安徽某半导体公司6吨/小时超纯水系统

一、项目概况

 项目名称：某半导体公司6m³/h超纯水系统项目

 产水规模：6吨/小时（6000L/H，连续稳定产水）

 应用场景：晶圆湿法清洗（SC1/SC2）、光刻显影后漂洗、CMP后清洗、化学品与药液稀释、检测实验室配水

 原水条件：市政自来水，TDS≈200–300mg/L

 设计标准：参照GB/T 11446.1 EW-Ⅰ级及SEMI F63超纯水指南

 出水核心指标：电阻率≥18.2MΩ·cm@25℃，TOC≤5ppb，颗粒（≥0.05μm）≤10个/mL，金属离子ppt级，硅＜1ppb

 客户痛点：原系统电阻率与TOC波动，颗粒与金属离子超标，造成晶圆表面颗粒沾污、水痕、氧化层缺陷与良率下降；混床再生频繁，供水稳定性影响连续流片。

二、工艺流程

原水 → 原水箱 → 原水增压泵 → 多介质过滤器 → 活性炭过滤器 → 软化器 → 5μm保安过滤器 → 一级反渗透RO → 中间水箱 → 二级反渗透RO → EDI电去离子装置 → 超纯水箱 → UV/TOC降解 + 紫外杀菌 → 抛光混床 → 0.1μm终端精密过滤器 → 用水点（SS316L-EP/PVDF循环管路）

三、工艺说明

1. 预处理单元：多介质过滤、活性炭吸附与钠离子软化组合，去除悬浮物、胶体、余氯及硬度，控制进水SDI＜5，防止反渗透膜氧化与结垢；

2. 双级反渗透：一级RO脱盐率≥97%，二级RO进一步降低TDS，为EDI提供稳定低离子进水，减轻EDI负荷；

3. EDI电去离子：连续电除盐，无需酸碱再生，产水电阻率稳定在15MΩ·cm以上，无危废产生，替代传统离子交换；

4. 终端精制：UV/TOC降解微量有机碳，抛光混床深度脱盐，0.1μm终端精密过滤拦截微粒，稳定保障用水点电阻率≥18.2MΩ·cm、TOC≤5ppb；

5. 管路与循环：超纯水段采用SS316L-EP电解抛光管路与高纯PVDF管，环路连续循环保持流速，避免死水滞留与颗粒沉降；

6. 控制系统：PLC + 触摸屏在线监测电阻率、TOC、颗粒、流量、压力、液位，具备保护、自动冲洗、报警记录，可对接厂务FMCS系统。

四、系统配置要点

l 产水量：6000L/H，设计富余系数1.1，可短时满足峰值用水

l 核心工艺：双级RO + EDI + UV/TOC降解 + 抛光混床 + 0.1μm终端过滤 + 循环回路

l 材质：预处理UPVC/SS304，超纯水侧SS316L-EP电解抛光管与高纯PVDF管

l 控制方式：全自动运行，无人值守，运行数据可存储导出

l 浓水方案：RO浓水回用至预处理与厂区冲洗，EDI浓水部分回流，水利用率≥75%

五、项目实施效果

1. 水质稳定可控：用水点电阻率长期稳定18.0–18.2MΩ·cm，TOC≤5ppb、颗粒与金属离子指标持续达标，晶圆表面颗粒沾污、水痕与氧化层缺陷明显减少，良率提升；

2. 运维更简单环保：EDI承担主要除盐负荷，抛光混床再生周期大幅延长，酸碱用量与危废量显著降低，厂务运维压力减小；

3. 运行成本优化：浓水回收利用提升水利用率；自动化控制减少值守，综合运行成本低于传统离子交换工艺；

4. 可靠性高：模块化结构，在线监测+预警，年系统可用率≥99%，满足晶圆厂24h连续流片的水量水质需求；

5. 扩展性强：预留膜壳位置与设备接口，后期产能增加可在原有框架上升级，系统已通过厂务与品管部门验收。