電子半導體超純水系統是一種用于生產高純度水的設備,專為滿足電子半導體行業對水質的高要求而設計。其通過多級純化工藝,將自來水或其他水源中的雜質去除,達到超純水的標準。這些雜質包括離子、有機物、微生物、顆粒物等,以確保水質滿足電子半導體制造過程中的嚴格要求。廣泛應用于半導體制造、集成電路制造、平板顯示器制造、光電子器件制造等領域。在半導體制造過程中,超純水用于清洗、蝕刻、摻雜等工藝步驟,確保產品的質量和性能。
1、深度凈化水質
去除雜質
能夠有效去除水中的各種雜質,包括懸浮物、膠體、溶解性鹽類、有機物、細菌、病毒等。例如,通過預處理環節的過濾、吸附等操作,可去除大部分懸浮物和膠體;在深度除鹽環節,利用反滲透、離子交換等技術,能將水中的溶解性鹽類含量降z極低水平。
對于半導體制造中對水質要求高的光刻、蝕刻等工藝,超純水系統中的終端精處理模塊會進一步去除水中殘留的微量雜質,確保水質達到超純標準。
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,殺滅水中的細菌、病毒等微生物,防止微生物在管道和設備中滋生繁殖。同時,通過控制水溫、pH值等參數,抑制微生物的生長環境,保證超純水的無菌狀態。
2、精確調節水質參數
溫度調節
根據不同的半導體生產工藝需求,精確控制超純水的溫度。例如,在一些化學氣相沉積(CVD)工藝中,需要將超純水加熱到特定溫度,以保證反應氣體在襯底表面的沉積速率和均勻性。
超純水系統通常配備有先進的加熱和冷卻裝置,能夠將水溫控制在±0.1℃的精度范圍內。
壓力調節
為滿足不同工藝環節對水壓的要求,系統可實現對超純水壓力的精確調節。比如,在芯片清洗過程中,需要一定的水壓來確保清洗效果,超純水系統能夠根據設定值穩定輸出所需的水壓。
壓力調節裝置通常采用高精度的壓力傳感器和調節閥,可實現水壓在0-10MPa范圍內的精確控制。
流量調節
根據半導體生產過程中的不同用水需求,精確調節超純水的流量。例如,在蝕刻工藝中,需要根據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定性和均勻性。
流量調節裝置采用質量流量計或電磁流量計等高精度流量測量儀器,結合自動調節閥門,可實現流量在0-100L/min范圍內的精確調節。
3、保障系統穩定運行
實時監測與預警
配備多種在線監測儀表,如電導率儀、TOC(總有機碳)分析儀、粒子計數器等,實時監測超純水的各項水質指標。一旦水質出現異常波動,系統會立即發出警報,提醒操作人員進行處理。
同時,系統還會對設備的運行狀態進行實時監測,如水泵的運行壓力、水箱的液位等,及時發現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,實現超純水系統的全自動運行。操作人員只需在控制界面上設置好相關參數,系統即可自動完成進水、凈化、供水等一系列操作流程。
此外,系統還具備自動清洗、自動消毒等功能,定期對設備進行維護保養,延長設備的使用壽命。例如,當離子交換樹脂吸附飽和時,系統會自動啟動樹脂再生程序,恢復樹脂的交換能力。