Semi-conducteurs et composants électroniques

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Vue éclairée d'une puce semi-conductrice survolant une carte de circuit imprimé d'interconnexion.

"Be Right"! Choisissez la bonne solution d'analyse et de surveillance de la qualité de l'eau ultrapure

Les usines de fabrication de semi-conducteurs et de puces doivent utiliser une eau de la plus haute qualité (appelée « eau ultrapure ») pour produire différents composants, des puces électroniques aux LED, en passant par les smartphones, les écrans plats, les plaquettes de silicium et bien plus encore.

L'eau ultrapure (également appelée « eau hautement purifiée ») est une eau exempte d'impuretés et de contaminants tels que les microbes, les minéraux et les bactéries. Sa production fait l'objet de spécifications et de directives très strictes.

Consommation d'eau importante = coûts élevés, problèmes de pénurie d'eau

Une grande usine de fabrication peut facilement utiliser plus de 10 millions de gallons d'eau ultrapure chaque jour lors de différents procédés d'usines de semi-conducteurs tels que l'épuration de l'eau, le rinçage propre, le débitage en dés, la rectification et, bien sûr, la production d'eau ultrapure.

Cette forte consommation d'eau implique d'autres défis :

Conservation, recyclage et réutilisation de l'eau
Problèmes de qualité dus à l'encrassement des systèmes de rinçage
Réduction des produits chimiques
Economies d'énergie et réduction des coûts d'exploitation
Elimination des contaminants (liés aux matières toxiques et aux produits chimiques dans le rejet des eaux usées)
Respect des réglementations de conformité, notamment en matière de carbone organique total (COT) et de silice

Soyez confiant du début à la fin avec Hach

Associez-vous à Hach pour gérer l'eau. Grâce à nos solutions en ligne et en laboratoire avec contrôle des procédés en temps réel, nous pouvons vous aider à garantir la qualité de l'eau ultrapure dont vous avez besoin, à optimiser l'utilisation des composants et l'efficience de votre cycle d'eau, à améliorer l'efficacité opérationnelle, à réduire les temps d'arrêt des équipements et bien plus encore.

Pour en savoir plus, consultez la brochure sur les semi-conducteur et le guide de sélection liés aux applications de gestion de l'eau dans le domaine des composants électroniques et des semi-conducteurs.

Qu'il s'agisse de traiter l'eau de source, de surveiller et d'analyser les eaux usées ou de produire de l'eau ultrapure, vous pouvez compter sur Hach.

Présentation du procédé de fabrication des semi-conducteurs

Unité de fabrication des composants électroniques : principaux composants des systèmes de recyclage de l'eau ultrapure et des eaux usées industrielles

Eau du robinet
Production d'eau ultrapure
Système de recyclage
Boucle de gestion de l'eau ultrapure
Eau de rinçage
Planarisation chimico-mécanique
Fabrication
Traitement des eaux usées
Rejet
Eaux usées industrielles organiques
Eau recyclée prétraitée

Organigramme des procédés

Prétraitement

Bassin d'eau brute

Milieu filtrant MMF ACF

Déionisation (en option)

Osmose inverse (double passe commune)

Usine d'appoint

Principal

Echange d'ions

Traitement des UV (185 nm)

Dégazeur (en option)

Bassin de perméat

Bassin d'eau ultrapure (ozonation en option)

Traitement des UV (185 nm)

Nitrure de bore hexagonal, h-BN

Dégazage (tour ou membrane)

Usine de polissage

Fabrication

Filtres pour point d'utilisation

Filtres finaux

Lit mélangé de polissage

Organigramme de fabrication

Consommation d'eau ultrapure lors du procédé de fabrication des semi-conducteurs

	Amincissement du silicium* * (rectification)	de SiO ₂ Formation de couches	Photolithographie* * (lithographie)	Gravure* *

	Extraction* *	Stabilisation du débit d'électricité	Galvanoplastie* *	*Légende des schémas* **Consommation d'eau ultrapure et production d'eaux usées

Légende des symboles

Réduire la consommation d'eau douce
Réduire le volume de rejet
Réduire la consommation d'électricité
Réduire la consommation de carburant
Réduire les coûts opérationnels
Améliorer la productivité
Réduire les risques de conformité

Applications associées aux semi-conducteurs et aux composants électroniques

Eau d'entrée/brute

Tout commence à la source. La constance et la pureté de votre eau d'entrée ou de votre eau brute affectent considérablement la qualité de l'eau utilisée tout au long du procédé de production des semi-conducteurs. Lorsqu'elles doivent respecter des normes et des directives strictes, il est impératif que les usines de fabrication disposent dès le début des systèmes, équipements et technologies de test de l'eau appropriés, afin de respecter les réglementations ainsi que les délais de production.

