ڪيميائي صفائي ۽ حفاظت جو علم

1 ڪيميائي صفائي

سيمي ڪنڊڪٽر ۾‑ڊوائيس جي عمل جي تجربن ۾، ڪيميائي صفائي جو مطلب آهي مختلف نقصانڪار نجاستن يا تيل جي آلودگين کي ختم ڪرڻ جيڪي سيمي ڪنڊڪٽرز، ڌاتو مواد ۽ ليبارٽري جي برتنن جي مٿاڇري تي جذب ٿين ٿا. صفائي ڪيميائي ري ايجنٽس ۽ نامياتي محلولن کي استعمال ڪري ٿي ته جيئن ڪيميائي رد عمل ۽ حل ٿيندڙ اثرات کي شروع ڪري سگهجي جيڪي نجاست ۽ تيل جي آلودگي سان ڪم ڪندڙ مٿاڇري تي جذب ٿين ٿا. جسماني قدمن جهڙوڪ الٽراسونڪيشن، گرم ڪرڻ ۽ ويڪيوم پمپنگ کي ڪم ڪندڙ مٿاڇري مان نجاست کي ختم ڪرڻ لاءِ پڻ لاڳو ڪري سگهجي ٿو. پوءِ ڪم ڪندڙ ٽڪرن کي وڏي مقدار ۾ وڏي مقدار سان ڌوئي ويندي آهي.‑پاڪائي گرم‑۽‑صاف مٿاڇري حاصل ڪرڻ لاءِ ٿڌو ڊيونائيزڊ پاڻي.

1.1 ڪيميائي صفائي جي اهميت

پروسيس ٽيسٽنگ ۾ هر تجربي لاءِ ڪيميائي صفائي ضروري آهي. ڪيميائي صفائي جو معيار تجرباتي نتيجن تي هڪ اهم اثر وجهي ٿو. غلط صفائي ناڪام يا خراب ٿي سگهي ٿي.‑معياري تجرباتي نتيجا. تنهن ڪري، ڪامياب عمل جي تجربن لاءِ ڪيميائي صفائي جي ڪمن ۽ اصولن کي سمجهڻ ضروري آهي.

جيئن ته سڀ ڄاڻن ٿا، سيمي ڪنڊڪٽرز جي هڪ اهم خاصيت نجاست جي حوالي سان انهن جي اعليٰ حساسيت آهي. حصن تي نجاست کي به ڳوليو.‑في‑ملين ليول سيمي ڪنڊڪٽرز جي جسماني خاصيتن کي تبديل ڪري سگھي ٿو. هي ملڪيت ڊوپنگ ذريعي مختلف ڪمن سان سيمي ڪنڊڪٽر ڊوائيسز ٺاهڻ لاءِ استعمال ڪئي ويندي آهي. تنهن هوندي به، هي ساڳيو ملڪيت سيمي ڪنڊڪٽر لاءِ چئلينج پيدا ڪري ٿو.‑ڊوائيس جي عمل جا تجربا. ڪيميائي ري ايجنٽ، پروسيسنگ اوزار ۽ صفائي جو پاڻي سڀ نقصانڪار نجاست جي آلودگي جا ذريعا طور ڪم ڪري سگهن ٿا. ايستائين جو پراڻن سيمي ڪنڊڪٽر ويفر به ڊگهي عرصي تائين ماحول جي هوا ۾ رهڻ کان پوءِ قابل ذڪر نجاست جي آلودگي جو شڪار ٿيندا. ڪيميائي صفائي نقصانڪار نجاست جي آلودگي کي ختم ڪري ٿي ۽ صاف سلڪون کي برقرار رکي ٿي.‑ويفر سطحون.

1.2 ڪيميائي صفائي جو دائرو

ڪيميائي صفائي بنيادي طور تي ٽن قسمن تي مشتمل آهي:

سلڪون جي صفائي‑ويفر سطحون؛

ڌاتو جي مواد جي صفائي (مثال طور، بخارات جي اليڪٽروڊ لاءِ ٽنگسٽن فليمينٽ، بخارات جي سپورٽ لاءِ موليبڊينم شيٽ، بخارات جي ذريعن لاءِ ايلومينيم مصر، ڪروميم لاءِ ڪروميم)‑ماسڪ ٺاهڻ)؛

اوزارن ۽ برتنن جي صفائي (مثال طور، ڌاتو جا ٽوئيزر، ڪوارٽز ٽيوب، شيشي جا ڪنٽينر، گريفائٽ مولڊ، پلاسٽڪ ۽ رٻڙ جون شيون).

