利用膜接触器解决半导体超纯水脱氧难题

在半导体制造这一精密而复杂的领域中，超纯水扮演着至关重要的角色。作为微电子行业的工艺用水，超纯水被广泛应用于各个制程前后的湿法清洗环节。其水质的纯净度直接关系到产品的良率和设备的性能。而在超纯水的生产过程中，溶解氧的控制则是一个至关重要的环节。

溶解氧是半导体超纯水中的一大隐患。在半导体生产过程中，硅晶圆和铜互连等关键部件极易受到氧化腐蚀的影响，而溶解氧正是导致这种腐蚀的主要因素之一。它会引发硅晶圆热氧化，进而影响集成电路的性能和可靠性。因此，严格控制超纯水中的溶解氧含量，对于提高半导体产品的质量和良率具有重要意义。因此，超纯水脱氧成为了半导体制造中的一道工艺。

为了实现高效的超纯水脱氧，业界采用了多种的技术和设备。其中，膜接触器利用扩散的原理将水中的气体，如二氧化碳、氧气去除，凭借其稳定性和耐久性得到广泛的应用。其工作原理是基于水在中空纤维膜丝一侧流动，同时中空纤维膜丝另一侧抽真空或者施加气体吹扫，或者两者结合。经过疏水化处理的中空纤维膜丝表面上有很多微孔，这些微孔允许气体分子穿过，却能阻挡水分子的穿透。在抽真空或者气体吹扫的负压下，中空纤维膜丝一侧水中溶解的气体，通过微孔不断向中空纤维膜丝另一侧移动，并被抽真空或者吹扫气体带走，从而达到脱除水中溶解性气体的目的。脱氧膜中装有大量的中空纤维可以扩大气液界面的面积，从而提高气体脱除速度。脱氧膜能够将溶氧浓度降低到1ppb水平以下，将溶解二氧化碳浓度降低到1ppm以下。

膜接触器采用的中空纤维膜材料，通过物理扩散原理实现水中溶解氧的高效去除，该技术具有显著的优势：

l ‌能耗低‌：膜接触器无需热蒸汽，常温下即可进行除氧，极大地降低了能耗。此外，其极低的能耗（主要由真空泵和氮气组成）进一步减少了运行成本。

l ‌设备体积小‌：膜接触器设备体积小，安装和维护极为方便。这使得设备更容易安装和移动，同时也方便了扩容。

l ‌运行稳定‌：膜接触器能够将溶氧浓度降低到1ppb水平以下，且运行稳定，适合各种工业应用。

l ‌技术：膜接触器采用高分子聚合物材料编织成疏水性的中空纤维阵列，具有高传质效率和抗冲击能力，避免了断丝现象。

l ‌高效除氧‌：膜接触器的脱气效率高，能够在常温下高效去除液体中的氧气，适用于各种工业用水处理。

l ‌维护成本低‌：由于设备体积小且运行稳定，膜接触器的维护成本相对较低。

l 使用寿命长：脱气膜具有很长的使用寿命，减少了设备故障和停机时间，降低了维护成本。

国初科技（厦门）有限公司自成立以来，以膜分离技术为核心，致力于新型分离技术推广，不断探索新型膜分离技术在生物制药、微电子、冶金、化工、机械、食品、乳品、饮料、环境等领域的新应用，根据不同客户的高度差异化需求，提供针对性的过滤及纯化综合解决方案，提高产品的品质，满足客户的需求。