Технологии очистки пластин и обмен данными

Технология очистки пластин является критически важным процессом в производстве полупроводников, поскольку даже загрязнения на атомном уровне могут повлиять на производительность или выход годных изделий. Процесс очистки обычно включает в себя несколько этапов для удаления различных типов загрязнений, таких как органические остатки, металлы, частицы и естественные оксиды.

1. Цель очистки пластин:

• Удаление органических загрязнений (например, фоторезиста, отпечатков пальцев)
• Удаление металлических примесей (например, Fe, Cu, Ni)
• Удаление частиц (например, пыли, фрагментов кремния)
• Удаление естественных оксидов (например, слоев SiO₂, образующихся при воздействии воздуха)

2. Строгая очистка пластин обеспечивает:

• Высокий выход годных изделий и производительность устройств
• Снижение дефектов и процента брака пластин
• Улучшенное качество и однородность поверхности

Перед тем, как подвергнуть кремниевые пластины интенсивным процессам очистки, необходимо оценить существующее загрязнение поверхности. Понимание типов, диапазонов размеров и распределения частиц на поверхности пластины помогает оптимизировать химический состав очистки и ввод механической энергии.

3. Передовые аналитические методы оценки загрязнений:

3.1 Анализ частиц на поверхности

Специальные счетчики частиц используют рассеяние лазерного излучения или компьютерное зрение для подсчета, определения размера и отображения поверхностного мусора. Интенсивность рассеяния света тесно коррелирует с размерами частиц, начиная с десятков нанометров, и плотностями до 0,1 частицы/см². Тщательная калибровка с использованием стандартов обеспечивает надежную работу оборудования. Сканирование поверхности пластины до и после очистки четко подтверждает эффективность удаления, способствуя улучшению процесса при необходимости.

3.2 Элементный анализ поверхности

Поверхностно-чувствительные аналитические методы идентифицируют элементный состав загрязнений. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (XPS или ESCA) исследует химические состояния элементов на поверхности, облучая пластину рентгеновскими лучами и измеряя испускаемые электроны. Спектроскопия оптического излучения в тлеющем разряде (GD-OES) последовательно распыляет ультратонкие поверхностные слои, в то время как эмиссионная спектроскопия определяет элементный состав по глубине. Этот анализ состава с пределами обнаружения до долей миллиона направляет оптимальную химию очистки.

3.3 Морфологический анализ загрязнений

Сканирующая электронная микроскопия обеспечивает детальное изображение поверхностных загрязнений, выявляя тенденции химической и механической адгезии на основе формы и соотношения площади/периметра. Атомно-силовая микроскопия отображает топологические профили в наномасштабе, количественно определяя высоту частиц и механические свойства. Фокусированный ионный пучок в сочетании с просвечивающей электронной микроскопией предлагает внутренние виды захороненных загрязнений.

4. Другие передовые методы очистки

Хотя очистка растворителем является отличным первым шагом для удаления органических загрязнений с кремниевых пластин, иногда требуется дополнительная передовая очистка для удаления неорганических частиц, следов металлов и ионных остатков.

Несколько методов обеспечивают необходимую глубокую очистку, сводя к минимуму повреждение поверхности или потерю материала для прецизионных кремниевых пластин:

4.1 Очистка RCA

• Разработанная лабораториями RCA, очистка RCA использует специализированный двухванный процесс для удаления загрязнений на основе полярности.

Последовательное погружение:

• SC-1 (Standard Clean-1) – Удаление органики
• SC-2 (Standard Clean-2) – Удаление кислотной неорганики

Обеспечивает исключительную сбалансированную очистку пластин, защищая при этом пластину.

4.2 Очистка озоном

• Включает погружение пластин в насыщенную озоном деионизированную воду
• Мощное удаление органики без причинения вреда
• Оставляет ультрачистую, химически пассивированную поверхность

4.3 Мегазвуковая очистка

• Использует высокочастотную ультразвуковую энергию в сочетании с чистящими растворами
• Кавитационные пузырьки вытесняют загрязнения
• Проникает в сложные геометрии
• Специальные системы позволяют избежать повреждения хрупких пластин

4.4 Криогенная очистка

• Быстрое охлаждение до криогенных температур делает загрязнения хрупкими
• Последующее ополаскивание или мягкое протирание щеткой приводит к отслаиванию частиц
• Предотвращает прилипание примесей к поверхности или их диффузию в нее
• Очень быстрый, сухой процесс без добавления химикатов

Заключение

Как ваш надежный партнер, ZMSH не только поставляет и продает ведущее в мире оборудование для производства полупроводников, но и обладает передовыми возможностями обработки и очистки пластин. Мы глубоко понимаем строгие требования к чистоте поверхности в передовых процессах и, опираясь на профессиональную команду инженеров и передовые решения, стремимся повысить выход годных изделий, обеспечить производительность и ускорить инновации для наших клиентов. От основного оборудования до критических процессов мы обеспечиваем исключительную техническую поддержку и обслуживание на протяжении всего процесса, позиционируя себя как незаменимого партнера в вашей цепочке создания стоимости.