半導(dǎo)體清洗材料作為芯片制造過(guò)程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),其核心作用是去除硅片表面在光刻、刻蝕、離子注入等步驟中殘留的有機(jī)物、金屬離子和微粒污染,以確保器件性能和良率。該類材料種類繁多,包括酸性清洗液、堿性清洗液、溶劑型清洗劑以及去離子水等,隨著制程節(jié)點(diǎn)不斷推進(jìn),其性能要求也愈加嚴(yán)苛。
優(yōu)點(diǎn)方面,當(dāng)前主流清洗材料普遍具備高純度、低金屬雜質(zhì)含量,能夠有效滿足28nm以下工藝對(duì)清潔度的要求;同時(shí),在配方設(shè)計(jì)上能夠針對(duì)不同污染物類型實(shí)現(xiàn)選擇性去除,兼顧去污效率與材料兼容性。此外,一些清洗材料在控制顆粒、殘留物再沉積等方面也展現(xiàn)出較好性能,有助于提升芯片成品率。近年來(lái),隨著國(guó)產(chǎn)替代加速,部分本土廠商已在部分節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)小批量供貨,價(jià)格具備一定優(yōu)勢(shì),且響應(yīng)速度更快,有利于滿足本地晶圓廠的定制化需求。
不過(guò),清洗材料也存在明顯短板。首先是配方體系的研發(fā)高度依賴基礎(chǔ)化學(xué)、材料科學(xué)與工藝知識(shí),技術(shù)門檻高,導(dǎo)致國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品在穩(wěn)定性、一致性方面與國(guó)際龍頭仍有差距;其次,部分材料對(duì)設(shè)備管路腐蝕性較強(qiáng),或存在較高的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn),使用過(guò)程中需加強(qiáng)管控;再者,隨著晶圓結(jié)構(gòu)復(fù)雜化及3D封裝技術(shù)應(yīng)用增多,傳統(tǒng)材料在高縱深比結(jié)構(gòu)中的清洗效果面臨挑戰(zhàn),需要開(kāi)發(fā)新型低表面張力、高滲透性的替代方案。此外,高純?cè)洗蠖嘁蕾囘M(jìn)口,易受地緣政治影響,形成潛在“卡脖子”風(fēng)險(xiǎn)。
總體來(lái)看,半導(dǎo)體清洗材料作為良率控制的關(guān)鍵因素,既是材料技術(shù)實(shí)力的集中體現(xiàn),也是未來(lái)國(guó)產(chǎn)替代中具潛力但具挑戰(zhàn)的細(xì)分賽道之一。
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