ਵੇਫਰ ਸਫਾਈ ਲਈ ਸਿਧਾਂਤ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ, ਤਰੀਕੇ ਅਤੇ ਉਪਕਰਣ

ਚਿੱਤਰ: ਬੈਚ-ਟਾਈਪ ਅਤੇ ਸਿੰਗਲ-ਵੇਫਰ ਸਫਾਈ ਵਿਚਕਾਰ ਤੁਲਨਾ

ਇੱਕ ਆਮ ਵੇਫਰ ਸਫਾਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਹੇਠ ਲਿਖੇ ਮੁੱਖ ਕਦਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ:

1. ਪ੍ਰੀ-ਸਫਾਈ (ਪ੍ਰੀ-ਕਲੀਨ)

ਪ੍ਰੀ-ਕਲੀਨਿੰਗ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਢਿੱਲੇ ਗੰਦਗੀ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਡੀਓਨਾਈਜ਼ਡ ਵਾਟਰ (ਡੀਆਈ ਵਾਟਰ) ਰਿੰਸਿੰਗ ਅਤੇ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਸਫਾਈ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਡੀਓਨਾਈਜ਼ਡ ਪਾਣੀ ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਕਣਾਂ ਅਤੇ ਘੁਲੀਆਂ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਹਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਸਫਾਈ ਕਣਾਂ ਅਤੇ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ ਵਿਚਕਾਰ ਬੰਧਨ ਨੂੰ ਤੋੜਨ ਲਈ ਕੈਵੀਟੇਸ਼ਨ ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਕੱਢਣਾ ਆਸਾਨ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

2. ਰਸਾਇਣਕ ਸਫਾਈ

ਰਸਾਇਣਕ ਸਫਾਈ ਵੇਫਰ ਸਫਾਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਮੁੱਖ ਕਦਮਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ, ਜਿਸ ਵਿੱਚ ਵੇਫਰ ਦੀ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ, ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨਾਂ ਅਤੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਰਸਾਇਣਕ ਘੋਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣਾ: ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ, ਐਸੀਟੋਨ ਜਾਂ ਅਮੋਨੀਆ/ਪੇਰੋਆਕਸਾਈਡ ਮਿਸ਼ਰਣ (SC-1) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਜੈਵਿਕ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਘੁਲਣ ਅਤੇ ਆਕਸੀਕਰਨ ਕਰਨ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। SC-1 ਘੋਲ ਲਈ ਆਮ ਅਨੁਪਾਤ NH₄OH ਹੈ।

₂ਓ₂

₂O = 1:1:5, ਲਗਭਗ 20°C ਦੇ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ।

ਧਾਤੂ ਆਇਨ ਹਟਾਉਣਾ: ਨਾਈਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਜਾਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਪੇਰੋਆਕਸਾਈਡ ਮਿਸ਼ਰਣ (SC-2) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਧਾਤੂ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। SC-2 ਘੋਲ ਲਈ ਆਮ ਅਨੁਪਾਤ HCl ਹੈ।

₂ਓ₂

₂O = 1:1:6, ਤਾਪਮਾਨ ਲਗਭਗ 80°C 'ਤੇ ਬਣਾਈ ਰੱਖਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

ਆਕਸਾਈਡ ਹਟਾਉਣਾ: ਕੁਝ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਮੂਲ ਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਲਈ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ (HF) ਘੋਲ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। HF ਘੋਲ ਲਈ ਆਮ ਅਨੁਪਾਤ HF ਹੈ।

₂O = 1:50, ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ।

3. ਅੰਤਿਮ ਸਾਫ਼

ਰਸਾਇਣਕ ਸਫਾਈ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਵੇਫਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਅੰਤਿਮ ਸਫਾਈ ਪੜਾਅ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਕਿ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਕੋਈ ਰਸਾਇਣਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਨਾ ਰਹੇ। ਅੰਤਿਮ ਸਫਾਈ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਕੁਰਲੀ ਕਰਨ ਲਈ ਡੀਓਨਾਈਜ਼ਡ ਪਾਣੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਓਜ਼ੋਨ ਪਾਣੀ ਦੀ ਸਫਾਈ (O₃/H₂O) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਬਾਕੀ ਬਚੇ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਹੋਰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

