Processo de limpeza de semicondutores

Na indústria de fabricação de semicondutores, a importância do processo de limpeza é evidente. À medida que a indústria continua a avançar para os nanoprocessos, os requisitos para a limpeza da superfície dos wafers estão se tornando mais rigorosos. No processo de fabricação, as etapas de limpeza são complexas, mas indispensáveis, representando cerca de um terço de todo o processo de fabricação do chip. A limpeza não envolve apenas o rendimento do chip, mas também o desempenho elétrico e a confiabilidade a longo prazo. Portanto, devemos ter um conhecimento profundo deste elo vital para garantir um processo de produção eficiente e ecologicamente correto.

A importância dos processos de limpeza

Processos de fabricação como difusão, deposição, implantação iônica, etc. precisam ser limpos antes e depois do processo. O objetivo da limpeza é remover contaminantes do chip, incluindo partículas, matéria orgânica, contaminantes metálicos e óxidos. Todos os tipos de poeira fina, produtos químicos e até mesmo o próprio equipamento de produção podem se tornar uma fonte de poluição. Cada etapa da limpeza requer equipamentos, produtos químicos e condições de processo específicos para ser concluída.

Tecnologia de limpeza úmida

A limpeza úmida é o método mais comumente usado na limpeza de semicondutores. Desde a introdução da tecnologia de limpeza RCA, sabemos que este é um processo de limpeza industrial padrão, proposto pela Radio Corporation of America na década de 1960. A limpeza RCA é feita principalmente através de uma combinação dos fluidos de limpeza padrão 1 e 2, ambos à base de peróxido de hidrogênio, que removem partículas, metais e matéria orgânica, respectivamente. O princípio de limpeza envolve oxidação química e repulsão eletroquímica.

Otimização e desafios do processo de limpeza

Com a melhoria crescente dos processos de limpeza, novas soluções mistas como SPM (H2SO4/H2O2) e ácido fluorídrico diluído (DHF) foram introduzidas. No entanto, estes métodos de limpeza também enfrentam muitos desafios, tais como a concentração dos componentes da solução, a temperatura da solução e outros fatores que podem afetar o efeito de limpeza final. Além disso, a fluidez da solução durante o processo de limpeza é tão importante quanto a lavagem da superfície do wafer.

Tecnologia de limpeza inovadora

Actualmente, a poupança de recursos e a melhoria da eficiência tornaram-se uma tendência de desenvolvimento. A limpeza química diluída e a limpeza IMEC, ambas focadas na redução do uso de produtos químicos e água desionizada e ao mesmo tempo otimizando a vida útil da solução, alcançam resultados mais ecológicos e econômicos. Por exemplo, o HPM diluído é tão eficaz quanto o HPM convencional e também pode remover contaminantes metálicos, ao mesmo tempo que reduz o consumo total de produtos químicos em 14%.

A fim de melhorar a eficiência da limpeza, a limpeza de wafer único tornou-se uma nova tendência. Espera-se que melhore significativamente o rendimento do produto e reduza os custos, reduzindo o risco de contaminação cruzada. Além disso, a aplicação da tecnologia de lavagem a seco está se tornando cada vez mais popular, embora não possa substituir completamente a limpeza úmida, mas a lavagem a seco tem suas vantagens únicas, como nenhum líquido residual residual e mais adequada para tratamento local específico.

Importância do processo de secagem

O processo de secagem após a limpeza também é crítico. Os wafers devem ser secos imediatamente para evitar oxidação ou manchas de água. Técnicas de secagem como a secagem Marangoni e a secagem Rotagoni removem a umidade por meio de métodos de secagem precisos para manter o chip limpo.

Fdireção futura

Diante de processos cada vez mais complexos e equipamentos continuamente atualizados, a limpeza de semicondutores enfrenta mais desafios. Os pesquisadores estão trabalhando em técnicas de limpeza mais eficientes, como a combinação de ondas megatônicas, para remover partículas mais finas. No campo dos processos de fabricação de alta precisão, os processos de limpeza se tornarão, sem dúvida, um ponto importante para inovação e desenvolvimento.

A limpeza de semicondutores, como parte importante do processo de fabricação de chips, seu progresso e inovação estão diretamente relacionados ao futuro de toda a indústria. Métodos de limpeza ecológicos e eficientes serão a chave para promover o desenvolvimento sustentável da indústria. À medida que a tecnologia amadurece, espera-se que a indústria de fabricação de semicondutores seja capaz de maximizar a utilização de recursos e minimizar o impacto ambiental, garantindo ao mesmo tempo a qualidade e o desempenho do chip.

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