
在半导体制作工艺中,50%以上的工序需要晶圆与超纯水直接接触,80%以上的工序需要进行化学处理,而化学处理又与超纯水有关,水中的杂质会进入晶圆,如果带入过量的杂质,就会导致器件性能下降,影响产品性能。因此,制备高品质的超纯水已成为发展大规模集成电路的重要前提技术。
纯水&超纯水杂质分类
在半导体生产过程中,各种产品对水的纯度要求各不相同,通常将纯水分为纯水和超纯水两种。超纯水要求所含的悬浮颗粒直径在0.45微米以下,细菌数为0~10个/毫升,25℃时电阻率在10兆欧•厘米以上。在国标GB/T 11446电子级水的技术指标颗粒直径控制甚至比0.1微米更小,25℃时电阻率在18兆欧•厘米以上,I级与II级的杂质要求都是ppt等级。
纯水和超纯水的杂质主要分为三类:
- 痕量金属杂质,容易污染的比如钠、钾、钙、镁、硼等,同时也需要控制特殊工艺受影响的元素。 - 痕量阴阳离子杂质,如常见的阴离子为氟离子、氯离子、硝酸根、硫酸根、磷酸根等,阳离子如铵根、锂、钠、钾、镁、钙等。 - 痕量的有机污染物等。 |
由于杂质要求达到ppt等级时,电导率不再是可以表征超纯水中杂质,特别是金属杂质和阴阳离子杂质的有效手段。只有通过用先进的分析仪器来测定金属和离子的真实含量,才能了解超纯水的真实质量。