集成电路专用：超纯水设备技术资料

超纯水设备应用于高端电子工业分析超纯水指的是不含杂质的H2O。

从学术角度讲，纯水又名高纯水，是指化学纯度极高的水，其主要应用在生物、化学化工、冶金、宇航、电力等领域，但其对水质纯度要求相当高，所以一般应用最高端的电子工业。

1、超纯水设备反渗透是一种物理现象，当两种含有不同浓度盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含盐浓度融和到均等为止。

这个过程称为自然渗透。

反渗透就是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法。

反渗透超纯水设备是将原水经过石英砂过滤器、颗粒活性碳过滤器、精密过滤器等,再通过泵加压,利用孔径为1/10000μm(相当于大肠杆菌大小的1/6000,病毒的1/300)的反渗透膜(RO膜),使较高浓度的水变为低浓度水,同时将工业污染物、重金属、细菌、病毒等大量混入水中的杂质全部隔离，从而达到饮用规定的理化指标及卫生标准,产出至清至纯的水,是人体及时补充优质水份的最佳选择.由于RO反渗透技术生产的水纯净度是目前人类掌握的一切制水技术中最高的,洁净度几乎达到100%,所以人们称这种产水机器为反渗透纯净水机。

反渗透设备应用膜分离技术，能有效地去除水中的带电离子、无机物、胶体微粒、细菌及有机物质等。

是高纯水制备、苦咸水脱盐和废水处理工艺中的最佳设备。

2、系统组成一般包括预处理系统、反渗透装置、后处理系统、清洗系统和电气控制系统等。

预处理系统一般包括原水泵、加药装置、石英砂过滤器、活性炭过滤器、精密过滤器等。

其主要作用是降低原水的污染指数和余氯等其他杂质，达到反渗透的进水要求。

预处理系统的设备配置应该根据原水的具体情况而定。

反渗透装置主要包括多级高压泵、反渗透膜元件、膜壳(压力容器)、支架等组成。

其主要作用是去除水中的杂质，使产水水质满足使用要求。

后处理系统是在反渗透不能满足出水要求的情况下增加的配置。

超纯水系统工艺及其施工摘要：超纯水主要用于集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩11模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。

此外，其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。

本文将介绍超纯水制备的基本工艺，将特别分析水处理的不同阶段所运用的管道材质，并根据实际情况对超纯水的管道安装技术作了详细阐述。

关键词：超纯水；制造工艺；施工引言在现代科技不断完善和发展的条件下，超纯水技术正在不断进步，在对相关精细化工及电子芯片进行研究和生产的同时，超纯水在精细化工及电子工业中应用正逐渐扩大，其专业性和系统性也在逐步完善。

超纯水在精细化工及集成电路的生产中要符合严格的要求、遵循相应的标准，这样才能实现精细化工产品的标准化及集成电路的密集化。

在生产中，所用到的原材料要达到较高纯度的要求，所用气体以及化学成分也要遵循高纯度生产的严格标准，此外，高纯水的重要性也是相关企业重视的一个重点和关键。

一、超纯水制造工艺超纯水制造工艺可以概述为4个部分，分别为预处理部分、RO部分、电去离子部分和抛光混床部分。

在有些半导体厂中，也有用混床代替电去离子装置的，主要根据原水水质和产水水质对弱电解质的要求而定。

1、预处理部分预处理的作用是对原水进行粗加工，提供符合RO进水要求的给水。

其主要用来去除原水中的悬浮物、胶体，使SDI≤5；去除游离氯等氧化性物质；去除部分有机物；降低LSI，避免碳酸盐结垢。

在超纯水制造工艺中，传统预处理方式是“多介质过滤器+活性炭过滤器”。

而该半导体制造厂采用了“粗过滤器+超滤装置”作为超纯水系统的预处理部分，主要原因如下：（1）传统的预处理过程中SDI 值不好控制，一般>5，不利于后续的一级反渗透系统的运行；而超滤装置的出水SDI值比较稳定（≤1），能够有效地保证一级反渗透系统的运行。

