פתרון מערכת מים אולטרה טהורים לרכיבי סמי-קונדקטור (UPW)

1. מקורות המים הגלמיים, זיהומים טיפוסיים מאפייני איכות המים

המים הגלמיים למערכות מים אולטרה טהורים (UPW) למחשוב נלקחים בדרך כלל מספקות המים העירוניות או ממקורות מי גשוש בצד האתר. המים האולטרה טהורים המיוצרים משמשים בתהליכי ייצור קריטיים של מחשבונים, כולל חקיקה של דיסקים, שיקוע שכבות דקות, מישוריות כימית-מכנית (CMP), ניקוי דיסקים, פוטוליתוגרפיה ותהליכי ייצור מתקדמים נוספים, שבהם איכות המים משפיעה ישירות על היעילות של הייצור והאמינות של המוצר.

זיהומים טיפוסיים במים הגלמיים כוללים יוני קשיחות של סידן ומגנזיום, חלקיקים מוצקים תלויים, חלקיקים קולואידים, כלור שאריתי, סולפטים, סיליקטים ומתכות כבדות במעורר. בהתאם למקור המים, ייתכן גם נוכחות של מיקרואורגניזמים במעורר ופחמן אורגני כוללני (TOC).

מערכות מים אולטרה-טהורות (UPW) לרכיבים חצי מוליכים דורשות אחד הסטנדרטים הגבוהים ביותר באיכות המים בייצור המודרני. כמעט כל היונים המומסים, חלקיקים תלויים, מיקרואורגניזמים וזיהומים אורגניים חייבים להוסר. איכות המים המיוצרים חייבת להגיע להתנגדות חשמלית של 18.25 מגה אום·ס"מ, בעוד שזיהום חלקיקים, פחמן אורגני כולל (TOC), סיליקה ויוני מתכות זעירים חייבים להיות מבוקרים ברמות נמוכות מאוד.

ביחס למערכות מים אולטרה-טהורות המשמשות בתחומי האנרגיה השמשית, סוללות اللي튬 או יישומים תעשייתיים אחרים, מערכות UPW לרכיבים חצי מוליכים דורשות טהרה גבוהה בהרבה של המים, יציבות تشغולית יוצאת דופן וביצוע רציף ללא הפסקה.

2. קשיי לקוחות נפוצים

האתגר העיקרי בייצור מים אולטרה-טהורות לרכיבים חצי מוליכים הוא שמירה על איכות מים יציבה באופן עקבי ברמות טהרה גבוהות ביותר.

תנודות באיכות המים הגלמיים עלולות להשפיע ישירות על ההתנגדות החשמלית, ריכוז הסיליקה ורמות היונים הזעירים, מה שעלול לפגוע בשיעור הצלחת הדיסקים (wafer yield) ולהגביר את כמות הפגמים בייצור.

מערכות מים טהורים תעשייתיות קונבנציונליות בדרך כלל אינן מספקות יכולת ניקוי מספקת כדי להסיר לחלוטין יונים זעירים, אורגניות מומסות (TOC) וחלקיקים אולטרה-דקיקים, מה שהופך אותן לא מתאימות לתהליכי ייצור מתקדמים של סמיקונדקטור.

בנוסף, פילטרים, רזינים להחלפת יונים ואלמנטים של קרום נוטים לסתימה ולירידה בביצועים, מה שגורם לעצירות תחזוקה תכופות שמפרעות לייצור הרציף.

ציוד סטנדרטי משתמש לעיתים קרובות במערכות צינורות ובטנקים לאחסון בעלי עמידות לקורוזיה או ניקיון לא מספיק, מה שמגביר את הסיכון לזיהום משני הנובע מהתנפיץ חומרים.

