Oblea Garbitzeko Teknologia Erdieroaleen Fabrikazioan

Oblea Garbitzeko Teknologia Erdieroaleen Fabrikazioan

Oblearen garbiketa erdieroaleen fabrikazio-prozesu osoan zehar urrats kritikoa da eta gailuen errendimenduan eta ekoizpen-errendimenduan zuzenean eragiten duen faktore nagusietako bat. Txip fabrikazioan, kutsadura txikienak ere gailuaren ezaugarriak degradatu edo erabateko porrota eragin dezake. Ondorioz, garbiketa-prozesuak ia fabrikazio-urrats guztien aurretik eta ondoren aplikatzen dira gainazaleko kutsatzaileak kentzeko eta oblearen garbitasuna bermatzeko. Garbiketa ere erdieroaleen ekoizpenean eragiketa ohikoena da, gutxi gorabehera...Prozesuko urrats guztien % 30.

Eskala oso handiko integrazioaren (VLSI) eskalatze jarraituarekin, prozesu-nodoak aurrera egin dute28 nm, 14 nm eta gehiago, gailu-dentsitate handiagoa, lerro-zabalera estuagoak eta prozesu-fluxu gero eta konplexuagoak bultzatuz. Nodo aurreratuak askoz ere sentikorragoak dira kutsadurarekiko, eta ezaugarri-tamaina txikiagoek garbiketa zailtzen dute. Ondorioz, garbiketa-urratsen kopurua handitzen jarraitzen du, eta garbiketa konplexuagoa, kritikoagoa eta erronka handiagoa bihurtu da. Adibidez, 90 nm-ko txip batek normalean inguru behar ditu90 garbiketa urrats, 20 nm-ko txip batek inguru behar dituen bitartean215 garbiketa urratsFabrikazioa 14 nm, 10 nm eta nodo txikiagoetara aurrera egin ahala, garbiketa-eragiketen kopurua handitzen joango da.

Funtsean,Oblea garbitzeak oblearen gainazaleko ezpurutasunak kentzeko tratamendu kimikoak, gasak edo metodo fisikoak erabiltzen dituzten prozesuak aipatzen ditu.Partikulak, metalak, hondakin organikoak eta oxido natiboak bezalako kutsatzaileek gailuaren errendimenduan, fidagarritasunean eta etekinean eragin negatiboa izan dezakete. Garbiketak fabrikazio-urrats jarraien arteko "zubi" gisa balio du; adibidez, deposizioa eta litografia egin aurretik, edo grabatua, CMP (leunketa kimiko-mekanikoa) eta ioien inplantazioa egin ondoren. Oro har, obleen garbiketa honela bana daiteke:garbiketa hezeaetagarbiketa lehorra.

Garbiketa hezea

Garbiketa hezeak disolbatzaile kimikoak edo ur desionizatua (DIW) erabiltzen ditu obleak garbitzeko. Bi metodo nagusi aplikatzen dira:

• Murgiltze metodoa: obleak disolbatzailez edo DIWz betetako tankeetan murgiltzen dira. Hau da metodorik erabiliena, batez ere teknologia-nodo helduentzat.

• Ihinztadura metodoaDisolbatzaileak edo DIWak biraka dabiltzan obleetan ihinztatzen dira ezpurutasunak kentzeko. Murgiltzeak oblea anitz prozesatzea ahalbidetzen duen bitartean, ihinztadura bidezko garbiketak oblea bakarra kudeatzen du ganbera bakoitzeko, baina kontrol hobea eskaintzen du, gero eta ohikoagoa bihurtuz nodo aurreratuetan.

Tintoreria

Izenak dioen bezala, garbiketa lehorrak disolbatzaileak edo DIWak saihesten ditu, gasak edo plasma erabiliz kutsatzaileak kentzeko. Nodo aurreratuetarako bultzadarekin, garbiketa lehorrak garrantzia hartzen ari da bere...zehaztasun handikoeta eraginkortasuna organikoen, nitruroen eta oxidoen aurka. Hala ere, beharrezkoa daekipamendu inbertsio handiagoa, funtzionamendu konplexuagoa eta prozesuen kontrol zorrotzagoaBeste abantaila bat da garbiketa lehorrak metodo hezeen bidez sortutako hondakin-uren bolumen handiak murrizten dituela.

Garbiketa hezeko teknika ohikoenak

1. DIW (Ur Desionizatua) Garbiketa

DIW garbiketa hezean gehien erabiltzen den garbiketa-agentea da. Tratatu gabeko urak ez bezala, DIW-k ia ez du ioi eroalerik, korrosioa, erreakzio elektrokimikoak edo gailuen degradazioa saihestuz. DIW bi modutan erabiltzen da batez ere:

1. Oblearen gainazaleko garbiketa zuzena– Normalean oblea bakarreko moduan egiten da, arrabolekin, eskuilekin edo ihinztagailuekin oblearen biraketa bitartean. Erronka bat karga elektrostatikoa metatzea da, akatsak sor ditzakeena. Hori arintzeko, CO₂ (eta batzuetan NH₃) DIW-an disolbatzen da eroankortasuna hobetzeko oblea kutsatu gabe.

