1. Източници на сурова вода, типични замърсители и характеристики на водното качество
Суровата вода за ултрапреми системи за ултрапрема вода (UPW) обикновено се добива от градски водоснабдителни системи или от подземни води на мястото. Получената ултрапрема вода се използва в критични процеси за производство на полупроводникови устройства, включително етчинг на пластини, нанасяне на тънки филми, химично-механично полирване (CMP), почистване на пластини, фотолитография и други напреднали процеси за производство, при които качеството на водата директно влияе върху добивността на устройствата и надеждността на продуктите.
Типичните замърсители в суровата вода включват йони на калций и магнезий (твърдост), увиснали твърди частици, колоидни частици, остатъчен хлор, сулфати, силикати и следови количества тежки метали. В зависимост от източника на водата, може да присъстват и следови микроорганизми и общ органичен въглерод (TOC).
Системите за ултрапреми вода (UPW) за полупроводниковата промишленост изискват едни от най-високите стандарти за качество на водата в съвременното производство. Практически всички разтворени йони, суспендирани частици, микроорганизми и органични замърсители трябва да бъдат премахнати. Продуктовата вода трябва да постига електрическо съпротивление от 18,25 MΩ·cm, докато замърсяването с частици, общото органично съдържание (TOC), кремний и следови метални йони трябва да се контролира на изключително ниски нива.
В сравнение с системите за ултрапреми вода (UPW), използвани във фотогалваничната, литиево-батерийната или други индустриални приложения, полупроводниковите UPW системи изискват значително по-високо качество на водата, изключителна експлоатационна стабилност и непрекъсната безотказна работа.
2. Чести предизвикателства за клиентите
Основният предизвикателство при производството на ултрапреми вода за полупроводниковата промишленост е поддържането на постоянно стабилно качество на водата на изключително високо ниво на чистота.
Колебанията в качеството на изходната вода могат директно да повлияят върху електрическото съпротивление, концентрацията на кремний и нивата на следови йони, което потенциално може да намали добива от пластини и да увеличи производствените дефекти.
Конвенционалните индустриални системи за производство на чиста вода обикновено нямат достатъчна способност за пречистване, за да отстранят напълно следовите йони, разтворените органични съединения (TOC) и ултрафините частици, което ги прави неподходящи за напредналите процеси на производство на полупроводникови устройства.
Освен това филтърните патрони, йонообменните смоли и мембранните елементи са подложни на замърсяване и намаляване на ефективността, което води до чести спирания за поддръжка и прекъсва непрекъснатото производство.
Стандартното оборудване често използва тръбопроводни системи и резервоари с недостатъчна корозионна устойчивост или чистота, което увеличава риска от вторично замърсяване поради измиване на материали.
Докато производствените мощности за полупроводници продължават да се разширяват и технологиите за обработка бързо се развиват, традиционните системи за третиране на вода с фиксиран дизайн предлагат ограничена гъвкавост за модернизация на инсталациите и разширение на капацитета. Производителите все повече изискват високо персонализирани, мащабируеми и съответстващи на международните стандарти системи за ултрапреминаваща вода (UPW), специално проектирани за напреднали производствени процеси на полупроводници.
3. Процес на третиране и конфигурация на основното оборудване
За да отговаряме на строгите изисквания към качеството на водата в производството на полупроводници, използваме проверен многостепенен процес за производство на UPW, който включва:
Предварителна обработка → Двойно преминаване чрез обратен осмоз (RO) → Електродеионизация (EDI) → Полираща смесена колона → Финална прецизна филтрация
Суровата вода първо минава през предварителна обработка чрез филтрация с многокомпонентен филтър, филтрация с активен въглен и прецизна картучна филтрация, за да се премахнат втвърдени частици, остатъчен хлор, колоидни замърсители и големи органични молекули.
Предварително обработената вода след това преминава през система за обратно осмозно филтриране с двойно преминаване (RO), за да се отстрани голямата част от разтворените соли, кремнезем и йони на метали.
Напреднала система за електродеионизация (EDI) непрекъснато отстранява останалите йонни замърсявания без химическа регенерация, като по този начин се елиминира риска от вторично замърсяване, свързан с регенерацията на конвенционалните йонни разменници.
Накрая полироща смесена йонна разменна система заедно с крайна ултрафилтрация произвежда ултраприста вода с постоянна специфична електрическа съпротива от 18,25 MΩ·cm, напълно отговаряща на изискванията на напредналите процеси за производство на полупроводникови устройства.
