增进超纯水水质稳定度的方法

专利名称：增进超纯水水质稳定度的方法
技术领域：
本发明是关於增进超纯水水质稳定度的方法。
在详细说明中，本专利技术是从超纯水在半导体工业中的应用说起，到其在超纯水供水系统的盲点。本方法对半导体生产线在长久以来，大量半导体品质不良的不明原因，提出了革命性的解决技术，可使半导体的制造良率大为提高。此水质稳定技术也可被应用到其他使用超纯水系统的工业。
超纯水是一极先进且尖端技术的产物，详言之超纯水的定义是不断在变，且会随着当时产业的需求而使其纯度不断的增高。理想上超纯水中最好是全部是水分子，但实际上这是不可能的，因此要有一定的标准来定义超纯水。这标准目前是随着产业的精致需求，特别是半导体工业的需求而发展的，因为半导体工业所需的超纯水比医药工业和核子工业要求还要高。就目前一般产业之需求，一般具有以下品质的水即称之为超纯水(当然并不是下列每一项都要符和)电阻(reaistivity)＞15MΩ·cm，在25℃粒子(particle)100-200(ps/cc)，＞0.2(um)有机杂质(TOC)＜200(ppb)细菌(bacterium)＜10(ps/cc)溶氧(resolved oxygen)＜200(ug0/l)二氧化矽(silica)＞20(ugSiO2/1)ps/cc意思是每一CC的水中有多少颗以半导体的制程为例，需供应大量的超纯水至如

图1所示的洗涤槽(rinse tank)(1)中，洗涤半导体晶圆(2)。以美国几家知名的大半导体公司为例，其每日超纯水的用水量即超过12,000吨。如以12,000吨计算，亦即每6分钟的用水量是50吨，可想像每6分钟所供应的超纯水可洗涤非常大量的半导体。
在半导体生产线上，长久以来蒙盖著一个阴影，就是半导体常会不定时地出现连串的大量不良品，而一直不知道原因。
这些不良品检视的结果，超过95％会在其积层表面发现有局部的有机杂质(TOC)，而这些有机杂质无法去除，乃影响到在该半导体积层的品质。这些有机杂质，或其他的杂质，如粒子，金属或二氧化矽等的突然出现，稍早期的判断认为是由空气中含杂的有机杂质等所造成，但专家们促使制造半导体的厂房无尘化，并严格控制室内空气品质之后，摧坏遽变的现象依然不断突然发生。
在此同时也有许多技术人员注意到超纯水与半导体品质间的关系，而致力於提升控制超纯水中有机体杂质的浓度。譬如以台湾新竹科学园区的半导体厂商为例，目前控制值的上限是5ppb，但是该上限值只适用於6寸的晶圆制程；将来一但要提升到8寸以上的晶圆制程时，该管制值必须更精密，亦即其上限值必须下降。譬如由一专业性的资讯显示，目前国际上某一领导性的半导体制造商的超纯水杂质管制值上限，已严格地发展到要求不超过0.4ppb。
不管管制值大小如何，目前发生在国内外半导体制程上，不明原因的连串性大量不良品，突然间的出现现象依然不能避免。因为如前所述，当技术人员研判可能是洗涤用的水质所带来的影响，且致力於控制水质后，前述梦魇式的摧坏现象仍然突然出现。水质处理专家应用了目前世界上最好的线上自动检验系统，快到每6分钟抽验并完成分析一次，而且在分析纪录上呈现的数值都非常正常与平均，但此毫无异样的监测结果，却无法遏止半导体品质出现间歇性连串大量损坏的情形，这样的情形很困扰国内外的半导体厂商。
本案发明人在国外极先进的研究室中，埋首从事超纯水供水系统的研究工作，在超过六年的时间中一直关心前述问题并不断地实验研究，终於由一实验中发现一些前所未见有人思及的水处理技术盲点。
见图2所示，该图是纪录某一半导体厂(含有制程废水回收系统)的超纯水供水系统中，在超纯水回路取水点(POU)的有机杂质浓度和时间的关系。如图所示，有机杂质浓度会随时间重复不断地出现高高低低的波动；当时间在200分钟时，有机杂质浓度所出现一个突然高起的变化，本案称这样的突变为摧坏速变(以下简称upset)。在upset出现尔后的大约两个小时中，有机杂质的浓度则慢慢地降低到正常的水质浓度。
