CN115636557A - 纳米制程集成电路清洗水的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，方法中，对一次纯水进行深除盐处理，一次纯水经第一混合光解吸收器降解总有机碳并脱除弱离子化杂质，随后通过第一真空膜脱气装置脱去氧气形成二次纯水；对二次纯水进行抛光处理，二次纯水经过催化型混合光解吸收器将痕量金属离子、弱离子化杂质和低分子有机物分别脱除至ppq级、ppt级和ppb级，同时将自由基复合氧化剂控制在亚ppb级。制备方法不仅提高了清洗水超低分子有机物的降解效率，将解离常数小于10‑9的弱离子化杂质降除至1 ng/l以下，而且可有效淬灭光解次生氧化剂，将其浓度在POD端控制在1μg/l以内。

Description

纳米制程集成电路清洗水的制备方法
技术领域
本发明涉及纳米制程集成电路的超纯水制备技术领域，尤其涉及一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法。
背景技术
超大规模集成电路的生产工艺，从“超深亚微米级”到“纳米级”发生了很多根本上的变化，从28nm FinFET（2012年）缩小至10nm（2017年），进而到3nm（2022年），以及即将迎来的2nm GAAFET的埃米时代，都不断使用着很多新指标、新结构、新材料和新技术，例如：在顶级晶圆厂用GMT指标法（IEEE-IRDS）更准确地描述了先进工艺晶体管的密度（光刻精度），在FinFET工艺采用Ⅲ-Ⅴ族材料来增加载流子的迁移率，以及在互联结构中采用钛、钴或钌构成连线及氮化钛作为阻挡层材料，这些都成为新器件开发的典型应用。作为主要用于Wet-Etch（Stip）、Litho（Photo）、CMP、PVD等IC制造工艺的清洗以及用于湿式清洗配制化学溶液（如DHF稀释液）和扩散炉、离子注入、靶材装置冷却液的重要高纯介质，超纯水随着特征尺寸的缩小对痕量金属离子、微粒子和低分子有机化合物等核心污染物提出了更加严格的控制要求，随之而来，新的设计、制造观念和热点方法在传统制备方法上的应用也成为一个个亮点而凸显出重要的意义和价值。其中，如超低分子量的DOM、纳微颗粒与弱离子化杂质的深度脱除、新型光源与新兴自由基协同氧化技术、精处理回路过流材料去金属化以及超纯液相环境下纳米技术的应用已成为当今集成电路清洗水高端制备***的关键技术，在从纳米制程到埃米制程的晶体管架构转变中，扮演着推动水处理行业发展、进步、探索与创新的重要角色。
超低分子有机物通常指分子量小于100Da的有机物，如再生水中的碳酰胺（CH4N2O）和三卤代甲烷（THMs）类物质，以及半导体制程工艺湿式清洗常用的异丙醇（IPA）、乙醇（C2H6O）和丙酮（C3H6O）等有机溶剂。
在集成电路高端芯片制造过程中，由于半导体器件的特征尺寸按比例缩小，氧化层厚度减小，更容易受到电压泄漏的影响。有证据表明，诸如天然氧化物、栅极氧化物和隧道氧化物等氧化物层会受到UPW中超低分子有机化合物的影响。含有极性（-OH）基团的有机化合物与氧化物层的氧形成强键，导致氧化物击穿和电压泄漏。氧化层上超低分子有机物的存在也会导致光刻胶附着力差，从而在湿法蚀刻过程中造成底切。这种底切会产生更大的窗口或通孔，很容易使相邻的金属线短路造成废片。
集成电路清洗水制备***所供原水基本来自市政给水，而随着推动节水技术进步、提高用水效率和效益、促进水资源可持续利用的发展过程中，原水以再生水代替部分市政给水成为大的趋势。再生水中碳酰胺（CH4N2O）含量有季节性变化，有时可高达5mg/l，经回用处理后通常为20~120μg/l。在超纯水传统制备工艺中，对于碳酰胺（CH4N2O）、异丙醇（IPA）、甲醇（CH4O）等一些超低分子量化合物，由于膜法处理装置在中性pH值条件下，对没有表面电荷的亲水性低分子有机物截留能力较差，因而仅获得15%的脱除率；离子交换法去除有机物的应用实践表明，分子量200~1500的溶解性有机物去除效果最好，而对于分子量小于200的小分子有机物，脱除率仅达到0.33~16.9%。
通过光催化氧化去除低分子有机物的AOPs技术在半导体超纯水制备领域已进入成熟应用阶段，但随之而来光解过程的强氧化性产物与投入过剩的氧化剂在后续工艺如何去除，又成为新的技术问题。
由于AOPs技术和光催化氧化技术的使用，超纯水中存在的过氧化氢浓度高于溶解氧规定的浓度。对于一台辐射通量0.9kW的光催化真空紫外线氧化器，处理水TOC=3~5μg/l，设备出口过氧化氢浓度将增加25μg/l。增加的过氧化氢具有更强的氧化电位，进而对清洗水制备过程树脂等材料产生劣化影响。
金属离子对半导体成品率有着显著影响，过渡金属和重金属会使芯片发生结晶不良、栅极氧化层的绝缘耐压特性退化等问题，碱金属造成漏电、击穿并使衬底电阻率发生变化。很多先进制程Fab厂都制定了高于工艺需求的设计标准。2021 SEMI则披露了小于0.2ng/l的推荐控制值。
清洗水中微粒子的存在可使氧化、扩散、沉积、金属化等工艺造成开路或短路。此外，100nm以上的颗粒容易造成光刻缺陷、产生针孔，并使光刻胶粘附性能变差。不锈钢等高合金钢材质的焊接氧化物脱落也是造成末端中空纤维膜断裂甚至微粒子超标的风险源。
基于此，在超纯水制备方法中，考虑以控制关键污染物微溶出为重要目的的材质选择要求，应避免任何腐蚀物和金属颗粒脱落或释放到处理后的水中，尤其在精制处理段（抛光***处理段），反应器、交换塔等容器壳体以及管道、阀门、取样池等过流部件的材质应做出金属极少化或去金属化的设计选择和创意思考。
在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，适用于纳米级IC制造、尤其适用于高端芯片生产的先进制程（特征尺寸0.028μm及以下）工艺清洗用超纯水的制备与***集成，有效解决超低分子有机物、微粒子、弱离子化杂质的深度脱除、精处理回路过流材料去金属化以及痕量光解次生氧化剂的淬灭等行业焦点技术问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本发明的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法包括：
对原水进行预处理，得到过滤水，所述预处理包括使所述原水经过尿素氧化分解器以及活性炭吸收塔进行处理；
所述过滤水经由复合离子交换塔进行初级除盐形成浅除盐水；
所述复合离子交换塔包括带阳离子交换树脂的阳塔和带阴离子交换树脂的阴塔；
所述浅除盐水进行一次纯水处理形成一次纯水，所述一次纯水处理包括对所述浅除盐水进行至少一次反渗透处理；
对所述一次纯水进行深除盐处理，得到二次纯水，所述深除盐处理包括使所述一次纯水经过第一混合光解吸收器，以及第一真空膜脱气装置进行处理；
对所述二次纯水进行抛光处理，得到纳米制程集成电路清洗水，所述抛光处理包括使所述二次纯水经过催化型混合光解吸收器进行处理；
所述第一混合光解吸收器或所述催化型混合光解吸收器包括：
至少一个第一壳体，其为透明隔热的中空封闭结构；
至少一个辐射光源，辐射光源设于所述中空封闭结构内以形成真空辐射腔；
第二壳体，其围绕所述至少一个第一壳体；
连接盖，其设于所述第二壳体顶部；
下支撑孔板，其设于所述第二壳体底部，所述下支撑孔板、第二壳体内壁、第一壳体外壁和连接盖构成第一反应腔，所述第一反应腔在所述真空辐射腔照射下形成光解区，待提纯水自所述下支撑孔板进入第一反应腔且自所述第二壳体上部流出以构成水流通道，所述水流通道至少部分地重叠于所述光解区以光催化氧化待提纯水；
第三壳体，其具有位于下支撑孔板下方的底壁以及自所述底壁向上延伸的侧壁，所述侧壁围合形成开口，所述侧壁围绕所述第二壳体；
顶盖，其可拆卸地盖设于所述开口；
第一孔板，其一端固定于所述侧壁，另一端固定于第二壳体外壁，所述第一孔板、侧壁、第二壳体外壁和顶盖构成密封腔，所述第一处理水从所述第一反应腔进入所述密封腔；
第二孔板，其一端固定于所述侧壁，另一端固定于第二壳体外壁，所述第二孔板、侧壁、第二壳体外壁和底壁构成集水腔；
第二反应腔，其经由所述第一孔板、侧壁、第二壳体外壁和第二孔板构成。
在上述技术方案中，本发明提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，具有以下有益效果：与现有技术相比，本发明方案是面向高端纳米集成电路制造领域的崭新的超纯水制备全流程处理方案，不仅可以有效提高清洗水超低分子有机物的降解效率（碳酰胺<1μg/l），将解离常数小于10-9的弱离子化杂质（如硼）深度降除至1 ng/l以下，而且可高效淬灭光解次生氧化剂，将其浓度在POD端控制在1μg/l以内，较优的效果可以满足先进纳米制程集成电路特征尺寸小于3nm的超纯水关键制备要求，具体指标与国际器件与***标准对照值如下。除此之外，本申请方案既减少了设备数量，又节省了空间需求，结构紧凑且更有益于微污染防护的一体化处理装置为先进制程IC工厂动力站和抛光区的工艺布局也显著做出了设计优化与创新。
