अर्धचालकमा-उपकरण प्रक्रिया प्रयोगहरूमा, रासायनिक सफाई भन्नाले अर्धचालक, धातुजन्य पदार्थ र प्रयोगशालाका भाँडाकुँडाहरूको सतहमा सोसिएका विभिन्न हानिकारक अशुद्धता वा तेल दूषित पदार्थहरूलाई हटाउने बुझिन्छ। सफाईले रासायनिक अभिकर्मकहरू र जैविक विलायकहरू प्रयोग गर्दछ जसले वर्कपीस सतहहरूमा सोसिएका अशुद्धताहरू र तेल दूषित पदार्थहरूसँग रासायनिक प्रतिक्रियाहरू र विघटन प्रभावहरू ट्रिगर गर्दछ। अल्ट्रासोनिकेसन, तताउने र भ्याकुम पम्पिङ जस्ता भौतिक उपायहरू पनि वर्कपीस सतहहरूबाट अशुद्धताहरू सोस्न लागू गर्न सकिन्छ। त्यसपछि वर्कपीसहरूलाई ठूलो मात्रामा उच्च मात्रामा धुनुपर्छ।-शुद्धता तातो-र-सफा सतहहरू प्राप्त गर्न चिसो विआयनीकृत पानी।
१.१ रासायनिक सफाईको महत्त्व
प्रक्रिया परीक्षणमा प्रत्येक प्रयोगको लागि रासायनिक सफाई आवश्यक छ। रासायनिक सफाईको गुणस्तरले प्रयोगात्मक नतिजाहरूमा महत्वपूर्ण प्रभाव पार्छ। अनुचित सफाईले असफल वा खराब हुन सक्छ।-गुणस्तरीय प्रयोगात्मक परिणामहरू। त्यसकारण, सफल प्रक्रिया प्रयोगहरूको लागि रासायनिक सफाईको कार्य र सिद्धान्तहरू बुझ्नु आवश्यक छ।
सबैलाई थाहा भएकै कुरा हो, अर्धचालकहरूको एउटा प्रमुख गुण भनेको अशुद्धताप्रति तिनीहरूको उच्च संवेदनशीलता हो। भागहरूमा अशुद्धताहरू पनि ट्रेस गर्नुहोस्-प्रति-मिलियन लेभलले अर्धचालकहरूको भौतिक गुणहरू परिवर्तन गर्न सक्छ। यो गुण डोपिङ मार्फत विविध प्रकार्यहरू भएका अर्धचालक उपकरणहरू निर्माण गर्न प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, यो गुणले अर्धचालकहरूको लागि चुनौतीहरू सिर्जना गर्दछ।-उपकरण प्रक्रिया प्रयोगहरू। रासायनिक अभिकर्मकहरू, प्रशोधन उपकरणहरू र सफा गर्ने पानी सबै हानिकारक अशुद्धता प्रदूषणको स्रोतको रूपमा काम गर्न सक्छन्। परिवेशको हावामा लामो समयसम्म सम्पर्क पछि पुरानो अर्धचालक वेफरहरू पनि उल्लेखनीय अशुद्धता प्रदूषणबाट पीडित हुनेछन्। रासायनिक सफाईले हानिकारक अशुद्धता प्रदूषण हटाउँछ र सफा सिलिकन कायम राख्छ।-वेफर सतहहरू।
१.२ रासायनिक सफाईको दायरा
रासायनिक सफाईले मुख्यतया तीन वर्गहरूलाई समेट्छ:
सिलिकन सफा गर्ने-वेफर सतहहरू;
धातुजन्य पदार्थहरूको सफाई (जस्तै, वाष्पीकरण इलेक्ट्रोडहरूको लागि टंगस्टन फिलामेन्टहरू, वाष्पीकरण समर्थनहरूको लागि मोलिब्डेनम पानाहरू, वाष्पीकरण स्रोतहरूको लागि एल्युमिनियम मिश्र धातुहरू, क्रोमियमको लागि क्रोमियम)-मास्क निर्माण);
औजार र भाँडाकुँडाहरू (जस्तै, धातुको चिमटी, क्वार्ट्ज ट्यूब, गिलासका कन्टेनरहरू, ग्रेफाइट मोल्डहरू, प्लास्टिक र रबरका उत्पादनहरू) सफा गर्ने।
१.३ सिलिकनमा रहेका प्रदूषक अशुद्धताका प्रकारहरू-वेफर सतहहरू
(१) आणविक-प्रकार अशुद्धता सोखना
