נאַס רייניקונג (נאַס ריין) איז איינער פון די קריטיש סטעפּס אין סעמיקאַנדאַקטער מאַנופאַקטורינג פּראַסעסאַז, אַימעד צו רימוווינג פאַרשידן קאַנטאַמאַנאַנץ פון די ייבערפלאַך פון די ווייפער צו ענשור אַז סאַבסאַקוואַנט פּראָצעס סטעפּס קענען זיין דורכגעקאָכט אויף אַ ריין ייבערפלאַך.
ווי די גרייס פון סעמיקאַנדאַקטער דעוויסעס האלט צו ייַנשרומפּן און פּינטלעכקייַט באדערפענישן פאַרגרעסערן, די טעכניש פאדערונגען פון וואַפער רייניקונג פּראַסעסאַז האָבן ווערן ינקריסינגלי סטרינדזשאַנט. אפילו די קלענסטער פּאַרטיקאַלז, אָרגאַניק מאַטעריאַלס, מעטאַל ייאַנז אָדער אַקסייד רעזאַדוז אויף די ווייפער ייבערפלאַך קענען באטייטיק פּראַל די פאָרשטעלונג פון די מיטל, און דערמיט ווירקן די טראָגן און רילייאַבילאַטי פון סעמיקאַנדאַקטער דעוויסעס.
קאָר פּרינסאַפּאַלז פון וואַפער רייניקונג
די האַרץ פון ווייפער רייניקונג ליגט אין יפעקטיוולי רימוווינג פאַרשידן קאַנטאַמאַנאַנץ פון די ווייפער ייבערפלאַך דורך גשמיות, כעמישער און אנדערע מעטהאָדס צו ענשור אַז די ווייפער האט אַ ריין ייבערפלאַך פּאַסיק פֿאַר סאַבסאַקוואַנט פּראַסעסינג.
טיפּ פון קאַנטאַמאַניישאַן
הויפּט ינפלואַנסיז אויף מיטל קעראַקטעריסטיקס
אַרטיקל קאַנטאַמאַניישאַן | מוסטער חסרונות
יאָן ימפּלאַנטיישאַן חסרונות
ינסאַלייטינג פילם ברייקדאַון חסרונות
| |
מעטאַלליק קאַנטאַמאַניישאַן | אַלקאַלי מעטאַלס | מאָס טראַנזיסטאָר ינסטאַביליטי
ברייקדאַון / דערנידעריקונג פון טויער אַקסייד פילם
|
שווער מעטאַלס | ינקרעאַסעד פּן קנופּ פאַרקערט ליקאַדזש קראַנט
גייט אַקסייד פילם ברייקדאַון חסרונות
מינאָריטעט טרעגער לעבן דערנידעריקונג
אַקסייד עקסייטיישאַן שיכטע דיפעקט דור
| |
כעמישער קאַנטאַמאַניישאַן | אָרגאַניק מאַטעריאַל | גייט אַקסייד פילם ברייקדאַון חסרונות
CVD פילם ווערייישאַנז (ינגקיוביישאַן צייט)
ווערייישאַנז פון טערמאַל אַקסייד פילם גרעב (אַקסעלערייטיד אַקסאַדיישאַן)
האַזע פּאַסירונג (ווייפער, אָביעקטיוו, שפּיגל, מאַסקע, רעטיקלע)
|
ינאָרגאַניק דאָפּאַנץ (ב, פּ) | מאָס טראַנזיסטאָר Vth שיפץ
סי סאַבסטרייט און הויך קעגנשטעל פּאָלי-סיליציום בויגן קעגנשטעל ווערייישאַנז
| |
ינאָרגאַניק באַסעס (אַמינעס, אַמאָוניאַ) און אַסאַדז (SOx) | דערנידעריקונג פון די האַכלאָטע פון כעמיש אַמפּלאַפייד ריזיסץ
אָנצינדונג פון פּאַרטאַקאַל קאַנטאַמאַניישאַן און האַזע רעכט צו זאַלץ דור
| |
געבוירן און כעמישער אַקסייד פילמס רעכט צו נעץ, לופט | געוואקסן קאָנטאַקט קעגנשטעל
ברייקדאַון / דערנידעריקונג פון טויער אַקסייד פילם
|
ספּאַסיפיקלי, די אַבדזשעקטיווז פון די וואַפער רייניקונג פּראָצעס אַרייַננעמען:
פּאַרטאַקאַל באַזייַטיקונג: ניצן גשמיות אָדער כעמישער מעטהאָדס צו באַזייַטיקן קליין פּאַרטיקאַלז אַטאַטשט צו די ווייפער ייבערפלאַך. קלענערע פּאַרטיקאַלז זענען שווער צו באַזייַטיקן רעכט צו די שטאַרק ילעקטראָוסטאַטיק פאָרסעס צווישן זיי און די ווייפער ייבערפלאַך, וואָס ריקווייערז ספּעציעל באַהאַנדלונג.
