在電子芯片制造的超純水制備中,濾芯發揮著極為關鍵的作用。超純水對于電子芯片制造至關重要,其水質直接影響芯片的性能和良品率。濾芯首先承擔著去除水中微小顆粒雜質的重任。電子芯片制造工藝對顆粒污染極為敏感,哪怕是亞微米級甚至納米級的顆粒,都可能在芯片制造過程中造成短路、斷路等缺陷。濾芯通過其精細的孔隙結構,能有效攔截這些微小顆粒,確保進入后續處理環節的水純凈度極高。

其次,濾芯可去除水中的膠體物質。膠體在水中呈穩定的分散狀態,普通過濾方法難以去除。但濾芯的特殊材料和結構,如采用帶電荷的纖維材料制成的濾芯,可通過靜電吸附作用捕獲膠體,防止其在超純水制備過程中團聚長大,影響水質。再者,濾芯還能初步去除水中的微生物。微生物在水中繁殖迅速,若進入芯片制造環節,可能釋放內毒素等有害物質,影響芯片性能。濾芯通過高精度過濾和抗菌處理,降低水中微生物含量,為后續的殺菌工藝減輕負擔。
然而,在超純水制備中,濾芯面臨諸多挑戰。首先是過濾精度要求極高。隨著電子芯片制造技術不斷發展,對超純水的純度要求越來越高,這就要求濾芯能持續提升過濾精度,有效去除越來越微小的雜質。例如,要實現對粒徑在 0.01 微米以下顆粒的高效攔截,對濾芯的材料和制造工藝是巨大挑戰。其次,濾芯的化學穩定性要求苛刻。超純水制備過程中,會使用各種化學試劑進行水質調節和凈化,濾芯必須能耐受這些化學物質的侵蝕,不發生溶出物增加或結構損壞等情況,確保在復雜化學環境下穩定運行。
再者,濾芯的使用壽命和維護難度較大。由于超純水制備系統需連續穩定運行,濾芯長時間處于高負荷工作狀態,容易堵塞,縮短使用壽命。而且,在維護過程中,不能對超純水水質造成任何污染,這對濾芯的清洗和更換操作提出了極高要求。例如,在更換濾芯時,需在嚴格的無塵、無菌環境下進行,防止引入新的雜質,保障超純水制備系統的穩定運行,滿足電子芯片制造對超純水的嚴苛需求。