ਵੇਫਰ ਕਲੀਨਿੰਗ ਲਈ ਸਿਧਾਂਤ, ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ, ਵਿਧੀਆਂ ਅਤੇ ਉਪਕਰਨ

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

ਇੱਕ ਆਮ ਵੇਫਰ ਸਫਾਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਵਿੱਚ ਹੇਠਾਂ ਦਿੱਤੇ ਮੁੱਖ ਕਦਮ ਸ਼ਾਮਲ ਹੁੰਦੇ ਹਨ:

1. ਪ੍ਰੀ-ਕਲੀਨਿੰਗ (ਪ੍ਰੀ-ਕਲੀਨ)

ਪੂਰਵ-ਸਫ਼ਾਈ ਦਾ ਉਦੇਸ਼ ਵੇਫਰ ਸਤਹ ਤੋਂ ਢਿੱਲੀ ਗੰਦਗੀ ਅਤੇ ਵੱਡੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣਾ ਹੈ, ਜੋ ਕਿ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਡੀਓਨਾਈਜ਼ਡ ਵਾਟਰ (DI ਵਾਟਰ) ਧੋਣ ਅਤੇ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਸਫਾਈ ਦੁਆਰਾ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਡੀਓਨਾਈਜ਼ਡ ਪਾਣੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਤੌਰ 'ਤੇ ਵੇਫਰ ਸਤਹ ਤੋਂ ਕਣਾਂ ਅਤੇ ਭੰਗ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਹਟਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਦੋਂ ਕਿ ਅਲਟਰਾਸੋਨਿਕ ਸਫਾਈ ਕਣਾਂ ਅਤੇ ਵੇਫਰ ਸਤਹ ਦੇ ਵਿਚਕਾਰ ਬੰਧਨ ਨੂੰ ਤੋੜਨ ਲਈ cavitation ਪ੍ਰਭਾਵਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਉਹਨਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣਾ ਆਸਾਨ ਹੋ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।

2. ਰਸਾਇਣਕ ਸਫਾਈ

ਰਸਾਇਣਕ ਸਫਾਈ ਵੇਫਰ ਦੀ ਸਫਾਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦੇ ਮੁੱਖ ਕਦਮਾਂ ਵਿੱਚੋਂ ਇੱਕ ਹੈ, ਵੈਫਰ ਸਤਹ ਤੋਂ ਜੈਵਿਕ ਪਦਾਰਥਾਂ, ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨਾਂ ਅਤੇ ਆਕਸਾਈਡਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਰਸਾਇਣਕ ਹੱਲਾਂ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੇ ਹੋਏ।

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

₂O₂

₂O = 1:1:5, ਲਗਭਗ 20°C ਦੇ ਕੰਮਕਾਜੀ ਤਾਪਮਾਨ ਦੇ ਨਾਲ।

ਧਾਤੂ ਆਇਨ ਹਟਾਉਣ: ਨਾਈਟ੍ਰਿਕ ਐਸਿਡ ਜਾਂ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਪਰਆਕਸਾਈਡ ਮਿਸ਼ਰਣ (SC-2) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੇਫਰ ਸਤਹ ਤੋਂ ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। SC-2 ਘੋਲ ਲਈ ਖਾਸ ਅਨੁਪਾਤ HCl ਹੈ

₂O₂

₂O = 1:1:6, ਤਾਪਮਾਨ ਲਗਭਗ 80°C 'ਤੇ ਬਰਕਰਾਰ ਰੱਖਣ ਦੇ ਨਾਲ।

ਆਕਸਾਈਡ ਹਟਾਉਣਾ: ਕੁਝ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵਿੱਚ, ਵੇਫਰ ਸਤਹ ਤੋਂ ਮੂਲ ਆਕਸਾਈਡ ਪਰਤ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸ ਲਈ ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ (HF) ਘੋਲ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। HF ਹੱਲ ਲਈ ਖਾਸ ਅਨੁਪਾਤ HF ਹੈ

₂O = 1:50, ਅਤੇ ਇਸਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਮਰੇ ਦੇ ਤਾਪਮਾਨ 'ਤੇ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ ਹੈ।

