超纯水制造工艺

半导体行业是一个高能耗的行业。在半导体产 品制造过程中．由于生产设备的精密性和生产工艺 的复杂性．对其配套设施提出了很高的要求，尤其对 作为半导体行业血脉的超纯水系统更是高之又高。 笔者在超纯水制造工艺中打破了传统的固定观念， 将节能降耗的理念充分应用到超纯水制造工艺中 去。以某半导体制造厂为例，对如何改进超纯水工艺 做了较为详细的探讨，该半导体制造厂超纯水系 统以天津市自来水为原水，生产能力30 m3／h。

半导体行业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“阴床+ 阳床”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，这里主要探讨常用 的电去离子工艺 。

预处理部分  EDI超纯水处理技术

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≤4；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。

(3)与传统的预处理方式在更换填料时需要大 量的人力和物力相比，超滤装置的更换比较方便。

(4)近年来，由于超滤技术的不断成熟，系统能 够稳定安全地运行，而且超滤膜的价格也有了大幅 度的降低，在一次性投资和运行维护费用上跟传统 的预处理方式相比差不多。

 反渗透部分

在半导体行业中，反渗透部分多采用双级反渗 透工艺．以确保后续工艺的安全性。通过双级反渗 透，可去除水中超过99％的悬浮物、胶体，98％以上 的溶解盐，大部分的微生物、TOC和部分CO 。 该半导体制造厂也采用双级反渗透工艺，同时 将双级反渗透拆分成两个独立的部分，这样就更加 有效地保证了系统的连续运行。即使在更换反渗透 膜或在线清洗反渗透膜时．也不会造成整个工厂大 面积的停水，确保了关键部位的连续用水。 该半导体厂采取在一级反渗透前增加SBS、 MDC加药装置。保证了一级反渗透系统的安全运 行：在一级反渗透和二级反渗透之间增加一套加碱 装置，可提高二级反渗透系统的脱盐率。

 电去离子部分

对反渗透出水进行深度脱盐。最终产水的电阻 率能>15 MQ·cm。目前市场上比较常用的电去离子 深度除盐装置模块有两种类型，分别为EDI模块和 CEDI模块