Eine konstante Versorgung mit hochwertigem Wasser in der benötigten Menge ist für Photovoltaikunternehmen und die Elektronikindustrie von entscheidender Bedeutung.
Finden Sie heraus, wie wir Ihnen helfen können:
Innovation and Regulierung: Herausforderungen im Bereich Wasser für die Elektronik- und Photovoltaikindustrie
Modernste und innovative Technologien zur Herstellung von Reinstwasser.
Aufbereitung von Abwasser, Rückgewinnung von Produkten und Wasser-Recycling.
Bessere Ressourcenverwaltung und Wassereinsparung.
Wie Veolia Elektronik- und Photovoltaikunternehmen mit Wasser unterstützt
Der Halbleiter-Herstellungsprozess beispielsweise umfasst mehrere fotografische und chemische Verarbeitungsschritte, bei denen nach und nach elektronische Schaltungen auf Wafern aus reinem Halbleitermaterial entstehen. Die vorgelagerte Silizium-Wafer-Fertigung, von der Ingot-Herstellung bis zum Schneiden und Polieren der Wafer, ist entscheidend für die Qualität der Endprodukte und erfordert große Mengen an hochreinem Wasser.
Für die Herstellung eines integrierten Schaltkreises (IC) auf einem 300-mm-Wafer werden insgesamt etwa 8.328 Liter Wasser benötigt, davon 5.678 Liter Reinstwasser.
Die Halbleiter-Industrie gibt jedes Jahr etwa 2 Milliarden Dollar für Wasser- und Abwasseraufbereitungssysteme aus.
Quelle: Global Water Intelligence (2009) Pure Water, Semiconductors and The Recession
Teilmärkte der Elektronik und Mikroelektronik wie TFT-LCD, Festplatten, Photovoltaik und bedruckte Platinen (PCB) erfordern moderne und präzise Wasseraufbereitungssysteme und Abwasserlösungen, da Wasser die Hauptquelle für Verunreinigungen darstellt.
Ein weiteres Beispiel sind Photovoltaikmodule. Die Herstellung eines Photovoltaikmoduls durchläuft mehrere kritische Schritte, darunter die anfängliche Veredelung des Siliziums, die Kristallisierung und die Formgebung der Platten. In diesen Vorphasen werden große Mengen an Wasser benötigt. Zusätzlich spielt die Ressource auch in den nachfolgenden Phasen eine entscheidende Rolle, d. h. bei der Herstellung der Zellen und der Endmontage der Module.
Anpassbare Lösungen rund um Wasser für die Elektronik- und Photovoltaikindustrie
Veolia Water Technologies verfügt dank jahrelanger Erfahrung über die Fähigkeit, den gesamten Wasserkreislauf in einer Anlage zu gestalten, von Reinstwasser bis zum Abwasser, von Prozesswasser bis zu Wasser-Recycling.
Unsere fortschrittlichen Technologien sind darauf ausgelegt, die großen Herausforderungen bei der Halbleiter-Fertigung zu meistern.
Aufbereitung von Reinstwasser
Jedes einzelne Bauteil in der Fertigung muss frei von jeglichen Verunreinigungen sein. Aus diesem Grund wird in vielen Phasen des Herstellungsprozesses Wasser von höchster Reinheit - Reinstwasser - verwendet.
Abwasserbehandlung
In den Abwasserströmen der Mikroelektronik-Industrie sind in der Regel Kupferätzchemikalien, Rückstände vom Trennschleifen und Rückenseitenschliff sowie TMAH/Ammoniak konzentriert und müssen entfernt werden.
Wasser-Recycling
Spül-, Rückschliff- und Trennschleifabwässer können recycelt und wiederverwendet werden, um die Produktion kosteneffizienter und nachhaltiger zu gestalten.
Verbesserte Ausbeute
Eine gleichbleibende Reinstwasser-Qualität führt zu einer geringeren Ausschussquote und damit zu einer besseren Ausbeute für unsere Kunden.
Darüber hinaus unterstützen wir die Herstellung von Halbleitern, die Wafer-Fertigung sowie die Photovoltaik-Produktion mit unserer jahrzehntelangen Erfahrung, kurzen Reaktionszeiten und Experten-Service sowie eine 24/7-Notfallbereitschaft für den Einsatz von mobilen Wasseraufbereitungsanlagen im Bedarfsfall.
