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Limpeza e Secagem de Wafer Semicondutor


Agente de limpeza seguro e sustentável, como alternativa para limpeza e secagem de wafers

Com chips cada vez menores, com estruturas mais complexas e preocupações crescentes sobre a segurança e compatibildiade com materiais, a limpeza e a secagem de semicondutores tem se tornado um desafio cada vez maior.

Para atender a essas preocupações, a fabricação de wafers no mundo está reconhecento as vantegens quanto à segurança e performance excepcional dos produtos 3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia em um número crescente de processos críticos de limpeza e secagem.

Limpeza de Wafer Semicondutor

Os fluidos Novec são uma família de agentes de limpeza não-inflamáveis, que não degradam a camada de ozônio, e com baixo potencial de aquecimento global, sendo tanto eficazes na remoção de partículas no wafer, quanto compatíveis com delicados filmes, fotossensíveis e a maioria dos materiais de construção – propiciando segurança, sustentabilidade, e uma alternativa de alta performance ao IPA, NMP e outros solventes convencionais, em várias aplicações.

Por exemplo, a excelente solubilidade dos fluidos Novec em resíduos de polímeros fluorados facilita a remoção de particulados após o Processo Bosch, durante os MEMS (Sistemas Micro eletroquímicos) e a fabricação TSV (Vias através do Silício). E quando combinado com outros cossolventes, os fluidos Novec podem remover efetivamente revestimentos fotorresistentes de substratos sensíveis a água, comum em dispositivos Cu/low-k.

Fluxo Esquemático do Processo Bosch

O Processo Bosch de corrosão (Figura 1) é geralmente utilizado em micro-máquinas MEMs, guias de ondas ópticas e profundas trincheiras de capacitores DRAM. A formação de interconnectors de TSV (Vias através do silício), utilizando o processo Bosch resulta na deposição de um resíduo polimérico fluorado na parede dos canais, que é difícil de ser removida com agentes de limpeza convencionais.


Figura 2: Comparação entre o NMP e o Novec 7200

Figura 1:Fluxo Esquemático do Processo Bosch

Neste estudo (Figura 2) NMP e o Fluido Novec 7200 foram comparados quanto sua habilidade de remoção de resíduos de polímeros fluorados da parede resultante do processo Bosch.

Como apresentado, a Espectrometria de Massa de Ionização Secundária mostrou uma sinal forte do número de massa 343, representando um fragmento de polímero fluorado no wafer. Amostras limpas com Novec 7200 apresentaram o menor sinal.

Fluidos Novec para limpeza de wafer semicondutor

3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 7100
3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 7100DL
3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 71IPA
3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 7200
3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 7200DL
3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 7300


Figura 3: Surface tension gradient draws water away from surface to Marangoni Dry Mechanism

Secagem do Wafer Semicondutor

A baixa tensão superficial, a rápida taxa de evaporação dos fluidos Novec tornam-nos eficazes na secagem de estruturas hidrofóbicas e com grandes proporções. Os fluidos Novec evaporam completamente , não deixando resíduos, e não irá corroer substratos delicados.

A secagem com gradiente de tensão superficial, é particularmente crítica em certas aplicações, que geralmente empregam IPA (Isopropanol) em nitrogênio. Como os dispositivos de semicondutores estão cada vez menores, mais complexos e densamente empacotados, mesmo uma ínfima quantidade de resíduos provenientes do processo de corrosão, como o IPA, pode causar sérios danos que aumentam as chances de falha e rejeição do dispositivo. Além disso, o IPA pode remanescer no wafer após o processo de secagem, deixando um resíduo que pode formar ligações Si-C durante um processo subsequente a alta temperatura, ocasionando a degradação do filme de óxido.

TAs características físicas únicas de certor fluidos Novec tornam-nos ideais nouuso em secagem com gradiente de tensão superficial. E porque os fluidos Novec não são inflamáveis, eles podem ser utilizados em uma faixa maior de condições de processo, compado com o IPA, que possui limite de flamabilidade de 2% no ar.

Fluidos Novec para a secagem de Wafers Semicondutores

3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 7100
3MMR NovecMR Fluidos de Alta Tecnologia 71IPA

 

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