TW202345973A - 超純水生產設備及替換離子交換樹脂的方法 - Google Patents

Abstract

一種超純水（UPW）生產設備包括：純化器，填充有離子交換樹脂；流入管線；流入閥，連接至流入管線並位於純化器的上游；流出管線；流出閥，連接至流出管線並位於純化器的下游；第一排水管線，連接至純化器；第一排水閥，連接至第一排水管線並位於純化器的下游；第二排水管線，自流出管線進行分支；第二排水閥，連接至第二排水管線；排放管線，自第二排水管線進行分支；排放閥，連接至排放管線，其中流入閥、流出閥、第一排水閥、第二排水閥及排放閥是自動閥。

Description

超純水生產設備及替代離子交換樹脂的方法

本發明概念是有關於一種超純水（UPW）生產設備。更具體而言，本發明概念是有關於一種能夠減少在替換離子交換樹脂之前及之後因手動實行製程而可能發生的錯誤的UPW生產設備。 [相關申請案的交叉參考]

本申請案基於在2022年2月21日在韓國智慧財產局提出申請的韓國專利申請案第10-2022-0022456號並主張其優先權，所述韓國專利申請案的揭露內容全文併入本案供參考。

超純水（ultrapure water，UPW）是理論上比電阻（specific resistance）大於或等於18百萬歐姆·公分（MΩ·cm）的水。隨著半導體裝置的積體度提高，在半導體製造製程中需要高度純化的UPW。另一方面，為了自UPW中移除各種離子，使用離子交換樹脂。由於重複地實行UPW生產製程，因此需要替換離子交換樹脂。因此，可能存在以下問題：在替換離子交換樹脂的製程期間，由於操作者的手動操作而出現錯誤，此導致藉由離子交換樹脂進行處理的UPW的品質劣化。

本發明概念提供一種超純水（UPW）生產設備，所述UPW生產設備能夠減少在藉由操作者的手動操作而替換離子交換樹脂時可能發生的各種錯誤，並確保利用經替換的離子交換樹脂進行處理的UPW的品質。

本發明概念提供一種用於替換離子交換樹脂的方法，所述方法能夠改善在藉由手動操作來替換離子交換樹脂時可能出現的各種錯誤，並確保藉由經替換的離子交換樹脂進行處理的UPW的品質。

根據本發明概念的態樣，提供一種超純水（UPW）生產設備，所述UPW生產設備包括：純化器，填充有離子交換樹脂；流入管線，被配置成使得待處理的水能夠流入純化器；流入閥，連接至流入管線並位於純化器的上游；流出管線，被配置成使得待處理的水能夠自純化器流出；流出閥，連接至流出管線並位於純化器的下游；第一排水管線，連接至純化器；第一排水閥，連接至第一排水管線並位於純化器的下游；第二排水管線，自流出管線進行分支；第二排水閥，連接至第二排水管線；排放管線，自第二排水管線進行分支；排放閥，連接至排放管線，其中流入閥、流出閥、第一排水閥、第二排水閥及排放閥是自動閥。

根據本發明概念的另一態樣，提供一種超純水（UPW）生產設備，所述UPW生產設備包括：純化器，填充有離子交換樹脂；流入管線，被配置成使得待處理的水能夠流入純化器；流入閥，連接至流入管線並位於純化器的上游；流出管線，被配置成使得待處理的水能夠自純化器流出；流出閥，連接至流出管線並位於純化器的下游；連接管線，被配置成將流入管線連接至流出管線；連接閥，連接至連接管線；第一排水管線，連接至純化器，並且處於較流入管線的垂直水準高的垂直水準處；第一排水閥，連接至第一排水管線並位於純化器的下游；多個子排水管線，自流出管線進行分支並連接至第一排水管線；多個子排水閥，分別連接至所述多個子排水管線；第二排水管線，自流出管線進行分支；多個第二排水閥，連接至第二排水管線；第三排水管線，自第二排水管線進行分支，並且處於較第二排水管線的垂直水準高的垂直水準處；第一排放管線及第二排放管線，第一排放管線自第二排水管線進行分支並連接至第三排水管線，第二排放管線自第一排放管線進行分支；以及第一排放閥及第二排放閥，分別連接至第一排放管線及第二排放管線，其中流入閥、流出閥、第一排水閥、所述多個子排水閥、所述多個第二排水閥、第一排放閥及第二排放閥是自動閥，並且連接閥是手動閥。