באַזייַטיקונג פון אָרגאַניק מאַטעריאַל: אָרגאַניק קאַנטאַמאַנאַנץ אַזאַ ווי שמירן און פאָטאָרעסיסט רעזאַדוז קען אַדכיר צו די ווייפער ייבערפלאַך. די קאַנטאַמאַנאַנץ זענען טיפּיקלי אַוועקגענומען מיט שטאַרק אַקסאַדייזינג אגענטן אָדער סאָלוואַנץ.
מעטאַל יאָן באַזייַטיקונג: מעטאַל יאָן רעזאַדוז אויף די ווייפער ייבערפלאַך קענען דיגרייד עלעקטריקאַל פאָרשטעלונג און אפילו ווירקן סאַבסאַקוואַנט פּראַסעסינג סטעפּס. דעריבער, ספּעציעל כעמישער סאַלושאַנז זענען געניצט צו באַזייַטיקן די ייאַנז.
אַקסייד באַזייַטיקונג: עטלעכע פּראַסעסאַז דאַרפן די ווייפער ייבערפלאַך צו זיין פריי פון אַקסייד לייַערס, אַזאַ ווי סיליציום אַקסייד. אין אַזאַ קאַסעס, נאַטירלעך אַקסייד לייַערס דאַרפֿן צו זיין אַוועקגענומען בעשאַס זיכער רייניקונג סטעפּס.
די אַרויסרופן פון ווייפער רייניקונג טעכנאָלאָגיע ליגט אין יפישאַנטלי רימוווינג קאַנטאַמאַנאַנץ אָן אַדווערסלי ווירקן די ווייפער ייבערפלאַך, אַזאַ ווי פּרעווענטינג ייבערפלאַך ראַפאַנינג, קעראָוזשאַן אָדער אנדערע גשמיות שעדיקן.
2. וואַפער רייניקונג פּראָצעס פלאָו
די ווייפער רייניקונג פּראָצעס טיפּיקלי ינוואַלווז קייפל סטעפּס צו ענשור די גאַנץ באַזייַטיקונג פון קאַנטאַמאַנאַנץ און דערגרייכן אַ גאָר ריין ייבערפלאַך.
פיגורע: פאַרגלייַך צווישן באַטש-טיפּ און איין-ווייפער רייניקונג
א טיפּיש ווייפער רייניקונג פּראָצעס כולל די פאלגענדע הויפּט סטעפּס:
1. פאַר-רייניקונג (פאַר-ריין)
דער ציל פון פאַר-רייניקונג איז צו באַזייַטיקן פרייַ קאַנטאַמאַנאַנץ און גרויס פּאַרטיקאַלז פון די ווייפער ייבערפלאַך, וואָס איז טיפּיקלי אַטשיווד דורך דייאָניזעד וואַסער (די וואַסער) רינסינג און אַלטראַסאַניק רייניקונג. דעיאָניזעד וואַסער קענען טכילעס באַזייַטיקן פּאַרטיקאַלז און צעלאָזן ימפּיוראַטיז פון די ווייפער ייבערפלאַך, בשעת אַלטראַסאַניק רייניקונג ניצט קאַוויטאַטיאָן יפעקץ צו ברעכן די בונד צווישן די פּאַרטיקאַלז און די ווייפער ייבערפלאַך, מאכן זיי גרינגער צו דיסלאָדזש.
