ເວເຟີຊິລິໂຄນ ທຽບກັບ ເວເຟີແກ້ວ: ພວກເຮົາກຳລັງເຮັດຄວາມສະອາດຫຍັງຢູ່ແທ້? ຈາກແກ່ນແທ້ຂອງວັດສະດຸ ຈົນເຖິງວິທີແກ້ໄຂການເຮັດຄວາມສະອາດທີ່ອີງໃສ່ຂະບວນການ

ເຖິງແມ່ນວ່າທັງຊິລິກອນ ແລະ ແຜ່ນແກ້ວມີເປົ້າໝາຍຮ່ວມກັນຄືການ "ທຳຄວາມສະອາດ", ແຕ່ສິ່ງທ້າທາຍ ແລະ ຮູບແບບຄວາມລົ້ມເຫຼວທີ່ພວກມັນປະເຊີນໃນລະຫວ່າງການທຳຄວາມສະອາດແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ. ຄວາມແຕກຕ່າງນີ້ເກີດຂຶ້ນຈາກຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸໂດຍກຳເນີດ ແລະ ຂໍ້ກຳນົດສະເພາະຂອງຊິລິກອນ ແລະ ແກ້ວ, ເຊັ່ນດຽວກັນກັບ "ປັດຊະຍາ" ທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການທຳຄວາມສະອາດທີ່ຂັບເຄື່ອນໂດຍການນຳໃຊ້ສຸດທ້າຍຂອງພວກມັນ.

ກ່ອນອື່ນໝົດ, ຂໍໃຫ້ພວກເຮົາຊີ້ແຈງໃຫ້ຊັດເຈນວ່າ: ພວກເຮົາກຳລັງເຮັດຄວາມສະອາດຫຍັງແນ່? ມີສິ່ງປົນເປື້ອນຫຍັງແດ່ທີ່ກ່ຽວຂ້ອງ?

ສານປົນເປື້ອນສາມາດຈັດປະເພດໄດ້ເປັນສີ່ປະເພດຄື:

1. ອະນຸພາກປົນເປື້ອນ

   • ຝຸ່ນ, ອະນຸພາກໂລຫະ, ອະນຸພາກອິນຊີ, ອະນຸພາກຂັດ (ຈາກຂະບວນການ CMP), ແລະອື່ນໆ.

   • ສິ່ງປົນເປື້ອນເຫຼົ່ານີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ເກີດຂໍ້ບົກຜ່ອງຂອງຮູບແບບໄດ້ ເຊັ່ນ: ການລັດວົງຈອນ ຫຼື ວົງຈອນເປີດ.

2. ສານປົນເປື້ອນອິນຊີ

   • ລວມທັງສານຕົກຄ້າງທີ່ທົນທານຕໍ່ແສງ, ສານເຕີມແຕ່ງເຣຊິນ, ນໍ້າມັນຜິວໜັງຂອງມະນຸດ, ສານຕົກຄ້າງຂອງຕົວລະລາຍ, ແລະອື່ນໆ.

   • ສິ່ງປົນເປື້ອນອິນຊີສາມາດປະກອບເປັນໜ້າກາກທີ່ຂັດຂວາງການແກະສະຫຼັກ ຫຼື ການຝັງຕົວຂອງໄອອອນ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນການຍຶດຕິດຂອງຟິມບາງໆອື່ນໆ.

3. ສານປົນເປື້ອນໄອອອນໂລຫະ

   • ທາດເຫຼັກ, ທອງແດງ, ໂຊດຽມ, ໂພແທດຊຽມ, ແຄວຊຽມ, ແລະອື່ນໆ, ເຊິ່ງສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນມາຈາກອຸປະກອນ, ສານເຄມີ, ແລະ ການສຳຜັດກັບມະນຸດ.

   • ໃນເຄິ່ງຕົວນຳ, ໄອອອນໂລຫະແມ່ນສານປົນເປື້ອນທີ່ "ຂ້າ", ນຳເອົາລະດັບພະລັງງານໃນແຖບຫ້າມ, ເຊິ່ງເພີ່ມກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼ, ອາຍຸການໃຊ້ງານຂອງຕົວນຳສັ້ນລົງ, ແລະ ທຳລາຍຄຸນສົມບັດທາງໄຟຟ້າຢ່າງຮ້າຍແຮງ. ໃນແກ້ວ, ພວກມັນອາດຈະສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຄຸນນະພາບ ແລະ ການຍຶດຕິດຂອງຟິມບາງໆຕໍ່ມາ.

