Καθαρισμός και Ξέπλυμα Γκοφρέτας

1. Καθαρισμός γκοφρέτας

Κατά τη διάρκεια της αποθήκευσης, του χειρισμού και της επεξεργασίας των πλακών, είναι αναπόφευκτο ότι θα προσκολληθούν σωματίδια σκόνης και ίχνη ακαθαρσιών σε μικρο- ή ακόμα και νανο-κλίμακας-εάν δεν αφαιρεθούν εντελώς, αυτοί οι ρύποι θα οδηγήσουν άμεσα σε ελαττώματα μοτίβου κυκλώματος, διαρροή μονωτικής μεμβράνης ή αστοχία της μεταλλικής καλωδίωσης που οδηγεί σε διάβρωση της μεταλλικής καλωδίωσης. Ως εκ τούτου, η διαδικασία καθαρισμού αντιπροσωπεύει το 20%~30% των συνολικών εργατοωρών-παραγωγής και έχει γίνει ο βασικός κρίκος για τη διασφάλιση της σταθερότητας της διαδικασίας.

1.1 Η σκόνη αφαιρείται επιμελώς με πλύσιμο: χημική και φυσική αποσύνθεση

Από την τεχνική διαδρομή, ο καθαρισμός βασίζεται κυρίως στη συνεργιστική επίδραση της χημικής αποσύνθεσης και της φυσικής αποσύνθεσης.

Για παράδειγμα, το APM (υδροξείδιο του αμμωνίου-υπεροξείδιο του υδρογόνου-μείγμα νερού) μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά οργανικά υπολείμματα και σωματίδια και το FPM (υδροφθορικό οξύ-υπεροξείδιο του υδρογόνου-νερό) έχει υψηλή επιλεκτικότητα για ακαθαρσίες μετάλλων στην επιφάνεια του φιλμ οξειδίου. Το SPM (θειικό οξύ-υπεροξείδιο του υδρογόνου, κοινώς γνωστό ως "διάλυμα πιράνχα") μπορεί να αποσυνθέσει επίμονα φωτοανθεκτικά υπολείμματα λόγω των ισχυρών οξειδωτικών του ιδιοτήτων. Ο φυσικός καθαρισμός χρησιμοποιεί μηχανικές δυνάμεις όπως υπερήχους, μεγαηχητικά κύματα ή έγχυση υψηλής πίεσης για να βοηθήσει τα χημικά υγρά να διεισδύσουν σε μικρά κενά και να βελτιώσουν την αποτελεσματικότητα καθαρισμού. Για το ευαίσθητο στάδιο μετά την καλωδίωση μετάλλων, οργανικοί διαλύτες όπως αλκοόλη και ακετόνη θα πρέπει να χρησιμοποιούνται για την αντικατάσταση των όξινων χημικών διαλυμάτων για την αποφυγή του κινδύνου διάβρωσης μετάλλου.

0040-09095 Gas Box, Wcvd

1.1 εξοπλισμός καθαρισμού

Σε επίπεδο εξοπλισμού, ο εξοπλισμός υγρού καθαρισμού χωρίζεται σε δύο κατηγορίες: τύπος δεξαμενής και μονολιθικός τύπος: ο εξοπλισμός δεξαμενής πραγματοποιεί χημικό καθαρισμό υγρών μέσω της σειράς πολλών-δεξαμενών, η οποία είναι κατάλληλη για επεξεργασία κατά παρτίδες. Ο μονολιθικός εξοπλισμός πραγματοποιεί τον λεπτό καθαρισμό των μονόλιθων γκοφρέτας με περιστροφικό ψεκασμό και βούρτσισμα, που είναι πιο κατάλληλο για τον αυστηρό έλεγχο της τοπικής μόλυνσης με προηγμένες διαδικασίες. Τα τελευταία χρόνια, οι τεχνολογίες στεγνού καθαρισμού, όπως ο καθαρισμός χιονιού με διοξείδιο του άνθρακα και η επεξεργασία πλάσματος με όζον, έχουν επιταχύνει την ανάπτυξή τους υπό την προστασία του περιβάλλοντος και την πίεση κόστους λόγω των πλεονεκτημάτων της μη εκροής λυμάτων και της χαμηλής χημικής ρύπανσης.