2. כעמישער רייניקונג
כעמישער רייניקונג איז איינער פון די האַרץ סטעפּס אין די ווייפער רייניקונג פּראָצעס, ניצן כעמיש סאַלושאַנז צו באַזייַטיקן אָרגאַניק מאַטעריאַלס, מעטאַל ייאַנז און אַקסיידז פון די ווייפער ייבערפלאַך.
אָרגאַניק מאַטעריאַל באַזייַטיקונג: טיפּיקלי, אַסאַטאָון אָדער אַ אַמאָוניאַ / פּעראַקסייד געמיש (SC-1) איז געניצט צו צעלאָזן און אַקסאַדייז אָרגאַניק קאַנטאַמאַנאַנץ. די טיפּיש פאַרהעלטעניש פֿאַר סק-1 לייזונג איז NH₄OH
₂O₂
₂O = 1:1:5, מיט אַ ארבעטן טעמפּעראַטור פון אַרום 20 °C.
מעטאַל יאָן באַזייַטיקונג: ניטריק זויער אָדער הידראָטשלאָריק זויער / פּעראַקסייד מיקסטשערז (SC-2) זענען געניצט צו באַזייַטיקן מעטאַל ייאַנז פון די ווייפער ייבערפלאַך. די טיפּיש פאַרהעלטעניש פֿאַר סק-2 לייזונג איז הקל
₂O₂
₂O = 1:1:6, מיט די טעמפּעראַטור מיינטיינד בייַ בעערעך 80 °C.
אַקסייד באַזייַטיקונג: אין עטלעכע פּראַסעסאַז, די באַזייַטיקונג פון די געבוירן אַקסייד שיכטע פון די ווייפער ייבערפלאַך איז פארלאנגט, פֿאַר וואָס הידראָפלואָריק זויער (הף) לייזונג איז געניצט. די טיפּיש פאַרהעלטעניש פֿאַר HF לייזונג איז HF
₂ אָ = 1:50, און עס קענען זיין געוויינט אין צימער טעמפּעראַטור.
3. לעצט ריין
נאָך כעמישער רייניקונג, ווייפערז יוזשאַוואַלי אַנדערגאָו אַ לעצט רייניקונג שריט צו ענשור קיין כעמישער רעזאַדוז בלייבן אויף די ייבערפלאַך. לעצט רייניקונג דער הויפּט ניצט דעיאָניזעד וואַסער פֿאַר גרונטיק רינסינג. אַדדיטיאָנאַללי, אָזאָנע וואַסער רייניקונג (O₃/H₂O) איז געניצט צו ווייַטער באַזייַטיקן קיין רוען קאַנטאַמאַנאַנץ פון די ווייפער ייבערפלאַך.
4. דריינג
די קלינד ווייפערז מוזן זיין דאַר געשווינד צו פאַרמייַדן וואָטערמאַרקס אָדער שייַעך-אַטאַטשמאַנט פון קאַנטאַמאַנאַנץ. פּראָסט דרייינג מעטהאָדס אַרייַננעמען ומדריי דרייינג און ניטראָגען פּערדזשינג. די ערשטע רימוווז נעץ פון די ווייפער ייבערפלאַך דורך ספּיננינג בייַ הויך ספּידז, בשעת די יענער ינשורז גאַנץ דרייינג דורך בלאָוינג טרוקן ניטראָגען גאַז אַריבער די ווייפער ייבערפלאַך.