4. ຊັ້ນອົກໄຊດ໌ພື້ນເມືອງ

   • ສຳລັບແຜ່ນຊິລິກອນ: ຊັ້ນບາງໆຂອງຊິລິກອນໄດອອກໄຊ (ອົກໄຊດ໌ພື້ນເມືອງ) ຈະເກີດຂຶ້ນຕາມທຳມະຊາດຢູ່ເທິງໜ້າດິນໃນອາກາດ. ຄວາມໜາ ແລະ ຄວາມເປັນເອກະພາບຂອງຊັ້ນອົກໄຊດ໌ນີ້ແມ່ນຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມ, ແລະ ມັນຕ້ອງຖືກກຳຈັດອອກໝົດໃນລະຫວ່າງການຜະລິດໂຄງສ້າງທີ່ສຳຄັນເຊັ່ນ: ອົກໄຊດ໌ປະຕູ.

   • ສຳລັບແຜ່ນແກ້ວ: ແກ້ວເອງແມ່ນໂຄງສ້າງເຄືອຂ່າຍຊິລິກາ, ສະນັ້ນຈຶ່ງບໍ່ມີບັນຫາໃນການ "ກຳຈັດຊັ້ນອົກໄຊດ໌ພື້ນເມືອງ". ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ໜ້າດິນອາດຈະຖືກດັດແປງຍ້ອນການປົນເປື້ອນ, ແລະຊັ້ນນີ້ຈຳເປັນຕ້ອງໄດ້ກຳຈັດອອກ.

I. ເປົ້າໝາຍຫຼັກ: ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງປະສິດທິພາບທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຄວາມສົມບູນແບບທາງດ້ານຮ່າງກາຍ

• ເວເຟີຊິລິໂຄນ

  • ເປົ້າໝາຍຫຼັກຂອງການທຳຄວາມສະອາດແມ່ນເພື່ອຮັບປະກັນປະສິດທິພາບທາງໄຟຟ້າ. ລາຍລະອຽດສະເພາະໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວລວມມີການນັບ ແລະ ຂະໜາດຂອງອະນຸພາກທີ່ເຂັ້ມງວດ (ເຊັ່ນ: ອະນຸພາກ ≥0.1μm ຕ້ອງໄດ້ກຳຈັດອອກຢ່າງມີປະສິດທິພາບ), ຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນຂອງໄອອອນໂລຫະ (ເຊັ່ນ: Fe, Cu ຕ້ອງໄດ້ຄວບຄຸມໃຫ້ຢູ່ໃນລະດັບ ≤10¹⁰ ອະຕອມ/ຊມ² ຫຼື ຕ່ຳກວ່າ), ແລະ ລະດັບສິ່ງເສດເຫຼືອອິນຊີ. ແມ່ນແຕ່ການປົນເປື້ອນດ້ວຍກ້ອງຈຸລະທັດກໍສາມາດນຳໄປສູ່ການລັດວົງຈອນ, ກະແສໄຟຟ້າຮົ່ວໄຫຼ, ຫຼື ຄວາມລົ້ມເຫຼວຂອງຄວາມສົມບູນຂອງເກດອົກໄຊ.

• ເວເຟີແກ້ວ

  • ໃນຖານະທີ່ເປັນຊັ້ນຮອງພື້ນ, ຄວາມຕ້ອງການຫຼັກແມ່ນຄວາມສົມບູນແບບທາງກາຍະພາບ ແລະ ຄວາມໝັ້ນຄົງທາງເຄມີ. ລາຍລະອຽດສະເພາະແມ່ນສຸມໃສ່ລັກສະນະລະດັບມະຫາພາກ ເຊັ່ນ: ການບໍ່ມີຮອຍຂີດຂ່ວນ, ຮອຍເປື້ອນທີ່ບໍ່ສາມາດລຶບອອກໄດ້, ແລະ ການຮັກສາຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວເດີມ ແລະ ຮູບຮ່າງ. ເປົ້າໝາຍການທຳຄວາມສະອາດແມ່ນເພື່ອຮັບປະກັນຄວາມສະອາດທາງສາຍຕາ ແລະ ການຍຶດຕິດທີ່ດີສຳລັບຂະບວນການຕໍ່ໆໄປ ເຊັ່ນ: ການເຄືອບ.

