SEMI半导体化学品标准：SEMI C1–C93 完整指南 — 越南FDI晶圆厂供应商选择

SEMI C1（液态化学品分析指南）定义了4个纯度等级：G2（总金属≤10 ppb/元素—节点≥180nm）、G3（≤2 ppb—45–180nm）、G4（≤0.5 ppb—14–45nm）、G5（<0.1 ppb—sub-7nm）。每个等级要求专属分析方法：G3–G5需ICP-MS 28元素分析、G4–G5需在线LPC、G5需库仑法卡尔费休水分测定。其他关键SEMI标准包括：SEMI C30（H₂O₂）、C21（NH₄OH）、C27（HCl）、C35（HF）、C44（H₂SO₄）、C41（IPA）。Lộc Thiên从日本、韩国、美国直接进口SEMI级化学品，提供每批次完整COA分析数据。

摘要： SEMI C系列标准是半导体液态化学品的全球技术规范体系，涵盖从C1（分析指南）到C93的60多项标准。本文解读4个纯度等级G2–G5、检测方法、各化学品的关键标准参数，以及越南FDI晶圆厂如何选择SEMI合规供应商。

什么是SEMI标准？— SEMI标准体系概述

SEMI（国际半导体设备与材料协会）是全球半导体行业标准组织，1970年在美国成立，拥有超过2,500家会员企业，涵盖芯片制造商、设备商和材料供应商。SEMI国际标准是该行业最广泛认可的技术标准体系，覆盖从硅锭、化学品、特种气体、光刻设备到封装测试的完整供应链。

C系列（工艺化学品）— C1到C93的60多项标准

SEMI C系列（工艺化学品）包含60多项标准，涵盖半导体制造中使用的液态和气态化学品。每项标准明确定义：金属杂质限值、颗粒物指标、水含量、分析方法以及各类化学品的认证程序。关键标准包括SEMI C1（液态化学品分析指南—基础标准）、C21（NH₄OH）、C27（HCl）、C30（H₂O₂）、C35（HF）、C41（IPA）、C44（H₂SO₄）以及C93（新一代化学品补充标准）。

作用：确保湿法工艺的纯度和一致性

在芯片制造中，湿法工艺（使用液态化学品进行的清洗、蚀刻、冲洗步骤）约占晶圆处理总步骤的30–40%。栅氧化层界面处一个sub-ppb级别的金属杂质就可能导致阈值电压偏移数毫伏，引发致命器件故障。SEMI标准确保每批化学品达到相同的纯度阈值，无论供应商或地区如何。

SEMI C1 — 液态化学品分析指南：基础标准

SEMI C1是整个C系列体系的基础标准。它定义了标准化的分析方法（ICP-MS、LPC、卡尔费休滴定）、验证程序、方法检出限要求以及COA文件的呈现规范。C21、C27、C30、C35等每项标准均引用SEMI C1作为检测方法的基础。如果供应商声称”符合SEMI标准”，首先应核对其COA是否遵循SEMI C1的分析方法要求。

专家观点： “评估晶圆厂供应商时，SEMI C1是我们检查COA时核实的第一个标准。如果供应商不公布详细的ICP-MS和LPC方法，就无法证明其真正理解并遵守SEMI标准。” — KTV Phan Cẩm Thùy，Lộc Thiên液态化学品质量控制顾问

SEMI C1的4个纯度等级：G2、G3、G4、G5

SEMI C1定义了4个主要纯度等级（G2–G5），对应从成熟（≥180nm）到最先进（sub-7nm）的技术节点。等级差异体现在四个关键参数：每元素金属总量（ppb）、颗粒数、受控颗粒尺寸和水分含量（ppm）。

G2 — 入门级（150–200mm晶圆，节点≥180nm）：金属≤10 ppb

G2是电子级化学品的入门等级，适用于150–200mm晶圆和≥180nm技术节点（成熟技术、低密度IC）。每元素总金属允许≤10 ppb，≥0.5μm颗粒≤100 个/mL。G2化学品采用常规蒸馏设备生产，在标准洁净环境下灌装。

G3 — 200–300mm晶圆厂（45–180nm）：金属≤2 ppb，颗粒≤20 个/mL

G3适用于200–300mm晶圆厂，对应45–180nm节点——即130nm、90nm、65nm等成熟稳定产品线。金属≤2 ppb/元素（ICP-MS），≥0.5μm颗粒≤20 个/mL，≥0.2μm颗粒≤100 个/mL。G3要求在蒸馏之外增加离子交换处理，灌装环境需达到ISO Class 5或以上。

G4 — 先进制程（300mm，14–45nm）：金属≤0.5 ppb，在线LPC

G4面向300mm晶圆在14–45nm节点——包括28nm、20nm、14nm等现代产品线。金属≤0.5 ppb/元素（需用ICP-MS扫描28种元素）。≥0.5μm颗粒≤10 个/mL，≥0.2μm颗粒≤50 个/mL。G4要求多层蒸馏结合离子交换，使用经认证的超净容器，灌装环境ISO Class 3–4，每个容器需在线LPC检测。

