Gerekli hacim çok büyük olabilir. Massachusetts’teki Tufts Üniversitesi’nde tarih profesörü ve yakın tarihli bir kitabın yazarı olan Chris Miller, ABD’de çip fabrikalarının tarım ve enerji üretim endüstrilerinden çok daha az su kullandığını ve yarı iletkenlerin su kaynakları konusunda ulusal ölçekte siyasi gerilimleri körüklemediğini söylüyor. kitap Çip Savaşı. Yine de, TSMC’nin memleketi Tayvan’da, kuraklığın sulama sistemlerini kapatan yerel çiftçileri çip üreticisine karşı kışkırttığı Tayvan’da sıkışıklıklar bir endişe kaynağı oldu.
Sadece herhangi bir su yapmaz. Bir çip fabrikasının içindeki havanın tozdan o kadar arındırılmış olması gerektiği gibi, insanların her yeri saran tulumlar giymesi gerektiği gibi, yarı iletken endüstrisi de üretim süreci boyunca silikon gofretleri temizlemek için özel bir “ultra saf” su kategorisi kullanır. Boston merkezli bir su geri dönüşümü girişimi olan Gradiant’a göre, standart içme suyunun saflığı santimetre başına 100 ila 800 mikrosiemens olabilirken (bu, kirlenmenin bir göstergesi olarak kullanılan elektriksel iletkenlik ölçüsüdür) ultra saf su, santimetre başına 0,055 mikrosiemen’den daha azdır. çip üreticileri ile çalışır. Ultra saf suyun, yalnızca az sayıda rahatsız edici iyon veya yüklü atomla ilişkili olan son derece düşük bir iletkenliğe sahip olması gerekir.
SUPREME adlı yeni bir üniversiteler arası yarı iletken araştırma merkezini de yöneten Cornell elektrik ve bilgisayar mühendisliği profesörü Grace Xing, “Malzemeden mümkün olan en yüksek performansı elde etmek istiyorsanız, çoğu zaman aşırı saflığa gitmeniz gerekir” diyor. “Yarı iletken endüstrisinin çok fazla su gerektirmesinin nedenlerinden biri de bu.”
Ultra saf su üretmek, okyanuslarda ve göllerde bulabileceğiniz mikroplar ve diğer mikroskobik canlılar dahil olmak üzere çeşitli kirleticileri ve ayrıca tuz iyonları dahil daha küçük parçacıkları ortadan kaldıran çok adımlı bir süreçtir. Kullanılan bir teknik, tuzları filtrelemek için yeterince küçük gözeneklere sahip bir zardan suyu itmeyi içeren tuzdan arındırma tesislerinde de kullanılan ters ozmozdur. (Çipli fabrikalar ayrıca üretim ekipmanlarını soğutmak için evlerdeki musluklardan akan suya benzer şekilde daha az saf su kullanır.)
Suyun çip üretimindeki kritik rolü göz önüne alındığında, atık suyun geri kazanılması ve yeniden kullanılması endüstri için bir öncelik haline geldi. Bir fabrikada ne kadar çok yeniden kullanılabilirse, yerel su kaynağına dokunma ihtiyacı o kadar az olur. Şu anda, geri dönüştürülebilen atık su oranı, kullanılan üretim süreçlerine ve su arıtma yatırımına bağlı olarak şirketler ve fabrikalar arasında değişmektedir. Yine de hepsi aynı temel sorunla karşı karşıya: Gofretler temizlenirken, ultra saf su kirlenir ve bir fabrika tarafından yeniden kullanılmadan veya kamusal bir atık su arıtma sistemine boşaltılmadan önce iyice temizlenmesi gerekir.
Kirli suyun temizlenmesi karmaşık bir süreçtir çünkü muhteşem atık sularda sayısız kirletici bulunabilir. Litografi ve dağlama, asidik atık su üretebilir ve hatta onu güçlü hidroflorik asitle kirletebilir. Askıda kalan silikon partikülleri gofretler inceltildiğinde ortaya çıkabilirken, izopropil alkol içeren çözücülerin kullanımı organik karbon kalıntıları bırakabilir.
Gradiant’ın kurucu ortağı ve COO’su Prakash Govindan, endüstrinin, genel popülasyonun geri dönüşümü sıralamasına benzer şekilde, bu atık suyun farklı bileşenlerini ayırmanın yollarını geliştirdiğini söylüyor. “Yarı iletken endüstrisi, atık su ile uğraşma konusunda aslında çok gelişmiş” diyor. “Birlikte çalıştığımız ileri düzey şirketler, Amerikan çok uluslu şirketleri – ve aynı zamanda birlikte çalıştığımız Koreli ve Tayvanlı şirketler – hepsi atık sularını minimum 10’dan fazla türe ayırıyor ve bazıları 15 veya 16’ya ayırıyor.”
