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TSMC/ Facility Published

研究方法

3.1 純水大量洗淨最佳化參數 機台端大量用水大戶機型主要為 FC-3X00、SU-3X00、
CMP機型，其中 FC-3X00、SU-3X00等機型於裝機階段
依流體力學中的能量守恆方程式 Bernoulli�s Flush 時單台最大瞬時用水量可達 30CMH 以上，如
principle(Daniel Bernoulli, 1738)， 流 體 在 一 個 穩 何在機台驗機 Flush 時同時確保廠務端的供應量、供
定的水流，沿著直線流向的所有點上，各種形式的流 應品質以及不延誤機台裝機、驗機、Release 及生產
體機械能總和必定相同，在考量能量損失的情況下其 時程，是建廠階段重要的課題。
方程式表示如下 :
以 FC-3X00 機型為例，此機型機台於 F18P6 主要裝
2 2
P1/γ1 + V1 /2g + Z1 = P2/γ2 + V2 /2g + Z2 + hL(M) + hL(m) 設於 Loop2-1 與 Loop4-1，該 Loop 廠務端純水系統
設計用量皆為 163CMH，以 FC-3X00 機型 Flush 瞬
2
其中，P/γ = 壓力水頭(M)；V /2g = 速度水頭(M)；Z
時用水量 30CMH 推估，同一 Loop 最多僅可供應 5
= 重力水頭(M)；hL(M) = 摩擦損失(公尺)；hL(m) =
台同機型機台進行 Flush，單一 Bay 位因受限於管徑
摩擦損失(公尺)。
(FWR-A、FFB-B 等 Bay 位最大管徑 6 吋 )，相同 Bay
最多僅可供應 3 台同機型機台進行 Flush；另因設備
流體力學質量守恆連續方程式：Q = A*V
端於 DP 盤後常裝設 Regulator 調壓閥以穩定 UPWS
3
2
其中，Q = 流量(m /s)；A = 流體截面積(m )；V = 流 供應壓力，此舉容易導致 Flush 時期因調壓閥設定壓
體平均流速(m/s)。 力過低，流速過小而使 Particle 殘留於新配置之管壁
及彎管處無法洗淨。
依據公共污水下水道管線設計手冊 ( 內政部營建署，
為避免建廠時發生上述問題而延誤機台開機及生產時
101.11)，滿管壓力管線流速設計須大於 0.6m/s 並
程，廠務與機台端合作訂定大量洗淨需求管理機制與
小於 3.0m/s，以避免雜物沉積以及管壁沖刷縮短
相關 SOP 與洗淨之 SPEC 如圖1 與表5。
使用年限，建議理想流速為 1.0~1.8m/s，考量新建
廠的管路 Flush 需求，設定管路流速須達 2m/s 以
上，才可達較佳的管路 Flush 效果並減少雜物沉積
表 5：廠務與設備訂定 UPW 純水洗淨管理機制
現象。機台端管路流經長度平均為 20 公尺，高架
地板下管路至機台最高點之兩點高程差為 2 公尺， 步驟 機台端 廠務端(Spec.)
PVDF 管路流體摩擦係數經驗值 0.233，機台超純水
確認廠務端系統負荷
機台Turn on後，
管徑為 2 吋 (0.051m)，管路出口為 DIR 管路壓力為 1 確認同一條Bay
開始洗淨前通知廠務端
2 不可超過2台
大氣壓力 (1atm=101,325 Pa=1.033kgf/cm )，超純
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水密度ρ =997(kg/m )，入出口管徑相同 A1=A2，故
會同廠務將UPWS供應 單顆Port點洗淨
依據連續方程式可得流速相同 V1=V2，重力加速度 2 Port全開，並將UPWR
流量15CMH
之Port限縮至1/8
2
g=9.81(m/s )，將上述假設皆代入能量守恆方程式中
可將入口壓 P1 表示 : 會同Hookup，
3 將DP盤後Regulator 確認Regulator壓力
大於3.5kg/cm 2
轉至全開不限壓
2
P1 = 997*9.81*2 + 0.233*(20/0.05)*(2 /19.62)*997*9.81 + 101,325
2
由上式可解得入口壓至少需大於 3.12kgf/cm ，考量
路徑上尚有管件會造成流場之次要損失，且依據連續
方程式在流速 2m/s 情況下 2 吋管徑可通過流量約為
2
15CMH，故本研究定義入口壓至少需大於 3.5kgf/cm ，
且 2 吋管徑下流量至少需大於 15CMH，可獲得較佳
之清洗效果。

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