電子半導(dǎo)體
電子半導(dǎo)體生產(chǎn)用超純水對TOC、DO、SIO2、Particulate的控制極其嚴格,達到PPb級,產(chǎn)水水質(zhì)要求在18.2MΩ*cm(25℃)以上。
LED芯片制作流程一般分為兩大部分:
首先在襯低上制作氮化鎵(GaN)基的外延片,這個過程主要是在金屬有機化學(xué)氣相沉積外延片爐(MOCVD)中完成的。準(zhǔn)備好制作GaN基外延片所需的材料源和各種高純的氣體之后,按照工藝的要求就可以逐步把外延片做好。常用的襯底主要有藍寶石、碳化硅和硅襯底,還有GaAs、AlN、ZnO等材料。
MOCVD是利用氣相反應(yīng)物(前驅(qū)物)及Ⅲ族的有機金屬和Ⅴ族的NH3在襯底表面進行反應(yīng),將所需的產(chǎn)物沉積在襯底表面。通過控制溫度、壓力、反應(yīng)物濃度和種類比例,從而控制鍍膜成分、晶相等品質(zhì)。MOCVD外延爐是制作LED外延片最常用的設(shè)備。
然后是對LED PN結(jié)的兩個電極進行加工,電極加工也是制作LED芯片的關(guān)鍵工序,包括清洗、蒸鍍、黃光、化學(xué)蝕刻、熔合、研磨;然后對LED毛片進行劃片、測試和分選,就可以得到所需的LED芯片。如果芯片清洗不夠干凈,蒸鍍系統(tǒng)不正常,會導(dǎo)致蒸鍍出來的金屬層(指蝕刻后的電極)會有脫落,金屬層外觀變色,金泡等異常。
半導(dǎo)體LED芯片超純水工藝流程
工藝流程1:MMF+ACF+2B3T+RO+MB+SMB
設(shè)備優(yōu)點
目前制備電子工業(yè)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(chǔ)上進行不同組合搭配衍生而來?,F(xiàn)將他們的優(yōu)缺點分別列于右邊:
設(shè)備優(yōu)點
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第一種 采用離子交換樹脂
其優(yōu)點在于初投資少,占用的地方少,但缺點就是需要經(jīng)常進行離子再生,耗費大量酸堿,而且對環(huán)境有一定的破壞。
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第二種 采用反滲透作為預(yù)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(huán)境還有一定破壞性。
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第三種 采用反滲透作預(yù)處理
再配上電去離子(EDI)裝置這是目前制取超純水最經(jīng)濟,最環(huán)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(xù)制取超純水,對環(huán)境沒什么破壞性。
技術(shù)要求
半導(dǎo)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(dǎo)體行業(yè)對TOC的要求較高。
水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
1、ASTM-D5127-2007《美國電子學(xué)和半導(dǎo)體工業(yè)用超純水標(biāo)準(zhǔn)》
2、歐盟電子級超純水標(biāo)準(zhǔn)
3、中國電子工業(yè)國家標(biāo)準(zhǔn)