在半導(dǎo)體晶圓制造過程中，超純水中的硅污染物會(huì)引發(fā)柵極氧化層缺陷，導(dǎo)致芯片漏電率上升30%以上。某28nm晶圓廠的生產(chǎn)數(shù)據(jù)表明，超純水中全硅含量每超標(biāo)1μg/L，光刻工序良率就會(huì)下降8%。因此，借助超純水全硅檢測(cè)儀（也稱硅表）實(shí)施實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，已成為半導(dǎo)體制造過程中必不可少的質(zhì)量控制手段。超純水二氧化硅檢測(cè)儀能夠精確檢測(cè)微克級(jí)的硅污染，為晶圓制造提供關(guān)鍵的水質(zhì)保障。
 

國內(nèi)外全硅含量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比

半導(dǎo)體行業(yè)對(duì)超純水中全硅含量有著極為嚴(yán)格的要求。依據(jù)我國GB/T 11446.1-2013《電子級(jí)水》標(biāo)準(zhǔn)，電子級(jí)水分為四個(gè)級(jí)別，各級(jí)別全硅含量（以二氧化硅計(jì)）的限值如下：
 

國際層面，SEMI F63標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定12英寸晶圓制造中UPW系統(tǒng)終端出水的可溶性硅含量需控制在≤1μg/L，總硅含量≤2μg/L。SEMI F75標(biāo)準(zhǔn)則強(qiáng)調(diào)在EUV光刻等先進(jìn)工藝中，膠體硅需單獨(dú)檢測(cè)，其濃度需控制在0.5μg/L以下。這些標(biāo)準(zhǔn)的有效實(shí)施，離不開高精度的超純水全硅檢測(cè)儀的技術(shù)支持。
 

全硅檢測(cè)的主流技術(shù)方案

超純水中全硅的檢測(cè)方法主要分為實(shí)驗(yàn)室分析和在線監(jiān)測(cè)兩大類。在實(shí)驗(yàn)室方法中，GB/T 11446.6-2013規(guī)定采用鉬藍(lán)分光光度法，該方法的檢測(cè)限可達(dá)0.5μg/L。在線監(jiān)測(cè)則主要依靠硅表（也稱為硅酸根分析儀），其核心原理是利用光電比色法實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)硅鉬藍(lán)絡(luò)合物的濃度變化。采用在線超純水二氧化硅檢測(cè)儀，可將硅污染的響應(yīng)時(shí)間從傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)的4小時(shí)縮短至15分鐘，有效降低了批次性報(bào)廢的風(fēng)險(xiǎn)。
 

贏潤(rùn)環(huán)保檢測(cè)方案的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

在半導(dǎo)體超純水檢測(cè)領(lǐng)域，贏潤(rùn)環(huán)保的臺(tái)式硅酸根檢測(cè)儀ERUN-ST3-C5展現(xiàn)出獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。該設(shè)備采用全自動(dòng)檢測(cè)流程，配備5英寸彩色觸控屏，支持中英文切換顯示。其核心技術(shù)參數(shù)完全滿足半導(dǎo)體行業(yè)的需求：測(cè)量范圍覆蓋0-200μg/L、0-2000μg/L兩檔量程，示值誤差±1%F.S，分辨率達(dá)0.01μg/L，支持自動(dòng)清洗和參比液同步測(cè)量，適用于混床出水、EDI超純水系統(tǒng)等關(guān)鍵工藝節(jié)點(diǎn)。贏潤(rùn)環(huán)保的這款超純水全硅檢測(cè)儀能夠精準(zhǔn)捕捉EW-Ⅰ級(jí)水的硅含量變化，為先進(jìn)制程提供可靠的數(shù)據(jù)支持。


 

贏潤(rùn)環(huán)保同時(shí)推出ERUN-SZ3-C5在線硅表監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備多通道選擇（1-6通道），藥劑用量較傳統(tǒng)設(shè)備節(jié)省50%，分析周期僅需12分鐘，采用雙光路檢測(cè)確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性。作為專業(yè)的硅酸根分析儀制造商，贏潤(rùn)環(huán)保的在線超純水二氧化硅檢測(cè)儀還支持4-20mA標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)輸出，設(shè)備尺寸僅450×690×200mm，可靈活集成于UPW系統(tǒng)。某12英寸晶圓廠的應(yīng)用案例顯示，ERUN-ST3-C5與ERUN-SZ3-C5組成的檢測(cè)方案連續(xù)運(yùn)行30天測(cè)量誤差≤1.5%，較傳統(tǒng)設(shè)備降低60%維護(hù)頻率，其數(shù)據(jù)循環(huán)存儲(chǔ)功能可保留10年以上檢測(cè)記錄，滿足半導(dǎo)體行業(yè)數(shù)據(jù)追溯的合規(guī)要求。


 

檢測(cè)實(shí)踐中的關(guān)鍵控制點(diǎn)

在實(shí)際操作過程中，超純水全硅檢測(cè)需要注意三個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。采樣容器必須使用經(jīng)160℃烘干4小時(shí)的石英瓶，以避免塑料容器溶出有機(jī)硅污染樣品。樣品采集后需在30分鐘內(nèi)完成檢測(cè)，防止空氣中的二氧化碳與硅化合物反應(yīng)生成硅酸沉淀。對(duì)于超純水全硅檢測(cè)儀的日常維護(hù)，建議每周用10μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)，每季度更換反應(yīng)試劑，確保設(shè)備處于最佳工作狀態(tài)。超純水硅酸根檢測(cè)儀的校準(zhǔn)流程需嚴(yán)格遵循制造商規(guī)范。
 

作為行業(yè)領(lǐng)先的水質(zhì)監(jiān)測(cè)方案提供商，贏潤(rùn)環(huán)保始終致力于為半導(dǎo)體行業(yè)提供高精度的超純水全硅檢測(cè)儀（也稱硅表）。超純水中的全硅含量控制是半導(dǎo)體制造的"隱形生命線"，從國標(biāo)到國際標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格限值，體現(xiàn)了行業(yè)對(duì)水質(zhì)純度的極致追求。隨著3nm及以下制程的普及，硅表將成為晶圓廠不可或缺的質(zhì)量守門人。贏潤(rùn)環(huán)保ERUN-ST3-C5臺(tái)式硅酸根分析儀與ERUN-SZ3-C5在線硅表組成的檢測(cè)方案，以其精準(zhǔn)的檢測(cè)性能和穩(wěn)定的運(yùn)行表現(xiàn)，為半導(dǎo)體行業(yè)提供了可靠的水質(zhì)監(jiān)測(cè)解決方案，而超純水硅酸根檢測(cè)儀的技術(shù)創(chuàng)新也將持續(xù)推動(dòng)我國芯片制造產(chǎn)業(yè)向更高制程邁進(jìn)。