半导体制造业是当今的一个重要行业，而水净化技术在半导体制造业中起着至关重要的作用。在过去10年中，对半导体芯片的需求猛增，而且只会继续呈指数增长。由于芯片制造商依靠获得高纯水来清洁半导体晶圆，因此水净化技术对于制造过程至关重要。
水是半导体制造的重要组成部分。事实上，半导体行业每年估计使用2640亿加仑(约10亿m3)水，其中76%仅用于与工艺相关的应用。电子行业中大量用水听起来可能自相矛盾，但水在制造高质量半导体芯片方面发挥着重要作用。
半导体晶圆是通过涉及许多不同涂层和粘合材料的工艺分层制造的。为确保每个芯片的安全和功能，高纯水在整个制造过程中对晶圆进行清洁和冲洗。水对于维护制造设备本身也至关重要。许多类型的设备和机器都使用水冷系统，以确保设备能够以最高效率运行。
此外，半导体行业需要水来保持制造业员工的水分，以便他们能够安全地开展工作。估计有200万人在半导体行业工作。干净的水对于员工的健康和安全至关重要，而这对于确保高生产力至关重要。
用于半导体制造应用的水需要经过严格净化，以确保达到行业标准。水必须经过去离子、消毒和过滤，以清除任何污染物和不需要的矿物质。
为什么需要如此高的净化标准？半导体行业的水净化技术不仅是必要的，而且是有益的，有几个核心原因。
在最基本的层面上，水净化技术对于维持半导体制造的高质量标准至关重要。如果制造商无法验证水本身不含污染物，则清洗半导体晶片是无效的。由于许多污染物是人眼不可见的，因此制造商依靠净化系统来制造超纯水，以保证芯片清洗过程的成功。
净化系统甚至会对半导体制造产生环境影响。泄漏检测和排放监测等技术可帮助制造商最大限度地减少水处理的负面影响。例如，智能泄漏检测减少了在制造过程中浪费的纯净水量，以及用于为故障管道或净化系统供电的多余能量。
有效的水净化不仅对制造业很重要。它还确保半导体制造不会对公共健康或当地生态系统产生负面影响。用于清洁半导体晶圆的水在制造过程结束时不再干净。如果它逃逸到周围环境中，会造成水污染，影响人类和野生动物。
芯片制造产生的废水甚至可能含有有毒物质，如重金属和有毒化学物质。可靠的水净化系统可确保这些毒素不会释放到当地生态系统和生物群落中。
水净化系统可以帮助半导体行业以更负责任的方式使用更少的水和用水。半导体晶圆需要超纯水才能保证有效清洗，所以清洗后的水再利用乍一看似乎是不可能的。然而，有了良好的水净化系统，制造商可以在每一波芯片清洗后回收水。
这个过程减少了制造商需要购买的新超纯水的数量，并减少了芯片制造产生的废水量。循环水还通过最大限度地减少将净化水输送到制造厂所需的能源来减少碳足迹。循环利用还有一个好处，就是减少对全球淡水资源的压力。
获得超纯水是芯片制造的一个关键必要条件，是当今许多行业和供应链的必要组成部分。没有有效的净化技术，半导体制造商将无法生产出高质量的芯片。净化技术还确保水可以在制造过程中循环利用，从而限制半导体行业的碳足迹。
(原文刊登于EDN姊妹网站Power Electronics News，参考链接：How Water Purification Technology Impacts the Semiconductor Industry，由Ricardo Xie编译。)
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