12英寸半导体集成电路超纯水深度除有机工艺优化设计
12寸晶圆的成分
12寸晶圆的成分
12寸晶圆是半导体产业中的核心材料，其成分和制造过程对于理解整个半导体产业链至关重要。
晶圆，顾名思义，是一种圆形的硅片，其直径通常为12英寸（300毫米），是制造集成电路的基础。
12寸晶圆的成分主要是单晶硅，这是一种高纯度的硅材料。
单晶硅的纯度要求极高，这是因为半导体器件的性能高度依赖于材料的纯度。
在制造过程中，硅材料经过一系列的化学和物理处理，以获得必要的电学和物理性能。
晶圆的制造过程非常复杂，通常涉及以下几个主要步骤：
1. 硅的提纯：硅矿石首先被提纯成高纯度的硅材料。
2. 拉晶：高纯度硅在高温下融化，然后通过拉晶技术生长成单晶硅锭。
3. 切片：单晶硅锭被切割成薄片，这些薄片就是晶圆。
4. 研磨和抛光：晶圆表面需要经过研磨和抛光，以获得平滑、无瑕的表面。
5. 清洗：清洗晶圆表面，去除微小杂质和颗粒。
6. 涂膜：在晶圆表面涂上一层薄膜，作为保护层。
7. 测试和分选：对晶圆进行电气和物理测试，确保其性能和质量。
8. 包装：合格品进行包装，以备后续的集成电路制造。
在整个制造过程中，对温度、压力、化学浓度等工艺参数的控制要求非常严格，以确保最终产品的质量和性能。
超纯水课件
盐量的增加，脱盐率会稍许增加。海水淡化反渗透膜元件不同，由于海水淡化
反渗透膜更加致密，在给水含盐量高时，脱盐率会下降得非常缓慢。
产水流量
脱盐率
给水含盐量 含盐量越高，产水流量越小
给水含盐量
含盐量太大或太小，脱盐率降低
2.5.3 温度的影响
温度对脱盐率和产水量的影响非常大。对全部类型的反渗透膜元件来说，
复合膜：交链全芳香族聚酰胺结构 优点：脱盐率更高、水通量更大、工作压力更低
2.4反渗透的原理
➢ .渗透压 当一张半透膜隔开溶液与纯溶剂时，加在溶液上并使其恰好能阻止纯溶剂进入
溶液的额外压力称之为渗透压，通常溶液中溶质的浓度越高渗透压就越大。 ➢ 渗透（Osmosis）
当溶液一侧没有加压时，纯溶剂会通过半透膜向溶液一侧扩散，这一现象称为 渗透（Osmosis）。 ➢ 反渗透（Reverse Osmosis）
4
1.2超纯水（UPW）的标准
➢中国电子行业超纯水国家标准GB/T1146.1-1997 ➢电子行业、半导体业标准：ASTM D5127-99
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中国电子行业超纯水国家标准GB/T1146.1-1997
中国电子行业超纯水国家标准 GB/T1146.1-1997
指标\级别
EW－Ⅰ
EW－Ⅱ
EW－Ⅲ
电阻率 MΩ，cm(25℃)
2.5.4 pH值的影响
➢ pH值对纳滤和反渗透膜元件的影响有两个方面： ➢ ①正常运行时对脱盐率的影响。 ➢ ② 清洗时不同pH值的清洗效果以及清洗时pH值的范围。 ➢ 对第一点来说，正常运行时应该接近中性，即pH值7左右。这是由两个因 素决定的： ➢ ① 反渗透膜在pH值7.5 – 7.8时脱盐率最高，图1.6所示为透盐率随pH值的 变化曲线。
超纯水系统工艺及其施工
超纯水系统工艺及其施工摘要：超纯水主要用于集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩11模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。
此外，其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。
本文将介绍超纯水制备的基本工艺，将特别分析水处理的不同阶段所运用的管道材质，并根据实际情况对超纯水的管道安装技术作了详细阐述。