Figure 837155DEST_PATH_IMAGE001
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施方式提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的流程示意图。
图2为本发明实施方式提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的混合光解吸收器U-PSA的剖面结构示意图。
图3为本发明实施方式提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的催化型混合光解吸收器U-PMB的剖面结构示意图。
图4为本发明实施方式提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的催化型混合光解吸收器U-PMB的A-A剖面结构示意图。
图5为本发明实施方式提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的催化型混合光解吸收器U-PMB的圆圈处放大结构示意图。
图6 为本发明实施方式提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的几种纳米粒子催化剂的一级动力学方程拟合结果。
图7为本发明实施方式提供的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的应用催化型混合光解吸收器U-PMB的实施例、比较例一以及比较例二的工艺流程图。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1所示，纳米制程集成电路清洗水的制备方法包括，
对原水进行预处理，得到过滤水，所述预处理包括使所述原水通过尿素氧化分解器（300）以光催化氧化剂，产生多种强氧化活性物质，氧化降解碳酰胺类低分子有机物，以及IC制造工艺带来的痕量低分子有机物，还可去除市政自来水处理过程中NOM 与氯反应生成的三氯甲烷（THMs）、氯消毒副产物（DBPs）及其前驱体（THMFP）和卤乙酸（HAAs）等致癌物质，并通过活性炭吸收塔（301）淬灭残余氧化剂并吸附分子量为500~3000Da的憎水性有机物，以去除水中大部分胶体、微生物、非溶解性有机物和细菌；
所述过滤水经由复合离子交换塔（302）进行初级除盐形成浅除盐水；
所述复合离子交换塔包括带阳离子交换树脂的阳塔和带阴离子交换树脂的阴塔；
所述浅除盐水进行一次纯水处理形成一次纯水，所述一次纯水处理包括对所述浅除盐水进行至少一次反渗透处理；
对所述一次纯水进行深除盐处理，得到二次纯水，所述深除盐处理包括使所述一次纯水经过第一混合光解吸收器（305）降解总有机碳并脱除弱离子化杂质，随后通过第一真空膜脱气装置（318）脱去氧气形成二次纯水；
对所述二次纯水进行抛光处理，得到纳米制程集成电路清洗水，所述抛光处理包括使所述二次纯水经过催化型混合光解吸收器（306）将痕量金属离子、弱离子化杂质和低分子有机物分别脱除至ppq级、ppt级和ppb级的指标极高限定值，同时将自由基复合氧化剂控制在亚ppb级；
所述第一混合光解吸收器（305）或所述催化型混合光解吸收器（306）包括：
至少一个第一壳体，其为透明隔热的中空封闭结构；
至少一个辐射光源，辐射光源设于所述中空封闭结构内以形成真空辐射腔；
第二壳体，其围绕所述至少一个第一壳体；
连接盖，其设于所述第二壳体顶部；
下支撑孔板，其设于所述第二壳体底部，所述下支撑孔板、第二壳体内壁、第一壳体外壁和连接盖构成第一反应腔，所述第一反应腔在所述真空辐射腔照射下形成光解区，待提纯水自所述下支撑孔板进入第一反应腔且自所述第二壳体上部流出以构成水流通道，所述水流通道至少部分地重叠于所述光解区以光催化氧化待提纯水；
第三壳体，其具有位于下支撑孔板下方的底壁以及自所述底壁向上延伸的侧壁，所述侧壁围合形成开口，所述侧壁围绕所述第二壳体；
顶盖，其可拆卸地盖设于所述开口；
第一孔板，其一端固定于所述侧壁，另一端固定于第二壳体外壁，所述第一孔板、侧壁、第二壳体外壁和顶盖构成密封腔，所述第一处理水从所述第一反应腔进入所述密封腔；
第二孔板，其一端固定于所述侧壁，另一端固定于第二壳体外壁，所述第二孔板、侧壁、第二壳体外壁和底壁构成集水腔；
第二反应腔，其经由所述第一孔板、侧壁、第二壳体外壁和第二孔板构成。
进一步地，第一壳体上部位于连接盖中。
进一步地，连接盖中间的孔侧壁相应开有容纳O型圈的凹槽，第一壳体上部通过O型圈密封及定位于所述侧壁，优选地，O型圈可以是双O型圈。
优选地，第一壳体顶部还设有给辐射光源通电的线缆。
所述尿素氧化分解器（300）的辐射光源采用UV或VUV汞蒸气或低压高强汞合金弧光放电光源，氧化剂含有H2O2 、过一硫酸盐、过二硫酸盐、NH2Cl、NaClO、过氧乙酸中的一种或两种以上；所述尿素氧化分解器（300）入口pH值在3.2~6.5之间。
所述尿素氧化分解器（300）前置第一热交换器（310）二次侧出水温度为25~28度。
所述活性炭吸收塔中GAC经过物理改性处理，具体为采用蒸汽与CH4的混合气体进行高温改性处理。
所述复合离子交换塔包括带磺酸基团[-SO3H]阳离子交换树脂的阳塔和带季铵基[-N(CH3)3]阴离子交换树脂的阴塔，在阳塔中，带磺酸基团[-SO3H]阳离子交换树脂在水中带负电以吸收溶解性正电盐离子和有机胺类物质，在阴塔中，带季铵基[-N(CH3)3]阴离子交换树脂在水中带正电以吸附溶解性负电盐离子和负电荷亲水性有机物。
所述第一混合光解吸收器（305）的第二反应腔上部填充硼吸收剂以构成络合反应区，下部填充正电荷吸附剂以构成正电吸附区；所述催化型混合光解吸收器（306）的第二反应腔自上而下依次填充正电荷吸附剂、金属催化剂或金属氧化物催化剂、离子交换剂以构成正电吸附区、催化反应区和离子抛光区。
所述催化型混合光解吸收器（306）的进水条件为电阻率不小于17MΩ.cm，TOC浓度不大于10μg/l，且至少为深除盐处理后的二次纯水。
所述第一混合光解吸收器（305）和催化型混合光解吸收器（306）均采用高分子聚合物材料或石英材料的去金属化设计。
所述硼吸收剂为单分散多孔型吸收剂，包括葡甲胺基的颗粒珠或吸附树脂。
所述金属催化剂包括纳米合金复合粒子催化剂或单金属纳米粒子催化剂。
所述正电荷吸附剂为带季铵基功能基团的正电荷吸附树脂或混有带季铵基功能基团的正电荷吸附树脂的混合树脂。
所述第一混合光解吸收器（305）的所述正电吸附区的出流侧的TOC浓度小于2μg/l。
所述催化型混合光解吸收器（306）的所述正电吸附区的出流侧的TOC浓度小于1μg/l。
所述真空辐射腔充入纯度99.9%的氮气或氩气，所述辐射光源包括UV光激发装置，所述UV光激发装置包括双波长VUV/UV低压高强或低压汞齐弧光放电光源。
所述第一壳体由羟基含量≤5μg/g的高纯度透明石英制成，透射率大于90%，所述第二壳体包括自内朝外依次层叠的低透光石英层、屏蔽反射层和无金属隔离层，所述第三壳体或其内表面采用乙烯或丙烯聚合的热塑性树脂材料，或纤维增强复合塑料。
进一步地，所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法包括以下步骤，
储存于生产水池309中并供给预除盐***的原水经过第一热交换器310和多介质过滤器311升温、除浊之后，由过滤水池312依次进入利用光催化降解碳酰胺类低分子有机物的尿素氧化分解器300和用于淬灭残余氧化剂并吸附憎水性有机物的活性炭吸收塔301，完成有机物的光解处理和氧化剂的吸收淬灭，从而去除水中大部分胶体、微生物、非溶解性有机物和细菌，随后经过复合离子交换塔302进行初级除盐形成浅除盐水，收集在预除盐水槽313中；
预除盐水槽313中的浅除盐水经过动力提升，供给至一次纯水***的保安过滤器314，浅除盐水在高压作用下克服反渗透装置303的半透膜渗透压，滤除溶解盐、胶体和大分子有机物、微粒子、二氧化硅和硼酸，透过膜后的淡水成为一次纯水，收集在RO水槽315中，未透过膜的浓水回收至过滤水池312中；
RO水槽315中的一次纯水经动力提升供给至深除盐***的混合离子交换塔304除去溶解性盐分，再经第一混合光解吸收器305降解总有机碳并脱除弱离子化杂质，同时吸收络合反应产生的高分子有机物，随后通过第一真空膜脱气装置318脱去氧气和TOC氧化产生的二氧化碳，形成二次纯水，封存在纯水储槽320中；
封存二次纯水的纯水储槽320与通往工艺侧的供回水管道以及抛光***形成精处理闭式循环回路。在抛光***中，二次纯水经过催化型混合光解吸收器306将痕量金属离子、弱离子化杂质和低分子有机物进一步深度脱除、吸收和降解，同时催化还原光解过程产生的自由基复合氧化剂，使其泄漏浓度低至1μg/l以下，随后再经第二真空膜脱气装置307和终端超滤器308将残留水中的溶解性气体和微粒子脱除至亚ppb级和纳米级。
