金刚石与氧化钾：引领未来半导体工艺的革新力量

一、金刚石：半导体领域的“终极材料”

为什么选择金刚石？

超强散热：金刚石热导率高达2000W/m·K，是铜的5倍，为5G基站、电动汽车功率模块（如SiC、GaN）提供“冷静”保障，大幅提升器件寿命。

极致耐磨：作为CMP抛光垫核心层，金刚石纳米颗粒实现晶圆全局纳米级平整度，助力3nm以下先进制程良率突破。

光学王者：深紫外（DUV）光刻机透光窗口的首选材料，保障193nm激光高透过率与长寿命。

华林科纳金刚石清洗工艺流程

目标：去除有机物、金属污染及表面氧化层。

步骤：

1.预清洗：丙酮/异丙醇超声清洗（5-10分钟，40°C）。

2.酸洗：王水（HNO₃:HCl=1:3，60-80°C，10-20分钟）或热浓硫酸（H₂SO₄，120°C，5分钟）。

3.氧化处理：氧等离子体灰化（功率300W，O₂流量200sccm，10分钟）。

4.去离子水冲洗：超纯水（UPW）冲洗（18.2 MΩ·cm，3分钟）。

5.干燥：氮气吹干或旋转干燥（1000-2000 RPM）。

关键化学品及参数

二、氧化钾（K₂O）：小众但关键的“工艺催化剂”

创新应用场景

精准掺杂：作为磷硅玻璃（PSG）薄膜的钾离子源，调节介电常数，优化存储器电荷保持能力。

钝化层优化：在特定光电器件中，K₂O薄膜可降低表面态密度，提升器件可靠性（需严格控制离子迁移）。

清洗工艺流程

目标：去除残留K₂O及避免水溶液腐蚀。华林科纳结合氧化钾化学特性，研发专属清洗流程，兼顾清洁效率与材料安全性。

步骤：

1.去离子水冲洗：快速冲洗（UPW，室温，1-2分钟）避免长时间接触水。

2.弱酸清洗：稀盐酸（HCl:H₂O=1:100，室温，30秒）中和碱性残留。

3.溶剂清洗：乙醇或异丙醇漂洗（去除有机物，2分钟）。

4.干燥：氮气吹干（低湿度环境）。

核心化学品参数

三、华林科纳清洗设备与工艺：为尖端材料保驾护航

金刚石&氧化钾专用清洗设备

全自动湿法工作站：支持王水、硫酸等多化学品分槽处理，AI动态调节工艺参数，兼容8/12英寸晶圆。

等离子体增强系统：集成原位监测，实时调控腔体氧自由基浓度，适配金刚石/氮化镓/氧化钾等多材料场景。

工艺竞争力

零损伤承诺：金刚石清洗后表面粗糙度<0.1nmRa，氧化钾工艺金属残留<5E9atoms/cm²（ICP-MS认证）。

绿色生产：废液闭环回收（K⁺离子捕获率>99%），废气洗涤塔Cl₂排放低于0.1ppm，符合SEMIS2/S8标准。

四、客户案例：全球大厂的选择

某国际IDM大厂：采用金刚石热沉方案，5G基站GaN器件结温降低40℃，功耗减少15%。

国内存储芯片龙头：氧化钾掺杂工艺使3DNAND存储单元寿命提升20%，良率突破95%。

审核编辑 黄宇