这确实是真的,而且这个水还不是一样平常的水!
那么究竟会用多少水呢?
我们来看看范例芯片制造企业的用水量。根据英特尔、联发科技、三星等企业一些公开的数据和宣布,其耗水量每天多达数千万至数亿升。
以三星公司为例,其在韩国京畿道的芯片工厂每天的水花费量高达400万至500万升,相称于1.5万到2万户家庭的日用水量。而台积电每天则须要利用10万吨的超纯水来洗芯片!

究竟这么大量的水是用来干什么了呢?
其实在芯片制造中的晶圆洗濯、刻蚀、薄膜生产等多个阶段,都须要用到大量的水。
以晶圆洗濯为例,可以说它是芯片制造过程中最耗水的环节。晶圆洗濯的紧张目的是去除晶圆表面在加工过程中产生的各种污染物,以确保晶圆表面清洁度。
用水多是由于晶圆洗濯并非只洗濯一次,而是要前辈行预洗濯,这时将晶圆浸泡在去离子水中利用超声波洗濯机或喷淋装置进行洗濯,打消晶圆表面的可溶解的有机物以及大颗粒杂质。
接着进行紧张洗濯,这时就会有效的去除表面的有机物和无机物。接着还有后处理,后处理的时还会采取漂洗、去离子水浸泡等操作步骤。
这还只是芯片制造个中一个环节,再比如刻蚀,为了担保刻蚀的效果就得预防设备过热,而防过热的方法便是外接工艺冷却水。
然而刻蚀过程中利用的介质也得掌握好温度,如果介质温度过高或者不稳定,会导致刻蚀质量不稳定,涌现不良品,办法还是利用工艺冷却水来掌握温度。
到薄膜成长工艺时也同样须要水,在薄膜成长过程中,须要利用到一些化学溶液。这些溶液在配制和利用过程中也须要利用到超纯水。
为了担保薄膜的质量和性能,就须要确保化学溶液的纯度和稳定性,因而超纯水又是不二选择的根本。
当然这里所说的超纯水可不是一样平常的水,想要得到超纯水须要一个严苛的制备过程。
芯片制造用的超纯水是什么?纯水实在是一种经由分外处理的水,根据指标的不同分为一级、二级、三级纯水和超纯水。
三级纯水的电导率常日要小于50 μS/cm(25℃),水中许可存在一定含量的溶解的固体物质和有机物,还可能存在较高含量的微生物,但这种水只适用于一样平常洗濯、工业用场。
二级纯水的电导率哀求提高了一点,常日哀求小于10 μS/cm(25℃)。水中存在较低含量的溶解的固体物质和有机物,许可存在中等含量的微生物,但也只适用于一样平常实验室、洗濯、冷却等用场。
一级纯水的电导率就哀求很严格了,常日小于1.0 μS/cm(25℃)。水中的溶解的固体物质、有机物、微生物含量都哀求很低。这种水就可以用于电子工业、制药、扮装品生产等,这都是对水质哀求较高的领域。
超纯水顾名思义是一种哀求更为“苛刻”的水,它一种经由去离子、去气体、去微生物的高度纯净的水。
按照电导率的指标来说哀求小于0.055 μS/cm(25℃)!
溶解的固体物质、有机物、微生物哀求完备不含,这种水中除了水分子外,险些没有任何杂质,也便是险些去除氧和氢以外所有原子的水。
而芯片制造中大量用的便是这种水。
由于制取工艺的哀求较为繁芜,须要进行预处理、反渗透、电离子交流、EDI系统、抛光树脂和终端超滤等几个过程。而且须要掌握各个环节的参数,如压力、温度、流量等,才能保超纯水的质量和产量。
以是芯片厂房常日采取的是中心供水系统,便是利用一套装置完成超纯水的制备,再分散供到须要用水的终端。
而当这些“纯洁”的水经由了加工设备之后,他的义务也就完成了,就变成了废水。
芯片制造企业的废水由于制造过程中会用到各种各样的试剂、气体、化学药品,这也就决定了生产后的废水身分相称繁芜。
比如,洗濯设备和蚀刻设备会产生酸碱类的废水。化学气相沉积和光刻胶剥离过程会产生有大量有机溶剂的废水,如丙酮、甲醇、乙醇等,这些物质对生物具有毒性,且难以生物降解。
镀膜和研磨工艺还会产生重金属污水,废水中含有铜、镍、铬、铅等重金属离子。这些重金属离子可以在生物体内吸附、积累,不仅对人对海洋里生物同样具有危害,而且还会日积月累的增加。
由于全体工艺流程繁芜,废水还可能是其他的有害身分,比如含有氟化物、氯化物、无机盐等。
以是芯片制造后的产生的废水必须要经由合理、妥当的处理。
一样平常会前辈行预处理阶段:紧张去除废水中的悬浮物、油污及部分可沉淀物质。之后进行pH值中和调节,利用酸碱中和反应将水的PH值调节至适中。
对付重金属离子,须要利用一些沉降剂将其沉淀然后肃清或者采取特定树脂吸附并交流废水中的重金属离子。
有机废水可以利用微生物降解有机物,或者通过天生强氧化剂彻底分解有机污染物。
当然为了提升废水的不雅观感,还会采取活性炭吸附、化学氧化等对废水进行有效的脱色处理。终极确保废水达到当地哀求的排放标准。
我国芯片家当面临的其它寻衅
当然芯片制造企业中用水量大只是其发展过程所面临问题的冰山一角。
近年来,我国芯片产量不断增长。2024年1-2月份,我国芯片产量达到了704.2亿块,同比增长高达59%,刷新了历史增速记录。
然而,只管产量有所增长,但我国芯片的自给率仍旧较低。我国政府设定的目标是在2025年完成芯片自给,使国产芯片自给率达到70%。
估量到2027年,我国在成熟工艺制程芯片产能份额将由2023年的30%大幅提升至39%以上,这意味着我们在芯片领域也进入了快车道。
我国芯片家当链上游的参与者紧张包括硅片、光刻胶、CMP抛光液等原材料的供应商。众所周知,由于国外市场对付我国芯片的入口限定和技能封锁,我国芯片家当在供应链方面面临不小的寻衅。
智能芯片行业对人才的需求量巨大,但人才供给却存在一定的缺口。这也给我们的教诲提出了芯片研发领域专业专项的培养哀求,以能加强研发和创新,提高我们的自主创新能力,提升整体软实力。
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