干货分享 | 从制备到检测，一文读懂半导体超纯水的“生死防线”

超纯水是什么？
在半导体制造领域，有一种物质被誉为芯片的 “隐形血液”，就是纯度高达99.999999%的超纯水，相当于从西湖中找出一粒盐。

纯度定义

• 电阻率≥18.2 MΩ·cm
• 金属离子＜0.1ppb
• 微粒≤1 颗/升（0.05μm）

芯片命脉
在芯片制造过程中，清洗、光刻、蚀刻等每一个环节都离不开超纯水，每片晶圆甚至需要消耗2000升超纯水。然而，如此高纯度的水却异常 “脆弱”，哪怕是一个钠离子，都可能导致3nm芯片短路。

超纯水制备的6重“净”界
超纯水的制备过程犹如一场精密的 “净化战役”，需要经历6重关键步骤，才能达到半导体制造所需的极致纯度。

1. 预处理：多介质过滤+活性炭吸附，剿灭99%悬浮物/氯离子

2. 反渗透（RO）：高压膜截留 98%溶解盐，产出“初级超纯水”

3. EDI电去离子：离子交换+电场驱动，电阻率直冲 16 MΩ·cm

4. 超纯抛光：
● 双级混床树脂：捕获残留金属离子
● 254nm紫外线：裂解TOC至＜1ppb
● 0.003μm超滤膜：终极拦截纳米级微粒

5. 氮气密封循环：隔绝空气污染，溶解氧＜0.1ppb

6. 智能监控网：200+传感器实时追踪水温/流量/微生物

超纯水污染的4大杀手
在超纯水的制备、储存和使用过程中，存在着4大污染 “杀手”，它们看似微小，却可能对芯片制造造成致命危害。

SGS 7大核心检测技术
为了确保超纯水的质量，SGS采用7大核心检测技术，为超纯水进行 “精准把脉”：

1. ICP-MS 检测：具备 0.1ppt 级金属离子追踪能力，能够锁定钠、钾、铁等 19 种 “隐形杀手”

2. 激光粒子计数器：可对 0.05μm 级微粒进行检测，让微小颗粒无处遁形，有效攻克 12 寸晶圆清洗颗粒物残留的痛点

3. 在线 TOC 分析：实时监控水中有机碳含量，是光刻胶污染的 “终极克星”

4. 超纯水电导率监测：对 18.2 MΩ・cm 的电阻率进行动态校准，误差≤0.01μS/cm

5. 细菌快速检测：采用 ATP 生物荧光法，能够在 2 分钟内预警微生物滋生风险

6. 溶解氧检测：运用 ppb 级光学传感技术，杜绝氧化导致的栅极缺陷

7. 硅酸盐分析：通过纳米级分光光度法，阻断 CMP 工艺中的 “白色污染”