在一个实施方式中，为了便于理解，通过通用的简称表示部件，纳米制程集成电路清洗水制备***包括，
预除盐***：生产水池CWT、第一热交换器HEX-1、多介质过滤器MMF、过滤水池FWT、尿素氧化分解器Oxi-RU、活性炭吸收塔GAC、复合离子交换塔SC+SA和预除盐水槽DIT。
一次纯水***：保安过滤器SF、反渗透装置RO和RO水槽ROT。
深除盐***：混合离子交换塔MB、第一混合光解吸收器U-PSA、第一精滤器RF-1和第一真空膜脱气装置MDG-1。
抛光***：纯水储槽PWT、第二热交换器HEX-2、催化型混合光解吸收器U-PMB、第二精滤器RF-2、第二真空膜脱气装置MDG-2和终端超滤器UF。
储存于生产水池中并供给预处理***的原水，不限于市政自来水、再生回用水或厂内回用水等多种水体中的一种。在经过多介质过滤器和第一热交换器除浊、升温之后，由过滤水池进入高级氧化***Oxi-RU+GAC。
所述尿素氧化分解器Oxi-RU内置辐射光源，所述辐射光源包括UV光激发装置，所述UV光激发装置包括253.7nm单色光谱的低压汞蒸气紫外线杀菌灯LPUV、200~400nm连续光谱的中压汞蒸气紫外灯MPUV、低压高强紫外灯HOLPUV和汞齐紫外灯Amalgam UV或双波长低压高强汞蒸气紫外灯和双波长汞齐真空紫外灯，其中双波长汞齐真空紫外灯VUV/UV，100~200nm，以185nm处理效率最高。尿素氧化分解器Oxi-RU内置的辐射光源优选双波长或单波长低压高强紫外灯，更优选辐射通量更高的双波长汞齐真空紫外灯。
尿素氧化分解器Oxi-RU是采用光催化过氧化氢或几种氧化剂，生成多种强氧化活性物质，利用氧化性自由基降解酰胺类低分子有机物，如碳酰胺（尿素）、乙酰胺等。将尿素氧化分解器Oxi-RU设置在预处理段过滤水池的后端，旨在去除自来水或再生水或回收水中的碳酰胺（CH4N2O）和三卤代甲烷（THMs）类物质，以及半导体制程RCA Cleaning、Wet-Etch和Litho等工艺用于清洗配剂、蒸汽干燥和光阻稀释的异丙醇（IPA）、乙醇（C2H6O）、丙酮（C3H6O）和甲基乙基酮（CH3COCH2CH3）等高纯度湿式化学品残留物。尿素氧化分解器Oxi-RU利用多种氧化剂的新型耦合，即VUV/H2O2+S2O8 2-、VUV/H2O2+HSO5 -或VUV/H2O2+(NH4)2S2O8等，可以提供更强的氧化性能，最具代表性的过硫酸盐氧化剂可以选择过二硫酸钠和过二硫酸钾。尿素氧化分解器Oxi-RU的选型方法：对于再生水和尿素含量较高的原水水体，优先采用降解能力最强的两种及以上氧化剂耦合形式的投药***，以获得最高的脱除率，如：VUV/H2O2+Na2S2O8；在某些全膜法工艺的预处理段，宜采用单一过硫酸盐氧化剂或与氯胺耦合去除较高浓度的尿素，如：VUV/Na2S2O8或VUV/Na2S2O8+NH2Cl；对于TDS设计负荷较弱的预处理***，宜选择VUV/H2O2作为光催化氧化的组合设计，并通过调整pH值提高Oxi-RU的脱除性能。
尿素氧化分解器Oxi-RU入口pH值在3.2~6.5之间时，VUV/H2O2达到尿素的最佳脱除率。
Oxi-RU***中除了光催化反应器，还有设计在反应器前端与反应器出口传感器进行模拟量PID比例调节（即由比例、积分、微分构成的闭合回路）的自动加药机，反应器出口的残余H2O2通过传感器以模拟量信号传输给控制器，再根据PLC算法程序控制自动加药机的频率和冲程，以达到动态控制加药量的目的。在Oxi-RU前置自动加药机中，投加的氧化剂包括但不限于H2O2、PMS（NaHSO5）、PDS（Na2S2O8）、NH2Cl、NaClO和PAA（CH3COOOH）等其中一种或两种以上氧化剂的耦合。
在一个实施例中，尿素氧化分解器Oxi-RU辐射剂量240mJ/cm2，反应器前按2：1投加H2O2和Na2S2O8，混合浓度30mg/l，可将预处理水的TOC从86μg/l降至12.9μg/l，离子交换塔后5.2μg/l，碳酰胺（CH4N2O）从202μg/l降至19.6μg/l，低分子有机物处理效率85%，尿素脱除率90%，TDS增量62mg/l，由于采用双波长合金汞灯及两种氧化剂耦合，并辅以准确的PID比例控制，明显高于通常UV/H2O2约20%的尿素脱除率。
在尿素氧化分解器Oxi-RU之后设计一套活性炭吸收塔除了对于分子量500~3000Da的憎水中性、憎水酸性和憎水弱酸性的有机物可以有效地吸附，针对尿素氧化分解器Oxi-RU产水中大量残余过氧化氢的吸收和去除也有较好的收效。
所述活性炭吸收塔中的填料优选经过物理改性后的GAC滤料。将蒸汽与CH4的混合气体通入1000°C高温改性处理GAC，使得GAC微孔增加50~70%，中孔孔容增加65~90%，碘吸附值升高至1100mg/g以上，亚甲基兰值大于175mg/g。
采用加热处理的物理改性方法，可使GAC表面结构疏松多孔比表面积和总孔容均有增加，进而增大化学反应接触面积、增强H2O2物理吸附能力。
温度是影响GAC淬灭反应速率的关键因素。反应速率随温度升高而增大，GAC淬灭效率随温度升高而提升。
利用GAC淬灭H2O2受温度影响的特性，将Oxi-RU前置第一热交换器HEX-1二次侧出水温度设置在25~28度，不但防止夏季室温升高在过滤器、反应器、吸收塔和交换塔等金属筒体可能出现的结露现象，也可以有效加快活性炭吸收塔内H2O2的淬灭反应速率，最终达到提高GAC淬灭效率的目的。
活性炭吸收塔的产水直接进入复合离子交换塔。复合离子交换塔由双塔组成，分别为带磺酸基团[-SO3H]阳离子交换树脂的阳塔和带季铵基[-NCH33]阴离子交换树脂的阴塔，两种树脂也各自带有负电极性和正电极性。通过离子交换和电荷吸附，双塔产水电导率通常可以小于5μS/cm，TOC的脱除效率也可以达到90%，其中低分子有机物的脱除率可以达到61~71%。
初级除盐水经预除盐水槽储存，供向反渗透装置。在反渗透处理的过程中，反渗透膜对分子量大于100~150Da的有机物，不管是处于解离状态还是非解离状态，都能较好地脱除。因而对NOM中总有机碳包含POC（悬浮态有机碳）、COC（胶体态有机碳）和DOC（溶解性有机碳）的脱除率可达到94%。
然而，对于回用水或再生水中某些超低分子量化合物，如异丙醇IPA、甲醇和尿素等，由于反渗透膜在中性pH值条件下对没有表面电荷的亲水性低分子有机物截留能力较差，故而仅获得约15%的脱除率。
本申请在深除盐段采用了全新的处理工艺，即MB+U-PSA+MDG新装置和新工艺组合，在离子交换塔MB完成深除盐之后，设计了第一混合光解吸收器U-PSA，该装置将MB产水中的TOC和硼、硅、二氧化碳等弱离子化杂质极有效地进一步去除，再利用真空膜脱气装置MDG将光解有机物产生的溶解气体进行彻底脱除，进而达到所有盐类电解质、低分子有机物、弱离子化杂质、溶解氧以及细菌皆全面深度降低至准超纯水水质指标的控制范围。
如图2所示，第一混合光解吸收器U-PSA包括：
至少一个第一壳体11，其为透明隔热的中空封闭结构；
至少一个辐射光源12，辐射光源12设于所述中空封闭结构内以形成真空辐射腔13；
第二壳体14，其围绕所述至少一个第一壳体11；
连接盖15，其设于所述第二壳体14顶部；
下支撑孔板16，其设于所述第二壳体14底部，所述下支撑孔板16、第二壳体14内壁、第一壳体11外壁和连接盖15构成第一反应腔17，所述第一反应腔17在所述真空辐射腔13照射下形成光解区171，待提纯水自所述下支撑孔板16进入第一反应腔17且自所述第二壳体上部的流出孔199流出以构成水流通道，所述水流通道至少部分地重叠于所述光解区171以光催化氧化待提纯水形成第一处理水；
第三壳体18，其具有位于下支撑孔板16下方的底壁181以及自所述底壁181向上延伸的侧壁182，所述侧壁182围合形成开口，所述侧壁182围绕所述第二壳体14；
顶盖183，其可拆卸地盖设于所述开口；
第一孔板184，其一端固定于所述侧壁182，另一端固定于第二壳体14外壁，所述第一孔板184、侧壁182、第二壳体14外壁和顶盖183构成密封腔186，所述第一处理水从所述第一反应腔17进入所述密封腔186；
第二孔板185，其一端固定于所述侧壁182，另一端固定于第二壳体14外壁，所述第二孔板185、侧壁182、第二壳体14外壁和底壁181构成集水腔187；
第二反应腔188，其经由所述第一孔板184、侧壁182、第二壳体14外壁和第二孔板185构成。
所述第二反应腔188上部填充硼吸收剂以构成络合反应区191，所述第二反应腔188下部填充正电荷吸附剂以构成正电吸附区192，来自密封腔186的第一处理水依次在络合反应区191去除硼以及在正电吸附区192去除弱酸盐；
入流口19，其穿设所述底壁181且连通所述第一反应腔17；
出流口193，其穿设所述侧壁182且连通所述集水腔187。
