超纯水（UPW）是半导体制造过程中不可或缺的关键材料，其纯度直接影响芯片的良率与性能。随着集成电路技术节点不断微缩，对超纯水中颗粒物的控制与检测要求也日益严格。

PART.1

超纯水在半导体制造中的重要性

半导体晶圆制造过程中，每平方厘米硅片需消耗10–20升超纯水，用于清洗、蚀刻、光刻等关键工艺。超纯水须达到亚ppb（十亿分之一）甚至亚ppt（万亿分之一）级别的纯度，任何微量污染物都可能导致器件失效，如桥接、短路、光刻胶损伤、CMP划痕等缺陷。

PART.2

超纯水系统的多级净化流程

超纯水系统通过多阶段处理确保水质符合半导体工艺要求：

1. 预处理：去除大颗粒、氯、有机物，保护下游设备。
2. 反渗透（RO）：去除95%以上的离子、有机物和微生物。
3. 电去离子（EDI）：连续去离子，电阻率可达16 MΩ·cm。
4. 紫外线氧化：185 nm UV分解TOC，254 nm UV杀菌。
5. 脱气处理：去除溶解气体，提升电阻率，防止氧化和腐蚀。
6. 混合床离子交换：进一步去除残留离子，目标电阻率18.2 MΩ·cm。
7. 超滤（UF）与最终过滤：去除<50 nm的颗粒，确保无纳米级污染物。
8. 分配与循环系统：采用高纯材料（如PVDF、PFA），保持高流速循环，防止滞留污染。

PART.3

颗粒物检测的重要性与方法

为什么需要检测纳米级颗粒？

• 即使50 nm的颗粒也可粘附于晶圆表面，导致栅极损伤、图形缺陷或漏电。
• 5 nm以下技术节点要求实时监测更小尺寸的颗粒物。

推荐检测方式：

• 在线液体颗粒计数器（LPC）：如Vertex 50，具备50 nm检测灵敏度，符合半导体行业标准，可实时监测UPW中的颗粒数量。
• 多级监测点：系统应在0.5 μm、0.2 μm、0.1 μm、0.05 μm等多个尺寸阈值设置实时监测点。

过程控制与实时监控：

• LPC系统可24/7监测水质，一旦超标立即报警，便于快速响应。
• 实时数据支持质量决策，避免批量污染，节省成本并保障产品性能。

Vertex50是一款市场上较为小巧的50纳米液体颗粒计数器，配备3.5英寸TFT触摸屏，操作界面简洁直观。该设备由Lighthouse 公司基于先进技术制造，提供两年保修与全球技术支持。

液体粒子计数器

Vertex50

Vertex50支持行业标准的RS-485 MODBUS及4-20mA通信协议，可无缝集成至设备监控系统，也可作为独立设备使用。通过内置以太网TCP/IP接口，它还能够轻松接入标准企业以太局域网，实现灵活组网。

在抗干扰能力方面，采用Lighthouse先进的光电探测器技术，Vertex50能将光信号噪声与伽马射线干扰降低20倍，显著提升测量的稳定性与可靠性。

设备具备早期检测功能，不依赖计数减法技术，误报率处于行业较低水平。Vertex50在探测到颗粒后立即上报，无需等待计数达到设定阈值，从而大幅提升响应速度。

经实际验证，Vertex50能够在计数发生后120秒内恢复至基线计数水平，有效缩短清理时间，提高运行效率。

PART.4

超纯水分类与工艺适用性

根据晶圆线宽不同，超纯水分为多个等级（如E-1至E-4），对应不同的颗粒控制要求。例如：

• E-1.3级：适用于0.065–0.022 μm工艺，要求颗粒控制极为严格；
• E-4级：适用于电镀等对水质要求较低的场合。

PART.5

结论

超纯水系统是半导体制造的“血脉”，其水质直接关系到芯片的成品率与可靠性。随着技术节点不断推进，对超纯水中纳米级颗粒的检测与控制将成为提升良率和保障设备性能的关键。投资高灵敏度颗粒计数器和建立全流程实时监测系统，是现代化晶圆厂不可或缺的质量保障手段。

Lighthouse&北京中邦兴业

LH

Lighthouse Worldwide Solutions 自1982年成立以来，始终是全球实时污染监测系统和空气颗粒计数器领域的领导者。凭借卓越的软件设计能力、强大的数据集成技术以及广泛的全球支持网络，我们为客户提供行业领先的污染监测解决方案。这些创新方案帮助客户通过持续监测可能影响产品质量的环境因素，确保生产始终维持高效稳定的状态。

目前，Lighthouse的监测系统和空气颗粒计数器已成为基因泰克（Genentech）、巴克斯特（Baxter）、辉瑞（Pfizer）、拜耳（Bayer）、诺和诺德（Novo Nordisk）、SPACE X、特斯拉（Tesla）、希捷（Seagate）、台积电（TSMC）、三星（Samsung）、洛克希德·马丁（Lockheed Martin）、微芯科技（Microchip Technology）、美敦力（Medtronic）、3M、波士顿科学（Boston Scientific） 等国际知名企业的标准配置。我们提供业内最全面的污染监测产品线，涵盖空气颗粒计数器、微生物采样器、液体颗粒计数器以及遥感传感器等全套解决方案。这些产品已广泛应用于全球半导体制造、制药生产、数据存储、生物技术、航空航天及国防工业等关键领域。

中邦

北京中邦兴业科技有限公司作为美国Lighthouse在中国区的授权一级代理服务商，双方已建立长达十余年的深度战略合作关系。作为Lighthouse官方认证的一级代理商，中邦兴业大量现货储备，凭借完整的仓储物流体系可快速响应全国客户需求。

公司坚持原厂直采模式，所有设备及配件均通过Lighthouse集团工厂直接供货，从源头保障产品品质与供应可靠性。区别于普通代理商，中邦兴业推出了由拥有洁净室认证工程师组成的专业技术团队，严格执行安装前双重校验流程，并构建了覆盖设备全生命周期的服务体系，包括安装调试、技术培训、故障排查、仪器改造维修等增值服务。