سیمی کنڈکٹر میں-ڈیوائس کے عمل کے تجربات، کیمیائی صفائی سے مراد سیمی کنڈکٹرز، دھاتی مواد اور لیبارٹری کے برتنوں کی سطحوں پر جذب ہونے والی مختلف نقصان دہ نجاستوں یا تیل کی آلودگیوں کو ہٹانا ہے۔ صفائی ستھرائی میں کیمیکل ری ایجنٹس اور نامیاتی سالوینٹس کا استعمال کیا جاتا ہے تاکہ کیمیکل رد عمل اور تحلیل کے اثرات کو متحرک کیا جا سکے اور کام کے ٹکڑے کی سطحوں پر جذب ہونے والے تیل کے آلودگیوں کے ساتھ۔ جسمانی اقدامات جیسے الٹراسونیکیشن، ہیٹنگ اور ویکیوم پمپنگ کا اطلاق ورک پیس کی سطحوں سے نجاست کو ختم کرنے کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ پھر ورک پیس کو بڑی مقدار میں ہائی کے ساتھ دھویا جاتا ہے۔-پاکیزگی گرم-اور-صاف سطحوں کو حاصل کرنے کے لئے ٹھنڈا deionized پانی.
1.1 کیمیائی صفائی کی اہمیت
عمل کی جانچ میں ہر تجربے کے لیے کیمیائی صفائی کی ضرورت ہوتی ہے۔ کیمیائی صفائی کا معیار تجرباتی نتائج پر ایک اہم اثر ڈالتا ہے۔ غلط صفائی ناکام یا ناقص ہو سکتی ہے۔-معیاری تجرباتی نتائج۔ لہذا، کامیاب عمل کے تجربات کے لیے کیمیائی صفائی کے افعال اور اصولوں کو سمجھنا ضروری ہے۔
جیسا کہ اچھی طرح سے جانا جاتا ہے، سیمی کنڈکٹرز کی ایک اہم خاصیت ان کی نجاست کے لیے اعلیٰ حساسیت ہے۔ یہاں تک کہ حصوں میں نجاست کا پتہ لگائیں۔-فی-ملین لیول سیمی کنڈکٹرز کی جسمانی خصوصیات کو تبدیل کر سکتا ہے۔ اس پراپرٹی کو ڈوپنگ کے ذریعے متنوع افعال کے ساتھ سیمی کنڈکٹر ڈیوائسز بنانے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ بہر حال، یہی خاصیت سیمی کنڈکٹر کے لیے چیلنجز پیدا کرتی ہے۔-ڈیوائس کے عمل کے تجربات۔ کیمیکل ری ایجنٹس، پروسیسنگ ٹولز اور صفائی کا پانی سب نقصان دہ ناپاک آلودگی کے ذرائع کے طور پر کام کر سکتے ہیں۔ یہاں تک کہ قدیم سیمی کنڈکٹر ویفرز بھی محیط ہوا کے طویل عرصے تک نمائش کے بعد نمایاں ناپاک آلودگی کا شکار ہوں گے۔ کیمیائی صفائی نقصان دہ نجاست کو ختم کرتی ہے اور صاف سلیکون کو برقرار رکھتی ہے۔-ویفر سطحوں.
1.2 کیمیائی صفائی کا دائرہ
کیمیائی صفائی بنیادی طور پر تین اقسام کا احاطہ کرتی ہے:
سلکان کی صفائی-ویفر سطحوں؛
دھاتی مواد کی صفائی (مثال کے طور پر، بخارات کے الیکٹروڈ کے لیے ٹنگسٹن فلیمینٹس، بخارات کے لیے مولیبڈینم کی چادریں، بخارات کے ذرائع کے لیے ایلومینیم کے مرکب، کرومیم کے لیے کرومیم-ماسک کی تیاری)
اوزاروں اور برتنوں کی صفائی (مثال کے طور پر، دھاتی چمٹی، کوارٹج ٹیوب، شیشے کے برتن، گریفائٹ کے سانچوں، پلاسٹک اور ربڑ کی مصنوعات)۔
1.3 سیلیکون پر آلودہ نجاست کی اقسام-ویفر سطحیں۔
(1) سالماتی-ناپاکی جذب کرنے کی قسم
عام سالماتی-سلیکون پر جذب شدہ آلودگیوں کی شکل-ویفر سطحوں میں قدرتی یا مصنوعی چکنائی، رال اور تیل شامل ہیں۔ سبسٹریٹ کاٹنے، پیسنے اور پالش کرنے کے دوران متعارف ہونے والی نجاست زیادہ تر اس زمرے میں آتی ہے۔ دیگر ذرائع میں فنگر پرنٹس، فوٹو ریزسٹ کی باقیات اور بچا ہوا نامیاتی شامل ہیں۔-سالوینٹس کے ذخائر.
