CN103459308B - 无氮添加臭氧产生单元及臭氧气体供给系统 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于获得一种谋求无氮添加臭氧产生器单元的小型化的无氮添加臭氧产生单元，该无氮添加臭氧产生器单元附带具有用于输出高纯度、高浓度的臭氧气体的多个机构的功能。而且，在本发明中，气体配管集成模块(30)具有多个内部配管路线(R30a～R30f)，通过将上述多个内部配管路线与向放电面涂敷有用于生成臭氧的光催化剂物质的无氮添加臭氧产生器(1)、控制机构(MFC(3)、气体过滤器(51)及APC(4))、原料气体供给口(14)、臭氧气体输出口(15)连结起来，形成从原料气体供给口经由APC而到达无氮添加臭氧气体产生器的原料气体输入配管路线及从无氮添加臭氧产生器经由气体过滤器、MFC而到达臭氧气体输出口的臭氧气体输出配管路线实现一体化的单元。

Description

无氮添加臭氧产生单元及臭氧气体供给系统

技术领域

本发明涉及一种臭氧气体供给系统，其搭载有将氮添加量不足数千ppm的高纯度氧气作为原料气体的无氮添加臭氧产生器，且具有无氮添加臭氧产生单元，将稳定的臭氧气体向多个臭氧处理装置供给，所述无氮添加臭氧产生单元附带具有用于输出臭氧气体的多个机构的功能。

背景技术

在现有技术中，如下所述地展开有各种技术。将在氧气中添加有数千ppm以上的氮气而成的原料气体供给到臭氧产生器，生成高浓度臭氧气体，使用该高浓度臭氧气体，在半导体制造领域中大多用于臭氧氧化绝缘膜形成、臭氧清洗等臭氧处理工序。在该半导体制造领域等中，通常考虑构筑如下所述的臭氧气体供给系统：在向由多个臭氧处理装置构成的多臭氧处理装置供给臭氧气体的情况下，与多个臭氧处理装置对应地，设置分别包含臭氧产生器、臭氧电源、质量流量控制器(MFC)等的多个臭氧产生机构(单元)，向各臭氧产生机构独立对应的臭氧处理装置进行臭氧气体供给。

如图26所示，一直以来，为了提高从臭氧电源72接收电源供给、由电极71a和71b、电介质71c等构成的臭氧产生器71的臭氧气体的生成效率，在通常的氧气中含有大约50～数千ppm的氮气，并且在含氮率低(小于50ppm)的高纯度氧气中，向臭氧产生器中与高纯度氧气一并添加微量(500ppm以上)的N₂气体。

因此，当在原料氧气中含有500ppm以上的N₂气体时，在通过图27所示的放电反应而生成的微量的NO₂的催化剂反应中，生成有高浓度的臭氧气体。尤其是在添加500～20000ppm氮气的情况下，利用通过放电而生成的微量的二氧化氮量的催化剂反应来高效地生成臭氧气体。其结果通过实验检验到：生成最高浓度的臭氧气体，氮添加量500～20000ppm范围的原料气体对臭氧产生性能来说是最佳条件。

以下，图27所示的放电反应如以下的(1)～(3)所示，在原料氧O₂中利用光电放电光(日文：光電気放電光)与微量的NO₂的催化剂气体来实现高浓度臭氧产生。

(1)放电所产生的微量的NO₂气体生成反应

·氮分子的离子化反应

·NO₂的生成反应

(生成数ppm～数十ppm的NO₂气体)

(2)利用NO₂的基于放电光的催化剂效果而生成氧原子O

·NO₂的光致离解反应

·NO的氧化反应

*通过上述两个反应使NO₂成为催化剂而生成氧原子

通过在(2)的反应中生成的大量的氧原子O与氧气分子O₂之间的反应来生成臭氧O₃。

(3)臭氧O₃的生成(三体碰撞)

R2；O+O₂+M→O₃+M

通过上述(1)～(3)，产生高浓度的臭氧。

然而，在原料的氧气中含有较多的N₂气体，从而在臭氧产生器内通过无声放电而除了臭氧气体以外也生成N₂O₅、N₂O等NO_X副产品气体、硝酸。也生成具体的NO_X副产品气体、硝酸的化学式如下所述。

N2*；氮的激发

由氮气产生的紫外线

(水蒸气的电离)

(氮分子的电离)

如此，除了臭氧气体以外也生成NO_X副产品气体、硝酸。

另外，存在如下问题：当生成大量的NO_X副产品时，通过NO_X气体成分与原料气体中包含的水分之间的反应，生成硝酸(HNO₃)组(蒸气)，在与氧、臭氧气体一并混合有微量的NO_X气体、硝酸组的状态下取出臭氧化气体。当含有数百ppm以上的该微量的硝酸组量时，在作为臭氧气体出口配管的不锈钢配管的内表面因硝酸而析出氧化铬等锈，向清洁臭氧气体中混入金属杂质，作为半导体制造装置用反应气体使金属杂质对半导体的制造造成负面影响，并且生成的微量的硝酸组对半导体制造装置的“基于臭氧的硅氧化膜的蚀刻处理”、“晶圆等的臭氧水清洗”来说是反应不利因素(日文：反応毒)而带来不良影响。

另外，通常认为搭载有臭氧产生器、臭氧电源等的臭氧气体供给系统与多臭氧处理装置的系统数量相应地设有臭氧产生器、臭氧电源、原料气体配管系统、臭氧浓度检测器、输出气体配管系统等，该原料气体配管系统借助对臭氧气体或原料气体流量进行控制的MFC等流量调整机构将上述气体向臭氧产生器供给，该臭氧浓度检测器具有对臭氧产生器内的气体环境压力进行控制的APC等的压力调整的机构，且对从臭氧产生器输出的臭氧气体检测浓度，该输出气体配管系统具有臭氧流量计。

然而，无法大量供给NO_X副产物非常少的高浓度的臭氧化氧气，此外，为了构筑与此类多臭氧处理装置对应的臭氧产生系统，需要非常大的空间，另外在对多臭氧处理装置进行统一控制而构筑供给臭氧气体的系统的情况下，进一步成为较大的系统结构，存在成本方面、配置空间等问题，不利于实际应用的点很多。

因此，现有的臭氧产生器中不含有氮气，仅利用高纯度氧气来尝试产生臭氧，产生的臭氧气体极少。其原因考虑如下。作为原料气体的氧分子获得紫外线245nm以下的波长且连续光谱的光吸收光谱(紫外线波长130～200nm)，氧分子吸收紫外线245nm以下的准分子光，从而离解为氧原子，公知有通过该离解的氧原子、氧分子与第三物质之间的三体碰撞来生成臭氧气体是借助发出紫外线的准分子灯等。但是，在臭氧产生器这样的、以氧气为主体的、1大气压以上的高气压中的无声放电下，完全不会发出紫外线245nm以下的准分子光。因此，基于无声放电光的氧原子的离解及臭氧气体生成的反应过程的反应常数非常小，不会认为是能够生成数％以上的高浓度臭氧气体的反应。

因此，一直以来，作为向多臭氧处理装置的臭氧气体供给方式，例如如专利文献1所公开的那样，采用如下方式的臭氧气体供给系统：将在原料氧气中含有数千ppm以上的氮气而成的原料气体或向原料氧气强制地添加数千ppm以上的氮气而成的原料气体向臭氧产生器供给，产生高浓度臭氧，并且为了向多个臭氧处理装置供给臭氧气体，增大1式臭氧产生器的容量变大，在输出臭氧气体的配管系统中分离出多个配管，朝向多臭氧处理装置分别有步骤地输出规定流量、浓度的臭氧气体。

图28是表示从专利文献1所公开的内容假定的现有的臭氧气体供给系统70的内部结构的框图。

在图28中，由一个臭氧产生器71、臭氧电源72、臭氧控制单元77及系统统一管理单元80构成。臭氧控制单元77具有：质量流量控制器(MFC)73a，其对由原料气体供给口64a获得的原料气体流量进行控制；质量流量控制器(MFC)73b，其对由氮气供给口64b获得的氮气流量向规定流量原料氧气中添加而进行控制；原料气体配管系统，其借助监视发生器的压力的压力计62而向臭氧产生器71进行供给。此外，臭氧控制单元77具有通过臭氧产生器71的压力的变动来进行阀的开闭调整的阀开闭器61及臭氧浓度计75，经由臭氧流量计67的输出配管的后部的输出气体配管系统分离成多个配管。此外，臭氧气体供给系统70在分离的输出气体配管系统上分别设有独立的臭氧气体质量流量控制器(MFC)68-1～68-n，向与独立的MFC68-1～68-n对应设置的多个臭氧处理装置12-1～12-n独立供给臭氧气体。超过由各独立MFC68-1～68-n供给的臭氧气体的量的臭氧气体被流量排出单元69排出。

另外，根据专利文献2所公开的臭氧产生器，在臭氧产生器中的氧气所进行的无声放电中，具有发出(放电)可见光区域(428nm～620nm的可见光)的光波长的能力，将吸收通过该放电发出的可见光区域的光波长的光催化剂物质涂敷在发生器的放电面，从而利用光催化剂效果，对原料氧气进行离解，利用离解后的氧原子与原料氧的氧分子之间的化学反应来生成臭氧气体。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2009-500855号公报(图2、图3、图5)

专利文献2：日本再公表2005-080263号公报(图1、图3、图4、图5、表2-(a)、(b)、(c))

发明概要

发明要解决的课题

专利文献1所公开的现有的向多臭氧处理装置进行臭氧供给的臭氧气体供给系统如上所述地构成，成为供给含有氮和水分的原料氧气、从一个臭氧产生器71输出臭氧气体且在输出的配管系统中对配管进行分配的结构。因此，存在如下所述的问题点：成为供给在输出的臭氧气体中含有氮氧化副产品质、硝酸组、OH自由基物质的活性气体，利用输出配管材质与氮氧化副产品质、硝酸组、OH自由基物质之间的化学分解或氧化反应，供给含有较多的伴随着异常加热、腐蚀的金属污染的臭氧气体。此外，还存在如下所述的问题点：在搭载有专利文献1所公开的臭氧产生器的臭氧气体装置中，臭氧气体流量、臭氧浓度必须以恒定的状态向多臭氧处理装置(臭氧处理装置12-1～12-n)供给，向各臭氧处理装置的臭氧气体供给条件仅为一个条件进行共用化，不可能在多个臭氧处理装置中分别独立地可变控制臭氧气体流量、浓度。

