T-ZGM 011-2023 中文版 半导体超纯水制备终端超滤膜组件认证技术要求

T/ZGM011-2023中文版半导体超纯水制备终端超滤膜组件认证技术要求标准编号：T/ZGM011-2023标准名称：半导体超纯水制备终端超滤膜组件认证技术要求发布机构：中国膜工业协会发布日期：2023年12月01日实施日期：2024年01月01日文档版本：官方中文版完整合规版适用领域：12英寸/8英寸先进晶圆厂、第三代半导体、先进封装、功率器件产线超纯水系统终端精处理单元专用超滤膜组件，适用于产品研发出厂检验、第三方权威认证、工程进场验收、量产运维判定、国产化替代合规核查全场景规范价值：国内首部半导体超纯水终端超滤专用认证标准，终结工业级超滤与半导体级终端超滤混用乱象，统一颗粒截留、痕量析出、无纤维脱落、长期稳态运行核心量化指标，解决先进制程超纯水微颗粒超标、树脂碎片泄露、胶体残留、末端水质波动、良率异常等核心痛点，补齐半导体超纯水核心膜材国产化标准体系，为高端制程水质闭环管控提供合规依据目次1范围2规范性引用文件3术语、定义与符号4产品分类、型号与工况适配分级5原材料与结构通用强制性技术要求6核心过滤性能认证指标（强制性否决项）7超低析出、无脱落洁净度认证要求（半导体专属）8机械强度、耐压耐温与长期耐久可靠性要求9标准测试条件与全项试验方法10产品认证流程、分级判定与监督规则11出厂检验、型式检验与抽样判定规则12标识、洁净包装、运输与储存规范13进场安装、投运调试与量产运维要求附录A（规范性）终端超滤组件标准测试工况参数表附录B（规范性）膜组件析出污染物与洁净度检测方法附录C（资料性）终端超滤选型匹配与生命周期运维指南1范围本文件规定了半导体超纯水制备系统终端精处理专用中空纤维超滤膜组件的术语定义、产品分类、原材料管控、结构参数、核心过滤性能、超低痕量析出指标、机械耐久性能、标准化试验方法、认证判定规则、检验规范及安装运维全流程技术要求。本文件专门适用于半导体超纯水系统终端末端过滤工序，用于拦截系统残留超细颗粒、胶体、树脂碎片、微量微生物、大分子有机物等污染物的外压/内压式中空纤维超滤膜组件，是先进制程超纯水最后一道水质屏障的核心管控标准。本文件认证指标精准适配7–28nm先进逻辑芯片、存储芯片、SiC/GaN第三代半导体、高端车载功率器件、先进封装测试等高可靠量产场景，是半导体终端超滤组件产品市场准入、第三方认证、工程验收、国产化替代、客户审厂的唯一合规判定依据。本文件不适用于工业纯水、净水处理、污水过滤、通用流体分离场景的普通超滤产品，严禁工业级超滤组件套用本标准认证结果接入半导体制程超纯水系统。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（含所有修改单）适用于本文件。GB/T20103-2022膜分离技术术语HY/T062-2021中空纤维超滤膜组件通用测试方法HY/T107-2021中空纤维膜组件通用测试方法SEMIF63-2024半导体工艺超纯水水质等级与限值标准SEMIF57-0321高纯水处理材料析出污染物测试规范T/ZGM013-2023半导体超纯水EDI膜堆认证技术规范T/ZGM014-2023半导体超纯水制备脱气膜组件认证技术规范GB/T11446.1-2013电子级水GB/T20245-2024半导体超纯水检测方法3术语、定义与符号3.1核心术语定义半导体终端超滤膜组件：采用超高纯惰性膜材料、无助剂无填充改性工艺制备，具备高精度超细颗粒截留能力、零纤维脱落、超低杂质析出，专门用于半导体超纯水终端精处理、保障制程用水颗粒洁净度的专用中空纤维超滤组件。标称截留孔径：膜丝可有效截留标准微粒的最小孔径，为终端超滤核心精度指标，半导体专用组件以超细孔径精准管控微污染。纤维脱落率：标准循环工况下，膜丝脱落微纤维、碎屑的检出量，半导体制程零容忍核心指标。本底析出量：标准浸取与动态通水工况下，膜丝、壳体、灌封胶、密封件等所有组件结构析出的金属离子、TOC、微粒杂质总量。稳态通量衰减率：额定连续运行1000h后，组件纯水通量、截留效率的性能衰减比例，用于判定产品长期量产稳定性。完整性保持率：压力循环、化学清洗、长期运行后膜丝无破损、无泄漏、无孔径偏移的性能保持能力。