根據本發明概念的另一態樣，提供一種替換離子交換樹脂的方法，所述方法包括：將閥門關閉，準備對填充於純化器中的離子交換樹脂進行替換；排出純化器內的材料；替換離子交換樹脂；對經替換的離子交換樹脂進行清潔；以及準備進行純化器的操作，其中對經替換的離子交換樹脂進行清潔包括：利用水對純化器進行填充，實行對經替換的離子交換樹脂進行清潔的第一清潔製程，並實行對離子交換樹脂進行清潔的第二清潔製程，且其中藉由自動閥的操作來實行所述排出、清潔及準備。

在下文中，將參照附圖來詳細闡述本發明概念的實例性實施例。在附圖中，相同的參考編號用於相同的組件，並且對其不再予以贅述。

圖1是示意性地示出根據實例性實施例的超純水（UPW）生產設備100的方塊圖。

參照圖1，UPW生產設備100可包括被配置成儲存待處理的水W的水箱110、熱交換器120、紫外線滅菌器130、第一純化器140a、脫氣器150、第二純化器140b及/或過濾膜160。在一些實例性實施例中，被配置成儲存待處理的水W的水箱110、熱交換器120、紫外線滅菌器130、第一純化器140a、脫氣器150、第二純化器140b及/或過濾膜160可依序設置於供應管線180上。

被配置成儲存待處理的水W的水箱110可儲存待處理的水W達特定時間段。因此，可確保在UPW生產設備100中所包括的後續裝置120、130、140、150、160及170中對待處理的水W進行處理的時間。在被配置成儲存待處理的水W的水箱110的下游可更包括幫浦（圖中未示出）。儲存在被配置成儲存待處理的水W的水箱110中的待處理的水W可藉由幫浦被移動至熱交換器120。

熱交換器120可位於被配置成儲存待處理的水W的水箱110的下游。熱交換器120可對自被配置成儲存待處理的水W的水箱110供應的待處理的水W的溫度進行控制。儘管在圖1中示出了一個熱交換器120，但本發明概念並非僅限於此。舉例而言，UPW生產設備100可包括多個熱交換器120，並且熱交換器120中的每一者可獨立地升高或降低待處理的水W的溫度。

紫外線滅菌器130可位於熱交換器120的下游。紫外線滅菌器130可抑制待處理的水W中所包含的微生物並分解殘留在待處理的水W中的有機物。舉例而言，紫外線滅菌器130可向待處理的水W照射波長約為185奈米的紫外光線，且殘留在待處理的水W中的有機物可藉由紫外光線被分解成二氧化碳氣體及有機酸。

第一純化器140a可位於紫外線滅菌器130的下游。在一些實例性實施例中，第一純化器140a可為填充有作為觸媒的離子交換樹脂的離子交換樹脂塔。在一些實例性實施例中，第一純化器140a可移除待處理的水W中所包含的過氧化氫。過氧化氫可被作為觸媒的離子交換樹脂分解成水及氧氣。

脫氣器150可位於第一純化器140a的下游。脫氣器150可移除待處理的水W中殘留的CO ₂及溶解氧。在一些實例性實施例中，脫氣器150可為膜脫氣器（membrane degasifier，MDG）。在一些實例性實施例中，脫氣器150可使用例如中空纖維型氣體分離膜，但並非僅限於此。

第二純化器140b可位於脫氣器150的下游。在一些實例性實施例中，第二純化器140b可為填充有混合床型離子交換樹脂（mixed bed type ion exchange resin）的離子交換樹脂塔。在一些實例性實施例中，第二純化器140b可移除穿過第二純化器140b的待處理的水W中所包含的各種陽離子及各種陰離子。

過濾膜160可位於第二純化器140b的下游。過濾膜160可移除待處理的水W中殘留的各種顆粒。在一些實例性實施例中，過濾膜160可為超濾膜。過濾膜160可包含選自例如聚碸、聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯腈及聚醯胺的材料。過濾膜160可被形成為例如中空纖維型、管型或平板型，並可被形成為具有直徑等於或小於0.01微米的孔。殘留在待處理的水W中的若干顆粒藉由過濾膜160進行處理，且因此穿過過濾膜160的待處理的水W變成UPW，並經由供應管線180被供應至半導體生產設備（圖中未示出）。

