光伏半導(dǎo)體超純水“守護(hù)”清洗工序

　　清洗不僅是半導(dǎo)體制造工藝的重要組成部分，也是影響半導(dǎo)體器件成品率的重要因素之一。清洗是晶圓加工和制造過(guò)程中的一個(gè)重要部分。為了將雜質(zhì)對(duì)芯片成品率的影響降低，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，不僅要保證單次清洗的效率，而且要在幾乎所有工藝前后進(jìn)行頻繁的清洗。它是單晶硅晶片制造、光刻、刻蝕、沉積等關(guān)鍵工藝中必不可少的環(huán)節(jié)。

　　1、在硅片制造過(guò)程中，需要對(duì)拋光硅片進(jìn)行清洗，以保證其表面平整度和性能，從而提高后續(xù)加工的成品率。

　　2、在晶圓制造過(guò)程中，需要在光刻、蝕刻、離子注入、脫膠、成膜、機(jī)械拋光等關(guān)鍵工序前后對(duì)晶圓進(jìn)行清洗，以去除晶圓污染的化學(xué)雜質(zhì)，降低缺陷率，提高成品率。

　　3、在芯片封裝過(guò)程中，需要根據(jù)封裝工藝對(duì)芯片進(jìn)行TSV(硅穿孔)清洗、UBM/RDL(凸點(diǎn)底部金屬/膜重分布技術(shù))清洗和鍵合清洗。

　　在進(jìn)入每個(gè)工藝之前，硅片表面必須清潔，清潔步驟必須重復(fù)多次，以去除表面上的污染物。芯片制造需要在無(wú)塵室內(nèi)進(jìn)行。在芯片制造過(guò)程中，任何污染都會(huì)影響芯片上器件的正常功能。污染雜質(zhì)是指半導(dǎo)體制造過(guò)程中引入的任何物質(zhì)，這些物質(zhì)會(huì)危及芯片的產(chǎn)量和電氣性能。具體污染物包括顆粒物、有機(jī)物、金屬和天然氧化層。這些污染物包括來(lái)自環(huán)境、其他制造工藝、蝕刻副產(chǎn)品、研磨液等。如果不及時(shí)清除上述受污染的雜質(zhì)，可能導(dǎo)致后續(xù)工藝失敗，導(dǎo)致電氣故障，導(dǎo)致芯片報(bào)廢。

　　根據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)協(xié)會(huì)(WSTS)發(fā)布的預(yù)測(cè)報(bào)告，由于對(duì)芯片的強(qiáng)勁需求，今年全球半導(dǎo)體銷售額將大幅增長(zhǎng)。預(yù)計(jì)將增長(zhǎng)19.7%至5272.23億美元，遠(yuǎn)高于2020年12月預(yù)計(jì)的4694.03億美元(年增長(zhǎng)8.4%)。

　　隨著半導(dǎo)體工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)清潔水的電導(dǎo)率、離子含量、TOC、DO和顆粒物的要求越來(lái)越嚴(yán)格。由于超純水在許多指標(biāo)上對(duì)半導(dǎo)體的要求很高，因此半導(dǎo)體行業(yè)的超純水與其他行業(yè)的用水要求不同。半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)超純水有極其嚴(yán)格的水質(zhì)要求。目前，中國(guó)常用的超純水標(biāo)準(zhǔn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電子級(jí)水》(GB/T 11446.1-2013)和美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)《電子和半導(dǎo)體行業(yè)用超純水指南》(ASTM-D5127-13)。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)指標(biāo)要求更嚴(yán)格。

　　在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，硼是一種P型雜質(zhì)。過(guò)量會(huì)使N型硅反轉(zhuǎn)，從而影響電子和空穴的濃度。因此，在超純水工業(yè)中應(yīng)充分考慮硼的去除。電子和半導(dǎo)體工業(yè)用超純水標(biāo)準(zhǔn)指南(ASTM-D5127-13)要求硼離子≤ 0.05 in e1.3μg/L。如果硼離子含量能夠達(dá)到較低的指標(biāo)，則必然會(huì)改善半導(dǎo)體的性能。

　　半導(dǎo)體超純水工藝中Huncotte系統(tǒng)選用核級(jí)樹(shù)脂，可通過(guò)獨(dú)特的靶向離子交換樹(shù)脂有效控制系統(tǒng)出水的硼離子含量。采用IPC-MS檢測(cè)硼離子含量，并對(duì)硼離子流出物進(jìn)行分析≤ 0.005μG/L遠(yuǎn)低于硼離子的要求≤ ASTM-D5127-13標(biāo)準(zhǔn)中E1.3中的0.05μg/L。我們相信更高質(zhì)量的超純水可以給半導(dǎo)體帶來(lái)更好的性能，給半導(dǎo)體企業(yè)帶來(lái)更強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。