ওয়েফার পরিষ্কারের জন্য নীতি, প্রক্রিয়া, পদ্ধতি এবং সরঞ্জাম

চিত্র: ব্যাচ-টাইপ এবং একক-ওয়েফার পরিষ্কারের মধ্যে তুলনা

একটি সাধারণ ওয়েফার পরিষ্কারের প্রক্রিয়াতে নিম্নলিখিত প্রধান পদক্ষেপগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে:

1. প্রাক-পরিষ্কার (প্রি-ক্লিন)

প্রাক-পরিচ্ছন্নতার উদ্দেশ্য হল ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে আলগা দূষক এবং বড় কণা অপসারণ করা, যা সাধারণত ডিওনাইজড ওয়াটার (ডিআই ওয়াটার) ধুয়ে ফেলা এবং অতিস্বনক পরিষ্কারের মাধ্যমে অর্জন করা হয়। ডিওনাইজড জল প্রাথমিকভাবে ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে কণা এবং দ্রবীভূত অমেধ্য অপসারণ করতে পারে, যখন অতিস্বনক পরিস্কার কণা এবং ওয়েফার পৃষ্ঠের মধ্যে বন্ধন ভাঙতে ক্যাভিটেশন প্রভাব ব্যবহার করে, তাদের সরানো সহজ করে তোলে।

2. রাসায়নিক পরিষ্কার

রাসায়নিক পরিচ্ছন্নতা হল ওয়েফার পরিষ্কারের প্রক্রিয়ার অন্যতম প্রধান পদক্ষেপ, রাসায়নিক সমাধান ব্যবহার করে ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে জৈব পদার্থ, ধাতব আয়ন এবং অক্সাইড অপসারণ করা।

জৈব উপাদান অপসারণ: সাধারণত, অ্যাসিটোন বা অ্যামোনিয়া/পেরক্সাইড মিশ্রণ (SC-1) জৈব দূষকগুলিকে দ্রবীভূত করতে এবং অক্সিডাইজ করতে ব্যবহৃত হয়। SC-1 সমাধানের সাধারণ অনুপাত হল NH₄OH

₂O₂

₂O = 1:1:5, কাজ করার তাপমাত্রা প্রায় 20°C।

ধাতু আয়ন অপসারণ: নাইট্রিক অ্যাসিড বা হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড/পেরক্সাইড মিশ্রণ (SC-2) ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে ধাতব আয়ন অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। SC-2 সমাধানের সাধারণ অনুপাত হল HCl

₂O₂

₂O = 1:1:6, তাপমাত্রা আনুমানিক 80°C বজায় রেখে।

অক্সাইড অপসারণ: কিছু প্রক্রিয়ায়, ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে নেটিভ অক্সাইড স্তর অপসারণের প্রয়োজন হয়, যার জন্য হাইড্রোফ্লুরিক অ্যাসিড (এইচএফ) দ্রবণ ব্যবহার করা হয়। HF সমাধানের জন্য সাধারণ অনুপাত হল HF

₂O = 1:50, এবং এটি ঘরের তাপমাত্রায় ব্যবহার করা যেতে পারে।

3. চূড়ান্ত পরিষ্কার

রাসায়নিক পরিষ্কারের পরে, ওয়েফারগুলি সাধারণত একটি চূড়ান্ত পরিচ্ছন্নতার পদক্ষেপের মধ্য দিয়ে যায় যাতে কোনও রাসায়নিক অবশিষ্টাংশ পৃষ্ঠে থাকে না। চূড়ান্ত পরিচ্ছন্নতা প্রধানত পুঙ্খানুপুঙ্খভাবে rinsing জন্য deionized জল ব্যবহার করে. উপরন্তু, ওজোন জল পরিষ্কার (O₃/H₂O) ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে অবশিষ্ট কোনো দূষক অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়।

