1. Nyersvíz-források, tipikus szennyező anyagok és a vízminőség jellemzői
A félvezetők számára szükséges ultratiszta víz (UPW) rendszerek nyersvíz-forrása általában a helyi vízellátó rendszer vagy a telephelyen található felszín alatti víz. Az előállított ultratiszta vizet kritikus félvezető-gyártási folyamatokban használják fel, például a szilíciumlapkák maratásában, vékonyréteg-lemezeltetésben, kémiai-mechanikai síkításban (CMP), lapkatisztításban, fotolitográfiában és egyéb fejlett gyártási folyamatokban, ahol a vízminőség közvetlenül befolyásolja a készülékek kihozatalát és a termék megbízhatóságát.
A nyersvíz tipikus szennyező anyagai közé tartoznak a kalcium- és magnézium-keménységi ionok, lebegő szennyeződések, kolloid részecskék, maradék klór, szulfátok, szilikátok és nyomelemekben jelen lévő nehézfémek. A vízforrástól függően nyomelemekben jelen lévő mikroorganizmusok és összes szerves szén (TOC) is előfordulhatnak.
A félvezetők gyártásához szükséges ultratisztított víz (UPW) rendszerek a modern gyártás egyik legmagasabb vízminőségi szintjét igénylik. Gyakorlatilag minden oldott iont, lebegő részecskét, mikroorganizmust és szerves szennyező anyagot el kell távolítani. A termékvíz elektromos ellenállásának elérnie kell a 18,25 MΩ·cm értéket, miközben a részecskeszennyeződés, a teljes szerves szén (TOC), a szilícium-dioxid és a nyomelem-ionok szintjét extrém alacsony szinten kell tartani.
A fotovoltaikus, lítium-akkumulátoros vagy más ipari alkalmazásokban használt ultratisztított víz rendszerekhez képest a félvezetők gyártásához szükséges UPW-rendszerek lényegesen magasabb vízminőséget, kiváló üzemeltetési stabilitást és megszakításmentes folyamatos működést követelnek meg.
2. Gyakori ügyfélkérdések
A félvezetők gyártásához szükséges ultratisztított víz előállításának fő kihívása az extrém magas tisztasági szinten való, állandóan stabil vízminőség fenntartása.
A nyersvíz minőségének ingadozásai közvetlenül befolyásolhatják az ellenállást, a szilícium-dioxid-koncentrációt és a nyomelem-ionok szintjét, ami csökkentheti a szilíciumlapkák (wafer) kihozatalát és növelheti a gyártási hibák számát.
A hagyományos ipari tisztított vízrendszerek általában nem rendelkeznek elegendő tisztítási képességgel a nyomionok, oldott szerves anyagok (TOC) és ultrafinom részecskék teljes eltávolításához, ezért nem alkalmasak a fejlett félvezető-gyártási folyamatokra.
Ezen felül a szűrőpatronok, ioncserélő gyanták és membrán-elemek hajlamosak lerakódásra és teljesítménycsökkenésre, ami gyakori karbantartási leállásokhoz vezet, és megszakítja a folyamatos termelést.
A szokásos berendezések gyakran olyan csővezetékrendszereket és tárolótartályokat használnak, amelyek nem elegendően ellenállók a korróziónak vagy nem elég tiszták, növelve ezzel a másodlagos szennyeződés kockázatát anyaglepárlódás miatt.
Ahogy a félvezető-gyártó üzemek tovább bővülnek, és a folyamattechnológiák gyorsan fejlődnek, a hagyományos, rögzített tervezésű víztisztító rendszerek korlátozott rugalmasságot kínálnak az üzemek bővítéséhez és kapacitásnöveléséhez. A gyártók egyre inkább olyan erősen testre szabott, skálázható és nemzetközileg elfogadott UPW-rendszerekre támaszkodnak, amelyeket kifejezetten a fejlett félvezető-gyártáshoz terveztek.
3. Kezelési folyamat és alapfelszerelés konfigurációja
A félvezető-gyártás szigorú vízminőségi követelményeinek kielégítése érdekében egy jól bevált, többfokozatú UPW-termelési folyamatot alkalmazunk, amely a következő lépésekből áll:
Előkezelés → Kétszeres fordított ozmózis (RO) → Elektrodeionizáció (EDI) → Kevertágyas finomtisztítás → Végső precíziós szűrés
A nyersvíz először többkomponensű szűréssel, aktívszén-szűréssel és precíziós patronos szűréssel kerül előkezelésre, hogy eltávolítsák belőle a lebegő szennyeződéseket, a maradék klórt, a kolloid szennyező anyagokat és a nagy molekulájú szerves vegyületeket.
Az előkezelt víz ezután egy kétlépcsős fordított ozmózis (RO) rendszeren halad át, amely eltávolítja a feloldott sók, a szilícium-dioxid és a fémionok túlnyomó többségét.
Egy fejlett elektrodeionizációs (EDI) rendszer folyamatosan eltávolítja a maradék ionos szennyeződéseket kémiai regenerálás nélkül, így kiküszöböli a hagyományos ioncserés regenerálással járó másodlagos szennyeződés kockázatát.
Végül egy finomító kevertágyas ioncserélő rendszer és egy végponti ultrafiltrációs rendszer ultratisztított vizet állít elő 18,25 MΩ·cm stabil ellenállással, amely teljes mértékben megfelel az előrehaladott félvezető-gyártási folyamatok követelményeinek.
