Uaifearan Silicon an aghaidh Uaifearan Glainne: Dè a tha sinn a’ glanadh dha-rìribh? Bho bhunait stuthan gu fuasglaidhean glanaidh stèidhichte air pròiseasan

Ged a tha an aon amas aig uaifearan silicon is glainne, is e sin a bhith air an “glanadh”, tha na dùbhlain agus na modhan fàilligeadh a tha romhpa rè glanadh gu math eadar-dhealaichte. Tha an eadar-dhealachadh seo ag èirigh bho fheartan stuthan nàdarra agus riatanasan sònrachaidh silicon is glainne, a bharrachd air an “fheallsanachd” sònraichte a thaobh glanadh air a stiùireadh leis na tagraidhean deireannach aca.

An toiseach, leig dhuinn soilleireachadh: Dè dìreach a tha sinn a’ glanadh? Dè na truailleadh a tha an sàs?

Faodar truailleadh a sheòrsachadh ann an ceithir roinnean:

1. Truailleadh mìrean

   • Duslach, mìrean meatailt, mìrean organach, mìrean sgrìobach (bho phròiseas CMP), msaa.

   • Faodaidh na truailleadh sin lochdan pàtrain adhbhrachadh, leithid goirid no cuairtean fosgailte.

2. Truailleadh organach

   • A’ gabhail a-steach fuigheall photoresist, stuthan cur-ris roisinn, olan craiceann daonna, fuigheall fuasglaiche, msaa.

   • Faodaidh truailleadh organach masgaichean a chruthachadh a chuireas bacadh air gràbhaladh no implantachadh ian agus a lughdaicheas greamachadh fhilmichean tana eile.

3. Truailleadh ian meatailt

   • Iarann, copar, sodium, potasium, calcium, msaa., a tha a’ tighinn sa mhòr-chuid bho uidheam, ceimigean, agus conaltradh le daoine.

   • Ann an leth-sheoladairean, tha ianan meatailt nan truailleadh “marbhadh”, a’ toirt a-steach ìrean lùtha anns a’ chòmhlan toirmisgte, a bhios ag àrdachadh sruth aodion, a’ giorrachadh fad-beatha giùlain, agus a’ dèanamh cron mòr air feartan dealain. Ann an glainne, faodaidh iad buaidh a thoirt air càileachd agus greamachadh fhilmichean tana às dèidh sin.

4. Sreath Ogsaid Dùthchasach

   • Airson uaifearan silicon: Bidh sreath tana de dhà-ogsaid silicon (Ocsaid Dhùthchasach) a’ cruthachadh gu nàdarrach air an uachdar san adhar. Tha e doirbh smachd a chumail air tiugh agus cunbhalachd an t-sreath ogsaid seo, agus feumar a thoirt air falbh gu tur nuair a thathar a’ dèanamh structaran cudromach leithid ogsaidean geata.

   • Airson uaifearan glainne: Tha glainne fhèin na structar lìonra silica, agus mar sin chan eil duilgheadas ann a bhith a’ “toirt air falbh sreath ocsaid dùthchasach.” Ach, is dòcha gu bheil an uachdar air atharrachadh air sgàth truailleadh, agus feumar an sreath seo a thoirt air falbh.

I. Prìomh Amasan: An Eadar-dhealachadh Eadar Coileanadh Dealain agus Foirfeachd Corporra

• Uaifearan Silicon

  • ’S e prìomh amas glanaidh dèanamh cinnteach à coileanadh dealain. Mar as trice bidh sònrachaidhean a’ toirt a-steach cunntadh is meudan gràinean teann (me, feumar gràinean ≥0.1μm a thoirt air falbh gu h-èifeachdach), dùmhlachd ian meatailt (me, feumar Fe, Cu a smachdachadh gu ≤10¹⁰ dadaman/cm² no nas ìsle), agus ìrean fuigheall organach. Faodaidh eadhon truailleadh microscopach leantainn gu goirid-chuairtean, sruthan aodion, no fàilligeadh ionracas ocsaid a’ gheata.

• Wafers Gloine

  • Mar bhun-stuthan, is e foirfeachd fiosaigeach agus seasmhachd cheimigeach na prìomh riatanasan. Bidh sònrachaidhean a’ cur fòcas air taobhan macro-ìre leithid dìth sgrìoban, stains nach gabh a thoirt air falbh, agus cumail suas garbh-chruth agus geoimeatraidh tùsail an uachdair. Is e prìomh amas a’ ghlanaidh dèanamh cinnteach à glanadh lèirsinneach agus deagh ghreamachadh airson pròiseasan às dèidh sin leithid còmhdach.

II. Nàdar Stuthan: Am Bun-eadar-dhealachadh eadar criostalach agus neo-chruthach

• Silicon

  • Is stuth criostalach a th’ ann an silicon, agus bidh sreath neo-chothromach de shilicon dà-ogsaid (SiO₂) ocsaid a’ fàs air an uachdar aige gu nàdarrach. Tha an sreath ocsaid seo a’ cur cunnart air coileanadh dealain agus feumar a thoirt air falbh gu mionaideach agus gu cothromach.

• Glainne

  • Is lìonra silica neo-chruthach a th’ ann an glainne. Tha an stuth mòr aige coltach ann an co-dhèanamh ri sreath ocsaid silicon de silicon, agus tha sin a’ ciallachadh gun gabh a ghràbhaladh gu sgiobalta le searbhag hydrofluoric (HF) agus gu bheil e cuideachd buailteach do chreimeadh làidir alcalin, ag adhbhrachadh barrachd garbh-chruth no deformachadh uachdar. Tha an diofar bunaiteach seo ag ràdh gum faod glanadh wafer silicon fulang le gràbhaladh aotrom, fo smachd gus truailleadh a thoirt air falbh, agus feumar glanadh wafer glainne a dhèanamh le cùram mòr gus nach dèan e cron air an stuth bunaiteach.