4. শুকানো

জলছাপ বা দূষিত পদার্থের পুনরায় সংযুক্তি রোধ করতে পরিষ্কার করা ওয়েফারগুলিকে দ্রুত শুকাতে হবে। সাধারণ শুকানোর পদ্ধতির মধ্যে রয়েছে স্পিন শুকানো এবং নাইট্রোজেন শুদ্ধকরণ। আগেরটি উচ্চ গতিতে ঘুরার মাধ্যমে ওয়েফার পৃষ্ঠ থেকে আর্দ্রতা অপসারণ করে, যখন পরেরটি ওয়েফার পৃষ্ঠ জুড়ে শুকনো নাইট্রোজেন গ্যাস ফুঁ দিয়ে সম্পূর্ণ শুকিয়ে যাওয়া নিশ্চিত করে।

দূষিত

ক্লিনিং পদ্ধতির নাম

রাসায়নিক মিশ্রণের বর্ণনা

রাসায়নিক

কণা	পিরানহা (SPM)	সালফিউরিক অ্যাসিড/হাইড্রোজেন পারক্সাইড/ডিআই জল	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড/হাইড্রোজেন পারক্সাইড/DI জল	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°সে
ধাতু (তামা নয়)	SC-2 (HPM)	হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড/হাইড্রোজেন পারক্সাইড/ডিআই জল	HCl/H2O2/H2O1:1:6; 85°C
	পিরানহা (SPM)	সালফিউরিক অ্যাসিড/হাইড্রোজেন পারক্সাইড/ডিআই জল	H2SO4/H2O2/H2O3-4:1; 90°C
	ডিএইচএফ	হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড/ডিআই জল পাতলা করুন (তামা অপসারণ করবে না)	HF/H2O1:50
অর্গানিকস	পিরানহা (SPM)	সালফিউরিক অ্যাসিড/হাইড্রোজেন পারক্সাইড/ডিআই জল	H2SO4/H2O2/H2O 3-4:1; 90°C
	SC-1 (APM)	অ্যামোনিয়াম হাইড্রোক্সাইড/হাইড্রোজেন পারক্সাইড/DI জল	NH4OH/H2O2/H2O 1:4:20; 80°সে
	DIO3	ডি-আয়নাইজড পানিতে ওজোন	O3/H2O অপ্টিমাইজড মিশ্রণ
নেটিভ অক্সাইড	ডিএইচএফ	হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড/ডিআই জল পাতলা করুন	HF/H2O 1:100
	বিএইচএফ	বাফার হাইড্রোফ্লোরিক অ্যাসিড	NH4F/HF/H2O

3. সাধারণ ওয়েফার পরিষ্কারের পদ্ধতি

1. আরসিএ পরিষ্কার করার পদ্ধতি

RCA পরিষ্কারের পদ্ধতি হল সেমিকন্ডাক্টর শিল্পের সবচেয়ে ক্লাসিক ওয়েফার পরিষ্কারের কৌশলগুলির মধ্যে একটি, যা 40 বছর আগে RCA কর্পোরেশন দ্বারা তৈরি করা হয়েছিল। এই পদ্ধতিটি প্রাথমিকভাবে জৈব দূষক এবং ধাতব আয়নের অমেধ্য অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয় এবং দুটি ধাপে সম্পন্ন করা যেতে পারে: SC-1 (স্ট্যান্ডার্ড ক্লিন 1) এবং SC-2 (স্ট্যান্ডার্ড ক্লিন 2)।

SC-1 ক্লিনিং: এই ধাপটি মূলত জৈব দূষক এবং কণা অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। দ্রবণটি অ্যামোনিয়া, হাইড্রোজেন পারক্সাইড এবং জলের মিশ্রণ, যা ওয়েফার পৃষ্ঠে একটি পাতলা সিলিকন অক্সাইড স্তর তৈরি করে।

SC-2 ক্লিনিং: এই ধাপটি প্রাথমিকভাবে হাইড্রোক্লোরিক অ্যাসিড, হাইড্রোজেন পারক্সাইড এবং জলের মিশ্রণ ব্যবহার করে ধাতব আয়ন দূষক অপসারণ করতে ব্যবহৃত হয়। এটি ওয়েফার পৃষ্ঠে একটি পাতলা প্যাসিভেশন স্তর ছেড়ে দেয় যাতে পুনঃসংশোধন রোধ হয়।