1. Notekūdeņu avoti, tipiskie piesārņotāji un ūdens īpašības
CMP (Chemical Mechanical Planarization) suspensiju notekūdeņi ir būtisks procesa notekūdens, kas rodas pusvadītāju plāksnīšu ražošanas laikā. Tie galvenokārt rodas ķīmiski mehāniskās polēšanas (CMP) procesā, pēc-CMP plāksnīšu tīrīšanā, izlietotās suspensijas izvadīšanā un tīrās telpas grīdu mazgāšanā.
Salīdzinot ar parastajiem rūpnieciskajiem notekūdeņiem, CMP suspensiju notekūdeņi ir ļoti specializēti. Galvenie piesārņotāji ir nanomēroga silīcija dioksīda (SiO₂) un cerija oksīda (CeO₂) abrazīvie daļiņas kopā ar nelielām metālu jonu devām, piemēram, vara (Cu) un alumīnija (Al), polēšanas suspensiju disperģētājiem, benzotriazola (BTA) korozijas inhibitoriem un atlikušajām skābēm un sārmiem.
Noturāšanas ūdens ir raksturīgs ar ļoti augstu duļķainību un izcilu koloido daļiņu stabilitāti. Dēļ ārkārtīgi mazā daļiņu izmēra suspendētās vielas grūti norimst un tās nevar efektīvi atdalīt, izmantojot parastās apstrādes tehnoloģijas. Lai gan kopējais COD līmenis ir salīdzinoši zems, noturāšanas ūdens ir augstas viskozitātes, rada būtisku nogulšņu veidošanās risku un bieži maina savas īpašības, kas rada lielas problēmas ekspluatācijā — cauruļvadu aizsprostojumus un membrānu piesārņojumu.
Turklāt pusvadītāju ražošanai nepieciešams ultratīrs atgūtais ūdens, kas atbilst ārkārtīgi stingriem tehnoloģiskā ūdens prasībām, un kura kvalitātes prasības ir daudz augstākas nekā parastajā rūpnieciskā atkritumu ūdens atkārtotai izmantošanai.
2. Biežāk sastopamās klientu problēmas
CMP atkritumu ūdens apstrāde rada vairākas ļoti specializētas tehniskās problēmas, kas ir unikālas pusvadītāju ražošanai.
Stabilas nanomēroks silīcija dioksīda koloidi ir grūti noņemt, izmantojot parastās nogulšņu atdalīšanas metodes, kas rada dūņu uzkrāšanos, smagu membrānu piesārņojumu, biežu membrānu nomaiņu un neparedzētas sistēmas apturēšanas, kas tieši ietekmē čipu ražošanas nepārtrauktību.
Atlikušās polēšanas ķīmiskās vielas un pēdas daudzumos esošie smagie metāli var radīt vides atbilstības riskus, ja tie netiek pilnībā noņemti.
Tā kā pusvadītāju ražošanas rūpnīcām ir nepieciešams ārkārtīgi augstas tīrības atgūtais ūdens, parastās ūdens attīrīšanas sistēmas bieži vien nevar konsekventi sasniegt prasīto ūdens kvalitāti, kas rezultē zemā ūdens atkārtotas izmantošanas līmenī un paaugstinātās ekspluatācijas izmaksās.
Standarta notekūdeņu attīrīšanas iekārtas parasti nav projektētas, lai apstrādātu CMP slāpekļa notekūdeņu augsto viskozitāti un ārkārtīgi smalko daļiņu raksturu, tāpēc tām trūkst pietiekamas aizsardzības pret aizsprostojumiem un koroziju.
Turklāt pusvadītāju ražotnes bieži paplašina ražošanas jaudu, kamēr tradicionālās apstrādes sistēmas aizņem lielu platību un piedāvā ierobežotu elastību jaudas uzlabojumiem. Tāpēc arvien vairāk tiek prasītas integrētas un pielāgotas notekūdeņu apstrādes risinājumi, kas īpaši izstrādāti augstākā līmeņa pusvadītāju ražošanai.
