用可变的灯配置提供超纯水的方法和系统技术方案

提供了为半导体制造操作提供超纯水的方法和系统。水通过利用自由基清除系统被处理。自由基清除系统可以利用采用自由基前体化合物例如过硫酸铵的光化辐射。可以通过利用离子交换介质和脱气装置进一步处理超纯水。可以利用控制系统来调节光化辐射的连续可变强度。

A method and system for supplying ultra pure water with a variable lamp

A method and system for providing ultra pure water for a semiconductor manufacturing operation are provided. Water is treated by using the free radical scavenging system. The free radical scavenging system can make use of the photochemical radiation of the free radical precursor compounds, such as ammonium persulfate. The ultra pure water can be further treated by the use of ion exchange medium and degassing device. The control system can be used to regulate the continuous variable intensity of the photochemical radiation.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用可变的灯配置提供超纯水的方法和系统相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2015年5月4日提交的题为“FLEXIBLEELECTRICALLAMPCONFIGURATIONFORANADVANCEDOXIDATIONPROCESS”的美国临时申请第62/156,487号以及于2015年5月12日提交的题为“VARIABLEINTENSITYLAMPFORANADVANCEDOXIDATIONPROCESS”的美国临时申请第62/160,128号的优先权，这些美国临时申请中的每个为了所有目的通过引用以其整体并入本文。背景本文公开的方面和实施方案涉及提供超纯水的系统和方法，并且特别地涉及减少或维持在制造半导体器件或其部件期间可以被使用的超纯水的污染物水平的系统和方法。概述一个或更多个方面涉及一种用于处理水的系统。该系统包括：主光化辐射反应器；过硫酸根前体化合物源，所述过硫酸根前体化合物源被设置成将至少一种过硫酸根前体化合物引入主光化辐射反应器中；总有机碳(TOC)浓度传感器，所述总有机碳浓度传感器位于主光化辐射反应器的上游；过硫酸根浓度传感器，所述过硫酸根浓度传感器位于主光化辐射反应器的下游；以及控制器，所述控制器被可操作地联接以接收来自TOC浓度传感器和过硫酸根浓度传感器中的至少一个的至少一个输入信号，并且以产生控制信号，所述控制信号至少部分地基于至少一个输入信号来调节在主光化辐射反应器中的光化辐射的连续可变强度。在一些实施方案中，该系统还包括位于主光化辐射反应器的上游的反渗透单元。在一些实施方案中，该系统还包括位于主光化辐射反应器的下游的次级光化辐射反应器(secondaryactinicradiationreactor)。在一些实施方案中，该系统还包括位于主光化辐射反应器的下游的颗粒过滤器。在一些实施方案中，该系统还包括位于主光化辐射反应器的下游的超滤装置。在一些实施方案中，该系统还包括至少一个单元操作，该至少一个单元操作选自由热交换器、脱气器、颗粒过滤器、离子纯化装置和离子交换柱组成的组。在一些实施方案中，离子交换柱位于TOC浓度传感器的上游。在一些实施方案中，该系统还包括位于主光化辐射反应器的上游的水源，所述主光化辐射反应器包括一个或更多个单元操作，该一个或更多个单元操作选自由反渗透过滤器、电渗析设备、电去离子设备、蒸馏装置、离子交换柱及其组合组成的组。