අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේ අධි-පිරිසිදු ද්රව ආගන් සහ ප්රසම්පාදන මාර්ගෝපදේශය
ගෝලීය අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ වේගවත් සංවර්ධනයත් සමඟ චිප් නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන් නැනෝමීටර යුගයට සම්පූර්ණයෙන්ම පිවිස ඇත. මෙම අතිශය නිරවද්ය නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, ඕනෑම මිනිත්තුවක පාරිසරික උච්චාවචනයක් හෝ ද්රව්යමය අපිරිසිදුකමක් මුළු වේෆර් කාණ්ඩයක්ම ඉවත් කිරීමට හේතු විය හැක. එබැවින් ඉලෙක්ට්රොනික විශේෂ වායු සහ ඉහළ සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් කාර්මික වායූන් ප්රතිස්ථාපනය කළ නොහැකි කාර්යභාරයක් ඉටු කරයි. ඔවුන් අතර, ඉහළ පිරිසිදු ද්රව ආගන් එහි අවසාන රසායනික නිෂ්ක්රියතාවය සහ විශිෂ්ට භෞතික ගුණාංග හේතුවෙන් අර්ධ සන්නායක ෆැබ්වල දෛනික ක්රියාකාරකම් සඳහා අත්යවශ්ය යතුරක් බවට පත්ව ඇත.
මෙම ලිපිය චිප් නිෂ්පාදන ක්රියාවලීන්හි ද්රව ආගන් වල මූලික යෙදුම් ගැඹුරින් විශ්ලේෂණය කරන අතර ව්යවසාය සැපයුම් දාම කණ්ඩායම් සඳහා වෘත්තීය ප්රසම්පාදන මාර්ගෝපදේශයක් සපයයි.
මූලික යෙදුම්: ද්රව ආගන් අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයෙන් වෙන් කළ නොහැක්කේ ඇයි?
Front-End-of-Line (FEOL) අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ක්රියාවලියේදී, අර්ධ සන්නායක සඳහා ද්රව ආගන් මූලික වශයෙන් නිෂ්පාදන අස්වැන්න තීරණය කරන පහත සඳහන් මූලික අවස්ථා වලදී යොදනු ලැබේ:
- භෞතික වාෂ්ප තැන්පත් වීම (PVD) / ස්පුටර් කිරීම: ද්රව ආගන් වායුවීකරණය කිරීමෙන් සෑදෙන අති-පිරිසිදු ආගන් වායුව PVD ස්පුටරින් ක්රියාවලීන්හි වඩාත්ම ප්රධාන ධාරාවේ ක්රියාකාරී වායුව වේ. රික්තක කුටීරය තුළ, ආගන් අයන ඉලක්ක ද්රව්යයට බෝම්බ හෙලීම සඳහා විද්යුත් ක්ෂේත්රයක් මගින් වේගවත් කරනු ලැබේ, එමඟින් ඉලක්ක පරමාණු විසුරුවා හැර ලෝහ පටලයක් සෑදීම සඳහා වේෆර් මතුපිට ඒකාකාරව තැන්පත් වේ. ඉහළ සංශුද්ධතාවය චිත්රපටයේ ඝනත්වය සහ විද්යුත් අනුකූලතාව සහතික කිරීම සඳහා පූර්ව අවශ්යතාවකි.
- නිරපේක්ෂ ආරක්ෂිත නිෂ්ක්රීය ආරක්ෂිත වායුගෝලය: මොනොක්රිස්ටලීන් සිලිකන් ඇදීමේ ක්රියාවලියේදී (චොක්රාල්ස්කි ක්රියාවලිය වැනි) සහ ඉහළ උෂ්ණත්ව ඇනීලිං ක්රියාවලීන්හිදී, සිලිකන් ඉහළ උෂ්ණත්වවලදී ඔක්සිජන් සමඟ පහසුවෙන් ප්රතික්රියා කරයි. එමනිසා, වාතය වෙනුවට ආගන් වායුව අඛණ්ඩව හඳුන්වා දිය යුතු අතර, ඔක්සිජන් හා තෙතමනයෙන් හුදකලා වූ නිරපේක්ෂ නිෂ්ක්රිය පරිසරයක් ලබා දීම, එමගින් සිලිකන් ස්ඵටික දැලිසෙහි පරිපූර්ණ වර්ධනය සහතික කිරීම.
