当前我国微电子工业对超净高纯试剂的质量要求

5～ 10 10～ 25 25～ 50 50～ 100 > 100
2700 670 93
16
1
级别 颗粒大小 Λm 粒数 (100mL )
日本关东标准
EL S 级 >Baidu Nhomakorabea < 600
EL SS 级 >2 < 300
EL SSS 级 >2 < 100
酯类 乙酸乙酯、乙酸丁酯 剂
烃类 甲苯、二甲苯
类 氯系 三氯乙烯、1112三氯乙烷、二氯甲烷、四氯化碳 其它 显影剂、漂洗剂
(收稿日期 19971127)
葛继三 男, 1965年毕业于天津工学院。现天津市化学试 剂三厂高纯试剂分厂副厂长, 高级工程师。主要从事超净高纯 试剂研究, 已在国内外发表论文15篇。
半导体技术1998年8月第23卷第4期
9
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
742西门子 500×10- 9 2×10- 6 1×10- 6 3×10- 6 200×10- 9 100×10- 9
20×10- 9 100×10- 9 500×10- 9 20×10- 9 > 015Λm
< 256个
742东芝 100×10- 9 400×10- 9 400×10- 9 1×10- 6 5×10- 9 5×10- 9 5×10- 9 5×10- 9 5×10- 9 5×10- 9 5×10- 9 > 012Λm < 400个
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半导体技术1998年8月第23卷第4期
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
的控制在10- 12水平。金属杂质的检测项目也将 增加铀、 钍等新内容。
品 名
醇类 甲醇、乙醇、异丙醇 溶 酮类 丁酮、丙酮
表3 影响电路的临界微粒尺寸
电路线宽 Λm 临界微粒尺寸 Λm
3 2 112 018 015 0135 015 012 012 011 0106 0106
表4 80年代初采用过的颗粒标准 ASTM 标准0级
颗粒大小 Λm 粒数 (100mL )
在国内用户取得经验之后, 提出的要求也必将 更加接近实际。
为满足国内市场发展的需要, 我们必须从 各个方面来努力提高超净高纯试剂的产品质
的高密度聚乙烯容器, 包装单位也有逐渐增大 的趋势。
2 我国当前超净高纯试剂的生产 水平与差距
目前国内试剂以M O S 级为主, 所谓的 M O S 级系以M ERCK 公司1978年M O S Seiec2 tip u r 为主参考标准的行业优质品标准, 但只能 满足5Λm 电路需要, 虽有单位已研制和生产出 1Λm 技术的试剂, 但还不能大量满足市场需 要。目前我国电路生产以1～ 2Λm 为主, 所以目 前国内超净高纯试剂无论从质量上和数量上都 不能满足电子工业的需要, 主要依赖进口。
在生产工艺方面, 尽量采用密闭连续蒸馏, 尽量减少污染, 过滤方式由单纯过滤转为多级 过滤或循环过滤。由板式过滤器改为折叠式棒
1997年在天津建成的M O TO ROLA 芯片 厂为8英寸片, 和正在动工兴建的上海华虹都将 对化学试剂的要求更严格。
状过滤器。以提高产量和过滤速度。在包装容器 方面, 要选材合理、 清洗方便、 减少污染, 目 前酸、 碱类试剂逐步使用不含添加任何有污染
近几年来电子工业长足进步, 相应地国外 化工厂家不断提高试剂档次以适应需要, 产量 也形成规模化, 包装大型化, 建造供给系统, 检 测普遍采用 ICP 2A ES ICP 2M S, 提高了金属杂 质检测灵敏度, 颗粒检测水平已达011Λm 以 下, 以上各方面我们都存在很大差距。
