Wafers Silicon na Wafers Glass: Gịnị ka anyị na-ehicha n'ezie? Site na ihe dị mkpa ruo na ngwọta nhicha dabere na usoro

Ọ bụ ezie na ma silicon na wafers iko nwere otu ebumnuche nke ịbụ "ndị a na-ehicha," ihe ịma aka na ụzọ ọdịda ha na-eche ihu n'oge nhicha dị nnọọ iche. Ihe dị iche a na-esite na ihe onwunwe dị n'ime ya na ihe achọrọ maka nkọwapụta nke silicon na iko, yana "nkà ihe ọmụma" pụrụ iche nke nhicha nke ejiri ha mee ihe na-akwalite.

Nke mbụ, ka anyị kọwaa: Gịnị kpọmkwem ka anyị na-ehicha? Ihe ndị na-emerụ emerụ dị aṅaa?

Enwere ike kewaa ihe ruru unyi n'ime ụdị anọ:

1. Ihe Ndị Na-emerụ Ahụ

   • Uzuzu, ihe ndị dị n'ime ígwè, ihe ndị dị n'ime organic, ihe ndị na-emebi emebi (site na usoro CMP), wdg.

   • Ihe ndị a nwere ike ibute ntụpọ n'ụdị, dịka obere ihe maọbụ ihe ndị mepere emepe.

2. Ihe Ndị Na-emerụ Ahụ́ Ike

   • Gụnyere ihe fọdụrụ na fotoresist, ihe mgbakwunye resin, mmanụ akpụkpọ ahụ mmadụ, ihe fọdụrụ na-agbaze mmiri, wdg.

   • Ihe ndị na-emerụ ahụ nwere ike ịmepụta ihe mkpuchi ihu nke na-egbochi ịcha ma ọ bụ itinye ion n'ime ahụ ma belata nrapado nke ihe nkiri ndị ọzọ dị gịrịgịrị.

3. Ihe Ndị Na-emerụ Ígwè Ion

   • Ígwè, ọla kọpa, sodium, potassium, calcium, wdg, nke sitere na akụrụngwa, kemịkalụ, na mmekọrịta mmadụ na ibe ya.

   • Na semiconductors, ion ígwè bụ ihe ndị na-emerụ ahụ "na-egbu egbu", na-ewebata ọkwa ike n'ime eriri amachibidoro, nke na-eme ka mmiri na-agbapụta, na-eme ka ndụ ihe nketa dị mkpụmkpụ, ma na-emebi ihe onwunwe eletriki nke ukwuu. Na iko, ha nwere ike imetụta ịdị mma na nrapado nke ihe nkiri dị gịrịgịrị na-esote.

4. Oxide nke Ndị Native

   • Maka wafer silicon: Mpekere silicon dioxide (Native Oxide) dị obere na-etolite n'elu ikuku. Ọ na-esiri ike ijikwa ọkpụrụkpụ na nha nha nke oyi akwa oxide a, a ga-ewepụkwa ya kpamkpam n'oge a na-emepụta ihe owuwu dị mkpa dịka oxides gate.

   • Maka wafers iko: Iko n'onwe ya bụ usoro netwọk silica, yabụ enweghị nsogbu ọ bụla nke "iwepụ oyi akwa oxide nke ala." Agbanyeghị, enwere ike ịgbanwe elu ahụ n'ihi mmetọ, a ga-ewepụkwa oyi akwa a.