- Cryogenics සහ Wafer Cleaning තාක්ෂණය: Extreme Ultraviolet (EUV) ලිතෝග්රැෆි වැනි උසස් ක්රියාවලීන්හිදී, ද්රව ආගන් (තාපාංකය -186 ° C) හි අතිශය අඩු උෂ්ණත්ව ලක්ෂණ සමහර විට නිරවද්ය උපකරණවල සිසිලන පද්ධති සඳහා යොදනු ලැබේ. ඊට සමගාමීව, කුඩා අංශු ද්රව්ය විනාශකාරී නොවන ලෙස ඉවත් කළ හැකි වේෆර් පෘෂ්ඨ මත නැනෝමීටර පරිමාණයේ භෞතික ක්ෂුද්ර පිරිසිදු කිරීම සඳහා ද ආගන් aerosol තාක්ෂණය භාවිතා වේ.
ගුණාත්මකභාවය අස්වැන්න තීරණය කරයි: අධි-පිරිසිදු ද්රව ආගන් වල දැඩි ප්රමිතීන්
අමුද්රව්ය සඳහා අර්ධ සන්නායක කර්මාන්තයේ අවශ්යතා අතිශයින් දරුණු ය. සාමාන්ය කාර්මික ශ්රේණියේ ද්රව ආගන් සාමාන්යයෙන් අවශ්ය වන්නේ 99.9% හෝ 99.99% ක සංශුද්ධතාවයකට ළඟා වීමට පමණි, නමුත් මෙය චිප් නිෂ්පාදනයේ අවශ්යතා සපුරාලීමෙන් බොහෝ දුරස් වේ. සඳහා සුදුසුකම් ලත් ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ද්රව ආගන්, මූලික සංශුද්ධතාවය සාමාන්යයෙන් 99.999% (5N) වෙත ළඟා වීමට අවශ්ය වන අතර, උසස් නෝඩ් වලදී, එය 99.9999% (6N) හෝ ඊට වැඩි අගයකට ළඟා වීමට පවා අවශ්ය වේ.
වඩාත් වැදගත් වන්නේ අපිරිසිදුකම පාලනය කිරීමයි. ඔක්සිජන්, නයිට්රජන්, තෙතමනය, සම්පූර්ණ හයිඩ්රොකාබන (THC) සහ ලෝහ අයනවල අන්තර්ගතය ppb (බිලියනයකට කොටස්) හෝ ppt (ට්රිලියනයකට කොටස්) මට්ටමින් දැඩි ලෙස පාලනය කළ යුතුය. ගෑස් නල මාර්ගයට විනාඩියක අපද්රව්ය මිශ්ර වුවද, එය වේෆර් මතුපිට ක්ෂුද්ර දෝෂ ඇති කරයි, චිප් කෙටි පරිපථ හෝ ධාරාව කාන්දු වීම සිදු කරයි, අස්වැන්න අනුපාතය කෙලින්ම පහතට ඇද විශාල ආර්ථික පාඩු ගෙන එයි.
ප්රසම්පාදන මාර්ගෝපදේශය: වෘත්තීය ද්රව ආගන් සැපයුම්කරුවෙකු ඇගයීම සහ තෝරා ගන්නේ කෙසේද?
