半导体芯片制造中,水里的杂质哪怕很少,都可能让整个晶圆废掉。超纯水是生产的关键,罗门哈斯 UP 系列抛光树脂在这一环节作用很大,不是因为品牌垄断,而是它的性能刚好能满足半导体产业的特殊要求。
一、极高的纯净度
半导体工厂需要的超纯水,电阻要稳定在 18兆欧以上,水里的离子浓度得非常低。罗门哈斯 UP6040 树脂用特殊工艺生产,能让硅、硼等难去除的离子残留量很少,普通抛光树脂达不到这个水平。
它的阳树脂和阴树脂按一定比例提前混合好,颗粒大小控制得好,不会因为重力分开,水流过的时候能一直保持好的交换效果。在较高的水流速度下,UP 系列还能稳定工作,传统混床树脂在流速稍高时就容易出现离子泄漏。半导体工厂需要 24 小时不断供水,这种稳定性很重要。
二、抗干扰和适配生产工艺
半导体超纯水系统的前端处理有时会不稳定,罗门哈斯 UP 系列能更好地应对这种情况。当进水的有机碳浓度突然升高时,UP6150 的处理能力下降得比同类产品少,还能较快恢复。这是因为它的颗粒大小分布较广,大颗粒起支撑作用,小颗粒能快速交换,相互配合。
三、不再生设计的好处
半导体工厂的终端精制混床一般不再生,UP 系列的设计正好适合。传统可再生树脂再生时,容易留下再生剂,而 UP6040 出厂前已经完全再生好,没有这个问题。使用可再生树脂的混床,每次再生后,接下来的一段时间里芯片的缺陷率会上升,而 UP 系列能稳定使用较长时间。
四、产业中的使用惯性
半导体制造有一套认证体系,对抛光树脂的长期稳定性有严格要求。罗门哈斯做这行很久,UP 系列被很多大型晶圆厂使用,形成了从设备匹配到工艺参数的完整体系。换用其他树脂,需要重新做几个月的工艺验证,期间可能因为产品合格率波动造成很大损失。
不是说不能用其他树脂替代,但成本太高。有国内晶圆厂试过用国产树脂,刚开始水质没问题,但用了半年后,硅的泄漏量变高,导致一大批晶圆报废,损失很大。UP 系列经过多年验证,用它风险相对较小。
所以,罗门哈斯 UP 系列能被半导体工厂广泛使用,根本上是因为半导体产业追求零缺陷,对超纯水的要求极高。UP 系列虽然不是完美的,但在纯净度、稳定性和适配生产工艺上,目前表现较好。对于高精度的芯片制造来说,它能保障超纯水的质量,是技术和实际生产需求结合的选择。
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