Sanajan wafer silikon lan kaca duwe tujuan umum "diresiki", tantangan lan mode kegagalan sing diadhepi sajrone ngresiki beda banget. Beda iki muncul saka sifat materi lan syarat spesifikasi silikon lan kaca, uga "filosofi" reresik sing didorong dening aplikasi pungkasan.
Pisanan, ayo njlentrehake: Apa sing kita resiki? Apa rereged sing melu?
Kontaminasi bisa dipérang dadi papat kategori:
-
Kontaminan Partikel
-
Debu, partikel logam, partikel organik, partikel abrasif (saka proses CMP), lsp.
-
Kontaminasi kasebut bisa nyebabake cacat pola, kayata kathok cendhak utawa sirkuit mbukak.
-
-
Kontaminan Organik
-
Kalebu residu photoresist, aditif resin, lenga kulit manungsa, residu pelarut, lsp.
-
Kontaminasi organik bisa mbentuk topeng sing ngalangi etsa utawa implantasi ion lan nyuda adhesi film tipis liyane.
-
-
Kontaminan Ion Logam
-
Wesi, tembaga, sodium, kalium, kalsium, lan sapiturute, sing utamané asalé saka peralatan, bahan kimia, lan kontak manungsa.
-
Ing semikonduktor, ion logam minangka kontaminasi "pembunuh", ngenalake tingkat energi ing pita sing dilarang, sing nambah arus bocor, nyepetake umur operator, lan ngrusak properti listrik. Ing kaca, bisa mengaruhi kualitas lan adhesi film tipis sabanjure.
-
-
Lapisan oksida asli
-
Kanggo wafer silikon: Lapisan tipis silikon dioksida (Oksida Asli) kanthi alami dibentuk ing permukaan ing udhara. Kekandelan lan keseragaman lapisan oksida iki angel dikontrol, lan kudu dibuwang kanthi lengkap sajrone nggawe struktur kunci kayata oksida gerbang.
-
Kanggo wafer kaca: Kaca dhewe minangka struktur jaringan silika, mula ora ana masalah "mbusak lapisan oksida asli." Nanging, lumahing bisa uga wis diowahi amarga kontaminasi, lan lapisan iki kudu dibusak.
-
I. Sasaran Inti: Bedane Antarane Kinerja Listrik lan Kesempurnaan Fisik
-
Silicon Wafer Kab
-
Tujuan utama reresik yaiku njamin kinerja listrik. Spesifikasi biasane kalebu jumlah lan ukuran partikel sing ketat (contone, partikel ≥0.1μm kudu diilangi kanthi efektif), konsentrasi ion logam (contone, Fe, Cu kudu dikontrol nganti ≤10¹⁰ atom/cm² utawa luwih murah), lan tingkat residu organik. Malah kontaminasi mikroskopis bisa nyebabake kathok cendhak sirkuit, arus bocor, utawa kegagalan integritas gerbang oksida.
-
-
Wafer Kaca
-
Minangka substrat, syarat inti yaiku kesempurnaan fisik lan stabilitas kimia. Spesifikasi fokus ing aspek tingkat makro kayata ora ana goresan, noda sing ora bisa dicopot, lan pangopènan kekasaran lan geometri permukaan asli. Tujuan reresik utamane kanggo njamin kebersihan visual lan adhesi sing apik kanggo proses sabanjure kayata lapisan.
-
II. Sifat Material: Bedane Dasar Antarane Kristal lan Amorf
-
silikon
-
Silikon minangka bahan kristal, lan permukaané kanthi alami tuwuh lapisan oksida silikon dioksida (SiO₂) sing ora seragam. Lapisan oksida iki mbebayani kanggo kinerja listrik lan kudu dibusak kanthi tliti lan seragam.
-
-
kaca
-
Kaca minangka jaringan silika amorf. Materi sing akeh banget padha karo komposisi lapisan silikon oksida saka silikon, sing tegese bisa cepet diukir dening asam hidrofluorat (HF) lan uga rentan kanggo erosi alkali sing kuwat, sing nyebabake paningkatan kasar utawa deformasi permukaan. Bentenane dhasar iki nyatakake yen reresik wafer silikon bisa ngidinke cahya, etsa sing dikontrol kanggo mbusak rereged, nalika reresik wafer kaca kudu ditindakake kanthi ati-ati supaya ora ngrusak bahan dasar.