关键词：超纯水；制造工艺；施工引言在现代科技不断完善和发展的条件下，超纯水技术正在不断进步，在对相关精细化工及电子芯片进行研究和生产的同时，超纯水在精细化工及电子工业中应用正逐渐扩大，其专业性和系统性也在逐步完善。
超纯水在精细化工及集成电路的生产中要符合严格的要求、遵循相应的标准，这样才能实现精细化工产品的标准化及集成电路的密集化。
在生产中，所用到的原材料要达到较高纯度的要求，所用气体以及化学成分也要遵循高纯度生产的严格标准，此外，高纯水的重要性也是相关企业重视的一个重点和关键。
一、超纯水制造工艺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，也有用混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。
1、预处理部分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≤5；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。
半导体超纯水设备用水水质标准
半导体超纯水设备用水水质标准半导体超纯水设备是应用于半导体生产零件清洗的超纯水设备，需要符合特定的用水水质标准，下面具体介绍下半导体超纯水设备。
半导体超纯水设备水质标准：半导体超纯水设备出水水质要符合美国ASTM纯水水质标准、我国电子工业电子级水质技术标准(18MΩ.cm、15MΩ.cm、10MΩ.cm、2MΩ.cm、0.5MΩ.cm)我国电子工业超纯水水质试行标准、半导体工业用纯水指标、集成电路水质标准。
半导体超纯水设备制备工艺：1、预处理系统→反渗透系统→中间水箱→粗混合床→精混合床→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→精密过滤器→用水点(≥18MΩ.CM)(传统工艺)2、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯化水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→抛光混床→0.2或0.5μm精密过滤器→用水点(≥18MΩ.CM)(最新工艺)3、预处理→一级反渗透→加药机(PH调节)→中间水箱→第二级反渗透(正电荷反渗膜)→纯水箱→纯水泵→EDI装置→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水点(≥17MΩ.CM)(最新工艺)4、预处理→反渗透→中间水箱→水泵→EDI装置→纯水箱→纯水泵→紫外线杀菌器→0.2或0.5μm精密过滤器→用水点(≥15MΩ.CM)(最新工艺)5、预处理系统→反渗透系统→中间水箱→纯水泵→粗混合床→精混合床→紫外线杀菌器→精密过滤器→用水点(≥15MΩ.CM)(传统工艺)半导体超纯水设备的应用领域：电解电容器生产铝箔及工作件的清洗。
电子管生产、显像管和阴极射线管生产配料用纯水。
黑白显像管荧光屏生产、玻壳清洗、沉淀、湿润、洗膜、管颈清洗用纯水。
生产液晶显示器的屏面需用纯水清洗和用纯水配液。
晶体管生产中纯水主要用于清洗硅片。
集成电路生产中高纯水清洗硅片。
半导体材料、器件、印刷电路板和集成电路用纯水。
半导体材料、晶元材料生产、加工、清洗。
高品质显像管、萤光粉生产。
汽车、家电表面抛光处理。
半导体工艺技术优质课件
7 ➢第六次光刻：接触孔刻蚀；
8
➢金属Al淀积； ➢第七次光刻：生成金属化图形；
课程设计作业一
课程设计作业一
形成N阱
初始氧化 淀积氮化硅层 光刻1版，定义出N阱 反应离子刻蚀氮化硅层 N阱离子注入，注磷
形成P阱
去掉光刻胶
在N阱区生长厚氧化层，其他区域被氮化硅层保护 而不会被氧化
