У полупроводнику‑У експериментима са уређајима, хемијско чишћење се односи на уклањање разних штетних нечистоћа или уљних загађивача адсорбованих на површинама полупроводника, металних материјала и лабораторијског прибора. Чишћење користи хемијске реагенсе и органске раствараче за покретање хемијских реакција и ефеката растварања са нечистоћама и уљним загађивачима адсорбованим на површинама радних предмета. Физичке мере као што су ултразвук, загревање и вакуумско пумпање такође се могу применити за десорбцију нечистоћа са површина радних предмета. Радни предмети се затим испирају великим количинама висококвалитетног...‑чистоћа врућа‑и‑хладном дејонизованом водом да би се добиле чисте површине.
1.1 Значај хемијског чишћења
Хемијско чишћење је неопходно за сваки експеримент у процесном тестирању. Квалитет хемијског чишћења има критичан утицај на експерименталне резултате. Неправилно чишћење може довести до неуспешних или лоших‑квалитетни експериментални резултати. Стога је разумевање функција и принципа хемијског чишћења неопходно за успешне процесне експерименте.
Као што је добро познато, једно од кључних својстава полупроводника је њихова висока осетљивост на нечистоће. Чак и трагови нечистоћа на деловима‑по‑милионски ниво може променити физичка својства полупроводника. Ово својство се користи за израду полупроводничких уређаја са различитим функцијама путем допирања. Ипак, исто ово својство ствара изазове за полупроводнике‑експерименти са уређајима. Хемијски реагенси, алати за обраду и вода за чишћење могу деловати као извори штетне контаминације нечистоћама. Чак ће и беспрекорне полупроводничке плочице претрпети приметну контаминацију нечистоћама након дужег излагања амбијенталном ваздуху. Хемијско чишћење елиминише штетну контаминацију нечистоћама и одржава чист силицијум.‑површине вафла.
1.2 Обим хемијског чишћења
Хемијско чишћење углавном обухвата три категорије:
Чишћење силикона‑површине вафла;
Чишћење металних материјала (нпр. волфрамових влакана за електроде за испаравање, молибденских лимова за носаче за испаравање, алуминијумских легура за изворе испаравања, хрома за хром‑израда маски);
Чишћење алата и посуда (нпр. металне пинцете, кварцне цеви, стаклене посуде, графитне калупе, пластични и гумени производи).
1.3 Врсте загађујућих нечистоћа на силицијуму‑Површине вафле
(1) Молекуларни‑Тип нечистоћа Адсорпција
Типични молекуларни‑формирају загађиваче адсорбоване на силицијуму‑Површине плочица укључују природне или синтетичке масти, смоле и уља. Нечистоће унете током сечења, брушења и полирања подлоге углавном спадају у ову категорију. Остали извори укључују отиске прстију, остатке фоторезиста и преостале органске материје.‑наслаге растварача.
Молекуларни‑Нечистоће овог типа се углавном физички адсорбују и везују за силицијум‑површине плочица електростатичким привлачењем. Молекули масти, смола и уља углавном нису‑поларни. Везивање настаје услед привлачења између неутралних молекула нечистоћа и незадовољених резидуалних сила површинских атома силицијума. Ова интеракција је еквивалентна ван дер Валсовим силама међу молекулима у молекуларним кристалима. Такве привлачне силе су релативно слабе и брзо опадају са повећањем међумолекуларне удаљености. Ефективни опсег интеракције је приближно 2‑3×10⁻⁸цм (2‑3 Å), упоредиво са молекуларним пречницима. Стога молекуларни‑Нечистоће овог типа могу се релативно лако уклонити.
Још једна важна карактеристика је да већина молекуларних‑врста загађивача је вода‑нерастворљива органска једињења. Њихова адсорпција чини силицијум‑површине вафла су хидрофобне, што спречава ефикасан контакт између дејонизоване воде/киселине‑алкалних раствора и површина плочица. Ово спречава интеракцију реагенса са површинским честицама и инхибира ефикасно хемијско чишћење.
