在半導(dǎo)體制造這一精密而復(fù)雜的領(lǐng)域中，超純水扮演著至關(guān)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(yīng)用于各個(gè)制程前后的濕法清洗環(huán)節(jié)。其水質(zhì)的純凈度直接關(guān)系到產(chǎn)品的良率和設(shè)備的性能。而在超純水的生產(chǎn)過(guò)程中，溶解氧的控制則是一個(gè)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)。
溶解氧是半導(dǎo)體超純水中的一大隱患。在半導(dǎo)體生產(chǎn)過(guò)程中，硅晶圓和銅互連等關(guān)鍵部件極易受到氧化腐蝕的影響，而溶解氧正是導(dǎo)致這種腐蝕的主要因素之一。它會(huì)引發(fā)硅晶圓熱氧化，進(jìn)而影響集成電路的性能和可靠性。因此，嚴(yán)格控制超純水中的溶解氧含量，對(duì)于提高半導(dǎo)體產(chǎn)品的質(zhì)量和良率具有重要意義。因此，超純水脫氧成為了半導(dǎo)體制造中的一道工藝。
為了實(shí)現(xiàn)高效的超純水脫氧，業(yè)界采用了多種的技術(shù)和設(shè)備。其中，膜接觸器利用擴(kuò)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(yīng)用。其工作原理是基于水在中空纖維膜絲一側(cè)流動(dòng)，同時(shí)中空纖維膜絲另一側(cè)抽真空或者施加氣體吹掃，或者兩者結(jié)合。經(jīng)過(guò)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(guò)，卻能阻擋水分子的穿透。在抽真空或者氣體吹掃的負(fù)壓下，中空纖維膜絲一側(cè)水中溶解的氣體，通過(guò)微孔不斷向中空纖維膜絲另一側(cè)移動(dòng)，并被抽真空或者吹掃氣體帶走，從而達(dá)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(kuò)大氣液界面的面積，從而提高氣體脫除速度。脫氧膜能夠?qū)⑷苎鯘舛冉档偷?/span>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(guò)物理擴(kuò)散原理實(shí)現(xiàn)水中溶解氧的高效去除，該技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)：
l ?能耗低?：膜接觸器無(wú)需熱蒸汽，常溫下即可進(jìn)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?dú)饨M成）進(jìn)一步減少了運(yùn)行成本。
l ?設(shè)備體積小?：膜接觸器設(shè)備體積小，安裝和維護(hù)極為方便。這使得設(shè)備更容易安裝和移動(dòng)，同時(shí)也方便了擴(kuò)容。
l ?運(yùn)行穩(wěn)定?：膜接觸器能夠?qū)⑷苎鯘舛冉档偷?/span>1ppb水平以下，且運(yùn)行穩(wěn)定，適合各種工業(yè)應(yīng)用。
l ?技術(shù)：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(zhì)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(hù)成本低?：由于設(shè)備體積小且運(yùn)行穩(wěn)定，膜接觸器的維護(hù)成本相對(duì)較低。
l 使用壽命長(zhǎng)：脫氣膜具有很長(zhǎng)的使用壽命，減少了設(shè)備故障和停機(jī)時(shí)間，降低了維護(hù)成本。
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