III. Coimeas eadar fuasglaidhean glanaidh

Stèidhichte air na h-amasan agus feartan stuthan a chaidh ainmeachadh, tha na fuasglaidhean glanaidh airson wafers silicon agus glainne eadar-dhealaichte:

• Pròiseas Glanadh Wafer Gloine

  • An-dràsta, bidh a’ mhòr-chuid de ionadan giullachd glainne a’ cleachdadh modhan glanaidh stèidhichte air feartan stuthan glainne, an urra sa mhòr-chuid ri riochdairean glanaidh lag alcaileach.

  • Feartan an Àidseant Glanaidh:Mar as trice, bidh na stuthan-glanaidh sònraichte seo lag alcaileach, le pH timcheall air 8-9. Mar as trice bidh surfactants (me, alkyl polyoxyethylene ether), riochdairean chelating meatailt (me, HEDP), agus stuthan-glanaidh organach annta, air an dealbhadh gus truailleadh organach leithid olan agus lorgan-meòir a emulsify agus a lobhadh, agus aig an aon àm a’ creimeadh cho beag ‘s as urrainn don mhaitris glainne.

  • Sruth a’ Phròiseis:Tha am pròiseas glanaidh àbhaisteach a’ toirt a-steach cleachdadh dùmhlachd sònraichte de riochdairean glanaidh lag alcaileach aig teòthachdan eadar teòthachd an t-seòmair agus 60°C, còmhla ri glanadh ultrasonach. Às dèidh glanadh, bidh na wafers a’ dol tro iomadh ceum sruthlaidh le uisge fìor-ghlan agus gan tiormachadh gu socair (me, togail slaodach no tiormachadh le smùid IPA). Tha am pròiseas seo gu h-èifeachdach a’ coinneachadh ri riatanasan wafer glainne airson glanadh lèirsinneach agus glanadh coitcheann.

• Pròiseas Glanadh Wafer Silicon

  • Airson giullachd leth-chonnsachaidh, mar as trice bidh wafers silicon a’ faighinn glanadh RCA àbhaisteach, a tha na dhòigh glanaidh air leth èifeachdach as urrainn dèiligeadh gu siostamach ri gach seòrsa truailleadh, a’ dèanamh cinnteach gu bheilear a’ coinneachadh ri riatanasan coileanaidh dealain innealan leth-chonnsachaidh.

IV. Nuair a choinnicheas glainne ri ìrean nas àirde de “ghlanachd”

Nuair a thèid uaifearan glainne a chleachdadh ann an tagraidhean a dh’ fheumas cunntadh mìrean agus ìrean ian meatailt teann (me, mar shubstratan ann am pròiseasan leth-chonnsachaidh no airson uachdaran tasgadh film tana sàr-mhath), is dòcha nach bi am pròiseas glanaidh bunaiteach gu leòr tuilleadh. Anns a’ chùis seo, faodar prionnsapalan glanaidh leth-chonnsachaidh a chuir an sàs, a’ toirt a-steach ro-innleachd glanaidh RCA atharraichte.

Is e cridhe na ro-innleachd seo paramadairean àbhaisteach pròiseas RCA a lagachadh agus an leasachadh gus gabhail ri nàdar mothachail glainne:

• Toirt air falbh truailleadh organach:Faodar fuasglaidhean SPM no uisge òson nas ciùine a chleachdadh gus truailleadh organach a lobhadh tro ocsaididh làidir.

• Toirt air falbh mìrean:Bithear a’ cleachdadh fuasgladh SC1 air a chaolachadh gu mòr aig teòthachdan nas ìsle agus amannan làimhseachaidh nas giorra gus a bhuaidhean ath-bhualadh electrostatach agus meanbh-ghràbhadh a chleachdadh gus mìrean a thoirt air falbh, agus aig an aon àm a’ lughdachadh creimeadh air a’ ghlainne.

• Toirt air falbh ian meatailt:Bithear a’ cleachdadh fuasgladh SC2 caolaichte no fuasglaidhean sìmplidh searbhag haidreaclórach caolaichte/searbhag nitric caolaichte gus truailleadh meatailt a thoirt air falbh tro chealaigeadh.

• Toirmeasg teann:Feumar DHF (di-ammonium fluoride) a sheachnadh gu tur gus casg a chur air creimeadh an t-substrate glainne.

Anns a’ phròiseas atharraichte gu lèir, bidh cothlamadh teicneòlais megasonic a’ leasachadh èifeachdas toirt air falbh mìrean nano-mheud gu mòr agus tha e nas socair air an uachdar.

Co-dhùnadh

Tha na pròiseasan glanaidh airson wafers silicon agus glainne mar thoradh do-sheachanta air innleadaireachd cùil stèidhichte air na riatanasan tagraidh deireannach aca, feartan stuthan, agus feartan fiosaigeach is ceimigeach. Tha glanadh wafer silicon a’ sireadh “glainead aig ìre atamach” airson coileanadh dealain, agus tha glanadh wafer glainne ag amas air uachdaran fiosaigeach “foirfe, gun mhilleadh” a choileanadh. Leis gu bheil wafers glainne gan cleachdadh barrachd is barrachd ann an tagraidhean leth-chonnsachaidh, bidh na pròiseasan glanaidh aca gu cinnteach ag atharrachadh nas fhaide na glanadh alcaileach lag traidiseanta, a’ leasachadh fhuasglaidhean nas grinne, gnàthaichte mar am pròiseas RCA atharraichte gus coinneachadh ri ìrean glanaidh nas àirde.