Wie erreichen Halbleiter-Ultrareinwasserausrüstungen eine hochreine Wasserqualität?

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Datum:2025-08-08Lesen Sie:1

In der Halbleiterherstellung ist ultrareines Wasser ein entscheidender Rohstoff, dessen Reinheit sich direkt auf die Leistung und die gute Produktivität des Chips auswirkt. Halbleiter-Ultrareinwasserausrüstungen stellen durch eine Reihe komplexer Prozesse und technischer Mittel sicher, dass die Wasserqualität einen sehr hohen Reinheitsstandard erfüllt. Hier sind die wichtigsten Umsetzungsmethoden:

　　1. Vorbehandlungsphase

Die Vorbehandlung ist der erste Schritt in der Vorbereitung von ultrareinem Wasser, der hauptsächlich darauf abzielt, suspendierte Feststoffe, Partikel, Mikroorganismen, organische Stoffe und Teile von Ionen aus dem Wasser zu entfernen. Der Vorbehandlungsprozess umfasst in der Regel folgende Schritte:

1, Rohwassertank und Rohwasserpumpe: Speichern Sie Rohwasser und liefern Sie einen stabilen Wasserversorgungsdruck.

Quarzsandfilter: Entfernen Sie große Partikelsuspensionen im Wasser durch physikalische Filterung.

Aktivkohlefilter: Absorbiert organische Stoffe, Chlor und andere Verunreinigungen im Wasser, um den chemischen Sauerstoffbedarf (COD) des Wassers zu reduzieren.

4, Weichmacher: Verwenden Sie das Ionenaustauschharz, um Kalzium, Magnesium und andere Härte-Ionen aus dem Wasser zu entfernen, um die Skalierung der nachfolgenden Geräte zu verhindern.

Sicherheitsfilter: Weitere Entfernung kleiner Partikel im Wasser, um die Wasserqualität in das Nachfolgesystem zu gewährleisten.

半导体超纯水设备

　　2. Hauptbehandlungsphase

In der Hauptbehandlungsphase verwenden ultrareine Wassergeräte eine Vielzahl von fortschrittlichen Wasserbehandlungstechnologien, um die Wasserqualität weiter zu reinigen:

Reverse Osmose (RO) Technologie: Wassermoleküle werden unter hohem Druck durch eine halbperförmige Membran von gelösten Salzen, organischen Stoffen, Mikroorganismen und anderen Verunreinigungen getrennt, die Entfernungsrate kann mehr als 99% erreichen. Diese Technologie reduziert effektiv die Leitfähigkeit des Wassers und den Gesamtgelösten Feststoff (TDS).

Elektrodeionisierungstechnologie (EDI): Die EDI-Technologie kombiniert Ionenaustauschharz und Elektrolysetechnologie, um die Rolle des elektrischen Feldes zu nutzen, um Ionen im Wasser zu bewegen und an das Harz zu adsorbieren, um Ionen im Wasser weiter zu entfernen. EDI-Systeme können den Wasserwiderstand auf über 15MΩ·cm erhöhen.

Ionenaustauschharz: Nach EDI wird normalerweise auch Ionenaustauschharz zur tiefen Entsalzung verwendet, um die Reinheit des Wassers weiter zu verbessern. Ionenaustauschharz ist in der Lage, Spureionen aus Wasser zu absorbieren, wodurch der Widerstand des Wassers bis zu 18MΩ · cm oder sogar höher erreicht wird.

　　III. Phase der Feinabarbeitung

Die Reinigungsphase soll sicherstellen, dass die Wasserqualität den für die Halbleiterproduktion erforderlichen extrem hohen Reinheitsstandards entspricht und umfasst in der Regel die folgenden Schritte:

1, Poliermischbett: Poliermischbett ist der letzte Schritt der Vorbereitung von ultrareinem Wasser, um durch ein hochreines Ionenaustauschharz die Spuren von Verunreinigungen im Wasser weiter zu entfernen, um sicherzustellen, dass der Widerstand des Wassers 18,2 MΩ · cm erreicht.

UV-Desinfektion: Die UV-Desinfektionstechnologie wird verwendet, um Bakterien und Mikroben im Wasser zu töten und die biologische Sicherheit der Wasserqualität zu gewährleisten.

Entfernung von organischem Kohlenstoff: Entfernung von organischem Kohlenstoff aus dem Wasser durch eine TOC-UV-Lampe oder einen Aktivkohlefilter, um sicherzustellen, dass der Gesamtgehalt an organischem Kohlenstoff (TOC) in der Wasserqualität unter 1 ppb liegt.

Entgasung: In der Herstellung von ultrareinem Wasser für Halbleiter ist die Entfernung von gelöstem Sauerstoff und Kohlendioxid sehr wichtig. Eine Entgasungsanlage wird in der Regel nach EDI oder vor dem Poliermischbett installiert und verwendet ein hochreines Stickstofffeuer- und Vakuumkombinationsmodus, um den gelösten Sauerstoff im Wasser auf weniger als 10 ppb oder sogar weniger zu reduzieren.

　　Wasserqualitätsüberwachung und automatisierte Kontrolle

Halbleiter-Ultrareinwasserausrüstungen sind in der Regel mit fortschrittlichen Wasserqualitätsüberwachungssystemen und automatisierten Steuersystemen ausgestattet. Diese Systeme können Wasserqualitätsparameter wie Widerstand, TOC, pH usw. in Echtzeit überwachen und den Betriebszustand der Anlage automatisch an die Überwachungsergebnisse anpassen, um die Stabilität und Zuverlässigkeit der Wasserqualität zu gewährleisten. Das automatisierte Steuersystem ermöglicht auch den automatischen Start und Stopp der Geräte, den Fehleralarm und die Fernüberwachung, um die Betriebseffizienz und das Management der Geräte zu verbessern.

Durch die Synergie der oben genannten mehrstufigen Prozesse können Halbleiter-Ultrareinwasserausrüstungen verschiedene Verunreinigungen aus dem Wasser effektiv entfernen, um sicherzustellen, dass die Wasserqualität ultrahohe Reinheitsstandards erfüllt und die strengen Anforderungen an die Wasserqualität der Halbleiterproduktion erfüllt. Diese hochreine Wasserqualität ist von entscheidender Bedeutung für Prozesse wie Reinigung, Ätz und Lithographie bei der Halbleiterherstellung und kann die Leistung und die hohe Produktivität des Chips effektiv verbessern.

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