Milli-Q：电子级水在半导体行业硅晶圆、湿电子化学品和溅射靶材中的应用和解决方案

默克

2020/11/05 10:39

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10月15日-16日，中国科学院半导体研究所、仪器信息网联合主办首届“半导体材料与器件研究与应用”网络会议(i Conference on Research and Application of Semiconductor Materials and Devices, iCSMD 2020)，22位业内知名的国内外专家学者聚焦半导体材料与器件的产业热点方向，进行为期两日的学术交流。

会议期间，来自默克化工技术（上海）有限公司的高级应用专家李子超分享了电子级水在半导体行业中的应用及解决方案。

据介绍，纯水是实验室应用最广泛的试剂！水中含有大量的污染物，可大致分为有机物（腐殖质、核酸酶、三聚氰胺、PCB）、无机离子（Na⁺/Ca²⁺/Fe³⁺/SO₄^2-/Cl^-）、颗粒＆胶体（硅胶体、泥沙、灰尘、管路剥落）、微生物和气体（CO₂、O₂），这些污染物的存在可能会导致实验的失败，浪费大量的时间、试剂和原材料。而纯化后的水等级可大致分为实验级纯化水、分析级纯化水和超纯水，其中超纯水还可分出更高一级的电子级水以满足一部分要求更高的仪器或生产工艺需求。

李子超表示，国内纯水标准体系中GB/T11446规定的电子级水是工业用水的最高规格标准，主要用于电子和半导体工艺过程中。电子级水的高标准对采样、存储与运输、检测频次提出了更高要求，需要注意容器选择、容器清洗、防止污染、贮存与运输等问题，例行检查至少每年一次，当制水条件发生改变时也应进行例行检查。报告中，李子超还介绍了电子级水的水质检测方法、注意事项和检测仪器。

电子级水在半导体行业主要应用于硅晶圆、湿电子化学品和溅射靶材中。在多晶硅生产中涉及的提纯工艺，多晶硅质量检测中的精密仪器和晶圆清洗都离不开电子级水。半导体对湿电子化学品的微量金属杂质、颗粒粒径和数量、阴离子杂质含量等方面有严格要求，且集成电路线宽越窄，所需标准越高，这对相应的电子级水提出了越来越高的要求。在靶材的生产过程中，靶材原材料纯化提纯过程中的检测和后期靶材的清洗也对电子级水提出了需求。

报告最后，李子超介绍了Milli-Q的电子级水解决方案。电子级水的制备有一个完整的流程，首先自来水通过Milli-Q HX 70XX可以得到纯化水，进一步利用Super Q纯化可以得到超纯水，最后再利用IQ 7000+ Element纯化即可得到电子级水。值得注意的是，电子级水必须在洁净空间中进行取水，以避免环境干扰。