Optimisation de la gestion du cycle de l’eau dans la fabrication de semi-conducteurs

Des solutions avancées pour garantir une qualité d’eau ultra-pure

Une gestion efficace du cycle de l’eau est cruciale dans la fabrication de semi-conducteurs en raison de l’utilisation intensive d’eau ultrapure (UPW) dans divers processus. L’industrie des semi-conducteurs est le plus grand consommateur d’UPW au monde, ce qui nécessite des protocoles rigoureux pour gérer et recycler efficacement cette ressource.

L’instrumentation METTLER TOLEDO Thornton surveille toutes les étapes de la purification de l’eau en ligne, tandis que les instruments de laboratoire METTLER TOLEDO sont idéaux pour les contrôles ponctuels de la qualité de l’eau en laboratoire et les applications en ligne.

Le cycle de l’eau dans la fabrication des semi-conducteurs commence par l’arrivée de l’eau brute (1) dans l’usine, où elle subit des étapes de prétraitement (2), de maquillage et de polissage (3). Une fois poli, l’UPW est distribué à l’usine de fabrication (4 - Fab), où il est utilisé dans de multiples outils et processus, tels que le nettoyage, la gravure et la planarisation chimico-mécanique (CMP). Après utilisation, l’eau est souvent récupérée (5) pour être recyclée dans la boucle UPW, utilisée dans d’autres applications telles que les chaudières et les épurateurs (11), ou traitée comme un déchet (6) en fonction de ses niveaux de contamination.

Paramètres clés en ligne dans la gestion du cycle de l’eau

La résistivité et le carbone organique total (COT) sont essentiels pour surveiller la qualité de l’UPW. Par exemple, la résistivité ne doit pas être inférieure à 18,18 méga ohms par centimètre à 25 ° C, et les niveaux de COT doivent être inférieurs à 1 partie par milliard (ppb).
L’oxygène dissous (OD) est essentiel pour prévenir la contamination. Les capteurs optiques d’oxygène dissous de Thornton offrent une longue durée de vie et nécessitent un entretien minimal, ce qui les rend idéaux pour maintenir de faibles niveaux d’oxygène dissous.
Le pH et la conductivité sont essentiels dans les processus de neutralisation des déchets, en particulier lorsqu’il s’agit de produits chimiques nocifs comme l’acide fluorhydrique ou l’ammoniac. L’utilisation des bons capteurs de pH garantit une élimination en toute sécurité et le respect des réglementations environnementales.
La surveillance de la silice et du sodium permet de maintenir la santé des piles à lit mixte ou d’électrodéionisation, qui sont essentielles à la purification de l’eau.

Autres paramètres hors ligne pour la qualité de l’eau

Surveillance des contaminants organiques dans l’eau ultrapure utilisée dans les usines de semi-conducteurs. La spectrophotométrie UV/Vis peut détecter les composés organiques à l’état de traces en mesurant le spectre d’absorbance, garantissant ainsi que l’eau répond à des normes de pureté élevées.

L’analyse des métaux lourds mesure l’absorbance de contaminants spécifiques, garantissant ainsi que les processus de traitement des eaux usées sont efficaces et conformes aux réglementations environnementales.

Impact environnemental et durabilité

L’industrie des semi-conducteurs se concentre de plus en plus sur la réduction de son empreinte eau. Dans diverses régions, la législation impose des niveaux élevés de réutilisation et de récupération de l’eau, souvent jusqu’à 90 %. La séparation et le traitement efficaces des flux de déchets, tels que la neutralisation de l’acide fluorhydrique et la conversion de l’ammoniac pour un déchargement sûr, sont des étapes essentielles de ce processus.

Technologie de capteur avancée

Une gestion efficace du cycle de l’eau dans la fabrication de semi-conducteurs ne consiste pas seulement à garantir la meilleure qualité de l’eau ultra-résistante, mais aussi à maintenir la responsabilité environnementale. En utilisant une technologie de capteurs avancée et en adhérant à des protocoles de surveillance et de maintenance rigoureux, les installations de semi-conducteurs peuvent optimiser leur utilisation de l’eau, assurer la conformité aux normes réglementaires et contribuer à la durabilité environnementale.

METTLER TOLEDO Thornton propose une gamme complète de sondes et d’analyseurs, notamment des sondes de pH, de conductivité, de résistivité, de COT, d’oxygène dissous, de détection microbienne et de silice. La technologie ISM (Intelligent Sensor Management) offre des diagnostics prédictifs, un étalonnage adaptatif et des alertes de maintenance, améliorant ainsi l’efficacité opérationnelle et réduisant les temps d’arrêt.

Les analyses d’eau hors ligne effectuées ponctuellement permettent de vérifier la précision du système de surveillance en ligne, avec des applications pour les instruments de paillasse telles que la densité, l’indice de réfraction, le pH, la conductivité, les ions et l’oxygène dissous (OD),le titrage et les mesures UV/Vis.

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