Silica-Management-Lösungen für Halbleiterunternehmen

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Das Streben der Halbleiterindustrie nach kleineren, schnelleren und leistungsfähigeren Chips erfordert ultrareines Wasser. Das Erreichen dieses Wasserreinheitsgrades stellt Herausforderungen an das Wassermanagement dar, weshalb Siliziumdioxid-Managementlösungen für Halbleiterunternehmen von entscheidender Bedeutung sind. Vom hohen Wasserverbrauch bis hin zu strengen Vorschriften sind Halbleiterunternehmen mit mehreren Komplexitäten bei der Wasseraufbereitung konfrontiert.

Wie erreichen Halbleiterhersteller die nötige Wasserreinheit für die Chip-Produktion? Und wie gehen sie mit dem anfallenden Abwasser um?

In diesem Artikel werden effektive Lösungen zur Behandlung von Kieselsäurewasser für Halbleiterunternehmen untersucht. Außerdem wird hervorgehoben, wie diese Lösungen verantwortungsvolle Wassersysteme und ökologische Nachhaltigkeit fördern.

Table of Contents:

Die Wasserherausforderung bei der Halbleiterherstellung

Die Herstellung von Computerchips ist wasserintensiv. Eine große Halbleiterfabrik kann täglich Millionen Gallonen Wasser verbrauchen. Beispielsweise kann eine Fabrik, die monatlich 40,000 Wafer verarbeitet, bis zu 4.8 Millionen Gallonen pro Tag verbrauchen.

Dies ist vergleichbar mit dem jährlichen Wasserverbrauch einer Stadt mit 60,000 Einwohnern. Etwa 75 % dieses Wassers werden direkt für Herstellungsprozesse verwendet. Selbst winzige Verunreinigungen können Chips beschädigen, daher sind für die Erzeugung von Reinstwasser fortschrittliche Wasseraufbereitungstechnologien erforderlich.

Kieselsäure: Ein kleiner Unruhestifter

Kieselsäure, ein weit verbreiteter Wasserschadstoff, stellt eine erhebliche Herausforderung dar. Selbst kleine Kieselsäurepartikel können die Chipherstellung stören, indem sie an Komponenten haften bleiben und Defekte verursachen. Kieselsäure bildet auch Ablagerungen in Rohren und Geräten, was die Effizienz und Lebensdauer verringert.

Das Entfernen von Kieselsäure aus Rohwasser ist ein komplexer Prozess. Er erfordert industrielle Wasseraufbereitungslösungen, die mehrere Methoden verwenden.

GCAT: Eine katalytische Innovation in der Vorbehandlung

Genesis-Technologie zur katalytischen Aktivierung (GCAT) ist eine führende Vorbehandlungstechnologie zur Reduzierung von Kieselsäure. Das katalytische Behandlungsmedium verbessert die Kieselsäurefällung.

Dies vereinfacht die Kieselsäuresanierung, bevor sie die Umkehrosmosemembranen (RO) erreicht, und reduziert die Kieselsäurebelastung der nachgeschalteten Geräte. GCAT bietet mehrere Vorteile.

Es funktioniert sogar bei niedrigen Gesamtkonzentrationen gelöster Feststoffe (TDS) effektiv und minimiert den Einsatz von Chemikalien, wodurch die Permeatrückgewinnungsraten erhöht werden und es gleichzeitig umweltfreundlicher ist als andere Vorbehandlungsoptionen.

Das G-CAT-System neutralisiert und verändert wirksam die Molekularstruktur von gelöster Kieselsäure durch seine katalytischen Behandlungsmedien und erweist sich als besonders nützlich für industrielle Speisewasserquellen mit unterschiedlichen TDS-Konzentrationen.

Umkehrosmose: Wasseraufbereitung

Nach der GCAT-Vorbehandlung wird das Wasser durch Umkehrosmose (RO) gereinigt, um hochreines Wasser zu produzieren. Umkehrosmose entfernt über 95 % der gelösten Kieselsäure, weshalb es für das Spülen und Reinigen von Wafern unverzichtbar ist.