所述的一种混合光解吸收器U-PSA的优选实施方式中，所述第一壳体11、第二壳体14和第三壳体18为共中心轴线的中心对称结构。
第一混合光解吸收器U-PSA的提纯方法包括以下步骤，
所述待提纯水来源于一次纯水，一次纯水经混床***MB处理后流速可调地进入所述入流口19。
待提纯水经由入流口19进入第一反应腔17，在第一反应腔17自下而上形成连续流的光解区171中，真空辐射腔13辐射的紫外线被水分子吸收产生羟基自由基和超氧自由基，诱发链式反应生成多种强氧化性活性物质，与待提纯水中残留溶解性污染物发生加成反应或羟基化反应，进而再发生抽氢反应或氧化还原反应，以降解水中溶解性有机物形成第一处理水；
所述第一处理水从所述第一反应腔17进入所述密封腔186，第一处理水依次在络合反应区191去除硼以及在正电吸附区192去除小分子弱酸性降解产物形成二次纯水，其中，硼降除至1 ng/l以下，TOC浓度降至1~2μg/l；
二次纯水收集于所述集水腔187且经由出流口193导出。
在一个实施方式中，混合光解吸收器U-PSA是具有高集成度的圆柱形套筒式反应器，该反应器由真空辐射腔13、第一反应腔17、第二反应腔188、密封腔186和集水腔187组成，从功能上划分，分为辐射区、光解区171、络合反应区191、正电吸附区192、过渡区189和收集区195。如图2所示，辐射光源12安装在如第一圆柱状壳体的第一壳体11内，较佳的形成真空保护的辐射腔，并充入纯度99.9%的氮气或氩气等惰性气体，使得第一圆柱状壳体内氮气或氩气气压达到50~100kPa，由于氮气或氩气不吸收253.7nm和184.9nm紫外线，因而避免空气杂质造成光强衰减，进而提高辐射效率。第一圆柱状壳体的作用在于防止被处理水带走光源的热量，使真空辐射腔13内温度不至于过低而影响发光效率，其保温作用也起到了稳定紫外光输出的效果，使得水温在5~32°C之间变化对放电光源的输出强度几乎没有影响。
辐射光源12可采用多种UV光激发装置，在混合光解吸收器U-PSA中至少应为双波长VUV/UV低压高强汞蒸气或低压高强汞合金弧光放电光源，进一步较佳的，优选双波长VUV/UV低压高强汞合金弧光放电光源。本发明较佳实施方式中，第一圆柱状壳体由对UV光具有优异光学透射率的高纯度石英（SiO2）制成，较佳的由高纯度人工合成熔融石英材料制成，需满足透射率大于90%的要求。
第二圆柱状壳体至少采用三层结构，低透光石英层、屏蔽反射层和无金属隔离层，较佳的，在低透光石英层外表面再利用真空蒸镀法镀制上一层金属薄膜（第二表面镜），进一步较佳的，采用VUV加硬金属薄膜形成第一表面镜，避免菲涅尔反射带来多界面的反射损失，可更有效地提高反射率。
在一个实施方式中，如第二圆柱状壳体的第二壳体14与一个或多个第一圆柱状壳体之间形成水流通道，上下部有连接盖15和下支撑孔板16，称之为第一反应腔17。混床***MB产水首先进入第一反应腔17，在第一反应腔17自下而上形成连续流的光解区171中，VUV被水分子强烈吸收产生羟基自由基和超氧自由基，由此诱发复杂链式反应，由于羟基自由基是一种亲电性粒子，会首先与过流水中残留溶解性污染物发生加成反应或羟基化反应，进而再发生抽氢反应或氧化还原反应，使得DOM的分子结构得到大幅降解。
经光解后的深除盐水流入顶部的密封腔186，形成与吸附区衔接的过渡区189，这一区域从结构上明显缩减了现有技术中的光氧化器与吸附塔（或深除盐塔）之间的设备间距，有效降低了传递距离造成的过程材质析出的微污染积聚和动力损失。
在一个实施方式中，如第三圆柱状壳体的第三壳体18与第二圆柱状壳体之间，根据吸收材料的不同，形成络合反应区191和正电吸附区192，这两个区域所在的空间被称之为第二反应腔188。
水经由密封腔186进入第二反应腔188，自上而下首先经过上部吸收材料，水中的弱离子化杂质硼与吸收材料发生强烈的络合反应。上部吸收材料是一种硼吸收剂，具体为单分散多孔型吸收剂，包括葡甲胺基的颗粒珠或吸附树脂。硼吸收剂可以由脂肪族多元醇或芳香族多羟基酚负载到聚合物骨架上接枝反应而成；较佳的，克服多孔疏水性聚合物骨架不易浸润、影响传质的局限性，以及骨架中交联剂二乙烯基苯含多种同分异构体而显著影响聚合结构性能的缺陷，采用具有较强亲水性和接枝后平均孔径增大的聚甲基丙烯酸失水甘油酯（GMA，化学式C7H10O3）与二甲基丙烯酸乙二醇酯（EDM，化学式C10H14O4）形成的大孔共聚物作为骨架基质，将NMDG接枝在溶入二甲基亚砜溶液的共聚物大孔颗粒骨架上，制成的高效硼吸收剂GMA-EDM-NMDG；进一步较佳的，采用二甲基甲酰胺去离子水混合液增强树脂溶胀以提高孔径和功能基密度，并以交联后可为吸附提供更多活性位点、结构与机械性能更优良的多孔氯甲基聚苯乙烯交联微球作为聚合物骨架载体（CMPS），同样以含有更加舒展的多羟基脂肪型长碳链多元醇作为功能单体，使用一步吸附法，搅拌、淋洗、烘干，制得含有邻位和间位二羟基功能基团的新型单分散多孔型吸收剂PS+NMDG。
在一个实验例中，用改进的接种聚合法合成高效硼吸收剂颗粒珠GMA-EDM-NMDG。将聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠溶解在蒸馏水中作为外相来制备，将包括作为单体的GMA和EDM、作为引发剂的AIBN和作为溶剂的N-碳苄氧基赖氨酸、邻苯二甲酸二丁酯的有机相加入到外相中。将该混合物超声处理，向该乳液中加入PS种子胶乳，在室温下搅拌介质相，随后在反应器中进行聚合。洗涤颗粒，用四氢呋喃萃取颗粒，然后用乙醇充分洗涤。
将NMDG接枝到二甲基亚砜中的上述聚合物多孔颗粒上。然后，分别用二甲基亚砜和乙醇洗涤获得颗粒珠。
接枝后，GMA-EDM-NMDG颗粒珠有效粒径范围增大至0.45~0.75mm，比重0.67g/l，功能基密度ρ（NMDG）由N含量计算得到ρ（NMDG）=1/195*1000/2=2.56 mmol/g，接枝率Yg=46.5%。
在一个实验例中，用一步吸附法制取单分散多孔型吸收剂颗粒珠PS+NMDG。将多孔氯球和完全溶解于二甲基甲酰胺去离子水混合溶剂的葡甲胺一起投入到反应瓶中，再加入三乙胺作催化剂和缚酸剂，经冷凝回流和搅拌反应后，依次用乙醇和去离子水淋洗，再经真空干燥即得到新型PS-NMDG颗粒珠。
接枝后，PS+NMDG颗粒珠平均粒径0.78mm，功能基密度ρ（NMDG）=2.68mmol/g，接枝率乙为48.6%。
在一个比较例中，根据PS+NMDG颗粒珠对硼酸的平衡吸附量测定和Langmuir吸附等温线模型，实测最大吸附量=17.41 mg-B/g-R，计算理论最大吸附量=17.37 mg-B/g-R，与GMA-EDM-NMDG颗粒珠及市售进口螯合树脂AmberSep IRA743的最大吸附量和功能基团有效利用率进行对照，数据见下表1：
Figure 691978DEST_PATH_IMAGE002
GMA-EDM-NMDG颗粒珠不仅外表面胺基和多羟基长链功能基团对硼酸进行络合，多孔结构的亲水性聚合物骨架更利于传质，有益于改善吸附性能，因而表现出平衡吸附量和最大吸附量均高于市售专用除硼树脂。
PS+NMDG颗粒珠的最大吸附量和功能基利用率明显是这三种吸收剂中最高的，其原因除了舒展且易于弯曲的脂肪型长碳链多元醇结构捕获硼酸分子能力更强、螯合效率更高之外，更重要的原因在于，本次制备过程用水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶液作溶剂，对颗粒珠溶胀作用很大，尤其对孔道结构影响更大。相比多孔氯球，尽管孔容、孔道比表面积以及孔隙率均有一定程度降低，但平均孔径和孔径比都有较大幅度地提高，由于功能基密度的提升使得硼酸分子更易于进入孔道与功能基发生络合，进而提高颗粒珠表面活性位点的利用率和传质效率，最终表现出更为优异的吸附性能。
在第二反应腔188的络合反应区191，PS+NMDG与水中硼发生化学吸附，分子结构中多个顺位活性羟基与硼酸或硼酸根阴离子进而发生络合反应，形成结构稳定的环状酯化物。
络合反应为可逆反应，吸收材料饱和后，可用体外洗脱的方式，用盐酸或硫酸对饱和吸收剂进行脱附，被络合的硼酸解吸出来，从而得到高浓度硼酸洗脱液。
在第三圆柱状壳体与第二圆柱状壳体之间所形成的第二反应腔188中，水自上而下经过络合反应区191，由于弱离子化而不易在RO及MB中去除的H3BO3在这一反应区得以深度降除，其初始泄漏浓度达到小于0.5 ng/l的极高水准。而后，除硼水直接进入位于络合反应区191下部的正电吸附区192。正电吸附区192与络合反应区191填充不同的吸收材料而紧密衔接。在正电吸附区192填充的吸收材料是一种具有或混有带季铵基功能基团而具正电荷的强吸附剂，此种吸收剂的一种制法是在氯甲基化聚苯乙烯交联微球骨架上与二甲基苯、三甲胺等主要原料经过悬浮聚合反应、氯甲基化反应和胺化反应制成，较优的，选用三甲基苄铵基的凝胶型二乙烯基苯交联化吸附剂或混有这种吸附剂的混合树脂，对于水中阴离子电解质尤其小分子有机物具有更强烈的吸附功能，进一步较优的，选择这一类型吸附剂的高纯级型号，以保证和满足ΔTOC≤1μg/l的特殊要求。
