சிலிக்கான் மற்றும் கண்ணாடி வேஃபர்கள் இரண்டும் "சுத்தம்" என்ற பொதுவான இலக்கைப் பகிர்ந்து கொண்டாலும், சுத்தம் செய்யும் போது அவை எதிர்கொள்ளும் சவால்கள் மற்றும் தோல்வி முறைகள் மிகவும் வேறுபட்டவை. இந்த முரண்பாடு சிலிக்கான் மற்றும் கண்ணாடியின் உள்ளார்ந்த பொருள் பண்புகள் மற்றும் விவரக்குறிப்புத் தேவைகள் மற்றும் அவற்றின் இறுதி பயன்பாடுகளால் இயக்கப்படும் சுத்தம் செய்வதற்கான தனித்துவமான "தத்துவம்" ஆகியவற்றிலிருந்து எழுகிறது.
முதலில், தெளிவுபடுத்துவோம்: நாம் சரியாக என்ன சுத்தம் செய்கிறோம்? என்ன மாசுபாடுகள் இதில் உள்ளன?
மாசுபடுத்திகளை நான்கு பிரிவுகளாகப் பிரிக்கலாம்:
-
துகள் மாசுபடுத்திகள்
-
தூசி, உலோகத் துகள்கள், கரிமத் துகள்கள், சிராய்ப்புத் துகள்கள் (CMP செயல்முறையிலிருந்து), முதலியன.
-
இந்த மாசுபடுத்திகள் ஷார்ட்ஸ் அல்லது திறந்த சுற்றுகள் போன்ற வடிவ குறைபாடுகளை ஏற்படுத்தும்.
-
-
கரிம மாசுபடுத்திகள்
-
ஃபோட்டோரெசிஸ்ட் எச்சங்கள், பிசின் சேர்க்கைகள், மனித தோல் எண்ணெய்கள், கரைப்பான் எச்சங்கள் போன்றவை அடங்கும்.
-
கரிம மாசுபாடுகள் பொறித்தல் அல்லது அயனி பொருத்துதலைத் தடுக்கும் முகமூடிகளை உருவாக்கலாம் மற்றும் பிற மெல்லிய படலங்களின் ஒட்டுதலைக் குறைக்கலாம்.
-
-
உலோக அயனி மாசுபடுத்திகள்
-
இரும்பு, தாமிரம், சோடியம், பொட்டாசியம், கால்சியம் போன்றவை, முதன்மையாக உபகரணங்கள், ரசாயனங்கள் மற்றும் மனித தொடர்புகளிலிருந்து வருகின்றன.
-
குறைக்கடத்திகளில், உலோக அயனிகள் "கொலையாளி" மாசுபடுத்திகளாகும், அவை தடைசெய்யப்பட்ட பட்டையில் ஆற்றல் நிலைகளை அறிமுகப்படுத்துகின்றன, அவை கசிவு மின்னோட்டத்தை அதிகரிக்கின்றன, கேரியர் ஆயுட்காலத்தைக் குறைக்கின்றன மற்றும் மின் பண்புகளை கடுமையாக சேதப்படுத்துகின்றன. கண்ணாடியில், அவை அடுத்தடுத்த மெல்லிய படலங்களின் தரம் மற்றும் ஒட்டுதலை பாதிக்கலாம்.
-
-
பூர்வீக ஆக்சைடு அடுக்கு
-
சிலிக்கான் வேஃபர்களுக்கு: காற்றில் மேற்பரப்பில் இயற்கையாகவே சிலிக்கான் டை ஆக்சைட்டின் (நேட்டிவ் ஆக்சைடு) ஒரு மெல்லிய அடுக்கு உருவாகிறது. இந்த ஆக்சைடு அடுக்கின் தடிமன் மற்றும் சீரான தன்மையைக் கட்டுப்படுத்துவது கடினம், மேலும் கேட் ஆக்சைடுகள் போன்ற முக்கிய கட்டமைப்புகளை உருவாக்கும் போது அதை முழுமையாக அகற்ற வேண்டும்.
-
கண்ணாடி செதில்களுக்கு: கண்ணாடி என்பது ஒரு சிலிக்கா வலையமைப்பு அமைப்பாகும், எனவே "பூர்வீக ஆக்சைடு அடுக்கை அகற்றுவதில்" எந்தப் பிரச்சினையும் இல்லை. இருப்பினும், மாசுபாடு காரணமாக மேற்பரப்பு மாற்றியமைக்கப்பட்டிருக்கலாம், மேலும் இந்த அடுக்கை அகற்ற வேண்டும்.
