Полупроводници и електроника

 Печат

Осветен изглед на полупроводников чип над свързана с него печатна платка.

„Не правете грешки“, когато става дума за мониторинг и анализ на качеството на свръхчиста вода

Предприятията за производство на полупроводници и чипове трябва да използват вода с най-високо качество (наречена свръхчиста вода или СЧВ), за да произвеждат всичко – от микрочипове до светодиоди, смартфони, плоски монитори, силициеви пластини и др.

Свръхчистата вода (известна също като високо пречистена вода или ВПВ) е вода, която не съдържа примеси и замърсяващи елементи, като микроби, минерали и бактерии. Тя се произвежда съгласно строги спецификации и указания.

Високо потребление на вода = високи разходи, проблеми с недостиг на водата

Едно голямо производствено предприятие може лесно да изразходва до 10 милиона галона свръхчиста вода на ден в процесите на предприятието като водно полиране, изплакване с чиста вода, рязане на пластини от кристали, обратно шлифоване и разбира се – производство на свръхчиста вода.

Това голямо потребление на вода означава, че са налице и други предизвикателства, включително:

  • Съхранение на водните ресурси, рециклиране и повторно използване на водата
  • Проблеми с качеството, дължащи се на замърсяване при изплакване
  • Проблеми с качеството, дължащи се на замърсяване при изплакване
  • Икономия на енергия и производствени разходи
  • Отстраняване на замърсяващите елементи (свързани с токсични материали и химикали в отвежданите отпадъчни води)
  • Поддържане на съответствие с нормативните разпоредби – по-специално по отношение на общия органичен въглерод (TOC) и силиция

Получете увереност от началото до края с Hach

Нека Hach бъде Вашият партньор в областта на водата. Чрез нашите онлайн и лабораторни решения с управление на процесите в реално време можем да Ви помогнем да осигурите необходимия висок стандарт за качество на свръхчистата вода, да оптимизирате използването на компонентите, да увеличите максимално ефективността на Вашия воден цикъл, да повишите производителността, да намалите времето за престой на оборудването и др.

  • Прегледайте Semiconductor brochure (Брошура за полупроводници) на английски език и Selection Guide for Electronics & Semiconductor Water Applications (Ръководство за избор на приложението на водата за електроника и полупроводници) на английски език за пълна информация.

От свежата вода, до мониторинга и анализа на отпадъчни води, до свръхчистата вода Вие можете да разчитате на Hach.

Общ преглед на процеса на производство на полупроводници

Предприятие за производство на електронни компоненти: основни компоненти в системите за свръхчиста вода и рециклиране на промишлени отпадъчни води

  1. Водоснабдителна мрежа

  2. Производство на свръхчиста вода

  3. Система за рециклиране

  4. Контур за свръхчиста вода

  5. Вода за изплакване

  6. Химико-механична планаризация

  7. Производство

  8. Пречистване на отпадъчни води

  9. Отвеждане на водите

  10. Органични промишлени отпадъчни води

  11. Предварително обработена рециклирана вода

Блокова схема на процеса

Предварителна обработка
Резервоар с необработена вода Филтър за разтворени твърди вещества MMF ACF Дейонизация (опционална) Обратна осмоза (обикновена двукратна) Предприятие за подготовка на захранваща вода
Първична обработка
Йонен обмен Обработка с UV лъчи (185 nm) Дегазификатор (опционален) Резервоар за филтрат
Резервоар за свръхчиста вода (опционално озониране) Обработка с UV лъчи (185 nm) Хексагонален борен нитрид, h-BN Дегазиране (кула или мембрана) Предприятие за полиране
Производство Филтри на мястото на употреба Крайни филтри Смесен филтър за полирането

Блокова схема на производствения процес

Потребление на свръхчиста вода в процеса на производство на полупроводници
Изтъняване на силициеви пластини*
(механично изтъняване на задната стена на подложката)		 Формиране на
слой SiO2 2 		Фотолитография*
(литография)		 Ецване*
Отстраняване на фоторезиста* Стабилизация на протичащия
електрически ток		 Галванизация*

