Yn healgeleiders‑apparaatproseseksperiminten, gemyske skjinmeitsjen ferwiist nei it fuortheljen fan ferskate skealike ûnreinheden of oaljefersmoarging dy't adsorbearre binne op 'e oerflakken fan heallieders, metalen materialen en laboratoariumgerei. Skjinmeitsjen brûkt gemyske reagentia en organyske oplosmiddels om gemyske reaksjes en oplossingseffekten te triggerjen mei ûnreinheden en oaljefersmoarging dy't adsorbearre binne op wurkstikoerflakken. Fysike maatregels lykas ultrasone behanneling, ferwaarming en fakuümpompen kinne ek tapast wurde om ûnreinheden fan wurkstikoerflakken te desorbearjen. Wurkstikken wurde dan spield mei grutte hoemannichten hege...‑suverens hjit‑en‑kâld deionisearre wetter om skjinne oerflakken te krijen.
1.1 Belang fan gemyske reiniging
Gemyske skjinmeitsjen is fereaske foar elk eksperimint yn prosestests. De kwaliteit fan gemyske skjinmeitsjen hat in krityske ynfloed op eksperimintele resultaten. Ferkearde skjinmeitsjen kin liede ta mislearre of minne prestaasjes.‑kwaliteit eksperimintele resultaten. Dêrom is it begripen fan 'e funksjes en prinsipes fan gemyske reiniging essensjeel foar suksesfolle proseseksperiminten.
Lykas bekend is, is ien wichtige eigenskip fan healgeleiders har hege gefoelichheid foar ûnreinheden. Sels spoaren fan ûnreinheden by de ûnderdielen‑per‑miljoennivo kin de fysike eigenskippen fan heallieders feroarje. Dizze eigenskip wurdt brûkt om healliederapparaten mei ferskate funksjes te meitsjen fia doping. Dochs skept dizze selde eigenskip útdagings foar heallieders‑apparaatproseseksperiminten. Gemyske reagentia, ferwurkingsark en skjinwetter kinne allegear fungearje as boarnen fan skealike ûnreinheidsfersmoarging. Sels perfekt makke healgeleiderwafers sille merkbere ûnreinheidsfersmoarging lije nei langere bleatstelling oan omjouwingslucht. Gemyske reiniging elimineert skealike ûnreinheidsfersmoarging en hâldt silisium skjin‑wafer oerflakken.
1.2 Berik fan gemyske reiniging
Gemyske reiniging omfettet benammen trije kategoryen:
Reiniging fan silikon‑wafer oerflakken;
Reiniging fan metalen materialen (bygelyks wolfraamfilamenten foar ferdampingselektroden, molybdeenplaten foar ferdampingsstipe, aluminiumlegeringen foar ferdampingsboarnen, chroom foar chroom‑maskerfabrikaasje);
Reiniging fan ark en faten (bygelyks metalen pinsetten, kwartsbuizen, glêzen konteners, grafytfoarmen, plestik en rubberprodukten).
1.3 Soarten fersmoargjende ûnreinheden op silisium‑Wafer-oerflakken
(1) Molekulêr‑Type Unreinheid Adsorpsje
Typyske molekulêre‑foarmje fersmoarging dy't op silisium adsorbearre wurdt‑Waferoerflakken omfetsje natuerlike of syntetyske fetten, harsen en oaljes. Unreinheden dy't ûntsteane by it snijden, slypjen en polijsten fan it substraat falle meast yn dizze kategory. Oare boarnen omfetsje fingerôfdrukken, fotoresistresten en oerbleaune organyske stoffen.‑oplosmiddelôfsettings.
Molekulêr‑type ûnreinheden wurde meast fysyk adsorbearre en bûn oan silisium‑waferoerflakken troch elektrostatyske oantrekking. Molekulen fan fetten, harsen en oaljes binne oer it algemien net‑polêr. Binding ûntstiet troch oanlûking tusken neutrale ûnreinheidsmolekulen en ûnfoldwaande restkrêften fan oerflakte-silisiumatomen. Dizze ynteraksje is lykweardich oan van der Waals-krêften tusken molekulen yn molekulêre kristallen. Sokke oanlûkingskrêften binne relatyf swak en ferfalle rap mei tanimmende yntermolekulêre ôfstân. It effektive ynteraksjeberik is sawat 2‑3×10⁻⁸sm (2‑3 Å), te fergelykjen mei molekulêre diameters. Dêrom molekulêr‑type ûnreinheden kinne relatyf maklik fuorthelle wurde.
In oar wichtich skaaimerk is dat de measte molekulêre‑type fersmoarging is wetter‑ûnoplosbere organyske ferbiningen. Harren adsorpsje makket silisium‑waferoerflakken hydrofoob, wat effektyf kontakt tusken deionisearre wetter / soer hinderet‑alkali-oplossingen en waferoerflakken. Dit foarkomt dat reagentia ynteraksje hawwe mei oerflakdieltsjes en hindert effektive gemyske skjinmeitsjen.
