फ्लोरोपॉलीमर एक्सचेंजर्स फैब्स में सिलिकॉन नाइट्राइड और ऑक्साइड की गीली नक़्क़ाशी का समर्थन कैसे करते हैं?
एक संदेश छोड़ें
सेमीकंडक्टर फैब्स में, गीली नक़्क़ाशी के लिए दो क्लासिक रसायनों का उपयोग किया जाता है: सिलिकॉन नाइट्राइड को छीलने के लिए गर्म फॉस्फोरिक एसिड, और सिलिकॉन ऑक्साइड को खोदने के लिए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड। दोनों बहुत आक्रामक हैं, जिनके लिए हीट एक्सचेंजर सामग्री की आवश्यकता होती है जो संक्षारण या प्रदूषित नहीं होगी।
गीली नक़्क़ाशी तकनीक
गीली नक़्क़ाशी एक ऐसी प्रक्रिया है जिसका उपयोग अर्धचालक निर्माण में वेफर सतह से सामग्री को चुनिंदा रूप से हटाने के लिए किया जाता है। वेफर फैब वेट बेंच में उपयोग किए जाने वाले दो सामान्य नक़्क़ाशी सिलिकॉन नाइट्राइड नक़्क़ाशी के लिए फॉस्फोरिक एसिड (H3PO4) और सिलिकॉन ऑक्साइड नक़्क़ाशी के लिए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड (HF) हैं। दोनों एसिड बहुत आक्रामक हैं और उन्हें हीट एक्सचेंजर्स की आवश्यकता होती है जो उनके संक्षारक प्रभावों का विरोध कर सकें।
फॉस्फोरिक एसिड नक़्क़ाशी के माध्यम से नाइट्राइड हटाना
Si3N4 नक़्क़ाशी. फॉस्फोरिक एसिड का उपयोग आमतौर पर 85% की सांद्रता में किया जाता है और 150-180 डिग्री तक गर्म किया जाता है। एसिड का उच्च तापमान और आक्रामक चरित्र अक्सर पीएफए (पेरफ्लुओरोअल्कोक्सी) एक्सचेंजर्स के विनिर्देशन की ओर ले जाता है। पॉलीटेट्राफ्लुओरोएथिलीन (पीटीएफई) फॉस्फोरिक एसिड के प्रति प्रतिरोधी है लेकिन इसकी अधिकतम तापमान रेटिंग 110C है इसलिए यह इस उच्च तापमान अनुप्रयोग के लिए उपयुक्त नहीं है। हालाँकि, पीएफए एक्सचेंजर्स ~ 260 डिग्री की उच्च तापमान सीमा पर लगातार संचालित किए जा सकते हैं और इसलिए बिना किसी गिरावट के गर्म फॉस्फोरिक एसिड को संभालने के लिए उपयुक्त हैं।
ऑक्साइड स्ट्रिपिंग के लिए हाइड्रोफ्लोरिक एसिड नक़्क़ाशी
एचएफ नक़्क़ाशी आम तौर पर परिवेश के तापमान पर या कुछ हद तक बढ़े हुए तापमान पर की जाती है। पीटीएफई और पीएफए एचएफ के प्रबंधन के लिए समान रूप से उपयुक्त हैं। पीटीएफई का उपयोग अधिक बार किया जाता है क्योंकि यह कम महंगा है और कम तापमान पर पर्याप्त प्रतिरोध प्रदान करता है। एचएफ नक़्क़ाशी के साथ प्रमुख समस्या तापमान नहीं बल्कि एचएफ की आक्रामकता का विरोध करने की सामग्री की क्षमता है। पीटीएफई और पीएफए दोनों एचएफ के प्रति काफी प्रतिरोधी हैं, जिसका अर्थ है कि हीट एक्सचेंजर क्षतिग्रस्त नहीं होगा और नक़्क़ाशी प्रक्रिया को दूषित नहीं करेगा।
फ़्लोरोपॉलीमर लाभ
पीटीएफई और पीएफए फॉस्फोरिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड दोनों के लिए भी उत्कृष्ट हैं, और इस प्रकार अर्धचालक नक़्क़ाशी प्रक्रियाओं के लिए अपरिहार्य हैं। सिलिकॉन नाइट्राइड और ऑक्साइड की नक़्क़ाशी के लिए फ़्लोरोपॉलीमर हीट एक्सचेंजर्स में इन सामग्रियों का उपयोग कई प्रमुख लाभ प्रदान करता है:
संक्षारण प्रतिरोध: पीएफए और पीटीएफई गर्म फॉस्फोरिक एसिड और एचएफ के संक्षारक प्रभावों के प्रति पूरी तरह से प्रतिरोधी हैं। धातु एक्सचेंजर्स जल्दी से संक्षारण करेंगे, जिससे प्रक्रिया संदूषण और संभावित वेफर दोष होंगे।
संदूषण-मुक्त संचालन: फ़्लोरोपॉलीमर निष्क्रिय होते हैं और घोल में आयनों का उत्सर्जन नहीं करते हैं और इसलिए नक़्क़ाशी प्रक्रिया को साफ़ और स्थिर बनाते हैं। धातुओं से ट्रेस संदूषण गंभीर खामियां पैदा कर सकता है, जिससे फ्लोरोपॉलीमर हीट एक्सचेंजर्स सिलिकॉन नाइट्राइड और ऑक्साइड को उकेरने के लिए उत्कृष्ट बन जाते हैं।
स्थिर तापमान नियंत्रण फ़्लोरोपॉलीमर हीट एक्सचेंजर्स लगातार ईच दरों के लिए तापमान स्थिरता बनाए रखते हैं। यह तापमान नियंत्रण वेफर में एकसमान नक़्क़ाशी सुनिश्चित करने और प्रक्रिया सटीकता बनाए रखने के लिए महत्वपूर्ण है।
विशिष्ट सेमीकंडक्टर एचेंट्स के लिए सामग्री का चयन
एचैंट तापमान रेंज अनुशंसित हीट एक्सचेंजर सामग्री
फॉस्फोरिक एसिड (85%) 150-180 डिग्री पीएफए
हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड (एचएफ) कमरे का तापमान पीटीएफई, पीएफए
नाइट्रिक एसिड (HNO3) कक्ष तापमान। पीटीएफई, पीएफए
निष्कर्ष
सेमीकंडक्टर निर्माण में संदूषण मुक्त और सटीक गीली नक़्क़ाशी महत्वपूर्ण है, और फ़्लोरोपॉलीमर हीट एक्सचेंजर्स, विशेष रूप से पीटीएफई और पीएफए, इस प्रक्रिया के लिए महत्वपूर्ण हैं। वे गर्म फॉस्फोरिक एसिड और हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के प्रति अधिक प्रतिरोधी हैं, जिससे निरंतर प्रक्रिया तापमान और कोई धातु संदूषण नहीं होता है। सेमीकंडक्टर फैब में हीट एक्सचेंजर सामग्री का चयन एट्चेंट की रासायनिक आक्रामकता और प्रक्रियाओं की शुद्धता आवश्यकताओं के आधार पर किया जाता है। फ्लोरोपॉलीमर एक्सचेंजर्स नाइट्राइड और ऑक्साइड नक़्क़ाशी के लिए पसंदीदा सामग्री हैं।
