Ham kremniy, ham shisha gofretlar "tozalash" umumiy maqsadiga ega bo'lsa-da, tozalash paytida duch keladigan qiyinchiliklar va ishlamay qolish usullari juda farq qiladi. Ushbu nomuvofiqlik kremniy va shishaning o'ziga xos xususiyatlari va spetsifikatsiyasi talablari, shuningdek, ularning yakuniy qo'llanilishi bilan bog'liq tozalashning aniq "falsafasi" dan kelib chiqadi.
Birinchidan, aniqlab olaylik: Biz aniq nimani tozalayapmiz? Qanday ifloslantiruvchi moddalar ishtirok etadi?
Zararli moddalarni to'rt toifaga bo'lish mumkin:
-
Zarrachalar ifloslantiruvchi moddalar
-
Chang, metall zarralari, organik zarralar, abraziv zarralar (CMP jarayonidan) va boshqalar.
-
Ushbu ifloslantiruvchi moddalar qisqa tutashuvlar yoki ochiq kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin.
-
-
Organik ifloslantiruvchi moddalar
-
Fotorezist qoldiqlari, qatron qo'shimchalari, inson teri yog'lari, erituvchi qoldiqlari va boshqalarni o'z ichiga oladi.
-
Organik ifloslantiruvchi moddalar qirqish yoki ion implantatsiyasiga to'sqinlik qiladigan va boshqa nozik plyonkalarning yopishishini kamaytiradigan niqoblar hosil qilishi mumkin.
-
-
Metall ionli ifloslantiruvchi moddalar
-
Temir, mis, natriy, kaliy, kaltsiy va boshqalar asosan asbob-uskunalar, kimyoviy moddalar va odamlar bilan aloqa qilishdan kelib chiqadi.
-
Yarimo'tkazgichlarda metall ionlari "qotil" ifloslantiruvchi moddalar bo'lib, taqiqlangan tarmoqqa energiya darajasini kiritadi, bu oqish oqimini oshiradi, tashuvchining ishlash muddatini qisqartiradi va elektr xususiyatlariga jiddiy zarar etkazadi. Shishada ular keyingi yupqa plyonkalarning sifati va yopishqoqligiga ta'sir qilishi mumkin.
-
-
Mahalliy oksid qatlami
-
Kremniy gofretlari uchun: Havo yuzasida tabiiy ravishda kremniy dioksidning yupqa qatlami (Native oksidi) hosil bo'ladi. Ushbu oksid qatlamining qalinligi va bir xilligini nazorat qilish qiyin va eshik oksidi kabi asosiy tuzilmalarni ishlab chiqarishda uni butunlay olib tashlash kerak.
-
Shisha gofretlar uchun: Shishaning o'zi silika tarmoq strukturasidir, shuning uchun "mahalliy oksid qatlamini olib tashlash" muammosi yo'q. Biroq, sirt ifloslanish tufayli o'zgartirilgan bo'lishi mumkin va bu qatlamni olib tashlash kerak.
-
I. Asosiy maqsadlar: elektr unumdorligi va jismoniy mukammallik o'rtasidagi tafovut
-
Silikon gofretlar
-
Tozalashning asosiy maqsadi elektr ishlashini ta'minlashdir. Xususiyatlarga odatda zarrachalar soni va oʻlchamlari (masalan, ≥0,1 mkm zarrachalar samarali tarzda olib tashlanishi kerak), metall ionlari kontsentratsiyasi (masalan, Fe, Cu ≤10¹⁰ atom/sm² yoki undan pastroq boʻlishi kerak) va organik qoldiq darajalarini oʻz ichiga oladi. Hatto mikroskopik ifloslanish kontaktlarning zanglashiga olib kelishi mumkin, oqimlarning oqishi yoki eshik oksidi yaxlitligini buzishi mumkin.
-
-
Shisha gofretlar
-
Substratlar sifatida asosiy talablar jismoniy mukammallik va kimyoviy barqarorlikdir. Xususiyatlar tirnalgan joylarning yo'qligi, olib tashlanmaydigan dog'lar va asl sirt pürüzlülüğü va geometriyasini saqlash kabi so'l darajadagi jihatlarga qaratilgan. Tozalash maqsadi, birinchi navbatda, vizual tozalikni va qoplama kabi keyingi jarayonlar uchun yaxshi yopishishni ta'minlashdir.
-
II. Moddiy tabiat: kristall va amorf o'rtasidagi asosiy farq
-
Kremniy
-
Silikon kristalli materialdir va uning yuzasi tabiiy ravishda bir xil bo'lmagan silikon dioksid (SiO₂) oksidi qatlamini o'sadi. Ushbu oksid qatlami elektr ishlashi uchun xavf tug'diradi va uni yaxshilab va bir xilda olib tashlash kerak.