Kunden aus der Elektronik- und Photovoltaikindustrie, die Veolia vertrauen
Veolia Water Technologies konzipierte und baute die Reinstwasser- und Abwasseraufbereitungs-Anlagen für die Soitec Wafer-Fabrik in Pasir Ris, Singapur. Durch die Kombination von zwei hochwertigen Wasserqualitäten ist unsere Lösungen kosteneffizient. Der Einsatz einer chemikalienfreien Technologie zur kontinuierlichen Elektrodeionisierung sichert die konstante Reinstwasser-Versorgung.
Entdecken Sie unsere Technologien zur Wasseraufbereitung für Elektronik und Photovoltaik
Eine zuverlässige Versorgung mit Reinstwasser von höchster Qualität ist für die Mikroelektronikindustrie absolut entscheidend, um den Produktionsertrag zu verbessern. Neben den Produktionszielen haben sich die Akteure dieser Branche auch hohe Ziele in Bezug auf die nachhaltige Entwicklung und den ökologischen Fußabdruck gesetzt. Kompakte und effiziente Lösungen für die Abwasseraufbereitung, gepaart mit nachhaltigen, zukunftsweisenden Lösungen für die Wasserrückgewinnung können helfen, diese Ziele zu erreichen.
Mehbub KHAN
Market Manager, Power & Microelectronics, Singapur
Veolia Water Technologies
Kontaktieren Sie Mehbub Khan über sein LinkedIn Profil
Weitere Services für die Elektronikindustrie
Ressourcen
Wenn Sie mehr über nachhaltiges Wassermanagement in der Mikroelektronikindustrie erfahren möchten, laden Sie unsere Broschüre herunter (verfügbar in Englisch):
FAQ zu Wasser für die Photovoltaik- und Elektronikherstellung
Was ist Environmental Social Governance (ESG) und warum ist es für die Halbleiterindustrie wichtig, sich mit Nachhaltigkeit zu befassen?
Ökologisch-soziale Unternehmensführung (ESG) kann definiert werden als Unternehmensführung, die ihre Auswirkungen auf soziale Angelegenheiten und Nachhaltigkeit berücksichtigt. Gute ESG-Praktiken können Unternehmen widerstandsfähiger machen, indem sie sich auf dringende Probleme wie Wasserknappheit vorbereiten. Unternehmen führen ESG-Praktiken auch zur Sicherung ihrer Finanzierung ein, weil Banken sie zunehmend als Investitionskriterium für die Steuerung von Risiken einsetzen.
Was sind die wichtigsten Schritte bei der Aufbereitung von Reinstwasser?
Die Reinstwasseraufbereitung erfordert in der Regel Multimediafilter (MMF) und Aktivkohlefilter (ACF), Umkehrosmose (RO), Entgaser, Ionenaustausch und UV-Behandlung.
Was sind die typischen Merkmale von hochwertigem Reinstwasser?
Die in der in der Elektronik- und Halbleiterindustrie verwendeten Norm ASTM D5127 und die SEMI F63 Reinstwasser-Richtlinie empfehlen die folgenden Grenzwerte:
Wie kann die Ausbeute in der Wafer-Fertigung verbessert werden?
in der Wafer-Fertigung ist die Ausbeute der kritischste Parameter. Jede neue Technologiegeneration erfordert eine höhere Reinstwasserqualität und bessere Überwachungssysteme, da "Killerpartikeln" oder Mikroverunreinigungen im Reinstwasser zu physischen Schäden an mikroelektronischen Bauteilen und letztlich zu kostspieligen Gerätedefekten und Ausschuss in der Produktion führen kann. Eine Überwachung und Kontrolle kritischer Parameter in Echtzeit würde sowohl Reinstwasser-Ingenieuren als auch Prozess-Ingenieuren helfen, den Zusammenhang zwischen Verunreinigungen und Wafer-Defekten besser zu verstehen. Damit könnten Hersteller, insbesondere von FinFet-Bauelementen und Bauelementen auf Nanodrahtbasis, die Produktqualität nicht mehr nur verwalten, sondern kontrollieren.
Wie werden PCB-Abwässer aus der Herstellung bedruckter Platinen behandelt?
Lösliches CU-Abwasser wird in der Regel mit Elektrolyse behandelt, während chelatbildende CU-Abwasserströme üblicherweise durch Klärung (z. B. mit Actiflo®) und Ionenaustausch gereinigt werden. Für organische Abwässer können Verfahrenstechniker den Einsatz eines Membranbioreaktors (MBR) in Betracht ziehen.
Wie lassen sich TMAH und Ammoniak aus Abwasserströmen entfernen?