නිෂ්පාදන මාර්ගවල ක්රියාකාරිත්වයේ ඉහළ සංශුද්ධතාවයේ වායූන්ගේ තීරණාත්මක කාර්යභාරය සැලකිල්ලට ගෙන, සම්පූර්ණ සුදුසුකම් ලත් සහ හැකියාව ඇති ද්රව ආගන් සැපයුම්කරුවෙකු සොයා ගැනීම සහ සුරක්ෂිත කිරීම ප්රසම්පාදන සහ සැපයුම් දාම කණ්ඩායම් සඳහා මූලික කාර්යයකි. විභව සැපයුම්කරුවන් ඇගයීමේදී, පහත මානයන් තුන කෙරෙහි අවධානය යොමු කිරීම රෙකමදාරු කරනු ලැබේ:
දැඩි තත්ත්ව පාලන සහ පරීක්ෂණ හැකියාවන්: විශිෂ්ට සැපයුම්කරුවන් ගෑස් ක්රොමැටෝග්රැෆ්ස් (ජීසී) සහ ස්කන්ධ වර්ණාවලීක්ෂ (එම්එස්) වැනි ඉහළ පෙළේ හෝඩුවාවක් විශ්ලේෂණ උපකරණවලින් සමන්විත විය යුතුය. බෙදා හැරීම් අතර සංශුද්ධතාවයේ නිරපේක්ෂ අනුකූලතාව සහතික කිරීම සඳහා එක් එක් කණ්ඩායම සඳහා සවිස්තරාත්මක COA (විශ්ලේෂණ සහතිකය) සැපයීමට ඔවුන්ට හැකි විය යුතුය.
ශක්තිමත් සැපයුම් දාම ඔරොත්තු දීමේ හැකියාව සහ බෙදාහැරීමේ ස්ථායිතාව: ෆැබ්ස් සාමාන්යයෙන් 24/7/365 ක්රියාත්මක වන අතර, අක්රීය වේලාවේ පිරිවැය අතිශයින් ඉහළ ය. එබැවින්, සැපයුම්කරුවන්ට දැවැන්ත දේශීයකරණය වූ ද්රව ගබඩා කිරීමේ හැකියාවන්, ඔවුන්ගේම ක්රයොජනික් ටැංකි ට්රක් රථ සමූහයක් සහ හදිසි සැපයුම් සහතික කිරීම සඳහා සවිස්තරාත්මක හදිසි සැලසුම් තිබිය යුතුය.
උසස් බහාලුම් සහ "ද්විතියික දූෂණය" විරෝධී තාක්ෂණය: ගෑස් සංශුද්ධතාවය කොතරම් ඉහළ වුවත්, ප්රවාහනය කිරීමේදී දූෂිත නම් එය නිෂ්ඵල වේ. සැපයුම්කරුගේ ක්රයොජනික් ගබඩා ටැංකි සහ ටැංකි අභ්යන්තර බිත්ති පිරිපහදු තාක්ෂණයන් (එය විද්යුත් පොලිෂ් කිරීම/ඊපී ප්රතිකාරය සිදු කර තිබේද යන්න) මෙන්ම පිරවුම් සහ මාරු කිරීමේ අදියරේදී කපාට සහ නල මාර්ග පිරිසිදු කිරීම සඳහා වන සම්මත මෙහෙයුම් ක්රියා පටිපාටි (SOP) කෙරෙහි අවධානය යොමු කළ යුතුය.
නිගමනය
මුවර්ගේ නීතියේ අඛණ්ඩ දියුණුව යටතේ, ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් ද්රව ආගන් යනු මූලික පරිභෝජන ද්රව්යයක් පමණක් නොව, උසස් අර්ධ සන්නායක ක්රියාවලීන් සඳහා "නොපෙනෙන පරිවාර" ද වේ. විද්යාත්මකව හා දැඩි ලෙස ඇගයීම සහ තෝරා ගැනීම a දියර ආගන් සැපයුම්කරු අර්ධ සන්නායක සඳහා උසස් තත්ත්වයේ සහ ස්ථායී ද්රව ආගන් සැපයුමක් සහතික කිරීම සඳහා සවිස්තරාත්මක ශක්තියක් තිබීම ක්රියාවලි අස්වැන්න වැඩි දියුණු කිරීමට සහ ගෝලීය වෙළඳපල තරඟය ජය ගැනීමට සෑම අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදන ව්යවසායයක් සඳහාම ප්රධාන මූලික ගල වේ.
