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3nm/5nm先进逻辑制程超纯水制备及双母管供水系统EPC-1

3nm/5nm先进逻辑制程超纯水制备及双母管供水系统EPC

3nm/5nm FinFET及GAA(环绕栅极)架构对超纯水的要求达到了人类工业的极限:颗粒物(>10nm)<1个/mL,TOC<0.3ppb,溶解氧<0.2ppb,金属离子(Fe, Cu, Ni等)

  • 配套产品:4500t/h UPW主系统、精处理及P
  • 项目地址:上海张江
  • 所属行业:半导体行业

项目概况

 3nm/5nm FinFET及GAA(环绕栅极)架构对超纯水的要求达到了人类工业的极限:颗粒物(>10nm)<1个/mL,TOC<0.3ppb,溶解氧<0.2ppb,金属离子(Fe, Cu, Ni等)<0.05ppt,硼<5ppt。任何微小的杂质波动都会导致栅极氧化层击穿或漏电流增加,直接报废整片晶圆。项目规模庞大,且要求系统具备极高的自动化追溯能力和绝对的供水连续性。

定制解决方案

极限除杂工艺包:主系统采用“多介质+UF+双级RO+EDI+TOC-UV(185nm+254nm)+脱气膜+抛光混床+终端UF(0.05μm)”。

核心亮点是引入真空紫外线(VUV,172nm)高级氧化,将极难降解的微量TOC彻底矿化;抛光混床采用均粒型核子级树脂,确保对硼和微量

金属离子的极限拦截。

双母管(Double Header)与无死角设计:供水管网采用双母管带环路设计,任何单台设备检修均能100%无缝切换。POU管道采用极短距

离、大坡度(>1%)设计,严格控制死角(Dead Leg,L/D<1.5),并配备自动高频循环冲洗程序,防止纯水在停机期间滋生细菌。

半导体级洁净施工与材质控制:所有接触超纯水的管道采用PFA(可熔性聚四氟乙烯)。PFA管道焊接全部采用IR(红外)全自动对焊机,焊接

前进行高纯氮气吹扫保护,焊后进行内窥镜检查,确保焊缝内壁平滑无凸起、无氧化变色。

项目运行成效和优势

1,突破极限良率指标:产水各项指标均优于SEMI F63最高标准,特别是10nm颗粒控制达到<0.5个/mL,金属离子<0.02ppt。投运后,栅极氧化层击穿缺陷率降低了30%,直接助力3nm良率提升1.5%。

2,绝对供水安全:双母管设计和冗余PLC架构,确保了365天×24小时“零中断”供水。FMCS系统高频采集水质数据,实现每一滴水的全生命周期追溯。

3,极致洁净工程交付:严格的PFA红外焊接和氮气保护工艺,使系统开机冲洗时间从常规的20天缩短至10天,一次性产出合格超纯水,保障了先进制程产线的如期Move-in。

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