1. Zdroje surovej vody, typické kontaminanty a charakteristiky kvality vody
Surová voda pre systémy ultracístej vody (UPW) pre polovodičové aplikácie sa zvyčajne získava z mestských vodovodných zdrojov alebo z podzemných vôd na mieste. Vyrobená ultracísta voda sa používa v kritických procesoch výroby polovodičov, vrátane leptania platník, usadzovania tenkých vrstiev, chemicko-mechanickej plánovania (CMP), čistenia platník, fotolitografie a iných pokročilých výrobných procesov, pri ktorých kvalita vody priamo ovplyvňuje výťažok zariadení a spoľahlivosť výrobkov.
Typickými kontaminantmi v surovej vode sú ióny tvrdosti, napríklad vápnik a horčík, suspendované tuhé látky, koloidné častice, zvyškový chlór, sírany, silikáty a stopové množstvá ťažkých kovov. V závislosti od zdroja vody môžu byť prítomné aj stopové množstvá mikroorganizmov a celkový organický uhlík (TOC).
Systémy na výrobu ultracístej vody (UPW) pre polovodičový priemysel vyžadujú jedny z najvyšších noriem kvality vody v súčasnej výrobe. Takmer všetky rozpustené ióny, suspendované častice, mikroorganizmy a organické kontaminanty je potrebné odstrániť. Výstupná voda musí dosiahnuť elektrickú odporovosť 18,25 MΩ·cm, pričom úroveň kontaminácie časticami, celkovým organickým uhlíkom (TOC), kremíkom a stopovými kovovými iónmi sa musí udržiavať na extrémne nízkych hodnotách.
V porovnaní so systémami ultracístej vody používanými v fotovoltaickom priemysle, výrobe litiových batérií alebo iných priemyselných aplikáciách vyžadujú polovodičové systémy UPW výrazne vyššiu čistotu vody, vynikajúcu prevádzkovú stabilitu a nepretržitý spojitý výkon.
2. Bežné výzvy pre zákazníkov
Hlavnou výzvou pri výrobe ultracístej vody pre polovodičový priemysel je udržanie konzistentne stabilnej kvality vody na extrémne vysokých úrovniach čistoty.
Kolísania kvality suroviny môžu priamo ovplyvniť odporovosť, koncentráciu kremíka a úrovne stopových iónov, čo potenciálne zníži výnos polovodičových platník a zvýši počet výrobných chýb.
Konvenčné priemyselné systémy čistej vody zvyčajne nemajú dostatočnú schopnosť úpravy na úplné odstránenie stopových iónov, rozpustených organických látok (TOC) a ultrajemných častíc, čo ich robí nevhodnými pre pokročilé polovodičové výrobné procesy.
Okrem toho sú filtračné kazety, iónovomenvé pryskyřice a membránové prvky náchylné na znečistenie a degradáciu výkonu, čo má za následok časté výpadky údržby, ktoré prerušujú nepretržitú výrobu.
Štandardné zariadenia často využívajú potrubné systémy a zásobníky s nedostatočnou odolnosťou voči korózii alebo nedostatočnou čistotou, čo zvyšuje riziko sekundárneho znečistenia spôsobeného vyluhovaním materiálu.
Keď sa výrobné závody polovodičov stále viac rozširujú a technológie výroby sa rýchlo vyvíjajú, konvenčné systémy na úpravu vody s pevným návrhom ponúkajú obmedzenú pružnosť pre modernizáciu závodu a rozšírenie kapacity. Výrobcovia čoraz viac vyžadujú vysokej miery prispôsobenia, škálovateľné a medzinárodne kompatibilné systémy na výrobu ultračistej vody (UPW), ktoré sú špeciálne navrhnuté pre pokročilú výrobu polovodičov.
3. Technologický proces a konfigurácia základných zariadení
Aby sme spĺňali prísne požiadavky na kvalitu vody v polovodičovej výrobe, používame overený viacstupňový proces výroby ultračistej vody (UPW), ktorý pozostáva z nasledovných krokov:
Predúprava → Dvojnásobná reverzná osmóza (RO) → Elektrodeionizácia (EDI) → Polovanie zmiešanou katiónovou a aniónovou výmenou → Finálna presná filtrácia
Surová voda sa najskôr podrobí predúprave prostredníctvom filtračného systému s viacerými médiami, aktívneho uhlíkového filtra a presného patronového filtra, aby sa odstránili suspendované tuhé látky, zvyškový chlór, koloidné nečistoty a veľké organické molekuly.
Predspracovaná voda potom prechádza dvojstupňovým reverzným osmózou (RO), ktorý odstraňuje väčšinu rozpučených solí, kremičitanov a kovových iónov.
Pokročilý systém elektrodeionizácie (EDI) neustále odstraňuje zvyšné iónové kontaminanty bez chemického regenerovania, čím sa eliminuje riziko sekundárneho znečistenia spojeného s konvenčným regenerovaním iónových výmenníkov.
Nakoniec polovodičový systém zmiešaného iónového výmenníka spolu s konečnou ultrafiltráciou vyrába ultracistú vodu so stabilnou odporovosťou 18,25 MΩ·cm, čo plne spĺňa požiadavky pokročilých polovodičových výrobných procesov.
