Водоподготовка для микроэлектроники

При производстве микроэлектроники используют деминерализованную воду с разной степенью обессоливания. При несоблюдении требований к используемой воде при производстве микроэлектрических изделий повышенная электропроводность воды нарушит электрические цепи, что приведет к браку микроэлектронных изделий. 

В зависимости от типа производимых микроэлектронных изделий качество требуемой деминерализованной воды отличается. Основными стандартами, которые регламентируют качество воды, применяемой в микроэлектронике, являются стандарты Института полупроводниковой техники и материалов (Semiconductor Equipment and Materials Institute – SEMI) и Американского общества по испытанию материалов (American Society of Testing Materials – ASTM). В РФ требования к такой воде представлены в ОСТ 11.029.003-80.

Поскольку ОСТ 11.029.003-80 был выпущен в 1980 году и требования к деминерализованной воде, указанные в нем, устарели, в своей деятельности по проектированию и изготовлению установок получения ультрачистой воды для микроэлектроники практически всегда руководствуются стандартами SEMI и ASTM.  Стандарты SEMI и ASTM крайне близки по требованиям к качеству воды, поэтому более подробно рассмотрим требования к воде на примере стандарта ASTM.

В стандарте ASTM D1193-06 для деминерализованной воды, применяемой в электронике, предусмотрено четыре типа воды, в зависимости от размера полупроводниковых микроэлементов, при производстве которых она используется:

• тип 1 – ультрачистая вода для элементов размером менее 1 мкм,

• тип 2 – для элементов размером от 1 до 5 мкм,

• тип 3 – для элементов размером более 5 мкм,

• тип 4 – для производства электронных плат общего назначения, где возможно промежуточное хранение подготовленной воды в атмосферных емкостях.

Согласно типам воды, используемой при производстве микроэлектроники, электрическое сопротивление варьируется от 0,2 до 18,2 мОм×см, при этом содержание остальных химических веществ пропорционально снижается повышению электрического сопротивления (см. Таблица 1).

 

Таблица 1. Требование к химическому составу воды согласно стандарту ASTM D1193-06

 

Для достижения выше указанного сопротивления воды в зависимости от конкретного источника воды, требуется определенная предподготовка, до проведения обессоливания. Предподготовка воды может крайне сильно варьироваться в зависимости от физико-химического состава воды: от грубой механической очистки, до осветления и тонкой механической очистки.

Для достижения высокого электрического сопротивления воды существует ограниченный ряд технологий, снижающих солесодержание воды более чем на 99,9% от исходного. Основной технологией по снижению солесодержания является технология обратного осмоса, которая снижает солесодержание очищаемой воды на более чем 99% от исходного, что является недостаточной в большинстве случаев. Для полной деминерализации очищаемой воды, а также снижения электрического сопротивления до 18,2 мОм×см используют технологии фильтра смешанного действия и электродеионизация.

Согласно качеству исходной воды и требованиям к очищенной по одному из вышеуказанных стандартов, нашими специалистами индивидуально подбирается технология очистки воды, с наивысшей эффективностью очистки и наименьшими эксплуатационными затратами.