קאַנטאַמאַנאַנט
רייניקונג פּראָצעדור נאָמען
כעמישער געמיש באַשרייַבונג
קעמיקאַלז
פּאַרטיקאַלז | פּיראַנהאַ (ספּם) | סולפוריק זויער / הידראָגען פּעראַקסייד / די וואַסער | ה2סאָ4/ה2אָ2/ה2אָ 3-4:1; 90°C |
SC-1 (APM) | אַמאָוניאַם כיידראַקסייד / הידראָגען פּעראַקסייד / די וואַסער | נה4אָה/ה2אָ2/ה2אָ 1:4:20; 80°C | |
מעטאַלס (ניט קופּער) | SC-2 (HPM) | הידראָטשלאָריק זויער / הידראָגען פּעראַקסייד / די וואַסער | הקל/ה2אָ2/ה2אָ1:1:6; 85°C |
פּיראַנהאַ (ספּם) | סולפוריק זויער / הידראָגען פּעראַקסייד / די וואַסער | ה2סאָ4/ה2אָ2/ה2אָ3-4:1; 90°C | |
דהף | צעפירן הידראָפלואָריק זויער / די וואַסער (וועט נישט באַזייַטיקן קופּער) | HF/H2O1:50 | |
אָרגאַניקס | פּיראַנהאַ (ספּם) | סולפוריק זויער / הידראָגען פּעראַקסייד / די וואַסער | ה2סאָ4/ה2אָ2/ה2אָ 3-4:1; 90°C |
SC-1 (APM) | אַמאָוניאַם כיידראַקסייד / הידראָגען פּעראַקסייד / די וואַסער | נה4אָה/ה2אָ2/ה2אָ 1:4:20; 80°C | |
DIO3 | אָזאָנע אין די-יאַנייזד וואַסער | אָ 3 / ה 2 אָ אָפּטימיזעד מיקסטשערז | |
געבוירן אַקסייד | דהף | צעפירן הידראָפלואָריק זויער / די וואַסער | HF/H2O 1:100 |
בהף | באַפערד הידראָפלואָריק זויער | NH4F/HF/H2O |
3. פּראָסט וואַפער רייניקונג מעטהאָדס
1. רקאַ רייניקונג מעטאַד
די RCA רייניקונג אופֿן איז איינער פון די מערסט קלאַסיש ווייפער רייניקונג טעקניקס אין די סעמיקאַנדאַקטער אינדוסטריע, דעוועלאָפּעד דורך RCA קאָרפּאָראַטיאָן איבער 40 יאָר צוריק. דער אופֿן איז בפֿרט געניצט צו באַזייַטיקן אָרגאַניק קאַנטאַמאַנאַנץ און מעטאַל יאָן ימפּיוראַטיז און קענען זיין געענדיקט אין צוויי סטעפּס: סק-1 (סטאַנדאַרד קלין 1) און סק-2 (סטאַנדאַרד קלין 2).
SC-1 רייניקונג: דעם שריט איז דער הויפּט געניצט צו באַזייַטיקן אָרגאַניק קאַנטאַמאַנאַנץ און פּאַרטיקאַלז. די לייזונג איז אַ געמיש פון אַמאָוניאַ, הידראָגען פּעראַקסייד, און וואַסער, וואָס פארמען אַ דין סיליציום אַקסייד שיכטע אויף די ווייפער ייבערפלאַך.
SC-2 רייניקונג: דעם שריט איז בפֿרט געניצט צו באַזייַטיקן מעטאַל יאָן קאַנטאַמאַנאַנץ, ניצן אַ געמיש פון הידראָטשלאָריק זויער, הידראָגען פּעראַקסייד און וואַסער. עס בלעטער אַ דין פּאַסיוויישאַן שיכטע אויף די ווייפער ייבערפלאַך צו פאַרמייַדן ריקאַנטאַמאַניישאַן.