这个upset现象是发明人在几年的观察研究中，将解析时间单位微小化时所证实的。该现象的产生可参考图3所示，经分析，一般upset的产生有以下三个原因(一)进口水质的有机杂质有很大的浓度变化，也就是在进口水质中也有个upset(31)存在；(二)回收循环利用的废水中含有upset(32)，由於此 upset的有机杂质浓度不能被去除到一预设的浓度值下(alertconcentration)，因此当该废水被回用时便造成循环再现的upset；(三)超纯水供水系统中某处发生不能被过滤(filter)的物质离开过滤器，或塑胶器材(包括管路，RO膜，离子交换树脂等)中含有的化学物质突然跑至水中(leaching phenomenon)，由该现象所导至的upset(33)。
请参考图3，其描述一常有的整个超纯水供水系统前段为前处理系统，后段为超纯水回路，再来是制程废水回收系统。这些前处理，超纯水回路和制程废水回收系统，都包括有机杂质去除(TOC Remaval)(44A，44B，44C)，时间延迟(Time Delay)(45A，45B，45C)和储水槽(Storage Tank)(43A，43B，43C)的处理元件。假设在水源有一来自使用水或来自制程回收废水的upset。在一传统超纯水供水系统里，储水槽没有混合的功能，所以就流体动力学的观点而言，就像柱状式反应器(PFR)，因此在进口的upset(31，32)通过前处理，到了回路前还是个upset(31)；而此upset(31)一旦进入了回路之后，就会在取水点出现重复的upset(33)。
如要更进一步了解图2的含意，必须对现有有机杂质分析仪(TOCanalyzer)了解。
由於现行有机杂质分析仪对低ppb(sub-ppb)的浓度是约每隔6至15分钟取一个值，这种随机取样(random sampling)的方式，使得有些upset点可能未被取到，譬如是每隔6分钟取样一次，那么出现在第1至6分钟之间的upset即无法被取到；而且在作取样分析时，分析仪是取一定量的水来分析其杂质浓度，故所得的数值为一假性平均值，因此upset真正最高点的值可能未被表现出来。基於以上对有机分析仪的认识，加上在图2各点之间的时间间距为9-12分钟，故在该图中真正精确的有机杂质浓度和时间关系(dynamicehange)的曲线，其实是不得而知的。换言之，极可能在图中200分钟左右出现一个更高值，因未被取出作为检测值而被忽略了。另一个可能性是当水质在低浓度作高/低的波动时，如图2中所示，纵使在1.5-2ppb跳动，也有可能upset的出现，只是因为分析的方式是间歇性地随机取样，并平均了水值，故隐藏了这样upset的出现。这样不稳定upset现象的水质，在此之前由於不知道其实际上的变化，因此对於高积层的积体电路制造上，就增添了一个像定时炸弹一样使超纯水品质不定的因素。
再甚者，据发明人观察，由於upset现象都是以一相当高浓度形式出现，如图2中的(3)，且出现时间短，不易立即被侦测到，故对高积层的积体电路会造成相当大的破坏，导致相当高的品质不良率(yield loss)，至使半导体厂商经济上的损失巨大。更不幸的是，为了节省用水量，在回收制程废水处理成超纯水的活动日益频繁的情形下，取水点出现upset的频率也逐渐越来越高。其主要原因是废水不同於自然界的水，其含有的物质大部份为人工合成的有机杂质，在洗涤制造半导体作业中不可避免的流失而进入水中；一般而言，现有的水处理元件对此类物质处理效果较低，因而使其容易通过处理系统而不断累积在水系统回路中。在此之前这样因回收制程废水而造成超纯水供水系统出现不明状况upset的情形，是造成绝大部份半导体厂商不愿意从事回收制程废水的主要原因之一，但那样将会使水资源大量消耗。
现行的超纯水供水系统的建立，都只是依据过去以天然水作为供进水源的处理经验，而由於过去对於水处理的水质与稳定度要求并不严格，且对传统水处理系统中流体力学(Fluid Mechanism)与化学动力学(Kinetics)的研究相当匮乏，因此传统的水系统架构，是否符合制程更高级的积体电路所需，例如生产12寸晶圆的要求，实有疑虑。
