半导体及电子行业超纯水TOC去除器的选型与结构

在半导体及电子行业中，超纯水 TOC 去除器的选型与结构设计至关重要，以下是相关介绍：

选型要点

处理流量：根据半导体生产线的用水量，选择能满足实际需求的处理流量。例如，12 英寸晶圆厂等大规模生产场景，可能需要多台设备并联运行，以保障 24 小时不间断供水。

进水水质：进水的紫外线透射率（UVT254）应≥99%，确保紫外线能有效穿过水体。同时，需考虑水中的颗粒物质和其他杂质含量，若杂质过多，可能需要先进行预处理。

处理目标：半导体行业通常要求将超纯水的 TOC 控制在 0.5ppb 以下，以满足 SEMI F63 等严苛标准。因此，需选择能达到此高精度处理目标的 TOC 去除器。

材质选择：与水接触的反应器腔体、管道、阀门等部件，应采用 316L 不锈钢，具有优异的耐腐蚀性和低金属离子溶出特性。石英套管需选用高纯度合成石英，确保紫外线透过率 > 90%，密封垫片采用氟橡胶或硅橡胶，防止水体污染。

紫外线剂量：在半导体制造的关键工艺中，如光刻、蚀刻等，中压紫外线剂量需控制在 250-300mJ/cm²，以确保有机物被充分降解，避免影响晶圆质量。

设备尺寸：考虑到半导体工厂的空间布局，应选择结构紧凑、占地面积小的 TOC 去除器，以便于安装和维护。

结构特点

反应器腔体：通常采用电抛光 316L 不锈钢材质，耐腐蚀且强度高。反应器设计需通过计算流体力学（CFD）模拟优化流场，确保水流均匀通过紫外线辐射区域，避免出现死角或短路。

灯管排列：中压紫外线 TOC 去除器一般采用多根灯管排列的方式，以提供足够的紫外线剂量。灯管的排列方式需根据反应器的形状和水流方向进行优化，使水体与紫外线充分接触。

石英套管：用于保护灯管并允许紫外线透过，需选用高纯度的石英玻璃，具有耐高温、耐化学腐蚀性能，确保紫外线的透过率和设备的稳定性。

导流结构：通过设置导流板、折流板等结构，引导水流形成高速旋流流态，增加水体在紫外线辐射区域的停留时间，提高 TOC 降解效率。

控制系统：配备先进的控制系统，如采用德国西门子 PLC 和触摸屏，可在线及远程显示每只灯的运行状态，具有特有的频繁开关自锁保护功能，可延长灯管寿命。