12英寸半导体集成电路超纯水深度除有机工艺优化设计
12英寸半导体集成电路超纯水深度除有
机工艺优化设计
摘要：该工程为某12英寸半导体集成电路项目超纯水系统，原水为当地市
政自来水，处理能力450 m3/h，针对TOC、尿素、电阻率等难点水质指标进行了深度优化设计。
关键词：半导体；集成电路；超纯水制备；有机物
Optimized design of 12-inch semiconductor integrated circuit ultrapure water deep removal of organic technology
Zhong Jian-hui、Rong Yu-zhou
(China Electronics System Engineering No.2 Construction Co., Ltd.
Jiangsu Wuxi 214000, China)
Abstract: The project is an ultra-pure water system for a 12-inch semiconductor integrated circuit project. The raw water is local municipal tap water with a processing capacity of 450 m3/h. It has been deeply optimized for difficult water quality indicators such as TOC, urea, and resistivity.
Keywords: Semiconductor; integrated circuit; ultrapure water preparation; organic matter
引言
12 英寸半导体集成电路包含清洗、氧化、光刻、刻蚀、离子注入、去胶、
扩散、化学气相沉积、金属化工艺、化学机械研磨等制造过程，其中，几乎每一
项生产工艺中都需要使用超纯水进行冲洗，由于半导体的制程精度高，制造难度大，其对超纯水水质的要求高，技术难度大。
本文主要介绍了某12 英寸半导体集成电路项目超纯水制备系统的工程实例，处理工艺及设计参数对同类工程具有一定的参考意义。
1工艺设计
1.1质量水质
该工程为某12英寸半导体集成电路项目超纯水制造系统，原水为当地市政
自来水，处理能力45 m3/h。本项目的原水水质见表1，超纯水系统的设计产水水
质见表2。原水中的纯尿素由于施肥等农业活动，根据季节呈规律性变化，在每
年夏季6,7月份最高可到达3.9ppm。
表1超纯水原水水质
表2超纯水系统的设计产水水质
1.2工艺路线
根据本系统高水质要求，原水中高尿素的特性，并结合相关的经济技术指标。选择了以下工艺路线：
图1 超纯水制备工艺路线图
1.2.1工艺流程说明：
根据超纯水系统的进出水数据（表1和表2所示），选择恰当的工艺流程，
通过不同工艺单元的组合，满足12英寸半导体工艺制程对超纯水的水质需求的
同时，降低整套系统的投资成本和运行成本[1]。
本系统的优势在于：针对原水中尿素呈季节性周期变化的特性，进行优化设计，同时采用智能化监测的手段，控制超纯水系统预处理工艺，并在超纯水系统
的后段针对电阻率、TOC、溶解氧（DO）等重难点水质指标进行了优化设计。。
1.
原水池中通过仪表对原水池中的尿素进行检测，根据其中的尿素浓度，投加
氧化剂，并在原水池中增加搅拌设备和循环设备，保证氧化剂与原水中的尿素充
分混合，保证尿素通过氧化法深度出去。
2.
虽然原水的电导率较低，但氧化剂的投加会提高原水中的TDS，进而提高原
水中的电导率，预处理系统出水的电导率较高，为了保证可以超纯水系统的出水
的电阻率满足18.2 MΩ·cm的要求，本项目超纯水系统核心工艺采用“2B3T+反
渗透+混床+抛光混床”的工艺，经过实验室试验以及计算机模拟试验研究，选择
价格优惠、稳定性高的国产离子交换树脂，在投资成本的同时，满足了12英寸
集成电路行业对超纯水的严格要求。
3.
超纯水系统产水对TOC的要求为1ppb，为了深度去除水中的有机物，本系统采用两级TOC-UV的工艺，通过两级短波长紫外线的高强度照射，通过产生的自由基，充分降解水中的残余TOC和尿素。[1]
4.
本项目12英寸集成电路制造工艺对超纯水中的DO的要求为3ppb，本系统采用多级脱气膜串联的方式脱除水中的溶解氧，同时采用前后两级脱气膜联合使用进一步保障水中的溶解氧浓度，并在RO系统后的水箱中使用氮气隔绝空气，防止空气中的氧气溶解于水中。
1.2.2主要设备设计参数
该工程水质要求高，处理水量大，核心工艺设备均采用N用1备的方式，管道选用洁净度较高的SS304或SS316不锈钢、UPVC材质，在抛光系统选用洁净度更高的PVDF材质，防止超纯水受到管道污染。
1.
原水池
原水池是超纯水系统原水的暂存池，在本系统中，也是去除尿素的氧化反应池，本系统再原水池中设置尿素检测仪和氧化剂的加药装置，根据检测仪反馈的尿素浓度，智能调节氧化剂的加药量，避免氧化剂的过量投加造成的二次污染。
1.
多介质过滤器（MMF）
多介质过滤器采用石英砂等为滤料的粒状过滤层进一步截留水中微小的悬浮杂质，从而使水澄清的过程。过滤机理包括拦截、沉淀、惯性、扩散、粘附、水动力等。本工艺单元采用2用1备的设计，单套设计处理水量58.5 m3/h，罐体尺寸φ2400×H2400mm，采用碳钢衬胶的材质，反洗周期＞24h。
1.
活性炭过滤器（ACF）
活性炭过滤器一般设置在多介质过滤器之后，进一步去除微小悬浮杂质，但与多介质过滤器不同的是，活性炭过滤器主要工作原理除了过滤，更多的是吸附、还原。本工艺单元采用2用1备的设计，单套设计处理水量58.5 m3/h，罐体尺寸φ1800×H2200mm，采用碳钢衬胶的材质，反洗周期＞24h。
1.
阳离子交换塔、脱炭酸塔、阴离子交换塔（2B3T）
2B3T系统是阳离子交换塔、脱炭酸塔、阴离子交换塔这三个设备组合起来的简称，离子交换树脂塔将阳性或阴性的弱、强不同的两种树脂填充在同一树脂塔的上、下层，根据不同树脂的特性处理不同性质的离子。脱炭酸塔是采用吹脱的方式，将水中的二氧化塔吹脱。
本工艺单元设备均采用2用1备的设计，单套设计处理水量58.5 m3/h，罐体尺寸φ1800*H2450mm，采用碳钢衬胶的材质，再生周期24h。阳塔采用强阳树脂填充，阴床采用强阴和弱阴树脂混合填充。
1.