A fő berendezések közé tartoznak:
- Teljesen automatizált előkezelő rendszerek
- Kétlépcsős szennyeződés-ellenes fordított ozmózis egységek
- EDI-ultratisztított víz rendszerek
- Finomító kevertágyas ioncserélő egységek
- Végponti precíziós szűrőrendszerek
- Intelligens elektromos vezérlőrendszerek
- Nagypontosságú online vízminőség-mérő eszközök
4. A megoldás előnyei
Ez a megoldás kifejezetten a fejlett félvezető-gyártási folyamatokhoz készült, és folyamatosan ultratiszta vizet állít elő, amely megfelel a legmagasabb ipari szabványoknak.
A kritikus vízminőségi paraméterek – köztük a teljes szerves szén (TOC), a részecskeszennyeződés, a szilícium-dioxid és a nyomelem-ionok – pontosan szabályozottak, hogy maximalizálják a szilíciumlapkák kihozatalát és a gyártás megbízhatóságát.
Teljesen testre szabott mérnöki megoldásokat kínálunk a tisztasági osztályozott terem elrendezése, a folyamattervezési csomópont, a termelési kapacitás és a nyersvíz jellemzői alapján. A nagy tisztaságú, korrózióálló csővezetékek, a kompakt, rakodópallóra szerelt berendezések és a moduláris bővítési tervek hatékonyan kizárják a másodlagos szennyeződést, miközben rugalmasan alkalmazkodnak a jövőbeli kapacitás-növeléshez.
Az összes alapvető berendezés, elektromos vezérlőrendszer és víztisztító komponens CE-, UL- és ISO-minősítéssel rendelkezik, így biztosítva a nemzetközi biztonsági előírásoknak és a világ szerte érvényes félvezető-gyártási követelményeknek való megfelelést.
A többfokozatú tisztítási folyamat intelligens vízminőség-ellenőrzést és automatikus folyamatszabályozást tartalmaz, kiváló ellenállást biztosítva a nyersvíz minőségének ingadozásával szemben, miközben meghosszabbítja a membránok, ioncserélő gyanták és szűrőalkatrészek élettartamát.
A moduláris integrált tervezés minimálisra csökkenti a telepítéshez szükséges helyigényt, lehetővé teszi a gyors üzembe helyezést, és kiváló rugalmasságot nyújt a félvezetőgyártó üzemek bővítéséhez és folyamatfrissítésekhez.
5. Projektreferenciák és támogató dokumentáció
Sikeresen szállítottunk félvezető-ipari ultratisztított vízrendszereket több különböző szilíciumlap-gyártó létesítménybe és félvezető-összeszerelő és -tesztelő üzembe.
Egy jellemző projekt egy 12 hüvelykes fejlett félvezetőgyártó üzem ultratisztított víz (UPW) rendszere, ahol a termékvíz elektromos ellenállása állandóan 18,25 MΩ·cm értéket ér el, teljes mértékben megfelelve a legmagasabb félvezető-ipari ultratisztított víz-specifikációknak.
A rendszer megbízható, egész évben folyamatos működést mutatott, stabil, nagy volumenű félvezetőgyártást támogatva, és sikeresen átment a gyári elfogadási teszteken (FAT) és az ipari szabványoknak való megfelelés ellenőrzésein.
A támogató dokumentációk közé tartoznak:
- Kizárólagos félvezető UPW-folyamat szabadalmak
- CE-, UL- és ISO-minősítési tanúsítványok
- Független, akkreditált vízminőségi vizsgálati jelentések
- Projekt befejezésének és átvételének dokumentumai
- Teljesítményreferenciák vezető félvezetőprojektekből
6. Szolgáltatási kör és együttműködési folyamat
Komplex EPC kulcsrakész megoldásokat kínálunk félvezetők számára ultratisztított vízrendszerekhez, beleértve a helyszíni felmérést, a nyersvíz minőségének elemzését, testre szabott folyamattervezést, nem szabványos berendezések tervezését és gyártását, telepítést, üzembe helyezést, rendszerérvényesítést, üzemeltetési és karbantartási szolgáltatásokat, rendszerfrissítéseket és élettartam-szintű fogyóeszköz-ellátást.
Szabványos együttműködési folyamat
- Helyszíni felmérés és nyersvíz-elemzés – Helyszíni vizsgálat végzése, vízminták begyűjtése és részletes nyersvíz-minőségi értékelési jelentés készítése.
- Egyedi mérnöki tervezés – A félvezető-folyamatok igényei alapján kifejlesztett, speciális UPW-rendszer-megoldás, berendezés-konfiguráció és kereskedelmi ajánlat készítése.
- Berendezések gyártása és építése – A szerződéskötést követően megkezdődik az egyedi berendezések gyártása és a helyszíni telepítés.
- Telepítés, üzembe helyezés és rendszer-érvényesítés – A rendszer teljes telepítése, paraméterek kalibrálása és folyamatos próbafuttatás mindaddig, amíg az összes vízminőségi előírás folyamatosan teljesül.
- Projektátvétel és szakmai képzés – Segítségnyújtás a projektátvételi eljárásokban és átfogó üzemeltetőképzés biztosítása.
- Hosszú távú műszaki támogatás – Megelőző karbantartás, rendszeres ellenőrzések, rendszeroptimalizálás, teljesítményjavítások és életcikluson át tartó műszaki támogatás nyújtása.
EN
