Применение онлайн-анализатора твердости PACON 4200 в полупроводниковой промышленности

I. Обзор проекта

Полупроводниковая промышленность охватывает широкий спектр технологических областей, включающих исследования, разработки, производство и применение полупроводниковых материалов. Полупроводники – это материалы, способные проводить электричество в определённых условиях; они играют ключевую роль в электронных устройствах. Эта отрасль охватывает весь процесс — от разработки чипов до их производства, включая создание и выпуск интегральных схем, устройств памяти, датчиков, оптоэлектронных компонентов и связанных с ними продуктов. Благодаря постоянному технологическому прогрессу сектор полупроводников демонстрирует непрерывные инновации. Быстрое развитие таких новых технологий, как искусственный интеллект, Интернет вещей и системы связи 5G, ставит всё более строгие требования к возможностям производства полупроводников. Такой прогресс не только способствует развитию информационных технологий, но и оказывает значительное влияние на всю мировую экономику; поэтому полупроводниковые технологии считаются краеугольным камнем современного промышленного развития и процесса цифровой трансформации.

II. Стандарты качества сверхчистой воды и полупроводниковая промышленность

Полупроводники – это материалы, обладающие электропроводностью, промежуточной между проводниками и изоляторами; при комнатной температуре их электропроводность является умеренной и может регулироваться под воздействием внешних факторов, таких как изменения температуры и электрические поля. Эти материалы находят широкое применение в электронике и оптоэлектронике; к наиболее распространённым полупроводниковым материалам относятся кремний, арсенид галлия, теллурид кадмия, нитрид галлия и селенид индия. Эти вещества играют ключевую роль в производстве электронных устройств, особенно в изготовлении интегральных схем, солнечных элементов и лазерных систем. В процессе производства полупроводников сверхчистая вода является важнейшим сырьем, требующим соответствия исключительно высоким стандартам чистоты. Требования современной полупроводниковой промышленности к параметрам качества сверхчистой воды зачастую превышают национальные стандарты, установленные для воды электронного класса, особенно что касается показателей проводимости, содержания растворённого кислорода и общего количества органических веществ. По сравнению с другими промышленными областями применения, для ультраточистой воды полупроводникового класса требуются более совершенные технологии очистки, позволяющие удалять такие примеси, как частицы, органические соединения и ионные примеси, с использованием передовых методов обработки.

III. Оборудование для получения чистой воды и применение онлайн-анализаторов качества воды

Чистая вода играет крайне важную роль во многих промышленных секторах – электронике, производстве электроэнергии, фармацевтике, пищевой промышленности, нефтяной и химической отраслях. Она является неотъемлемым основным материалом для множества производственных процессов. Его применение охватывает процессы очистки, охлаждения, растворения и разбавления; многие промышленные процессы невозможны без использования воды высокой чистоты. Внедрение систем получения сверхчистой воды и приборов для онлайн-мониторинга качества воды является важной вспомогательной инфраструктурой для оборудования, используемого в производстве микросхем. В рамках данного проекта был выбран и установлен анализатор твердости воды PACON 4200 Online в компании Corning DisИграть Technologies (Hefei) Co., Ltd.; это позволило доказать надежность данного прибора в критически важных условиях производства полупроводников. Компания ДЖЕНСПРИМА Instruments предлагает полный спектр решений для мониторинга качества воды, включая онлайн-анализаторы жесткости, а также специализированные приборы для измерения общей жесткости, общей щелочности, потока растворенных ионов, остаточного хлора, загрязненности воды и других показателей; кроме того, компания выпускает цифровые датчики. Эти решения обеспечивают возможности для эффективного контроля качества воды, что предотвращает её загрязнение на этапах производства микросхем и подчеркивает важность качества воды как основополагающего фактора в промышленном производстве.

IV. Параметры измерений и расширенные области применения

В процессе производства полупроводников качество воды напрямую влияет на ход производственных процессов и надежность готовой продукции. Показатель электрического сопротивления является важным индикатором чистоты воды и её электрических свойств, поскольку сверхчистая вода предотвращает возникновение коротких замыканий в электрических цепях и других проблем в процессе производства полупроводников. Частицы и микропузырьки негативно влияют на качество поверхности и эксплуатационные характеристики полупроводниковых изделий, поэтому необходимо строго контролировать их концентрацию в процессной воде. Растворённый кислород и азот являются факторами, влияющими на процессы окисления и коррозии при производстве полупроводников; поэтому их необходимо постоянно контролировать и регулировать. Общее количество органического углерода является важным показателем степени органического загрязнения, поскольку органические соединения могут негативно влиять на характеристики полупроводников и их долгосрочную стабильность. Поэтому всесторонний мониторинг и контроль показателей электрического сопротивления, количества частиц, образования пузырьков, содержания растворённых газов и общего количества органических веществ являются необходимыми аспектами систем управления качеством воды, используемой в производстве полупроводников. Это позволяет обеспечить оптимальные условия для производства и сохранность качества готовой продукции на всех этапах производственного процесса.