反渗透装置
前段有2B3T装置，出水电导率已低于2μs/cm。反渗透系统可以进一步去除水中的离子，降低出水的电导率，同时根据其致密的孔径，去除水中全部的大分子有机物，可以有效降低水中的TOC。
本工艺单元采用2用1备的设计，每套反渗透单元需设置两台高压水泵，为了实现高压泵的稳定、节能运行和变频启停等功能，需为高压泵加装变频器。本单元的反渗透膜选择使用高有效膜面积、低能耗苦咸水反渗透膜原件，降低能耗的同时提高反渗透的回收率，每个反渗透单元采用5:2的两段设计，回收率达到90%。本系统的反渗透单元浓水用于前段MMF和ACF的反洗。
1.
TOC-UV是通过使用185nm的高能紫外线产生自由基，降解水中有机污染物的装置。紫外线设备外壳采用SS316不锈钢材质。由于紫外线会降低塑料管道的使用寿命，紫外线设备的进出水管道均采用SS316不锈钢材质。
1.
混床装置
混床是将阴阳离子交换树脂按一定比例混合，共同去除水中的残留离子的装置，混床出水的电阻率＞17 MΩ·cm。本工艺单元采用2用1备的设计，每套设计处理水量45m3/h，罐体尺寸φ1000×H3000mm，采用碳钢衬胶的材质，树脂再生周期7天。阳离子交换树脂与阴离子交换树脂的比例为1:2。
1.
脱气膜装置
脱气膜是利用中空纤维膜壁上的微孔，只有直径较小的气体分子能够穿过。通过真空泵和氮气不断将脱气膜中的气体抽走，水中的氧气等杂质气体不断从超纯水中经中空纤维膜向外溢出，从而去除超纯水中的杂质气体。该系统采用两级脱气膜的设计，第一级脱气膜采用40inch脱气膜，采用真空泵＋氮气吹扫的模式，每个单元有三支脱气膜，第二级脱气膜采用X-IN脱气膜，采用真空泵＋氮气吹扫的模式，每个单元有两支脱气膜。
1.
抛光混床
超纯水再抛光系统中使用抛光混床进一步提高电阻率的指标，抛光混床的树脂无需再生，一般1-2年直接完全更换。本工艺单元采用1用1备的设计，每台设备设计处理水量45m3/h，罐体尺寸φ1700×H2000mm，树脂直接从厂家购买经过配合好的抛光树脂，设计线性流速＜70m/h。
1.
最终超滤是半导体集成电路超纯水系统的最后一道处理单元，需要保证产水中对于颗粒物的要求。本单元采用孔径为0.01μm的超滤原件，本工艺单元采用3用1备的设计，回收率95%。
2设计特点
1）系统水质稳定
本系统采用长流程、多环节的工艺对原水进行处理，得到满足使用需求的超纯水水质，并通过N+1的设计，保证了每一个单元运行的连续性，同时也避免了因系统维修等原因造成水质的波动、影响集成电路生产良率的情况出现；
2）智能化的利用
采用智能化监控系统，根据进水中的难去除中性小分子有机物尿素浓度季节性变化的特性，进行实时监控，根据监控的尿素浓度调节其氧化剂的加药量，保证精准去除，避免过量投加二次污染。
3运行情况
（1）运行效果。
本工程在安装结束后，经过2个月的调试期，顺利完成超纯水供水，系统运行效果良好，运行稳定，整体超纯水工程于2020年8月验收，系统出水水质均能达到设计要求，其中主要的水质指标实测数据见表3。
表3系统运行产水水质
（2）运行费用。运行费用主要包括化学品、动力原料、电力消耗、设备耗材等。总计运行费用约13.92元/吨产水（不计折旧费，维护费，人员管理费等）。详细内容见表4。
表4系统运行费用明细
4结束语
综上所述，得出以下结论：
（1）采用“尿素深度预处理→两级过滤→2B3T→反渗透→混床→抛光混床”的工艺路线，针对原水中尿素呈季节性周期变化的特性，进行优化设计，并在超
纯水系统的制成系统和抛光系统针对电阻率、TOC、溶解氧（DO）等重难点水质
指标进行了针对性、多级优化设计。优选用核心材料，节能、经济地制得满足12
英寸半导体集成电路工艺生产所需的高品质超纯水，具有系统运行稳定、节能、
出水水质好、运行成本低等优点。
（2）本超纯水系统所选用的工艺路线、处理方法在国际上处于先进水平，
并采用智能化技术，针对性去除难去除小分子有机物尿素，能够满足系统长期建
设和发展的需要，可以最大限度保障客户的生产使用。
参考文献：
[1] Long L , Bu Y , Chen B , et al. Removal of urea from swimming pool water by UV/VUV: The roles of additives, mechanisms, influencing factors, and reaction products[J]. Water Research, 2019, 161.
电子工业超纯水设备新工艺
电子工业超纯水设备新工艺 反渗透技术是目前电子工业超纯水设备中最先进的处理工艺同时也是处理效果最理想的处理工艺已经到达广泛应用。 反渗透（简称RO）是膜分离技术的一种。其原理是：用足够的压力使溶液中的溶剂（通常指水）通过反渗透膜分离出水，因它的运行与自然界的正常渗透过程相反，故称反渗透（或称逆渗透）。随着膜技术的发展，膜性能不断提高，反渗透技术将发展成为进行分离、分级、提纯和富集的化工分离新技术。反渗透技术的主要特点：能耗低、结构紧凑、操作简单、易维修、自动化程度高、不污染环境。反渗透技术广泛应用于给水处理、城市自来水的净化、制取电力、电子、医药、医疗和食品等行业的纯水及超纯水、注射用水和食用纯水的制备；海水和苦咸水的淡化；制取饮用水等。反渗透系统由其预处理及反渗透装置和后处理三部分组成。反渗透系统的核心是反渗透装置，预处理是反渗透装置能否长期稳定运行的前提，后处理用以满足不同处理对象的最终产水水质指标。反渗透（膜分离）法超纯水制造技术: 反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。反渗透法分离过程有如下优点：①不需加热、没有相变；②能耗少；过程连续