4. ਸੁਕਾਉਣਾ

ਸਾਫ਼ ਕੀਤੇ ਵੇਫਰਾਂ ਨੂੰ ਵਾਟਰਮਾਰਕਸ ਜਾਂ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਦੇ ਦੁਬਾਰਾ ਜੁੜਨ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਜਲਦੀ ਸੁੱਕਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਸੁਕਾਉਣ ਦੇ ਤਰੀਕਿਆਂ ਵਿੱਚ ਸਪਿਨ ਸੁਕਾਉਣਾ ਅਤੇ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਸ਼ੁੱਧ ਕਰਨਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਪਹਿਲਾ ਤੇਜ਼ ਰਫ਼ਤਾਰ ਨਾਲ ਘੁੰਮ ਕੇ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ ਤੋਂ ਨਮੀ ਨੂੰ ਹਟਾਉਂਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਬਾਅਦ ਵਾਲਾ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਸੁੱਕੀ ਨਾਈਟ੍ਰੋਜਨ ਗੈਸ ਉਡਾ ਕੇ ਪੂਰੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਸੁਕਾਉਣਾ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

ਦੂਸ਼ਿਤ

ਸਫਾਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਨਾਮ

ਰਸਾਇਣਕ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦਾ ਵੇਰਵਾ

ਰਸਾਇਣ

ਕਣ	ਪਿਰਾਨਹਾ (SPM)	ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	ਐਸਸੀ-1 (ਏਪੀਐਮ)	ਅਮੋਨੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
ਧਾਤਾਂ (ਤਾਂਬਾ ਨਹੀਂ)	ਐਸਸੀ-2 (ਐਚਪੀਐਮ)	ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ	ਐੱਚਸੀਐੱਲ/ਐੱਚ2ਓ2/ਐੱਚ2ਓ1:1:6; 85°ਸੈ.
	ਪਿਰਾਨਹਾ (SPM)	ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ	H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C
	ਡੀਐਚਐਫ	ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਪਤਲਾ ਕਰੋ (ਤਾਂਬਾ ਨਹੀਂ ਕੱਢੇਗਾ)	ਐੱਚਐੱਫ/ਐੱਚ2ਓ1:50
ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥ	ਪਿਰਾਨਹਾ (SPM)	ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	ਐਸਸੀ-1 (ਏਪੀਐਮ)	ਅਮੋਨੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
	ਡੀਆਈਓ 3	ਡੀ-ਆਇਨਾਈਜ਼ਡ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਓਜ਼ੋਨ	O3/H2O ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਮਿਸ਼ਰਣ
ਨੇਟਿਵ ਆਕਸਾਈਡ	ਡੀਐਚਐਫ	ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਪਤਲਾ ਕਰੋ	ਐੱਚਐੱਫ/ਐੱਚ2ਓ 1:100
	ਬੀ.ਐੱਚ.ਐੱਫ.	ਬਫਰਡ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ	NH4F/HF/H2O

3. ਆਮ ਵੇਫਰ ਸਫਾਈ ਦੇ ਤਰੀਕੇ

1. ਆਰਸੀਏ ਸਫਾਈ ਵਿਧੀ

ਆਰਸੀਏ ਸਫਾਈ ਵਿਧੀ ਸੈਮੀਕੰਡਕਟਰ ਉਦਯੋਗ ਵਿੱਚ ਸਭ ਤੋਂ ਕਲਾਸਿਕ ਵੇਫਰ ਸਫਾਈ ਤਕਨੀਕਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ, ਜਿਸਨੂੰ ਆਰਸੀਏ ਕਾਰਪੋਰੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ 40 ਸਾਲ ਪਹਿਲਾਂ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੈਵਿਕ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਅਤੇ ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਦੋ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਪੂਰਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਐਸਸੀ-1 (ਸਟੈਂਡਰਡ ਕਲੀਨ 1) ਅਤੇ ਐਸਸੀ-2 (ਸਟੈਂਡਰਡ ਕਲੀਨ 2)।

SC-1 ਸਫਾਈ: ਇਹ ਕਦਮ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੈਵਿਕ ਗੰਦਗੀ ਅਤੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਘੋਲ ਅਮੋਨੀਆ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੈ, ਜੋ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਸਿਲੀਕਾਨ ਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ।

SC-2 ਸਫਾਈ: ਇਹ ਕਦਮ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦੇ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਕੇ ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਦੁਬਾਰਾ ਦੂਸ਼ਿਤ ਹੋਣ ਤੋਂ ਰੋਕਣ ਲਈ ਵੇਫਰ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਪੈਸੀਵੇਸ਼ਨ ਪਰਤ ਛੱਡਦਾ ਹੈ।