半导体光刻胶生产 30m³/h 高纯水总承包项目

本项目为高端半导体光刻胶生产企业配套纯水处理工程，设计产水量 30m³/h，出水水质要求电阻率≥18MΩ・cm，TOC≤3ppb，金属离子单种≤1ppt，颗粒物≥0.1μm≤1 个 /mL，无微生物检出，满足光刻胶配料、稀释、容器清洗等工序用水要求。光刻胶生产对水中有机物与金属杂质极度敏感，微量 TOC 就会影响光刻胶感光度与分辨率，因此水质要求远超常规半导体纯水标准。项目原水取自市政自来水，进水电导率约 360μS/cm，TOC 约 1.8mg/L。项目采用 EPC 总承包模式，服务范围包括纯水站设计、设备制造、洁净管道安装、调试验证及两年运维服务，建设周期 70 天。项目核心难点在于超低 TOC 与痕量金属离子的深度控制，以及全程无死角的洁净设计，避免微生物滋生与有机物析出。

针对光刻胶生产的超低杂质用水需求，项目采用 “强化预处理 + 双级反渗透 + 多级 TOC 降解 + 核级混床 + 终端精处理” 的深度处理工艺，全流程围绕有机物与金属离子控制进行

优化。预处理段设置超滤、活性炭过滤、软化与保安过滤，超滤截留大分子有机物与胶体，活性炭去除小分子有机物与余氯；活性炭选用超高纯度药用级椰壳炭，经过特殊预处理降

低自身析出，出水 TOC 降至 0.5mg/L 以下。反渗透系统采用两级设计，均选用低有机物析出型抗污染膜元件，一级 RO 去除 99% 以上的盐类与大部分有机物，回收率 70%；二级

 RO 进一步深度脱盐，同时搭配中间 pH 调节与脱气单元，去除二氧化碳，产水电导率≤0.2μS/cm。TOC 控制是本项目核心，在反渗透后设置两级 185nm 紫外氧化单元，配合过

氧化氢投加，通过高级氧化将水中溶解性有机碳彻底分解为二氧化碳，再经脱气膜脱除，可将 TOC 降至 5ppb 以下。后端设置两级核级抛光混床，选用超高纯度离子交换树脂，深

度去除痕量金属离子与硅酸根，产水电阻率达到 18.2MΩ・cm，金属离子含量降至 ppt 级。终端设置 0.05μm 绝对精度过滤器与紫外杀菌器，进一步截留颗粒物与微生物。纯水储

罐采用氮封设计，顶部充入高纯氮气隔绝空气，避免空气中二氧化碳、氧气与微生物进入污染水质；管路采用 PFA 洁净管道，焊接连接，无死角、无盲管，全程倾斜设计便于排空清

洗，定期进行热水杀菌与化学清洗，抑制微生物滋生。整套系统采用全封闭设计，从原水到终端供水全程避免与空气接触，最大程度保障水质纯度。

项目投运后水质表现优异，核心指标全面达到并优于设计要求，产水电阻率稳定在 18.2MΩ・cm，TOC 长期维持在 1.5-2.5ppb，金属离子均低于检测下限，未检出微生物与超标颗粒物，完全满足高端光刻胶生产用水要求，助力业主 ArF 光刻胶产品性能达标，成功通过下游晶圆厂验证。全封闭氮封与循环设计有效避免了二次污染，储罐与管网水质一致性达 99% 以上，即使长时间停机后重启，水质也能快速恢复达标。系统运行稳定，年故障停机时间不超过 24 小时，运维工作主要为定期耗材更换与水质检测，年运维成本约 10 万元。项目通过总承包模式实现了从工艺设计、材料选型到施工安装的全链条有机物与杂质管控，成功攻克了半导体电子化学品生产中超低 TOC 纯水制备难题，填补了国内同类项目的技术实践空白，为半导体材料行业高端纯水系统建设提供了成熟参考。