1. Nguồn nước thô, Các chất gây ô nhiễm điển hình và Đặc tính chất lượng nước
Nước thô cho các hệ thống Nước Siêu tinh khiết (UPW) dùng trong ngành bán dẫn thường được lấy từ nguồn cấp nước đô thị hoặc nước ngầm tại chỗ. Nước siêu tinh khiết được sản xuất ra sẽ được sử dụng trong các quy trình sản xuất bán dẫn then chốt, bao gồm ăn mòn đĩa wafer, lắng đọng màng mỏng, mài bóng cơ hóa học (CMP), làm sạch đĩa wafer, quang khắc và các quy trình chế tạo tiên tiến khác — nơi chất lượng nước ảnh hưởng trực tiếp đến tỷ lệ thu hồi linh kiện và độ tin cậy của sản phẩm.
Các chất gây ô nhiễm điển hình trong nước thô bao gồm ion canxi và magiê gây độ cứng, chất rắn lơ lửng, hạt keo, clo dư, sunfat, silicat và kim loại nặng vi lượng. Tùy theo nguồn nước, vi sinh vật vi lượng và Tổng cacbon hữu cơ (TOC) cũng có thể tồn tại.
Các hệ thống nước siêu tinh khiết (UPW) dùng trong ngành bán dẫn yêu cầu một trong những tiêu chuẩn chất lượng nước cao nhất trong sản xuất hiện đại. Hầu như toàn bộ ion hòa tan, hạt lơ lửng, vi sinh vật và chất gây ô nhiễm hữu cơ đều phải được loại bỏ. Nước thành phẩm phải đạt điện trở suất 18,25 MΩ·cm, trong khi mức độ nhiễm bẩn bởi hạt, TOC, silica và các ion kim loại vết phải được kiểm soát ở mức cực kỳ thấp.
So với các hệ thống nước siêu tinh khiết dùng trong quang điện mặt trời, pin lithium hoặc các ứng dụng công nghiệp khác, hệ thống UPW cho ngành bán dẫn đòi hỏi độ tinh khiết nước cao hơn đáng kể, độ ổn định vận hành vượt trội và hiệu suất liên tục không gián đoạn.
2. Những thách thức phổ biến của khách hàng
Thách thức chính trong sản xuất nước siêu tinh khiết cho ngành bán dẫn là duy trì ổn định liên tục chất lượng nước ở mức độ tinh khiết cực cao.
Sự biến động về chất lượng nước đầu vào có thể ảnh hưởng trực tiếp đến điện trở suất, nồng độ silica và mức độ các ion vết, từ đó làm giảm năng suất wafer và gia tăng khuyết tật trong sản xuất.
Các hệ thống nước tinh khiết công nghiệp thông thường thường thiếu khả năng làm sạch đủ mạnh để loại bỏ hoàn toàn các ion vết, hợp chất hữu cơ hòa tan (TOC) và các hạt siêu mịn, khiến chúng không phù hợp với các quy trình sản xuất bán dẫn tiên tiến.
Ngoài ra, các bộ lọc dạng ống, nhựa trao đổi ion và các thành phần màng dễ bị bám bẩn và suy giảm hiệu suất, dẫn đến việc phải ngừng sản xuất thường xuyên để bảo trì, làm gián đoạn quá trình sản xuất liên tục.
Thiết bị tiêu chuẩn thường sử dụng hệ thống đường ống và bồn chứa có khả năng chống ăn mòn hoặc độ sạch không đủ, làm tăng nguy cơ nhiễm bẩn thứ cấp do rò rỉ vật liệu.
Khi các nhà máy sản xuất bán dẫn tiếp tục mở rộng và công nghệ quy trình phát triển nhanh chóng, các hệ thống xử lý nước thiết kế cố định truyền thống mang lại độ linh hoạt hạn chế cho việc nâng cấp nhà máy và mở rộng công suất. Các nhà sản xuất ngày càng yêu cầu các hệ thống nước siêu tinh khiết (UPW) được tùy chỉnh cao, có khả năng mở rộng và tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế, đặc biệt được thiết kế dành riêng cho quy trình sản xuất bán dẫn tiên tiến.
