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Qingdao Xinruide Environmental Protection Technology Co., Ltd
半導体超純水設備はどのように超高純度水質を実現しますか？
日付：2025-08-08読み：1
半導体製造分野では、超純水は重要な原料であり、その純度はチップの性能と良品率に直接影響する。半導体超純水設備は一連の複雑なプロセスフローと技術手段を通じて、水質が超高純度基準に達することを確保する。次に、主な実装方法を示します。
一、前処理段階
前処理は超純水製造の第一歩であり、主な目的は水中の懸濁固体、粒子状物質、微生物、有機物及び部分イオンを除去することである。前処理プロセスには、通常、次のいくつかのプロセスが含まれます。
1、原水タンクと原水ポンプ：原水を貯蔵し、安定した給水圧力を提供する。
2、石英砂フィルタ：物理ろ過により水中の大粒子懸濁物を除去する。
3、活性炭フィルター：水中の有機物、塩素などの不純物を吸着し、水の化学的酸素要求量（COD）を下げる。
4、軟水器：イオン交換樹脂を利用して水中のカルシウム、マグネシウムなどの硬度イオンを除去し、後続設備のスケールアップを防止する。
5、保安フィルタ：水中の微小粒子をさらに除去し、後続システムに入る水質を確保する。
二、主処理段階
主処理段階では、超純水設備は多種の先進的な水処理技術を採用して水質をさらに浄化する：
1、逆浸透（RO）技術：半透膜を通じて高圧下で水分子と溶解塩類、有機物、微生物などの不純物を分離し、除去率は99%以上に達することができる。この技術は水の電気伝導率と全溶解固体（TDS）を効果的に低下させることができる。
2、電気脱イオン（EDI）技術：EDI技術はイオン交換樹脂と電気透析技術を結合し、電場の作用を利用して水中のイオンを方位移動させ、樹脂に吸着させ、それによってさらに水中のイオンを除去する。EDIシステムは水の抵抗率を15 MΩ・cm以上に高めることができる。
3、イオン交換樹脂：エディの後、通常はイオン交換樹脂を用いて深さ脱塩処理を行い、水質の純度をさらに高める。イオン交換樹脂は水中の微量イオンを吸着し、水産生の抵抗率を18 MΩ・cm以上にすることができる。
三、仕上げ段階
精密処理段階は、水質が半導体生産に必要な超高純度基準に達することを確保するためのものであり、通常、以下の手順を含む：
1、研磨混合床：研磨混合床は超純水製造の最後のステップであり、高純度のイオン交換樹脂によってさらに水中の微量不純物を除去し、水産生の抵抗率が18.2 MΩ・cmに達することを確保する。
2、紫外線消毒：紫外線消毒技術は水中の細菌と微生物を殺し、水質の生物安全性を確保するために用いられる。
3、TOC除去：TOC−UVランプ装置或いは活性炭フィルターを通じて水中の有機炭素を除去し、水質中の総有機炭素（TOC）含有量が1 ppb未満であることを確保する。
4、脱気処理：半導体超純水生産プロセスにおいて、溶存酸素と二酸化炭素の除去は非常に重要である。通常、エディ後または研磨混合機の前に脱気装置を設置し、高純度窒素パージと真空組み合わせモードを採用して、水中の溶存酸素を10 ppb以下、さらに低い値に低減する。
四、水質モニタリングと自動化制御
半導体超純水設備は通常、先進的な水質モニタリングシステムと自動化制御システムを備えている。これらのシステムは、抵抗率、TOC、pH値などの水質パラメータをリアルタイムでモニタリングし、モニタリング結果に基づいて設備の運転状態を自動的に調整し、水質の安定性と信頼性を確保することができる。自動制御システムはまた、設備の自動起動、故障警報と遠隔監視を実現し、設備の運行効率と管理レベルを高めることができる。
上記多段プロセスの協同作用により、半導体超純水設備は水の中の各種不純物を効果的に除去し、水質が超高純度基準に達することを確保し、半導体生産の水質に対する厳しい要求を満たすことができる。この高純度の水質は半導体製造過程における洗浄、エッチング、フォトリソグラフィなどのプロセスにとって極めて重要であり、チップの性能と良品率を効果的に高めることができる。