Félvezetőben‑Az eszközfolyamati kísérletekben a kémiai tisztítás a félvezetők, fémes anyagok és laboratóriumi eszközök felületén adszorbeált különféle káros szennyeződések vagy olajszennyeződések eltávolítását jelenti. A tisztítás kémiai reagenseket és szerves oldószereket használ kémiai reakciók és oldódási hatások kiváltására a munkadarab felületén adszorbeált szennyeződésekkel és olajszennyeződésekkel. Fizikai intézkedések, például ultrahangos kezelés, melegítés és vákuumszivattyúzás is alkalmazhatók a szennyeződések munkadarab felületekről történő deszorpciójára. A munkadarabokat ezután nagy mennyiségű, nagy hatékonyságú vízzel öblítik le.‑tisztaság forró‑és‑hideg ioncserélt víz a tiszta felületek eléréséhez.
1.1 A kémiai tisztítás fontossága
A folyamatvizsgálatok minden kísérletéhez kémiai tisztításra van szükség. A kémiai tisztítás minősége kritikus hatással van a kísérleti eredményekre. A nem megfelelő tisztítás sikertelen vagy gyenge minőségű eredményekhez vezethet.‑minőségi kísérleti eredményeket. Ezért a kémiai tisztítás funkcióinak és alapelveinek megértése elengedhetetlen a sikeres folyamatkísérletekhez.
Közismert, hogy a félvezetők egyik kulcsfontosságú tulajdonsága a szennyeződésekkel szembeni nagy érzékenységük. Még a nyomokban jelenlévő szennyeződések is képesek elpárologni.‑per‑milliós szint megváltoztathatja a félvezetők fizikai tulajdonságait. Ezt a tulajdonságot különféle funkciókkal rendelkező félvezető eszközök előállítására használják adalékolás útján. Ugyanez a tulajdonság azonban kihívást jelent a félvezetők számára is.‑eszközfolyamati kísérletek. A kémiai reagensek, a feldolgozóeszközök és a tisztítóvíz mind káros szennyeződési források lehetnek. Még a makulátlan félvezető ostyák is észrevehető szennyeződési szennyezést szenvednek el, ha hosszabb ideig a környezeti levegőnek vannak kitéve. A kémiai tisztítás kiküszöböli a káros szennyeződéseket és tisztán tartja a szilíciumot.‑ostyafelületek.
1.2 A kémiai tisztítás hatóköre
A kémiai tisztítás főként három kategóriába sorolható:
Szilikon tisztítása‑ostyafelületek;
Fémes anyagok tisztítása (pl. volfrámszálak párologtató elektródákhoz, molibdénlemezek párologtató hordozókhoz, alumíniumötvözetek párologtató forrásokhoz, króm krómhoz)‑maszkkészítés);
Eszközök és edények tisztítása (pl. fém csipeszek, kvarccsövek, üvegedények, grafitformák, műanyag és gumi termékek).
1.3 A szilíciumon található szennyező anyagok típusai‑Ostyafelületek
(1) Molekuláris‑Típus Szennyeződés Adszorpció
Tipikus molekuláris‑szilikonra adszorbeált szennyeződéseket képez‑A lapka felületei természetes vagy szintetikus zsírokat, gyantákat és olajokat tartalmaznak. A szubsztrátum vágása, csiszolása és polírozása során bekerülő szennyeződések többnyire ebbe a kategóriába tartoznak. Egyéb források lehetnek az ujjlenyomatok, a fotoreziszt maradványok és a maradék szerves anyagok.‑oldószeres lerakódások.
