晶圆制造属于对水质要求较高的工业领域，同时也是用水管理要求较高的生产场景。厂区一端需要稳定制备高质量工艺用水，另一端又产生不同性质的生产废水。因此，晶圆厂的水系统不应把“纯水”和“废水”完全割裂，而应该通过水量平衡把原水预处理、超纯水制备、生产使用、废水处理和回用建立成完整循环体系。

一、为什么晶圆厂需要整体水系统设计

晶圆厂生产过程中对清洗水质量和稳定性要求较高。

与此同时，生产排水中又存在部分相对洁净水和高污染废水。

如果所有排水统一进入废水站，部分可以直接回收的水也会受到污染。

因此合理做法是根据污染程度进行分流。

二、晶圆厂常见用水与排水关系

原水经过预处理后进入RO、EDI及后续精处理系统，最终形成工艺用水。

生产环节用水后，形成不同排水。

其中一部分低污染清洗水具有较好的回收价值。

另一部分含氟、含颗粒或含化学污染物的废水，则需要专项处理。

因此水系统设计的重点是判断哪些水：

适合直接回收；

适合处理后回收；

必须专项处理；

需要进入末端综合系统。

三、晶圆厂废水回用的基本流程

较常见的工业废水回用系统可以采用：

废水分质收集 → 物化预处理 → 多介质过滤 → UF → RO → 回用水箱。

如回用目标对水质要求更高，还可以进一步增加深度处理。

但需要强调，废水回用水能否直接用于晶圆关键生产工艺，必须经过严格水质验证。

很多项目会优先用于冷却、辅助清洗、设备冲洗及其他适宜场景。

四、超纯水系统为什么不能只关注出水电阻率

超纯水系统设计还需要关注：

原水稳定性；

预处理效果；

RO回收率；

EDI运行状态；

TOC控制；

微生物控制；

管道循环；

储水和输送系统。

一套真正稳定的超纯水系统，本质上是一个持续循环系统，而不是简单的几级过滤设备。

五、如何提高晶圆厂整体水回用率

提高回用率不能单纯依靠增加RO膜数量。

更有效的方式往往是从源头做分质。

例如相对洁净的排水单独收集，可以减少后端处理负荷。

高浓度废水则进行专项处理，避免污染整个回用水系统。

此外，还需要优化RO浓水的处理路线。

因为随着回用率提高，污染物会逐步向浓水端富集。

六、RO浓水应该如何处理

晶圆厂废水回用过程中，RO浓水是工程设计中必须考虑的问题。

如果直接将浓水重新回流到系统前端，可能导致盐分不断累积。

因此需要根据TDS、硬度、硅、COD及其他污染物判断处理方式。

部分项目可采用进一步浓缩、分质处理或纳入高盐废水系统。

是否需要蒸发或零排放，要根据当地排放条件和项目目标判断。

七、晶圆厂废水处理设备选型重点

晶圆厂属于连续生产场景，因此可靠性往往比单纯最低采购价格更重要。

设备设计时应考虑：

关键设备备用；

自动阀门；

在线流量监测；

pH及电导率监测；

RO压力和产水监测；

远程报警；

维护空间。

同时还需要预留扩产能力。

八、为什么水量平衡决定项目经济性

水量平衡可以帮助判断：

工厂每天需要多少新水；

超纯水系统产水量；

生产用水点需求；

废水产生量；

可回用水量；

浓水产生量。

如果这一部分没有计算清楚，后续单独采购设备很容易出现系统之间容量不匹配。

客户常见问题：

晶圆厂废水都可以回用吗？

不可以。不同废水污染程度不同，需要分类判断。

回用水可以重新进入超纯水系统吗？

部分水在满足进水要求并经过充分处理后具备再利用条件，但关键生产用水必须根据实际工艺要求验证。

晶圆厂回用系统为什么需要UF？

UF常用于降低悬浮物和颗粒负荷，为后续RO提供更稳定进水。

晶圆厂水处理真正需要解决的是“水从哪里来、如何使用、排到哪里、哪些可以再用”。

通过合理设计超纯水系统和废水回用系统，可以形成更加完整的工厂水资源循环体系，同时降低新水需求和废水排放压力。提供晶圆厂水量平衡及水质参数｜获取纯水与废水回用配置建议，咨询热线：13631765076.