（2）传统的预处理方式占地面积大，而“粗过滤器+超滤装置”占地面积小，节约了基建费用。

半导体纯水规格半导体所用的超纯水需要达到的水质标准为：我国电子工业部电子级水质技术标准(18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm五级标准）、我国电子工业部高纯水水质试行标准、美国半导体工业用纯水指标、日本集成电路水质标准、国内外大规模集成电路水质标准。

半导体纯水规格通常包括以下方面：1. 电导率（或电阻率）：电导率是衡量水中离子导电能力的一个重要指标，电阻率则是电导率的倒数。

半导体工业中，超纯水的电导率通常要求在0.1μS/cm以下，甚至更低。

2. 总有机碳（TOC）：有机物是微生物和化学物质的来源，可能会对半导体制造过程产生负面影响。

因此，超纯水通常要求总有机碳含量极低，一般在10ppb 以下。

3. 颗粒物：水中颗粒物可能会污染半导体芯片，因此超纯水系统通常会使用过滤器等设备来去除水中的颗粒物。

一般要求超纯水中的颗粒物含量在1ppb 以下。

4. 金属离子：金属离子如铜、铁、锌等可能会对半导体制造过程产生负面影响。

因此，超纯水通常要求金属离子含量极低，一般在1ppt以下。

5. 酸碱度：酸碱度是衡量水溶液酸碱性的指标。

半导体工业中，超纯水的酸碱度通常要求在pH 5-8之间。

6. 微生物：水中微生物可能会污染半导体芯片，因此超纯水系统通常会使用紫外线消毒等设备来灭菌。

一般要求超纯水中的微生物含量在1个/ml以下。

7. 其他指标：除了上述主要指标外，半导体纯水规格还包括硅、氯离子、硫酸根等其他指标的要求。

具体指标可能会因不同的生产工艺和产品类型而有所不同。

总的来说，半导体纯水需要具备极高的纯度和洁净度，以保障半导体制造过程中的质量和稳定性。

超纯水系统参数1. 工作条件1.1环境温度：5-35℃1.2 相对湿度：20%-80%1.3 电源：AC220V±10%, 50HZ2 主要用途2.1 玻璃器皿的最后冲洗，化学/生化试剂配制2.2 分析试剂及药品配制、稀释2.3 精密分析仪器用水(HPLC,IC,AA,TOC,MS等等)2.4动植物细胞培养，分子生物学研究等。

3. 技术规格3.1 本系统以分析级纯水作为进水，连续生产超纯水3.2 超纯水流速：50ml-2000ml/min，流速可调3.3超纯水产水水质：3.3.1 电阻率：18.2 MΩ.cm@25℃，电导率0.055 μS/cm @25℃3.3.2总有机碳含量(TOC) ≤5 ppb (μg/L)3.3.3细菌：＜0.1 cfu/ml；3.3.4热原：＜0.001 EU/ml3.4 配置外置超滤柱，便于更换，无需清洗，避免污染，生产无热原、无DNA酶、无RNA酶的超纯水3.5可选配脚踏开关，将脚踏开关与取水器的底座连接实现脚踏式取水，避免取水交叉污染3.6主机含液晶显示屏有中文操作界面,实时显示出水关键信息3.7 系统具有可自动检测,自动维护提示及自动报警等功能.3.8 耗材具有RFID芯片识别功能,保证系统安全.*3.9 自动记录一整年水质资料,出水水质符合NCCLS﹑ASTM` CAP要求; 整机符合 GLP要求,可直接与PC机或打印机相连。

全系统可检并可附追溯至NIST的仪表校验证明书(ISO9001/ISO14001).3.10 系统内置高精度电阻率检测仪，电极常数低至0.01cm-1，温度灵敏度高达0.1℃*3.11 内置独立集成式TOC检测仪，包含0.5ml石英样品池、185/254nm双波长紫外灯、钛电极、电磁阀及温度补偿单元，检测范围: 1-999 ppb3.12可配置多个与主机分离的远程取水器，可控流速及定量取水，取水器可调高度和角度适合大部分的实验室器皿取水。

