背景 臭氧（O3）是一种不稳定的,具有三个氧原子分子结构的氧气。臭氧具有非常强的氧化性，通过向水中添加臭氧可以脱除可能造成水体色度,臭味和气味的有机物。最重要的是，采用臭氧进行消毒处理，可以迅速消除所有的微生物污染。溶解在水中的臭氧在几分钟内分解还原成无害的氧气，这取决于水的温度和pH值，因此,它在实际工艺过程应用中必须进行在线制备和监控。臭氧分解后不会残留任何有害的副产物。 臭氧发生器工作时将干燥空气或纯氧气输送至高压电极附件, 通过电晕放电将部分氧气转化成臭氧, 该过程类似于自然界的雷雨天气发生的臭氧生成反应。臭氧发生器产生这种气体混合物可以通过水箱中的布气装置或者管道上的文丘里喷射器和水充分混合。臭氧和水充分接触可以最大程度保证臭氧溶解,。同时在水臭氧化处理过程中需要采取措施防止泡沫形成. 这些处理措施在有些半导体应有领域有很多益处, 但是有时候传统的臭氧工艺可能会导致水中颗粒数和溶氧含量的人为增加. 新一代的臭氧制备技术可以直接在水中生成臭氧，以减少可能由空气造成的损失。 臭氧在半导体级超纯水中的应用 臭氧通常用作杀菌剂, 臭氧化水运行通过终端过滤和管网系统设备时对超纯水系统进行消毒处理。其目标是控制输送到晶元生产线的超纯水中的细菌水平。因为微生物滋生产生的有机物或颗粒将对晶元生产线的成品率产生不利影响。臭氧通常加在管网系统超纯水储罐的回水管路上,或者通过布气方式直接加到超纯水储槽罐体内.。通常情况下臭氧的加药量维持在5至50ppb的范围内，但是随后必须采用紫外光对臭氧进行脱除。 为保证适当的臭氧加药量和确保经过UV臭氧脱除后残余臭氧的浓度, 需要对臭氧进行监控,。对于残留臭氧监控而言，任何残余臭氧都成为多余的污染物并增将水中氧气的含量，这将影响下游脱气装置的性能。针对这种情况，正如图1显示，需要在两个工艺点进行臭氧监测。 对于某些晶圆加工工序比如光蚀刻脱模和CMP（化学机械研磨），采用的臭氧浓度在10-30ppm范围内，这远超出啦Thornton溶解臭氧传感器的量程范围。因此，针对该应用需要采用合适的其他监测方法。 Dissolved ozone sensor #3 : 3#臭氧传感器 Use points 用水点 770max multiparameter analyzer 770MAX 多参数分析仪表 Dissolved ozone sensor #2 2#臭氧传感器 UV 紫外灯 Dissolved ozone sensor #1 1#臭氧传感器 Storage Tank 储罐 Treated water supply 来自水处理系统产水 Static mixer 静态混合器 Ozone generator 臭氧发生器 Figure 1 - pharmaceutical water - ozone disinfection system; 图1- 制药用水 - 臭氧杀菌系统 图A——半导体级超纯水系统 溶解臭氧测量 出于上述原因，半导体超纯水处理已经和臭氧处理紧密的结合在一起, 臭氧的在线监控已经得到广泛应用。溶解臭氧仪器的范围可以是先进的、高成本、维护频繁但是性能优异的设备，也可以是成本低廉、可靠性差同时读数对流量敏感的设备。针对臭氧监测, 梅特勒-托利多Thornton公司推出可供选择的两种多参数仪表平台, 从而确保测量性能优异,可靠性高,维护量小,维护简单成本合理。 梅特勒-托利多Thornton 2000系列仪表提供双通道测量监测方案，其中一个通道可以监控溶解臭氧，而另一个通道可以测量电导率。在只有一个臭氧测量点应用场合下，该方案是性价比最优的理想选择。
梅特勒-托利多Thornton 770MAX仪器是备受推崇的半导体行业标准。770MAX分析仪/变送器配套多达4个传感器, 这四个传感器可以是臭氧, TOC和电导率的任意组合，《美国药典》和《欧洲药典》对总有机碳和电导率有具体要求。对于770MAX拥有的四个输入通道，也可以测量溶解氧、电阻率、流量、pH值、ORP、溶解氧、总有机碳、压力和液位，另外770MAX还有两个额外的流量通道。
