close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY11521

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2009.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
B 08B 11/00
СПОСОБ ОЧИСТКИ ОТБОРНИКА ПРОБ
ДЕИОНИЗОВАННОЙ ВОДЫ, ВЫПОЛНЕННОГО
В ВИДЕ ГИБКОЙ ПОЛИВИНИЛХЛОРИДНОЙ ТРУБКИ
(21) Номер заявки: a 20070652
(22) 2007.05.30
(43) 2007.12.30
(71) Заявитель: Производственное республиканское унитарное предприятие "Завод полупроводниковых
приборов" (BY)
(72) Авторы: Емельянов Виктор Андреевич; Иванчиков Александр Эдуардович; Кисель Анатолий Михайлович; Медведева Анна Борисовна;
Плебанович Владимир Иванович
(BY)
BY 11521 C1 2009.02.28
BY (11) 11521
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Производственное
республиканское унитарное предприятие "Завод полупроводниковых приборов" (BY)
(56) SU 1389893 A1, 1988.
BY 6185 C1, 2004.
RU 2109244 C1, 1998.
SU 1382508 A1, 1988.
SU 1128094 A, 1984.
(57)
Способ очистки отборника проб деионизованной воды, выполненного в виде гибкой
поливинилхлоридной трубки, заключающийся в том, что прекращают подачу воды в отборник, снимают отборник с точки отбора воды, погружают один конец отборника в емкость с 10-30 % раствором перекиси водорода, подсоединяют второй конец отборника к
медицинскому шприцу, заполняют внутреннюю полость отборника указанным раствором
и сливают раствор с отборника с помощью шприца, устанавливают отборник в точку отбора воды, подают воду в отборник, причем количество циклов заполнение-слив не менее
пяти, а скорость слива раствора с отборника больше 0,5 м/с.
BY 11521 C1 2009.02.28
Изобретение относится к электронной технике и может быть использовано при изготовлении полупроводниковых приборов и интегральных микросхем (ИМС).
Технология производства ИМС с субмикронными размерами требует полного устранения всех возможных примесей из производственного процесса. Качество деионизованной воды, применяемой в этой технологии в непосредственном контакте с пластинами и
являющейся самой важной и наиболее используемой технологической жидкостью, должно постоянно поддерживаться на самом высоком уровне.
В ультрачистой деионизованной воде постоянно контролируется содержание следующих примесей: частиц, бактерий, неорганических ионов, органических веществ и растворенных газов. Эти примеси содержатся в таких малых концентрациях, что любое, даже
незначительное отклонение в функционировании систем водоподготовки может резко
увеличить их содержание.
Не менее важной задачей, чем получение деионизованной воды высокой степени чистоты, является задача сохранения достигнутого уровня качества деионизованной воды во
время транспортировки и в процессе использования.
В современных системах получения ультрачистой воды на конечный результат оказывают влияние много факторов. Среди этих факторов одним из основных является изменение качества исходной воды в процессе использования. Для поддержания высокого
качества деионизованной воды необходимо строго контролировать и отслеживать состояние возможных источников загрязнения воды. В связи с этим, очень важным направлением в системе подготовки воды для микроэлектроники является разработка способов
очистки, позволяющих исключать попадание загрязнений в деионизованную воду из различных узлов системы очистки и транспортировки.
В воде для производств ИМС строго лимитируется содержание микроорганизмов. Это
связано с тем, что клетки микроорганизмов подобны капсулам, внутри которых содержатся соли натрия, калия, кальция и других микроэлементов. Причем метод измерения удельного сопротивления не позволяет их определить, однако при разрушении микроорганизмов в процессе высокотемпературных операций освобождаются свободные катионы и
анионы, которые могут диффундировать в активные области и изменять параметры микросхем из-за деградации p-n переходов и появления поверхностных утечек. Допустимый
уровень качества воды по содержанию микроорганизмов для производства ИМС в зависимости от размера элементов и степени интеграции составляет от 1 шт./мл до
0,02 шт./мл. Поэтому появление любого, даже незначительного источника микробиологического загрязнения изменяет этот результат.
