業內“角力”超純水標準,高頻科技“領先超純水工藝”已達到國際標準

超純水是現代工業中一項十分重要的原材料,已被廣泛應用于半導體、微電子、電力、化工和醫藥等領域。尤其是在半導體芯片生產環節,超純水是芯片良品率的保證,超純水全程參與的清洗步驟占據了整個芯片生產總步驟的三分之一。

半導體是支撐科技浪潮發展的基石。汽車、智能手機、5G基站、空間站、城際高鐵交通等領域,半導體都發揮了重要作用。行業科技之爭,很大程度便是半導體技術與產業的交鋒。近些年,中國頒布了一系列政策,鼓勵國內半導體產業跨越式發展,打破國外壟斷,增強科技競爭力。超純水領域作為半導體產業不可或缺的一部分,也相應成為國家重點推動發展的行業及核心研發企業發力的方向。

半導體用水標準高,硼、溶解氧去除難度大

清洗貫穿了芯片制造的全產業鏈,也是重復次數最多的工序。芯片與水直接接觸,一方面能讓芯片在加工過程中的微量沾污得到洗凈,而另一方面純水中微量雜質又可能使芯片再次污染。純水中雜質對半導體電路產品影響很大,比如金屬鹽類可破壞電性能;微量雜質可能使外延層產生尖峰,光刻過程產生針孔;TOC(總有機碳)可污染芯片,對氧化膜的形成產生不良影響。因此半導體生產對超純水水質的要求極高。

為了確保硅晶片的清洗效果,超純水中總有機碳(TOC)、溶解氧(DO)、顆粒物、細菌、金屬和離子等影響純度的含量須降至最低。為滿足半導體制程需求,我國于1997年制定了中國國家電子級超純水標準GBT11446.1-1997。該標準規定,電阻率MΩ•cm(25℃)≥ 18,細菌個數(個/mL)≤ 0.01,全硅(ug/L)≤ 2,總有機碳(ug/L)≤ 20。2013年,我國再次推出中國國家電子級超純水標準GB/T 11446.1-2013。2013標準相較于1997標準,對超純水水質要求逐漸細化,增加了鐵、鉛元素、鎳等金屬元素指標的要求。

然而,我國最新的國家標準對于電子水的規定中沒有對溶解氧(DO)的指標,但是近年的半導體行業,對于溶解氧(DO)的要求甚至嚴格到小于 1 ppb,所以去除水中的溶解氧成為技術難點。在去除的同時,還要保證隔絕空氣,這對于容器和管道的氣密性要求非常高。通常半導體工業超純水深度脫氣是通過多級脫氣膜聯合運行,才能達到這一要求。

此外,標準中也缺少對硼元素的指標。在半導體生產過程中,硼是一種p型雜質。過量會使n型硅反轉,從而影響電子和空穴的濃度。因此,在超純水工業中應充分考慮硼的去除,硼離美標中e1.3中要求小于0.05。不過硼屬于弱電離元素,在水中不易電離,不能通過水純化技術有效地除去,所以在生產超純水過程中,當離子交換樹脂接近耗盡時,硼總是最先進入純水的一類離子。硼的深度去除就成為一大難點。

毫無疑問,隨著半導體產業技術的創新應用發展,我國電子級超純水標準GB/T 11446.1-2013已經遠遠不能滿足半導體及芯片行業對于超純水水質的需求。當前國際上通常依據的主要標準是美國材料試驗學會發布的電子學和半導體工業用超純水標準(ASTM D5127)。

對比而言,國際超純水標準更加細化,ATSM根據超純水電阻率18.3MΩ·cm的理論極限值,將18.1MΩ·cm以上的超純水用水標準再細化為四個細分等級。另外,對溶解氧、硼元素等均有明確而嚴格的規定,要求溶解氧≤1(ug/L),硼不高于0.05(ug/L),成為當前電子和半導體行業常規參考的用水要求。

高頻科技超純水工藝行業領先,技術指標達到國際標準

一方面,受半導體產業加速發展影響,我國超純水市場需求持續攀升,半導體用電子級超純水的市場規模呈現快速增長趨勢。據數據顯示,2022年將達到40億美元。市場繁榮的背后,國內超純水企業的技術突破和發展路徑也逐漸進入公眾視線。

另一方面,在市場需求體量急速增加的同時,隨著半導體不斷向精細化制程邁進,作為半導體行業發展重要推動力的國內超純水企業,也急須加快技術創新的步伐,適應半導體制造企業對超純水日益嚴苛的要求。

聚焦國際化標準,借鑒先進經驗、提升創新力、競爭力,就成為當下國內本土超純水企業可持續發展的重要方向。舉例而言,據了解,日本栗田工業作為世界領先的水處理公司之一,當前對標的超純水水質標準正是ASTM D5127,而作為國內本土企業的高頻科技更是表現亮眼,其制備出的超純水水質同樣可以符合國際標準,甚至多項技術指標比國際標準要求更加嚴苛。

隨著第三代半導體技術的迅速崛起,所需的極高純度的超純水也考驗著本土企業的綜合能力。高頻科技專注半導體高端制造業,擁有二十年的歷史與技術沉淀,經過不斷地創新突破,已經掌握了先進半導體制程所需的超純水全部核心工藝,接軌國際半導體行業,可以說是目前國內首家可以與國際領先企業同臺競爭的本土企業。其產水水質接近絕對純度,電導率無限接近18.24MΩ•厘米的理論極限值,其純度可達99.9999999999%,不斷滿足半導體行業日趨提升的用水需求,并以此塑造了強大的行業技術壁壘。

高頻科技超純水制備標準如下:電阻率(25攝氏度)≥18.24MΩ·厘米;總有機碳小于0.5微克/升;溶解氧小于1微克/升;大于0.05微米的微粒每升小于100個;細菌含量小于1/100毫升;總硅含量小于0.5微克/升;溶解硅含量小于0.3微克/升;硼含量小于0.005微克/升。

高頻科技用不斷創新的工藝技術、新型產品、管理模式,提供領先的超純水與循環再生解決方案及裝備,塑造了強大的行業技術壁壘, 目前已經積累知識產權成果超50項,發明專利及實用新型專利超30項,軟件著作權20多項。相信伴隨著第三代半導體技術的“加速度”,目前已經實現核心技術突破,并不斷在超純工藝上持續深耕的高頻科技,或可在國內超純水領域帶來頭雁效應,促進行業不斷向上發展,彰顯中國“智”造力量!

免責聲明：市場有風險，選擇需謹慎！此文僅供參考，不作買賣依據。

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