10超纯水系统PPT课件
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超纯水系统
1
國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
整体概况
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概况2
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概况3
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國家奈米元件實驗室纯水制造流程介绍 • 前处理介绍 • 一级处理单元介绍 • 精炼段介绍 • 配管注意事项 • 新技术介绍
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
原水水质介绍〈一〉
项目
单位
• 酸碱度 pH
• 电导率 µs/cm
• 钙离子 Ca+ ppm as CaCO3 • 镁离子 Mg+ ″
• 钠离子 Na+ ″
• 钾离子 K+ ″
• 碳酸根离子CO3-2 ″ • 硫酸根离子SO4-2 ″ • 氯离子 Cl- ″
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质指标说明（一）
•自由余氯：自来水多以氯气或次氯酸钠消毒，当氯气
溶于水中会变成次氯酸或次氯酸根离子，即俗称有效 余氯，因次氯酸具有极高的氧化能力，如自来水含有 效余氯，它在配水管中停留时可预防细菌(病原菌)的 滋生。
•pH值：饮用水水质标准之pH值的含量是 6.0 ～8.5 ，
•总菌落数：被选择作为微生物(病原菌)的指标，如自
来水被检出有超过标准的总菌落数，即表示净水和供
水管理不够完善，必须立即加以改善以确保饮用者的
安全。
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质指标说明（三）
•色度：当水中含有色物质时，肉眼即可看出颜色，而 颜色的深浅即是色度，一般而言河川水常含有腐植物， 所造成的颜色多为黄褐色，这种颜色与铂钴溶液的色 系相同，故其单位以铂钴单位表示。
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
制造超纯水之目的2
B. For 机台一般用水
1. Implanter / Etcher / CVD补充用水。 2. 厂务PCW调整水阻质用补充水 3. 厂务OAC设备Spray water补充水 4. QC实验室用水
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
制造超纯水之目的1
A. For 晶片制造
1. 所有酸洗后之DI Rinse清洁用水。
H2SO4 + 50:1 HF + DI QDR + DI Final Rinse + Spin Dry
2. 所有有机溶剂清洗后之清洗
RS-3000 + IPA + DI QDR + DI Final Rinse + Spin Dry 3. 黄光显影后清洗 Developer + DI Rinse + Spin Dry 4. 机械研磨清洗用水 DI Rinse + Spin Dry
•铁：铁的自来水标准之订定系考量水的美观及其它用 途，含有高于此标准铁含量的水在与空气接触后，铁 会被氧化使水变成黄褐色，饮用者会怀疑而不敢饮用， 同时易将衣服染色影响美观。
•锰：含有高于此标准的水会产生黑色或黑褐色使得饮 用者会怀疑而不敢饮用，同时易将衣服染色影响美观。
10
國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
事实上pH值与人体健康的关系并不密切，因此各国在 制订此一标准时多依照其水源的pH值来订定。
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质指标说明（二）
•硬度：白色漂浮物或锅垢是水中氢碳酸盐(俗称暂时硬 度)被加热变成碳酸钙固体。水中溶解的钙离子和镁离 子以碳酸钙表示即被称为硬度，水中硬度可分为暂时 硬度与永久硬度，暂时硬度是指以氢碳酸盐方式存在 者，当它被加热煮沸时会变成碳酸钙白色固体而从水 中析出，永久硬度则是以离子钙溶解于水中者，即使 被加热亦不会析出，一般地下水常含有氢碳酸钙，当 被煮沸时会变成碳酸钙（即俗称的锅垢）。
水质指标说明（四）
•氯盐：氯盐与人体健康并无密切关系，之所以会订定 标准主要是因为含有超过 250 毫克／公升的氯盐的水 喝起来有咸味，同时氯盐亦是一种污染指标，例如滨 海地区地下水的氯盐较高，即是受到海水侵入的影响。
