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    電子行業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)與半導(dǎo)體超純水設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)分析

    來源:蘭州純水設(shè)備??????2020/9/23 10:30:32??????點擊:

    蘭州純水設(shè)備http://www.top711.com】①1.電子工業(yè)與超純水

    在半導(dǎo)體制作工藝中,80%以上的工序要經(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,此時如水中含有雜質(zhì)便會進(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≥18MΩ.cm (25),已極其接近理論純水水質(zhì)18.3 MΩ.cm(25)。對電解質(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 兆位的動態(tài)隨機(jī)儲存器生產(chǎn)工藝,光刻線條寬已達(dá)0.1 微米,要保證這一指標(biāo),超純水中顆粒徑就得≤0.05μm,而且≥0.05μm 不得超過500 /升超純水。

    2、 水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

    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。

    2.1 電子級水國家標(biāo)準(zhǔn):詳見表2.1

     

     

    3、 超純水中雜質(zhì)的污染源

    3.1 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),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。

    3.2 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,金屬在水中會有痕量溶解,造成金屬離子污染。一些高分子材料在合成時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)、同時還會帶來有機(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3.2 分別列出了各種材料的污染值和TOC 的溶出值。

    3.2 各種材料的污染值(TOC 的溶出值)

     

    4水的電阻值

    在測定水的導(dǎo)電性能時,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)以及離子的運動速度有關(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。

    4.1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,當(dāng)水中插入一對電極時,通電之后,在電場的作用下,帶電的離子就產(chǎn)生一定方向的移動,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/RS=(1/ρ)·(F/L)。1/ρ就稱為電導(dǎo)率,其國際制單位為西·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+ OH-, 其濃度如下

    [H+] = [OH-] = 10-7 eq/l (or 10-10 eq/ml)

    這些濃度的離子經(jīng)計算而得到理論的電導(dǎo)率為:       

       c=0.055mS/cm 25°C

       電阻率為電導(dǎo)率的倒數(shù),所以

       R=18. 2MΩ.CM25°C

        

    電阻率的檢測:電阻率在線測試儀(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1cm 的立方體水,其相對的兩側(cè)面之間的電阻,其單位是歐姆.厘米(Ω.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)。

    43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,例如測量方法、電極方向、電容效應(yīng)、極化效應(yīng)、水的純度、測量溫度等。超純水的測量必須采用帶溫度補(bǔ)償?shù)膬x器進(jìn)行在線測試,而且定期到法定機(jī)構(gòu)計量校正。

    溫度校正是將測量的電阻率值換算到25℃時的電阻率值,以便于比較不同水質(zhì)。

    4. 1 水的溫度(t)、電導(dǎo)率K、電阻率及溫度系數(shù)K 的關(guān)系

     

    4.4 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值對水處理設(shè)計仍然是重要的參考數(shù)據(jù)。蘭州去離子水設(shè)備,蘭州水處理設(shè)備超純水設(shè)備,醫(yī)用GMP純化水設(shè)備。銀川純水設(shè)備。4. 2 水的電導(dǎo)率\電阻率與溶解性固體之間的關(guān)系

     

     

    溫度℃

    電阻率MΩ.CM

    溫度℃

    電阻率MΩ.CM

    0

    86.21

     

     

    5

    59.9

    55

    4.75

    10

    43.31

    60

    3.97

    15

    31.87

    65

    3.32

    20

    23.92

    70

    2.89

    25

    18.24

    75

    2.445

    30

    14

    80

    2.14

    35

    11.08

    85

    1.87

    40

    8.82

    90

    1.66

    45

    7.11

    95

    1.45

    50

    5.77

    100

    1.27

     

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