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超大规模集成电路的重要支撑材料 — 一 超净高纯试剂 上海化学试剂研究所 沈哲瑜 1 国内外超净高纯试剂技术发展现状 同线宽的集成电路必须使用不同规格的超净高纯试 剂进行蚀刻和清洗。超净高纯试剂的关键在于控制 超净高纯试剂 (Ultra—clean and High—puritv 其所含的金属离子的多少和试剂中尘埃颗粒的含 Reagents)在国际上通称为工艺化学品(Process 量，对于线宽较小的集成电路，几个金属离子或灰尘 Chemicals)，美、欧和中国台湾地区又称湿化学品 就足以报废整个电路。 (Wet Chemicals)，是超大规模集成电路(IC)制作 1975年，国际半导体设备与材料组织(SEMI) 过程中的关键性基础化工材料之一，主要用于芯片 制定了国际统一的超净高纯试剂标准，如表1所示。 的清洗、蚀刻，另外超净高纯试剂还用于芯片掺杂和 目前，国际上制备SEMI—C1到SEMI—C12级超净高 沉淀工艺。超净高纯试剂的纯度和洁净度对集成电 纯试剂的技术都已经趋于成熟。随着集成电路制作 路的成品率、电性能及可靠性均有十分重要的影响。 要求的提高，对工艺中所需的液体化学品纯度的要 超净高纯试剂具有品种多、用量大、技术要求高、贮 求也不断提高。从技术趋势上看，满足纳米级集成电 存有效期短和腐蚀性强等特点，它基于微电子技术 路加工需求是超净高纯试剂今后发展方向之一。 的发展而产生，一代Ic产品需要一代的超净高纯试 可以看出，超净高纯试剂制备的关键在于控制 剂与之配套。它随着微电子技术的发展 表1工艺化学品SEMI国际标准等级 而同步或超前发展，同时它又对微电子 SEMI标准 Cl(Grade1) C7(Grade2) C8(Gfade3) Cl2(Grade4) 技术的发展起着制约作用。 金属杂质／ppb 1ppm 1O 1 O．1 控制粒径／gm 1．O O．5 O．5 O．2 依照超净高纯试剂的用途，可以将 颗粒／个／mL 25 25 5 其划分为光刻胶配套试剂、湿法蚀刻剂 适应lc线宽范围／岬 l，2 0，8～l-2 O2～O，6 0．09～0．2 和湿法工艺试剂。如果依其性质可以分 为：无机酸类、无机碱类、有机溶剂类和其他超净高 并达到其所要求的杂质含量和颗粒度。为使超净高 纯试剂。有关资料显示，超净高纯有机溶剂在半导体 纯试剂的质量达到要求，需从多个方面同时予以保 工业中的消耗比例大致占10—15％，其中有机类化 障，包括试剂的提纯、包装、供应系统及分析方法等。 学品的需求量在微电子化学品中占总体积的3％以 目前，国际上普遍使用的提纯工艺有十余种，它们适 上，市场需求量相当可观。 用于不同成分、不同要求的超净高纯试剂的生产，例 在超净高纯试剂的发展方面，与光刻胶相似，不 如，蒸馏。精馏、连续精馏、盐熔精馏、共沸精馏、亚沸 http：／／www．cicmag．com l…H【l】国集成电路 ¨ I ■—■ ● China Integrated Circuit 1 0 ’ 腾蒸馏、等温蒸馏、减压蒸馏、升华、化学处理、气体