TMAH und Ammoniak können mit einer Kombination der folgenden Technologien wirksam entfernt werden:
- Anaerobe Behandlung: Anaerobes Schlammbett mit Aufwärtsströmung (UASB) oder Expanded Granular Sludge Bed (EGSB),
- Aerobe Behandlung: Membranbioreaktor (MBR) oder Bewegtbett-Biofilmreaktor (MBBR)
- Deammonifizierung: Das Anita™ MOX-Verfahren ist eine einstufige Deammonifikations-Technologie, die energieneutral ist und nachweislich eine Ammoniakentfernung von über 90 % und eine Gesamtstickstoffentfernung von 75-85 % erzielt.
Wie kann man Wasser ohne Umkehrosmose (RO)-Membranen recyceln?
Die in Wasserrückgewinnungs-Prozessen eingesetzten Umkehrosmose (RO)-Membranen können energieintensiv sein. Dies kann neben hohen Investitionskosten auch zu einem höheren Aufwand und Betriebskosten bei der Wartung solcher Umkehrosmose- und Ultrafiltrationsmembranen führen. Wasser-Recycling durch membranlose Verfahren ist in der Regel weniger kostspielig und kann die Nachhaltigkeits- und Kosteneffizienzziele eines Unternehmens erfüllen. Die membranlosen Lösungen von Veolia - wie der kompakte Actiflo®-Klärer, der Hydrotech™-Scheibenfilter und Ionenaustauscher - bieten eine Rückgewinnung von bis zu 95 %, verbrauchen extrem wenig Energie und benötigen nur wenige Chemikalien. Dadurch können Unternehmen Energie und Chemikalien einsparen, den Bedarf an Cleaning-in-Place- oder chemiegestützten Rückspülungen reduzieren und gleichzeitig ihre ESG-Ziele erreichen.
A constant supply of quality water is crucial for the microelectronics industry. Ensuring the reliability of water services in terms of quality, quantity and continuity is a priority.
Innovation and regulation: challenges faced by the electronics & photovoltaics industry
Cutting edge and innovative technologies to produce ultrapure water.
Treating wastewater, recovering products, and recycling and reusing water.
Better resource management and water conservation.
How Veolia is committed to helping its electronic and photovoltaic clients
Semiconductor fabrication, for example, involves several steps of photographic and chemical processing, during which electronic circuits are gradually created on wafers made of pure semiconducting material. The upstream manufacturing of silicon wafers, from ingot growing to wafer slicing and polishing, is critical to the final quality of the finished products and requires a large amount of high-purity water.
Manufacturing an integrated circuit on a 300-mm wafer requires approximately 8,328 litres of water in total, of which 5,678 litres is ultrapure water.
The semiconductor industry spends approximately $2 billion on water and wastewater treatment systems every year.
Source: Global Water Intelligence (2009) Pure Water, Semiconductors and The Recession
Electronics and microelectronics sub-markets such as TFT-LCD, hard drive, photovoltaic, and printed circuit board (PCB) require modern and accurate water systems and wastewater solutions, as water is the main potential source of contamination.
The creation of a photovoltaic module, for example, goes through several critical steps, including the initial refining of silicon, its crystallization and the shaping of the plates. In addition to large quantities of water injected during these preliminary phases, the resource also plays a critical role in the subsequent stages, that is the creation of the cells and the final assembly of the modules.
Adaptable solutions for all electronic and photovoltaic players
Veolia Water Technologies has unparalleled experience and the capability to process the entire water cycle in a facility, from ultrapure water to wastewater and recycling and reuse.
Our advanced technologies are designed to deal with the significant challenges faced by the semiconductor manufacturing process.
Ultrapure water treatment
Each and every component in manufacturing must be washed so that it is free of any contaminants. As such, water of the highest purity — ultrapure water — is used during many stages of the manufacturing process.
Wastewater treatment
Wastewater streams in the microelectronics industry are typically concentrated with copper etching chemicals, backgrinding and dicing slurry, as well as TMAH/ Ammonia.
Water reuse and recycling
Rinse water, backgrinding and dicing wastewater can be recycled and reused for better cost efficiency and greater sustainability in your production line.
Better yield
Consistent ultrapure water quality results in lower product rejection rate and better yield for our microelectronics clients.
We can further support your production with our decades of experience, a fast response time and support from our team of experts in your field, and 24/7 guaranteed onsite response and emergency mobile water solutions.
Electronic and photovoltaic clients that trust Veolia
Veolia Water Technologies designed and built the ultrapure water and wastewater treatment plants for the Soitec wafer fab in Pasir Ris, Singapore.