•硫酸根：此项标准的订定系考量高于此浓度的水可能 会使饮用者腹泻。
•锰：含有高于此标准的水会产生黑色或黑褐色使得饮 用者会怀疑而不敢饮用，同时易将衣服染色影响美观。
0.2~1.2 0.2~1.0
• 总有机碳 TOC ″
1.1~2.5
• 污泥指数
6.0~6.7
• 温度
℃
15~27
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
原水水质介绍〈三〉
项目
单位
• 溶解性固体 SS ppm
• 色度
铂钴单位
• 总菌落数
CFU/mL
原水 170 <5 --
法规 600 5 100
3
國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质之定义
•其水性质质就是是一水定的的性。质但，水化是学很上好水的的溶分剂子，式故为我H2们O ， 日常所接触的天然水由其来历之不同，各含有 不同量之各种成分，因而影响其原有性质。
•水分子的2个 O-H键约呈105o角，加上氧的阴电 性较强，会将共享的价电子往自身方向拉，而 形成氧略带负电、氢略带正电的极性分子，使 其成为甚佳之溶剂。
项目
单位
原水
法规
• 总阳离子浓度 ppm as CaCO3 132~189
400
• 总阴离子浓度 ppm as CaCO3 132~189
• 锰离子
ppm
<0.02
0.05
• 铁离子
″
0.05~0.5
0.3
• 总硅量 SiO2 ″ • 溶解二氧化碳 ″
5.0~10.0 9.8~12.6
• 自由余氯 ″
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水质指标说明（五）
• 导电率：可用来表示水之纯度，若值愈小，表示该水
体之纯度愈高，单位为microSimen/cm (μs/cm)。
•浊度：即水的外观的一种指标，当水中含有粘土、细 泥、有机和无机胶体、或浮游生物等会悬浮在水中的 物质时，它会将经过的光线折射或反射，当含量较多 时，水看起来就会污浊，它会保护细菌免受消毒的摧 毁，饮用水水质标准的浊度最大限值是 2 NTU 。
• 硝酸根 NO3- ″
原水 法规(饮用水水质标准)
7.0~7.7 6.0~8.5
240~370
80~90
30~35 20~60 2.4~3.6 70~90 45~64
碳酸钙系统是 水质化学上, 最常用来表示 硬度之系统
250
16~33 250
<2.0
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原水水质介绍〈二〉
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4
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原水水质介绍〈一〉
项目
单位
• 酸碱度 pH
• 电导率 µs/cm
• 钙离子 Ca+ ppm as CaCO3 • 镁离子 Mg+ ″
• 钠离子 Na+ ″
• 钾离子 K+ ″
• 碳酸根离子CO3-2 ″ • 硫酸根离子SO4-2 ″ • 氯离子 Cl- ″
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质指标说明（一）
•自由余氯：自来水多以氯气或次氯酸钠消毒，当氯气
溶于水中会变成次氯酸或次氯酸根离子，即俗称有效 余氯，因次氯酸具有极高的氧化能力，如自来水含有 效余氯，它在配水管中停留时可预防细菌(病原菌)的 滋生。
•pH值：饮用水水质标准之pH值的含量是 6.0 ～8.5 ，
•总菌落数：被选择作为微生物(病原菌)的指标，如自
来水被检出有超过标准的总菌落数，即表示净水和供
水管理不够完善，必须立即加以改善以确保饮用者的
安全。
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质指标说明（三）
•色度：当水中含有色物质时，肉眼即可看出颜色，而 颜色的深浅即是色度，一般而言河川水常含有腐植物， 所造成的颜色多为黄褐色，这种颜色与铂钴溶液的色 系相同，故其单位以铂钴单位表示。
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
制造超纯水之目的2
B. For 机台一般用水
1. Implanter / Etcher / CVD补充用水。 2. 厂务PCW调整水阻质用补充水 3. 厂务OAC设备Spray water补充水 4. QC实验室用水
12
國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
