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為了成功地清除來(lái)自晶片表面的顆粒污染,有必要了解顆粒與接觸的基底之間的附著力和變形,變形亞微米顆粒的粘附和去除機(jī)理在以往的許多研究中尚未得到闡明。亞微米聚苯乙烯乳膠顆粒(0.1-0.5mm)沉積在硅片上,并通過(guò)自旋沖洗和巨型清洗去除,顆粒滾動(dòng)是硅晶片中變形亞微米顆粒的主要去除機(jī)理,超電子學(xué)提供了更大的流流速度,因?yàn)槌〉倪吔鐚訒?huì)產(chǎn)生更大的去除力,能夠完全去除受污染的粒子,為了去除顆粒,有必要了解接觸顆粒與接觸基底之間的附著力和變形。
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圖1
利用自旋漂洗和超氣體學(xué)的水動(dòng)力去除實(shí)驗(yàn)結(jié)果,比較亞微米粒子的粘附力和去除力,并確定其去除機(jī)理,將清洗后和清洗前顆粒計(jì)數(shù)的差異除以清洗前顆粒計(jì)數(shù),獲得顆粒去除效率,通過(guò)自旋漂洗去除粒子的流場(chǎng)利用了流體動(dòng)力邊界層中的阻力和升力(如圖所示1)同樣,由于超氣流引起的極薄聲邊界層內(nèi)的阻力和升力對(duì)于超氣體清洗中的粒子去除非常重要。
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圖4
如圖所示4,如果作用于顆粒上的升力大于附力,則從表面去除機(jī)構(gòu)顆粒,FL3Fa升力比阻力小幾個(gè)數(shù)量級(jí),由于阻力已經(jīng)小于粘附力,因此升力太小,無(wú)法使PSL粒子脫離表面,如果阻力、升力和粘附力滿足以下公式,也可以通過(guò)滑動(dòng)去除粒子:FD3k(Fa-FL),其中k為摩擦系數(shù),定義阻力與附力的比值RS,以判斷是否發(fā)生瞬時(shí)滑動(dòng)的脫離。
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圖5
如圖所示5,對(duì)于0.1-0.5mm的亞微米PSL顆粒,自旋漂洗的RM小于1,而巨氣清洗產(chǎn)生更大的RM(RM>>1),RM隨著顆粒尺寸的增大而增加。因此,正如我們所預(yù)期的那樣,粒子的去除率會(huì)隨著RM的增加而增加,超電子學(xué)可以提高粒子的去除效率。通過(guò)圖中所示的自旋漂洗和大型清洗數(shù)據(jù),證實(shí)了這一結(jié)論。巨能學(xué)能夠?qū)崿F(xiàn)0.1-0.5mmPSL粒子的完全去除,而自旋沖洗的去除率低于80%。阻力主要通過(guò)滾動(dòng)粒子來(lái)去除亞微米顆粒。用硅表面的0.1-0.5mmPSL粒子進(jìn)行的自旋沖洗和大型清洗實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一點(diǎn)。一個(gè)重要的去除參數(shù)RM被定義為去除力矩與粘附力矩的比值。結(jié)果表明,顆粒去除率隨RM的增加而增加,超音學(xué)(高頻超聲)比自旋電子材料雜志,沖洗去除亞微米粒子,因?yàn)樗跇O薄的聲邊界層產(chǎn)生的高頻RM。