Bevezetés az RCA tisztítási folyamatba

Az RCA tisztítási technológia egy szabványos és kritikus nedves tisztítási eljárás a félvezetőgyártó iparban, amelyet főként a szennyeződések, például szerves maradványok, fémionok és részecskék eltávolítására használnak a szilíciumlapkák felületén, hogy biztosítsák a következő folyamatok magas színvonalú-minőségét és az elektronikus alkatrészek megbízhatóságát. A 20. század 70-es évei óta ezt a technológiát az American Radio Company javasolta, és hatékony tisztítóhatása és viszonylag enyhe kezelési körülményei miatt máig az egyik fő tisztítási módszer az iparban.

Az RCA tisztítási módszert először Kern és Puotinen fejlesztette ki 1965-ben, amikor az American Radio Corporationnál dolgozott, és a cégről nevezték el. Ez a módszer hatékonyan távolítja el a különféle szennyező anyagokat több vegyi oldat tisztítóoldatként történő kombinálásával, és a későbbi elülső és hátsó tisztítási eljárások alapjává vált. A sok félvezetőgyártó által manapság használt tisztítási eljárás az eredeti RCA tisztítási módszerből ered, bizonyítva fontos szerepét ezen a területen.

0020-27113 BORÍTÓGYŰRŰ 6 SMF TI

A tisztítási folyamat és az alapvető lépések

Az RCA tisztítás alapvető folyamata két szakaszból áll, a Standard Cleaning 1 (SC-1) és a Standard Cleaning 2 (SC-2) szakaszból, néha más tisztítóoldatokkal, például SPM és DHF kombinációval kombinálva. Az SC-1 szakaszban általában ammónia, hidrogén-peroxid és ionmentesített víz arányos keverékét használják, tipikus NH4OH:H2O2:H₂O=1:1:5 arányban, és a hőmérsékletet 70 és 80 fok között szabályozzák. Ez a lépés hatékonyan távolítja el a szerves maradványokat és a szemcsés szennyeződéseket, miközben vékony oxidréteget hoz létre, amely a felület enyhe korrodálásával segít eltávolítani a részecskéket. Ezután ionmentesített vízzel öblítik, hogy eltávolítsák a maradék SC-1 oldatot.

Ezután az SC-2 lépést hajtják végre sósav, hidrogén-peroxid és ionmentesített víz oldatával, tipikus HCl:H2O2:H2O=1:1:6 arányban, és a hőmérsékletet szintén 70 és 80 fok között tartjuk. Ennek a lépésnek a fő feladata a fémion-szennyeződés eltávolítása, és a fémionok könnyen elvihetővé tétele az oldat által stabil fém-klorid komplex kialakításával. A tisztítási folyamat egy alapos ionmentesített vízzel történő öblítéssel és esetleg felmelegített ultratiszta vízbe való merítéssel zárul, hogy teljesen eltávolítsuk a visszamaradt vegyszereket.

Általánosan használt tisztítófolyadékok és hatásaik

Az SC-1 és SC-2 mellett számos más tisztítófolyadékot is gyakran használnak az RCA tisztításhoz. Az APM (azaz SC-1) oxidációval és mikromaratással eltávolítja a felületi részecskéket, valamint eltávolíthatja a könnyű szerves szennyeződéseket és egyes fémszennyeződéseket is, de felületi érdességeket okozhat. A HPM (azaz SC-2) képes feloldani az alumínium, vas és magnézium alkálifémionjait és hidroxidjait, és eltávolítani a fémszennyezést azáltal, hogy kloridionokkal komplexeket képez a maradék fémionokkal. Az SPM-oldat kénsavból és hidrogén-peroxidból áll, általában H₂SO₂:H2O₂=2:1 és 4:1 közötti keverési arányban keverve, 100-130 fokos hőmérsékleten, főként szerves szennyeződések eltávolítására, valamint víztelenítési, karbonizációs és oxidációs reakciókkal történő tisztításra.

A DHF hígított hidrogén-fluorid, HF:H₂O=1:10 keverékkel keverve, szobahőmérsékleten az elsődleges oxidréteg és az SC-1 és SC-2 tisztítása után keletkezett kémiai oxidréteg eltávolítására szolgál, és ezzel egyidejűleg szilícium-hidrogén kötéseket hoz létre a szilícium felületén, ami hidrofóbitást mutat. Ultratiszta vizet használnak az alapos öblítéshez minden vegyszeres kezelés után, hogy hígítással eltávolítsák a vegyszermaradványokat és biztosítsák a tiszta ostyafelületet.

0040-70319 ELŐLAP, VÍZHŰTÉSES, SACVD 200mm GYÁRTÓ

A folyamat jellemzői és fontossága

Az RCA tisztítás során keletkező vékony oxidréteg vastagsága általában néhány nanométeres tartományba esik, ami hatékonyan védi a szilícium felületet a későbbi szennyeződésektől. A teljes tisztítási módszer oldószerekre, savakra, felületaktív anyagokra és vízre támaszkodik, hogy eltávolítsa a szennyeződéseket olyan eljárásokon keresztül, mint az öblítés, a tisztítás, az oxidáció, a maratás és az oldás anélkül, hogy az ostya felületi tulajdonságait veszélyeztetné. Ez a technológia kritikus fontosságú a félvezetőgyártás tisztaságának, konzisztenciájának és folyamatszabályozásának eléréséhez, és hatékonysága nagymértékben függ a használt berendezések megbízhatóságától, hogy pontos és megismételhető eredményeket biztosítson a folyamatmérnökök számára.

Összefoglalva, az RCA-tisztítás nagy tisztaságot biztosít a szilíciumlapkák felületén a különböző típusú szennyeződések több-lépéses szelektív eltávolításával, ami a félvezetőgyártás elengedhetetlen kulcsfontosságú láncszeme. Bár ennek a technológiának vannak bizonyos hátrányai, például a fémhuzalozás feloldásának lehetősége a hátsó folyamatban-, figyelemre méltó tisztítóhatása miatt a legtöbb cég továbbra is széles körben alkalmazza.