-
-
Shisha
-
Shisha amorf silika tarmog'idir. Uning massaviy moddasi kremniyning kremniy oksidi qatlamiga o'xshaydi, ya'ni u gidroflorik kislota (HF) bilan tez surilishi mumkin, shuningdek, kuchli gidroksidi eroziyaga moyil bo'lib, sirt pürüzlülüğü yoki deformatsiyasining oshishiga olib keladi. Bu asosiy farq kremniy gofretni tozalash yorug'likka, ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun nazorat ostida bo'yashga toqat qilishini taqozo qiladi, shisha gofretni tozalash esa asosiy materialga zarar bermaslik uchun juda ehtiyotkorlik bilan bajarilishi kerak.
-
| Tozalash elementi | Silikon gofretni tozalash | Shisha gofretni tozalash |
|---|---|---|
| Tozalash maqsadi | O'zining tabiiy oksidi qatlamini o'z ichiga oladi | Tozalash usulini tanlang: asosiy materialni himoya qilganda ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlang |
| Standart RCA tozalash | - SPM(H₂SO₄/H₂O₂): Organik/fotorezist qoldiqlarini olib tashlaydi. | Asosiy tozalash oqimi: |
| - SC1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O): Sirt zarralarini olib tashlaydi | Zaif gidroksidi tozalash vositasi: Organik ifloslantiruvchi moddalar va zarralarni olib tashlash uchun faol sirt agentlarini o'z ichiga oladi | |
| - DHF(Hidroflorik kislota): Tabiiy oksid qatlamini va boshqa ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydi | Kuchli gidroksidi yoki o'rta ishqorli tozalash vositasi: Metall yoki uchuvchan bo'lmagan ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun ishlatiladi | |
| - SC2(HCl/H₂O₂/H₂O): Metall ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlaydi | HF dan butunlay saqlaning | |
| Asosiy kimyoviy moddalar | Kuchli kislotalar, kuchli ishqorlar, oksidlovchi erituvchilar | Zaif ishqorli tozalash vositasi, engil ifloslanishni olib tashlash uchun maxsus ishlab chiqilgan |
| Jismoniy yordam vositalari | Deionlashtirilgan suv (yuqori toza yuvish uchun) | Ultrasonik, megasonik yuvish |
| Quritish texnologiyasi | Megasonic, IPA bug 'quritish | Yumshoq quritish: Sekin ko'tarish, IPA bug'ini quritish |
III. Tozalash eritmalarini solishtirish
Yuqorida aytib o'tilgan maqsadlar va material xususiyatlariga asoslanib, silikon va shisha gofretlarni tozalash uchun eritmalar farqlanadi:
| Silikon gofretni tozalash | Shisha gofretni tozalash | |
|---|---|---|
| Tozalash maqsadi | Gofretning tabiiy oksidi qatlamini o'z ichiga olgan holda yaxshilab olib tashlash. | Tanlab olib tashlash: substratni himoya qilishda ifloslantiruvchi moddalarni yo'q qiling. |
| Oddiy jarayon | Standart RCA toza:•SPM(H₂SO₄/H₂O₂): og'ir organik moddalarni/fotorezistni yo'q qiladi •SC1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O): gidroksidi zarrachalarni olib tashlash •DHF(suyultirilgan HF): tabiiy oksid qatlami va metallarni olib tashlaydi •SC2(HCl/H₂O₂/H₂O): metall ionlarini olib tashlaydi | Xarakterli tozalash oqimi:•Yengil ishqorli tozalovchiorganik moddalar va zarralarni olib tashlash uchun sirt faol moddalar bilan •Kislotali yoki neytral tozalovchimetall ionlari va boshqa maxsus ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash uchun •Jarayon davomida HFdan saqlaning |
| Asosiy kimyoviy moddalar | Kuchli kislotalar, kuchli oksidlovchilar, ishqoriy eritmalar | Yengil gidroksidi tozalash vositalari; neytral yoki ozgina kislotali maxsus tozalagichlar |
| Jismoniy yordam | Megasonic (yuqori samaradorlik, zarrachalarni yumshoq olib tashlash) | Ultrasonik, megasonik |
| Quritish | marangoni quritish; IPA bug 'quritish | Sekin-asta quritish; IPA bug 'quritish |
-
Shisha gofretni tozalash jarayoni
-
Hozirgi vaqtda shishani qayta ishlash korxonalarining ko'pchiligi shishaning moddiy xususiyatlariga asoslangan tozalash tartib-qoidalarini qo'llaydi, birinchi navbatda zaif gidroksidi tozalash vositalariga tayanadi.