-
I. முக்கிய இலக்குகள்: மின் செயல்திறன் மற்றும் உடல் முழுமைக்கு இடையிலான வேறுபாடு
-
சிலிக்கான் வேஃபர்கள்
-
சுத்தம் செய்வதன் முக்கிய குறிக்கோள் மின் செயல்திறனை உறுதி செய்வதாகும். விவரக்குறிப்புகளில் பொதுவாக கடுமையான துகள் எண்ணிக்கை மற்றும் அளவுகள் (எ.கா., துகள்கள் ≥0.1μm திறம்பட அகற்றப்பட வேண்டும்), உலோக அயனி செறிவுகள் (எ.கா., Fe, Cu ≤10¹⁰ அணுக்கள்/செ.மீ² அல்லது அதற்கும் குறைவாக கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும்) மற்றும் கரிம எச்ச அளவுகள் ஆகியவை அடங்கும். நுண்ணிய மாசுபாடு கூட சுற்று குறுக்குவெட்டுகள், கசிவு மின்னோட்டங்கள் அல்லது கேட் ஆக்சைடு ஒருமைப்பாட்டின் தோல்விக்கு வழிவகுக்கும்.
-
-
கண்ணாடி வேஃபர்கள்
-
அடி மூலக்கூறுகளாக, முக்கிய தேவைகள் உடல் முழுமை மற்றும் வேதியியல் நிலைத்தன்மை. விவரக்குறிப்புகள் கீறல்கள் இல்லாதது, அகற்ற முடியாத கறைகள் மற்றும் அசல் மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை மற்றும் வடிவவியலைப் பராமரித்தல் போன்ற மேக்ரோ-நிலை அம்சங்களில் கவனம் செலுத்துகின்றன. சுத்தம் செய்யும் குறிக்கோள் முதன்மையாக காட்சி தூய்மை மற்றும் பூச்சு போன்ற அடுத்தடுத்த செயல்முறைகளுக்கு நல்ல ஒட்டுதலை உறுதி செய்வதாகும்.
-
II. பொருள் இயல்பு: படிகத்திற்கும் உருவமற்ற தன்மைக்கும் இடையிலான அடிப்படை வேறுபாடு
-
சிலிக்கான்
-
சிலிக்கான் ஒரு படிகப் பொருள், அதன் மேற்பரப்பு இயற்கையாகவே சீரற்ற சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு (SiO₂) ஆக்சைடு அடுக்கை வளர்க்கிறது. இந்த ஆக்சைடு அடுக்கு மின் செயல்திறனுக்கு ஆபத்தை ஏற்படுத்துகிறது மற்றும் முழுமையாகவும் சீராகவும் அகற்றப்பட வேண்டும்.
-
-
கண்ணாடி
-
கண்ணாடி என்பது ஒரு உருவமற்ற சிலிக்கா வலையமைப்பாகும். அதன் மொத்தப் பொருள் சிலிக்கானின் சிலிக்கான் ஆக்சைடு அடுக்குக்கு ஒத்த கலவையில் உள்ளது, அதாவது இது ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலத்தால் (HF) விரைவாகப் பொறிக்கப்படலாம், மேலும் வலுவான கார அரிப்புக்கும் ஆளாகிறது, இது மேற்பரப்பு கடினத்தன்மை அல்லது சிதைவை அதிகரிக்க வழிவகுக்கிறது. இந்த அடிப்படை வேறுபாடு, சிலிக்கான் வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் ஒளியை பொறுத்துக்கொள்ள முடியும், மாசுபடுத்திகளை அகற்ற கட்டுப்படுத்தப்பட்ட செதுக்கல், அதே நேரத்தில் கண்ணாடி வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் அடிப்படைப் பொருளை சேதப்படுத்தாமல் இருக்க மிகுந்த கவனத்துடன் செய்யப்பட வேண்டும் என்பதைக் குறிக்கிறது.
