مع استمرار عمليات تصنيع أشباه الموصلات في التكرار والترقية نحو عمليات 3 نانومتر و2 نانومتر وحتى عمليات أكثر تقدمًا، أصبحت معالجة المياه فائقة النقاء لصناعة أشباه الموصلات إحدى وسائط العمليات الأساسية التي تحدد إنتاج الرقائق. في عملية تصنيع رقاقات أشباه الموصلات، تتطلب الخطوات الأساسية مثل الحفر والتنظيف وترسيب الأغشية الرقيقة متطلبات عالية للغاية لنظافة المياه. يمكن أن تتسبب الجسيمات النزرة وأيونات المعادن والمواد العضوية والكائنات الحية الدقيقة في الماء في حدوث مشاكل مثل الدوائر القصيرة في الدوائر الدقيقة وعيوب الرقاقات وتدهور أداء الرقاقة، مما يؤثر بشكل مباشر على إنتاجية المنتج. لذلك، يجب على المحترفين أنظمة معالجة المياه فائقة النقاء هي معدات دعم أساسية لا غنى عنها لمصانع تصنيع رقائق أشباه الموصلات. إن دقة تنقيتها واستقرارها التشغيلي واتساق جودة المياه تقيد بشكل مباشر جودة إنتاج عمليات أشباه الموصلات المتقدمة.
بالمقارنة مع المياه النقية المستخدمة في الصناعات التقليدية، فإن معالجة المياه فائقة النقاء لصناعة أشباه الموصلات لها معايير اختبار صارمة للغاية في الصناعة. في ظل بيئة درجة حرارة ثابتة قياسية تبلغ 25 درجة مئوية، يجب أن تصل مقاومة المياه فائقة النقاء إلى 18.2 ميكرومتر مكعب، وهو ما يقترب من الحد النظري للمياه النقية. في الوقت نفسه، يجب التحكم في محتوى الملوثات المختلفة في الماء بشكل صارم: يجب أن يكون عدد الجسيمات الأكبر من 0.05 ميكرومتر لكل لتر من الماء أقل من واحد، ويجب أن يكون محتوى أيونات المعادن النزرة أقل من 0.1 جزء في البليون ويجب التحكم في إجمالي محتوى الكربون العضوي في حدود 1 جزء في البليون ويجب إزالة الكائنات الدقيقة والغازات الذائبة بالكامل تقريبًا. هذا المعيار المتطرف لجودة المياه فائقة النقاء يعني أن تنقية المياه فائقة النقاء لأشباه الموصلات لا يمكن أن تستخدم عملية تنقية واحدة. بل يجب أن تعتمد على نظام تنقية تدريجي متعدد المراحل لإزالة الشوائب المختلفة طبقة تلو الأخرى.
عملية معالجة المياه فائقة النقاء لصناعة أشباه الموصلات
وتستخدم العملية الحالية لمعالجة المياه فائقة النقاء لصناعة أشباه الموصلات بنية تقنية أساسية من ثلاث مراحل: المعالجة الأولية، والتحلية الأولية، والمعالجة النهائية الدقيقة، إلى جانب نظام تدوير مغلق الحلقة لضمان استقرار جودة المياه طوال العملية بأكملها.
① المعالجة الأولية تزيل في المقام الأول الشوائب العيانية والملوثات الجسيمية الكبيرة من المياه الخام. هذه الوحدة مجهزة بفلتر متعدد الوسائط، وفلتر كربون منشط، ومنقي مياه، وفلتر أمان دقيق، يؤدي كل منها وظيفته المحددة لإكمال التنقية الأولية.
- يمكن للمرشحات متعددة الوسائط أن تعترض المواد الصلبة العالقة والطمي والشوائب الغروية في المياه الخام، مما يقلل من تعكر المياه ومؤشر التلوث SDI.
- تمتص مرشحات الكربون المنشط بفعالية الكلور المتبقي والروائح والمواد العضوية الجزيئية الكبيرة، مما يمنع أكسدة وتآكل معدات الأغشية الدقيقة اللاحقة.
- تعمل معدات تنقية المياه على إزالة أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم من المياه، مما يمنع تقشر وانسداد غشاء التناضح العكسي.
② تحلية المياه الأولية هي الخطوة الأساسية في تحسين جودة المياه. التكنولوجيا السائدة في هذه الصناعة هي مزيج من التناضح العكسي على مرحلتين والتحلية الكهربائية بالتأين الكهربائي.
- يمكن لتقنية الفصل الغشائي بالتناضح العكسي ثنائي المرحلة أن تزيل أكثر من 991 تيرابايت 3 تيرابايت من الشوائب الأيونية والجسيمات والملوثات العضوية من المياه. بالمقارنة مع التناضح العكسي أحادي المرحلة، فإن عملية التناضح العكسي ثنائي المرحلة تحسن بشكل كبير من معدل تحلية المياه وتقلل بشكل فعال من حمل تشغيل معدات المعالجة الدقيقة في المراحل النهائية.
