半导体生产过程中纯水有哪些参数需要监测?

作者:成都渗源科技有限公司     时间:2025-02-11
除了电阻率、颗粒计数、电导率、总有机碳(TOC)、溶解氧、细菌、特定离子等常见监测项目外,半导体生产过程中对纯水水质还有其他参数需要监测:
气体相关参数
二氧化碳(CO₂):水中二氧化碳会影响水的 pH 值和电阻率,过多的二氧化碳可能与水中的金属离子形成碳酸盐沉淀,进而污染半导体材料或堵塞管道。一般采用红外吸收法等进行监测,要求含量控制在较低水平,通常每升水中二氧化碳含量在数微克到数十微克级别。
氮气(N₂):虽然氮气本身化学性质相对稳定,但如果在纯水系统中氮气含量异常,可能意味着系统存在泄漏或其他问题。通常需要监测氮气的溶解量,可使用气体分析仪等设备,确保其含量在合理范围内,避免对后续工艺产生影响。
化学物质相关参数
臭氧(O₃):在采用臭氧消毒的纯水系统中,需要监测臭氧残留量。过量的臭氧可能会对半导体材料表面造成氧化损伤,影响器件性能。一般采用紫外吸收法等监测手段,确保臭氧残留量符合生产要求,通常要求每升水中臭氧含量在微克级别甚至更低。
余氯:如果在纯水制备过程中使用了含氯消毒剂,需要监测余氯含量。余氯具有氧化性,可能会与半导体材料发生化学反应,影响产品质量。通常采用比色法等进行检测,将余氯含量严格控制在极低水平,一般要求每升水中余氯含量不超过 0.1 毫克。
物理性质相关参数
温度:水温会影响水的物理和化学性质,如影响电阻率的测量结果、影响化学反应速率等。一般要求将纯水温度控制在一定范围内(如 25℃±1℃),并实时监测水温变化,可采用温度传感器进行监测。
压力:在纯水输送管道中,需要监测水的压力。压力不稳定可能导致管道泄漏、水流速度变化等问题,影响生产的稳定性。通常在管道关键节点安装压力传感器,确保压力在合适的范围内,一般压力波动范围控制在 ±0.05MPa 以内。