1. Viri surove vode, tipični onesnaževalci in značilnosti kakovosti vode
Surova voda za sisteme ultrachiste vode (UPW) za polprevodnike izvira običajno iz mestnih oskrbovalnih omrežij ali iz podzemne vode na kraju samem. Iz nje pripravljena ultrachista voda se uporablja v kritičnih proizvodnih procesih za polprevodnike, med drugim pri etaliranju ploščic, nanašanju tankih plasti, kemično-mehanski planarizaciji (CMP), čiščenju ploščic, fotolitografiji ter drugih naprednih izdelovalnih procesih, kjer kakovost vode neposredno vpliva na izkoristek naprav in zanesljivost izdelkov.
Med tipične onesnaževalce surove vode spadajo ioni trdote (kalcij in magnezij), suspendirane trdne snovi, koloidne delce, ostanki klora, sulfati, silikati ter sledove težkih kovin. Glede na vir vode se lahko v njej pojavijo tudi sledove mikroorganizmov in skupni organski ogljik (TOC).
Sistemi za ultrachisto vodo (UPW) za polprevodniške aplikacije zahtevajo ene najvišjih standardov kakovosti vode v sodobni proizvodnji. Skoraj vsi raztopljeni ioni, suspendirane delce, mikroorganizmi in organske onesnaževalce je treba odstraniti. Izdelana voda mora doseči električno upornost 18,25 MΩ·cm, medtem ko morajo biti onesnaženost z delci, skupni organski ogljik (TOC), silicij in sledovi kovinskih ionov nadzorovani na izjemno nizkih ravneh.
V primerjavi s sistemi za ultrachisto vodo (UPW), ki se uporabljajo v fotovoltaiki, litijevih baterijah ali drugih industrijskih aplikacijah, sistemi za polprevodniško ultrachisto vodo zahtevajo znatno višjo čistost vode, izjemno operativno stabilnost in neprekinjeno, zanesljivo delovanje.
2. Pogosti izzivi strank
Glavna težava pri proizvodnji ultrachiste vode za polprevodniške namene je ohranjanje konstantne, stabilne kakovosti vode na izjemno visoki stopnji čistosti.
Nihanja v kakovosti surove vode lahko neposredno vplivajo na upornost, koncentracijo silicija in raven sledov kovinskih ionov, kar lahko zmanjša izkoristek ploščic in poveča število proizvodnih napak.
Konvencionalni industrijski sistemi za čisto vodo običajno nimajo dovolj močne čistilne zmogljivosti, da bi popolnoma odstranili sledove ionov, raztopljene organske snovi (TOC) in ultrafine delce, zato niso primerne za napredne procese proizvodnje polprevodnikov.
Poleg tega so filtrirne kartuše, ionskozamenjalni smoli in membranske komponente dovzetne za zamaševanje in poslabšanje zmogljivosti, kar povzroča pogoste vzdrževalne zaustavitve, ki prekinjajo neprekinjeno proizvodnjo.
Standardna oprema pogosto uporablja cevovode in shranjevalne rezervoarje z nedostatno odpornostjo proti koroziji ali nedostatno čistočo, kar povečuje tveganje sekundarne kontaminacije zaradi izpiranja materialov.
Ko se proizvodne zmogljivosti za polprevodnike nadaljujejo v razširjanju in se procesne tehnologije hitro razvijajo, konvencionalni sistemi za čiščenje vode s stalno zasnovano konfiguracijo ponujajo omejeno prilagodljivost za nadgradnje obrata in razširitev zmogljivosti. Proizvajalci vedno bolj zahtevajo visoko prilagojene, razširljive in mednarodno skladne sisteme za ultračisto vodo (UPW), ki so posebej zasnovani za napredno izdelavo polprevodnikov.
3. Postopek obravnave in konfiguracija osnovne opreme
Za izpolnitev strogih zahtev glede kakovosti vode v proizvodnji polprevodnikov uporabljamo preizkušen večstopenjski postopek proizvodnje ultračiste vode (UPW), ki vključuje:
Predobdelava → Dvojni obratni osmoz (RO) → Elektrodionizacija (EDI) → Polirana mešana smesa → Končna natančna filtracija
Surova voda najprej opravi predobdelavo s pomočjo večslojne filtracije, filtracije z aktivnim ogljem in natančne patronne filtracije, da se odstranijo suspendirane trdne snovi, ostanki klora, koloidni onesnaževalci ter veliki organski molekuli.
Predobdelana voda nato poteka skozi sistem dvojnega obratnega osmoze (RO), da se odstrani večina raztopljenih soli, silicija in kovinskih ionov.
Napreden sistem elektrodne ionizacije (EDI) neprekinjeno odstranjuje preostale ionske onesnaževalce brez kemične regeneracije, s čimer se izogne tveganju sekundarne kontaminacije, povezane z običajno regeneracijo ionskih izmenjevalcev.
Končno sistem polirne mešane postelje za ionsko izmenjavo skupaj s končnim ultrafiltracijskim sistemom proizvede ultrachisto vodo z stabilno upornostjo 18,25 MΩ·cm, kar popolnoma izpolnjuje zahteve naprednih procesov proizvodnje polprevodnikov.