विशिष्ट आणविक-सिलिकनमा सोसिएका दूषित पदार्थहरू बनाउँछन्-वेफर सतहहरूमा प्राकृतिक वा कृत्रिम ग्रीस, रेजिन र तेलहरू समावेश छन्। सब्सट्रेट काट्ने, पिस्ने र पालिस गर्ने क्रममा भित्रिएका अशुद्धताहरू प्रायः यस श्रेणीमा पर्छन्। अन्य स्रोतहरूमा औंठाछापहरू, फोटोरेसिस्ट अवशेषहरू र बाँकी रहेको जैविक समावेश छन्।-विलायक निक्षेपहरू।
आणविक-प्रकारका अशुद्धताहरू प्रायः भौतिक रूपमा सोसिएका हुन्छन् र सिलिकनमा बाँधिएका हुन्छन्-इलेक्ट्रोस्टेटिक आकर्षणद्वारा वेफर सतहहरू। ग्रीस, रेजिन र तेलका अणुहरू सामान्यतया गैर--ध्रुवीय। तटस्थ अशुद्धता अणुहरू र सतह सिलिकन परमाणुहरूको असन्तुष्ट अवशिष्ट बलहरू बीचको आकर्षणबाट बन्धन उत्पन्न हुन्छ। यो अन्तरक्रिया आणविक क्रिस्टलहरूमा अणुहरू बीच भ्यान डेर वाल्स बलहरू बराबर छ। यस्ता आकर्षक बलहरू तुलनात्मक रूपमा कमजोर हुन्छन् र बढ्दो अन्तरआणविक दूरीसँगै द्रुत रूपमा क्षय हुन्छन्। प्रभावकारी अन्तरक्रिया दायरा लगभग २ छ।-3×10⁻⁸सेमी (२-3 Å), आणविक व्याससँग तुलना गर्न सकिने। त्यसैले आणविक-प्रकारको अशुद्धता तुलनात्मक रूपमा सजिलै हटाउन सकिन्छ।
अर्को प्रमुख विशेषता भनेको धेरैजसो आणविक-प्रकारका प्रदूषकहरू पानी हुन्-अघुलनशील जैविक यौगिकहरू। तिनीहरूको सोषणले सिलिकन बनाउँछ-वेफर सतहहरू हाइड्रोफोबिक हुन्छन्, जसले विआयनीकृत पानी / एसिड बीचको प्रभावकारी सम्पर्कमा बाधा पुर्याउँछ-क्षारीय घोल र वेफर सतहहरू। यसले अभिकर्मकहरूलाई सतहका कणहरूसँग अन्तरक्रिया गर्नबाट रोक्छ र प्रभावकारी रासायनिक सफाईलाई रोक्छ।
(२) आयोनिक-प्रकार अशुद्धता सोखना
सामान्य आयन-सिलिकनमा सोसिएका अशुद्धताहरू बनाउँछन्-वेफर सतहहरूमा K समावेश छ⁺, ना⁺, क्यालिफोर्निया²⁺, मिलीग्राम²⁺, फे²⁺, ज⁺, ओह⁻, एफ⁻, क्ल⁻, स²⁻, CO₃²⁻आदि। यी अशुद्धताहरू विविध स्रोतहरूबाट उत्पन्न हुन्छन्: परिवेशको हावा, भाँडाकुँडा र उपकरण, रासायनिक पदार्थ, कम-शुद्धता विआयनीकृत पानी, धाराको पानी, बाहिर निकालिएको सास र अपरेटरको पसिना।
आयोनिक-प्रकारको सोखना धेरै हदसम्म रसायनिकरणसँग सम्बन्धित छ। अशुद्धता आयनहरू रसायनिक माध्यमबाट वेफर सतहहरूमा बाँधिन्छन्-बन्धन बलहरू। अशुद्धता आयनहरू र सतह परमाणुहरू बीचको सन्तुलन दूरी अत्यन्तै छोटो हुन्छ, त्यसैले सोसिएका आयनहरूलाई सिलिकन जालीको भागको रूपमा मान्न सकिन्छ। रसायनशोषित आयनिक अशुद्धताहरूले जाल केन्द्रहरूको रूपमा काम गर्न सक्छन्: केहीले मुक्त जाली इलेक्ट्रोनहरूलाई बाँध्छन् र स्वीकारकर्ताको रूपमा काम गर्छन्; अरूले मुक्त प्वालहरूलाई जालमा पार्छन् र दाताको रूपमा काम गर्छन्। बलियो रसायनशोषण बलहरूको कारण, आयनिक अशुद्धताहरू हटाउनु आणविक दूषित पदार्थहरू हटाउनु भन्दा धेरै गाह्रो छ।
