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1微電子工藝清洗技術的理論研究
在微電子元器件的制造過程當中,由于其體積小、制造過程復雜等眾多客觀原因存在,將會很有可能導致微電子元器件在其步驟繁瑣的制造過程當中受到污染。這些污染物質通常會物理吸附或者是化學吸附等多種方式在電子元器件生產過程當中吸附在其表面。比如說,硅膠材質的硅片在其制造過程中污染物質通常會以離子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。這些污染物質還有可能存在于硅片自身的氧化膜當中。產生這一現象的原因并不奇怪,這是由于這些污染物質破壞掉了硅片表面的化學鍵,從而導致了在其表面形成了自然的力場,讓眾多污染物質輕松吸附或者直接進入到硅片的氧化膜當中。在產生這種現象之后,要清洗硅片就非常困難了。在清洗過程中,既要保持不能去破壞硅片的結構,又要保持能夠對污染物質進行徹底的清洗,以便其對產品結構當中的其他元器件產生污染,這一問題就變得非常棘手,愈發困難了。在當前微電子行業的大多企業或是研究所講微電子的清洗技術兩類:一種叫做濕法清洗;另一種叫做干法清洗。這兩種技術都能夠保持比較高的清洗度,并且能夠在不破壞電子元器件的化學鍵的基礎上祛除電子元器件表面或是氧化膜內存在的污染物和雜質。
2微電子工藝清洗技術的現狀研究
由于我國行業的發展更重視對服務業的發展和我國微電子行業的起步和發展較晚,從而致使當前我國微電子工藝的清洗技術比較落后,并且存在諸多的問題。
2.1濕法清洗技術研究
濕法清洗這一技術,是由上個世紀六十年代的一名美國科學家所研究發明出來的。這種方法主要是通過利用化學溶劑同有機溶劑和被清洗的微電子元器件之間發生化學反應,然后再利用多種技術手段,如:超聲波技術去污;采用真空去污技術等多種技術手段。最終,利用這些步驟實現對微電子元器件的清洗。
在以上濕法清洗電子元器件的步驟當中還需要用到種類不一的化學試劑。這些化學試劑主要包括氫氧化銨和過氧化氫以及硫酸等物質。氫氧化銨主要是被利用于對污染程度不是非常嚴重的電子元器件的清洗,或者是作為清洗第一部的化學試劑。其能夠在控制的溫度下、濃度下以及化學反應所經歷的時間下等多種條件下,利用化學反應去腐蝕電子元器件的表面污染物質或者是金屬的化合物。但是,由于這種腐蝕程度是需要多種條件來控制的,因此其對人員的技術和企業電子清洗設備的要求也是很高的,如果不能對整個過程實現嚴密的監控,將會對電子元器件造成損害。過氧化氫在清洗過程當中主要是被利用于對電子元器件的襯底進行清洗,通過清洗襯底上所附著的金屬化合物質或者是絡合物質。最后一種化學試劑(硫酸)在清洗過程當中扮演著非常重要的角色。在使用硫酸對被清洗電子元器件進行清洗過程中必須采用雙氧水這一化學試劑來減少其反應的時間,并且降低硫酸的濃度、反應時候的溫度,從而有效的減少了被清洗電子元器件碳化或者是被腐蝕嚴重的現象發生。以免讓硫酸對電子元器件造成損害。濕法清洗技術在眾多清洗技術當中是比較有效的一種技術,但是其依靠化學反應的客觀因素,讓其很有可能造成化學物質殘留從而導致電子元器件被腐蝕的現象。
2.2干法清洗技術研究
干洗技術相對于濕洗技術來說其避免了使用化學試劑,從而大大減少了化學物質殘留導致電子元器件腐蝕的現象發生。干洗技術主要是采用等離子、氣相等清洗技術方式對電子元器件的金屬化合物和絡合物進行清洗。對于采用等離子技術為主的干洗技術,其具有殘留物質少、操作難度低等技術性特點,并且在微電子元器件的清洗行業當中其研究最早、技術較為成熟,從而在當前我國微電子行業的應用最為廣泛。但是,等離子技術也存在一定的弱點,就是其無法完全祛除存留于微點電子元器件表面的污染物。而氣相技術的應用相對于等離子技術來說是非常少的,主要原因在于其花費時間長、成本高,并且在采用氣相技術清洗過程主要是被應用于硅片元器件的清洗,對于其他元器件的適用程度較低。
