Жартылай өткізгіште‑Құрылғы процесіндегі тәжірибелер, химиялық тазалау дегеніміз жартылай өткізгіштердің, металл материалдардың және зертханалық ыдыстардың беттерінде адсорбцияланған әртүрлі зиянды қоспаларды немесе май ластаушы заттарын кетіруді білдіреді. Тазалау химиялық реагенттер мен органикалық еріткіштерді пайдаланып, дайындама беттерінде адсорбцияланған қоспалар мен май ластаушы заттарымен химиялық реакциялар мен еріту әсерлерін тудырады. Дайындама беттерінен қоспаларды десорбциялау үшін ультрадыбыстық өңдеу, қыздыру және вакуумдық сорғы сияқты физикалық шараларды да қолдануға болады. Содан кейін дайындамалар көп мөлшерде жоғары мөлшердегі жоғары мөлшердегі маймен шайылады.‑тазалық ыстық‑және‑Таза беттерді алу үшін суық деионизацияланған су.
1.1 Химиялық тазалаудың маңыздылығы
Процесті сынау кезіндегі әрбір тәжірибе үшін химиялық тазалау қажет. Химиялық тазалаудың сапасы тәжірибе нәтижелеріне маңызды әсер етеді. Дұрыс тазаламау сәтсіз немесе сапасыз нәтижелерге әкелуі мүмкін.‑сапалы эксперименттік нәтижелер. Сондықтан, химиялық тазалаудың функциялары мен принциптерін түсіну сәтті технологиялық эксперименттер үшін өте маңызды.
Белгілі болғандай, жартылай өткізгіштердің негізгі қасиеттерінің бірі - олардың қоспаларға жоғары сезімталдығы. Тіпті бөлшектердегі іздік қоспалар да‑үшін‑миллион деңгей жартылай өткізгіштердің физикалық қасиеттерін өзгерте алады. Бұл қасиет легирлеу арқылы әртүрлі функциялары бар жартылай өткізгіш құрылғыларды жасау үшін қолданылады. Дегенмен, дәл осы қасиет жартылай өткізгіштер үшін қиындықтар тудырады.‑құрылғы процесіндегі тәжірибелер. Химиялық реагенттер, өңдеу құралдары және тазартқыш судың барлығы зиянды қоспалардың ластану көздері ретінде әрекет етуі мүмкін. Тіпті таза жартылай өткізгіш пластиналар да қоршаған ауаға ұзақ уақыт әсер еткеннен кейін айтарлықтай қоспалардың ластануына ұшырайды. Химиялық тазалау зиянды қоспалардың ластануын жояды және таза кремнийді сақтайды.‑пластина беттері.
1.2 Химиялық тазалаудың қолданылу аясы
Химиялық тазалау негізінен үш санатқа бөлінеді:
Кремнийді тазалау‑пластина беттері;
Металл материалдарды тазалау (мысалы, булану электродтарына арналған вольфрам жіпшелері, булану тіректеріне арналған молибден парақтары, булану көздеріне арналған алюминий қорытпалары, хромға арналған хром)‑маска жасау);
Құралдар мен ыдыстарды тазалау (мысалы, металл пинцет, кварц түтіктері, шыны ыдыстар, графит қалыптары, пластмасса және резеңке бұйымдар).
1.3 Кремнийдегі ластаушы қоспалардың түрлері‑Вафли беттері
(1) Молекулалық‑Қоспаның адсорбция түрі
Типтік молекулалық‑кремнийге адсорбцияланған ластаушы заттарды түзеді‑Пластиналы беттерге табиғи немесе синтетикалық майлар, шайырлар және майлар жатады. Негізді кесу, тегістеу және жылтырату кезінде пайда болатын қоспалар көбінесе осы санатқа жатады. Басқа көздерге саусақ іздері, фоторезист қалдықтары және органикалық қалдықтар жатады.‑еріткіш шөгінділері.
