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超純水給芯片“洗澡”，讓千道工序下的芯片良品率有所提高
閱讀：314 發(fā)布時間：2022-6-7臺積電的3nm工廠一天用水量就高達13萬噸，約等于7500輛拉水車的容量。芯片廠用這么多水的原因只有一個，就是給芯片“洗澡"。
芯片的制造條件十分苛刻，芯片制造有上千道工序，即使保證每道工序的良品率是99%，那么在上千道工序的累計下，芯片的總良品率一定會慘不忍睹。所以，在芯片制造的過程中，有30%的時間都在做一件事情，就是“洗澡"，專業(yè)名詞叫濕法清洗。
當然，給芯片清洗的水不能是自來水，因為自來水里的金屬離子會影響硅片的閾值電壓，溶解氣體會干擾硅片的氧化覆膜，細菌有機物會導(dǎo)致硅片短路漏電。因此，需要用超純水對芯片進行清洗。
什么是超純水呢?
簡單的說就是，純到連魚都活不了的那么純。把自來水變成超純水，會損失30-40%左右的水，水的電阻率會達到18.2 MO.cm。然后超純水會在芯片生產(chǎn)的各個生產(chǎn)線上給芯片“洗澡"。
超純水是一般工藝很難達到的程度，采用預(yù)處理、反滲透技術(shù)、超純化處理以及后級處理四大步驟，多級過濾、高性能離子交換單元、超濾過濾器、紫外燈、除TOC裝置等多種處理方法，電阻率可達18.2MΩ*cm。
我們來具體說一說超純水的生產(chǎn)步驟吧!
1、預(yù)處理
包括砂濾、多介質(zhì)過濾、軟化、加氯、調(diào)節(jié)pH、活性碳過濾、脫氣等。過濾可除去 1～20微米大小的顆粒，軟化和調(diào)節(jié)pH可防止反滲透膜結(jié)垢，加氯是為了殺菌。
2、脫鹽：包括反滲透、離子交換。
反滲透是滲透 現(xiàn)象的逆過程，在濃溶液上加壓力，使溶劑從濃溶液一側(cè)通過半透膜向稀溶液一側(cè)反向滲透，脫鹽可達98%，并能除去99%的細菌顆粒和溶解在水中的有機物。
離子交換的原理是當水通過陽離子交換樹脂時，水中的陽離子被陽離子交換樹脂吸附，樹脂上可交換的陽離子如H離子被置換到水中，并和水中的陰離子結(jié)合成相應(yīng) 的無機酸，如超純水，這種含有無機酸的水，當下一步通過陰離子交換樹脂層時，水中的陰離子被陰離子交換樹脂吸附。
3、精處理
樹脂上可交換的陰離子如OH離子被置換到水中，并與水中的H離子結(jié)合成水，即超純水精處理 包括紫外線殺菌、終端膜過濾和超濾。
紫外線殺菌是因生物體的核酸吸收紫外線光的能量而改變核酸自身結(jié)構(gòu)，破壞核酸功能而使細菌死亡。
各種膜過濾能除掉直徑大于 0.2微米的顆粒，但對于清除 有機物則不如反滲透和超濾有效。
萊特萊德超純水生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、管理分布合理、簡單，使用獨立的一體化智能系統(tǒng)。產(chǎn)水符合美國ASTM D5127電子及半導(dǎo)體業(yè)用純水水質(zhì)TypeE-1.2，高于中國國家電子級超純水標準GBT11446.1-1997EW-Ⅰ標準。在芯片生產(chǎn)中，生產(chǎn)出的超純水可保證芯片良品率，是優(yōu)質(zhì)的選擇。