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究其大量生产超纯水的原因,关键在于技术及应用

文章出处:莱特莱德作者:莱特莱德发表时间:2022-07-27 16:25:27

  韩国环境部于去年11月在SKSilitron工厂举办了超纯水示范工厂的奠基仪式。新工厂将验证工业用超纯水制造相关的各项技术,其中包含用于有机物去除的UV氧化系统,用于去除溶解氧的脱气系统,以及相关设备和施工方式。

  新工厂建在半导体制造商的工厂内,在技术验证期间也能供应超纯水,韩国计划在2025年之前完成技术验证,目的是减少对于外国技术的依赖。这家工厂的目标是每天生产2400吨超纯水,此外远期目标是将生产和运营过程中进口设备的使用率降低至0%,技术和设备采购方面的进口依赖程度降低到40%。

  据了解,超纯水是半导体芯片制造过程中必不可少的,台积电每天需要用到大量的超纯水对晶圆表面进行清洁。这种水内部的有机物含量需要低于0.01ppm(百万分之一)。此前,韩国一直依赖从法国和日本进口超纯水。

  说到这儿,对于超纯水不了解的人一定很想知道什么是超纯水?超纯水该如何生产及应用?它与我们经常提到的纯水有什么区别呢?为什么在电子芯片生产中会经常提到超纯水呢?接下来小编就一一为大家做解答。

超纯水设备

  我们要知道什么是超纯水。

  超纯水(Ultrapure water)又称UP水,是指电阻率达到18 MΩ*cm(25℃)的水。这种水中除了水分子外,几乎没有什么杂质,更没有细菌、病毒、含氯二噁英等有机物,当然也没有人体所需的矿物质微量元素,也就是几乎去除氧和氢以外所有原子的水。可以用于超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术的制备过程。

  那么,它与我们经常提到的纯水,高纯水有什么区别呢?

  纯水是指水中的强电解质和弱电解质(如等)去除或降低到一定程序的水。其电导率一般为:1.0-0.1μs/cm,电阻率1.0-10.0×106Ω·cm。含盐量<1mg/L。在试验中使用较多,又因是以蒸馏等方法制作,故又称蒸馏水。市场上出售的太空水,蒸馏水均属纯净水;但纯水还是少喝为好,因为里面并没有太多人体需要的矿物质。

  高纯水指化学纯度极高的水,其主要应用在生物、化学化工、冶金、宇航、电力等领域,但其对水质纯度要求相当高,所以一般应用普遍的还是电子工业。例如电力系统所用的纯水,要求各杂质含量低达到“微克/升”级。总之,三种“纯水”纯度不一样,用法也不同,没有必要一较高下!

  超纯水该如何生产及应用?

  超纯水设备采用独有的靶向离子交换系统针对超纯水中难处理的硼及其他离子定向去除同时还能连续、稳定地生产高纯度的超纯水。

  超纯水可以在以下领域使用 :

  (1)电子、电力、电镀、照明电器、实验室、食品、造纸、日化、建材、造漆、蓄电池、化验、生物、制药、石油、化工、钢铁、玻璃等领域。

  (2)化工工艺用水、化学药剂、化妆品等。

  (3)单晶硅、半导体晶片切割制造、半导体芯片、半导体封装 、引线柜架、集成电路、液晶显示器、导电玻璃、显像管、线路板、光通信、电脑元件 、电容器洁净产品及各种元器件等生产工艺。

  (4)高压变电器的清洗等。

  既然应用领域如此广泛,那么在芯片生产过程中有什么作用呢?

  芯片相当于电子行业的“大脑”,虽然只有指甲盖大小,但一个芯片板上要放上数十亿个纳米级别的晶体管。在芯片生产时80%以上的工序都需要经过化学处理,而每一道化学处理都离不开水,因此半导体行业对于生产用水的水质要求也是相当严格,因为一旦水质不合格,或者是水中含有杂质,就会降低器件的性能,降低成品率,因此在生产时需要用到超纯水。芯片行业用水是否合格,也决定着产品是否能取胜,因此超纯水设备成为了芯片行业“决胜点”。

  莱特莱德超纯水设备通常由石英砂过滤器,活性碳过滤器,阻垢剂、精密过滤器等构成预处理系统、RO反渗透主机系统、离子交换混床(EDI电除盐系统)系统等构成主要设备系统。原水箱、中间水箱、RO纯水水箱、超纯水水箱均设有液位控制系统、高低压水泵均设有高低压压力保护装置、在线水质检测控制仪表、电气采用PLC可编程控制器,真正做到了无人值守,使该设备与其它同类产品相比较,具有更高的性价比和设备可靠性。

  莱特莱德超纯水设备在设计上采用成熟、可靠、自动化程度高的两级RO+EDI+精混床除盐水处理工艺,确保处理后出水电阻率达到18MΩ.CM以上。设备内部还安装有反渗透预脱盐技术,再次从根本上行保障了设备的出水水质,与此同时,EDI处理装置废水产出量少,不会对环境造成污染,有非常高的环境效益、经济效益,其发展前景广阔。

  综上所述,这就是为什么生产超纯水如此重要,在芯片生产中更需要。莱特莱德可根据客户需求量身定制工艺用水、清洗用水、循环用水等超纯水处理解决方案。