这几天,小编在别家的公众上学习了半导体制造所需要的空气洁净度的文章。今天拓展学习了一个半导体制造相关的知识:去离子水(Deionized water)。
几乎每一道清洁流程的最后一步都要用到水。
IC制程中使用的水的高纯度污染物要控制在极少量,一般纯饮用水在IC制程中不被允许。
一般纯净饮用水的杂质包括无机盐如钠和钙盐,或生物的有机化合物,微小砂粒,微生物等,这些杂质都会使水有高的导电性,过滤掉过些杂质后,电阻保数提高必须达到下表的标准,半导体制程中用的高纯水称为DI Water,比阻抗标准値为18.2MΩ-cm,不过此值只代表水中电解质的量,可能还有一些污染物。
规格 | 自来水 | DI水 |
---|---|---|
电阻系数MΩ-cm | 0.0002 | 15~18 |
电解质(百万分之) | 200,000 | <25 |
特别物(﹟/cm^3) | 100,000 | <150 |
活体有机物(﹟/cm^3) | 100~10,000 | <10 |
水之纯化几乎都用离子交换或去离子程序。一个典型系统包括下列的组成如下图所示:
1. 除砂槽:过滤,除去水中的砂颗粒。
2. RO逆渗透:除去微粒子。
3. 软水槽:用离子交换树脂除去阴阳离子将硬水成软水。
4. 碳吸收槽:活性碳过滤,除去氯和少量的有机物。
5. 紫外光照射:用紫外光等方法控制细菌生长及除去有机物
6. 超级过滤器:除去水中的微颗粒进一步纯化。
7. 储水槽:供应纯水给使用端。
上述系统中的逆渗透(reverse osmosis,RO)系统是在一种有选择性的渗透膜上加压,水就会流过膜,而其中溶解的漂浮物质则通不过。逆渗透膜之使用较为有效,因其减少了离子交换树脂再生的次数。超级过滤器(ultra fltration)是一种孔径小于10 nm多孔性材质,藉由内外压差让低分子量物质通过薄膜,除去水中的微颗粒进一步纯化。
当水已纯化至所需之程度后,就用一些设备,通常用惰性塑料管(inert plastic)分送至所需处而不使其纯度降低。
ps:在晶圆制程中,造成污染物最大的来源其实就是执行制程的人/
由于人体有不断的再生作用,因此会不停的制造有机物污染。避免执行制程的人员成为污染源,首先将晶圆制造区与控制区分开;其次在制造区要穿无尘工作服(工作服要将手与脚等整个身体遮盖住)。需注意工作服要经常清洗保持最高的洁净程度。
小故事:小编刚刚工作时候,领导给我们讲过一个小故事:说是JDSU(现在叫了lumentum)的激光器车间,有一段时间良率下降得很厉害,排查了很久才发现是因为一个女工程师化妆了。
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