سالماتی-قسم کی نجاستیں زیادہ تر جسمانی طور پر جذب ہوتی ہیں اور سلکان سے جڑی ہوتی ہیں۔-الیکٹرو اسٹاٹک کشش کے ذریعہ ویفر سطحیں۔ چکنائی، رال اور تیل کے مالیکیول عام طور پر غیر ہوتے ہیں۔-قطبی بانڈنگ غیر جانبدار ناپاک مالیکیولز اور سطحی سلکان ایٹموں کی غیر مطمئن بقایا قوتوں کے درمیان کشش سے پیدا ہوتی ہے۔ یہ تعامل مالیکیولر کرسٹل میں مالیکیولز کے درمیان وین ڈیر والز فورسز کے برابر ہے۔ ایسی پرکشش قوتیں نسبتاً کمزور ہوتی ہیں اور بڑھتی ہوئی بین سالمی فاصلے کے ساتھ تیزی سے زوال پذیر ہوتی ہیں۔ مؤثر تعامل کی حد تقریباً 2 ہے۔-3×10⁻⁸سینٹی میٹر (2-3 Å)، سالماتی قطر سے موازنہ۔ اس لیے سالماتی-قسم کی نجاست کو نسبتاً آسانی سے دور کیا جا سکتا ہے۔
ایک اور بڑی خصوصیت یہ ہے کہ زیادہ تر سالماتی-قسم کے آلودگی پانی ہیں۔-ناقابل حل نامیاتی مرکبات۔ ان کا جذب سلکان کو پیش کرتا ہے۔-ویفر سطحیں ہائیڈروفوبک ہیں، جو ڈیونائزڈ پانی / تیزاب کے درمیان موثر رابطے میں رکاوٹ ہیں۔-الکلی حل اور ویفر سطحیں۔ یہ ری ایجنٹس کو سطح کے ذرات کے ساتھ تعامل سے روکتا ہے اور مؤثر کیمیائی صفائی کو روکتا ہے۔
(2) Ionic-ناپاکی جذب کرنے کی قسم
عام آئن-سلیکون پر جذب ہونے والی نجاست کی شکل-ویفر سطحوں میں K شامل ہیں۔⁺، نا⁺، Ca²⁺، ایم جی²⁺، Fe²⁺، ایچ⁺، اوہ⁻، ایف⁻،کل⁻، ایس²⁻, CO₃²⁻اور اسی طرح آگے. یہ نجاست مختلف ذرائع سے پیدا ہوتی ہے: محیطی ہوا، برتن اور سامان، کیمیائی ایجنٹ، کم-پاکیزگی deionised پانی، نل کے پانی، سانس چھوڑنے اور آپریٹر پسینہ.
Ionic-قسم کا جذب زیادہ تر کیمیسورپشن سے تعلق رکھتا ہے۔ کیمیکل کے ذریعے ناپاکی والے آئنوں کو ویفر سطحوں سے جوڑتا ہے۔-بانڈ فورسز. ناپاک آئنوں اور سطحی ایٹموں کے درمیان توازن کا فاصلہ انتہائی مختصر ہے، اس طرح کہ جذب شدہ آئنوں کو سلیکون جالی کا حصہ سمجھا جا سکتا ہے۔ کیمیسوربڈ آئنک نجاست پھنسنے کے مراکز کے طور پر کام کر سکتی ہے: کچھ مفت جالی الیکٹرانوں کو باندھتے ہیں اور قبول کنندگان کے طور پر کام کرتے ہیں۔ دوسرے مفت سوراخوں کو پھنساتے ہیں اور عطیہ دہندگان کے طور پر کام کرتے ہیں۔ مضبوط کیمیسورپشن قوتوں کی وجہ سے، آئنک نجاست کو ہٹانا سالماتی آلودگیوں کو ختم کرنے سے کہیں زیادہ مشکل ہے۔
(3) جوہری-ناپاکی جذب کرنے کی قسم
جوہری-شکل کی سطح کے آلودگی بنیادی طور پر دھاتی ایٹم ہیں جیسے سونا، چاندی، تانبا، لوہا اور نکل۔ یہ دھاتی ایٹم عام طور پر تیزابی نقاشی میں تخفیف پذیر نقل مکانی کے رد عمل سے پیدا ہوتے ہیں، سلکان پر جمع ہوتے ہیں۔-ویفر سطحوں.