- يمكن لتقنية الفصل الغشائي بالتناضح العكسي ثنائي المرحلة أن تزيل أكثر من 991 تيرابايت 3 تيرابايت من الشوائب الأيونية والجسيمات والملوثات العضوية من المياه. بالمقارنة مع التناضح العكسي أحادي المرحلة، فإن عملية التناضح العكسي ثنائي المرحلة تحسن بشكل كبير من معدل تحلية المياه وتقلل بشكل فعال من حمل تشغيل معدات المعالجة الدقيقة في المراحل النهائية.
③ التنقية الطرفية هي عملية رئيسية لتحقيق معايير المياه فائقة النقاء لأشباه الموصلات. وهي تُستخدم بشكل أساسي لإزالة الشوائب النزرة المتبقية في المياه عالية النقاء، مما يحقق تنقية المياه في نهاية المطاف. يشتمل التكوين الأساسي لهذه الوحدة على نظام أكسدة بالأشعة فوق البنفسجية ثنائي الطول الموجي وجهاز تفريغ الغازات وجهاز تفريغ الغازات ومعدات طبقة مختلطة للتلميع.
- يمكن لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية ذات الطول الموجي المزدوج 185 نانومتر و254 نانومتر أن تحلل بكفاءة الكربون العضوي الكلي النزر في الماء وتقتل الكائنات الدقيقة المتبقية، مما يحقق التحكم في المحتوى المنخفض للغاية من المواد العضوية.
- تعمل أبراج التفريغ بالتفريغ على إزالة الغازات الذائبة بدقة مثل الأكسجين المذاب وثاني أكسيد الكربون الذي يؤثر على دقة معالجة البُرادة.
- وهي مجهزة بطبقة مختلطة لتلميع الراتنج الخاص عالي النقاء، وتكمل عملية الالتقاط النهائي للأيونات، وتزيل تمامًا أيونات المعادن النزرة المتبقية والأيونات الحمضية والقلوية، وتنتج في النهاية مياه فائقة النقاء تفي بأعلى معايير أشباه الموصلات وتتمتع بمقاومة تبلغ 18.2 ميكرومتر مكعب.
3. نظام توصيل مغلق الحلقة لمعالجة المياه فائقة النقاء لصناعة أشباه الموصلات
وبالإضافة إلى عملية التنقية الأساسية، فإن نظام توصيل الحلقة المغلقة لمعالجة المياه فائقة النقاء في صناعة أشباه الموصلات أمر بالغ الأهمية للتشغيل المستقر في الإنتاج. تتميز المياه فائقة النقاء المنقاة في المرحلة النهائية باستقرار ضعيف للغاية وهي عرضة للتلوث الثانوي من عوامل مثل مواد الأنابيب وملامسة الهواء والالتصاق الميكروبي. ولذلك، يستخدم النظام الصناعي بأكمله وضع تدوير خط الأنابيب المغلق بالكامل، إلى جانب التطهير المنتظم لخط الأنابيب والترشيح الدقيق في المرحلة النهائية للقضاء تمامًا على التلوث الثانوي وضمان أن تكون جودة المياه في نقطة الاستخدام متسقة مع جودة المياه السائلة من المعدات.
4. نقاط التشغيل الرئيسية لمعالجة المياه فائقة النقاء في صناعة أشباه الموصلات
في العمليات الصناعية والصيانة، تركز معالجة المياه فائقة النقاء لصناعة أشباه الموصلات عادةً على التشغيل المستقر طويل الأجل والصيانة منخفضة التكلفة. نحن بحاجة إلى إنشاء دورات استبدال موحدة للمواد الاستهلاكية مثل خراطيش الترشيح ووسائط الترشيح والراتنجات. وفي نفس الوقت، نستخدم معدات المراقبة عبر الإنترنت لمراقبة المؤشرات الرئيسية مثل مقاومة الماء والكربون العضوي الكلي وتركيز الجسيمات في الوقت الحقيقي، مما يتيح الإنذار المبكر للاختلالات في جودة المياه.
من خلال عمليات التشغيل والصيانة الموحدة، يمكننا أن نتجنب بفعالية تقلبات جودة المياه الناجمة عن تقادم المعدات وفشل المعدات المستهلكة وتقليل معدلات عيوب إنتاج البُرادة وضغط تكاليف الصيانة الإجمالية. إذا كنت تحتاج أيضًا إلى هذا EDI أنظمة معالجة المياه فائقة النقاء, لا تتردد في تواصل معي للحصول على عرض أسعار.