(2) Ionysk‑Type Unreinheid Adsorpsje
Gewoan ion‑foarmje ûnreinheden adsorbearre op silisium‑waferoerflakken omfetsje K⁺, Nei⁺, Kalifornje²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, H⁺, OH⁻, F⁻, Cl⁻, S²⁻, CO₃²⁻en sa fierder. Dizze ûnreinheden komme út ferskate boarnen: omjouwingslucht, gebrûksfoarwerpen en apparatuer, gemyske aginten, lege‑suverens deionisearre wetter, kraanwetter, útademe azem en swit fan operator.
Ionysk‑type adsorpsje heart foar in grut part ta chemisorpsje. Unreinheidsionen bine oan waferoerflakken troch gemyske middels‑bânkrêften. Lykwichtsôfstannen tusken ûnreinheidsionen en oerflakatomen binne ekstreem koart, sadat adsorbearre ioanen beskôge wurde kinne as ûnderdiel fan it silisiumrooster. Chemisorbearre ionyske ûnreinheden kinne fungearje as fangsintra: guon bine frije roosterelektronen en tsjinje as akseptoren; oaren fange frije gatten en funksjonearje as donoren. Fanwegen sterke chemisorpsjekrêften is it fuortheljen fan ionyske ûnreinheden folle dreger as it eliminearjen fan molekulêre fersmoarging.
(3) Atoom‑Type Unreinheid Adsorpsje
Atoom‑Fersmoarging fan it oerflak bestiet benammen út metaalatomen lykas goud, sulver, koper, izer en nikkel. Dizze metaalatomen wurde meastentiids generearre troch reduktive ferpleatsingsreaksjes yn soere etsmiddels, wêrby't se ôfsette op silisium.‑wafer oerflakken.
Atoom‑type adsorpsje toant de sterkste bindingskrêft en is it dreechst te eliminearjen.‑Metaalatomen lykas goud en platina reagearje amper mei gewoane soeren en alkaliën. Dêrom binne spesjale reagentia lykas aqua regia nedich om oplosbere kompleksen te foarmjen. Kompleksearre metalen soarten wurde dêrnei fuortwosken mei hege‑suverens deionisearre wetter.
1.4 Algemien Silisium‑Proseduere foar it skjinmeitsjen fan wafers
Lykas hjirboppe analysearre, molekulêre‑ûnreinheden fan it type binne relatyf maklik te ferwiderjen. Oerbleaune molekulêre fersmoargingen kinne ionyske stoffen maskearje‑en atomysk‑type ûnreinheden en har ferwidering hinderje. Dêrom moatte molekulêre fersmoarging earst folslein eliminearre wurde tidens silisium‑gemyske reiniging fan wafers.
Ionysk‑en atomysk‑ûnreinheden fan it type wurde chemysk sorbearre mei sterke oerflakaffiniteit. Atomêre fersmoargingen binne normaal oanwêzich yn lege hoemannichten en ynert foar gewoane soeren en alkaliën; se kinne allinich oplost wurde troch aqua regia of soere wetterstof‑peroxide-oplossingen. Aqua regia en soere wetterstofperoxide lossen ek ionyske ûnreinheden op. De standert workflow brûkt soer‑alkali-oplossingen of alkaline wetterstofperokside om earst ionyske ûnreinheden te ferwiderjen. Oerbleaune ionyske fersmoargingen en atomêre ûnreinheden wurde dan fuorthelle mei aqua regia of soere wetterstofperokside. In lêste spieling mei hege‑suverens deionisearre wetter foltôget it proses.
Gearfetsjend, de algemiene silisium‑De reinigingssekwinsje fan wafers is: Untfetting→Ionferwidering→Atoom‑ferwidering fan ûnreinheden→Deionisearre‑wetter spoeljen.
Silisiumwafers moatte foar elk eksperimint gemysk skjinmakke wurde. Nettsjinsteande ferskille de oerflakomstannichheden fan kear ta kear. Reinigingsgemyske stoffen en prioriteitsdoelen ferskille dêrom neffens. Praktyske reinigingsworkflows binne fleksibel. Konkrete metoaden en stappen moatte per gefal bepaald wurde‑by‑gefalbasis neffens werklike skjinmeitsjen‑effekt easken.
1.5 Reinigingsbehanneling foar gewoane metalen en gebrûksfoarwerpen
Metalen materialen en laboratoariumark binne wichtige boarnen fan silisium‑fersmoarging fan wafers. Ingeande skjinmeitsjen fan metalen en gebrûksfoarwerpen is ferplicht om wafers te garandearjen‑oerflakreinens. It algemiene reinigingsprinsipe foar metalen en gebrûksfoarwerpen is: ferwiderje earst fetfersmoarging; fier etsen of waskjen út mei soeren, alkaliën, waskoplossingen of aqua regia; en einigje troch yngeand te spieljen mei hege‑suverens deionisearre wetter.
2 Feilichheidskennis
Eksperiminten brûke faak ferskate gemikaliën en gassen, ynklusyf brânbere, eksplosive, giftige en korrosive soeren.‑alkaline stoffen. Ferkearde ôfhanneling kin ûngemakken feroarsaakje. Previntive maatregels moatte prioriteit krije. As der in ûngelok bart, bliuw kalm en nim dan daliks passende korrektive aksjes.