2. פּיראַנהאַ רייניקונג מעטאַד (פּיראַנהאַ עטש ריין)
די פּיראַנהאַ רייניקונג אופֿן איז אַ העכסט עפעקטיוו טעכניק פֿאַר רימוווינג אָרגאַניק מאַטעריאַלס, ניצן אַ געמיש פון סאַלפיוריק זויער און הידראָגען פּעראַקסייד, טיפּיקלי אין אַ פאַרהעלטעניש פון 3: 1 אָדער 4: 1. רעכט צו דער גאָר שטאַרק אָקסידאַטיווע פּראָפּערטיעס פון דעם לייזונג, עס קענען באַזייַטיקן אַ גרויס סומע פון אָרגאַניק ענין און פאַרביסן קאַנטאַמאַנאַנץ. דעם אופֿן ריקווייערז שטרענג קאָנטראָל פון באדינגונגען, ספּעציעל אין טערמינען פון טעמפּעראַטור און קאַנסאַנטריישאַן, צו ויסמיידן דאַמידזשינג די ווייפער.
אַלטראַסאַניק רייניקונג ניצט די קאַוויטאַטיאָן ווירקונג דזשענערייטאַד דורך הויך-אָפטקייַט געזונט כוואליעס אין אַ פליסיק צו באַזייַטיקן קאַנטאַמאַנאַנץ פון די ווייפער ייבערפלאַך. קאַמפּערד צו טראדיציאנעלן אַלטראַסאַניק רייניקונג, מעגאַסאַניק רייניקונג אַפּערייץ אין אַ העכער אָפטקייַט, וואָס אַלאַוז מער עפעקטיוו באַזייַטיקונג פון סאַב-מיקראָן-סייזד פּאַרטיקאַלז אָן שעדיקן צו די ווייפער ייבערפלאַך.
4. אָזאָנע רייניקונג
אָזאָנע רייניקונג טעכנאָלאָגיע ניצט די שטאַרק אַקסאַדייזינג פּראָפּערטיעס פון אָזאָנע צו צעלייגנ און באַזייַטיקן אָרגאַניק קאַנטאַמאַנאַנץ פון די ווייפער ייבערפלאַך, און לעסאָף קאַנווערטינג זיי אין ומשעדלעך טשאַד דייאַקסייד און וואַסער. דער אופֿן טוט נישט דאַרפן די נוצן פון טייַער כעמישער רייידזשאַנץ און ז ווייניקער ינווייראַנמענאַל פאַרפּעסטיקונג, מאכן עס אַ ימערדזשינג טעכנאָלאָגיע אין די פעלד פון וואַפער רייניקונג.
4. וואַפער רייניקונג פּראָצעס עקוויפּמענט
צו ענשור די עפעקטיווקייַט און זיכערקייַט פון ווייפער רייניקונג פּראַסעסאַז, אַ פאַרשיידנקייַט פון אַוואַנסירטע רייניקונג ויסריכט איז געניצט אין סעמיקאַנדאַקטער מאַנופאַקטורינג. די הויפּט טייפּס אַרייַננעמען:
1. נאַס רייניקונג עקוויפּמענט
נאַס רייניקונג ויסריכט כולל פאַרשידן טבילה טאַנגקס, אַלטראַסאַניק רייניקונג טאַנגקס און ומדריי דרייערז. די דעוויסעס פאַרבינדן מעטשאַניקאַל פאָרסעס און כעמישער רייידזשאַנץ צו באַזייַטיקן קאַנטאַמאַנאַנץ פון די ווייפער ייבערפלאַך. טבילה טאַנגקס זענען טיפּיקלי יקוויפּט מיט טעמפּעראַטור קאָנטראָל סיסטעמען צו ענשור די פעסטקייַט און יפעקטיוונאַס פון כעמישער סאַלושאַנז.
2. טרוקן רייניקונג עקוויפּמענט
טרוקן רייניקונג ויסריכט דער הויפּט כולל פּלאַזמע קלינערז, וואָס נוצן הויך-ענערגיע פּאַרטיקאַלז אין פּלאַזמע צו רעאַגירן מיט און באַזייַטיקן רעזאַדוז פון די ווייפער ייבערפלאַך. פּלאַזמע רייניקונג איז ספּעציעל פּאַסיק פֿאַר פּראַסעסאַז וואָס דאַרפן די אָרנטלעכקייַט פון די ייבערפלאַך אָן ינטראָודוסינג כעמישער רעזאַדו.