圖2是示出根據實例性實施例的UPW生產設備100的一部分的方塊圖。

參照圖2，UPW生產設備100（參見圖1）可包括純化器140、流入管線180a、流入閥141a、流出管線180b、流出閥141b、第一排水管線181a、第一排水閥143a、第二排水管線184a、第二排水閥145a、145b及145c、第一排放管線185a、第二排放管線185aa、第一排放閥149a及/或第二排放閥149b。

純化器140可為例如參照圖1闡述的第一純化器140a及第二純化器140b中的任一者。

流入管線180a可連接至純化器140，並被配置成使得待處理的水能夠流入純化器140中。

流入閥141a可連接至流入管線180a並位於純化器140的上游。根據流入閥141a的開啟及關閉，可控制待處理的水向純化器140中的流入。

流出管線180b可連接至純化器140，並被配置成使得待處理的水能夠自純化器140流出。

流出閥141b可連接至流出管線180b並位於純化器140的下游。根據流出閥141b的開啟及關閉，可控制待處理的水自純化器140的流出。

在一些實例性實施例中，流入閥141a及流出閥141b可為控制閥。因此，流入閥141a及流出閥141b可由控制裝置（圖中未示出）控制以完全地或部分地開啟。流入閥141a及流出閥141b可被部分地開啟及關閉，且因此可調節待處理的水流入純化器140的流速及待處理的水自純化器140流出的流速。

第一排水管線181a可連接至純化器140及第一排出口（first drain）（圖中未示出）。純化器140中的材料可經由第一排水管線181a而排放至第一排出口。在一些實例性實施例中，第一排水管線181a可連接至純化器140的上部部分。因此，純化器140中的空氣可經由第一排水管線181a而被排放。

第一排水閥143a可連接至第一排水管線181a並位於純化器140的下游。在對純化器140的離子交換樹脂進行清潔的製程中，純化器140內部例如水及空氣等材料可根據第一排水閥143a的開啟及關閉而被排放至第一排出口。

第二排水管線184a可自流出管線180b進行分支。第二排水管線184a可連接至第二排出口（圖中未示出）。純化器140中的材料可經由第二排水管線184a而排放至第二排出口。

第二排水閥145a、145b及145c可連接至第二排水管線184a，並位於純化器140的下游。在對純化器140的離子交換樹脂進行清潔的製程中，純化器140內部例如水及空氣等材料可根據第二排水閥145a、145b及145c的開啟及關閉而被排放至第二排出口。

在一些實例性實施例中，第一排水管線181a的直徑可小於第二排水管線184a的直徑。因此，當排放具有相對大的流速的清潔水（cleaning water）時，清潔水可經由第二排水管線184a被排放，而當排放具有相對小的流速的清潔水時，清潔水可經由第一排水管線181a被排放。

在一些實例性實施例中，UPW生產設備100可更包括自第二排水管線184a進行分支並連接至第一排放管線185a的第三排水管線184aa。第三排水管線184aa可位於較第二排水管線184a的垂直水準高的垂直水準處。因此，當中游第二排水閥145b被開啟時，自純化器140排放的材料沿著第二排水管線184a（而未經由第三排水管線184aa）直接排放至第二排出口，但當中游第二排水閥145b被關閉時，自純化器140排放的材料沿著第二排水管線184a經由第三排水管線184aa排放至第二排出口。因此，可根據中游第二排水閥145b是開啟還是關閉來調節純化器140內部的水位。

第一排放管線185a可自第二排水管線184a進行分支並連接至第一水箱191。將在以下進行闡述的用於對純化器140的離子交換樹脂進行清潔的清潔水可經由第一排放管線185a而排放至第一水箱191。

第一排放閥149a可設置於第一排放管線185a上。可藉由開啟及關閉第一排放閥149a來控制清潔水向第一水箱191的排放。

在一些實例性實施例中，UPW生產設備100可更包括第二排放管線185aa。第二排放管線185aa可自第一排放管線185a進行分支並連接至第二水箱193。清潔水可經由第二排放管線185aa而排放至第二水箱193。