另外，存在如下问题点：由于从一个臭氧产生器向多臭氧处理装置供给臭氧气体，因此当臭氧产生器发生故障时，朝向作为供给对象的全部臭氧处理装置的臭氧气体停止等，与臭氧气体供给相关的可靠性低。

此外，如图28所示，由于臭氧产生器71、臭氧电源72、气体配管系统分离，因此包含臭氧产生器71、臭氧电源72及气体配管系统在内的臭氧产生部所占的空间变大，构筑具有多台这样的臭氧产生部的臭氧气体供给系统在实际应用中极其困难，并且存在臭氧产生部的维护性较差这样的问题点。

发明内容

本发明是为了解决上述那样的课题而完成的，其目的在于获得无氮添加臭氧产生单元及具有多台上述无氮添加臭氧产生单元的臭氧气体供给系统，该无氮添加臭氧产生单元根据臭氧产生器、臭氧电源、气体配管系统等的原料气体供给功能而包含与臭氧气体生成等相关的各种功能、及搭载仅利用不向原料气体添加氮气的高纯度氧气而能够生成高纯度且高浓度的臭氧气体的臭氧产生器来输出生成的臭氧气体的品质非常高的臭氧气体的功能，并且谋求小型化。

解决方案

本发明的无氮添加臭氧产生单元将设定为规定的供给流量、浓度的臭氧气体向臭氧处理装置供给，其特征在于，所述无氮添加臭氧产生单元具备：无氮添加臭氧产生器，其向放电面涂敷用于生成臭氧的光催化剂物质，并生成臭氧气体；臭氧电源，其对向所述无氮添加臭氧产生器供给的电力进行控制；控制机构，其与所述臭氧产生器相关联，所述控制机构具有流量检测调整机构、气体过滤器机构、压力检测调整机构及臭氧浓度检测机构中的至少两个机构，所述流量检测调整机构包含对向所述无氮添加臭氧产生器输入的原料气体流量进行控制的质量流量控制器(MFC)，所述气体过滤器机构对所述无氮添加臭氧产生器输出的臭氧气体进行去除杂质、异物的处理，所述压力检测调整机构包含对所述无氮添加臭氧产生器内的压力即内部压力进行自动控制的自动压力控制器(APC)，所述臭氧浓度检测机构包含对所述无氮添加臭氧产生器输出的臭氧气体的臭氧浓度值进行检测的臭氧浓度计，所述无氮添加臭氧产生单元还具备：原料气体供给口，其用于从外部向所述无氮添加臭氧产生器供给原料气体；臭氧气体输出口，其将从所述无氮添加臭氧产生器经由所述控制机构的至少一部分而获得的臭氧气体向外部输出；冷却水出入口，其用于将从外部获得的冷却水向所述无氮添加臭氧产生器供给及从所述无氮添加臭氧产生器排出，所述无氮添加臭氧产生单元将所述无氮添加臭氧产生器、所述臭氧电源、所述控制机构、所述原料气体供给口、所述臭氧气体输出口及所述冷却水出入口汇集而形成为一体化构造。

发明效果

本发明的无氮添加臭氧产生单元将无氮添加臭氧产生器、臭氧电源、控制机构(流量检测调整机构、气体过滤器机构、压力检测调整机构及臭氧浓度检测机构中的至少两个机构)、原料气体供给口、臭氧气体输出口及冷却水出入口汇集而形成为一体化构造，从而与现有的相同结构相比，能够实现大幅的小型化。

本发明的目的、特征、方面及优点通过以下详细的说明与附图而变得更加明了。

附图说明

图1是表示在本发明的实施方式中使用的无氮添加臭氧产生器的结构的框图。

图2是表示图1所示的无氮添加臭氧产生器的输出臭氧浓度特性的图表。

图3是表示臭氧生成时的氧分子与光催化剂所进行的氧分子向氧原子的离解机理的示意图。

图4是表示氧原子与氧分子的三体碰撞所生成的臭氧的生成机理的示意图。

图5是表示本发明的实施方式1的搭载有无氮添加臭氧产生器的臭氧气体供给系统的结构的框图。

图6是表示图5所示的臭氧气体供给系统中的臭氧气体输出流量管理单元的内部结构的说明图。

图7是示意性地表示实施方式1的臭氧气体供给系统中的主操作面板的显示状态的说明图。

图8是表示图5所示的无氮添加臭氧产生单元内的臭氧控制部的结构的框图。

图9是示意性地表示图5所示的无氮添加臭氧产生单元内的数据存储器的存储内容的说明图。

图10是表示对图5所示的无氮添加臭氧产生单元进行输出浓度控制的输出浓度控制波形的图表。

图11是表示一台无氮添加臭氧产生单元中的臭氧电源的受电电力与臭氧产生器所产生的臭氧浓度特性的图表。

图12是表示设置在实施方式2的无氮添加臭氧产生单元内的臭氧电源的内部结构的详情的电路图。

图13是示意性地表示实施方式2的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

图14是表示图5所示的臭氧气体供给系统中的实施方式3的臭氧气体输出流量管理单元的内部结构的说明图。

图15是示意性地表示实施方式3的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

图16是表示本发明的实施方式4的臭氧气体供给系统的结构的框图。

图17是示意性地表示实施方式4的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

图18是表示本发明的实施方式5的臭氧气体供给系统的结构的框图。

图19是示意性地表示实施方式5的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

图20是表示本发明的实施方式6的臭氧气体供给系统的结构的框图。

图21是示意性地表示实施方式6的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

图22是表示本发明的实施方式7的臭氧气体供给系统的结构的框图。

图23是示意性地表示实施方式7的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

图24是示意性地表示与实施方式2的臭氧产生单元对应的现有结构的说明图。

图25是表示原料气体的露点与原料气体所含的水分量之间的关系的说明图。

图26是作为参考例而示出的现有的臭氧产生器的结构图。

图27是作为参考例而以添加有氮的原料氧气与现有的臭氧产生器的组合示意性地表示臭氧气体生成产生内容的说明图。

图28是表示现有的臭氧气体供给系统的内部结构的框图。

具体实施方式

<无氮添加臭氧产生器>

参照图1～图4对本发明的实施方式所述的臭氧气体供给系统中使用的无氮添加臭氧产生器进行说明。图1是表示以无氮添加臭氧产生器为中心的气体系统的结构的框图。

需要说明的是，在狭义上将使用氮添加量为10ppm以上1000ppm以下的高纯度氧原料气体的臭氧产生器称作“抑制氮添加的臭氧产生器”，将使用氮添加量小于10ppm的高纯度氧原料气体的臭氧产生器称作“无氮添加臭氧产生器”。在本说明书中作为广义的意味，包含上述的“抑制氮添加的臭氧产生器”，对使用1000ppm以下的高纯度氧原料气体的臭氧产生器进行统称而称作“无氮添加臭氧产生器”。

图2是表示图1所示的无氮添加臭氧产生器1的臭氧浓度特性的特性图。图3是说明氧分子与光催化剂所进行的氧分子向氧原子的离解机理的示意图。

图4是说明由无氮添加臭氧产生器1产生的氧原子与氧分子间的三体碰撞所产生的臭氧的生成机理的示意图。需要说明的是，在说明书中，各图中，相同附图标记表示相同或相当的部分。

本发明中的无氮添加臭氧产生器在需要200g/m³以上的高浓度臭氧气体、半导体制造装置或清洗装置等的清洁的臭氧气体、消除NO_X或OH自由基物质等副产品后的氮较少的臭氧气体、或臭氧生成效率优良的装置的情况下是有效的。

在图1中，供给纯度99.99％以上的氧(原料气体)的原料供给系统99由高纯度氧钢瓶991、减压阀992及开闭阀993构成，并将氧气994向外部供给。而且，氧气994经由MFC3而作为原料气体995向无氮添加臭氧产生器1供给。无氮添加臭氧产生器1在内部具有电极1a和1b、电介质1c及光催化剂1d。两个电极1a、1b彼此对置，在电极1a的与电极1b的对置面上设置电介质1c。而且，成为在电介质1c及电极1b间的对置面上分别涂敷有光催化剂1d的结构。

在图1中，虽未进行备注，设有将从钢瓶供给的高纯度氧所含的水分量降低至0.1ppm以下的水分去除气体过滤器，经由对氮、极力抑制水分量的氮、水分较少的原料气体的气体量进行调整的流量调整器(MFC)3，将氧气994作为原料气体995向无氮添加臭氧产生器1供给。

需要说明的是，作为氧气，即便使用纯度99.99％以上的氧、具体来说使用99.995％高纯度氧，也会以含有151×10²ppb(即15ppm)的N₂的方式混入不可避免的N₂，为了获得高纯度的臭氧气体，期望使用N₂的混入更少的原料氧气。

图3示意性地表示无声放电中的光催化剂的固体电子论(能带隙理论)的固体中的电子配位构造与氧分子的离解机理。对光催化剂物质与放电光所进行的光催化剂反应功能的动作和作用进行说明。当向无声放电空间中的电极等的壁面上涂敷光催化剂时，光催化剂的能带隙的电子配位构造如图3所示，对具有能带隙以上的能量的无声放电光进行光吸收。这样的话，光催化剂使电子从价电子带飞出而向传导带移动(抽运)。

在电子移动后的价电子带处形成空穴(孔洞)。移动到传导带的电子向周围移动、或在放电区域进行电子释放后寿命终结。换句话说，移动到传导带的电子的寿命非常短，为数十psec。价电子带的空穴只要不与移动到传导带的电子再结合进行恢复，就可以持续存在，空穴的寿命为长达200～300nsec。当存在该空穴的激发状态的光催化剂与氧分子进行量子性接触时，夺取氧分子的共用电子，使氧分子物理性离解(光催化剂所造成的氧的吸着离解现象[氧化反应])。

另一方面，对于能带隙2.0eV～2.9eV的光催化剂，光吸收波长为428nm～620nm的可见光，在不含有氮气的氧的情况或氧与氩气的情况下，无声放电具有发出该可见光区域的光波长的能力(放电)。因此，当在臭氧产生器的电极面(壁面)涂敷能带隙为2.0eV～2.9eV的光催化剂时，判明在不含有氮气的氧的情况或氧与氩气的情况下，所述光催化剂吸收该无声放电所发出的放电光，光催化剂被激发，在激发的光催化剂与氧气的吸着离解作用下能够对氧进行离解。另外，如图4的示意图所示，离解后的氧原子、供给的氧分子(原料氧气)与第三物质间的三体碰撞所产生的结合作用通过在光催化剂1d(壁M)上促进的动作而能够生成臭氧。

