Nā Wafers Silicon vs. Nā Wafers Aniani: He aha kā mākou e hoʻomaʻemaʻe maoli nei? Mai ka Material Essence a i nā hoʻonā hoʻomaʻemaʻe e pili ana i ke kaʻina hana

ʻOiai ua like ka pahuhopu o nā wafers silicon a me ke aniani o ka "hoʻomaʻemaʻe ʻia," ʻokoʻa loa nā pilikia a me nā ʻano hemahema a lākou e kū nei i ka wā hoʻomaʻemaʻe. Kū mai kēia ʻokoʻa mai nā waiwai o nā mea kūlohelohe a me nā koi kikoʻī o ka silicon a me ke aniani, a me ka "ʻano akeakamai" ʻokoʻa o ka hoʻomaʻemaʻe i hoʻokele ʻia e kā lākou mau noi hope loa.

ʻO ka mea mua, e wehewehe kākou: He aha maoli kā mākou e hoʻomaʻemaʻe nei? He aha nā mea haumia e pili ana?

Hiki ke hoʻokaʻawale ʻia nā mea haumia i ʻehā mau ʻano:

1. Nā mea haumia ʻāpana

   • Lepo, nā ʻāpana metala, nā ʻāpana organik, nā ʻāpana abrasive (mai ke kaʻina hana CMP), a pēlā aku.

   • Hiki i kēia mau mea haumia ke hana i nā hemahema maʻamau, e like me nā pōkole a i ʻole nā ​​​​kaapuni hāmama.

2. Nā mea haumia organik

   • Hoʻokomo pū ʻia nā koena photoresist, nā mea hoʻohui resin, nā aila ʻili kanaka, nā koena solvent, a pēlā aku.

   • Hiki i nā mea haumia organik ke hana i nā masks e pale ai i ke etching a i ʻole ke hoʻokomo ʻana o ka ion a hōʻemi i ka hoʻopili ʻana o nā ʻiliʻili lahilahi ʻē aʻe.

3. Nā mea haumia ion metala

   • ʻO ka hao, ke keleawe, ka sodium, ka potassium, ka calcium, a me nā mea ʻē aʻe, nā mea i loaʻa nui mai nā lako hana, nā kemika, a me ka launa pū ʻana me kānaka.

   • I loko o nā semiconductors, he mau mea haumia "pepehi" nā ion metala, e hoʻokomo ana i nā pae ikehu i loko o ke kāʻei kapu, kahi e hoʻonui ai i ke au leakage, e hoʻopōkole i ke ola o ka mea lawe, a hōʻino nui i nā waiwai uila. I loko o ke aniani, hiki iā lākou ke hoʻopilikia i ka maikaʻi a me ka hoʻopili ʻana o nā ʻili lahilahi ma hope.

4. Papa ʻOkika Maoli

   • No nā wafers silicon: Hoʻokumu maoli ʻia kahi papa lahilahi o ka silicon dioxide (Native Oxide) ma luna o ka ʻili i ka lewa. He paʻakikī ke kāohi i ka mānoanoa a me ke ʻano like o kēia papa oxide, a pono e wehe loa ʻia i ka wā o ka hana ʻana o nā ʻano koʻikoʻi e like me nā oxides gate.

   • No nā wafers aniani: He ʻano pūnaewele silica ke aniani ponoʻī, no laila ʻaʻohe pilikia o ka "wehe ʻana i kahi papa oxide maoli." Eia nō naʻe, ua hoʻololi ʻia paha ka ʻili ma muli o ka haumia, a pono e wehe ʻia kēia papa.

I. Nā Pahuhopu Koʻikoʻi: Ka ʻokoʻa ma waena o ka Hana Uila a me ka Hemolele Kino

• Nā Wafer Silika

  • ʻO ka pahuhopu nui o ka hoʻomaʻemaʻe ʻana, ʻo ia ka hōʻoia ʻana i ka hana uila. ʻO ka maʻamau, hoʻokomo pū nā kikoʻī i ka helu a me nā nui o nā ʻāpana paʻa (e laʻa, pono e wehe pono ʻia nā ʻāpana ≥0.1μm), nā ʻano ion metala (e laʻa, pono e hoʻomalu ʻia ʻo Fe, Cu i ≤10¹⁰ mau ʻātoma/cm² a i ʻole ka haʻahaʻa), a me nā pae koena organik. ʻOiai ka haumia microscopic hiki ke alakaʻi i nā pōkole kaapuni, nā kahe leakage, a i ʻole ka hāʻule ʻana o ka pono o ka gate oxide.

