清洗超纯水设备

清洗超纯水设备

在单晶硅/多晶硅/硅材料/太阳能电池硅片、半导体器件生产中硅片须经严格清洗。微量污染也会导致器件失效。清洗的目的在于清除表面污染杂质，包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。有机污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、合成蜡和人接触器件、工具、器皿带来的油脂或纤维。无机污染包括重金属金、铜、铁、铬等，严重影响少数载流子寿命和表面电导；碱金属如钠等，引起严重漏电；颗粒污染包括硅渣、尘埃、细菌、微生物、有机胶体纤维等，会导致各种缺陷。所以单晶硅/多晶硅/硅材料/太阳能电池硅片、半导体器件生产中必须用超纯水，目前制取超纯水工艺可分为反渗透+混床超纯水设备，二是反渗透+EDI超纯水设备，这是两种制取超纯水设备常用的工艺。清洗超纯水设备主要用于清洗硅片，另有少量用于药液配制，硅片氧化的水汽源，部分设备的冷却水，配制电镀液等。水中的碱金属（K、Na等）会使绝缘膜耐压不良，重金属（Au、Ag、Cu等）会使PN结耐压降低，III族元素（B、Al、Ga等）会使N型半导体特性恶化，V族素（P、As、Sb等）会使P型半导体特性恶化，水中细菌高温碳化后的磷（约占灰分的20%~50%）会使P型硅片上的局部区域变化为N型硅而导致器件性能变坏。水中的颗粒（包括细菌）如吸附在硅片表面，就会引起电路短路或特性变差。

超纯水中杂质的污染源      

1.水源的影响      

由于水是一种溶解能力很强的溶剂,因此天然水中含有各种盐类和化合物,溶有CO2, 还有胶体(包括硅胶和腐殖质胶体),天然水中还存在大量的非溶解性质,包括粘土、砂石、细菌、微生物、藻类、浮游生物、热源等。      

2.材料的影响    

制备超纯水的材料设备的材质都是用金属和塑料制成的,金属在水中会有痕量溶解,造成金属离子污染。一些高分子材料,在合成时常常加入各种添加剂、增塑剂、紫外吸光剂、着色剂，也引入大量的金属、非金属杂质，同时还会带来有机污染。