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

Ọ bụ ezie na ma silicon na iko wafer na-ekerịta ebumnuche nkịtị nke ịbụ “ihichapụ,” ihe ịma aka na ụdị ọdịda ha na-eche ihu n'oge nhicha dị nnọọ iche. Nkwekọrịta a na-esite na njirimara ihe onwunwe na nkọwapụta chọrọ nke silicon na iko, yana "nkà ihe ọmụma" dị iche iche nke ihicha nke ngwa ikpeazụ ha na-akwalite.

Nke mbụ, ka anyị dokwuo anya: Gịnị kpọmkwem ka anyị na-ehicha? Kedu ihe mmetọ na-agụnye?

Enwere ike kewaa ihe mmetọ n'ime ụzọ anọ:

1. Ihe mmetọ ahụ

   • Uzuzu uzuzu, irighiri ihe igwe, ihe ndi ozo, ihe abrasive (site na usoro CMP), wdg.

   • Ihe mmetọ ndị a nwere ike ịkpata ntụpọ ụkpụrụ, dị ka mkpirisi mkpirisi ma ọ bụ sekit mepere emepe.

2. Ihe na-emerụ emerụ

   • Gụnyere ihe fọduru photoresist, ihe mgbakwunye resin, mmanụ akpụkpọ mmadụ, ihe mgbaze, wdg.

   • Ihe ndị na-emerụ emerụ nwere ike imepụta ihe mkpuchi na-egbochi etching ma ọ bụ ntinye ion ma belata nrapado nke ihe nkiri ndị ọzọ dị gịrịgịrị.

3. Metal ion mmetọ

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

   • Na semiconductor, ion ígwè bụ ihe ndị na-emerụ emerụ "na-egbu", na-ewebata ọkwa ike n'ime eriri a machibidoro iwu, nke na-abawanye ntapu ugbu a, na-ebelata oge ndụ nke onye na-ebu ya, ma na-emebi ihe ọkụ eletrik. N'ime iko, ha nwere ike imetụta ịdị mma na nrapado nke ihe nkiri dị mkpa na-esote.

4. Ala Oxide Layer

   • Maka ihe ndị na-esi ísì: Silikoni dioxide (Native Oxide) dị obere na-etolite n'elu ikuku. Ọkpụrụkpụ na ịdị n'otu nke oyi akwa oxide a siri ike ịchịkwa, a ga-ewepụkwa ya kpamkpam n'oge a na-emepụta isi ihe dị ka oxides ọnụ ụzọ.

   • Maka iko wafer: Glass n'onwe ya bụ usoro netwọkụ silica, yabụ enweghị okwu nke "iwepụ oyi akwa oxide nke ala." Otú ọ dị, ọ pụrụ ịbụ na a gbanweela elu ahụ n'ihi mmetọ, na ọ dị mkpa ka ewepụ oyi akwa a.

I. Ebumnuche bụ isi: Ọdịiche dị n'etiti arụmọrụ Eletriki na izu oke anụ ahụ

• Silicon wafers

  • Ebumnuche bụ isi nke ihicha bụ iji hụ na arụmọrụ eletrik. Nkọwapụta na-agụnye ọnụọgụ na nha siri ike (dịka ọmụmaatụ, irighiri irighiri ≥0.1μm ga-ewepụrịrị nke ọma), mkpokọta ion metal (dịka ọmụmaatụ, Fe, Cu ga-achịkwa ka ọ bụrụ ≤10¹⁰ atom/cm² ma ọ bụ ala), yana ọkwa ihe fọdụrụ na organic. Ọbụna mmerụ ahụ na-ahụ anya nwere ike iduga na mkpirisi sekit, mmiri na-agbapụta, ma ọ bụ ọdịda nke iguzosi ike n'ezi ihe nke gate oxide.

• Glass wafers

  • Dị ka substrates, isi ihe a chọrọ bụ izu oke anụ ahụ na nkwụsi ike kemịkal. Nkọwapụta na-elekwasị anya n'akụkụ ọkwa macro dị ka enweghị ncha, ntụpọ na-enweghị ike iwepụ, na nhazi nke mbụ n'elu ala siri ike na geometry. Ihe mgbaru ọsọ ihicha bụ isi iji hụ na ịdị ọcha na-ahụ anya na ezigbo adhesion maka usoro ndị na-esote dị ka mkpuchi.

II. Ọdịdị ihe: Ọdịiche dị n'etiti Crystalline na Amorphous

• Silikoni

  • Silicon bụ ihe kristal, na elu ya na-etolite n'ụdị oyi akwa silicon dioxide (SiO₂). Okpokoro oxide a na-etinye ihe ize ndụ maka ịrụ ọrụ eletrik na a ghaghị iwepụ ya nke ọma ma wepụ ya n'otu n'otu.

• Glass

  • Glass bụ netwọk silica amorphous. Ihe mejupụtara ya dị ka ihe mejupụtara silicon oxide oyi akwa nke silicon, nke pụtara na hydrofluoric acid (HF) nwere ike ime ya ngwa ngwa ma bụrụkwa nke nwere ike ibute mbuze alkali siri ike, na-eduga n'ịbawanye nhụsianya elu ma ọ bụ nrụrụ. Ọdịiche a dị mkpa na-ekwu na ihicha silicon wafer nwere ike ịnabata ọkụ, etching a na-achịkwa iji wepụ ihe ndị na-emerụ emerụ, ebe a ga-eji nlezianya rụọ ọrụ nhicha iko iko iji zere imebi ihe isi.