(2) Јонски‑Тип нечистоћа Адсорпција
Заједнички јон‑формирају нечистоће адсорбоване на силицијуму‑површине плочица укључују К⁺, На⁺, Калифорнија²⁺, Мг²⁺, Фе²⁺, Х⁺, Охајо⁻, Ф⁻, Кл⁻, С²⁻, Колорадо₃²⁻и тако даље. Ове нечистоће потичу из различитих извора: амбијентални ваздух, прибор и опрема, хемијски агенси, ниске‑дејонизована вода чистоће, вода из славине, издахнути дах и зној оператера.
Јонски‑Тип адсорпције углавном припада хемисорпцији. Јони нечистоћа се везују за површине плочица путем хемијских‑силе веза. Равнотежна растојања између јона нечистоћа и површинских атома су изузетно кратка, тако да се адсорбовани јони могу сматрати делом силицијумске решетке. Хемисорбоване јонске нечистоће могу деловати као центри хватања: неки везују слободне електроне решетке и служе као акцептори; други хватају слободне шупљине и функционишу као донори. Због јаких хемисорпционих сила, уклањање јонских нечистоћа је много теже него елиминисање молекуларних загађивача.
(3) Атомски‑Тип нечистоћа Адсорпција
Атомски‑Површински загађивачи су првенствено метални атоми као што су злато, сребро, бакар, гвожђе и никл. Ови атоми метала обично настају реакцијама редуктивног замењивања у киселим средствима за нагризање, таложећи се на силицијум‑површине вафла.
Атомски‑адсорпција типа показује најјачу силу везивања и најтеже је елиминисати. Тешки‑Атоми метала попут злата и платине једва реагују са обичним киселинама и алкалијама. Због тога су потребни посебни реагенси попут царске воде да би се формирали растворљиви комплекси. Комплексне металне врсте се потом испирају високим‑дејонизована вода високе чистоће.
1.4 Општи силицијум‑Поступак чишћења вафле
Као што је горе анализирано, молекуларно‑Нечистоће овог типа се релативно лако уклањају. Преостали молекуларни загађивачи могу маскирати јонске‑и атомски‑нечистоће типа и ометају њихово уклањање. Сходно томе, молекуларни загађивачи морају се прво потпуно елиминисати током силицијума‑хемијско чишћење плочица.
Јонски‑и атомски‑Нечистоће овог типа се хемисорбују са јаким површинским афинитетом. Атомски загађивачи су обично присутни у малим количинама и инертни су према уобичајеним киселинама и базама; могу се растворити само царском водом или киселим водоником.‑раствори пероксида. Царска вода и кисели водоник-пероксид такође растварају јонске нечистоће. Стандардни ток рада користи киселину‑алкални раствори или алкални водоник-пероксид да би се прво уклониле јонске нечистоће. Преостали јонски загађивачи и атомске нечистоће се затим уклањају помоћу царске воде или киселог водоник-пероксида. Завршно испирање са високим‑Чиста дејонизована вода завршава процес.
Укратко, општи силицијум‑Редослед чишћења плочице је: Одмашћивање→Уклањање јона→Атомски‑уклањање нечистоћа→Дејонизовано‑испирање водом.
Силицијумске плочице морају бити хемијски очишћене пре сваког експеримента. Ипак, површински услови се разликују од експеримента до експеримента. Хемикалије за чишћење и приоритетни циљеви се стога разликују у складу са тим. Практични токови рада чишћења су флексибилни. Конкретне методе и кораци биће одређени за сваки случај.‑by‑појединостима, у зависности од стварног чишћења‑захтеви за ефектом.
1.5 Третман чишћења за обичне метале и прибор за јело
Метални материјали и лабораторијски алати су главни извори силицијума‑контаминација вафле. Темељно чишћење метала и прибора је обавезно како би се гарантовала‑чистоћа површине. Општи принцип чишћења метала и прибора је: прво уклонити масне загађиваче; извршити нагризање или прање киселинама, алкалијама, растворима за прање или царском водом; и завршити темељним испирањем високим‑дејонизована вода високе чистоће.
2 Безбедносно знање
Експерименти често користе разне хемикалије и гасове, укључујући запаљиве, експлозивне, токсичне и корозивне киселине.‑алкалне супстанце. Неправилно руковање може изазвати несреће. Превентивне мере треба дати приоритет. Уколико дође до несреће, останите мирни и одмах предузмите одговарајуће корективне мере.