3.2符号说明UF：超滤膜组件TOC：总有机碳，单位ppbη：颗粒截留效率，%ΔF：通量衰减率，%ΔP：组件运行压差，MPa4产品分类、型号与工况适配分级4.1产品结构分类按膜丝过滤形式分为两类，均需满足本标准全项强制性认证要求：A型：外压式中空纤维超滤组件（适配大流量、低压差、主流半导体超纯水终端系统）B型：内压式中空纤维超滤组件（适配高精度、低污染、小流量精密制程补水系统）4.2制程适配分级依据过滤精度、析出水平、稳定性指标划分为两个认证等级，严禁跨等级混用、降级冒用：一级认证（先进制程级）：适配7–28nm逻辑、存储、第三代半导体、高端车载芯片量产线二级认证（常规制程级）：适配8英寸及以下成熟制程、普通先进封装、常规功率器件产线5原材料与结构通用强制性技术要求5.1膜丝材质要求（强制性否决项）半导体认证级终端超滤膜丝必须采用超高纯聚醚砜（PES）、聚偏氟乙烯（PVDF）惰性材质，无无机填料、无增塑剂、无着色剂、无再生料、无疏水亲油助剂添加；膜丝采用纯物理致孔工艺，无化学残留，内壁外壁光滑致密，孔径分布均匀，杜绝长期运行纤维脱落、材质溶出、孔径偏移问题。严禁普通改性PVC、混杂料、回收料膜丝用于半导体终端过滤场景。5.2组件配套材质要求壳体、端盖：高纯PVDF、UPVC或PFA超低析出材质，完全符合SEMIF57高纯材料无析出规范；灌封胶：电子级高纯聚氨酯、环氧惰性胶，无离子溶出、无小分子有机物析出、无水解脱落风险；密封垫片：高纯EPDM、PFA配套材质，耐超纯水长期浸泡、无老化析出、无形变泄漏；整体结构：一体封装、无粘接死角、无藏污纳垢结构，适配超纯水全程洁净循环运行。5.3结构工艺硬性要求膜丝排布均匀、无挤压、无断丝、无偏丝、无塌丝；封装密实饱满，无脱胶、无缝隙渗漏；流道设计合理，无死水区域、无短流偏流，可有效避免胶体堆积、微生物附着、杂质累积，保障终端出水水质一致性。6核心过滤性能认证指标（强制性否决项）本章节为产品认证核心否决项，任意指标不达标直接判定认证不合格，所有指标测试严格执行附录A标准额定工况（25℃稳态）。6.1一级先进制程认证核心指标标称截留孔径：≤0.02μm，精准拦截超细胶体与微颗粒≥0.05μm超细颗粒截留效率：≥99.99%稳态纯水通量稳定，无异常漂移、无通量骤降1000h连续运行通量衰减率：≤3.0%纤维脱落量：0纤维检出，零碎屑脱落组件完整性100%合格，无膜丝破损、无微观泄漏6.2二级常规制程认证核心指标标称截留孔径：≤0.03μm≥0.05μm超细颗粒截留效率：≥99.95%1000h连续运行通量衰减率：≤5.0%纤维脱落量：0纤维检出长期运行压差稳定，无渐进式压差抬升异常7超低析出、无脱落洁净度认证要求（半导体专属）区别于工业级超滤产品，半导体终端超滤作为水质最后一道屏障，以零析出、零脱落、零二次污染为核心底线，彻底杜绝组件自身污染引发的终端水质劣化、晶圆微缺陷、良率波动问题。7.1痕量金属析出限值标准浸取+动态流通耦合测试条件下，单种金属离子（Na、K、Fe、Cu、Zn、Al、Ca、Mg、Ni、Cr、Mn、Co）析出量：一级组件≤0.01ppb，二级组件≤0.05ppb，无渐进式溶出抬升趋势。7.2有机与微粒析出限值TOC析出增量：一级≤0.2ppb，二级≤0.5ppb超细颗粒析出（≥0.05μm）：0个/mL检出无胶屑、无膜丝碎屑、无粉尘、无小分子有机物持续析出7.3洁净外观与出厂状态要求出厂组件内外壁光洁洁净、无油污、无加工粉尘、无残留助剂、无微观破损；全程超净环境封装，真空惰性气体封存，满足Class100超净车间进场使用要求。8机械强度、耐压耐温与长期耐久可靠性要求8.1耐压与抗冲击性能组件正常运行压力0–0.3MPa，耐受瞬时压力波动与反冲洗压力冲击；膜丝抗拉强度、抗压强度达标，无断丝、无变形、无脱胶渗漏；压力循环测试1000次后结构完整性100%合格。8.2耐温性能长期稳定运行水温5–40℃，冷热交替工况下膜丝孔径、通量、截留性能无衰减，材质无热变形、无溶出加剧、无结构老化问题。8.3抗污染与抗老化性能膜丝表面亲水抗污、无吸附性，不易截留胶体、有机物杂质；长期循环运行无生物膜滋生条件，耐常规超纯水冲洗、低压反洗工况，抗疲劳性能满足全年连续量产需求。8.4设计使用寿命额定工况下设计使用寿命≥2年，全程保持稳定截留效率与极低析出水平，无性能骤衰、污染析出超标等异常问题。9标准测试条件与全项试验方法9.1通用测试工况环境温度25℃±2℃，相对湿度50%±10%；测试用水为一级半导体超纯水（电阻率≥18.25MΩ·cm，TOC≤0.3ppb）；所有检测设备经CNAS计量校准，数据全程可溯源。