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集成电路生产应关注超纯水水质


      电子产品生产中纯水系统应根据原水水质和产品生产工艺对水质的要求,结合系统规模、材料及设备供应等情况,通过技术经济比较来选择。纯水系统的原水水质因各地区、城市的水源不同相 差很大,有的城市以河水为水源,即使是河水,其河水的源头和沿途流经地区的地质、地貌不同,水质也是不同的;有的城市以井水为水源,井的深度不同、地域不 同、地质构造不同均会千差万别;现在不少城市的水源包括河水、湖水、井水等,有的城市各个区、段供水水质也不相同。所以纯水系统的选择,根据原水水质的不 同,差异很大,是否选择原水预处理,预处理设备的种类、规模都与原水水质有关。因此电子工厂洁净厂房的纯水系统的选择应根据原水水质和电子产品生产工艺对 水质的要求,结合纯水系统的产水量以及当时、当地的纯水设备、材料供应等情况,综合进行技术经济比较确定。

       在超大规模集成电路的超纯水水质中,优先关注的水质指标为:电阻率、微粒、TOC(总有机硅)、硅、碱金属、碱土金属、重金属、溶解氧等。水溶液之所以导电,是因为水中各种溶解盐都是以离子态存在的,在集成电路芯片制造过程中,与硅片接触的水所含离子越多,对产品良率影响就越大。 电阻率反映了超纯水中离子的含量,超纯水的电阻率越高,其纯度也就越高。一般来讲,在25℃时,理论纯水的电阻率是18.25MΩ·cm。

       微粒数也是衡量超纯水纯度的指标。在集成电路光刻工序的清洗用水中如果含有不纯物质或微粒,将导致栅氧化膜厚度不均,产品图形发生缺陷,耐压性能变坏,一般以图形尺寸的1/10为粒径的评价对象。超纯水中的微量有机物会影响栅氧化膜的绝缘耐压性能,碱金属、碱土金属、重金属则使产品结晶不良,栅氧化膜的绝缘耐压性能变坏,而超纯 水中的溶解氧将促使硅片表面的氧化膜提前自然形成,有报道称甚至溶在水中的氮气也对清洗效果带来影响。在超纯水中,细菌的影响与TOC、微粒基本相同,主 要是因为在系统里的繁殖使它成为有机物和微粒的发源地。


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