1、電子化學(xué)品性能要求及生產(chǎn)技術(shù)電子化學(xué)品的質(zhì)量規(guī)格及標(biāo)準(zhǔn)電子化學(xué)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的演變?yōu)榱四軌蛞?guī)范世界超凈高純?cè)噭┑臉?biāo)準(zhǔn)，SEMI（SemiconductorEquipmentandMaterialsInternational,國(guó)際半導(dǎo)體設(shè)備和材料協(xié)會(huì)）于1975年成立了SEMI化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)，專門制定、規(guī)范超凈高純?cè)噭┑膰?guó)際統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)SEMI標(biāo)準(zhǔn)。1978年，德國(guó)的伊默克公司也制定了MOS標(biāo)準(zhǔn)。兩種標(biāo)準(zhǔn)對(duì)超凈高純化學(xué)品中金屬雜質(zhì)和（塵埃）微粒的要求各有側(cè)重，分別適用于不同級(jí)別IC的制作要求。國(guó)際上公認(rèn)的電子化學(xué)品的標(biāo)準(zhǔn)大致可分為四類：一類是以SEMI為基礎(chǔ)的美國(guó)試劑標(biāo)準(zhǔn)；一類是以德國(guó)E.Mer

2、ck標(biāo)準(zhǔn)為主的歐洲試劑標(biāo)準(zhǔn)；一類是以日本關(guān)東化學(xué)（Kanto）公司、和光純藥工業(yè)（Wako）公司的濕電子化學(xué)品為代表的日本試劑標(biāo)準(zhǔn)；另一類則是以REA公司為代表的俄羅斯試劑標(biāo)準(zhǔn)。ULSI在全球的快速發(fā)展使得這些標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)有逐步接近的趨勢(shì)，但SEMI標(biāo)準(zhǔn)更早取得世界范圍內(nèi)的普遍認(rèn)可。目前世界及我國(guó)的電子化學(xué)品產(chǎn)品通常執(zhí)行SEMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，其關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)包括單項(xiàng)金屬離子，單項(xiàng)陰離子，顆粒數(shù)等，另外根據(jù)不同產(chǎn)品特點(diǎn)會(huì)相應(yīng)增加其它一些技術(shù)指標(biāo)。電子化學(xué)品SEMI標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入21世紀(jì)，國(guó)際SEMI標(biāo)準(zhǔn)化組織又根據(jù)電子化學(xué)品在世界范圍內(nèi)的實(shí)際發(fā)展情況對(duì)原有的分類體系進(jìn)行了歸并，按品種進(jìn)行分類，每個(gè)品種歸并為一

3、個(gè)指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括多個(gè)用于不同工藝技術(shù)的等級(jí)。表2-1列出了IC制造的不同線寬對(duì)濕電子化學(xué)品SEMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)的要求。表2-1電子化學(xué)品SEMI國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)SEMI等級(jí)IC線寬(pm)金屬雜質(zhì)10-9控制粒徑（pm）顆粒（個(gè)/Ml）Cl(Gradel)>1.2W1000(1ppm)W1.0W25C7(Grade2)0.81.2W10(10ppb)W0.5W25C8(Grade3)0.20.6W1.0(1ppb)W0.5W5C12(Grade4)0.090.2W0.1(0.1ppb)W0.2從表2-1中可以看出，對(duì)應(yīng)集成電路不同技術(shù)水平，所需要電子化學(xué)品的標(biāo)準(zhǔn)越高，純度和潔凈度的要

4、求也就越高。如果給電子化學(xué)品分級(jí)別或檔次的話，那么用于±1.2ym屬于低檔產(chǎn)品（需采用SEMICl等級(jí)的濕電子化學(xué)品），0.81.2pm屬于中低檔產(chǎn)品（需采用SEMIC7等級(jí)的電子化學(xué)品），0.20.6pm屬于中高檔產(chǎn)品（需采用SEMIC8等級(jí)的電子化學(xué)品）。0.090.2pm和v0.09pm則屬于高檔產(chǎn)品（需采用SEMIC12等級(jí)的電子化學(xué)品），其中1.2pm和0.81.2pm的硅片主要用于制作分立器件；0.20.6pm和0.090.2pm的硅片主要用于大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路制造中。可以看出，電子化學(xué)品制備的關(guān)鍵在于控制并達(dá)到其所要求的雜質(zhì)含量和顆粒度。為使超凈高純?cè)噭┑?/p>

5、質(zhì)量達(dá)到要求，需從多個(gè)方面同時(shí)進(jìn)行保障，包括試劑的提純、包裝、供應(yīng)系統(tǒng)及分析方法等。目前，國(guó)際上普遍使用的提純工藝有十余種，它們適用于不同成分、不同要求的超凈高純?cè)噭┑纳a(chǎn)，例如，蒸餾、精餾、連續(xù)精餾、鹽熔精餾、共沸精餾、亞沸騰蒸餾、等溫蒸餾、減壓蒸餾、升華、化學(xué)處理、氣體吸收等。超凈高純?cè)噭┰谶\(yùn)輸過(guò)程中極易受污染，所以超凈高純?cè)噭┑陌b及供應(yīng)方式是電子化學(xué)品使用的重要一環(huán)。特別是顆粒控制的相關(guān)技術(shù)，它貫穿于超凈高純?cè)噭┥a(chǎn)、運(yùn)輸?shù)氖冀K，包括環(huán)境控制、工藝控制、成品包裝控制等各個(gè)環(huán)節(jié)。目前，國(guó)際上制備SEMI-C1到SEMI-C12級(jí)電子化學(xué)品的技術(shù)都已經(jīng)趨于成熟。隨著集成電路制作要求的提高，