2.1 Безбедно руковање органским растварачима
Уобичајени органски растварачи укључују толуен, ацетон, етанол, метил етил кетон, трихлоретилен и угљен-тетрахлорид. Већина органских растварача је запаљива и запали се под високим температурама.‑температурним условима или близу отвореног пламена. Чувати их на хладним местима даље од извора паљења. Не загревајте посуде са растварачима директно на електричним шпоретима; вода‑Грејање купатила је пожељно када је грејање неопходно. У случају пожара, угасите пламен влажном крпом, финим песком, угљем‑диоксидни апарати за гашење, угљеник‑апарати за гашење пожара са тетрахлоридом или пеном. Никада не користите воду или воду‑на бази киселине‑алкална средства за гашење пожара.
Органски растварачи су испарљиви и поседују различите степене токсичности. Све операције треба обављати унутар димних комора са одговарајућом вентилацијом.
2.2 Безбедно руковање киселинама и алкалијама
Експерименти користе јаке‑кисели раствори као што су сумпорна киселина, азотна киселина, хлороводонична киселина, флуороводонична киселина и царска вода, као и јаке‑алкални раствори, укључујући натријум хидроксид и калијум хидроксид. Ове супстанце су веома корозивне за људску кожу и одећу, што захтева пажљиву контролу безбедности при раду.
Инсталирајте ефикасне системе за вентилацију и издувавање у просторијама где се могу накупљати испарења киселина или алкалија.
Оператори морају носити одговарајућу заштитну опрему као што су гумене рукавице и респиратори.
Никада не пипетирајте растворе киселина или алкалија устима; користите пипете са гуменим балонама.
Будите опрезни током транспорта како бисте спречили превртање или ломљење боце. Усмерите отворе боца даље од особља приликом отварања контејнера.
Увек полако додајте сумпорну киселину у воду ради разблаживања. Никада не сипајте воду у концентровану сумпорну киселину.
Пре неутрализације, разблажите концентроване киселине или алкалије водом, а затим извршите неутрализацију одговарајућим растворима алкалија или киселина.
Празне посуде које су претходно садржавале концентроване киселине или алкалије морају се потпуно испразнити, више пута испрати водом, а затим подвргнути рутинским поступцима чишћења.
У случају киселине‑У случају опекотина од алкалија, одмах испрати захваћено ткиво са доста текуће воде. Ако прскање доспе у очи, брзо испрати очи великим количинама воде из славине. Након испирања одмах потражити медицинску помоћ, без обзира на тежину опекотина или изложеност ока.
2.3 Безбедно руковање гасовима
Експериментални гасови се доводе преко високог‑боце под притиском или гасоводи. Мешање одређених гасова може довести до сагоревања или експлозије.
Гасне боце су у боји‑кодирани и обележени ради идентификације садржаних гасова. Боце држе гас под високим притиском; новонапуњене боце достижу приближно 150 кг/цм²Посебне мере предострожности важе током складиштења и употребе.
Избегавајте директно излагање гасних боца лети. Држите запаљиве материјале и изворе паљења даље од боце.‑зоне складиштења.
Гасне парове који реагују запаљиво или експлозивно при контакту (нпр. боце са водоником и кисеоником) складиштите у одвојеним изолованим просторијама како бисте спречили незгоде изазване цурењем гаса.
Не испуштајте гас у потпуности из боце; задржите одређени преостали притисак унутар боца.
Спречите контаминацију вентила и кључева цилиндра масноћом.
Приликом коришћења водоника, испустите ваздух из опреме инертним гасом, прегледајте цео систем на цурења и инсталирајте одводнике повратног паљења.
2.4 Безбедно руковање токсичним супстанцама
Спречите тровање при раду са токсичним хемијским реагенсима и једињењима у експериментима. Основни принципи безбедности су следећи:
Обављајте радове унутар димних комора. Третирајте остатке отпада и отпадне течности пре него што их одложите на одређена безбедна места.
Носите респираторе и заштитне рукавице. Избегавајте контакт са кожом и орално унос токсичних материјала по сваку цену.
Темељно исперите рукавице водом пре него што их скинете након завршетка експеримената.
Време објаве: 30. јул 2026.