液晶面板生產大約50%以上工序中硅片與超純水直接接觸,有80%以上工序需要進行化學處理,而化學處理又與超純水有密切關系,并且直接與工件接觸。如果水質不純,就會導致器件性能下降,影響產品性能,進而影響產品的良率。因此,超純水的品質對液晶面板發(fā)展有很大影響。隨著更高集成度產品的出現(xiàn),勢必將對超純水提出更為嚴格的要求。其中,要求特別嚴格的指標是微粒的粒徑和數(shù)量、有機物TOC表示)、溶解氧(DO)以及二氧化硅(SiO2)、硼和溫度。
一、 水中微粒
水中的微粒,對液晶面板生產有著極大的危害,當微粒與硅片接觸時,由于分子間互作用力、電子吸引力以及毛細管力的作用,極易粘附在硅片表面,很難清除尤其是水分蒸發(fā)后,殘留在硅片表面的微粒更難去除,邊而對電路造成破壞作用、 粒徑較大的微粒,將使電路產生較大的缺陷,而微粒的多少,將影響產生缺陷的數(shù)量(缺陷密度)。
二、 有機物(TOC)
由于在超純水中TOC的污染能在硅片表面分解,在硅片上形成霧狀物,這些有機污染可使硅片增加局部氧化速度,能生長幾十種的無定型氧化硅,使氧化層不均勺,所以需要嚴格控制超純水的T0C。
三、 溶解氧(DO)
溶解氧是硅片在清洗過程中生長自然氧化膜的敏感因素,又是微生物賴以生存的重要條件,硅片在清洗過程中,如水中有溶解氧存在,極易在硅片表面生成自然氧化膜,進而影響電路的性能和成品率。由于水中的溶解氧高,能在硅片表面形成一層無定型氧化硅,響器件的性能和成品率。
四、硅(SiO2)
水中的硅一般以總硅表示,包括可溶性硅和非可溶性硅??扇苄怨枰匀芙鉅顟B(tài)存在于水中,尺寸一般在1mm-1um范圍內。它如在硅片表面上沉,將影響熱癢化層的質量,產生表面缺陷,甚至造成廢品。超純水中硅對大規(guī)模集成電路的材料、器件性能和成品率有很大的影響。它會降低熱生長的氧化物的可靠性,造成磷硅霧,等離子刻蝕,也會形成顆粒污染,而影響圖形缺陷,會降低電子管及固體電路的質量。
五、硼(Boron)
在半導體生產工藝中,硼過量會使n型硅反型,對電子、空穴濃度有影響。因此在純水行業(yè)中,要充分考慮硼的脫除和所用樹脂中硼的析出,目前硼含量可以控制在0.01ug/L左右。
六、溫度
超純水的溫度是光刻技術中折射率的重要參數(shù)之一,它將影響行清晰度和聚焦的深度。超純水的溫度控制25℃士1℃ ??偠灾兯乃|嚴重影響著液晶面板的生產,如顆粒將在制程產生圖案偏差、介電質上殘余的有機合成物將使記憶體中止時間失效、接面上的細菌會導致接面漏電流、堿金屬易造成介電質崩潰強度的降低和重金屬會縮短少數(shù)載子壽命進而影響元件的效率等。
因此,為了適應液晶面板生產持續(xù)往輕、薄、短、小及高密度方向發(fā)展,對超純水水質的要求將越來越嚴格,以減少超純水在制程工藝中對液晶面板產生的缺陷。
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