III. Ntụle nke Ngwọta nhicha

Dabere na ebumnuche ndị a kpọtụrụ aha na njirimara ihe onwunwe, ngwọta nhicha maka silicon na iko wafers dị iche:

• Usoro nhicha wafer iko

  • Ka ọ dị ugbu a, ọtụtụ osisi nhazi iko na-eji usoro ihicha na-adabere na njirimara ihe onwunwe nke iko, na-adabere na isi na-adịghị ike alkaline ihicha mmadụ.

  • Àmà ndị ọrụ nhicha:Ndị ọrụ nhicha ndị a pụrụ iche bụ alkaline na-esighị ike, yana pH gburugburu 8-9. Ha na-enwekarị surfactants (dịka ọmụmaatụ, alkyl polyoxyethylene ether), metal chelating agents (dịka ọmụmaatụ, HEDP), na ihe enyemaka ihicha organic, emebere iji emulsify na ire ere ihe ndị na-emerụ emerụ dị ka mmanụ na akara mkpịsị aka, ebe ọ na-adị ntakịrị ihe na-emebi emebi na matrix iko.

  • Usoro usoro:Usoro ihicha a na-ahụkarị na-agụnye iji nlezianya dị iche iche nke ndị na-ehicha alkaline na-adịghị ike na okpomọkụ sitere na ụlọ okpomọkụ ruo 60 Celsius C, jikọtara ya na ultrasonic ihicha. Mgbe ihichachara, wafers na-eji mmiri dị ọcha na-ehicha ọtụtụ usoro ịsa ahụ yana ihicha dị nro (dịka ọmụmaatụ, ibuli ngwa ngwa ma ọ bụ ihicha uzuoku IPA). Usoro a na-ezute nke ọma ihe achọrọ iko wafer maka ịdị ọcha anya na ịdị ọcha n'ozuzu.

• Usoro nhicha nke Silicon Wafer

  • Maka nhazi nke semiconductor, silicon wafers na-enwetakarị ihicha RCA ọkọlọtọ, nke bụ usoro nhicha dị oke mma nke nwere ike iji nhazi usoro na-agwa ụdị mmetọ niile, na-ahụ na achọrọ arụmọrụ eletriki maka ngwaọrụ semiconductor.

IV. Mgbe iko zutere ụkpụrụ "dị ọcha" dị elu

Mgbe a na-eji wafer iko n'ime ngwa chọrọ ọnụ ọgụgụ stringent uru na ọkwa ion metal (dịka ọmụmaatụ, dị ka ihe na-emepụta ihe na usoro semiconductor ma ọ bụ maka ebe ihe nkiri dị mkpa dị mma), usoro nhicha dị n'ime ahụ nwere ike agaghị ezu oke. N'okwu a, enwere ike itinye ụkpụrụ nhicha nke semiconductor, na-ewebata atụmatụ nhicha RCA gbanwere.

Isi ihe dị na atụmatụ a bụ itughari na ebuli usoro usoro RCA ọkọlọtọ iji nabata ọdịdị iko dị nro:

• Mwepụ ihe na-emerụ emerụ:Enwere ike iji ngwọta SPM ma ọ bụ mmiri ozone dị nro na-emebi ihe ndị na-emerụ emerụ site na oxidation siri ike.

• Mwepụ urughuru:A na-eji ngwọta SC1 gbazere nke ukwuu na okpomọkụ dị ala yana oge ọgwụgwọ dị mkpirikpi iji jiri mkparị electrostatic ya na mmetụta micro-etching wepụ ihe ndị ahụ, ebe ọ na-ebelata corrosion na iko.

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

• Mmachibido iwu siri ike:A ghaghị ịzere DHF (di-ammonium fluoride) kpamkpam ka ọ ghara imebi mkpụrụ nke iko.

N'ime usoro niile gbanwetụrụ, ijikọ teknụzụ megasonic na-abawanye nke ọma na mwepụ nke nano-sized irighiri ihe ma dịkwa nwayọ n'elu.

Mmechi

The ihicha usoro maka silicon na iko wafers bụ ihe a na-apụghị izere ezere nke reverse engineering dabere na ha ikpeazụ ngwa chọrọ, ihe onwunwe, na anụ ahụ na kemịkal àgwà. Silicon wafer ihicha na-achọ "ịdị ọcha-ọkwa atomic" maka ịrụ ọrụ eletrik, ebe nhicha iko iko na-elekwasị anya n'inweta elu anụ ahụ "zuru oke, adịghị emebi emebi". Dị ka iko wafers na-esiwanye na-eji na semiconductor ngwa, ha ihicha usoro ga-apụghị izere ezere evolgabiga omenala adịghị ike ihicha, na-emepe ọzọ nụchara anụcha, ahaziri ngwọta dị ka gbanwetụrụ RCA usoro izute elu ịdị ọcha ụkpụrụ.