1、細菌的繁殖對半導體產品的影響

半導體工業(yè)大規(guī)格集成電路生產過種中的晶片加工、制罩、成膜工程、照相制版工程、刻蝕工程及其他(工模類的洗凈)各洗凈工程都用高純水除去殘留晶片表面的藥品和微粒子等，高純水中若有離子、微粒子、微生物、有機物等，對晶片中的氧化膜、多結晶膜、配線等有不良影響，會造成晶片的電氣特性不可靠。例如，細菌的主要成份為碳、磷、鉀等，如果它附著晶片表面而燒成，會因碳析出而短路;磷(五價)擴散會使P型、N型半導體異常。

在高純水制取過程中除去的離子成份、膠體物質、溶存氣體、微粒子及微生物中，微生物(即純水中的細菌類)是純水中唯一會增值的雜質，有藻類、線狀菌、酵母、放線菌、細菌 類等。

前四者因為要求營養(yǎng)只存在于純水制造過程中的一次純水之前，一次純水以后細菌類是唯一的微生物。經過精混后電阻率達到18兆歐的高純水中可增值的細菌大都是Gram染性陰性的，在幾乎沒有營養(yǎng)源的高純水中細菌也可以充分繁殖，對半導體工業(yè)的產品產生影響，降低成品率。其主要影響有下面三點：

1、成巨大粒子而突起使圖案缺損，成異物而有損表面的平滑性。

2、SiO2膜的鋁膜之類被著膜的接著性劣化。

3、攪亂以相當于ppm的atoms/cm3級控制的不純物P、Na、Ca、Cu等的濃度。

2、 細菌在純水制取過程中的影響與對策

高純水中細菌的繁殖不僅導致半導體制品成品率的下降，同時也給高純水制取的運行管理帶來很大的困難。接觸空氣、未經殺菌的進水、藥劑、器皿等都會使細菌進入純水系統(tǒng)，系統(tǒng)中的樹脂間隙、纖維素膜(反滲透膜、超濾、微孔濾膜)表面、水箱和管道死角都是細菌積聚和繁殖的場所;在樹脂間隙中或膜面繁殖細菌 的結果，可能導致樹脂交換性能的降低和膜結構被破壞，即影響水質，又降低產水量，樹脂和膜的使用壽命縮短，運行成本增加，因此，在純水制取各個環(huán)節(jié)都必須 采取必要的殺菌措施，以保障整個系統(tǒng)的最終殺菌效果。

而純水制取過程中所采用的膜(反滲透膜、超濾膜等)都屬于醋酸纖維素膜，盡管其本身有好的除菌效果， 但經過長期使用后，細菌就會侵蝕這些膜，污染并惡化水質，使產水量下降。反滲透膜出水中細菌超標，導致后面混合離子交換柱的樹脂也受到污染。因為細菌等微 生物附著于離子交換樹脂表面，降低了樹脂交換容量，堵塞樹脂層孔隙，引起壓力增加，造成樹脂結塊。細菌主要污染陰離子交換樹脂， 使其交換容量下降，再生劑耗量增大，出水水質惡化，縮短樹脂使用壽命。針對這一情況，可在前面加入次氯酸鈉進行殺菌，由于反滲透裝置出口水中殘留氯直接流 入后面離子交換裝置，若余氯超標會對樹脂起氧化破壞作用，導致離子交換樹脂的交換基分解或架橋切斷，體積膨脹，樹脂母體會溶出高分子有機物，此種高分子有 機物會吸著于彼此的樹脂，招致有機物污染，樹脂的交換容量降低，出水水質變差;因此，在添加次氯酸鈉殺滅細菌時，一定要控制次氯酸鈉的加藥量，以免余氯超標導致離子交換樹脂被氧化分解。

通常樹脂進水中游離氯含量要求小于0.1mg/l，反滲透膜進水要求游離氯含量為0.2-1.0mg/L，因此決定控制反滲透裝置進口余氯為0.5mg/L.

在高純水制取過程中，為了控制細菌繁殖，除了在反滲透膜入口添加次氯酸鈉溶液外，還需注意以下幾點：

1、次氯酸鈉添加量應根據水源中細菌數進行相應調整，除了定期對細菌數進行檢測外，還應對混合離子交換柱入口游離氯進行檢測，以免游離氯超標，影響樹脂的正常運行。

2、注意用水點旋塞的污染，使用頻率較小的旋塞容易成為微生物污染的對象，一旦污染，若不長時間放水沖洗，無法恢復原狀態(tài)。

3、市售次氯酸鈉溶液容易氧化分解，若使用時間過長或系統(tǒng)逢節(jié)假日停運時間較長，除了從水箱放水讓反滲透膜隔一段時間運行數小時、使系統(tǒng)保持活性外，也要對次氯酸鈉溶液適時進行更換。

4、混合離子交換柱通常都采用一用一備的，細菌在靜止純水中能夠迅速繁殖，通常在備用混床投入運行前，對其進行再生，以保證殺菌效果。