Kombination GCAT und hocheffiziente Umkehrosmose mit Antiscalants kommt Halbleiterfabriken zugute. Für die Herstellung von 1,000 Gallonen Reinstwasser werden 1,400 bis 1,600 Gallonen Leitungswasser benötigt.

GCAT in Kombination mit kleinen Dosen spezieller Antiscalants verhindert, dass Kieselsäure die RO-Membranen verschmutzt. Dies verlängert die Lebensdauer der Membran, verhindert Ablagerungen und reduziert den Bedarf an aggressiven Reinigungschemikalien. Verbesserte Permeatflussraten senken zudem die Betriebskosten und die Abwassererzeugung.

Abwassermanagement: Den Kreislauf schließen

Die Aufbereitung und das Management von Kieselsäurewasser erstreckt sich über die Produktion von sauberem Wasser hinaus auch auf die Abwasseraufbereitung. Bei der Herstellung von Halbleitern fallen große Mengen Abwasser an.

Dieses Wasser muss vor der Einleitung oder Wiederverwendung sorgfältig behandelt werden. Angesichts der strengeren Vorschriften setzt die Halbleiterindustrie zunehmend auf innovative und nachhaltige Lösungen.

Lösungen ohne oder mit minimalem Flüssigkeitsausstoß optimieren die Wasserrückgewinnung und minimieren den Abwasserausstoß. 

Silica-Management-Lösungen für Halbleiterunternehmen: Ein ganzheitlicher Ansatz

Halbleiterunternehmen verfolgen einen ganzheitlichen Ansatz bei der Behandlung von Kieselsäurewasser. Effektive Lösungen beginnen mit präventiven Strategien wie Prozessoptimierung und Vorbehandlung mit Systemen wie GCAT.

Hocheffiziente Umkehrosmosesysteme verbessern die Effizienz und reduzieren die Umweltbelastung. Eine verantwortungsvolle und nachhaltige Abwasserbehandlung ist entscheidend.

Wasserknappheit wird zu einem immer größeren Problem. Durch Investitionen in robuste Managementlösungen lässt sich der Kostendruck aufgrund strengerer Abwasservorschriften und begrenzter Wasservorräte verringern.

Die Vorschriften werden verschärft und legen einen größeren Schwerpunkt auf einen verantwortungsvollen Umgang mit der Umwelt, insbesondere im Hinblick auf die Anforderungen der Halbleiterindustrie hinsichtlich der Ableitung von Flüssigkeiten und der Wasserrückgewinnung.

Eine effektive Wasseraufbereitung für Halbleiter beeinflusst jeden Schritt des Prozesses. Unternehmen streben eine hohe Wasserrückgewinnung und erhöhte Rückgewinnungsraten an, um die Betriebskosten auszugleichen. Daher sind Elektrodeionisierungssysteme ein gängiges industrielles Wasseraufbereitungssystem nach der Politur, ein entscheidender Aspekt dieser Gleichung.

Der Einsatz wirksamer und nachhaltiger Methoden zur industriellen Wasseraufbereitung kann einen einfachen Prozess ermöglichen, der zu innovativen Lösungen führt.

Die Implementierung moderner Wasseraufbereitungsverfahren erfordert Planung und Weitsicht. Die Halbleiterhersteller können durch den Einsatz solcher Verfahren jedoch die Umweltbelastung minimieren und Probleme wie Kesselstein- und Mineralablagerungen, die zu Schäden an der Ausrüstung führen können, eindämmen.

Daher ist die Verbesserung der Wasserprozesse und die Minimierung dieser potenziellen Gefahren für qualitativ hochwertige Ergebnisse unerlässlich. Während wir den Wasserverbrauch optimieren und in innovative Lösungen wie Membranbioreaktor-Technologie (MBR) und hocheffiziente RO Durch die hohe Rückgewinnung können die Kapitalkosten im Laufe der Zeit gesenkt werden. Die Halbleiterwasseraufbereitung ist ein wichtiger Aspekt, der zum Zweck der Wasseraufbereitung berücksichtigt, entwickelt und umgesetzt werden muss.

