{"id":6933,"date":"2024-06-28T08:24:15","date_gmt":"2024-06-28T08:24:15","guid":{"rendered":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/?p=6933"},"modified":"2024-07-24T08:15:41","modified_gmt":"2024-07-24T08:15:41","slug":"produzione-di-chip-semiconduttori-limportanza-del-monitoraggio-del-toc-nellacqua-ultrapura-upw","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/2024\/06\/28\/produzione-di-chip-semiconduttori-limportanza-del-monitoraggio-del-toc-nellacqua-ultrapura-upw\/","title":{"rendered":"Produzione di chip semiconduttori: l&#8217;importanza del monitoraggio del TOC nell\u2019acqua ultrapura (UPW)"},"content":{"rendered":"\n<p>L&#8217;acqua ultrapura (UPW) \u00e8 un liquido di elevata purezza, trattato secondo specifiche estremamente restrittive per garantire standard di inquinamento molto stringenti. Il processo prevede la combinazione di metodi fisici, chimici e biologici che permettono di garantire la rimozione di tutte le impurit\u00e0. Questo prodotto ad elevata purezza viene largamente utilizzato in molti contesti industriali, come quello dell&#8217;elettronica, dei prodotti farmaceutici e dei semiconduttori.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"alignright size-large is-resized\"><img loading=\"lazy\" src=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/multiNC3300_ASvarioER_04_Front_unten-edited.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-6935\" width=\"237\" height=\"177.75\" srcset=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/multiNC3300_ASvarioER_04_Front_unten-edited.jpg 1496w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/multiNC3300_ASvarioER_04_Front_unten-edited-300x226.jpg 300w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/multiNC3300_ASvarioER_04_Front_unten-edited-1024x770.jpg 1024w, https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/multiNC3300_ASvarioER_04_Front_unten-edited-768x578.jpg 768w\" sizes=\"(max-width: 1496px) 100vw, 1496px\" \/><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>La produzione di chip semiconduttori \u00e8 un processo di elevata complessit\u00e0 e precisione, dove \u00e8 necessario un consumo intensivo di acqua ultrapura per la produzione e pulizia dei wafer. Basti pensare che l\u2019UPW utilizzata nella produzione di semiconduttori \u00e8 fino a 1.000 volte migliore rispetto all\u2019acqua usata in altri settori, come ad esempio quello farmaceutico.<\/p>\n\n\n\n<p>Negli ultimi quattro decenni, l&#8217;industria elettronica ha incrementato in modo esponenziale il numero di circuiti incisi sui chip di silicio, basti pensare che solo nel mese di febbraio 2024 si registra un aumento nelle vendite del 16.3% rispetto allo stesso periodo dell\u2019anno precedente. Questo aumento nella domanda di chip semiconduttori \u00e8 sicuramente legato ai continui progressi dell\u2019intelligenza artificiale e ai veicoli semi-autonomi ed elettrici.<\/p>\n\n\n\n<p>Ne consegue una sempre maggiore necessit\u00e0 produttiva con la necessit\u00e0 di controlli rigorosi dei processi e un monitoraggio della contaminazione dell&#8217;UPW costante.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Utilizzo dell&#8217;acqua ultrapura nella produzione di semiconduttori<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Qui di seguito abbiamo schematizzato alcune lavorazioni che richiedono l\u2019utilizzo di UPW<\/p>\n\n\n\n<ul><li><strong>Controllo della Contaminazione<\/strong>: Controllo della contaminazione nel processo di produzione dei semiconduttori. Anche piccole quantit\u00e0 di impurit\u00e0 nell&#8217;acqua possono causare difetti nei prodotti finiti, riducendo la resa e la qualit\u00e0.<\/li><li><strong>Cntrollo del Processo<\/strong>: Controllo dei parametri del processo durante la produzione. Le propriet\u00e0 dell&#8217;acqua, come la sua resistivit\u00e0 e il pH, possono avere un impatto significativo sulle prestazioni e l&#8217;affidabilit\u00e0 dei dispositivi.<\/li><li><strong>Pulizia<\/strong>: Pulizia dei i wafer semiconduttori e altri componenti durante il processo di produzione. L&#8217;elevata purezza dell&#8217;acqua assicura che non ci siano contaminanti residui sulla superficie dei componenti.<\/li><li><strong>Incisione<\/strong>: Incisione, dove la purezza dell\u2019acqua assicura che non si formino reazioni indesiderate o sottoprodotti durante il processo di incisione.<\/li><\/ul>\n\n\n\n<p><strong>Monitoraggio del TOC: un parametro chiave<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Uno dei parametri chiave per il monitoraggio della purezza dell&#8217;UPW \u00e8 il carbonio organico totale (<a href=\"https:\/\/fkv.it\/strumentazionedalaboratorio\/glossario\/determinazione-carbonio-organico\/\">TOC<\/a>), che misura la concentrazione di contaminanti organici. Sebbene il carbonio organico sia presente in tutte le fonti naturali di acqua, influisce significativamente sui processi di produzione dei semiconduttori. Nei processi avanzati di litografia, anche piccole tracce di composti organici possono interferire con le reazioni chimiche coinvolte nella modellatura della superficie del wafer, portando a difetti e perdita di resa. I livelli di TOC richiesti nell&#8217;UPW sono tipicamente nell&#8217;intervallo di pochi parti per miliardo (ppb) e in alcuni processi critici vengono richieste concentrazioni di TOC inferiori a un ppb.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Soluzioni strumentali<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p>Al centro delle soluzioni di monitoraggio del TOC per l&#8217;industria dei semiconduttori ci sono gli analizzatori Multi NC di Analytik Jena. In particolare, l\u2019analizzatore <strong><a href=\"https:\/\/fkv.it\/prodotti\/analisi-chimiche\/analisi-toc-ic-ec-npoc-doc\">Multi NC 4300 UV<\/a><\/strong> di <strong>Analytik Jena<\/strong> \u00e8 uno strumento utilizzato per misurare la concentrazione di carbonio organico nei campioni di acqua ultrapura. Questi analizzatori sono comunemente utilizzati nelle industrie per la produzione di semiconduttori, di prodotti farmaceutici e per la generazione di energia.<\/p>\n\n\n\n<p>Lo strumento funziona mediante <strong>ossidazione a umido con radiazione UV<\/strong>, con rilevazione del segnale del carbonio tramite <strong>detector NDIR<\/strong>. Il Multi NC 4300 UV utilizza due lunghezze d\u2019onda, <strong>254<\/strong> e <strong>185 nm<\/strong>, garantendo la completa ossidazione anche dei composti organici pi\u00f9 stabili.<\/p>\n\n\n\n<p>Fornendo misure di TOC accurate e sensibili, gli analizzatori Analytik Jena permettono ai produttori di semiconduttori di mantenere un controllo rigoroso sulla qualit\u00e0 dell&#8217;UPW e di minimizzare il rischio di interruzioni del processo dovute alla contaminazione del TOC.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>L&#8217;acqua ultrapura (UPW) \u00e8 un liquido di elevata purezza, trattato secondo specifiche estremamente restrittive per garantire standard di inquinamento molto stringenti. 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