En utilisant des instruments précis et en effectuant une analyse en temps réel pour surveiller les variations de la qualité de l'eau entrante, l'efficacité des filtres et l'activité microbiologique, vous serez prêt à affronter tous les défis potentiels et à établir un système fiable contribuant à réduire les coûts.

Réduire la consommation d'eau douce

Suggestion de paramètres à surveiller :

Voir les solutions de Hach

pHD sc : capteur de pH numérique - Usage général

Analyseur de COT en ligne BioTector B7000i

Analyseur de COT BioTector B3500c

Module de sonde du transmetteur SC1000 pour 4 capteurs maximum

Capteur numérique de conductivité inductive 3700

Analyseur de COT/TN/TP BioTector B7000

Module d'affichage du transmetteur SC1000

Capteurs numériques de conductivité à contact 3400

Capteur de conductivité 8310

Transmetteur SC4500 avec Prognosys et sortie LAN + mA

Analyseur de COT BioTector B3500ul

Capteur numérique de conductivité inductive 3798-S sc

Rivière de montagne représentant une source d'eau brute.

Contrôle des procédés/de la production

Lors de la production de puces électroniques, la première étape consiste à créer un substrat de silicium monocristallin, qui est ensuite utilisé pour créer des disques ou des plaquettes. Qu'il s'agisse de rincer ou de positionner les composants individuels sur un disque ou une plaquette, le facteur clé est la puretépureté lors de chaque étape de la production.

Tous les procédés doivent être effectués avec précision, sans aucune impureté. Les particules en suspension dans l'air et les agents de rinçage doivent faire l'objet d'une surveillance stricte dans des salles blanches, les agents de rinçage devant être aussi purs que possible. Pour garantir la qualité de l'eau ultrapure, il est nécessaire d'analyser l'eau de manière aussi précise que possible, à des concentrations aussi faibles que possible.

Réduire les coûts opérationnels
Améliorer la productivité

Suggestion de paramètres à surveiller :

Conductivité de l'eau ultrapure combinée au système de certification de conductivité Hach (Purecal)
Turbidité ultra-faible
Chlore ultra-faible
Silice
Sodium
Oxygène dissous (OD)
Hydrogène dissous
Dioxyde de carbone dissous
ATP

Voir les solutions de Hach

LDO sc - Sonde d'OD

Capteurs de solides en suspension et de turbidité - Solitax sc

Module de sonde du transmetteur SC1000 pour 4 capteurs maximum

Turbidimètre laser basse valeur TU5300sc

Capteur numérique de conductivité inductive 3700

Analyseur d'oxygène portatif Orbisphere 3100

Capteur de LDO Orbisphere K1100

Module d'affichage du transmetteur SC1000

Turbidimètre laser de laboratoire TU5200

Capteurs numériques de conductivité à contact 3400

Transmetteur SC4500 avec Prognosys et sortie LAN + mA

Capteur d'hydrogène Orbisphere 312xx

Capteur numérique de conductivité inductive 3798-S sc

Capteur Orbisphere 312xx

Technicienne plaçant un circuit imprimé sur une chaîne d'assemblage dans une usine.

Traitement des effluents

La nécessité de réduire l'impact environnemental tout en continuant de disposer de sources d'eau propre impose de nombreuses limites aux installations actuelles et futures. La gestion des effluents est un procédé qui commence par la prise de mesures en laboratoire, puis passe par le contrôle automatique des procédés en ligne et, pour finir, par les systèmes d'optimisation intelligents.

De la neutralisation chimique à l'échantillonnage et au traitement des boues, une surveillance efficace et importante peut contribuer à réduire les coûts d'exploitation liés aux déchets et au traitement. Agissez en temps réel sur les paramètres fluctuants tout en optimisant l'efficacité et en minimisant les violations au niveau systémique grâce à une mise en œuvre continue, fiable et précise du système d'analyse de l'eau.

Réduire le volume de rejet

Suggestion de paramètres à surveiller :

Turbidité
Solides en suspension
pH
Fluorure
Aluminium
Phosphate
Cuivre
Fer
Carbone organique total (COT)

Voir les solutions de Hach

pHD sc : capteur de pH numérique - Usage général

Analyseur de phosphate Phosphax sc

Analyseur de COT en ligne BioTector B7000i

Capteurs de solides en suspension et de turbidité - Solitax sc

Capteur de pH différentiel analogique

Analyseur de COT BioTector B3500c

Module de sonde du transmetteur SC1000 pour 4 capteurs maximum

Turbidimètre laser basse valeur TU5300sc

Analyseur de COT/TN/TP BioTector B7000

Module d'affichage du transmetteur SC1000

Turbidimètre laser de laboratoire TU5200

Systèmes de filtration d'échantillons Filtrax

Transmetteur SC4500 avec Prognosys et sortie LAN + mA

Analyseur de COT BioTector B3500ul

Analyseur de phosphate EZ1031 (procédé au vanadate de coloration jaune) PO₄-P

Analyseur d'aluminium Al(III) EZ1001

Analyseur de fluorure EZ3007

Vision à travers un grand tuyau d'eau s'écoulant vers une masse d'eau.