在第一反应腔17的光解区171中，通过VUV/UV光照使得水分子均质裂解和光化学离子化，产生羟基自由基及多种次生强氧化性活性物质，共同去除难降解有机物。其中，将醛酮类物质转化为羧酸类物质是第一反应腔17的重要功能，醛类有机物结构越复杂，氧化分解速率越快，在光解区171可表现出更高的降解效率。含有羧酸类小分子有机酸的处理水离开光解区171，从密封腔186进入第二反应腔188的络合反应区191和正电吸附区192，在正电吸附区192，与带季铵基表面官能基团而显正电荷的吸附剂充分接触，发生吸附交换等协同反应，使得U-PSA出流口193的TOC浓度最终降至1~2μg/l。
正电吸附区192另一项重要功能是吸附络合反应区191硼吸附剂所溶出的高分子聚合物，这部分聚合物溶进处理水将带来TOC浓度的升高，这对于深除盐段的微污染控制是极为不利的。正电荷吸附剂可以有效吸附水中带负电荷、亲水性、有极性的DOM，将增加的ΔTOC控制在1μg/l，甚至更低。
正电吸附区192的下部通过支撑隔板（即第二孔板）与收集区195相隔，收集区195位于隔板下方的集水腔187内。在隔板上方，安置一个或多个塔形布水器194，将正电吸附区192处理水收集到集水腔187中，同时隔离吸附剂颗粒珠。较优的，采用嵌入式圆柱形布水器194，在聚丙烯骨架支撑内侧固定一层聚己二酰己二胺滤网，孔径60目~80目，不仅解决了传统布水帽老化碎裂进而泄露交换剂的问题，也起到了通常后置的树脂捕捉器的作用而节省了一台管道装置。隔板下方集水腔187与出水法兰和排水管道相连，与进水管密封隔绝。
第三圆柱状壳体或其内表面采用乙烯或丙烯聚合的热塑性树脂材料，或纤维增强复合塑料，较佳的采用无规共聚聚丙烯改性而成高分子聚合物材料，从溶出金属离子、痕量TOC和颗粒物等污染物限定的角度，优选β型均聚聚丙烯或高度非反应性热塑性含氟聚合物材质。
不仅如此，在混合光解吸收器U-PSA的内部，与水接触的包括入流管、腔体、隔板、通道、集水器等所有过流表面和过水装置均设计为高分子聚合物材料或石英材料，摒弃了传统反应器和交换塔的合金钢材质，以达到整台设备的去金属化或金属极少化的设计目的。
实施例：使用第一混合光解吸收器U-PSA的工艺原理应用于3.5 CMH 12英寸集成电路工艺清洗水试验线Make-up段制备***。混合光解吸收器U-PSA辐射区装有三只双波长汞齐真空紫外灯，络合反应区191填入94L多羟基葡甲胺功能化颗粒珠吸附剂PS+NMDG，正电吸附区192填入70L三甲基苄铵基Ⅰ型树脂。MB产水电阻率18.0MΩ.cm，TOC浓度20μg/l，B浓度0.1μg/l。MB产水从第一混合光解吸收器U-PSA底部入流口19进入第一反应腔17，而后进入第二反应腔188，从集水腔187流出。在出流口193外连管道上接流通池，流通池设置两个取样阀，一路引流至Sievers TOC M9e背后采样水入口，另一路输送至ICP-MS/MS超净实验室，分别对TOC和B的数据变化进行采集、检测和记录。
比较例一：关闭电源，第一混合光解吸收器U-PSA仅辐射区停止工作，其他条件与实施例相同。
比较例二：未在正电吸附区192填入吸附剂，光解水仅通过U-PSA络合反应区191的多羟基葡甲胺功能化颗粒珠PS+NMDG进行螯合，其他条件与实施例相同。
比较例三：未在络合反应区191填入吸附剂，光解水直接进入U-PSA正电吸附区192与三甲基苄铵基Ⅰ型树脂进行化学吸附和离子交换，其他条件与实施例相同。混合光解吸收器U-PSA出流口193检测数据汇总表参见下表2。
Figure 907934DEST_PATH_IMAGE003
从实施例的结果可以看到，正常工作的混合光解吸收器U-PSA中，硼的络合效果非常明显，痕量值能够在达到穿透点之前稳定控制在1 ng/l以下，这在制造高端芯片尤其对潜能级杂质有着更严格要求的半导体先进制程工艺的特殊需求中将具有重要的实际意义。而正电吸附区192三甲基苄铵基Ⅰ型树脂对TOC的降除能力和对螯合材料溶出物的保护性吸收，也表现出显著的效果。
在比较例一中，由于光解区171停止工作，脂烃基羧酸类物质减少，pH略有提升，对络合反应区191硼的络合效果稍显增强，但有机物失去了光分解，连同络合反应区191聚合物的溶出，浓度聚集在正电吸附区192，考验了季铵基功能基团独立高效地降除有机物的能力，实验数据表明，这种Ⅰ型季铵基功能基团的正电荷吸附能力至少可以表现90%以上的脱除效率。
在比较例二中，由于没有采取针对葡甲胺基功能化硼吸收剂溶出聚合物的相应对策，在除硼能力正常的情况下，ΔTOC的溶出浓度明显升高。这说明了处理弱电离污染物的同时，带来了次生污染物的微影响亦应值得关注，这也是本混合光解吸收器U-PSA区别通常除硼方案而设置正电吸附区192的必要性和原因之一。
在比较例三中，对比了当前较为主流的工艺方法，没有设计专用硼吸附剂，仅靠季铵基功能基团进行硼和有机物的吸附降除，这在纯水IMS制备体系已得到有效推广。两种吸附剂由于功能基团不同，对硼的吸附能力和效果存在显著的差异。U-PSA的吸附剂和工艺组合，更能应对未来先进制程集成电路制造对超纯水制备更高的指标要求（B≤1ng/l）。而对于TOC的吸附能力，再次看到在如果没有络合反应设计需要的处理场景下，混合光解吸收器U-PSA光解区171与正电吸附区192直接组合应用的强烈效果。
基于主要无机阴离子对TOC降解效率的影响，将混合光解吸收器U-PSA做出后置于MB的工艺设计考虑，即一次纯水在进一步深除盐之后，再进入本混合光解吸收器U-PSA，有利于提高光解区171对TOC的催化氧化效率。
混合光解吸收器U-PSA进水中的溶解氧（DO）浓度是影响光解区171降解TOC效率的重要原因之一。在一个实验例中，当紫外光辐射剂量150 mW-sec/cm2时，溶解氧从4μg/L增加到100μg/L，TOC降解效率可从16%提升到52%，而当紫外光辐射剂量从150 mW-sec/cm2增加到430 mW-sec/cm2时，4μg/L的DO环境下TOC降解效率可从16%增加到45%。因此，不仅TOC降解效率随着DO浓度的增加而线性提高，而且若加大混合光解吸收器U-PSA辐射区的辐射剂量或增加第一反应腔17内真空辐射腔13的数量，TOC去除效率更高，此时残余羟基自由基•OH要比混合光解吸收器U-PSA采用中低剂量时少，所以形成H2O2浓度更低。正基于此，将MDG膜脱气装置设计在混合光解吸收器U-PSA的流程后端，既可获得更大的TOC脱除率，也可以脱除光解区自由基复合产生的少量氧气。
本申请在抛光***的设计中，延续采用全新的处理工艺和设备，即U-PMB+MDG+UF的新工艺组合。催化型混合光解吸收器U-PMB是用于抛光处理段的关键设备和核心处理单元，集成了光催化氧化、羧酸类有机物或酸式盐吸收、次生氧化剂的催化淬灭和痕量电解质的精抛光等多项设备的处理技术。经过U-PMB的处理，可使得除溶解氧、微粒子以外所有超纯水POD端的最终技术指标均满足设计标准和工艺要求。
如图3~5所示，催化型混合光解吸收器U-PMB包括，
至少一个第一壳体21，其为透明隔热的中空封闭结构；
至少一个辐射光源22，辐射光源22设于所述中空封闭结构内以形成真空辐射腔23；
第二壳体24，其围绕所述至少一个第一壳体21；
连接盖25，其设于所述第二壳体24顶部；
下支撑孔板26，其设于所述第二壳体24底部，所述下支撑孔板26、第二壳体24内壁、第一壳体21外壁和连接盖25构成第一反应腔27，所述第一反应腔27在所述真空辐射腔23照射下形成光解区271，待提纯水自所述下支撑孔板26进入第一反应腔27且自所述第二壳体24上部的流出孔299流出以构成水流通道，所述水流通道至少部分地重叠于所述光解区271以光催化氧化待提纯水形成第一处理水；所述第一处理水包括次生氧化剂；
第三壳体28，其具有位于下支撑孔板26下方的底壁281以及自所述底壁281向上延伸的侧壁282，所述侧壁282围合形成开口，所述侧壁282围绕所述第二壳体24；
顶盖283，其可拆卸地盖设于所述开口；
第一孔板284，其一端固定于所述侧壁282，另一端固定于第二壳体24外壁，所述第一孔板284、侧壁282、第二壳体24外壁和顶盖283构成密封腔286，所述第一处理水从所述第一反应腔27进入所述密封腔286；
第二孔板285，其一端固定于所述侧壁282，另一端固定于第二壳体24外壁，所述第二孔板285、侧壁282、第二壳体24外壁和底壁281构成集水腔287；
第二反应腔288，其经由所述第一孔板284、侧壁282、第二壳体24外壁和第二孔板285构成。
所述第二反应腔288自上而下依次填充正电荷吸附剂、金属催化剂或金属氧化物催化剂、离子交换剂以构成正电吸附区291、催化反应区292和离子抛光区293，来自密封腔286的第一处理水依次在正电吸附区291、催化反应区292以及离子抛光区293降除弱酸盐、次生氧化剂、溶解性离子和有机杂质形成超纯水。
