Wafers Silicon vs. Wafers dhalo: Maxaynu Dhab ahaantii Nadiifinaynaa? Laga soo bilaabo Nuxurka Walxaha ilaa Xalka Nadiifinta Ku-saleysan Geedi-socodka

In kasta oo labada silikoon iyo maraqa dhalooyinka ay wadaagaan hadafka guud ee ah in la "nadiifiyo," caqabadaha iyo hababka guul darrida ee ay la kulmaan marka lagu jiro nadiifinta aad bay u kala duwan yihiin. Kala duwanaanshiyahani wuxuu ka yimaadaa sifooyinka walxaha asalka ah iyo shuruudaha qeexitaanka ee silikoon iyo dhalada, iyo sidoo kale "falsafada" kala duwan ee nadiifinta ee ay wadaan codsiyadooda ugu dambeeya.

Marka hore, aan caddeeyo: Maxaynu nadiifinaynaa? Waa maxay wasakhowga ku lug leh?

Wasakhowga waxaa loo kala saari karaa afar qaybood:

1. Wasakhowga Qaybaha

   • Boodhka, Walxaha birta ah, Walxaha organic, Qaybaha abrasive (laga bilaabo habka CMP), iwm.

   • Wasakhowgani waxay sababi karaan cilladaha qaabka, sida surwaalka gaaban ama wareegyada furan.

2. Wasakhowga dabiiciga ah

   • Waxaa ku jira haraaga sawir-qaadista, sunta lagu daro, saliidaha maqaarka dadka, haraaga dareeraha, iwm.

   • Wasakhooyinka dabiiciga ah waxay samayn karaan waji-xidho ka hor istaaga in la isku dhejiyo ama la geliyo ion waxayna yareeyaan ku dheggan aflaanta kale ee khafiifka ah.

3. Wasakhowga Birta Ion

   • Iron, copper, sodium, potassium, calcium, iwm, kuwaas oo ugu horreyn ka yimaada qalabka, kiimikooyinka, iyo xiriirka aadanaha.

   • Semiconductors-ka, ion-yada birta ah waa wasakhooyin “dila” ah, oo soo bandhigaya heerarka tamarta ee qaybta mamnuuca ah, taas oo kordhisa daadinta hadda, gaabinaysa cimriga side, oo si ba’an u waxyeeleeya guryaha korantada. Muraayadaha, waxay saameyn karaan tayada iyo ku dhejinta filimada khafiifka ah ee xiga.

4. Lakabka Oxide ee Dhaladka ah

   • Wafers silikoon: Lakab khafiif ah oo ah Silicon dioxide (Native Oxide) ayaa si dabiici ah ugu samaysma dusha hawada. Dhumucda iyo labisnaanta lakabkan oksaydhku way adagtahay in la xakameeyo, waana in gabi ahaanba meesha laga saaraa inta lagu guda jiro samaynta dhismayaasha muhiimka ah sida oksaydhka albaabka.

   • Waferrada dhalooyinka: Muraayada lafteedu waa qaab-dhismeedka shabakad silica ah, markaa ma jirto arrin ah "saarida lakabka oksidheer ee asalka ah." Si kastaba ha ahaatee, dusha sare ayaa laga yaabaa in wax laga beddelay wasakhda darteed, lakabkana wuxuu u baahan yahay in la saaro.

I. Ujeedooyinka Muhiimka ah: Farqiga u dhexeeya Waxqabadka Korantada iyo Dhammaystirka Jirka

• Silicon Wafers

  • Hadafka ugu muhiimsan ee nadiifinta waa in la hubiyo waxqabadka korantada. Tilmaamaha sida caadiga ah waxaa ka mid ah tirinta walxaha adag iyo cabbirada (tusaale, qaybaha ≥0.1μm waa in si wax ku ool ah loo saaro), uruurinta ion birta (tusaale, Fe, Cu waa in lagu xakameeyaa ≤10¹⁰ atamka/cm² ama ka hooseeya), iyo heerarka haraaga organic. Xataa wasakhowga yar yar waxay u horseedi kartaa surwaal gaaban oo wareeg ah, qulqulo qulqulaya, ama fashilka daacadnimada gate oxide.

