SEMI F104-2020 超纯水和液体化学品分配系统所用组件的颗粒贡献评估

在国际半导体设备和材料（SEMI）计划框架内制定的标准“SEMI F104-2020 评估超纯水和液体化学品分配系统中使用的组件的颗粒贡献的测试方法”描述了用于评估和比较颗粒对超纯水（UPW）流体流动的贡献的组件的技术规格和测试方法。

现有颗粒计量技术的局限性使得先进半导体行业中的颗粒控制极具挑战性。在这方面，SEMI F104 是关键部件颗粒控制的宝贵行业标准。该标准已全面修订，以解决用于处理半导体加工过程中使用的超纯液体的部件的允许颗粒贡献问题。最近的更新修改了程序以适应更大的部件，增加了针对更大部件的专用测试程序，并增加了允许颗粒贡献的规定值。在比较小型和大型部件时，部件的体积和表面积之间存在显著差异，这意味着必须应用不同的测试协议。因此，该标准对一系列待测部件的流速提出了具体要求。修订后的标准进一步明确了现有的测试程序，增加了新的程序，并规定了各种尺寸范围内部件的规定值。

本标准定义了两种评估颗粒贡献的测试方法：

• 漂洗测试方法评估组件在静止状态下（被测组件内无主动移动的组件）的清洗性能。该方法可以指示使颗粒物水平达到规格所需的清洗量。
• 动态测试方法评估组件运行期间的性能，并提供动态运行条件下稳态颗粒贡献的指示。

这些测试方法适用于半导体制造设备及辅助设备中使用的液体化学品和超纯水系统组件。本标准描述了使用超纯水作为测试介质测量组件颗粒污染的方法。在本标准中，超纯水定义为符合本标准所述最低要求的水。这些方法利用现场液体光学粒子计数器来测量性能。

用于超高纯度应用（例如半导体或制药行业）的产品必须确保在加工过程中不会进入任何污染物。用于这些应用的阀门必须提供最高水平的纯度和性能。痕量分析测试在独立的、经认可的测试实验室使用超纯水冲洗进行。测试结果必须证明阀门产生的颗粒物显著低于 SEMI F104 标准中的最大允许限值，从而确认其适用于超纯应用。

简而言之，SEMI F104 标准在半导体和高科技行业至关重要，因为即使是微小的污染也可能导致严重的产品故障或性能损失。该标准有助于确保洁净室使用的材料符合这些超净环境的严格要求。

该标准提供了一个标准化框架，用于参考洁净室建造材料测试数据。它重点关注清洁度、排气、颗粒形成和化学相容性。其目标是支持选择能够最大程度降低污染风险并支持可靠半导体制造工艺的材料。

SEMI F104 标准概述了评估洁净室所用材料时需要考虑的关键特性和数据。这些包括：

• 排气行为：材料释放的挥发性物质会损害清洁环境中的空气纯度。
• 颗粒形成：材料不应释放可能沉积在微芯片等敏感元件上的颗粒。
• 耐化学性：材料必须能够承受洁净室中使用的酸、溶剂和清洁剂的侵蚀。
• 清洁性：材料必须能够轻松清洁和净化。
• 文档和测试方法参考：该标准支持一致使用标准测试数据，以确保跨供应商和项目之间的可比性。

SEMI F104标准适用于洁净室和微环境中使用的各种建筑材料，包括：

• 聚合物和塑料（例如 PVC、PTFE）
• 金属（例如不锈钢、铝）
• 密封剂和粘合剂
• 涂层和表面处理

必须使用公认的测试协议来评估每种材料是否符合洁净室要求。

SEMI F104 标准对于半导体和高科技制造业至关重要，主要原因如下：

• 最大程度降低污染风险：半导体制造工艺对哪怕是最轻微的污染都极其敏感。本标准可帮助制造商选择符合以下要求的洁净室材料：
  • 不会排放有害颗粒或挥发性化学物质（排气）
  • 抵抗细菌生长和化学降解
  • 保持表面清洁和完整性

该标准规范了材料评估方式，降低了可能导致微芯片和芯片出现缺陷或故障的污染风险。

• 确保一致性和可比性：SEMI F104 标准提供了引用材料数据的统一方法，从而可以轻松：
  • 工程师比较不同供应商的材料
  • 买家做出明智、客观的决定
  • 设施保持洁净室设计的一致性

这种一致性支持可靠的性能并降低引入不兼容或不合格材料的可能性。

• 提高产量和产品质量：洁净室环境直接影响半导体制造的产量。受污染的材料可能导致：
  • 电路故障
  • 生产效率较低
  • 昂贵的召回或返工

该标准有助于提高工艺可靠性和产量，从而帮助制造商满足日益严格的质量标准。

• 改善供应链沟通：该标准提供了一个通用的参考框架，改善了以下各方之间的沟通：
  • 材料供应商
  • 洁净室设计师
  • 设备制造商
  • 半导体工厂

这减少了不确定性并确保所有利益相关者了解所需的性能和清洁度规范。

• 支持符合其他标准：SEMI F104 标准通常与其他 SEMI 和 ISO 洁净室标准结合使用。该标准完善了以下测试和分类系统：

• 脱气（例如“SEMI E49 高纯度和超高纯度管道性能、子组件和最终组件指南”标准
• 粒子生成
• 化学相容性

通过参考该标准，制造商可以构建符合更广泛的监管和行业要求的洁净室系统。

因此，SEMI F104 标准在对洁净室完整性要求严格的高精度行业中发挥着至关重要的作用。它有助于保护敏感的制造环境，确保材料性能的一致性，并最终支持高质量、可靠的半导体器件的生产。

我们的机构多年来一直通过广泛的测试、测量、分析和评估活动为各行各业的企业提供支持，拥有一支强大的团队，他们密切关注全球科技发展，并不断提升自我。此外，我们还提供符合 SEMI F104-2020 标准“评估超纯水和液体化学品分配系统所用部件颗粒物贡献的测试方法”的测试服务。