超純水制造工藝

半導(dǎo)體行業(yè)是一個高能耗的行業(yè)。在半導(dǎo)體產(chǎn) 品制造過程中．由于生產(chǎn)設(shè)備的精密性和生產(chǎn)工藝 的復(fù)雜性．對其配套設(shè)施提出了很高的要求，尤其對 作為半導(dǎo)體行業(yè)血脈的超純水系統(tǒng)更是高之又高。 筆者在超純水制造工藝中打破了傳統(tǒng)的固定觀念， 將節(jié)能降耗的理念充分應(yīng)用到超純水制造工藝中 去。以某半導(dǎo)體制造廠為例，對如何改進(jìn)超純水工藝 做了較為詳細(xì)的探討，該半導(dǎo)體制造廠超純水系 統(tǒng)以天津市自來水為原水，生產(chǎn)能力30 m3／h。

半導(dǎo)體行業(yè)超純水制造工藝可以概述為4個部 分，分別為預(yù)處理部分、RO部分、電去離子部分和 拋光混床部分。在有些半導(dǎo)體廠中，也有用“陰床+ 陽床”代替電去離子裝置的，主要根據(jù)原水水質(zhì)和產(chǎn) 水水質(zhì)對弱電解質(zhì)的要求而定，這里主要探討常用 的電去離子工藝 。

預(yù)處理部分  EDI超純水處理技術(shù)

預(yù)處理的作用是對原水進(jìn)行粗加工。提供符合RO進(jìn)水要求的給水。其主要用來去除原水中的懸 浮物、膠體，使SDI≤4；去除游離氯等氧化性物質(zhì)； 去除部分有機(jī)物；降低LSI，避免碳酸鹽結(jié)垢。

在超純水制造工藝中，傳統(tǒng)預(yù)處理方式是“多介 質(zhì)過濾器+活性炭過濾器”。而該半導(dǎo)體制造廠采用 了“粗過濾器+超濾裝置”作為超純水系統(tǒng)的預(yù)處理 部分．主要原因如下：

(1)傳統(tǒng)的預(yù)處理過程中SDI值不好控制，一般> 5，不利于后續(xù)的一級反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行；而超濾裝 置的出水SDI值比較穩(wěn)定(≤1)，能夠有效地保證一 級反滲透系統(tǒng)的運(yùn)行。

(2)傳統(tǒng)的預(yù)處理方式占地面積大，而“粗過濾 器+超濾裝置”占地面積小，節(jié)約了基建費(fèi)用。

(3)與傳統(tǒng)的預(yù)處理方式在更換填料時需要大 量的人力和物力相比，超濾裝置的更換比較方便。

(4)近年來，由于超濾技術(shù)的不斷成熟，系統(tǒng)能 夠穩(wěn)定安全地運(yùn)行，而且超濾膜的價格也有了大幅 度的降低，在一次性投資和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用上跟傳統(tǒng) 的預(yù)處理方式相比差不多。

 反滲透部分

在半導(dǎo)體行業(yè)中，反滲透部分多采用雙級反滲 透工藝．以確保后續(xù)工藝的安全性。通過雙級反滲 透，可去除水中超過99％的懸浮物、膠體，98％以上 的溶解鹽，大部分的微生物、TOC和部分CO 。 該半導(dǎo)體制造廠也采用雙級反滲透工藝，同時 將雙級反滲透拆分成兩個獨(dú)立的部分，這樣就更加 有效地保證了系統(tǒng)的連續(xù)運(yùn)行。即使在更換反滲透 膜或在線清洗反滲透膜時．也不會造成整個工廠大 面積的停水，確保了關(guān)鍵部位的連續(xù)用水。 該半導(dǎo)體廠采取在一級反滲透前增加SBS、 MDC加藥裝置。保證了一級反滲透系統(tǒng)的安全運(yùn) 行：在一級反滲透和二級反滲透之間增加一套加堿 裝置，可提高二級反滲透系統(tǒng)的脫鹽率。

 電去離子部分

對反滲透出水進(jìn)行深度脫鹽。最終產(chǎn)水的電阻 率能>15 MQ·cm。目前市場上比較常用的電去離子 深度除鹽裝置模塊有兩種類型，分別為EDI模塊和 CEDI模塊