半導體水處理用活性碳

半導體產業的水處理1
半導體水處理用活性碳 3

在半導體產業的生產過程中,水是必不可少的原料和製程輔助劑。但水中存在一些對半導體生產設備和產品有害的物質,如有機物、氯等。這些物質會污染生產設備,降低工作效率,甚至造成生產中斷和產品品質下降。因此,為了確保生產設備和產品的穩定性和效率,半導體產業採用活性碳過濾器來淨化水,去除有機物和氯。

半導體產業為何需要優質水?

半導體產業使用的水質中,電阻率、微粒子、氣泡(溶氧、溶氮)和TOC是非常重要的指標。輕微的差異可能會導致半導體元件生產過程中的產品品質和合格率下降。具體影響如下:
TOC(總有機碳):影響光刻精度和晶片品質。
DO(溶氧):滋生細菌,形成氧化層,影響晶片品質。
Boron(硼元素):影響PN結和晶片品質。
Silica(矽元素):造成晶圓上出現水斑,影響晶片品質。
金屬離子:影響晶圓原子密度和晶片品質。
微粒子:影響微影精度,導電微粒子會直接造成短路。

超純水在半導體產業的應用

在半導體生產中,超純水可用於晶圓清洗、化學稀釋、化學機械拋光、無塵室環境中的加濕源等,超純水的品質直接關係到半導體的良率。隨著半導體元件尺寸的減少和精密程度的提高,對超純水水質的技術要求也不斷提高。

半導體製造工藝
半導體水處理用活性碳 4

晶圓準備:

使用超純水進行清洗,去除顆粒和化學雜質,確保晶圓表面的清潔度,進而減少製造缺陷。

光刻法:

在半導體光刻製程中,超純水用於清洗光罩、透鏡和晶圓,以確保精確的圖案重複和光刻品質。

蝕刻和腐蝕:

超純水用於半導體蝕刻和腐蝕過程中的冷卻和清洗,以保持製程的準確性和一致性。

化學機械拋光(CMP):

超純水用於在 CMP 過程中冷卻、清洗和運輸晶圓,以確保 CMP 過程中的表面平整度和品質。

電化學沉積(ECD):

超純水用於清洗金屬薄膜、電解質和其他材料,以確保電化學沉積過程的準確性和一致性。

設備冷卻及冷卻水塔:

超純水也用於冷卻半導體設備,使設備保持在適當的工作溫度下運作。

半導體產業如何用活性碳淨化水?

活性碳在半導體水處理中發揮多種特定作用。以下是其關鍵應用的簡要概述:

椰殼碳

有機污染物去除:

吸附可能幹擾半導體製造製程的有機化合物。

脫氯:

有效去除水中的氯和氯胺,這些物質會損壞敏感設備。

總有機碳減少:

顯著降低總有機碳水平,這對於維持超純水標準至關重要。

顆粒過濾:

一些活性碳類型充當機械過濾器,捕獲細顆粒。

RO 膜的保護:

去除可能污染或損壞逆滲透膜的化合物。

微量污染物消除:

捕獲可能影響半導體品質的微量各種雜質。

預處理:

作為初始純化步驟,提高後續處理的效率。

溶解氣體減少:

有助於去除二氧化碳等溶解氣體,這些氣體會影響水的純度。

結論

半導體產業對超純水的依賴凸顯了先進水處理技術的關鍵作用。活性碳是此製程中不可或缺的組成部分,在去除有機化合物、氯和其他可能損害半導體生產完整性的雜質方面具有無與倫比的效率。其在解決多種污染物方面的多功能性,加上其成本效益和可持續性,使其成為滿足行業嚴格水質要求的理想解決方案。

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