另一方面，臭氧产生器中的氮气所引起的无声放电具有发出(放电)紫外区域(413nm～344nm的紫外线)的光波长的能力。

因此，在本申请的将光催化剂物质涂敷到放电面的无氮添加臭氧产生器1中，能带隙为3.0eV～3.6eV的光催化剂能够进行光激发，激发后的该光催化剂利用离解氧分子的能力来生成臭氧气体且能够进行包含氮的无声放电。

此外，在包含氮的无声放电中，能带隙为3.0eV～3.6eV的光催化剂能够进行光激发，在氧的无声放电中，能带隙为2.0eV～2.9eV的光催化剂能够进行光激发，其结果是，通过在氧中添加微量的氮(抑制后的氮量)，放电区域的电介质或电极所设置的光催化剂的允许能带隙范围能够达到2.0eV～3.6eV，能够利用不仅是氧、还有氮的放电光(紫外线)来促进臭氧生成反应。换句话说，当含有N₂气体时，提高本申请的发明效果所带来的臭氧产生功能。

涂敷在臭氧产生器的放电面上的光催化剂物质是定位于半导体的一种、具有半导体特有的能带隙的物质，表示比通常的半导体物质的能带隙大的值。另外，光催化剂物质是通常金属与氧原子结合而成的氧化金属物质，在该氧化金属物质的结晶中，金属原子与氧原子没有完全结合，具有存在氧缺陷的结晶构造的氧化金属物质可以说是具有半导体效果、光催化剂效果的物质。

例如，作为专利文献2所公开的光催化剂物质的氧化铁(Fe₂O₃)，正确来讲，作为光催化剂物质的氧化铁是Fe₂O_X，是氧的结合数X的值小于3(X＜3)的氧化铁成为光催化剂物质的结晶构造。即，在两个铁原子与氧原子之间的结合中，能够结合直至三个氧原子，但为了形成光催化剂物质，成为在氧结合中残留氧缺陷的部分的结晶构造。

在本发明的臭氧气体供给系统所使用的无氮添加臭氧产生器中，向放电面涂敷光催化剂物质，为了使光催化剂效果能力提高而生成高浓度臭氧，设法在供放电的氧气的通过的放电面上大幅增加涂敷的光催化剂物质的表面积。

因此，在无氮添加臭氧产生器1中，对于涂敷于放电面的光催化剂物质面，即便是原料气体所含的微量(数ppm以下)的水分，也可以将水分容易地吸着在增加了表面积的光催化剂物质面上。当在该水分吸着后的状态下进行放电时，水分离解为H原子、OH分子，该离解的H原子、OH分子与光催化剂物质的氧缺陷部分结合。结合有H原子、OH分子的光催化剂物质的光催化剂效果降低或丧失，因此其结果是出现臭氧生成能力大幅丧失的结果。

如上所述，在本发明的臭氧气体供给系统所使用的无氮添加臭氧产生器1中，即便是原料氧所含的微量(数ppm以下)的水分，也可以成为无氮添加臭氧产生器1的性能恶化的原因，因此作为去除原料氧所含的微量水分的方法，期望在原料氧气供给口设置去除微量的水分且将水分量抑制为300ppb(0.3ppm)以下的水分去除过滤器。

<实施方式1>

以下，基于图5～图10对本发明的实施方式1进行说明。以下，图5～图10的概要如下所述。图5是表示本发明的实施方式1的臭氧气体供给系统的结构的框图。图6是表示图5所示的臭氧气体供给系统中的臭氧气体输出流量管理单元的内部结构的说明图。图7是示意性地说明实施方式1的臭氧气体供给系统中的主操作面板的显示状态的说明图。图8是表示图5所示的无氮添加臭氧产生单元内的臭氧气体控制部的结构的框图。图9是示意性地表示图5所示的臭氧产生单元内的数据存储器的存储内容(臭氧产生单元的浓度、用于进行流量控制的初期条件等)的说明图。图10是表示相对于图5所示的无氮添加臭氧产生单元7进行输出浓度控制的输出浓度控制波形的图。

(整体结构)

如图5所示，臭氧气体供给系统10在内部具有n(≥2)个无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n。以下，以无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n中的无氮添加臭氧产生单元7-2为代表，参照图5中心对其内部结构进行说明。

无氮添加臭氧产生单元7-2中的无氮添加臭氧产生器1的内部充满有包含氧气的气体，从无氮添加臭氧产生单元7-2内的臭氧电源2向无氮添加臭氧产生器1内的电极间施加高频高电压HV、LV，通过在该电极间进行电介质阻挡放电(无声放电)，放电空间的气体因放电而生成臭氧气体。需要说明的是，臭氧电源2在后面进行详细说明，但其由整流器2a、变换器2b及高电压电路部2c构成。

本实施方式中，作为无氮添加臭氧产生器1而以无声放电方式的臭氧产生器构造为代表进行说明，但作为产生臭氧的功能，还具有利用了无氮添加沿面放电、辉光放电的臭氧产生器构造、利用了超高频或微波放电的臭氧产生器构造，也可以是上述臭氧产生器。

为了稳定输出臭氧气体，将向臭氧产生器供给的原料气体的气体种类的限定、流量值、臭氧产生器内的气体压力、冷却电极的水温及水量等环境条件调整为恒定的功能是重要的。在下述中表示具有上述功能的控制机构。

在原料气体供给口14处，期望氧气等用于生成臭氧气体的高纯度氧气或含有小于10ppm的微量氮气的高纯度氧原料气体(上述高纯度氧原料气体为通称，狭义上称作“无氮添加氧原料气体”)。在上述原料气体中，微量地含有生成臭氧气体所不必要的杂质、不纯净气体、水分。原料气体所含的水分、杂质吸着到无氮添加臭氧产生器1的放电面上，使无氮添加臭氧产生器1的光催化剂物质的性能降低。因此，为了去除这些原料气体所含的微量的杂质、不纯净气体、水分，期望在原料气体的入口部设置气体过滤器、去除气体中的水分的水分去除过滤器等。

从臭氧气体供给系统10的原料气体供给口14、无氮添加臭氧产生单元7-2的原料气体供给口14-2获得的规定的原料气体流量Q的原料气体经由气体流量控制器(MFC)3向无氮添加臭氧产生器1中以恒定流量供给原料气体。

作为将无氮添加臭氧产生器1内的压力设为恒定的机构，在臭氧产生器系统中拥有对发生器内的气体压力进行检测的机构、及通过对该检测出的向发生器输出的臭氧气体量进行微调而将无氮添加臭氧产生器1内的压力设为恒定的功能。作为其中一个方法，具有将发生器压力自动地调整为规定压力的自动压力控制器(APC)4，该自动压力控制器(APC)4设置在臭氧产生器的臭氧气体输出配管气体管线上。

作为臭氧气体输出配管气体管线的具体结构，在与从无氮添加臭氧产生器1内生成的臭氧气体去除杂质、异物的气体过滤器51连通后，经由臭氧浓度计5、自动压力控制器(APC)4连续地将具有规定的臭氧浓度C的臭氧(化氧)气体从臭氧气体输出口15-2向无氮添加臭氧产生单元7-2的外部输出。

有时也在臭氧气体输出配管气体管线上设置用于将输出臭氧气体流量恒定输出的臭氧气体流量控制器(MFC)。在本实施例中，未设置该臭氧气体流量控制器(MFC)。

因而，输出的臭氧气体的流量Qx为由原料气体流量Q变换为臭氧的臭氧流量Qc与未变换的原料氧流量Qn之和。即，臭氧(化氧)气体的流量Qx通过基于原料(氧)气体流量Q、臭氧浓度C的式(1){Qx＝F(Q，C)...(1)}来确定。在该气体流量控制器(MFC)3中，将向臭氧产生器供给的原料气体流量控制为恒定值。

需要说明的是，APC4通过对在无氮添加臭氧产生器1的臭氧气体的输出配管路线内流动的臭氧气体的压力进行控制，从而将无氮添加臭氧产生器1的气体压力自动地控制为恒定值。

无氮添加臭氧产生单元7-2是将具有产生臭氧气体的机构的无氮添加臭氧产生器1、具有向臭氧气体供给规定的电力的机构的臭氧电源2、具有将供给的原料气体流量控制为恒定值的机构的MFC3、具有将无氮添加臭氧产生器1内的压力值控制为恒定值的机构的APC4、具有捕捉输出的臭氧气体的杂质气体的机构的气体过滤器51、具有对输出的臭氧浓度值进行检测的机构的臭氧浓度计5等多个功能机构进行汇集而构成为一个单位的封装单元。臭氧产生单元7-1～7-n各自的结构全部相同(7-2以外省略图示)，呈现出以无氮添加臭氧产生单元7-2为代表进行说明的内部结构。

在各无氮添加臭氧产生单元7(臭氧产生单元7-1～7-n)的底面设有漏水传感器6，监视着各臭氧产生单元7有无漏水。即，从漏水传感器6获得的信息被系统统一管理单元8内的EMO电路(紧急停止电路)81获得，在系统管理控制部84的控制下进行监视。

另外，设置于臭氧气体供给系统10内的系统统一管理单元8接收用于监视在装置内从排气管道11进行真空抽吸且变为负压状态的排气传感器23、臭氧泄露传感器24各自的检测信息。而且，系统统一管理单元8在接收排气传感器23所发出的排气异常、臭氧泄露传感器24所发出的泄露异常时，由系统管理控制部84对全部无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n赋予用于指示停止的无氮添加臭氧产生单元控制信号86-1～86-n，并使无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n的运转停止。

另外，系统统一管理单元8内的系统管理控制部84经由用户信息I/F83接收来自臭氧处理装置12-1～12-n的、包含要求臭氧流量Qs12及要求臭氧浓度Cs12的处理臭氧气体事件信号16-1～16-n。

而且，系统管理控制部84基于处理臭氧气体事件信号16-1～16-n的指示内容，将无氮添加臭氧产生单元控制信号86-1～86-n向无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n输出，并且将控制信号S8向臭氧气体输出流量管理单元9输出。

其结果是，控制了从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n各自输出的臭氧气体的流量、浓度，并且进行臭氧气体输出流量管理单元9中的臭氧气体控制阀9a等的开闭控制，能够将遵照处理臭氧气体事件信号16-1～16-n的指示内容的气体流量、浓度的臭氧气体向臭氧处理装置12-1～12-n供给。以下，对于系统统一管理单元8进行进一步详述。

