Impianto di acqua di reintegro in funzione

La produzione di acqua ultrapura avviene attraverso una combinazione di osmosi inversa ed elettrodeionizzazione.

La degasificazione a membrana dell'acqua ultrapura per la rimozione dell'ossigeno.

Il sistema UV per acqua ultrapura per la riduzione del TOC e la disinfezione.

Il costruttore di impianti Hager + Elsässer ha messo in funzione a novembre 2015 un impianto UPW (Ultra Pure Water) per la produzione di acqua ultrapura presso il produttore di semiconduttori russo Angstrem-T. L'impianto, costruito nell'ambito di una nuova costruzione per il modernissimo produttore di wafer, produce 100 m3 di acqua ultrapura all'ora. Hager + Elsässer ha convinto il committente con un concetto di impianto che riduce significativamente il consumo di sostanze chimiche e produce acqua ultrapura con residui molto bassi. Si tratta di uno dei più grandi progetti finora realizzati per l'industria dei semiconduttori in Russia.

L'acqua è una delle componenti più importanti nella produzione di dispositivi microelettronici. L'acqua ultrapura viene utilizzata per la produzione di soluzioni chimiche, la pulizia dei wafer e altri processi tecnologici, nonché per il risciacquo dei cristalli sui circuiti stampati. La qualità dell'acqua utilizzata nell'industria della microelettronica deve soddisfare requisiti particolarmente elevati.

Le norme attuali per la produzione di semiconduttori distinguono quattro tipi di acqua in base alle dimensioni degli elementi semiconduttori, per i quali l'acqua viene impiegata durante la produzione. Nell'impianto UPW di Angstrem-T presso la sede di Zelenograd, si produce acqua ultrapura per strutture con dimensioni da 90 a 130 nm. Inoltre, è prevista una riserva per il passaggio a tecnologie con dimensioni di struttura di 65 nm e inferiori. Infatti, quanto più piccoli sono i prodotti nel range dei nanometri, tanto maggiore deve essere la purezza richiesta dell'acqua per il processo di produzione. «La qualità dell'acqua ultrapura ha sempre un'influenza decisiva sulla qualità del prodotto e sull'efficienza del processo di produzione nell'industria dei semiconduttori», spiega Anatoly Sukhoparov, amministratore delegato di Angstrem-T AG. I piani per il nuovo impianto sono iniziati nell'aprile 2013. Complessivamente, il produttore russo di semiconduttori ha investito circa 11,5 milioni di euro nel nuovo impianto, con Hager + Elsässer che ha fornito un impianto chiavi in mano — dalla progettazione all'avviamento. «Lavoriamo con Hager + Elsässer con successo sin dai primi anni '90. Ancora una volta, nel quadro di questo incarico, siamo riusciti a trovare una soluzione ottimale, che ci ha convinto sia per i costi che per la qualità», afferma Anatoly Sukhoparov.

L'impianto installato da Hager + Elsässer è composto da diversi stadi di trattamento che portano l'acqua alla qualità richiesta: pre-trattamento, desalinizzazione, pulizia profonda (deionizzazione), degasaggio, trattamento con luce UV, scambio ionico e ultrafiltrazione. Per il pre-trattamento dell'acqua grezza vengono utilizzati un filtro multistrato e un filtro a carbone attivo. Nel passaggio di processo «Make-up», l'acqua pre-trattata viene depurata tramite la combinazione di osmosi inversa e una doppia stadio di elettroionizzazione (EDI), eliminando particelle indesiderate, contaminanti organici e inorganici e ioni.

Un speciale polisher di boro garantisce il rispetto delle specifiche di boro secondo le linee guida della «International Roadmap for Semiconductors». La pulizia finale avviene nel cosiddetto ciclo di lucidatura (Polishing-Loop). «Questo metodo a due stadi ha un effetto di pulizia particolarmente elevato. permette tempi di funzionamento molto più lunghi e quindi risparmi sui cambi di pietra nel polisher e sulla rigenerazione», spiega Eugen Martens, project manager di Hager + Elsässer.

Il nuovo impianto UPW rimuove quasi tutte le sostanze di accompagnamento inorganiche e organiche e gli ioni dall'acqua di falda utilizzata. Pertanto, il processo soddisfa i severi requisiti riguardo ai residui minimi possibili.