利用膜接觸器解決半導體超純水脫氧難題

在半導體制造這一精密而復雜的領域中，超純水扮演著至關重要的角色。作為微電子行業(yè)的工藝用水，超純水被廣泛應用于各個制程前后的濕法清洗環(huán)節(jié)。其水質的純凈度直接關系到產(chǎn)品的良率和設備的性能。而在超純水的生產(chǎn)過程中，溶解氧的控制則是一個至關重要的環(huán)節(jié)。

溶解氧是半導體超純水中的一大隱患。在半導體生產(chǎn)過程中，硅晶圓和銅互連等關鍵部件極易受到氧化腐蝕的影響，而溶解氧正是導致這種腐蝕的主要因素之一。它會引發(fā)硅晶圓熱氧化，進而影響集成電路的性能和可靠性。因此，嚴格控制超純水中的溶解氧含量，對于提高半導體產(chǎn)品的質量和良率具有重要意義。因此，超純水脫氧成為了半導體制造中的一道工藝。

為了實現(xiàn)高效的超純水脫氧，業(yè)界采用了多種的技術和設備。其中，膜接觸器利用擴散的原理將水中的氣體，如二氧化碳、氧氣去除，憑借其穩(wěn)定性和耐久性得到廣泛的應用。其工作原理是基于水在中空纖維膜絲一側流動，同時中空纖維膜絲另一側抽真空或者施加氣體吹掃，或者兩者結合。經(jīng)過疏水化處理的中空纖維膜絲表面上有很多微孔，這些微孔允許氣體分子穿過，卻能阻擋水分子的穿透。在抽真空或者氣體吹掃的負壓下，中空纖維膜絲一側水中溶解的氣體，通過微孔不斷向中空纖維膜絲另一側移動，并被抽真空或者吹掃氣體帶走，從而達到脫除水中溶解性氣體的目的。脫氧膜中裝有大量的中空纖維可以擴大氣液界面的面積，從而提高氣體脫除速度。脫氧膜能夠將溶氧濃度降低到1ppb水平以下，將溶解二氧化碳濃度降低到1ppm以下。

膜接觸器采用的中空纖維膜材料，通過物理擴散原理實現(xiàn)水中溶解氧的高效去除，該技術具有顯著的優(yōu)勢：

l ?能耗低?：膜接觸器無需熱蒸汽，常溫下即可進行除氧，極大地降低了能耗。此外，其極低的能耗（主要由真空泵和氮氣組成）進一步減少了運行成本。

l ?設備體積小?：膜接觸器設備體積小，安裝和維護極為方便。這使得設備更容易安裝和移動，同時也方便了擴容。

l ?運行穩(wěn)定?：膜接觸器能夠將溶氧濃度降低到1ppb水平以下，且運行穩(wěn)定，適合各種工業(yè)應用。

l ?技術：膜接觸器采用高分子聚合物材料編織成疏水性的中空纖維陣列，具有高傳質效率和抗沖擊能力，避免了斷絲現(xiàn)象。

l ?高效除氧?：膜接觸器的脫氣效率高，能夠在常溫下高效去除液體中的氧氣，適用于各種工業(yè)用水處理。

l ?維護成本低?：由于設備體積小且運行穩(wěn)定，膜接觸器的維護成本相對較低。

l 使用壽命長：脫氣膜具有很長的使用壽命，減少了設備故障和停機時間，降低了維護成本。

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