1. Raakaveden lähteet, tyypilliset kontaminantit ja veden laatuominaisuudet
Puoljohteiden erittäin puhdaan veteen (UPW) käytetään yleensä kaupunkien vesihuollon tai paikallisesta maavesistä peräisin olevaa raakavettä. Tuotettua erittäin puhdasta vettä käytetään kriittisissä puoljohteiden valmistusprosesseissa, kuten piilevyn etäisessä, ohutkalvojen sijoituksessa, kemiallisessa mekaanisessa tasauksessa (CMP), piilevyn puhdistuksessa, valokuvauksessa ja muissa edistyneissä valmistusprosesseissa, joissa veden laatu vaikuttaa suoraan laitteen tuottavuuteen ja tuotteen luotettavuuteen.
Tyypillisiä raakaveden kontaminaanteja ovat kalsium- ja magnesiumionit, kelluvat kiinteät aineet, kolloidiset hiukkaset, jäännöskloori, sulfaatit, silikaatit ja jäljittävissä määrissä esiintyvät raskasmetallit. Riippuen vedensourcesta, jäljittävissä määrissä voi esiintyä myös mikro-organismeja ja kokonaisten orgaanisten hiilien (TOC) pitoisuuksia.
Puoljohteiden erittäin puhdas vesi -järjestelmät vaativat yhtä korkeimpia veden laatuvaatimuksia nykyaikaisessa valmistuksessa. Lähes kaikki liuenneet ionit, kelluvat hiukkaset, mikro-organismit ja orgaaniset kontaminantit on poistettava. Tuotetun veden sähköinen resistiivisyys on saavutettava 18,25 MΩ·cm, kun taas hiukkaskontaminaation, kokonaishappikarbonin (TOC), piidioksidin ja jälkijäämäionien pitoisuudet on pidettävä erittäin alhaisina.
Vertailussa aurinkokennojen, litiumakkujen tai muiden teollisten sovellusten erittäin puhdasta vettä käyttäviin järjestelmiin puoljohteiden erittäin puhdas vesi -järjestelmät vaativat huomattavasti korkeampaa veden puhtautta, poikkeuksellista käyttövakautta ja keskeytymätöntä jatkuvaa suorituskykyä.
2. Yleisimmät asiakkaiden haasteet
Puoljohteiden erittäin puhdasta vettä tuotettaessa keskitetty haaste on säilyttää veden laatu jatkuvasti vakiona erinomaisen korkealla puhtaustasolla.
Raakaveden laadun vaihtelut voivat vaikuttaa suoraan resistiivisyteen, piidioksidipitoisuuteen ja jälkijäämäionipitoisuuksiin, mikä voi vähentää piilevyjen saantoa ja lisätä tuotantovikoja.
Perinteiset teollisuuden puhdistusvesijärjestelmät eivät yleensä pysty täysin poistamaan jäljellä olevia ioneja, liuenneita orgaanisia yhdisteitä (TOC) ja erittäin hienojakoisia hiukkasia, mikä tekee niistä epäsoveltuvia edistyneisiin puolijohteiden valmistusprosesseihin.
Lisäksi suodatinpatruunat, ioninvaihtoharjat ja kalvokomponentit ovat alttiita saastumiselle ja suorituskyvyn heikkenemiselle, mikä johtaa usein huoltokatkoihin, jotka keskeyttävät jatkuvan tuotannon.
Standardilaitteet käyttävät usein putkistoja ja varastointisäiliöitä, joiden korrosionkestävyys tai puhtaustaso on riittämätön, mikä lisää toissijaisen saastumisen riskiä materiaalin liukenemisen vuoksi.
Kun puolijohdetehdasrakennukset jatkavat laajentumistaan ja prosessitekniikat kehittyvät nopeasti, perinteiset kiinteäsuunnitteluiset vedenkäsittelyjärjestelmät tarjoavat rajallista joustavuutta tehdasparannuksiin ja kapasiteetin laajentamiseen. Valmistajat vaativat yhä enemmän erityisesti edistyneisiin puolijohdetuotantomenetelmiin suunniteltuja, erinomaisesti mukautettavia, skaalattavia ja kansainvälisesti vaadittujen vaatimusten mukaisia UPW-järjestelmiä.