在一些實例性實施例中，第二排放閥149b可連接至第二排放管線185aa。可藉由開啟及關閉第二排放閥149b來控制清潔水向第二水箱193的排放。

第一水箱191可為例如被配置成儲存不可回收的廢水的廢水儲存水箱。根據清潔水的品質，將藉由單獨的淨化器而被捨棄的清潔水可根據第一排放閥149a的開啟而被排放至第一水箱191。

第二水箱193可為例如被配置成儲存可回收廢水的廢水儲存水箱。根據清潔水的品質，將藉由單獨的回收設備進行回收利用的清潔水可根據第二排放閥149b的開啟而被排放至第二水箱193，並藉由單獨的回收設備被回收且接著在稍後進行回收利用。

在一些實例性實施例中，UPW生產設備100可更包括自流出管線180b分支出的第一子排水管線182a、自流出管線180b分支出的第二子排水管線183a、連接至第一子排水管線182a的第一子排水閥143b、以及連接至第二子排水管線183a的第二子排水閥143c。

第一子排水管線182a可在流出閥141b的下游自流出管線180b進行分支，並連接至第一排水管線181a。第一子排水管線182a可位於較流出管線180b的垂直水準高的垂直水準處。

第一子排水閥143b可連接至第一子排水管線182a。根據第一子排水閥143b的開啟及關閉，可控制清潔水經由第一子排水管線182a向第一排水管線181a的排放。

第二子排水管線183a可在流出閥141b的上游自流出管線180b進行分支，並連接至第一排水管線181a。第二子排水管線183a可位於較流出管線180b的垂直水準低的垂直水準處。

第二子排水閥143c可連接至第二子排水管線183a。根據第二子排水閥143c的開啟及關閉，可控制清潔水經由第二子排水管線183a向第一排水管線181a的排放。

UPW生產設備100可更包括第一子排水管線182a及第二子排水管線183a，且因此，在將在以下闡述的對離子交換樹脂進行清潔的製程中，純化器140內部的材料可被更快地排放，並且用於對離子交換樹脂進行清潔的清潔水可被更快地排放。因此，對離子交換樹脂進行清潔的製程可被更快地實行。

在一些實例性實施例中，UPW生產設備100可更包括連接流入管線180a與流出管線180b的連接管線186a、以及連接至連接管線186a的連接閥147。在一些實例性實施例中，連接閥147可為手動閥。連接閥147通常保持關閉，並且僅在純化器140出現問題時才可被開啟以繞過純化器140。在一些實例性實施例中，流入閥141a及流出閥141b可被關閉。

在一些實例性實施例中，流入閥141a、流出閥141b、第一排水閥143a、第一子排水閥143b及第二子排水閥143c、第二排水閥145a、145b及145c、第一排放閥149a及第二排放閥149b可為自動閥。因此，在參照圖4闡述的對離子交換樹脂進行替換及清潔的製程中，可減少或防止在操作者手動實行所述製程時可能發生的各種錯誤，並且可減少或防止所述各種錯誤，且因此可提高藉由離子交換樹脂進行處理的UPW的品質。

圖3是示出根據實例性實施例的UPW生產設備100（參見圖1）的一部分的方塊圖。圖3所示的UPW生產設備100的純化器140、管線180a、180b、181a、182a、183a、184a、184aa、185a、185aa及186a、閥141a、141b、143a、143b、143c、145a、145b、145c、147、149a及149b、以及水箱191及193分別類似於參照圖2闡述的UPW生產設備100的純化器140、管線180a、180b、181a、182a、183a、184a、184aa、185a、185aa及186a、閥141a、141b、143a、143b、143c、145a、145b、145c、147、149a及149b、以及水箱191及193，且因此以下將主要闡述所述組件之間的差異。

在一些實例性實施例中，UPW生產設備100（參見圖1）可更包括第三子排水管線187a及第三子排水閥143d。

第三子排水管線187a可在流出閥141b的上游自流出管線180b進行分支，並連接至第一排水管線181a。第三子排水管線187a可位於較流出管線180b的垂直水準及第二子排水管線183a的垂直水準低的垂直水準處。

第三子排水閥143d可連接至第三子排水管線187a。根據第三子排水閥143d的開啟及關閉，清潔水可經由或者可不經由第三子排水管線187a而排放至第一排水管線181a。