优点是选择性好、反复性好、生产效率高、 设备简朴、成本低
缺陷是钻蚀严重、对图形旳控制性较差
干法刻蚀
溅射与离子束铣蚀：经过高能惰性气体离子旳物理轰
击作用刻蚀，各向异性性好，但选择性较差
等离子刻蚀(Plasma Etching)：利用放电产生旳游
离基与材料发生化学反应，形成挥发物，实现刻蚀。选 择性好、对衬底损伤较小，但各向异性较差
➢热氧化生成场氧； ➢氮化硅刻蚀； ➢缓冲层刻蚀； ➢清洗表面； ➢阈值电压调整旳离子注入； ➢栅氧生长；
4
➢CVD淀积N+多晶硅栅； ➢第三次光刻：形成多晶硅图形，定义栅极；
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➢第四次光刻：打开N+区旳离子注入窗口； ➢磷注入；
5
➢光刻胶掩蔽条； ➢第五次光刻：P+区离子注入；
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➢光刻胶掩蔽条； ➢CVD淀积SiO2； ➢离子注入退火；
掺杂旳均匀性好 温度低：不大于600℃ 能够精确控制杂质分布 能够注入多种各样旳元素 横向扩展比扩散要小得多。 能够对化合物半导体进行掺杂
离子注入系统旳原理示意图
离子注入到无定形靶中旳高斯分布情况
退火
退火：也叫热处理，集成电路工艺中全部旳 在氮气等不活泼气氛中进行旳热处理过程都 能够称为退火
形成N管源漏区
光刻，利用光刻胶将PMOS区保护起来 离子注入磷或砷，形成N管源漏区
超纯水
纯度极高的水。
集成电路工业中用于半导体原材料和所用器皿的清洗、光刻掩模版的制备和硅片氧化用的水汽源等。
此外，其他固态电子器件、厚膜和薄膜电路、印刷电路、真空管等的制作也都要使用超纯水。
超纯水：既将水中的导电介质几乎完全去除，又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水。
电阻率大于18MΩ*cm，或接近18.3MΩ*cm极限值。
超纯水,是一般工艺很难达到的程度，采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理四大步骤，多级过滤、高性能离子交换单元、超滤过滤器、紫外灯、除TOC装置等多种处理方法，电阻率方可达18.25MΩ*cm 超纯水是美国科技界为了研制超纯材料(半导体原件材料、纳米精细陶瓷材料等)应用蒸馏、去离子化、反渗透技术或其它适当的超临界精细技术生产出来的水，这种水中除了水分子(H20)外，几乎没有什么杂质，更没有细菌、病毒、含氯二恶英等有机物，当然也没有人体所需的矿物质微量元素，一般不可直接饮用，对身体有害，会吸出人体中很多离子。
为什么超纯水要即刻使用而不宜储存首先,我们需要先说明一下超纯水的特性!我想,大家都会同意”水”是超机溶剂,所以即使是自来水中也会含有科学实验所不能忍受的千万种杂质,因此我们都会用最先进的技术来纯化水质,而造成一种极度人工与环境极不平衡的水,它的名字叫做”超纯水”,当这种水从纯水系统制造出来的瞬间,即刻开始与其接触的环境产生溶解反应,我们戏称这种水为“ hungry water” , 它会从空气中吸收杂质,如悬浮粉尘,挥发性有机物VOC以及微生物等,它也会从容器中吸收化学溶出物来,包含有机或无机物在ppb的层级上。
还有,它又与空气中的二氧化碳发生变化,对已经纯化成超纯水的水而言,二氧化碳→碳酸所带来的酸硷变化就非常有趣了。
首先,空气中二氧化碳的浓度虽然不高,只有0.038%(380ppm),却能与水产生化学反应如下:CO2(g)+H2O(l) <=>«H2CO3(l)碳酸是一种弱酸(Ka1=4.3×10-7),但由于超纯水中已无任何主导性(dominant)的相对强酸,强碱,共轭酸,共轭硷的情况下,碳酸是唯一主导性性的弱酸,也是唯一[H+]离子的来源(请忽略掉H2O的解离)。