1.3 سليڪون تي آلودگي جي نجاست جا قسم‑ويفر سطحون

(1) ماليڪيولر‑قسم: نجاست جذب

عام ماليڪيولر‑سلڪون تي جذب ٿيل آلودگيون ٺاهيون‑ويفر جي مٿاڇري ۾ قدرتي يا مصنوعي گريس، رال ۽ تيل شامل آهن. سبسٽريٽ ڪٽڻ، پيسڻ ۽ پالش ڪرڻ دوران متعارف ڪرايل نجاست گهڻو ڪري هن درجي ۾ اچي ٿي. ٻين ذريعن ۾ فنگر پرنٽس، فوٽو ريزسٽ باقيات ۽ بچيل نامياتي شامل آهن‑محلول جا ذخيرا.

ماليڪيولر‑قسم جي نجاست گهڻو ڪري جسماني طور تي جذب ٿيل ۽ سلڪون سان ڳنڍيل آهن‑اليڪٽرو اسٽيٽڪ ڪشش ذريعي ويفر مٿاڇريون. گريس، رال ۽ تيل جا ماليڪيول عام طور تي غير‑قطبي. غير جانبدار نجاست جي ماليڪيولن ۽ مٿاڇري جي سلڪون ايٽم جي غير مطمئن باقي قوتن جي وچ ۾ ڪشش مان بانڊنگ پيدا ٿئي ٿي. هي تعامل ماليڪيولر ڪرسٽلز ۾ ماليڪيولن جي وچ ۾ وان ڊير والز قوتن جي برابر آهي. اهڙيون پرڪشش قوتون نسبتاً ڪمزور هونديون آهن ۽ وڌندڙ بين ماليڪيولر فاصلي سان تيزي سان زوال پذير ٿينديون آهن. اثرائتي رابطي جي حد تقريبن 2 آهي.‑3×10⁻⁸سينٽي ميٽر (2‑3 Å)، ماليڪيولر قطر جي برابر. تنهن ڪري ماليڪيولر‑قسم جي نجاست کي نسبتاً آساني سان ختم ڪري سگهجي ٿو.

هڪ ٻي وڏي خاصيت اها آهي ته گهڻا ماليڪيولر‑آلودگي جي قسم پاڻي آهي‑غير حل ٿيندڙ نامياتي مرڪب. انهن جي جذب سان سلڪون پيدا ٿئي ٿو‑ويفر مٿاڇري هائيڊروفوبڪ آهي، جيڪو ڊيونائيزڊ پاڻي / تيزاب جي وچ ۾ اثرائتي رابطي کي روڪي ٿو‑الڪلي محلول ۽ ويفر مٿاڇريون. هي ريجنٽس کي مٿاڇري جي ذرڙن سان لهه وچڙ ڪرڻ کان روڪي ٿو ۽ اثرائتي ڪيميائي صفائي کي روڪي ٿو.

(2) آئنڪ‑قسم: نجاست جذب

عام آئن‑سلڪون تي جذب ٿيل نجاستن کي شڪل ڏيو‑ويفر مٿاڇري ۾ K شامل آهن⁺، نه⁺، ڪيليفورنيا²⁺، ايم جي²⁺، في²⁺، ايڇ⁺، او ايڇ⁻، ايف⁻، ڪل⁻، ايس²⁻، CO₃²⁻۽ انهي ڪري. اهي نجاست مختلف ذريعن مان نڪرنديون آهن: چوڌاري هوا، برتن ۽ سامان، ڪيميائي ايجنٽ، گهٽ‑پاڪائي ڊي آئنائيزڊ پاڻي، نل جو پاڻي، خارج ٿيل ساهه ۽ آپريٽر جو پسينو.

آيونڪ‑جذب جو قسم گهڻو ڪري ڪيميسورپشن سان تعلق رکي ٿو. نجاست آئن ڪيميائي ذريعي ويفر سطحن سان ڳنڍجي ٿو‑بانڊ فورس. نجاست آئن ۽ مٿاڇري جي ايٽمن جي وچ ۾ توازن جو فاصلو انتهائي ننڍو آهي، تنهنڪري جذب ٿيل آئن کي سلڪون جالي جو حصو سمجهي سگهجي ٿو. ڪيميسرب ٿيل آئنڪ نجاستون ڦاسائڻ جي مرڪزن طور ڪم ڪري سگهن ٿيون: ڪجهه آزاد جالي اليڪٽرانن کي ڳنڍيندا آهن ۽ قبول ڪندڙ طور ڪم ڪندا آهن؛ ٻيا آزاد سوراخ ڦاسائيندا آهن ۽ عطيو ڏيندڙ طور ڪم ڪندا آهن. مضبوط ڪيميسورپشن فورسز جي ڪري، آئنڪ نجاستن کي هٽائڻ ماليڪيولر آلودگين کي ختم ڪرڻ کان وڌيڪ ڏکيو آهي.