UPW生產設備100可更包括第三子排水管線187a，且因此，在將在以下闡述的對離子交換樹脂進行清潔的製程中，純化器140內部的材料可被更快地排放，並且用於對離子交換樹脂進行清潔的清潔水可被更快地排放。因此，對離子交換樹脂進行清潔的製程可被更快地實行。

圖4是示出根據實例性實施例的替換離子交換樹脂的方法的流程圖。

參照圖4，替換離子交換樹脂的方法可包括：停止純化器140的操作的操作S110、排出純化器140內部的材料的操作S120、對填充於純化器140中的離子交換樹脂進行替換的操作S130、對經替換的離子交換樹脂進行清潔的操作S140、以及為純化器140的操作做準備的操作S150。

一起參照圖3及圖4，停止純化器140的操作的操作S110可包括關閉流出閥141b並關閉流入閥141a。當純化器140運作時，流入閥141a及流出閥141b保持完全開啟，並且其餘的閥143a、143b、143c、145a、145b、145c、149a及149b保持關閉。為了停止純化器140的操作，可首先將完全開啟的流出閥141b逐漸關閉達特定時間段。舉例而言，可將完全開啟的流出閥141b逐漸關閉達約10分鐘的時間，且然後將其完全關閉。當流出閥141b逐漸關閉時，可減少或防止對UPW生產設備100（參見圖1）中所包括的後續UPW生產裝置的損壞。接下來，可將完全開啟的流入閥141a逐漸關閉達特定時間段。舉例而言，可將完全開啟的流入閥141a逐漸關閉達約10分鐘，且然後將其完全關閉，但並非僅限於此。

排出純化器內部的材料的操作S120可包括開啟第一排水閥143a並開啟第二排水閥145a、145b及145c。純化器140內部的材料可為例如純化器140內部的空氣、純化器140中存留的待處理的水等。首先，將第一排水閥143a開啟，使得純化器140中的空氣可經由第一排水管線181a被排放。接下來，開啟第二排水閥145a、145b及145c，使得存留於純化器140中的待處理的水可經由第二排水管線184a被排放。可藉由控制裝置（圖中未示出）而依序開啟第一排水閥143a及第二排水閥145a、145b及145c。因此，可減少或防止當第一排水閥143a及第二排水閥145a、145b及145c藉由操作者的手動操作被開啟時可能發生的各種錯誤，例如製程時間錯誤及閥錯誤操作。

在一些實例性實施例中，排出純化器140內部的材料的操作S120可被實行達在約25分鐘至約35分鐘的範圍內選擇的特定時間段。舉例而言，在第一排水閥143a及第二排水閥145a、145b及145c被開啟的情況下，排出純化器140內部的材料的操作S120可被實行達約30分鐘。

在實行操作S120之後，可實行對填充於純化器140中的離子交換樹脂進行替換的操作S130。在對填充於純化器140中的離子交換樹脂進行替換的操作S130之前，可再次關閉被開啟的第一排水閥143a及第二排水閥145a、145b及145c。

在實行操作S130之後，可實行對經替換的離子交換樹脂進行清潔的操作S140。對經替換的離子交換樹脂進行清潔的操作S140可包括利用水對純化器140進行填充的操作、實行第一清潔製程的操作、以及實行第二清潔製程的操作。

可藉由開啟位於流入閥141a上游的子排水閥143c及143d、第一排水閥143a、以及流出閥141b來實行利用水對純化器140進行填充的操作。可開啟第一排水閥143a以及子排水閥143c及143d，且因此，純化器140內部的空氣可被排放，並且可開啟流入閥141a以利用水對純化器140進行填充。

在一些實例性實施例中，流入閥141a可部分地開啟。舉例而言，假定完全開啟狀態是100%開啟狀態，則流入閥141a可被開啟至在約10%至約15%的範圍內選擇的值。在一些實例性實施例中，流入閥141a可被逐漸開啟。舉例而言，流入閥141a每經過約1分鐘的時間被開啟約5%，並且可僅開啟自約10%至約15%的範圍中選擇的值。

