Hạt nhựa trao đổi ion trong ngành bán dẫn – quang điện là vật liệu không thể thiếu trong hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết (Ultra Pure Water – UPW). Chất lượng nước không đạt yêu cầu có thể gây nhiễm ion trong các công đoạn làm sạch vật liệu bán dẫn, làm mất ổn định quy trình công nghệ và ảnh hưởng đến tỷ lệ sản phẩm đạt chuẩn. Quý khách vui lòng theo dõi bài viết sau của ATS Water Technology để tìm hiểu chi tiết hơn. 

1. Các ứng dụng của hạt nhựa trao đổi ion trong công nghiệp bán

Hạt nhựa trao đổi ion trong ngành bán dẫn không chỉ được sử dụng để khử ion thông thường, mà còn là giải pháp kỹ thuật để đảm bảo độ ổn định lâu dài của chất lượng nước UPW trong điều kiện vận hành liên tục và yêu cầu kiểm soát nghiêm ngặt.

1.1. Vai trò của hạt nhựa trao đổi ion trong xử lý nước siêu tinh khiết

Trong hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết cho ngành bán dẫn – quang điện, hạt nhựa trao đổi ion được sử dụng trong các cột trao đổi ion chuyên dụng, bao gồm cột trao đổi cation, cột trao đổi anion và cột mixed bed. Các cột này thường được bố trí sau hệ thống RO 2 cấp và EDI, đóng vai trò là công đoạn đánh bóng cuối cùng (polishing step).

Cụ thể, hạt nhựa trao đổi ion trong ngành bán dẫn được sử dụng trong các quy trình sau:

  • Khử ion hoàn toàn (final deionization) các ion hòa tan còn sót lại sau RO hoặc EDI.
  • Đánh bóng nước UPW nhằm đạt điện trở suất theo yêu cầu công nghệ.
  • Cấp nước cho các công đoạn rửa wafer và làm sạch bề mặt bán dẫn.
  • Cung cấp nước siêu tinh khiết cho thiết bị và quy trình trong phòng sạch.

Nhờ cơ chế trao đổi ion giữa pha rắn và pha lỏng, hệ thống sử dụng hạt nhựa cho phép kiểm soát chặt chẽ chất lượng nước đầu ra, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của tiêu chuẩn UPW trong ngành bán dẫn.

Vai trò của hạt nhựa trao đổi ion trong xử lý nước siêu tinh khiết

1.2. Các lĩnh vực ứng dụng hạt nhựa trong công nghiệp bán dẫn – quang điện

Hạt nhựa trao đổi ion trong ngành bán dẫn được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết, phục vụ trực tiếp cho ứng dụng hạt nhựa trong ngành điện tử bán dẫn và quang điện, nơi chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định và độ tin cậy của quá trình công nghệ.

Các lĩnh vực ứng dụng chính bao gồm:

  • Sản xuất wafer silicon và vật liệu bán dẫn
  • Chế tạo vi mạch, chip và linh kiện bán dẫn
  • Ngành LED, LCD, OLED và thiết bị hiển thị
  • Sản xuất cell và module quang điện
  • Hệ thống cấp nước cho phòng sạch và tiện ích công nghệ

Ở tất cả các lĩnh vực trên, yêu cầu chung là hàm lượng ion trong nước phải được kiểm soát ở mức cực thấp, đảm bảo không gây ảnh hưởng đến bề mặt vật liệu và độ ổn định của quy trình sản xuất.

Các lĩnh vực ứng dụng hạt nhựa trong công nghiệp bán dẫn - quang điện

2. Ưu điểm của hạt nhựa Lewatit trong ngành điện tử bán dẫn và quang điện

Trong các hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết (UPW), hạt nhựa trao đổi ion trong công nghiệp bán dẫn và quang điện phải đáp ứng các yêu cầu đặc biệt khắt khe về độ tinh khiết vật liệu, độ ổn định hóa học và mức độ an toàn trong vận hành. Các dòng hạt nhựa trao đổi ion Lewatit® của Lanxess (Đức) được phát triển chuyên biệt để đáp ứng những tiêu chuẩn này. Một số ưu điểm kỹ thuật tiêu biểu bao gồm:

  • Hiệu suất trao đổi ổn định: Duy trì điện trở suất của nước ổn định ở mức rất thấp trong suốt chu kỳ vận hành.
  • Công nghệ MonoPlus®: Kích thước hạt đồng nhất, cải thiện phân bố dòng chảy và giảm tổn thất áp suất, hiệu quả rửa ngược cao.
  • Độ bền cơ học và hóa học cao: Hạn chế vỡ hạt, mài mòn trong vận hành liên tục và tái sinh nhiều chu kỳ. Khả năng chịu đựng tốt các chất oxy hóa mạnh, giúp kéo dài tuổi thọ hạt nhựa.
  • Khả năng tái sinh hiệu quả: Đảm bảo phục hồi dung lượng trao đổi ion ổn định, tối ưu chi phí vận hành dài hạn.
  • Tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế: Phù hợp cho các hệ thống UPW trong bán dẫn, quang điện, dược phẩm,…
Ưu điểm của hạt nhựa Lewatit trong ngành điện tử bán dẫn và quang điện

3. Các model hạt nhựa Lewatit chuyên dụng cho công nghiệp bán dẫn – quang điện

Đối với ngành bán dẫn và quang điện, Lanxess đã phát triển nhiều dòng hạt nhựa Lewatit® – hạt nhựa trao đổi ion trong ngành điện tử bán dẫn – đáp ứng các yêu cầu xử lý nước siêu tinh khiết (UPW), với kiểm soát chặt chẽ về độ tinh khiết vật liệu, phát thải hữu cơ và độ ổn định vận hành lâu dài.

