Næmi framleiðsluferlisins
Nákvæmni hreinsunarkröfur
Hálfleiðari framleiðslu felur í sér mikilvæga ferla eins og ljósritun, ætingu og útfellingu. Ultrapure vatn er notað til að hreinsa agnir, málmjónir og lífræn efni sem eftir eru á yfirborðinu. Sérhver snefill óhreinindi geta valdið hringrásarbuxum eða bilun í tækjum.
With chip line widths reaching the nanometer scale (e.g., the 3nm node), a single particle (>10nm) í vatni getur skaðað mannvirki, sem leiðir til lækkunar á afrakstri.
Efnaviðbrögð truflun
Málmjónir (svo sem Fe₃⁺ og Cu₂⁺) í vatni geta brugðist við efnafræðilega við hálfleiðara efni, myndað óafturkræfan málmmengun og haft áhrif á P - n mótunarafköst.
Ákveðnir þættir eins og bór (b) og sílikon (Sio₂) geta breytt yfirborðseiginleikum skífunnar, sem leiðir til nákvæmni fráviks frá lithography eða myndun galla á vatnsblettum.
Hafa áhrif á þætti og afleiðingar
- Agnir bakteríur
Agnir bakteríur geta valdið opnum eða stuttum hringrásum við oxun, dreifingu, útfellingu og málmferli. Hár - Hitaferlar geta brotið niður kísilþurrku PN mótum, sem leiðir til ljósgalla, myndunar á pinhole og lélegri viðloðun ljósritunar. Dauðar bakteríur eru svifryk en lifandi bakteríur festast auðveldlega við flísina, niðurlægjandi afköst tækisins. Ennfremur inniheldur ösku sveppanna ýmsa snefilmálma. Við hátt hitastig geta þessir málmar dreifst í flís kristalinn og haft áhrif á kísilplötu PN mótum. COCCI eru venjulega 1-2 μm í þvermál, en basill er 1-4 μm að lengd og 0,5 μm á breidd.
- Silicon/Boron
Minnkað flísafrakstur.
- Alkalímálmar, alkalín jarðmálmar og þungmálmar
Þetta getur valdið galla á vöru mótum og brotið niður rafspennu sundurliðunar gáttaroxíðfilmu, sem leiðir til leka og sundurliðunar. Alkalímálmar (litíum, natríum, kalíum, rubidium, cesium og francium, hópur IA þættir í lotukerfinu); Alkaline Earth Metals (Group IIa þættir í lotukerfinu, þar á meðal sex málmar eins og beryllíum, magnesíum og thorium). Þungmálmar (málmar með sérþyngd sem er meiri en 5, þar af um það bil 45, innihalda kopar, blý, sink, járn, kóbalt, nikkel, mangan, kadmíum, kvikasilfur, wolfram, mólýbden, gull og silfur).
- Uppleyst súrefni
Það stuðlar að ótímabærri myndun oxíðfilmu á yfirborði kísilþurrkanna. Greint hefur verið frá því að jafnvel súrefni leyst upp í vatni geti haft áhrif á afköst hreinsunar.
- TOC
Þetta getur valdið því að rafræn sundurliðun hliðaroxíðfilmsins versnar og niðurlægir rafmagnsafköst rafmagnstækja. Colloidal TOC hefur einkenni svifryks. Kolefnið í TOC hefur einnig áhrif á einkenni hálfleiðara tækja.
- Málmjónir
Hafa áhrif á andstæða sundurliðunareinkenni PN mótunarinnar og auka lekastrauminn.
Strangir vatnsgæðastaðlar
Viðnám og jónastjórnun
Viðnám vatns verður að vera meiri en eða jafnt og 18,2 MΩ · cm (við 25 gráðu) til að tryggja að engir ókeypis jónir trufli rafmagnsárangur.
Metal jóninnihald (td Fe, Cu) verður að vera undir 0,001 ppm og kísilinnihald verður að vera minna en eða jafnt og 0,005 ppm til að forðast mengun setlaga.
Lífræn efni og örverumörk
Heildar lífrænt kolefni (TOC) verður að vera minna en eða jafnt og 0,5 ppb til að koma í veg fyrir að lífræn efni geti kolsýrt og myndar leiðandi agnir á háum - hitastigsferlum.
Strangt ófrjósemisaðgerð (bakteríuinnihald minna en eða jafnt og 1 CFU/L) er krafist til að útrýma hættu á mengun líffilms í hreinsun.
Proddual Driver of Economics and Technology
Afrakstur - kostnaðar fylgni
Stakur skífan getur kostað tugi þúsunda dollara og ávöxtunartap sem stafar af vatnsgæðum getur leitt til milljóna dollara í efnahagslegu tapi.
Leiðandi alþjóðlegir framleiðendur (svo sem TSMC og Samsung) hafa fellt upp öflugt vatnsgæðaeftirlit í kjarnaframboðakeðju.
Drifkrafturinn á bak við endurtekningu ferla
Háþróaðir ferlar (svo sem GAA smárar og EUV lithography) hafa lægra óhreinindi umburðarlyndi og knýja fram stöðug uppfærsla á útfjólubláum vatnsstaðlum (svo sem ASTM - D5127).
3D umbúðatækni krefst enn hærri - hreinleika vatns til að hreinsa fjöl - lag staflað mannvirki, auka veldisbundið hættuna á óhreinindi leifar.
Með ströngum multi - víddarstýringu hefur útfjólubláa vatn orðið að kjarna „hráefni“ í hálfleiðara framleiðslu og gæði þess ákvarðar beinlínis afköst flísar og samkeppnishæfni iðnaðarins.