在一些實例性實施例中，利用水對純化器140進行填充的操作可被實行達約30分鐘至約40分鐘，但並非僅限於此。

在實行利用水對純化器140進行填充的操作之後，可關閉第一排水閥143a、子排水閥143c及143d、以及流入閥141a。可逐漸關閉流入閥141a。舉例而言，流入閥141a每經過約1分鐘的時間可被關閉約5%。

實行第一清潔製程的操作可在利用水對純化器140進行填充的操作之後實行。可藉由開啟流入閥141a、第一排水閥143a、位於流出閥141b上游的子排水閥143c及143d、上游第二排水閥145a、以及第一排放閥149a來實行所述實行第一清潔製程的操作。可藉由開啟第一排水閥143a來排放純化器140內部的空氣，可藉由開啟子排水閥143c及143d來將用於對離子交換樹脂進行清潔的第一清潔水的一部分排放至第一排出口（圖中未示出），可藉由開啟第一流入閥141a來將第一清潔水供應至純化器140，並且可藉由開啟第一排放閥149a來將用於對離子交換樹脂進行清潔的第一清潔水的另一部分排放至第一水箱191。

在一些實例性實施例中，流入閥141a可僅被部分地開啟。舉例而言，假定完全開啟狀態是100%開啟狀態，則流入閥141a可僅開啟自約20%至約25%的範圍中選擇的值。在一些實例性實施例中，流入閥141a可被逐漸地開啟。舉例而言，流入閥141a可每經過約1分鐘的時間被開啟約10%，並且可僅開啟自約20%至約25%的範圍中選擇的值。

在一些實例性實施例中，實行第一清潔製程的操作可被實行達約5分鐘至約10分鐘，但並非僅限於此。

在一些實例性實施例中，第一排水閥143a可僅在實行第一清潔製程的操作的一部分中被開啟。舉例而言，當第一清潔製程被實行達約10分鐘時，第一排水閥143a可被開啟達約2分鐘並被關閉達約8分鐘。

在開啟的上游第二排水閥145a與關閉的中游第二排水閥145b之間，可量測用於對離子交換樹脂進行清潔的第一清潔水中所包含的總有機碳（total organic carbon，TOC）的量。當所量測的TOC的量下降至特定水準以下時，可實行第二清潔製程。

實行第二清潔製程的操作類似於實行第一清潔製程的操作，且因此以下將主要闡述所述操作之間的差異。

當在實行第一清潔製程的操作中被開啟的流入閥141a、第一排水閥143a、位於流出閥141b上游的子排水閥143c及143d、以及上游第二排水閥145a保持開啟、第一排放閥149a被關閉並且第二排放閥149b被開啟時，可實行所述實行第二清潔製程的操作。

在一些實例性實施例中，實行第二清潔製程的操作可被實行達約5分鐘，但並非僅限於此。

在第二清潔製程中，可將經由流入閥141a被供應至純化器140以對離子交換樹脂進行清潔的第二清潔水排放至第二水箱193。由於第二清潔製程是在用於對離子交換樹脂進行清潔的第一清潔水中所包含的TOC的量低於特定水準時實行，因此用於對離子交換樹脂進行清潔的第二清潔水包含較第一清潔水的TOC量少的TOC量。因此，用於對離子交換樹脂進行清潔的第二清潔水可被排放至第二水箱193，藉由單獨的回收設備進行處理並被回收利用。

在開啟的上游第二排水閥145a與關閉的中游第二排水閥145b之間，可量測用於對離子交換樹脂進行清潔的第二清潔水中所包含的TOC的量及溶解氧的量。當所量測的TOC的量及溶解氧的量下降至特定水準以下時，操作S140可結束，並且可實行為純化器140的操作做準備的操作S150。藉由此量測操作，可確保藉由經替換的離子交換樹脂進行處理的UPW的品質。

