Pooljuhtides-Seadme protsessikatsetes viitab keemiline puhastamine pooljuhtide, metallmaterjalide ja laboririistade pindadele adsorbeerunud mitmesuguste kahjulike lisandite või õlisaasteainete eemaldamisele. Puhastamisel kasutatakse keemilisi reagente ja orgaanilisi lahusteid, et käivitada keemilised reaktsioonid ja lahustumisefektid töödeldavate detailide pindadele adsorbeerunud lisandite ja õlisaasteainetega. Lisandite desorbeerimiseks töödeldavate detailide pindadelt võib rakendada ka füüsikalisi meetmeid, nagu ultraheli, kuumutamine ja vaakumpumpamine. Seejärel loputatakse toorikuid suures koguses kõrge-puhtus kuum-ja-külm deioniseeritud vesi puhaste pindade saamiseks.
1.1 Keemilise puhastuse olulisus
Keemiline puhastus on vajalik iga protsessi testimise katse jaoks. Keemilise puhastuse kvaliteedil on kriitiline mõju katsetulemustele. Ebaõige puhastamine võib põhjustada ebaõnnestunud või halva tulemuse.-kvaliteetseid eksperimentaalseid tulemusi. Seetõttu on keemilise puhastamise funktsioonide ja põhimõtete mõistmine edukate protsessikatsete jaoks hädavajalik.
Nagu teada, on pooljuhtide üks põhiomadus nende kõrge tundlikkus lisandite suhtes. Isegi detailide juures esinevad lisandite jäljed-iga-miljoni tase võib muuta pooljuhtide füüsikalisi omadusi. Seda omadust kasutatakse legeerimise teel mitmesuguste funktsioonidega pooljuhtseadmete valmistamiseks. Sellest hoolimata tekitab see sama omadus pooljuhtidele väljakutseid.-seadme protsessikatsed. Keemilised reaktiivid, töötlemisvahendid ja puhastusvesi võivad kõik olla kahjulike lisandite saastumise allikateks. Isegi laitmatud pooljuhtplaadid kannatavad pikaajalise ümbritseva õhu käes viibimise järel märgatava lisandite saastumise all. Keemiline puhastamine kõrvaldab kahjuliku lisandite saastumise ja hoiab räni puhtana.-vahvli pinnad.
1.2 Keemilise puhastuse ulatus
Keemiline puhastus hõlmab peamiselt kolme kategooriat:
Räni puhastamine-vahvli pinnad;
Metallmaterjalide puhastamine (nt volframniidid aurustuselektroodide jaoks, molübdeenilehed aurustustugede jaoks, alumiiniumisulamid aurustusallikate jaoks, kroom kroomi jaoks)-maski valmistamine);
Tööriistade ja anumate puhastamine (nt metallpintsetid, kvartstorud, klaasanumad, grafiitvormid, plast- ja kummitooted).
1.3 Ränil leiduvate saasteainete tüübid-Vahvlipinnad
(1) Molekulaarne-Tüüp Lisandi adsorptsioon
Tüüpiline molekulaarne-moodustavad silikoonile adsorbeerunud saasteaineid-Kiipide pinnad sisaldavad looduslikke või sünteetilisi määrdeid, vaiku ja õlisid. Substraadi lõikamise, lihvimise ja poleerimise käigus tekkivad lisandid kuuluvad enamasti sellesse kategooriasse. Muude allikate hulka kuuluvad sõrmejäljed, fotoresisti jäägid ja ülejäänud orgaanilised materjalid.-lahusti ladestused.
Molekulaarne-tüüpi lisandid on enamasti füüsiliselt adsorbeeritud ja seotud räni külge-kiipide pinnad elektrostaatilise külgetõmbe teel. Rasvade, vaikude ja õlide molekulid üldiselt ei ole-polaarne. Side tekib neutraalsete lisandimolekulide ja pinna räni aatomite rahuldamata jääkjõudude vahelisest tõmbejõust. See interaktsioon on samaväärne van der Waalsi jõududega molekulaarsetes kristallides olevate molekulide vahel. Sellised tõmbejõud on suhteliselt nõrgad ja kaovad kiiresti molekulidevahelise kauguse suurenedes. Efektiivne interaktsioonivahemik on ligikaudu 2-3×10⁻⁸cm (2-3 Å), mis on võrreldav molekulide läbimõõtudega. Seega molekulaarne-tüüpi lisandeid saab suhteliselt lihtsalt eemaldada.
Teine oluline omadus on see, et enamik molekulaarseid-tüüpi saasteained on vesi-lahustumatud orgaanilised ühendid. Nende adsorptsioon muudab räni-vahvli pinnad on hüdrofoobsed, mis takistab deioniseeritud vee ja happe vahelist tõhusat kontakti-leeliselahuste ja vahvlipindade puhul. See takistab reagentide kokkupuudet pinnaosakestega ja pärsib tõhusat keemilist puhastust.
