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- 單（多）晶硅超純水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、工藝、應(yīng)用領(lǐng)域
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一、概述
硅是地球上儲(chǔ)藏最豐富的材料之一，從19世紀(jì)科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了晶體硅的半導(dǎo)體特性后，它幾乎改變了一切，甚至人類(lèi)的思維。直到上世紀(jì)60年代開(kāi)始，硅材料就取代了原有鍺材料。硅材料――因其具有耐高溫和抗輻射性能較好，特別適宜制作大功率器件的特性而成為應(yīng)用最多的一種半導(dǎo)體材料，目前的集成電路半導(dǎo)體器件大多數(shù)是用硅材料制造的。
現(xiàn)在，我們的生活中處處可見(jiàn)“硅”的身影和作用，晶體硅太陽(yáng)能電池是近15年來(lái)形成產(chǎn)業(yè)化最快的。
熔融的單質(zhì)硅在凝固時(shí)硅原子以金剛石晶格排列成許多晶核，如果這些晶核長(zhǎng)成晶面取向相同的晶粒，則這些晶粒平行結(jié)合起來(lái)便結(jié)晶成單晶硅。
單晶硅的制法通常是先制得多晶硅或無(wú)定形硅，然后用直拉法或懸浮區(qū)熔法從熔體中生長(zhǎng)出棒狀單晶硅。單晶硅棒是生產(chǎn)單晶硅片的原材料，隨著國(guó)內(nèi)和國(guó)際市場(chǎng)對(duì)單晶硅片需求量的快速增加，單晶硅棒的市場(chǎng)需求也呈快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。
單晶硅圓片按其直徑分為6英寸、8英寸、12英寸（300毫米）及18英寸（450毫米）等。直徑越大的圓片，所能刻制的集成電路越多，芯片的成本也就越低。但大尺寸晶片對(duì)材料和技術(shù)的要求也越高。單晶硅按晶體生長(zhǎng)方法的不同，分為直拉法（CZ）、區(qū)熔法（FZ）和外延法。直拉法、區(qū)熔法生長(zhǎng)單晶硅棒材，外延法生長(zhǎng)單晶硅薄膜。直拉法生長(zhǎng)的單晶硅主要用于半導(dǎo)體集成電路、二極管、外延片襯底、太陽(yáng)能電池。目前晶體直徑可控制在Φ3~8英寸。區(qū)熔法單晶主要用于高壓大功率可控整流器件領(lǐng)域，廣泛用于大功率輸變電、電力機(jī)車(chē)、整流、變頻、機(jī)電一體化、節(jié)能燈、電視機(jī)等系列產(chǎn)品。目前晶體直徑可控制在Φ3~6英寸。外延片主要用于集成電路領(lǐng)域。
由于成本和性能的原因，直拉法（CZ）單晶硅材料應(yīng)用最廣。在IC工業(yè)中所用的材料主要是CZ拋光片和外延片。存儲(chǔ)器電路通常使用CZ拋光片，因成本較低。邏輯電路一般使用價(jià)格較高的外延片，因其在IC制造中有更好的適用性并具有消除Latch－up的能力。
單晶硅也稱(chēng)硅單晶，是電子信息材料中最基礎(chǔ)性材料，屬半導(dǎo)體材料類(lèi)。單晶硅已滲透到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防科技中各個(gè)領(lǐng)域，當(dāng)今全球超過(guò)2000億美元的電子通信半導(dǎo)體市場(chǎng)中95%以上的半導(dǎo)體器件及99%以上的集成電路用硅。
多晶硅是由許多硅原子及許多小的晶粒組合而成的硅晶體。由于各個(gè)晶粒的排列方向彼此不同，其中有大量的缺陷。多晶硅一般呈深銀灰色，不透明，具有金屬光澤，性脆，常溫下不活潑。
多晶硅是用金屬硅(工業(yè)硅)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)、提純,再還原得到的高純度材料(也叫還原硅)。目前世界上多晶硅生產(chǎn)的方法主要有改良西門(mén)子法(SiHCl3)、新硅烷法(SiH4)、SiH2Cl2熱分解法、SiCl4法等多晶硅生產(chǎn)工藝。
當(dāng)前全球多晶硅的市場(chǎng)狀況是：從國(guó)際上來(lái)看，早幾年多晶硅還處于供過(guò)于求的局面，2004年開(kāi)始，由于太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，太陽(yáng)能用多晶硅供不應(yīng)求，導(dǎo)致全球多晶硅供應(yīng)緊張。在國(guó)內(nèi)，我國(guó)多晶硅生產(chǎn)長(zhǎng)期不能滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要，嚴(yán)重依賴(lài)于進(jìn)口。單晶硅多晶硅超純水設(shè)備水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)
單晶硅多晶硅超純水設(shè)備出水水質(zhì)完全符合美國(guó)ASTM純水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、我國(guó)電子工業(yè)部電子級(jí)水質(zhì)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm五級(jí)標(biāo)準(zhǔn)）、我國(guó)電子工業(yè)部高純水水質(zhì)試行標(biāo)準(zhǔn)、美國(guó)半導(dǎo)體工業(yè)用純水指標(biāo)、日本集成電路水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)內(nèi)外大規(guī)模集成電路水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
新興的光電材料生產(chǎn)、加工、清洗；LCD液晶顯示屏、PDP等離子顯示屏、高品質(zhì)燈管顯像管、微電子工業(yè)、FPC/PCB線路板、電路板、大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路需用大量的高純水、超純水清洗半成品、成品。集成電路的集成度越高，對(duì)水質(zhì)的要求也越高，這也對(duì)超純水處理工藝及產(chǎn)品的簡(jiǎn)易性、自動(dòng)化程度、生產(chǎn)的連續(xù)性、可持續(xù)性等提出了更加嚴(yán)格的要求。 -
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