3. Käsittelyprosessi ja ydinvälineiden konfiguraatio
Puolijohdeteollisuuden tiukkoja vedenlaatuvaatimuksia täyttääkseen käytämme kokeiltua monitasoista UPW-tuotantoprosessia, joka koostuu seuraavista vaiheista:
Esikäsittely → Kaksinkertainen käänteisosmoosi (RO) → Sähköionointi (EDI) → Sekoitettu sähkökemiallinen kiillotus → Lopullinen tarkka suodatus
Raakavesi käsitellään ensin esikäsittelyssä monitasoisella suodatuksella, aktiivihiilisuodatuksella ja tarkan suodattimen suodatuksella, jotta poistetaan kelluvat kiinteät aineet, jäännöskloori, kolloidiset epäpuhtaudet ja suuret orgaaniset molekyylit.
Esikäsitelty vesi kulkee sitten kaksinkertaisen käänteisosmoosin (RO) järjestelmän läpi, joka poistaa suurimman osan liuenneista suoloista, piidioksidista ja metalli-ioneista.
Edistynyt elektrodeionisaatio (EDI) -järjestelmä poistaa jatkuvasti jäljelle jääneet ioniset kontaminantit ilman kemiallista regenerointia, mikä eliminoi riskin toissijaisesta kontaminaatiosta, joka liittyy perinteiseen ioninvaihtoon liittyvään regenerointiin.
Lopuksi puhdistava sekoitettu ioninvaihtojärjestelmä yhdessä lopputuotteen ultrafiltraation kanssa tuottaa erinomaisen puhtaan veden, jonka resistiivisyys on vakaa 18,25 MΩ·cm, täyttäen täysin edistyneiden puolijohteiden valmistusprosessien vaatimukset.
Ydinlaitteet sisältävät:
- Täysin automatisoidut esikäsittelyjärjestelmät
- Kaksinkertaiset epäsuotuisan saastumisen estävät käänteisosmoosiyksiköt
- EDI-erityisen puhtaan veden järjestelmät
- Puhdistavat sekoitetut ioninvaihtoyksiköt
- Lopputuotteen tarkka suodatusjärjestelmät
- Älykkäät sähköohjausjärjestelmät
- Korkean tarkkuuden verkko-ohjatut vedenlaatumittarit
4. Ratkaisun edut
Tämä ratkaisu on erityisesti suunniteltu edistettyjä puolijohdevalmistusprosesseja varten ja tuottaa jatkuvasti erinomaisen puhtaita vettä, joka täyttää korkeimmat teollisuusstandardit.
Kriittiset veden laatumuuttujat – mukaan lukien TOC, hiukkaspilaantuminen, piioksidi ja jälkijäämämetallikationit – säädellään tarkasti, jotta piilevyn saanto ja valmistuksen luotettavuus maksimoituisivat.
Tarjoamme täysin mukautettuja insinööriratkaisuja puhdasluokan sijoittelun, prosessiteknologian solmun, tuotantokapasiteetin ja raakaveden ominaisuuksien perusteella. Korkean puhtaustason, korroosionkestävät putkistot, tiukat rullakkomaiset laitteet ja modulaariset laajennussuunnittelut poistavat tehokkaasti toissijaisen pilaantumisen ja mahdollistavat tulevat kapasiteetin parannukset.
Kaikki ydinlaitteet, sähköiset ohjausjärjestelmät ja veden käsittelykomponentit ovat sertifioituja CE-, UL- ja ISO-standardien mukaisesti, mikä takaa kansainvälisten turvallisuusmääräysten ja puolijohdevalmistuksen vaatimusten noudattamisen maailmanlaajuisesti.