ככל שמכוני השרשראות החצי-מוליכים ממשיכים להתרחב והטכנולוגיות התהליכיות מתפתחות במהירות, מערכות טיפול במים בעיצוב קבוע מספקות גמישות מוגבלת לעדכונים של המפעל והרחבת הקapasיטי. יצרנים דורשים יותר ויותר מערכות מים על-נקיים (UPW) מותאמות בקפידה, ניתן לשלב בהן הרחבות, ועושרות את התקנות הבינלאומיות, אשר נוצרו במיוחד לייצור מתקדם של חצי-מוליכים.

3. תהליך הטיפול והרכבה של הציוד המרכזי

כדי לקיים את דרישות האיכות החמורות של מי היצור בחצי-מוליכים, אנו משתמשים בתהליך ייצור מוכחה של מים על-נקיים (UPW) בעל מספר שלבים, הכוללים:

הכנה מקדימה → פילטרציה הפוכה כפולה (RO) → דיאלקטרוליזה אלקטרודית (EDI) → פולישה במלאי מעורב → סינון מדויק סופי

המים הגלמיים עוברים תחילה הכנה מקדימה באמצעות סינון רב-מרכיבתי, סינון בפחם פעיל וסינון מיקרוסקופי בפילטרים קרטוצ'יים כדי להסיר חלקיקים תלויים, כלור שאריתי, זליגות קולואידיות ומולקולות אורגניות גדולות.

המים המוקדמים עוברים לאחר מכן דרך מערכת הפיכת אוסמוזה הפוכה (RO) דו-שלבית כדי להסיר את רוב המלחים המומסים, הסיליקה ויוני המתכות.

מערכת אלקטרודיאון מתקדמת (EDI) מסירה באופן רציף את זרמי המזד contamination הנותרים ללא רגנרציה כימית, ומבטלת את הסיכון לזיהום משני הקשור לריגנרציה של חליפת יונים קונבנציונלית.

לבסוף, מערכת פולישינג של מחלף יונים במקלחת מעורבת יחד עם סינון אולטרא-סידורי סופי מייצרת מים אולטרא-טהורים עם התנגדות יציבה של 18.25 MΩ·cm, אשר עומדת במלוא דרישות תהליכי ייצור מתקדמים של סמיקונדקטור.

הציוד המרכזי כולל:

• מערכות עיבוד מקדים אוטומטיות לחלוטין
• יחידות הפיכת אוסמוזה הפוכה דו-שלביות עמידות לזיהום
• מערכות מים אולטרא-טהורים מסוג EDI
• יחידות מחלף יונים במקלחת מעורבת לפולישינג
• מערכות סינון סופי מדויק
• מערכות בקרה חשמלית אינטליגנטיות
• מכשירי ניטור איכות מים מקוונים במדויק גבוה

4. יתרונות הפתרון

הפתרון הזה נועד במיוחד לתהליכי ייצור מתקדמים של רכיבים חצי מוליכים וייצר באופן עקבי מים על-טהורים שמתאימים לדרישות התעשייה הגבוהות ביותר.

פרמטרי איכות המים הקריטיים – כולל פחמן אורגני כולל (TOC), זיהום חלקיקים, סיליקה ויוני מתכות זעירים – נשלטים במדויק כדי למקסם את היעילות בייצור דיסקים (ויפרס) ואת האמינות בייצור.

אנו מספקים פתרונות הנדסיים מותאמים לחלוטין בהתאם לתכנון החדר הנקי, לצומת הטכנולוגיה התהליכית, לקapasיטת הייצור ולאפיונים של המים הגלמיים. צינורות בעלי ניקיון גבוה ועמידות לקלקול, ציוד מרוכז על בסיס פלטפורמה (skid-mounted), ועיצובים מודולריים להרחבה, מונעים ביעילות זיהום משני ומאפשרים הרחבות עתידיות של הקapasיטה.

כל הציוד המרכזי, מערכות הבקרה החשמליות והרכיבים לטיפול במים מאושרות לפי תקני CE, UL ו-ISO, מה שמבטיח התאמה לתקנות הבטיחות הבינלאומיות ולדרישות ייצור הרכיבים החצי מוליכים ברחבי העולם.

