Wafer Silikon vs. Wafer Tioata: O le ā tonu lava le mea o loʻo tatou faʻamamāina? Mai le Uiga o Mea i Fofo Faʻamamā e Faʻavae i Faiga

E ui o le sini autū o le "fa'amamāina" o le silicon ma le tioata, ae o lu'itau ma auala e fa'aletonu ai e feagai ma i latou i le taimi o le fa'amamāina e matuā eseese lava. O lenei eseesega e mafua mai i meatotino totino o meafaitino ma mana'oga fa'apitoa o le silicon ma le tioata, fa'apea fo'i ma le "filosofia" tulaga ese o le fa'amamāina e mafua mai i a latou fa'aoga mulimuli.

Muamua, seʻi o tatou faamanino: O le ā tonu lava le mea o loo tatou faamamaina? O ā mea leaga o loo aʻafia ai?

E mafai ona vaevaeina mea leaga i ni vaega e fa:

1. Mea Fa'aleagaina o Mea

   • Efuefu, fasi u'amea, fasi mea olaola, fasi mea olo (mai le faiga o le CMP), ma isi mea faapena.

   • O nei mea leaga e mafai ona mafua ai ni faaletonu i mamanu, e pei o ni pupuu po o ni matagaluega tatala.

2. Mea Fa'aleagaina Fa'alenatura

   • E aofia ai toega o le photoresist, fa'aopoopoga i le resin, suāu'u o le pa'u o le tagata, toega o le solvent, ma isi mea fa'apena.

   • E mafai e mea leaga fa'alenatura ona fausia ai ni ufimata e taofia ai le etching po'o le fa'apipi'iina o ions ma fa'aitiitia ai le pipii o isi ata manifinifi.

3. Mea Fa'aleagaina o le Ion U'amea

   • U'amea, kopa, sodium, potassium, calcium, ma isi mea faapena, ia e maua tele mai meafaigaluega, vaila'au, ma fesoota'iga ma tagata.

   • I totonu o semiconductors, o metal ions o ni mea e "fasiotia ai" le siosiomaga, e faʻaofi ai le malosi i totonu o le fusi faʻasaina, lea e faʻateleina ai le tafe o le eletise, faʻapuʻupuʻu le umi e ola ai le eletise, ma faʻaleagaina tele ai meatotino eletise. I tioata, e ono aʻafia ai le lelei ma le pipii o ata manifinifi o loʻo mulimuli mai.

4. Vaega o le Oxide Moni

   • Mo ni silicon wafers: E masani ona fausia se vaega manifinifi o le silicon dioxide (Native Oxide) i luga o le ea. E faigata ona pulea le mafiafia ma le tutusa o lenei vaega o le oxide, ma e tatau ona aveese atoa i le taimi o le gaosiga o fausaga autu e pei o gate oxides.

   • Mo apa tioata: O le tioata lava ia o se fausaga feso'ota'iga silica, o lea e leai se fa'afitauli o le "ave'esea o se vaega o le oxide masani." Peita'i, atonu ua suia le fogāeleele ona o le pisia, ma e mana'omia ona aveese lenei vaega.

I. Sini Autū: O le Eseesega i le va o le Faatinoga o le Eletise ma le Atoatoa Faaletino

• Wafers Silikon

  • O le sini autū o le fa'amamāina o le fa'amautinoaina lea o le fa'atinoga o le eletise. O fa'amatalaga fa'apitoa e masani ona aofia ai le aofa'i ma le tele o vaega (e pei o vaega e ≥0.1μm e tatau ona aveese lelei), le tele o ion u'amea (e pei o le Fe, Cu e tatau ona pulea i le ≤10¹⁰ atoms/cm² pe maualalo ifo), ma le maualuga o otaota fa'aola. E o'o lava i le fa'aleagaina fa'amikolo e mafai ona o'o atu ai i le pupuni o le matagaluega, tafega o le eletise, po'o le le manuia o le fa'amautuina o le gate oxide.

• Wafers tioata

  • I le avea ai ma mea e fai ai mea, o manaʻoga autū o le atoatoa faaletino ma le mautu o vailaʻau. O faʻamatalaga auiliili e taulaʻi i vaega lautele e pei o le leai o ni maosi, ila e le mafai ona aveeseina, ma le tausia o le maʻalili ma le foliga muamua o le fogāeleele. O le sini autū o le faʻamamaina o le faʻamautinoa lea o le mama o le vaʻai ma le pipii lelei mo faiga o loʻo mulimuli mai e pei o le valiina.

II. Natura Faaletino: O le Eseesega Autu i le va o le Crystalline ma le Amorphous

• Silikoni

  • O le silicon o se mea e pei o se tioata, ma o lona fogāeleele e tupu aʻe ai se vaega e lē tutusa o le silicon dioxide (SiO₂) oxide. O lenei vaega o le oxide e lamatia ai le faʻatinoga o le eletise ma e tatau ona aveese atoatoa ma tutusa.

• Tioata

  • O le tioata o se feso'ota'iga silica amorphous. O lona tele e tutusa lona fausaga ma le vaega silicon oxide o le silicon, o lona uiga e mafai ona vave vaneina e le hydrofluoric acid (HF) ma e faigofie fo'i ona a'afia i le malosi o le alkali ele, e mafua ai ona fa'ateleina le ma'alili po'o le fa'aleagaina o le fogā'ele'ele. O lenei eseesega taua e fa'ailoa mai ai e mafai e le fa'amamaina o le silicon wafer ona tatalia le malamalama, fa'atonutonuina le vaneina e aveese ai mea leaga, ae o le fa'amamaina o le tioata wafer e tatau ona faia ma le fa'aeteete tele ina ia 'alofia ai le fa'aleagaina o le mea autu.