半导体机能水
半导体机能水是一种具有卓越纯度的超纯水，其电阻率高达18MΩ*cm以上，甚至接近18.3MΩ*cm的极限值（在25℃时）。

这种水经过了多道处理工序，每一道工序都是为了确保水的纯度。

预处理阶段，通过砂滤、活性炭过滤等手段，初步去除水中的悬浮物、胶体和有机物。

接下来是复床和混床处理，这两个阶段通过离子交换树脂的吸附作用，将水中的阴阳离子几乎完全去除，使得水的电导率极低。

最后是抛光处理，使用特殊的方法进一步降低水的电导率，使其达到超纯水的标准。

半导体机能水的纯度极高，几乎不含任何杂质，因此它在电子制造领域具有不可替代的作用。

在硅片、半导体材料、晶元材料的清洗过程中，只有高纯度的水才能确保清洗效果，避免因杂质残留而导致的性能下降或成品率降低。

此外，半导体机能水还广泛应用于芯片生产过程中的化学处理环节。

在芯片生产线上，几乎每一个工艺步骤都需要用到超纯水。

这是因为超纯水能够提供稳定、可靠的清洗和化学反应条件，确保芯片的品质和性能。

总之，半导体机能水作为电子制造中的重要资源，其高纯度、低杂质的特点对于保证电子产品的性能和成品率具有至关重要的作用。

为了满足半导体行业对水质日益严格的要求，必须采用先进的超纯水设备来制备高品质的半导体机能水。

纯水处理设备技术资料1.水利用率≥60%，脱盐率≥ 99%。

2.产水水质：产水量≥500L/H，处理方式单级＋消毒，纯水电导率≤15μs/cm（25℃），细菌总数：≤10CFU/100ml。

3.以城市自来水为水源直接制备纯化水，单级纯化水的水质符合WS310-2016清洗用纯化水电导率≤15us/cm(25℃)，以及符合WS507-2016清洗用水的标准菌落总数≤10CFU/100mL的规定。

4.系统封闭式全自动运行，采用预处理+RO膜处理技术，预处理系统自动冲洗及再生运行，反渗主机具有自动脉冲冲洗功能；具有低压、无水以及过热保护等功能。

5.系统采用全自动运行控制系统，无需专人看管，主机一体化设计，占地面积小，有效节约空间。

6.系统具备耗材寿命智能管理、更换提醒功能，具备故障报警及故障分析提示功能；具备实时显示运行参数、压力、流量、水质等功能。

7.供水系统采用恒压供水技术，供水同时受水箱液位或低压控制的双重控制，以实现整个系统的平衡、稳定运行和对水泵的保护。

8.纯水储水及管道采用无残留式消毒、灭菌，无二次污染，独立的循环管道确保全面消毒,维护末端用水水质。

9.控制方式：采用全自动控制、在线显示电导率等参数。

10.预处理系统由机械过滤器、软化过滤器、保安过滤器组成，罐体采用内衬ABS外绕FRP的树脂罐，阀体为全自动控制阀。

11.机械过滤器：滤料为石英砂、优质果壳炭，软化过滤器：滤料为001x7型离子树脂，保安过滤器采用不锈钢材质。

12.反渗透系统：处理方式单级，高压泵要求材质304不锈钢，丝口或法兰连接，膜元件要求；脱盐率≥99%、膜片类型为：芳香族聚酰胺复合膜。

13.纯水供水系统由不锈钢储水箱及纯水泵等组成，纯水泵要求流量：≥2m³/H，丝口连接，水箱材质为不锈钢，佩带液位感应装置。

14.管路要求系统管道高压部分304不锈钢，低压部分优质U-PVC。

15.消毒系统：破坏细菌生存环境，细菌无法生存。

RO纯净水生产设备技术参数介绍RO纯净水处理设备采用当代最先进、节能有效的膜分离技术，纯净水设备其原理是在高于溶液渗透压的作用下，使其他物质不能透过半透膜而将其它物质和水分离开来。

反渗透膜的膜孔径非常小，因此反渗透设备能够有效地去除水中的溶解盐类、胶体、微生物、有机物等，纯净水设备可以生产纯水、高纯水，以满足不同行业、不同需求的用户。

RO反渗透设备简介：RO(Reverse Osmosis)反渗透技术是利用压力表差为动力的膜分离过滤技术，源于美国二十世纪六十年代宇航科技的研究，后逐渐转化为民用，目前已广泛运用于科研、医药、食品、饮料、海水淡化等领域。