Osnovna oprema vključuje:
- Popolnoma avtomatski sistemi za predobdelavo
- Enote dvojnega obratnega osmoze z odpornostjo proti zamašitvi
- EDI sistemi za ultrachisto vodo
- Enote polirne mešane postelje za ionsko izmenjavo
- Končni sistemi za natančno filtracijo
- Inteligentni električni nadzorni sistemi
- Instrumenti za visoko natančno spletno spremljanje kakovosti vode
4. Prednosti rešitve
To rešitev je posebej zasnovana za napredne procese proizvodnje polprevodnikov in nenehno proizvaja ultrachisto vodo, ki izpolnjuje najvišje industrijske standarde.
Kritični parametri kakovosti vode – vključno s skupnim organskim ogljikom (TOC), onesnaženjem z delci, silicijem in sledovi kovinskih ionov – so natančno nadzorovani, da se maksimizira donos ploščic in zanesljivost proizvodnje.
Ponujamo popolnoma prilagojene inženirske rešitve na podlagi razporeditve čistih sob, tehnološkega vozlišča procesa, proizvodne zmogljivosti in lastnosti surove vode. Cevi za visoko čisto vodo, odporne proti koroziji, kompaktna oprema na podstavkih in modularne konstrukcije za razširitev učinkovito preprečujejo sekundarno kontaminacijo ter omogočajo prihodnje povečanje zmogljivosti.
Vsa jedrska oprema, električni krmilni sistemi in komponente za obrabo vode so certificirani v skladu s standardi CE, UL in ISO, kar zagotavlja skladnost z mednarodnimi varnostnimi predpisi in zahtevami za proizvodnjo polprevodnikov po vsem svetu.
Večstopenjski proces čiščenja vključuje pametno spremljanje kakovosti vode in avtomatsko nadzorovanje procesa, kar zagotavlja odlično odpornost proti nihanjem kakovosti surove vode ter podaljšuje življenjsko dobo membran, smol in filtracijskih komponent.
Modularna integrirana konstrukcija zmanjšuje zahteve po prostoru za namestitev, omogoča hitro razvoz in ponuja izjemno prožnost za razširitev polprevodniških tovarn in posodobitve procesov.
5. Reference projekta in podporno dokumentacijo
Uspešno smo dobavili sisteme za ultrachisto vodo za več tovarn za izdelavo polprevodniških plošč in za montažo ter preskušanje polprevodnikov.
Značilen primer je sistem za ultrachisto vodo (UPW) za napredno polprevodniško tovarno s 12-inčnimi ploščami, pri katerem se električna upornost izdelane vode stalno ohranja na 18,25 MΩ·cm, kar popolnoma izpolnjuje najstrožje specifikacije za ultrachisto vodo v polprevodniški industriji.
Sistem je pokazal zanesljivo neprekinjeno delovanje v vseh letnih časih, kar omogoča stabilno proizvodnjo polprevodnikov v velikih količinah ter uspešno opravlja tako tovarniško sprejemno preskušanje (FAT) kot tudi industrijske preglede skladnosti.
Podporno dokumentacijo sestavljajo:
- Lastniške patente za proces ultrachista vode (UPW) za polprevodnike
- Certifikati CE, UL in ISO
- Poročila o kakovosti vode, potrjena s strani neodvisnih akreditiranih laboratorijev
- Dokumentacija o zaključku in sprejemu projekta
- Referenčni podatki o zmogljivosti iz predstavnih projektov za polprevodnike
6. Obseg storitev in proces sodelovanja
Ponujamo celovite EPC ključ-v-roko rešitve za sisteme ultrachista vode (UPW) za polprevodnike, ki zajemajo raziskavo lokacije, analizo kakovosti surove vode, prilagojeno procesno inženirstvo, oblikovanje in izdelavo nestandardne opreme, namestitev, vzpostavitev, validacijo sistema, storitve za obratovanje in vzdrževanje, nadgradnje sistema ter dobavo potrošnega materiala za celotno življenjsko dobo.
Standardni sodelovalni postopek
- Raziskava lokacije in analiza surove vode – Izvedemo terensko raziskavo, zberemo vzorce vode in pripravimo podrobno poročilo o kakovosti surove vode.
- Prilagojen inženirski načrt – Razvijte poseben sistem za ultračisto vodo (UPW), konfiguracijo opreme in komercialno ponudbo na podlagi zahtev za polprevodniške procese.
- Proizvodnja opreme in gradnja – Po potrditvi pogodbe začnemo z izdelavo prilagojene opreme in namestitvijo na lokaciji.
- Namestitev, vzpostavitev in preverjanje sistema – Dokončajte namestitev sistema, kalibracijo parametrov in neprekinjeno preskusno obratovanje, dokler se vse specifikacije kakovosti vode ne dosežejo dosledno.
- Sprejem projekta in tehnično usposabljanje – Pomagajte pri postopkih sprejema projekta in zagotovite izčrpno usposabljanje operaterjev.
- Dolgoročna tehnična podpora – Zagotovite preventivno vzdrževanje, redne preglede, optimizacijo sistema, izboljšave zmogljivosti in tehnično podporo za celotno življenjsko dobo.
EN