3對微電子清洗技術的展望
從上文的分析當中可以發現,就我國企業當前的資金、人力等現狀來說,我國在微電子清洗工藝當中,應當采用干洗技術當中的等離子技術。這種微電子工藝清洗技術不需要進行二次清洗,就能夠達到超過其他技術操作之后的結果。而對于其單次清洗過后殘留的金屬混合物來說,可以在繼續采用其他清洗方式減少其污染物質含量,從而在保證電子元器件質量前提下在較短時間內較低微電子污染物的含量。
在我國當前的微電子清洗行業當中,干洗技術當中的等離子技術雖然應用廣泛,但是受到我國企業實力等原因更多的企業仍在采用成本更低的濕洗技術。對于干洗技術由于發展較晚,依舊被更多的企業作為濕洗技術的輔助技術來使用。鑒于干洗技術更能保證產品質量、更加具有效率等優點,我國應當對干洗技術的研究引以重視,并對研究所干洗技術研發給予政策指引、資金支持,從而減少濕洗技術對自然環境的污染,促進我國社會主義綠色經濟發展。作者相信并堅信,在未來我國微電子工藝清洗技術將會伴隨著我國國家實力、教育改革進行的推進不斷發展,從而解決微電子元器件清洗困難的現狀。
參考文獻
[1]李伙全,陳磊.微電子工藝實踐課程網絡教學平臺的開發[J].科教文匯(上旬刊),2012(09).
[2]王蔚,田麗,付強.微電子工藝課/實驗/生產實習的整合研究[J].中國現代教育裝備,2012(23).
[3]梁齊,楊明武.微電子工藝實驗教學模式探索[J].實驗室科學,2008(01).
作者簡介
溫曉霞(1984-),女,碩士學位。現在廣東海洋大學寸金學院從事電子工程教學工作。
作者單位
廣東海洋大學寸金學院廣東省湛江市524094
1微電子工藝清洗技術的理論研究
在微電子元器件的制造過程當中,由于其體積小、制造過程復雜等眾多客觀原因存在,將會很有可能導致微電子元器件在其步驟繁瑣的制造過程當中受到污染。這些污染物質通常會物理吸附或者是化學吸附等多種方式在電子元器件生產過程當中吸附在其表面。比如說,硅膠材質的硅片在其制造過程中污染物質通常會以離子或者是以粒子形式吸附在硅片的表面。這些污染物質還有可能存在于硅片自身的氧化膜當中。產生這一現象的原因并不奇怪,這是由于這些污染物質破壞掉了硅片表面的化學鍵,從而導致了在其表面形成了自然的力場,讓眾多污染物質輕松吸附或者直接進入到硅片的氧化膜當中。在產生這種現象之后,要清洗硅片就非常困難了。在清洗過程中,既要保持不能去破壞硅片的結構,又要保持能夠對污染物質進行徹底的清洗,以便其對產品結構當中的其他元器件產生污染,這一問題就變得非常棘手,愈發困難了。在當前微電子行業的大多企業或是研究所講微電子的清洗技術兩類:一種叫做濕法清洗;另一種叫做干法清洗。這兩種技術都能夠保持比較高的清洗度,并且能夠在不破壞電子元器件的化學鍵的基礎上祛除電子元器件表面或是氧化膜內存在的污染物和雜質。
2微電子工藝清洗技術的現狀研究
由于我國行業的發展更重視對服務業的發展和我國微電子行業的起步和發展較晚,從而致使當前我國微電子工藝的清洗技術比較落后,并且存在諸多的問題。
2.1濕法清洗技術研究
濕法清洗這一技術,是由上個世紀六十年代的一名美國科學家所研究發明出來的。這種方法主要是通過利用化學溶劑同有機溶劑和被清洗的微電子元器件之間發生化學反應,然后再利用多種技術手段,如:超聲波技術去污;采用真空去污技術等多種技術手段。最終,利用這些步驟實現對微電子元器件的清洗。
