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)體制彳工藝中，80犯上的工序要經(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(shí)如水中含有雜質(zhì)便會(huì)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18MQ .cm (25 C),已極其接近理論純水水 質(zhì)MQ.cm(25 C)o對(duì)電解質(zhì)、DO TOC SIO2、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(dòng)態(tài)隨機(jī)儲(chǔ)存器生產(chǎn)工藝，光刻線條寬已達(dá) 微米，要保證這 一指標(biāo),超純水中顆粒徑就得0 11 m,而且學(xué)11 m不得超過500個(gè)/升超純水。 2、水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

2、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。電子級(jí)水國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：詳見表表21“電子領(lǐng)水的技術(shù)指標(biāo)X. 級(jí)切中華人民共和國(guó)電子級(jí)水國(guó)京標(biāo)準(zhǔn)(GB叮114461997)ASTKi - . i 1.6D驚準(zhǔn)C1W3 的指標(biāo)、EW-IEWCeaviuEBIV設(shè)計(jì)按號(hào)值電陽卒M 3 cm(聾 I )1g以卜3%時(shí)助 不低于n15(9滬陽項(xiàng) 布帳于1312.00.510以L(95。口 id M)不低于5IS J. -(90%：l J 間)不限于 17 ；j - C L 百，210501000w20.0XSK)-1 u a謊粒h. 描(凡代班0 1q10500100.1細(xì)黃力毅*很丫俏,mL0.010.11

3、010010LIMO銅最火電U e L0.21500G1年反大U. ?,L0.215500(50.5椽量大胤Mg/L0.11， J50020.1鈉最大直 *L0.5)5100050.5川最攵. g l0.525500三5- g L111010GO1014”.但 g L115500W51磷酸感最大魚1 gL115500,51磷酸根, 儲(chǔ)大。、igL115500至51總有機(jī)碳，s L201002001000-.2001 ,1.內(nèi)W (ES0.033、超純水中雜質(zhì)的污染源制備超純水的水源由于水是一種溶解能力很強(qiáng)的溶劑，因此天然水中含有各種鹽類和化合物， 溶有CO2,還有膠體(包括硅膠和腐殖質(zhì)膠體)，

4、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。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(huì)有痕 量溶解，造成金屬離子污染。一些高分子材料在合成時(shí)常常加入各種添加劑、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(shí)還會(huì)帶來有機(jī)污染。材質(zhì)的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 分別列出了各種材料的污染值和TOC的溶出值, 表 各種材料的污染值(TOC的溶出值)材料污染值材料污染值材料污染值聚四翅乙烯管0. 070F460.760乳酸管5.000.076有機(jī)玻璃管

5、0.81式空橡皮二；6.03聚丙烯管0.138不銹倒管L00疵橡膠管10.66ABS首0.210硬質(zhì)聚丙烯管4.25紅橡膠首16.44聚乙烯軟管0.287灰硬質(zhì)聚內(nèi)烯管4464水的電阻值在測(cè)定水的導(dǎo)電性能時(shí)，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(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。因此，純凈的水電阻率很大，超純水電阻率就更大。水 越純，電阻率越大。水的電導(dǎo)率由于水中含有各種溶解鹽類，并以離子的形態(tài)存在

6、，當(dāng)水中插入一對(duì)電極時(shí)， 通電之后，在電場(chǎng)的作用下，帶電的離子就產(chǎn)生一定方向的移動(dòng)，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(qiáng)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，是水的純凈程 度的一個(gè)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(guó)際制單位為西米-1(S m-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 10-10 e

7、q/ml)這些濃度的離子經(jīng)計(jì)算而得到理論的電導(dǎo)率為：?=?S/cm 在 25 C電阻率為電導(dǎo)率的倒數(shù)，所以R=18. 2MQ.CM在 25 C電阻率的檢測(cè)：電阻率在線測(cè)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(zhǎng)1cm的立方體水，其相對(duì)的兩側(cè)面之間的 電阻，其單位是歐姆.厘米（Q .cm）。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(cè)量方法、電極方向、電容效應(yīng)、極化 效應(yīng)、水的純度、測(cè)量溫度等。超純水的測(cè)量必須采用帶溫度補(bǔ)償?shù)膬x器進(jìn)行在 線測(cè)試，而且定期到法定機(jī)構(gòu)計(jì)量校正。溫度校正是將測(cè)量的電阻率

8、值換算到25c時(shí)的電阻率值，以便于比較不同水質(zhì)。表4. 1水的溫度、電導(dǎo)率K、電阻率及溫度系數(shù)K的關(guān)系tr?kK(s/ciu),cmtrkK(s/cui)G .cm0L79750.0116皈21151.25300.031232.051L75500.01238130171.19540.034928.652L71350.013275.76181,167$0.0 J 7027.0331.67280.014369.98191.14120.039125.5841.63290.015464.94201.115510.041823,9251.59400.016560.612J1,09060.044122.6

9、86L555g0.017E56.18271.06670.04662L657L51880.019052.63231.04360.049020.418L48250.020149.75241.02130.051919.279L44700.0216皈30J wr1.00000.05481825101 41250.023043.4S260.97590.057B17.3011137880.0245270.96000.060716.47121.34610.026038.46280.94130.0由Fl 5.6213131420.02763623290,92340.067414.84141,28310.029

10、234 25300.90650.071214.04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(cè)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(duì)水處理設(shè)計(jì)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)系電導(dǎo)率 u s/ciji(25 C)電阻率 (i.cm25C)溶解件固體電導(dǎo)率u s/cm(25 C)電阻率(i25 G溶解性固體 （uig/1）0.05618*10*0.02S0.1437*1060.0710.05917+LO60.0290.1666*100 08J0一。6316*10*0.0310.2005*1即04000.06715*10*0.0330.2504*10e0.1250.07214*1060.0360.33531那0.1660.07713+1060.0380.5002+10e0.2500.08412*106031l.QO1 + 106。一50,09111*100.0452.0003*1。10.L0010*