目前的技术，为了增加纯水稳定度，减少upset出现机率的办法，是增进有机杂质分析仪的分析功能，亦即设法将在仪器上检出upset的水尽量排除。虽然这是一个正确的策略，然而在实际施行上仍有困难，且效果有限，譬如目前现有的有机杂质分析仪侦测超纯水部份，因被侦测的有机杂质的浓度过低而不能即时被现有仪器侦测到；且如前所述，每取一点加以分析的间隔时间是6-15分钟，故从仪表上纵然得知已出现upset，但其已是数分钟前通过管制点水样的资料，换言之，在获知upset值之前6-15分钟，所通过管制点不良水流，已大量流入洗涤槽中。
如前所述，目前有机杂质分析仪，可能会漏失掉许多upset的水截面，且其提供的假性平均值并不准确，致使含有upset的部份废水仍然会回到超纯水供水系统，而且截至目前为止又无有效技术可以除去upset的现象，乃造成水质的不稳定，且长久以来对此梦魇般的摧坏遽变现象仍不知所措。
基於以上的说明，本发明的目的是从超纯水制程的角度，提供一个反摧毁upset的有效方法，此方法可与前述传统技术相辅相成。
本发明的另一目的在于提供一增加超纯水供水系统内水的真实混合均匀程度，进而增加水质稳定度的办法。
本发明的目的是这样实现的一种增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于该方法是在超纯水的供水系统中，强制对水搅拌或混合，使任一截面的水，可与前面及后面相邻截面的水混合，促使水中偶然聚集的其他物质分散，面使超纯水的水质保持一接近直线小幅度飘移的曲线关系，再供应至需要超纯水的物品上，以消除污染水截面的摧坏速变。混合各截面的水的方法是在储水槽中进行。是在储水槽中用搅拌器进行混合。是在供水系统中的前处理系统的储水槽中进行。是在供水系统中的制程废水回收系统的储水槽中进行。是在供水系统中的超纯水回路的储水槽中进行。是用泵将水加压注入储水槽中进行混合。被泵注入的水是以储水槽的切线方向被送入其中。被泵注入的水其进水管有2至6个。被泵注入的水其注入角是向下倾斜1°-60°。是在储水槽上装设多数旁通管路强制搅动流体而混合。其中旁通管路的数量为2至6个。是利用不同形状的储水槽进行混合。是利用有锥形底部的储水槽进行混合。是将高压气体注入储水槽底部，使产生多数水泡搅动储水槽中的水。被注入的气体是惰性气体。注入的气体是氮气。是串连多数个储水槽，并在各储水槽中进行混合。于是利用不同形状的储水槽进行混合。其中混合各截面的水的方法是使用原位静态搅拌器装在管路上形成搅拌。
本发明提供的方法，是在超纯水的供水系统中，强制对流体搅拌或混合，使任一截面的流体，和前面及后面相邻的截面的流体彼此混合，分散在水中偶然聚集的其他物质，再送超纯水至需要超纯水的物品上，使超纯水的杂质浓度曲线作小幅度的飘移，几乎如直线的平滑线，可有效地控制其稳定性，消除摧坏遽变的出现机率。本方法可在超纯水回路，或超纯水的制程废水回收段，或超纯水的前处理系统中单独或合并实施，都可达到预期的功效。
图1是半导体工厂中超纯水洗涤槽的示意图。
图2是半导体工厂中超纯水产生摧坏遽变现象的纪录曲线图。
图3是现有超纯水的供水系统的详细流程，且显示摧坏遽变的水截面会出现的各地方。
图4是在超纯水回路系统中的三大部份。
图5显示摧坏遽变的水截面，在柱状式反应器中移动的状态。
图6是图5的时间流程示意图。
图7显示储水槽混合好坏程度影响有机杂质浓度变化在取出点的和时间的关系曲线图。
图8显示不同upset的形态，对有机杂质浓度和时间在取出点的关系曲线图。
图9是应用本案方法改进了传统供水系统水质稳定性的实施例示意图。
图10是应用本案方法的装置的实施例示意图。
图11是应用本案方法的示意图，显示另一实施例。
图12显示本案方法另一实施例的上视示意图。
图13是图11的侧视示意图。
图14至图16分别显示本案方法其他实施例的示意图。
图17是本案应用原位静态搅拌器混合水的实施例示意图。
图18是本案方法控制水质后的曲线与现有技术的曲线的比较图。
图中元件代号1--洗涤槽 2--半导体晶圆3，31，32，33，34--摧坏速变(现象) 41--取水点42--工厂 43，43A，43B，43C--储水槽431--锥形 44，44A，44B，44C--有机杂质去除45，45A，45B，45C--时间延迟46--柱状式反应器47，48--进水管路 49--旁通管路50--空气管 5--搅拌器6--泵 71--管路72--挡板下面结合附图用较佳实施例对本发明进行详细说明。