系统统一管理单元8具有进行装置的紧急停止的EMO电路81、单元信息I/F82、用户信息I/F83、系统管理控制部84及主操作面板85。

EMO电路81如上所述是对从各无氮添加臭氧产生单元7的漏水传感器6获得的系统的异常信号进行监视的电路。具体来说，当EMO电路81从漏水传感器6接收漏水异常的检测信息时，该信息向系统管理控制部84传递，由系统管理控制部84对与检测出漏水异常的漏水传感器6对应的无氮添加臭氧产生单元7赋予臭氧产生单元控制信号86(臭氧产生单元控制信号86-1～86-n中的任一个)，并使该无氮添加臭氧产生单元7停止。

单元信息I/F82具有从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n进行单元信息信号17-1～17-n的授受的功能。

用户信息I/F83如上所述具有接收来自臭氧处理装置12-1～12-n的指令信号即处理臭氧气体事件信号16-1～16-n(指示要求臭氧流量Qs12、要求臭氧浓度Cs12、运转信息Y、装置No.等)的功能。

系统管理控制部84输出用于开闭控制臭氧气体输出流量管理单元9内的臭氧气体控制阀(9a、9b、9c、9ab、9bc、9ca)的指令即控制信号S8，并进行臭氧气体输出流量管理单元9内的统一控制。系统管理控制部84也具有进行与主操作面板85的信息的授受的功能。

如图5所示，臭氧气体供给系统10具有冷却水入口13A及冷却水出口13B，从冷却水入口13A经由冷却水入口13a-1～13a-n向无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n内导入来自未图示的外部的冷却装置的冷却水，从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n将冷却后的水经由冷却水出口13b-1～13b-n从冷却水出口13B向外部输出。

在此，虽未记载，将来自外部的冷却装置的冷却水的水量及水温以供给恒定值的冷却水的方式进行控制。

臭氧气体供给系统10具有原料气体供给口14，从原料气体供给口14经由原料气体供给口14-1～14-n而从外部向无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n内导入原料气体。在此，虽未记载，在外部的原料气体的入口处设有用于去除原料气体中的微量的杂质、不纯净气体及水分的气体过滤器，以使原料气体的纯度稳定的方式进行控制。

无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n的臭氧气体输出口15-1～15-n与内部的臭氧气体输出流量管理单元9连接，臭氧气体从臭氧气体输出流量管理单元9经由臭氧气体输出口25-1～25-n而输出到臭氧气体供给系统10的外部。

从n台臭氧处理装置12-1～12-n输出的处理臭氧气体事件信号16-1～16-n经由用户信息I/F83向系统管理控制部84导入。处理臭氧气体事件信号16(16-1～16-n)指示了要求臭氧流量Qs12、原料气体设定浓度Cs12及运转信息Y等。系统管理控制部84具有基于处理臭氧气体事件信号16-1～16-n而输出对无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n进行控制的无氮添加臭氧产生单元控制信号86-1～86-n的功能。

无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n具有无氮添加臭氧产生单元用操作面板85-1～85-n。另外，从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n将单元信息信号17-1～17-n经由系统统一管理单元8的单元信息I/F82传递到系统管理控制部84。单元信息信号17(17-1～17-n)是指示各无氮添加臭氧产生单元7中的臭氧产生器1的故障、运转/停止状态的信息信号。

处理臭氧气体事件信号16所含的运转信息Y相当于表示各臭氧处理装置12(12-1～12-n)的故障、运转/停止状态信息信号的用户信息信号，如上所述，导入到系统统一管理单元8内的用户信息I/F83。

另外，无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n分别具有臭氧控制部19。臭氧控制部19如后详述，是接收原料气体流量的设定流量Qs、检测流量Q、臭氧产生器1的发生器压力的设定压力Ps、检测压力P及从各无氮添加臭氧产生单元7输出的臭氧浓度C，并控制臭氧电源2而对从无氮添加臭氧产生器1生成的臭氧气体的臭氧浓度、气体流量等进行控制的控制部。另外，臭氧控制部19在与臭氧浓度计5、MFC3、APC4及臭氧电源2之间进行信号授受。

(臭氧气体输出流量管理单元的控制)

如图6所示，臭氧气体输出流量管理单元9与无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n的输出部对应而具有臭氧气体输入口29-1～29-n，与臭氧处理装置12-1～12-n的输入部对应而具有臭氧气体输出口39-1～39-n。而且，在臭氧气体输出口39-1～39-n(臭氧气体输出口25-1～25-n)与臭氧处理装置12-1～12-n之间夹装有臭氧气体开闭阀22-1～22-n。臭氧处理装置12-1～12-n在臭氧气体供给时使臭氧气体开闭阀22-1～22-n处于打开状态。本臭氧气体供给系统10成为设有臭氧气体输出口39-1～39-n这样的n个臭氧气体输出口的系统，但也能够在用户侧的臭氧处理装置数小于n个的情况下，将未输出的臭氧气体输出口39部分的配管接头设为帽形接头，堵塞输出气体而进行对应。

臭氧气体输出流量管理单元9在内部具有臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca，臭氧气体控制阀9a、9b、9c是常开(NO)的，臭氧气体控制阀9bc、9ab、9ca是常闭(NC)的。需要说明的是，为了便于说明，在图2中在n＝3的情况下进行具体表示。需要说明的是，作为臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca，考虑可利用电或空气压力进行开闭的电动阀或气动阀。

臭氧气体控制阀9a～9c夹装于无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n的臭氧气体输入口29-1～29-n与臭氧气体输出口39-1～39-n之间。臭氧气体控制阀9ab设置在臭氧气体控制阀9a、9b的输出之间，臭氧气体控制阀9bc设置在臭氧气体控制阀9b、9c的输出之间，臭氧气体控制阀9ca设置在臭氧气体控制阀9c、9a的输出之间。

而且，基于来自系统统一管理单元8的系统管理控制部84的控制信号S8，对臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca各自的打开状态、关闭状态进行控制。

在图6中，仅使臭氧处理装置12-1～12-n中的、臭氧气体开闭阀22-2成为打开状态(涂黑)的臭氧处理装置12-2这一台运转，作为相对于臭氧处理装置12-2的臭氧气体流量，表示供给30SLM(L/min)的臭氧气体的情况下的臭氧气体输出流量管理单元9的状态。即，臭氧处理装置12-2通过处理臭氧气体事件信号16-2内的要求臭氧流量Qs12来指示30SLM的臭氧气体流量。

系统统一管理单元8内的系统管理控制部84以根据无氮添加臭氧产生单元控制信号86-1～86-n而从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n分别供给10SLM的臭氧气体的方式进行控制。

另外，系统管理控制部84根据控制信号S8对臭氧气体输出流量管理单元9内的臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca的开闭状态进行控制。具体来说，向臭氧气体输出流量管理单元9输出将臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab设为打开状态(涂黑)、将臭氧气体控制阀9ca设为关闭状态(空心)的控制信号S8。

另一方面，如上所述，仅臭氧气体开闭阀22-1～22-n中的、臭氧气体开闭阀22-2处于打开状态，臭氧气体开闭阀22-1及22-n处于关闭状态。在此，以臭氧气体开闭阀22-1～22-n设为关闭状态的方式对未使用的臭氧处理装置12进行说明，但也可以在未使用的臭氧处理装置处以不供给臭氧气体的方式使25-1～25-n的部分被配管接头强制地堵塞。

如此，系统管理控制部84根据无氮添加臭氧产生单元控制信号86-1～86-n从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n分别供给10SLM的流量的臭氧气体，并且根据控制信号S8来控制臭氧气体输出流量管理单元9，从而能够向臭氧处理装置12-2供给气体流量30SLM(10SLM×3)的臭氧气体。

(主操作面板)

如图7所示，在臭氧气体供给系统10的主操作面板85的显示面中，使无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n及臭氧处理装置12-1～12-n建立对应，表示臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca的开闭状态。此外，显示有臭氧处理装置12-1～12-n的要求臭氧流量Qs12(SLM)、要求臭氧浓度Cs12(g/m³)。

在图7所示的例子中，仅臭氧处理装置12-2要求有要求臭氧流量Qs12＝30SLM、要求臭氧浓度Cs12＝280(g/m³)。

因而，从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n分别输出臭氧气体流量10(SLM)、臭氧浓度280(g/m³)的臭氧气体，将臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab设为打开状态，将臭氧气体控制阀9ca设为关闭状态，从而能够向臭氧处理装置12-2供给臭氧气体流量30(SLM)、臭氧浓度280(g/m³)的臭氧气体。

(臭氧控制部)

如图8所示，各无氮添加臭氧产生单元7内设置的臭氧控制部19通过控制臭氧电源2来控制无氮添加臭氧产生器1的臭氧气体发生内容(气体流量、臭氧浓度)。

臭氧电源2包括：整流器2a，其对工业交流电压进行整流；变换器2b，其将直流电压转换为最适于无氮添加臭氧产生器1的高频且控制输出电压而将规定电力向无氮添加臭氧产生器1供给；高电压电路部2c，其用于使从变换器2b输出的电压升压到高电压，直至产生用于生成无氮添加臭氧产生器1的放电的电压；及电流传感器2d。按照整流器2a、变换器2b及高电压电路部2c的顺序以串联的方式连接，电流传感器2d夹装于整流器2a与变换器2b之间。

臭氧控制部19用于控制无氮添加臭氧产生器1所产生的臭氧气体内容(气体流量Q、臭氧浓度C)，使作为高电压电路部2c的输出的高频·高电压HV、LV施加到无氮添加臭氧产生器1，利用来自作为原料气体的氧气的放电现象，生成规定的臭氧量的臭氧气体。

臭氧控制部19具有原料气体流量设定器1S1、选择器1S2、臭氧浓度设定器1S3、将各个控制信号进行ON-OFF控制的模拟开关1S4-A～1S4-F及将各个控制信号设为反转信号的反转器1S5-1、1S5-2。

此外，臭氧控制部19具有：数据存储器1S6，其接收原料气体设定流量Qs、设定浓度Cs及无氮添加臭氧产生器1的设定压力Ps的信号，并存储为了生成最佳的臭氧气体量所需要的设定电力Ws；及电流信号转换器1S7，其将设定电力Ws转换为用于注入臭氧电源所需要的电流的电流信号。

此外，臭氧控制部19具有：定时器1S8，其根据初期电流指令来驱动变换器2b，利用MFC3及臭氧浓度计5来接收实际流动的原料气体流量Q及生成臭氧浓度C而切换为PID控制；及PID控制电路1S9，其基于臭氧浓度C与气体设定浓度Cs的比较结果进行PID控制。

