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電子半導體

電子半導體生產用超純水對TOC、DO、SIO2、Particulate的控制極其嚴格,達到PPb級,產水水質要求在18.2MΩ*cm(25℃)以上。

半導體超純水系統是工業水處理系統中設計施工最為復雜,材料選擇最為講究,運行控制最為精密的系統,包括了眾多的子系統,功能單元及配套系統,所以半導體超純水的制備過程可以用“千錘百煉”來形容。 業界有不同的方式將半導體超純水系統細分成不同的子系統,這里將其細分為預處理、除鹽水、純水、循環拋光及回收五大子系統。以一個中國大陸在建的12寸先進制程晶圓廠為例,超純水品質要達到以下苛刻的要求:


半導體LED芯片超純水工藝流程


工藝流程1:MMF+ACF+2B3T+RO+MB+SMB


工藝流程2:ROC+TGM+2SMB+UF


工藝流程3:HEX+MDG+UV+MF+2EDI+MB+HEX+MDG+TOC+2SMBB+2UF



設備優點

目前制備電子工業用超純水的工藝基本上是以上三種,其余的工藝流程大都是在以上三種基本工藝流程的基礎上進行不同組合搭配衍生而來?,F將他們的優缺點分別列于右邊:

設備優點
  • 第一種 采用離子交換樹脂

    其優點在于初投資少,占用的地方少,但缺點就是需要經常進行離子再生,耗費大量酸堿,而且對環境有一定的破壞。

  • 第二種 采用反滲透作為預處理再配上離子交換

    其特點為初投次比采用離子交換樹脂方式要高,但離子再生周期相對要長,耗費的酸堿比單純采用離子樹脂的方式要少很多。但對環境還有一定破壞性。

  • 第三種 采用反滲透作預處理
    再配上電去離子(EDI)裝置

    這是目前制取超純水最經濟,最環保用來制取超純水的工藝,不需要用酸堿進行再生便可連續制取超純水,對環境沒什么破壞性。

技術要求

半導體芯片用水主要在于前端晶棒硅切片冷卻用水,基板晶圓片檢測清洗用水,中段晶圓片濺鍍、曝光、電鍍、光刻、腐蝕等工藝清洗,后段檢測封裝清洗。LED芯片主要是前段在MOCVD外延片生長用水,中段主要在曝光、顯影、去光阻清洗用水,后段檢測封裝用水。同時,半導體行業對TOC的要求較高。

水質標準

1、ASTM-D5127-2007《美國電子學和半導體工業用超純水標準》

2、歐盟電子級超純水標準

3、中國電子工業國家標準

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