6、對(duì)工藝中所需的濕電子化學(xué)品純度的要求也不斷提高。從技術(shù)趨勢(shì)上看，滿足納米級(jí)集成電路加工需求是超凈高純?cè)噭┙窈蟀l(fā)展方向之一。2.1.3國(guó)內(nèi)電子化學(xué)品標(biāo)準(zhǔn)國(guó)內(nèi)的電子化學(xué)品檔次比較低，有的企業(yè)擁有自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。20世紀(jì)90年代中后期，國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)生產(chǎn)、研制濕電子化學(xué)品最大的機(jī)構(gòu)北京化學(xué)試劑所曾提出了BV系列標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)時(shí)以至現(xiàn)今仍對(duì)國(guó)內(nèi)濕電子化學(xué)品標(biāo)準(zhǔn)有著不小的影響。BV系列標(biāo)準(zhǔn)按BV-I、BV-II、和BV-III等來(lái)劃分，具體見(jiàn)表2-2。表2-2國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體用濕電子化學(xué)品BV系列標(biāo)準(zhǔn)的品種分等級(jí)的規(guī)格品級(jí)塵埃粒徑塵埃粒子數(shù)金屬雜質(zhì)含量適用于半導(dǎo)體IC低塵埃510pm>2700個(gè)/100ml2

7、5CMOS級(jí)三5pm<2700個(gè)/100ml<1ppm三3pmBV-1級(jí)三2pm<300個(gè)/100ml1nx10ppb>2pmBV-II級(jí)三2pm<200個(gè)/100ml1nx10ppb三1.2pmBV-III級(jí)三0.5pm<25個(gè)/1ml<10ppb0.81.2pmBV-W級(jí)三0.5pm<5個(gè)/1ml<1ppb0.20.6pmBV-V級(jí)三0.2pmTBD<0.1ppb0.090.2pm我國(guó)還有部分企業(yè)采用的電子化學(xué)試劑按照純度劃分的三個(gè)等級(jí)：UP-S級(jí)、UP級(jí)、EL級(jí)三個(gè)等級(jí)。（1）UP-S級(jí)UP-S級(jí)適用0.350.8微米集成電路加

8、工工藝，金屬雜質(zhì)含量小于lppb，經(jīng)過(guò)0.05微米孔徑過(guò)濾器過(guò)濾，控制0.2微米粒子，在100級(jí)凈化環(huán)境中灌裝達(dá)到SEMIC8標(biāo)準(zhǔn)。（2）UP級(jí)UP級(jí)適用1微米集成電路及TFT-LCD制造工藝，金屬雜質(zhì)含量小于10ppb，經(jīng)過(guò)0.2微米孔徑過(guò)濾器過(guò)濾，控制0.5微米粒子，在100級(jí)凈化環(huán)境中灌裝，達(dá)到SEMIC7標(biāo)準(zhǔn)。（3）EL級(jí)EL級(jí)金屬雜質(zhì)含量小于lOOppb，控制1微米粒徑粒子，達(dá)到SEMICl、C2標(biāo)準(zhǔn)，適合中小規(guī)模集成電路及電子元件加工工藝。按照國(guó)標(biāo)試劑（該類試劑為我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定，適用于檢驗(yàn)、鑒定、檢測(cè)）的分級(jí)為（要求從高到低排列）：（1）工作基準(zhǔn)試劑（國(guó)標(biāo)無(wú)簡(jiǎn)寫標(biāo)記，用漢語(yǔ)注明

9、，綠色標(biāo)簽）：作為基準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)溶液。（2）優(yōu)級(jí)純（GR,綠色標(biāo)簽）：主成分含量很高、純度很高，適用于精確分析和研究工作，有的可作為基準(zhǔn)物質(zhì)。（3）分析純（AR，紅色標(biāo)簽）：主成分含量很高、純度較高，干擾雜質(zhì)很低，適用于工業(yè)分析及化學(xué)實(shí)驗(yàn)。這個(gè)是一般實(shí)驗(yàn)室用的最多的等級(jí)。（4）化學(xué)純（CP，藍(lán)色標(biāo)簽）：主成分含量高、純度較高，存在干擾雜質(zhì)，適用于化學(xué)實(shí)驗(yàn)和合成制備。（5）實(shí)驗(yàn)試劑（LR，黃色標(biāo)簽）：主成分含量高，純度較差，雜質(zhì)含量不做選擇，只適用于一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)和合成制備。其他根據(jù)不同用途的要求，又可分為很多特定的等級(jí)。此類試劑質(zhì)量注重的是：在特定方法分析過(guò)程中可能引起分析結(jié)果偏差，對(duì)成分分析或含量分析干擾的雜質(zhì)含量，但對(duì)主含量不做很高要求。部分如下：（1）色譜純（GC、LC）：氣相色譜、液相色譜分析專用。質(zhì)量指標(biāo)注重干擾色譜峰的雜質(zhì)。主成分含量高。（2）指示劑QD）：配制指示溶液用。質(zhì)量指標(biāo)為變色范圍和變色敏感程度。可替代CP,也適用于有機(jī)合成用。（3）生化試劑（BR）：配制生物化學(xué)檢驗(yàn)試液和生化合成。質(zhì)量指標(biāo)注重生物活性雜質(zhì)。可替代指示劑，可用于有機(jī)合成。（4）生物染色劑（BS）：配制微生物標(biāo)本染色液。質(zhì)量指標(biāo)注重生物活性雜質(zhì)。可替代指示劑，可用于有機(jī)合成。（5）光譜純（SP）：用于光譜分析。分別適用于分光光度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)品、原子吸收光譜標(biāo)準(zhǔn)品