Công nghệ xử lý nước trong ngành công nghiệp bán dẫn

Với tốc độ phát triển ngày càng tăng, kéo theo đó nhu cầu sử dụng nước trong ngành công nghiệp bán dẫn cũng gia tăng không kém. Các yêu cầu đặt ra về chất lượng nước sử dụng cho chất bán dẫn ngày càng cao và nghiêm ngặt. Vì vậy, việc tìm ra giải pháp tối ưu để giải quyết vấn đề này là rất quan trọng.

Thách thức

Ngành công nghiệp bán dẫn là ngành đòi hỏi nước có độ tinh khiết cao. Với một tấm wafer silicon 8 inch , là vật liệu nền tảng để sản xuất khoảng 100 con chip, có thể cần tới 7.500 lít nước để sản xuất. Khoảng 2/3 trong số đó phải là nước siêu tinh khiết ⁽¹⁾. Vì thế, nước siêu tinh khiết được xem là một chất dung môi công nghiệp không thể thiếu trong ngành công nghiệp bán dẫn. Nước siêu tinh khiết rất cần thiết để làm sạch và tráng bề mặt của tấm silicon, là vật liệu nền tảng để sản xuất chip và tế bào quang điện. Thông thường, kích thước của tấm wafer và chất lượng nước đi đôi với nhau; tấm wafer càng nhỏ yêu cầu chất lượng nước càng cao. Với kích thước ngày càng thu nhỏ của các tấm wafer, việc loại bỏ các tạp chất ra khỏi nước ngày càng trở nên quan trọng.

Giải pháp

Hiểu được tầm quan trọng và yêu cầu chất lượng nước khắt khe trong ngành công nghiệp bán dẫn,  ATS Water Technology giới thiệu đến quý khách hàng giải pháp phù hợp cho ngành công nghiệp bán dẫn như sau:

Hình 1. Sơ đồ công nghệ xử lý nước trong ngành công nghiệp bán dẫn

Thuyết minh sơ đồ công nghệ

Giai đoạn tiền xử lý:  

• Thiết bị lọc tự rửa Amiad: Nước chứa trong bồn sẽ được bơm vào thiết bị lọc tự rửa AMIAD có kích thước lọc 200-300 micron để loại bỏ một phần chất rắn lơ lửng trong nguồn nước và bảo vệ Hệ UF (Ultra Filtration) phía sau.
• Màng UF X-Flow Pentair: Nước sau khi lọc qua thiết bị Lọc đĩa / Lọc lưới sẽ được đưa trực tiếp đến hệ thống UF. Nước sau khi lọc qua thiết bị Lọc đĩa / Lọc lưới sẽ được đưa trực tiếp đến hệ thống UF. Với kích thước lọc 0.02µm và cơ chế lọc từ trong ra ngoài (inside-out) độc đáo, màng UF X-Flow Pentair lọc sạch các tạp chất có kích thước nhỏ hơn cả vi khuẩn, loại bỏ các chất keo, nhũ tương, chất rắn lơ lửng và hầu hết các phần tử lớn trong nước. Nước sau khi lọc qua UF sẽ được chứa vào bồn. Lượng nước này một phần dùng để cấp đến hệ RO và một phần dùng để rửa ngược UF. Sau khi chạy Chế độ lọc được 20 – 120 phút thì Hệ UF sẽ chuyển sang Chế độ rửa bằng nước trong vòng 1-2 phút rồi quay lại Chế độ lọc.

