1. Джерела сирої води, типові забруднювачі та характеристики якості води
Сировинна вода для ультраочищених водних систем (UPW) для напівпровідників зазвичай надходить із муніципальних водопостачальних систем або з підземних вод на місці. Отримана ультраочищена вода використовується в критичних процесах виробництва напівпровідників, зокрема при травленні пластин, осадженні тонких плівок, хіміко-механічному плануванні (CMP), очищенні пластин, фотолітографії та інших передових процесах виготовлення, де якість води безпосередньо впливає на вихід пристроїв та надійність продукції.
Типовими забруднювачами сировинної води є йони жорсткості — кальцій та магній, завислі речовини, колоїдні частинки, залишковий хлор, сульфати, силікати та слідові кількості важких металів. Залежно від джерела води, у ній також можуть бути слідові кількості мікроорганізмів та загального органічного вуглецю (TOC).
Системи ультраочищеної води (UPW) для напівпровідників вимагають одного з найвищих стандартів якості води в сучасному виробництві. Майже всі розчинені йони, завислі частинки, мікроорганізми та органічні забруднювачі мають бути повністю видалені. Продуктова вода повинна мати електричний опір 18,25 МОм·см, а рівні частинок, загального органічного вуглецю (TOC), кремнію та слідових металічних йонів мають підтримуватися на наднизькому рівні.
Порівняно з системами ультраочищеної води, що використовуються в фотопреобразувальних, літій-іонних акумуляторних або інших промислових застосуваннях, системи UPW для напівпровідників вимагають значно вищої чистоти води, виняткової експлуатаційної стабільності та безперервної роботи без будь-яких перерв.
2. Поширені проблеми замовників
Основна задача при виробництві ультраочищеної води для напівпровідників — забезпечення стабільної якості води на надвисокому рівні чистоти.
Коливання якості вихідної води можуть безпосередньо впливати на електричний опір, концентрацію кремнію та рівні слідових йонів, що потенційно знижує вихід пластин і збільшує кількість виробничих дефектів.
Традиційні промислові системи очищення води зазвичай не мають достатньої потужності для повного видалення слідових іонів, розчинених органічних речовин (TOC) та ультрадрібних частинок, тому їх не можна використовувати в сучасних процесах виробництва напівпровідників.
Крім того, фільтрувальні картриджі, іонообмінні смоли та мембранні елементи схильні до забруднення й погіршення експлуатаційних характеристик, що призводить до частого обслуговування з повним зупиненням роботи й перерв у безперервному виробництві.
Стандартне обладнання часто використовує трубопровідні системи та резервуари для зберігання з недостатньою стійкістю до корозії або недостатньою чистотою, що підвищує ризик вторинного забруднення через вимивання матеріалів.
Оскільки фабрики напівпровідників продовжують розширюватися, а технології виробництва швидко розвиваються, традиційні системи очищення води з фіксованим проектуванням забезпечують обмежену гнучкість для модернізації підприємств і збільшення потужностей. Виробники все частіше потребують високоступеневих, масштабованих та міжнародно сумісних систем ультрачистої води (UPW), спеціально розроблених для передових процесів виготовлення напівпровідників.
3. Процес очищення та конфігурація основного обладнання
Щоб задовольнити суворі вимоги до якості води в напівпровідниковому виробництві, ми застосовуємо перевірений багатоступеневий процес отримання ультрачистої води (UPW), що складається з наступних етапів:
Попередня обробка → Двократне зворотне осмосне очищення (RO) → Електродеіонізація (EDI) → Полірування змішаними іонітними смолами → Фінальне прецизійне фільтрування
Сировинна вода спочатку проходить попередню обробку за допомогою фільтрації з багатокомпонентним фільтрувальним матеріалом, фільтрації активованим вугіллям та прецизійної картриджної фільтрації для видалення завислих твердих частинок, залишкового хлору, колоїдних забруднювачів та великих органічних молекул.
Попередньо оброблена вода потім проходить через систему зворотного осмосу з подвійним проходом (RO) для видалення переважної більшості розчинених солей, кремнезему та йонів металів.
Сучасна електродеіонізаційна (EDI) система безперервно видаляє залишкові йонні забруднювачі без хімічної регенерації, усуваючи ризик вторинного забруднення, пов’язаного з традиційною регенерацією йонного обміну.
Нарешті, полірувальна сумішана йоннообмінна система разом із термінальною ультрафільтрацією виробляє ультрачисту воду зі стабільним опором 18,25 МОм·см, що повністю відповідає вимогам сучасних процесів виробництва напівпровідників.