电子工业超纯水设备新工艺
电子工业超纯水设备新工艺反渗透技术是目前电子工业超纯水设备中最先进的处理工艺同时也是处理效果最理想的处理工艺已经到达广泛应用。
反渗透（简称RO）是膜分离技术的一种。
其原理是：用足够的压力使溶液中的溶剂（通常指水）通过反渗透膜分离出水，因它的运行与自然界的正常渗透过程相反，故称反渗透（或称逆渗透）。
随着膜技术的发展，膜性能不断提高，反渗透技术将发展成为进行分离、分级、提纯和富集的化工分离新技术。
反渗透技术的主要特点：能耗低、结构紧凑、操作简单、易维修、自动化程度高、不污染环境。
反渗透技术广泛应用于给水处理、城市自来水的净化、制取电力、电子、医药、医疗和食品等行业的纯水及超纯水、注射用水和食用纯水的制备；海水和苦咸水的淡化；制取饮用水等。
反渗透系统由其预处理及反渗透装置和后处理三部分组成。
反渗透系统的核心是反渗透装置，预处理是反渗透装置能否长期稳定运行的前提，后处理用以满足不同处理对象的最终产水水质指标。
反渗透（膜分离）法超纯水制造技术: 反渗透是用足够的压力使溶液中的溶剂(一般常指水)通过反渗透膜(一种半透膜)而分离出来，方向与渗透方向相反，可使用大于渗透压的反渗透法进行分离、提纯和浓缩溶液。
反渗透膜的主要分离对象是溶液中的离子范围。
反渗透法分离过程有如下优点：①不需加热、没有相变；②能耗少；过程连续稳定；③设备体积小、操作简单，适应性强；④对环境不产生污染。
反渗透纯水系统根据不同的源水水质采用不同的工艺。
一般自来水经一级反渗透系统处理后，产水电导率＜10-20μS/cm，经二级反渗透系统后产水电导率＜5μS/cm甚至更低，在反渗透系统后辅以离子交换设备或EDI设备可以制备超纯水，使电阻率高达18兆欧姆.厘米。
反渗透膜老化或受污染后，产水质量会下降. 反渗透超纯水设备: 反渗透水处理设备（膜分离）技术的应用使反渗透超纯水设备从传统的阳离子交换器、脱碳、阴离子交换器、复合离子交换器得到了一次进步。
近年来开始在国外推广应用的EDI（电去离子）技术，则是超纯水制造技术的一次革命，从此进入了一个无需再生化学品，而能生产出高达18MΩ•CM的超纯水，用于半导体、集成电路等行业。
晶体缺陷有害杂质对半导体器件的影响以及解决方案
晶体缺陷有害杂质对半导体器件的影响以及解决方案1引言:90年代大规模集成电路的发展依然遵循摩尔定理,每3年器件的尺寸缩小1/3,芯片的面积约增加1.5倍,芯片中的晶体管数增加4倍,特大规模集成电路领域。
随着集成电路的飞速发展对硅片质量提出了更高的要求。
归纳起来就是要求硅片的晶格缺陷更少以及对器件有害的杂质含量更低。
研究表明,缺陷的尺寸在特征线宽的1/3以上时,就成为致命的缺陷会导致器件失效。
由于集成电路内各元件及连线相当微细，因此制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。
因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行湿法清洗或干法清洗工作。
干、湿法清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。
本文介绍了硅中的晶体缺陷(硅缺陷)、有害杂质、以及其对器件的影响，之后着重的介绍了消除晶体缺陷和有害杂质的方法及湿清洗和快速热退火处理。
2晶体缺陷半导体晶体中偏离完整结构的区域称为晶体缺陷。
按其延展的尺度可分为点缺陷、线缺陷、面缺陷和体缺陷，这4类缺陷都属于结构缺陷。
根据缺陷产生的原因可分为原生缺陷和二次缺陷。
从化学的观点看，晶体中的杂质也是缺陷，杂质还可与上述结构缺陷相互作用形成复杂的缺陷。
一般情况下，晶体缺陷是指结构缺陷。