此外，臭氧控制部19具有事件调整器1S10，其由系统管理控制部84接收臭氧产生单元控制信号86，基于臭氧产生单元控制信号86指示的要求臭氧流量Qs8、要求臭氧浓度Cs8及运转信息Y8来调整设定流量Qs、设定臭氧浓度Cs信号。

另外，臭氧控制部19具有：压力设定器1S11；初期脉冲宽度设定器1S12，其为了基于电流信号转换器1S7的输出电流来控制注入电力而设定变换器2b处于ON的初期脉冲宽度；及电流转换器1S13，其接收臭氧浓度计5所检测出的臭氧浓度C及设定臭氧浓度Cs，基于臭氧浓度C与原料气体设定浓度Cs的比较结果，转换为用于控制变换器2b的注入电力的电流信号。

(数据存储器1S6)

如图9所示，对无氮添加臭氧产生单元7的臭氧浓度、用于进行臭氧流量控制的初期条件进行存储的数据存储器1S6，将无氮添加臭氧产生器1的设定压力Ps作为参数，具有多个存储器库BK1～BK4(在图9中为了便于说明，表示四个的情况)，若确定无氮添加臭氧产生器1的设定压力Ps，则选出与设定压力Ps对应的存储器库BKx(1～4中的任一项)。

在选择出的一个存储器库BK中，如图9所示，在横轴(X轴)以臭氧气体流量的设定流量Qs为地址，按照ΔQ而分割为多个。在纵轴(Y轴)以臭氧浓度的设定浓度Cs为地址，按照ΔC而分割为多个。

数据存储器1S6接收作为该横轴(X轴)、纵轴(Y轴)的地址而发挥功能的设定流量Qs、设定浓度Cs的信号，在由X轴与Y轴的地址确定的存储器地址写入有产生规定的臭氧量所需要的设定电能W(A11～A17、...、A61～A67)，将该设定电能Ws向臭氧控制部19内的电流信号转换器1S7输出。其结果是，在电流信号转换器1S7处转换为电流信号，经由模拟开关1S4-E对初期脉冲宽度设定器1S12赋予电流信号，利用初期脉冲宽度设定器1S12，将用于实现设定电能Ws的规定频率、规定脉冲宽度的脉冲信号Tw向变换器2b输出。

如图10所示，无氮添加臭氧产生单元7的进行输出浓度控制的输出浓度控制波形与对臭氧产生单元7的运转指令信号(包含于运转信息Y8)对应，设定时间To所规定的初期状态时，基于来自数据存储器1S6的设定电能Ws，设定变换器2b的注入电力。

然后，经过设定时间To后通过定时器1S8的时间控制而切换为PID控制电路1S9的PID控制。PID控制电路1S9基于电流转换器1S13的电流信号(基于臭氧气体浓度C(由臭氧浓度计5检测)与气体设定浓度Cs的比较结果而确定的信号)，使脉冲信号Tw的脉冲宽度ΔTw微小变化，从而执行变换器2b的注入电力的PID控制。其结果是，由无氮添加臭氧产生器1产生的臭氧浓度(C)表示同图(a)所示的控制响应性波形。

以下，对图10所示的浓度控制进行详述。首先，对不基于臭氧产生单元控制信号86的无氮添加臭氧产生单元7单体的动作进行说明。

事件调整器1S10是将未图示的运转指令的输入作为触发事件而起动定时器1S8。此时，事件调整器1S10以选择原料气体流量设定器1S1的原料气体设定流量Qs的方式对原料气体流量比较器1S2进行控制，模拟开关1S4-A、1S4-D处于接通状态，模拟开关1S4-B、1S4-C处于断开状态。另一方面，起动之后的定时器1S8的模拟开关1S4-E处于接通状态，模拟开关1S4-F处于断开状态。

于是，在数据存储器1S6中，由压力设定器1S11获得设定压力Ps，由原料气体流量设定器1S1获得原料气体设定流量Qs，由臭氧浓度设定器1S3获得原料气体设定浓度Cs，其结果是，如上所述将设定电能Ws向电流信号转换器1S7输出。其结果是，利用初期脉冲宽度设定器1S12而产生初期脉冲宽度的脉冲信号Tw。与该脉冲信号Tw的“H”、“L”相应地控制变换器2b的接通、断开。

如此，在定时器1S8变为动作状态的设定时间To内，执行基于数据存储器1S6的设定电能Ws的初期控制。

而且，在定时器1S8起动后，经过设定时间To时，结束初期状态，将模拟开关1S4-E切换为断开状态，将模拟开关1S4-F切换为接通状态。

于是，PID控制电路1S9对臭氧电源2进行PID控制，该PID控制主要是基于来自电流转换器1S13的电流信号、反映由臭氧浓度计5获得的臭氧浓度C与气体设定浓度Cs的比较结果，使脉冲信号Tw的脉冲宽度发生微小偏位(ΔTw)。需要说明的是，PID控制电路1S9通过电流传感器2d的检测电流I也使微小偏位ΔTw发生变动。如此，从运转指令经过设定时间To后切换为PID控制(W)。

接着，对基于臭氧产生单元控制信号86的无氮添加臭氧产生单元7单体的动作进行说明。

事件调整器1S10将指示要求臭氧流量Qs8、要求臭氧浓度Cs8及运转信息Y8的臭氧产生单元控制信号86的输入作为触发事件来起动定时器1S8。此时，模拟开关1S4-A、1S4-D处于断开状态，模拟开关1S4-B、1S4-C处于接通状态。此外，刚刚起动之后的定时器1S8的模拟开关1S4-E处于接通状态，模拟开关1S4-F处于断开状态。

需要说明的是，要求臭氧流量Qs8及要求臭氧浓度Cs8基于来自臭氧处理装置12-1～12-n的处理臭氧气体事件信号16-1～16-n指示的要求臭氧流量Qs12及要求臭氧浓度Cs12，由系统管理控制部84来确定。

于是，在数据存储器1S6处，由压力设定器1S11获得设定压力Ps，将臭氧产生单元控制信号86指示的要求臭氧流量Qs8及要求臭氧浓度Cs8作为设定流量Qs及设定浓度Cs来获得，其结果是，如上所述将设定电能Ws向电流信号转换器1S7输出。其结果是，利用初期脉冲宽度设定器1S12来产生初期脉冲宽度的脉冲信号Tw。

如此，根据臭氧产生单元控制信号86的输入，也可以在定时器1S8处于动作状态的设定时间To内，执行基于数据存储器1S6的设定电能Ws的初期控制。

而且，定时器1S8起动后，在经过设定时间To后结束初期状态，将模拟开关1S4-E切换为断开状态，模拟开关1S4-F切换为接通状态。

于是，PID控制电路1S9对臭氧电源2进行主要基于来自电流转换器1S13的电流信号而使脉冲信号Tw的脉冲宽度进行微小偏位(ΔTw)的PID控制。

如此，臭氧控制部19进行相对于臭氧电源2的初期控制、PID控制。图11是表示一台无氮添加臭氧产生单元7的2.5KW的臭氧电源2的受电电力与无氮添加臭氧产生器1所产生的臭氧浓度特性的图。

在图11中，臭氧浓度特性L11表示供给有臭氧气体流量Q为1.25L/min(＝1.25SLM)的情况下的产生的臭氧浓度特性。在这种情况下，若受电电力在100W～1.0kW可变，则能够将产生的臭氧浓度可变设定至大约0g/m³～360g/m³。

同样地，臭氧浓度特性L12表示供给有臭氧气体流量Q为2.5SLM的情况下的臭氧浓度特性。在这种情况下若受电电力在100W～2.0kWk可变，则能够将产生的臭氧浓度可变设定至大约0g/m³～360g/m³。

臭氧浓度特性L13表示供给有臭氧气体流量Q为5.0SLM的情况下的臭氧浓度特性，臭氧浓度特性L14表示供给有臭氧气体流量Q为7.5SLM的情况下的臭氧浓度特性，臭氧浓度特性L15表示供给有臭氧气体流量Q为10SLM的情况下的臭氧浓度特性，臭氧浓度特性L16表示供给有臭氧气体流量Q为20SLM的情况下的臭氧浓度特性，臭氧浓度特性L17表示供给有臭氧气体流量Q为30SLM的情况下的臭氧浓度特性。

在从一台臭氧单元发生单位7供给来的臭氧气体流量Q为5SLM的情况下，由受电电力2.5kW最大产生的臭氧浓度为350g/m³(参照臭氧浓度特性L13)，在供给有臭氧气体流量Q为7.5SLM的臭氧气体的情况下，由受电电力2.5kW最大产生的臭氧浓度为300g/m³(参照臭氧浓度特性L14)。

另外，在供给有臭氧气体流量Q为10SLM的臭氧气体的情况下，由受电电力2.5kW最大产生的臭氧浓度仅为280g/m³(参照臭氧浓度特性L15)，在供给有臭氧气体流量Q为20SLM的臭氧气体的情况下，由受电电力2.5kW最大产生的臭氧浓度仅为180g/m³(参照臭氧浓度特性L16)，在供给有臭氧气体流量Q为30SLM的臭氧气体的情况下，由受电电力2.5kW最大产生的臭氧浓度仅为140g/m³(参照臭氧浓度特性L17)。

在具有受电电力为2.5KW的臭氧电源2的无氮添加臭氧产生单元7中，在维持280g/m³的臭氧浓度的情况下，一台无氮添加臭氧产生器1能够供给的最大流量为10SLM，即，在由一台无氮添加臭氧产生器1使臭氧浓度满足280g/m³的情况下，无法供给臭氧气体流量10SLM以上的气体流量。

另一方面，本实施方式的臭氧气体供给系统10采用如下所述的输出臭氧气体输出控制方式，其能够利用臭氧气体输出流量管理单元9将从n台无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n供给的n个臭氧气体输出中的一个或多个的组合向臭氧处理装置12-1～12-n中的任意的臭氧处理装置12选择性地输出。

因此，在实施方式1的臭氧气体供给系统10中，若如图6及图7所示进行设于在臭氧气体输出流量管理单元9设置的各单元间的臭氧气体输出流量管理单元9内的臭氧气体控制阀9ab、9bc、9ca的开闭控制，则能够将从n台无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n产生的臭氧气体全部供给到一台臭氧处理装置12-2。因而，通过从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n分别输出气体流量：通过输出10SLM、臭氧气体浓度为280g/m³的臭氧气体，能够向臭氧处理装置12-2供给气体流量：30SLM的臭氧A气体，此时的臭氧浓度能够高达280g/m³。其结果是，具有通过利用现有的臭氧产生器而能够大幅地提高作为臭氧处理装置的处理能力的处理速度、性能提升等的效果。