3. Attīrīšanas process un galveno aprīkojuma konfigurācija
Lai risinātu CMP notekūdeņu galvenās problēmas — stabilas koloidālas suspensijas, ultrašauras daļiņas un membrānu piesārņojumu — mēs izmantojam specializētu apstrādes procesu, kas sastāv no:
Atsevišķa savākšana → Precīza ūdens kondicionēšana un koagulācija → Augstas efektivitātes flokulācija un nogulsnēšana → Precīza filtrācija → Uzlabota membrānu attīrīšana → Ultrapure ūdens atkārtota izmantošana
CMP notekūdeņi tiek savākti atsevišķi un izlīdzināti, lai nodrošinātu stabili apstrādes vidi.
Precīza pH regulēšana destabilizē koloidālos daļiņas, kamēr augstas veiktspējas koagulācijas un flokulācijas sistēma ātri apvieno un nogulsnē nanomēroga abrazīvās daļiņas.
Pēc norimšanas lielākā daļa suspendēto vielu un koloido piesārņojumu tiek noņemta, pirms ūdens iet cauri precīzai filtrācijai un aktivētās ogles adsorbcijai, kas novērš atlikušās organiskās vielas un mikro daudzumu metālu piemaisījumus.
Beigās ultrafiltrācijas (UF) sistēma, kas kombinēta ar pretpiesārņojuma apgrieztās osmozes (RO) membrānu sistēmu, nodrošina augstas kvalitātes desalināciju un attīrīšanu, radot augstas kvalitātes atjaunotu ūdeni, kas piemērots virsmas gludināšanai un tīrīšanai silīcija plāksnītēs.
Galvenie aprīkojuma elementi ir:
- Intelektuāla pH regulēšanas un ķīmiskās apstrādes sistēmas
- Augstas efektivitātes koagulācijas un flokulācijas reaktori
- Precīzās filtrācijas vienības
- Pretapmāļojošas membrānu filtrācijas sistēmas
- Aktīvās ogles attīrīšanas sistēmas
- Pilnībā automātiskās ķīmisko vielu devu sistēmas
- Augstas precizitātes tiešsaistes ūdens kvalitātes uzraudzības sistēmas
4. Risinājuma priekšrocības
Šis risinājums ir speciāli izstrādāts pusvadītāju CMP šļūtenes notekūdeņiem un efektīvi novērš nozarē visgrūtākos izaicinājumus, tostarp grūti atdalāmu koloidu un smagu membrānu dubļošanos.
Patentētais apstrādes process efektīvi noņem ultrašauras kvarca daļiņas, pēdas smagās metālu vielas un atlikušās organiskās piesārņojumu vielas, vienlaikus nepārtraukti ražojot atjaunotu ūdeni, kas atbilst pusvadītāju procesa ūdens atkārtotas izmantošanas standartiem.
Mēs piedāvājam pilnīgi pielāgotus aprīkojuma risinājumus, kas paredzēti pusvadītāju tīrām telpām, rūpnīcas izkārtojumam un notekūdeņu īpašībām. Pielāgoti pretaizsprostoši plūsmas kanāli, korozijai izturīgi aprīkojuma korpusi un precīzas filtrācijas struktūras nodrošina optimālu darbību stingriem CMP notekūdeņu ekspluatācijas apstākļiem.
Visas galvenās elektriskās vadības sistēmas, mehāniskā iekārta un ūdens apstrādes komponenti ir sertificēti atbilstoši CE, UL un ISO standartiem, nodrošinot starptautiskās drošības prasības augstākā līmeņa ražošanas uzņēmumiem Eiropā un Ziemeļamerikā.
Sistēma demonstrē lielisku izturību pret hidrauliskajām un ūdens kvalitātes svārstībām, būtiski samazinot membrānu piesārņojumu, apkopju biežumu un aprīkojuma ekspluatācijas pārtraukumus.
