臭氧在半導體工業中用于消毒、降低沖洗水中的總有機碳（TOC）、晶片清潔和Si02的形成。臭氧由于其強大的氧化能力和對細菌膜滲透性的破壞而具有殺菌能力，這是眾所周知的，并且多年來一直用于飲用水的殺菌。
在半導體工業中，滅菌能力用于處理水的消毒以減少管路上污染物的形成，以及用于沖洗水的消毒，以防止晶圓上的缺陷。
沖洗水中的有機污染物可能在晶圓表面造成霧狀物，從而污染晶圓并導致缺陷。臭氧減少這些有機污染物的能力可以通過臭氧和紫外線的組合來增強，稱為高級氧化過程（AOP），其中形成的羥基自由基具有比單獨臭氧更高的氧化潛力。
晶圓氧化
有機物和顆粒物去除
濕制程
干式表面清潔
光刻膠的去除
稀氫氟酸臭氧濕法清洗法
減少危險化學品的消耗
應用于單晶片旋轉清洗（SCROD）
節省去離子水
更短的沖洗時間
臭氧在光刻膠去除中的應用
形成二氧化碳和水
臭氧濃度和壓力高
表面顯著的高氧化率
臭氧在HCl中的應用
去除硅表面的金屬雜質
低溫下的清潔過程
表面粗糙度低
反應時間短，而不是臭氧產生的HCl自由基
臭氧在去離子水中的應用
去除有機污染物的強氧化劑
恒定臭氧濃度
高于過氧化氫的標準電位
工作溫度更低
減少能源和材料消耗
減少化學廢物
與表面的金屬或顆粒無反應
晶圓表面的超低蝕刻率
與HF和HCl化學品兼容并可用于去除表面的金屬和離子污染物
用于晶圓殺菌的臭氧箱
殺菌處理是半導體生產中的一個重要環節。在臭氧箱中清潔晶圓表面是清潔晶圓處理的有效步驟。
半導體行業的臭氧處理
臭氧在半導體工業中的主要應用是與稀釋氫氟酸（DHF）相結合的濕法清潔。與傳統RCA清潔相比，主要優點是減少了危險化學品的消耗，并且由于更短的沖洗時間而節省了去離子水。主要的清潔技術 - IMEC清潔、稀釋動態清潔（DDC）和超清潔技術（UCT） - 所有這些都首先使用去離子水和臭氧（DIO3）的組合來去除有機污染物和貴金屬。以下用于去除顆粒、金屬和氧化物層的步驟是不同的。例如，在IMEC清潔中，使用含有氫氟酸和鹽酸的去離子水。如果僅用去離子水沖洗能夠獲得疏水性氫穩定的表面。如果需要親水性表面，則需使用具有HCl或另一臭氧混合物的DIO3來重新生長薄氧化物層。基于DHF/DIO3的濕法清潔技術的一個進步是單晶片旋轉清潔（SCROD）。DHF和DIO3交替地噴射到旋轉晶片上，直到晶片符合純度要求。在這種情況下，其他晶片的雜質不能通過水浴轉移。僅使用DIO3的類似工藝也可用于光刻膠的去除。
DIO3直接氧化晶片表面的光刻膠，形成二氧化碳和水。
然而，該過程應在壓力下進行，臭氧濃度應盡可能高。晶片表面的臭氧濃度的提高可以通過將臭氧蒸汽注入處理室來實現。臭氧可以擴散通過受控水邊界層，在旋轉的晶片表面上，導致表面臭氧濃度和隨后的氧化速率顯著高于使用溶解在水中的臭氧所能實現的氧化速率。
臭氧在半導體工業中的所有這些應用都需要高純度的臭氧。
通常，臭氧是通過金屬電極與伴熱氣體接觸的高壓體積放電產生的。因此，金屬將被濺射到臭氧氣體中，并可能污染晶片表面。表面放電臭氧發生器的高壓電極通常由鎢制成，鎢比體積放電發生器中通常使用的不銹鋼更耐腐蝕。然而，由于電極的高密度能量，電介質將隨著時間的推移而被侵蝕，并且在使用臭氧之前應安裝顆粒過濾器，以避免污染晶片。在這兩種情況下，為了避免電極結垢和臭氧產能下降，必須添加額外的氣體，這些氣體保留在工藝中，并且必須用過量的臭氧進行脫氣。目前存在的解決方案（例如ANSEROS）可以滿足半導體行業的要求。臭氧可以在清潔的石英模塊中產生，而不與金屬電極接觸，因此沒有金屬會污染晶片表面。臭氧產能保持不變，可靠性極高。
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