纯净水生产设备产品一般性的自来水经过RO膜过滤后的纯水电导率5μs/cm(RO膜过滤后出水电导=进水电导×除盐率，一般进口反渗透膜脱盐率都能达到99%以上，5年内运行能保证97%以上。

对出水电导要求比较高的，可以采用2级反渗透，再经过简单的处理，水电导能小于1μs/cm), 符合国家实验室三级用水标准。

再经过原子级离子交换柱循环过滤，出水电阻率可以达到18.2M .cm，超过国家实验室一级用水标准(GB682—92)。

反渗透纯水设备主要工艺流程说明1.原水罐 (可选)储存原水，用于沉淀水中的大泥沙颗粒及其它可沉淀物质。

同时缓冲原水管中水压不稳定对水处理系统造成的冲击。

(如水压过低或过高引起的压力传感的反应)。

2.原水泵恒定系统供水压力，稳定供水量。

3.多介质过滤器采用多次过滤层的过滤器，主要目的是去除原水中含有的泥沙、铁锈、胶体物质、悬浮物等颗粒在20um以上的物质，可选用手动阀门控制或者全自动控制器进行反冲洗、正冲洗等一系列操作。

保证设备的产水质量，延长设备的使用寿命。

4.活性炭过滤器系统采用果壳活性炭过滤器，活性炭不但可吸附电解质离子，还可进行离子交换吸附。

经活性炭吸附还可使高锰酸钾耗氧量(COD)由15mg/L(O2)降至2～7mg/L(O2)，此外，由于吸附作用使表面被吸附复制的浓度增加，因而还起到催化作用、去除水中的色素、异味、大量生化有机物、降低水的余氯值及农药污染物和除去水中的三卤化物(THM)以及其它的污染物。

4.3 有机物去除工艺
半导体工业超纯水来自自来水，但由于我国自来水规定 无 TOC 标 准 ，所 代 表 的 有 机 物 含 量 指 标 为 CODmn，限 值 为 3ppm。而且，自来水常规 TOC 多在 1ppm~3ppm 之间。因此， 处理 TOC 过程需多级工艺来达到目标水质。目前，可供选择 的工艺包括：UF、ACF、EDI 以及 RO 等。采用这些工艺进行前 端处理后，就可将 TOC 值降低至 10ppb~30ppb 以内。此后，经 TOC-UV 灯的处理就可将 TOC 值控制在 1ppb 以下，进而达到 半导体工业使用超纯水的水质要求，最终助力超导体芯片的 生产制造。
3 半导体工业超纯水的技术指标要求
半导体工业中的超纯水（Ultrapure water），又名 UP 水，其 除了水分子外，几乎没有其他杂质。这就意味着超纯水没有 病毒、细菌以及含氯二噁英等有机物质，是电阻率为 18（MΩ× cm）的水。在生产制造半导体工业时，电子元器件对超纯水使 用水质要求高。市场环境变化使得元器件尺寸缩小与精细度 上升，使得超纯水水质与水量的技术指标不断提升。然而，超 纯水生产过程，只要微粒子、电阻率、TOC 以及气泡其中一个 指标出现略微差异，就会使半导体元器件生产的合格率下降。 为此，制备技术人员应严格按照 ITRS 浸没式超纯水制备要求 进行生产控制。然而，掌握这一制备技术的生产厂家多是国 外企业，自主研发还有很长一段路要走。相关建设者应从现 有研究成果基础上，对制备技术进行不断优化，进而落实现代 化经济建设背景下全面发展进程[1]。
关键词：半导体工业；超纯水；技术指标；制备技术
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 引言
半导体工业，作为全世界范围内综合国力的体现形式之 一，其具有研发成本高、技术要求高等特点。想要以最低成本 获取最高价值，在借鉴先进技术的同时，需从技术指标要求入 手来对超纯水制备技术运用效果进行优化调整，进而达到高 精度使用控制预期。

