半導體電子工業(yè)超純水系統(tǒng)中的TOC影響
在過去40年中，電子工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)推動蝕刻至硅芯片的電路數(shù)目指數(shù)級的增加。電路數(shù)目巨幅增加已使得線路寬度明顯減小，從而大幅提升了所用超純水的精確和連續(xù)測量的要求。
在半導體制造工藝中，對于純水設備和超純水系統(tǒng)中的離子和有機污染物方面有最嚴格的要求。在其超純水系統(tǒng)中控制和測量這些污染物已經(jīng)使半導體制造企業(yè)能夠提高產(chǎn)品質量和產(chǎn)能。水凈化處理技術發(fā)展和這些污染物檢測儀器的創(chuàng)新在改善和檢測超純水水質方面，已經(jīng)發(fā)揮了重大作用。接著這些進步又推動超純水中的各項污染物的允許極限值不斷降低。
總有機碳（TOC）分析技術是用于監(jiān)測超純水有機污染物含量和“健康的”的超純水系統(tǒng)的強有力工具。在過去數(shù)十年間，超純水TOC項的檢測極限降低了幾個數(shù)量級，導致TOC含量檢測極限從ppb級朝ppt級發(fā)展。隨著未來的新一代芯片技術預計將達到更窄的線寬，半導體制造企業(yè)對超純水的要求不僅是更低濃度含量的有機物和離子污染物，而且檢測儀器也需要能夠精確,快速地進行檢測和響應。
在水系統(tǒng)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(qū)已經(jīng)枯竭。因此，高純水水/蒸汽循環(huán)補給水的來源主要依靠地表水、再生水甚至市政污水。更加復雜的是，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(jié)性差異。水處理系統(tǒng)產(chǎn)水的有機物含量也有可能隨季節(jié)大范圍波動, 在一個季節(jié)產(chǎn)水有機物含量低但在另一個季節(jié)里的有機物含量可能面臨嚴峻考驗。。
原水水質成分的巨大變化也會影響系統(tǒng)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?？梢詼p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。水處理系統(tǒng)必須針根據(jù)具體的水質成分和當?shù)貤l件量身定做。
有機物的第二個最重要的來源是處理系統(tǒng)中離子交換樹脂。畢竟，樹脂顆粒由有機聚合物制成。樹脂物理破損分解后成為樹脂細微顆粒, 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系統(tǒng)中。樹脂化學分解后可產(chǎn)生微量污染物：陽離子樹脂產(chǎn)生磺酸，陰離子樹脂產(chǎn)生胺。此外，痕量級樹脂加工溶劑也被釋放出來進入系統(tǒng)中。這些污染物可能在結構中包括無機成分，如氯化物和硫酸鹽。
另外有機污染物直接來源自工藝和管網(wǎng)系統(tǒng)，包括泵潤滑油、泵密封件、拋光樹脂和系統(tǒng)死水區(qū).
檢測機理
純水設備電導率是檢測離子污染物（通常為礦物質）的常規(guī)和經(jīng)濟的監(jiān)測方式。電導率可以檢測出有機酸和有機堿，但對大多數(shù)有機污染物感應不夠靈敏。基于這個原因，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。通過有機物氧化前后的電導率的讀數(shù)差，從而實現(xiàn)TOC測量。
根據(jù)紫外線氧化/電導率測量在線TOC
汞燈發(fā)射出185 nm和254 nm的紫外線光
光,反應物,接觸表面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
在超純水系統(tǒng)的最終去離子工藝段后進行TOC監(jiān)測非常重要，目的是防止它們進入后序精處理和系統(tǒng)管網(wǎng)中。上游和下游產(chǎn)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(wǎng)系統(tǒng)回路進行TOC檢測可以降低生產(chǎn)線發(fā)生有機物污染的風險.
純水設備通常原水為飲用水經(jīng)過多級處理工序制備而得。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復雜的混合物，主要來自樹葉和草的降解或來自泥炭或沼澤地區(qū)。此外，還有一些細菌、其他生物及其分泌產(chǎn)物。人工合成有機物的來源包括工業(yè)廢物和生活垃圾，如洗滌劑、溶劑和油類，再加上農(nóng)用化學品，比如化肥、除草劑和殺蟲劑。
由于水須經(jīng)處理才能滿足工業(yè)和市政用水的要求。在處理過程中很多雜質被去除, 但也引入了一些其他雜貨，例如，來自塑料管材和儲罐中的增塑劑。通過和化學處理藥劑發(fā)生反應產(chǎn)生一些其他的化合物，如氯氣和臭氧。在把原水處理成超純水的過程中，有機物可以通過下面的部分或全部水處理技術進行脫除：反滲透、微過濾、離子交換、吸附和紫外線光氧化。這些水處理技術可以脫除大多數(shù)的污染物，僅留下極少量的各種各樣的雜質。純水設備，實驗室純水設備，南通水處理設備，南通去離子水設備。醫(yī)院用水處理設備，醫(yī)用GMP純化水設備。
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