En el proceso de producción de la industria de semiconductores, el agua es una materia prima esencial y un auxiliar de proceso. Sin embargo, existen algunas sustancias en el agua que son perjudiciales para los equipos y productos de producción de semiconductores, como la materia orgánica y el cloro. Estas sustancias contaminan los equipos de producción, reducen la eficiencia del trabajo e incluso provocan interrupciones de la producción y degradación de la calidad del producto. Por lo tanto, para garantizar la estabilidad y la eficiencia de los equipos y productos de producción, la industria de semiconductores utiliza filtros de carbón activado para purificar el agua y eliminar la materia orgánica y el cloro.
¿Por qué la industria de semiconductores necesita agua de alta calidad?
Entre los indicadores de calidad del agua que se utilizan en la industria de semiconductores, la resistividad, las micropartículas, las burbujas (oxígeno disuelto, nitrógeno disuelto) y el carbono orgánico total son muy importantes. Pequeñas diferencias pueden provocar una disminución de la calidad del producto y de la tasa de calificación en el proceso de producción de componentes semiconductores. Los impactos específicos son los siguientes:
TOC (carbono orgánico total): afecta la precisión de la fotolitografía y la calidad del chip.
DO (oxígeno disuelto): genera bacterias, forma una capa de óxido y afecta la calidad del chip.
Boro (elemento boro): afecta la unión PN y la calidad del chip.
Sílice (elemento de silicio): provoca manchas de agua en las obleas y afecta la calidad del chip.
Iones metálicos: afectan la densidad atómica de la oblea y la calidad del chip.
Micropartículas: afectan la precisión de la fotolitografía y las micropartículas conductoras provocarán directamente cortocircuitos.
Aplicación de agua ultrapura en la industria de semiconductores
En la producción de semiconductores, el agua ultrapura se puede utilizar para el lavado de obleas, la dilución química, el pulido químico mecánico, la fuente de humidificación en un entorno de sala limpia, etc. La calidad del agua ultrapura está directamente relacionada con la tasa de rendimiento de los semiconductores. A medida que disminuye el tamaño de los componentes de los semiconductores y aumenta su sofisticación, también aumentan los requisitos técnicos para la calidad del agua ultrapura.
Preparación de obleas:
El agua ultrapura se utiliza para limpiar, eliminar partículas e impurezas químicas, garantizar la limpieza de la superficie de la oblea y reducir así los defectos de fabricación.
Fotolitografía:
En el proceso de fotolitografía de semiconductores, se utiliza agua ultrapura para limpiar máscaras, lentes y obleas para garantizar la repetición precisa de patrones y la calidad de la fotolitografía.
Grabado y corrosión:
El agua ultrapura se utiliza para enfriar y limpiar en procesos de corrosión y grabado de semiconductores para mantener la precisión y la consistencia del proceso.
Pulido químico mecánico (CMP):
Se utiliza agua ultrapura para enfriar, limpiar y transportar obleas durante el CMP para garantizar la planitud y la calidad de la superficie durante el CMP.
Deposición electroquímica (ECD):
El agua ultrapura se utiliza para limpiar películas metálicas, electrolitos y otros materiales para garantizar la precisión y la consistencia del proceso de deposición electroquímica.
Equipos de refrigeración y torres de enfriamiento:
El agua ultrapura también se utiliza para enfriar equipos semiconductores y mantenerlos funcionando a una temperatura de funcionamiento adecuada.
¿Cómo purificar el agua con carbón activado en la industria de semiconductores?
El carbón activado desempeña varias funciones específicas en el tratamiento del agua para semiconductores. A continuación, se ofrece una breve descripción de sus principales aplicaciones:
Eliminación de contaminantes orgánicos:
Adsorber compuestos orgánicos que pueden interferir con los procesos de fabricación de semiconductores.
Decloración:
Elimina eficazmente el cloro y las cloraminas del agua, que pueden dañar equipos sensibles.
Reducción de TOC:
Reduce significativamente los niveles de carbono orgánico total, crucial para mantener estándares de agua ultrapura.
Filtración de partículas:
Algunos tipos de carbón activado actúan como filtros mecánicos, atrapando partículas finas.
Protección de las membranas de ósmosis inversa:
Eliminación de compuestos que podrían ensuciar o dañar las membranas de ósmosis inversa.
Eliminación de trazas de contaminantes:
Captura de trazas de diversas impurezas que podrían afectar la calidad del semiconductor.
Pretratamiento:
Sirve como paso inicial de purificación, mejorando la eficacia de los tratamientos posteriores.
Reducción de gases disueltos:
Ayuda a eliminar gases disueltos como el dióxido de carbono, que pueden afectar la pureza del agua.
Conclusión
La dependencia de la industria de semiconductores del agua ultrapura subraya el papel fundamental de las tecnologías avanzadas de tratamiento del agua. El carbón activado se destaca como un componente indispensable en este proceso, ofreciendo una eficiencia incomparable en la eliminación de compuestos orgánicos, cloro y otras impurezas que podrían comprometer la integridad de la producción de semiconductores. Su versatilidad para abordar múltiples contaminantes, junto con su rentabilidad y sostenibilidad, lo convierten en una solución ideal para los estrictos requisitos de calidad del agua de la industria.
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