半导体行业EPC · 12英寸先进制程晶圆厂超纯水（UPW）系统总承包

处理规模：系统总设计产水量为 1500 m³/h（约 36,000 m³/d），包含主处理系统（Make-up）和抛光循环系统（Polishing Loop）。

原水水质：市政自来水及厂内回收水（Reclaim Water，包括CMP废水、酸碱废水回收）混合水源。

出水要求：严格满足 SEMI F63 及先进制程企业内控标准（电阻率 ≥ 18.2 MΩ·cm @25℃，金属离子 < 10 ppt，颗粒(>0.05μm) < 10个/mL，TOC < 1 ppb，溶解氧(DO) < 1 ppb）。

项目难点：

水质要求达到物理化学极限（ppt/ppq级别），对系统材质和施工洁净度要求极度苛刻；

供水绝对不能中断（“断水即停产”），系统必须具备极高的冗余度和抗冲击能力；

CUB空间受限，且需在Class 1000/10000洁净室环境下进行大规模交叉施工。

1. 预处理与初级脱盐系统（高效去除宏观杂质）

工艺路线：多介质过滤 + 活性炭过滤 + 超滤（UF） + 双级反渗透（RO）。

技术亮点：采用抗污染型UF膜确保RO进水SDI<1；双级RO系统结合浓水回收技术，将初级脱盐段的回收率提升至85%以上，大幅降低市政原水消耗。

2. 核心精处理系统（挑战水质物理极限）

工艺路线：连续电除盐（EDI）/ 抛光混床 + 185nm/254nm 双波长 UV-TOC + 膜脱气（Membrane Degassifier） + 终端超滤（Point of Use UF）。

技术亮点：

UV-TOC降解：利用185nm紫外线打断有机物分子链，配合254nm紫外线氧化，将TOC降至 1 ppb 以下。

膜脱气去氧：采用中空纤维疏水膜组件，在真空辅助下将水中的溶解氧（DO）和二氧化碳脱除至 1 ppb 以下，防止晶圆表面氧化。

终端超滤把关：在供水前设置截留分子量极低的终端UF，彻底拦截系统中可能剥落的亚微米级微粒和细菌内毒素。

3. 高纯分配管网系统（杜绝二次污染）

材质与焊接：主干管采用高纯 PVDF/PTFE 材质或 316L EP（电解抛光）不锈钢；全面采用全自动轨道焊接技术，内窥镜检查合格率达100%，确保焊缝内壁光滑无氧化。

水力学设计：采用双母管闭环（Loop）循环设计，通过BIM三维模拟彻底消除管网“死腿（Dead Leg）”（严格控制在1.5D以内）；保持管网内水流处于高流速湍流状态（>1.0 m/s），防止微生物滋生。

4. 洁净室施工与微污染控制（严苛环境管理）

制定严格的《洁净室施工微污染控制规范》，管道预制在Class 100洁净棚内进行；管道安装过程中全程采用高纯氮气（PN2）封存保护，防止环境空气对管道内壁造成二次污染。

5. 智慧厂务与无人值守控制（数字赋能）

部署包含数十个ppt级在线水质监测点（如液体颗粒计数器、在线ICP-MS、微量溶解氧仪）的监测网络。

引入供水环网AI水力平衡算法，根据Fab车间各机台（Tool）的瞬时用水量波动，自动调节变频供水泵组，确保管网末端压力波动控制在 ±0.02 MPa 以内。

极致水质保障：系统满负荷运行下，产水电阻率稳定在 18.2 MΩ·cm，关键金属离子（如Fe、Cu、Na）控制在 < 5 ppt，颗粒物和TOC指标全

面优于SEMI F63标准，为先进制程良率提升提供了坚实保障。

供水极高可靠性：凭借双环路设计和冗余泵组配置，系统实现了 99.999% 的供水连续性，在多次外部电网闪动和单台设备检修期间，Fab车间

机台供水“零感知、零中断”。

节水与减排：结合厂内的废水回收系统（Reclaim），超纯水系统综合原水利用率达到 85%，每年节约水资源及废水处理成本超 500万元。

2. EPC总承包模式的核心优势

洁净室施工统筹与质量把控：作为单一责任主体，EPC总包方完美统筹了CUB及Fab内的多专业交叉作业。通过BIM技术提前解决管线碰撞，高

纯管道自动轨道焊接一次合格率高达 99.8%，大幅缩短了洁净室施工周期。

厂务系统（FMCS）深度融合：总包团队深刻理解半导体厂务逻辑，UPW系统不仅实现了内部全自动控制，更与全厂FMCS、机台供水监控系统

实现了数据互通与联锁保护，打破了厂务“信息孤岛”。

供应链安全与成本优化：在保障核心水质指标的前提下，EPC团队成功推动了部分高纯管件、阀门及仪表的优质国产化替代，在保证系统性能

的同时，将项目整体采购成本降低了 15%，并有效规避了国际供应链断供风险。

全生命周期（LCC）降本增效：智能化的水质预测模型能够精准预测抛光树脂的穿透点和UF膜的污堵趋势，实现“状态修”而非“定期

修”，使耗材使用寿命延长 20%，日常巡检人力减少 50%。