Der Anlagenbauer Hager + Elsässer hat im November 2015 eine UPW-Anlage (Ultra Pure Water) für die Erzeugung von Reinstwasser beim russischen Halbleiterhersteller Angstrem-T in Betrieb genommen. Die Anlage, die im Rahmen eines Neubaus für den hochmodernen Waferhersteller gebaut wurde, erzeugt 100 m³ Reinstwasser pro Stunde.

Hager + Elsässer überzeugte den Auftraggeber mit einem Anlagenkonzept, das den Chemikalienverbrauch erheblich reduziert und Reinstwasser mit sehr geringen Reststoffgehalten produziert. Es handelt sich hierbei um eines der größten Projekte, die bisher für die Halbleiter­industrie in Russland realisiert wurden.
Wasser ist eine der wichtigsten Komponenten bei der Herstellung von mikroelektronischen Geräten. Reinstwasser wird für die Erzeugung chemischer Lösungen, das Ätzen von Werkstücken und andere technologischen Prozesse sowie für das Spülen der Kristalle auf Platinen verwendet. An die Qualität des in der Mikroelektronikindustrie verwendeten Wassers werden besonders hohe Anforderungen gestellt.
Die aktuellen Normen für die Herstellung von Halbleitern unterscheiden vier Wassertypen in Abhängigkeit von der Größe der Halbleiterelemente, bei deren Fertigung das Wasser zur Anwendung kommt. In der UPW-Anlage von Angstrem-T am Standort in Zelenograd wird Reinstwasser für Strukturgrößen mit 90 bis 130 nm erzeugt. Zusätzlich besteht noch eine Reserve für den Fall des Übergangs auf Technologien mit Strukturgrößen von 65 nm und kleiner. Denn je kleiner der Nanometer-Bereich der herzustellenden Produkte, umso höher die erforderliche Reinheit des Wassers für den Herstellungsprozess. „Die Qualität des Reinstwassers hat in der Halbleiterindustrie stets einen entscheidenden Einfluss auf die Produktqualität und die Effizienz des Fertigungsprozesses. Schließlich bestehen 30 % der Prozesse aus dem Spülen von Siliziumplatten“, erläutert Anatoly Sukhoparov, Geschäftsführer der Firma Angstrem-T. Die Planungen für die neue Anlage begannen im April 2013. Insgesamt hat der russische Halbleiterhersteller ca. 11,5 Mio. € in die neue Anlage investiert, wobei Hager + Elsässer eine schlüsselfertige Anlage bereitstellte – von der Konzeption bis zur Inbetriebnahme. „Wir arbeiten schon seit Anfang der 1990er Jahre mit Hager + Elsässer erfolgreich zusammen. Erneut konnten wir im Rahmen dieses Auftrags eine optimale Lösung finden, bei der uns sowohl die Kosten als auch die Qualität überzeugten“, so Anatoly Sukhoparov.
Die von Hager + Elsässer installierte Anlage besteht aus mehreren Aufbereitungsstufen, die das Wasser auf die erforderliche Qualität bringen: Vorreinigung, Entsalzung, Tiefenreinigung (Deionisierung), Entgasung, Behandlung mit UV-Licht, Ionenaustausch und Ultrafiltration. Für die Vorbehandlung des Rohwassers kommen ein Mehrschichtfilter und ein Aktivkohlefilter zum Einsatz. Im Prozessschritt „Make-up“ wird das vorgereinigte Wasser mithilfe der Prozesskombination aus Umkehrosmose und einer zweistufigen Elektrode­ionisation (EDI) von unerwünschten Partikeln, organischen und anorganischen Verunreinigungen und Ionen befreit.
Ein spezieller Bor-Polisher sorgt für die Einhaltung der Bor-Spezifikationen gemäß der Richtlinien der „International Roadmap for Semiconductors“. Die abschließende Endreinigung erfolgt im sogenannten Polishing-Loop. „Dieses zweistufige Verfahren hat eine besonders hohe Reinigungswirkung. Es ermöglicht bedeutend längere Standzeiten und damit Ersparnisse beim Harzwechsel im Polisher und bei der Regeneration“, erklärt ­Eugen Martens, Projektmanager von Hager + Elsässer.
Die neue UPW-Anlage entfernt nahezu alle anorganischen und organischen Begleitstoffe und Ionen aus dem verwendeten Grundwasser. Somit erfüllt das Verfahren die strengen Anforderungen im Hinblick auf möglichst geringe Rückstän