В настоящее время в технологии изготовления ИМС практически завершен переход от
локальных систем финишной очистки деионизованной воды, которые обеспечивали водой
одну технологическую установку, к централизованным системам, которые производят
окончательную очистку деионизованной воды для одного или нескольких цехов. Схема
централизованной финишной очистки деионизованной воды приведена на фигуре и включает в себя накопительный бак для воды, насос, как минимум две установки ультрафиолетовой стерилизации с бактерицидными лампами или установки подачи в систему
дозированных порций озона, фильтр смешанного действия (ФСД - смесь катионита и
анионита), фильтр грубой очистки (ФГО), фильтры тонкой очистки (ФТО), несколько потребителей воды, систему возврата неиспользованной воды в накопительный бак и несколько отборников проб. Обычно все конструктивные элементы систем финишной
очистки деионизованной воды изготовлены из поливинилидендифторида (ПВДФ), полипропилена и фторопласта, которые при наличии постоянного протока воды и встроенных
бактерицидных устройств позволяют поддерживать требуемый уровень качества воды по
микробиологическим загрязнениям в точках потребления без проведения дополнительных
химических очисток всей системы.
2
BY 11521 C1 2009.02.28
Особенного внимания в системе подготовки деионизованной воды требуют отборники
проб, так как их состояние может влиять как на качество деионизованной воды в системе
водоподготовки, так и на достоверность анализа. Чаще всего отбор проб для контроля качества деионизованной воды проводится в непосредственной близости от места потребления из пробоотборников с постоянным протоком со скоростью движения воды не менее
1,5 м/с, изготовленных из поливинилхлоридных (ПВХ) трубок, установленных после
фильтра тонкой очистки (ФТО). ПВХ трубки с внутренним диаметром 4-10 мм достаточно
гибкие и удобные для проведения качественного отбора проб деионизованной воды в стерильные промежуточные емкости. Однако внутренняя поверхность трубок из ПВХ пористая, что способствует оседанию на них бактерий и их росту [1]. По этой же причине
микроорганизмы трудно удаляются с внутренней поверхности трубки протоком воды.
При отборе пробы воды через загрязненный отборник можно получить недостоверный
результат о качестве воды в трубопроводе и в точках ее использования (промывочных
ваннах). Кроме того, микроорганизмы, развивающиеся на внутренней поверхности отборников проб, могут попадать в систему подачи деионизованной воды и ухудшать ее качество.
В связи с этим, настоящее техническое решение будет актуальным при освоении технологии производства изделий с субмикронными нормами, требующей глубокой очистки
и тщательного контроля качества деионизованной воды.
Задачей, решаемой данным изобретением, является разработка способа очистки отборника проб деионизованной воды, выполненного в виде гибкой поливинилхлоридной
трубки, позволяющего:
1) увеличить достоверность анализов контроля качества деионизованной воды по содержанию микроорганизмов;
2) улучшить качество воды по содержанию микроорганизмов.
Сущность изобретения заключается в том, что в отборник проб деионизованной воды,
выполненный в виде гибкой поливинилхлоридной трубки, прекращают подачу воды, снимают отборник с точки отбора воды, погружают один конец отборника в емкость с 1030 % раствором перекиси водорода, подсоединяют второй конец отборника к медицинскому шприцу, заполняют внутреннюю полость отборника указанным раствором и сливают раствор с отборника с помощью шприца, устанавливают отборник в точку отбора
воды, подают воду в отборник, причем количество циклов заполнение-слив не менее пяти,
а скорость слива раствора с отборника больше 0,5 м/с.