-
| Item Reresik | Silicon Wafer Cleaning | Pembersihan Wafer Kaca |
|---|---|---|
| Sasaran Reresik | Kalebu lapisan oksida asli dhewe | Pilih cara reresik: Mbusak rereged nalika nglindhungi bahan dhasar |
| Standar RCA Cleaning | - SPM(H₂SO₄/H₂O₂): Mbusak residu organik/fotoresis | Aliran Pembersihan Utama: |
| - SC1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O): Mbusak partikel lumahing | Agen Pembersih Alkali Lemah: Ngandhut agen lumahing aktif kanggo mbusak rereged organik lan partikel | |
| - DHF(Asam hidrofluorat): Mbusak lapisan oksida alam lan rereged liyane | Alkaline Kuwat utawa Agen Cleaning Alkaline Tengah: Digunakake kanggo mbusak rereged metalik utawa non-molah malih | |
| - SC2(HCl/H₂O₂/H₂O): Mbusak rereged logam | Supaya HF saindhenging | |
| Kimia Utama | Asam kuat, alkali kuat, pelarut oksidasi | Agen pembersih alkali sing lemah, diformulasikan khusus kanggo mbusak kontaminasi entheng |
| Bantuan Fisik | Banyu deionisasi (kanggo mbilas kanthi kemurnian dhuwur) | Ultrasonik, ngumbah megasonic |
| Teknologi Pengeringan | Pengeringan uap megasonik, IPA | Pangeringan alus: Angkat alon, pangatusan uap IPA |
III. Perbandingan Solusi Reresik
Adhedhasar tujuan lan karakteristik materi sing kasebut ing ndhuwur, solusi reresik kanggo wafer silikon lan kaca beda-beda:
| Silicon Wafer Cleaning | Pembersihan Wafer Kaca | |
|---|---|---|
| Tujuan reresik | Ngilangi kanthi lengkap, kalebu lapisan oksida asli wafer. | Ngilangi selektif: ngilangi rereged nalika nglindhungi substrate. |
| Proses sing khas | Standar RCA resik:•SPM(H₂SO₄/H₂O₂): mbusak organik abot/photoresist •SC1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O): mbusak partikel alkalin •DHF(encer HF): mbusak lapisan oksida asli lan logam •SC2(HCl/H₂O₂/H₂O): mbusak ion logam | Aliran pembersihan karakteristik:•Pembersih alkalin enthengkaro surfaktan kanggo mbusak organik lan partikel •Pembersih asam utawa netralkanggo mbusak ion logam lan rereged tartamtu liyane •Aja HF ing saindhenging proses |
| Bahan kimia utama | Asam kuat, oksidator kuwat, solusi alkali | Pembersih alkalin entheng; pembersih khusus netral utawa rada asam |
| Bantuan fisik | Megasonik (efisiensi dhuwur, mbusak partikel alus) | Ultrasonik, megasonik |
| pangatusan | Marangoni pangatusan; IPA pengeringan uap | Alon-narik pangatusan; IPA pengeringan uap |
-
Proses Pembersihan Wafer Kaca
-
Saiki, umume pabrik pangolahan kaca nggunakake prosedur reresik adhedhasar karakteristik materi kaca, utamane gumantung marang agen pembersih alkali sing lemah.
-
Karakteristik agen pembersih:Agen pembersih khusus iki biasane alkalin banget, kanthi pH sekitar 8-9. Biasane ngemot surfaktan (contone, alkil polyoxyethylene ether), agen chelating logam (contone, HEDP), lan alat reresik organik, sing dirancang kanggo ngemulsi lan ngurai rereged organik kayata lenga lan sidik jari, nanging kanthi minimal korosif kanggo matriks kaca.
-
Alur Proses:Proses reresik sing khas kalebu nggunakake konsentrasi khusus agen pembersih alkali sing lemah ing suhu saka suhu kamar nganti 60 ° C, digabungake karo reresik ultrasonik. Sawise diresiki, wafer ngalami pirang-pirang langkah mbilas nganggo banyu murni lan pangatusan sing lembut (contone, ngangkat alon utawa pangatusan uap IPA). Proses iki kanthi efektif nyukupi syarat wafer kaca kanggo kebersihan visual lan kebersihan umum.
-
-
Proses Reresik Silicon Wafer
-
Kanggo pangolahan semikonduktor, wafer silikon biasane ngalami reresik RCA standar, yaiku cara reresik sing efektif banget sing bisa ngatasi kabeh jinis rereged kanthi sistematis, kanggo mesthekake yen syarat kinerja listrik kanggo piranti semikonduktor dipenuhi.
-
IV. Nalika Kaca Temokake Standar "Kebersihan" sing luwih dhuwur
Nalika wafer kaca digunakake ing aplikasi sing mbutuhake jumlah partikel sing ketat lan tingkat ion logam (contone, minangka substrat ing proses semikonduktor utawa kanggo permukaan deposisi film tipis sing apik banget), proses reresik intrinsik bisa uga ora cukup maneh. Ing kasus iki, prinsip reresik semikonduktor bisa diterapake, ngenalake strategi reresik RCA sing diowahi.
Inti saka strategi iki yaiku kanggo ngencerake lan ngoptimalake parameter proses RCA standar kanggo nampung sifat sensitif kaca:
-
Penghapusan Kontaminasi Organik:Solusi SPM utawa banyu ozon sing luwih entheng bisa digunakake kanggo ngurai rereged organik liwat oksidasi kuwat.
-
Penghapusan partikel:Solusi SC1 sing diencerke banget digunakake ing suhu sing luwih murah lan wektu perawatan sing luwih cendhek kanggo nggunakake tolak elektrostatik lan efek mikro-etching kanggo mbusak partikel, nalika nyuda karat ing kaca.
-
Ngilangi ion logam:Larutan SC2 sing diencerke utawa larutan asam klorida encer/larutan asam nitrat encer digunakake kanggo mbusak rereged logam liwat chelation.
-
Larangan sing ketat:DHF (di-ammonium fluoride) kudu dihindari kanggo nyegah karat ing substrat kaca.
Ing kabeh proses sing diowahi, nggabungake teknologi megasonik kanthi signifikan nambah efisiensi panyingkiran partikel ukuran nano lan luwih lembut ing permukaan.
Kesimpulan
Proses reresik kanggo wafer silikon lan kaca minangka asil rekayasa mbalikke adhedhasar syarat aplikasi pungkasan, sifat materi, lan ciri fisik lan kimia. Reresik wafer silikon nggoleki "kebersihan tingkat atom" kanggo kinerja listrik, dene reresik wafer kaca fokus kanggo nggayuh permukaan fisik sing "sampurna, ora rusak". Amarga wafer kaca saya tambah akeh digunakake ing aplikasi semikonduktor, proses reresik kasebut mesthi bakal berkembang ngluwihi reresik alkalin sing lemah tradisional, ngembangake solusi sing luwih olahan, khusus kaya proses RCA sing diowahi kanggo nyukupi standar kebersihan sing luwih dhuwur.
Wektu kirim: Oct-29-2025