所述的一种催化型混合光解吸收器U-PMB中，还包括，
入流口29，其穿设所述底壁281且连通所述第一反应腔27；
出流口294，其穿设所述侧壁282且连通所述集水腔287。
所述的一种混合光解吸收器U-PMB的优选实施方式中，所述第一壳体21、第二壳体24和第三壳体28为共中心轴线的中心对称结构。
所述第二孔板285设有至少一个塔形布水器295，将离子抛光区抛光后的处理水收集到集水腔287中且隔离离子交换剂。
所述塔形布水器295为嵌入式圆柱形布水器，在聚丙烯骨架支撑内侧固定一层聚己二酰己二胺滤网，孔径60目~80目。
一种催化型混合光解吸收器U-PMB的提纯方法包括以下步骤，
所述待提纯水（二次纯水）来自热交换器且流速可调地进入所述入流口29；
待提纯水经由入流口29进入第一反应腔27，在第一反应腔27自下而上形成连续流的光解区271中，真空辐射腔23辐射的紫外线被水分子吸收产生羟基自由基和超氧自由基，诱发链式反应生成多种强氧化性活性物质，与待提纯水中残留溶解性污染物发生加成反应或羟基化反应，进而再发生抽氢反应或氧化还原反应，以进一步降解水中溶解性有机物形成第一处理水；
所述第一处理水从所述第一反应腔27进入所述密封腔286，第一处理水依次在正电吸附区291去除羧酸类小分子有机物和碳酸、催化反应区292淬灭自由基复合氧化剂以及离子抛光区293降除痕量金属、非金属离子和溶解性有机杂质以形成超纯水，其中，痕量金属降至0.2ng/l以下，较优的，可达到小于0.05ng/l ；TOC降至1μg/l以下，较优的，可达到小于0.5μg/l；
超纯水收集于所述集水腔287且经由出流口 294导出。
在一个实施方式中，催化型混合光解吸收器U-PMB，采用圆柱形套筒式反应器，反应器由真空辐射腔23、第一反应腔27、第二反应腔288、密封腔286和集水腔287组成，从功能划分，分为辐射区、光解区271、正电吸附区291、催化反应区292、离子抛光区293、过渡区289和收集区296。如图3所示，辐射光源22安装在如第一圆柱状壳体的第一壳体21内，较佳的通过第一圆柱状壳体上的充气口抽出壳体内空气，形成真空保护的辐射腔，可充入纯度99.9%的氮气或氩气等惰性气体，使得第一圆柱状壳体内氮气或氩气气压达到50~100kPa，由于氮气或氩气不吸收253.7nm和184.9nm紫外线，因而避免空气杂质造成光强衰减，进而提高辐射效率。第一圆柱状壳体的作用在于防止被处理水带走光源的热量，使真空辐射腔23内温度不至于过低而影响发光效率，其保温作用也起到了稳定紫外光输出的效果，使得水温在5~32°C之间变化对放电光源的输出强度几乎没有影响。
辐射光源22可采用多种UV光激发装置，在催化型混合光解吸收器U-PMB中至少应为双波长VUV/UV低压高强汞蒸气或低压高强汞合金弧光放电光源，进一步较佳的，优选双波长VUV/UV低压高强汞合金弧光放电光源。本发明较佳实施方式中，第一圆柱状壳体由对UV光具有优异光学透射率的高纯度石英（SiO2）制成，羟基含量≤5μg/g，较佳的由高纯度人工合成熔融石英材料制成，需满足透射率大于90%的要求。
如第二圆柱状壳体的第二壳体24与一个或多个第一圆柱状壳体之间形成水流通道，上下部有连接盖25和下支撑孔板26，称之为第一反应腔27。纯水储槽PWT中的二次纯水经过第二热交换器321，首先进入第一反应腔27，在第一反应腔27自下而上形成连续流的光解区271中，VUV被水分子强烈吸收产生羟基自由基和超氧自由基，由此诱发复杂链式反应，由于羟基自由基是一种亲电性粒子，会首先与过流水中残留溶解性污染物发生加成反应或羟基化反应，进而再发生抽氢反应或氧化还原反应，使得DOM的分子结构进一步得到大幅降解。
第二圆柱状壳体至少采用三层结构，低透光石英层241、屏蔽反射层242和无金属隔离层243，较佳的，在低透光石英层241外表面再利用真空蒸镀法镀制上一层金属薄膜（第二表面镜），进一步较佳的，采用VUV加硬金属薄膜形成第一表面镜，避免菲涅尔反射带来多界面的反射损失，可更有效地提高反射率。
经光解后的深除盐水流入顶部的密封腔286，形成与吸附区衔接的过渡区289，这一区域从结构上明显缩减了现有技术中的光氧化器与精抛光塔之间的设备间距，有效降低了传递距离造成的过程材质析出的微污染积聚和动力损失。
第三圆柱状壳体的第三壳体28与第二圆柱状壳体之间，根据吸收材料的不同，形成正电吸附区291、催化反应区292和离子抛光区293，这三个区域所在的空间被称之为第二反应腔288。第三圆柱状壳体或其内表面采用乙烯烃或丙烯聚合的热塑性树脂材料，或纤维增强复合塑料，较佳的采用无规共聚聚丙烯改性而成高分子聚合物材料，从溶出金属离子、痕量TOC和颗粒物等污染物限定的角度，优选β型均聚聚丙烯或高度非反应性热塑性含氟聚合物。与水接触的包括入流口29、腔体、上下支撑孔板26、通道等所有过流表面和过水装置均设计为高分子聚合物材料或石英材料，摒弃了传统反应器和交换塔的合金钢材质，以达到整台设备的去金属化或金属极少化的设计目的。
在第一反应腔27，经过VUV/UV辐照，水分子发生均裂和离子化，•OH的复合反应以及•H还原溶解氧生成其他活性氧化物质的复合反应，是产生H2O2的主要途径。在H2O2产生的同时，也会次生一些O2，少量增加DO浓度。
在一个实验例中，当DO浓度4μg/L，光解区271产生的H2O2浓度可达到49μg/L，而降低辐射剂量，H2O2浓度依然保持51~54μg/L。这些由自由基链式反应生成的H2O2并没有在光解区271自身淬灭，按照现有工艺流程，会进入后置MB或抛光型CP设备中，带来“树脂劣化”的影响。而经过树脂塔，出水口H2O2泄漏量仍达到39~42μg/L，继而穿透后置的脱气膜和超滤膜，以35~38μg/L的浓度流出POD端。
本发明通过催化反应区292将光解区271产生的残余H2O2浓度控制在1μg/L以下。
正电吸附区291利用带季铵基表面官能基团而显正电荷的吸收材料吸附光解区271产生的羧酸类小分子有机酸或酸式盐，故而填充在正电吸附区291的吸收材料应为具有或混有带季铵基功能基团而具正电荷的吸附剂，此种吸收剂的一种制法是在氯甲基化聚苯乙烯交联微球骨架上与二甲基苯、三甲胺等主要原料经过悬浮聚合反应、氯甲基化反应和胺化反应制成，较优的，选用三甲基苄铵基的凝胶型二乙烯基苯交联化吸附剂，对于水中阴离子电解质尤其小分子有机物具有更强烈的吸附功能，进一步较优的，选择这一类型吸附剂的高纯级型号，以保证和满足ΔTOC≤1μg/l的特殊要求。在正电吸附区291的出流侧，TOC浓度需小于1μg/l，其中羧酸类脂烃基一元或多元有机酸浓度会更低，藉此可以很大程度避免催化反应区292吸收材料的寿命衰减，并作为保证催化还原指标H2O2＜1μg/L所要求从正电吸附区291到催化反应区292必要的进水条件。
填充在催化反应区292的吸收材料是一种以过渡金属为配合物与苯乙烯、丙烯酸等共聚物骨架直接键合形成高分子络合物的复相金属催化剂；较佳的选择Pd或Pt等贵金属纳米颗粒弥散分布到二甲基羟乙基苄铵基高聚物载体相表面，制成的UP级载钯树脂或载铂树脂；进一步较佳的，以大孔高比表面积聚苯乙烯-二乙烯基苯交联聚合物经三甲胺季铵基功能化修饰作为固相载体，采用静态吸附法和一步还原法，利用配位共价键络合杂相铂族金属（钯、铂、钌、铑、锇、铱）离子态前驱体，并还原转型而成的非均相大孔型固载高分子催化剂，典型的，如：大孔型聚苯乙烯负载纳米钯金属催化剂Pd@PS-DVB-QA；更为优选的，同样使用胺基功能化PS微球作为高分子聚合物载体，应用热力学原理的异相凝聚法，以液相双金属溶液作为前驱体盐，加入稳定剂、还原剂合成纳米粒分散液，并与PS微球分散液混合、搅拌、过滤、烘干，从而得到的一种纳米合金复合粒子催化剂，例如Au-Pd@PS。
纳米合金复合粒子催化剂和单金属纳米粒子催化剂的制作方法没有特别限制。
所述单金属纳米粒子包括VIII族（含铂族）金属纳米粒子，所述纳米合金复合粒子包括VIII族金属两种及以上合金化纳米粒子、ⅠB族金属两种及以上合金化纳米粒子，以及分别由VIII族与ⅠB族两种及以上金属组成的合金纳米粒子，其中，优选VIII族和IB族组成的双金属纳米粒子对自由基复合氧化剂的催化还原更有效。
在一个比较实验中，将异相凝聚法制成的金钯合金纳米粒子（前驱体的摩尔比0.75：0.25）、金纳米粒子、钯纳米粒子和铂纳米粒子用于水相淬灭H2O2的反应实验，以比较几种纳米粒子的催化活性，将结果做一级动力学方程拟合，见图6。计算催化反应速率，得到：Au@PS的ka@p为2.0×10-3 s-1，Pd@PS的kp@p为0.79×10-3s-1，Pt@PS的kp@p为0.88×10-3s-1，Au75-Pd25@PS的ka-p@p为13.6×10-3s-1。对比可见，合金纳米粒子Au75-Pd25@PS的催化速率ka-p@p，是金纳米粒子Au@PS的6.8倍，是钯纳米粒子Pd@PS的17.2倍，是铂纳米粒子Pt@PS的15.5倍。结论显示，引入贵金属Au对Pd纳米粒子进行合金化，与单金属Pd、Pt以及Au纳米粒子相比，表现出优势悬殊、异常显著的反应活性、选择性和稳定性，由于Au-Pd@PS合金纳米粒子内部两种金属粒子之间存在协同作用，从而极大地提高了催化速率和催化活性。