Για παράδειγμα, ο καθαρισμός πλάσματος χαμηλής-θερμοκρασίας μπορεί να αφαιρέσει αποτελεσματικά σωματίδια νανοκλίμακας χωρίς να καταστρέψει ευαίσθητες δομές βομβαρδίζοντας την επιφάνεια με ενεργά σωματίδια και έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως σε σενάρια καθαρισμού μεταξύ στοίβων 3D NAND.

Προς το παρόν, η διαδικασία καθαρισμού εξελίσσεται προς την κατεύθυνση του πράσινου και της ευφυΐας. Η έρευνα και η ανάπτυξη νέων φιλικών προς το περιβάλλον χημικών λύσεων όπως το APM χωρίς φθόριο-και οι βιοαποικοδομήσιμες χηλικές ουσίες έχουν μειώσει αποτελεσματικά τον κίνδυνο απόρριψης λυμάτων βαρέων μετάλλων. Το σύστημα παρακολούθησης σε πραγματικό χρόνο-βασισμένο σε AI μπορεί να προσαρμόσει δυναμικά τις παραμέτρους της διαδικασίας αναλύοντας τη σύνθεση του διαλύματος καθαρισμού, τη συγκέντρωση σωματιδίων και την ανακλαστικότητα της επιφάνειας για την επίτευξη βελτιστοποίησης κλειστού-βρόχου του αποτελέσματος καθαρισμού. Αυτές οι τεχνολογικές επαναλήψεις όχι μόνο βελτιώνουν την απομάκρυνση των ρύπων νανοκλίμακας, αλλά παρέχουν επίσης βασικές εγγυήσεις για την αξιοπιστία των δομών διασύνδεσης υψηλής πυκνότητας σε αναδυόμενους τομείς, όπως η ολοκλήρωση 3D και η προηγμένη συσκευασία, και συνεχίζουν να προωθούν την κατασκευή ημιαγωγών προς τον στόχο της υψηλότερης απόδοσης και του χαμηλότερου ποσοστού ελαττωμάτων.

2. Ξεπλύνετε και στεγνώστε τη γκοφρέτα μετά τον καθαρισμό

Η διαδικασία έκπλυσης πραγματοποιείται με υπερκαθαρό νερό, το οποίο αντιπροσωπεύει σημαντικό ποσοστό της συνολικής κατανάλωσης υπερκαθαρού νερού στο εργοστάσιο ημιαγωγών και είναι απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το χημικό διάλυμα αφαιρείται πλήρως μέσω ξεπλύματος πολλαπλών{0} σταδίων για να αποφευχθεί η πιθανή επίδραση των υπολειμμάτων στις επόμενες διεργασίες και στην απόδοση της συσκευής. Μετά το ξέπλυμα, η πλήρης αφαίρεση της υπολειμματικής υγρασίας στην επιφάνεια της γκοφρέτας γίνεται ο βασικός στόχος και η διαδικασία ξήρανσης πρέπει να πληροί πολλαπλές απαιτήσεις όπως χωρίς υδατογράφημα, χωρίς πρόσφυση ξένων υλών και ηλεκτροστατική προστασία.

2.1 Περιστροφική μέθοδος ξήρανσης

Η μέθοδος περιστροφικής ξήρανσης χρησιμοποιεί φυγόκεντρη δύναμη για την αφαίρεση της υγρασίας μέσω περιστροφής υψηλής-ταχύτητας του πλακιδίου, αλλά η τριβή μεταξύ της επιφάνειας του πλακιδίου και του αζώτου κατά τη διαδικασία περιστροφής είναι επιρρεπής σε στατικό ηλεκτρισμό, ο οποίος μπορεί να προκαλέσει τον κίνδυνο ηλεκτροστατικής βλάβης της συσκευής.

Για το λόγο αυτό, είναι απαραίτητο να ταιριάζει με το ηλεκτρονικό ντους για επεξεργασία στατικής εξουδετέρωσης για να διασφαλιστεί η ασφάλεια της διαδικασίας. Τα πλεονεκτήματα αυτής της μεθόδου είναι η απλή λειτουργία και το χαμηλό κόστος, αλλά απαιτεί υψηλή ακρίβεια εξοπλισμού και περιβαλλοντική καθαριότητα και η ταχύτητα περιστροφής και η καθαρότητα του αζώτου πρέπει να ελέγχονται αυστηρά για να αποφευχθεί η δευτερογενής ρύπανση.