STT MODEL NHÓM HẠT NHỰA ỨNG DỤNG TIÊU BIỂU
1 Lewatit® UltraPure 1212 MD Cation axit mạnh (SAC, cấu trúc gel) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
2 Lewatit® UltraPure 1213 MD Cation axit mạnh (SAC, cấu trúc gel) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
3 Lewatit® UltraPure 1216 MD Cation axit mạnh (SAC, cấu trúc gel) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
4 Lewatit® UltraPure 1231 MD Anion bazơ trung bình (MBA, cấu trúc macroporous) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
5 Lewatit® UltraPure 1241 MD Anion bazơ mạnh – Type I (SBA, cấu trúc gel) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
6 Lewatit® UltraPure 1243 MD Anion bazơ mạnh – Type I (SBA, cấu trúc gel) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
7 Lewatit® UltraPure 1261 MD Anion bazơ mạnh – Type I (SBA, cấu trúc macroporous) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
8 Lewatit® K 7333 Anion bazơ mạnh (SBA, cấu trúc gel) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)
9 Lewatit® NM 60 SG Hạt nhựa Mixed Bed (cấu trúc gel) Đánh bóng nước UPW cho ngành công nghiệp bán dẫn
10 Lewatit® UltraPure 1292 MD Hạt nhựa Mixed Bed (cấu trúc gel) UPW với yêu cầu TOC cực thấp
11 Lewatit® UltraPure 1294 MD Hạt nhựa Mixed Bed (cấu trúc gel) Công đoạn polishing đạt điện trở suất >18 MΩ·cm
12 Lewatit® UltraPure 1296 MD Hạt nhựa Mixed Bed (cấu trúc gel) Công đoạn polishing đạt điện trở suất >18 MΩ·cm
13 Lewatit® UltraPure 1297 MD Hạt nhựa Mixed Bed (cấu trúc gel) Xử lý nước siêu tinh khiết (UPW)

4. Các câu hỏi thường gặp về hạt nhựa trao đổi ion trong ngành bán dẫn – quang điện

Vì sao xử lý nước siêu tinh khiết trong ngành bán dẫn cần dùng hạt nhựa trao đổi ion?

Hạt nhựa trao đổi ion giúp loại bỏ triệt để các ion hòa tan còn dư sau RO, EDI, đóng vai trò then chốt trong khử ion sâu và đánh bóng nước UPW cho ngành bán dẫn – quang điện.

Hạt nhựa trao đổi ion được sử dụng trong các lĩnh vực nào của công nghiệp bán dẫn – quang điện?

Hạt nhựa trao đổi ion được sử dụng trong hệ thống sản xuất và phân phối nước siêu tinh khiết phục vụ các công đoạn công nghệ nhạy cảm của ngành bán dẫn và quang điện.

Hạt nhựa xử lý nước cho công nghiệp bán dẫn bán dẫn có khác với hạt nhựa thông thường không?

Có. Hạt nhựa dùng cho ngành bán dẫn yêu cầu độ tinh khiết cao, phát thải TOC thấp, độ ổn định cơ học và hóa học vượt trội so với hạt nhựa xử lý nước thông thường.

Lanxess có những model hạt nhựa nào chuyên dùng cho công nghiệp bán dẫn, quang điện?

Lanxess cung cấp nhiều model hạt nhựa Lewatit® chuyên dùng cho ngành bán dẫn – quang điện như Lewatit® UltraPure 1212 MD, 1241 MD (cation/anion) và các dòng mixed bed UltraPure 1292 MD, 1294 MD, 1296 MD,… đáp ứng yêu cầu khử ion sâu và đánh bóng nước siêu tinh khiết (UPW).

Như vậy, hạt nhựa trao đổi ion trong ngành bán dẫn đóng vai trò then chốt trong các hệ thống xử lý nước siêu tinh khiết, giúp kiểm soát ion và tạp chất ở mức cực thấp. Việc lựa chọn đúng loại hạt nhựa trao đổi ion chuyên dụng góp phần đảm bảo độ ổn định quy trình và chất lượng sản phẩm bán dẫn, quang điện. Quý khách hàng hãy liên hệ ngay với ATS Water Technology để được tư vấn về giải pháp hạt nhựa trao đổi ion phù hợp cho từng yêu cầu công nghệ cụ thể.

CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NƯỚC ATS