首页 > 工程案例 >

第三代半导体碳化硅材料 80m³/h 超纯水总承包项目-1

第三代半导体碳化硅材料 80m³/h 超纯水总承包项目

本项目为国内领先的碳化硅衬底生产企业新建产线配套超纯水工程,设计产水量 80m³/h,出水水质执行 SEMI G3 级超纯水标准,电阻率≥18MΩ・cm,TOC≤10ppb,溶解氧≤5ppb,金属离子

  • 配套产品:全膜法超纯水系统、高精度脱气单元、终端超
  • 项目地址:湖南长沙
  • 所属行业:半导体(第三代半导体材料)

项目概况

本项目为国内领先的碳化硅衬底生产企业新建产线配套超纯水工程,设计产水量 80m³/h,出水水质执行 SEMI G3 级超纯水标准,电阻率≥18MΩ・cm,TOC≤10ppb,溶解氧≤5ppb,金属离子总含量≤1ppb,满足碳化硅晶体生长、晶片切割、研磨、清洗、抛光全工序用水要求。项目原水取自市政自来水,进水电导率约 350μS/cm,有机物含量约 1.5mg/L。项目采用 EPC 总承包模式,服务范围包括超纯水站设计制造、洁净车间二次配管、系统调试、工艺验证及 1 年质保运维,建设周期 100 天。碳化硅生产对水中金属离子、颗粒物与溶解氧极为敏感,微量杂质就会导致晶体缺陷,因此项目核心难点在于超痕量杂质的精准控制,以及适配小批量、高精度生产的水质稳定性保障。

定制解决方案

针对碳化硅半导体材料生产的超高水质要求,项目采用 “预处理 + 一级反渗透 + 二级反渗透 + EDI + 深度抛光混床 + 终端精处理” 的全流程工艺,重点强化金属离子、颗粒物与

溶解氧控制。预处理段设置盘式过滤器、超滤、活性炭过滤与软化单元,超滤采用亲水改性 PVDF 膜,有效截留胶体与大分子颗粒,产水 SDI≤1.5;活性炭选用低析出高纯度椰壳

炭,去除余氯同时避免自身有机物析出;软化器采用食品级阳离子树脂,将进水硬度降至痕量水平。反渗透系统两级设计,均选用低析出、高脱盐芳香聚酰胺膜元件,一级回收

率 75%,二级回收率 88%,中间设置 pH 调节与脱气膜单元,去除水中二氧化碳与部分溶解氧,二级产水电导率≤0.3μS/cm。EDI 单元选用高纯度无硅析出模块,产水电阻率稳

定≥17.5MΩ・cm,金属离子去除率达 99.9% 以上。后处理段设置两级抛光混床,选用核级抛光树脂,深度去除痕量金属离子与硅酸根,产水电阻率提升至 18.2MΩ・cm;配

套 185nm 紫外 TOC 降解器与真空脱气膜,将 TOC 降至 10ppb 以内,溶解氧降至 5ppb 以下。终端设置 0.03μm 高精度囊式过滤器,对每个用水点进行终端过滤,杜绝管道输送带

来的颗粒污染。洁净管道采用 PFA 材质,满足超纯水输送洁净要求,采用循环供水方式,回流水量比例 40%,保障管网水质均匀稳定。系统采用全不锈钢机架与洁净级阀门管件,避

免材质析出污染水质;电控系统采用冗余 PLC 控制,所有水质参数在线实时监测,数据可追溯存储,满足半导体生产质量管理要求。

项目运行成效和优势

项目投运后各项水质指标稳定达到设计要求,产水电阻率长期维持在 18.2MΩ・cm,金属离子、TOC、溶解氧等关键指标均优于 G3 级标准,有效保障了碳化硅晶体生长与晶片加工

质量,助力业主 6 英寸碳化硅衬底良品率提升 3 个百分点,产品核心参数达到国际先进水平。系统运行稳定可靠,自动化程度高,日常运维仅需 2 名专业人员,年停机维护时间不

超过 48 小时,完全适配碳化硅材料连续生产的需求。系统运行能耗约 0.95kWh/m³,浓水经收集后回用于厂区绿化与卫生间冲水,综合水利用率达 78%。项目通过精细化的杂质控制

设计与高标准的洁净施工,成功解决了第三代半导体材料生产对超纯水的严苛要求,凭借总承包模式的全流程品质管控,为国内第三代半导体产业配套水处理提供了可复制的技术方

案与项目经验。

推荐产品

查看更多产品 →