(3) ايٽمي‑قسم: نجاست جذب

ايٽمي‑مٿاڇري جي آلودگي جي شڪل ۾ بنيادي طور تي ڌاتو جا ايٽم آهن جهڙوڪ سون، چاندي، ٽامي، لوهه ۽ نڪل. اهي ڌاتو ايٽم عام طور تي تيزابي ايچينٽس ۾ گهٽتائي واري بي گھرڻ جي رد عمل ذريعي پيدا ٿين ٿا، جيڪي سلڪون تي جمع ٿين ٿا.‑ويفر سطحون.

ايٽمي‑قسم جي جذب مضبوط ترين پابند قوت ڏيکاري ٿي ۽ ختم ڪرڻ ڏکيو آهي. ڳرو‑سون ۽ پلاٽينم جهڙا ڌاتو جا ايٽم عام تيزاب ۽ الڪليس سان مشڪل سان رد عمل ظاهر ڪن ٿا. تنهن ڪري حل ٿيندڙ ڪمپليڪس ٺاهڻ لاءِ خاص ري ايجنٽس جهڙوڪ ايڪوا ريگيا جي ضرورت پوندي آهي. پيچيده ڌاتو جون جنسون بعد ۾ اعليٰ‑پاڪائي ڊي آئنائيزڊ پاڻي.

1.4 جنرل سلڪون‑ويفر جي صفائي جو طريقو

جيئن مٿي تجزيو ڪيو ويو آهي، ماليڪيولر‑قسم جي نجاست کي ختم ڪرڻ نسبتاً آسان آهي. باقي ماليڪيولر آلودگي آئنڪ کي لڪائي سگهن ٿا‑۽ ايٽمي‑قسم جي نجاست ۽ انهن جي خاتمي ۾ رڪاوٽ. ان مطابق، سلڪون دوران ماليڪيولر آلودگي کي پهريان مڪمل طور تي ختم ڪيو وڃي‑ويفر ڪيميائي صفائي.

آيونڪ‑۽ ايٽمي‑قسم جي نجاست کي مضبوط مٿاڇري جي لاڳاپي سان ڪيمي جذب ڪيو ويندو آهي. ايٽمي آلودگي عام طور تي گهٽ مقدار ۾ موجود هوندا آهن ۽ عام تيزابن ۽ الڪليس ۾ غير فعال هوندا آهن؛ انهن کي صرف ايڪوا ريگيا يا تيزابي هائيڊروجن ذريعي حل ڪري سگهجي ٿو.‑پيرو آڪسائيڊ حل. ايڪوا ريگيا ۽ تيزابي هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ پڻ آئنڪ نجاست کي حل ڪن ٿا. معياري ڪم جو عمل تيزاب استعمال ڪري ٿو‑آئنڪ نجاست کي ختم ڪرڻ لاءِ پهرين الڪلي محلول يا الڪلي هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ. باقي آئنڪ آلودگي ۽ ايٽمي نجاست کي پوءِ ايڪوا ريگيا يا تيزابي هائيڊروجن پيرو آڪسائيڊ استعمال ڪندي هٽايو ويندو آهي. اعليٰ سان آخري ڌوئڻ‑پاڪائي ڊي آئنائيزڊ پاڻي عمل کي مڪمل ڪري ٿو.

مختصر ۾، عام سلڪون‑ويفر جي صفائي جو سلسلو آهي: ڊيگريسنگ→آئن هٽائڻ→ايٽمي‑نجاست ختم ڪرڻ→ڊي آئنائيزڊ‑پاڻي سان ڌوئڻ.

هر تجربي کان اڳ سلڪون ويفرز کي ڪيميائي صفائي مان گذرڻو پوندو. تنهن هوندي به، مٿاڇري جون حالتون ڊوڙ کان ڊوڙ تائين مختلف هونديون آهن. تنهن ڪري صفائي وارا ڪيميڪل ۽ ترجيحي هدف ان مطابق مختلف هوندا آهن. عملي صفائي جا ڪم لچڪدار آهن. ڪنڪريٽ طريقا ۽ قدم ڪيس تي طئي ڪيا ويندا.‑by‑اصل صفائي جي مطابق ڪيس جي بنياد تي‑اثر جون گهرجون.