I. Ebumnobi Ndị Dị Mkpa: Ihe Dị Iche n'etiti Arụmọrụ Eletriki na Izu Oke Ahụ

• Wafers Silicon

  • Isi ihe dị mkpa n'ịsacha ihe bụ iji hụ na ọkụ eletrik na-arụ ọrụ nke ọma. Nkọwapụta ihe ndị a na-agụnyekarị ọnụọgụ na nha siri ike (dịka ọmụmaatụ, a ga-ewepụrịrị ihe ndị dị ≥0.1μm nke ọma), njupụta ion ígwè (dịka ọmụmaatụ, Fe, a ga-achịkwa Cu ruo ≤10¹⁰ atọm/cm² ma ọ bụ ala), yana ọkwa ihe fọdụrụ nke organic. Ọbụna mmetọ microscopic nwere ike ibute obere mkpụmkpụ sekit, mmiri na-agbapụta, ma ọ bụ ọdịda nke iguzosi ike n'ezi ihe nke oxide ọnụ ụzọ ámá.

• Wafers iko

  • Dịka ihe ndị e ji ihe ndị dị n'ime ala mee, ihe ndị bụ́ isi achọrọ bụ izu oke anụ ahụ na iguzosi ike na kemịkalụ. Nkọwapụta ihe ndị a na-elekwasị anya na akụkụ dị iche iche dịka enweghị ọkọ, ntụpọ ndị a na-apụghị iwepụ, na mmezi nke oke na ọdịdị elu mbụ. Ebumnuche nhicha bụ isi iji hụ na anya dị ọcha ma na-arapara nke ọma maka usoro ndị na-esote dịka mkpuchi.

II. Ọdịdị Ihe: Ihe Dị Mkpa n'etiti kristal na amorphous

• Silikọn

  • Silicon bụ ihe e ji kristal mee, elu ya na-etolite oyi akwa oxide nke na-abụghị otu ụdị (SiO₂). Oyi akwa oxide a na-etinye ihe egwu na arụmọrụ eletriki ma a ga-ewepụ ya nke ọma na otu nha.

• Iko

  • Iko bụ netwọk silica amorphous. Ihe mejupụtara ya yiri nke silicon oxide oyi akwa nke silicon, nke pụtara na hydrofluoric acid (HF) nwere ike ịcha ya ngwa ngwa ma nwee ike ibute mbuze siri ike nke alkali, nke na-ebute mmụba na oke ma ọ bụ mgbanwe elu. Ihe dị iche a dị mkpa na-ekwu na nhicha silicon wafer nwere ike ịnagide obere ihe e ji ewepụ ihe ndị na-emerụ ahụ, ebe a ga-eji nlezianya dị ukwuu hichaa wafer iko iji zere imebi ihe ndị bụ isi.

III. Ntụnyere Ngwọta Nhicha

Dabere na ebumnuche na njirimara ihe e kwuru n'elu, ihe nhicha maka silicon na wafers iko dị iche iche:

• Usoro nhicha Wafer Glass

  • Ugbu a, ọtụtụ ụlọ ọrụ nhazi iko na-eji usoro nhicha dabere na njirimara ihe nke iko, na-adabere na ihe nhicha alkaline na-adịghị ike.

  • Njirimara Ihe Nhicha:Ihe nhicha pụrụ iche ndị a na-abụkarị ndị na-adịghị mma na alkaline, ha nwere pH dị ihe dịka 8-9. Ha na-enwekarị surfactants (dịka ọmụmaatụ, alkyl polyoxyethylene ether), ihe ndị na-eme ka ígwè dị ọcha (dịka ọmụmaatụ, HEDP), na ihe ndị na-enyere aka ihicha ihe ndị dị ndụ, nke e mere iji mee ka ihe ndị na-emerụ ahụ dị ndụ dị ka mmanụ na mkpịsị aka dị n'ime ya pụta ìhè ma gbazee, ebe ha na-emebi ihe na matrix iko.

  • Usoro Usoro:Usoro nhicha nkịtị gụnyere iji mkpokọta ihe nhicha alkaline na-adịghị ike na okpomọkụ sitere na okpomọkụ ụlọ ruo 60°C, yana nhicha ultrasonic. Mgbe e sachara ya, a na-asachapụ wafers ọtụtụ usoro ịsacha ya na mmiri dị ọcha na nkụ dị nro (dịka ọmụmaatụ, ibuli elu nwayọ ma ọ bụ nkụ uzuoku IPA). Usoro a na-emezu ihe achọrọ maka wafer iko maka ịdị ọcha anya na ịdị ọcha zuru oke.

