Condimentare și tratament ape în industria electronicelor & semiconductorilor.
Fabrica de semiconductor modernă consumă milioane de litri de apă în fiecare zi, totuși calitatea cerută de fabricarea circuitelor integrate este printre cele mai stricte din orice industrie. De la logică de 3 nm la electronică de putere, chiar și ionii, substanțele organice sau particulele pot afecta randamentele și coroda uneltele de milioane de dolari. Prin urmare, fabricile investesc în trenuri de purificare multilayer care transformă apa municipală în apă ultrapură (UPW), o distribuie prin bucle din oțel inoxidabil de înaltă lustruire, recuperează spălăturile utilizate și neutralizează fluxurile de deșeuri complexe înainte de deversare. Pe frontul reglementărilor, restricționarea permiselor de deversare și obiectivele ESG corporative împing fabricile spre strategii de deversare aproape-zero (ZLD), reciclare în circuit închis și monitorizare în timp real a silicei, TOC-ului, amoniului și metalelor grele. Cu cererea de cipuri estimată să se dubleze până în 2030, soluțiile de apă scalabile și eficiente din punct de vedere energetic sunt acum la fel de strategice ca stepperele de lithografie sau măștile EUV — făcând din tratarea apei un pilon integral al producției competitive și sustenabile de semiconductori.
Procese cheie care necesită condiționarea apei
Producția de Apă Ultrapură (UPW)
UPW este baza fiecărei fabrici, produsă prin osmoză inversă în mai multe etape, EDI, oxidare UV-TOC, filtrare sub-micron și degazare pentru a atinge o rezistivitate > 18.2 MΩ‑cm, TOC < 1 ppb și SiO₂ < 0.1 ppb. Polizarea constantă și conductele de distribuție non-metalice previn recontaminarea.
Spălare & Dezvoltare Fotolitografică
După expunerea și dezvoltarea fotoresistului, plăcile trec prin multiple spălări cu apă DI pentru a elimina substanțele chimice reziduale. Orice silice dizolvată, particule sau metale pot cauza prăbușirea sau legături, așa că UPW cu silice scăzută și ultrafiltrele la punctul de utilizare sunt esențiale.
Planarizare Chimică Mecanică (CMP)
Suspensiile CMP sunt un amestec de particule abrazive și oxidanti. Etapele de lustruire cu debit mare necesită apă condiționată pentru pregătirea suspensiilor și curățarea post-CMP de volum mare pentru a spăla silicele coloidale și metalele; buclele de recuperare pot recupera până la 70 % din apa de spălare.
Grătare Umede & Baie de Curățare
Băile acide sau alcaline îndepărtează oxizii și contaminanții. Apa de umplere a băilor trebuie să fie fără ions pentru a menține chimia procesului, în timp ce băile utilizate generează ape uzate încărcate cu fluorură, nitrat și metale, care trebuie să fie ajustate la pH, precipitate și filtrare prin membrană înainte de reutilizare sau deversare.
Umidificarea Cuptorului de Difuzie
Cuptoarele de oxidare la temperaturi înalte au nevoie de aburi ultrapuri sau azot umidificat. Orice minerale dizolvate se precipită sub formă de „zăpadă,” creând micro-defecte; prin urmare, apa de alimentare este mai întâi distilată sau atomizată din UPW.
Electroplacare & Modelare a Metalelor
Celulele de electroplacare cu cupru și metale prețioase folosesc apă de spălare condiționată pentru a controla forța ionic și a minimiza pierderile. Electrodializa în circuit închis sau schimbul de ioni recuperează ionii Cu ²⁺ și Au ³⁺, reducând costurile chimice și îndeplinind limitele stricte de deversare.
Turnuri de Răcire & HVAC
Răcitoarele de proces și HVAC-ul camerelor curate se bazează pe apă moale în circuit închis pentru a evita depunerea de calcar pe schimbătoarele de căldură. Filtrarea laterală, dozarea de zinc-fosfat și dioxidul de clor controlează biofouling-ul fără a elibera cloruri corrosive în mediu fabricii.
Tratarea & Recuperarea Apei Uzate
Deșeurile fabricate mixte combină acizi de înaltă forță, solvenți, suspensii și fluxuri bogate în HF. Trenele tipice de tratare includ egalizarea, precipitația fluorurii, oxidare avansată, eliminarea biologică a TOC-ului, bioreactoare cu membrană și RO secundar — adesea returnând >80 % din efluent în rezervorul de alimentare UPW.