稳定；③设备体积小、操作简单，适应性强；④对环境不产生污染。反渗透纯水系统根据不同的源水水质采用不同的工艺。一般自来水经一级反渗透系统处理后，产水电导率＜10-20μS/cm，经二级反渗透系统后产水电导率＜5μS/cm甚至更低，在反渗透系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率高达18兆欧姆.厘米。反渗透膜老化或受污染后，产水质量会下降. 反渗透超纯水设备: 反渗透水处理设备（膜分离）技术的应用使反渗透超纯水设备从传统的阳离子交换器、脱碳、阴离子交换器、复合离子交换器得到了一次进步。近年来开始在国外推广应用的EDI（电去离子）技术，则是超纯水制造技术的一次革命，从此进入了一个无需再生化学品，而能生产出高达18MΩ?CM的超纯水，用于半导体、集成电路等行业。国家经委也已将RO + EDI 成套技术的应用列入国家重点推广范围，对使用的企业给以政策上的优惠。
12英寸半导体集成电路超纯水深度除有机工艺优化设计
12英寸半导体集成电路超纯水深度除有 机工艺优化设计 摘要：该工程为某12英寸半导体集成电路项目超纯水系统，原水为当地市 政自来水，处理能力450 m3/h，针对TOC、尿素、电阻率等难点水质指标进行了深度优化设计。 关键词：半导体；集成电路；超纯水制备；有机物 Optimized design of 12-inch semiconductor integrated circuit ultrapure water deep removal of organic technology Zhong Jian-hui、Rong Yu-zhou (China Electronics System Engineering No.2 Construction Co., Ltd. Jiangsu Wuxi 214000, China) Abstract: The project is an ultra-pure water system for a 12-inch semiconductor integrated circuit project. The raw water is local municipal tap water with a processing capacity of 450 m3/h. It has been deeply optimized for difficult water quality indicators such as TOC, urea, and resistivity. Keywords: Semiconductor; integrated circuit; ultrapure water preparation; organic matter 引言 12 英寸半导体集成电路包含清洗、氧化、光刻、刻蚀、离子注入、去胶、 扩散、化学气相沉积、金属化工艺、化学机械研磨等制造过程，其中，几乎每一
半导体工艺流程
半导体工艺流程 1、清洗 集成电路芯片生产的清洗包括硅片的清洗和工器具的清洗。由于半导 体生产污染要求非常严格，清洗工艺需要消耗大量的高纯水；且为进行特 殊过滤和纯化广泛使用化学试剂和有机溶剂。 在硅片的加工工艺中，硅片先按各自的要求放入各种药液槽进行表面 化学处理，再送入清洗槽，将其表面粘附的药液清洗干净后进入下一道工序。常用的清洗方式是将硅片沉浸在液体槽内或使用液体喷雾清洗，同时 为有更好的清洗效果，通常使用超声波激励和擦片措施，一般在有机溶剂 清洗后立即采用无机酸将其氧化去除，最后用超纯水进行清洗，如图1－ 6所示。药液槽药液超纯水清洗槽超纯水超纯水废药液清洗排水1清洗排 水2清洗排水3清洗水回收系统废水处理系统废液收集系统 图1－6硅片清洗工艺示意图 工具的清洗基本采用硅片清洗同样的方法。2、热氧化 热氧化是在800~1250℃高温的氧气氛围和惰性携带气体（N2）下使 硅片表面的硅氧化生成二氧化硅膜的过程，产生的二氧化硅用以作为扩散、离子注入的阻挡层，或介质隔离层。典型的热氧化化学反应为： Si+O2→SiO2 3、扩散 扩散是在硅表面掺入纯杂质原子的过程。通常是使用乙硼烷（B2H6） 作为N－源和磷烷（PH3）作为P+源。工艺生产过程中通常分为沉积源和 驱赶两步，典型的化学反应为：
2PH3→2P+3H2 阻挡层 4、离子注入 掺杂区P/N-Si片P/N-Si片离子注入也是一种给硅片掺杂的过程。它 的基本原理是把掺杂物质（原子）离子化后，在数千到数百万伏特电压的 电场下得到加速，以较高的能量注入到硅片表面或其它薄膜中。经高温退 火后，注入离子活化，起施主或受主的作用。5、光刻 光刻包括涂胶、曝光、显影等过程。涂胶是通过硅片高速旋转在硅片 表面均匀涂上光刻胶的过程；曝光是使用光刻机，并透过光掩膜版对涂胶 的硅片进行光照，使部分光刻胶得到光照，另外，部分光刻胶得不到光照，从而改变光刻胶性质；显影是对曝光后的光刻胶进行去除，由于光照后的 光刻胶和未被光照的光刻胶将分别溶于显影液和不溶于显影液，这样就使 光刻胶上形成了沟槽。 显影后基片曝光后基片基片 光刻胶涂胶后基片 6、湿法腐蚀和等离子刻蚀 通过光刻显影后，光刻胶下面的材料要被选择性地去除，使用的 方法就是湿法腐蚀或干法刻蚀。湿法腐蚀或干法刻蚀后，要去除上面 的光刻胶。 湿法腐蚀是通过化学反应的方法对基材腐蚀的过程，去除不同的物质 使用不同的材料。对不同的对象，典型使用的腐蚀材料为：
基于集成电路封装测试的超纯水系统的设计与优化
基于集成电路封装测试的超纯水系统的 设计与优化 摘要 本文研究了针对ICPT的超纯水处理系统的选择、设计和优化。在水处理技术选择方面，本文比较分析了反渗透技术和蒸馏技术，并选择了反渗透技术。在消毒技术选择方面，本文比较分析了臭氧氧化法和紫外线消毒法，并选择了紫外线消毒技术。在系统配置方面，本文设计了新的水系统配置方案。通过实验验证和结果分析，本文证明了设计方案的可行性和有效性。在系统优化方面，本文提出了系统性能评估的依据和方法，并通过配置调整优化提高了系统效率和纯度。最终，本文总结了研究成果，并展望了未来的研究方向。 关键词：集成电路封装测试，超纯水系统，水处理技术，系统配置 1.引言 超纯水作为一种应用广泛的高品质水源，在半导体、光电子、制药、化工等领域拥有广泛的应用。在这些领域中，对水质的要求极高，需要水中的离子、微生物、有机物等杂质控制在极低的水平。因此，超纯水的处理技术和设备也需要不断地发展和优化。特别是在ICPT领域，水质的要求更为严格。因此，本文研究了针对ICPT的超纯水处理系统的选择、设计和优化，旨在提高超纯水的纯度和质量，满足ICPT领域的需求。 2.水处理技术选择 2.1超纯水系统的组成与工作原理 超纯水处理系统由预处理、反渗透、混床离子交换、消毒等部分组成。预处理部分包括过滤、软化、除氧等工艺，旨在去除水中的悬浮物、有机物、硬度物质、氧化物等。反渗透部分是超纯水处理系统中的核心部分，通过反渗透膜将水
