Водоподготовка для микроэлектроники
Системы очистки воды для микроэлектроники комплектуются с учетом требований соответствующих международных стандартов и состава исходной водопроводной воды. В Стандарте D5127-90 на воду для электроники Американского общества измерений и материалов (ASTM)предусмотрено четыре типа воды, в зависимости от размера полупроводниковых микроэлементов, в производстве которых она используется:
- тип Е-1- ультрачистая вода для элементов размером менее 1 мкм,
- тип Е-2 - для элементов размером от 1 до 5 мкм,
- тип Е-3 - для элементов размером более 5 мкм,
- тип Е-4 -для производства электронных плат общего назначения, где возможно промежуточное хранение подготовленной воды в атмосферных емкостях.
|
Тип воды |
Е-1 |
Е-2 |
Е-3 |
Е-4 |
|
Сопротивление, МОм-см |
18 (95% времени), не менее 17 |
17,5 (90% времени), не менее 16 |
12 |
0,5 |
|
SiO2, мг/л, не более |
5 |
10 |
50 |
1000 |
|
Частиц на мл |
1 |
3 |
10 |
100 |
|
Максимальный размер частиц, мкм |
1 |
3 |
10 |
100 |
|
Репродуктивная микрофлора, не более |
1 /1000 мл |
10/1000 мл |
10/мл |
100/мл |
|
Общий органический углерод, мкг/л, не более |
25 |
50 |
300 |
1000 |
|
Пирогены, ед. эн./мл |
0,03 |
0,25 |
Не нормир. |
Не нормир. |
|
Медь, мкг/л, не более |
1 |
1 |
2 |
500 |
|
Хлориды, мкг/л, не более |
1 |
1 |
10 |
1000 |
|
Никель, мг/л, не более |
0,1 |
1 |
2 |
500 |
|
Нитраты, мг/л, не более |
1 |
1 |
5 |
500 |
|
Фосфаты, мг/л, не более |
1 |
1 |
5 |
500 |
|
Калий, мкг/л, не более |
2 |
2 |
5 |
500 |
|
Натрий, мкг/л, не более |
0,5 |
1 |
5 |
1000 |
|
Сульфаты, мг/л, не более |
1 |
1 |
5 |
500 |
|
Цинк, мкг/л, не более |
0,5 |
1 |
5 |
500 |
Оборудование в системах водоподготовки для микроэлектроники можно условно разделить на три группы:
- станция предочистки,
- основной блок,
- финишная полировка.
Между второй и третьей группами в некоторых системах устанавливается станция хранения и распределения подготовленной воды.
В самом общем случае станция предочистки состоит из фильтра, задерживающего механические примеси, марки Сапфир П с кварцевым песком и гравием, фильтра с активированным углем Сапфир А для удаления активного хлора, органических комплексов, снижения коллоидного индекса, цветности. Мешочный микрофильтрационный аппарат марки Ключ ТМ с отсечкой 5…10 мкм – финишный фильтр станции.
В зависимости от состава исходной воды сочетание обратного осмоса и ионообмена на Н-ОН ионитах может быть оптимальным для комплектации основного блока получения ультрачистой воды в станциях водоподготовки малой производительности. Здесь используются одноступенчатые обратноосмотические установки серии Ключ-М или двухступенчатые по пермеату установки серии УВИ-0,15 и ионообменные аппараты с регенерацией ионообменных смол или без серии Сапфир У(H)А, Сапфир У(OH)А или Сапфир У(H), Сапфир У(OH), соответственно. В случае использования двухступенчатого обратного осмоса ионообменные фильтры могут устанавливаться между ступенями. Если потребность в ультрачистой воде 1000 л в сутки и более, экономически целесообразно использовать вместо ионообменных засыпных фильтров установки электродеионизации ЭДИ-100,…,ЭДИ-5000, производительностью от 100 до 5000 л/час, соответственно.
На каждой стадии очистки проточные приборы-кондуктометры регистрируют состав воды и управляют переходными процессами.
Для хранения очищенной воды перед финишной полировкой применяются закрытые герметичные емкости, из которых вода передавливается пневматически, или атмосферные емкости с дыхательным 0,2 мкм фильтром и циркуляционной петлей с ультрафиолетовым стерилизатором.
Для получения воды типов Е1, Е2, Е3 (См. таблицу) обязательно присутствует стадия финишной полировки, где применяются ионообменные фильтры со смешанной Н-ОН смолой серии Сапфир УКА и стерилизующие микрофильтрационные или апирогенные ультрафильтры серии Ключ ТС.