G5 — 超高纯度（sub-7nm，EUV）：金属<0.1 ppb，每容器独立CoA

G5是最高等级，适用于逻辑芯片sub-7nm制程、EUV光刻和Marangoni干燥。金属<0.1 ppb/元素（全28元素，包括Sn、Sb、Bi等超低浓度元素）。≥0.5μm颗粒≤5 个/mL，≥0.2μm颗粒≤20 个/mL。G5要求专用生产线，经验证的超净灌装管路，每个容器需附独立COA，详细列出每个元素的ICP-MS数据。

SEMI C1分析方法

ICP-MS 28元素分析：Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sr、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Ba、W、Au、Pb、Bi及用户自定义元素

电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）是G3及以上等级金属杂质分析的强制方法。SEMI C1要求至少分析28种元素：Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sr、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Ba、W、Au、Pb、Bi及用户自定义元素（通常包括Ge、In）。每次运行必须使用方法空白和认证参考物质确认检出限。G5的检出限需达到sub-ppt级别。

LPC（液体颗粒计数）— G4–G5在线检测

液体颗粒计数使用经NIST可溯源聚苯乙烯乳胶（PSL）粒径标准校准的激光颗粒计数器（HIAC ROYCO或同等型号）。对于G4和G5等级，SEMI C1要求在灌装过程中进行在线LPC（而非离线取样），因为手工取样会从取样器具中引入额外颗粒。灌装认证协议规定了所需样品体积数量和统计置信区间。

卡尔费休滴定 — G5需库仑法（<5 ppm H₂O）

水分含量通过卡尔费休滴定法测定：G2–G3使用容量法，G4–G5必须使用库仑法，检出限≤1 ppm。取样协议要求在滴定瓶中通入N₂并使用无水试剂，防止环境水分干扰结果。对于G5（≤5 ppm H₂O），只有库仑法KF具备足够的灵敏度。

方法验证与认证参考物质

SEMI标准中使用的所有分析方法必须按照SEMI C1 §7进行验证。这包括：确定方法检出限、精密度、准确度、回收率研究（在规格限50%处达到75–125%），以及使用各元素的认证参考物质（CRM）。供应商必须在COA上公布仪器序列号和校准日期。

各类化学品的主要SEMI标准

SEMI C21 — 氢氧化铵（NH₄OH）— 用于RCA SC-1清洗

SEMI C21定义了用于RCA标准清洗SC-1（NH₄OH + H₂O₂ + H₂O）的NH₄OH各等级参数。SC-1是传统RCA清洗流程的第一步。半导体级NH₄OH要求NH₃含量28–30%，金属杂质从G2的≤10 ppb到G5的<0.1 ppb不等，并规定了颗粒物、碳酸盐和氯化物指标。NH₄OH的CAS号为1336-21-6，UN号为2672（溶液）。Lộc Thiên从日本直接进口SEMI级NH₄OH，每批次提供完整COA（ICP-MS 28元素分析）。

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SEMI C27 — 盐酸（HCl）— 用于RCA SC-2清洗

SEMI C27（原编号C1.7、C7.2、C8.2）定义了用于SC-2清洗（HCl + H₂O₂ + H₂O）的HCl各等级参数，SC-2用于去除晶圆表面的碱金属和重金属杂质。C27的D级要求每元素<10 ppt。HCl 36–38%是晶圆厂的标准浓度。HCl的CAS号为7647-01-0，UN号为1789。Lộc Thiên供应韩国进口SEMI级HCl，每批次附COA分析数据。

SEMI C30 — 过氧化氢（H₂O₂）— 5个等级，用于清洗+蚀刻

SEMI C30规定了半导体用H₂O₂的5个等级和1个等级分级，替代了原标准C1.9、C7.5、C8.5、C11.4、C12.4。H₂O₂是湿法清洗中最重要的化学品（用于SC-1、SC-2、Piranha清洗）。半导体级要求H₂O₂浓度为30–32%，金属杂质按G2到G5各等级规定。当前版本：SEMI C30-1223。H₂O₂的CAS号为7722-84-1，UN号为2014（溶液）或2015（稳定化）。Lộc Thiên供应多种SEMI级H₂O₂规格。

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SEMI C35 — 氢氟酸（HF）— 用于氧化层剥离

SEMI C35（状态为inactive但仍在使用）定义了用于氧化层剥离和表面处理的HF各等级参数。HF 49%为标准浓度，金属杂质从G2的≤10 ppb到G5的<0.1 ppb不等。HF因其高腐蚀性而成为最难分析的化学品之一，需要使用蓝宝石/PFA进样系统。HF的CAS号为7664-39-3，UN号为1790。Lộc Thiên供应韩国进口SEMI级HF 49%，提供详细ICP-MS分析数据。

