Юг Аква Системы
ОБОРУДОВАНИЕ
ДЛЯ ВОДОПОДГОТОВКИ
ТЕЛ./ ФАКС:
+7(905)402-11-48
E-MAIL:
  
  

Электронная и полупроводниковая промышленность

Для изготовления полупроводниковой продукции самого различного назначения к используемой воде предъявляются определенные требования. Используемая для различных технологических операций (отмывка, травление, литография и фотолитография) вода должна в первую очередь иметь высокую степень чистоты по ионным примесям (то есть должна быть предварительно деионизована). Наличие в ней даже следовых количеств металлов (особенно переходных элементов) приводит к появлению дефектов структуры полупроводниковых материалов при выполнении термических операций или операций легирования (диффузия, ионная имплантация, лучевая имплантация). При этом, наиболее опасными в этом смысле является медь, никель.

В данном производстве вода выполняет роль промывающей жидкости, которая расходуется в больших количествах.

В зависимости от того какую структуру необходимо создать на полупроводниковой подложке для изготовления изделия, степень чистоты воды может быть различной. Согласно отраслевого стандарта ОСТ 11-029.003-80 «Изделия электронной техники. Вода, применяемая в производстве. Марки, технические требования, методы очистки и контроля» в зависимости от степени чистоты различают 3 марки воды — А, Б и В. Они различаются по удельному электрическому сопротивлению (электропроводности), комплексному показателю, характеризующему количество ионов (носителей электрического заряда) в воде. Кроме того технология водоподготовки должна обеспечивать чистоту поверхности полупроводниковой подложки для того, чтобы исключить возможность образования поверхностных дефектов. В этом смысле важно удаление из воды механических частиц, твердых включений. Это требование особенно важно для предприятий электронной промышленности, работающих с субмикронными процессами (например — производство СБИС, процессоров разнообразного назначения), где размеры элементов структуры, формируемых на подложке может составлять 0,05-0,5 мкм. Другим важным требованием к воде для микроэлектронного приборостроения является отсутствие в ней бактерий (в том числе бактериальных тел). При этом с миниатюризацией такие требования растут. Так, например, при переходе от производства памяти для ПК объемом 256Мбайт к памяти объемом 1Мбайт требования по содержанию бактерий ужесточаются с 1000КОЕ/л до 1КОЕ/л. Еще одним важным показателем качества воды для полупроводниковой технологии является отсутствие в воде кремниевой кислоты (силикаты) и бора (бораты).

В других странах применяются свои стандарты качества воды для электронной промышленности. Так, в США известен другой стандарт - ASTM D5127-99 "Cтандартное руководство по получению воды высшей степени очистки для применения в электронной и полупроводниковой промышленности".

Исходя из указанных требований, технология водоподготовки на предприятии электронной или полупроводниковой промышленности должна обеспечить надежное получение воды с заданными показателями качества: удельное электрическое сопротивление — 7-16 Мом х см (то есть вода должна иметь высокую степень деминерализации), количество частиц размером 0,2 мкм в воде должно быть минимальным. Кроме того для исключения попадания в воду металлов за счет процессов химической и электрохимической коррозии трубопроводов и элементов водоподготовительного оборудования, производитель оборудования должен предусмотреть использование конструкционных материалов, обладающих химической чистотой и не подверженных коррозии.

В общем случае, технология водоподготовки для микроэлектронного производства должна включать в себя следующие стадии:

  • блок предварительной подготовки воды, основными функциями которого является доведение показателей воды имеющегося на предприятии источника водообеспечения (водопровода, артезианской скважины и т.п.) до требований оборудования глубокой очистки. Конкретный состав оборудования в этом блоке будет различаться в зависимости от качества исходной воды.
    Так, наличие в исходной воде железа приведет к обязательному включений в состав предварительного блока оборудования, предназначенного для обезжелезивания.
    В то же время, состав блока должен обеспечивать определенные показатели воды на выходе:
    • отсутствие окислителей - хлора, озона (< 0,1 мг/л);
    • отсутствие железа < 0,1 мг/л;
    • мутность < 0,5 мг/л;
    • общая жесткость не более 0,1 мг/л.

    В данном блоке могут применяться:

    • фильтры грубой (механической) очистки;
    • установки умягчения воды;
    • установки удаления железа, марганца и сероводорода;
    • установки механической фильтрации;
    • установки коагуляции;
    • установки сорбционной очистки;
    • установки ультрафильтрации;
    • мультипатронные картриджные фильтры тонкой очистки установки озонирования;
    • установки дозирования (гипохлорита натрия, восстановителей, коррекции pH).
  • блок предварительной деминерализации, который предназначен для удаления основного количества растворенных солей (более 95%). В последнее время для этой цели на многих предприятиях применяются установки обратного осмоса.
  • блок глубокой деминерализации — предназначен для удаления остатков ионных примесей. Как правило одним из условий глубокой деминерализации является предварительная стадия удаления углекислого газа. Это связано с тем, что растворенный диоксид углерода образует в воде карбонаты и гидрокарбонаты, обуславливающие проводимость воды. Поэтому, достижение требуемых нормами значений удельного электрического сопротивления без этого невозможно.
    Мы считаем наиболее целесообразным применение для этих целей следующего оборудования:
    установки обратного осмоса;
    установки электродеионизации;
  • блок хранения деионизованной воды с непрерывной рециркуляцией, является важным элементом технологии водоподготовки сверхчистой воды. Должен включать установку ионнообменного обмена со смешанным слоем ионита, ультрафиолетовый стерилизатор, установку ультрафильтрации. В результате непрерывной рециркуляции предварительно деминерализованной воды через оборудование блока из резервуара (накопителя) с водой по цеховому контуру и обратно в резервуар обеспечивается гарантированное качество воды на выходе и в резервуаре, отсутствие в воде механических частиц, задерживаемых ультрафильтрационным элементом, а также микробиологического материала. Резервуар для хранения воды обычно снабжается воздушным микрофильтром, исключающим вторичное микробиологическое загрязнение воды из воздуха производственного помещения.
Тел./факс: +7(905) 402-11-48 info@vodarus.ru
Оборудование для водоподготовки, г. Краснодар
© «ЮгАкваСистемы», 2011 г.