另外，在利用无氮添加臭氧产生单元7的10SLM的原料气体中，仅能够输出最大280g/m³的臭氧浓度，但若利用设于在臭氧气体输出流量管理单元9设置的各单元间的臭氧气体控制阀9ab、9bc、9ca的开闭控制，则也能够提高臭氧浓度。

例如，如图6及图7所示进行臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca的开闭控制，若将从三台臭氧产生单元7分别供给的气体流量设为3.3SLM，则输出浓度升高至3.3SLM的臭氧浓度的最大值，如假想点P3所示，能够以330g/m³的臭氧浓度而供给总计10SLM的臭氧气体，具有提高接收臭氧气体供给的臭氧处理装置12-2的臭氧气体处理能力的效果。

另外，在搭载n台无氮添加臭氧产生单元7而采用由臭氧气体输出流量管理单元9构成的输出臭氧气体输出控制方式的本实施方式的臭氧气体供给系统10中，无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n中的任一个发生故障，与其对应的臭氧处理装置12不会变得无法使用，能够将从未发生故障的无氮添加臭氧产生单元7输出的臭氧气体通过开闭臭氧气体控制阀9ab、9bc、9ca来供给，能够获得臭氧气体供给的可靠性更高的臭氧气体供给系统。

例如，在与臭氧处理装置12-2对应的无氮添加臭氧产生单元7-2发生故障的情况下，能够使臭氧气体控制阀9a和9ab、臭氧气体开闭阀22-2处于打开状态而将由无氮添加臭氧产生单元7-1供给的臭氧气体向臭氧处理装置12-2供给。

此外，即使n台臭氧处理装置12-1～12-n中的任一个发生故障或运转停止，也能够通过导入处理臭氧气体事件信号16的运转信息Y，立即根据臭氧产生单元控制信号86使向故障的臭氧处理装置12供给臭氧气体的无氮添加臭氧产生单元7的动作停止。

(效果等)

在上述的实施方式1中，在一个臭氧气体供给系统10中具备多个无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n，各无氮添加臭氧产生单元7搭载有：无氮添加臭氧产生器1，其具有产生臭氧气体的机构；臭氧电源2，其具有对向臭氧产生供给的电力进行供给与控制的机构；MFC3，其具有将原料气体流量Q控制为恒定值的机构；APC4，其具有将无氮添加臭氧产生器1内的压力P控制为恒定的机构且进行自动控制；及臭氧浓度计5，其具有对输出的臭氧气体的浓度值C进行检测的机构。

另外，无氮添加臭氧产生器1中的原料气体仅是氧气，不需要用于添加数千f以上的氮气的MFC，能够将不含有NO_X、OH自由基物质等副产品的、更高纯度且高浓度的臭氧气体以独立的臭氧气体量、臭氧浓度向多个臭氧处理装置进行供给。

而且，臭氧气体供给系统10设有臭氧气体输出流量管理单元9，该臭氧气体输出流量管理单元9从各无氮添加臭氧产生器1起与输出臭氧气体配管对应地设置开闭阀(臭氧气体控制阀9a～9c)，并且在上述各无氮添加臭氧产生器1的输出臭氧气体配管之间也设有开闭阀(9bc、9ab、9ca)。

实施方式1的臭氧气体供给系统10具有系统统一管理单元8(臭氧气体输出流量管理单元控制部)，该系统统一管理单元8能够执行如下所述的臭氧气体输出流量控制，通过臭氧气体输出流量管理单元9内的臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca的开闭动作，将从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n输出的多个臭氧气体的一个或两个以上的组合向臭氧处理装置12-1～12-n中的任一个选择性地输出。

因而，通过将臭氧气体控制阀9a、9b、9c设为打开状态，将臭氧气体控制阀9ab、9bc、9ca设为关闭状态，将臭氧气体开闭阀22-1～22-n设为打开状态，通过从一一对应的无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n向臭氧处理装置12-1～12-n供给臭氧气体，从而能够在臭氧处理装置12-1～12-n各自中对供给的臭氧气体的气体流量·臭氧浓度进行独立控制。

此外，如图6及图7所示，通过将两个以上的臭氧气体输出的组合向一个臭氧处理装置(臭氧处理装置12-2)供给，能够供给多种气体流量及浓度的臭氧气体。

此外，即便无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n中的一部分发生异常，利用正常动作的剩余的无氮添加臭氧产生单元7，也能够向臭氧处理装置12-1～12-n中的任一个供给臭氧气体，因此能够实现可靠性高的臭氧气体供给。

如此，臭氧气体供给系统10利用来自系统管理控制部84的控制信号S8对臭氧气体输出流量管理单元9进行控制，进行从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n的输出来的臭氧气体的组合·选择处理，能够将期望的气体流量、臭氧浓度的臭氧气体向臭氧处理装置12输出。

另外，实施方式1的臭氧气体供给系统10中，将在臭氧气体输出流量管理单元9内设置的臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca设为能够通过电或空气压力进行开闭的电动阀或气动阀，在控制信号S8的控制下能够对从各无氮添加臭氧产生单元7内的无氮添加臭氧产生器1向外部输出的臭氧气体的气体流量、臭氧气体浓度进行集中管理。

另外，系统统一管理单元8具备漏水传感器6、EMO电路81、单元信息I/F82、系统管理控制部84等，从而在无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n中的任一个发生紧急停止、检测到漏水的情况下，能够使对应的所述无氮添加臭氧产生单元停止。

此外，通过具备排气传感器23、臭氧泄露传感器24、系统管理控制部84等，在作为系统整体而检测出排气异常、臭氧泄露异常时，能够使无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n全部停止。

如此，实施方式1的臭氧气体供给系统10具备各臭氧产生单元7异常时、臭氧气体供给系统10整体异常时等的安全停止功能，由此能够实现安全性高的系统。

此外，实施方式1的臭氧气体供给系统10中，能够将不含有NO_X或OH自由基物质等副产品的更高纯度且高浓度的臭氧气体以独立的臭氧气体量、臭氧浓度向多个臭氧处理装置进行供给，能够利用该装置对半导体制造领域中的多个臭氧气体处理工序的臭氧气体量、臭氧浓度的管理进行一并管理，对于臭氧气体处理工厂的节省劳力是有效的。

<实施方式2>

在实施方式2中，其特征在于，着眼于臭氧气体供给系统10内的与无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n各自相当的、一个单位的无氮添加臭氧产生单元7，谋求无氮添加臭氧产生单元7的小型化。

图12是表示臭氧电源2的内部结构的详情的电路图。图13是示意性地表示实施方式2的无氮添加臭氧产生单元7X的组合构造的立体图。

以下，参照图12、图13对无氮添加臭氧产生单元7X的小型化进行说明。需要说明的是，无氮添加臭氧产生单元7X是指构成为实施方式1的无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n各自的、一个单位的臭氧产生单元。

在图13所示的无氮添加臭氧产生单元7X中，实现臭氧电源部2、无氮添加臭氧产生器1各自的小型化，除了具有供给紧凑化的电力且控制电能的机构的臭氧电源部2、具有产生臭氧气体的机构的无氮添加臭氧产生器1之外，将具有控制原料气体流量的机构的MFC3、具有去除臭氧气体的杂质的机构的气体过滤器51、具有对输出的臭氧气体浓度进行检测的机构的臭氧浓度计5、具有将臭氧产生器内的气体压力控制为恒定值的机构的APC4进行汇集封装化，从而实现在构造上一个单位的无氮添加臭氧产生单元7X。

此外，通过形成将原料气体配管(原料气体供给口14)及输出气体配管系统(臭氧气体输出口15)与气体配管集成模块30实现一体化而成的气体配管集成模块构造，从而将无氮添加臭氧产生器1、臭氧电源2、气体配管系统封装化而使无氮添加臭氧产生单元7X变得更小型。

因此，如实施方式1的臭氧气体供给系统10那样，即便将多台无氮添加臭氧产生单元7X作为无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n而进行搭载，也不会使装置整体变大，而能够实现功能提升及使可靠性提高的臭氧气体供给系统。

(臭氧电源2的紧凑化)

图12表示使无氮添加臭氧产生器1及臭氧电源部2的主要部件实现一体化且紧凑化的电路结构。

无氮添加臭氧产生器1为了获得所需的臭氧产生量，作为用于生成臭氧气体的放电面积而需要必要面积。因此，由于发生器的占有面积变小，因此形成较薄的电极电解池，并且一个电极电解池的剖面积变小，成为多段层叠的电极电解池类型而构成臭氧产生器1，因此实现有占有面积非常小的臭氧产生器1。

臭氧电源2具有对工业交流电压进行整流的整流器2a、将直流电压变换成对无氮添加臭氧产生器来说的最佳高频且控制输出电压而将规定电力向臭氧产生器供给的变换器2b、用于使从变换器2b输出的电压升压至高电压的高电压电路部2c，直至产生用于生成无氮添加臭氧产生器1用的放电的电压，利用臭氧控制部19对臭氧电源的注入电力进行控制。

整流器2a由整流电路2a1、电容器组2a2、平滑电抗器2a3、斩波器电路部2a4及斩波器控制电路部2a5的串联连接来构成，变换器2b由变换器电路2b1与变换器控制电路2b2构成，该臭氧电源2分类成整流器2a与变换器2b的各部件，使各部件组件化而实现有电路结构的小型化。

即，整流电路2a1、电容器组2a2及平滑电抗器2a3成为一体，作为组件化的直流·平滑电路部2ax而谋求电路结构的小型化，提高部件品质。

此外，构成整流器2a的斩波器电路部2a4与构成变换器2b的变换器电路2b1皆是由FET元件、IGBT元件等功率半导体构成，需要利用冷却片来使其冷却，因此通过将斩波器电路部2a4与变换器电路2b1设为一个半导体组件而进行组件化，从而实现更为有效且小型化的功率元件部2p。整流器2a的斩波器控制电路2a5与变换器2b的变换器控制电路2b2进行一个基板化或集成IC化，从而实现非常小型化的电源控制基板2q。

