材 料 為 本 應(yīng) 用 至 上
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濕電子化學(xué)品(Wet Chemicals)從分類上屬于精細(xì)化工的細(xì)分行業(yè),是電子濕法工藝中使用的各種電子化工材料,主要應(yīng)用于泛半導(dǎo)體領(lǐng)域(晶圓、顯示面板、太陽能電池),制造加工過程中的清洗、刻蝕等濕法工藝制程。
而在晶圓、顯示面板、太陽能電池片制造環(huán)節(jié),由于硅片表面的潔凈度對性能、良率、顯示高清度至關(guān)重要,因此制造工藝都會有清洗環(huán)節(jié)。濕化學(xué)品的作用就是在清洗過程中,利用化學(xué)制劑的腐蝕性、可溶性等特性,達(dá)到清除晶圓等表面殘留的有機污染物,降低金屬雜質(zhì)殘留量的目的。
故而濕電子化學(xué)品的金屬雜質(zhì)含量越低、顆粒度越小,越是可以應(yīng)用于更為先進(jìn)的晶圓制程工藝。所以濕電子化學(xué)品的核心指標(biāo)就是“純凈度”,為了給濕電子化學(xué)品按照純凈度進(jìn)行劃分,我們會使用到SEMI標(biāo)準(zhǔn)和國標(biāo)對濕電子化學(xué)品進(jìn)行分級。
SEMI標(biāo)準(zhǔn)是由國際半導(dǎo)體設(shè)備與材料產(chǎn)業(yè)協(xié)會(Semiconductor Equipment and Materials International)制定,其將濕電子化學(xué)品分為G1-G5五個等級。G1等級濕電子化學(xué)品適用制程為>1.2μm、金屬雜質(zhì)≤1000μg/L、顆粒度≤1.0μm;而G5等級濕電子化學(xué)品適用制程<0.09μm、金屬雜質(zhì)≤0.01μg/L、顆粒度更小。
目前太陽能電池領(lǐng)域僅需要達(dá)到G1等級,代表性的公司如億緯鋰能、寧德時代、欣旺達(dá)和德賽電池;顯示面板領(lǐng)域一般要求達(dá)到G2、G3等級,代表性的公司如TCL、京東方、三星和LG;集成電路領(lǐng)域,8英寸及以下晶圓要求達(dá)到G3、G4水平,12英寸晶圓需要達(dá)到G5等級,代表性的公司如華虹半導(dǎo)體、中芯國際、臺積電、華潤微。
國際上制備G1到G5級濕電子化學(xué)品的技術(shù)已經(jīng)趨于成熟,國內(nèi)大部分企業(yè)已經(jīng)達(dá)到國際G3標(biāo)準(zhǔn),并已開展G4標(biāo)準(zhǔn)的研發(fā)工作。一些技術(shù)領(lǐng)先的濕電子化學(xué)品企業(yè),如江化微公司,目前技術(shù)水平已達(dá)到SEMI標(biāo)準(zhǔn)等級的高端行列,硝酸純度、氫氟酸、氨水、金屬刻蝕液等均已完成行業(yè)頂級(G4級和G5級)品類中試,量產(chǎn)在即。
濕電子化學(xué)品儲罐、運輸罐和包裝容器等設(shè)備的材質(zhì)首先必須耐腐蝕,其次不能有顆粒的溶出,再有就是不能出現(xiàn)金屬雜質(zhì)的溶出現(xiàn)象,這樣才能確保容器在使用點上不構(gòu)成對工藝化學(xué)品質(zhì)量的沾污。
早期低級別的濕電子化學(xué)品一般采用的是以玻璃為材質(zhì)的包裝容器,但由于玻璃瓶易碎,另外隨著時間的延長還會造成Na、Ca等金屬雜質(zhì)的溶出而帶來二次污染,因此玻璃瓶已經(jīng)逐步被淘汰。目前廣為使用的材料是四氟乙烯和氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)和聚四氟乙烯(PTFE)等。
上海富晨提供的PFA和PTFE材料內(nèi)襯對多數(shù)濕電子化學(xué)品的穩(wěn)定性較好,而且易于加工,并且具有適當(dāng)?shù)膹姸龋蚨菨耠娮踊瘜W(xué)品包裝容器的理想材料,尤其適用于周期較長的管線、貯罐、周轉(zhuǎn)罐等。