ASTM D5127-13 Стандарден водич за ултрачиста вода за употреба во електронската и полупроводничката индустрија

Стандардот „ASTM D5127-13 Стандарден водич за ултрачиста вода што се користи во електронската и полупроводничката индустрија“ објавен од Американското друштво за тестирање и материјали (ASTM) ги опишува препораките за квалитетот на водата поврзан со производството во електронската и полупроводничката индустрија.

Овој стандард вклучува седум класификации на вода, вклучувајќи вода за ширини на линии до 0,032 микрони. Во сите случаи, препораките се за вода на местото на дистрибуција.

Водата се користи за миење и плакнење на полупроводничките компоненти за време на производството. Водата се користи и за процеси на чистење и јоргање, генерирање пареа за оксидација на силиконски површини, подготовка на фотомаски и таложење на луминисцентни материјали. Други примени се развојот и производството на уреди во цврста состојба, уреди со тенок филм, комуникациски ласери, диоди што емитуваат светлина, фотодетектори, печатени кола, мемориски уреди, уреди со вакуумски цевки или електролитски уреди.

Корисниците на кои им се потребни квалитети на вода различни од оние опишани овде треба да се повикаат на други стандарди за вода, како што се ASTM D1193-06 Стандардна спецификација за вода од реагенси и ASTM D5196-06 Стандарден водич за вода од биоапликациски квалитет.

За целите на овој стандард, покрај термините и дефинициите дадени во стандардот „ASTM D1129-13 Стандардна терминологија за вода“, се применуваат следните дефиниции:

• Вкупниот број на бактерии е вкупниот број на култивирани микроорганизми присутни во наведениот примерок, определен во согласност со стандардните методи за тестирање ASTM F1094, со исклучок на облигатни анаеробни организми.
• Вкупниот органски јаглерод (TOC) се однесува на јаглеродот мерен откако одговорот на неорганскиот јаглерод е елиминиран со еден од пропишаните методи за тестирање на ASTM.

Овој стандард го препорачува потребниот квалитет на водата за електронската и микроелектронската индустрија. Потребна е вода со висока чистота за да се спречи контаминација на производите за време на производството, бидејќи контаминацијата е неприфатлива и може да доведе до ниска ефикасност на електронските уреди. Опсегот на чистота на водата е дефиниран во согласност со процесот на производство. Типовите на ултрачиста вода се дефинираат според ширината на линијата на уредот. Во сите случаи, препораките за квалитетот на водата важат на местото на дистрибуција. Границите на контаминација зависат од моменталните спецификации за контаминација и достапните аналитички методи (изведени во соодветна чиста лабораторија или со онлајн инструментација). Онлајн и офлајн методите се користат во согласност со тековните индустриски практики. Може да биде потребна концентрација на примерокот за мерење на загадувачите на нивоата наведени во табелата со наслов „Потреби за вода на местото на дистрибуција во индустриите за електроника и полупроводници“ дадена во стандардот.

Овој стандард опишува седум вида вода за електронски производи. Во сите случаи, препораките за квалитетот на водата важат на местото на дистрибуција. Класификацијата е како што следува:

• Тип E-1: Оваа вода е класифицирана како микроелектронска вода за употреба во производство на уреди со ширина на линиите помеѓу 0,5 и 1,0 µm.
• Тип E-1.1: Оваа вода е класифицирана како микроелектронска вода за употреба во производство на уреди со ширина на линиите помеѓу 0,25 и 0,35 µm.
• Тип E-1.2: Оваа вода е класифицирана како микроелектронска вода за употреба во производство на уреди со ширина на линиите помеѓу 0,09 и 0,18 µm.
• Тип E-1.3: Оваа вода е класифицирана како микроелектронска вода за употреба во производство на уреди со ширина на линиите помеѓу 0,065 и 0,032 µm. Овој тип е вода со врвна практична чистота, произведена во големи количини и е дизајнирана за најкритичните микроелектронски употреби.
• Тип E-2: Оваа вода е класифицирана како микроелектронска вода за употреба во производство на уреди со димензии помеѓу 1 и 5 µm.
• Тип E-3: Оваа класа на вода е класифицирана како макроелектронска вода што се користи во производството на уреди со димензии поголеми од 5 µm. Оваа сорта може да се користи за производство на поголеми компоненти и некои помали компоненти кои не се засегнати од траги од нечистотии.
• Тип E-4: Оваа класа може да се класифицира како вода што се користи при подготовка на раствори за обложување и други апликации каде што употребената вода може да биде со понизок квалитет.