2.1点缺陷(零维缺陷)主要是空位、间隙原子、反位缺陷和点缺陷复合缺陷。
2.1.1空位格点上的原子离开平衡位置，在晶格中形成的空格点称为空位。
离位原子如转移到晶体表面，在晶格内部所形成的空位，称肖特基空位;原子转移到晶格的间隙位置所形成的空位称弗兰克尔空位。
2.1.2间隙原子位于格点之间间隙位置的原子。
当其为晶体基质原子时称为自间隙原子，化合物半导体MX晶体中的白间隙原子有Mi、Xi两种。
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12英寸半导体集成电路超纯水深度除有机工艺优化设计摘要：该工程为某12英寸半导体集成电路项目超纯水系统，原水为当地市政自来水，处理能力450 m3/h，针对TOC、尿素、电阻率等难点水质指标进行了深度优化设计。
关键词：半导体；集成电路；超纯水制备；有机物Optimized design of 12-inch semiconductor integrated circuit ultrapure water deep removal of organic technologyZhong Jian-hui、Rong Yu-zhou(China Electronics System Engineering No.2 Construction Co., Ltd.Jiangsu Wuxi 214000, China)Abstract: The project is an ultra-pure water system for a 12-inch semiconductor integrated circuit project. The raw water is local municipal tap water with a processing capacity of 450 m3/h. It has been deeply optimized for difficult water quality indicators such as TOC, urea, and resistivity.Keywords: Semiconductor; integrated circuit; ultrapure water preparation; organic matter引言12 英寸半导体集成电路包含清洗、氧化、光刻、刻蚀、离子注入、去胶、扩散、化学气相沉积、金属化工艺、化学机械研磨等制造过程，其中，几乎每一项生产工艺中都需要使用超纯水进行冲洗，由于半导体的制程精度高，制造难度大，其对超纯水水质的要求高，技术难度大。
本文主要介绍了某12 英寸半导体集成电路项目超纯水制备系统的工程实例，处理工艺及设计参数对同类工程具有一定的参考意义。
1工艺设计1.1质量水质该工程为某12英寸半导体集成电路项目超纯水制造系统，原水为当地市政自来水，处理能力45 m3/h。
本项目的原水水质见表1，超纯水系统的设计产水水质见表2。
原水中的纯尿素由于施肥等农业活动，根据季节呈规律性变化，在每年夏季6,7月份最高可到达3.9ppm。
表1超纯水原水水质表2超纯水系统的设计产水水质1.2工艺路线根据本系统高水质要求，原水中高尿素的特性，并结合相关的经济技术指标。
选择了以下工艺路线：图1 超纯水制备工艺路线图1.2.1工艺流程说明：根据超纯水系统的进出水数据（表1和表2所示），选择恰当的工艺流程，通过不同工艺单元的组合，满足12英寸半导体工艺制程对超纯水的水质需求的同时，降低整套系统的投资成本和运行成本[1]。
本系统的优势在于：针对原水中尿素呈季节性周期变化的特性，进行优化设计，同时采用智能化监测的手段，控制超纯水系统预处理工艺，并在超纯水系统的后段针对电阻率、TOC、溶解氧（DO）等重难点水质指标进行了优化设计。
