半导体行业动态:晶圆厂扩产带动超纯水系统建设需求增长

 半导体制造对生产环境和工艺介质有着严格要求,超纯水便是晶圆制造过程中不可缺少的基础资源。从晶圆清洗、湿法刻蚀到设备管路冲洗,多个工艺环节都需要使用高纯度水源。随着全球晶圆厂持续扩建,超纯水供应能力、水资源回收效率以及废水处理水平,正在成为半导体工厂规划中的重要内容。

2026年11月4日,水处理技术企业Gradiant在SEMICON Europa 2026期间提出,欧洲半导体产业在扩大制造能力的同时,需要将水资源保障纳入工厂建设的前期规划。企业指出,超纯水生产、废水处理和水资源循环利用不应被视为独立的辅助设施,而应与晶圆厂整体生产系统同步设计。

 
gradiant.com

 

超纯水质量影响晶圆制造过程

超纯水是经过多级净化处理的高纯度水,其核心目标是尽可能降低水中的离子、有机物、颗粒物及微生物等杂质。晶圆表面在清洗过程中对污染物十分敏感,即使极低浓度的残留物,也可能影响后续工艺表现。

随着晶圆尺寸、工艺结构和制造精度不断提升,晶圆厂对水处理系统的连续供应能力和水质稳定性提出了更高要求。超纯水系统通常需要结合预处理、反渗透、离子交换、膜处理及末端抛光等环节,根据实际工艺需求进行配置。

半导体超纯水系统的主要组成

系统环节

主要作用

关注指标

原水预处理

去除悬浮物及部分杂质

浊度、颗粒物

反渗透处理

降低溶解盐及部分有机物含量

电导率、脱盐率

离子交换

进一步去除水中微量离子

电阻率、离子含量

末端抛光

对供水进行深度净化

TOC、颗粒物、微生物

循环输送

将超纯水输送至生产设备

流量、压力、温度

水质监测

持续掌握系统运行状态

电阻率、TOC、颗粒计数

水资源回收成为新建晶圆厂的重要环节

除了超纯水制备,废水回收利用也逐渐受到半导体制造企业重视。晶圆生产过程中会产生不同类型的废水,包括清洗废水、含酸废水以及含有金属离子的工艺废水。不同水流的化学组成存在差异,需要根据污染物类型分别处理。

2026年9月15日,Gradiant披露,自2026年初以来,公司已获得来自半导体制造客户的3亿美元新合同,涉及美国纽约州、弗吉尼亚州、爱达荷州和犹他州的五个晶圆制造项目。相关项目覆盖超纯水、废水处理、高回收率水处理以及零液体排放系统。

 
Gradiant

 

这类项目表明,半导体水处理设施正在从单一供水系统向完整的水资源管理体系延伸。通过分类收集、分质处理和循环回用,晶圆厂能够减少对外部水源的依赖,同时降低废水排放压力。

水质检测与过程监控的重要性

超纯水系统需要长期连续运行,因此不能只关注设备初始处理能力,还需要建立覆盖制水、储存、输送和使用端的检测机制。电阻率、总有机碳、颗粒物、流量和压力等参数,可以帮助运行人员了解水质变化及设备状态。

对于晶圆厂而言,水处理系统的建设不仅关系到生产用水保障,也影响工厂后续扩产和运行管理。随着半导体制造项目规模扩大,超纯水制备设备、精密水质分析仪器、在线监测装置以及废水回收设备,都将面临更细分的应用需求。

从近期欧洲半导体产业会议释放的信息,到美国晶圆厂水处理项目的持续推进,可以看到水资源保障正在成为半导体制造基础设施的重要组成部分。未来,超纯水系统的设计重点将进一步向水质稳定、连续运行和资源循环利用方向发展。