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芯片制造

芯片制造.jpg

在芯片 制造领域，超纯水被誉为工业的”血液”，它贯穿于芯片制造的所有核心工艺步骤，包括硅片清洗、光刻胶涂覆与显影、湿法蚀刻、化学机械抛光(CMP)等环节。

这些工艺对水质的要求极为苛刻，任何微小的杂质都可能导致芯片流体失败。

在众多水质参数中，总有机碳(Total Organic Carbon， TOC) 是衡量超纯水中有机物污染程度的关键指标之一，TOC的存在， 即使在极低的ppb(十亿分之一)甚至ppt(万亿分之一)级别，也可能对精密的半导体器件质量造成严重影响。

真空紫外线(Vacuum Ultraviolet，VUV) 技术作为一种先进的、无化学添加的TOC降解手段， 通过高能紫外光直接作用于水或水中有机物，产生强氧化性自由基，从而将有机物分解为无害的小分子物质。

目前工业应用中常见的VUV光源主要是低压汞灯，其中185nm的VUV光是TOC降解的主要贡献者。

VUV光(185nm)能直接光解水分子，原位产生羟基自由基(·OH)，·OH是一种氧化能力极强的活性物种，能够无选择性地氧化降解水中的大多数有机污染物，这一过程在纯VUV光解水时无需额外添加化学药剂，避免了二次污染的风险，这对于超纯水制备尤为重要。


TOC紫外.png

对超纯水中TOC的控制目标通常要求低于1ppb(ug/L)

先进制程中，甚至提出了低于0.5ppb乃至ppt(ng/L) 级别的极限要求

·在UPW系统中的位置：

典型芯片超纯水工艺图.png

典型超纯水工艺流程图

小分子有机物的深度处理

紫外线-双氧水高级氧化工艺（UV/H₂O₂ AOP）用于去除反渗透（RO）出水中残留的小分子有机物，是一种高效、无选择性的深度处理技术。

•OH 自由基无选择攻击 

UV/H₂O₂ 的核心是在 185 nm 或 254 nm 紫外光照射下，H₂O₂ 发生均裂产生羟基自由基（•OH）并与少分子有机物的 C–H、C=C、C≡C 键反应，将 RO 无法截留的小分子有机物（<350 Da，如甲醇、尿素、草酸、PPCPs、EDCs）连续氧化，最终矿化为 CO₂ 和 H₂O。


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