高电压电路部2c由对变换器输出电流进行限流的串联电抗器L0、升压至高压的高压变压器Tr及功率因数改善用的并联电抗器Lb构成，各部件是重量很大的较重部件，设为以将串联电抗器L0与并联电抗器Lb一体地向高压变压器Tr添入功能的方式形成的特殊变压器。换句话说，以串联电抗器L0利用高压变压器的1次漏电感而能够形成一体结构的方式设计出变压器。另外，并联电抗器Lb形成较大消除变压器的励磁电感的变压器设计，并联电抗器Lb向变压器中添加功能。

此外，通过将该高压变压器Tr以数十kHz进行高频化，利用较轻且高频特性优良的铁氧体磁心来形成变压器，变压器Tr成为设置面积变小且确保有规定容量的变压器，因此成为较小的变压器以多台并列连接的方式形成，将多台(图中为3台)变压器设置为纵型，从而实现非常小的高电压电路部2c。其中，对于限制变换器的输出电流的串联电抗器L0，也可以不与变压器实现一体化，由独立的较小电抗器L0形成。

(臭氧产生单元的组合构造)

图13表示汇聚有无氮添加臭氧产生器1、臭氧电源2、MFC3、气体过滤器51、臭氧浓度计5、APC4及气体配管集成模块30的一个单位的无氮添加臭氧产生单元7X。

在该图中，在前表面(图中左侧)上设有操作面板85-i(i＝1～n中的任一个)，在其背面上存在集成的臭氧控制部19(未图示)，该臭氧控制部19与汇集设置的无氮添加臭氧产生器1及臭氧电源2(模块BL1、BL2)、及MFC3、臭氧浓度计5及APC4通过电信号连接。以下，将操作面板85-i存在的方向作为无氮添加臭氧产生单元7X的前表面进行说明。

无氮添加臭氧产生器1与臭氧电源2如图8所示将各部件组件化等，从而减少部件件数，使各个部件紧凑化且减小设置面积，如图9所示，在一个无氮添加臭氧产生单元7X中，以无氮添加臭氧产生器1为中心，将臭氧电源2的直流·平滑电路部1Ax、功率元件部2p、电源控制基板设为一个模块BL1而配置在前表面，将多台小型变压器纵向层叠且将高电压电路部2c设为模块BL2而形成，以上述方式分散配置，从而谋求集成化。

对于无氮添加臭氧产生器1，需要包含供给原料气体的MFC3的气体供给配管系统、将生成的臭氧气体向外部输出的气体过滤器51、臭氧浓度计5、经过APC4的臭氧气体输出配管系统及对无氮添加臭氧产生器1的电极进行冷却的冷却配管系统(冷却水入口13A、冷却水出口13B)。上述配管系统必须立体配置，因此当通过现有的气体配管、冷却配管等连接各部件时，配管与部件间的连接接头增多，为了连接该接头而不得不确保连接空间，为了连接这些配管系统而需要非常大的空间。

以往，将除无氮添加臭氧产生单元(无氮添加臭氧产生器)之外的其他配管单元例如设置于背面，在背面进行发生器单元与配管连接。因此，难以使无氮添加臭氧产生单元与气体供给配管系统、臭氧气体输出配管系统及冷却配管系统13A、13B集中而形成一体化。

在实施方式2中，将上述配管系统全部汇集在一个气体配管集成模块30中，该气体配管集成模块30内设有气体供给配管、臭氧气体输出配管、冷却配管用的配管路线，该气体配管集成模块30设为立体构造，在各个面上邻接配置无氮添加臭氧产生器1、MFC3、气体过滤器51、臭氧监视器5、APC4(以下，有时将这些元件通称为“无氮添加臭氧产生器1等”进行省略)。而且，在无氮添加臭氧产生器1等与气体配管集成模块30间的连接部部分实施借助O型环的螺纹固定等，从而确保保持气密且精度较高的配管路线，实现无氮添加臭氧产生器1等与气体配管集成模块30的一体化配置。另外，臭氧产生器1等各部件的安装、拆卸变得容易，也使维护性提高。

如此，实施方式2的无氮添加臭氧产生单元7X中，无氮添加臭氧产生器1等与气体配管集成模块30紧密接触而进行组装。以下，对利用了图13所示的气体配管集成模块30的无氮添加臭氧产生单元7X的配管路线进行说明。气体配管集成模块30在内部具有配管路线R30a～30f，冷却水入口13A、冷却水出口13B、原料气体供给口14及臭氧气体输出口15安装在侧表面，呈现使用臭氧产生器组装用螺栓Bt1～Bt4而安装无氮添加臭氧产生器1的构造。

另外，利用MFC组装用模块33、33将MFC3夹在中间而组装于气体配管集成模块30，利用APC组装用模块34、34将APC4夹在中间而组装于气体配管集成模块30，组装有被臭氧浓度计组装用模块35、35夹在中间的臭氧浓度计5。在这些组装用模块33～35内也形成有用于确保配管路线的模块内流路B3～B5。另外，使用气体过滤器组装用模块31而将气体过滤器51组装于气体配管集成模块30。

从供给原料气体Gm的原料气体供给口14朝向经由MFC3的无氮添加臭氧产生器1的臭氧产生器输入部ET1的原料气体输入配管路线由以原料气体供给口14、配管路线R30a、模块内流路B3、MFC3、模块内流路B3、配管路线R30b及臭氧产生器输入部ET1这样的顺序形成的路线构成。此时，将设置在无氮添加臭氧产生器1的臭氧产生器输入部ET1的周边的部分借助臭氧产生器组装用螺栓Bt1安装于气体配管集成模块30。如此，使用气体配管集成模块30而形成原料气体Gm的输入配管路线。

从接收自无氮添加臭氧产生器1输出的臭氧气体的臭氧产生器输出部EX1，经由气体过滤器51、臭氧浓度计5及APC4而从臭氧气体输出口15输出的臭氧气体输出配管，由以无氮添加臭氧产生器输出部EX1、配管路线R30c、气体过滤器组装用模块31内、气体过滤器51、气体过滤器组装用模块31内、配管路线R30d、模块内流路B5、臭氧浓度计5、模块内流路B5、配管路线R30e、模块内流路B4、APC4、模块内流路B4、配管路线R30f及臭氧气体输出口15的顺序形成的路线来构成。此时，设置在无氮添加臭氧产生器1的臭氧产生器输出部EX1的周边的部分借助臭氧产生器组装用螺栓Bt2安装于气体配管集成模块30。如此，使用气体配管集成模块30而形成臭氧气体的输出配管路线。

图24是示意性地表示与无氮添加臭氧产生单元7X对应的现有结构的说明图。如该图所示，以往，与无氮添加臭氧产生单元7X对应的结构通常由气体控制单元400、变换器控制单元500、臭氧产生单元600分离构成。

气体控制单元400在内部具有MFC73、APC74、臭氧浓度计75及气体过滤器91。变换器控制单元500在内部具有整流器2a、变换器2b、臭氧气体控制部79、操作面板85-i、串联电抗器L0等。臭氧产生单元600由臭氧产生器71及高压变压器Tr、并联电抗器Lb构成。

另外，整流器2a内由整流电路2a1、电容器组2a2、平滑电抗器2a3、斩波器电路部2a4、斩波器控制电路部2a5构成，变换器2b由变换器电路2b1及变换器控制电路2b2构成。需要说明的是，省略连接关系、动作内容的说明。

在现有的臭氧气体供给系统、现有的臭氧产生装置中，如图24所示，在分割为气体控制单元400、与臭氧电源相当的变换器控制单元500及臭氧产生单元600这三个的各模块间仅进行电连接、气体配管的连接，图13所示的构造不可能实现。

如图13所示，无氮添加臭氧产生单元7X汇集上述三个单元(400、500、600)，与图24所示的结构相比，大幅地实现小型化。

如此，实施方式2的无氮添加臭氧产生单元7X由汇集无氮添加臭氧产生器1、臭氧电源2、MFC3、气体过滤器51、APC4、臭氧浓度计5、原料气体供给口14、臭氧气体输出口15、冷却水入口13A及冷却水出口13B而实现一体化的构造来形成，从而与现有的相同结构相比，能够实现大幅的小型化。

此外，无氮添加臭氧产生单元7X中的气体配管集成模块30具有作为多个内部配管路线的配管路线R30a～R30f，因此配管路线R30a～R30f与臭氧产生器1、MFC3、气体过滤器51、APC4、臭氧浓度计5、原料气体供给口14、臭氧气体输出口15及冷却水出入口13A及13B各自相连，由此形成上述原料气体Gm的输入配管路线及上述臭氧气体的输出配管路线，因此能够有效地实现包含这些配管路线的小型化。

如此，无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n分别作为实施方式1的无氮添加臭氧产生单元7X来实现小型化，从而可使实施方式2所示的臭氧气体供给系统10以实用水平能够实现。

其结果是，实施方式2的臭氧气体供给系统如实施方式1的臭氧气体供给系统10那样，在内部能够搭载多台无氮添加臭氧产生单元7X，将无氮添加臭氧产生单元7X的输出配管彼此通过气体控制阀9进行连接，从而如实施方式1所述，能够向臭氧处理装置12-1～12-n的各臭氧处理装置12分散供给臭氧气体，或向一个臭氧处理装置12选择性供给大量的臭氧气体或高浓度的臭氧气体。

此外，实施方式2的臭氧气体供给系统设置将无氮添加臭氧产生系统部分一体化而成的无氮添加臭氧产生单元，从而能够将实施例2的效果的高纯度且高浓度的臭氧气体以独立的参数量条件向多个臭氧处理装置供给，具有“将半导体制造领域中的多个臭氧处理工序的臭氧气体量、臭氧浓度的管理通过该装置一并管理、臭氧处理工厂的节省劳力化”的效果及能够使臭氧气体供给系统自身的紧凑化及低价的效果。

<实施方式3>

在实施方式3中，与实施方式2相同，其特征在于，着眼于一个单位的无氮添加臭氧产生单元7，谋求还组装有臭氧气体输出流量管理单元9的无氮添加臭氧产生单元7的小型化。

(臭氧气体输出流量管理单元的控制)

图14是表示相当于图5所示的臭氧气体供给系统10的、实施方式3的臭氧气体供给系统20的臭氧气体输出流量管理单元的内部结构的说明图。

如图14所示，与实施方式1的臭氧气体输出流量管理单元9相当的实施方式3的臭氧气体输出流量管理单元9Y的与无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n各自对应的部分形成为一体。以下，在图14中，为了便于说明，以n＝3的情况为例进行说明。

与无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n对应而将臭氧气体控制阀9a～9c设置为一体，与臭氧气体控制阀9a～9c紧密接触而设有组装模块93a～93c。在组装模块93a、93b及93c的一方路线侧(图中上方)设有臭氧气体控制阀9ab、臭氧气体控制阀9bc及臭氧气体控制阀9ca。