Monitasoisessa puhdistusprosessissa käytetään älykästä vedenlaatumittaria ja automaattista prosessin säätöä, mikä tarjoaa erinomaisen vastustuskyvyn raakaveden vaihteluille ja pidentää suodatinmuovien, ioninvaihtohartsein ja suodatinosien käyttöikää.
Modulaarinen integroitu rakenne vähentää asennustilan vaatimuksia, mahdollistaa nopean käyttöönoton ja tarjoaa erinomaisen joustavuuden puolijohteiden valmistustehdasrakennusten laajentamiseen ja prosessipäivityksiin.
5. Hankkeita koskevat viitteet ja tukevat asiakirjat
Olemme toimittaneet onnistuneesti puolijohde-erityispuhdasta vettä (UPW) useisiin piirisirujen valmistustehdasiin ja puolijohdekokoonpano- ja testauslaitoksiin.
Esimerkkiprojekti on 12-tuumainen edistynyt puolijohdetehdas, jonka erityispuhdas vesi (UPW) -järjestelmä tuottaa vakiomaisesti vettä, jonka sähköinen resistiivisyys on 18,25 MΩ·cm, täyttäen täten korkeimmat puolijohde-erityispuhdas vesi -vaatimukset.
Järjestelmä on osoittanut luotettavaa vuoden ympäri jatkuvaa toimintaa, tukeen vakaata suuritehoista puolijohdevalmistusta ja on menestyksellisesti läpäissyt sekä tehdashyväksyntätestauksen (FAT) että teollisuuden vaatimustenmukaisuustarkastukset.
Tukevat dokumentit sisältävät:
- Omien puolijohde-UPW-prosessipatenttien omistus
- CE-, UL- ja ISO-sertifikaattitodistukset
- Kolmannen osapuolen akkreditoitujen veden laatumittausten raportit
- Hankkeen valmius- ja hyväksyntäasiakirjoja
- Suorituskykyviitteet vertailupuolijohdeprojekteista
6. Palvelun laajuus ja yhteistyöprosessi
Tarjoamme kattavia EPC-avainvalmisratkaisuja puolijohde-ultra-puhdasta vettä tuottaviin järjestelmiin, kattaaen sijaintitutkimukset, raakaveden laatuanalyysin, mukautetun prosessiinsinöörintyön, ei-standardien laitteiden suunnittelun ja valmistuksen, asennuksen, käynnistyksen, järjestelmän validoinnin, käyttö- ja huoltopalvelut, järjestelmän päivitykset sekä elinkaaren ajan kulutustarvikkeiden toimitukset.
Standardiytetty yhteistyöprosessi
- Sijaintitutkimus ja raakaveden analyysi – Suoritetaan kenttätutkimus, kerätään vesinäytteitä ja laaditaan kattava raakaveden laatuarviointiraportti.
- Mukautettu insinöörimäinen suunnittelu – Kehitetään erityinen UPW-järjestelmän ratkaisu, laitteistokokoonpano ja kaupallinen tarjous puolijohteiden prosessivaatimusten perusteella.
- Laitteiden valmistus ja rakentaminen – Aloitamme mukautettujen laitteiden valmistuksen ja paikan päällä tapahtuvan asennuksen sopimuksen vahvistamisen jälkeen.
- Asennus, käynnistys ja järjestelmän validointi – Järjestelmän asennus, parametrien kalibrointi ja jatkuva koeajo suoritetaan, kunnes kaikki vedenlaatua koskevat vaatimukset täyttyvät jatkuvasti.
- Projektin hyväksyminen ja tekninen koulutus – Tuetaan projektin hyväksymisprosesseja ja tarjotaan kattavaa käyttäjäkoulutusta.
- Pitkäaikainen tekninen tuki – Tarjotaan ennalta ehkäisevää huoltoa, säännöllisiä tarkastuksia, järjestelmän optimointia, suorituskyvyn parannuksia ja elinikäistä teknistä tukea.
EN
