ஆர்சிஏ சுத்திகரிப்பு

ஆர்சிஏ சுத்திகரிப்பு (RCA CLEAN) என்பது குறைக்கடத்தி தயாரிப்பு முறையில் ஒரு தரப்படுத்தப்பட்ட சுத்திகரிப்பு படிநிலையாகும், இது சிலிக்கான் தகடுகள் (Silicon wafers) உற்பத்தியின் போது அதிகப்படியான வெப்பநிலைக் கொண்ட செயல்முறை படிநிலைகளுக்கு (ஆக்சிடசேன், பரவல், சிவிடி) முன்பு செய்யப்படுவதாகும்.

இது வெர்னர் கெர்ன் என்பவர், 1965ல் RCA, ரேடியோ கார்பரேசன் ஆப் அமெரிக்காவில் வேலை செய்தபொழுது உருவாக்கிய அடிப்படை முறையாகும்.^[1]^[2]^[3] இதில் பின்வரும் இரசாயன செயல்முறைகள் வரிசையாக செய்யப்படுகிறது:

கரிம அசுத்தங்களை அகற்றுதல், (கரிம சுத்திகரிப்பு + தூசிகள் அகற்றுதல் )
மெல்லிய ஆக்சைடு அடுக்குகளை (விருப்பட்டால் மட்டும்: ஆக்சைடுகளை உரித்தல்) அகற்றுதல்
அயனி கலப்படங்களை அகற்றுதல் (அயனி சுத்திகரிப்பு)

நிலையான செய்முறை தொகு

சிலிக்கான் தகடுகளை தயார் செய்யும் பொழுது அவற்றை அயனி நீக்கப்பட்ட நீரில் ஊற வைக்க வேண்டும்.

அதிகப்படியான அசுத்தங்களை (புலப்படும் எச்சங்கள்), பிரானா கரைசலில் முன்னதாக தூய்மைப்படுத்தப்படவேண்டும். ஒவ்வொரு படிநிலைகளுக்கிடையே சிலிக்கான் தகடுகள் அயனி நீக்கப்பபட்ட நீரில் அலசப்படவேண்டும்.

உருக்கிய சிலிக்கா அல்லது உருக்கிய குவார்ட்சில் தயாரிக்கப்பட்ட தீர்வு கரைசலில் சிலிக்கான் தகடுகளை வெறுமனே முழ்குவதின் மூலம் கீழேவரும் படிநிலைகள் செயற்படுத்தப்படுகிறது, (போரோசிலிகேட் கண்ணாடி பொருட்களிலிருந்து அழுக்குகள் வெளி ஆவதால், அவற்றை பயன்படுத்தக் கூடாது). அதேபோல சிலிக்கான் தகடுகளில் கலப்படம் ஏற்படுத்தும் அசுத்தங்களை தவிர்க்க மின்னணு தர இராசயணங்களை (அல்லது "சிமாஸ் தர") உபயோகிக்க பரிந்துரை செய்யப்படுகிறது.

முதல் படி (எஸ்சி-1): கரிம சுத்திகரிப்பு + தூசிகள் சுத்திகரிப்பு தொகு

முதல் படிநிலை (SC-1, எஸ்சி என்பது Standard Clean) ஒரு குறைக்கடத்தி தகடுகளை பல்வேறு விகிதங்கள் கொண்ட தீர்வுகரைசலில்

5 பாகம் அயனி நீக்கப்பட்ட நீர்
1 பாகம் H₂O_{2 திரவச்சாறு} (ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு 30%)
1 பாகம் அம்மோனியா, நீர், (29% எடை கொண்ட NH₃)

75 அல்லது 80 °C^[1] வெப்பநிலையில் 10நிமிடங்களுக்கு முழ்குவதன் மூலம் சுத்திகரிக்கப்படும். இந்த அடிப்படை பெராக்சைடு கலவை கரிம எச்சங்களை நீக்குகிறது, கரையாத தூசிகள் கூட திறம்பட நீக்கப்படுகிறது. எஸ்சி-1 தகடுகளின் மேற்பாகத்தினையும், தூசிகளையும் அகற்றுவதால் அவை எதிர்வினை புரிய தொடங்குகிறது.^[4] இதன் விளைவாக ஒரு மெல்லிய சிலிக்கான் டை ஆக்சைடு படலம் (குறிப்பாக 10 ஆங்க்ஸ்ட்ராம்) அளவில் உருவாகிறது. அதனுடன் குறிப்பிட்ட அளவில் உருவாகும் உலோக கலப்பு (குறிப்பிடத்தக்க அளவில் இரும்பு) அடுத்தடுத்த படிநிலைகளில் அகற்றப்படும்.

இரண்டாவது படிநிலை (கட்டாயமற்றது): ஆக்சைடு உரிப்பு தொகு

இந்த கட்டாயமற்ற இரண்டாம் படிநிலையானது (வெற்று சிலிக்கான் தகடுகள்) குறுகிய கால அளவில் 1:100 அல்லது 1:50 ஐதரோபுளோரிக் அமிலம் திரவக்கரைசலில் 25 °C வெப்பநிலையில் 15 வினாடிகளுக்கு சிலிக்கான் தகடுகளை முழுக்கி எடுப்பதன் மூலம் மெல்லிய ஆக்சைடு படலம் மற்றும் சிறிய அளவிலான அயனி கலப்புகளை நீக்குகிறது. இந்த படிநிலை அதிக தூயமையான பொருட்கள் மற்றும் கொள்கலன் கொண்டு செய்யப்படவில்லையெனில் மீண்டும் சிலிக்கான் தகடுகள் கலப்படையும் ஏனெனில் சிலிக்கான் எளிதில் எதிர்வினையாற்றக்கூடியது. எவ்வாறாயினும், அடுத்தடுத்த படிநிலையான (SC-2) ஆக்ஸைடு அடுக்குகளை கலைத்து, கட்டுப்படுத்துகிறது.^[2]