由於现行的分析设备与器材无法达到本发明解决upset问题时间取样单位所需的标准，故本案技术是从理论动力学的电脑模拟着手，进而从模拟的结果中归纳出解决办法。
本案模拟的对象是一超纯水回路，其基本组成形态如图4所示。在图4中，超纯水回路的处理元件依其对有机杂质处理的效果不同，而归纳为三部份(一)有机杂质去除(44)有机杂质在经过此处理元件时，可被有效果的去除；(二)时间延迟(45)由於此类的水处理元件，并不具有去除有机杂质的效果，故当有机杂质通过该等元件时，只是会造成时间上的耽搁；(三)一个储水槽(43)，并将该储水槽(42)模拟成N个小的等体积连续式的搅拌反应槽(CSTR)(43’)如虚线所示。
上述对水处理元件的简单分类为三部份的技术，不但可适用於处理有机杂质，此外，对超纯水中其他影响超纯水的杂质，讲如粒子，金属，和二氧化矽等等都可适用；而且这样的分类也可延伸到超纯水供水系统的前处理，和制程废水的回收系统等等。
在前述时间延迟的单位后为超纯水的取水点(41)，尔后超纯水被送到工厂(42)使用，使用过的水若含有有机杂质，即呈带状的upset。然后此水再回到回路里去，而进入储水槽。
在模拟中，水离开时间延迟的元件到储水槽(43)的时间延迟为1.1秒。其他在电脑模拟中使用的系统参数如下回路内水的流量为3Gal/min；依上述的水流量计算，水在有机杂质去除(44)的元件置留时间(residence time)设定为21秒，在时间延迟(45)的元件置留时间设定为22秒；储水槽(43)的体积设定为6Gallon。一般而言，流体在有机杂质的去除和时间的延迟元件中是被设计以涡流的方式急速流动，因此这些元件可视为柱状式反应器，柱状式反应器的定义如图5所示，是在反应器(46)内任一截面的流体，是不和其前面或后面的截面液体相混合的；也就是当一个upset(34)通过柱状式反应器(46)时，仍然是一upset(34’)，接著在一个滞留时间t后，这个被处理的upset(34’)离开柱状式反应器后，参考图6所示，仍呈upset(34”)的样子，如同图5所示的upset(34)→(34’)，以及由图5的(34’)成为图6的(34”)。
而储水槽(43)在本发明中之所以要从时间延迟的元件中独立被分出来，是因为我们对它要作特别的研究。
储水槽(43)的功能，长久以来就理所当然地被单纯视为只是一储存水和企图充作各种混合物混合的元件。但实际上，传统的水系统中的储水槽为一高高的圆柱体容器，水从槽的上方注进，然后从槽的最底端输出，因此除了只具有储水的功能外，其混合的效率几乎是等於零，这样的忽视对超纯水的处理来说，是一个严重的错误。在以下的电脑模拟中，将可得知该经久不变的错误对有机杂质在回路的时间关系上，有着非常深远的影响。
从化学动力学的角度来看，一个大的储水槽如果不是一个理想(ideal)的连续式搅拌反应槽，则如图4所示，可被视为一个串联N个较小的等体积(tank in series)的连续式搅拌反应槽(43’)；那么在该连续式搅拌反应槽(43’)内，所有液体的浓度将是一致的。
所有被分割较小的连续式搅拌反应槽(43’)的体积总和，等於原来的大储水槽。而如果能被分割成愈多个较小体积的储水槽，表示流体在槽内的混合效率愈差；当分割的数目是无限多时(infinity)，原储水槽可被视为一个柱状式反应器。
在下述的电脑模拟中，我们针对两个可变的因素作探讨(一)原储水槽被分割成N个体积相同大小的小连续式搅拌反应槽，但总体积和原储水槽相同；(二)注入纯水回路的有机杂质的浓度和时间的长短不同，但有机杂质总质量在每一例子中是一样。以下针对超纯水回路中的有机杂质和时间变化的关系以电脑模拟图示加以说明之。
在图7中模拟的条件是200ppb有机杂质以连续10秒的方式进入超纯水回路，来模拟水从工厂离开后的upset。储水槽的可变参数则是从被视为一个流体能完全混合均匀的储水槽，到一个被视为可分割成10个、100个、200个或无限多个较小等体积的连续式搅拌反应槽。