面对超净高纯试剂的严竣局面, 国内生产 厂家都在制订规划, 立足高水平, 满足1Λm 技 术和形成经济规模, 至少形成1000吨产量, 但 均存在一定难度, 不过我们相信超净高纯试剂 的再一次和进一步国产化应该是志在必得和势 在必行的事。
当前我国微电子工业对超净高纯试剂的质量要求
葛继三 何禄宽 董素娟
(天津市化学试剂三厂, 天津 300240)
摘要 以双氧水为例列举了国内电路生产厂家对杂质和颗粒的要求, 同时指出当前我国电路生产 处于超大规模集成电路阶段, 而超净高纯试剂的生产则只能满足大规模集成电路的需要, VL S I 级试剂 主要依赖进口, 急需实现国产化。
所谓 VL S I 级, 目前因国内各厂家提出的 要求宽严并不一致, 现以双氧水为例 (部分指 标) 见表6。
表6 双氧水质量要求
氯化物 硫酸盐 磷酸盐 总氮量
Al K As Pb Fe Na Cu 微粒 (mL )
上海贝岭
200×10- 9 100×10- 9 10×10- 9 20×10- 9 100×10- 9 100×10- 9 20×10- 9 > 015Λm < 250个 > 110Λm < 64个
目前我国集成电路已建成五大基地, 即华 晶、 华越、 贝岭、 菲利浦、 首钢日电, 其产量 约占全国80% , 其水平多在2～ 3Λm 以上, 有的 正在建设1Λm 线。有人估计每年需要的超净高 纯试剂有70% 以上为 VL S I 级试剂, 完全依赖 进口。
量, 加强全面质量管理, 建立质量保证体系, 使 产品始终都处于受控状态。推行“四点一线”制, 即原料进厂检验、 关键工序控制、 成品全项检 验、入库后抽验四个检验点。一线是生产线的严 格管理。
这说明各家对试剂的要求很不一致, 使试 剂生产无所适从, 依作者拙见, 对试剂的质量 要求, 近年来经历了从不严到过严, 又逐步加 以调整的过程, 当今世界超净高纯试剂的标准 大约分为四类, 一类是以 SEM I 标准为基础的 美国试剂; 一类是以M ERCK 为主的欧洲试 剂; 一类是以关东、和光等为代表的日本试剂; 另一类是以 IR EA 公司为代表的俄罗斯及前苏 联地区试剂。它们的指标有逐步接近的倾向。所
超净高纯试剂的纯度和洁净度对电路的成
品率及电性能的可靠性有着重要的影响, 随着 集成度的提高, 图形线条, 越来越精细, 对超 净高纯试剂的质量要求也越来越严格, 有关情 况见表2～ 5。
表2 集成度与线宽的关系
集成度 16k 64k 256k 1M 4M 16M 64M
线宽 Λm 5
3
2 112 018 015 0135
级别 CL EAN ROOM CL EAN ROOM 2L P CL EAN ROOM 2M B
> 015Λm
——
50～ 150 mL
50～ 100 mL
> 110Λm 10～ 25 mL
2～ 10 mL
2～ 10 mL
超净高纯试剂不仅对颗粒有严格的要求, 而且还要控制大约20余种金属杂质的含量, 一 般4M DRAM 芯片生产用的试剂, 金属杂质含 量要控制在数个10- 9至数十个10- 9以下, 16M DRAM 的要控制在数个10- 9以下, 64M DRAM
关键词 高纯试剂 芯片
微电子工业的迅速发展, 半导体芯片的生 产对超净高纯试剂的品种、 质量、 包装、 贮运 等方面都提出了更高的要求, 为适应发展的需 要, 为生产出稳定的产品, 就必须对生产过程 进行全面的质量管理。
1 品质及质量要求
半导体芯片生产中常用试剂见表1。 表1 常用试剂
大类 小类
酸类
硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸、磷酸、醋酸、混酸
碱类
氨水、显影液 (正型抗蚀剂用)
其它
过氧化氢、氟化铵水溶液
表5 90年代初采用的颗粒标准 M ERCK 标准
级别 颗粒大小 Λm
粒数 (mL )
LSI级 >1 < 512
VL SI 级 > 015 < 256
UL SI 级 > 015
< 32～ 50
ASHLAND 标准