在一些实施方案中，来自水源的水包含小于约25ppb的TOC。在一些实施方案中，该系统还包括位于主光化辐射反应器的下游的TOC浓度传感器。在一些实施方案中，还原剂是二氧化硫。在一些实施方案中，控制器还是可操作的以产生控制信号，所述控制信号调节过硫酸根前体化合物被引入主光化辐射反应器中的速率。在一些实施方案中，主光化辐射反应器包括具有双侧电连接(doublesidedelectricalconnection)的紫外灯。在一些实施方案中，具有双侧电连接的紫外灯包括与在灯的第一端上的第一电极的第一电连接、与在灯的第一端上的第二电极的第二电连接以及与在灯的第二端上的第二电极的第三电连接。在一些实施方案中，该系统还包括还原剂源和还原剂浓度传感器，所述还原剂源被设置成在主光化辐射反应器的下游引入至少一种还原剂，所述还原剂浓度传感器位于至少一种还原剂的添加点的下游。控制器还可以被配置成接收来自还原剂浓度传感器的输入信号并且产生控制信号，所述控制信号至少部分地基于来自还原剂浓度传感器的输入信号来调节在主光化辐射反应器中的光化辐射的连续可变强度。在一些实施方案中，控制器还是可操作的以产生控制信号，该控制信号调节还原剂被引入系统的速率。根据另一个方面，提供了一种处理水的方法。该方法包括：提供待处理的水；测量待处理的水的总有机碳(TOC)值；部分地基于待处理的水的所测量的TOC值的至少一个输入信号将过硫酸根阴离子引入待处理的水；将含有过硫酸根阴离子的水引入主反应器；在反应器中将水中的过硫酸根阴离子暴露于紫外光，以产生经辐照的水流；以及部分地基于选自由待处理的水的TOC值、反应器的下游的水的过硫酸根值和过硫酸根阴离子的添加速率组成的组的输入信号中的至少一个来调整紫外光的连续可变强度。在一些实施方案中，该方法还包括在位于主反应器的下游的次级反应器中将经辐照的水暴露于紫外光。在一些实施方案中，该方法还包括从水中除去溶解的固体和溶解的气体。在一些实施方案中，该方法还包括在将待处理的水提供给反应器容器之前处理待处理的水。在一些实施方案中，该方法还包括将还原剂引入经辐照的水。在一些实施方案中，该方法还包括测量经辐照的水的还原剂浓度值。在一些实施方案中，该方法还包括基于所测量的还原剂浓度值将还原剂引入经辐照的水。在一些实施方案中，还原剂是二氧化硫。在一些实施方案中，提供待处理的水包括提供具有小于约25ppb的TOC值的入口水，并且处理水包括将水的TOC值降低到小于1ppb。根据另一方面，提供了一种向半导体制造单元提供超纯水的方法。该方法包括：提供具有小于约25ppb的TOC值的入口水；将至少一种自由基前体化合物引入水中；通过将该至少一种自由基前体暴露于UV辐射，将至少一种自由基前体化合物转化成至少一种自由基清除物质，该UV辐射来自具有连续可变的UV辐射功率输出的UV辐射源；从水中除去任何颗粒的至少一部分以产生超纯水；以及将超纯水的至少一部分递送到半导体制造单元。在一些实施方案中，该方法还包括至少部分地基于入口水的TOC值来调节至少一种前体化合物的添加速率。在一些实施方案中，该方法还包括至少部分地基于入口水的TOC值来调节UV辐射功率输出。附图简述附图并不意图是按比例绘制。在附图中，在各个图中图示的每个相同的或近似相同的部件由相同的数字表示。为了清楚起见，在每个图中不是每个部件都被标记。在附图中：图1是图示根据一个或更多个实施方案的系统的示意图；图2是图示根据一个或更多个实施方案的系统的示意图；图3是图示根据一个或更多个实施方案的容器的示意图；图4A是图示根据一个或更多个实施方案的容器的示意图；图4B是图示根据一个或更多个实施方案的容器的示意图；图5是图示根据一个或更多个实施方案的传感器和控制器系统的示意图；图6是图示可以在其上实践一个或更多个实施方案的处理器或控制系统的示意图；图7图示在根据一个或更多个实施方案的系统的实施方案中用于控制连续可变供电的紫外灯的电路；图8图示在根据一个或更多个实施方案的系统的实施方案中与连续可变供电的紫外灯的点亮(ignition)和操作相关的电参数；图9A图示用于根据一个或更多个实施方案的系统的实施方案中的双侧电连接灯的实施方案；图9B图示用于根据一个或更多个实施方案的系统的实施方案中的双侧电连接灯的另一个实施方案；图9C图示用于根据一个或更多个实施方案的系统的实施方案中的双侧电连接灯的另一个实施方案；并且图9D图示用于根据一个或更多个实施方案的系统的实施方案中的双侧电连接灯的另一个实施方案。