有机杂质在取水点浓度和时间的变化关系，对不同的条件关系则显示在图7。在图7中，当储水槽的混合效率愈差时--也就是储水槽可被视为比较多的较小连续式搅拌反应槽，有机杂质和时间的关系，在超纯水回路中是从一条平滑(smooth)的线到出现很多upset上下振动(oscillation)的曲线。而这些不同条件所出现的upset的浓度随着混合的程度不好而增高，其最高的出现浓度如图中所画的曲线，相对N为1、10、100、300及无限多个时，分别为14、20、61、85、及193ppb；当比较N为100、200和无限多个时所出现的upset，可发现出现upset曲线的基部宽度愈来愈窄，而两upset出现之间的谷底浓度也有愈来愈低的趋势。甚至於可由此现象得知，在N为无限多个时的模拟条件中，除了upset出现的时间瞬间之外，其他时间的浓度为零，这是以往水处理的经验中，最令人混淆的情况。水质管制者无法从纪录上误以为正常的假性平均浓度，真正透视到隐性的upset实际存在的事实。
因此，现有技术极可能因有机分析仪随机取样，而取到浓度为零的情况，而一但取到数质为零时，就会错认水已纯净，尔后作出各种错误的判断，诸如将水放行。换句话说，当流体在储水槽里的混合程度愈差时，upset出现的频率愈高，出现的浓度亦愈高，出现时间也愈短，愈容易逃过有机杂质分析仪的侦测；即使有机杂质分析仪有侦测到，但由於有机杂质分析仪侦测的方式不恰当，而有所取数据过小的现象产生，并不能真正反应超纯水的杂质浓度，这是现有技术长久以来的一个思考盲点。
另外，本发明从此模拟中得到最好的启示，是当储水槽为一个能完全混合流体杂质的储水槽时，如图7所示，其所得的曲线则将是一条很平滑的线，且浓度相较其他的模拟条件为低，有机杂质分析仪所侦测到的数值因此也比较接近精确值，而有利於超纯水系统的操作与管理。
在第二个电脑模拟要探讨的，是流入超纯水回路的有机杂质的浓度高低和注入时间长短，对有机杂质在超纯水回路和时间的关系；虽然在每次模拟中有不同的时间和浓度，但总注入有机杂质的质量在每次模拟是一样。图8的模拟条件为原储水槽可被视为100个较小等体积的连续式搅拌反应槽；注入有机杂质的浓度和时间分别列於下有机杂质(ppb)时间(秒)
2001040 5020 1005 4002.5800从图8显示，当注入时间加长时-也就是注入浓度较低时，有机杂质和时间关系的曲线，有从大幅度的upset跳动到趋於平滑的现象，upset间的山谷浓度从零变成有数值。以注入的时间为800秒的模拟条件为例，虽然其曲线仍呈现扭曲起伏的跳动，但其幅度大小，相对其他模拟条件所得的曲线要平滑得多。从这模拟可以得知，如果一个固定质量的杂质被混合的浓度很低，且分布时间很长，即使通过一混合效果不好的储水槽，其结果仍可被接受的；更进一步的推论，如果其通过一混合效果好的储水槽，则结果更好。由上述的说明可知，储水槽内流体混合的效率和有机杂质注入的时间於水质稳定中扮演着相当重要的角色。也就是说，增加储水槽的混合效率，和延长及分散有机杂质的时间和浓度，将可以使系统的水质稳定度增高。
以下将上述纯水回路电脑模拟的分析方式和结论，扩大到整个超纯水供水系统，且将混合制程在现行传统超纯水供水系统中的重要性再做个总论。请参阅图3并回顾前述现有的超纯水供水系统；并再进一步比较图9应用了本发明后的超纯水供水系统upset出现的状态，将有完全不同的效果。依据本发明，如果一超纯水供水系统的储水槽有好的混合制程，如图9所示，这个upset将会被稀释成浓度低且分布长的杂质曲线(35)，这曲线再进入回路时，如图9所示，就被再混合成平滑的线(36)。这就是本发明提供的混合制程方法对超纯水供水系统水质稳定的重要性。图18中的现有浓度曲线(33)利用本发明的技术将可改善为一平滑的线(36)。
依据前述方法，进一步可提出在超纯水供水系统内，有许多可增加流体混合制程的方法实施例。
A.利用储水槽部份进行混合储水槽因含有大量的水，故是一个很好的元件做混合。
1.储水槽(43)内流体混合可以以加装搅拌器(mixer)(5)来达到混合的目的，如图10所示。这样的搅动会使得流体做上下左右的混合，使得杂质的分布均匀，浓度因而降低。这样的制程对於含有水质杂质浓度较高的储水槽，诸如前处理系统的储水槽和制程废水回收系统的储水槽较适用。这样的制程虽看似简单，但由於过去对混合效应於超纯水水质的稳定性的影响不了解，而从未使用过。
