YESON 也順企業有限公司 Ultrapure Water Systems

首頁 / 半導體超純水

12 CMH UPW System

半導體級
超純水系統

依水源水質與製程需求客製配置。從前處理到終端 20 nm 超濾,全程半導體級 PVDF / PFA 管路,無縫熱融銲接杜絕二次污染。

18.2 MΩ·cmResistivity電阻率 @ 25°C
< 1 ppbTOC總有機碳
< 1 pptHeavy Metals重金屬離子
20 nmParticle終端超濾等級

系統流程

漸進式去除水中雜質

依水源水質與製程需求客製配置——逐段提昇水質。

01
前處理Pre-treatment 去除懸浮物、餘氯、有機物與硬度,保護後段薄膜。
02
RO 逆滲透2-Pass RO 二段式逆滲透去除絕大部分溶解鹽類與有機物。
03
CEDI連續電除鹽 連續產水,無須酸鹼再生。
04
UV 光解185 nm TOC 185 nm 光子產生羥基自由基,將有機物氧化分解。
05
MBP 精混床Mixed-Bed 半導體級精混床樹脂吸附殘餘離子碎片。
06
Final UF終端超濾 使用點前最後一道 20 nm 等級過濾。

產水規格

  • 電阻率 Resistivity≥ 18.2 MΩ·cm @ 25°C
  • 總有機碳 TOC< 1 ppb
  • 重金屬離子 Heavy Metal Ions< 1 ppt
  • 顆粒 Particle20 nm 等級過濾
  • 產水量 Capacity12 m³/h (12 CMH)
  • 管路 PipingPVDF / PFA 半導體級
  • 供水 Supply24 h 連續不間斷

產水量與規格可依製程需求調整

CEDI modules in a semiconductor ultrapure water (UPW) system
CEDI 電除鹽模組Continuous electrodeionization

管路與材質

水質能否達標,
關鍵在管路材質與設計

超純水本身是極強的溶劑。系統前段做得再好,只要管材溶出或銲道有死角,水質在到達使用點之前就會劣化。也順全系統採用半導體等級的高純度 PVDF 與 PFA 管路,配備無縫熱融銲接技術,從根本避免二次污染。

  • 半導體級 PVDF / PFA低溶出、耐化性佳,適用於超微量金屬與 TOC 規格。
  • 無縫熱融銲接管內無接縫、無死角,杜絕二次污染與微生物滯留。
  • 生技案場採 SUS316L / BPE自動軌道銲接(Orbital Welding)確保每一道銲接的完整性。
Automated orbital weld on SUS316L sanitary stainless steel pure water piping
SUS316L自動銲接Orbital weld
Enclosed orbital welding head for sanitary pure water piping
自動軌道銲接設備BPE sanitary standard

技術原理 01

超純水系統中的 TOC 去除挑戰

有機化合物是超純水系統中最難剔除的污染物之一——它們極性弱、分子微小且不易離子化,傳統離子交換 (IX) 與連續電除鹽 (CEDI) 對其去除能力有限。

01

為什麼難去除

有機物極性弱且微小離子化,樹脂與 CEDI 難以捕捉。必須先把它們「轉成離子」,後段才有辦法處理。

02

先進製程的標準

先進半導體製程要求產水 TOC 低於 1 ppb,且電阻率須維持在 18.2 MΩ·cm 以上——兩者必須同時成立。

03

光解與氧化機制

以特定波長 UV 照射切斷水分子化學鍵,產生強氧化性的羥基自由基 (OH•),把有機物氧化分解為離子態,再由後段樹脂順利去除。

185 nm 水分子光解

185 nm 的高能量光子直接被水分子吸收,激發水分子裂解,產生高活性且壽命極短的羥基自由基:

H₂O + hν (185 nm) → H• + OH•

水吸收的 185 nm 光量,是決定 TOC 降解效率最關鍵的指標。

有機物連鎖氧化反應

OH• 自由基快速攻擊有機物分子的化學鍵,將其逐步拆解為小型帶電離子、二氧化碳與水:

Organics + OH• → CO₂ + H₂O + Ions

產生的離子物種,後續可由混床離子交換 (MB) 或 CEDI 完全吸附。

CO₂ 脫除處理

部分有機物在 UV 作用下直接被完全氧化為二氧化碳。CO₂ 會導致水體微幅酸化。

離子碎片吸附

較具耐受性的有機分子會被斷鍵為帶電離子碎片,暫時造成電阻率下降。經由下游高純度混床樹脂 (MB) 或 CEDI 即可徹底清除。

達理論純水極限

經 UV 與離子交換聯合處理後,水質可達理論純水極限 18.2 MΩ·cm (Type 1 UPW),無任何游離陽陰離子干擾。

技術原理 02

為什麼必須去除水中的氣體

大氣由約 79% 氮氣與 21% 氧氣組成,水體只要接觸空氣,氣體便自然溶解。常溫常壓下,一杯水約含 8.5 ppm 溶解氧。

半導體製造

殘留氧氣會氧化微電路

晶圓需經 40–50 次高純水沖洗,殘留的氧氣會氧化微電路金屬並造成瑕疵。

發電工業

溶氧腐蝕渦輪葉片

蒸氣高壓推動渦輪葉片時,水中溶解氧會引起金屬氧化腐蝕,損壞葉片並影響發電效率。

電導率與離子控制

CO₂ 會形成碳酸

水流經地表會溶解碳酸鈣、碳酸鎂等礦物質,生成鈣鎂離子與碳酸;離子解離會提高水的電導率。

技術原理 03

如何去除水中
奈米等級的顆粒

在先進製程中,一顆 20 nm 的顆粒就足以造成缺陷。一般過濾器無法處理這個尺度,必須在使用點之前配置終端超濾 (Final UF)。

也順採用 UF 中空纖維模組作為終端過濾,同時攔截奈米顆粒與可能剝落的樹脂碎片,是整套系統的最後一道防線。

  • 一般製程要求≥ 0.050 μm / 50 nm < 2 /mL
  • 特殊製程要求0.020 μm / 20 nm
Particle counter touchscreen showing counts for the 0.050 to 0.200 μm channels
線上顆粒與水質監測Particle · TOC · SiO₂ · DO

監測與驗收

水質用數據說話

系統配置線上 TOC、SiO₂、Particle、DO 與電阻率量測,連續記錄產水品質。異常時即時預警,讓問題在影響產線之前就被攔下。

交付前,也順會協同客戶完成各項超微量重金屬、硼元素與顆粒檢測,並提供完整的建置與驗證文件。

TOCSiO₂ParticleDOResistivityDQ / IQ / OQ
Online ultrapure water analysers measuring TOC, SiO₂, particles and resistivity
線上 TOC / SiO₂ / Particle / DO 監測Continuous logging

實績與工程能力

已經在最嚴苛的產線運轉

1981

創立於台北

40+ 年純水系統規劃、安裝與維運經驗。

TOP 3

半導體設備商交付實績

為全球前三大半導體設備商交付 UPW 系統並通過驗收。

PVDF

半導體級管材工程

PVDF / PFA 半導體級管材,無縫熱融銲接杜絕二次污染。

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我們將依水源水質,回覆建議的製程列車配置、管材選用與初步規劃。