Molekuláris‑típusú szennyeződések többnyire fizikailag adszorbeálódnak és kötődnek a szilíciumhoz‑az ostya felületeit elektrosztatikus vonzás révén. A zsírok, gyanták és olajok molekulái általában nem‑poláris. A kötés a semleges szennyező molekulák és a felületi szilíciumatomok kielégítetlen maradék erői közötti vonzásból ered. Ez a kölcsönhatás egyenértékű a molekuláris kristályokban lévő molekulák közötti van der Waals-erőkkel. Az ilyen vonzó erők viszonylag gyengék, és gyorsan csökkennek a molekulák közötti távolság növekedésével. A hatékony kölcsönhatási tartomány körülbelül 2‑3×10⁻⁸cm (2‑3 Å), összehasonlítható a molekulaátmérőkkel. Ezért molekuláris‑típusú szennyeződések viszonylag könnyen eltávolíthatók.
Egy másik fontos jellemző, hogy a legtöbb molekuláris‑típusú szennyező anyagok a víz‑oldhatatlan szerves vegyületek. Adszorpciójuk szilíciumot képez‑a lapka felületei hidrofóbok, ami akadályozza az ioncserélt víz / sav közötti hatékony érintkezést‑lúgos oldatok és ostyafelületek. Ez megakadályozza, hogy a reagensek kölcsönhatásba lépjenek a felületi részecskékkel, és gátolja a hatékony kémiai tisztítást.
(2) Ionos‑Típus Szennyeződés Adszorpció
Közös ion‑szilíciumon adszorbeált szennyeződéseket képez‑ostyafelületek közé tartozik a K⁺, Na⁺, Kaliforniában²⁺, Mg²⁺, Fe²⁺, H⁺, OH⁻, F⁻, Cl⁻, S²⁻, CO₃²⁻és így tovább. Ezek a szennyeződések különböző forrásokból származnak: környezeti levegőből, eszközökből és berendezésekből, vegyi anyagokból, alacsony‑tisztaságú ioncserélt víz, csapvíz, kilélegzett lehelet és a kezelő izzadsága.
Ión‑típusú adszorpció nagyrészt a kemiszorpcióhoz tartozik. A szennyező ionok kémiai úton kötődnek a lapka felületéhez‑kötési erők. A szennyező ionok és a felületi atomok közötti egyensúlyi távolságok rendkívül rövidek, így az adszorbeált ionok a szilíciumrács részének tekinthetők. A kemiszorbeált ionos szennyeződések csapdázóközpontokként működhetnek: némelyik megköti a szabad rácselektronokat és akceptorként szolgál; mások csapdába ejtik a szabad lyukakat és donorként működnek. Az erős kemiszorpciós erők miatt az ionos szennyeződések eltávolítása sokkal nehezebb, mint a molekuláris szennyező anyagok eltávolítása.
(3) Atomi‑Típus Szennyeződés Adszorpció
Atom‑A felületi szennyeződések elsősorban fématomok, például arany, ezüst, réz, vas és nikkel. Ezek a fématomok általában reduktív helyettesítési reakciók során keletkeznek savas marószerekben, és lerakódnak a szilíciumra.‑ostyafelületek.
Atom‑típusú adszorpció mutatja a legerősebb kötőerőt, és a legnehezebb eltávolítani. Nehéz‑Az arany és a platina fématomok alig reagálnak a közönséges savakkal és lúgokkal. Ezért speciális reagensekre, például királyvízre van szükség az oldható komplexek képzéséhez. A komplexben lévő fémes vegyületeket később nagy mennyiségű víz mosja le.‑tisztaságú ioncserélt víz.
1.4 Általános szilícium‑Ostya tisztítási eljárás
Amint azt fentebb elemeztük, molekuláris‑típusú szennyeződések viszonylag könnyen eltávolíthatók. A megmaradt molekuláris szennyeződések elfedhetik az ionos‑és atomi‑típusú szennyeződéseket és akadályozzák azok eltávolítását. Ennek megfelelően a molekuláris szennyeződéseket először a szilícium-dioxid-feldolgozás során teljesen el kell távolítani‑ostya kémiai tisztítás.