II. ລັກສະນະຂອງວັດສະດຸ: ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານລະຫວ່າງຜລຶກ ແລະ ອະຮູບຮ່າງ

• ຊິລິໂຄນ

  • ຊິລິໂຄນເປັນວັດສະດຸທີ່ເປັນຜລຶກ, ແລະ ໜ້າຜິວຂອງມັນຈະມີຊັ້ນອອກໄຊດ໌ຊິລິໂຄນໄດອອກໄຊດ໌ (SiO₂) ທີ່ບໍ່ສະໝໍ່າສະເໝີຕາມທຳມະຊາດ. ຊັ້ນອອກໄຊດ໌ນີ້ມີຄວາມສ່ຽງຕໍ່ປະສິດທິພາບທາງໄຟຟ້າ ແລະ ຕ້ອງໄດ້ຮັບການກຳຈັດອອກຢ່າງລະອຽດ ແລະ ສະໝໍ່າສະເໝີ.

• ແກ້ວ

  • ແກ້ວແມ່ນເຄືອຂ່າຍຊິລິກາທີ່ບໍ່ມີຮູບຮ່າງ. ວັດສະດຸຂະໜາດໃຫຍ່ຂອງມັນມີສ່ວນປະກອບຄ້າຍຄືກັນກັບຊັ້ນຊິລິກອນອອກໄຊຂອງຊິລິກອນ, ຊຶ່ງໝາຍຄວາມວ່າມັນສາມາດຖືກແກະສະຫຼັກໄດ້ໄວໂດຍກົດໄຮໂດຣຟລູອໍຣິກ (HF) ແລະຍັງມີຄວາມອ່ອນໄຫວຕໍ່ການກັດເຊາະຂອງດ່າງທີ່ຮຸນແຮງ, ເຊິ່ງນຳໄປສູ່ການເພີ່ມຂຶ້ນຂອງຄວາມຫຍາບຂອງພື້ນຜິວ ຫຼື ການຜິດຮູບ. ຄວາມແຕກຕ່າງພື້ນຖານນີ້ກຳນົດວ່າການເຮັດຄວາມສະອາດແຜ່ນຊິລິກອນສາມາດທົນທານຕໍ່ການແກະສະຫຼັກດ້ວຍແສງ, ການຄວບຄຸມເພື່ອກຳຈັດສິ່ງປົນເປື້ອນ, ໃນຂະນະທີ່ການເຮັດຄວາມສະອາດແຜ່ນແກ້ວຕ້ອງໄດ້ປະຕິບັດດ້ວຍຄວາມລະມັດລະວັງທີ່ສຸດເພື່ອຫຼີກເວັ້ນການທຳລາຍວັດສະດຸພື້ນຖານ.

III. ການປຽບທຽບວິທີແກ້ໄຂການເຮັດຄວາມສະອາດ

ອີງຕາມເປົ້າໝາຍ ແລະ ຄຸນລັກສະນະຂອງວັດສະດຸທີ່ໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, ນ້ຳຢາທຳຄວາມສະອາດສຳລັບຊິລິໂຄນ ແລະ ເວເຟີແກ້ວແຕກຕ່າງກັນ:

• ຂະບວນການເຮັດຄວາມສະອາດແຜ່ນແກ້ວ

  • ປະຈຸບັນ, ໂຮງງານປຸງແຕ່ງແກ້ວສ່ວນໃຫຍ່ໃຊ້ຂັ້ນຕອນການທຳຄວາມສະອາດໂດຍອີງໃສ່ຄຸນລັກສະນະຂອງວັດສະດຸຂອງແກ້ວ, ໂດຍອາໄສນ້ຳຢາທຳຄວາມສະອາດທີ່ເປັນດ່າງອ່ອນໆເປັນຫຼັກ.

  • ຄຸນລັກສະນະຂອງສານເຮັດຄວາມສະອາດ:ນໍ້າຢາເຮັດຄວາມສະອາດພິເສດເຫຼົ່ານີ້ມັກຈະມີຄວາມເປັນດ່າງອ່ອນໆ, ມີຄ່າ pH ປະມານ 8-9. ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວພວກມັນມີສານຊັກລ້າງ (ເຊັ່ນ: alkyl polyoxyethylene ether), ຕົວແທນ chelating ໂລຫະ (ເຊັ່ນ: HEDP), ແລະສານຊ່ວຍເຮັດຄວາມສະອາດອິນຊີ, ເຊິ່ງຖືກອອກແບບມາເພື່ອເຮັດໃຫ້ສານປະສົມ ແລະ ຍ່ອຍສະຫຼາຍສິ່ງປົນເປື້ອນອິນຊີເຊັ່ນ: ນໍ້າມັນ ແລະ ລາຍນິ້ວມື, ໃນຂະນະທີ່ມີການກັດກ່ອນຕໍ່ເນື້ອເຍື່ອແກ້ວໜ້ອຍທີ່ສຸດ.