中的离子、微生物、有机物等杂质去除，得到高纯度的水。混床离子交换部分是 为了进一步去除水中的离子杂质，提高水的纯度。消毒部分则是为了保证水的微 生物安全。 2.2选用反渗透技术的原因和优势 反渗透技术是目前水处理技术中应用最广泛的技术之一，其选择的原因和优 势主要体现在以下几个方面。首先，反渗透技术通过半透膜的筛选作用，可以高 效地去除水中的离子、微生物和有机物等杂质，处理效果好，纯度高。其次，相 对于传统的蒸馏技术，反渗透技术需要的能量和设备成本较低，经济效益好。此外，反渗透技术可以根据需要进行组合，可实现多级反渗透、混床离子交换等多 种处理方式，灵活性较高。最后，反渗透技术操作简单，无需使用化学品，对环 境无污染，易于维护。综上所述，反渗透技术具有高效、经济、灵活、简便等优势，因此在超纯水处理系统中得到广泛应用。 3.消毒技术选择 3.1超纯水消毒技术的重要性和实施方法 超纯水在应用过程中需要进行消毒，以确保水的微生物安全。消毒的方法包 括化学消毒和物理消毒两种。其中，化学消毒使用化学药剂进行消毒，但化学药 剂可能会对水质造成污染，因此在超纯水处理系统中常采用物理消毒方法，如紫 外线消毒、超声波消毒等。紫外线消毒是一种常用的物理消毒方法，其原理是利 用紫外线破坏水中微生物的核酸，达到消毒的效果。实施紫外线消毒时，需要将 水流经过紫外线灯管，确保水中微生物被充分照射，从而达到消毒的效果。 3.2选用紫外线消毒技术的原因和优势 紫外线消毒技术是一种高效、安全、经济、方便且适用性广泛的水处理技术。在超纯水处理系统中，紫外线消毒技术被广泛采用的原因和优势主要体现在以下 几个方面。首先，紫外线消毒能够破坏水中微生物的核酸，达到高效的消毒效果，能够有效地杀灭水中的病菌和病毒。其次，相对于化学消毒方法，紫外线消毒无 需使用化学药剂，对水质无污染，也无产生副产物的风险，能够保证水的质量和
半导体制造-清洗工艺介绍
半导体制造-清洗工艺介绍 引言 半导体制造是一个复杂且精密的过程，其中清洗工艺是非常重要的一环。清洗工艺旨在去除半导体表面的杂质、污染物和残留物，以保证半导体器件的性能和可靠性。本文将介绍半导体制造中常见的清洗工艺，包括湿法清洗和干法清洗，并重点讨论其中的一些关键技术。 湿法清洗 湿法清洗是半导体制造中常用的清洗方法之一。通过使用溶剂和化学溶液来去除表面污染物。下面介绍几种常见的湿法清洗方法： 酸洗 酸洗是一种常见的湿法清洗方法，主要用于去除金属表面的氧化物、铁锈和有机物。酸洗的主要原理是利用酸性溶液对金属表面进行腐蚀，将污染物溶解掉。常用的酸洗溶液包括盐酸、硝酸和磷酸等。酸洗的注意事项包括控制酸洗液的浓度和温度，防止过度腐蚀和金属表面的受损。
碱洗 碱洗是另一种常见的湿法清洗方法，主要用于去除表面的有机污染物和胶质物。碱洗的原理是利用碱性溶液的腐蚀性，将污染物溶解掉。一般常用的碱洗溶液包括氨水、氢氧化钠和氢氧化钙等。碱洗的注意事项包括控制碱洗液的浓度和浸泡时间，以避免过度腐蚀和引起其它问题。 水洗 水洗是清洗工艺中的基础步骤，主要用于去除酸洗或碱洗后残留的酸碱溶液和溶解的污染物。清洗时使用去离子水或超纯水，以减少金属离子、离子和微粒对器件的损害。水洗的重要性在于去除表面的离子和杂质，确保半导体器件的性能和可靠性。 干法清洗 与湿法清洗相比，干法清洗更适用于对表面精度要求较高的情况。干法清洗一般使用气体或等离子体来去除表面的污染物。下面介绍几种常见的干法清洗方法：
高压气体清洗 高压气体清洗是一种通过高速喷射气体来清洗半导体表面的方法。通过气体的冲击力和气体分子的热量，将表面颗粒和污染物去除。常用的气体包括氧气、氮气和氩气等。高压气体清洗的优点在于不会对表面造成机械损伤，并且能够清除微小的颗粒和残留物。 等离子体清洗 等离子体清洗是一种通过等离子体来清洗表面的方法。等离子体是一种激发状态下的气体，具有高能量和高活性，可以去除表面的污染物和杂质。常用的等离子体清洗方法包括干式氧浆清洗和干式氟化物清洗等。等离子体清洗的注意事项包括控制等离子体的功率、密度和处理时间，以避免对器件产生不利影响。 结论 清洗工艺在半导体制造中扮演着重要的角色。湿法清洗和干法清洗是常见的清洗方法，它们各自适用于不同的场景和要求。湿法清洗主要用于去除金属表面的污染物，而干法清洗则适用于对表面精度要求较高的情况。选择合适的清洗工艺和方法，可以有效地提高半导体器件的性能和可靠性。清洗过程中
半导体衬底—集成电路工艺技术
半导体衬底—集成电路工艺技术 半导体衬底是集成电路工艺技术中非常重要的一个环节，它相当于集 成电路的基础材料，承载着芯片的各种功能。在集成电路工艺中，半导体 衬底起到了支撑和隔离的作用，保证了芯片的稳定性和可靠性。本文将从 半导体衬底的材料、制备和表面处理等方面，详细介绍半导体衬底在集成 电路工艺技术中的重要性。 首先，半导体衬底的选择对集成电路的性能和可靠性有着重要影响。 常见的半导体衬底材料有硅(Si)和镓砷(GaAs)等，它们具有良好的导电性 和半导体特性。硅作为最常用的半导体材料，其价格低廉、晶体质量好、 热稳定性和刻蚀性能较强，被广泛用于集成电路制造。而镓砷则在高频器 件和光电器件中表现出较强的优势。 其次，半导体衬底的制备工艺对芯片性能的影响也是不可忽视的。制 备半导体衬底的工艺主要包括晶体生长和衬底切片。晶体生长通常有单晶 生长和多晶生长两种方式，其中单晶生长技术可以制备出较高质量的单晶硅。而衬底切片是将大块的单晶硅或其他材料切割成薄片，以满足集成电 路制造的要求。 此外，半导体衬底的表面处理也是集成电路工艺中的关键步骤之一、 半导体衬底的表面处理主要包括清洗、刻蚀和涂覆等工艺。清洗可以去除 衬底表面的杂质和污染物，保证表面的纯度；刻蚀可以改善衬底的表面形 貌和平整度，提高集成电路的器件性能；涂覆则是将各种功能材料覆盖在 衬底表面，制作出具有特定功能的结构和元件。 最后，随着集成电路工艺的不断发展和进步，半导体衬底的制备和工 艺技术也在不断创新和完善。例如，目前已经提出了一种新型的衬底材料，
