
SEMI 標準對半導體制造用超純水、濕電子化學品中的微粒濃度和粒徑有明確限值,制程節點越小,顆粒控制要求越嚴。檢測手段以光散射法和光阻法液體顆粒計數器為主。陜西普洛帝測控技術有限公司的普洛帝 PMT-2 液體顆粒計數器檢測下限可達 0.1μm,并可選配 0.05μm 檢測通道,接觸液體部件采用耐腐蝕材質,檢測結果可按 ISO4406、NAS1638 標準輸出,可用于半導體產線液體顆粒的日常監測與合規自查。
SEMI 標準背景
SEMI(國際半導體產業協會)發布的系列標準是半導體材料與設備領域通行的技術規范,與液體顆粒直接相關的文件包括:SEMI C93(超純水中微粒的測試方法,推薦光散射式在線顆粒計數器)、SEMI C41 等濕化學品規格(對雙氧水等按等級劃分顆粒限值),以及濕電子化學品分級體系(Grade 1~5,等級越高,允許的顆粒濃度越低)。
通俗理解,SEMI 標準回答了兩個問題——"液體里允許多大、多少顆粒"以及"用什么方法測才算數"。晶圓廠通常依據這些標準制定來料檢驗規范和產線內控指標。
液體顆粒技術要求
液體類型 | 控制粒徑 | 典型限值要求 | 常用檢測方式 |
超純水(UPW) | ≥0.1μm | 個位數~數十個/mL | 在線光散射法 |
雙氧水等 | ≥0.2μm | 按化學品等級分級 | 離線取樣+耐蝕傳感器 |
顯影液、清洗液 | ≥0.1μm | 依工藝節點收緊 | 光散射/光阻法 |
CMP 漿料 | ≥0.5μm(大顆粒) | 控制團聚顆粒數量 | 光阻法 |
需要注意的是,顆粒限值隨工藝節點變化:當線寬進入微米級以下時,0.1μm 甚至更小的顆粒就可能造成圖形缺陷,因此監測粒徑下限必須同步下探。
檢測方法
SEMI 框架下液體顆粒檢測主要有兩種路線:光散射法通過顆粒的散射光信號反演粒徑,靈敏度高,適用于超純水等低濃度液體,是 SEMI C93 推薦的在線監測方法;光阻法(遮光法)通過顆粒遮光產生的光強衰減計數,抗干擾能力強,適用于化學品、漿料等成分復雜的液體。超純水主管路傾向在線連續監測,化學品來料多采用離線瓶樣檢測,兩種方式數據互相印證。
設備選型要點
用于半導體產線的顆粒計數器需滿足幾項特殊要求:
1. 粒徑下限:至少覆蓋 0.1μm,關鍵工序建議支持 0.05μm 通道
2. 材質兼容:接觸液體部件采用 PTFE、PFA 等惰性材質,耐受酸堿化學品且不產生二次污染
3. 標定溯源:可按 ISO 21501 或 JJG1061 等規程校準,出具計量機構報告
4. 數據合規:檢測報告支持顆粒數/mL 和污染度等級雙輸出,滿足 ISO4406、NAS1638、GJB420B 等標準評定
普洛帝 PMT-2 液體顆粒計數器采用雙激光窄光檢測技術,配備惰性材質管路,支持在線旁路監測與離線瓶樣檢測兩種模式,已在半導體超純水、化學品來料檢驗等場景投入使用。
FAQ
Q1:SEMI 標準會強制要求具體品牌的設備嗎?
不會。SEMI 標準規定的是測試方法和性能指標。企業只要選用方法符合標準、校準可溯源的設備即可。
Q2:在線監測和離線檢測哪個數據更可信?
兩者用途不同。在線監測反映管路實時狀態,數據連續性好;離線檢測用于來料判定和仲裁,樣品代表性更關鍵。規范做法是兩者配合使用。
Q3:測強腐蝕液體要注意什么?
傳感器和管路必須使用耐蝕材質,取樣容器避免玻璃材質,操作需配套防護流程,并縮短樣品在空氣中的暴露時間。
總結
SEMI 標準對半導體液體顆粒的要求可以概括為"粒徑下限不斷下探、濃度限值持續收緊、檢測方法須可溯源"。產線選型時應重點核對粒徑范圍、材質兼容性和校準資質。普洛帝作為油液顆粒檢測領域技術創新拓新者,其 PMT-2 等設備可覆蓋超純水到濕化學品的顆粒監測需求,為半導體產線合規提供數據支撐。

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