Schlussfolgerung

Da Halbleiterunternehmen nach technologischen Durchbrüchen streben, ist es wichtiger denn je, ihre einzigartigen Herausforderungen im Wassermanagement zu bewältigen. Fortschrittliche Lösungen zur Kieselsäure-Wasseraufbereitung für Halbleiterunternehmen ermöglichen es den Herstellern, das für die Chipproduktion unverzichtbare ultrareine Wasser zu erzeugen und gleichzeitig das Abwasser effizient zu verwalten.

Durch den Einsatz innovativer Systeme wie GCAT und hocheffizienter Umkehrosmose gewährleisten diese Lösungen nicht nur die Einhaltung strenger Vorschriften, sondern fördern auch nachhaltige Praktiken zur Erhaltung der Wasserressourcen.

Durch Investitionen in derartige Technologien werden die Umweltauswirkungen und Betriebskosten minimiert und gleichzeitig die Qualität und Langlebigkeit der Fertigungsanlagen sichergestellt.

Um herauszufinden, wie Ihr Halbleiterbetrieb von hochmodernen Lösungen zur Reinwasser- und Abwasseraufbereitung profitieren kann, 

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Häufig gestellte Fragen zu Silica-Management-Lösungen für Halbleiterunternehmen

Wie kann Kieselsäure bei der Wasseraufbereitung reduziert werden?

Verschiedene Methoden können den Kieselsäuregehalt in der Wasseraufbereitung reduzieren, darunter Kalkenthärtung, katalytische Aktivierungsbehandlung (wie GCAT), Umkehrosmoseund Elektrokoagulation.

Die wirksame Entfernung von Kieselsäure hängt von Faktoren wie der Qualität des Quellwassers, den angestrebten Kieselsäurewerten und der Anwendung ab.

Durch die Kombination verschiedener Technologien lässt sich möglicherweise eine gründlichere Entfernung der Kieselsäure erreichen, was eine individuelle Anpassung des Behandlungsprozesses ermöglicht.

Wofür wird Wasser in der Halbleiterindustrie verwendet?

Wasser erfüllt in der Halbleiterindustrie mehrere wichtige Funktionen. Es reinigt und spült Wafer, kühlt Geräte und spielt eine Rolle bei der Stromerzeugung.

Ultrareines Wasser ist für die Waferherstellung unverzichtbar. Aufbereitetes Wasser kann für andere Prozessanwendungen verwendet werden. Wasserwiederverwendungsprogramme reduzieren den Wasserverbrauch und verringern die Belastung der Wasserressourcen.

Was ist Kieselsäure bei der Wasseraufbereitung?

Unter Kieselerde versteht man in der Wasseraufbereitung Formen von Siliziumdioxid (SiO2), einem natürliche Verbindung kommt in vielen Wasserquellen vor. Kieselsäure bildet Ablagerungen auf Oberflächen und beeinträchtigt industrielle Wasseraufbereitungssysteme.

Die Beseitigung von Kieselsäure aus Wassersystemen schützt die Geräte und gewährleistet einen reibungslosen Betrieb. Sie verbessert die Aufbereitungssysteme zur Entfernung von Kieselsäure und führt zu einer längeren Lebensdauer von Rohren und Maschinen.

Wie viel Wasser verbraucht eine Halbleiterfabrik?

Obwohl der Wasserverbrauch pro Chip minimal ist, kann der Gesamtwasserverbrauch einer Chip-Fertigungsanlage beträchtlich sein. Eine Fabrik, die 40,000 Wafer pro Monat verarbeitet, könnte täglich rund 4.8 Millionen Gallonen Wasser verbrauchen.

Dies entspricht ungefähr dem jährlichen Wasserverbrauch einer 60,000-Einwohner-Gemeinde und verdeutlicht den hohen Wasserbedarf der Industrie.