Введение

Industrielle Reinstwasser-Erzeugung und Abwasserreinigung für die Halbleiterindustrie von H+E

С самого начала так называемой «цифровой революции», а также с развитием полупроводниковой промышленности, одной из существенных характеристик этой революции стали быстрые темпы развития. Гордон Мур (Gordon Moore), соучредитель компании Intel, емко сформулировал суть этого процесса в далеком 1965 году в одноименном законе Мура, который гласит, что сложность интегральных схем будет постоянно удваиваться, а стоимость компонентов будет сохраняться на минимальном уровне.

С того времени эта тенденция наблюдается постоянно. В частности, тенденция к все большей миниатюризации устройств при постоянном повышении их производительности, а также внедрение так называемого "Интернета вещей" стимулирует развитие электронных компонентов, а, следовательно, и их производителей. Аналогичным образом, постоянно возрастает и становится все более важной роль окружающей среды.

Современные материалы и архитектура устройств, обеспечивающие возможность изготовления все более тонких структур со значительно более высокой степенью сжатия данных, ставят новые задачи и для H+E в качестве поставщика систем очистки воды для полупроводниковой промышленности.

Что касается полупроводниковой промышленности, H+E придерживается прогрессивного подхода. При разработке своих решений компания использует суперсовременные разработки и собственный огромный опыт, приобретенный при реализации многочисленных проектов. Такой подход гарантирует, что каждое предложенное решение будет точно вписываться в процесс производства заказчика, как в техническом, так и в экономическом плане. Кроме того, одной из ключевых задач в работе H+E всегда является исключение простоев в компаниях заказчиков, независимо от того, является ли предприятие заказчика новым или на стадии наладки, оптимизации или регулярного профилактического обслуживания.

Области применения

Предварительная подготовка для промышленного производства сверхчистой воды

Какая комбинация технологий лучше всего подойдет для производства сверхчистой воды, зависит в каждом отдельном случае от имеющейся в наличии исходной воды и желаемого качества сверхчистой воды. В установках HAGER + ELSÄSSER® приоритет отдан системе предварительной подготовки SEMIPURE® с комбинацией технологий, предназначенных для конкретного случая применения, к числу которых обычно относится многослойная фильтрация, а также умягчение исходной воды.

Технологические стадии при производстве сверхчистой воды

Последующая комбинация технологий, именуемая ROCEDIS®.UPW, производит из предварительно обработанной исходной воды собственно сверхчистую воду. Также в случае индивидуального применения оборудования HAGER + ELSÄSSER специалисты предприятия разработают технологическое решение, которое в точности будет соответствовать требованиям к качеству сверхчистой воды, предъявляемым клиентом. Здесь свою роль сыграют такие технологии, как обратный осмос, мембранная дегазация, электродеионизация и УФ-обработка, а в случае необходимости также фильтр смешанного действия.

Доочистка для промышленного производства сверхчистой воды

Последнюю стадию производства сверхчистой воды образует система SEMICIRCLE® с замкнутым контуром, с помощью которой полученная сверхчистая вода распределяется к различным точкам потребления. К числу ее задач также относится глубокоая доочистка до требуемого качества сверхчистой воды посредством УФ-обработки, фильтра смешанного действия, применения мембранной дегазациии заключительной ультрафильтрации.

Подготовка технологической воды для производства полупроводников

Большие объемы подготовленной сверхчистой воды необходимы для главных производственных процессов. Вспомогательное оборудование, такое как градирни или скрубберы отходящего воздуха, также должно снабжаться подготовленной технологической водой. Для этого эксперты компании HAGER + ELSÄSSER также используют систему предварительной подготовки SEMIPURE®, в которой требуемая технологическая вода приобретает необходимое качество.

Подготовка промывочной воды для производства полупроводников

Большой объем потребления высокочистой воды в полупроводниковой промышленности подразумевает также большой объем стоков от производственных процессов. При этом отработанную воду классифицируют в зависимости от доли содержания общего органического углерода (TOC). Идет ли речь о незначительном содержании общего органического углерода в воде после финальных процессов промывки полупроводниковых пластин или высоком содержании общего органического углерода и органических веществ в результате других процессов очистки и подготовительных ванн — в обоих случаях требуются индивидуальные решения.

Очистка фторсодержащих сточных вод производства полупроводников

При процессах травления используется большое количество плавиковой кислоты, которая позднее попадает в сточные воды. Такие сточные воды очищаются посредством седиментации и коагуляции. При добавлении известкового молока или хлорида кальция содержащийся в сточных водах фторид выпадает в осадок в виде фторида кальция. Образовавшийся шлам фторида кальция удаляется из воды и утилизируется. Требуемый для этого технологический участок рассчитывается компанией H + E  в индивидуальном порядке в зависимости от таких параметров, как производительность и концентрация фторида.