详述一个或更多个方面可以涉及水处理或水纯化系统和技术。各种系统和技术通常利用或包括从工艺流体或工艺流中除去不合意的物质的一个或更多个单元操作。多个单元操作可以串行地或以并行流动布置或以串行和并行流动布置的组合来使用，以促本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理水的系统，包括：主光化辐射反应器；过硫酸根前体化合物源，所述过硫酸根前体化合物源被设置成将至少一种过硫酸根前体化合物引入所述主光化辐射反应器中；总有机碳(TOC)浓度传感器，所述总有机碳浓度传感器位于所述主光化辐射反应器的上游；过硫酸根浓度传感器，所述过硫酸根浓度传感器位于所述主光化辐射反应器的下游；以及控制器，所述控制器被可操作地联接以接收来自所述TOC浓度传感器和所述过硫酸根浓度传感器中的至少一个的至少一个输入信号，并且产生控制信号，所述控制信号至少部分地基于所述至少一个输入信号来调节在所述主光化辐射反应器中的光化辐射的连续可变强度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.05.04 US 62/156,487;2015.05.12 US 62/160,1281.一种用于处理水的系统，包括：主光化辐射反应器；过硫酸根前体化合物源，所述过硫酸根前体化合物源被设置成将至少一种过硫酸根前体化合物引入所述主光化辐射反应器中；总有机碳(TOC)浓度传感器，所述总有机碳浓度传感器位于所述主光化辐射反应器的上游；过硫酸根浓度传感器，所述过硫酸根浓度传感器位于所述主光化辐射反应器的下游；以及控制器，所述控制器被可操作地联接以接收来自所述TOC浓度传感器和所述过硫酸根浓度传感器中的至少一个的至少一个输入信号，并且产生控制信号，所述控制信号至少部分地基于所述至少一个输入信号来调节在所述主光化辐射反应器中的光化辐射的连续可变强度。2.如权利要求1所述的系统，还包括位于所述主光化辐射反应器的上游的反渗透单元。3.如权利要求1所述的系统，还包括位于所述主光化辐射反应器的下游的次级光化辐射反应器。4.如权利要求1所述的系统，还包括位于所述主光化辐射反应器的下游的颗粒过滤器。5.如权利要求1所述的系统，还包括位于所述主光化辐射反应器的下游的超滤装置。6.如权利要求1所述的系统，还包括至少一个单元操作，所述至少一个单元操作选自由热交换器、脱气器、颗粒过滤器、离子纯化装置和离子交换柱组成的组。7.如权利要求6所述的系统，其中所述离子交换柱位于所述TOC浓度传感器的上游。8.如权利要求1所述的系统，还包括位于所述主光化辐射反应器的上游的水源，所述主光化辐射反应器包括一个或更多个单元操作，所述一个或更多个单元操作选自由反渗透过滤器、电渗析设备、电去离子设备、蒸馏装置、离子交换柱及其组合组成的组。9.如权利要求8所述的系统，其中来自所述水源的水包含小于约25ppb的TOC。10.如权利要求1所述的系统，还包括位于所述主光化辐射反应器的下游的TOC浓度传感器。11.如权利要求1所述的系统，其中所述还原剂是二氧化硫。12.如权利要求1所述的系统，其中所述控制器还是可操作的以产生控制信号，所述控制信号调节所述过硫酸根前体化合物被引入所述主光化辐射反应器中的速率。13.如权利要求1所述的系统，其中所述主光化辐射反应器包括具有双侧电连接的紫外灯。14.如权利要求1所述的系统，其中具有所述双侧电连接的所述紫外灯包括与在所述灯的第一端上的第一电极的第一电连接、与在所述灯的所述第一端上的第二电极的第二电连接以及与在所述灯的第二端上的所述第二电极的第三电连接。15.如权利要求1所述的系统，还包括：还原剂源，所述还原剂源被设置成在所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·L·库尔特，克里斯多佛·霍尔，
申请(专利权)人：伊沃夸水处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US