Основными источники загрязнений

– абразивные и клеящие материалы, используемые при механической обработке полупроводниковых подложек;

– пыль и аэрозольные частицы, содержащиеся в воздушной среде производственных помещений;

– технологическое оборудование и оснастка, операционная и транспортная тара для подложек;

– технологические среды, органические и неорганические реагенты, промывочная вода;

– одежда, эпителий, косметика, бактерии и вирусы, жировые отпечатки пальцев оператора.

Борьба с загрязнениями

Данную задачу решают в трёх аспектах:

– использование эффективных методов очистки подложек перед выполнением ответственных технологических операций;

– исключение попадания загрязнений на поверхность подложек из воздушной среды производственных помещений путём реализации техпроцесса в чистых производственных помещениях;

– исключение попадания загрязнений на поверхность подложек при выполнении операций в технологических установках путем использования чистых технологических сред и тщательной под

готовки технологического оборудования.

Требования к методам очистки полупроводниковых подложек

– инертность по отношению к обрабатываемому материалу;

– пожаробезопасность и минимальная токсичность;

– высокая степень чистоты используемых химреактивов, газов и воды;

– оборудование для очистки должно конструироваться по принципу «бесконечного разбавления».

Классификация методов очистки подложек:

=Жидкосные– Физические -- Обезжиривание в органических растворителях -- Промывка в воде;

-Химические -- Обезжиривание в перекисно-амиачных растворителях -- Удаление ионовв перекисно-кислотных растворителях -- Кислотное и щелочные травители

=Сухие – Физические -- Отжиг --Ионное травление; -Химические--парогазовое травление --плазмо химическое травление.

Обезжиривание в органических растворителях

В основе метода лежат процессы замещения адсорбированных молекул примесей молекулами растворителей. В результате десорбции молекулы загрязнений переходят с очищаемой поверхности подложки в приповерхностный слой растворителя и далее равномерно распределяются в его объёме.

Используемые материалы:

трихлорэтилен, толуол, спирты, бензин, ацетон.

Недостаток метода: неполное удаление загрязнений вследствие уравнивания скоростей десорбции и адсорбции. Т.е, наблюдается вторичное загрязнение поверхности из объёма растворителя.

Очистка подложек в очищающих растворах

Основана на химическом взаимодействии компонентов растворов с загрязнениями поверхности.

Органические загрязнения разрушаются, окисляются до легкорастворимых форм или до образования газообразных веществ и воды.

Обработка в щелочных растворах основана на разложении жиров щелочью и переводе их в легкорастворимые мыла.

Очистка поверхности от атомов и ионов металлов, оксидных, сульфидных и нитридных пленок проводится в кислотных растворах.

Удаление атомных и ионных загрязнений с помощью кислот основано на вытеснении атомов и ионов металлов ионами водорода.

Интенсификации процессов очистки

Осуществляется для повышения эффективности очистки. При этом ускоряются наиболее медленные стадии процесса (например, подвод свежего реагента в зону обработки, отвод продуктов химических реакций от обрабатываемой поверхности, десорбция атомов или ионов и т.д.).

Методы интенсификации подразделяются на физические,химические и комбинированные.

Физические методы интенсификации

нагрев, кипячение, обработка струёй,обработка гидроциркуляцией, обработка протоком, гидромеханическая отмывка,центрифугирование, обработку ультра– и мегазвуком, плазменная обработка.