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集成電路生產應關注超純水水質


      電子產品生產中純水系統應根據原水水質和產品生產工藝對水質的要求,結合系統規模、材料及設備供應等情況,通過技術經濟比較來選擇。的原水水質因各地區、城市的水源不同相 差很大,有的城市以河水為水源,即使是河水,其河水的源頭和沿途流經地區的地質、地貌不同,水質也是不同的;有的城市以井水為水源,井的深度不同、地域不 同、地質構造不同均會千差萬別;現在不少城市的水源包括河水、湖水、井水等,有的城市各個區、段供水水質也不相同。所以純水系統的選擇,根據原水水質的不 同,差異很大,是否選擇原水預處理,預處理設備的種類、規模都與原水水質有關。因此電子工廠潔凈廠房的純水系統的選擇應根據原水水質和電子產品生產工藝對 水質的要求,結合純水系統的產水量以及當時、當地的純水設備、材料供應等情況,綜合進行技術經濟比較確定。

       在超大規模集成電路的水質中,優先關注的水質指標為:電阻率、微粒、TOC(總有機硅)、硅、堿金屬、堿土金屬、重金屬、溶解氧等。水溶液之所以導電,是因為水中各種溶解鹽都是以離子態存在的,在集成電路芯片制造過程中,與硅片接觸的水所含離子越多,對產品良率影響就越大。 電阻率反映了超純水中離子的含量,超純水的電阻率越高,其純度也就越高。一般來講,在25℃時,理論純水的電阻率是18.25MΩ·cm。

       微粒數也是衡量超純水純度的指標。在集成電路光刻工序的清洗用水中如果含有不純物質或微粒,將導致柵氧化膜厚度不均,產品圖形發生缺陷,耐壓性能變壞,一般以圖形尺寸的1/10為粒徑的評價對象。超純水中的微量有機物會影響柵氧化膜的絕緣耐壓性能,堿金屬、堿土金屬、重金屬則使產品結晶不良,柵氧化膜的絕緣耐壓性能變壞,而超純 水中的溶解氧將促使硅片表面的氧化膜提前自然形成,有報道稱甚至溶在水中的氮氣也對清洗效果帶來影響。在超純水中,細菌的影響與TOC、微粒基本相同,主 要是因為在系統里的繁殖使它成為有機物和微粒的發源地。


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