නිතර අසන පැන
Q1: අර්ධ සන්නායක නිෂ්පාදනයේදී භාවිතා කරන අධි සංශුද්ධතාවයෙන් යුත් ද්රව ආගන් සඳහා අපිරිසිදු පාලනය කෙතරම් දැඩිද?
පිළිතුර: අතිශයින්ම දැඩියි. අර්ධ සන්නායක ශ්රේණියේ ද්රව ආගන් සඳහා 99.999% (5N) හෝ ඊට වැඩි සමස්ත සංශුද්ධතාවයක් අවශ්ය වනවා පමණක් නොව, වඩාත් තීරණාත්මක ලෙස, නිශ්චිත අපද්රව්ය සඳහා දැඩි සීමාවන් පනවා ඇත. උදාහරණයක් ලෙස, තෙතමනය (H2O) සහ ඔක්සිජන් (O2) මට්ටම් සාමාන්යයෙන් 10 ppb ට අඩුවෙන් තබා ගැනීමට අවශ්ය වේ; 7nm සහ ඊට අඩු උසස් නෝඩ් සඳහා, ලෝහ අයන අපද්රව්ය සඳහා ppt මට්ටමේ (ට්රිලියනයකට කොටස්) පාලනයක් අවශ්ය වේ.
Q2: දියර ආගන් සැපයුම්කරුවෙකු තෝරාගැනීමේදී, ප්රවාහනය සහ මාරු කිරීමේදී ද්විතියික දූෂණය වළක්වා ගත හැක්කේ කෙසේද?
පිළිතුර: ද්විතියික දූෂණය වැළැක්වීමේ යතුර සැපයුම්කරුගේ දෘඪාංග උපකරණ සහ මෙහෙයුම් පිරිවිතරයන් තුළ පවතී. ප්රසම්පාදනයේදී, සැපයුම්කරු අර්ධ සන්නායක සඳහා කැප වූ ඉහළ පිරිසිදු ක්රයොජනික් ටැංකි භාවිතා කරන්නේද යන්න තහවුරු කරන්න (අභ්යන්තර ලයිනර් විශේෂ ඔප දැමීම සහ උදාසීන කිරීම අවශ්ය වේ). මේ අතර, නල මාර්ග සම්බන්ධ කිරීමට පෙර ප්රමාණවත් ඉහළ සංශුද්ධතාවයකින් යුත් වායු පවිත්ර කිරීම සහ ප්රතිස්ථාපනය සිදු කිරීම සහතික කිරීම, සහ ඔන්ලයින් ට්රේස් ඔක්සිජන්/තෙතමනය අධීක්ෂණ උපකරණ සපයා ඇති බව සහතික කරමින්, ස්ථානීය ද්රව බෑම සඳහා ඔවුන්ගේ SOP සමාලෝචනය කරන්න.
Q3: අර්ධ සන්නායක සඳහා ද්රව ආගන් සංශුද්ධතා ප්රමිතීන්ට නොගැලපේ නම් එය වේෆරයට කුමන නිශ්චිත හානියක් සිදු කරයිද?
පිළිතුර: සංශුද්ධතාවය ප්රමිතියෙන් තොර නම් (හෝඩුවාවක් ඔක්සිජන් හෝ තෙතමනය සමඟ මිශ්ර වීම වැනි), එය ඉහළ-උෂ්ණත්ව ඇනීල් හෝ ස්ඵටික ඇදීමේ ක්රියාවලීන්හිදී සිලිකන් වේෆර් මත අනපේක්ෂිත මතුපිට ඔක්සිකරණ ප්රතික්රියා ඇති කරයි. PVD sputtering වලදී, අපද්රව්ය තැන්පත් කරන ලද ලෝහ පටලයට මිශ්ර වී චිත්රපටයේ ප්රතිරෝධය සහ භෞතික ගුණාංග වෙනස් කරයි. මේවා සෘජුවම කෙටි පරිපථ සහ වේෆරයේ විවෘත පරිපථ වැනි මාරාන්තික දෝෂ ඇති කරයි, චිප් අස්වැන්න විශාල ලෙස අඩු කරයි.