جوہری-قسم جذب سب سے مضبوط پابند قوت کی نمائش کرتا ہے اور اسے ختم کرنا مشکل ہے۔ بھاری-سونے اور پلاٹینم جیسے دھاتی ایٹم عام تیزاب اور الکلیس کے ساتھ بمشکل رد عمل ظاہر کرتے ہیں۔ اس لیے گھلنشیل کمپلیکس بنانے کے لیے ایکوا ریجیا جیسے خصوصی ریجنٹس کی ضرورت ہوتی ہے۔ پیچیدہ دھاتی پرجاتیوں کو بعد میں ہائی کے ساتھ دھویا جاتا ہے۔-پاکیزگی deionized پانی.
1.4 جنرل سلیکون-ویفر کی صفائی کا طریقہ کار
جیسا کہ اوپر تجزیہ کیا گیا ہے، سالماتی-قسم کی نجاست کو دور کرنا نسبتاً آسان ہے۔ باقی سالماتی آلودگی آئنک کو ماسک کر سکتے ہیں۔-اور جوہری-نجاست ٹائپ کریں اور ان کو ہٹانے میں رکاوٹ ڈالیں۔ اس کے مطابق، سالماتی آلودگیوں کو سلکان کے دوران پہلے مکمل طور پر ختم کیا جانا چاہیے۔-ویفر کیمیائی صفائی.
Ionic-اور جوہری-قسم کی نجاستوں کو مضبوط سطح کے تعلق کے ساتھ کیمیسورب کیا جاتا ہے۔ جوہری آلودگی عام طور پر کم مقدار میں موجود ہوتے ہیں اور عام تیزابوں اور الکالیوں کے لیے غیر فعال ہوتے ہیں۔ وہ صرف ایکوا ریجیا یا تیزابی ہائیڈروجن سے تحلیل ہو سکتے ہیں۔-پیرو آکسائیڈ کے حل ایکوا ریگیا اور تیزابی ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ بھی آئنک نجاست کو تحلیل کرتے ہیں۔ معیاری ورک فلو تیزاب کا استعمال کرتا ہے۔-الکلی محلول یا الکلائن ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ پہلے آئنک نجاست کو دور کرنے کے لیے۔ اس کے بعد ایکوا ریگیا یا تیزابی ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کا استعمال کرتے ہوئے بقایا آئنک آلودگی اور جوہری نجاست کو ہٹا دیا جاتا ہے۔ اعلی کے ساتھ ایک حتمی کللا-پاکیزگی ڈیونائزڈ پانی اس عمل کو مکمل کرتا ہے۔
خلاصہ میں، جنرل سلکان-ویفر کی صفائی کی ترتیب ہے: Degreasing→آئن کو ہٹانا→جوہری-نجاست کو ہٹانا→ڈیونائزڈ-پانی سے کلی کرنا.
سلیکون ویفرز کو ہر تجربے سے پہلے کیمیائی صفائی سے گزرنا چاہیے۔ بہر حال، سطح کے حالات دوڑنے سے مختلف ہوتے ہیں۔ کیمیکلز کی صفائی اور ترجیحی اہداف اس کے مطابق مختلف ہوتے ہیں۔ عملی صفائی کے ورک فلو لچکدار ہیں۔ کسی معاملے پر ٹھوس طریقے اور اقدامات کا تعین کیا جائے گا۔-by-اصل صفائی کے مطابق کیس کی بنیاد-اثر کی ضروریات.