III. Fa'atusatusaga o Vai Fa'amama

E faʻavae i luga o sini ma uiga o meafaitino ua taʻua i luga, e eseese fofo faʻamamā mo le silicon ma le tioata:

• Faiga o le Fa'amamāina o le Wafer Tioata

  • I le taimi nei, o le tele o fale gaosi tioata e faʻaaogaina auala faʻamamā e faʻavae i luga o uiga o meafaitino o tioata, ma faʻalagolago tele i vailaʻau faʻamamā vaivai.

  • Uiga o le Mea Fa'amama:O nei vaila'au fa'amamā fa'apitoa e masani lava ona vaivai le alkaline, ma le pH e tusa ma le 8-9. E masani ona iai ni surfactants (e pei o le alkyl polyoxyethylene ether), metal chelating agents (e pei o le HEDP), ma mea fa'amamā fa'alenatura, ua mamanuina e fa'apala ma fa'apala ai mea leaga fa'alenatura e pei o suāu'u ma tamatamailima, ae e itiiti lava le fa'aleagaina o le tioata.

  • Tafega o le Fa'agasologa:O le faiga masani o le fa'amamāina e aofia ai le fa'aaogaina o se fa'aputuga fa'apitoa o vaila'au fa'amamā vaivai e iai le alkaline i le vevela e amata mai i le vevela o le potu i le 60°C, fa'atasi ai ma le fa'amamāina fa'a-ultrasonic. A mae'a ona fa'amamāina, e tele la'asaga e fufuluina ai le fagu tioata i le vai mama ma fa'amago mālie (e pei o le si'itia malie pe fa'amago i le ausa IPA). O lenei faiga e fetaui lelei ma mana'oga o le fagu tioata mo le mama o le va'ai ma le mama lautele.

• Faiga o le Fa'amamāina o le Silicon Wafer

  • Mo le fa'agaioiga o semiconductor, e masani ona faia i ai le fa'amamāina masani o le RCA i totonu o le silicon wafers, o se metotia fa'amamāina e matua aoga tele e mafai ona fa'aleleia fa'asolosolo ituaiga uma o mea leaga, ma fa'amautinoa ai ua ausia mana'oga o le fa'atinoga eletise mo masini semiconductor.

IV. Pe a Ausia e Tioata Tulaga Maualuga o le "Mama"

A fa'aaogaina ni fa'avaa tioata i galuega e mana'omia ai le faitauina fa'amalosi o vaega ma le maualuga o le ion u'amea (e pei o ni mea e fai i totonu o faiga semiconductor po'o ni luga manifinifi e sili ona lelei e fa'aputu ai), atonu e le lava le faiga o le fa'amamāina totino. I lenei tulaga, e mafai ona fa'aaogaina mataupu fa'avae o le fa'amamāina o semiconductor, ma fa'alauiloa ai se fuafuaga fa'amamāina RCA ua suia.

O le autū o lenei fuafuaga o le faʻaitiitia ma le faʻaleleia atili o faʻatulagaga masani o le faagasologa o le RCA ina ia fetaui ma le natura maaleale o le tioata:

• Aveesea o Mea Fa'aleagaina Fa'alenatura:E mafai ona fa'aaoga vaila'au SPM po'o le vai ozone e sili atu le mālū e fa'ata'ape'ape ai mea leaga fa'alenatura e ala i le malosi o le fa'a'okesaine.

• Aveesea o Mea Fa'aputu:O le vailaʻau SC1 ua matuā faʻavaivaia e faʻaaogaina i vevela maualalo ma taimi puʻupuʻu e faʻaaoga ai lona electrostatic repulsion ma aafiaga micro-etching e aveese ai vaega ninii, aʻo faʻaitiitia ai le ele i luga o le tioata.

• Aveesea o le Ion U'amea:O se vaifofo SC2 ua fa'avaivaia po'o ni vaifofo faigofie o le hydrochloric acid ua fa'avaivaia/nitric acid ua fa'avaivaia e fa'aaogaina e aveese ai mea leaga i u'amea e ala i le chelation.

• Fa'asa Fa'amalosi:E tatau ona matuā 'alofia le DHF (di-ammonium fluoride) ina ia puipuia ai le 'ele o le tioata.

I le faagasologa atoa ua toe teuteuina, o le tuufaatasia o tekinolosi megasonic e matua faaleleia atili ai le lelei o le aveeseina o vaega nano ma e sili atu ona malu i luga o le fogaeleele.

Faaiuga

O faiga fa'amamā mo le silicon ma le tioata o se taunuuga e le maalofia o le toe fa'ainisinia e fa'avae i luga o latou mana'oga fa'ai'u, meatotino o meafaitino, ma uiga fa'aletino ma fa'akemikolo. O le fa'amamāina o le silicon wafer e sailia le "tulaga mama fa'a-atomika" mo le fa'atinoga eletise, ae o le fa'amamāina o le tioata wafer e taula'i i le ausiaina o luga fa'aletino "atoatoa, e le'i fa'aleagaina". A'o fa'ateleina le fa'aaogaina o tioata wafer i fa'aoga semiconductor, o a latou faiga fa'amamā o le a alualu i luma e sili atu nai lo le fa'amamāina masani o le alkaline vaivai, ma atiina ae ni fofo fa'alelei ma fa'apitoa e pei o le faiga fa'asa'o RCA e fa'afetaui ai tulaga maualuga o le mama.