电子清洗超纯水EDI适用范围电子产品对用水水质要求严格，手机作为电子产品之一其部件在整个生产过程用水要求严格，其水质标准要达到超纯水标准，所以超纯水EDI成为不可或缺的部分。

触摸屏液晶显示器清洗超纯水EDI工艺：1、预处理系统→反渗透系统→中间水箱→粗混合床→精混合床→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→精密过滤器→用水对象(≥18MΩ.CM)(传统工艺)2、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥18MΩ.CM)(最新工艺)3、预处理→一级反渗透→加药机(PH调节)→中间水箱→第二级反渗透(正电荷反渗膜)→纯水箱→纯水泵→EDI装置→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥17MΩ.CM)(最新工艺)4、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水对象(≥15MΩ.CM)(最新工艺)5、预处理系统→反渗透系统→中间水箱→纯水泵→粗混合床→精混合床→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水对象(≥15MΩ.CM)(传统工艺)触摸屏液晶显示器清洗超纯水EDI设备应用场合：1、电解电容器生产铝箔及工作件的清洗☆电子管生产、电子管阴极涂敷碳酸盐配液☆显像管和阴极射线管生产、配料用纯水。

2、黑白显像管荧光屏生产、玻壳清洗、沉淀、湿润、洗膜、管颈清洗用纯水。

3、液晶显示器的生产、屏面需用纯水清洗和用纯水配液晶体管生产中主要用于清洗硅片，另有少量用于药液配制。

3、集成电路生产中高纯水清洗硅片☆半导体材料、器件、印刷电路板和集成电路。

5、LCD液晶显示屏、PDP等离子显示屏。

6、高品质显像管、萤光粉生产☆半导体材料、晶元材料生产、加工、清洗。

7、超纯材料和超纯化学试剂、超纯化工材料。

8、实验室和中试车间汽车、家电表面抛光处理☆光电产品、其他高科技精微产品。

超纯水系统工艺及其施工(Ultrapure Water System Technics and Construction)中国电子系统工程第二建设公司：吴纯傲文摘: 本文根据建设制备18.2MΩ以上的超纯水站为实际案例，介绍超纯水制备的基本工艺，特别注重说明了水处理不同阶段所用管道材质，并根据安装实际经验对超纯水管道施工作了详细阐述。

关键词：超纯水系统洁净CPVC管PVDF管Abstract: Take example of pure water above 18.2MΩ in F AB to explainthe production process flow and basic technics, especially in choosing pipeline materials at difference stage. And illuminate the construction of pure water pipeline in detail base on practical experience.Key words Ultrapure water system, Clean, CPVC pipe, PVDF pipe.一、超纯水系统总体介绍随着电子工业的发展，在芯片的生产加工过程中，对于水质的要求也越来越高。

为了保证生产出超大规模的集成电路，除高纯原材料、高纯气体、高纯化学药品外，高纯水也是其中最关键的因素之一。

高纯水系统是将一般的市政用水处理成对不同离子的含量和颗粒度都有很高要求的超纯水。

超纯水系统总体来说一般可分为三个部分：超纯水制造区（CUB部分）、超纯水抛光循环区（FAB部分）、超纯水输送管网（FAB各使用区）。

其中超纯水制造区最为复杂其又可分为：预处理、一次纯水处理、超纯水处理三个部分。

预处理部分主要包括：沙滤、活性炭塔（有的厂商在沙滤前还增设反应槽、气浮池）；一次纯水部分主要包括：阴阳离子交换塔、脱气塔（DG）、保安过滤器、紫外线杀菌器及多级反渗透；超纯水部分主要包括：MDG（脱氧膜组）、TOC-UV杀菌器、混床（MB）及终端过滤器。