Молекулалық‑типті қоспалар көбінесе физикалық түрде адсорбцияланады және кремниймен байланысады‑электростатикалық тартылыс арқылы пластина беттері. Майлардың, шайырлардың және майлардың молекулалары әдетте‑полярлық. Байланыс бейтарап қоспа молекулалары мен беттік кремний атомдарының қанағаттанбаған қалдық күштері арасындағы тартылыс күштерінен пайда болады. Бұл өзара әрекеттесу молекулалық кристалдардағы молекулалар арасындағы ван-дер-Ваальс күштеріне тең. Мұндай тартылыс күштері салыстырмалы түрде әлсіз және молекулааралық қашықтықтың артуымен тез ыдырайды. Тиімді өзара әрекеттесу диапазоны шамамен 2‑3×10⁻⁸см (2‑3 Å), молекулалық диаметрлермен салыстыруға болады. Демек, молекулалық‑типті қоспаларды салыстырмалы түрде оңай кетіруге болады.
Тағы бір маңызды ерекшелігі - көптеген молекулалық‑ластаушы заттардың түрі - су‑ерімейтін органикалық қосылыстар. Олардың адсорбциясы кремнийді түзеді‑пластина беттері гидрофобты, бұл деионизацияланған су/қышқыл арасындағы тиімді жанасуға кедергі келтіреді‑сілті ерітінділері және пластина беттері. Бұл реагенттердің беттік бөлшектермен әрекеттесуіне жол бермейді және тиімді химиялық тазалауды тежейді.
(2) Иондық‑Қоспаның адсорбция түрі
Жалпы ион‑кремнийге адсорбцияланған қоспаларды түзеді‑пластина беттеріне K кіреді⁺, Na⁺, Калифорния²⁺, Мг²⁺, Fe²⁺, H⁺, Огайо⁻, F⁻, Cl⁻, S²⁻, Колорадо₃²⁻және т.б. Бұл қоспалар әртүрлі көздерден пайда болады: қоршаған ауа, ыдыс-аяқ пен жабдықтар, химиялық заттар, төмен‑таза деионизацияланған су, ағын су, дем шығару және оператордың терісі.
Иондық‑типті адсорбция көбінесе хемосорбцияға жатады. Қоспа иондары химиялық заттар арқылы пластина беттерімен байланысады‑байланыс күштері. Қоспа иондары мен беттік атомдар арасындағы тепе-теңдік қашықтықтары өте қысқа, сондықтан адсорбцияланған иондарды кремний торының бөлігі ретінде қарастыруға болады. Хемосорбцияланған иондық қоспалар ұстау орталықтары ретінде әрекет ете алады: кейбіреулері бос торлы электрондарды байланыстырады және акцепторлар ретінде қызмет етеді; басқалары бос тесіктерді ұстап, донорлар ретінде қызмет етеді. Күшті хемосорбция күштеріне байланысты иондық қоспаларды жою молекулалық ластаушы заттарды жоюға қарағанда әлдеқайда қиын.
(3) Атомдық‑Қоспаның адсорбция түрі
Атомдық‑беткі ластаушы заттар негізінен алтын, күміс, мыс, темір және никель сияқты металл атомдары болып табылады. Бұл металл атомдары әдетте қышқылдық шайырдағы тотықсыздандырғыш ығысу реакциялары арқылы түзіліп, кремнийге тұндырылады.‑пластина беттері.
Атомдық‑типті адсорбция ең күшті байланыстырушы күшті көрсетеді және оны жою ең қиын. Ауыр‑Алтын және платина сияқты металл атомдары кәдімгі қышқылдар мен сілтілермен әрең әрекеттеседі. Сондықтан еритін кешендерді түзу үшін аква региясы сияқты арнайы реагенттер қажет. Кейіннен күрделі металл түрлері жоғары температурамен жуылып кетеді.‑тазалықтағы деионизацияланған су.
1.4 Жалпы кремний‑Вафлиді тазалау процедурасы
Жоғарыда талданғандай, молекулалық‑типті қоспаларды салыстырмалы түрде оңай кетіруге болады. Қалған молекулалық ластаушылар иондық әсерді жасыра алады.‑және атомдық‑қоспаларды теріп, олардың жойылуына кедергі келтіреді. Тиісінше, кремний кезінде алдымен молекулалық ластаушылар толығымен жойылуы керек‑пластиналарды химиялық тазарту.