Основне обладнання включає:
- Повністю автоматизовані системи попередньої обробки
- Антизабруднювальні установки зворотного осмосу з подвійним проходом
- EDI-системи ультрачистої води
- Полірувальні сумішані йоннообмінні установки
- Термінальні системи прецизійної фільтрації
- Інтелектуальні електричні системи керування
- Високоточні онлайн-прилади для моніторингу якості води
4. Переваги рішення
Це рішення спеціально розроблено для передових процесів виробництва напівпровідників і постійно забезпечує отримання ультраочищеної води, що відповідає найвищим галузевим стандартам.
Ключові параметри якості води — зокрема, загальний органічний вуглець (TOC), частинкова забрудненість, кремній та іони слідових металів — точно контролюються задля максимізації виходу пластин і надійності виробництва.
Ми пропонуємо повністю індивідуальні інженерні рішення, розроблені з урахуванням планування чистої кімнати, технологічного вузла процесу, виробничої потужності та характеристик сировинної води. Трубопроводи з високою чистотою й корозійностійкі матеріали, компактне обладнання на рамах (skid-mounted) та модульні конструкції для розширення ефективно запобігають вторинному забрудненню й одночасно дозволяють майбутнє нарощування потужностей.
Усе основне обладнання, електричні системи керування та компоненти систем очищення води сертифіковані відповідно до стандартів CE, UL та ISO, що гарантує відповідність міжнародним вимогам щодо безпеки та вимогами до виробництва напівпровідників у всьому світі.
Багатоступінчастий процес очищення включає інтелектуальний моніторинг якості води та автоматичне керування процесом, забезпечуючи високу стійкість до коливань якості вихідної води й продовжуючи термін служби мембран, смол і фільтруючих компонентів.
Модульна інтегрована конструкція мінімізує вимоги до площі для встановлення, дозволяє швидке розгортання й забезпечує виняткову гнучкість для розширення підприємств з виробництва напівпровідників та оновлення технологічних процесів.
5. Посилання на проекти та підтверджувальна документація
Ми успішно поставили системи ультраочищеної води для напівпровідників на кілька підприємств з виробництва пластин та заводів зі збирання й тестування напівпровідників.
Прикладом є система ультраочищеної води (UPW) для сучасного підприємства з виробництва напівпровідників з 12-дюймовими пластинами, де продуктова вода постійно підтримує електричну опірність на рівні 18,25 МОм·см, повністю відповідаючи найвищим специфікаціям ультраочищеної води для напівпровідників.
Система продемонструвала надійну безперервну роботу протягом усього року, забезпечуючи стабільне високопродуктивне виробництво напівпровідників і успішно пройшовши як заводські приймальні випробування (FAT), так і галузеві перевірки відповідності.
Документація, що підтверджує рішення, включає:
- Патенти на власницький процес отримання ультрачистої води (UPW) для напівпровідників
- Сертифікати відповідності CE, UL та ISO
- Звіти про водяне тестування, затверджені незалежною третьою стороною
- Документація щодо завершення проекту та його приймання
- Референції щодо ефективності з провідних напівпровідникових проектів
6. Обсяг послуг та процес співпраці
Ми надаємо повні EPC-рішення «під ключ» для систем ультрачистої води (UPW) у напівпровідниковій промисловості, охоплюючи дослідження майданчика, аналіз якості вихідної води, індивідуальне проектування технологічних процесів, розробку та виробництво нестандартного обладнання, монтаж, пусконалагоджувальні роботи, валідацію системи, обслуговування та технічне обслуговування, модернізацію системи та постачання споживних матеріалів протягом усього терміну експлуатації.
Стандартний процес співпраці
- Дослідження майданчика та аналіз вихідної води — проведення польових досліджень, відбір зразків води та надання детального звіту про якість вихідної води.
- Індивідуальне інженерне проектування — розробка спеціалізованого рішення для системи ультрачистої води (UPW), конфігурації обладнання та комерційної пропозиції на основі вимог напівпровідникових технологічних процесів.
- Виробництво обладнання та будівництво — розпочаття виробництва індивідуального обладнання та монтажу на місці після підтвердження контракту.
- Монтаж, пусконалагоджувальні роботи та валідація системи — завершення монтажу системи, калібрування параметрів та тривалих пробних запусків до стабільного досягнення всіх специфікацій якості води.
- Приймання проекту та технічне навчання — супровід процедур приймання проекту та надання повного навчання для операторів.
- Тривала технічна підтримка — надання профілактичного обслуговування, регулярних перевірок, оптимізації системи, модернізації продуктивності та технічної підтримки протягом усього терміну експлуатації.
EN