2.对於含有较低水质杂质的储水槽，由於加装搅拌器可能污染了水质，是故混合是以流体搅动来进行。其制程的方法是在储水槽前加一具有止水阀功能的泵(6)，然后加压将水注入储水槽(43)以达到混合的目的，如图11所示。详细的制程如图12上视图所示，进水主水管路被分为2个小管路(47，48)，水被引入储水槽以切线的方式注入；在图13侧视图中所显示的流体流线，表示利用流体流动的推动力在槽内引起涡流的方式来混合水。建议主管路可分为2-6个小水管，水进入槽内水体的角度可以是水平，或如图13所示向下，向下角度为1°-60°为佳。
3.可以在储水槽壁上装几个旁通管路(bypass)(49)，用马达带动的泵(6)将储水槽(43)里的水由下面往上抽，以流体搅动来进行混合，如图14所示。旁通管路的个数建议为2-6个。
4.使用不同形体的储水槽(43)，诸如底部为锥形(431)的储水槽，如图15所示，用以增加水的混合度，然后再配合上述1、2或3的方式选择至少其一来混合水。
5.气体混合的方式，譬如图15中的高压空气管(50)，强行将气体灌入储水槽(43)底部，使多数水泡搅动储水槽内的水。被灌入的气体可以是如氮气，惰性气体，氧气，二氧化碳，臭氧等，亦可视应用情况面选用。然后再配合上述1、2、3或4的方式选择至少其一来混合水。
6.使用电磁波震荡水作混合，再配合上述1-5的方式至选择一项作混合。
7.多加装一些储水槽做串联，再加上利用上述1、2、3、4、5或6任一或混合多种的方式来混合水。如图16所示，有3个储水槽(43)串联在一起，使得杂质的分布均匀，浓度降低。当然，也可以使用2个或更多个槽串联，视应用情况而定。
B.管路部份使用原位静态搅拌器(in situ static mixer)装在管路上，使得水中杂质能不断地被搅拌，而在输送的过程中，达到将水中杂质浓度分布均匀且降低的目的。
如图17所示，原位静态搅拌器构成的方式，是在管路(71)之内，固定多数档板(72)，该等挡板(72)之目的使水的流动产生障碍而破坏流层。如图所示，每二个相毗邻的挡板(72)彼此交叉呈十字状，并使同一截面的水有些通过挡板与管路(71)内壁间的间隙继续往前流动，但有些受阻挡而停滞，乃自然与在较后截面的水混合。
前述原位静态搅拌器内的挡板(72)还可设计成螺旋状，纲状或其他各种能达成破坏流层的任意形状。
前述原位静态搅拌器可单独装设在前述三部份的管路中，或与前述各种混合实施例一齐应用。
利用本发明可使超纯水中的有机杂质浓度曲线变得非常平稳，而且该曲线的平稳度还可能由一定性的方程式来表现。利用本发明upset被破坏，减少IC产品在洗涤中遭到upset污染的机率。从图7中可以算出这样的机率，譬如以5ppb的上限作基准，计算出图7中不同混合程度致使超纯水质可接受的机率。对N为1和10时，可接受机率为70％；N为100时，可接受机率为44％；N为200时，可接受机率为26％，N为无限多时，水质是全然不可接受。很难定义出一个绝对机率值来说明混合的好坏，因系统中还有其他的因素可影响到此值，但有混合制程的超纯水供水系统确实减少IC产品的洗涤时遭到upset污染的机率。
以上方法还可应用於处理其他的水中杂质，亦可获得相同的功效。
在上述图示及说明中，虽然举出一些较佳的实施例以陈明本案的可行性，但如众所知，不宜由该实施例反而限制了本案所述的申请专利范围，亦即，任何熟悉此艺者若应用本案主要的特征，进行若干细节的变化，皆仍应属於本案的专利范围所含括。
权利要求
1.一种增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于该方法是在超纯水的供水系统中，强制对水搅拌或混合，使任一截面的水，可与前面及后面相邻截面的水混合，促使水中偶然聚集的其他物质分散，而使超纯水的水质保持一接近直线小幅度飘移的曲线关系，再供应至需要超纯水的物品上，以消除污染水截面的摧坏遽变。