1.5 عام ڌاتو ۽ برتنن جي صفائي جو علاج

ڌاتوئي مواد ۽ ليبارٽري اوزار سلڪون جا اهم ذريعا آهن.‑ويفر آلودگي. ويفر جي ضمانت لاءِ ڌاتو ۽ برتنن جي مڪمل صفائي لازمي آهي‑مٿاڇري جي صفائي. ڌاتو ۽ برتنن لاءِ عام صفائي جو اصول هي آهي: پهرين چکنائي جي آلودگي کي هٽايو؛ تيزاب، الڪليس، ڌوئڻ جي محلول يا ايڪوا ريگيا سان ايچنگ يا ڌوئڻ ڪريو؛ ۽ اعليٰ سان مڪمل طور تي ڌوئڻ سان ختم ڪريو.‑پاڪائي ڊي آئنائيزڊ پاڻي.

2 حفاظتي ڄاڻ

تجربن ۾ اڪثر ڪري مختلف ڪيميائي مادا ۽ گيسون استعمال ڪيون وينديون آهن، جن ۾ ٻرندڙ، ڌماڪيدار، زهريلو ۽ corrosive تيزاب شامل آهن.‑الڪلي مادا. غلط هٿ ڪرڻ سان حادثا ٿي سگهن ٿا. بچاءُ جي قدمن کي ترجيح ڏني وڃي. جيڪڏهن ڪو حادثو ٿئي ٿو، ته پرسڪون رهو ۽ مناسب اصلاحي ڪارروايون فوري طور تي لاڳو ڪريو.

2.1 نامياتي محلولن جو محفوظ استعمال

عام نامياتي محلولن ۾ ٽوليوين، ايسٽون، ايٿانول، ميٿائل ايٿائل ڪيٽون، ٽرائڪلوروٿيلين ۽ ڪاربان ٽيٽرا ڪلورائڊ شامل آهن. گھڻا نامياتي محلول ٻرندڙ هوندا آهن ۽ تيز گرمي پد تي ٻرندا آهن.‑گرمي پد جي حالتن يا کليل باهه جي ويجهو. انهن کي آگ جي ذريعن کان پري ٿڌي جڳهن تي ذخيرو ڪريو. سالوينٽ ڪنٽينرز کي سڌو سنئون برقي چولن تي گرم نه ڪريو؛ پاڻي‑جڏهن گرم ڪرڻ ضروري هجي ته غسل ​​خاني کي گرم ڪرڻ کي ترجيح ڏني ويندي آهي. باهه لڳڻ جي صورت ۾، نم ڪپڙي، سٺي ريتي، ڪاربان سان باهه وسايو.‑ڊاءِ آڪسائيڊ باهه وسائيندڙ، ڪاربان‑ٽيٽرا ڪلورائيڊ باهه وسائڻ وارا يا فوم باهه وسائڻ وارا. ڪڏهن به پاڻي يا پاڻي نه لڳايو‑تي ٻڌل تيزاب‑الڪلي بجھائيندڙ ايجنٽ.

نامياتي محلول غير مستحڪم هوندا آهن ۽ انهن ۾ زهر جا مختلف درجا هوندا آهن. سڀئي آپريشن مناسب هوا جي وهڪري سان فيوم هوڊ اندر ڪيا ويندا.

2.2 تيزاب ۽ الڪليس جو محفوظ انتظام

تجربا مضبوط استعمال ڪن ٿا‑تيزابي محلول جهڙوڪ سلفورڪ ايسڊ، نائٽرڪ ايسڊ، هائيڊروڪلورڪ ايسڊ، هائيڊروفلورڪ ايسڊ ۽ ايڪوا ريگيا، ۽ گڏوگڏ مضبوط‑الڪلي محلول جن ۾ سوڊيم هائيڊرو آڪسائيڊ ۽ پوٽاشيم هائيڊرو آڪسائيڊ شامل آهن. اهي مادا انساني چمڙي ۽ ڪپڙن لاءِ تمام گهڻا خراب ڪندڙ آهن، جن کي محتاط آپريشنل حفاظتي ڪنٽرول جي ضرورت آهي.

انهن علائقن ۾ موثر وينٽيليشن ۽ ايگزاسٽ سسٽم نصب ڪريو جتي تيزابي يا الڪلي بخارات گڏ ٿي سگهن ٿا.

آپريٽرن کي مناسب حفاظتي سامان پائڻ گهرجي جيئن ته رٻڙ جا دستانا ۽ ريسپائريٽر.

ڪڏهن به تيزاب يا الڪلي محلول کي وات سان نه ڇڪيو؛ رٻڙ جي بلب سان لڳل پائپيٽ استعمال ڪريو.

