半导体蚀刻循环冷却水处理：项目及技术概述

精密制造的综合解决方案

在半导体晶圆制造中，蚀刻工艺是微纳精密制造的核心环节。在连续工艺运行过程中，蚀刻设备会产生大量的循环冷却水排放。水质直接影响设备的稳定性和产品良率。本文将介绍一个针对半导体蚀刻循环冷却水处理的最新项目，该项目提供了一种高效、集成且智能的解决方案，专为半导体晶圆制造工厂量身定制。

蚀刻工艺冷却水处理中的行业挑战

半导体蚀刻设备对冷却水的纯度、温度稳定性和颗粒物含量有严格的要求。根据废水特性，废水可分为两大类：

• 高浊度腐蚀性工艺废水包含复杂的组件，包括 悬浮固体 该水流含有（SS）、氟离子和钨等重金属。该水流浊度高、腐蚀性强，且存在重金属沉淀的风险。

• 低浊度循环冷却水 主要污染物为细小悬浮颗粒物。

如果污染物不能被有效清除，长期运行会导致管道结垢、介质通道堵塞、电化学腐蚀和点蚀。这些问题会导致蚀刻设备热交换效率下降、精密腔室和热交换管道损坏，严重时甚至会导致生产线计划外停机，直接影响晶圆厂的良率和生产连续性。

差异化治疗方法

为了解决半导体晶圆制造过程中不同的水质条件，我们采用了差异化的处理策略，以匹配每个客户设施的实际排放水质和流量波动。

• 高浊度含钨和氟化物腐蚀性废水：斜板沉淀分离

对于高浊度、高腐蚀性且含有钨和氟化物的工艺废水， 用于沉淀分离的斜板式澄清器 该系统采用配备混凝反应单元的工艺。通过化学药剂投加，实现胶体不稳定化、重金属共沉淀以及氟离子钙盐沉淀。这能有效去除水流中的悬浮物、氟化物和重金属污染物，降低腐蚀性和结垢离子负荷，从而保护下游工艺系统和换热设备。

• 低浊度循环冷却水：水力旋流分离和过滤

对于低浊度循环冷却水， 水力旋流分离+精密过滤组合工艺该系统已部署完毕。该系统利用离心力高效分离并去除50μm及以上的固体颗粒以及磨蚀性杂质。出水水质在线监测，既满足厂内水回用要求，又满足其他用水需求。 排放标准s，从而实现水资源回收。

系统配置

该系统由八个模块组成：废水收集、混凝反应、斜板沉淀、水力旋流分离、精密过滤、循环冷却、水回用和智能化学加药。其紧凑的占地面积设计使其能够适应半导体制造工厂通常有限的公用空间。

系统优势

• 高度集成化设计，提高空间利用率

设备采用模块化集成，整体占地面积小，适合晶圆厂等设施的紧凑型空间。这种设计既适用于新建生产线，也适用于现有生产线的改造/扩建。

• 全自动运行，实现7x24小时不间断生产

基于PLC的控制系统可实现在线水质监测、自动化学药剂投加以及联动污泥排放和反冲洗。该系统支持24小时无人值守运行，与半导体工厂的连续生产模式相匹配，并最大限度地降低了人为干预造成的工艺波动风险。

• 工厂预制，可快速滑橇式部署

设备采用工厂预制并撬装式安装，现场只需进行管道连接。这种方式显著缩短了安装和调试周期，能够快速集成到设施排水系统中，并加快项目竣工速度。

• 操作简便，运营成本低

人机界面直观易用，系统联锁保护全面完善。优化的易损件设计降低了维护工作量，有效降低了设备的运行维护成本，包括人工成本和备件消耗成本。

• 水循环利用 降低成本和减少碳足迹

处理后的废水可以返回厂内循环水系统，从而减少废水排放和淡水需求。这种方法降低了污水处理成本，同时有助于企业遵守半导体行业的节水、减碳和环境法规要求，最终实现生产成本的全面降低和效率的全面提升。

结论

半导体刻蚀循环冷却水处理直接影响设备使用寿命、工艺良率和生产线连续性。上海临港项目展示了一套基于差异化处理、高效沉淀、水力旋流过滤和智能控制的综合冷却水处理系统解决方案，为半导体晶圆制造工厂提供了一种安全、可靠且经济高效的解决方案，以应对关键的水处理挑战。