3. Quy trình xử lý & Cấu hình thiết bị lõi
Để đáp ứng các yêu cầu khắt khe về chất lượng nước trong sản xuất bán dẫn, chúng tôi áp dụng quy trình sản xuất nước siêu tinh khiết (UPW) nhiều giai đoạn đã được kiểm chứng, bao gồm:
Xử lý sơ bộ → Thẩm thấu ngược hai lần (RO) → Khử ion bằng điện (EDI) → Làm bóng bằng hỗn hợp cột ion → Lọc tinh cuối cùng
Nước thô đầu tiên trải qua xử lý sơ bộ bằng lọc đa tầng, lọc than hoạt tính và lọc cartridge chính xác nhằm loại bỏ các chất rắn lơ lửng, clo dư, các chất gây ô nhiễm dạng keo và các phân tử hữu cơ lớn.
Nước đã qua xử lý sơ bộ sau đó đi qua hệ thống thẩm thấu ngược (RO) hai cấp để loại bỏ phần lớn muối hòa tan, silica và ion kim loại.
Hệ thống điện phân khử ion tiên tiến (EDI) liên tục loại bỏ các chất gây nhiễm ion còn sót lại mà không cần tái sinh bằng hóa chất, từ đó loại bỏ nguy cơ nhiễm bẩn thứ cấp liên quan đến phương pháp tái sinh trao đổi ion truyền thống.
Cuối cùng, một hệ thống trao đổi ion hỗn hợp hoàn thiện kết hợp với lọc siêu tinh ở đầu ra tạo ra nước siêu tinh khiết có điện trở suất ổn định ở mức 18,25 MΩ·cm, đáp ứng đầy đủ yêu cầu của các quy trình sản xuất bán dẫn tiên tiến.
Thiết bị cốt lõi bao gồm:
- Các hệ thống xử lý sơ bộ hoàn toàn tự động
- Các đơn vị thẩm thấu ngược (RO) hai cấp chống bám bẩn
- Các hệ thống nước siêu tinh khiết EDI
- Các đơn vị trao đổi ion hỗn hợp hoàn thiện
- Các hệ thống lọc tinh ở đầu ra
- Các hệ thống điều khiển điện thông minh
- Cac thiet bi giam sat chat luong nuoc truc tuyen do chinh xac cao
4. Uu diem cua giai phap
Giai phap nay duoc thiet ke dac biet cho cac quy trinh san xuat ban dan dan tien tien va lien tuc san xuat nuoc sieu tinh khiet dat tieu chuan nganh cao nhat.
Cac thong so chat luong nuoc quan trong—bao gom TOC, nhiem bat chat ran, silica va cac ion kim loai vi luong—duoc dieu khien chinh xac de toi da hoa ty le san pham vo loi va do tin cay trong san xuat.
Chung toi cung cap cac giai phap ky thuat hoan toan tu thiet ke theo mat bang phong sach, nut cong nghe quy trinh, nang suat san xuat va dac tinh nuoc dau vao. He thong ong chong an mon do tinh khiet cao, thiet bi goi ghep nho gon (skid-mounted), va thiet ke mo dun mo rong giup loai bo hoan toan su nhiem lan thu cap dong thoi de de dang nang cap nang suat trong tuong lai.
Toan bo thiet bi lõi, he thong dieu khien dien tu va cac thanh phan xu ly nuoc deu duoc chung nhan theo tieu chuan CE, UL va ISO, dam bao tuan thu cac quy dinh an toan quoc te va yeu cau san xuat ban dan tren toan the gioi.
Quá trình tinh lọc nhiều giai đoạn tích hợp giám sát chất lượng nước thông minh và điều khiển tự động quy trình, mang lại khả năng chống chịu xuất sắc trước các biến động của nước đầu vào đồng thời kéo dài tuổi thọ màng, nhựa trao đổi ion và các thành phần lọc.
