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半导体厂用到的水处理技术有哪些？
来源: | 作者:信田过滤 | 发布时间: 2026-06-12 | 14 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:
半导体工厂（Wafer Fab）用水处理技术主要分为三大类：超纯水（UPW）制备技术、工艺/冷却水处理技术、以及废水回收/处理技术。半导体厂是全球最耗水的行业之一，UPW 用于晶圆清洗、蚀刻、CMP 等关键制程，对水质要求极高（电阻率 ≥18.2 MΩ·cm、TOC <1 ppb、颗粒极低）。同时，为实现可持续性和成本控制，废水回收率目标通常在 75-90% 以上。信田公司作为半导体厂务公共设施技术服务上的佼佼者对于水处理技术在半导体制造领域有自己独特的理解。1. 超纯水（UPW）制备技术（核心技术）UPW 系统一般分为预处理 → 一次纯化（Make-up） → 精处理/抛光（Polishing） → 分配与储存四个阶段，采用多级组合工艺，确保去除离子、有机物、颗粒、细菌、溶解气体等所有杂质。主要技术及作用：

  • 预处理（Pretreatment）：

    • 多介质过滤（Multimedia Filter）：去除大颗粒悬浮物。

    • 活性炭过滤（Activated Carbon）：去除氯、有机物、异味。

    • 软化（Softener）：去除硬度离子，防止后续结垢。

    • 超滤（UF）或微滤（MF）：去除胶体、细菌、较大颗粒（作为 RO 预处理）。

  • 一次纯化（Primary / Make-up）：

    • 反渗透（RO）：核心技术，去除 95-99% 溶解固体、离子、有机物（常采用双级或多级 RO）。

    • 电去离子（EDI / CEDI）：连续去离子，无需化学再生，去除剩余离子，达到高电阻率。

    • 紫外氧化（UV Oxidation，185nm/254nm）：分解 TOC（总有机碳），杀菌。

    • 脱气/膜脱气（Membrane Degassing / Vacuum Deaerator）：去除溶解氧、CO₂ 等气体。

  • 精处理/抛光（Polishing）：

    • 混合床离子交换（Mixed Bed Ion Exchange）：最终去除痕量离子。

    • 终端超滤（Point-of-Use UF）：去除亚微米颗粒（0.01-0.1 μm）。

    • UV 杀菌 + 抛光过滤器。

    • 臭氧处理（有时用于氧化，后 UV 去除残臭氧）。

  • 其他先进/辅助技术：

    • 连续电去离子（FEDI 等专利变体）、高级氧化工艺（AOP）、在线监测（电阻率、TOC、颗粒、硅、金属离子等）。

    • 数字孪生/AI 优化运维。

典型流程：原水 → 预处理 → RO → EDI/离子交换 → UV → 混床 → UF → 分配环路（氮气保护储存罐）。先进制程（<7nm）对 TOC、颗粒、硅的要求越来越严。2. 其他用水处理技术

  • 冷却水 / 工艺用水：冷却塔 + 化学处理（阻垢、缓蚀、杀菌），有时采用闭式循环系统。

  • 功能水：臭氧水（氧化）、氢水（还原）等特殊制程用水，通过特定发生器生成。

3. 废水处理与回收技术（Wastewater Treatment & Reuse）半导体废水来源复杂（含氟、含氨、CMP 浆料、重金属、有机溶剂、酸碱废水等），通常分类收集、分质处理后再混合或单独回收。目标是高回收率 + 零液体排放（ZLD）。主要技术：

  • 物理/化学处理：

    • 混凝沉淀 / 钙盐沉淀（去除氟、磷、重金属）。

    • 流化床结晶（Fluidized Bed Crystallization）：回收铜等金属。

    • 活性炭吸附、离子交换。

  • 膜处理：

    • 超滤（UF） / 微滤（MF）：去除颗粒、胶体。

    • 反渗透（RO）：核心回收技术（常与 MBR 结合）。

    • 陶瓷膜或高级膜（如 PFRO、ROI）。

  • 生物/高级处理：

    • MBR（膜生物反应器）：有机物降解。

    • 高级氧化（AOP）、UV 氧化：去除难降解有机物、络合剂。

    • 吹脱（氨氮去除）。

  • 浓缩与 ZLD：

    • 蒸发结晶、热法脱盐。

    • 专利技术（如 MAX H2O Desalter、Pulse-Flow RO）提高回收率、降低结垢。

回收路径：废水 → 分质预处理 → UF/MBR → RO → 再抛光 → 回用于冷却水或低要求 UPW 制备（回收率可达 80-90%+）。敲黑板：

  • UPW 制备以 RO + EDI + UV + 抛光为核心，强调“多级屏障”保护。

  • 废水处理强调“分质 + 膜技术 + 资源化”，向高回收率、ZLD 方向发展。

  • 趋势：智能化监控、节能降耗、资源回收（金属、酸等）、绿色低碳。


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