进一步说明合金纳米粒子催化剂Au-Pd@PS淬灭H2O2的反应原理和过程。在光解区271，辐照下产生氢自由基的同时，会有少量氢气的合成，这些来源于光化学离子化反应以及水合氢离子去质子化反应而产生的氢气，将主要参与催化反应区292淬灭H2O2过程中与氧气的反应。在催化剂作用下，H2O2脱氧成为水和氧气，足够的氢气吸附到催化剂的表面与氧气裂解而成氢和氧单原子，进而发生复相催化反应快速生成水。
经过催化反应区292完成次生氧化剂淬灭的二次纯水，进入下部的离子抛光区293，离子抛光区293与催化反应区292填充不同的吸收材料而紧密衔接。离子抛光区293填充的吸收材料优选采用两种分别带有碱性和酸性基团按照一定比例预先混制处理的离子交换剂，较优的采用溶出浓度ΔTOC≤1μg/l、泄漏浓度Metals≤0.1ng/l且不可再生的高纯级别混合离子交换剂。在离子抛光区293，二次纯水中的痕量金属离子、非金属离子、弱离子化无机盐、低分子有机杂质都得到深度降除和吸收，使得除溶解氧、微粒子以外所有超纯水POD端的最终水质指标在出流口294均已满足要求。
催化型混合光解吸收器U-PMB后置设备包括第二精滤器322、第二真空膜脱气装置307和终端超滤器308。进一步，催化型混合光解吸收器306、第二精滤器322、第二真空膜脱气装置307和终端超滤器308沿水流方向依次连通。第二真空膜脱气装置307将催化型混合光解吸收器U-PMB产生的微量溶解气体以及水中DO利用膜脱气技术以氮气和真空组合吹扫方式予以高效脱除，使得残余溶解氧气达到≤1μg/l的水准，最后由终端超滤器308将所有细菌、微粒子杂质脱除至0.05μm以下（大于0.05μm的微粒子＜0.05pcs/ml）。
实施例：应用催化型混合光解吸收器U-PMB于12英寸集成电路工艺清洗水试验线的Polishing段制备***（与PSA实施例同一条试验线）。催化型混合光解吸收器U-PMB-Ⅰ的第三壳体28由β型均聚聚丙烯材料制成，整体无金属化设计，正电吸附区291填入59L三甲基苄铵基Ⅰ型树脂，催化反应区292填入18L合金纳米粒子催化剂Au25-Pd75@PS（TEM图像测量粒径1.7±0.2nm），SV=300h-1，离子抛光区293填入111L高纯混合树脂。Make-up产水经抛光段混合后，供给催化型混合光解吸收器U-PMB，LCV供水开度0.4（循环率60%）。在入流口29检测到：在线电阻率18.05MΩ.cm，TOC浓度1.9μg/l，B浓度0.52ng/l，H2O2浓度18μg/l，快扩散杂质（Fe）7.9ng/l。UDI供水从催化型混合光解吸收器U-PMB底部入流口29进入第一反应腔27，而后进入第二反应腔288，从集水腔287流出。在进入后置真空脱气装置MD之前的连接管道上接取样池，取样池设置三路取样阀，一路引流至Anatel A-1000XP采样水入口，一路引流至AL H2O2 Analyzer的流通池，另一路通过洁净管道输送至“动态高精密超净实验室”Agilent 8900 ICP-MS/MS检测台，分别对TOC、H2O2、Fe和B的数据变化进行采集、检测和记录。
比较例一：在催化型混合光解吸收器U-PMB旁路以By-pass方式并联一组采用常规设备的精处理段工艺组合：TOC-UV+SA+CP，在进入真空脱气装置MD之前设置取样阀门和引流管，其他条件与实施例相同。
比较例二：在催化型混合光解吸收器U-PMB旁路以By-pass方式并联一组将新型单金属纳米粒子催化剂Pd@PS填入固定催化床的试验装置，其他条件与实施例相同。实施例、比较一和比较例二的工艺流程图见图7。MD入水口取样池检测数据汇总表参见下表3。
Figure 240826DEST_PATH_IMAGE004
通过上述检测数据，可以做出以下几点说明：
1、首先对比TOC的脱除效果，催化型混合光解吸收器U-PMB-Ⅰ设计了参与TOC降解的三个功能区—光解区271、正电吸附区291和离子抛光区293，与比较例1的设备组合相似，但作为高集成度的一体化装备，催化型混合光解吸收器U-PMB不仅节省了至少两台设备的占地面积，由于在第一反应腔27采用了光的屏蔽与反射的结构件设计以及在真空辐射腔23采取充入惰性气体以减少光衰减的保护措施，从而提高了辐射效率；在过渡区289缩短了设备间的传递距离，有效降低了管道材质析出的微污染积聚，因而即便在超痕量的检测范围也能看到更高脱除效果的差异。
2、高效淬灭过氧化氢的催化性能是催化型混合光解吸收器U-PMB的亮点和优势，合金纳米粒子催化剂尽管出于成本考虑将前驱液中复相配位体HAuCl4选择了较低的摩尔比，但依然表现出至少6倍于Pd@PS的催化效率（Au25-Pd75@PS的催化速率ka-p@p为4.97×10-3s-1）。在比较例2中，新型Pd@PS的高分子聚合物载体上修饰了对PdCl4 2-有强烈吸附功能的三甲基季铵基功能基团，因而分散性能好，负载率高，催化活性强，进而缩小了与实施例合金纳米粒子Au25-Pd75@PS催化反应效率的差距。比较例1采用常规抛光工艺，没有考虑光解次生氧化剂的存在和去除措施，在抛光树脂塔出口检测出一定量的泄露H2O2已成为普遍存在的实际情况，这部分H2O2无法短距离被树脂和其他材料吸收或淬灭，随清洗水流向POE给制造工艺带来影响。
3、从硼的实际检测值可以看到，由于二次纯水供水段U-PSA优异的除硼性能，以及保障***运行的高循环率（循环率60%）带来的稀释效应，使得平均消耗量均较小的实施例和比较例都出现了硼检测的最好结果。
4、在半导体制造工艺中，Fe是扩散系数较高的快扩散杂质，也是容易产生“深能级复合中心”的敏感金属，因而精处理***尤其抛光***采用金属极小化或去金属化设计成为制备技术发展的趋势和必要选择。从催化型混合光解吸收器U-PMB检测值可以看到，实施例采用的无金属化设计作为创新的亮点，在超痕量范围亦能表现30%的降低优势，将Fe及其氧化物控制在0.1ng/l以下。
所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的优选实施方式中，所述一次纯水***还包括保安过滤器SF和RO水槽ROT，反渗透装置RO在水流方向上设于保安过滤器SF和RO水槽ROT之间。
所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的优选实施方式中，所述一次纯水***还包括保安过滤器SF和RO水槽ROT，反渗透装置RO在水流方向上设于保安过滤器SF和RO水槽ROT之间。
所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的优选实施方式中，所述深除盐***还包括在水流方向上依次连接的混合离子交换塔MB、第一精滤器316和第一真空膜脱气装置MDG-1，所述混合光解吸收器U-PSA设于混合离子交换塔MB和第一精滤器316之间。
所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法的优选实施方式中，抛光***还包括在水流方向上依次连接的纯水储槽PWT、第二热交换器HEX-2、第二精滤器RF-2、第二真空膜脱气装置MDG-2和终端超滤器UF，催化型混合光解吸收器U-PMB设于第二热交换器HEX-2和第二精滤器RF-2之间。
在一个优选实施方式中，步骤S1：原水在泵的驱动下由生产水池CWT经过第一热交换器HEX-1和多介质过滤器MMF，注入过滤水池FWT，除去水中大部分悬浮物，将SDI降至5以下，并提升温度。
步骤S2：水经过除浊、升温之后，由过滤水池FWT进入高级氧化***，高级氧化***包括尿素氧化分解器Oxi-RU和活性炭吸收塔GAC，在高级氧化***中完成有机物的光解处理和氧化剂的吸收淬灭（包括脱氯处理），从而将水中大部分胶体、微生物、NDOM（非溶解性有机物）和细菌等予以去除，随后经过复合离子交换塔SC+SA进行初级除盐，形成浅除盐水，收集在预除盐水槽DIT中。
步骤S3：预除盐水槽DIT中的浅除盐水经过动力提升，供给至一次纯水***的保安过滤器SF和反渗透装置RO，浅除盐水在高压作用下克服反渗透装置的半透膜渗透压，将绝大部分溶解盐、胶体、大分子有机物、微粒子、二氧化硅和少量硼酸进行滤除，透过膜后的淡水成为一次纯水，收集在RO水槽ROT中，未透过膜的浓水回收至过滤水池FWT中。
步骤S4：RO水槽ROT中的一次纯水经动力提升由混合离子交换塔MB、混合光解吸收器U-PSA、第一精滤器RF-1和第一真空膜脱气装置MDG-1依次处理，首先经混合离子交换塔MB进一步除去溶解性盐分之后，通过混合光解吸收塔U-PSA将总有机碳和弱离子化杂质硼、硅、二氧化碳等进行深度脱除，随后经第一真空膜脱气装置脱去大部分氧气和TOC氧化产生的溶解气体，形成接近超纯水水质的二次纯水，封存在纯水储槽PWT中。