(2) Iooniline-Tüüp Lisandi adsorptsioon
Harilik ioon-moodustavad räni külge adsorbeerunud lisandeid-vahvli pinnad hõlmavad K-d⁺, Na⁺Ca²⁺Mg²⁺, Fe²⁺, H⁺, OH⁻F⁻, Cl⁻, S²⁻, CO₃²⁻ja nii edasi. Need lisandid pärinevad erinevatest allikatest: välisõhust, tööriistadest ja seadmetest, keemilistest ainetest, madala-puhtusastmega deioniseeritud vesi, kraanivesi, väljahingatav õhk ja operaatori higi.
Iooniline-tüüpi adsorptsioon kuulub suures osas kemosorptsiooni. Lisandiioonid seonduvad vahvli pindadega keemiliselt-sidemejõud. Lisandite ioonide ja pinnaaatomite vahelised tasakaalukaugused on äärmiselt lühikesed, nii et adsorbeeritud ioone võib pidada ränivõre osaks. Kemisorbeerunud ioonsed lisandid võivad toimida püüniskeskustena: mõned seovad vabu võreelektrone ja toimivad aktseptoritena; teised püüavad kinni vabad augud ja toimivad doonoritena. Tugevate kemisorptsioonijõudude tõttu on ioonsete lisandite eemaldamine palju raskem kui molekulaarsete saasteainete kõrvaldamine.
(3) Aatomienergia-Tüüp Lisandi adsorptsioon
Aatomiline-Pinna saasteaineteks on peamiselt metalli aatomid, näiteks kuld, hõbe, vask, raud ja nikkel. Need metalli aatomid tekivad tavaliselt happelistes söövitusainetes redutseerivate nihkereaktsioonide käigus, sadestudes räni pinnale.-vahvli pinnad.
Aatomiline-tüüpi adsorptsioon omab kõige tugevamat sidumisjõudu ja seda on kõige raskem kõrvaldada. Raske-Metallide aatomid, nagu kuld ja plaatina, reageerivad tavaliste hapete ja leelistega vaevu. Seetõttu on lahustuvate komplekside moodustamiseks vaja spetsiaalseid reagente, näiteks kuningvett. Komplekseerunud metalliühendid uhutakse seejärel kõrge veega minema.-puhas deioniseeritud vesi.
1.4 Üldine räni-Vahvlite puhastamise protseduur
Nagu eespool analüüsitud, molekulaarne-tüüpi lisandeid on suhteliselt lihtne eemaldada. Ülejäänud molekulaarsed saasteained võivad varjata ioonseid-ja aatomi-tüüpi lisandeid ja takistavad nende eemaldamist. Seega tuleb räni töötlemisel kõigepealt molekulaarsed saasteained täielikult eemaldada-vahvlite keemiline puhastus.
Iooniline-ja aatomi-tüüpi lisandid on keemiliselt adsorbeeritud tugeva pinnaafiinsusega. Aatomseid saasteaineid esineb tavaliselt väikestes kogustes ja need on tavaliste hapete ja leeliste suhtes inertsed; neid saab lahustada ainult kuningveega või happelise vesinikuga.-peroksiidilahused. Kuningvesi ja happeline vesinikperoksiid lahustavad samuti ioonseid lisandeid. Standardne töövoog kasutab happelist-leeliseliste lahuste või leeliselise vesinikperoksiidi abil ioonsete lisandite eemaldamiseks. Seejärel eemaldatakse järelejäänud ioonsed saasteained ja aatomilised lisandid kuningvee või happelise vesinikperoksiidi abil. Viimane loputus kõrge-Protsessi viib lõpule puhas deioniseeritud vesi.
Kokkuvõttes võib öelda, et üldine räni-Vahvli puhastamise järjekord on: rasvaärastus→Ioonide eemaldamine→Aatomiline-lisandite eemaldamine→Deioniseeritud-veega loputamine.
Räniplaadid tuleb enne iga katset keemiliselt puhastada. Sellest hoolimata on pinnatingimused katseti erinevad. Seetõttu varieeruvad ka puhastuskemikaalid ja prioriteetsed sihtmärgid vastavalt. Praktilised puhastusprotsessid on paindlikud. Konkreetsed meetodid ja sammud määratakse kindlaks iga juhtumi puhul eraldi.-by-juhtumipõhiselt vastavalt tegelikule puhastusele-efekti nõuded.
1.5 Tavaliste metallide ja köögiriistade puhastusvahend
Metallist materjalid ja laboritööriistad on räni peamised allikad-vahvlite saastumine. Vahvlite ohutuse tagamiseks on metallide ja riistade põhjalik puhastamine kohustuslik.-pinna puhtus. Metallide ja köögiriistade üldine puhastamise põhimõte on: kõigepealt eemaldada rasvane saasteaine; seejärel teha söövitus või pesemine hapete, leeliste, pesulahuste või kuningveega; ja lõpetada põhjalik loputamine kõrge-puhas deioniseeritud vesi.
2 Ohutusalased teadmised
Katsetes kasutatakse sageli mitmesuguseid kemikaale ja gaase, sealhulgas tuleohtlikke, plahvatusohtlikke, mürgiseid ja söövitavaid happeid.-leeliselised ained. Ebaõige käitlemine võib põhjustada õnnetusi. Ennetusmeetmed peaksid olema esikohal. Õnnetuse korral jääge rahulikuks ja rakendage viivitamatult asjakohaseid parandusmeetmeid.