第二页，共9备是围绕反渗膜而组织成的 一套水处置系统，系统分别由预处置部 分、反浸透主机(膜过滤部分)、后处置部 分和系统清洗部分共同组成。
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工业公用纯水设备系统组成
1、预处置经常由石英沙过滤安装，活性 假设原水中钙镁离子含量较高时，还需添加软水安装，主要目的在于维护后级的反浸透膜不受大颗粒物质的破坏，从而延伸反浸透膜的运
纯水设备大大节省人力本钱和维护本钱 ，水利用率高，运转可靠，经济合理。 使设备与其它同类产品相比较，具有更 高的性价比和设备可靠性。
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纯水设备图片展现
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有害的物质。假设原水中钙镁离子含量 工业公用纯水设备操作简单，出水水质稳定;设备出水量的大小根据客户的要求设计，设备的工艺根据当地的水质情况做相应的改良，设备
资料的选型又可根据您的需求做相应的调整。
较高时，还需添加软水安装，主要目的 工业纯水设备可分为全自动与半自动操作便利延续正常运转时无需人工操作。
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胶体物质、悬浮物，色素、异味、生化 工业纯水设备可分为全自动与半自动操作便利延续正常运转时无需人工操作。
纯水设备大大节省人力本钱和维护本钱，水利用率高，运转可靠，经济合理。
有机物，降低水的余氨值及农药污染等 技术资料由莱特莱德北京纯水设备厂家提供
工业公用纯水设备操作简单，出水水质稳定;设备出水量的大小根据客户的要求设计，设备的工艺根据当地的水质情况做相应的改良，设备 资料的选型又可根据您的需求做相应的调整。
用寿命。
工业纯水设备是围绕反渗膜而组织成的一套水处置系统，系统分别由预处置部分、反浸透主机(膜过滤部分)、后处置部分和系统清洗部分共
碳过滤安装，精细过滤安装组成，主要 同组成。
技术资料由莱特莱德北京纯水设备厂家提供