Иондық‑және атомдық‑типті қоспалар күшті беттік аффинділікпен хемосорбцияланады. Атомдық ластаушылар әдетте аз мөлшерде болады және кең таралған қышқылдар мен сілтілерге инертті; оларды тек аква регия немесе қышқыл сутегімен ерітуге болады.‑асқын тотық ерітінділері. Aqua regia және қышқыл сутегі асқын тотығы да иондық қоспаларды ерітеді. Стандартты жұмыс процесі қышқылды пайдаланады‑алдымен иондық қоспаларды кетіру үшін сілтілік ерітінділер немесе сілтілі сутегі асқын тотығы қолданылады. Қалдық иондық ластаушылар мен атомдық қоспалар содан кейін аква регия немесе қышқыл сутегі асқын тотығы арқылы жойылады. Соңғы шаю жоғары ерітіндімен жүзеге асырылады.‑таза деионизацияланған су процесті аяқтайды.
Қысқаша айтқанда, жалпы кремний‑Вафлиді тазалау реттілігі: Майсыздандыру→Иондарды жою→Атомдық‑қоспаны кетіру→Деионизацияланған‑сумен шаю.
Кремний пластиналары әрбір тәжірибе алдында химиялық тазалаудан өтуі керек. Дегенмен, беткі жағдайлар әр кезеңде әртүрлі болады. Сондықтан тазалау химиялық заттары мен басымдық мақсаттары сәйкесінше әртүрлі болады. Практикалық тазалау жұмыс процестері икемді. Нақты әдістер мен қадамдар нақты жағдайға байланысты анықталуы керек.‑by‑нақты тазалауға сәйкес жағдай негізінде‑әсер ету талаптары.
1.5 Кәдімгі металдар мен ыдыстарды тазалау
Металл материалдары мен зертханалық құралдар кремнийдің негізгі көздері болып табылады‑пластинаның ластануын қамтамасыз ету үшін металдар мен ыдыстарды мұқият тазалау міндетті‑бетінің тазалығы. Металлдар мен ыдыс-аяқтарды тазалаудың жалпы қағидасы: алдымен майлы ластаушы заттарды кетіру; қышқылдармен, сілтілермен, жуу ерітінділерімен немесе аква региямен өңдеу немесе жуу; және жоғары сапалы сумен мұқият шаю арқылы аяқтау.‑тазалықтағы деионизацияланған су.
2 Қауіпсіздік туралы білім
Тәжірибелер көбінесе жанғыш, жарылғыш, улы және коррозиялық қышқылды қоса алғанда, әртүрлі химиялық заттар мен газдарды қолданады.‑сілтілік заттар. Дұрыс пайдаланбау апаттарға әкелуі мүмкін. Алдын алу шараларына басымдық берілуі керек. Апат болған жағдайда, сабыр сақтаңыз және тиісті түзету шараларын дереу қолданыңыз.
2.1 Органикалық еріткіштерді қауіпсіз пайдалану
Органикалық еріткіштердің көпшілігіне толуол, ацетон, этанол, метилэтилкетон, трихлорэтилен және көміртек тетрахлориді жатады. Органикалық еріткіштердің көпшілігі тұтанғыш және жоғары температурада тұтанады.‑температуралық жағдайларға немесе ашық оттың жанында сақтаңыз. Оларды тұтану көздерінен алыс, салқын жерде сақтаңыз. Еріткіш ыдыстарды тікелей электр плиталарында; суда қыздырмаңыз.‑Жылыту қажет болған жағдайда ваннаны жылыту ұсынылады. Өрт шыққан жағдайда жалынды дымқыл шүберекпен, ұсақ құммен, көміртегімен сөндіріңіз.‑көміртегі диоксиді өрт сөндіргіштері‑тетрахлоридті өрт сөндіргіштер немесе көбікті өрт сөндіргіштер. Ешқашан су немесе су қолданбаңыз‑қышқыл негізіндегі‑сілтілік сөндіргіштер.
Органикалық еріткіштер ұшқыш және әртүрлі дәрежедегі уыттылыққа ие. Барлық операциялар жеткілікті желдетілуі бар түтін сорғыштардың ішінде орындалуы керек.
2.2 Қышқылдар мен сілтілерді қауіпсіз пайдалану
Тәжірибелер күшті пайдаланады‑күкірт қышқылы, азот қышқылы, тұз қышқылы, фторлы сутек қышқылы және аква регия сияқты қышқыл ерітінділері, сондай-ақ күшті‑натрий гидроксиді мен калий гидроксидін қоса алғанда, сілтілік ерітінділер. Бұл заттар адам терісі мен киіміне өте коррозиялық әсер етеді, сондықтан пайдалану қауіпсіздігін мұқият бақылауды қажет етеді.