• Muraayadaha Muraayadaha

  • Sida substrates, shuruudaha xudunta u ah waa dhamaystirka jirka iyo xasiloonida kiimikada. Tilmaamuhu waxay diiradda saaraan dhinacyada heerka-makrorada ah sida maqnaanshaha xagashada, wasakhda aan la saari karin, iyo dayactirka qallafsanaanta dusha asalka ah iyo joomatari. Hadafka nadiifinta ayaa ugu horreyn ah in la hubiyo nadaafadda muuqaalka iyo ku dhegganaanta wanaagsan ee hababka xiga sida daahan.

II. Dabeecadda Maaddada: Farqiga Asaasiga ah ee u dhexeeya Crystalline iyo Amorphous

• Silikoon

  • Silikoon waa walxo crystalline ah, oogada sarena waxay si dabiici ah u kortaa lakabka oksaydh ee Silicon dioxide (SiO₂) aan labis ahayn. Lakabka oksaydhisku wuxuu khatar ku yahay waxqabadka korantada waana in si fiican oo isku mid ah loo saaro.

• Muraayadaha

  • Muraayadu waa shabakad silica ah oo aan caadi ahayn. Maaddadeeda bulk waxay la mid tahay lakabka silikoon oxide ee silikon, taas oo macnaheedu yahay in ay si dhakhso ah u dhejin karto hydrofluoric acid (HF) sidoo kale waxay u nugul tahay nabaad-guurka alkali ee xooggan, taasoo keenta kororka qallafsanaanta dusha sare ama qallafsanaanta. Farqiga aasaasiga ah ayaa tilmaamaya in nadiifinta wafer silikoon ay u dulqaadan karto iftiinka, xakamaynta xajinta si meesha looga saaro wasakhda, halka nadiifinta maraqyada dhalada ay tahay in lagu sameeyo taxadar aad u daran si looga fogaado waxyeelada alaabta salka ah.

III. Isbarbardhigga Xalka Nadiifinta

Iyada oo ku saleysan yoolalka aan soo sheegnay iyo sifooyinka walxaha, xalalka nadiifinta ee silikoon iyo maraqyada dhalooyinka ayaa kala duwan:

• Habka Nadiifinta Wafer Wafer

  • Waqtigan xaadirka ah, inta badan dhirta dhalada dhalooyinka waxay isticmaalaan hababka nadiifinta ee ku salaysan sifooyinka walxaha muraayadda, iyagoo ugu horreyntii ku tiirsan walxaha nadiifinta alkaline ee daciifka ah.

  • Astaamaha Wakiilka Nadiifinta:Waxyaalaha nadiifinta ee khaaska ah waxay caadi ahaan yihiin alkaline daciif ah, oo leh pH qiyaastii 8-9. Waxay inta badan ka kooban yihiin walxo (tusaale, alkyl polyoxyethylene ether), biraha chelating (tusaale, HEDP), iyo kaaliyeyaasha nadiifinta organic, loogu talagalay in lagu komiyo oo ay kala gooyaan wasakhaha noolaha sida saliidaha iyo faraha, iyadoo ay ugu yar tahay daxalka shaxanka muraayadda.

  • Habka Socodka:Habka nadiifinta caadiga ah waxay ku lug leedahay isticmaalka fiirsashada gaarka ah ee wakiilada nadiifinta alkaline ee daciifka ah heerkulka u dhexeeya heerkulka qolka ilaa 60 ° C, oo ay weheliso nadiifinta ultrasonic. Nadiifinta ka dib, maraqyadu waxay maraan tillaabooyin badan oo lagu luqluqdo biyo saafi ah iyo qalajin khafiif ah (tusaale, kor u qaadis tartiib ah ama IPA uumiga qallajin). Nidaamkani wuxuu si wax ku ool ah u buuxiyaa shuruudaha waferka dhalooyinka ee nadaafadda muuqaalka iyo nadaafadda guud.

