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    光伏半导体超纯水“守护”清洗工序

    2021-12-11

      清洗不仅是半导体制造工艺的重要组成部分,也是影响半导体器件成品率的重要因素之一。清洗是晶圆加工和制造过程中的一个重要部分。为了将杂质对芯片成品率的影响降低,在实际生产过程中,不仅要保证单次清洗的效率,而且要在几乎所有工艺前后进行频繁的清洗。它是单晶硅晶片制造、光刻、刻蚀、沉积等关键工艺中必不可少的环节。

      1、在硅片制造过程中,需要对抛光硅片进行清洗,以保证其表面平整度和性能,从而提高后续加工的成品率。

      2、在晶圆制造过程中,需要在光刻、蚀刻、离子注入、脱胶、成膜、机械抛光等关键工序前后对晶圆进行清洗,以去除晶圆污染的化学杂质,降低缺陷率,提高成品率。

      3、在芯片封装过程中,需要根据封装工艺对芯片进行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸点底部金属/膜重分布技术)清洗和键合清洗。

      在进入每个工艺之前,硅片表面必须清洁,清洁步骤必须重复多次,以去除表面上的污染物。芯片制造需要在无尘室内进行。在芯片制造过程中,任何污染都会影响芯片上器件的正常功能。污染杂质是指半导体制造过程中引入的任何物质,这些物质会危及芯片的产量和电气性能。具体污染物包括颗粒物、有机物、金属和天然氧化层。这些污染物包括来自环境、其他制造工艺、蚀刻副产品、研磨液等。如果不及时清除上述受污染的杂质,可能导致后续工艺失败,导致电气故障,导致芯片报废。

      根据世界半导体贸易统计协会(WSTS)发布的预测报告,由于对芯片的强劲需求,今年全球半导体销售额将大幅增长。预计将增长19.7%至5272.23亿美元,远高于2020年12月预计的4694.03亿美元(年增长8.4%)。

      随着半导体工业的不断发展,对清洁水的电导率、离子含量、TOC、DO和颗粒物的要求越来越严格。由于超纯水在许多指标上对半导体的要求很高,因此半导体行业的超纯水与其他行业的用水要求不同。半导体行业对超纯水有极其严格的水质要求。目前,中国常用的超纯水标准有国家标准《电子级水》(GB/T 11446.1-2013)和美国标准《电子和半导体行业用超纯水指南》(ASTM-D5127-13)。美国标准对指标要求更严格。

      在半导体生产过程中,硼是一种P型杂质。过量会使N型硅反转,从而影响电子和空穴的浓度。因此,在超纯水工业中应充分考虑硼的去除。电子和半导体工业用超纯水标准指南(ASTM-D5127-13)要求硼离子≤ 0.05 in e1.3μg/L。如果硼离子含量能够达到较低的指标,则必然会改善半导体的性能。

      半导体超纯水工艺中Huncotte系统选用核级树脂,可通过独特的靶向离子交换树脂有效控制系统出水的硼离子含量。采用IPC-MS检测硼离子含量,并对硼离子流出物进行分析≤ 0.005μG/L远低于硼离子的要求≤ ASTM-D5127-13标准中E1.3中的0.05μg/L。我们相信更高质量的超纯水可以给半导体带来更好的性能,给半导体企业带来更强的优势。

    经典工程案例

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