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Como os equipamentos de água ultra-pura de semicondutores alcançam a qualidade da água ultra-alta pureza?
Datas:2025-08-08Leia:2
Na fabricação de semicondutores, a água ultrapura é uma matéria-prima essencial e sua pureza afeta diretamente o desempenho e a boa taxa de rendimento do chip. Os equipamentos de água ultra-pura de semicondutores garantem que a qualidade da água atinga padrões de pureza ultra-elevados através de uma série de processos e técnicas complexos. Aqui estão os principais métodos de implementação:
I. Fase de pré-tratamento
O pré-tratamento é o primeiro passo na preparação de água ultrapura, com o objetivo principal de remover sólidos em suspensão, partículas, micróbios, matérias orgânicas e íons parciais da água. O processo de pré-tratamento geralmente inclui as seguintes etapas:
Tanque de água crua e bomba de água crua: armazenar água crua e fornecer uma pressão estável de abastecimento de água.
Filtro de areia de quartzo: remover grandes partículas de suspensão na água através de filtragem física.
Filtro de carvão ativo: absorve substâncias orgânicas, cloro e outras impurezas na água para reduzir a necessidade química de oxigênio (COD) da água.
4, amortecedor de água: usar a resina de troca de íons para remover íons de dureza como cálcio e magnésio da água para evitar a escaladura do equipamento subsequente.
Filtro de segurança: remover ainda mais minúsculas partículas da água para garantir a qualidade da água no sistema de seguimento.
Fase principal de tratamento
Na fase de tratamento principal, os equipamentos de água ultrapura utilizam várias tecnologias avançadas de tratamento de água para purificar ainda mais a qualidade da água:
Tecnologia de osmose inversa (RO): a separação de moléculas de água de sais dissolvidos, matérias orgânicas, micróbios e outras impurezas sob alta pressão através de uma membrana semipermeável, a taxa de remoção pode atingir mais de 99%. Esta técnica é capaz de reduzir eficazmente a condutividade elétrica da água e o sólido dissolvido total (TDS).
Tecnologia de desionização eletrônica (EDI): a tecnologia EDI combina resina de troca iônica e tecnologia de eletrosálise, usando o papel do campo elétrico para que os íons na água migrem direcionalmente e sejam adsorvidos à resina, removendo assim os íons da água. O sistema EDI é capaz de aumentar a resistência da água para acima de 15MΩ·cm.
3, resina de troca iônica: após a EDI, a resina de troca iônica geralmente também é usada para o tratamento de dessalinização profunda para melhorar ainda mais a pureza da qualidade da água. A resina de troca iônica é capaz de absorver traços de íons na água, permitindo que a resistência à produção de água alcance 18MΩ · cm ou mais.
III. Fase de tratamento
A fase de purificação é feita para garantir que a qualidade da água atenda aos padrões de pureza ultra-elevados necessários para a produção de semicondutores e geralmente inclui as seguintes etapas:
Cama de mistura de polimento: a cama de mistura de polimento é o último passo da preparação de água ultra-pura, eliminando ainda mais as microimpurezas da água através de resina de troca iónica de alta pureza, garantindo que a resistência da produção de água atinga 18,2 MΩ · cm.
Desinfectação ultravioleta: a tecnologia de desinfecção ultravioleta é usada para matar bactérias e micróbios na água para garantir a biossegurança da qualidade da água.
Remoção de TOC: remover o carbono orgânico da água através de um dispositivo de lâmpada TOC-UV ou um filtro de carvão ativo para garantir que o teor total de carbono orgânico (TOC) na qualidade da água seja inferior a 1 ppb.
Tratamento de desgasificação: no processo de produção de água ultrapura de semicondutores, a remoção de oxigênio dissolvido e dióxido de carbono é muito importante. Normalmente, um dispositivo de desgasificação é instalado após EDI ou antes da cama de mistura de polimento, usando um modo combinado de sopração de nitrogênio de alta pureza e vácuo para reduzir o oxigênio dissolvido na água a menos de 10ppb ou até menos.
Monitoramento da qualidade da água e controle de automação
Os equipamentos de água ultrapura semicondutores geralmente são equipados com sistemas avançados de monitoramento da qualidade da água e sistemas de controle automático. Estes sistemas podem monitorar parâmetros de qualidade da água em tempo real, como resistência, TOC, pH, etc., e ajustar automaticamente o estado operacional do equipamento de acordo com os resultados do monitoramento para garantir a estabilidade e confiabilidade da qualidade da água. O sistema de controle automatizado também permite o arranque e parada automáticos do equipamento, o alarme de falha e o monitoramento remoto, melhorando a eficiência operacional e o nível de gerenciamento do equipamento.
Através da sinergia do processo multiestágio acima mencionado, o equipamento de água ultra-pura de semicondutores é capaz de remover eficazmente várias impurezas da água, assegurando que a qualidade da água atinja padrões de pureza ultra-elevados e atenda aos rigorosos requisitos de qualidade da água da produção de semicondutores. Essa qualidade de água de alta pureza é essencial para os processos de limpeza, gravação e fotografia durante a fabricação de semicondutores, o que pode melhorar o desempenho e a boa qualidade do chip.