Ключ за схемата

*Потребление на свръхчиста вода и създаване на отпадъчни води

Ключ за символите

  • Намаляване на потреблението на прясна вода

  • Намаляване на обема на отпадъчни води

  • Намаляване на потреблението на електроенергия

  • Намаляване на разхода на гориво

  • Намаляване на експлоатационните разходи

  • Повишаване на производителността

  • Намаляване на риска за осигуряване на съответствие с изискванията

Акцентирани приложения за полупроводници и електроника

Входяща/необработена вода

Всичко започва от източника. Постоянното качество и чистотата на входящата или необработена вода оказва голямо влияние върху качеството на използваната при процеса на производство на полупроводници вода. При наличието на строги стандарти и указания, които трябва да се спазват, е необходимо производствените предприятия да разполагат с подходящи системи, оборудване и технологии за изпитване на водата още от началото, за да се спазят разпоредбите и времето за производство.

Чрез използване на точна апаратура за анализ в реално време за мониториране на промените в качеството на постъпващата вода, ефективността на филтрите и микробиологичната активност можете да сте подготвени за потенциалните предизвикателства и да създадете надеждна система, която помага за свеждане на разходите до минимум.

Намаляване на потреблението на прясна вода

Предложени параметри за мониториране:

Вижте решенията на Hach

pHD sc: цифров pH сензор – общо предназначение

BioTector B7000i онлайн анализатор на общ органичен въглерод (TOC)

BioTector B3500c aнализатор на общ органичен въглерод (TOC)

SC1000 контролерен модул на сондите за до 4 сензора

3700 цифров индуктивен сензор за проводимост

BioTector B7000 анализатор на TOC/TN/TP

SC1000 контролерен модул с дисплей

3400 цифрови контактни сензори за проводимост

8310 сензор за проводимост

SC4500 контролер с Prognosys и LAN + изход в mA

BioTector B3500ul aнализатор на общ органичен въглерод (TOC)

3798-S sc цифров индуктивен сензор за проводимост

Поток от планинска река, представляващ източник на входяща вода.

Производство/управление на процеса

При производството на микрочипове първата стъпка е създаването на подложка от монокристален силиций, която след това се използва за създаване на дискове или пластини. Независимо дали става дума за изплакване или позициониране на отделните компоненти върху диск или пластина, най-важният фактор на всеки етап от производството е чистотата .

Всички процеси трябва да се извършват прецизно и без наличие на каквито и да било примеси. Праховите частици във въздуха и средствата за изплакване трябва да се мониторират най-строго в чисти помещения, като средствата за изплакване трябва да бъдат възможно най-чисти. За да се гарантира качеството на свръхчистата вода, е необходимо да се използват анализи на водата с висока чувствителност при възможно най-ниски концентрации.

  • Намаляване на експлоатационните разходи

  • Повишаване на производителността

Предложени параметри за мониториране:

  • Проводимост на свръхчиста вода в комбинация със система за сертифициране на проводимостта на Hach (Purecal)
  • Свръхниска мътност
  • Свръхниско съдържание на хлор
  • Силициев диоксид
  • Натрий
  • Разтворен кислород (DO)
  • Разтворен водород
  • Разтворен въглероден диоксид
  • ATP

Вижте решенията на Hach

LDO sc – сонда за разтворен кислород

Solitax sc сензор – мътност + суспендирани твърди вещества

SC1000 контролерен модул на сондите за до 4 сензора

TU5300sc лазерен турбидиметър с нисък обхват

3700 цифров индуктивен сензор за проводимост

Orbisphere 3100 преносим анализатор на кислород

Orbisphere K1100 луминисцентен сензор за разтворен кислород

SC1000 контролерен модул с дисплей

TU5200 Benchtop Laser Turbidimeter

3400 цифрови контактни сензори за проводимост

SC4500 контролер с Prognosys и LAN + изход в mA

Orbisphere 312xx сензор на водород

3798-S sc цифров индуктивен сензор за проводимост

Orbisphere 312xx сензор

Жена техник, която поставя печатна платка на заводска монтажна линия.

