1、细菌的繁殖对半导体产品的影响

半导体工业大规格集成电路生产过种中的晶片加工、制罩、成膜工程、照相制版工程、刻蚀工程及其他(工模类的洗净)各洗净工程都用高纯水除去残留晶片表面的药品和微粒子等，高纯水中若有离子、微粒子、微生物、有机物等，对晶片中的氧化膜、多结晶膜、配线等有不良影响，会造成晶片的电气特性不可靠。例如，细菌的主要成份为碳、磷、钾等，如果它附着晶片表面而烧成，会因碳析出而短路;磷(五价)扩散会使P型、N型半导体异常。

在高纯水制取过程中除去的离子成份、胶体物质、溶存气体、微粒子及微生物中，微生物(即纯水中的细菌类)是纯水中唯一会增值的杂质，有藻类、线状菌、酵母、放线菌、细菌 类等。

前四者因为要求营养只存在于纯水制造过程中的一次纯水之前，一次纯水以后细菌类是唯一的微生物。经过精混后电阻率达到18兆欧的高纯水中可增值的细菌大都是Gram染性阴性的，在几乎没有营养源的高纯水中细菌也可以充分繁殖，对半导体工业的产品产生影响，降低成品率。其主要影响有下面三点：

1、成巨大粒子而突起使图案缺损，成异物而有损表面的平滑性。

2、SiO2膜的铝膜之类被著膜的接著性劣化。

3、搅乱以相当于ppm的atoms/cm3级控制的不纯物P、Na、Ca、Cu等的浓度。

2、 细菌在纯水制取过程中的影响与对策

高纯水中细菌的繁殖不仅导致半导体制品成品率的下降，同时也给高纯水制取的运行管理带来很大的困难。接触空气、未经杀菌的进水、药剂、器皿等都会使细菌进入纯水系统，系统中的树脂间隙、纤维素膜(反渗透膜、超滤、微孔滤膜)表面、水箱和管道死角都是细菌积聚和繁殖的场所;在树脂间隙中或膜面繁殖细菌 的结果，可能导致树脂交换性能的降低和膜结构被破坏，即影响水质，又降低产水量，树脂和膜的使用寿命缩短，运行成本增加，因此，在纯水制取各个环节都必须 采取必要的杀菌措施，以保障整个系统的最终杀菌效果。

而纯水制取过程中所采用的膜(反渗透膜、超滤膜等)都属于醋酸纤维素膜，尽管其本身有好的除菌效果， 但经过长期使用后，细菌就会侵蚀这些膜，污染并恶化水质，使产水量下降。反渗透膜出水中细菌超标，导致后面混合离子交换柱的树脂也受到污染。因为细菌等微 生物附着于离子交换树脂表面，降低了树脂交换容量，堵塞树脂层孔隙，引起压力增加，造成树脂结块。细菌主要污染阴离子交换树脂， 使其交换容量下降，再生剂耗量增大，出水水质恶化，缩短树脂使用寿命。针对这一情况，可在前面加入次氯酸钠进行杀菌，由于反渗透装置出口水中残留氯直接流 入后面离子交换装置，若余氯超标会对树脂起氧化破坏作用，导致离子交换树脂的交换基分解或架桥切断，体积膨胀，树脂母体会溶出高分子有机物，此种高分子有 机物会吸着于彼此的树脂，招致有机物污染，树脂的交换容量降低，出水水质变差;因此，在添加次氯酸钠杀灭细菌时，一定要控制次氯酸钠的加药量，以免余氯超标导致离子交换树脂被氧化分解。

通常树脂进水中游离氯含量要求小于0.1mg/l，反渗透膜进水要求游离氯含量为0.2-1.0mg/L，因此决定控制反渗透装置进口余氯为0.5mg/L.

在高纯水制取过程中，为了控制细菌繁殖，除了在反渗透膜入口添加次氯酸钠溶液外，还需注意以下几点：

1、次氯酸钠添加量应根据水源中细菌数进行相应调整，除了定期对细菌数进行检测外，还应对混合离子交换柱入口游离氯进行检测，以免游离氯超标，影响树脂的正常运行。

2、注意用水点旋塞的污染，使用频率较小的旋塞容易成为微生物污染的对象，一旦污染，若不长时间放水冲洗，无法恢复原状态。

3、市售次氯酸钠溶液容易氧化分解，若使用时间过长或系统逢节假日停运时间较长，除了从水箱放水让反渗透膜隔一段时间运行数小时、使系统保持活性外，也要对次氯酸钠溶液适时进行更换。

4、混合离子交换柱通常都采用一用一备的，细菌在静止纯水中能够迅速繁殖，通常在备用混床投入运行前，对其进行再生，以保证杀菌效果。