2.1 Orgaaniliste lahustite ohutu käitlemine
Levinud orgaaniliste lahustite hulka kuuluvad tolueen, atsetoon, etanool, metüületüülketoon, trikloroetüleen ja süsiniktetrakloriid. Enamik orgaanilisi lahusteid on tuleohtlikud ja süttivad kõrgel temperatuuril.-temperatuuril või lahtise leegi lähedal. Hoidke neid jahedas kohas, eemal süüteallikatest. Ärge kuumutage lahustimahuteid otse elektripliidil; vesi-Kui kütmine on vajalik, on eelistatud vanniküte. Tulekahju korral kustutage leek niiske lapiga, peene liiva, süsinikuga-dioksiidkustutid, süsinik-tetrakloriidkustuti või vahtkustuti. Ärge kunagi kasutage vett ega vett-happe baasil-leeliselised kustutusained.
Orgaanilised lahustid on lenduvad ja erineva toksilisusega. Kõik toimingud tuleb läbi viia piisava ventilatsiooniga tõmbekappides.
2.2 Hapete ja leeliste ohutu käitlemine
Katsed kasutavad tugevaid-happelised lahused nagu väävelhape, lämmastikhape, vesinikkloriidhape, vesinikfluoriidhape ja kuningvesi, samuti tugevad lahused-leeliselised lahused, sh naatriumhüdroksiid ja kaaliumhüdroksiid. Need ained on inimese nahale ja riietele väga söövitavad, mistõttu on vaja hoolikat tööohutuse kontrolli.
Paigaldada tõhusad ventilatsiooni- ja väljatõmbesüsteemid kohtadesse, kus võivad koguneda happe- või leeliseaurud.
Operaatorid peavad kandma sobivaid kaitsevahendeid, näiteks kummikindaid ja respiraatorit.
Ärge kunagi pipeteerige happe- ega leeliselahuseid suuga; kasutage kummist pipettidega pipette.
Pudelite ümberkukkumise ja purunemise vältimiseks tuleb transportimise ajal olla ettevaatlik. Konteinerite avamisel suunata pudelite avad töötajatest eemale.
Lisage väävelhapet lahjendamiseks vette alati aeglaselt. Ärge kunagi valage vett kontsentreeritud väävelhappesse.
Enne neutraliseerimist lahjendage kontsentreeritud happeid või leeliseid veega ja seejärel neutraliseerige vastavate leelise- või happelahustega.
Tühjad anumad, milles varem oli kontsentreeritud happeid või leeliseid, tuleb täielikult tühjendada, korduvalt veega loputada ja seejärel rutiinselt puhastada.
Happe korral-Leelisepõletuste korral loputage kahjustatud kude koheselt rohke voolava veega. Kui pritsmed satuvad silma, loputage silmi kiiresti suure koguse kraaniveega. Pärast loputamist pöörduge viivitamatult arsti poole, olenemata põletuse raskusest või silma sattumisest.
2.3 Gaaside ohutu käitlemine
Eksperimentaalsed gaasid tarnitakse kõrgete-surveballoonides või gaasitorustikes. Teatud gaaside segamine võib põhjustada süttimise või plahvatuse.
Gaasiballoonid on värvilised-kodeeritud ja märgistatud sisalduvate gaaside tuvastamiseks. Balloonid hoiavad gaasi kõrge rõhu all; äsja täidetud balloonid saavutavad umbes 150 kg/cm²²Ladustamise ja kasutamise ajal kehtivad erilised ohutusnõuded.
Vältige gaasiballoonide kokkupuudet otsese päikesevalgusega suvel. Hoidke tuleohtlikud materjalid ja süüteallikad balloonist eemal.-hoiustamisvööndid.
Gaasipaare, mis kokkupuutel süttivalt või plahvatuslikult reageerivad (nt vesiniku- ja hapnikuballoonid), tuleb hoida eraldi isoleeritud ruumides, et vältida gaasilekkest tingitud õnnetusi.
Ärge balloonist gaasi täielikult välja pumbake; hoidke balloonides teatud jääkrõhku.
Vältida silindriventiilide ja mutrivõtmete määrde saastumist.
Vesiniku kasutamisel tuleb seadmetest õhk inertgaasiga välja puhastada, kogu süsteemi lekete suhtes kontrollida ja paigaldada tagasilöögi tõkked.
2.4 Mürgiste ainete ohutu käitlemine
Katsetes mürgiste keemiliste reagentide ja ühenditega töötamisel tuleb mürgistust vältida. Peamised ohutuspõhimõtted on järgmised:
Töötage tõmbekappides. Töödelge jäätmejääke ja vedeljääke enne nende kõrvaldamist ettenähtud ohutusse kohta.
Kandke respiraatorit ja kaitsekindaid. Vältige mürgiste materjalide kokkupuudet nahaga ja allaneelamist igal juhul.
Pärast katsete lõpetamist loputage kindaid enne nende eemaldamist põhjalikult veega.
Postituse aeg: 30. juuli 2026