水路系统与水路系统的控制方法 【技术领域】
本发明是有关于一种水路系统与水路系统的控制方法，且特别是有关于一种具有节能效果的水路系统与较为简化的水路系统的控制方法。
背景技术
近年来，由于半导体技术不断地蓬勃发展，使得科技类产品得以大步跃进。而在人们追求产品具有轻薄短小等优点的需求之下，各类产品的元件亦趋于小型化。如此一来，在半导体类产品中，便必须增加微小元件积集度，却使得晶圆表面的微小缺陷(minute defects)和微量杂质(trace impurities)容易对晶圆的性质造成严重影响。晶圆表面的微小缺陷和微量杂质不但会劣化元件的特性和可靠度，更会降低晶圆的良率。因此，在半导体制程中，用以清洗晶圆以移除附着于晶圆表面上无用物质的洗净制程便相当重要。
超洁净技术(ultraclean technology)是一种利用超纯水以洗净晶圆的技术。若使用原水(raw water)对晶圆进行洗净的步骤，虽然原水已经是纯水，但是仍可能含有微量的杂质，因此使用于晶圆洗净步骤的水，需先将原水再精炼成超纯水，并藉由泵的动力，使超纯水在水路系统中持续地循环，以改善并确保超纯水在系统用水端(point of use，POU)的品质。
图1为公知一种水路系统的示意图。请参照图1，公知的水路系统100具有一储存槽110、一主泵120、多条管路130、水处理单元140以及一系统用水端150。在水路系统100中，储存槽110中存有未经过处理的原水W，由主泵120将原水W送入水处理单元140。水处理单元140将原水W处理成为制程用水后，将制程用水送入系统用水端150。此外，在水处理单元140之间可增设一个加压泵122，使原水W具有足够的压力在管路130中流动。系统用水端150将剩余的制程用水经过一回流管路132流入储存槽110。
回流管路132中的制程用水具有压力，需要在回流管路132中设置减压阀160以释放压力，并且还须设置一控制模组162去控制减压阀160。由于控制模组162可能因为损坏或是误操作而无法正常运作，在回流管路132中还设置一机械式泄压阀164，当回流管路132中的压力达到减压标准而减压阀160无法启动时，可透过机械式泄压阀164释放压力。
在回流管路132中被减压阀160释放掉的压力是一种能量的损失，使得主泵120必需消耗大量的电力来维持水路系统100中的压力，使用电量增加。且在回流管路132中减压阀160会造成噪音以及管路震动。在回流管路132中增设减压阀160、控制模组162以及机械式泄压阀164，会使水路系统100的建造成本大幅提高，而且维修成本增加。
【发明内容】
本发明提供一种水路系统与水路系统的控制方式，具有节能的效果。
本发明提出一种水路系统，包括一储存槽、至少一水处理单元、一主泵与多条管路。储存槽内存有缓冲用的原水。主泵从储存槽中汲取原水，送至水处理单元，并且主泵可调节输出流量与出口压力。这些水处理单元用以处理原水，并将处理完成的制程用水送至系统用水端。这些管路连接主泵、这些水处理单元、系统用水端以及储存槽，其中这些管路包括一回流管路，回流管路由系统用水端连接至主泵与这些水处理单元之间。
在本发明的一实施例中，制程用水为超纯水。
在本发明的一实施例中，水路系统更包括至少一加压泵。加压泵配置于这些水处理单元之间，或是这些水处理单元与系统用水端之间。加压泵用以加压制程用水，使制程用水具有足够的压力进入系统用水端。
在本发明的一实施例中，水路系统更包括一逆止阀，设置于回流管路中，用以防止管路中的原水流入回流管路中。
在本发明的一实施例中，水路系统更包括一控制模组。控制模组具有一传感器，用以量测主泵的出口压力。控制模组根据传感器的量测结果控制主泵，使主泵配合回流管路中的压力调节出口压力。
本发明提出一种水路系统的控制方法，包括以下步骤。首先，将一储存槽中缓冲用的原水利用一主泵经由一主管路送入至少一水处理单元。这些水处理单元将处理完成的制程用水送入一系统用水端供给系统使用。剩余的制程用水从系统用水端流出后，经由一回流管路回流至主管路中，其中回流管路由系统用水端连接至主泵与这些水处理单元之间。
在本发明的一实施例中，上述的水路系统的控制方法更包括配置一加压泵于这些水处理单元之间，或是这些水处理单元与系统用水端之间。加压泵用以加压制程用水，使制程用水具有足够的压力进入系统用水端。
在本发明的一实施例中，上述的水路系统的控制方法更包括设置一逆止阀于回流管路中，用以防止管路中的原水流入回流管路中。
在本发明的一实施例中，上述的水路系统的控制方法，更包括以下步骤。利用一传感器量测主泵的出口压力，再将量测结果回传给一控制模组。控制模组根据传感器的量测结果控制主泵，使主泵配合回流管路中的压力调节出口压力。
基于上述，本发明的水路系统中，回流管路连接于主泵与水处理单元之间可使剩余的制程用水直接流入水处理单元，可减少主泵的负载，达到节能的功效。此外，本发明的水路系统不须设置减压阀，可简化控制流程，减少错误操作地机会并降低系统的建造成本。本发明的水路系统的控制方法可使水路系统保持稳定运作，让回流管路中的制程用水能顺利的流向水处理单元。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图简要说明
