半導(dǎo)體微電子行業(yè)純水機(jī)管道常用材質(zhì)

純水機(jī)管道的材質(zhì)選擇對于確保水質(zhì)和系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。

在半導(dǎo)體制造過程中，超純水（Ultrapure Water, UPW）是關(guān)鍵的原料之一，用于清洗硅片和其他敏感組件。超純水的質(zhì)量直接影響到最終產(chǎn)品的性能和可靠性。超純水的標(biāo)準(zhǔn)通常包括以下幾個(gè)方面：

電阻率：電阻率是衡量水純度的重要指標(biāo)，半導(dǎo)體行業(yè)通常要求超純水電阻率達(dá)到18.2 MΩ·cm或更高。

總有機(jī)碳（TOC）：TOC值反映了水中有機(jī)污染物的含量，低TOC值對于防止有機(jī)污染至關(guān)重要，通常要求低于幾十ppb。

顆粒物（Particles）：超純水中的顆粒物含量必須非常低，以避免在半導(dǎo)體制造過程中引入缺陷。通常使用激光粒子計(jì)數(shù)器來測量特定尺寸范圍內(nèi)的顆粒數(shù)量。

微生物含量：超純水必須無菌，以避免微生物污染。細(xì)菌測試是確保水質(zhì)無菌的常規(guī)檢測方法。

離子濃度：超純水中的離子濃度必須非常低，以減少對半導(dǎo)體器件的影響。這通常通過離子交換和電去離子化（EDI）等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。

溶解氣體：超純水中的溶解氣體含量也需要控制，以避免氣孔和其他缺陷的形成。

這些標(biāo)準(zhǔn)可能基于國際標(biāo)準(zhǔn)如ISO標(biāo)準(zhǔn)、ASTM標(biāo)準(zhǔn)、SEMI標(biāo)準(zhǔn)，或者國家標(biāo)準(zhǔn)如中國的GB/T 11446電子級水標(biāo)準(zhǔn)。

基于上表ASTM D5127電子及半導(dǎo)體工業(yè)用純水水質(zhì)要求Type E-1.2標(biāo)準(zhǔn)中我們可以看出，半導(dǎo)體微電子行業(yè)對純水的電阻、TOC、細(xì)菌、硅、離子含量等有著極高的要求。雖然我們通過多重手段可以使產(chǎn)水水質(zhì)滿足半導(dǎo)體微電子行業(yè)的純水要求，但在生產(chǎn)環(huán)境下，純水的傳輸過程中容易造成純水的二次污染，所以我們需要能夠減少純水二次污染的材質(zhì)來作為純水傳輸過程中的管道材料——PVDF；

在半導(dǎo)體行業(yè)中，PVDF（聚偏氟乙烯）管道相比其他材質(zhì)的管道具有以下顯著優(yōu)勢：

卓越的耐化學(xué)腐蝕性能：PVDF管道能夠抵抗半導(dǎo)體生產(chǎn)過程中使用的各種化學(xué)試劑的侵蝕，如酸、堿、強(qiáng)氧化劑等，確保設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行。

高機(jī)械強(qiáng)度：PVDF管道具有出色的機(jī)械強(qiáng)度，包括高抗沖擊強(qiáng)度、耐磨耗以及良好的韌性，這使得它在高壓、高流量的工作環(huán)境下也能保持穩(wěn)定的性能。

良好的耐熱性與不燃性：PVDF管道具有良好的耐熱性，其長期使用溫度范圍可達(dá)-40℃至150℃，同時(shí)還具有不燃性，增加了使用安全性。

耐候性與耐老化：PVDF管道具有突出的耐氣候老化性、耐臭氧、抗紫外線等特性，在半導(dǎo)體制造環(huán)境中能夠長期保持穩(wěn)定的性能，減少維護(hù)成本。

純凈度：PVDF管道的內(nèi)壁光滑，不易積聚污垢和顆粒物，這有助于減少晶圓清洗過程中的污染風(fēng)險(xiǎn)，提高晶圓的質(zhì)量。

絕緣性能：PVDF管道可以有效防止晶圓清洗或超純水制備過程中可能產(chǎn)生的靜電對設(shè)備造成損害。

適應(yīng)性：PVDF管道的柔軟性和耐彎曲性能使得它能夠在半導(dǎo)體設(shè)備中靈活布局，適應(yīng)各種復(fù)雜的管道連接需求，精確控制流體流動。

PVDF（聚偏氟乙烯）管道因其獨(dú)特的化學(xué)和物理性質(zhì)而成為半導(dǎo)體行業(yè)超純水運(yùn)輸管道的優(yōu)選材料。PVDF管道具有極佳的耐化學(xué)特性，能夠抵抗大多數(shù)酸、堿、強(qiáng)氧化劑和鹵素的侵蝕，這對于半導(dǎo)體制造環(huán)境中常見的腐蝕性化學(xué)品至關(guān)重要。此外，PVDF管道的內(nèi)壁光滑，不易積聚污垢和顆粒物，這有助于減少晶圓清洗過程中的污染風(fēng)險(xiǎn)，提高晶圓的質(zhì)量。

PVDF管道還具有良好的耐高溫性和耐氣候老化性，這意味著它們可以在半導(dǎo)體生產(chǎn)的高溫或多變環(huán)境中長期穩(wěn)定工作，而不會退化或失效。其低溶出物特性確保了在輸送超純水時(shí)不會引入額外的污染物，這對于維持超純水的高純度標(biāo)準(zhǔn)至關(guān)重要。