為純化器140的操作做準備的操作S150可包括依序實行的第一準備操作、第二準備操作及第三準備操作。

在一些實例性實施例中，為純化器140的操作做準備的操作S150可被實行達在約5分鐘至約10分鐘的範圍內選擇的特定時間段，但並非僅限於此。

在第一準備操作中，首先，可依序關閉在操作S140中被開啟的流入閥141a、第一排水閥143a、以及位於流出閥141b上游的子排水閥143c及143d，並且可開啟位於流出閥141b下游的子排水閥143b。在一些實例性實施例中，流入閥141a可被逐漸關閉。舉例而言，流入閥141a可每經過約一分鐘的時間被關閉約10%。接下來，可關閉上游第二排水閥145a，並且可依序關閉第二排放閥149b。此後，在第一準備操作中，水可經由流出管線180b回流且然後流入。此時，由於流出閥141b被完全關閉，因此回流的水不在位於流出閥141b上游的第二子排水管線183a及第三子排水管線187a中流動，而僅在位於流出閥141b下游的第一子排水管線182a中流動。因此，第一子排水管線182a可藉由回流的水得以清潔。此後，可實行第二準備操作。

在第二準備操作中，可開啟流入閥141a、第一排水閥143a、以及位於流出閥141b上游的子排水閥143c及143d。在一些實例性實施例中，流入閥141a可被逐漸開啟。舉例而言，流入閥141a可每經過約1分鐘的時間被開啟約10%。藉由第二準備操作，純化器140內尚未經由第一排水管線181a被排放的空氣可被排放至第一排出口，並且尚未自與流出閥141b的上游對應的流出管線180b排放的材料（例如，空氣及水）可經由第二子排水管線183a及第三子排水管線187a而被排放至第一排出口。

此後，在第三準備操作中，可關閉被開啟的第一排水閥143a及子排水閥143b、143c及143d。在第三準備操作之後，純化器140可再次運作，且因此穿過純化器140的待處理的水可藉由純化器140內部的離子交換樹脂得以處理。

儘管已經參照本發明概念的實例性實施例具體示出並闡述了本發明概念，但應理解，在不背離以下申請專利範圍的精神及範圍的情況下，可在形式及細節上作出各種改變。

110:水箱 120:熱交換器/後續裝置 130:紫外線滅菌器/後續裝置 140:純化器/後續裝置 140a:第一純化器 140b:第二純化器 141a:流入閥/閥 141b:流出閥/閥 143a:第一排水閥/閥 143b:第一子排水閥/閥/子排水閥 143c:第二子排水閥/閥/子排水閥 143d:第三子排水閥/子排水閥 145a:上游第二排水閥/閥 145b:中游第二排水閥/閥 145c:第二排水閥/閥 147:連接閥/閥 149a:第一排放閥/閥 149b:第二排放閥/閥 150:脫氣器/後續裝置 160:過濾膜/後續裝置 180:供應管線 180a:流入管線/管線 180b:流出管線/管線 181a:第一排水管線/管線 182a:第一子排水管線/管線 183a:第二子排水管線/管線 184a:第二排水管線/管線 184aa:第三排水管線/管線 185a:第一排放管線/管線 185aa:第二排放管線/管線 186a:連接管線/管線 187a:第三子排水管線 191:第一水箱/水箱 193:第二水箱/水箱 S110、S120、S130、S140、S150:操作 W:待處理的水

藉由結合附圖來閱讀以下詳細說明，將更清楚地理解本發明概念的實例性實施例，在附圖中： 圖1是示意性地示出根據實例性實施例的超純水（UPW）生產設備的方塊圖。 圖2是示出根據實例性實施例的UPW生產設備的一部分的方塊圖。 圖3是示出根據實例性實施例的UPW生產設備的一部分的方塊圖。 圖4是示出根據實例性實施例的替換離子交換樹脂的方法的流程圖。

140:純化器/後續裝置

141a:流入閥/閥

141b:流出閥/閥

143a:第一排水閥/閥

143b:第一子排水閥/閥/子排水閥

143c:第二子排水閥/閥/子排水閥

145a:上游第二排水閥/閥

145b:中游第二排水閥/閥

145c:第二排水閥/閥

147:連接閥/閥

149a:第一排放閥/閥

149b:第二排放閥/閥

180a:流入管線/管線

180b:流出管線/管線

181a:第一排水管線/管線

182a:第一子排水管線/管線

183a:第二子排水管線/管線

184a:第二排水管線/管線

184aa:第三排水管線/管線

185a:第一排放管線/管線

185aa:第二排放管線/管線

186a:連接管線/管線

191:第一水箱/水箱

193:第二水箱/水箱

Claims (10)

