半導體微電子行業純水機管道常用材質

純水機管道的材質選擇對于確保水質和系統的長期穩定運行至關重要。

在半導體制造過程中，超純水（Ultrapure Water, UPW）是關鍵的原料之一，用于清洗硅片和其他敏感組件。超純水的質量直接影響到最終產品的性能和可靠性。超純水的標準通常包括以下幾個方面：

電阻率：電阻率是衡量水純度的重要指標，半導體行業通常要求超純水電阻率達到18.2 MΩ·cm或更高。

總有機碳（TOC）：TOC值反映了水中有機污染物的含量，低TOC值對于防止有機污染至關重要，通常要求低于幾十ppb。

顆粒物（Particles）：超純水中的顆粒物含量必須非常低，以避免在半導體制造過程中引入缺陷。通常使用激光粒子計數器來測量特定尺寸范圍內的顆粒數量。

微生物含量：超純水必須無菌，以避免微生物污染。細菌測試是確保水質無菌的常規檢測方法。

離子濃度：超純水中的離子濃度必須非常低，以減少對半導體器件的影響。這通常通過離子交換和電去離子化（EDI）等技術來實現。

溶解氣體：超純水中的溶解氣體含量也需要控制，以避免氣孔和其他缺陷的形成。

這些標準可能基于國際標準如ISO標準、ASTM標準、SEMI標準，或者國家標準如中國的GB/T 11446電子級水標準。

基于上表ASTM D5127電子及半導體工業用純水水質要求Type E-1.2標準中我們可以看出，半導體微電子行業對純水的電阻、TOC、細菌、硅、離子含量等有著極高的要求。雖然我們通過多重手段可以使產水水質滿足半導體微電子行業的純水要求，但在生產環境下，純水的傳輸過程中容易造成純水的二次污染，所以我們需要能夠減少純水二次污染的材質來作為純水傳輸過程中的管道材料——PVDF；

在半導體行業中，PVDF（聚偏氟乙烯）管道相比其他材質的管道具有以下顯著優勢：

卓越的耐化學腐蝕性能：PVDF管道能夠抵抗半導體生產過程中使用的各種化學試劑的侵蝕，如酸、堿、強氧化劑等，確保設備的長期穩定運行。

高機械強度：PVDF管道具有出色的機械強度，包括高抗沖擊強度、耐磨耗以及良好的韌性，這使得它在高壓、高流量的工作環境下也能保持穩定的性能。

良好的耐熱性與不燃性：PVDF管道具有良好的耐熱性，其長期使用溫度范圍可達-40℃至150℃，同時還具有不燃性，增加了使用安全性。

耐候性與耐老化：PVDF管道具有突出的耐氣候老化性、耐臭氧、抗紫外線等特性，在半導體制造環境中能夠長期保持穩定的性能，減少維護成本。

純凈度：PVDF管道的內壁光滑，不易積聚污垢和顆粒物，這有助于減少晶圓清洗過程中的污染風險，提高晶圓的質量。

絕緣性能：PVDF管道可以有效防止晶圓清洗或超純水制備過程中可能產生的靜電對設備造成損害。

適應性：PVDF管道的柔軟性和耐彎曲性能使得它能夠在半導體設備中靈活布局，適應各種復雜的管道連接需求，精確控制流體流動。

PVDF（聚偏氟乙烯）管道因其獨特的化學和物理性質而成為半導體行業超純水運輸管道的優選材料。PVDF管道具有極佳的耐化學特性，能夠抵抗大多數酸、堿、強氧化劑和鹵素的侵蝕，這對于半導體制造環境中常見的腐蝕性化學品至關重要。此外，PVDF管道的內壁光滑，不易積聚污垢和顆粒物，這有助于減少晶圓清洗過程中的污染風險，提高晶圓的質量。

PVDF管道還具有良好的耐高溫性和耐氣候老化性，這意味著它們可以在半導體生產的高溫或多變環境中長期穩定工作，而不會退化或失效。其低溶出物特性確保了在輸送超純水時不會引入額外的污染物，這對于維持超純水的高純度標準至關重要。