2.1 Μέθοδος ξήρανσης ισοπροπυλικής αλκοόλης χωρίς να αφήνει σημάδι

Η μέθοδος ξήρανσης ισοπροπυλικής αλκοόλης έχει βελτιστοποιηθεί για το πρόβλημα του υδατογραφήματος. Η ουσία του υδατογραφήματος είναι τα ίχνη του ένυδρου οξειδίου του πυριτίου και οι ακαθαρσίες που σχηματίζονται στην επιφάνεια της γκοφρέτας από την υπολειμματική υγρασία κατά τη διαδικασία ξήρανσης, η οποία σχετίζεται στενά με την υδροφοβικότητα του υποστρώματος πυριτίου και την τοπική κατακράτηση σταγονιδίων νερού που προκαλείται από ανομοιόμορφη ξήρανση.

Λόγω της χαμηλής επιφανειακής της τάσης και της καλής αλληλοδιάλυσης με το νερό, η ισοπροπυλική αλκοόλη μπορεί να αντικαταστήσει αποτελεσματικά το νερό και να μειώσει την πιθανότητα σχηματισμού υδατογραφήματος. Οι συγκεκριμένες μέθοδοι υλοποίησης περιλαμβάνουν τρεις κύριες τεχνολογίες: ξήρανση με ατμό ισοπροπυλικής αλκοόλης με τοποθέτηση της ξεπλυμένης γκοφρέτας σε περιβάλλον ατμού ισοπροπυλικής αλκοόλης, χρήση ατμού για την αντικατάσταση της υγρασίας στην επιφάνεια της γκοφρέτας και ξήρανση της. Η ξήρανση Marangoni είναι η ταυτόχρονη εφαρμογή ατμού ισοπροπυλικής αλκοόλης και αζώτου κατά μήκος της διεπαφής μεταξύ της γκοφρέτας και του νερού όταν η γκοφρέτα ανασηκώνεται από υπερκαθαρό νερό και το νερό οδηγείται να υποχωρήσει γρήγορα μέσω της κλίσης επιφανειακής τάσης για να αποφευχθεί η σύρσιμο σταγονιδίων νερού και τα υπολείμματα. Η ξήρανση Rotagoni συνδυάζει τα διπλά πλεονεκτήματα της περιστροφικής ξήρανσης και της ξήρανσης με μαραγκόνι, επιταχύνοντας την εξάτμιση του νερού μέσω περιστροφής ενώ χρησιμοποιεί ατμό ισοπροπυλικής αλκοόλης για να σχηματίσει μια κλίση επιφανειακής τάσης, επιτυγχάνοντας πιο αποτελεσματικά αποτελέσματα ξήρανσης και περαιτέρω αναστολή του σχηματισμού υδατογραφημάτων.

Τα τελευταία χρόνια, με την πρόοδο των κόμβων διεργασίας ημιαγωγών σε μικρότερα μεγέθη, έχουν προταθεί υψηλότερες απαιτήσεις για την καθαριότητα, την ομοιομορφία και την προστασία του περιβάλλοντος της διαδικασίας ξήρανσης. Νέες τεχνολογίες ξήρανσης, όπως η υποβοηθούμενη ξήρανση με πλάσμα και η υπερκρίσιμη ξήρανση με διοξείδιο του άνθρακα, εισέρχονται σταδιακά στο ερευνητικό πεδίο, η πρώτη συνειδητοποιεί την ανέπαφη ξήρανση μέσω ενεργοποιημένων επιφανειών με πλάσμα και η δεύτερη χρησιμοποιεί χαρακτηριστικά υπερκρίσιμου υγρού για να επιτύχει επιφανειακή-τάση-ελεύθερη ξήρανση και αποτελεσματική αποφυγή στεγνώματος προβλήματα στατικού ηλεκτρισμού. Ταυτόχρονα, μέτρα προστασίας του περιβάλλοντος, όπως η βελτιστοποίηση συστημάτων ανακύκλωσης και επαναχρησιμοποίησης ισοπροπυλικής αλκοόλης και η ανάπτυξη εναλλακτικών διαλυτών με χαμηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP) έχουν επίσης γίνει στο επίκεντρο της βιομηχανίας, προωθώντας την ανάπτυξη διαδικασιών καθαρισμού και στεγνώματος ημιαγωγών σε μια πιο αποτελεσματική, πιο πράσινη και πιο αξιόπιστη κατεύθυνση.