绝缘体衬底。绝缘体衬底具有较低的电阻率和较好的绝缘性能，可以用于 制备低功耗和高速的集成电路。此外，还有一些新型的半导体材料，如碳 化硅和氮化镓等，也被广泛应用于集成电路的制造。 总之，半导体衬底在集成电路工艺技术中起着至关重要的作用。它不 仅是芯片的基础材料，还承载着芯片的各种功能和性能。通过选择合适的 材料、优化制备工艺和表面处理技术，可以提高集成电路的性能和可靠性。随着集成电路工艺的不断发展，新型的半导体材料和工艺技术将会应用于 集成电路的制造，为芯片的研发和应用提供更多的可能性。
SiP工艺技术介绍
SiP工艺技术介绍 为习惯集成电路与系统向高密度、高频、高可靠性与低成本方向进展，国际上逐步形成了IC封装的四大主流技术，即：阵列凸点芯片及其组装技术、芯片尺度封装技术（CSP，Chip Scale Package）、圆片级封装技术（WLP, Wafer Level Package）与多芯片模块技术。目前正朝着更高密度的系统级封装（SiP）进展，以习惯高频与高速电路下的使用需求。 系统级封装是封装进展的方向，它将封装的内涵由简单的器件保护与功能的转接扩展到实现系统或者子系统功能。SiP产品开发时间大幅缩短，且透过高度整合可减少印刷电路板尺寸及层数，降低整体材料成本，特别是SiP设计具有良好的电磁干扰（EMI）抑制效果，更可减少工程时间耗费。但是SiP除了以上的优点外，也存在一些问题需要后续去突破，SiP产品的设计与制造工艺较以往进展单颗芯片更为复杂，务必要从IC设计的观点来考量基板与连线等系统模组设计的功能性与封装工艺的可实现性。 我公司目前着力于针对SiP封装技术建立完善的工艺、设计、可靠性分析能力，以拉近与国外同行业者之间的距离。目前已有下列工艺研发成果：（一）高、低弧度、密间距焊线工艺 通常SiP产品中需要在有限的空间中集成数颗尺寸大小各异的芯片与其他的外围元器件，通常都会使用芯片堆叠的封装工艺进行，同时此类产品中芯片的压焊点间距非常的小，因此这类产品的焊线技术与传统的封装产品有着更高的要求。 （1）当芯片堆叠层数增加时，不一致线环形层之间的间隙相应减少，需要降低较低层的引线键合弧高，以避免不一致的环形层之间的引线短路。为了避免金丝露出塑封体表面，需要严格操纵顶层芯片的金线弧高，因此稳固的金线倒打工艺是确保良率的关键焊线技术。 我司目前已完成40um下列的低弧度焊线工艺技术的研发（超低弧度金线倒打技术、金线直径20um、金丝弧高可达40um）。
半导体 生产工艺
半导体生产工艺 一、引言 半导体生产工艺是制造半导体器件和集成电路的关键过程。这些工艺涉及到多个复杂的技术和操作，以确保最终产品的性能和可靠性。本文将详细介绍半导体生产工艺的各个环节，包括晶圆制备、薄膜沉积、刻蚀与去胶、离子注入、退火与回流、金属化与互连、测试与封装以及可靠性验证等方面。 二、晶圆制备 晶圆是半导体制造的基础，其质量直接影响到后续工艺的进行和最终产品的性能。晶圆制备通常包括以下几个步骤： 1.原材料准备：选用高纯度的硅、锗等材料作为晶圆的原材料。 2.切割：将大块材料切割成适当大小的小片，即晶圆。 3.研磨和抛光：对晶圆表面进行研磨和抛光，以去除表面缺陷和杂质。 4.清洗：用化学试剂清洗晶圆表面，去除残留杂质和污染物。 三、薄膜沉积 薄膜沉积是半导体制造中的重要环节，用于在晶圆表面形成各种功能薄膜。常见的薄膜沉积方法包括物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）和分子束外延（MBE）等。这些方法根据需要形成不同类型的薄膜，如金属薄膜、介质薄膜和半导体薄膜等。 四、刻蚀与去胶 刻蚀是通过化学或物理方法将不需要的材料去除，以形成电路图
案和结构。去胶则是去除在制造过程中形成的有机残留物和其他不需要的材料。刻蚀和去胶的精度和一致性对最终产品的性能至关重要。 五、离子注入 离子注入是将特定元素离子注入到半导体材料中，以改变材料的导电性质和结构。这一过程对于制造具有特定性能的半导体器件至关重要。 六、退火与回流 退火是将材料加热到一定温度并保持一段时间，以消除内应力、稳定结构和优化性能的过程。回流则是将熔融的焊料回流到连接处，以实现金属间的连接。退火和回流对于提高器件可靠性和稳定性具有重要作用。 七、金属化与互连 金属化是形成导电电路的过程，通常采用各种金属材料（如铜、铝等）在半导体表面形成导线、焊点和连接等。互连则是通过金属化实现的各个组件之间的连接。金属化与互连对于确保半导体器件的功能和性能至关重要。 八、测试与封装 测试是对制造过程中的各个阶段进行检测和评估，以确保产品质量和可靠性。封装是将半导体器件封装在适当的容器中，以保护器件免受环境影响并实现与外部电路的连接。测试与封装是确保最终产品性能和质量的重要环节。 九、可靠性验证
半导体行业超纯水制造技术的研究
半导体行业超纯水制造技术的研究 摘要：随着超纯水技术在半导体工业中的应用日益普及，对超纯水性能的要 求也随之提高。在半导体器件的制造中能源消耗很大，由于其精密的生产和加工 工艺的复杂，对其配套设施的要求也越来越高，特别是对半导体工业的血液—— 超纯水系统的要求更高。因此要加强对半导体行业超纯水制造技术的深入研究， 明确超纯水生产技术工艺，并且提出超纯水节能措施，保证半导体行业的可持续 发展。 关键词：半导体；超纯水；制造技术 在半导体工业中，超纯水的生产流程分为四个阶段，即预处理阶段、RO阶段、电去离子阶段和磨料混合阶段。超纯水在精细化工和电子工业的生产中需要严格 按照生产标准，只有这样才可以确保精细化工产品的质量标准和集成电路的密集化。对于生产阶段，对原材料的纯度要求较高，对于其他化学成分和气体纯度也 要遵循严格的生产标准。 一、超纯水制造技术 （一）预处理 预处理主要用于粗加工原水，以满足RO进水量的需要，主要作用是除去原 水中的悬浮物、胶体，达到SDI≤4，脱除氧化物如游离氯，脱除某些有机化合物；减少LSI，防止碳酸盐的腐蚀[1]。在超纯水生产过程中常规的预处理方法是“多 介质过滤+活性炭过滤”。而在超纯水系统中采用“粗滤+超滤”工艺进行预处理，因为常规预处理工艺中难以控制SDI值，通常＞5，对后续的一次反渗透系统操 作不利。超滤设备的出水量SDI相对稳定，可以有效地保障该系统的正常工作。 此外，常规预处理方法占用面积大，而“粗过滤+超过滤”设备占用面积小，节 省基础建设成本。与传统的预处理方法相比，更换填料所需的人力、物力要大得多。随着超滤技术日趋成熟，系统运行稳定、安全，并且超滤膜的成本大幅下降，与常规预处理方法相比，一次投入和运行维护成本相当。
