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摘要
近十年来,显示工艺采用了RCA清洗,应用于大面积,解决了环境问题。然而,接近臭氧化的概念,氢化或电解水清洁技术属于RCA清洁范例。在这项工作中,基于Pourbaix概念,仅将电解阳极水用于清洁颗粒和有机物以及金属,并引入MgO颗粒作为测试载体来证明这一新概念。电解后的阳极水具有很强的氧化性,氧 化还原电位高,pH值低,分别超过900毫伏和3.1。将氧化镁颗粒浸入阳极水中,并随时 间测量其由于溶解引起的重量损失。
在250毫升阳极水中,重量损失在100至500微克的范围内,这取决于它们的氧化还原电 位和酸碱度。因此,得出的结论是,阳极水中的清洁自由基至少在1至5埃20埃/250毫升 阳极水中,相当于1E18埃/立方厘米。
因此,可以假设阳极水用于显示器清洁,因为正在处理1EL0至lE15ej/cm3范围的污染 物。此外,观察到阳极水在疏水表面上不形成微粗糙,而在天然氧化硅上形成微粗糙。
介绍
清洗工艺覆盖了半导体工艺总数的三分之一和生产成本的很大一部分,因此在技术上、经济上,环境和生态。还必须实现超洁净的晶片表面,无颗- 粒、无金属杂质、无有机物、无湿气、无天然氧化 物、无表面微粗糙度、无电荷,诸如颗粒、金属杂质和有机物的污染物必须被精确 和均匀地控制,以便可以经济地实现半导体制造的 高度集成。许多旨在消除污染物的湿法清洗工艺都 是基于RCA清洗幵发的。
清洗基本上是两步过程,由高浓度nhoh/H2O 2/ H20(称为 SCI 或 APM)和 HC/H2O/HO(称为 SC2 或 HPM)组成。
实验
使用的电解系统示意图如下该系统由五个部分组成两个阳极、两个阴极和一个阴极的腔室中室,电解水两次增加氧化还原电位,降低酸碱度应用的。完全稳态电解时的电流和电压分别为10安培和11伏。向 中间室供应作为电解质的NHaCl溶液,提供CI离子以产生 强氧化自由基如羟基。电解时阳极和阴极室中水的流速为 0.5升/分钟。
图1 电解系统示意图
电解系统示意图
许多金属氧化物可以用 阳极水去除。然而,硅和锡的氧化物颗粒和贵金 属的金属颗粒不能用阳极水除去,因为这些金属 在pH 3-4和ORP 800-1000毫伏的阳极水中非常稳定。
图2.pourbaix 图
图3 阳极水与盐酸的比较
解决办法
首先,很明显,在pH 3.0左右,阳极水的ORP值比 HCI溶液高很多。因此,阳极水可能是清洁的强有力的候选物,符合环境问题。其次,阳极水的酸碱度可以根据显著的氧化还原电位值扩展到很宽的范围,这增强了阳极水在各种设备工艺条件下的能力。
结论
阳极水用于清洁颗粒和有机物以及金属。氧化镁颗粒是用来证明这个新概念。氧化镁颗粒浸入阳极水中,并随时冋测量由于溶解引起的重量损失。
在250毫升阳极水中,重量损失在1。0至500微克的范 围内。因此得出结论,阳极水中的清洁自由基至少在 每250亳升阳极水中1至5埃20埃的范围内,相当于适 用于显示器清洁的1E18埃/立方厘米。此外,阳极水 不会在疏水表面上形成微粗糙度,但会在天然氧化硅上形成。
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