Obsah
1. Hlavní cíle a význam čištění destiček
2. Hodnocení kontaminace a pokročilé analytické techniky
3. Pokročilé metody čištění a technické principy
4. Základy technické implementace a řízení procesů
5. Budoucí trendy a inovativní směry
6. Komplexní řešení a ekosystém služeb XKH
Čištění destiček je kritický proces ve výrobě polovodičů, protože i kontaminanty na atomární úrovni mohou snížit výkon nebo výtěžnost zařízení. Proces čištění obvykle zahrnuje několik kroků k odstranění různých kontaminantů, jako jsou organické zbytky, kovové nečistoty, částice a nativní oxidy.
1. Cíle čištění destiček
- Odstraňte organické kontaminanty (např. zbytky fotorezistu, otisky prstů).
- Odstraňte kovové nečistoty (např. Fe, Cu, Ni).
- Eliminujte kontaminaci částicemi (např. prach, úlomky křemíku).
- Odstraňte nativní oxidy (např. vrstvy SiO₂ vytvořené při vystavení vzduchu).
2. Důležitost důkladného čištění destiček
- Zajišťuje vysoký výtěžek procesu a výkon zařízení.
- Snižuje míru vad a zmetkovitosti destiček.
- Zlepšuje kvalitu a konzistenci povrchu.
Před intenzivním čištěním je nezbytné posoudit stávající povrchovou kontaminaci. Pochopení typu, rozložení velikosti a prostorového uspořádání kontaminantů na povrchu destičky optimalizuje chemii čištění a vstup mechanické energie.
3. Pokročilé analytické techniky pro hodnocení kontaminace
3.1 Analýza povrchových částic
- Specializované počítače částic využívají laserový rozptyl nebo počítačové vidění k počítání, určování velikosti a mapování povrchových nečistot.
- Intenzita rozptylu světla koreluje s velikostmi částic pouhých desítek nanometrů a hustotami pouhých 0,1 částice/cm².
- Kalibrace se standardy zajišťuje spolehlivost hardwaru. Skenování před a po čištění ověřuje účinnost odstraňování a vede ke zlepšení procesu.
3.2 Prvková povrchová analýza
- Povrchově citlivé techniky identifikují elementární složení.
- Rentgenová fotoelektronová spektroskopie (XPS/ESCA): Analyzuje chemické stavy povrchu ozářením destičky rentgenovým zářením a měřením emitovaných elektronů.
- Optická emisní spektroskopie s doutnavým výbojem (GD-OES): Postupně naprašuje ultratenké povrchové vrstvy a zároveň analyzuje emitovaná spektra za účelem určení hloubkově závislého elementárního složení.
- Detekční limity dosahují částí na milion (ppm), což je vodítkem pro optimální výběr čisticí chemie.
3.3 Analýza morfologické kontaminace
- Skenovací elektronová mikroskopie (SEM): Zachycuje snímky s vysokým rozlišením, které odhalují tvary a poměry stran kontaminantů a indikují mechanismy adheze (chemické vs. mechanické).
- Mikroskopie atomových sil (AFM): Mapuje nanoměřítkovou topografii pro kvantifikaci výšky částic a mechanických vlastností.
- Frézování fokusovaným iontovým svazkem (FIB) + transmisní elektronová mikroskopie (TEM): Poskytuje vnitřní pohled na zakopané kontaminanty.
4. Pokročilé metody čištění
Zatímco čištění rozpouštědly účinně odstraňuje organické kontaminanty, pro anorganické částice, kovové zbytky a iontové kontaminanty jsou zapotřebí další pokročilé techniky:
4.1 Čištění RCA
- Tato metoda, vyvinutá společností RCA Laboratories, využívá proces se dvěma lázněmi k odstranění polárních kontaminantů.
- SC-1 (Standard Clean-1): Odstraňuje organické kontaminanty a částice pomocí směsi NH₄OH, H₂O₂ a H₂O (např. poměr 1:1:5 při ~20 °C). Vytváří tenkou vrstvu oxidu křemičitého.
- SC-2 (Standard Clean-2): Odstraňuje kovové nečistoty pomocí HCl, H₂O₂ a H₂O (např. poměr 1:1:6 při ~80 °C). Zanechává pasivovaný povrch.
- Vyvažuje čistotu s ochranou povrchu.
4.2 Čištění ozonu
- Ponoří destičky do deionizované vody nasycené ozonem (O₃/H₂O).
- Účinně oxiduje a odstraňuje organické látky bez poškození destičky a zanechává chemicky pasivovaný povrch.
4.3 Megasonické čištění
- Využívá vysokofrekvenční ultrazvukovou energii (obvykle 750–900 kHz) spolu s čisticími roztoky.
- Vytváří kavitační bubliny, které uvolňují nečistoty. Proniká do složitých geometrií a zároveň minimalizuje poškození jemných struktur.
4.4 Kryogenní čištění
- Rychle ochlazuje destičky na kryogenní teploty a zkřehčuje nečistoty.
- Následné opláchnutí nebo jemné kartáčování odstraní uvolněné částice. Zabraňuje opětovné kontaminaci a difúzi do povrchu.
- Rychlý a suchý proces s minimálním použitím chemikálií.
Závěr:
Jakožto přední poskytovatel komplexních polovodičových řešení se společnost XKH řídí technologickými inovacemi a potřebami zákazníků, abychom jim poskytli komplexní servisní ekosystém zahrnující dodávky špičkového vybavení, výrobu destiček a přesné čištění. Dodáváme nejen mezinárodně uznávaná polovodičová zařízení (např. litografické stroje, leptací systémy) s řešeními na míru, ale také jsme průkopníky v oblasti proprietárních technologií – včetně čištění RCA, ozonového čištění a megasonického čištění – abychom zajistili čistotu na atomární úrovni pro výrobu destiček, což výrazně zvyšuje výnosy a efektivitu výroby klientů. Využíváme lokalizované týmy rychlé reakce a inteligentní servisní sítě a poskytujeme komplexní podporu od instalace zařízení a optimalizace procesů až po prediktivní údržbu, což klientům umožňuje překonávat technické výzvy a postupovat směrem k vyšší přesnosti a udržitelnému vývoji polovodičů. Vyberte si nás pro synergii technických znalostí a komerční hodnoty, která vám poskytne dvojitý zisk.
Čas zveřejnění: 2. září 2025