-
Tozalash vositasining xususiyatlari:Ushbu maxsus tozalash vositalari odatda zaif ishqoriydir, pH 8-9 atrofida. Ular odatda sirt faol moddalarni (masalan, alkil polioksietilen efir), metall xelatlovchi moddalarni (masalan, HEDP) va yog'lar va barmoq izlari kabi organik ifloslantiruvchi moddalarni emulsiyalash va parchalash uchun mo'ljallangan organik tozalash vositalarini o'z ichiga oladi, shu bilan birga shisha matritsa uchun minimal korrozivdir.
-
Jarayon oqimi:Odatda tozalash jarayoni ultratovushli tozalash bilan birgalikda xona haroratidan 60 ° C gacha bo'lgan haroratlarda zaif gidroksidi tozalash vositalarining ma'lum bir konsentratsiyasidan foydalanishni o'z ichiga oladi. Tozalashdan so'ng, gofretlar toza suv va yumshoq quritish (masalan, sekin ko'tarish yoki IPA bug'ini quritish) bilan bir necha marta yuvish bosqichidan o'tadi. Ushbu jarayon vizual tozalik va umumiy tozalik uchun shisha gofret talablariga samarali javob beradi.
-
-
Silikon gofretni tozalash jarayoni
-
Yarimo'tkazgichlarni qayta ishlash uchun kremniy gofretlari odatda standart RCA tozalashdan o'tadi, bu esa barcha turdagi ifloslantiruvchi moddalarni muntazam ravishda bartaraf etishga qodir bo'lgan yuqori samarali tozalash usuli bo'lib, yarimo'tkazgich qurilmalari uchun elektr ishlash talablari bajarilishini ta'minlaydi.
-
IV. Shisha yuqori "tozalik" standartlariga javob berganida
Shisha plastinalar qattiq zarrachalar soni va metall ionlari darajasini talab qiladigan ilovalarda (masalan, yarimo'tkazgich jarayonlarida substrat sifatida yoki mukammal yupqa plyonkali qatlam yuzasi uchun) foydalanilganda, ichki tozalash jarayoni endi etarli bo'lmasligi mumkin. Bunday holda, o'zgartirilgan RCA tozalash strategiyasini joriy etgan holda yarimo'tkazgichlarni tozalash tamoyillari qo'llanilishi mumkin.
Ushbu strategiyaning asosi shishaning sezgir tabiatiga moslashish uchun standart RCA jarayoni parametrlarini suyultirish va optimallashtirishdir:
-
Organik ifloslantiruvchi moddalarni olib tashlash:SPM eritmalari yoki yumshoqroq ozon suvi kuchli oksidlanish orqali organik ifloslantiruvchi moddalarni parchalash uchun ishlatilishi mumkin.
-
Zarrachalarni olib tashlash:Yuqori darajada suyultirilgan SC1 eritmasi shisha ustidagi korroziyani minimallashtirish bilan birga, zarrachalarni olib tashlash uchun elektrostatik repulsiya va mikro-etching effektlaridan foydalanish uchun past haroratlarda va qisqaroq ishlov berish vaqtlarida qo'llaniladi.
-
Metall ionlarini olib tashlash:Suyultirilgan SC2 eritmasi yoki oddiy suyultirilgan xlorid kislotasi / suyultirilgan nitrat kislota eritmalari metall ifloslantiruvchi moddalarni xelyatsiya orqali olib tashlash uchun ishlatiladi.
-
Qattiq taqiqlar:Shisha substratning korroziyasini oldini olish uchun DHF (di-ammiak ftorid) dan mutlaqo qochish kerak.
Butun o'zgartirilgan jarayonda megasonik texnologiyani birlashtirish nano o'lchamdagi zarralarni olib tashlash samaradorligini sezilarli darajada oshiradi va sirtda yumshoqroq bo'ladi.
Xulosa
Kremniy va shisha gofretlarni tozalash jarayonlari ularning yakuniy talablari, material xususiyatlari va fizik va kimyoviy xususiyatlariga asoslangan teskari muhandislikning muqarrar natijasidir. Silikon gofretni tozalash elektr ishlashi uchun "atom darajasidagi tozalikni" qidiradi, shisha gofretni tozalash esa "mukammal, shikastlanmagan" jismoniy sirtlarga erishishga qaratilgan. Shisha gofretlar yarimo'tkazgichli ilovalarda tobora ko'proq qo'llanilayotganligi sababli, ularni tozalash jarayonlari muqarrar ravishda an'anaviy zaif gidroksidi tozalashdan tashqarida rivojlanib, yuqori tozalik standartlariga javob beradigan modifikatsiyalangan RCA jarayoni kabi yanada nozik, moslashtirilgan echimlarni ishlab chiqadi.
Xabar vaqti: 29-oktabr-2025