半導體行業用超純(chun)水設(she)備(bei)的主要要求包括水質指標、設(she)備(bei)配置、工藝流程和運維管理(li)等方面。?
水質指標要求
- ?電阻率?：半導體行業對超純水的電阻率要求極高，通常需要達到18.2 MΩ·cm以上，部分工藝甚至要求接近18.3 MΩ·cm。電阻率越高，離子污染越低，例如鈉、鉀等堿金屬離子可能導致晶體管漏電，重金屬（如銅、鐵）會改變半導體摻雜特性?。
- ?顆(ke)粒物(wu)?：顆粒物要求通常≤10個/mL（尺寸≥0.22 μm），先進制程（如3nm以下）可能要求≤1個/mL。檢測方法包括液體顆粒計數儀（如HIAC標準）?
。 - ?微生物?：要求<1 CFU/mL（菌落數），部分工藝要求趨近于零。控制手段包括紫外線殺菌（UV）、膜過濾（如UF/MF）、臭氧處理，并采用氮封水箱防止二次污染?。
- ?金屬(shu)離子與痕(hen)量元素(su)?：如鈉（Na?）、鉀（K?）、鐵（Fe）、銅（Cu）、硼（B）、硅（Si）等需嚴格控制。例如，ASTM D5127-13(2018)對Type E-1.2水要求硅含量≤1 ppb，銅≤0.05 ppb?。
- ?有機污染物?：總有機碳（TOC）通常≤5 ppb，部分工藝要求≤1 ppb。控制方式包括紫外線氧化或超濾（UF）去除有機物?。
設備配置要求
- ?預處理階段?：原水的初步凈化包括多介質過濾和活性炭吸附技術，去除大顆粒懸浮物、膠體和部分有機物。預處理環節還需投加阻垢劑防止結垢，并通過軟化器置換水中的鈣鎂離子?
。 - ?核心(xin)凈化工藝(yi)?：反滲透（RO）系統是超純水制備的核心環節，利用半透膜的選擇透過性，實現98%以上的離子去除率。半導體級RO膜通常采用聚酰胺復合材質，脫鹽率高達99.5%。為進一步去除殘留離子，系統會配置電去離子（EDI）裝置，使產水電阻率穩定在15-17 MΩ·cm?。
- ?終端(duan)精制?：采用紫外線氧化技術、超濾（UF）與納米過濾等方法，進一步去除微量有機物和顆粒物?。
工藝流程和維護管理
- ?多級工藝?：超純水設備通常采用多級工藝逐級提純，包括預處理、核心凈化、終端精制等環節?。
- ?運維(wei)管(guan)理?：設備需定期消(xiao)毒管路和水箱(xiang)，推薦使用紫外線殺菌、臭(chou)氧(yang)消(xiao)毒或(huo)化(hua)學(xue)循(xun)環(huan)系統。水質監控系統實時顯示電阻率、TOC等參數，超標自(zi)動報警；耗材如濾芯、RO膜需定期更(geng)換?