图1是公知一种水路系统的示意图。
图2是依照本发明的一实施例的水路系统的示意图。
主要组件符号说明
100、200：水路系统
110、210：储存槽
120、220：主泵
122、222：加压泵
130、230：管路
132：回流管路
232：主管路
234：回流管路
236：逆止阀
140、240：水处理单元
150、250：系统用水端
160：减压阀
162：控制模组
164：机械式泄压阀
260：控制模组
262：传感器
W：原水
【具体实施方式】
图2为本发明的一实施例的水路系统的示意图。请参照图2，本实施例中的水路系统200可用于超纯水系统、冷却水系统或是需要高压喷射流体的清洗系统，水路系统200包含一储存槽210、一主泵220、多条管路230、水处理单元240与系统用水端250。
在水路系统200中，储存槽210中存有缓冲用的原水W，由主泵220将储存槽210中的原水W送入水处理单元240。水处理单元240包括紫外光杀菌装置(ultraviolet sterilizer)、冷却装置、精练型树脂单元、超过滤单元(ultrafiltration，UF)。原水W进入水处理单元240后，会经过过滤杂质、移除微粒子、杀菌以及提升水质等处理步骤，使原水W经过处理后成为制程用水，供给系统用水端250使用。
在储存槽210、主泵220、水处理单元240与系统用水端250之间均有管路230连接。管路230包括一主管路232与一回流管路234。主管路232连结于主泵220与水处理单元240之间，主泵220送出的原水W经由主管路232进入水处理单元240。回流管路234连接于系统用水端250与主管路232之间，使系统用水端250回流的制程用水能够流入水处理单元240。
在本实施例中，水路系统200还包括一逆止阀236，设置在回流管路234中。逆止阀236仅允许从系统用水端250往主管路232的方向的流动，用以防止主管路232中的原水W流入回流管路234中。
在本实施例中，水路系统200还包括一加压泵222，配置于两个水处理单元240之间。当原水W经过水处理单元240处理后压力会下降，可在管路230中设置加压泵222加压，使经过前段处理的原水W具有足够的压力流入另一水处理单元240。此外，在水处理单元240与系统用水端250之间也可设置加压泵(未绘示)，用以对处理完成的制程用水进行加压，使制程用水具有足够的压力进入系统用水端250。
在本实施例中，水路系统200还包括一具有传感器262的控制模组260。传感器262可量测主泵220的出口压力，当回流管路234中的压力小于主泵220的出口压力时，控制模组260将会调降主泵220的出口压力，让回流管路234中的制程用水能流入主管路232中，与主泵220输出的原水W一起进入水处理单元240。
在本实施例中，回流管路234中的压力大于主泵220的出口压力时，回流管路234中的制程用水可直接流入主管路232中，因此在回流管路234中不须设置减压阀，使制程用水直接流入水处理单元240。当系统用水端250与水处理单元240具有高度差时，回流管路234中的压力除了从系统用水端250流出时的水压之外，还加上高度差造成的静压差，使得回流管路234中的压力相当大。利用回流管路234中的压力使制程用水流入水处理单元240，可降低水路系统200对电力的依赖度，减少主泵220的耗电量。且当主泵220停止运作时，水路系统200还可依靠回流管路234中的压力维持一段时间的循环。在回流管路234中不设置减压阀，可降低回流管路234发出的噪音与震动，并且可使水路系统200更简化，以节省水路系统200的建造成本，以及降低水路系统200的复杂度，减少操作错误的机会。
此外，传感器262还可量测主管路232中的流量，控制模组260可根据传感器262的量测结果控制主泵220的输出流量。当回流管路234中的流量较大时，可调降主泵220的输出流量，藉此减少主泵220的负载，达到节能的功效。在本实施例中，主泵220须具备调整输出流量与出口压力的功能，例如变频泵即可符合此需求。
综上所述，本发明的水路系统中，回流管路进入主泵与水处理单元之间的设计，使回流管路中的制程用水直接流入水处理单元，可减少主泵的负载，达到节能的功效。本发明不需要在回流管路上设置减压阀，可减少回流管路发出的震动与噪音，还可免除减压阀的控制模组与机械式泄压阀，达到简化水路系统的目的。此外，本发明除了可减少水路系统操作错误的机会之外，还能够提高系统的稳定性，并且大幅降低水路系统的建造成本。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许之更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。