Компонентите на водоводниот систем што се користат за производство на вода од електронски квалитет треба да се групираат во пет општи процесни делови за да се поедностави организацијата на системските компоненти. Овие операции се како што следува:

• Предтретман: Третманите во оваа група вклучуваат додавање на различни видови коагуланти, флокуланти, бистречи, резервоари за седиментација и системи за филтрирање на честички (вклучувајќи песочни филтри, филтерски елементи за еднократна употреба, ултрафилтрациони мембрани и други системи за отстранување на честички). Адсорбентните или стапичките слоеви може да вклучуваат зелен песок, активен јаглен и разни синтетички материјали специфични за одредени органски и неоргански нечистотии.
• Десалинизација: Овој процес е фундаментален за производство на сите видови ултрачиста вода и може да вклучува јонска размена, обратна осмоза, електродијализа, континуирана јонизација со електроди или повеќекратни процеси од сите горенаведени. Големината на системот го одредува изборот на комбинација од процеси на десалинизација. Треба да се земат предвид различни конфигурации на различни процеси, вклучувајќи деминерализација со два слоја и деминерализација со мешан слој, повеќестепена обратна осмоза со користење на различни типови мембрани, јонизација на електроди и електродијализа.
• Системи за отстранување на органски и биолошки материи: Отстранувањето на биолошките и органските загадувачи е важен додаток на секој систем што се користи за подготовка на ултрачиста вода. Растворените органски соединенија, покрај тоа што се присутни во оригиналната вода, може да се акумулираат во системот за време на обработката. Методите за минимизирање на биозагадувањето вклучуваат додавање на водород пероксид и озон. За да се добие максимален ефект од зрачењето, мора да се земат предвид варијабли како што се протокот на вода и заматеноста, како и степенот на одредени загадувачи како што се железо, хумус и флувична киселина. Вкупниот органски јаглерод се намалува како што се уништуваат органските материи.
• Отстранување на честички: Отстранувањето на честички во производството на ултрачиста вода е различно од претходната обработка, која отстранува големи суспендирани материи. Сите видови честички (биолошки, органски или неоргански) значително влијаат врз производството на електронски компоненти. Процесите што се користат за отстранување на честички генерално се состојат од употреба на рамна, цилиндрична или наборена микропорозна мембранска структура.
• Систем за складирање и дистрибуција: Складирањето на вода од електронски квалитет за време на производството е клучно бидејќи нечистотиите се додаваат во водата пропорционално на растворливоста на нечистотиите, контактната површина и времето на контакт помеѓу водата, воздухот, материјалите за складирање или нивни комбинации. Бидејќи е важно да се минимизира контактот на водата со садот за складирање, треба да се минимизира и волуменот на складирање. Треба да се користи азот со висока чистота за да се покрие атмосферата над складираната вода.

Нашата организација, која со години се обидува да ги поддржи бизнисите од секој сектор со широк спектар на студии за тестирање, мерење, анализа и евалуација што ги спроведува, има силен персонал кој внимателно ги следи случувањата во светот во областа на науката и технологијата и постојано се подобрува. Во овој контекст, услугите за тестирање се обезбедуваат и за бизнисите во согласност со стандардот „ASTM D5127-13 Стандарден водич за ултрачиста вода што се користи во електронската и полупроводничката индустрија“.