• Habka Nadiifinta Wafer Silicon

  • Ka-hortagga semiconductor, waferrada silikoon sida caadiga ah waxay maraan nadiifinta caadiga ah ee RCA, taas oo ah habka nadiifinta wax ku oolka leh ee awood u leh inuu si nidaamsan wax uga qabto dhammaan noocyada wasakhda, hubinta in shuruudaha waxqabadka korantada ee aaladaha semiconductor la buuxiyo.

IV. Marka muraayaddu la kulanto heerarka sare ee "nadiifinta".

Marka maraqa dhalooyinka lagu isticmaalo codsiyada u baahan tirinta walxaha adag iyo heerarka ion birta ah (tusaale ahaan, sida substrates ee hababka semiconductor ama meelaha fiilooyinka khafiifka ah ee aadka u fiican), habka nadiifinta gudaha ayaa laga yaabaa inaanay ku filnayn. Xaaladdan oo kale, mabaadi'da nadiifinta semiconductor waa la dabaqi karaa, iyadoo la soo bandhigayo istaraatiijiyad nadiifin ah oo RCA ah.

Udub dhexaadka istaraatiijiyadani waa in la milo oo la wanaajiyo cabbirrada nidaamka RCA ee caadiga ah si loo waafajiyo dabeecadda xasaasiga ah ee muraayadda:

• Ka Saaridda Wasakh-dabiiciga ah:Xalalka SPM ama biyaha ozone ee khafiifka ah ayaa loo isticmaali karaa in lagu kala gooyo wasakhowga organic iyada oo loo marayo oksaydhyo xooggan.

• Ka Saaridda Qaybaha:Xalka SC1 ee aadka loo qasi karo waxaa lagu shaqeeyaa heerkul hoose iyo waqtiyo daawaynta gaaban si looga faa'iidaysto dib-u-celinta korantada iyo saamaynta yar-yar ee etching si looga saaro walxaha, iyadoo la yareynayo daxalka galaaska.

• Ka saarida Birta Ion:Xalka SC2 ee la badhxay ama dareeraha aashitada hydrochloric ee fudud/dilute nitric acid ayaa loo isticmaalaa si looga saaro wasakhowga birta iyadoo la adeegsanayo chelation.

• Mamnuucyada Adag:DHF (di-ammonium fluoride) waa in gabi ahaanba laga fogaado si looga hortago daxalka substrate galaaska.

Dhammaan habka wax laga beddelay, isku-darka tignoolajiyada megasonic waxay si weyn u wanaajisaa wax ku oolnimada ka saarista qaybaha nano-cabbirka ah waxayna u jilicsan tahay dusha sare.

Gabagabo

Nidaamyada nadiifinta ee silikoon iyo maraqa dhalooyinka ayaa ah natiijada lama huraanka ah ee injineernimada beddelka ah ee ku saleysan shuruudaha codsigooda kama dambaysta ah, sifooyinka walxaha, iyo astaamaha jirka iyo kiimikaad. Nadiifinta waferka silikoonku waxay raadisaa "nadiifinta heerka atomiga" ee waxqabadka korantada, halka nadiifinta waferka dhalada ay diiradda saareyso gaaritaanka "dhammaan, aan dhaawacmin" oogada jirka. Sida waferrada dhalooyinka si sii kordheysa loogu isticmaalo codsiyada semiconductor, habab nadiifintooda ayaa si lama filaan ah uga gudbi doona nadiifinta alkaline-ka daciifka ah ee dhaqameed, horumarinta sifooyin badan, xalal la habeeyey sida habka RCA ee wax laga beddelay si loo buuxiyo heerarka nadaafadda sare.