Ūdens atgūšanas rādītāji pārsniedz 95 %, būtiski samazinot saldūdens patēriņu un ekspluatācijas izmaksas.
Tā modulārā integrētā dizaina dēļ instalācijas vietas aizņemtais laukums ir minimāls, vienlaikus nodrošinot elastīgu iespēju paplašināt sistēmu nākotnē. Pilnībā automatizētā intelektuālā darbība atbilst mūsdienu pusvadītāju waferu ražošanas rūpnīcu nepārtrauktas un augstas precizitātes ražošanas prasībām.
5. Projekta atsauces un atbalstošie dokumenti
Mēs esam veiksmīgi pabeiguši vairākus CMP slārta notekūdeņu apstrādes projektus pusvadītāju waferu ražošanas rūpnīcām.
Tipisks projekts ir 12 collu pusvadītāju velmētu plākšņu ražotnes CMP notekūdeņu atkārtotas izmantošanas projekts ar apstrādes jaudu 1000 m³/dienā.
Sistēma ir pierādījusi ilgstošu stabili darbību, pilnībā novēršot problēmas, kas saistītas ar koloidu uzkrāšanos, membrānu piesārņošanos un neatbilstošu izplūdes ūdens kvalitāti. Atgūtais ūdens nepārtraukti atbilst pusvadītāju ultratīra ūdens atkārtotas izmantošanas standartiem un ir veiksmīgi izturējis gan vides atbilstības pārbaudes, gan rūpnīcas pieņemšanas testus.
Atbalsta dokumentācija ietver:
- Patenti uz īpašo CMP notekūdeņu apstrādes procesu
- CE, UL un ISO sertifikātu apliecības
- Neatkarīgu trešo pušu augstas precizitātes ūdens kvalitātes testēšanas ziņojumi
- Projekta pabeigšanas un pieņemšanas dokumentāciju
- Referenceprojekti pusvadītāju rūpniecībā
6. Pakalpojumu apjoms un sadarbības process
Mēs piedāvājam pilnīgas EPC „atslēga rokās“ risinājumus CMP suspensiju notekūdeņu apstrādei, kas ietver vietnes pārbaudi, notekūdeņu paraugu ņemšanu un analīzi, pielāgotu procesu inženieriju, nestandarta iekārtu projektēšanu, iekārtu ražošanu, uzstādīšanu, nodošanu ekspluatācijā, ekspluatāciju un tehnisko apkopi, sistēmu modernizāciju un visu ekspluatācijas laiku ilgstošu patēriņa preču piegādi.
Standarta sadarbības process
- Vietnes pārbaude un ūdens paraugu ņemšana – veikt vietnes pārbaudi, savākt notekūdeņu paraugus un izdot detalizētu ūdens kvalitātes analīzes ziņojumu.
- Pielāgota inženierprojektēšana – izstrādāt specializētu apstrādes procesu, pielāgotu aprīkojuma risinājumu un komerciālo priekšlikumu, pamatojoties uz faktiskajām ražošanas vietas darbības apstākļiem.
- Aprīkojuma ražošana un būvniecība – sākt pielāgotā aprīkojuma izgatavošanu un vietējo būvniecību pēc līguma apstiprināšanas.
- Uzstādīšana un nodošana ekspluatācijā – pabeigt uzstādīšanu, integrēto nodošanu ekspluatācijā un testa ekspluatāciju, līdz tiek sasniegta stabila atbilstība ūdens kvalitātes prasībām.
- Projekta pieņemšana un apmācība – palīdzēt ar projekta pieņemšanas procedūrām un nodrošināt profesionālu operatoru apmācību.
- Ilgstoša tehniskā atbalsta pakalpojumu sniegšana – veikt regulāras pārbaudes, profilaktisko apkopi, sistēmas optimizāciju, aprīkojuma modernizāciju un 24/7 tehnisko atbalstu.
EN
