Technologia Purgationis Lamellarum in Fabricatione Semiconductorum

Technologia Purgationis Lamellarum in Fabricatione Semiconductorum

Purgatio lamellarum est gradus criticus per totum processum fabricationis semiconductorum et unus ex factoribus clavis qui directe afficit efficaciam machinae et proventum productionis. Per fabricationem lamellarum, etiam minima contaminatio potest degradare proprietates machinae vel causare defectum omnino. Propterea, processus purgationis adhibentur ante et post fere omnem gradum fabricationis ad removendas sordes superficiales et ad curandam munditiam lamellarum. Purgatio etiam est operatio frequentissima in productione semiconductorum, repraesentans fere...Triginta centesimae omnium graduum processus.

Cum continua amplificatione integrationis permagnae scalae (VLSI), nodi processus ad progressum venerunt28 nm, 14 nm, et ultra, densitatem machinarum maiorem, latitudines linearum angustiores, et cursus processuum magis magisque complexos impellentes. Nodi provecti contaminationi multo magis sensibiles sunt, dum magnitudines minores functionum purgationem difficiliorem reddunt. Proinde, numerus graduum purgationis pergit crescere, et purgatio magis complexa, magis critica, et magis difficilis facta est. Exempli gratia, fragmentum 90 nm typice requirit circiter...Nonaginta gradus purgationis, cum fragmentum 20 nm requirat circiter215 gradus purgationisDum fabricatio ad 14 nm, 10 nm, et nodos minores progreditur, numerus operationum purgationis perget crescere.

In essentia,Purgatio crustulae ad processus refertur qui curationes chemicas, gases, vel methodos physicas utuntur ad impuritates a superficie crustulae removendas.Contamina, ut particulae, metalla, residua organica, et oxida nativa, omnia adverse afficere possunt functionem, firmitatem, et proventum machinae. Purgatio fungitur quasi "pons" inter gradus fabricationis continuos — exempli gratia, ante depositionem et lithographiam, vel post corrosionem, CMP (polituram chemicam mechanicam), et implantationem ionicam. Latissime, purgatio lamellarum dividi potest in...purgatio humidaetpurgatio sicca.

Purgatio Humida

Purgatio humida solventibus chemicis vel aqua deionizata (DIW) utitur ad purgandas crustulas. Duae rationes praecipuae adhibentur:

• Methodus immersionis: crustae in receptaculis solventibus vel aqua dissoluta aquae (DIW) repletis immerguntur. Haec methodus latissime adhibetur, praesertim in nodis technologicis maturis.

• Methodus aspersionisSolvens vel DIW in crustas rotantes asperguntur ad impuritates removendas. Dum immersio permittit processum plurium crustarum per seriem, purgatio aspersionis tantum unam crustam per cameram tractat sed meliorem potestatem praebet, eam magis magisque communem in nodis provectis faciens.

Purgatio Sicca

Ut nomen indicat, purgatio sicca solventia vel DIW vitat, sed potius gasibus vel plasma utitur ad sordes removendas. Cum impulsu ad nodos provectos, purgatio sicca momentum auget propter...alta praecisioneet efficacia contra organica, nitrida, et oxida. Attamen requiritmaior pecunia in apparatu collocata, operatio complexior, et processus strictiorAliud commodum est quod purgatio sicca magnas copias aquarum sordidarum methodis humidis generatas minuit.

Technicae Communes Purgationis Humidae

1. Purgatio DIW (Aquae Deionizatae)

DIW est agens purgatorium latissime adhibitum in purgatione humida. Dissimilis aquae non tractatae, DIW fere nullos iones conductivos continet, corrosionem, reactiones electrochemicas, aut degradationem instrumentorum prohibens. DIW duobus modis praecipue adhibetur:

1. Purgatio directa superficiei lamellae– Typice perficitur in modo singularis crustae cum cylindris, penicillis, vel injectionibus pulveris dum crusta rotatur. Difficultas est accumulatio oneris electrostatici, quae defectus inducere potest. Ad hoc mitigandum, CO₂ (et interdum NH₃) in DIW dissolvitur ad conductivitatem emendandam sine crusta contaminanda.

2. Ablutio post purgationem chemicam– DIW residua solutionum purgationis, quae aliter, si in superficie relinquantur, laminam corrodere aut functionem machinae deteriorem reddere possent, removet.

2. Purgatio HF (Acidi Hydrofluorici)

HF est chemica efficacissima ad removendum.strata oxidi nativi (SiO₂)in laminis silicii et secundum solum DIW momenti est. Etiam metalla adhaerentia dissolvit et reoxidationem reprimit. Attamen, corrosio HF superficies laminarum asperas reddere et quaedam metalla inopportuno impetu facere potest. Ad has difficultates solvendas, methodi emendatae HF diluunt, oxidantes, surfactantes, vel agentes complexantes addunt ad selectivitatem augendam et contaminationem minuendam.

3. Purgatio SC1 (Purgatio Ordinaria 1: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 est methodus sumptu-efficientis et valde efficax ad removendumresidua organica, particulae, et nonnulla metallaMechanismus actionem oxidantem H₂O₂ et effectum dissolventem NH₄OH coniungit. Particulas etiam per vires electrostaticas repellit, et auxilium ultrasonicum/megasonicum efficientiam ulterius auget. Attamen SC1 superficies lamellarum asperare potest, requiriendo diligentem optimizationem proportionum chemicarum, moderationem tensionis superficialis (per surfactantes), et agentes chelantes ad redepositionem metalli supprimendam.

4. Purgatio SC2 (Purgatio Ordinaria 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2 SC1 complet removendocontaminantes metalliciEius magna facultas complexandi metalla oxidata in sales solubiles vel complexa convertit, quae abluuntur. Dum SC1 efficax est ad res organicas et particulas, SC2 praecipue utile est ad adsorptionem metallorum prohibendam et contaminationem metallicam humilem curandam.

5. Purgatio O₃ (Ozoni)

Purgatio ozoni praecipue adhibetur admateria organica removendaetdisinfectione DIWO₃ ut oxidans validus agit, sed depositionem iterum causare potest, itaque saepe cum HF coniungitur. Temperaturae optimizatio critica est, quia solubilitas O₃ in aqua ad altiores temperaturas decrescit. Dissimiliter disinfectoribus chlorino fundatis (quae in fabricis semiconductorum non acceptae sunt), O₃ in oxygenium decomponitur sine contaminatione systematum DIW.

6. Purgatio Solventis Organici

In quibusdam processibus specialibus, solventia organica adhibentur ubi modi purgationis consueti insufficientes vel inconvenientes sunt (exempli gratia, cum formatio oxidi vitanda est).

Conclusio

Purgatio crustulorum estgradus saepissime repetitusin fabricatione semiconductorum et directe afficit proventum et firmitatem machinarum. Cum motu adlaminae maiores et geometriae instrumentorum minores, requisita pro munditia superficiei lamellae, statu chemico, asperitate, et crassitudine oxidi in dies magis severiora fiunt.

Hic articulus et technologias purgationis crustularum maturas et provectas, inter quas DIW, HF, SC1, SC2, O₃, et methodos solventium organicorum, una cum mechanismis, commodis, et limitibus earum, recensuit. Ex utroque...prospectus oeconomici et ambientales, continuae emendationes in technologia purgationis laminarum necessariae sunt ad postulata fabricationis semiconductorum provectae implenda.