Laboratoire AQ/CQ

Le contrôle des procédés de fabrication à volume élevé peut s'avérer difficile en raison de volumes excessifs de données de procédés, d'outils et de systèmes de surveillance. Pour assurer un contrôle qualité optimal, il est crucial d'éviter les conditions de traitement anormales, les pannes et les erreurs humaines. Lorsque vous combinez les vérifications de votre laboratoire AQ/CQ aux mesures des procédés en temps réel, vous garantissez que l'équipement du procédé reste homologué et que ses valeurs demeurent dans la fenêtre de tolérance.

Le fait de comprendre les différentes méthodes disponibles vis-à-vis de vos besoins spécifiques en matière de test vous permet de prendre les bonnes décisions pour votre usine et votre produit final. Ne laissez rien au hasard.

Réduire les risques de conformité

Suggestion de paramètres à surveiller :

Aluminium
Calcium
Chlorure
Couleur
Cuivre
Fluorure
Dureté/ Alcalinité
Fer
pH
Phosphate
Silice
Sodium
Carbone organique total (COT)
Turbidité

Voir les solutions de Hach

Module de sonde du transmetteur SC1000 pour 4 capteurs maximum

Module d'affichage du transmetteur SC1000

Transmetteur SC4500 avec Prognosys et sortie LAN + mA

Analyseur d'aluminium Al(III) EZ1001

Analyseur de fluorure EZ3007

Technicien portant des gants de protection et examinant la turbidité de l'eau dans un laboratoire.

Réutilisation de l'eau

La réduction de l'impact environnemental est une raison majeure pour optimiser la réutilisation de l'eau. La réutilisation de l'eau, y compris l'eau récupérée et recyclée, est l'une des méthodes que les usines peuvent employer pour améliorer les pratiques de durabilité et préserver les normes de qualité de l'eau en réduisant leur dépendance envers les sources externes.

La rareté de l'eau étant un grave problème à l'échelle mondiale, il est de plus en plus nécessaire de gérer l'impact de la consommation d'eau des procédés de production et d'envisager des moyens d'optimiser la réutilisation de l'eau tout en garantissant la qualité des produits.

La récupération et la réutilisation des eaux usées issues d'un procédé de fabrication nécessitent un certain traitement, qu'il soit basique ou rigoureux. En surveillant les paramètres et les composés tels que le pH, le COT, la DBO, la DCO et les TSS, et ce de bout en bout, les opérateurs de traitement seront équipés pour prendre des décisions plus éclairées et disposeront des connaissances nécessaires pour évaluer en permanence la qualité de l'eau et améliorer l'efficacité du procédé de traitement à des fins de réutilisation.

Réduire les coûts opérationnels

Suggestion de paramètres à surveiller :

Conductivité de l'eau ultrapure
Niveau de pH de l'eau ultrapure
Turbidité ultra-faible
Chlore ultra-faible
Silice
ATP

Voir les solutions de Hach

pHD sc : capteur de pH numérique - Usage général

Capteurs de solides en suspension et de turbidité - Solitax sc

Capteur de pH différentiel analogique

Module de sonde du transmetteur SC1000 pour 4 capteurs maximum

Turbidimètre laser basse valeur TU5300sc

Capteur numérique de conductivité inductive 3700

Module d'affichage du transmetteur SC1000

Turbidimètre laser de laboratoire TU5200

Capteurs numériques de conductivité à contact 3400

Capteur de conductivité 8310

Transmetteur SC4500 avec Prognosys et sortie LAN + mA

Capteur numérique de conductivité inductive 3798-S sc

Série de membranes d'osmose inverse au sein d'une usine.

Vapeur et électricité

La surveillance est essentielle. Une eau d'alimentation incorrecte, des impuretés, une défaillance des tubes de condenseur et un excès d'air... Voici quelques-uns des pièges/dangers qui peuvent entraîner l'encrassement des systèmes, des dysfonctionnements, des réparations longues et des coûts imprévus importants.

Grâce à des mesures précises et opportunes, vous pouvez rapidement identifier les problèmes (corrosion, transport de fer, encrassement, etc.) susceptibles de nuire à la production et de raccourcir la durée de vie de votre équipement. Protégez vos installations contre la prolifération microbienne à l'intérieur des tours de refroidissement, la corrosion des canalisations, des condenseurs et des sécheurs au fil du temps, et les fuites potentielles dans les échangeurs thermiques en utilisant des outils de surveillance et d'analyse précis et continus.