極微量分析(超純水分析・純水分析)

 

 

〇 超純水分析とは
 “クリタ分析センターの超純水分析技術”

~~~ISO/IEC17025の試験所認定を取得したラボにて測定致します。~~~

 

半導体製造などで要求される超純水のレベルは、日々厳しくなってきています。
それに対し、制定から約30年が経過している超純水試験方法のJIS規格(JIS K 0550~0558)では、現在の品質管理の要求水準を満たせなくなってきている状況です。
当社ではJIS規格ではなく、より低濃度まで分析できる独自の分析技術にてISO/IEC17025の試験所認定を取得し、μg/L(ppb)、ng/L(ppt)オーダーにも対応できるクラス100のクリーンルーム内で分析、試験しております。

 

【業務内容】

○ 超純水分析

  • 金属元素、アニオン類、カチオン類
  • シリカ(SiO2)の分析
  • 全有機炭素(TOC)の分析
  • JIS K 0557に規定されている項目
  • 生菌数、微粒子数

○ 超純水を用いた試験

  • イオン交換樹脂や膜などの通水による評価
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超純水分析定量下限値一例

単位:μg/L(ppb)

測定項目 1M 4M 16M
TOC 20 10 2
鉄(Fe),銅(Cu),マンガン(Mn),クロム(Cr) 0.5 0.05 0.005
アルミニウム(Al),カルシウム(Ca),マグネシウム(Mg),亜鉛(Zn) 0.5 0.1 0.010
ナトリウム(Na),カリウム(K) 0.1 0.1 0.01
シリカ(SiO2) 3 3 0.1
アンモニウムイオン(NH4+) 0.5 0.5 0.1
ふっ素(F) 5.0 0.5 0.5
塩化物イオン(Cl) 0.5 0.1 0.01
硝酸イオン(NO3),硫酸イオン(SO42-),臭化物イオン(Br) 1.0 0.1 0.02
ほう素(B) 10 0.5 0.1

※表記定量下限値以下の分析(ng/L(ppt)レベル)やニッケル(Ni),コバルト(Co),鉛(Pb),カドミウム(Cd),チタン(Ti), バナジウム(V),バリウム(Ba),ストロンチウム(Sr),亜硝酸イオン(NO2),りん酸イオン(PO43-)など、記載のない項目も実施しておりますので、ご相談下さい。

 

【超純水分析のレベル】

クリタ分析センターではDRAM集積度にあわせて使用する純水・超純水を分類し、それぞれの試験条件で測定をすることで分析精度を担保しています。

品質項目/ 256kB 1MB 4MB
~16MB
16MB
~64MB
64MB
~256MB
256MB
~1GB
DRAM集積度
比抵抗(MΩ・cm) ※1 10~17 17.5~18 >18 >18.1 >18.2 >18.2
微粒子 (個/L) 0.1μm 50~500 10~20 <5      
0.05μm     <10 <5 <1  
0.03μm         <10 <5
0.02μm           (<10)
生菌(個/L) 50~200 10~20 <10 <1 <0.5 <0.1
TOC(μg/L、ppb) 50~200 30~50 <10 <5 <2 <1
シリカ(μg/L、ppb) 10 5 <1 <1 <0.5 <0.1
重金属イオン(ppb)※2 ~1000 100~500 <100 <10~50 <5 <1
サンプリング方法   ・専用の容器が必要 ・専用の容器が必要
・専用のサンプリングブースの設置が必要
・技術者による採水が必要

※1:理論純水(全く不純物を含まない水):比抵抗18.24MΩ・cm
※2:重金属イオン(μg/L)は総量を表す値となります。 

 

【実績例】

◆ 超純水装置のスペック確認(モニタリング)
◆ 比抵抗などでは管理が難しいシリカ・TOC・生菌数の測定
◆ 再稼働時の水質確認
◆ ラボで使用する水質の確認(JIS K 0557の項目)
◆ 製品洗浄度確認(洗浄水の分析)
◆ 気体中の金属測定(超純水にてバブリング捕集し分析)

 

〇 超純水とは
 “純水中にも残留不純物がある”

純水では電気の通りやすさで水質を表すため、純度が高くても有機物や微細粒子などの電気を通しにくい物質が微量に残存しています。電荷をもたない物質は、膜処理(RO膜[逆浸透膜]、UF膜など)によって除去できますが、イオン交換樹脂では除去されません。純水から、有機物や、微細粒子などをさらに除去し、不純物を極限まで減らした水を特に超純水と呼びます。超純水の比抵抗は17.5~18.2MΩ・cm程度です。 

 

超純水は産業分野では半導体製造工程でのシリコンウェハ等の洗浄、エネルギー分野では火力・原子力発電所のプラント用水(ボイラ給水)、医薬分野では医薬品の製造や研究、食品分野では清涼飲料水の割り水などに用いられています。
製品の高度化に伴い、使用される純水も高い純度が要求されており、その品質の確認が重要となっています。

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【ウエハ洗浄】

製薬用水分析はこちら

 

水質レベルと用途

図

 

 

 

〇 超純水(純水)装置

超純水(純水)装置は、通常、前処理システム、一次純水システム、サブシステム(ポリッシングシステム)から構成されます。
原水の水質や要求される超純水(純水)の純度レベルをもとに設計されています。

 

超純水装置の仕組み(一例)

図

 

原水の水質、除去する物質、供給量に応じた装置を適正に組み合わせています。
詳しくは栗田工業株式会社にお問い合わせください。»『お問い合わせはこちら』