NGK MEGCON II+ PRC系列：基于電阻率精密控制的超純水靜電消除解決方案

發布日期：2025-08-26      瀏覽次數：29

在半導體、平板顯示等高制造領域，超純水（UPW）清洗是至關重要的工藝環節。然而，高純度的超純水（電阻率≥18.2 MΩ·cm）幾乎不導電，其在高速流動和噴射過程中會產生顯著的靜電電荷積累，導致晶圓電路擊穿和微粒吸附污染，嚴重威脅產品良率。傳統的靜電消除方法存在諸多局限，而日本NGK公司推出的MEGCON II+ PRC系列，創新性地采用了電阻率精密控制（Performance & Reliability by Resistivity Control） 策略，為解決這一行業難題提供了方案。

一、 傳統挑戰與PRC方案的革新性

過去，部分工藝嘗試使用異丙醇（IPA）等化學添加劑來增加超純水的導電性，但這種方法會引入新的污染風險，且后續難以徹去除。NGK的MEGCON系列另辟蹊徑，采用向超純水中溶解高純度二氧化碳（CO?） 的物理方法。CO?溶于水后生成碳酸，可逆地電離出微量H?和HCO??離子，從而安全、可控地降低超純水的電阻率，使其具備電荷中和能力。

MEGCON II+ PRC系列的革新之處在于，它并非簡單地注入CO?，而是通過一套精密的閉環控制系統，實現對超純水電阻率的實時、精準調控，從而將靜電消除效果提升至未有的穩定性和可靠性水平。

二、 精密電阻率控制（PRC）的核心工作原理

PRC技術是MEGCON II+系列的靈魂，其工作流程體現了真正的“智能化"：

1. 實時監測（Sense）： 系統內置的高精度電阻率傳感器持續監測處理后超純水的電阻率值。

2. 智能對比（Compare）： 控制系統將實時監測值與用戶設定的目標電阻率值（通常為1-10 MΩ·cm的最佳范圍）進行比對。

3. 精確執行（Actuate）： 根據比對結果，系統通過精密的流量控制閥自動調節CO?的注入量。

• 若電阻率高于設定值，則增加CO?注入量。

• 若電阻率低于設定值，則減少CO?注入量。

4. 閉環反饋（Feedback）： 調整后的水流再次被監測，形成一個連續的、高速響應的閉環控制回路。

這種原理確保了無論上游超純水的流量、壓力如何波動，系統輸出水流的電阻率始終穩定在設定點，從而保證靜電中和效果的高度一致。

三、 方案的核心優勢與價值

基于PRC技術，該解決方案為客戶帶來了顯著的價值提升：

• 靜電消除效果： 能將晶圓表面的靜電電位穩定控制在±50V以內，遠超行業安全標準，有效杜絕靜電吸附和擊穿風險。

• 未有的工藝穩定性： 閉環控制克服了流量波動的影響，即使在低至每分鐘數升的小流量工況下，也能保持電阻率穩定，保障了批間（Run-to-Run）和片間（Wafer-to-Wafer）的工藝一致性。

• 零0染與潔凈度保障： CO?方法無化學添加，后續可通過加熱或真空脫氣輕松去除，全恢復超純水本性，杜絕二次污染，契合高制造對潔凈度的嚴苛要求。

• 智能化與高可靠性：

• 警報歷史功能方便快速追溯故障根源，大幅減少停機時間。

• 密碼保護功能防止參數誤操作，確保工藝安全。

• 支持遠程通信（RS-485/以太網），可輕松集成至工廠CIM系統，實現智能化生產管理。

四、 廣泛的應用場景

此解決方案廣泛應用于一切依賴超純水清洗且對靜電敏感的精密制造領域：

• 半導體制造： 晶圓清洗、刷洗（Scrubbing）、蝕刻后清洗等工序。

• 平板顯示（FPD）： TFT-LCD、OLED玻璃基板的濕法刻蝕與清洗工藝。

• 光伏產業： 太陽能電池硅片的制絨、清洗。

• 精密光學： 光學鏡頭、鏡片的最終清洗。

五、 結論

NGK MEGCON II+ PRC系列不僅僅是一個設備，更是一套完整的以數據驅動、以結果為導向的靜電消除解決方案。它通過精密控制電阻率這一核心參數，將超純水靜電消除技術從“粗放添加"時代推進到了“精密控制"的新紀元。對于致力于提升良率、保障生產穩定性和實現智能化管理的高制造企業而言，選擇MEGCON II+ PRC系列無疑是應對超純水帶電挑戰的優戰略決策。