在當今高度發(fā)達的半導體行業(yè)中，電子級超純水作為一種不可或缺的基礎材料，其質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)乎半導體芯片的性能、品質(zhì)以及生產(chǎn)效率。隨著半導體技術(shù)的不斷進步，對超純水的純度要求愈發(fā)苛刻，電子級超純水設備的技術(shù)水平也成為了衡量半導體制造企業(yè)競爭力的關(guān)鍵因素之一。因此，深入了解電子級超純水設備及其相關(guān)技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義。

　　半導體行業(yè)對電子級超純水的需求

　　半導體芯片制造對超純水的純度要求嚴苛，需嚴格滿足美國 ASTM D5127-13 標準。具體而言，超純水的電阻率必須≥18.2 MΩ?cm，總有機碳(TOC)≤1ppb，硼含量要小于 5ppt。在半導體芯片的生產(chǎn)過程中，即使是水中很微小的 0.1μm 顆粒或者微量的金屬離子，都有可能導致芯片出現(xiàn)短路等嚴重問題，從而影響芯片的正常功能。而且，清洗步驟在芯片生產(chǎn)總工序中所占的比例超過 30%，這進一步凸顯了超純水質(zhì)量對于芯片制造的重要性。可以說，超純水的純度直接決定了芯片的良品率和性能表現(xiàn)。

　　電子級超純水設備的工藝核心

　　(一)預處理系統(tǒng)

　　預處理系統(tǒng)作為電子級超純水設備的前端環(huán)節(jié)，主要由多介質(zhì)過濾、活性炭吸附以及超濾(UF)組成。多介質(zhì)過濾能夠有效去除水中較大顆粒的懸浮物和雜質(zhì)，活性炭吸附則可吸附水中的有機物、余氯等有害物質(zhì)，超濾(UF)能夠進一步去除水中的膠體、細菌等微小顆粒。通過這一系列的處理，可將水中的污染指數(shù)(SDI)值降至 4 以下，從而有效避免后續(xù)反滲透(RO)膜受到污染，為后續(xù)的純化工藝提供良好的進水條件。

　　(二)反滲透(RO)

　　反滲透是超純水制備過程中的關(guān)鍵步驟。采用雙級 RO 膜技術(shù)，其脫鹽率能夠達到≥99% 的高水平。同時，配合膜表面高分子嫁接技術(shù)，能夠進一步降低產(chǎn)水中的總有機碳(TOC)含量，使產(chǎn)水 TOC<20ppb。雙級 RO 膜的設置，不僅提高了對水中鹽分的去除能力，還增強了對有機物等雜質(zhì)的截留效果，大大提升了超純水的純度。

　　(三)EDI 電去離子

　　EDI 電去離子技術(shù)采用高頻電子極板模式，相較于傳統(tǒng)的離子交換技術(shù)，具有顯著的優(yōu)勢。其脫鹽率能夠提升至 99.9%，并且無需進行酸堿再生，既減少了對環(huán)境的污染，又降低了運行成本。高頻電子極板模式能夠更有效地推動離子的遷移和交換，實現(xiàn)對水中離子的深度去除，從而進一步提高超純水的純度。

　　(四)終端處理

　　終端處理環(huán)節(jié)對于確保超純水的質(zhì)量至關(guān)重要。采用 PVDF 循環(huán)管道，這種管道具有良好的化學穩(wěn)定性和抗污染能力，能夠有效避免管道對水質(zhì)的污染。同時，配備 UV 殺菌裝置，能夠殺滅水中的微生物，防止微生物滋生和繁殖。再加上 0.2μm 超濾，能夠進一步去除水中殘留的微小顆粒和雜質(zhì)，確保整個系統(tǒng)無死水區(qū)及微生物污染，產(chǎn)出符合半導體制造要求的高質(zhì)量超純水。

　　電子級超純水設備在半導體行業(yè)中占據(jù)著核心命脈的地位，其先進的多級純化工藝和嚴格的質(zhì)量控制，為半導體芯片的制造提供了高質(zhì)量的超純水，有力地保障了芯片的性能和品質(zhì)。隨著半導體技術(shù)的不斷發(fā)展，對電子級超純水的純度要求還將不斷提高，電子級超純水設備也需要持續(xù)進行技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化，以滿足半導體行業(yè)日益增長的需求，推動半導體行業(yè)向著更高水平發(fā)展。未來，電子級超純水設備的技術(shù)進步有望為半導體產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新和升級提供更加堅實的支撐。