ic水处理工艺哎呀，说起IC水处理工艺，这可真是个技术活儿，得慢慢道来。

你瞧，这IC水处理工艺，其实就是集成电路（Integrated Circuit，简称IC）制造过程中用到的一种超纯水制备技术。

这玩意儿，对于芯片制造来说，那可是至关重要的，因为芯片这玩意儿，对水质的要求，那叫一个高啊！记得有一次，我去了一个朋友的工厂，他们就是专门搞这个的。

一进门，那叫一个干净，连个灰尘都看不见。

我朋友带我参观了他们的水处理车间，那设备，一排排的，跟科幻电影里的实验室似的。

他跟我说，这水处理工艺，得经过好几个步骤呢，什么预处理、反渗透、超滤、EDI（电去离子）等等，听着就头大。

他指着一台机器说，这是预处理设备，先把水里的大颗粒杂质、悬浮物啥的给过滤掉。

我凑近一看，那水清澈见底，跟矿泉水似的。

然后，他又带我看了反渗透设备，这玩意儿，能把水里的盐分、有机物啥的给分离出来，出来的水，那叫一个纯。

最让我印象深刻的是EDI设备，这玩意儿，看起来就像个大号的电池，但是它的作用可不小。

朋友说，这EDI设备，是通过电场作用，把水里的离子给去除掉，出来的水，那叫一个干净，几乎不含有任何杂质。

我问他，这水处理工艺这么复杂，成本得老高了吧？他笑了笑说，确实不便宜，但是没办法，芯片制造对水质的要求太高了，这点儿成本，比起芯片的价值来说，那都是小钱。

最后，他带我看了成品水的检测设备，那仪器，看起来就跟医院里的化验设备似的。

他说，这水，得经过严格的检测，确保水质达标，才能用在芯片制造上。

走出车间，我不禁感叹，这IC水处理工艺，真是个精细活儿。

别看这水，平时咱们喝的，洗的，好像都差不多，但在芯片制造这个行业，水质的要求，那可是天差地别。

这一趟下来，我对IC水处理工艺，也算是有了点儿了解，虽然还是一知半解，但至少知道，这玩意儿，对于芯片制造来说，那可是至关重要的。

反渗透的基本性能参数是运行压力、产水量、水回收率 和脱盐率、测试液PH值。 大部分离子依靠反渗透方式除去，可去除颗粒、胶体、 有机杂质、微生物等有害物质，Ca、Mg之类的硬度 离子及99%溶解性离子。 给水总含盐量（TDS）和需去除的主要离子的浓度是反 渗透系统设计的基本依据，主要离子有钙、镁、钠、 钾、铵、硫酸根、重碳酸根、氯、氟、硝酸根和二氧 化硅。
Osmosis and Reverse Osmosis
Osmosis
Osmotic pressure
Reverse Osmosis
P
1
2
1
2 2
1 Feed water 2 Purified
water
Reverse osmosis membrane (RO)
The Spiral Wound Reverse Osmosis Module
Typical Components of a Semiconductor UPW System
From UF 3.2 终洗水 12 去离子回收水槽 15.2 水泵
UPW系统流程图及水量平衡图
15.2
去离子回收系统
至RO槽 18.1
至工艺回收冷却水(1) 至加湿器(4) 至膨胀器(1)
55.3
原水槽 自来水
Ultrafiltration Design
RO
• 反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水) 通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来，方向与渗透 方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、 提纯和浓缩溶液。反渗透膜的主要分离对象是溶液中 的离子范围。 反渗透法分离过程有如下优点： ①不需加热、没有相变； ②能耗少；过程连续稳定； ③设备体积小、操作简单，适应性强； ④对环境不产生污染。

反渗透(膜分离)技术的应用使超纯水制备从传统的阳离子交换器、脱碳、阴离子交换器、复合离子交换器、混合近年来开始在国外推广应用的EDI(电去离子)技术，则是超纯水制造技术的一次革命，从此进入了一个无需再生化学品，而能生产出高达18MΩ·CM的超纯水，用于半导体、集成电路等行业。

国家经委也已将RO + EDI 成套技术的应用列入国家重点推广范围，对使用的企业给以政策上的优惠。

沈阳EDI超纯水制造典型工艺流程为：1、预处理-反渗透-纯化水箱-离子交换器-紫外灯-纯水泵-用水点2、预处理-一级反渗透-二级反渗透(正电荷反渗膜)-纯化水箱-纯水泵-紫外灯-用水点3、预处理-反渗透-中间水箱-中间水泵-EDI装置-纯化水箱-纯水泵-紫外灯-用水点4、预处理→紫外线杀菌装置→一级RO装置→二级RO装置→中间水箱→EDI装置→脱氧装置→氮封纯水箱→除TOC UV装置→抛光混床→超滤装置→用水点水质符合美国ASTM标准，电子部超纯水水质标准(18MΩ*cm，15MΩ*cm，2MΩ*cm和0.5MΩ*cm四级)设计原则：品质---依照客户生产所需超纯水的水质要求及生产特点，并考虑水源的水质(需客户提供水质分析报告或源水样品)。

可扩充性—系统分段设计规划，考虑就近用水和生产安全需要，可依照生产线需求随时扩充产能，客户可分阶段投资。

反渗透(膜分离)法超纯水制造技术反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。

反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。

反渗透法分离过程有如下优点：①不需加热、没有相变②能耗少;过程连续稳定③设备体积小、操作简单，适应性强④对环境不产生污染反渗透纯水系统根据不同的源水水质采用不同的工艺。

一般自来水经一级反渗透系统处理后，产水电导率<10-20μS/cm，经二级反渗透系统后产水电导率<5μS/cm甚至更低，在反渗透系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率高达18兆欧姆.厘米)。

MB
• MB是继RO的进一步脱盐 • MB的工作原理是通过阴阳树脂上所带的活性基团来置
换水中的阴阳离子，同时释放出H+和OH-化合成H2O 。
EDI
• 近几十年以来，混合床离子交换技术一直作为超纯水 制备的标准工艺。由于其需要周期性的再生且再生过 程中使用大量的化学药品（酸碱）和纯水，并造成一 定的环境问题，因此需要开发无酸碱超纯水系统。
Source water
Байду номын сангаас
A
Anode
+
H+ ClH+ Cl-
C
A
Na+ Cl-
Cl- Na+ Na+ Cl-
waste
A - Anion Membrane C - Cation Membrane
C
OHNa+
_Cathode
OHNa+
Product
POLISH
• POLISH（抛光混床）是更进一步的精度处理，主要 去除像弱电解质（棚、SiO2）较难清除离子的任务
②容易实现全自动控制
③不会因再生而停机
④不需化学再生
⑤运行费用低
⑥厂房面积小
⑦无污水排放。
• EDI 工作原理: EDI装置将离子交换树脂充夹在阴/ 阳离子交换膜之间形成EDI单元。EDI工作原理如图 所示。 EDI组件中将一定数量的EDI单元间用网状物 隔开，形成浓水室。又在单元组两端设置阴/阳电极。 在直流电的推动下，通过淡水室水流中的阴阳离子
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5、世上最美好的事是：我已经长大，父母还未老;我有能力报答，父母仍然健康。
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6、没什么可怕的，大家都一样，在试探中不断前行。