Пречистване на изходяща вода

Изискванията за свеждане до минимум на въздействието върху околната среда, комбинирани с необходимостта от източници на чиста вода, поставят много ограничения пред настоящите и бъдещите съоръжения. Управлението на изходящата вода е процес, който преминава от лабораторни измервания до автоматичен онлайн контрол на обработките и накрая до интелигентни системи за оптимизация.

От химическа неутрализация до вземане на проби и обработка на утайките – видимият и ефективен мониторинг може да помогне за намаляване на отпадъците и експлоатационните разходи за обработка. Действайте в реално време съгласно променящите се параметри, като увеличавате ефективността и свеждате до минимум нарушенията на системно ниво чрез внедряване на система за непрекъснат, надежден и точен анализ на водата.

Намаляване на обема на отпадъчни води

Предложени параметри за мониториране:

Вижте решенията на Hach

pHD sc: цифров pH сензор – общо предназначение

Phosphax sc анализатор на фосфат

BioTector B7000i онлайн анализатор на общ органичен въглерод (TOC)

Solitax sc сензор – мътност + суспендирани твърди вещества

Аналогов диференциален сензор за pH

BioTector B3500c aнализатор на общ органичен въглерод (TOC)

SC1000 контролерен модул на сондите за до 4 сензора

TU5300sc лазерен турбидиметър с нисък обхват

BioTector B7000 анализатор на TOC/TN/TP

SC1000 контролерен модул с дисплей

TU5200 настолен лазерен турбидиметър

Filtrax системи за филтриране на проби

SC4500 контролер с Prognosys и LAN + изход в mA

BioTector B3500ul aнализатор на общ органичен въглерод (TOC)

EZ1031 анализатор на фосфат (метод с жълт ванадат) PO₄-P

EZ1001 анализатор на алуминий Al(III)

EZ3007 анализатор на флуорид

Гледане през голяма тръба за вода, чието съдържание се излива във воден басейн.

Лаборатория по осигуряване/контрол на качеството

Управлението на производствени процеси с голям обем може да бъде предизвикателство поради прекалено големите обеми от технологични данни, инструменти и системи за мониторинг. Избягването на необичайни условия за производство, аварии и човешки грешки е от решаващо значение за оптимизирането на контрола на качеството. Когато комбинирате проверките на лаборатории за осигуряване/контрол на качеството с технологични измервания в реално време, Вие гарантирате, че технологичното оборудване остава валидирано и е в рамките на допустимите отклонения.

Разбирането на различните методологии за Вашите специфични необходимости за тестване Ви позволява да вземате правилните решения по отношение на Вашето предприятие и крайния продукт. Елиминирайте догадките.

Намалете риска за осигуряване на съответствие с изискванията

Предложени параметри за мониториране:

  • Алуминий
  • Калций
  • Хлорид
  • Цвят
  • Мед
  • Флуорид
  • Твърдост/алкалност
  • Желязо
  • pH
  • Фосфат
  • Силициев диоксид
  • Натрий
  • Общ органичен въглерод (TOC)
  • Мътност

Вижте решенията на Hach

SC1000 контролерен модул на сондите за до 4 сензора

SC1000 контролерен модул с дисплей

SC4500 контролер с Prognosys и LAN + изход в mA

EZ1001 анализатор на алуминий Al(III)

EZ3007 анализатор на флуорид

Техник със защитни ръкавици проверява мътността на водата в лаборатория.

