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使用干冰清洗机在硅片上留下碳氢化合物和硅油污渍-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-01-05 0:41:14 * 浏览: 4
简要说明干冰喷射是一种从硅片表面去除碳氢化合物和硅油污渍的相对较新的方法。在这项技术中,高纯度的液态或气态干冰和雪在特殊喷嘴中膨胀以形成高速射流。喷射器包含许多称为二氧化碳的小直径固体二氧化碳颗粒(称为雪),它们会击中表面并去除粘附的颗粒(甚至是亚微米大小),碳氢化合物污渍(例如指纹和鼻印)以及硅脂。实际上,用二氧化碳雪清洁晶片表面会导致特别的碳氢化合物大量减少,在一种情况下减少了约60%。清洁和污染的硅片的表面分析表明,二氧化碳除雪清洁不会引起明显的化学相互作用,也不会留下可检测的残留物。干冰清洗I.简介表面分析中最困难的问题之一涉及样品处理。 ASTM标准E1078讨论了各种保持表面清洁的方法以及处理样品的技术,以减少或消除暴露于空气中的有害影响。然而,许多样品不能以不会发生空气暴露于目标表面的方式进行处理或分析。在这些情况下,光谱富含碳,并且在许多情况下,碳层可以隐藏感兴趣的元素,或者可以覆盖整个表面,以至于无法检测到基材。在其他情况下,分析人员可能会收到带有指纹或其他有机残留物的样品,必须在不改变目标表面化学成分的情况下将其去除。通常,溶剂清洁,氧等离子体或氩离子溅射可减少表面上的大量碳氢化合物残留。但是,在某些情况下,这些清洁程序可能会留下其他残留物或去除目标元素或化合物。在本文中,讨论了一种相对较新的程序,该程序用于通过清洁除去碳氢化合物和真空油脂。最初用于表面清洁。使用高速喷涂的二氧化碳小颗粒以从硅表面去除颗粒和碳氢化合物膜的方法进一步开发了该方法。事实证明,高速喷涂工艺在去除颗粒方面非常有效,相对去除效率超过99.9%。在这项工作中应用的二氧化碳除雪,是使用高速CO2气体喷射器与称为“雪”的小颗粒混合而成的。通过在市售喷嘴中使气态或液态干冰和雪膨胀,会产生雪颗粒。将CO2气体和雪的混合物强制通过喷嘴,然后喷到要清洁的表面上。它是二氧化碳雪和气体的混合物,可从表面去除颗粒和碳氢化合物膜。在这项研究中,原始硅晶片被故意沾染了指纹,男性面部油脂(鼻子)或硅酮真空油脂,以评估二氧化碳除雪的有效性。此外,还研究了在原始硅片上清洁二氧化碳雪的有效性。我们的目标是量化清洁度,识别表面上可能发生的任何化学反应,并确定是否残留任何残留物。 2.方法的简要说明在进行任何污染或清洁实验之前,请使用X射线光电子能谱(XPS)分析原始的硅晶片。这些分析用作对照。接下来,晶片被指印,男性面部油脂(鼻印)或硅酮真空油脂污染。然后用铝板覆盖大约一半的污渍,并用干冰和雪清洁设备清洁污渍的裸露部分。然后将晶片加载到XPS系统中进行分析。初步分析后,将晶片存储在另一个聚丙烯晶片容器中约6周,然后重新进行分析。对于此分析,首先从沾污且先前干燥的冰和雪清洁区域获取光谱,第二个区域用作新的对照2号。然后在室内空气中用干燥的冰和雪清洁两个区域。快速将晶片重新装入XPS,并从干净的控制表面和干净的沾污表面获取数据。后面的测试评估了该组实验数据的可重复性,并讨论了暴露在空气中的晶圆的清洁方法。这些测试使用了来自AircoIndustrialGases的SpectalmanCO2。该等级列出的杂质为:l少于0.5 ppm的空气,少于0.5 ppm的碳氢化合物和少于2 ppm的水分。气瓶配有不锈钢供应软管和高纯度的CO2清洁喷嘴。喷嘴的设计是生产二氧化碳雪的关键,可以有效去除污染物。清洁在1000级洁净室中进行。清洁设置如图1所示。使用SurfaceScienceInstruments的206 XPS型进行表面分析。使用单色AlKax射线束获得光谱,该单色AlKax射线束的X射线光斑大小为600 JL,能量分辨率对于测量扫描大约为1.5 eV,对于高分辨率扫描为0.9 eV。分辨率值是从Au4 / 7/2跃迁的FWHM(半峰全宽)值得出的。当清洁过程冷却样品时,需要进行一些加热以防止水分凝结。因此,在清洁过程中,请使用加热的真空吸盘(约80°C)固定所有样品。从保持在加热卡盘上的晶片获得的光谱未去除二氧化碳积雪表明,表面碳氢化合物的变化与二氧化碳积雪的清洁有关,与加热引起的任何脱附无关。 3.结果与讨论A.表面组成pstyle =” margin-top:5px,margin-right:0,margin-bottom:5px,margin-left:0,font-variant-ligatures:normal,font-variant-caps:正常,孤儿:2,文本对齐:开始,寡妇:2,-webkit-text-str