半导体行业超纯水制造技术
半导体行业超纯水制造技术 许德洪 【摘要】随着超纯水技术在半导体行业的应用日益广泛,半导体制造单位对超纯水的要求也越来越高.作者详述了超纯水的制造工艺及各个环节中所用不同工艺设备 的对比.同时,还详细介绍了超纯水工艺流程中的节能减排措施. 【期刊名称】《工业水处理》 【年(卷),期】2010(030)005 【总页数】3页(P90-92) 【关键词】半导体;超纯水;节能减排 【作者】许德洪 【作者单位】中国电子科技集团公司第四十六研究所,天津,300220 【正文语种】中文 【中图分类】TU991.41 半导体行业是一个高能耗的行业。在半导体产品制造过程中，由于生产设备的精密性和生产工艺的复杂性，对其配套设施提出了很高的要求，尤其对作为半导体行业血脉的超纯水系统更是高之又高。笔者在超纯水制造工艺中打破了传统的固定观念，将节能降耗的理念充分应用到超纯水制造工艺中去。以某半导体制造厂为例，对如何改进超纯水工艺做了较为详细的探讨〔1〕，该半导体制造厂超纯水系统以天津市自来水为原水，生产能力30 m3/h。 半导体行业超纯水制造工艺可以概述为4个部分，分别为预处理部分、RO部分、
电去离子部分和抛光混床部分。在有些半导体厂中，也有用“阴床+阳床”代替电去离子装置的，主要根据原水水质和产水水质对弱电解质的要求而定，这里主要探讨常用的电去离子工艺〔2〕。 预处理的作用是对原水进行粗加工，提供符合RO进水要求的给水。其主要用来去除原水中的悬浮物、胶体，使SDI≤4；去除游离氯等氧化性物质；去除部分有机物；降低LSI，避免碳酸盐结垢。 在超纯水制造工艺中，传统预处理方式是“多介质过滤器+活性炭过滤器”。而该半导体制造厂采用了“粗过滤器+超滤装置”作为超纯水系统的预处理部分，主要原因如下： （1）传统的预处理过程中SDI值不好控制，一般＞5，不利于后续的一级反渗透 系统的运行；而超滤装置的出水SDI值比较稳定（≤1），能够有效地保证一级反 渗透系统的运行。 （2）传统的预处理方式占地面积大，而“粗过滤器+超滤装置”占地面积小，节 约了基建费用。 （3）与传统的预处理方式在更换填料时需要大量的人力和物力相比，超滤装置的更换比较方便。 （4）近年来，由于超滤技术的不断成熟，系统能够稳定安全地运行，而且超滤膜的价格也有了大幅度的降低，在一次性投资和运行维护费用上跟传统的预处理方式相比差不多。 在半导体行业中，反渗透部分多采用双级反渗透工艺，以确保后续工艺的安全性。通过双级反渗透，可去除水中超过99%的悬浮物、胶体，98%以上的溶解盐，大 部分的微生物、TOC和部分CO2。 该半导体制造厂也采用双级反渗透工艺，同时将双级反渗透拆分成两个独立的部分，这样就更加有效地保证了系统的连续运行，即使在更换反渗透膜或在线清洗反渗透
12英寸半导体单晶硅棒产品规格
12英寸半导体单晶硅棒产品规格 摘要： I.产品概述 - 12英寸半导体单晶硅棒定义与作用 II.产品规格 - 直径 - 长度 - 重量 - 纯度 - 缺陷密度 III.制造工艺 - 原材料 - 生产设备 - 生产流程 IV.应用领域 - 集成电路 - 半导体器件 - 光伏产业 V.市场前景 - 行业发展趋势 - 国内外市场需求
- 潜在市场应用 正文： 12英寸半导体单晶硅棒是一种直径为12英寸的半导体级硅单晶棒，具有高纯度、低缺陷密度和高导电性等优点，是制造集成电路、半导体器件和光伏产业的重要基础材料。 一、产品概述 12英寸半导体单晶硅棒，是指采用半导体级硅原料，通过拉制法生产出的直径为12英寸的单晶硅棒。在半导体制造过程中，硅片是基础材料，12英寸硅片较8英寸硅片面积更大，可使用率更高，因此具有更高的生产效率和更低的成本。此外，12英寸硅片在性能、集成度和功耗等方面也具有明显优势，已成为半导体制造的主流选择。 二、产品规格 1.直径：12英寸半导体单晶硅棒的直径为12英寸，约为300毫米。 2.长度：根据客户需求，可以提供不同长度的单晶硅棒，通常为1.5米至2米。 3.重量：12英寸半导体单晶硅棒的重量约为270公斤，由于生产过程中原材料损耗和切割损耗，实际重量可能略有差异。 4.纯度：12英寸半导体单晶硅棒的纯度要求达到99.9999999%，即10个9的纯度，以满足半导体制造的高品质要求。 5.缺陷密度：12英寸半导体单晶硅棒的缺陷密度要低于100个/平方厘米，以保证产品的优良性能。 三、制造工艺
1.原材料：生产12英寸半导体单晶硅棒的原材料为半导体级多晶硅，其纯度要求在99.9999999%以上。 2.生产设备：生产过程中需要使用高温炉、单晶炉、拉晶机、切割机等设备。 3.生产流程：首先将多晶硅原料放入高温炉中融化，然后将融化的硅液倒入单晶炉中，通过拉制法生产出单晶硅棒。最后，对单晶硅棒进行切割、抛光、检测等工序，以满足客户需求。 四、应用领域 1.集成电路：12英寸半导体单晶硅棒是制造集成电路的重要材料，可以提高芯片性能、缩小芯片尺寸、降低功耗。 2.半导体器件：12英寸半导体单晶硅棒可用于制造二极管、三极管、MOSFET等半导体器件，应用于消费电子、通信、汽车电子等领域。 3.光伏产业：12英寸半导体单晶硅棒可用于制造太阳能电池，应用于光伏发电系统。 五、市场前景 随着半导体行业的快速发展，对12英寸半导体单晶硅棒的需求将持续增长。据预测，未来几年全球12英寸硅片市场将保持稳定增长，尤其是在新能源汽车、5G通信等新兴领域对半导体的需求将持续上升。
超纯水