Ión‑és atomi‑típusú szennyeződések erős felületi affinitással kemiszorbeálódnak. Az atomos szennyezők általában kis mennyiségben vannak jelen, és közömbösek a közönséges savakkal és lúgokkal szemben; csak királyvízzel vagy savas hidrogénnel oldhatók fel.‑peroxidoldatok. A királyvíz és a savas hidrogén-peroxid szintén oldja az ionos szennyeződéseket. A standard munkafolyamat savas‑lúgos oldatokkal vagy lúgos hidrogén-peroxiddal először az ionos szennyeződések eltávolítására. A maradék ionos szennyeződéseket és az atomos szennyeződéseket ezután királyvízzel vagy savas hidrogén-peroxiddal távolítják el. Végül magas hőmérsékletű öblítéssel‑A folyamatot ioncserélt, tiszta víz teszi teljessé.
Összefoglalva, az általános szilícium‑A lapka tisztításának sorrendje: Zsírtalanítás→Ion eltávolítás→Atom‑szennyeződés eltávolítása→Ionmentesített‑vizes öblítés.
A szilíciumlapkákat minden kísérlet előtt kémiai tisztításnak kell alávetni. Ennek ellenére a felületi állapotok kísérletenként eltérőek. A tisztítóvegyszerek és a prioritási célpontok ennek megfelelően változnak. A gyakorlati tisztítási munkafolyamatok rugalmasak. A konkrét módszereket és lépéseket eseti alapon kell meghatározni.‑by‑eseti alapon, a tényleges tisztítás szerint‑hatáskövetelmények.
1.5 Közönséges fémek és eszközök tisztítása
A fémes anyagok és a laboratóriumi eszközök a szilícium fő forrásai‑ostyaszennyeződés. A fémek és eszközök alapos tisztítása kötelező az ostya biztonságának garantálásához.‑felülettisztaság. Fémek és eszközök általános tisztítási elve a következő: először távolítsa el a zsíros szennyeződéseket; végezzen maratást vagy mosást savakkal, lúgokkal, mosóoldatokkal vagy királyvízzel; és fejezze be alapos öblítéssel magas hőmérsékleten.‑tisztaságú ioncserélt víz.
2 Biztonsági ismeretek
A kísérletek gyakran különféle vegyszereket és gázokat használnak, beleértve a gyúlékony, robbanásveszélyes, mérgező és korrozív savakat.‑lúgos anyagok. A nem megfelelő kezelés baleseteket okozhat. A megelőző intézkedéseket előnyben kell részesíteni. Baleset esetén maradjon nyugodt, és haladéktalanul tegye meg a megfelelő korrekciós intézkedéseket.
2.1 Szerves oldószerek biztonságos kezelése
A gyakori szerves oldószerek közé tartozik a toluol, az aceton, az etanol, a metil-etil-keton, a triklór-etilén és a szén-tetraklorid. A legtöbb szerves oldószer gyúlékony és magas hőmérsékleten meggyullad.‑hőmérsékleti viszonyok között vagy nyílt láng közelében. Hűvös helyen, gyújtóforrásoktól távol tárolandó. Az oldószeres tartályokat ne melegítse közvetlenül elektromos tűzhelyen; vízforralón.‑A fürdőkád fűtése előnyösebb, ha fűtésre van szükség. Tűz esetén a lángokat nedves ruhával, finom homokkal, aktív szénnel oltsa el.‑széndioxidos tűzoltó készülékek, szén‑tetrakloridos tűzoltó készülékeket vagy habos tűzoltó készülékeket. Soha ne használjon vizet vagy vízsugarat.‑alapú sav‑lúgos oltószerek.
A szerves oldószerek illékonyak és változó mértékben toxikusak. Minden műveletet megfelelő szellőzésű elszívófülkében kell végezni.