1.5 عام دھاتوں اور برتنوں کے لیے صفائی کا علاج
دھاتی مواد اور لیبارٹری کے اوزار سلکان کے بڑے ذرائع ہیں۔-ویفر کی آلودگی. ویفر کی ضمانت کے لیے دھاتوں اور برتنوں کی مکمل صفائی لازمی ہے۔-سطح کی صفائی. دھاتوں اور برتنوں کی صفائی کا عمومی اصول یہ ہے: پہلے چکنائی کی آلودگی کو ہٹا دیں۔ تیزاب، الکلیس، واشنگ سلوشنز یا ایکوا ریگیا کے ساتھ اینچنگ یا دھونے؛ اور اعلی کے ساتھ اچھی طرح سے کلی کرکے ختم کریں۔-پاکیزگی deionized پانی.
2 حفاظتی علم
تجربات اکثر متنوع کیمیکلز اور گیسوں کو استعمال کرتے ہیں، بشمول آتش گیر، دھماکہ خیز، زہریلا اور corrosive ایسڈ-الکلی مادے. غلط ہینڈلنگ حادثات کا باعث بن سکتی ہے۔ احتیاطی تدابیر کو ترجیح دی جائے۔ اگر کوئی حادثہ پیش آتا ہے تو پرسکون رہیں اور مناسب اصلاحی اقدامات کو فوری طور پر نافذ کریں۔
2.1 نامیاتی سالوینٹس کی محفوظ ہینڈلنگ
عام نامیاتی سالوینٹس میں ٹولیون، ایسیٹون، ایتھنول، میتھائل ایتھائل کیٹون، ٹرائکلوریتھیلین اور کاربن ٹیٹرا کلورائیڈ شامل ہیں۔ زیادہ تر نامیاتی سالوینٹس آتش گیر ہوتے ہیں اور اونچے نیچے بھڑکتے ہیں۔-درجہ حرارت کے حالات یا کھلی آگ کے قریب۔ انہیں اگنیشن ذرائع سے دور ٹھنڈی جگہوں پر اسٹور کریں۔ سالوینٹ کنٹینرز کو براہ راست بجلی کے چولہے پر گرم نہ کریں۔ پانی-جب ہیٹنگ ضروری ہو تو غسل کو ترجیح دی جاتی ہے۔ آگ لگنے کی صورت میں نم کپڑے، باریک ریت، کاربن سے آگ بجھائیں۔-ڈائی آکسائیڈ بجھانے والے، کاربن-tetrachloride آگ بجھانے والے یا جھاگ آگ بجھانے والے. پانی یا پانی کبھی نہ لگائیں۔-پر مبنی تیزاب-الکلی بجھانے والے ایجنٹ۔
نامیاتی سالوینٹس غیر مستحکم ہیں اور زہریلا کی مختلف ڈگریوں کے مالک ہیں۔ تمام آپریشن فیوم ہڈز کے اندر مناسب وینٹیلیشن کے ساتھ کیے جائیں گے۔
2.2 تیزاب اور الکلیس کا محفوظ ہینڈلنگ
تجربات مضبوط استعمال کرتے ہیں۔-تیزابی حل جیسے سلفیورک ایسڈ، نائٹرک ایسڈ، ہائیڈروکلورک ایسڈ، ہائیڈرو فلورک ایسڈ اور ایکوا ریگیا، نیز مضبوط-الکلی حل بشمول سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ اور پوٹاشیم ہائیڈرو آکسائیڈ۔ یہ مادے انسانی جلد اور لباس کے لیے انتہائی سنکنرن ہوتے ہیں، جس کے لیے محتاط آپریشنل سیفٹی کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔
ان علاقوں میں موثر وینٹیلیشن اور ایگزاسٹ سسٹم لگائیں جہاں تیزاب یا الکلی بخارات جمع ہو سکتے ہیں۔
آپریٹرز مناسب حفاظتی پوشاک پہنیں جیسے ربڑ کے دستانے اور سانس لینے والے۔
منہ سے تیزاب یا الکلی کے محلول کو کبھی بھی پائپیٹ نہ کریں۔ ربڑ کے بلب سے لیس پائپیٹ استعمال کریں۔
نقل و حمل کے دوران احتیاط برتیں تاکہ بوتل کی ٹپنگ یا ٹوٹ پھوٹ سے بچا جا سکے۔ کنٹینرز کھولتے وقت بوتلوں کو اہلکاروں سے دور رکھیں۔