超纯水 百科名片 纯度极高的水。集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。此外，其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。 简介 超纯水：既将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。电阻率大于18MΩ*cm，或接近18.3MΩ*cm极限值。 超纯水,是一般工艺很难达到的程度，采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理四大步骤，多级过滤、高性能离子交换单元、超滤过滤器、紫外灯、除T OC装置等多种处理方法，电阻率方可达18.25MΩ*cm 超纯水是美国科技界为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，这种水中除了水分子(H20)外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，一般不可直接饮用，对身体有害，会析出人体中很多离子。 工艺流程 超纯水，目前的主要工艺流程 1.预处理----复床----混床---抛光树脂 2.预处理----反渗透---混床---抛光树脂 3.预处理----反渗透----CEDI膜块----抛光树脂 中国国家实验室分析用水标准 中国国家实验室分析用水标准（GB6682-92）《分析实验室用水规格和实验方法》： 指标名称一级水二级水三级水 1级水>10MΩ；2级水>1MΩ；3级水>0.2MΩ PH值范围（25℃）- - - - 5.0-7.5 比电阻MΩ.cm@25℃> 10 1 0.2 电导率（25℃）us/cm≤ 0.1 1 5 可氧化物[以O计]mg/L -- 0.08 0.40 吸光度（254nm,1cm光程）≤ 0.001 0.01 -- 二氧化硅（mg/L）0.02 0.05 -- 蒸发残渣（mg/L）-- 1.0 2.0 区别
光电超纯水设计方案
超纯水系统 设计方案
超纯水系统 目录 一、设计内容与要求 (1) 1、设计水量与水质 (3) 2、设计依据及设计规范 (3) 3、设计范围 (3) 二、处理工艺及说明 (4) 三、主要设备说明 (4) 1、自动砂滤 (4) 2、自动碳滤 (4) 3、自动软化 (5) 4、RO系统 (5) 5、混床 (6) 6、精混 (6) 8、TOC去除器...................................................................................... 错误！未定义书签。 9、终端过滤器 (6) 四、系统控制 (7) 五、造价与运行成本 (16) 1、造价 (16) 2、运行成本 (17) 六、技术经济指标 (19) 七、售后服务及技术支持 (19)
前言 纯水在电子工业主要是电子元器件生产中的重要作用日益突出，纯水水质已成为影响电子元器件产品质量、生产成品率及生产成本的重要因素之一，水质要求也越来越高。在电子元器件生产中，高纯水主要用作清洗用水及用来配制各种溶液、浆料，不同的电子元器件生产中纯水的用途及对水质的要求也不同。 在电解电容器生产中，铝箔及工作件的清洗需用纯水，如水中含有氯离子，电容器就会漏电。在电子管生产中，电子管阴极涂敷碳酸盐，如其中混入杂质，就会影响电子的发射，进而影响电子管的放大性能及寿命，因此其配液要使用纯水。在显像管和阴极射线管生产中，其荧光屏内壁用喷涂法或沉淀法附着一层荧光物质，是锌或其他金属的硫化物组成的荧光粉颗粒并用硅酸钾粘合而成，其配制需用纯水，如纯水中含铜在8ppb以上，就会引起发光变色；含铁在50ppb以上就会使发光变色、变暗、闪光跳跃；含有机物胶体、微粒、细菌等，就会降低荧光层强度及其与玻壳的粘附力，并会造成气泡、条迹、漏光点等废次品。在黑白显像管荧光屏生产的12个工序中，玻壳清洗、沉淀、湿润、洗膜、管颈清洗等5个工序需使用纯水，每生产一个显像管需用纯水80kg[1]。液晶显示器的屏面需用纯水清洗和用纯水配液，如纯水中存在着金属离子、微生物、微粒等杂质，就会使液晶显示电路发生故障，影响液晶屏质量，导致废、次品。 在晶体管、集成电路生产中，纯水主要用于清洗硅片，另有少量用于药液配制，硅片氧化的水汽源，部分设备的冷却水，配制电镀液等。集成电路生产过程中的80%的工序需要使用高纯水清洗硅片，水质的好坏与集成电路的产品质量及生产成品率关系很大。水中的碱金属（K、Na等）会使绝缘膜耐压不良，重金属（Au、Ag、Cu等）会使PN结耐压降低，Ⅲ族元素（B、Al、Ga等）会使N型半导体特性恶化，Ⅴ族元素（P、As、Sb等）会使P 型半导体特性恶化[2]，水中细菌高温碳化后的磷（约占灰分的20-50%）会使P型硅片上的局部区域变为N型硅而导致器件性能变坏[3]，水中的颗粒（包括细菌）如吸附在硅片表面，就会引起电路短路或特性变差。 与传统的水处理技术相比，膜技术具有工艺简单、操作方便、易于自动控制、能耗小、无污染、去除杂质效率高、运行成本低等优点，特别是几种膜技术的配合使用，再辅之以其他水处理工艺，如石英砂过滤、活性炭吸附、脱气、离子交换、UV杀菌等，为去除水中的各种杂质，满足日益发展的电子工业对高纯水的需要，提供了有效而可靠的手段，而且也只有应用了多种膜技术，才能生产出合格、稳定的高纯水，才能生产出大规模、超大规模、甚
半导体硅材料的清洗方法
半导体硅材料的清洗方法 王艳茹;李贺梅 【摘要】半导体行业中的很重要的一道工序就是对半导体材料的清洗,这直接影响着半导体材料的质量及下游产品的性能.介绍了硅片表面污染的种类来源以及形成机理.对目前硅片主要清洗方法——RCA清洗法、超声清洗法、气相清洗法和其他清洗法的工作原理、清洗效果、适用范围等特点进行研究,分析了各种清洗方法的优缺点.最后,重点对半导体硅片传统的RCA清洗方法中各种清洗液的清洗原理、清洗特点、清洗局限进行了详细介绍.生产企业可根据实际生产情况和产品要求选择合适的清洗方法. 【期刊名称】《天津科技》 【年(卷),期】2017(044)005 【总页数】4页(P56-58,63) 【关键词】硅片;表面污染;超声清洗;RCA清洗 【作者】王艳茹;李贺梅 【作者单位】中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220;中国电子科技集团公司第四十六研究所天津300220 【正文语种】中文 【中图分类】TN305.2 自20世纪50年代以来，人们便认识到了洁净的衬底表面在半导体微电子器件中的重要性。随着大规模集成电路的不断发展、集成度不断提高、线宽不断减小，因
