在半导体芯片制造领域，超纯水被誉为“工业血液”，其水质纯度直接决定晶圆良率与芯片性能。作为国内半导体产业的领军企业，中芯国际在先进制程研发与规模化生产中，对超纯水的纯度要求达到行业严苛标准。杜邦AmberTec™UP6150抛光树脂凭其出色的除杂性能、稳定的运行表现，成为超纯水制备终端精处理环节的优选方案，为芯片制造筑牢水质保障防线。本文将为您详细介绍半导体超纯水制备方案相关内容。
一、半导体行业用水现状与水质核心需求
当前半导体行业正朝着3nm、5nm等先进制程加速迭代，制程线宽不断缩减，对超纯水的杂质控制要求愈发严苛。数据显示，每片300mm晶圆在制造过程中需消耗约5000升超纯水，且需经历超过100次清洗步骤，任何微量杂质都可能导致电路缺陷、电性能异常，甚至整批晶圆报废。
从行业用水现状来看，传统超纯水制备工艺在终端精处理环节易出现水质波动、运行周期短等问题。尤其是再生树脂的转型率不足、均一性较差，导致产水TOC超标、电阻率不稳定，难以匹配先进制程的长期稳定生产需求。。
二、技术方案选型：杜邦UP6150抛光树脂的核心优势与对比
针对芯片的超纯水制备需求，经过多轮技术验证与方案对比，最终选定杜邦AmberTec™UP6150 H/OH均粒混床抛光树脂作为终端精处理核心材料。该方案相较于传统抛光树脂方案，在性能、稳定性与经济性上均展现突出优势。
从产品特性来看，杜邦UP6150是完全再生的均粒混床离子交换树脂，由强酸阳离子树脂与强碱阴离子树脂按1:1化学计量当量混合，阳离子转型率≥99%，阴离子转型率≥95%，无抱团现象。其均粒特性可最大化运行周期内的动力学性能，确保在反渗透后续精处理中快速高效去除残余离子、有机物等杂质。对比传统非均粒树脂，UP6150的均一系数≤1.25，颗粒尺寸分布更集中，可减少床层压降波动，延长运行周期。
在关键性能指标对比中，杜邦UP6150表现突出：经超纯水冲洗10分钟后电阻率即可达到>17.9MΩ·cm，冲洗2小时后ΔTOC≤10ppb，在设计合理的系统中可稳定产出电阻率≥18MΩ·cm、TOC远低于5ppb的超纯水，完全满足芯片先进制程的水质要求。而传统抛光树脂往往需要更长冲洗时间才能达到合格水质，且运行后期易出现电阻率衰减、TOC反弹等问题，增加了制程风险与运维成本。此外，UP6150适配15-25℃的常规运行温度与宽pH范围，在芯片现有超纯水系统中无需额外改造即可适配，兼容性更强。
三、杜邦UP6150方案的核心优势：适配半导体高端制造需求
1.极致除杂性能
杜邦UP6150凭借高转型率与均粒结构，可高效去除水中微量金属离子、可溶性有机物及残余盐分，产水金属离子含量稳定控制在0.1ppt以下，从源头避免杂质对晶圆电路的污染。在芯片7nm制程产线的应用中，该方案有效解决了传统工艺中金属离子残留导致的电迁移问题，晶圆良率提升明显。
2.运行稳定可靠
UP6150在首个运行周期即可实现优异性能，且运行周期较传统树脂延长30%以上，减少了树脂更换频次与停机维护时间。其均粒特性使床层压降稳定，冲洗水耗量降低，结合可分离再生的特性，进一步降低了耗材损耗与运行成本。芯片超纯水系统采用该树脂后，终端精处理环节的运维成本降低约25%，大大提升系统连续运行稳定性。
3.定制化适配
针对芯片不同制程产线的水质差异，杜邦提供定制化的树脂配比与系统优化方案。对于28nm等成熟制程，可通过调整运行参数平衡水质与成本；对于7nm先进制程，则严格把控树脂批次稳定性，确保产水水质波动极小。同时，杜邦完善的技术支持体系可实时响应运维需求，保障系统长期稳定运行。
四、应用案例分析：助力芯片超纯水系统升级
在芯片北京大兴厂区的超纯水制备项目中，该项目采用“UF-RO-抛光混床”的核心工艺，以市政再生水为水源，经深度处理后为12寸晶圆产线提供超纯水。其中终端精处理环节选用杜邦UP6150抛光树脂，替代原有传统再生树脂方案。
项目运行数据显示，采用UP6150方案后，超纯水产水电阻率稳定维持在18MΩ·cm，TOC含量长期低于3ppb，颗粒与金属离子指标均满足7nm制程内控要求。系统连续运行6个月无停机维护，树脂运行周期达到8个月，较原方案延长40%；冲洗水耗量减少20%，年节约水资源约3万吨。该方案的应用不仅保障了先进制程的稳定生产，还实现了污水资源化的高效利用，兼顾了生产效益与生态效益。
在芯片上海临港厂区的扩产项目中，杜邦UP6150抛光树脂再次被选定为终端精处理核心材料，凭其优异的兼容性与稳定性，快速完成系统调试并投入运行，为新产线的顺利投产提供了可靠的水质保障。
超纯水制备的纯度与稳定性，是半导体先进制程突破的关键支撑。杜邦AmberTec™UP6150抛光树脂凭其出色的除杂性能、稳定的运行表现与定制化适配能力，成功助力芯片解决多制程产线的超纯水精处理难题，为芯片制造筑牢水质防线。您若想进一步了解半导体超纯水制备方案相关资料、报价、案例，可直接联系蓝膜华东区域客户经理17818561307（微信同号）。
本文由苏州蓝膜(www.sulanmo.com)原创首发，转载请以链接形式标明本文地址或注明文章出处!
可能您还想了解：