תהליך הנקיה הרב-שלבי כולל ניטור אינטליגנטי של איכות המים ובקרת תהליכים אוטומטית, ומספק עמידות מעולה לשינויים באיכות המים הגלמיים, תוך הארכת תקופת השירות של המembranes, הרזינים והרכיבים המסננים.

העיצוב המודולרי והמتكامل ממזער את דרישות שטח ההתקנה, מאפשר triểnת מהירה ונותן גמישות יוצאת דופן להרחבה של מפעלי ייצור שבבים ולשדרוג תהליכים.

5. דוגמאות לפרויקטים ומסמכים תומכים

סיפקנו בהצלחה מערכות מים על-טהור למספר מפעלי ייצור שבבים ומפעלי איסוף ובדיקה של שבבים.

פרויקט נציג הוא מערכת מים על-טהור (UPW) למפעל ייצור שבבים מתקדם בקוטר 12 אינץ', שבה המים המיוצרים שומרים באופן עקבי על התנגדות חשמלית של 18.25 MΩ·cm, בהתאם מלאה לדרישות המגבוהות ביותר למים על-טהור בתחום ייצור השבבים.

המערכת הפגינה תפעול רציף אמין לאורך כל השנה, ותומכת בייצור יציב של כמויות גדולות של רכיבים חצי מוליכים, תוך שהצליחה לעבור בהצלחה גם את בדיקות קבלת המפעל (FAT) וגם את בדיקות ההתאמה התעשייתיות.

התיעוד התומך כולל:

• פטנטים ייחודיים לתהליך מים על-טהורים (UPW) לרכיבים חצי מוליכים
• תעודות אישור CE, UL ו-ISO
• דְּחוֹת בְּדִיקוֹת אֵמוּנִיּוּת מֵי הַשְׁתָּפוּת מִגּוּף שְׁלִישִׁי מְאֻשָּׁר
• תיעוד השלמת הפרויקט וקבלתו
• הפניות לביצועים מפרויקטים ייחודיים בתחום הרכיבים החצי מוליכים

6. היקף השירות ותהליך השיתוף

אנו מספקים פתרונות משלימים מסוג EPC למפתחי מערכות מים על-טהורים (UPW) לרכיבים חצי מוליכים, הכוללים סקר שטח, ניתוח איכות המים הראשוניים, הנדסת תהליכים מותאמת אישית, עיצוב ויצרן ציוד לא סטנדרטי, התקנה, הפעלה, אימות המערכת, שירותים להפעלה ולתחזוקה, שדרוגי מערכת ואספקת חומרים נצרכים לכל חייה של המערכת.

התהליך הסטנדרטי לשיתוף פעולה

• סקר שטח וניתוח המים הראשוניים – ביצוע חקירה באתר, איסוף דגימות מים והגשת דוח מקיף להערכה של איכות המים הראשוניים.
• עיצוב הנדסי מותאם אישית – פיתוח פתרון מערכת UPW ייחודי, תצורת ציוד והצעה מסחרית בהתאמה לדרישות התהליך של חצי המוליכים.
• ייצור ציוד ובנייה – התחלת ייצור ציוד מותאם אישית והתקנתו באתר לאחר אישור החוזה.
• התקנה, אCommissioning ואימות המערכת – השלמת ההתקנה, קליברציה של הפרמטרים ותפעול ניסיוני מתמשך עד להישג עקבי של כל דרישות איכות המים.
• קבלת הפרויקט והדרכה טכנית – סיוע בהליכים לקבלת הפרויקט ומסירת הדרכה מקיפה למפעילים.
• תמיכה טכנית לטווח ארוך – ספק תחזוקה מונעת, בדיקות שגרתיות, אופטימיזציה של המערכת, שדרוגי ביצועים ותמיכה טכנית לכל חייו של הפרויקט.