12 英寸晶圆制造厂 200m³/h 超纯水系统总承包项目

本项目为国内先进 12 英寸晶圆代工企业新建产线配套超纯水工程，是国内单体规模较大的半导体超纯水总承包项目之一，设计总产水量 200m³/h，终端出水水质执行 SEMI G4 级超纯水标准，电阻率≥18.2MΩ・cm（25℃），TOC≤5ppb，溶解氧≤2ppb，粒径≥0.05μm 颗粒物≤1 个 /mL，金属离子单种含量≤10ppt，细菌总数≤1CFU/100mL。项目原水取自市政自来水，进水电导率约 380μS/cm，余氯 0.2-0.4mg/L，总有机碳约 2mg/L。项目采用 EPC 总承包模式，服务范围涵盖超纯水站设计、核心设备集成、洁净管道安装、二次配管、系统调试、验证测试及 3 年运维服务，整体建设周期 150 天，需同步配合晶圆厂洁净车间施工进度。项目核心难点在于超高纯度水质的稳定保障、长距离洁净管网的二次污染防控，以及满足芯片制造多工序差异化用水需求，同时需通过业主方严格的半导体行业施工规范与洁净度验收。

项目采用 “预处理 + 一级反渗透 + 二级反渗透 + EDI + 抛光混床 + 终端精处理 + 循环管网” 的全链条超纯水工艺架构，全流程按照半导体行业最高洁净标准设计。预处理段由原水加热单元、盘式过滤器、超滤装置、活性炭过滤器、软化器组成，原水加热单元将水温稳定控制在 25℃，保障后续膜系统通量稳定；超滤采用内压式 PVDF 洁净膜组件，产水 SDI≤1.0；活性炭过滤器选用超高纯度椰壳活性炭，彻底去除余氯与部分有机物；软化器将进水硬度降至接近零，保护反渗透膜免受结垢影响。反渗透系统采用两级设计，一级 RO 选用高脱盐率低有机物析出膜元件，回收率 75%，脱盐率≥99.5%；二级 RO 进水前投加氢氧化钠调节 pH 至 8.2-8.5，脱除水中二氧化碳，二级回收率 90%，产水电导率≤0.5μS/cm。EDI 单元选用半导体专用高纯度模块，产水电阻率≥17MΩ・cm，无需酸碱再生，避免二次污染。后处理段设置 185nm 紫外 TOC 降解器、真空脱气膜、两级抛光混床与 0.05μm 绝对精度终端过滤器，深度降解 TOC、脱除溶解氧、去除痕量离子与微粒，保障产水达到 G4 级标准。针对洁净管网设计，采用 PVDF 洁净管道，热熔连接，全程无死角、无盲管，设置 30% 比例的循环回流水量，回流水经紫外线杀菌与超滤后返回纯水箱，保障管网内水质始终处于流动状态；管道施工全程在洁净环境下进行，安装后进行严格的酸洗、钝化、冲洗与颗粒度测试。系统采用全自动化 PLC 控制，配备冗余设计，核心设备一用一备，单台设备故障不影响整体供水；同时设置备用应急供水回路，保障极端情况下芯片产线不停机。

项目顺利通过业主方严苛的半导体行业验收，所有水质指标全面优于 SEMI G4 标准，产水电阻率长期稳定在 18.2MΩ・cm 以上，TOC 均值控制在 3ppb 以内，金属离子含量均低

于检测下限，颗粒物与微生物指标零超标，投运三年未发生因水质问题导致的产品良率下降或产线停机事件，为业主 28nm 制程芯片稳定量产提供了可靠的供水保障。系统整体运行

能耗约 1.05kWh/m³，通过浓水回收与中水回用设计，综合水利用率达 82%，年节约新鲜水约 35 万立方米，符合上海地区工业节水要求。全自动化与冗余设计大幅提升了系统可靠

性，年平均可用率达 99.9%，运维团队仅需 5 人即可完成全站管理，较同规模传统方案减少 30% 的人力需求；耗材更换周期长，反渗透膜寿命预计可达 5 年以上，抛光树脂更换周

期约 18 个月，年运维成本控制在行业较低水平。项目凭借高标准的设计、施工与运维服务，树立了国内半导体晶圆制造超纯水系统总承包的标杆，验证了国产总承包商在高端半导体

制程供水领域的技术实力与交付能力。