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在電子芯片制造邁向納米級(jí)精度的進(jìn)程中,清洗工藝的水質(zhì)把控已成為決定芯片良率與性能的關(guān)鍵因素。超純水設(shè)備憑借極致的凈化能力與穩(wěn)定的產(chǎn)水品質(zhì),深度融入芯片制造的核心環(huán)節(jié),以近乎 “零雜質(zhì)” 的水源為晶圓表面清潔構(gòu)筑起堅(jiān)實(shí)防線,成為支撐高端芯片生產(chǎn)不可或缺的技術(shù)保障。
芯片制造對(duì)清洗水質(zhì)的極致要求
電子芯片生產(chǎn)包含光刻、刻蝕、薄膜沉積等數(shù)百道精密工序,每一步都對(duì)清洗用水提出嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。哪怕是微量的金屬離子(如鐵、銅)、有機(jī)物或顆粒雜質(zhì),都可能在晶圓表面形成缺陷:
電學(xué)性能干擾:殘留離子會(huì)改變芯片電路的導(dǎo)電性,導(dǎo)致短路或信號(hào)傳輸異常;
結(jié)構(gòu)完整性破壞:微小顆粒附著在晶圓表面,可能影響光刻膠的均勻涂布,造成圖案轉(zhuǎn)移失真;
化學(xué)污染風(fēng)險(xiǎn):水中溶解的有機(jī)物與晶圓表面材料發(fā)生反應(yīng),腐蝕敏感結(jié)構(gòu),降低芯片可靠性。
超純水設(shè)備產(chǎn)出的水質(zhì)需達(dá)到極低的電導(dǎo)率與 TOC(總有機(jī)碳)含量,方能滿足芯片制造的精密需求。
超純水設(shè)備的適配性優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)
超純水設(shè)備通過(guò)多級(jí)過(guò)濾與深度純化技術(shù),精準(zhǔn)匹配芯片清洗的特殊要求:
高效雜質(zhì)截留:采用反滲透膜、電去離子(EDI)及拋光樹(shù)脂的組合工藝,可去除水中 99% 以上的溶解鹽類、膠體與有機(jī)物,將離子濃度控制在 ppb 甚至 ppt 級(jí)別,確保清洗用水不會(huì)引入新的污染物;
純物理處理過(guò)程:整個(gè)制水過(guò)程不添加化學(xué)藥劑,避免因藥劑殘留對(duì)晶圓表面造成二次污染,契合芯片制造對(duì) “零化學(xué)殘留” 的嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn);
穩(wěn)定水質(zhì)供應(yīng):設(shè)備通過(guò)智能化控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水質(zhì)參數(shù),自動(dòng)調(diào)節(jié)運(yùn)行狀態(tài),確保不同批次生產(chǎn)中清洗用水的一致性,保障芯片制造工藝的穩(wěn)定性。
芯片清洗環(huán)節(jié)的核心應(yīng)用場(chǎng)景
在芯片制造流程中,超純水設(shè)備主要應(yīng)用于三大關(guān)鍵場(chǎng)景:
光刻膠去除:光刻工藝完成后,需使用超純水配合清洗劑剝離晶圓表面的光刻膠。高純度水源可避免殘留物與光刻膠發(fā)生化學(xué)反應(yīng),確保光刻圖案的完整性;
刻蝕后清洗:刻蝕工序會(huì)在晶圓表面殘留蝕刻劑與反應(yīng)物,超純水通過(guò)高壓噴淋或兆聲波清洗,將微小顆粒與化學(xué)物質(zhì)徹底沖洗,防止殘留物質(zhì)影響后續(xù)薄膜沉積;
最終沖洗:芯片封裝前的最終清洗環(huán)節(jié),超純水以 “滴水成珠” 的潔凈度對(duì)晶圓表面進(jìn)行精洗,確保無(wú)任何雜質(zhì)殘留,為芯片長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。
技術(shù)資料
萊特萊德工程案例