Zde platí zákon o čistotě: Procesní médium Čistá voda

Polishingystem ©Werner GmbH 2015

Ve výzkumu a výrobě elektronických mikrokomponentů pro obvody, hodiny, medicínskou techniku, senzory a další jsou stále vyšší požadavky na čistící médium - čistou vodu, protože zmenšování struktur u mikrotechnických součástek neustále pokračuje. Tím roste požadavek na iontovou a částicovou čistotu, stejně jako na obsah TOC v čisté vodě.

Zatímco specifikace čisté vody pro analytiku nebo farmaceutický průmysl obvykle zohledňují pouze elektrickou vodivost a jednotlivé ionty, mikroelektronika a mikrostrukturní technika očekávají výrazně rozšířený spektrum: aktuálně platné specifikace v oblasti strukturální velikosti < 0,065 µm již dosahují hranice detekce používané analytiky; což je trvalým bodem diskuse mezi požadavky mikroelektroniky a výrobci zařízení.

Jako specifikace platí zde různé, částečně se překrývající směrnice: zásadní jsou VDI 2083, ASTM D5129 nebo ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors). Každá z těchto směrnic rozlišuje různé kvality podle účelu použití, takže například v mikrostrukturní technice lze podle oblastí strukturálních velikostí (od 1,2 do 0,065 µm) použít osm různých specifikací čisté vody, přičemž každá z nich rozlišuje kvalitu vody podle až 35 parametrů!

Výroba čisté vody probíhá v řadě procesních kroků, rozdělených na Make UP a Polishing. Make UP – příprava od zdroje vody až po skladovací nádrž – je téměř výhradně realizována kombinací kondicionování, reverzní osmózy a CEDI, přičemž dosažená kvalita je obvykle < 0,20 µS/cm, skladovací nádrž slouží k vyrovnání špiček spotřeby. „Polishing“ pak splňuje požadavky mikroelektroniky a mikrostrukturní techniky jako finální krok. Protože čistá voda s hodnotou 18,2 MΩ·cm nebo 0,055 µS/cm nemůže být skladována bez ztráty kvality, musí být zařízení na čištění vody navrženo tak, aby odpovídalo maximálnímu možnému průtoku v okruhu. Polishing se dále dělí na řadu procesních kroků podle požadavků: ihned po čerpadlech je provedena dezinfekce UV zářením (254 nm), převážně dokonce oxidací (185 nm) za účelem redukce organických složek. Následuje zbytkové odstraňování solí do jednotek ppt – u jednotlivých iontů – pomocí vysoce čistého směšovacího iontového výměníku, tzv. Semiconductor-grade Reinstharz.
Rozpuštěné plyny, zejména kyslík, který je zvláště v mikrostrukturní technice silně oxidačně podporující, jsou po zařízení na čištění vody pomocí vakuové membránové odplynění, částečně s použitím vysoce čistého dusíku jako odplyňovacího plynu, sníženy na několik ppb. Částice jsou v oblasti mikroelektroniky a mikrostrukturní techniky rovněž nežádoucí, jako poslední krok následuje mikro- nebo ultrafiltrace. Mikrofiltrace je používána pro částice velikosti 0,2 až 0,05 µm; vyšší požadavky na částicovou čistotu splňuje ultrafiltrace po mikrofiltraci. Werner již více než 30 let nabízí speciálně přizpůsobené SUPERAQUADEM® filtrační systémy pro polishing s výkonem až 20 m³/h.

Tato systémová řada SUPERAQUADEM® je individuálně vybavena podle specifických požadavků zákazníka se všemi nezbytnými procesními kroky. Díky modulární konstrukci je možné i po letech přidat další procesní krok, například pro splnění nových požadavků v oblasti specifikace částic nebo rozpuštěného kyslíku. Rozvod potrubí komponent i realizace okruhu jsou u Wernera prováděny zkušeným a vyškoleným týmem plastových svářečů s počítačem řízenými svářečskými stroji, volitelně bezkontaktní infračervenou svářečkou nebo v bezrámové a bezdrážkové metodě WNF® v závislosti na požadavcích, případně v mobilním čistém prostoru. Jako materiály se podle specifikovaných požadavků na čistotu osvědčily beta-krystalizované PP-H nebo PVDF.

Protože samotná technologie úpravy vody v posledních letech nezaznamenala revoluční pokroky, dnešní požadavky se především týkají čistoty použitých materiálů, výrobních technik a udržitelnosti bilance vody a odpadních vod. Wernerovy systémy na výrobu čisté vody profitují z hygienického designu technologií a procesů v segmentu farmacie, což zajišťuje extrémně vysokou kvalitu zpracování i v mikrostrukturním rozsahu.

Kromě kompaktních systémů Point-of-Use pro výrobu čisté vody do laboratoří nabízí Werner GmbH systém SUPERAQUADEM® na výrobu čisté vody s komponenty z průmyslové high-endové oblasti.