• Nā Wafers Aniani

  • Ma ke ʻano he mau substrates, ʻo nā koi koʻikoʻi ka hemolele kino a me ke kūpaʻa kemika. Hoʻoikaika nā kikoʻī i nā ʻano macro-level e like me ka ʻole o nā ʻōpala, nā ʻōpala hiki ʻole ke wehe ʻia, a me ka mālama ʻana i ka ʻino a me ke ʻano o ka ʻili mua. ʻO ka pahuhopu hoʻomaʻemaʻe ka mea nui e hōʻoia i ka maʻemaʻe o ka ʻike maka a me ka hoʻopili maikaʻi no nā kaʻina hana e hiki mai ana e like me ka uhi ʻana.

II. ʻAno Mea: Ka ʻokoʻa kumu ma waena o ka Crystalline a me ka Amorphous

• Silika

  • He mea aniani ka Silicon, a ulu kūlohelohe kona ʻili i kahi papa oxide silicon dioxide (SiO₂) like ʻole. Hoʻoweliweli kēia papa oxide i ka hana uila a pono e wehe pono ʻia a like.

• Aniani

  • He pūnaewele silica amorphous ke aniani. Ua like kona ʻano me ka papa silicon oxide o ka silicon, ʻo ia hoʻi, hiki ke ʻoki koke ʻia e ka hydrofluoric acid (HF) a hiki ke maʻalahi hoʻi i ka ʻino alkali ikaika, e alakaʻi ana i ka hoʻonui ʻia o ka ʻili a i ʻole ka deformation. ʻO kēia ʻokoʻa nui e kuhikuhi ana e hiki i ka hoʻomaʻemaʻe wafer silicon ke ʻae i ka mālamalama, ka etching i kāohi ʻia e wehe i nā mea haumia, ʻoiai pono e hana ʻia ka hoʻomaʻemaʻe wafer aniani me ka mālama nui e pale aku i ka hōʻino ʻana i ka mea kumu.

III. Hoʻohālikelike ʻana o nā wai hoʻomaʻemaʻe

Ma muli o nā pahuhopu i ʻōlelo ʻia ma luna a me nā ʻano o nā mea, ʻokoʻa nā hopena hoʻomaʻemaʻe no nā wafers silicon a me ke aniani:

• Kaʻina Hana Hoʻomaʻemaʻe Wafer Aniani

  • I kēia manawa, hoʻohana ka hapa nui o nā hale hana aniani i nā kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe e pili ana i nā ʻano o ke aniani, e hilinaʻi nui ana i nā mea hoʻomaʻemaʻe alkaline nāwaliwali.

  • Nā ʻano o ka mea hoʻomaʻemaʻe:ʻO kēia mau mea hoʻomaʻemaʻe kūikawā he alkaline nāwaliwali ia, me ka pH ma kahi o 8-9. Loaʻa iā lākou nā surfactants (e laʻa, alkyl polyoxyethylene ether), nā mea hoʻohuihui metala (e laʻa, HEDP), a me nā mea kōkua hoʻomaʻemaʻe organik, i hoʻolālā ʻia e emulsify a hoʻokahe i nā mea haumia organik e like me nā aila a me nā manamana lima, ʻoiai he liʻiliʻi ka ʻino i ka matrix aniani.

  • Kahe Hana:ʻO ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe maʻamau e pili ana i ka hoʻohana ʻana i kahi ʻano kūikawā o nā mea hoʻomaʻemaʻe alkaline nāwaliwali ma nā mahana mai ka mahana o ka lumi a i 60°C, i hui pū ʻia me ka hoʻomaʻemaʻe ultrasonic. Ma hope o ka hoʻomaʻemaʻe ʻana, hana ʻia nā wafers i nā ʻanuʻu holoi he nui me ka wai maʻemaʻe a me ka hoʻomaloʻo mālie (e laʻa, ka hāpai lohi a i ʻole ka hoʻomaloʻo ʻana i ka mahu IPA). Hoʻokō pono kēia kaʻina hana i nā koi wafer aniani no ka maʻemaʻe o ka ʻike maka a me ka maʻemaʻe holoʻokoʻa.