• Thiết bị lọc tinh Aqualine: Nguồn nước được chứa tại bồn UF sẽ được đưa đến hệ thống RO bằng bơm ly tâm trục ngang và bơm cao áp, vị trí giữa bơm ly tâm trục ngang và bơm cao áp sẽ có bộ lọc tinh Aqualine 5 micron để lọc bụi, cặn bẩn  nhằm bảo vệ bơm cao áp và màng RO.
• Hóa chất chống cáu cặn PWT: Đồng thời, hoá chất chống cáu cặn PWT cũng được bơm định lượng bơm vào hệ thống RO. Hóa chất SpectraGuard 360 của PWT giúp kiểm soát tốt các thành phần gây cáu cặn như cacbonat, sunfat, phosphat, hydroxit kim loại, silica,.. giúp tăng tuổi thọ màng, tăng hiệu quả xử lý của màng và kéo dài thời gian giữa các chu kì CIP (Clean In Place) giúp tiết kiệm chi phí vận hành. Hơn thế nữa, hóa chất PWT rất an toàn cho vật nuôi khi có chứng chỉ NSF/Ansi phù hợp cho ăn uống.

Giai đoạn xử lý chính:

• Màng RO NanoH₂O: Với sự kiểm soát nghiêm ngặt và yêu cầu chất lượng nước cao dành cho linh kiện bán dẫn, ATS xin đề xuất đến quý khách hàng màng RO LG BW 400 R G2 là loại màng RO được sản xuất dựa trên nền tảng công nghệ cấu trúc vật liệu nano TFN (Thin Film Nanocomposite) mang lại khả năng khử muối cao lên đến 99,8% loại bỏ hầu hết các tạp chất có trong nguồn nước giúp mang lại nguồn nước có chất lượng tốt nhất, đạt tiêu chuẩn trước khi vào thiết bị EDI. Bên cạnh đó, LG BW 400 R G2 còn sử dụng công nghệ Feed Spacer low dP giúp giảm thiểu sự chênh lệch áp suất, giảm sự hình thành cặn bẩn trên bề mặt màng và giảm thiểu tổn thất áp suất giúp kéo dài tuổi thọ màng RO, tăng hiệu quả xử lý và tiết kiệm chi phí đầu tư và vận hành cho khách hàng.
• Vỏ màng RO Codeline Pentair: Cấu tạo từ các vật liệu cao cấp, vỏ RO Codeline Pentair có khả năng chịu được các mức áp suất vận hành cao, giúp bảo vệ màng RO tránh khỏi các tác động có hại từ bên ngoài và hạn chế các vấn đề rò rỉ nước trong quá trình vận hành.
• Thiết bị EDI Mpure Mega: Nước sạch sau hệ thống RO Pass 2 sẽ được đưa đến hệ thống EDI. EDI (Electro - De – Ionization) là một công nghệ xử lý nước bằng điện sử dụng điện cực, màng trao đổi ion và hạt nhựa trao đổi để loại bỏ các chất ion hóa khỏi nước. Kỹ thuật lọc nước EDI là kỹ thuật lọc nước tiên tiến nhất hiện nay và thường được lắp đặt sau hệ thống RO 2 cấp (2 pass RO). Nước thành phẩm sau EDI hoàn toàn tinh khiết và gần như chỉ có nước (H₂O), có thể đạt tới điện trở kháng tối đa 18,2 MΩ∙cm đạt tiêu chuẩn kiểm soát nghiêm ngặt trong ngành công nghiệp bán dẫn.

Lưu ý: Cấu hình hệ thống có thể thay đổi tùy thuộc vào tính chất của nguồn nước cấp.

⁽¹⁾ tài liệu tham khảo https://xflow.pentair.com/en/industries/semiconductor

Có thế thấy, quy trình công nghệ được ATS đề xuất là giải pháp tối ưu để mang lại nguồn nước tinh khiết đáp ứng yêu cầu chất lượng nước khắt khe trong ngành công nghiệp bán dẫn

Xin vui lòng liên hệ ATS để nhận được những tư vấn chi tiết về công nghệ, thiết kế & thiết bị ngay hôm nay.

ATS Water Technology là đối tác đáng tin cậy cung cấp những sản phẩm công nghệ tiên tiến và chất lượng cao trong lĩnh vực xử lý nước ở Việt Nam cũng như trong khu vực.