什么是超纯水清华大学微电子所超纯水站产水用于超大规模集成电路(VLSI)的清洗工艺，其产水量为10m3/h(24h运行)。

超纯水站原水温度≥13℃，压力为0.2～0.5MPa，原水水质见表1，产水水质(超滤出口)见表2。

1 工艺流程及设备选型根据出水水质要求，采用过滤器、两级反渗透(RO)加EDI装置的新工艺，其中EDI装置为国内第一次使用。

系统工艺流程如下：原水→水箱→多介质过滤器→254nm紫外线(UV)杀菌装置→一级RO装置→二级RO装置→中间水箱→EDI装置→脱氧膜组装置→氮封纯水箱→185nm除TOCUV装置→抛光混床→超滤装置→用水点该工艺设计与传统工艺的不同之处在于精处理工艺使用了EDI装置。

传统的混床离子交换再生时消耗大量酸碱，操作管理不便，劳动强度大且污染环境，而电渗析是一项新型膜法水处理技术，它处理含盐量为500～30000mg/L的水时，比离子交换法经济。

填充床电渗析又称电脱离子法(Electrodeio nization)，简称EDI，它利用电渗析过程中的极化现象对离子交换填充床进行电化学再生，集中了电渗析和离子交换法的优点，克服了两者的弊端。

EDI装置比传统DI混床技术先进：(1)属于环保型，基本无化学废物排放；(2)可连续再生；(3)启动、运行和维护简单；(4)出水纯度高，其电阻率≥16.8MΩ·cm；(5)回收率高，降低了SiO2和TOC指标，且不受入口水质波动的影响；(6)占地面积小；(7)性价比高；(8)无渗漏设计，组件更换容易，无须停机；(9)多种组合，适应各种流量范围；(10)适应恶劣环境的工业化设计；(11)技术成熟，在国外应用广泛。

根据各工段的作用机理，该工艺流程可分成预处理系统、二级(RO)脱盐系统、EDI去离子系统、脱氧膜除氧系统及循环精处理系统。

1.1预处理系统预处理系统包括原水箱、水泵、絮凝剂加药泵、管道混合器和多介质过滤器及反洗水泵等设备及其相关的管道和仪表。

12英寸半导体集成电路超纯水深度除有机工艺优化设计摘要：该工程为某12英寸半导体集成电路项目超纯水系统，原水为当地市政自来水，处理能力450 m3/h，针对TOC、尿素、电阻率等难点水质指标进行了深度优化设计。

关键词：半导体；集成电路；超纯水制备；有机物Optimized design of 12-inch semiconductor integrated circuit ultrapure water deep removal of organic technologyZhong Jian-hui、Rong Yu-zhou(China Electronics System Engineering No.2 Construction Co., Ltd.Jiangsu Wuxi 214000, China)Abstract: The project is an ultra-pure water system for a 12-inch semiconductor integrated circuit project. The raw water is local municipal tap water with a processing capacity of 450 m3/h. It has been deeply optimized for difficult water quality indicators such as TOC, urea, and resistivity.Keywords: Semiconductor; integrated circuit; ultrapure water preparation; organic matter引言12 英寸半导体集成电路包含清洗、氧化、光刻、刻蚀、离子注入、去胶、扩散、化学气相沉积、金属化工艺、化学机械研磨等制造过程，其中，几乎每一项生产工艺中都需要使用超纯水进行冲洗，由于半导体的制程精度高，制造难度大，其对超纯水水质的要求高，技术难度大。