3. אַוטאָמאַטעד רייניקונג סיסטעמס
מיט די קעסיידערדיק יקספּאַנשאַן פון סעמיקאַנדאַקטער פּראָדוקציע, אָטאַמייטיד רייניקונג סיסטעמען האָבן ווערן די בילכער ברירה פֿאַר גרויס-וואָג ווייפער רייניקונג. די סיסטעמען אָפט אַרייַננעמען אָטאַמייטיד אַריבערפירן מעקאַניזאַמז, מאַלטי-טאַנק רייניקונג סיסטעמען און פּינטלעכקייַט קאָנטראָל סיסטעמען צו ענשור קאָנסיסטענט רייניקונג רעזולטאַטן פֿאַר יעדער ווייפער.
5. צוקונפֿט טרענדס
ווי סעמיקאַנדאַקטער דעוויסעס פאָרזעצן צו ייַנשרומפּן, ווייפער רייניקונג טעכנאָלאָגיע איז יוואַלווינג צו מער עפעקטיוו און ינווייראַנמענאַלי פרייַנדלעך סאַלושאַנז. צוקונפֿט רייניקונג טעקנאַלאַדזשיז וועט פאָקוס אויף:
סאַב-נאַנאָמעטער פּאַרטאַקאַל באַזייַטיקונג: עקסיסטינג רייניקונג טעקנאַלאַדזשיז קענען שעפּן נאַנאָמעטער-וואָג פּאַרטיקאַלז, אָבער מיט די ווייַטער רעדוקציע אין מיטל גרייס, רימוווינג סאַב-נאַנאָמעטער פּאַרטיקאַלז וועט ווערן אַ נייַע אַרויסרופן.
גרין און עקאָ-פרייַנדלעך רייניקונג: רידוסינג די נוצן פון ינווייראַנמענאַלי שעדלעך קעמיקאַלז און דעוועלאָפּינג מער עקאָ-פרייַנדלעך רייניקונג מעטהאָדס, אַזאַ ווי אָזאָנע רייניקונג און מעגאַסאַניק רייניקונג, וועט ווערן ינקריסינגלי וויכטיק.
העכער לעוועלס פון אַוטאָמאַטיאָן און ינטעלליגענסע: ינטעליגענט סיסטעמען וועט געבן פאַקטיש-צייט מאָניטאָרינג און אַדזשאַסטמאַנט פון פאַרשידן פּאַראַמעטערס בעשאַס די רייניקונג פּראָצעס, ווייַטער ימפּרוווינג רייניקונג יפעקטיוונאַס און פּראָדוקציע עפעקטיווקייַט.
ווייפער רייניקונג טעכנאָלאָגיע, ווי אַ קריטיש שריט אין סעמיקאַנדאַקטער מאַנופאַקטורינג, פיעסעס אַ וויטאַל ראָלע אין ינשורינג ריין ווייפער סערפאַסיז פֿאַר סאַבסאַקוואַנט פּראַסעסאַז. די קאָמבינאַציע פון פאַרשידן רייניקונג מעטהאָדס יפעקטיוולי רימוווז קאַנטאַמאַנאַנץ, פּראַוויידינג אַ ריין סאַבסטרייט ייבערפלאַך פֿאַר די ווייַטער סטעפּס. ווי טעכנאָלאָגיע אַדוואַנסיז, רייניקונג פּראַסעסאַז וועט פאָרזעצן צו זיין אָפּטימיזעד צו טרעפן די פאדערונגען פֿאַר העכער פּינטלעכקייַט און נידעריקער דעפעקט ראַטעס אין סעמיקאַנדאַקטער מאַנופאַקטורינג.
פּאָסטן צייט: אקטאבער 08-2024