Silicon wafer for microchop and solar panel production

Halbleiter und Photovoltaik

Hochreines, so genanntes „ultra pure water“ (UPW) ist für die Bearbeitung von Wafern oder die komplexen, nasschemischen Verfahrensschritte der Fotolithografie bei der Fertigung von Mikro- und Nanoelektronik unentbehrlich. Mit solchen Verfahren werden Halbleiterbauelemente wie Computerprozessoren, Speicherchips, Leuchtdioden (LED, light-emitting diode), Flüssigkristall (LC, liquid crystal)- und LED-Displays oder Photovoltaikmodule hergestellt. Auch in der Mikrosystemtechnik kommt UPW zum Einsatz, etwa bei der Herstellung und Bearbeitung miniaturisierter mechanischer Bauteile für Mikropumpen, -motoren und -ventile. Hochreines Wasser ist eine wichtige Voraussetzung dafür, Ablagerungen und Verunreinigungen auf filigranen Strukturen bis hinab in den Nanometerbereich zu vermeiden oder zu entfernen, die sonst zu Produktionsfehlern und unvertretbar hohen Ausschussraten führen würden. In dem Maße, wie die Elektronik in immer kleinere Dimensionen vordringt, steigen kontinuierlich auch die Qualitätsanforderungen an UPW. 

Spezielle Ionenaustauscherharze aus dem Sortiment Lewatit® UltraPure (UP) tragen entscheidend dazu bei, hochreines Wasser zuverlässig und effizient zu erzeugen. Dazu zählen sowohl Einzelharze als auch Arbeitsmischbetten und Endpolisher. Sie alle zeichnen sich durch eine besonders geringe Freisetzung von organischen Bestandteilen aus, tragen also nur wenig zur Erhöhung der TOC-Konzentration im Prozessverlauf bei (niedriges ΔTOC, total organic carbon). Außerdem ist auch der Eintrag von Metallen und Partikeln bis hinab in den Nanometerbereich auf ein Minimum reduziert. 

Zur Erzeugung von UPW wird Frischwasser oder aus dem Prozess zurückgeführtes Wasser zunächst demineralisiert. Daran schließt sich eine Feinreinigung an, um die geforderten, extrem niedrigen Leitfähigkeiten erreichen zu können. Wasser höchster Reinheit wird nach dem Endpolishing mit speziellen Ionenaustauschern erhalten. Wenn erforderlich, wird der Partikelgehalt des Wassers zusätzlich durch Filtrationsschritte vermindert.   

Ergänzend zu Filtrationsschritten ermöglichen es spezielle Ionenaustauscher, die Bildung von Partikeln durch Harzerosion im Zuge der UPW-Herstellung von vorne herein zu vermeiden. Dazu wird das aggressive Wasserstoffperoxid aus dem Wasser entfernt.

Unsere Auslegungssoftware LewaPlus® ist in der Lage, verschiedene Kombinationen von Ionenaustauscherharzen und Austauschstufen maßgeschneidert abzubilden und hinsichtlich ihrer Eigenschaften zu analysieren. Damit erhält der Anwender ein Höchstmaß an Sicherheit, die optimale Aufbereitungslösung für das jeweilige Speisewasser und die jeweils benötigte Prozesswasserqualität zu erhalten.

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