純水設備保養
在電子工業超純水係統中的TOC影響

在半導體製造工藝中,對於純水和電子工業超純水係統中的離子和有機汙染物方麵有最嚴格的要求。在其電子工業超純水係統中控製和測量這些汙染物已經使半導體製造企業能夠提高產品質量和產能。水淨化處理技術發展和這些汙染物檢測儀器的創新在改善和檢測超純水水質方麵,已經發揮了重大作用。接著這些進步又推動超純水中的各項汙染物的允許極限值不斷降低。

  總有機碳(TOC)分析技術是用於監測超純水有機汙染物含量和“健康的”的電子工業超純水係統的強有力工具。在過去數十年間,超純水TOC項的檢測極限降低了幾個數量級,導致TOC含量檢測極限從ppb級朝ppt級發展。隨著未來的新一代芯片技術預計將達到更窄的線寬,半導體製造企業對超純水的要求不僅是更低濃度含量的有機物和離子汙染物,而且檢測儀器也需要能夠精確,快速地進行檢測和響應。

  在水係統中的有機物來源

  補給水是有機物的主要來源。和地下水相比地表水含有高含量的自然生成的有機物。但地下水源在許多地區已經枯竭。因此,高純水水/蒸汽循環補給水的來源主要依靠地表水、再生水甚至市政汙水。更加複雜的是,地表水的來源通常在有機物的濃度和類型上有著明顯的季節性差異。水處理係統產水的有機物含量也有可能隨季節大範圍波動,

  在一個季節產水有機物含量低但在另一個季節裏的有機物含量可能麵臨嚴峻考驗。電子工業超純水

  原水水質成分的巨大變化也會影響係統處理,比如雨季地表水通常含有較高的有機物成分旱季地下水的含鹽量較高。可以減少補給水中的有機物含量的單元處理操作包括改良的絮凝處理、膜處理工藝、終端氧化處理以及其他。水處理係統必須針根據具體的水質成分和當地條件量身定做。

  有機物的第二個最重要的來源是處理係統中離子交換樹脂。畢竟,樹脂顆粒由有機聚合物製成。樹脂物理破損分解後成為樹脂細微顆粒,如果該樹脂細微顆粒不能通過適當大小的過濾篩目脫除就會進入工藝係統中。樹脂化學分解後可產生微量汙染物:陽離子樹脂產生磺酸,陰離子樹脂產生胺。此外,痕量級樹脂加工溶劑也被釋放出來進入係統中。這些汙染物可能在結構中包括無機成分,如氯化物和硫酸鹽。

  另外有機汙染物直接來源自工藝和管網係統,包括泵潤滑油、泵密封件、拋光樹脂和係統死水區。 檢測機理,電導率是檢測離子汙染物(通常為礦物質)的常規和經濟的監測方式。電導率可以檢測出有機酸和有機堿,但對大多數有機汙染物感應不夠靈敏。基於這個原因,總有機碳(TOC)分析儀通過將有機物完全氧化成離子形式,形成碳酸,通過電導率方式來檢測有機物。通過有機物氧化前後的電導率的讀數差,從而實現TOC測量。

  根據紫外線氧化/電導率測量在線TOC汞燈發射出185 nm和254 nm的紫外線光光,反應物,接觸表麵和接觸時間是反應進行的推動因素需要精確地轉換溫度和電導率

  在超純水係統的最終去離子工藝段後進行TOC監測非常重要,目的是防止它們進入後序精處理和係統管網中。上遊和下遊產物的另行測量可以幫助診斷有機物有無泄漏,例如,膜故障、離子交換樹脂退化或泵故障。另外,在管網係統回路進行TOC檢測可以降低生產線發生有機物汙染的風險。

  超純水通常原水為飲用水經過多級處理工序製備而得。給水中的有機混合物包括自然生成的有機物與人工合成的有機物。前者主要是黃腐酸、腐殖酸和單寧酸形成一種複雜的混合物,主要來自樹葉和草的降解或來自泥炭或沼澤地區。此外,還有一些細菌、其他生物及其分泌產物。人工合成有機物的來源包括工業廢物和生活垃圾,如洗滌劑、溶劑和油類,再加上農用化學品,比如化肥、除草劑和殺蟲劑。