  • ຂະບວນການໄຫຼວຽນ:ຂະບວນການທຳຄວາມສະອາດໂດຍທົ່ວໄປກ່ຽວຂ້ອງກັບການໃຊ້ສານທຳຄວາມສະອາດທີ່ເປັນດ່າງອ່ອນໆທີ່ມີຄວາມເຂັ້ມຂຸ້ນສະເພາະໃນອຸນຫະພູມຕັ້ງແຕ່ອຸນຫະພູມຫ້ອງຈົນເຖິງ 60°C, ປະສົມປະສານກັບການທຳຄວາມສະອາດດ້ວຍຄື້ນສຽງຄວາມຖີ່ສູງ. ຫຼັງຈາກທຳຄວາມສະອາດແລ້ວ, ແຜ່ນແພຈະຜ່ານຂັ້ນຕອນການລ້າງຫຼາຍຂັ້ນຕອນດ້ວຍນ້ຳບໍລິສຸດ ແລະ ອົບແຫ້ງຢ່າງອ່ອນໂຍນ (ເຊັ່ນ: ການຍົກຊ້າໆ ຫຼື ການອົບແຫ້ງດ້ວຍໄອນ້ຳ IPA). ຂະບວນການນີ້ຕອບສະໜອງຄວາມຕ້ອງການຂອງແຜ່ນແພແກ້ວສຳລັບຄວາມສະອາດທາງສາຍຕາ ແລະ ຄວາມສະອາດທົ່ວໄປໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ.

• ຂະບວນການເຮັດຄວາມສະອາດແຜ່ນຊິລິໂຄນ

  • ສຳລັບການປະມວນຜົນແບບເຄິ່ງຕົວນຳ, ແຜ່ນຊິລິໂຄນປົກກະຕິແລ້ວຈະຜ່ານການທຳຄວາມສະອາດ RCA ມາດຕະຖານ, ເຊິ່ງເປັນວິທີການທຳຄວາມສະອາດທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງທີ່ສາມາດແກ້ໄຂບັນຫາມົນລະພິດທຸກປະເພດໄດ້ຢ່າງເປັນລະບົບ, ຮັບປະກັນວ່າຄວາມຕ້ອງການດ້ານປະສິດທິພາບທາງໄຟຟ້າສຳລັບອຸປະກອນເຄິ່ງຕົວນຳໄດ້ຮັບການຕອບສະໜອງ.

IV. ເມື່ອແກ້ວຕອບສະໜອງມາດຕະຖານ “ຄວາມສະອາດ” ທີ່ສູງກວ່າ

ເມື່ອແຜ່ນແກ້ວຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ທີ່ຕ້ອງການການນັບອະນຸພາກແລະລະດັບໄອອອນໂລຫະທີ່ເຂັ້ມງວດ (ເຊັ່ນ: ເປັນຊັ້ນຮອງພື້ນໃນຂະບວນການເຄິ່ງຕົວນໍາ ຫຼື ສໍາລັບພື້ນຜິວການວາງຟິມບາງທີ່ດີເລີດ), ຂະບວນການທໍາຄວາມສະອາດພາຍໃນອາດຈະບໍ່ພຽງພໍອີກຕໍ່ໄປ. ໃນກໍລະນີນີ້, ຫຼັກການທໍາຄວາມສະອາດເຄິ່ງຕົວນໍາສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ໄດ້, ໂດຍການນໍາໃຊ້ຍຸດທະສາດການທໍາຄວາມສະອາດ RCA ທີ່ຖືກດັດແປງ.