• Usoro nhicha Silicon Wafer

  • Maka nhazi semiconductor, a na-eji wafer silicon eme ihe nhicha RCA a na-ahụkarị, nke bụ ụzọ nhicha dị irè nke nwere ike idozi ụdị ihe niile na-emerụ ahụ n'ụzọ dị mfe, na-ahụ na emezuola ihe achọrọ maka arụmọrụ eletriki maka ngwaọrụ semiconductor.

IV. Mgbe iko ruru ụkpụrụ "ịdị ọcha" dị elu

Mgbe ejiri wafer iko mee ihe n'ọrụ ndị chọrọ ọnụọgụ ihe siri ike na ọkwa ion ígwè (dịka ọmụmaatụ, dị ka ihe ndị dị n'ime usoro semiconductor ma ọ bụ maka ebe dị gịrịgịrị nke ihe nkiri), usoro nhicha dị n'ime ahụ nwere ike ọ gaghị ezu. N'okwu a, enwere ike itinye ụkpụrụ nhicha semiconductor, na-ewebata atụmatụ nhicha RCA agbanwere.

Isi ihe dị na atụmatụ a bụ ịgbaze ma melite paramita usoro RCA ọkọlọtọ iji kwado ọdịdị dị nro nke iko:

• Mwepụ nke ihe ndị na-emerụ emerụ sitere n'okike:Enwere ike iji mmiri SPM ma ọ bụ mmiri ozone dị nro mee ka ihe ndị na-emerụ ahụ dị n'ime ahụ ghara ịdị irè site na iji oxidation siri ike.

• Mwepụ nke ihe ndị dị n'ime ya:A na-eji mmiri SC1 a gwakọtara nke ọma eme ihe n'oge okpomọkụ dị ala na oge ọgwụgwọ dị mkpụmkpụ iji jiri mmetụta electrostatic repulsion na micro-etching wepụ ihe ndị ahụ, ebe ọ na-ebelata nchara na iko ahụ.

• Mwepụ nke ion ígwè:A na-eji ihe ngwọta SC2 a gwakọtara agwakọta ma ọ bụ ihe ngwọta hydrochloric acid/dilute nitric acid dị mfe iji wepụ ihe ndị na-emerụ emerụ site na iji chelation.

• Mmachibido iwu siri ike:A ghaghị izere DHF (di-ammonium fluoride) kpamkpam iji gbochie ire ere nke ihe mkpuchi iko ahụ.

N'ime usoro niile emezigharịrị, ijikọta teknụzụ megasonic na-eme ka arụmọrụ mwepụ nke obere ihe ndị dị ka nano dịkwuo mma nke ukwuu ma na-adị nro karịa n'elu.

Mmechi

Usoro nhicha maka wafer silicon na iko bụ ihe a na-apụghị izere ezere nke injinịa azụ dabere na ihe achọrọ maka ojiji ikpeazụ ha, ihe onwunwe, na njirimara anụ ahụ na kemịkalụ. Nhicha wafer silicon na-achọ "ịdị ọcha ọkwa atọm" maka arụmọrụ eletriki, ebe nhicha wafer iko na-elekwasị anya n'inweta elu anụ ahụ "zuru oke, nke na-adịghị emebi emebi". Ka a na-eji wafer iko eme ihe n'ọtụtụ oge na ngwa semiconductor, usoro nhicha ha ga-agbanwe agbanwe karịa nhicha alkaline ọdịnala na-adịghị ike, na-emepụta ngwọta ndị ọzọ a nụchara anụcha, ahaziri ahazi dịka usoro RCA agbanwere iji mezuo ụkpụrụ ịdị ọcha dị elu.