步骤S5：封存二次纯水的纯水储槽PWT与通往POE或POU Filter的LOOP供回水管道以及抛光***处理设备形成闭式循环回路。在抛光***处理段，二次纯水在第二热交换器HEX-2调整温度后，经过催化型混合光解吸收塔U-PMB将本案严格控制的痕量金属离子、弱离子化杂质和低分子有机物分别脱除至ppq级（千兆分之一）、ppt级（万亿分之一）和ppb级（十亿分之一）的指标极高限定值，同时利用U-PMB中纳米粒子催化剂将自由基复合氧化剂控制在亚ppb级，随后再经第二精滤器RF-2、第二真空膜脱气装置MDG-2和终端超滤器UF将残留水中的溶解性气体和微粒子最终脱除至目前先进制程要求的亚ppb级和纳米级的最高标准范围内。
最后应该说明的是：所描述的实施方式仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式，基于本申请中的实施方式，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本申请保护的范围。
以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施方式，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施方式进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (17)

1.一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤，
对原水进行预处理，得到过滤水，所述预处理包括使所述原水经过尿素氧化分解器（300）以及活性炭吸收塔（301）进行处理；
所述过滤水经由复合离子交换塔（302）进行初级除盐形成浅除盐水，所述复合离子交换塔包括带阳离子交换树脂的阳塔和带阴离子交换树脂的阴塔；
所述浅除盐水进行一次纯水处理形成一次纯水，所述一次纯水处理包括对所述浅除盐水进行至少一次反渗透处理；
对所述一次纯水进行深除盐处理，得到二次纯水，所述深除盐处理包括使所述一次纯水经过第一混合光解吸收器（305），以及第一真空膜脱气装置（318）进行处理；
对所述二次纯水进行抛光处理，得到纳米制程集成电路清洗水，所述抛光处理包括使所述二次纯水经过催化型混合光解吸收器（306）进行处理；
所述第一混合光解吸收器（305）或所述催化型混合光解吸收器（306）包括：
至少一个第一壳体，其为透明隔热的中空封闭结构；
至少一个辐射光源，辐射光源设于所述中空封闭结构内以形成真空辐射腔；
第二壳体，其围绕所述至少一个第一壳体；
连接盖，其设于所述第二壳体顶部；
下支撑孔板，其设于所述第二壳体底部，所述下支撑孔板、第二壳体内壁、第一壳体外壁和连接盖构成第一反应腔，所述第一反应腔在所述真空辐射腔照射下形成光解区，待提纯水自所述下支撑孔板进入第一反应腔且自所述第二壳体上部流出以构成水流通道，所述水流通道至少部分地重叠于所述光解区以光催化氧化待提纯水；
第三壳体，其具有位于下支撑孔板下方的底壁以及自所述底壁向上延伸的侧壁，所述侧壁围合形成开口，所述侧壁围绕所述第二壳体；
顶盖，其可拆卸地盖设于所述开口；
第一孔板，其一端固定于所述侧壁，另一端固定于第二壳体外壁，所述第一孔板、侧壁、第二壳体外壁和顶盖构成密封腔，所述第一处理水从所述第一反应腔进入所述密封腔；
第二孔板，其一端固定于所述侧壁，另一端固定于第二壳体外壁，所述第二孔板、侧壁、第二壳体外壁和底壁构成集水腔；
第二反应腔，其经由所述第一孔板、侧壁、第二壳体外壁和第二孔板构成。
2.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述预处理中，原水经过第一热交换器（310）和多介质过滤器（311）之后，经由过滤水池（312）依次进入尿素氧化分解器（300）和活性炭吸收塔（301）。
3.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述一次纯水处理中，动力提升浅除盐水供给至保安过滤器（314），过滤后浅除盐水在高压作用下克服反渗透装置（303）的半透膜渗透压，透过膜后的淡水成为一次纯水且收集在RO水槽（315）中，未透过膜的浓水回收至过滤水池（312）中。
4.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述深除盐处理中，一次纯水经动力提升供给至混合离子交换塔（304）进行处理，再经第一混合光解吸收器（305）以及第一真空膜脱气装置（318），形成二次纯水且封存在纯水储槽（320）中。
5.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述抛光处理中，二次纯水经过催化型混合光解吸收器（306）后，随后再经第二真空膜脱气装置（307）和终端超滤器（308）进行处理。
6.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述尿素氧化分解器（300）的辐射光源采用UV或VUV汞蒸气或低压高强汞合金弧光放电光源，氧化剂含有H2O2 、过一硫酸盐、过二硫酸盐、NH2Cl、NaClO、过氧乙酸中的一种或两种以上；所述尿素氧化分解器（300）入口pH值在3.2~6.5之间。
7.根据权利要求6所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述尿素氧化分解器（300）前置第一热交换器（310）二次侧出水温度为25~28度。
8.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述活性炭吸收塔中颗粒活性炭（GAC）经过物理改性处理，具体为采用蒸汽与CH4的混合气体进行高温改性处理。
9.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述第一混合光解吸收器（305）的第二反应腔上部填充硼吸收剂以构成络合反应区，下部填充正电荷吸附剂以构成正电吸附区；所述催化型混合光解吸收器（306）的第二反应腔自上而下依次填充正电荷吸附剂、金属催化剂或金属氧化物催化剂、离子交换剂以构成正电吸附区、催化反应区和离子抛光区。
10.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述催化型混合光解吸收器（306）的进水条件为电阻率不小于17MΩ.cm，TOC浓度不大于10μg/l，且至少为深除盐处理后的二次纯水。
11.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述第一混合光解吸收器（305）和催化型混合光解吸收器（306）均采用高分子聚合物材料或石英材料。
12.根据权利要求9所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述硼吸收剂为单分散多孔型吸收剂，包括葡甲胺基的颗粒珠或吸附树脂。
13.根据权利要求9所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述金属催化剂包括纳米合金复合粒子催化剂或单金属纳米粒子催化剂。
14.根据权利要求9所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述正电荷吸附剂为带季铵基功能基团的正电荷吸附树脂或混有带季铵基功能基团的正电荷吸附树脂的混合树脂。
15.根据权利要求9所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述催化型混合光解吸收器（306）的正电吸附区的出流侧TOC浓度小于1μg/l。
16.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述真空辐射腔充入纯度99.9%的氮气或氩气，所述辐射光源包括UV光激发装置，所述UV光激发装置包括VUV/UV低压高强汞蒸气或低压高强汞合金弧光放电光源。
17.根据权利要求1所述的一种纳米制程集成电路清洗水的制备方法，其特征在于，所述第一壳体由羟基含量≤5μg/g的高纯度透明石英制成，透射率大于90%，所述第二壳体包括自内朝外依次层叠的低透光石英层、屏蔽反射层和无金属隔离层，所述屏蔽反射层包括真空蒸镀金属薄膜或VUV加硬金属薄膜，所述第三壳体或其内表面采用乙烯或丙烯聚合的热塑性树脂材料，或纤维增强复合塑料。
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