1.原水池中通过仪表对原水池中的尿素进行检测，根据其中的尿素浓度，投加氧化剂，并在原水池中增加搅拌设备和循环设备，保证氧化剂与原水中的尿素充分混合，保证尿素通过氧化法深度出去。
2.虽然原水的电导率较低，但氧化剂的投加会提高原水中的TDS，进而提高原水中的电导率，预处理系统出水的电导率较高，为了保证可以超纯水系统的出水的电阻率满足18.2 MΩ·cm的要求，本项目超纯水系统核心工艺采用“2B3T+反渗透+混床+抛光混床”的工艺，经过实验室试验以及计算机模拟试验研究，选择价格优惠、稳定性高的国产离子交换树脂，在投资成本的同时，满足了12英寸集成电路行业对超纯水的严格要求。
3.超纯水系统产水对TOC的要求为1ppb，为了深度去除水中的有机物，本系统采用两级TOC-UV的工艺，通过两级短波长紫外线的高强度照射，通过产生的自由基，充分降解水中的残余TOC和尿素。
[1]4.本项目12英寸集成电路制造工艺对超纯水中的DO的要求为3ppb，本系统采用多级脱气膜串联的方式脱除水中的溶解氧，同时采用前后两级脱气膜联合使用进一步保障水中的溶解氧浓度，并在RO系统后的水箱中使用氮气隔绝空气，防止空气中的氧气溶解于水中。
1.2.2主要设备设计参数该工程水质要求高，处理水量大，核心工艺设备均采用N用1备的方式，管道选用洁净度较高的SS304或SS316不锈钢、UPVC材质，在抛光系统选用洁净度更高的PVDF材质，防止超纯水受到管道污染。
1.原水池原水池是超纯水系统原水的暂存池，在本系统中，也是去除尿素的氧化反应池，本系统再原水池中设置尿素检测仪和氧化剂的加药装置，根据检测仪反馈的尿素浓度，智能调节氧化剂的加药量，避免氧化剂的过量投加造成的二次污染。
1.多介质过滤器（MMF）多介质过滤器采用石英砂等为滤料的粒状过滤层进一步截留水中微小的悬浮杂质，从而使水澄清的过程。
过滤机理包括拦截、沉淀、惯性、扩散、粘附、水动力等。
本工艺单元采用2用1备的设计，单套设计处理水量58.5 m3/h，罐体尺寸φ2400×H2400mm，采用碳钢衬胶的材质，反洗周期＞24h。
1.活性炭过滤器（ACF）活性炭过滤器一般设置在多介质过滤器之后，进一步去除微小悬浮杂质，但与多介质过滤器不同的是，活性炭过滤器主要工作原理除了过滤，更多的是吸附、还原。
本工艺单元采用2用1备的设计，单套设计处理水量58.5 m3/h，罐体尺寸φ1800×H2200mm，采用碳钢衬胶的材质，反洗周期＞24h。
1.阳离子交换塔、脱炭酸塔、阴离子交换塔（2B3T）2B3T系统是阳离子交换塔、脱炭酸塔、阴离子交换塔这三个设备组合起来的简称，离子交换树脂塔将阳性或阴性的弱、强不同的两种树脂填充在同一树脂塔的上、下层，根据不同树脂的特性处理不同性质的离子。
脱炭酸塔是采用吹脱的方式，将水中的二氧化塔吹脱。
本工艺单元设备均采用2用1备的设计，单套设计处理水量58.5 m3/h，罐体尺寸φ1800*H2450mm，采用碳钢衬胶的材质，再生周期24h。
阳塔采用强阳树脂填充，阴床采用强阴和弱阴树脂混合填充。
1.反渗透装置前段有2B3T装置，出水电导率已低于2μs/cm。
反渗透系统可以进一步去除水中的离子，降低出水的电导率，同时根据其致密的孔径，去除水中全部的大分子有机物，可以有效降低水中的TOC。
本工艺单元采用2用1备的设计，每套反渗透单元需设置两台高压水泵，为了实现高压泵的稳定、节能运行和变频启停等功能，需为高压泵加装变频器。
本单元的反渗透膜选择使用高有效膜面积、低能耗苦咸水反渗透膜原件，降低能耗的同时提高反渗透的回收率，每个反渗透单元采用5:2的两段设计，回收率达到90%。
本系统的反渗透单元浓水用于前段MMF和ACF的反洗。