-
| சுத்தம் செய்யும் பொருள் | சிலிக்கான் வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் | கண்ணாடி வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் |
|---|---|---|
| சுத்தம் செய்யும் இலக்கு | அதன் சொந்த இயல்பான ஆக்சைடு அடுக்கை உள்ளடக்கியது. | சுத்தம் செய்யும் முறையைத் தேர்ந்தெடுக்கவும்: அடிப்படைப் பொருளைப் பாதுகாக்கும் போது மாசுபாடுகளை அகற்றவும். |
| நிலையான RCA சுத்தம் செய்தல் | - எஸ்பிஎம்(H₂SO₄/H₂O₂): கரிம/ஒளிச்சேர்க்கை எச்சங்களை நீக்குகிறது. | பிரதான சுத்தம் செய்யும் ஓட்டம்: |
| - எஸ்சி1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O): மேற்பரப்பு துகள்களை நீக்குகிறது. | பலவீனமான கார சுத்தம் செய்யும் முகவர்: கரிம மாசுபாடுகள் மற்றும் துகள்களை அகற்றுவதற்கான செயலில் உள்ள மேற்பரப்பு முகவர்களைக் கொண்டுள்ளது. | |
| - டிஹெச்எஃப்(ஹைட்ரோஃப்ளூரிக் அமிலம்): இயற்கை ஆக்சைடு அடுக்கு மற்றும் பிற மாசுபாடுகளை நீக்குகிறது. | வலுவான கார அல்லது நடுத்தர கார சுத்திகரிப்பு முகவர்: உலோக அல்லது ஆவியாகாத மாசுபாடுகளை அகற்ற பயன்படுகிறது. | |
| - எஸ்சி2(HCl/H₂O₂/H₂O): உலோக மாசுக்களை நீக்குகிறது. | முழுவதும் HF-ஐத் தவிர்க்கவும். | |
| முக்கிய இரசாயனங்கள் | வலுவான அமிலங்கள், வலுவான காரங்கள், ஆக்ஸிஜனேற்ற கரைப்பான்கள் | பலவீனமான காரத்தன்மை கொண்ட துப்புரவு முகவர், லேசான மாசுபாட்டை அகற்றுவதற்காக சிறப்பாக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. |
| உடல் உதவிகள் | அயனியாக்கம் நீக்கப்பட்ட நீர் (அதிக தூய்மையான கழுவுதலுக்கு) | மீயொலி, மெகாசோனிக் கழுவுதல் |
| உலர்த்தும் தொழில்நுட்பம் | மெகாசோனிக், ஐபிஏ நீராவி உலர்த்துதல் | மென்மையான உலர்த்துதல்: மெதுவாக தூக்குதல், IPA ஆவி உலர்த்துதல் |
III. துப்புரவு தீர்வுகளின் ஒப்பீடு
மேற்கூறிய குறிக்கோள்கள் மற்றும் பொருள் பண்புகளின் அடிப்படையில், சிலிக்கான் மற்றும் கண்ணாடி வேஃபர்களுக்கான சுத்தம் செய்யும் தீர்வுகள் வேறுபடுகின்றன:
| சிலிக்கான் வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் | கண்ணாடி வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் | |
|---|---|---|
| சுத்தம் செய்யும் நோக்கம் | வேஃபரின் சொந்த ஆக்சைடு அடுக்கு உட்பட முழுமையான நீக்கம். | தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட நீக்கம்: அடி மூலக்கூறைப் பாதுகாக்கும் அதே வேளையில் மாசுபாடுகளை அகற்றுதல். |
| வழக்கமான செயல்முறை | நிலையான RCA சுத்தம்:•எஸ்பிஎம்(H₂SO₄/H₂O₂): கனமான கரிமப் பொருட்கள்/ஒளிச்சேர்க்கையை நீக்குகிறது •எஸ்சி1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O): காரத் துகள் நீக்கம் •டிஹெச்எஃப்(நீர்த்த HF): இயற்கை ஆக்சைடு அடுக்கு மற்றும் உலோகங்களை நீக்குகிறது •எஸ்சி2(HCl/H₂O₂/H₂O): உலோக அயனிகளை நீக்குகிறது. | சிறப்பியல்பு சுத்தம் செய்யும் ஓட்டம்:•லேசான கார சுத்தப்படுத்திகரிமப் பொருட்கள் மற்றும் துகள்களை அகற்ற சர்பாக்டான்ட்களுடன் •அமில அல்லது நடுநிலை துப்புரவாளர்உலோக அயனிகள் மற்றும் பிற குறிப்பிட்ட மாசுபடுத்திகளை அகற்றுவதற்கு •செயல்முறை முழுவதும் HF ஐத் தவிர்க்கவும். |