(३) परमाणु-प्रकार अशुद्धता सोखना
आणविक-सतह दूषित पदार्थहरू मुख्यतया सुन, चाँदी, तामा, फलाम र निकल जस्ता धातुका परमाणुहरू हुन्। यी धातुका परमाणुहरू सामान्यतया अम्लीय इचेन्टहरूमा घटाउने विस्थापन प्रतिक्रियाहरूद्वारा उत्पन्न हुन्छन्, सिलिकनमा जम्मा हुन्छन्।-वेफर सतहहरू।
आणविक-प्रकारको सोखनाले सबैभन्दा बलियो बन्धन बल प्रदर्शन गर्दछ र हटाउन सबैभन्दा गाह्रो हुन्छ। भारी-सुन र प्लेटिनम जस्ता धातुका परमाणुहरू साधारण एसिड र क्षारहरूसँग मुश्किलले प्रतिक्रिया गर्छन्। त्यसैले घुलनशील जटिलताहरू बनाउन एक्वा रेजिया जस्ता विशेष अभिकर्मकहरू आवश्यक पर्दछ। जटिल धातुका प्रजातिहरू पछि उच्च-शुद्धता विआयनीकृत पानी।
१.४ सामान्य सिलिकन-वेफर सफाई प्रक्रिया
माथि विश्लेषण गरिएझैं, आणविक-प्रकारका अशुद्धताहरू हटाउन तुलनात्मक रूपमा सजिलो हुन्छ। बाँकी रहेका आणविक प्रदूषकहरूले आयनिकलाई ढाक्न सक्छन्-र आणविक-अशुद्धताहरू टाइप गर्नुहोस् र तिनीहरूलाई हटाउन बाधा पुर्याउनुहोस्। तदनुसार, सिलिकन प्रयोग गर्दा आणविक दूषित पदार्थहरू पहिले पूर्ण रूपमा हटाउनु पर्छ-वेफर रासायनिक सफाई।
आयोनिक-र आणविक-प्रकारका अशुद्धताहरूलाई बलियो सतह आत्मीयताका साथ रसायनिक रूपमा अवशोषित गरिन्छ। आणविक दूषित पदार्थहरू सामान्यतया कम मात्रामा उपस्थित हुन्छन् र सामान्य एसिड र क्षारहरूमा निष्क्रिय हुन्छन्; तिनीहरूलाई एक्वा रेजिया वा एसिडिक हाइड्रोजनद्वारा मात्र विघटन गर्न सकिन्छ।-पेरोक्साइड घोल। एक्वा रेजिया र एसिडिक हाइड्रोजन पेरोक्साइडले पनि आयनिक अशुद्धताहरू पगाल्छन्। मानक कार्यप्रणालीले एसिड प्रयोग गर्दछ-पहिले आयनिक अशुद्धता हटाउन क्षारीय घोल वा क्षारीय हाइड्रोजन पेरोक्साइड। त्यसपछि अवशिष्ट आयनिक दूषित पदार्थ र आणविक अशुद्धताहरूलाई एक्वा रेजिया वा एसिडिक हाइड्रोजन पेरोक्साइड प्रयोग गरेर हटाइन्छ। उच्च मात्रामा पानीले अन्तिम कुल्ला गर्नुहोस्।-शुद्धता विआयनीकृत पानीले प्रक्रिया पूरा गर्दछ।
संक्षेपमा, सामान्य सिलिकन-वेफर सफा गर्ने क्रम यस प्रकार छ: डिग्रिसिङ→आयन हटाउने→आणविक-अशुद्धता हटाउने→डिआयोनाइज्ड-पानीले कुल्ला गर्ने।
सिलिकन वेफरहरूले प्रत्येक प्रयोग अघि रासायनिक सफाई गर्नुपर्छ। यद्यपि, सतहको अवस्था दौडनु पर्ने देखि दौडनु पर्ने फरक हुन्छ। सफाई रसायन र प्राथमिकता लक्ष्यहरू त्यसैले तदनुसार फरक हुन्छन्। व्यावहारिक सफाई कार्यप्रवाह लचिलो हुन्छ। ठोस विधिहरू र चरणहरू केसमा निर्धारण गरिनेछ।-by-वास्तविक सफाई अनुसार केस आधार-प्रभाव आवश्यकताहरू।
१.५ सामान्य धातु र भाँडाकुँडाहरूको सफाई उपचार
