半導(dǎo)體行業(yè)用水標(biāo)準(zhǔn)

1、電子行業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)1. 電子工業(yè)與超純水在半導(dǎo)體制作工藝中， 80% 以上的工序要經(jīng)過化學(xué)處理，而每一道化學(xué)處理都離不開超純水；在硅片的處理工序中，一半以上的工序經(jīng)過超純水清洗后便直接進(jìn)入高溫處 理過程，此時如水中含有雜質(zhì)便會進(jìn)入硅片，造成器件性能下降成品率低。電子工業(yè)提出的超純水電阻率?18M Q (25 C )，已極其接近理論純水水質(zhì)18.3 MQ (25 C)。對電解質(zhì)、DO、TOC、SI02、顆粒及細(xì)菌等技術(shù)指標(biāo)提出更高要求。如256 兆位的動態(tài)隨機儲存器生產(chǎn)工藝， 光刻線條寬已達(dá) 0.1 微米,要保證這一指標(biāo) ,超純水中顆粒徑就得W 0.05阿,而且0.05阿 不得超過500個/升超純

2、水。2、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)超純水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)大多數(shù)由中科院半導(dǎo)體所主要制定。2.1 電子級水國家標(biāo)準(zhǔn) :詳見表 2.13、超純水中雜質(zhì)的污染源3.1 制備超純水的水源由于水是一種溶解能力很強的溶劑，因此天然水中含有各種鹽類和化合物，溶有C02,還有膠體 (包括硅膠和腐殖質(zhì)膠體 ),天然水中還存在大量的非溶解性質(zhì) ,包括粘土、砂石、 細(xì)菌、微生物、藻類、浮游生物、熱源等等。3.2 材料的影響 :制備超純水的材料設(shè)備的材質(zhì)都是用金屬和塑料制成的,金屬在水中會有痕量溶解 ,造成金屬離子污染。一些高分子材料在合成時常常參加各種添加劑、增塑劑紫外吸光劑 著色劑，引入大量的金屬、非金屬雜質(zhì)、同時還會帶來有機污染。材質(zhì)的

3、污染主要以污染值來衡量，所謂污染值是指，單位面積的材料使單位體積的 純水電阻率的增加值。表3.2分別列出了各種材料的污染值和TOC的溶出值。表3.2各種材料的污染值(TOC的溶出值)4水的電阻值在測定水的導(dǎo)電性能時，與水的電阻值大小有關(guān)，電阻值大，導(dǎo)電性能差，電阻值小，導(dǎo)電性能就良好。根據(jù)歐姆定律，在水溫一定的情況下，水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比，與電極之間的距離L成正比。水的電阻率的大小，與水中含鹽量的多少，水中離子濃度、離子的電荷數(shù)以及離子 的運動速度有關(guān)。因此，純潔的水電阻率很大，超純水電阻率就更大。水越純，電阻率 越大。4.1水的電導(dǎo)率由于水中含有各種溶解鹽類，并以離子的

4、形態(tài)存在，當(dāng)水中插入一對電極時，通電 之后，在電場的作用下，帶電的離子就產(chǎn)生一定方向的移動，水中的陰離子移向陽極， 陽離子移向陰極，使水溶液起導(dǎo)電作用。水的導(dǎo)電能力的強弱程度，就稱為電導(dǎo)度S (或 稱電導(dǎo))。電導(dǎo)度反映了水中含鹽量的多少，是水的純潔程度的一個重要指標(biāo)。水越純 凈，含鹽量越少，電阻越大，電導(dǎo)度越小。超純水幾乎不能導(dǎo)電。電導(dǎo)的大小等于電阻 值的倒數(shù)。即S=1/R，S=(1/ p)(F/L)。1/ p就稱為電導(dǎo)率,其國際制單位為西米1(Sm-1)理論上，水中由于水本身的電解作用而只存在兩種離子即H+和OH-,其濃度如下H + = OH - = 10 -7 eq/l (or 10 -1

5、0 eq/ml)這些濃度的離子經(jīng)計算而得到理論的電導(dǎo)率為：=0.055 S/cm 在 25 °C電阻率為電導(dǎo)率的倒數(shù)，所以R=18. 2M Q 在 25 °C 電阻率的檢測：電阻率在線測試儀中科院半導(dǎo)體所參加起草制定電阻率是指在一定的溫度下邊長1cm的立方體水，其相對的兩側(cè)面之間的電阻，其單 位是歐姆.厘米Q 。水的電導(dǎo)率是電阻率的倒數(shù)，單位是西門子 /厘米s/cm 。4 . 3水的溫度與電導(dǎo)率關(guān)系影響水的電阻率值的因素很多，例如測量方法、電極方向、電容效應(yīng)、極化效應(yīng)、水 的純度、測量溫度等。超純水的測量必須采用帶溫度補償?shù)膬x器進(jìn)行在線測試，而且定 期到法定機構(gòu)計量校正。溫度校正是將測量的電阻率值換算到25 C時的電阻率值，以便于比擬不同水質(zhì)。表4. 1水的溫度t、電導(dǎo)率K、電阻率及溫度系數(shù)K的關(guān)系4.4純水的電導(dǎo)率象征水中有導(dǎo)電能力的各種可溶性的電解質(zhì)的含量 ，因此，通過測量水 的電導(dǎo)率值可以近似的換算成總?cè)芙庑怨腆w，此法換算出來的總?cè)芤航庑怨腆w值對水處理 設(shè)計仍然是重要的參考數(shù)據(jù)。表4. 2水的電導(dǎo)率 電阻率與溶解性固體之間的關(guān)系超純水電阻率與溫度的關(guān)系電阻率兆歐.厘米溫度C電阻率M Q 溫度C電阻率M Q 086.21559.9554.751043.31603.971531.87653.322023.92702.