SEMI C44 — 硫酸（H₂SO₄）— 用于Piranha清洗

SEMI C44（当前版本C44-1223）规定了半导体用H₂SO₄的2个等级和3个等级分级。C级要求金属≤100 ppt，D级≤10 ppt。H₂SO₄ 96–98%用于Piranha清洗（H₂SO₄ + H₂O₂），彻底去除晶圆表面的有机污染物。H₂SO₄的CAS号为7664-93-9，UN号为1830。Lộc Thiên直接进口供应SEMI级H₂SO₄。

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SEMI C41 — 异丙醇（IPA）— 用于Marangoni干燥

SEMI C41定义了半导体用2-丙醇（IPA，CAS 67-63-0，UN号1219）的各等级参数。IPA是晶圆厂消耗量最大的湿法工艺溶剂，等级从G2（≥99.9%）到G5（≥99.9999% — 6N）。含≤5 ppm水的G5级IPA是Marangoni干燥的标准溶剂，该工艺中IPA蒸气与去离子水之间的表面张力差决定了晶圆干燥质量。G5级IPA也被指定用于EUV光刻掩模版保护膜清洗。Lộc Thiên供应各等级SEMI级IPA。

越南FDI晶圆厂如何选择SEMI合规供应商

越南的FDI工厂——从北宁的韩国OSAT到胡志明市的Intel工厂以及半导体封装厂——都要求供应商通过完整的分析文件证明SEMI合规性。选择合适的供应商不仅影响晶圆厂的良率，还决定了能否通过国际客户的审核。

COA要求：实际测量值，而非”合格/不合格”

SEMI C1合规的COA必须包含：批号和批量、声称的SEMI等级（G2/G3/G4/G5）、含量结果、逐元素ICP-MS数据（实际测量值，非”合格/不合格”）、LPC数据（实际计数±不确定度）、KF水分结果、仪器序列号和校准日期、分析员签名。如果供应商只提供”合格/不合格”形式的COA而无实际测量数据，这是不合规的明显信号。

灌装环境审核：ISO Class 3–5，洁净室灌装，在线LPC

灌装环境是决定SEMI级化学品质量的关键因素。G2要求ISO Class 5或以上，G3要求ISO Class 5+，G4要求ISO Class 3–4，G5要求ISO Class 3且每个容器需在线LPC检测。供应商必须具备经定期认证的洁净室灌装站，以及批次间防止交叉污染的控制程序。

供应商认证流程：定期再认证

SEMI没有正式的供应商认证计划——“SEMI合规”是基于供应商自我声明其符合相关标准。因此，晶圆厂需要建立内部认证流程：首次供应商审核（包括检查灌装线、实验室、留样程序）、定期COA验证（至少每年一次），以及生产工艺变更时的再认证。

Lộc Thiên优势：直接进口，3区域6仓库，每批COA

Lộc Thiên（税号0313650856）从日本、韩国和美国的一流制造商直接进口SEMI级化学品。在越南3个区域拥有6个仓库（胡志明市、同奈、巴地头顿、芹苴、岘港、北宁），确保按时交付至重点工业区。每批化学品均附实际分析COA——逐元素ICP-MS、LPC、KF水分——完全满足SEMI C1文件要求。配备5–30吨槽车车队，支持全国配送。

常见问题（FAQ）

什么是SEMI C1？

SEMI C1是液态化学品分析指南，半导体行业的基础标准，定义了ICP-MS、LPC、KF滴定等分析方法、4个G2–G5纯度等级以及芯片制造用液态化学品的COA文件要求。所有其他C系列标准均引用SEMI C1作为基础。

G2、G3、G4、G5有何区别？

四个等级在允许的杂质限值上有差异。G2：≤10 ppb金属/元素，≥180nm节点。G3：≤2 ppb，45–180nm。G4：≤0.5 ppb，14–45nm。G5：<0.1 ppb，sub-7nm。等级越高，分析方法要求越严格（ICP-MS 28元素、在线LPC、库仑法KF）。

ICP-MS分析的28种元素是哪些？

28种元素包括：Na、Mg、Al、K、Ca、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、As、Sr、Mo、Ag、Cd、Sn、Sb、Ba、W、Au、Pb、Bi及用户自定义元素（通常包括Ge、In）。这是SEMI C1对G3–G5等级分析规定的最低元素清单。

在线LPC与离线取样有何区别？

在线LPC在灌装过程中直接测量流动中的颗粒，无需中间取样环节。离线取样是将样品装入洁净瓶后再测量——此过程会从取样器具和容器中引入额外颗粒，导致结果偏差。SEMI C1要求G4和G5等级使用在线LPC。

供应商需要什么证书来证明SEMI合规？

SEMI不颁发供应商证书——“SEMI合规”基于自我声明。供应商必须提供完整的COA（ICP-MS实际值、LPC、KF、含量）、灌装环境认证（ISO Class），并接受客户审核。无实际数据的COA是不合规的信号。

Lộc Thiên供应哪些SEMI级化学品？

Lộc Thiên直接进口供应NH₄OH、HCl、H₂O₂、HF、H₂SO₄、IPA及其他符合SEMI G2–G5等级的半导体化学品。每批附完整ICP-MS 28元素分析COA。联系 0979 891 929 获取报价和技术咨询。

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