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超純水對芯片清洗來說真的這么重要嗎?

2025-07-23

  芯片是“洗澡”洗出來的,而這個“洗澡水”就是超純水。這是怎么回事呢?在生產(chǎn)芯片的過程中,為了確保產(chǎn)量,有一項工作將貫穿整個過程,即“清洗”。雖然“清洗”步驟在芯片制造過程中微不足道,但它占整個制造過程的30%以上,不應(yīng)被忽視。

  為什么清潔占半導(dǎo)體制造工藝步驟的30%以上?這是因為芯片生產(chǎn)有著嚴(yán)重的“潔癖”。在納米技術(shù)測量的時代,見不得任何雜質(zhì)。

  雜質(zhì)是半導(dǎo)體器件性能、可靠性和成品率的主要威脅。研究表明,由污染缺陷引起的芯片電氣故障比例高達80%。如果在晶圓制造過程中污染物沒有完全去除,晶圓產(chǎn)量將受到影響,或者整個晶圓甚至一批晶圓將被報廢。你知道,1%的產(chǎn)量變化意味著一家芯片鑄造廠將虧損1.5億美元。污染物通常以原子、離子、分子、顆粒或膜的形式通過化學(xué)或物理吸附存在于硅片表面或硅片氧化膜中。

  從沙礫到芯片,“點石成芯”的過程主要涉及硅片制造、晶片制造、芯片封裝和芯片測試。清洗貫穿芯片制造的整個產(chǎn)業(yè)鏈,也是重復(fù)次數(shù)非常多的過程。這些過程包括三種類型:

  1、硅片制造過程中:清洗拋光硅片,保證表面平整度和性能,提高后續(xù)工序的成品率。

  2、在晶圓制造過程中:清洗光刻、蝕刻、沉積、離子注入、脫膠等關(guān)鍵工序前后,降低缺陷率。

  3、在芯片封裝過程中:根據(jù)封裝過程,進行TSV清洗、UBM/RDL清洗、鍵合清洗等。

  清洗步驟貫穿芯片制造過程中的許多工藝環(huán)節(jié)。清潔技術(shù)將持續(xù)到芯片開發(fā)完成為止。早在20世紀(jì)50年代,半導(dǎo)體制造業(yè)就開始關(guān)注清洗技術(shù),其重要性將越來越高,市場需求將越來越大。隨著工藝技術(shù)的進步,光刻和各種工藝的數(shù)量激增,清洗步驟的數(shù)量也增加了。根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù),80nm~60nm工藝清洗步驟約100個,20nm~10nm工藝清洗步驟200多個。這使得對超純水的需求量和純度要求不斷提高,超純水設(shè)備需要穩(wěn)定產(chǎn)出大量高純度的超純水,以滿足生產(chǎn)需求。?

  超純水設(shè)備的性能與芯片制造的成本和效率直接相關(guān)。若設(shè)備產(chǎn)出的超純水純度不達標(biāo),會導(dǎo)致晶圓產(chǎn)量下降,甚至整批晶圓報廢,造成經(jīng)濟損失。性能良好的超純水設(shè)備能高效提供符合要求的超純水,有助于提高芯片成品率,為企業(yè)節(jié)省成本、增加利潤。?

  隨著芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,超純水設(shè)備的重要性將更加突出,市場需求也會不斷擴大。其技術(shù)需要持續(xù)創(chuàng)新升級,以適應(yīng)芯片制造工藝不斷提高的要求。

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