முதலில் அமிலத்தின் மீது திரவக்கரைசலை ஊற்றாமல், திரவக்கரைசலின் மீது அமிலத்தினை ஊற்றவேண்டும் இல்லையெனில் அமிலம் சிறிது சிறிது துளிகளாக திரிபு அடைந்துவிடும்

மூன்றாம் படிநிலை (SC-2): அயனி சுத்திகரிப்பு தொகு

மூன்றாவதும் கடைசியுமான (SC2) படிநிலையில் குறைக்கடத்தி தகடானது பல்வேறு விகிதங்கள் கொண்ட பின்வரும் தீர்வுக் கரைசலில்

6 பாகம் அயனி நீக்கப்பட்ட நீர்
1 பாகம் H₂O_{2 திரவச்சாறு} (ஹைட்ரஜன் பெராக்சைடு, 30%)
1 பாகம் ஹெச்சிஎல் திரவச்சாறு(ஹைட்ரோகுளோரிக் அமிலம், 37% மூலம் எடை)

75 அல்லது 80 °C வெப்பநிலையில், பத்து நிமிடங்களுக்கு முழ்குவதின் மூலம் மீதமுள்ள உலோக(அயனி) கலப்புகளின் சுவடுகள் நீக்கப்படுகிறது, சில கலவை எஸ்சி-1 படிநிலையில் ஏற்பட்டதாகும்.^[1] மேலும் இது மெல்லிய செயல்படாத படலத்தினை குறைக்கடத்தி தகட்டின் மேற்பரப்பில் ஏற்படுத்துகிறது, இது அடுத்தடுத்து ஏற்படும் கலப்புகளை தவிர்க்கிறது (வெற்று சிலிக்கான் மேற்பரப்பு எளிதில் கலப்படம் அடையும்).^[2]

நான்காவது படி: அலசுதல் மற்றும் உலர்த்துதல் தொகு

RCA சுத்திகரிப்பு என்பது சுத்தமான உயர் தூய்மை இரசாயனங்கள் மற்றும் சுத்தமான கண்ணாடி கொண்டு செய்யப்படுகிறது, இதன் மூலம் ஒரு சிலிக்கான் தகடுகளின் மேற்பரப்பு சுத்திகரிக்கப்படுகிறது. நீரின் மேற்பரப்பில் மிதக்கும் ஆர்கானிக்ஸ் மற்றும் துகள்கள் மூலம் மீண்டும் சிலிக்கான் தகடுகள் எளிதில் கலப்படம் அடைவதால், கழுவுதல் மற்றும் உலர்த்தும் வழிமுறைகளை சரியாக செய்ய வேண்டும் (எ.கா., நீர் பாய்ந்து செல்லும் வழிகள்). சிலிக்கான் தகடுகளை அலச மற்றும் உலர்த்துவதற்குப் பல விதமான நடைமுறைகளை பயன்படுத்தலாம்.

மேலும் பார்க்க தொகு

மார்கோனி உலர்த்தி
ஸ்பின்னர்
கோரிபா பகுப்பாய்வி

குறிப்புகள் மற்றும் சான்றுகள் தொகு

↑ ^1.0 ^1.1 ^1.2 ஆர்சிஏ சுத்தமான, பொருட்கள் Colorado School of Mines பரணிடப்பட்டது 2000-03-05 at the வந்தவழி இயந்திரம்
↑ ^2.0 ^2.1 ^2.2 Kern, W. (1990). "The Evolution of Silicon Wafer Cleaning Technology". Journal of the Electrochemical Society 137 (6): 1887–1892. doi:10.1149/1.2086825. https://archive.org/details/sim_journal-of-the-electrochemical-society_1990-06_137_6/page/1887.
↑ W. கெர்ன் மற்றும் D. A. Puotinen: ஆர். 31 (1970) 187.
↑ Itano, M.; Kern, F. W.; Miyashita, M.; Ohmi, T. (1993). "Particle removal from silicon wafer surface in wet cleaning process". IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing 6 (3): 258. doi:10.1109/66.238174.

வெளிப்புற இணைப்புகள் தொகு

RCA Clean, School of Electrical and Computer Engineering,Georgia Institute of Technology

[Mines.edu-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 ஆர்சிஏ சுத்தமான, பொருட்கள் Colorado School of Mines பரணிடப்பட்டது 2000-03-05 at the வந்தவழி இயந்திரம்

[kern90-2] 2.0 ^2.1 ^2.2 Kern, W. (1990). "The Evolution of Silicon Wafer Cleaning Technology". Journal of the Electrochemical Society 137 (6): 1887–1892. doi:10.1149/1.2086825. https://archive.org/details/sim_journal-of-the-electrochemical-society_1990-06_137_6/page/1887.

[kern70-3] W. கெர்ன் மற்றும் D. A. Puotinen: ஆர். 31 (1970) 187.

[4] Itano, M.; Kern, F. W.; Miyashita, M.; Ohmi, T. (1993). "Particle removal from silicon wafer surface in wet cleaning process". IEEE Transactions on Semiconductor Manufacturing 6 (3): 258. doi:10.1109/66.238174.

[1]

[2]

[3]

[4]