電子半導(dǎo)體超純水系統(tǒng)是一種用于生產(chǎn)高純度水的設(shè)備,專為滿足電子半導(dǎo)體行業(yè)對水質(zhì)的高要求而設(shè)計。其通過多級純化工藝,將自來水或其他水源中的雜質(zhì)去除,達(dá)到超純水的標(biāo)準(zhǔn)。這些雜質(zhì)包括離子、有機物、微生物、顆粒物等,以確保水質(zhì)滿足電子半導(dǎo)體制造過程中的嚴(yán)格要求。廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體制造、集成電路制造、平板顯示器制造、光電子器件制造等領(lǐng)域。在半導(dǎo)體制造過程中,超純水用于清洗、蝕刻、摻雜等工藝步驟,確保產(chǎn)品的質(zhì)量和性能。
1、深度凈化水質(zhì)
去除雜質(zhì)
能夠有效去除水中的各種雜質(zhì),包括懸浮物、膠體、溶解性鹽類、有機物、細(xì)菌、病毒等。例如,通過預(yù)處理環(huán)節(jié)的過濾、吸附等操作,可去除大部分懸浮物和膠體;在深度除鹽環(huán)節(jié),利用反滲透、離子交換等技術(shù),能將水中的溶解性鹽類含量降z極低水平。
對于半導(dǎo)體制造中對水質(zhì)要求高的光刻、蝕刻等工藝,超純水系統(tǒng)中的終端精處理模塊會進一步去除水中殘留的微量雜質(zhì),確保水質(zhì)達(dá)到超純標(biāo)準(zhǔn)。
控制微生物生長
采用紫外線殺菌、臭氧消毒等多種消毒方式,殺滅水中的細(xì)菌、病毒等微生物,防止微生物在管道和設(shè)備中滋生繁殖。同時,通過控制水溫、pH值等參數(shù),抑制微生物的生長環(huán)境,保證超純水的無菌狀態(tài)。
2、精確調(diào)節(jié)水質(zhì)參數(shù)
溫度調(diào)節(jié)
根據(jù)不同的半導(dǎo)體生產(chǎn)工藝需求,精確控制超純水的溫度。例如,在一些化學(xué)氣相沉積(CVD)工藝中,需要將超純水加熱到特定溫度,以保證反應(yīng)氣體在襯底表面的沉積速率和均勻性。
超純水系統(tǒng)通常配備有先進的加熱和冷卻裝置,能夠?qū)⑺疁乜刂圃?plusmn;0.1℃的精度范圍內(nèi)。
壓力調(diào)節(jié)
為滿足不同工藝環(huán)節(jié)對水壓的要求,系統(tǒng)可實現(xiàn)對超純水壓力的精確調(diào)節(jié)。比如,在芯片清洗過程中,需要一定的水壓來確保清洗效果,超純水系統(tǒng)能夠根據(jù)設(shè)定值穩(wěn)定輸出所需的水壓。
壓力調(diào)節(jié)裝置通常采用高精度的壓力傳感器和調(diào)節(jié)閥,可實現(xiàn)水壓在0-10MPa范圍內(nèi)的精確控制。
流量調(diào)節(jié)
根據(jù)半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中的不同用水需求,精確調(diào)節(jié)超純水的流量。例如,在蝕刻工藝中,需要根據(jù)蝕刻液的配方和蝕刻速率,精確控制超純水的流量,以保證蝕刻過程的穩(wěn)定性和均勻性。
流量調(diào)節(jié)裝置采用質(zhì)量流量計或電磁流量計等高精度流量測量儀器,結(jié)合自動調(diào)節(jié)閥門,可實現(xiàn)流量在0-100L/min范圍內(nèi)的精確調(diào)節(jié)。
3、保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行
實時監(jiān)測與預(yù)警
配備多種在線監(jiān)測儀表,如電導(dǎo)率儀、TOC(總有機碳)分析儀、粒子計數(shù)器等,實時監(jiān)測超純水的各項水質(zhì)指標(biāo)。一旦水質(zhì)出現(xiàn)異常波動,系統(tǒng)會立即發(fā)出警報,提醒操作人員進行處理。
同時,系統(tǒng)還會對設(shè)備的運行狀態(tài)進行實時監(jiān)測,如水泵的運行壓力、水箱的液位等,及時發(fā)現(xiàn)并解決潛在的故障隱患。
自動化控制與維護
采用先進的自動化控制系統(tǒng),實現(xiàn)超純水系統(tǒng)的全自動運行。操作人員只需在控制界面上設(shè)置好相關(guān)參數(shù),系統(tǒng)即可自動完成進水、凈化、供水等一系列操作流程。
此外,系統(tǒng)還具備自動清洗、自動消毒等功能,定期對設(shè)備進行維護保養(yǎng),延長設(shè)備的使用壽命。例如,當(dāng)離子交換樹脂吸附飽和時,系統(tǒng)會自動啟動樹脂再生程序,恢復(fù)樹脂的交換能力。