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集成电路用超纯水设备的设计

2015-08-20 16:05:53

  在超大规模集成电路80%以上的制作工序中都要进行化学处理,化学处理离不开水。有很多工序,硅片与纯水接触后紧接着就进入高温过程,此时水中的杂质若进入硅片,会导致器件性能下降,成品率降低,因此制备出合乎要求的高纯水是提高集成电路产品质量的关键基础技术之一。

  流程设计

  原水为北京的地下水,总溶解固体平均在320ppm左右,温度变化范围为15℃±3℃,设计要求在进水温度为15℃左右时,能提供稳定的10m3/h、水质符合设计要求的超纯水。

 

超纯水设备

超纯水设备

  工艺流程

  它由预处理、反渗透(RO)、电化学连续去离子(EDI)和脱氧膜组(DO)、精处理等四部分组成。整个系统的主要工艺参数和设备状态的数据采集、动态显示、故障报警显示、连锁保护、数据管理和报表输出等功能,都由计算机控制,并同整个工艺线的CAM(计算机辅助制造)监控系统进行联网。

  预处理

  预处理部分由原水箱、原水泵、絮凝剂加药装置、混合器、多介质过滤器、阻垢剂加药装置、254nm在线紫外线杀菌器等组成。原水箱容积15m3,材料FRP。多介质过滤器为钢衬胶结构,每台直径1500mm,额定流量17.6m3/h,滤速8m/h,反洗强度12L/m2・s,阀门的开启状态可反馈到监控计算机。监控计算机根据累计的运行流量决定反洗时间,一台反洗时另一台工作,保证不间断供水。反洗水采用原水,设1台反洗泵,每次反冲时间10min(可调)。使用阻垢剂以防止RO装置中浓水侧无机盐结垢,设计投加量1-218ppm。过滤水在进RO之间经过254nm在线紫外线杀菌器。

 

超纯水设备图片

超纯水设备

  双级RO

  双级RO是第一级反渗透的产品水作为第二级反渗透的进水进一步除盐的工艺。由于反渗透膜对气体分子没有除去作用,为了避免产品水中溶解的CO2加重EDI的负担,在第二级反渗透进水添加氢氧化钠调PH值,使CO2转化成HCO-3/CO2-3被第二级反渗透去除。第二级RO的浓水循环回原水箱再利用,双级RO的水利用率与单级RO是一样的。

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