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半导体工业超纯水标准及水质颗粒物检测(液体粒子计数器)仪器选型详解
2024-06

在复杂芯片、半导体材料等高精尖技术的发展之中,超纯水设备其实起到了很大的助力作用。当芯片的精密度越来越高,超纯水作为生产环节中的关键角色,对水质纯度的要求也越来越高。而相应的制备技术也迅速发展起来,已成为工业用水中应用广泛的一个核心门类。

纯水定义

纯水是一种无机化合物,化学式为H2O,具有一定结构的液体。在液态水中,水的分子并不是以单个分子形式存在,而是有若干个分子以氢键缔合形成水分子簇(H2O),因此水分子的取向和运动都将受到周围其他水分子的明显影响。

从学术角度讲,纯水是指化学纯度极高的水,其主要应用在生物医药、食品餐饮、化学化工、精密制造、冶金电力、航空航天、电子半导体等领域,目前尤以电子半导体领域对纯水水质要求最为严格。

半导体行业超纯水水质标准

半导体工业需要大量的超纯水,随着半导体工业的发展,对超纯水水质的要求日趋严格。当前半导体工业的超纯水的水质指标要求,甚至严格于我国国标电子水的最高标准要求,如微粒子,TOC,电阻率,溶解氧等。因此,相比于其他行业的超纯水,需要更加严格的深度处理技术,如深度处理颗粒物,有机物,深度脱盐,深度脱气技术等等。其部分参考标准如下:

执行GB_T 11446.1-2013电子级水水质标准。电子级水的定义为电子和半导体工艺过程中所用的高纯水。我国电子级水的标准将电子级水分为四个级别:Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级,该标准是参照美国ASTM电子级标准而制定的。电子级水的水质标准中所规定的各项指标的主要依据有:1.微电子工艺对水质的要求;2.制水工艺的水平;3.检测技术的现状。

中国国家电子级超纯水规格GB/T11446-1997

 

超纯水水质标准简易版理解

目前国内电子半导体行业用水普遍执行电子级水EW-Ⅰ级标准,或者更严格美国ASTM D5127-2013(2018)中Type E-1.2/1.3超纯水水质标准

 

美国ASTM电子及半导体工业用超纯水水质标准

为什么半导体行业对水质要求这么高

半导体行业用水水质中,电阻率,微粒子,气泡(溶解氧,溶解氮)和TOC是非常重要的指标,略微差异,可能导致半导体元器件生产过程的产品质量和合格率的下降,具体的影响如下:

TOC(总有机碳):影响光刻精度,影响芯片质量。

DO(溶解氧):滋生细菌,形成氧化层,影响芯片质量。

Boron(硼元素):影响P-N结,影响芯片质量。

Silica(硅元素):造成晶圆水斑,影响芯片质量。

金属离子:影响晶圆原子密度,影响芯片质量。

微粒:影响光刻精度,导电微粒会直接导致短路。

详细见下图。总之,水不够纯净,就做不成合格的高端芯片。芯片越高端,所需纯水的纯度就越高。

半导体行业超纯水应用场景

在半导体生产中,超纯水可以应用于晶圆冲洗,化学品稀释,化学机械研磨,洁净室环境的加湿源等场合,超纯水的品质与半导体的良品率直接相关,随着半导体元器件尺寸缩小与精细度上升,超纯水水质技术要求也在不断上升。

半导体工业芯片制造的主要流程如下

超纯水在各流程中的基本作用如下:

1. 晶圆制备:超纯水用于清洁、去除颗粒和化学杂质,确保晶圆表面的洁净度,从而降低制造缺陷。

2. 光刻工艺:在半导体光刻工艺中,超纯水用于洗净掩膜板、镜片和晶圆,以确保图案的精确重复和光刻质量。

3. 刻蚀和腐蚀:超纯水在半导体刻蚀和腐蚀过程中用于冷却和清洗,以维护工艺的精确性和一致性。

4. 化学机械抛光(CMP):CMP过程中使用超纯水来冷却、清洗和运输晶圆,以确保CMP过程中表面的平坦性和质量。

5.电子化学沉积(ECD):超纯水用于清洗金属薄膜、电解质和其他材料,以确保电子化学沉积过程的准确性和一致性。

6.设备冷却和冷却塔:超纯水还用于半导体设备的冷却,以保持设备在适宜的工作温度下运行。

7.研究和开发:半导体研究和开发实验通常需要高纯度水来确保实验的准确性和可重复性。

由于不同产业对水质的要求也不同,高阶半导体需要检测≦0.1um,而其他产业则需要检测0.1~200um不等的微粒等要求,北京中邦兴业可以提供一系列相对应的微粒子量测与监控产品,广泛应用于各种厂务端和制程端的纯水系统,包括:半导体、面板、太阳能、LED、电路板等领域。

lighthouse液体微粒子计数器有多款型号,可满足不同行业标准。

LS-20
LS-60
Vertex50
LPC在线式

【lighthouse液体粒子计数器型号汇总】

仪器优点:

Lighthouse液体粒子计数器是一款高精度、高灵敏度的科学仪器,被广泛应用于各种领域中。以下是Lighthouse液体粒子计数器的优点:

1. 高精度测量:采用先进的光学传感技术,能够精确测量液体中的微小粒子数量和尺寸,精度可达到纳米级别。

2. 快速检测:能够快速地对大量液体样本进行检测,提高生产效率和产品质量。

3. 多种应用:适用于多种领域,如环境监测、生物科学研究、医药制造等。

4. 用户友好:具有图形化用户界面,易于操作和安装,同时提供了多种选项和定制服务。

5. 可靠耐用:采用高品质的材料和零部件,确保仪器的可靠性和耐用性。

6. 易于维护:设计简洁,便于日常维护和清洁,降低了运营成本。

7. 多种输出方式:可同时支持数字和图表输出,方便数据记录和报告编写。

8. 良好的售后服务:提供全面的保修和维护服务,确保客户在使用过程中得到及时的技术支持。

lighthouse液体粒子计数器介绍:

北京中邦兴业是美国Lighthouse(莱特浩斯)中国地区的核心代理服务商。中邦兴业拥有液体粒子计数器样机,可为客户提供免费试用以、样品免费检测、仪器校准服务。我们拥有专业且完善的技术服务能力,确保从该渠道购买的设备和配件都能获得最专业及时的技术支持和售后服务。而且,北京中邦兴业直接从美国原厂进货,保证设备的完整性和可靠性,并配有专业的工程师团队,随时为客户提供1对1上门服务。



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