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电子半导体

电子半导体生产用超纯水对TOC、DO、SIO2、Particulate的控制极其严格,达到PPb级,产水水质要求在18.2MΩ*cm(25℃)以上。

半导体超纯水系统是工业水处理系统中设计施工最为复杂,材料选择最为讲究,运行控制最为精密的系统,包括了众多的子系统,功能单元及配套系统,所以半导体超纯水的制备过程可以用“千锤百炼”来形容。 业界有不同的方式将半导体超纯水系统细分成不同的子系统,这里将其细分为预处理、除盐水、纯水、循环抛光及回收五大子系统。以一个中国大陆在建的12寸先进制程晶圆厂为例,超纯水品质要达到以下苛刻的要求:

    设备优点

    目前制备电子工业用超纯水的工艺基本上是以上三种,其余的工艺流程大都是在以上三种基本工艺流程的基础上进行不同组合搭配衍生而来。现将他们的优缺点分别列于右边:

    设备优点
    • 第一种 采用离子交换树脂

      其优点在于初投资少,占用的地方少,但缺点就是需要经常进行离子再生,耗费大量酸碱,而且对环境有一定的破坏。

    • 第二种 采用反渗透作为预处理再配上离子交换

      其特点为初投次比采用离子交换树脂方式要高,但离子再生周期相对要长,耗费的酸碱比单纯采用离子树脂的方式要少很多。但对环境还有一定破坏性。

    • 第三种 采用反渗透作预处理
      再配上电去离子(EDI)装置

      这是目前制取超纯水最经济,最环保用来制取超纯水的工艺,不需要用酸碱进行再生便可连续制取超纯水,对环境没什么破坏性。

    技术要求

    半导体芯片用水主要在于前端晶棒硅切片冷却用水,基板晶圆片检测清洗用水,中段晶圆片溅镀、曝光、电镀、光刻、腐蚀等工艺清洗,后段检测封装清洗。LED芯片主要是前段在MOCVD外延片生长用水,中段主要在曝光、显影、去光阻清洗用水,后段检测封装用水。同时,半导体行业对TOC的要求较高。

    水质标准

    1、ASTM-D5127-2007《美国电子学和半导体工业用超纯水标准》

    2、欧盟电子级超纯水标准

    3、中国电子工业国家标准

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