We offered cost-effective solutions by combining two grades of high-quality water and ensured constant highly purified water, chemical-free solution by using continuous deionization technologies.
Discover our water treatment technologies for electronic and photovoltaics industries
Dependable ultrapure water of the highest quality is absolutely crucial for the microelectronics industry to improve production yield. Along with production goals, actors of this industry have set high goals in terms of sustainable development and environmental footprint; compact and efficient wastewater treatment solutions paired with sustainable, forward-looking water reclaim and recycling solutions can help reach these goals.
Mehbub KHAN
Market Manager, Power & Microelectronics, Singapore
Veolia Water Technologies
Contact Mehbub on his LinkedIn Profile
More services for our electronic and photovoltaic clients
Resources
To learn more about sustainable water management for the microelectronics industry, download our brochure.
FAQ about water solutions for electronic and photovoltaics companies
What is Environmental Social Governance (ESG) and why is it important for the semiconductor industry to address sustainability?
Environmental Social Governance (ESG) can be defined as corporate governance and its impact on social and sustainability matters. Good ESG practices can help companies build resilience by getting them ready for the impact of pressing issues such as water scarcity. Businesses are also motivated to adopt ESG practices since it affects their ability to secure financing, as banks have increasingly incorporated it as an investment criteria to manage their risks.
What are the essential treatment steps for ultrapure water (UPW) treatment?
An ultrapure water process typically requires multimedia filters (MMF) and activated carbon filters (ACF), reverse osmosis (RO), degasifiers, ion exchange and UV treatment.
What are the typical characteristics of high-quality ultrapure water (UPW)?
According to ASTM D5127 & SEMI F63 Guide for ultrapure water used in the electronics and semiconductor industries, below are the recommended standards:
How can wafer yield be improved in the microelectronics industry?
Wafer yield is the industry's most critical parameter. Every new generation technology requires higher ultrapure water (UPW) quality and better monitoring systems due to the presence of “killer” particles or micro-contamination in ultrapure water that could cause physical damage to microelectronic components and ultimately result in costly device defects and rejects in production. Real-time monitoring and controlling of critical parameters would help both UPW engineers and process engineers better understand the correlation between impurities and wafer defects. This will allow manufacturers of the industry, particularly FinFet devices and nanowire-based devices, to move from managing product quality to controlling it.
What are the essential treatment steps within a PCB wastewater treatment process?
Electrolysis is typically deployed to treat dissolving CU wastewater whereas clarification (with Actiflo® for instance) and ion exchange are commonly deployed for chelating CU wastewater streams. For organic wastewater, process engineers may consider using a membrane bioreactor (MBR).
How to remove TMAH and ammonia from wastewater streams?
TMAH and ammonia can be efficiently removed with a combination of the following technologies:
- Anaerobic treatment: Upflow Anaerobic Sludge Bed (UASB) or Expanded Granular Sludge Bed (EGSB),
- Aerobic treatment: Membrane bioreactor (MBR) or Moving Bed Biofilm Reactor (MBBR)
- Deammonification: Anita™ MOX process is a single-stage deammonification technology that is energy neutral with proven results of achieving greater than 90% removal of ammonia and 75-85% total removal of nitrogen.
How to reclaim and recycle water without RO membranes?
Reverse osmosis (RO) membranes deployed in water recycling and reuse processes can be energy intensive. This has resulted in high CAPEX to implement and involve greater effort and OPEX to maintain such reverse osmosis and ultrafiltration membrane technologies. However, water recycling through non-membrane processes tends to be less costly and can better meet a company’s sustainability and cost efficiency goals. In fact, Veolia’s non-membrane solutions — such as the compact Actiflo® clarifier, Hydrotech™ Discfilter, and service deionization — offer up to 95% recovery, consume extremely low energy and require minimal chemicals. This allows businesses to save on energy and chemical consumption, reduce the need for clean-in-place or chemical-enhanced backwashes, and to address their ESG goals simultaneously.
Discover our water treatment technologies for electronic and photovoltaics industries
Veolia Water Technologies konzipierte und baute die Reinstwasser- und Abwasseraufbereitungs-Anlagen für die Soitec Wafer-Fabrik in Pasir Ris, Singapur. Durch die Kombination von zwei hochwertigen Wasserqualitäten ist unsere Lösungen kosteneffizient. Der Einsatz einer chemikalienfreien Technologie zur kontinuierlichen Elektrodeionisierung sichert die konstante Reinstwasser-Versorgung.