Основното оборудване включва:
- Пълноавтоматични системи за предварителна обработка
- Антифулиращи обратно осмозни блокове с двойно преминаване
- Системи за ултраприста вода с електродеионизация (EDI)
- Полирощи смесени йонни разменни блокове
- Крайни прецизни филтрационни системи
- Интелигентни електрически системи за управление
- Високоточни онлайн инструменти за мониторинг на качеството на водата
4. Предимства на решението
Това решение е специално проектирано за напреднали процеси на производство на полупроводници и постоянно произвежда ултраприста вода, съответстваща на най-високите индустриални стандарти.
Критичните параметри на качеството на водата – включително общото органично съдържание (TOC), замърсяване с частици, кремний и следови йони на метали – се контролират с висока точност, за да се максимизира добивът на пластини и надеждността на производствения процес.
Предлагаме напълно персонализирани инженерни решения, базирани на планирането на чистата стая, технологичния възел на процеса, производствената мощност и характеристиките на суровата вода. Тръбопроводите от високочисти корозионноустойчиви материали, компактното оборудване на подвижни рамки (skid-mounted) и модулните проекти за разширение ефективно предотвратяват вторично замърсяване и осигуряват възможност за бъдещи увеличения на мощността.
Цялото основно оборудване, електрическите системи за управление и компонентите за пречистване на водата са сертифицирани според изискванията на CE, UL и ISO, което гарантира съответствие с международните стандарти за безопасност и изискванията за производство на полупроводници по целия свят.
Многостепенният процес на пречистване включва интелигентен мониторинг на качеството на водата и автоматичен контрол на процеса, осигурявайки отлична устойчивост към колебанията в качеството на суровата вода, както и удължавайки експлоатационния живот на мембраните, йонообменните смоли и филтриращите компоненти.
Модуларният интегриран дизайн минимизира изискванията към инсталационното пространство, позволява бързо разгъване и осигурява изключителна гъвкавост за разширение на производствените мощности на полупроводниковите фабрики и модернизация на технологичните процеси.
5. Проектни препратки и подкрепяща документация
Успешно сме доставили системи за ултрапреминаваща вода (UPW) за множество фабрики за производство на полупроводникови пластина и предприятия за сглобяване и тестване на полупроводникови устройства.
Примерен проект е системата за ултрапреминаваща вода (UPW) за напреднала 12-инчова полупроводникова фабрика, при която качеството на продукционната вода постоянно поддържа електрическо съпротивление от 18,25 MΩ·cm, напълно съответстващо на най-високите спецификации за ултрапреминаваща вода в полупроводниковата индустрия.
Системата е демонстрирала надеждна непрекъсната работа през цялата година, поддържайки стабилно производство на полупроводници в големи обеми и успешно изпълнявайки както фабричните приемни изпитания (FAT), така и индустриалните проверки за съответствие.
Поддържащата документация включва:
- Патенти за собствени процеси за ултрапреми вода за полупроводници
- Сертификати CE, UL и ISO
- Доклади за водно качество, издадени от независими акредитирани лаборатории
- Документация за завършване и приемане на проекта
- Референции за ефективност от водещи проекти в областта на полупроводниците
6. Обхват на услугите и процесът на сътрудничество
Предлагаме комплексни EPC ключово-решение за системи за ултрапреми вода за полупроводници, включващи проучване на площадката, анализ на качеството на суровата вода, персонализирано процесно инженерство, проектиране и производство на нестандартно оборудване, монтаж, пускане в експлоатация, валидиране на системата, услуги по експлоатация и поддръжка, модернизации на системата и доставка на консумативи през целия ѝ експлоатационен живот.
Стандартен процес на сътрудничество
- Проучване на площадката и анализ на суровата вода – Извършване на проучване на място, вземане на проби от вода и предоставяне на всеобхватен доклад за оценка на качеството на суровата вода.
- Персонализиран инженерен дизайн – Разработване на специализирано решение за система за ултрапреминаваща вода (UPW), конфигурация на оборудване и търговско предложение, базирани на изискванията към полупроводниковия процес.
- Производство на оборудване и строителство – Започване на производството на персонализирано оборудване и инсталирането му на място след потвърждение на договора.
- Монтаж, пускане в експлоатация и валидиране на системата – Завършване на монтажа на системата, калибриране на параметрите и непрекъснат пробен режим на работа, докато всички спецификации за качеството на водата се постигнат последователно.
- Приемане на проекта и техническо обучение – Подпомагане при процедурите за приемане на проекта и предоставяне на изчерпателно обучение за операторите.
- Дългосрочна техническа поддръжка – Осигуряване на превентивна поддръжка, редовни проверки, оптимизация на системата, подобрения на производителността и техническа поддръжка през целия жизнен цикъл.
EN
