【蘭州純水設備http://www.ineshenterprises.com】①1.電子工業(yè)與超純水

在半導體制作工藝中，80%以上的工序要經(jīng)過化學處理，而每一道化學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入高溫處理過程，此時如水中含有雜質(zhì)便會進入硅片，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、顆粒及細菌等技術指標提出更高要求。如256 兆位的動態(tài)隨機儲存器生產(chǎn)工藝，光刻線條寬已達0.1 微米,要保證這一指標,超純水中顆粒徑就得≤0.05μm,而且≥0.05μm 不得超過500 個/升超純水。

2、 水質(zhì)標準

超純水水質(zhì)標準大多數(shù)由中科院半導體所主要制定。

2.1 電子級水國家標準: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。

表3.2 各種材料的污染值(TOC 的溶出值)

 

4水的電阻值

在測定水的導電性能時，與水的電阻值大小有關，電阻值大，導電性能差，電阻值小，導電性能就良好。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。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水的電導率

由于水中含有各種溶解鹽類，并以離子的形態(tài)存在，當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，使水溶液起導電作用。水的導電能力的強弱程度，就稱為電導度S（或稱電導）。電導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。水越純凈，含鹽量越少，電阻越大，電導度越小。超純水幾乎不能導電。電導的大小等于電阻值的倒數(shù)。即S=1/R，S=(1/ρ)·(F/L)。1/ρ就稱為電導率，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⁺ 和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率為:       

   c=0.055mS/cm 在 25°C

   電阻率為電導率的倒數(shù),所以

   R=18. 2MΩ.CM在25°C

    

電阻率的檢測:電阻率在線測試儀(中科院半導體所參加起草制定)

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)。水的電導率是電阻率的倒數(shù)，單位是西門子/厘米（s/cm）。

4．3水的溫度與電導率關系

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、極化效應、水的純度、測量溫度等。超純水的測量必須采用帶溫度補償?shù)膬x器進行在線測試，而且定期到法定機構計量校正。

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)。

表4. 1 水的溫度(t)、電導率K、電阻率及溫度系數(shù)K 的關系

 

4.4 純水的電導率象征水中有導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值對水處理設計仍然是重要的參考數(shù)據(jù)。蘭州去離子水設備，蘭州水處理設備，超純水設備，醫(yī)用GMP純化水設備。銀川純水設備。表4. 2 水的電導率\電阻率與溶解性固體之間的關系

 

 

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