此对硅片表面洁净度的要求不断提高。[1-2]硅片清洁程度对行业的发展有着很大 的影响，由于微小的污染物存在，集成电路制备过程中大约有 50%,的损失。若半导体材料表面存在痕量杂质，如钠离子、金属和其他杂质粒子等，在高温过程中会扩散、传播，进入半导体材料内部，对器件不利。因此，必须在低温工序前后完全去除表面的杂质。 超洁净表面是指不存在粒子、金属、有机物及水分等污染物和自然氧化膜，具有原子级的平整度，表面是以氢为终端的表面。表面悬挂键以氢为终端是硅表面稳定化的绝对条件。要得到高质量的半导体器件，硅片必须具有非常洁净的表面。 表 1给出了现代微电子工业对硅片的一些要求。特征尺寸达到35,nm时，所有金属杂质的含量应低于3×109个/cm2，颗粒密度应低于 0.1个/cm2。如此极端的 条件必须要有合适的清洗方法才能达到。目前，常用的清洗方法为湿法化学清洗法，利用各种有机溶剂配合超声以及加热等物理方法，使杂质离开硅片表面，然后用大量去离子水清洗，以获得清洁的表面。 在硅片的加工过程中，所有与硅片接触的媒介都可能对硅片造成污染。污染途径可能来自于水、大气、设备、各类化学试剂以及人为加工造成的污染。污染可以分为以下几种：颗粒污染、有机物污染和金属污染。[3] 1.1 颗粒 颗粒的类型主要是一些聚合物、光致抗蚀剂等。 1.2 有机物 它可以有很多种存在方式，如润滑油、松香、蜡等。如果这些物质没有得到有效清洗的话，后面的加工过程会受到很大影响。 1.3 金属 它在硅片上主要以共价键、范德华引力和电子转移等3种形式存在。金属的存在 会破坏掉氧化层，导致雾状缺陷或微结构缺陷。
半导体IC清洗技术
半导体IC清洗技术 李仁 （中国电子科技集团公司第四十五研究所，北京 101601） 摘要：介绍了半导体IC制程中存在的各种污染物类型及其对IC制程的影响和各种污染物的去除方法, 并对湿法和干法清洗的特点及去除效果进行了分析比较。 关键词：湿法清洗；RCA清洗；稀释化学法；IMEC清洗法；单晶片清洗；干法清洗 中图分类号：TN305.97 文献标识码：B 文章编号：1003-353X(2003)09-0044-04 1前言 半导体IC制程主要以20世纪50年代以后发明的四项基础工艺（离子注入、扩散、外延生长及光刻）为基础逐渐发展起来，由于集成电路内各元件及连线相当微细，因此制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行湿法清洗或干法清洗工作。干、湿法清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。 2污染物杂质的分类 IC制程中需要一些有机物和无机物参与完成，另外，制作过程总是在人的参与下在净化室中进行，这样就不可避免的产生各种环境对硅片污染的情况发生。根据污染物发生的情况，大致可将污染物分为颗粒、有机物、金属污染物及氧化物。 2.1 颗粒 颗粒主要是一些聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等。通常颗粒粘附在硅表面，影响下一工序几何特征的形成及电特性。根据颗粒与表面的粘附情况分析，其粘附力虽然表现出多样化，但主要是范德瓦尔斯吸引力，所以对颗粒的去除方法主要以物理或化学的方法对颗粒进行底切，逐渐减小颗粒与硅表面的接触面积，最终将其去除。
电子行业超纯水系统设备工艺原理
电子行业超纯水系统设备工艺原理 在电子行业，超纯水系统被广泛应用于半导体行业、医药生产、电 子元器件加工等领域。超纯水不仅可以提升生产效率，同时也有助于 提高产品质量。本文将介绍电子行业超纯水系统设备的工艺原理。 超纯水系统的结构和组成 超纯水系统通常包括预处理系统、反渗透系统、电离交换系统、混 床系统、消毒系统和配水系统等组成部分。 其中，预处理系统主要用于去除原水中的悬浮物、泥沙、胶体等杂质。预处理系统通常包括混合床过滤器、砂滤器、活性炭过滤器、草 酸洗涤器等。 反渗透系统可以将纯度较低的水进行膜分离，从而得到较高纯度的水。反渗透系统通常由前置过滤器、高压泵、膜组件和控制系统构成。 电离交换系统是利用离子交换树脂去除水中的离子、有机物等杂质。电离交换树脂通常包括阳离子和阴离子两种树脂。 混床系统是将阳离子和阴离子交换树脂进行混合，以获得更高的纯 度水质。混床系统通常由混床柱、稀释器和控制系统构成。 消毒系统是为了防止细菌和病毒污染水质，常用的消毒处理方法有 紫外线消毒、臭氧消毒、过氧化氢消毒等。 配水系统是用于将超纯水输送到需要的生产设备或者出货，通常由 循环水箱、纯水箱、管道和阀门组成。
超纯水系统的工艺原理 超纯水系统的工艺原理主要可分为两个步骤：预处理和反渗透/电 离交换。其中，反渗透和电离交换可以互相补充，以达到更高的水质 要求。 预处理 超纯水的制备是从自来水中开始的，因此预处理步骤就显得尤为重要。预处理的主要目的是去除原水中的杂质，包括悬浮物、泥沙、胶体、有机物等。减少杂质可以降低反渗透膜运行的负担，延长反渗透 膜的使用寿命，并且提高反渗透膜的分离效率。 预处理步骤通常包括机械过滤、化学清洗、活性炭过滤、混床树脂 过滤等。其中，机械过滤是为了去除大的杂质，如泥沙、悬浮物等； 化学清洗是为了去除水中的溶解性有机物和无机盐类；活性炭过滤是 为了去除水中的挥发性有机物；混床树脂过滤则是为了去除水中的离子、杂质等。经过这些预处理工艺，原水的质量已经得到了明显的改善。 反渗透/电离交换 反渗透通常用于去除溶解性离子和有机物，避免其对产品造成污染。反渗透的原理是利用半透膜将水分子与溶解在其中的杂质分子分离开来，从而得到高纯度的水。反渗透过程中需要有高压泵提供压力，将 水推向半透膜上的低压侧，从而实现杂质和水分子的分离。