Quy trình làm sạch chất bán dẫn

Trong ngành sản xuất chất bán dẫn, tầm quan trọng của quá trình làm sạch là điều hiển nhiên. Khi ngành công nghiệp tiếp tục tiến tới các quy trình nano, các yêu cầu về độ sạch bề mặt tấm bán dẫn ngày càng trở nên nghiêm ngặt hơn. Trong quy trình sản xuất, các bước làm sạch tuy phức tạp nhưng không thể thiếu, chiếm khoảng 1/3 toàn bộ quy trình sản xuất chip. Việc làm sạch không chỉ liên quan đến hiệu suất của chip mà còn liên quan đến hiệu suất điện và độ tin cậy lâu dài. Vì vậy, chúng ta phải có sự hiểu biết sâu sắc về mắt xích quan trọng này để đảm bảo một quy trình sản xuất hiệu quả và thân thiện với môi trường.

Tầm quan trọng của quá trình làm sạch

Các quy trình sản xuất như khuếch tán, lắng đọng, cấy ion,… cần phải được làm sạch trước và sau quy trình. Mục tiêu của việc làm sạch là loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi chip, bao gồm các hạt vật chất, chất hữu cơ, chất gây ô nhiễm kim loại và oxit. Tất cả các loại bụi mịn, hóa chất và thậm chí cả thiết bị sản xuất đều có thể trở thành nguồn gây ô nhiễm. Mỗi bước làm sạch đều yêu cầu thiết bị, hóa chất và điều kiện xử lý cụ thể để hoàn thành.

Công nghệ giặt ướt

Làm sạch ướt là phương pháp được sử dụng phổ biến nhất trong làm sạch chất bán dẫn. Từ sự ra đời của công nghệ làm sạch RCA, chúng ta biết rằng đây là quy trình làm sạch công nghiệp tiêu chuẩn, được Tập đoàn Radio Hoa Kỳ đề xuất vào những năm 1960. Việc làm sạch RCA chủ yếu được thực hiện thông qua sự kết hợp của chất lỏng làm sạch tiêu chuẩn 1 và 2, cả hai đều dựa trên hydro peroxide, lần lượt loại bỏ các hạt, kim loại và chất hữu cơ. Nguyên lý làm sạch liên quan đến quá trình oxy hóa hóa học và lực đẩy điện hóa.

Tối ưu hóa quy trình làm sạch và những thách thức

Với sự cải tiến ngày càng tăng của quy trình làm sạch, các dung dịch hỗn hợp mới như SPM (H2SO4/H2O2) và axit flohydric loãng (DHF) đã được giới thiệu. Tuy nhiên, các phương pháp làm sạch này cũng gặp phải nhiều thách thức, chẳng hạn như nồng độ các thành phần dung dịch, nhiệt độ dung dịch và các yếu tố khác có thể ảnh hưởng đến hiệu quả làm sạch cuối cùng. Ngoài ra, tính lưu động của dung dịch trong quá trình làm sạch cũng quan trọng như việc rửa bề mặt wafer.

Công nghệ làm sạch tiên tiến

Hiện nay, tiết kiệm tài nguyên và nâng cao hiệu quả đã trở thành xu hướng phát triển. Làm sạch bằng hóa chất pha loãng và làm sạch IMEC, cả hai đều tập trung vào việc giảm sử dụng hóa chất và nước khử ion đồng thời tối ưu hóa tuổi thọ của dung dịch, đạt được kết quả kinh tế và thân thiện với môi trường hơn. Ví dụ, HPM pha loãng cũng hiệu quả như HPM thông thường và cũng có thể loại bỏ các chất gây ô nhiễm kim loại, đồng thời giảm tổng mức tiêu thụ hóa chất xuống 14%.

Để nâng cao hiệu quả làm sạch, làm sạch tấm wafer đơn đã trở thành một xu hướng mới. Nó được kỳ vọng sẽ cải thiện đáng kể năng suất sản phẩm và giảm chi phí bằng cách giảm nguy cơ lây nhiễm chéo. Ngoài ra, việc ứng dụng công nghệ giặt khô ngày càng trở nên phổ biến, tuy không thể thay thế hoàn toàn giặt ướt nhưng giặt khô có những ưu điểm riêng như không có chất thải còn sót lại và phù hợp hơn cho việc xử lý cục bộ cụ thể.

Tầm quan trọng của quá trình sấy khô

Quá trình sấy khô sau khi làm sạch cũng rất quan trọng. Tấm wafer phải được sấy khô ngay lập tức để tránh quá trình oxy hóa hoặc vết nước. Các kỹ thuật sấy như sấy Marangoni và sấy Rotagoni loại bỏ độ ẩm bằng các phương pháp sấy chính xác để giữ cho chip luôn sạch sẽ.

Fhướng đi tương lai

Trước các quy trình ngày càng phức tạp và thiết bị được nâng cấp liên tục, việc làm sạch chất bán dẫn đang phải đối mặt với nhiều thách thức hơn. Các nhà nghiên cứu đang nghiên cứu các kỹ thuật làm sạch hiệu quả hơn, chẳng hạn như kết hợp sóng megatonic, để loại bỏ các hạt mịn hơn. Trong lĩnh vực quy trình sản xuất có độ chính xác cao, quy trình làm sạch chắc chắn sẽ trở thành điểm nóng cho sự đổi mới và phát triển.

Làm sạch chất bán dẫn, là một phần quan trọng của quy trình sản xuất chip, sự tiến bộ và đổi mới của nó có liên quan trực tiếp đến tương lai của toàn bộ ngành. Các phương pháp làm sạch hiệu quả và thân thiện với môi trường sẽ là chìa khóa thúc đẩy sự phát triển bền vững của ngành. Khi công nghệ phát triển hơn nữa, dự kiến ​​ngành sản xuất chất bán dẫn sẽ có thể tối đa hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu tác động đến môi trường trong khi vẫn đảm bảo chất lượng và hiệu suất của chip.

Fountyl Technologies PTE Ltd, đang tập trung vào ngành sản xuất chất bán dẫn, các sản phẩm chính bao gồm: mâm cặp chốt, mâm cặp rãnh vòng, mâm cặp gốm xốp, bộ tác động cuối bằng gốm, dầm gốm & dẫn hướng, bộ phận kết cấu gốm, vui lòng liên hệ và đàm phán!