3. ਫਾਈਨਲ ਕਲੀਨ

ਰਸਾਇਣਕ ਸਫਾਈ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਵੇਫਰ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਇੱਕ ਅੰਤਮ ਸਫਾਈ ਦੇ ਪੜਾਅ ਤੋਂ ਗੁਜ਼ਰਦੇ ਹਨ ਤਾਂ ਜੋ ਇਹ ਯਕੀਨੀ ਬਣਾਇਆ ਜਾ ਸਕੇ ਕਿ ਕੋਈ ਰਸਾਇਣਕ ਰਹਿੰਦ-ਖੂੰਹਦ ਸਤ੍ਹਾ 'ਤੇ ਨਾ ਰਹੇ। ਅੰਤਮ ਸਫਾਈ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਚੰਗੀ ਤਰ੍ਹਾਂ ਧੋਣ ਲਈ ਡੀਓਨਾਈਜ਼ਡ ਪਾਣੀ ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਕਰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਤੋਂ ਇਲਾਵਾ, ਓਜ਼ੋਨ ਵਾਟਰ ਕਲੀਨਿੰਗ (O₃/H₂O) ਦੀ ਵਰਤੋਂ ਵੇਫਰ ਸਤਹ ਤੋਂ ਬਾਕੀ ਬਚੇ ਦੂਸ਼ਿਤ ਤੱਤਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਕੀਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ।

4. ਸੁਕਾਉਣਾ

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

ਗੰਦਗੀ

ਸਫਾਈ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਦਾ ਨਾਮ

ਰਸਾਇਣਕ ਮਿਸ਼ਰਣ ਦਾ ਵੇਰਵਾ

ਰਸਾਇਣ

ਕਣ	ਪਿਰਾਨਹਾ (SPM)	ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/DI ਪਾਣੀ	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	ਅਮੋਨੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/DI ਪਾਣੀ	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
ਧਾਤਾਂ (ਤਾਂਬਾ ਨਹੀਂ)	SC-2 (HPM)	ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/DI ਪਾਣੀ	HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C
	ਪਿਰਾਨਹਾ (SPM)	ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/DI ਪਾਣੀ	H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C
	ਡੀ.ਐਚ.ਐਫ	ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਪਤਲਾ ਕਰੋ (ਤਾਂਬਾ ਨਹੀਂ ਹਟਾਏਗਾ)	HF/H2O1:50
ਜੈਵਿਕ	ਪਿਰਾਨਹਾ (SPM)	ਸਲਫਿਊਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਹਾਈਡਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/DI ਪਾਣੀ	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	ਅਮੋਨੀਅਮ ਹਾਈਡ੍ਰੋਕਸਾਈਡ/ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ/DI ਪਾਣੀ	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°C
	DIO3	ਡੀ-ਆਓਨਾਈਜ਼ਡ ਪਾਣੀ ਵਿੱਚ ਓਜ਼ੋਨ	O3/H2O ਅਨੁਕੂਲਿਤ ਮਿਸ਼ਰਣ
ਨੇਟਿਵ ਆਕਸਾਈਡ	ਡੀ.ਐਚ.ਐਫ	ਹਾਈਡ੍ਰੋਫਲੋਰਿਕ ਐਸਿਡ/ਡੀਆਈ ਪਾਣੀ ਨੂੰ ਪਤਲਾ ਕਰੋ	HF/H2O 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, ਜੋ ਕਿ 40 ਸਾਲ ਪਹਿਲਾਂ ਆਰਸੀਏ ਕਾਰਪੋਰੇਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਵਿਕਸਤ ਕੀਤੀ ਗਈ ਸੀ। ਇਹ ਵਿਧੀ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੈਵਿਕ ਗੰਦਗੀ ਅਤੇ ਧਾਤੂ ਆਇਨ ਅਸ਼ੁੱਧੀਆਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤੀ ਜਾਂਦੀ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਦੋ ਪੜਾਵਾਂ ਵਿੱਚ ਪੂਰਾ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: SC-1 (ਸਟੈਂਡਰਡ ਕਲੀਨ 1) ਅਤੇ SC-2 (ਸਟੈਂਡਰਡ ਕਲੀਨ 2)।

SC-1 ਸਫਾਈ: ਇਹ ਕਦਮ ਮੁੱਖ ਤੌਰ 'ਤੇ ਜੈਵਿਕ ਗੰਦਗੀ ਅਤੇ ਕਣਾਂ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਘੋਲ ਅਮੋਨੀਆ, ਹਾਈਡ੍ਰੋਜਨ ਪਰਆਕਸਾਈਡ, ਅਤੇ ਪਾਣੀ ਦਾ ਮਿਸ਼ਰਣ ਹੈ, ਜੋ ਵੇਫਰ ਸਤਹ '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 ਕਰਦੇ ਹੋਏ, ਧਾਤ ਦੇ ਆਇਨ ਗੰਦਗੀ ਨੂੰ ਹਟਾਉਣ ਲਈ ਵਰਤਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਇਹ ਪੁਨਰਗਠਨ ਨੂੰ ਰੋਕਣ ਲਈ ਵੇਫਰ ਸਤਹ 'ਤੇ ਇੱਕ ਪਤਲੀ ਪੈਸੀਵੇਸ਼ਨ ਪਰਤ ਛੱਡਦਾ ਹੈ।