Повторно използване на водата

Намаляването на въздействието върху околната среда е много важна причина за оптимизиране на повторното използване на водата. Повторното използване на водата, включително възстановена и рециклирана вода, е един от методите, които съоръженията могат да използват за подобряване на практиките за устойчивост и за запазване на стандартите за качество на водата чрез намаляване на зависимостта на предприятието от външни източници на вода.

Тъй като недостигът на вода е сериозен проблем в световен мащаб, възниква спешна необходимост да се обърне внимание на въздействието на потреблението на вода в производствените процеси и да се разгледат начините, по които може да се оптимизира повторното използване на водата в бъдеще, като същевременно се гарантира качеството на продуктите.

Възстановяването и повторното използване на отпадъчни води от производствените процеси изисква някакъв вид обработка – базова или по-сериозна. Чрез мониториране на параметри и съединения като pH, TOC, БПК, ХПК и TSS от началото до края операторите на пречиствателни станции ще могат да вземат по-информирани решения и ще разполагат с информацията, от която се нуждаят, за да оценяват непрекъснато качеството на водата и да повишават ефективността на процеса на пречистване на водата за повторно използване.

Намаляване на експлоатационните разходи

Предложени параметри за мониториране:

  • Проводимост на свръхчистата вода
  • pH на свръхчистата вода
  • Свръхниска мътност
  • Свръхниско съдържание на хлор
  • Силициев диоксид
  • ATP

Вижте решенията на Hach

pHD sc: цифров pH сензор – общо предназначение

Solitax sc сензор – мътност + суспендирани твърди вещества

Аналогов диференциален сензор за pH

SC1000 контролерен модул на сондите за до 4 сензора

TU5300sc лазерен турбидиметър с нисък обхват

3700 цифров индуктивен сензор за проводимост

SC1000 контролерен модул с дисплей

TU5200 настолен лазерен турбидиметър

3400 цифрови контактни сензори за проводимост

8310 сензор за проводимост

SC4500 контролер с Prognosys и LAN + изход в mA

3798-S sc цифров индуктивен сензор за проводимост

Група мембрани за обратна осмоза в рамките на едно съоръжение на предприятието.

Пара и енергия

Мониторингът е критичен. Неподходящата захранваща вода, примесите, повреждането на тръбата на кондензатора и прекомерното количество въздух са само някои от капаните/опасностите, които могат да доведат до обрастване на системата, неизправности, продължителни ремонти и скъпи неочаквани разходи.

Чрез навременни и точни измервания можете да идентифицирате бързо проблеми (корозия, пренос на желязо, обрастване и др.), които биха могли да влошат производството и да съкратят срока на експлоатация на Вашето оборудване. Защитете се от растеж на микроорганизмите в охладителните кули, корозия на тръбите, кондензаторите и изсушителите с течение на времето и потенциални течове в топлообменниците чрез използване на инструменти за непрекъснат и точен мониторинг и анализ.

  • Намаляване на потреблението на електроенергия

  • Намаляване на разхода на гориво

Предложени параметри за мониториране:

Вижте решенията на Hach

pHD sc: цифров pH сензор – общо предназначение

Amtax sc анализатор на амоний

LDO sc – сонда за разтворен кислород

BioTector B7000i онлайн анализатор на общ органичен въглерод (TOC)

AN-ISE sc сензор за амоний + нитрат

Аналогов диференциален сензор за pH

BioTector B3500c aнализатор на общ органичен въглерод (TOC)

SC1000 контролерен модул на сондите за до 4 сензора

3700 цифров индуктивен сензор за проводимост

BioTector B7000 анализатор на TOC/TN/TP

SC1000 контролерен модул с дисплей

3400 цифрови контактни сензори за проводимост

8310 сензор за проводимост

SC4500 контролер с Prognosys и LAN + изход в mA

BioTector B3500ul aнализатор на общ органичен въглерод (TOC)

pHD sc: цифров pH сензор – общо предназначение

Излизаща от кулата пара.