1. 一種超純水（UPW）生產設備，包括： 純化器，填充有離子交換樹脂； 流入管線，被配置成使得待處理的水能夠流入所述純化器； 流入閥，連接至所述流入管線並位於所述純化器的上游； 流出管線，被配置成使得待處理的水能夠自所述純化器流出； 流出閥，連接至所述流出管線並位於所述純化器的下游； 第一排水管線，連接至所述純化器； 第一排水閥，連接至所述第一排水管線並位於所述純化器的下游； 第二排水管線，自所述流出管線進行分支； 第二排水閥，連接至所述第二排水管線； 排放管線，自所述第二排水管線進行分支； 排放閥，連接至所述排放管線， 其中所述流入閥、所述流出閥、所述第一排水閥、所述第二排水閥及所述排放閥是自動閥。
2. 如請求項1所述的超純水生產設備，更包括：自所述流出管線分支出的子排水管線、以及連接至所述子排水管線的子排水閥。
3. 如請求項2所述的超純水生產設備，其中所述子排水閥是自動閥。
4. 如請求項2所述的超純水生產設備，其中所述子排水管線包括自所述流出閥的上游分支出的第一子排水管線、連接至所述第一子排水管線的第一子排水閥、自所述流出閥的下游分支出的第二子排水管線、以及連接至所述第二子排水管線的第二子排水閥，其中所述第一子排水閥及所述第二子排水閥是自動閥。
5. 如請求項4所述的超純水生產設備，其中所述子排水管線更包括自所述流出閥的上游分支出的第三子排水管線、以及連接至所述第三子排水管線的第三子排水閥，其中所述第三子排水閥是自動閥。
6. 一種超純水（UPW）生產設備，包括： 純化器，填充有離子交換樹脂； 流入管線，被配置成使得待處理的水能夠流入所述純化器； 流入閥，連接至所述流入管線並位於所述純化器的上游； 流出管線，被配置成使得所述待處理的水能夠自所述純化器流出； 流出閥，連接至所述流出管線並位於所述純化器的下游； 連接管線，被配置成連接所述流入管線與所述流出管線； 連接閥，連接至所述連接管線； 第一排水管線，連接至所述純化器，並且處於較所述流入管線的垂直水準高的垂直水準處； 第一排水閥，連接至所述第一排水管線並位於所述純化器的下游； 多個子排水管線，自所述流出管線進行分支並連接至所述第一排水管線； 多個子排水閥，分別連接至所述多個子排水管線； 第二排水管線，自所述流出管線進行分支； 多個第二排水閥，連接至所述第二排水管線； 第三排水管線，自所述第二排水管線進行分支，並且處於較所述第二排水管線的垂直水準高的垂直水準處； 第一排放管線及第二排放管線，所述第一排放管線自所述第二排水管線進行分支並連接至所述第三排水管線，所述第二排放管線自所述第一排放管線進行分支；以及 第一排放閥及第二排放閥，分別連接至所述第一排放管線及所述第二排放管線， 其中所述流入閥、所述流出閥、所述第一排水閥、所述多個子排水閥、所述多個第二排水閥、所述第一排放閥及所述第二排放閥是自動閥，並且所述連接閥是手動閥。
7. 一種替換離子交換樹脂的方法，所述方法包括： 將閥門關閉，以準備對填充於純化器中的所述離子交換樹脂進行替換； 排出所述純化器內的材料； 替換所述離子交換樹脂； 對經替換的所述離子交換樹脂進行清潔；以及 為所述純化器的操作做準備， 其中對經替換的所述離子交換樹脂進行清潔包括：利用水對所述純化器進行填充，實行對經替換的所述離子交換樹脂進行清潔的第一清潔製程，並實行對所述離子交換樹脂進行清潔的第二清潔製程，且 其中藉由自動閥的操作來實行所述排出、所述清潔及所述準備。
8. 如請求項7所述的方法，其中所述排出被實行達在約25分鐘至約35分鐘的範圍內選擇的時間段。
9. 如請求項7所述的方法，其中所述第一清潔製程被實行達在約5分鐘至約10分鐘的範圍內選擇的時間段。
10. 如請求項7所述的方法，其中為所述純化器的所述操作做準備包括第一準備操作、第二準備操作及第三準備操作，並且被實行達在約5分鐘至約10分鐘的範圍內選擇的時間段。

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