在以上濕法清洗電子元器件的步驟當中還需要用到種類不一的化學試劑。這些化學試劑主要包括氫氧化銨和過氧化氫以及硫酸等物質。氫氧化銨主要是被利用于對污染程度不是非常嚴重的電子元器件的清洗,或者是作為清洗第一部的化學試劑。其能夠在控制的溫度下、濃度下以及化學反應所經歷的時間下等多種條件下,利用化學反應去腐蝕電子元器件的表面污染物質或者是金屬的化合物。但是,由于這種腐蝕程度是需要多種條件來控制的,因此其對人員的技術和企業電子清洗設備的要求也是很高的,如果不能對整個過程實現嚴密的監控,將會對電子元器件造成損害。過氧化氫在清洗過程當中主要是被利用于對電子元器件的襯底進行清洗,通過清洗襯底上所附著的金屬化合物質或者是絡合物質。最后一種化學試劑(硫酸)在清洗過程當中扮演著非常重要的角色。在使用硫酸對被清洗電子元器件進行清洗過程中必須采用雙氧水這一化學試劑來減少其反應的時間,并且降低硫酸的濃度、反應時候的溫度,從而有效的減少了被清洗電子元器件碳化或者是被腐蝕嚴重的現象發生。以免讓硫酸對電子元器件造成損害。濕法清洗技術在眾多清洗技術當中是比較有效的一種技術,但是其依靠化學反應的客觀因素,讓其很有可能造成化學物質殘留從而導致電子元器件被腐蝕的現象。
2.2干法清洗技術研究
干洗技術相對于濕洗技術來說其避免了使用化學試劑,從而大大減少了化學物質殘留導致電子元器件腐蝕的現象發生。干洗技術主要是采用等離子、氣相等清洗技術方式對電子元器件的金屬化合物和絡合物進行清洗。對于采用等離子技術為主的干洗技術,其具有殘留物質少、操作難度低等技術性特點,并且在微電子元器件的清洗行業當中其研究最早、技術較為成熟,從而在當前我國微電子行業的應用最為廣泛。但是,等離子技術也存在一定的弱點,就是其無法完全祛除存留于微點電子元器件表面的污染物。而氣相技術的應用相對于等離子技術來說是非常少的,主要原因在于其花費時間長、成本高,并且在采用氣相技術清洗過程主要是被應用于硅片元器件的清洗,對于其他元器件的適用程度較低。
3對微電子清洗技術的展望
從上文的分析當中可以發現,就我國企業當前的資金、人力等現狀來說,我國在微電子清洗工藝當中,應當采用干洗技術當中的等離子技術。這種微電子工藝清洗技術不需要進行二次清洗,就能夠達到超過其他技術操作之后的結果。而對于其單次清洗過后殘留的金屬混合物來說,可以在繼續采用其他清洗方式減少其污染物質含量,從而在保證電子元器件質量前提下在較短時間內較低微電子污染物的含量。
關鍵詞:航空電子元器件 質量控制 措施
中圖分類號:V260 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)04(c)-0123-01
伴隨航空工業技術日新月異的發展,對單一航空型號電子元器件的使用越來越廣泛,使用數量越來越多,所以對于電子元器件的質量來說,對航空事業的發展起到一定的作用。航空電子元器件在使用的過程中不斷進行改造與更新,在設計、選材、工藝及生產制造方面都展現出一定的優勢,使電子元器件的質量有所提高。但為了更好的適應航空航天的型號,電子元器件的質量與安全可靠性還應進行科學合理的改造與提高。因此,在航空電子元器件的選擇、采購及檢測的過程中,應加強對其質量的控制,使其能夠在航空工業中得到充分的運用。
1 電子元器件質量保證的意義
電子元器件是所有電子設備的重要組成部分,它的質量對電子設備的正常運行具有重要作用。近年來,隨著我國國防科技的發展,逐漸將電子元器件應用于航空工業中,使其走向智能化、電子化。電子元器件的大量使用,使其品種逐漸增多,適用于各個領域。現階段,電子元器件的質量問題是其生產制造工作的重中之重,其作用在當下社會也日益突顯。電子元器件作為航空產品中重要的組成部分,其性能與質量需要有一定的技術基礎。電子元器件的質量分為固有質量和使用質量兩種。固有質量是由生產部門決定的,包括其設計、選材及工藝等。使用質量則是由電子元器件的使用者對其進行選擇、采購及檢測等,最終對其質量進行控制。電子元器件的質量保證是為保證電子元器件的質量而進行的相關活動,對其生產部門與使用者進行質量的控制工作。航空電子元器件的質量是保證航空型號電子元器件使用過程中是否可靠的重要條件,也是確保航空產品及工作順利進行的重要基礎。
2 航空電子元器件特點
近年來,我國高新技術不斷發展,現代武器設備都逐漸應用電子化與自動化的技術,使其更加智能。據相關數據顯示,在設備系統穩定可靠的前提下,對其零件與元件的質量可靠性越高。而航空工業中對電子元器件的使用日漸增多,所以,為保證其系統的穩定與可靠,就應保證電子元器件的質量達到一定的標準。