2.2 Savak és lúgok biztonságos kezelése
A kísérletek erős‑savas oldatok, például kénsav, salétromsav, sósav, hidrogén-fluorid és királyvíz, valamint erős oldatok‑lúgos oldatok, beleértve a nátrium-hidroxidot és a kálium-hidroxidot. Ezek az anyagok erősen korrozívak az emberi bőrre és ruházatra, ezért gondos üzembiztonsági ellenőrzést igényelnek.
Szereljen fel hatékony szellőző- és elszívórendszereket azokon a területeken, ahol savas vagy lúgos gőzök halmozódhatnak fel.
A kezelőknek megfelelő védőfelszerelést kell viselniük, például gumikesztyűt és légzésvédőt.
Soha ne pipettázzon savas vagy lúgos oldatokat szájjal; gumidugóval ellátott pipettákat használjon.
Szállítás közben legyen óvatos, hogy elkerülje a palack felborulását vagy törését. Nyitáskor a palackok nyílásait tartsa távol a személyzettől.
A kénsavat mindig lassan adagolja a vízhez hígítás céljából. Soha ne öntsön vizet tömény kénsavba.
Semlegesítés előtt a tömény savakat vagy lúgokat vízzel hígítsuk, majd a semlegesítést megfelelő lúgos vagy savas oldatokkal végezzük.
Azokat az üres edényeket, amelyekben korábban tömény savakat vagy lúgokat tároltak, teljesen ki kell üríteni, ismételten át kell öblíteni vízzel, majd a szokásos tisztítási eljárásoknak kell alávetni.
Sav esetén‑lúgos égés esetén azonnal öblítse ki az érintett szövetet bő folyó vízzel. Ha a szembe fröccsenés kerül, gyorsan öblítse ki a szemet nagy mennyiségű csapvízzel. Az öblítés után azonnal forduljon orvoshoz, függetlenül az égés súlyosságától vagy a szem expozíciójától.
2.3 Gázok biztonságos kezelése
A kísérleti gázokat nagynyomású csöveken keresztül szállítják.‑nyomástartó palackokban vagy gázvezetékekben. Bizonyos gázok keverése égést vagy robbanást okozhat.
A gázpalackok színesek‑kódolva és címkézve a bennük lévő gázok azonosítására. A palackok nagy nyomáson tartják a gázt; az újonnan töltött palackok körülbelül 150 kg/cm²²Tárolás és használat során különleges biztonsági óvintézkedések érvényesek.
Nyáron kerülje a gázpalackok közvetlen napfénynek való kitettségét. Tartsa távol a gyúlékony anyagokat és a gyújtóforrásokat a palackoktól.‑tárolási zónák.
A gázszivárgás okozta balesetek megelőzése érdekében az olyan gázpárokat, amelyek érintkezéskor gyúlékony vagy robbanásveszélyes reakcióba lépnek (pl. hidrogén- és oxigénpalackok), külön, elszigetelt helyiségekben kell tárolni.
Ne eressze ki teljesen a palackban lévő gázt; tartson fenn bizonyos maradék nyomást a palackokban.
Kerülje a zsír szennyeződését a hengerszelepeken és a villáskulcsokon.
Hidrogén használata esetén inert gázzal tisztítsa ki a levegőt a berendezésből, ellenőrizze a teljes rendszert szivárgás szempontjából, és szereljen fel lángvisszacsapás-gátlókat.
2.4 Mérgező anyagok biztonságos kezelése
A kísérletek során mérgező vegyi reagensekkel és vegyületekkel végzett munka során kerülje a mérgezést. A legfontosabb biztonsági elvek a következők:
Műveleteket elszívófülkékben végezzen. A hulladékmaradványokat és a folyékony hulladékokat a kijelölt biztonságos helyeken történő ártalmatlanítás előtt kezelje.
Viseljen légzésvédőt és védőkesztyűt. Kerülje a mérgező anyagok bőrrel való érintkezését és lenyelését minden áron.
A kísérletek befejezése után alaposan öblítse le a kesztyűket vízzel, mielőtt leveszi azokat.
Közzététel ideje: 2026. július 30.