धातुजन्य पदार्थ र प्रयोगशाला उपकरणहरू सिलिकनका प्रमुख स्रोत हुन्।-वेफर प्रदूषण। वेफरको ग्यारेन्टी गर्न धातु र भाँडाकुँडाको पूर्ण सफाई अनिवार्य छ-सतहको सफाई। धातु र भाँडाकुँडाहरूको लागि सामान्य सफाई सिद्धान्त यो हो: पहिले ग्रीस दूषित पदार्थहरू हटाउनुहोस्; एसिड, क्षार, धुने घोल वा एक्वा रेजियाले नक्काशी वा धुलाई गर्नुहोस्; र उच्च तापक्रमले राम्ररी कुल्ला गरेर समाप्त गर्नुहोस्।-शुद्धता विआयनीकृत पानी।
२ सुरक्षा ज्ञान
प्रयोगहरूमा प्रायः ज्वलनशील, विस्फोटक, विषाक्त र संक्षारक एसिड सहित विविध रसायन र ग्याँसहरू प्रयोग गरिन्छ।-क्षारीय पदार्थहरू। अनुचित ह्यान्डलिङले दुर्घटना निम्त्याउन सक्छ। रोकथामका उपायहरूलाई प्राथमिकता दिनुपर्छ। यदि दुर्घटना भयो भने, शान्त रहनुहोस् र तुरुन्तै उपयुक्त सुधारात्मक कार्यहरू लागू गर्नुहोस्।
२.१ जैविक घोलकहरूको सुरक्षित ह्यान्डलिङ
सामान्य जैविक विलायकहरूमा टोल्युइन, एसीटोन, इथेनॉल, मिथाइल इथाइल केटोन, ट्राइक्लोरोइथिलिन र कार्बन टेट्राक्लोराइड समावेश छन्। धेरैजसो जैविक विलायकहरू ज्वलनशील हुन्छन् र उच्च तापक्रममा प्रज्वलित हुन्छन्।-तापक्रमको अवस्था वा खुला आगोको नजिक। तिनीहरूलाई प्रज्वलन स्रोतहरूबाट टाढा चिसो स्थानहरूमा भण्डार गर्नुहोस्। विलायक कन्टेनरहरू सिधै विद्युतीय चुल्होमा तताउनु हुँदैन; पानी-तताउनु आवश्यक पर्दा बाथटबलाई तताउनु राम्रो हुन्छ। आगो लागेको अवस्थामा, ओसिलो कपडा, मसिनो बालुवा, कार्बनले आगो निभाउनुहोस्।-डाइअक्साइड निभाउने यन्त्र, कार्बन-टेट्राक्लोराइड आगो निभाउने वा फोम आगो निभाउने उपकरण। कहिल्यै पनि पानी वा पानी नलागाउनुहोस्-एसिडमा आधारित-क्षार निभाउने एजेन्टहरू।
जैविक विलायकहरू वाष्पशील हुन्छन् र विषाक्तताको फरक-फरक डिग्री हुन्छ। सबै कार्यहरू पर्याप्त भेन्टिलेसन भएको फ्युम हुड भित्र गरिनेछ।
२.२ एसिड र क्षारको सुरक्षित ह्यान्डलिङ
प्रयोगहरूले बलियो प्रयोग गर्छन्-सल्फ्यूरिक एसिड, नाइट्रिक एसिड, हाइड्रोक्लोरिक एसिड, हाइड्रोफ्लोरिक एसिड र एक्वा रेजिया जस्ता एसिड घोलहरू, साथै बलियो-सोडियम हाइड्रोक्साइड र पोटासियम हाइड्रोक्साइड सहित क्षारीय घोलहरू। यी पदार्थहरू मानव छाला र कपडाको लागि अत्यधिक संक्षारक हुन्छन्, जसको लागि सावधानीपूर्वक सञ्चालन सुरक्षा नियन्त्रण आवश्यक पर्दछ।
अम्ल वा क्षारयुक्त वाष्प जम्मा हुन सक्ने ठाउँहरूमा प्रभावकारी भेन्टिलेसन र निकास प्रणाली स्थापना गर्नुहोस्।
सञ्चालकहरूले रबरको पन्जा र रेस्पिरेटर जस्ता उपयुक्त सुरक्षात्मक गियर लगाउनु पर्नेछ।
कहिल्यै पनि मुखबाट एसिड वा क्षारीय घोल नलगाउनुहोस्; रबर बल्ब जडान गरिएको पिपेट्स प्रयोग गर्नुहोस्।
बोतल फुट्न वा फुट्नबाट जोगाउन ढुवानी गर्दा सावधानी अपनाउनुहोस्। कन्टेनर खोल्दा बोतलको खोल्ने ठाउँहरू कर्मचारीहरूबाट टाढा राख्नुहोस्।