| முக்கிய இரசாயனங்கள் | வலுவான அமிலங்கள், வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்றிகள், காரக் கரைசல்கள் | லேசான கார சுத்திகரிப்பான்கள்; சிறப்பு நடுநிலை அல்லது சற்று அமிலத்தன்மை கொண்ட சுத்திகரிப்பான்கள் |
| உடல் உதவி | மெகாசோனிக் (உயர் செயல்திறன், மென்மையான துகள் நீக்கம்) | மீயொலி, மெகாசோனிக் |
| உலர்த்துதல் | மரங்கோணி உலர்த்துதல்; ஐபிஏ நீராவி உலர்த்துதல் | மெதுவாக இழுக்கும் உலர்த்துதல்; IPA ஆவி உலர்த்துதல் |
-
கண்ணாடி வேஃபர் சுத்தம் செய்யும் செயல்முறை
-
தற்போது, பெரும்பாலான கண்ணாடி பதப்படுத்தும் தொழிற்சாலைகள், கண்ணாடியின் பொருள் பண்புகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு, பலவீனமான கார துப்புரவு முகவர்களை முதன்மையாக நம்பி, சுத்தம் செய்யும் நடைமுறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.
-
துப்புரவு முகவர் பண்புகள்:இந்த சிறப்பு துப்புரவு முகவர்கள் பொதுவாக பலவீனமான காரத்தன்மை கொண்டவை, pH சுமார் 8-9 ஆக இருக்கும். அவை பொதுவாக சர்பாக்டான்ட்கள் (எ.கா., அல்கைல் பாலிஆக்சிஎத்திலீன் ஈதர்), உலோக செலேட்டிங் முகவர்கள் (எ.கா., HEDP) மற்றும் கரிம துப்புரவு உதவிகளைக் கொண்டிருக்கின்றன, அவை எண்ணெய்கள் மற்றும் கைரேகைகள் போன்ற கரிம மாசுபடுத்திகளை குழம்பாக்கி சிதைக்க வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளன, அதே நேரத்தில் கண்ணாடி அணிக்கு குறைந்தபட்ச அரிப்பை ஏற்படுத்துகின்றன.
-
செயல்முறை ஓட்டம்:வழக்கமான சுத்தம் செய்யும் செயல்முறை, அறை வெப்பநிலையிலிருந்து 60°C வரையிலான வெப்பநிலையில், அல்ட்ராசோனிக் சுத்தம் செய்வதோடு இணைந்து, குறிப்பிட்ட செறிவுள்ள பலவீனமான கார துப்புரவு முகவர்களைப் பயன்படுத்துவதை உள்ளடக்கியது. சுத்தம் செய்த பிறகு, வேஃபர்கள் தூய நீர் மற்றும் மென்மையான உலர்த்தலுடன் பல கழுவுதல் படிகளுக்கு உட்படுகின்றன (எ.கா., மெதுவாக தூக்குதல் அல்லது IPA நீராவி உலர்த்துதல்). இந்த செயல்முறை காட்சி தூய்மை மற்றும் பொதுவான தூய்மைக்கான கண்ணாடி வேஃபர் தேவைகளை திறம்பட பூர்த்தி செய்கிறது.
-
-
சிலிக்கான் வேஃபர் சுத்தம் செய்யும் செயல்முறை
-
குறைக்கடத்தி செயலாக்கத்திற்கு, சிலிக்கான் வேஃபர்கள் பொதுவாக நிலையான RCA சுத்தம் செய்வதற்கு உட்படுகின்றன, இது அனைத்து வகையான மாசுபாடுகளையும் முறையாக நிவர்த்தி செய்யும் திறன் கொண்ட மிகவும் பயனுள்ள துப்புரவு முறையாகும், இது குறைக்கடத்தி சாதனங்களுக்கான மின் செயல்திறன் தேவைகள் பூர்த்தி செய்யப்படுவதை உறுதி செய்கிறது.