2.根据权利要求1所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于混合各截面的水的方法是在储水槽中进行。
3.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是在储水槽中用搅拌器进行混合。
4.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是在供水系统中的前处理系统的储水槽中进行。
5.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是在供水系统中的制程废水回收系统的储水槽中进行。
6.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是在供水系统中的超纯水回路的储水槽中进行。
7.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是用泵将水加压注入储水槽中进行混合。
8.根据权利要求7所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于被泵注入的水是以储水槽的切线方向被送入其中。
9.根据权利要求7所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于被泵注入的水其进水管有2至6个。
10.根据权利要求7所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于被泵注入的水其注入角是向下倾斜1°-60°。
11.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是在储水槽上装设多数旁通管路强制搅动流体而混合。
12.根据权利要求11所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于其中旁通管路的数量为2至6个。
13.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是利用不同形状的储水槽进行混合。
14.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是利用有锥形底部的储水槽进行混合。
15.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是将高压气体注入储水槽底部，使产生多数水泡搅动储水槽中的水。
16.根据权利要求15所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于被注入的气体是惰性气体。
17.根据权利要求15所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于注入的气体是氮气。
18.根据权利要求2所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是串连多数个储水槽，并在各储水槽中进行混合。
19.根据权利要求18所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于是利用不同形状的储水槽进行混合。
20.根据权利要求1所述的增进超纯水水质稳定度的方法，其特征在于其中混合各截面的水的方法是使用原位静态搅拌器装在管路上形成搅拌。
全文摘要
一种增进超纯水水质稳定度的方法,是在超纯水的供水系统中—包括有前处理系统,超纯水回路和制程废水回收系统(包括洗涤废水回收系统,CMP制程废水回收系统(chemical mechanic polish waste water recovery system等等),强制对流体混合,使任一截面的流体,和前面及后面相邻的截面的流体彼此混合,再将最终产出之超纯水送至需要超纯水的物品上。
文档编号C02F1/00GK1243806SQ9810348
公开日2000年2月9日 申请日期1998年8月5日 优先权日1998年8月5日
发明者金光祖 申请人:金光祖