Очистка сточных вод после планаризации при производстве полупроводников

Образующиеся при планаризации поверхностей полупроводниковых пластин сточные воды содержат, с одной стороны, само шлифующее средство и, с другой стороны, высокие концентрации твердых частиц, возникших в результате шлифовки. Поэтому содержащиеся в сточных водах частицы удаляются посредством седиментации и коагуляции. Образовавшийся шлам обезвоживается и утилизируется. Требуемый для этого технологический участок рассчитывается компанией H + E в индивидуальном порядке в зависимости от таких параметров, как производительность и концентрация частиц.

Очистка сточных вод после планаризации с использованием меди при производстве полупроводников

Образующиеся при планаризации поверхностей полупроводниковых пластин сточные воды содержат, с одной стороны, само медьсодержащее шлифующее средство вместе с другими вспомогательными веществами и, с другой стороны, характеризуются высокой концентрацией твердых частиц, образовавшихся в результате шлифовки. Чтобы соблюсти предельные значения для сточных вод, содержащиеся в них частицы удаляются посредством седиментации и коагуляции. Образовавшийся металлсодержащий шлам обезвоживается и утилизируется. Требуемый для этого технологический участок рассчитывается компанией H + E в индивидуальном порядке в зависимости от производительности и концентрации меди.

Нейтрализация сточных вод для производства полупроводников

Как правило, pН-значение сточных вод, очищенных в ходе названных выше процессов водоподготовки, не соответствует допустимому параметру для отведения стоков. Поэтому перед отводением в канализацию такие потоки вместе с другими малозагрязненными промывочными водами подвергаются многоступенчатому процессу нейтрализации.

Подключение и специальные услуги для полупроводникового производства

Компания H + E поставляет не только установки для производства сверхчистой воды, но также и системы распределения (закрытый контур), включая подключение к потребителям. Также компания H + E поставляет системы подключения и отведения сточных вод и комплексные системы сбора использованных растворителей.

История вопроса

Установка селективного ионного обмена для удаления кадмия.
Установка селективного ионного обмена для удаления кадмия.

Заказчик и проектные требования

Компания AVANCIS GmbH & Co. KG - предприятие китайской корпорации China National Building Materials Group Corporation (CNBM) - ведущий производитель тонкопленочных фотоэлектрических модулей по технологии
CIGS (медь - индий - галлий - селен). Научно-исследовательский центр этого предприятия находится в Мюнхене, а производство солнечных модулей с 2008 года размещено в саксонском городе Торгау. Промышленные стоки, образующиеся в процессе производства, перед отведением в общественную канализацию необходимо пропускать через систему очистки, так как их основной объем загрязнен потенциально токсичными веществами, такими как кадмий. Окружающая среда не должна контактировать с такими веществами.

Разработанное решение

В 2007 году компании H+E была поручена реализация комплексного решения в области общего управления водоснабжением. Оно состоит из двух частей. Система технологического водоснабжения поставляет необходимую для высококачественного продукта воду сверхвысокой степени очистки в нужном количестве. В системе очистки сточных вод происходит специальная очистка образующихся в процессе производства частичных потоков сточных вод до такой степени, что показатели очистки стабильно и устойчиво находятся ниже законодательно установленных предельных значений.

Использованная комбинация

Установка для получения воды сверхвысокой степени очистки состоит из устройств ROCEDIS® и SEMICIRCLE, а также системы ультрафиолетового обеззараживания. Система очистки сточных вод выполнена по раздельной схеме. Стоки с сильным загрязнением обрабатываются в установке периодического действия, которая обеспечивает максимальную производственную безопасность, путем добавления органосульфидов. Удаление кадмия из промывных вод производится сначала с использованием тиомочевины, а затем с помощью метода ионного обмена. Все частичные потоки далее направляются на нейтрализацию.

Станция обратного осмоса — составная часть установки для получения воды сверхвысокой степени очистки.
Станция обратного осмоса — составная часть установки для получения воды сверхвысокой степени очистки.

Преимущества концепции

  • Автоматизированная эксплуатация с интуитивно понятным интерфейсом
  • Простое техническое обслуживание
  • Загрязнение токсинами стабильно ниже предельного значения
  • Экологичность
  • Современная технология

Загрузки

Для получения дополнительной информации о наших проектах загрузите наше портфолио.