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集成電路用超純水設備的設計

2015-08-20 16:05:53

  在超大規模集成電路80%以上的制作工序中都要進行化學處理,化學處理離不開水。有很多工序,硅片與純水接觸后緊接著就進入高溫過程,此時水中的雜質若進入硅片,會導致器件性能下降,成品率降低,因此制備出合乎要求的高純水是提高集成電路產品質量的關鍵基礎技術之一。

  流程設計

  原水為北京的地下水,總溶解固體平均在320ppm左右,溫度變化范圍為15℃±3℃,設計要求在進水溫度為15℃左右時,能提供穩定的10m3/h、水質符合設計要求的超純水。

 

超純水設備

超純水設備

  工藝流程

  它由預處理、反滲透(RO)、電化學連續去離子(EDI)和脫氧膜組(DO)、精處理等四部分組成。整個系統的主要工藝參數和設備狀態的數據采集、動態顯示、故障報警顯示、連鎖保護、數據管理和報表輸出等功能,都由計算機控制,并同整個工藝線的CAM(計算機輔助制造)監控系統進行聯網。

  預處理

  預處理部分由原水箱、原水泵、絮凝劑加藥裝置、混合器、多介質過濾器、阻垢劑加藥裝置、254nm在線紫外線殺菌器等組成。原水箱容積15m3,材料FRP。多介質過濾器為鋼襯膠結構,每臺直徑1500mm,額定流量17.6m3/h,濾速8m/h,反洗強度12L/m2・s,閥門的開啟狀態可反饋到監控計算機。監控計算機根據累計的運行流量決定反洗時間,一臺反洗時另一臺工作,保證不間斷供水。反洗水采用原水,設1臺反洗泵,每次反沖時間10min(可調)。使用阻垢劑以防止RO裝置中濃水側無機鹽結垢,設計投加量1-218ppm。過濾水在進RO之間經過254nm在線紫外線殺菌器。

 

超純水設備圖片

超純水設備

  雙級RO

  雙級RO是第一級反滲透的產品水作為第二級反滲透的進水進一步除鹽的工藝。由于反滲透膜對氣體分子沒有除去作用,為了避免產品水中溶解的CO2加重EDI的負擔,在第二級反滲透進水添加氫氧化鈉調PH值,使CO2轉化成HCO-3/CO2-3被第二級反滲透去除。第二級RO的濃水循環回原水箱再利用,雙級RO的水利用率與單級RO是一樣的。

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