航空電子元器件的特點有四個:可靠性強,壽命長,體積輕便且功耗低,環境適應能力強。
2.1 可靠性強
為適應航空型號,電子元器件在壽命、質量及可靠性方面應積極展現其自身的優勢。航空電子元器件的可靠性表現在多方面,首先,對于電子元器件的性能來說,應以滿足航空專業的穩定可靠為主,在一定的時間內應保證不影響航空產品的性能。除此之外,電子元器件對于不同的環境條件應具有一定的適應能力,不會因為周圍環境的影響使其自身的功能削弱,而影響航空產品的整體使用效果。航空電子元器件在生產制造的過程中應根據相應的生產規范進行生產,并制定相關的制度與規范,進而確保不同等級的電子元器件能夠具有一定的可靠性,在實際的應用中發揮自身的作用。
2.2 壽命長
電子元器件的壽命與其較強的可靠性具有一定的密切聯系,只有電子元器件的使用壽命延長,才能保證其較高的可靠性。針對工作周期不長的航空產品來說,可以采用壽命較短的電子元器件,但由于航空產品具有相當的重要性,所以在電子元器件的選擇上仍以壽命長的元器件為主。
2.3 體積輕便且功耗低
航空產品中元器件的功耗、體積的有效降低對航空產品的整體功耗及體積來說具有一定的減輕作用。降低電子元器件的重量與體積不僅要對其進行結構的改造,同時也應對裝聯工藝進行相應的改造。在航空電子元器件功能不改變的前提下,對其質量與體積進行相應的改造,并減少其功耗,進而促進航空電子元器件質量的提高。
2.4 環境適應能力強
航空產品主要用于環境較為惡劣的條件下,所以其電子元器件也應具有一定的環境適應能力,在各種環境下都不會影響其自身功能的發揮,有效的促進航空產品的高效使用。
3 航空電子元器件質量保證體系
3.1 技術隊伍的建設
針對航空電子元器件的質量與可靠性的研究設立了相關的崗位,并根據相關的研究情況對其進行有效的改造。針對設立的不同崗位,其工作內容與職務各不相同,但都為航空事業及電子元器件的改造工作共同努力。航空技術隊伍的建設,一定程度上對航空電子元器件的質量控制工作做出了相應的貢獻。
3.2 航空電子元器件質量保證對策
3.2.1 電子元器件生產單位實行質量認證
加強對電子元器件生產單位的質量認證工作,在航空產品的電子元器件的選擇方面,應盡量選擇質量好且生產情況穩定的元器件供應商。這對于航空產品的穩定性與可靠性具有積極的意義。
3.2.2 建立健全航空電子元器件標準體系
航空電子元器件標準體系的建立是對其設計的規范,同時對于強化元器件的質量控制具有重要意義。現階段,我國僅參考國外先進的電子元器件標準體系進行我國標準體系的建設。但由于我國的工業基礎較落后,所以對于既有的標準無法進行實際有效的運行。因此,我國應以自身的實際情況為基礎,建立符合我國國情的航空電子元器件標準體系。
3.2.3 重視電子元器件目錄的編制工作
對于電子元器件目錄的編制工作應予以一定的重視,因為不同型號元器件的有效記錄對于元器件型號的選用時具有一定的輔助作用,能夠有效的對其進行采購管理,同時也能夠保證元器件型號的穩定性。
3.2.4 建立電子元器件信息管理平臺
為加強航空電子元器件的質量控制工作,對電子元器件的信息管理工作十分重要。通過對相關信息的有效管理,實現元器件使用部門與生產部門的有效溝通與連接。
4 結語
綜上所述,伴隨我國航空事業的飛速發展,對航空產品起到至關重要作用的航空電子元器件越來越得到眾多的關注。文章通過對航空電子元器件質量控制工作的意義及其特點進行詳細的分析,探究出航空電子元器件質量控制工作的具體策略與建議。通過對電子元器件自身特點的分析,找出有效提高其質量控制的方法。航空工業的發展一定程度上帶動了我國社會經濟的發展,同時也提高了我國航空事業在國際中的地位。所以,對于航空電子元器件質量的控制工作應予以一定的重視,對于航空事業的發展具有一定的推動作用。
參考文獻
[1] 胡筱紅,史左敏,周航,等.淺析航空電子元器件的質量控制[J].消費電子,2014(6).