بوتل جي ٽپڻ يا ٽٽڻ کان بچڻ لاءِ ٽرانسپورٽ دوران احتياط ڪريو. ڪنٽينر کولڻ وقت بوتل جي سوراخن کي عملي کان پري رکو.

هميشه پاڻي ۾ سلفرڪ ايسڊ کي نرم ڪرڻ لاءِ آهستي آهستي شامل ڪريو. ڪڏهن به پاڻي کي مرڪوز سلفرڪ ايسڊ ۾ نه وجهو.

غير جانبدار ڪرڻ کان اڳ، مرڪوز تيزاب يا الڪليس کي پاڻي سان ملايو، پوءِ لاڳاپيل الڪلي يا تيزابي محلول استعمال ڪندي غير جانبدار ڪرڻ ڪريو.

خالي برتن جيڪي اڳ ۾ مرڪوز تيزاب يا الڪليس رکيا هئا، انهن کي مڪمل طور تي پاڻي نيڪال ڪيو وڃي، بار بار پاڻي سان ڌوئڻ گهرجي، ۽ پوءِ معمول جي صفائي جي طريقيڪار کي اختيار ڪيو وڃي.

تيزاب جي صورت ۾‑الڪلي ساڙي، متاثر ٿيل ٽشو کي فوري طور تي گھڻي وهندڙ پاڻي سان ڌوئي ڇڏيو. جيڪڏهن ڇِپَ اکين ۾ داخل ٿين ٿا، ته اکين کي تيزيءَ سان نل جي پاڻي جي وڏي مقدار سان سيراب ڪريو. ساڙڻ جي شدت يا اکين جي نمائش کان سواءِ، ڌوئڻ کان پوءِ فوري طور تي طبي علاج حاصل ڪريو.

2.3 گيسن جي محفوظ سنڀال

تجرباتي گيسون اعليٰ ذريعي فراهم ڪيون وينديون آهن‑پريشر سلنڈر يا گئس پائيپ لائينون. ڪجهه گئسن کي ملائڻ سان باهه يا ڌماڪو ٿي سگهي ٿو.

گئس سلنڈر رنگين آهن‑شامل ٿيل گيسن جي سڃاڻپ لاءِ ڪوڊ ٿيل ۽ ليبل ٿيل. سلنڈر گئس کي تيز دٻاءُ تي رکندا آهن؛ نوان ڀريل سلنڈر تقريبن 150 تائين پهچن ٿا ڪلوگرام/سينٽي ميٽر². اسٽوريج ۽ استعمال دوران خاص حفاظتي احتياط لاڳو ٿين ٿا.

اونهاري ۾ گئس سلنڈرن کي سڌي سنئين روشني کان بچايو. ٻرندڙ مواد ۽ اگنيشن ذريعن کي سلنڈر کان پري رکو.‑اسٽوريج زونز.

گئس جي رساو سبب ٿيندڙ حادثن کان بچڻ لاءِ گئس جي جوڙن کي الڳ الڳ ڪمرن ۾ ذخيرو ڪريو جيڪي رابطي تي باهه يا ڌماڪيدار طور تي رد عمل ڪن ٿا (مثال طور هائيڊروجن ۽ آڪسيجن سلنڈر).

سلنڈر گيس کي مڪمل طور تي ختم نه ڪريو؛ سلنڈر اندر هڪ خاص باقي دٻاءُ برقرار رکو.

سلنڈر والوز ۽ رنچن تي چکن جي آلودگي کي روڪيو.

هائيڊروجن استعمال ڪرڻ وقت، سامان مان هوا کي غير فعال گئس سان صاف ڪريو، ليڪ لاءِ سڄي سسٽم جو معائنو ڪريو، ۽ فليش بيڪ گرفتار ڪندڙ نصب ڪريو.

2.4 زهريلي مادن جي محفوظ سنڀال

تجربن ۾ زهريلي ڪيميائي ري ايجنٽس ۽ مرڪبن سان ڪم ڪرڻ وقت زهر کان بچاءُ ڪريو. بنيادي حفاظتي اصول هيٺ ڏنل آهن:

فيوم هوڊ اندر آپريشن ڪريو. فضول جي باقيات ۽ فضول مائع کي مقرر ڪيل محفوظ هنڌن تي اڇلائڻ کان اڳ علاج ڪريو.

ريسپائريٽر ۽ حفاظتي دستانا پائڻ. هر قيمت تي چمڙي جي رابطي ۽ زهريلي مواد جي وات جي استعمال کان پاسو ڪريو.

تجربن کي ختم ڪرڻ کان پوءِ دستانن کي هٽائڻ کان اڳ پاڻي سان چڱي طرح ڌوئو.