2. Garbiketa kimikoaren ondoren garbiketa– DIW-k gainazalean uzten badira, bestela oblea korrosioa eragin dezaketen edo gailuaren errendimendua hondatu dezaketen garbiketa-soluzioen hondarrak kentzen ditu.

2. HF (azido fluorhidriko) garbiketa

HF da kentzeko produktu kimikorik eraginkorrena.oxido geruza natiboak (SiO₂)siliziozko obleetan erabiltzen da eta DIW-ren atzetik bigarrena da garrantziari dagokionez. Gainera, atxikitako metalak disolbatzen ditu eta biroxidazioa murrizten du. Hala ere, HF grabatzeak obleen gainazalak zimurtu ditzake eta nahi ez den moduan metal batzuei eraso diezaieke. Arazo horiei aurre egiteko, metodo hobetuek HF diluitu, oxidatzaileak, gainazal-aktiboek edo konplexu-agenteek gehitzen dute selektibitatea hobetzeko eta kutsadura murrizteko.

3. SC1 Garbiketa (Garbiketa estandarra 1: NH₄OH + H₂O₂ + H₂O)

SC1 kentzeko metodo kostu-eraginkorra eta oso eraginkorra dahondakin organikoak, partikulak eta metal batzukMekanismoak H₂O₂-ren oxidazio-ekintza eta NH₄OH-ren disolbatze-efektua konbinatzen ditu. Gainera, partikulak uxatzen ditu indar elektrostatikoen bidez, eta ultrasoinu/megason laguntzak eraginkortasuna are gehiago hobetzen du. Hala ere, SC1-ak obleen gainazalak zimurtu ditzake, eta horrek proportzio kimikoen optimizazio zaindua, gainazaleko tentsioaren kontrola (gainazal-aktiboen bidez) eta kelatzaileen agenteak eskatzen ditu metalen birdeposizioa murrizteko.

4. SC2 Garbiketa (Garbiketa estandarra 2: HCl + H₂O₂ + H₂O)

SC2-k SC1 osatzen du kenduzkutsatzaile metalikoakBere konplexutze-ahalmen handiak metal oxidatuak gatz edo konplexu disolbagarri bihurtzen ditu, eta hauek urarekin garbitzen dira. SC1 eraginkorra den bitartean materia organiko eta partikulentzat, SC2 bereziki baliotsua da metalen adsorzioa saihesteko eta kutsadura metaliko txikia bermatzeko.

5. O₃ (ozono) garbiketa

Ozono bidezko garbiketa batez ere honetarako erabiltzen damateria organikoa kentzea.etaDIW desinfektatzeaO₃-k oxidatzaile sendo gisa jokatzen du, baina berriro deposizioa eragin dezake, beraz, askotan HF-rekin konbinatzen da. Tenperaturaren optimizazioa funtsezkoa da, O₃-ren uretan disolbagarritasuna gutxitzen baita tenperatura altuagoetan. Kloroan oinarritutako desinfektatzaileek ez bezala (erdieroaleen fabrikazioetan onartezinak), O₃ oxigenoan deskonposatzen da DIW sistemak kutsatu gabe.

6. Disolbatzaile Organikoen Garbiketa

Prozesu espezializatu batzuetan, disolbatzaile organikoak erabiltzen dira garbiketa-metodo estandarrak nahikoak edo desegokiak ez direnean (adibidez, oxidoen eraketa saihestu behar denean).

Ondorioa

Oblea garbitzea dagehien errepikatzen den urratsaerdieroaleen fabrikazioan eta zuzenean eragiten dio errendimenduari eta gailuen fidagarritasunari. joera horrekinoblea handiagoak eta gailu geometria txikiagoak, oblearen gainazalaren garbitasunari, egoera kimikoari, zimurtasunari eta oxidoaren lodierari buruzko eskakizunak gero eta zorrotzagoak dira.

Artikulu honek oblea garbitzeko teknologia helduak eta aurreratuak aztertu zituen, besteak beste, DIW, HF, SC1, SC2, O₃ eta disolbatzaile organikoen metodoak, haien mekanismoekin, abantailarekin eta mugekin batera. Bietatik abiatutaikuspegi ekonomiko eta ingurumenekoak, oblea garbitzeko teknologian etengabeko hobekuntzak ezinbestekoak dira erdieroale aurreratuen fabrikazioaren eskaerei erantzuteko.