• Kaʻina Hana Hoʻomaʻemaʻe Wafer Silicon

  • No ka hana ʻana i ka semiconductor, hoʻomaʻemaʻe pinepine ʻia nā wafers silicon ma ka RCA maʻamau, he ʻano hoʻomaʻemaʻe kūpono loa ia e hiki ai ke hoʻoponopono pono i nā ʻano haumia āpau, e hōʻoiaʻiʻo ana ua hoʻokō ʻia nā koi hana uila no nā mea semiconductor.

IV. Ke Kūlike ke Aniani me nā Kūlana "Hoʻomaʻemaʻe" Kiʻekiʻe

Ke hoʻohana ʻia nā wafers aniani i nā noi e koi ana i ka helu ʻāpana koʻikoʻi a me nā pae ion metala (e laʻa, ma ke ʻano he substrates i nā kaʻina hana semiconductor a i ʻole no nā ʻili waiho ʻili lahilahi maikaʻi loa), ʻaʻole lawa hou ke kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe kūloko. I kēia hihia, hiki ke hoʻopili ʻia nā loina hoʻomaʻemaʻe semiconductor, e hoʻolauna ana i kahi hoʻolālā hoʻomaʻemaʻe RCA i hoʻololi ʻia.

ʻO ke kumu o kēia hoʻolālā, ʻo ia ka hoʻoheheʻe a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i nā ʻōnaehana hana RCA maʻamau e hoʻokipa i ke ʻano koʻikoʻi o ke aniani:

• Ka Wehe ʻana i nā Mea Hoʻohaumia Organic:Hiki ke hoʻohana ʻia nā hopena SPM a i ʻole ka wai ozone palupalu e hoʻoheheʻe i nā mea haumia organik ma o ka oxidation ikaika.

• Wehe ʻana i nā ʻāpana:Hoʻohana ʻia ka hopena SC1 i hoʻoheheʻe nui ʻia ma nā mahana haʻahaʻa a me nā manawa lapaʻau pōkole e hoʻohana i kona hopena electrostatic repulsion a me nā hopena micro-etching e wehe i nā ʻāpana, me ka hoʻēmi ʻana i ka pala ma ke aniani.

• Ka wehe ʻana i ka Ion Metal:Hoʻohana ʻia kahi hopena SC2 i hoʻoheheʻe ʻia a i ʻole nā ​​​​​​hopena hydrochloric acid/dilute nitric acid maʻalahi e wehe i nā mea haumia metala ma o ka chelation.

• Nā Kāpā Paʻa:Pono e hōʻole loa ʻia ka DHF (di-ammonium fluoride) i mea e pale aku ai i ka pala o ke aniani.

Ma ke kaʻina hana i hoʻololi ʻia holoʻokoʻa, ʻo ka hoʻohui ʻana i ka ʻenehana megasonic e hoʻonui nui i ka pono o ka wehe ʻana o nā ʻāpana nano a ʻoi aku ka mālie ma ka ʻili.

Hopena

ʻO nā kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe no nā wafers silicon a me ke aniani ka hopena hiki ʻole ke pale ʻia o ka ʻenekinia hoʻohuli e pili ana i kā lākou mau koi noi hope loa, nā waiwai mea, a me nā ʻano kino a me nā kemika. Ke ʻimi nei ka hoʻomaʻemaʻe wafer Silicon i ka "hoʻomaʻemaʻe pae atomika" no ka hana uila, ʻoiai ke kālele nei ka hoʻomaʻemaʻe wafer aniani i ka hoʻokō ʻana i nā ʻili kino "kūpono, ʻaʻole i hōʻino ʻia". I ka hoʻohana nui ʻia ʻana o nā wafers aniani i nā noi semiconductor, e ulu pono kā lākou mau kaʻina hana hoʻomaʻemaʻe ma mua o ka hoʻomaʻemaʻe alkaline nāwaliwali kuʻuna, e hoʻomohala ana i nā hoʻonā i hoʻomaʻemaʻe ʻia a pilikino e like me ke kaʻina hana RCA i hoʻololi ʻia e hoʻokō i nā kūlana hoʻomaʻemaʻe kiʻekiʻe.