Способ обработки был реализован при отборе проб воды из отборников проб в системе финишной очистки воды, предназначенной для производства интегральных микросхем
с размерами элементов порядка 1 мкм. Количество микроорганизмов в деионизованной
воде для ИМС с размерами 1 мкм должно составлять не более 1 шт./мл. Пробы воды отбирались через пробоотборник, установленный в линии подачи воды через сутки после
проведения обработки, а также через пробоотборник, на котором не выполнялась обработка, и непосредственно из ванны финишной промывки комплекса химической обработки пластин КХО.ППЭ-150-001 ЩЦМ 1.240.031, куда вода поступает минуя отборники
проб. Химическая обработка отборника проб проводилась раствором перекиси водорода
различной концентрации, с различным количеством циклов заполнение-слив и различной
скоростью слива раствора с отборника.
Для контроля микроорганизмов в воде использовался метод культивирования, который включал:
отбор проб деионизованной воды в специальные стерильные емкости;
пропускание пробы воды объемом 100 мл через фильтр с питательной средой;
выдерживание фильтра в термостате при температуре (37 ± 0,5) °С в течение инкубационного периода (48 часов);
подсчет количества колоний микроорганизмов на всей поверхности фильтра;
3
BY 11521 C1 2009.02.28
расчет количества микроорганизмов в 1 мл воды производился по формуле:
A
X= ,
V
где х - содержание микроорганизмов в 1 мл воды;
А - количество колоний микроорганизмов на всей поверхности фильтра;
V - объем воды, пропущенный через фильтр (100 мл).
Полученные результаты представлены в таблице.
Содержание микроорганизмов в деионизованной воде в зависимости от способа обработки отборника пробы воды
Скорость
Количество мик- Количество микКонцентрация
Количество
слива рас- Число цик- роорганизмов из роорганизмов из
раствора пемикрооргатвора с
лов запол- пробоотборника пробоотборника
рекиси водонизмов из
отборника, нение-слив после обработки, без обработки,
рода, %
ванны, шт./мл
м/с
шт./мл
шт./мл
5
6
10
5
0,4
4
20
4
30
1,5
10
0,5
5
4,5
10
4,5
0,5
4
20
4,3
30
4,2
5
2
10
1,8
0,4
5
20
1,6
30
1,4
10
0,5
5
1,1
10
0,5
0,5
5
20
0,5
30
0,5
5
2
10
1,6
0,4
6
20
1,4
30
1,2
10
0,5
5
1,1
10
0,5
0,5
6
20
0,5
30
0,5
Как видно из таблицы, способ обработки отборника раствором перекиси водорода путем 5-кратного заполнения и слива раствора с помощью медицинского шприца при обеспечении скорости слива раствора с отборника больше 0,5 м/с позволяет получить
одинаковый результат по содержанию микроорганизмов в воде из отборника проб и из
промывочной ванны. Таким образом, способ обработки отборника позволяет получить
достоверный результат по содержанию микроорганизмов в деионизованной воде и улучшить качество деионизованной воды.
Обработка менее пяти раз не позволяет очистить отборник от микроорганизмов и получить достоверный результат по качеству воды. Обработка более 5 раз нецелесообразна,
так как уже при 5-кратной обработке получен положительный результат.
4
BY 11521 C1 2009.02.28
Скорость слива 10-30 % раствора перекиси водорода с отборника ниже 0,5 м/с не позволяет очистить отборник от микроорганизмов и получить достоверный результат по качеству воды. Скорость слива 10-30 % раствора перекиси водорода с отборника больше
0,5 м/с позволяет получить достоверный результат по содержанию микроорганизмов в
деионизованной воде.
Обработка раствором перекиси водорода с концентрацией менее 10 % не позволяет
очистить отборник от микроорганизмов и получить достоверный результат по качеству
воды. Обработка раствором более 30 % нецелесообразна, так как промышленно выпускаемая перекись водорода имеет концентрацию 30 % и при этой концентрации получен
положительный результат.
Источники информации:
1. Kearney K.M. Ultrapure Water Requirements Squeeze into the Submikron Range // Semiconductor International. - 1989. - № 1. - P. 80-83.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
5
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
126 Кб
Теги
by11521, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа