اینچنگ
1) بی ایس جی پر جائیں۔
بی ایس جی کو پچھلے حصے سے ہٹانے کے لیے سلیکون ویفرز کو پانی پر تیرتے ہوئے (تیزاب کے محلول کے ساتھ رابطے میں آنے والی پشت کے ساتھ) چین کی صفائی کرنے والی مشین میں دھویا جاتا ہے۔ تیزابی محلول کا بنیادی جزو 24.5% HF ہے، اور اہم کیمیائی رد عمل کی مساوات میں شامل ہیں:
HF+SiO2→SiF4+H2O
SiF4+HF→H2SiF6
پانی سے دھونے اور ہوا کے چاقو سے خشک ہونے کے بعد، یہ اگلے عمل میں داخل ہوتا ہے۔ بی ایس جی کلیننگ مشین کا سامان ایک نیم مہر بند ڈیوائس ہے جس میں ایک تیزابی ٹینک، ایک خالص پانی کی صفائی کا ٹینک، اور آلات کے اندر ایک مائیکرو منفی دباؤ کا ماحول پیدا کرنے اور غیر مستحکم گیسوں کو جمع کرنے کے لیے ایک انڈسڈ ڈرافٹ سسٹم شامل ہے۔
اس عمل میں بنیادی آلودگی میں تیزابی فضلہ گیس (G4) شامل ہے جس میں HF ہے، جسے پائپ لائنوں کے ذریعے اکٹھا کیا جاتا ہے اور علاج کے لیے تیزابی فضلہ گیس اسکربنگ ٹاور میں بھیجا جاتا ہے۔ ہائیڈرو فلورک ایسڈ (W10) اور عام تیزابی صفائی والا گندا پانی (W11) پر مشتمل تیزابیت والا گندا پانی۔
2) بیک اینچنگ
سلیکن ویفر کے پچھلے حصے کی عکاسی کو بہتر بنانے کے لیے، سلیکن ویفر کے پچھلے حصے کو الکلی اور پالش کرنے والے ایجنٹ سے پالش کیا جاتا ہے۔
الکلی پالش کرنے والے حصے (6 لائنوں) میں ماڈیولز شامل ہیں جیسے پری کلیننگ، واٹر واشنگ، الکلی پالش *2، ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کلیننگ (محفوظ)، مائیکرو ویلویٹ (محفوظ)، خالص پانی کی صفائی، پوسٹ کلیننگ، خالص پانی کی صفائی، ایسڈ واشنگ* 2، تیزاب دھونے کے بعد خالص پانی کی دھلائی، پانی کی کمی سے پہلے سست کھینچنا، خشک کرنے والی * 5، وغیرہ پیٹھ کے پورے عمل اینچنگ خود بخود کی جاتی ہے، ٹرانسفر آرم کا استعمال کرتے ہوئے پہلے سے صاف سلیکون ویفرز کو الکلی پالش کرنے والی مشین کے فیڈنگ ایریا میں بھیجنے کے لیے۔ سلکان ویفرز رولرس کے ذریعے خودکار بند الکلی پالش کرنے والی مشین میں مختلف سنکنرن اور صفائی کے ٹینکوں سے گزرتے ہیں۔ سامان خود بخود ہر ماڈیول میں تیزاب، الکلی محلول اور خالص پانی کی بھرائی کو کنٹرول کرتا ہے۔ ٹینک میں تیزاب اور الکلی محلول پائپ لائنوں کے ذریعے پمپ کیا جاتا ہے، اور ٹینک میں موجود گندے پانی کو باقاعدگی سے خارج کیا جاتا ہے۔
3) پری صفائی
پروسیسنگ کے بعد، سلکان ویفر بقایا نامیاتی مادے کو ہٹانے اور سلکان ویفر کی سطح کی صفائی کو یقینی بنانے کے لیے صفائی کے ٹینک میں داخل ہوتا ہے، اس طرح بیٹری کی تبدیلی کی کارکردگی کو ایک خاص حد تک بہتر بناتا ہے۔ بھری ہوئی سلکان ویفرز کو پہلے سے صفائی میں ڈبو دیں، ٹینک میں خالص پانی ڈالیں، اور مناسب مقدار میں NaOH محلول یا کلیننگ سلوشن شامل کریں (NaOH کا ارتکاز {{0}}.39% ہونے کی توقع ہے، H2O2 کا ارتکاز ہے 0.61% ہونے کی توقع ہے) اعلی درجہ حرارت کی صفائی کے تناسب کے مطابق (60 ڈگری )۔ پہلے سے صفائی کے بعد صاف پانی کی صفائی کریں۔ خالص پانی کی صفائی تمام اوور فلو وسرجن صفائی ہے، جو کمرے کے درجہ حرارت پر 100 سیکنڈ تک کی جاتی ہے۔
4) الکلی پالش اور واشنگ
الکلائن پالش کرنے والا ٹینک خالص پانی سے لیس ہے، اور مناسب مقدار میں NaOH محلول اور پالش کرنے والے ایڈیٹیو (NaOH محلول تقریباً 1.6% ہے، پالش کرنے والے ایجنٹ کا ارتکاز 0.97% ہے) شامل کیے گئے ہیں۔ اس کے بعد، سلیکون ویفر کی پچھلی سطح کو 65 ڈگری کے آپریٹنگ درجہ حرارت پر پالش کیا جاتا ہے۔ صاف پانی سے کلی کرنے سے پہلے الکلی سے دھو لیں۔ الکلی پھینکنے کے عمل کے دوران ہونے والے کیمیائی رد عمل مندرجہ ذیل ہیں:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
الکلی واشنگ ٹینک کا کام کرنے کا درجہ حرارت 65 ڈگری ہے، اور الکلی دھونے کا وقت 220 ڈگری تک کنٹرول کیا جاتا ہے۔
5) پوسٹ کی صفائی اور مائیکرو مخمل کی پیداوار
ٹینک میں خالص پانی شامل کریں، اور کمرے کے درجہ حرارت کی صفائی کے تناسب کے مطابق مناسب مقدار میں NaOH محلول اور ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ (NaOH محلول تقریباً {{0}.55%، ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ کا ارتکاز 0.25%) شامل کریں۔ صفائی کے بعد، صاف پانی کی صفائی انجام دیں.
مائکرو مخمل کے عمل کے دوران ہونے والے کیمیائی رد عمل مندرجہ ذیل ہیں:
Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑
6) تیزاب دھونا
صفائی کے بعد، تیزابیت کا ایک پتلا محلول ({{0}}.9% HCl اور 0.23% HF) اعلیٰ پاکیزگی کی صفائی کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے۔ HCl کا کام بقایا NaOH کو بے اثر کرنا ہے، جبکہ HF کا کام سلکان ویفر کی سطح پر آکسائیڈ کی تہہ کو ہٹانا ہے، اسے زیادہ ہائیڈروفوبک بنانا اور سلکان کمپلیکس H2SiF6 بنانا ہے۔ دھاتی آئنوں کے ساتھ پیچیدگی کے ذریعے، دھاتی آئنوں کو سلکان ویفر کی سطح سے الگ کر دیا جاتا ہے، دھاتی آئن کے مواد کو کم کرتے ہیں اور بازی بانڈنگ کی تیاری کرتے ہیں۔ تیزاب سے دھونے کے بعد خالص پانی سے صاف کریں۔
اچار کے عمل کے دوران ہونے والے کیمیائی رد عمل درج ذیل ہیں:
HCl+NaOH=NaCl+H2O
SiO2+6HF=H2SiF6+2H2O
اچار کے ٹینک کا کام کرنے کا درجہ حرارت کمرے کے درجہ حرارت پر ہے، اور اچار کا وقت 100 سیکنڈ پر کنٹرول کیا جاتا ہے۔
7) خشک کرنا
دھیرے دھیرے کھینچے ہوئے پری ڈی ہائیڈریٹڈ کرسٹل لائن سلکان ویفر کو خشک کرنے والے ٹینک میں منتقل کریں، اور الیکٹرک ہیٹنگ کا استعمال کرتے ہوئے خشک ہونے کے لیے ویفر پر 90 ڈگری اوپر اور نیچے گرم ہوا اڑائیں۔
اوپر بیان کردہ بیک اینچنگ کے عمل میں، پہلے سے صفائی، الکلی پالش، اور صفائی کے بعد کے عمل سے زیادہ ارتکاز والا الکلائن گندا پانی پیدا ہوتا ہے جس میں سوڈیم ہائیڈرو آکسائیڈ (W12, W14, W16) اور عام الکلائن صاف کرنے والا گندا پانی (W13, W15, W17) ہوتا ہے۔ تیزاب دھونے کا عمل ہائیڈروکلورک ایسڈ اور ہائیڈرو فلورک ایسڈ (W18) اور عام تیزابی صفائی والے گندے پانی (W19, W20) پر مشتمل تیزابیت والا گندا پانی پیدا کرتا ہے۔ مندرجہ بالا آپریشن ایک بند الکلی پھینکنے والی مشین میں کیا جاتا ہے۔ تیزاب سے دھونے کا عمل غیر مستحکم اور تیزابی فضلہ گیس (G5) پیدا کرے گا جس میں HCl اور HF ہے، جسے پائپ لائنوں کے ذریعے اکٹھا کیا جائے گا اور علاج کے لیے تیزابی فضلہ گیس واشنگ ٹاور میں بھیجا جائے گا۔