2.1 Feilige omgong mei organyske oplosmiddels
Gewoane organyske oplosmiddels binne tolueen, aceton, ethanol, methylethylketon, trichloorethyleen en koalstoftetrachloride. De measte organyske oplosmiddels binne brânber en ûntstekke ûnder hege temperatueren.‑temperatueromstannichheden of tichtby iepen flammen. Bewarje se op koele plakken fuort fan ûntstekkingsboarnen. Ferwaarmje oplosmiddelkonteners net direkt op elektryske kachels; wetter‑Badferwaarming hat de foarkar as ferwaarming nedich is. Yn gefal fan brân, blussen de flammen mei in fochtige doek, fyn sân, koalstof‑koalstofdioksideblussers, koalstofdiokside‑tetrachloride-blussers of skombrânblussers. Brûk noait wetter of wetter‑basearre soer‑alkalische blusmiddels.
Organyske oplosmiddels binne flechtig en hawwe ferskillende graden fan giftigens. Alle operaasjes moatte útfierd wurde yn dampkappen mei foldwaande fentilaasje.
2.2 Feilige omgong mei soeren en alkaliën
Eksperiminten brûke sterke‑soere oplossingen lykas swevelsoer, salpetersoer, sâltsoer, fluorwetterstofsoer en aqua regia, lykas sterke‑alkali-oplossingen ynklusyf natriumhydrokside en kaliumhydrokside. Dizze stoffen binne tige korrosyf foar minsklike hûd en klean, en fereaskje soarchfâldige operasjonele feiligenskontrôle.
Ynstallearje effektive fentilaasje- en ôfzuigsystemen yn gebieten dêr't soere of alkaline dampen kinne ophopje.
Operators moatte passende beskermjende klean drage lykas rubberen wanten en respirators.
Pipettear noait soere of alkaline oplossingen mei de mûle; brûk pipetten mei rubberen ballen.
Wês foarsichtich by it ferfier om te foarkommen dat de flesse omfalt of brekt. Rjochtsje de iepeningen fan 'e flesse fuort fan personiel by it iepenjen fan konteners.
Foegje swevelsoer altyd stadich ta oan wetter foar ferdunning. Giet noait wetter yn konsintrearre swevelsoer.
Foardat jo neutralisearje, ferdun konsintrearre soeren of alkaliën mei wetter, en fier dan neutralisaasje út mei oerienkommende alkali- of soere oplossingen.
Lege konteners dy't earder konsintrearre soeren of alkaliën befette, moatte folslein leechmakke wurde, ferskate kearen mei wetter spield wurde en dan ûnderwurpen wurde oan routine skjinmaakprosedueres.
Yn gefal fan soer‑By alkaline brânwûnen, spielje it troffen weefsel fuortendaliks mei in soad rinnend wetter. As spatten yn 'e eagen komme, spielje de eagen dan gau mei in soad kraanwetter. Sykje nei it spieljen direkt medyske behanneling, nettsjinsteande de earnst fan 'e brânwûne of bleatstelling oan it gesicht.
2.3 Feilige omgong mei gassen
Eksperimintele gassen wurde levere fia hege‑druksilinders of gasliedingen. It mingen fan bepaalde gassen kin liede ta ferbaarning of eksploazje.
Gasflessen binne kleurd‑kodearre en labeld om befette gassen te identifisearjen. Silinders hâlde gas ûnder hege druk; nij folde silinders berikke sawat 150 kg/cm²Spesjale feilichheidsmaatregels binne fan tapassing by opslach en gebrûk.
Foarkom direkte sinneljochtbleatstelling foar gasflessen yn 'e simmer. Hâld brânbere materialen en ûntstekkingsboarnen fuort fan 'e silinder.‑opslachsônes.
Bewarje gaspearen dy't by kontakt baarnend of eksplosyf reagearje (bygelyks wetterstof- en soerstofsilinders) yn aparte isolearre keamers om ûngemakken feroarsake troch gaslekkage te foarkommen.
Lit silindergas net folslein útlekke; hâld in bepaalde restdruk yn 'e silinders.
Foarkom fetfersmoarging op silinderkleppen en sleutels.
By it brûken fan wetterstof, pomp de lucht út 'e apparatuer mei inert gas, ynspektearje it hiele systeem op lekken en ynstallearje flashback-arrestors.
2.4 Feilige ôfhanneling fan giftige stoffen
Foarkom fergiftiging by it wurkjen mei giftige gemyske reagentia en ferbiningen yn eksperiminten. De kearnfeilichheidsprinsipes binne as folget:
Fier operaasjes út yn dampkappen. Behannelje ôffalresten en ôffalfloeistoffen foardat jo se op oanwiisde feilige lokaasjes fuortsmite.
Draach sykhelmaskers en beskermjende wanten. Foarkom kontakt mei de hûd en it ynnimmen fan giftige materialen troch de mûle.
Spoel de wanten goed ôf mei wetter foardat jo se nei it foltôgjen fan de eksperiminten útlûke.
Pleatsingstiid: 30 july 2026