1.TOC-UV是通过使用185nm的高能紫外线产生自由基，降解水中有机污染物的装置。
紫外线设备外壳采用SS316不锈钢材质。
由于紫外线会降低塑料管道的使用寿命，紫外线设备的进出水管道均采用SS316不锈钢材质。
1.混床装置混床是将阴阳离子交换树脂按一定比例混合，共同去除水中的残留离子的装置，混床出水的电阻率＞17 MΩ·cm。
本工艺单元采用2用1备的设计，每套设计处理水量45m3/h，罐体尺寸φ1000×H3000mm，采用碳钢衬胶的材质，树脂再生周期7天。
阳离子交换树脂与阴离子交换树脂的比例为1:2。
1.脱气膜装置脱气膜是利用中空纤维膜壁上的微孔，只有直径较小的气体分子能够穿过。
通过真空泵和氮气不断将脱气膜中的气体抽走，水中的氧气等杂质气体不断从超纯水中经中空纤维膜向外溢出，从而去除超纯水中的杂质气体。
该系统采用两级脱气膜的设计，第一级脱气膜采用40inch脱气膜，采用真空泵＋氮气吹扫的模式，每个单元有三支脱气膜，第二级脱气膜采用X-IN脱气膜，采用真空泵＋氮气吹扫的模式，每个单元有两支脱气膜。
1.抛光混床超纯水再抛光系统中使用抛光混床进一步提高电阻率的指标，抛光混床的树脂无需再生，一般1-2年直接完全更换。
本工艺单元采用1用1备的设计，每台设备设计处理水量45m3/h，罐体尺寸φ1700×H2000mm，树脂直接从厂家购买经过配合好的抛光树脂，设计线性流速＜70m/h。
1.最终超滤是半导体集成电路超纯水系统的最后一道处理单元，需要保证产水中对于颗粒物的要求。
本单元采用孔径为0.01μm的超滤原件，本工艺单元采用3用1备的设计，回收率95%。
2设计特点1）系统水质稳定本系统采用长流程、多环节的工艺对原水进行处理，得到满足使用需求的超纯水水质，并通过N+1的设计，保证了每一个单元运行的连续性，同时也避免了因系统维修等原因造成水质的波动、影响集成电路生产良率的情况出现；2）智能化的利用采用智能化监控系统，根据进水中的难去除中性小分子有机物尿素浓度季节性变化的特性，进行实时监控，根据监控的尿素浓度调节其氧化剂的加药量，保证精准去除，避免过量投加二次污染。
3运行情况（1）运行效果。
本工程在安装结束后，经过2个月的调试期，顺利完成超纯水供水，系统运行效果良好，运行稳定，整体超纯水工程于2020年8月验收，系统出水水质均能达到设计要求，其中主要的水质指标实测数据见表3。
表3系统运行产水水质（2）运行费用。
运行费用主要包括化学品、动力原料、电力消耗、设备耗材等。
总计运行费用约13.92元/吨产水（不计折旧费，维护费，人员管理费等）。
详细内容见表4。
表4系统运行费用明细4结束语综上所述，得出以下结论：（1）采用“尿素深度预处理→两级过滤→2B3T→反渗透→混床→抛光混床”的工艺路线，针对原水中尿素呈季节性周期变化的特性，进行优化设计，并在超纯水系统的制成系统和抛光系统针对电阻率、TOC、溶解氧（DO）等重难点水质指标进行了针对性、多级优化设计。
优选用核心材料，节能、经济地制得满足12英寸半导体集成电路工艺生产所需的高品质超纯水，具有系统运行稳定、节能、出水水质好、运行成本低等优点。
（2）本超纯水系统所选用的工艺路线、处理方法在国际上处于先进水平，并采用智能化技术，针对性去除难去除小分子有机物尿素，能够满足系统长期建设和发展的需要，可以最大限度保障客户的生产使用。
参考文献：[1] Long L , Bu Y , Chen B , et al. Removal of urea from swimming pool water by UV/VUV: The roles of additives, mechanisms, influencing factors, and reaction products[J]. Water Research, 2019, 161.。