گندھک کے تیزاب کو ہمیشہ پانی میں آہستہ آہستہ ہلکا کرنے کے لیے شامل کریں۔ مرتکز سلفیورک ایسڈ میں پانی کبھی نہ ڈالیں۔
نیوٹرلائزیشن سے پہلے، مرتکز تیزاب یا الکلیس کو پانی سے پتلا کریں، پھر متعلقہ الکلی یا تیزابی محلول کا استعمال کرکے نیوٹرلائزیشن کریں۔
خالی برتن جن میں پہلے گاڑھا تیزاب یا الکلیس موجود تھے، انہیں مکمل طور پر نکالا جائے گا، بار بار پانی سے بہایا جائے گا، اور پھر معمول کی صفائی کے طریقہ کار سے مشروط کیا جائے گا۔
تیزاب کی صورت میں-الکلی جلتا ہے، متاثرہ ٹشو کو بہتے ہوئے پانی سے فوری طور پر فلش کرتا ہے۔ اگر چھڑکیں آنکھوں میں داخل ہوں تو بڑی مقدار میں نلکے کے پانی سے آنکھوں کو تیزی سے سیراب کریں۔ جلنے کی شدت یا آنکھ کی نمائش سے قطع نظر، کلی کے بعد فوری طبی علاج حاصل کریں۔
2.3 گیسوں کی محفوظ ہینڈلنگ
تجرباتی گیسیں ہائی کے ذریعے فراہم کی جاتی ہیں۔-پریشر سلنڈر یا گیس پائپ لائنز۔ بعض گیسوں کے اختلاط کے نتیجے میں دہن یا دھماکہ ہو سکتا ہے۔
گیس سلنڈر رنگ کے ہوتے ہیں۔-موجود گیسوں کی شناخت کے لیے کوڈ اور لیبل لگا ہوا ہے۔ سلنڈر ہائی پریشر پر گیس رکھتے ہیں؛ نئے بھرے ہوئے سلنڈر تقریباً 150 تک پہنچ جاتے ہیں۔ کلوگرام/سینٹی میٹر². سٹوریج اور استعمال کے دوران خصوصی حفاظتی احتیاطیں لاگو ہوتی ہیں۔
گرمیوں میں گیس سلنڈروں کے لیے براہ راست سورج کی روشنی سے گریز کریں۔ آتش گیر مواد اور اگنیشن کے ذرائع کو سلنڈر سے دور رکھیں-اسٹوریج زونز.
گیس کے رساو کی وجہ سے ہونے والے حادثات سے بچنے کے لیے الگ الگ کمرے میں گیس کے جوڑے جو دھماکا خیز یا دھماکہ خیز ردعمل کا اظہار کرتے ہیں (مثلاً ہائیڈروجن اور آکسیجن سلنڈر) کو محفوظ کریں۔
سلنڈر گیس کو مکمل طور پر ختم نہ کریں۔ سلنڈروں کے اندر ایک مخصوص بقایا دباؤ کو برقرار رکھیں۔
سلنڈر والوز اور رنچوں پر چکنائی کی آلودگی کو روکیں۔
ہائیڈروجن کا استعمال کرتے وقت، غیر فعال گیس کے ساتھ آلات سے ہوا کو صاف کریں، لیک کے لیے پورے نظام کا معائنہ کریں، اور فلیش بیک گرفتار کرنے والے انسٹال کریں۔
2.4 زہریلے مادوں کا محفوظ ہینڈلنگ
زہریلے کیمیائی ری ایجنٹس اور تجربات میں مرکبات کے ساتھ کام کرتے وقت زہر کو روکیں۔ بنیادی حفاظتی اصول مندرجہ ذیل ہیں:
فیوم ہڈز کے اندر آپریشن کریں۔ فضلہ کی باقیات اور فضلہ مائعات کو مخصوص محفوظ مقامات پر ٹھکانے لگانے سے پہلے ان کا علاج کریں۔
سانس لینے والے اور حفاظتی دستانے پہنیں۔ جلد کے رابطے اور زہریلے مواد کے زبانی ادخال سے ہر قیمت پر پرہیز کریں۔
تجربات ختم کرنے کے بعد دستانے کو ہٹانے سے پہلے انہیں پانی سے اچھی طرح دھو لیں۔
پوسٹ ٹائم: جولائی 30-2026