Thiết kế tích hợp theo mô-đun giúp tối thiểu hóa nhu cầu diện tích lắp đặt, cho phép triển khai nhanh chóng và cung cấp tính linh hoạt vượt trội cho việc mở rộng nhà máy bán dẫn và nâng cấp quy trình.
5. Các dự án tham khảo và tài liệu hỗ trợ
Chúng tôi đã giao thành công các hệ thống nước siêu tinh khiết cho ngành bán dẫn tại nhiều cơ sở chế tạo đĩa wafer cũng như các nhà máy lắp ráp và kiểm tra bán dẫn.
Một dự án tiêu biểu là Hệ thống Nước Siêu Tinh Khiết (UPW) cho Nhà Máy Bán Dẫn Tiên Tiến 12 inch, trong đó nước thành phẩm liên tục duy trì điện trở suất ở mức 18,25 MΩ·cm, hoàn toàn đáp ứng các thông số kỹ thuật cao nhất về nước siêu tinh khiết dành cho ngành bán dẫn.
Hệ thống đã chứng minh khả năng vận hành liên tục ổn định quanh năm, hỗ trợ sản xuất bán dẫn khối lượng lớn một cách ổn định đồng thời vượt qua thành công cả kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy (FAT) lẫn các cuộc thanh tra tuân thủ ngành.
Tai lieu ho tro bao gom:
- Bằng sáng chế quy trình nước siêu tinh khiết (UPW) cho bán dẫn do công ty sở hữu
- Chứng chỉ CE, UL và ISO
- Báo cáo kiểm tra chất lượng nước do bên thứ ba được công nhận cấp
- Tài liệu hoàn thành và nghiệm thu dự án
- Tài liệu tham khảo hiệu suất từ các dự án bán dẫn tiêu chuẩn
6. Pham vi dich vu va quy trinh hop tac
Chúng tôi cung cấp giải pháp chìa khóa trọn gói EPC cho hệ thống nước siêu tinh khiết (UPW) trong lĩnh vực bán dẫn, bao gồm khảo sát hiện trường, phân tích chất lượng nước đầu vào, thiết kế kỹ thuật quy trình tùy chỉnh, thiết kế và chế tạo thiết bị phi tiêu chuẩn, lắp đặt, chạy thử, hiệu chuẩn hệ thống, dịch vụ vận hành và bảo trì, nâng cấp hệ thống cũng như cung cấp vật tư tiêu hao suốt đời hệ thống.
Quy trình hợp tác tiêu chuẩn
- Khảo sát hiện trường & Phân tích nước đầu vào – Tiến hành khảo sát tại hiện trường, thu thập mẫu nước và cung cấp báo cáo đánh giá toàn diện về chất lượng nước đầu vào.
- Thiết kế kỹ thuật tùy chỉnh – Phát triển giải pháp hệ thống UPW chuyên biệt, cấu hình thiết bị và đề xuất thương mại dựa trên các yêu cầu quy trình bán dẫn.
- Sản xuất thiết bị và thi công – Bắt đầu sản xuất thiết bị tùy chỉnh và lắp đặt tại hiện trường sau khi xác nhận hợp đồng.
- Lắp đặt, vận hành thử và kiểm định hệ thống – Hoàn tất lắp đặt hệ thống, hiệu chuẩn thông số và vận hành thử liên tục cho đến khi đạt ổn định mọi thông số chất lượng nước.
- Nghiệm thu dự án và đào tạo kỹ thuật – Hỗ trợ thủ tục nghiệm thu dự án và cung cấp đào tạo toàn diện cho nhân viên vận hành.
- Hỗ trợ kỹ thuật dài hạn – Cung cấp bảo trì phòng ngừa, kiểm tra định kỳ, tối ưu hóa hệ thống, nâng cấp hiệu năng và hỗ trợ kỹ thuật trọn đời.
EN
