Itt érvényes a tisztasági törvény: folyamatközeg tiszta víz

Polier rendszer ©Werner GmbH 2015

Az elektronikus mikroalkatrészek kutatásában és gyártásában, mint például kapcsolások, órák, orvostechnika, szenzorok és mások, egyre magasabb követelményeket támasztanak a tiszta víz közeggel szemben, mivel a mikrotechnikai alkatrészek szerkezetének csökkenése folyamatosan halad előre. Ezért folyamatosan nő az ion- és részecskementesség, valamint a TOC-tartalom iránti igény a tiszta vízben.

Míg a tiszta víz specifikációi az analitikában vagy a gyógyszeriparban általában csak az elektromos vezetőképesség mellett néhány iont vesznek figyelembe, addig a mikroelektronikában és mikrostruktúrák technológiájában egy jelentősen bővített spektrumot várnak el: a jelenleg hatályos specifikációk egy < 0,065 µm szerkezeti méret esetén már elérik az alkalmazott analitikai módszerek kimutatási határát; ez állandó vitatéma a mikroelektronika követelményei és a berendezésgyártók között.

Specifikációként itt különböző, időnként átfedő irányelvek érvényesek: főként a VDI 2083, ASTM D5129 vagy az ITRS (International Technology Roadmap for Semiconductors). Mindegyik irányelv különböző minőségeket különböztet meg felhasználási céltól függően, így például a mikrostruktúrák technológiájában a szerkezeti mérettartománytól (1,2 µm-től egészen 0,065 µm-ig) függően nyolc különböző tiszta víz specifikáció alkalmazható, mindegyik akár 35 paraméterben is megkülönbözteti a víz minőségét!

A tiszta víz gyártása számos folyamatlépésben történik, melyeket Make UP és Polishing szakaszokra osztunk. A Make UP – azaz a tápláló víz előkészítése a tárolóedényig – szinte kivétel nélkül kondicionálás, fordított ozmózis és CEDI kombinációjával valósul meg, ahol elért minőség általában < 0,20 µS/cm; a tárolóedény a fogyasztási csúcsok kiegyenlítésére szolgál. A „Polishing” végzi el a mikroelektronika és mikrostruktúrák követelményeinek megfelelő végső lépést. Mivel a tiszta víz 18,2 Mohmxcm vagy 0,055 µS/cm értékkel, minőségromlás nélkül nem tárolható, a polírozónak a lehető legnagyobb átfolyási mennyiségre kell méretezve lennie a körvezetékben. A polírozás ismét számos folyamatlépésre tagolódik a követelményektől függően: közvetlenül a nyomtatóhőmérséklet-szivattyúk után UV-fénnyel (254 nm) történő fertőtlenítés, mely főként oxidációként (185 nm) történik a szerves alkotórészek csökkentése érdekében. A következő, egyes ionokra vonatkozó, alacsony ppm tartományig tartó maradék-eltávolítás egy magas tisztaságú, kifejezetten erre az alkalmazásra gyártott kevert gyanta-ioncserélővel történik, az úgynevezett félvezető minőségű tiszta gyantával.
Oldott gázok, különösen a mikrostruktúrák szempontjából erősen oxidációt fokozó oxigén, a tiszta gyantás polírozó után vákuumos membrángázmentesítéssel, részben magas tisztaságú nitrogénnel sztrippelve, néhány ppb-ra csökkenthető. A részecskék a mikroelektronika és mikrostruktúrák területén szintén nem kívánatosak, ezért az utolsó lépésként mikro- vagy ultrafiltráció következik. A mikrofiltráció 0,2 és 0,05 µm közötti részecskeméretre alkalmazható; a magasabb részecskementességi követelményeket ultrafiltrációval érik el a mikrofiltráció után. A polírozáshoz Werner több mint 30 éve kínál kifejezetten az adott követelményekhez igazított SUPERAQUADEM® Polishers rendszereket, akár 20 m³/h teljesítménnyel.

Ezek a SUPERAQUADEM® rendszercsaládok egyedileg az ügyfél specifikációi szerint vannak felszerelve minden szükséges folyamatlépéssel. A moduláris kialakítás lehetővé teszi, hogy akár évek múltán is egy újabb lépést adjanak hozzá, például a részecskeméret vagy oldott oxigén új követelményeinek megfelelően. A komponensek csővezetékeinek kialakítása, valamint a körvezeték megvalósítása Wernernél tapasztalt és képzett műanyag szerelők csapatával történik, számítógép-vezérelt hegesztőgépekkel, választhatóan érintésmentes infravörös hegesztéssel vagy Wulst- és horony nélküli WNF® hegesztési eljárással, a követelményektől függően akár mobil tisztatéri sátorban is. A felhasznált anyagok a megadott tisztasági követelményektől függően beta-nukleált PP-H vagy PVDF.

Mivel az utóbbi években a gyártástechnológia nem mutatott forradalmi fejlődést, a mai követelmények elsősorban az alkalmazott anyagok tisztaságában, a gyártási technikákban és a víz- és szennyvíz-egyensúly fenntarthatóságában fogalmazódnak meg. Werner tiszta víz rendszerei a gyógyszeripar higiénikus kialakításának köszönhetően rendkívül magas feldolgozási minőséget biztosítanak még mikrostruktúrák területén is.

Azon kívül, hogy a laboratóriumi tiszta víz előállítására szolgáló pont-helyi kompakt rendszerek mellett Werner GmbH egy ipari csúcskategóriás SUPERAQUADEM® tiszta víz rendszert kínál komponensekkel.