ຫຼັກຂອງຍຸດທະສາດນີ້ແມ່ນເພື່ອເຈືອຈາງ ແລະ ເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຕົວກໍານົດການຂະບວນການ RCA ມາດຕະຖານໃຫ້ເໝາະສົມກັບລັກສະນະທີ່ລະອຽດອ່ອນຂອງແກ້ວ:

• ການກຳຈັດສິ່ງປົນເປື້ອນອິນຊີ:ສານລະລາຍ SPM ຫຼື ນ້ຳໂອໂຊນທີ່ອ່ອນໂຍນກວ່າສາມາດໃຊ້ເພື່ອຍ່ອຍສະຫຼາຍສານປົນເປື້ອນອິນຊີຜ່ານການຜຸພັງທີ່ແຂງແຮງ.

• ການກຳຈັດອະນຸພາກ:ສານລະລາຍ SC1 ທີ່ເຈືອຈາງສູງຖືກນຳໃຊ້ໃນອຸນຫະພູມຕ່ຳ ແລະ ເວລາການປິ່ນປົວສັ້ນລົງເພື່ອນຳໃຊ້ຜົນກະທົບຂອງການຕ້ານໄຟຟ້າສະຖິດ ແລະ ການກັດກ່ອນຂະໜາດນ້ອຍເພື່ອກຳຈັດອະນຸພາກຕ່າງໆ ໃນຂະນະທີ່ຫຼຸດຜ່ອນການກັດກ່ອນໃນແກ້ວ.

• ການກຳຈັດໂລຫະໄອອອນ:ສານລະລາຍ SC2 ທີ່ເຈືອຈາງ ຫຼື ສານລະລາຍກົດໄຮໂດຣຄລໍຣິກ/ກົດໄນຕຣິກທີ່ເຈືອຈາງງ່າຍໆ ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອກຳຈັດສານປົນເປື້ອນໂລຫະຜ່ານທາງການຄີເລຊັນ.

• ຂໍ້ຫ້າມຢ່າງເຂັ້ມງວດ:ຕ້ອງຫຼີກລ່ຽງ DHF (di-ammonium fluoride) ຢ່າງແທ້ຈິງເພື່ອປ້ອງກັນການກັດກ່ອນຂອງພື້ນຜິວແກ້ວ.

ໃນຂະບວນການດັດແປງທັງໝົດ, ການລວມເທັກໂນໂລຢີ megasonic ຊ່ວຍເພີ່ມປະສິດທິພາບໃນການກຳຈັດອະນຸພາກຂະໜາດນາໂນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ ແລະ ອ່ອນໂຍນຕໍ່ພື້ນຜິວ.

ສະຫຼຸບ

ຂະບວນການທຳຄວາມສະອາດສຳລັບຊິລິໂຄນ ແລະ ເວເຟີແກ້ວແມ່ນຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້ຂອງວິສະວະກຳແບບປີ້ນກັບກັນໂດຍອີງໃສ່ຄວາມຕ້ອງການການນຳໃຊ້ສຸດທ້າຍ, ຄຸນສົມບັດຂອງວັດສະດຸ, ແລະ ລັກສະນະທາງກາຍະພາບ ແລະ ເຄມີ. ການທຳຄວາມສະອາດເວເຟີຊິລິໂຄນຊອກຫາ "ຄວາມສະອາດລະດັບອະຕອມ" ສຳລັບປະສິດທິພາບທາງໄຟຟ້າ, ໃນຂະນະທີ່ການທຳຄວາມສະອາດເວເຟີແກ້ວສຸມໃສ່ການບັນລຸພື້ນຜິວທາງກາຍະພາບ "ທີ່ສົມບູນແບບ, ບໍ່ເສຍຫາຍ". ຍ້ອນວ່າເວເຟີແກ້ວຖືກນຳໃຊ້ເພີ່ມຂຶ້ນໃນການນຳໃຊ້ເຄິ່ງຕົວນຳ, ຂະບວນການທຳຄວາມສະອາດຂອງພວກມັນຈະພັດທະນາໄປໄກກວ່າການທຳຄວາມສະອາດດ້ວຍດ່າງທີ່ອ່ອນແອແບບດັ້ງເດີມ, ໂດຍຫຼີກລ່ຽງບໍ່ໄດ້, ພັດທະນາວິທີແກ້ໄຂທີ່ປັບປຸງ ແລະ ປັບແຕ່ງໄດ້ຫຼາຍຂຶ້ນເຊັ່ນ: ຂະບວນການ RCA ທີ່ຖືກດັດແປງເພື່ອຕອບສະໜອງມາດຕະຖານຄວາມສະອາດທີ່ສູງຂຶ້ນ.