Қышқыл немесе сілті булары жиналуы мүмкін жерлерде тиімді желдету және шығару жүйелерін орнатыңыз.
Операторлар резеңке қолғаптар мен респираторлар сияқты тиісті қорғаныс құралдарын киюі керек.
Қышқыл немесе сілті ерітінділерін ешқашан ауыз арқылы пипеткамен құймаңыз; резеңке шамдары бар пипеткаларды пайдаланыңыз.
Тасымалдау кезінде бөтелкенің аударылып кетуіне немесе сынуына жол бермеу үшін абай болыңыз. Контейнерлерді ашқан кезде бөтелке саңылауларын қызметкерлерден алыс бағыттаңыз.
Сұйылтуға арналған күкірт қышқылын әрқашан суға баяу қосыңыз. Концентрлі күкірт қышқылына ешқашан су құймаңыз.
Бейтараптандыру алдында концентрлі қышқылдарды немесе сілтілерді сумен сұйылтыңыз, содан кейін тиісті сілті немесе қышқыл ерітінділерін пайдаланып бейтараптандыруды жүргізіңіз.
Бұрын концентрлі қышқылдар немесе сілтілер сақталған бос ыдыстар толығымен ағызылып, бірнеше рет сумен шайылып, содан кейін әдеттегі тазалау процедураларынан өтуі керек.
Қышқыл болған жағдайда‑Сілті күйіктері болған жағдайда, зақымдалған тіндерді дереу мол ағынды сумен шайыңыз. Егер шашыранды көзге түссе, көзді көп мөлшерде ағынды сумен тез шайыңыз. Күйіктің ауырлығына немесе көзге тиюіне қарамастан, шайғаннан кейін дереу медициналық көмекке жүгініңіз.
2.3 Газдарды қауіпсіз пайдалану
Тәжірибелік газдар жоғары жылдамдықпен беріледі‑қысым цилиндрлері немесе газ құбырлары. Белгілі бір газдарды араластыру жануға немесе жарылысқа әкелуі мүмкін.
Газ баллондары түрлі-түсті‑құрамындағы газдарды анықтау үшін кодталған және таңбаланған. Цилиндрлер газды жоғары қысымда ұстайды; жаңадан толтырылған баллондар шамамен 150-ге жетеді кг/см²Сақтау және пайдалану кезінде арнайы қауіпсіздік шаралары қолданылады.
Жазда газ баллондарын тікелей күн сәулесінің әсерінен сақтаңыз. Жанғыш материалдар мен тұтану көздерін баллоннан алыс ұстаңыз‑сақтау аймақтары.
Газдың ағып кетуінен болатын апаттардың алдын алу үшін жанасқан кезде жанғыш немесе жарылғыш реакцияға түсетін газ жұптарын (мысалы, сутегі және оттегі баллондарын) бөлек оқшауланған бөлмелерде сақтаңыз.
Цилиндрдегі газды толығымен шығармаңыз; цилиндрлер ішіндегі белгілі бір қалдық қысымды сақтаңыз.
Цилиндр клапандары мен кілттеріндегі майдың ластануын болдырмаңыз.
Сутекті пайдаланған кезде, жабдықтан ауаны инертті газбен үрлеп шығарыңыз, бүкіл жүйені ағып кетуге тексеріңіз және флэшбэк тоқтатқыштарын орнатыңыз.
2.4 Улы заттарды қауіпсіз пайдалану
Тәжірибелерде улы химиялық реагенттермен және қосылыстармен жұмыс істеген кезде уланудың алдын алыңыз. Негізгі қауіпсіздік қағидаттары келесідей:
Түтін сорғыштардың ішінде жұмыстарды орындаңыз. Қалдық қалдықтары мен қалдық сұйықтықтарды белгіленген қауіпсіз орындарға тастамас бұрын өңдеңіз.
Респираторлар мен қорғаныс қолғаптарын киіңіз. Уытты заттардың теріге тиюінен және ауыз арқылы жұтудан аулақ болыңыз.
Тәжірибелерді аяқтағаннан кейін қолғаптарды шешпес бұрын сумен мұқият шайыңыз.
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 30 шілде