पानीलाई पातलो बनाउनको लागि सधैं बिस्तारै सल्फ्यूरिक एसिड थप्नुहोस्। गाढा सल्फ्यूरिक एसिडमा कहिल्यै पनि पानी नखोल्नुहोस्।
तटस्थीकरण गर्नु अघि, गाढा एसिड वा क्षारलाई पानीमा पातलो पार्नुहोस्, त्यसपछि सम्बन्धित क्षार वा एसिड घोल प्रयोग गरेर तटस्थीकरण गर्नुहोस्।
पहिले गाढा एसिड वा क्षार भएका खाली भाँडाहरूलाई पूर्ण रूपमा पानी निकाल्नुपर्छ, बारम्बार पानीले धुनुपर्छ, र त्यसपछि नियमित सफाई प्रक्रियाहरू गर्नुपर्छ।
एसिडको घटनामा-क्षारले पोलेको छ भने, प्रभावित तन्तुहरूलाई तुरुन्तै प्रशस्त बग्ने पानीले पखाल्नुहोस्। यदि आँखामा छिटाहरू परेमा, ठूलो मात्रामा धाराको पानीले आँखालाई छिटो सिंचाई गर्नुहोस्। पोलेको गम्भीरता वा आँखाको सम्पर्कलाई ध्यान नदिई, कुल्ला गरेपछि तुरुन्तै चिकित्सा उपचार खोज्नुहोस्।
२.३ ग्यासहरूको सुरक्षित ह्यान्डलिङ
प्रयोगात्मक ग्याँसहरू उच्च मार्फत आपूर्ति गरिन्छ-प्रेसर सिलिन्डर वा ग्यास पाइपलाइनहरू। केही ग्यासहरू मिसाउँदा दहन वा विस्फोट हुन सक्छ।
ग्यास सिलिन्डरहरू रंगीन छन्-समावेश गरिएका ग्यासहरू पहिचान गर्न कोड गरिएको र लेबल गरिएको। सिलिन्डरहरूले उच्च चापमा ग्यास समात्छन्; नयाँ भरिएका सिलिन्डरहरू लगभग १५० सम्म पुग्छन् किलोग्राम/सेमी²भण्डारण र प्रयोग गर्दा विशेष सुरक्षा सावधानीहरू अपनाइन्छ।
गर्मीमा ग्यास सिलिन्डरको प्रत्यक्ष घामबाट बच्नुहोस्। ज्वलनशील पदार्थ र आगोका स्रोतहरू सिलिन्डरबाट टाढा राख्नुहोस्।-भण्डारण क्षेत्रहरू।
ग्यास चुहावटबाट हुने दुर्घटनाहरूबाट बच्न छुट्टै कोठामा सम्पर्क गर्दा दहनशील वा विस्फोटक रूपमा प्रतिक्रिया गर्ने ग्यास जोडीहरू (जस्तै हाइड्रोजन र अक्सिजन सिलिन्डरहरू) भण्डार गर्नुहोस्।
सिलिन्डरको ग्यास पूर्ण रूपमा ननिकाल्नुहोस्; सिलिन्डर भित्र निश्चित अवशिष्ट चाप कायम राख्नुहोस्।
सिलिन्डर भल्भ र रेन्चहरूमा ग्रीसको प्रदूषण हुनबाट रोक्नुहोस्।
हाइड्रोजन प्रयोग गर्दा, निष्क्रिय ग्यासले उपकरणबाट हावा निकाल्नुहोस्, चुहावटको लागि सम्पूर्ण प्रणाली निरीक्षण गर्नुहोस्, र फ्ल्यासब्याक अरेस्टरहरू स्थापना गर्नुहोस्।
२.४ विषाक्त पदार्थहरूको सुरक्षित व्यवस्थापन
प्रयोगहरूमा विषाक्त रासायनिक अभिकर्मक र यौगिकहरूसँग काम गर्दा विषाक्तता रोक्न। मुख्य सुरक्षा सिद्धान्तहरू निम्नानुसार छन्:
धुवाँ हुड भित्र सञ्चालन गर्नुहोस्। फोहोर अवशेष र फोहोर तरल पदार्थहरूलाई तोकिएको सुरक्षित स्थानहरूमा फाल्नु अघि प्रशोधन गर्नुहोस्।
रेस्पिरेटर र सुरक्षात्मक पन्जा लगाउनुहोस्। कुनै पनि हालतमा विषाक्त पदार्थको छालाको सम्पर्क र मुखबाट निस्कने कामबाट बच्नुहोस्।
प्रयोगहरू समाप्त भएपछि पन्जाहरू निकाल्नु अघि पानीले राम्ररी पखाल्नुहोस्।
पोस्ट समय: जुलाई-३०-२०२६