อนุภาคเจือปนเพียงอนุภาคเดียวที่มีขนาดเพียง 0.05μm สามารถขัดขวางกระบวนการผลิตและทำให้เวเฟอร์มูลค่านับหมื่นดอลลาร์ชำรุดได้
เพื่อตอบสนองความต้องการที่รุนแรงเหล่านี้ โรงงานเซมิคอนดักเตอร์ต้องใช้น้ำบริสุทธิ์พิเศษ (UPW) ที่มีความต้านทานมากกว่าหรือเท่ากับ 18.2 MΩ·cm, คาร์บอนอินทรีย์ทั้งหมด (TOC) ต่ำกว่า 1 ppb และจำนวนอนุภาคเกิน 0.05μm จำกัดอย่างเคร่งครัดที่น้อยกว่า 10 ต่อมิลลิลิตร น้ำนี้บริสุทธิ์กว่าน้ำดื่มหลายล้านเท่า การบรรลุถึงความสมบูรณ์แบบระดับนี้ต้องใช้ขบวนการทำให้บริสุทธิ์หลายขั้นตอน- แต่มีเทคโนโลยีหนึ่งที่โดดเด่นในการปกป้องขั้นสูงสุด: การกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน (UF)
สถาปัตยกรรมผู้รักษาประตูคู่-ในระบบ UPW
ขบวนการบำบัดเซมิคอนดักเตอร์ UPW มาตรฐานเป็นไปตามเส้นทางที่เข้มงวด:
การกรองมัลติมีเดีย → ถ่านกัมมันต์ → การทำให้อ่อนลง → ตัวกรองตลับ → RO หลัก →
RO รอง → EDI → UV-TOC → เมมเบรนไล่ก๊าซ → เทอร์มินัล UF → เครือข่ายการกระจาย
ภายในระบบที่ซับซ้อนนี้ UF ทำหน้าที่เป็น "Dual Gatekeeper" โดยมีบทบาทสำคัญสองประการ:
ก่อนที่น้ำจะไปถึงเยื่อกรองรีเวอร์สออสโมซิส (RO) UF จะทำหน้าที่เป็นตัวกั้นทางกายภาพที่มีประสิทธิภาพสูง โดยจะกำจัดของแข็งแขวนลอย คอลลอยด์ และโมเลกุลขนาดใหญ่ เพื่อให้แน่ใจว่าดัชนีความหนาแน่นของตะกอน (SDI) จะต่ำกว่า 1 อย่างสม่ำเสมอ หากไม่มีการบำบัด UF ก่อน- เมมเบรน RO จะประสบปัญหาการเปรอะเปื้อนของอนุภาคอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่การทำความสะอาดสารเคมีบ่อยครั้ง ระยะเวลาหยุดทำงานที่เพิ่มขึ้น และการเปลี่ยนเมมเบรนก่อนเวลาอันควร
หลังจากขั้นตอนการขัดแบบ EDI หรือแบบผสม- โมดูล UF ของเทอร์มินัล (โดยทั่วไปแล้วจะมีน้ำหนักโมเลกุลที่ลดลง- 5,000 ถึง 10,000 ดาลตัน) จะทำหน้าที่เป็นแนวป้องกันสุดท้ายโดยสมบูรณ์ รับประกันการกำจัดแบคทีเรียที่ตกค้าง เม็ดละเอียดของเรซิน และอนุภาคขนาดย่อย-ไมครอน (มากกว่าหรือเท่ากับ 0.03μm) ก่อนที่น้ำจะเข้าสู่วงจรการกระจายตัวของห้องคลีนรูม
การทำลายห่วงโซ่ข้อบกพร่อง: ผลกระทบของ UF ต่อผลผลิต
ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ คุณภาพน้ำจะกำหนดผลผลิตของผลิตภัณฑ์โดยตรง UF เป็นจุดเชื่อมโยงที่สำคัญในการทำลาย "ห่วงโซ่ข้อบกพร่อง":
|
ประเภทข้อบกพร่อง |
สาเหตุที่แท้จริง |
ผลกระทบต่อผลผลิต |
|
อนุภาค-เหนี่ยวนำ |
อนุภาคขนาดจิ๋วใน UPW ทำให้เกิดข้อบกพร่องทางกายภาพระหว่างการพิมพ์หินด้วยแสง |
ลัดวงจรหรือเปิดบนเวเฟอร์ |
|
ทางชีวภาพ |
แบคทีเรียก่อตัวเป็นแผ่นชีวะในเครือข่ายการกระจายสารอินทรีย์ |
การเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของ TOC → การเสื่อมคุณภาพการสะสมของฟิล์มบาง- |
|
เคมี |
สารชะจากเมมเบรน (TOC, โลหะ, ซิลิกา) ปนเปื้อน UPW |
ปัญหาความบริสุทธิ์ของฟิล์ม ความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์ล้มเหลว |
ระบบ UPW ของคุณพร้อมสำหรับโหนดถัดไปแล้วหรือยัง?
ในขณะที่ผู้ผลิตชิปเปลี่ยนไปใช้โหนดขนาด 3 นาโนเมตรและ 2 นาโนเมตร ความทนทานต่อการปนเปื้อนในน้ำยังคงลดลง ระบบ UF ส่วนขอบที่ยอมรับได้สำหรับการผลิต 7 นาโนเมตรอาจกลายเป็นปัญหาคอขวดสำหรับบรรจุภัณฑ์ขั้นสูงและการพิมพ์หินอัลตราไวโอเลตขั้นรุนแรง (EUV)
อย่าปล่อยให้คุณภาพน้ำส่งผลต่อผลผลิตของคุณ ประเมินการกำหนดค่า UF ของระบบ UPW ปัจจุบันของคุณวันนี้ ติดต่อผู้เชี่ยวชาญด้านการบำบัดน้ำของเราเพื่อกำหนดเวลาการตรวจสอบคุณภาพน้ำที่ครอบคลุม และค้นพบว่าโซลูชัน UF ขั้นสูงของเราจะปกป้องกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ของคุณได้อย่างไร
คุณยังสามารถดูรายละเอียดได้ในบทความล่าสุดของเรา:เมมเบรนกรองแสง MBR ที่เชื่อถือได้: ออกแบบมาเพื่อประสิทธิภาพที่สม่ำเสมอในการบำบัดน้ำอุตสาหกรรมและเทศบาล