-
IV. கண்ணாடி உயர்ந்த "சுத்தம்" தரநிலைகளை பூர்த்தி செய்யும் போது
கடுமையான துகள் எண்ணிக்கை மற்றும் உலோக அயனி அளவுகள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் கண்ணாடி செதில்கள் பயன்படுத்தப்படும்போது (எ.கா., குறைக்கடத்தி செயல்முறைகளில் அடி மூலக்கூறுகளாக அல்லது சிறந்த மெல்லிய படல படிவு மேற்பரப்புகளுக்கு), உள்ளார்ந்த சுத்தம் செய்யும் செயல்முறை இனி போதுமானதாக இருக்காது. இந்த வழக்கில், குறைக்கடத்தி சுத்தம் செய்யும் கொள்கைகளைப் பயன்படுத்தலாம், மாற்றியமைக்கப்பட்ட RCA சுத்தம் செய்யும் உத்தியை அறிமுகப்படுத்துகிறது.
கண்ணாடியின் உணர்திறன் தன்மைக்கு ஏற்ப நிலையான RCA செயல்முறை அளவுருக்களை நீர்த்துப்போகச் செய்து மேம்படுத்துவதே இந்த உத்தியின் மையமாகும்:
-
கரிம மாசு நீக்கம்:வலுவான ஆக்சிஜனேற்றம் மூலம் கரிம மாசுபடுத்திகளை சிதைக்க SPM கரைசல்கள் அல்லது லேசான ஓசோன் நீரைப் பயன்படுத்தலாம்.
-
துகள் நீக்கம்:அதிக நீர்த்த SC1 கரைசல் குறைந்த வெப்பநிலையிலும், குறைந்த சிகிச்சை நேரங்களிலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது, இதன் மின்னியல் விரட்டல் மற்றும் நுண்-எச்சிங் விளைவுகளைப் பயன்படுத்தி துகள்களை அகற்றி, கண்ணாடியில் அரிப்பைக் குறைக்கிறது.
-
உலோக அயனி நீக்கம்:உலோக மாசுபடுத்திகளை சேலேஷன் மூலம் அகற்ற, நீர்த்த SC2 கரைசல் அல்லது எளிய நீர்த்த ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம்/நீர்த்த நைட்ரிக் அமிலக் கரைசல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
-
கடுமையான தடைகள்:கண்ணாடி அடி மூலக்கூறு அரிப்பைத் தடுக்க DHF (டை-அம்மோனியம் ஃப்ளோரைடு) முற்றிலும் தவிர்க்கப்பட வேண்டும்.
மாற்றியமைக்கப்பட்ட முழு செயல்முறையிலும், மெகாசோனிக் தொழில்நுட்பத்தை இணைப்பது நானோ அளவிலான துகள்களை அகற்றும் திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது மற்றும் மேற்பரப்பில் மென்மையாக இருக்கும்.
முடிவுரை
சிலிக்கான் மற்றும் கண்ணாடி வேஃபர்களுக்கான சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைகள், அவற்றின் இறுதி பயன்பாட்டுத் தேவைகள், பொருள் பண்புகள் மற்றும் இயற்பியல் மற்றும் வேதியியல் பண்புகளின் அடிப்படையில் தலைகீழ் பொறியியலின் தவிர்க்க முடியாத விளைவாகும். சிலிக்கான் வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் மின் செயல்திறனுக்காக "அணு-நிலை தூய்மையை" நாடுகிறது, அதே நேரத்தில் கண்ணாடி வேஃபர் சுத்தம் செய்தல் "சரியான, சேதமடையாத" இயற்பியல் மேற்பரப்புகளை அடைவதில் கவனம் செலுத்துகிறது. குறைக்கடத்தி பயன்பாடுகளில் கண்ணாடி வேஃபர்கள் அதிகளவில் பயன்படுத்தப்படுவதால், அவற்றின் சுத்தம் செய்யும் செயல்முறைகள் தவிர்க்க முடியாமல் பாரம்பரிய பலவீனமான கார சுத்தம் செய்வதற்கு அப்பால் உருவாகும், அதிக தூய்மைத் தரங்களைப் பூர்த்தி செய்ய மாற்றியமைக்கப்பட்ட RCA செயல்முறை போன்ற மிகவும் சுத்திகரிக்கப்பட்ட, தனிப்பயனாக்கப்பட்ட தீர்வுகளை உருவாக்கும்.
இடுகை நேரம்: அக்டோபர்-29-2025