9.2过滤性能测试方法采用稳态连续通水测试，稳定运行2h后采集进出口水样，检测超细颗粒数量，计算截留效率；持续1000h耐久运行，记录通量、压差变化，核算性能衰减率。9.3析出污染物测试方法严格执行SEMIF57标准，采用静态24h浸取+动态24h连续流通耦合测试；金属杂质采用ICP-MS超痕量质谱检测，TOC采用在线超痕量TOC分析仪检测，超细颗粒采用纳米颗粒计数器分级检测，具体流程参照附录B。9.4机械可靠性测试开展压力循环冲击测试、温度交变老化测试、膜丝完整性测试、密封可靠性测试，全面验证组件结构稳定性与长期运行可靠性。10产品认证流程、分级判定与监督规则10.1完整认证流程企业资料初审→产品抽样送检→实验室全项性能检测→1000h耐久验证→析出洁净度评审→分级评定→认证证书发放→年度监督抽检。10.2认证分级规则依据过滤精度、截留效率、析出限值、耐久衰减指标，划分为一级先进制程、二级常规制程两个认证等级，认证等级终身标注，严禁产品跨级宣传、跨级使用。10.3合格判定准则所有强制性性能指标、洁净析出指标、机械耐久指标全部达标，无不合格项、无渐进式劣化趋势，判定对应等级认证合格；任意一项否决项不达标，直接判定认证不合格，禁止准入半导体超纯水系统。10.4年度监督机制获证产品每年开展一次监督抽检，核查批次一致性、性能稳定性、析出指标稳定性；出现批次不合格、性能衰减超标、析出抬升、纤维脱落等问题，立即撤销认证资质，责令整改。11出厂检验、型式检验与抽样判定规则11.1出厂检验（逐批必检）每批次产品100%检验外观结构、膜丝完整性、气密性、基础通量、无纤维脱落性，检验合格后方可出厂，随货附带批次出厂检测报告与合格证明。11.2型式检验（年度/变更必检）每年开展一次全项型式检验；产品原材料、膜丝配方、封装工艺、结构设计发生重大变更时，必须重启全项型式检验，覆盖所有性能、析出、耐久指标，保障产品批次一致性。11.3抽样判定规则批量生产产品随机抽样，大批次抽样比例不低于3%，小批次每批次抽样不少于3支；初次抽样不合格加倍复检，复检仍不合格直接判定整批次产品不合格，禁止出厂投入半导体制程。12标识、洁净包装、运输与储存规范12.1产品标识要求组件本体清晰标注认证等级、产品型号、规格参数、生产批次、生产日期、有效期、执行标准（T/ZGM011-2023）；标识采用无析出耐擦拭材质，不脱落、不污染，信息可终身追溯。12.2洁净包装要求单支产品独立无尘真空包装，填充高纯惰性气体密封，防静电、防尘、防氧化、防二次污染；外包装采用洁净防潮防静电材质，杜绝运输过程摩擦粉尘、吸附污染。12.3运输与储存规范全程防震、防潮、防挤压、防暴晒、防高温；禁止与化工试剂、普通耗材混运混存；储存于洁净阴凉无尘环境，远离腐蚀性气体与粉尘污染源，未开封产品储存有效期12个月。13进场安装、投运调试与量产运维要求13.1进场验收要求晶圆厂进场验收必须核对T/ZGM011-2023认证等级，7–28nm先进制程强制使用一级认证组件；进场前核查包装完整性、批次报告、认证资质，不合格产品严禁进场安装。13.2投运调试规范投运前完成管路大流量冲洗、系统排气、压差调试、完整性测试；严禁新组件直接带负荷量产运行，需经过24h稳态循环冲洗，水质指标稳定后方可接入制程用水端。13.3量产运维与更换准则日常运维监测系统压差、出水颗粒数、通量变化；出现压差持续抬升、颗粒截留效率下降、水质波动等异常，立即排查组件状态；达到设计使用寿命强制更换，禁止老化失效组件继续用于终端精处理工序。附录A（规范性）终端超滤组件标准测试工况参数表1、测试环境温度：25℃±2℃2、测试环境湿度：50%±10%3、额定运行压力：0.15MPa±0.05MPa4、测试水质：一级半导体超纯水（18.25MΩ·cm，TOC≤0.3ppb，无颗粒检出）5、稳态测试时长：2h基础性能测试、1000h耐久稳定性测试6、反洗工况：标准低压反洗流量、定时反洗周期匹配测试附录B（规范性）析出物与洁净度检测方法1、静态浸取试验：组件内腔完全充满一级超纯水，密闭恒温24h无外界污染浸泡；2、动态流通试验：额定流量连续通水24h，稳定后采集终端出水样品；3、痕量金属检测：ICP-MS电感耦合等离子体质谱法超痕量分析；4、有机杂质检测：超痕量在线TOC分析仪连续监测；5、微粒检测：纳米级颗粒计数器0.05μm分级计数检测；6、纤维脱落检测：超净过滤富集+显微观测零脱落判定。附录C（资料性）终端超滤选型匹配与生命周期运维指南1、12英寸先进晶圆、第三代半导体、高端车载芯片、高可靠逻辑/存储产