น้ำบริสุทธิ์สำหรับอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

น้ำบริสุทธิ์ระดับอัลตราเป็นปัจจัยสำคัญในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ ซึ่งเป็นชิ้นส่วนขนาดเล็กที่ทำให้อุปกรณ์ของเราสามารถทำงานได้ เซมิคอนดักเตอร์พบได้ในอุปกรณ์หลากหลายชนิดในชีวิตประจำวัน เช่น สมาร์ทโฟน แท็บเล็ต คอมพิวเตอร์ และแม้กระทั่งยานอวกาศ ชิ้นส่วนขนาดเล็กเหล่านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อเทคโนโลยีที่เราใช้งานทุกวัน ในเนื้อหานี้ เราจะสำรวจว่าทำไมถึงใช้น้ำบริสุทธิ์ระดับอัลตร้าในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ น้ำบริสุทธิ์ระดับอัลตร้าผลิตอย่างไร การปนเปื้อนหรือสิ่งเจือปนในน้ำสามารถส่งผลกระทบต่อเซมิคอนดักเตอร์อย่างไร เราช่วยป้องกันการปนเปื้อนของน้ำอย่างไร และแสงอัลตราไวโอเลต (UV) มีบทบาทอะไรในการรักษาความบริสุทธิ์ของน้ำ เพื่อให้สามารถผลิตชิปที่ทำงานได้จริงและตอบสนองความต้องการของผู้คน

น้ำบริสุทธิ์ระดับอัลตรา: ทำไมถึงสำคัญในอุตสาหกรรมการผลิตเซมิคอนดักเตอร์

เราต้องการน้ำที่บริสุทธิ์มากเมื่อผลิตเซมิคอนดักเตอร์ เพราะเพียงแค่เศษฝุ่นหรือสิ่งแปลกปลอมเล็กน้อยก็สามารถทำให้กระบวนการผลิตชิปเสียหายได้ และหากมีสิ่งปนเปื้อน เซมิคอนดักเตอร์อาจไม่ทำงานตามปกติ หรืออาจล้มเหลวโดยสิ้นเชิง และนั่นคือเหตุผลระบบนำ้บริสุทธิ์ระดับสูงจึงสำคัญมาก มันสะอาดกว่าน้ำที่เราดื่ม มันถูกบำบัดเพื่อกำจัดแร่ธาตุ เคมี และสิ่งมีชีวิตขนาดจุลทรรศน์ที่สามารถทำให้น้ำเสียได้ จริง ๆ แล้ว น้ำบริสุทธิ์สูงสุดถูกฟอกจนสะอาดกว่าน้ำดื่มทั่วไปหลายระดับความเข้มข้น

กระบวนการทำน้ำบริสุทธิ์สูงสุด

น้ำบริสุทธิ์สูงสุดถูกผลิตขึ้นโดยใช้เครื่องจักรและเทคโนโลยีเฉพาะที่สร้างมาเพื่อหน้าที่นี้ โดยหนึ่งในวิธีการทำน้ำบริสุทธิ์สูงสุดคือการกรองผ่านกระบวนการออสโมซิสย้อนกลับ วิธีนี้สามารถกำจัดสารปนเปื้อนแทบทุกชนิดในน้ำได้ รวมถึงอนุภาคที่ไม่ต้องการมากถึง 99% เมื่อทำเช่นนั้น จะบังคับให้น้ำไหลผ่านฟิลเตอร์ที่ละเอียดซึ่งอนุญาตให้น้ำไหลผ่านแต่เก็บรักษาสิ่งปนเปื้อนไว้ เทคนิคอื่นๆ ที่ใช้ในการบำบัดน้ำบริสุทธิ์ระดับสูง ได้แก่ การแยกไอออนด้วยไฟฟ้า (Electrodeionization) — วิธีที่ใช้พลังงานไฟฟ้าเพื่อกำจัดอนุภาคที่มีประจุ และการกรองแบบอัลตราฟิลเตรชัน ซึ่งใช้ฟิลเตอร์เฉพาะทางเพื่อจับอนุภาคเล็กๆ และองค์ประกอบที่อาจทำให้น้ำเสียคุณภาพ กระบวนการเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้มั่นใจว่าน้ำสะอาดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้

ผลกระทบของสิ่งปนเปื้อนต่อพฤติกรรมของเซมิคอนดักเตอร์

แม้แต่ปริมาณความสกปรกเล็กน้อยในน้ำก็สามารถเปลี่ยนแปลงการทำงานของเซมิคอนดักเตอร์ได้อย่างมาก สารโดเป็นความสกปรกที่เพิ่มเข้าไปในเซมิคอนดักเตอร์ระหว่างการผลิตเพื่อแก้ไขคุณสมบัติของมัน แต่แร่ธาตุเช่นแมกนีเซียมและแคลเซียมตกตะกอนบนพื้นผิวของเซมิคอนดักเตอร์ระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ ส่งผลให้ประสิทธิภาพและความทนทานของเซมิคอนดักเตอร์ลดลง แร่เหล่านี้จะกลายเป็นปูนซึ่งอาจขัดขวางการไหลของกระแสไฟฟ้า (วัสดุอื่นๆ เช่นโซเดียมและคลอรีนสามารถทำให้เกิดการกัดกร่อน ซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถกัดเซมิคอนดักเตอร์จนแตกได้ก่อนเวลาอันควร) ดังนั้นจึงเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งที่Ultrapure ส่วนของน้ำในกระบวนการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ต้องปราศจากสิ่งปนเปื้อนทั้งหมดให้มากที่สุด