制造超纯水之目的1
A. For 晶片制造
1. 所有酸洗后之DI Rinse清洁用水。
H2SO4 + 50:1 HF + DI QDR + DI Final Rinse + Spin Dry
2. 所有有机溶剂清洗后之清洗
RS-3000 + IPA + DI QDR + DI Final Rinse + Spin Dry 3. 黄光显影后清洗 Developer + DI Rinse + Spin Dry 4. 机械研磨清洗用水 DI Rinse + Spin Dry
•铁：铁的自来水标准之订定系考量水的美观及其它用 途，含有高于此标准铁含量的水在与空气接触后，铁 会被氧化使水变成黄褐色，饮用者会怀疑而不敢饮用， 同时易将衣服染色影响美观。
•锰：含有高于此标准的水会产生黑色或黑褐色使得饮 用者会怀疑而不敢饮用，同时易将衣服染色影响美观。
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
事实上pH值与人体健康的关系并不密切，因此各国在 制订此一标准时多依照其水源的pH值来订定。
8
國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质指标说明（二）
•硬度：白色漂浮物或锅垢是水中氢碳酸盐(俗称暂时硬 度)被加热变成碳酸钙固体。水中溶解的钙离子和镁离 子以碳酸钙表示即被称为硬度，水中硬度可分为暂时 硬度与永久硬度，暂时硬度是指以氢碳酸盐方式存在 者，当它被加热煮沸时会变成碳酸钙白色固体而从水 中析出，永久硬度则是以离子钙溶解于水中者，即使 被加热亦不会析出，一般地下水常含有氢碳酸钙，当 被煮沸时会变成碳酸钙（即俗称的锅垢）。
水质指标说明（四）
•氯盐：氯盐与人体健康并无密切关系，之所以会订定 标准主要是因为含有超过 250 毫克／公升的氯盐的水 喝起来有咸味，同时氯盐亦是一种污染指标，例如滨 海地区地下水的氯盐较高，即是受到海水侵入的影响。
•硫酸根：此项标准的订定系考量高于此浓度的水可能 会使饮用者腹泻。
•锰：含有高于此标准的水会产生黑色或黑褐色使得饮 用者会怀疑而不敢饮用，同时易将衣服染色影响美观。
0.2~1.2 0.2~1.0
• 总有机碳 TOC ″
1.1~2.5
• 污泥指数
6.0~6.7
• 温度
℃
15~27
6
國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
原水水质介绍〈三〉
项目
单位
• 溶解性固体 SS ppm
• 色度
铂钴单位
• 总菌落数
CFU/mL
原水 170 <5 --
法规 600 5 100
3
國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质之定义
•其水性质质就是是一水定的的性。质但，水化是学很上好水的的溶分剂子，式故为我H2们O ， 日常所接触的天然水由其来历之不同，各含有 不同量之各种成分，因而影响其原有性质。
•水分子的2个 O-H键约呈105o角，加上氧的阴电 性较强，会将共享的价电子往自身方向拉，而 形成氧略带负电、氢略带正电的极性分子，使 其成为甚佳之溶剂。
项目
单位
原水
法规
• 总阳离子浓度 ppm as CaCO3 132~189
400
• 总阴离子浓度 ppm as CaCO3 132~189
• 锰离子
ppm
<0.02
0.05
• 铁离子
″
0.05~0.5
0.3
• 总硅量 SiO2 ″ • 溶解二氧化碳 ″
5.0~10.0 9.8~12.6
• 自由余氯 ″
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
水质指标说明（五）
• 导电率：可用来表示水之纯度，若值愈小，表示该水
体之纯度愈高，单位为microSimen/cm (μs/cm)。
•浊度：即水的外观的一种指标，当水中含有粘土、细 泥、有机和无机胶体、或浮游生物等会悬浮在水中的 物质时，它会将经过的光线折射或反射，当含量较多 时，水看起来就会污浊，它会保护细菌免受消毒的摧 毁，饮用水水质标准的浊度最大限值是 2 NTU 。
• 硝酸根 NO3- ″
原水 法规(饮用水水质标准)
7.0~7.7 6.0~8.5
240~370
80~90
30~35 20~60 2.4~3.6 70~90 45~64
碳酸钙系统是 水质化学上, 最常用来表示 硬度之系统
250
16~33 250
<2.0
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國家奈米元件實驗室 半導體人才師資培訓班
原水水质介绍〈二〉