Základné vybavenie pozostáva z:
- Plne automatické systémy predspracovania
- Dvojstupňové protiusadové jednotky reverznej osmózy
- EDI systémy ultracistej vody
- Polovodičové jednotky zmiešaného iónového výmenníka
- Konečné presné filtračné systémy
- Inteligentné elektrické riadiace systémy
- Vysokopresné online prístroje na monitorovanie kvality vody
4. Výhody riešenia
Toto riešenie je špeciálne navrhnuté pre pokročilé procesy výroby polovodičov a trvalo vyrába ultracístu vodu, ktorá spĺňa najvyššie odvetvové štandardy.
Kritické parametre kvality vody – vrátane celkového organického uhlíka (TOC), kontaminácie časticami, kremičitanov a stopových kovových iónov – sa presne regulujú, aby sa maximalizovala výťažnosť platní a spoľahlivosť výroby.
Poskytujeme úplne prispôsobené inžinierske riešenia na základe rozmiestnenia čistých miestností, technologického uzla procesu, výrobnej kapacity a charakteristík surovej vody. Potrubia vysokej čistoty odolné voči korózii, kompaktné vybavenie na podvozkoch a modulárne návrhy na rozšírenie účinne eliminujú sekundárnu kontamináciu a zároveň umožňujú budúce zvýšenie kapacity.
Všetky základné zariadenia, elektrické riadiace systémy a komponenty na úpravu vody sú certifikované podľa noriem CE, UL a ISO, čím sa zabezpečuje dodržiavanie medzinárodných bezpečnostných predpisov a požiadaviek na výrobu polovodičov po celom svete.
Mnohokrokový proces čistenia zahŕňa inteligentné monitorovanie kvality vody a automatické riadenie procesu, čo zabezpečuje vynikajúcu odolnosť voči kolísaniu kvality surovej vody a zároveň predlžuje životnosť membrán, iónových výmeníkov a filtračných komponentov.
Modulárny integrovaný dizajn minimalizuje požiadavky na inštalačný priestor, umožňuje rýchlu prevádzku a poskytuje vynikajúcu flexibilitu pre rozširovanie výrobných závodov polovodičov a aktualizácie výrobných procesov.
5. Referenčné projekty a podporná dokumentácia
Úspešne sme dodali systémy ultracistej vody (UPW) pre viaceré závody na výrobu polovodičových platní a pre závody na montáž a testovanie polovodičov.
Príkladom je systém ultracistej vody (UPW) pre pokročilý 12-palcový polovodičový výrobný závod, kde výstupná voda trvalo udržiava elektrickú odporovosť 18,25 MΩ·cm, čo plne spĺňa najvyššie špecifikácie pre ultracistú vodu v polovodičovom priemysle.
Systém preukázal spoľahlivý nepretržitý prevádzkový chod po celý rok, čím podporuje stabilnú výrobu polovodičov vo veľkom objeme a zároveň úspešne absolvoval akceptačné skúšky v továrni (FAT) aj inšpekcie súladu s priemyselnými predpismi.
Podporná dokumentácia zahŕňa:
- Vlastnícke patenty na proces ultracístej vody (UPW) pre polovodiče
- Certifikáty CE, UL a ISO
- Správy o testovaní kvality vody akreditovanými nezávislými laboratóriami
- Dokumentácia o dokončení a prijatí projektu
- Referencie výkonnosti z reprezentatívnych polovodičových projektov
6. Rozsah služby a proces spolupráce
Poskytujeme komplexné EPC kompletné riešenia pre systémy ultracístej vody (UPW) v polovodičovom priemysle, vrátane prieskumu miesta, analýzy kvality surovej vody, prispôsobenej procesnej inžinierstva, návrhu a výroby netypického vybavenia, inštalácie, uvádzania do prevádzky, overovania systému, prevádzkových a údržbových služieb, modernizácií systému a dodávky spotrebného materiálu po celú životnosť systému.
Štandardný spolupracovný proces
- Prieskum miesta a analýza surovej vody – Vykonanie terénneho prieskumu, odber vzoriek vody a poskytnutie komplexnej správy o hodnotení kvality surovej vody.
- Prispôsobený inžiniersky návrh – Vývoj špeciálneho systému UPW, konfigurácie zariadení a komerčnej ponuky na základe požiadaviek polovodičového výrobného procesu.
- Výroba vybavenia a stavba – Po potvrdení zmluvy začneme s výrobou prispôsobeného vybavenia a inštaláciou na mieste.
- Inštalácia, uvádzanie do prevádzky a overenie systému – Dokončenie inštalácie systému, kalibrácia parametrov a nepretržitá skúšobná prevádzka, kým sa nezabezpečí trvalé splnenie všetkých špecifikácií kvality vody.
- Prijetie projektu a technické školenie – Podpora pri postupe prijatia projektu a poskytnutie komplexného školenia pre obsluhu.
- Dlhodobá technická podpora – Poskytovanie preventívnej údržby, pravidelných kontrol, optimalizácie systému, vylepšení výkonu a celoživotnej technickej podpory.
EN