POPAID جمع کی حالت میں ڈوپنگ
POPAID عمل ٹنلنگ آکسائڈ تہوں اور ڈوپڈ کرسٹل لائن سلکان تہوں کو یکجا کرکے پلیٹ کوٹنگز کی تیاری کے لئے ایک اہم تکنیک ہے۔
سب سے پہلے، سیلیکون ویفر ماحولیاتی حالات میں لوڈنگ چیمبر میں داخل ہوتا ہے، اسے 300 ڈگری پری ہیٹنگ چیمبر میں منتقل کیا جاتا ہے، اور پھر PO پروسیس چیمبر میں داخل ہوتا ہے۔ اس وقت، O2 کو ٹریچیا کے ذریعے گیس علیحدگی کے بلاک میں منتقل کیا جاتا ہے، اور اسے آئنائز کرنے کے لیے RF پاور سپلائی کے ذریعے چالو کیا جاتا ہے۔ آئن سلیکون ویفر کی سطح پر آکسائڈائز کرتے ہیں، ایک سرنگ آکسائڈ پرت بناتے ہیں؛ پھر سلیکون ویفر ایک ٹرانزیشن اور بفر چیمبر سے گزرتا ہے اور ادا شدہ چیمبر میں منتقل ہوتا ہے۔ ادا شدہ ذریعہ سبسٹریٹ کے پچھلے حصے پر بے ساختہ سلکان کی ایک خاص موٹائی جمع کرتا ہے، اور PH3 گیس کو جمع کرنے کے عمل کے دوران متعارف کرایا جاتا ہے۔ گیسی فاسفائن مشین میں داخل ہوتی ہے اور فاسفورس آئنوں کی حالت میں 10kev اور 0 سے پرجوش ہوتی ہے۔{5}}kev ہائی وولٹیج ریڈیو فریکوئنسی۔ آئن ماخذ اور زمین کے درمیان ایک براہ راست کرنٹ ہائی وولٹیج شامل کیا جاتا ہے، تاکہ فاسفورس آئن ہائی وولٹیج برقی میدان کے ذریعے توانائی حاصل کریں۔ بیم کی چوڑائی 420 ملی میٹر ہے، اور پھر سلکان ویفر کو بیم کے نیچے منتقل کیا جاتا ہے۔ ادا شدہ ماخذ کے ایٹموں کے عمل کے دوران سبسٹریٹ کی طرف پرواز کرتے ہوئے، وہ P آئنوں کو لے جاتے ہیں یا P ions کے ساتھ رد عمل ظاہر کرتے ہیں تاکہ ان سیٹو فاسفورس ڈوپنگ کو حاصل کیا جا سکے۔
مرکزی رد عمل کی مساوات ہے: PO+PAID＝POPAID
پلازما آکسیڈیشن (PO): SiH4+O2 → SiO2
پلازما اسسٹڈ ان سیٹو ڈوپنگ (PAID): Si (ماخذ)+PH3 → n-Si
رد عمل کے مکمل ہونے کے بعد، نائٹروجن کو اڑا دیا جاتا ہے اور آئن کو 100% تک علاج کی کارکردگی کے ساتھ خود ساختہ جذب میں داخل کیا جاتا ہے۔ جذب ٹاور میں داخل ہونے سے پہلے فاسفائن کا ارتکاز 179.05ppm ہے، اور جذب کے بعد کوئی PH3 نہیں پایا جاتا ہے۔ یہ پروجیکٹ اس ایگزاسٹ گیس کو ٹریٹمنٹ کے لیے DA003 ویسٹ گیس ٹاور سے جوڑنے اور پھر اسے خارج کرنے کا ارادہ رکھتا ہے۔ اسی وقت، انٹرپرائز 0.1mg/m3 کی شناخت کی حد کے ساتھ فاسفورس کے رساو کے لیے ایک خودکار الارم نصب کرنے کا ارادہ رکھتا ہے۔
آلودگی کی پیداوار کے عمل کا تجزیہ: اس عمل میں آلودگی کے اہم عمل آر، پی ایچ 3، اور این 2 ہیں جو اس عمل کے دوران متعارف کرائے گئے ہیں، جنہیں وقف شدہ پائپوں کے ذریعے اکٹھا کیا جاتا ہے اور علاج کے لیے ایسڈ ویسٹ گیس اسکربنگ ٹاور میں بھیجا جاتا ہے۔