而且，组装模块93a的一方路线侧的臭氧气体控制阀9ab经由配管接头98u、单元间臭氧气体配管95ab、配管接头98d而与组装模块93ab的另一方路线(图中下方)相连。同样地，组装模块93ab的一方路线侧的臭氧气体控制阀9ab经由配管接头98u、单元间臭氧气体配管95bc及配管接头98d而与组装模块93ac的另一方路线相连，组装模块93ac的一方路线侧的臭氧气体控制阀9ca经由配管接头98u、单元间臭氧气体配管95ca及配管接头98d与组装模块93a的另一方路线相连。

此外，从组装模块93a～93c的输出部(图中右方)经由臭氧气体输出口25-1～25-n向实施方式3的臭氧气体供给系统20的外部进行输出。

因而，臭氧气体输出流量管理单元9Y与臭氧气体输出流量管理单元9相比作为电路结构而具有相同的臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca。

而且，在臭氧气体输出口25-1～25-n与臭氧处理装置12-1～12-n之间插入臭氧气体开闭阀22-1～22-n。

在构成臭氧气体输出流量管理单元9Y的臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca中，臭氧气体控制阀9a、9b、9c是常开类型(NO)，臭氧气体控制阀9bc、9ab、9ca是常闭类型(NC)。

而且，将来自系统统一管理单元8的系统管理控制部84的控制信号S8a赋予臭氧气体控制阀9a及臭氧气体控制阀9ab，将控制信号S8b赋予臭氧气体控制阀9b及臭氧气体控制阀9bc，将控制信号S8c赋予臭氧气体控制阀9c及臭氧气体控制阀9ca。

如此，基于来自系统统一管理单元8的系统管理控制部84的控制信号S8(S8a～S8c)，对臭氧气体输出流量管理单元9Y的臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab、9ca的打开状态、关闭状态进行控制。

在图14中，仅使臭氧处理装置12-1～12-n中的、臭氧处理装置12-2的一台运转(臭氧气体开闭阀22-2为打开状态)，表示作为相对于臭氧处理装置12-2的臭氧气体流量而供给30SLM的臭氧气体的情况下的臭氧气体输出流量管理单元9Y的状态。

即，利用来自系统管理控制部84的臭氧产生单元控制信号86-1～86-n从臭氧产生单元7-1～7-n分别输出10SLM的臭氧气体，将臭氧气体控制阀9a、9b、9c、9bc、9ab设为打开状态(涂黑)，将臭氧气体控制阀9ca设为关闭状态(空心)。

另一方面，如上所述，仅将臭氧气体开闭阀22-1～22-n中的、臭氧气体开闭阀22-2设为打开状态，将臭氧气体开闭阀22-1及22-n设为关闭状态。在仅使用臭氧处理装置12-2而不使用其他臭氧处理装置12的情况下将臭氧气体开闭阀22设为关闭，也可以在完全没有臭氧处理装置的情况下强制地利用配管帽接头来堵住作为未使用的臭氧气体出口的25-1、25-n的配管部分。此外，在臭氧气体供给系统10内的各臭氧产生单元间连接配管95ab、95bc、95ca中的任一个未配管的情况下，将作为配管接头的98u、98d中的任一个设为配管帽接头而堵住，从而阻断输出臭氧气体是不言而喻的。

如此，控制无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n及臭氧气体输出流量管理单元9Y，从无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n分别输出10SLM的流量的臭氧气体，从而能够经由臭氧气体输出流量管理单元9对臭氧处理装置12-2供给气体流量30SLM的臭氧气体。

(臭氧产生单元的组合构造)

图15是示意性地表示实施方式3的一个单位的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。如图15所示，实施方式3的无氮添加臭氧产生单元7Y除了汇集有无氮添加臭氧产生器1、臭氧电源2、MFC3、气体过滤器51、臭氧浓度计5、APC4及气体配管集成模块30之外，还汇集有臭氧气体输出流量管理单元9的构成部分。

如图15所示，为了将臭氧气体输出流量管理单元9的构成部分组装于气体配管集成模块30，以模块主体930a及930b(相当于图10的组装模块93a～93c中的任一个)为中心，设有臭氧气体控制阀收纳部931和932、臭氧气体输出部933、臭氧气体分支部934和935。

臭氧气体控制阀收纳部931在内部收纳有臭氧气体控制阀90x(相当于臭氧气体控制阀9a～9c中的任一个)，臭氧气体控制阀收纳部932在内部收纳有臭氧气体控制阀90xy(相当于臭氧气体控制阀9ab、9bc及9ca中的任一个)。臭氧气体输出部933相当于图13所示的实施方式2的臭氧产生单元7X的臭氧气体输出口15，与图14的臭氧气体输出口25相连。臭氧气体分支部934作为与图14所示的配管接头98u相连的一方路线侧的分支部(单元间臭氧气体气动阀配管连接口)而发挥功能，臭氧气体分支部935作为与图14所示的配管接头98d相连的另一方路线侧的分支部(单元间臭氧气体气动阀配管连接口)而发挥功能。

在实施方式3中，与实施方式2相同，将气体供给配管系统、臭氧气体输出配管系统及冷却配管系统13A、13B全部汇集到一个气体配管集成模块30，组合臭氧气体输出流量管理单元9Y的构成部分，在气体配管集成模块30内组装气体供给配管、臭氧气体输出配管、冷却配管各自的配管路线。

从供给原料气体Gm的原料气体供给口14朝向经由MFC3的无氮添加臭氧产生器1的臭氧产生器输入部ET1的原料气体输入配管与实施方式2的臭氧产生单元7X大致相同，由以原料气体供给口14、配管路线R30a、模块内流路B3、MFC3、模块内流路B3、配管路线R30b及臭氧产生器输入部ET1的顺序来形成的路线构成。

从无氮添加臭氧产生器1的臭氧产生器输出部EX1经由气体过滤器51、臭氧浓度计5及APC4到达模块主体930b的臭氧气体输出配管，由以臭氧产生器输出部EX1、配管路线R30c、气体过滤器组装用模块31内、气体过滤器51、气体过滤器组装用模块31内、配管路线R30d、模块内流路B5、臭氧浓度计5、模块内流路B5、配管路线R30e、模块内流路B4、APC4、模块内流路B4、配管路线R30f、模块主体930a(内侧部分)、臭氧气体控制阀90x、配管路线R30g、模块主体930b(外侧部分)的顺序来形成的路线构成。需要说明的是，也可以将模块主体930a及930b构成为一体，在气体配管集成模块30内贯通形成。

在模块主体930b内，形成有在经由臭氧气体控制阀90xy与臭氧气体分支部934相连的一方分支路线、与臭氧气体分支部935相连的另一方分支路线及在上述一方及另一方分支路线与上述臭氧气体输出配管合流之后、从臭氧气体输出部933输出的合流路线。

需要说明的是，其他结构及配管路线等与图13所示的无氮添加臭氧产生单元7X相同，因此省略说明。

在实施方式3的臭氧气体供给系统20中，各自收纳臭氧气体控制阀90x、90xy的多个臭氧气体控制阀收纳部931、932与各自对应的无氮添加臭氧产生单元7Y中的气体配管集成模块30紧贴组装，并夹装于上述臭氧气体的输出配管路线上。

因此，在臭氧气体供给系统20内，起到能够实现臭氧气体输出流量管理单元9Y及无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n的组合构造的小型化的效果。

如此，实施方式3的无氮添加臭氧产生单元7Y除了具有实施方式2的无氮添加臭氧产生单元7X的特征之外，通过将臭氧气体输出流量管理单元9的构成部分的大半与气体配管集成模块30实现一体化，与将实施方式2的无氮添加臭氧产生单元7X与臭氧气体输出流量管理单元9独立构成的情况相比，能够实现进一步的小型化。

<实施方式4>

在实施方式4中，其特征在于，在实施方式2的臭氧气体供给系统构成内组装有对原料气体供给部中原料气体所含的水分进行捕捉的气体过滤器、即超高纯度水分去除器，增加向装置内供给的原料气体的纯度，从而能够抑制与装置内所生成的臭氧气体附带生成的活性气体。

尤其是与实施方式2相同，其特征在于，在一个单位的无氮添加臭氧产生单元7的原料气体入口部处组装对气体中包含的水分进行捕捉的超高纯度水分去除器，谋求组合的无氮添加臭氧产生单元7的小型化与无氮添加臭氧产生器自身的性能、品质提高。

(原料气体的气体纯度管理)

在现有的将氮添加数千ppm以上的臭氧产生器中，在发生器内生成的二氧化氮NO₂的催化剂作用下，促进氧分子的离解，通过氧分子与离解的氧原子之间的三体结合，生成有高浓度的臭氧化气体。在这种情况下，由于二氧化氮NO₂是气体，因此，若原料气体的水分露点为-50℃(水分量约为100ppm)以下，则基本上对臭氧浓度降低没有影响。因此，在现有的臭氧产生器中，对于去除原料气体所含的水分量，利用能够确保水分露点为-50℃以下的简易水分去除器是足够的(参照图28)。

与此相对地，作为本申请的发明的无氮添加臭氧产生器，是生成臭氧气体的催化剂作用为光催化剂作用且向放电面涂敷光催化剂物质、利用高纯度氧气来生成高纯度的高浓度臭氧的装置。因此，即便在原料气体中含有的水分量是数十ppm的微量水分，也可以用涂敷向放电面的光催化剂物质吸着气体中所含的水分，从而积蓄水分。于是，在积蓄有水分的放电面中，通过无声放电将水分离解为氢H原子、OH分子，通过与涂敷的光催化剂物质之间的化学反应结合使光催化剂物质自身改性，使无氮添加臭氧产生器的臭氧气体生成能力降低、加剧恶化的情况不言自明。此外，当无氮添加臭氧产生器含有水分时，将含有离解的氢H原子、OH分子的臭氧气体向臭氧处理装置供给，成为半导体制造工序的成膜品质恶化的原因。

因此，在本申请的发明的无氮添加臭氧产生器中，搭载有将含有3000ppb以上的微量水分的原料气体中的水分量去除到数百ppb以下(期望的是300ppb以下)的超高纯度水分去除器。

通过设置该超高纯度水分去除器，不仅能够去除水分也能够去除CO₂、CO或极微量的杂质，获得更高纯度的臭氧气体，因此是有效的。

图16是表示相当于图5所示的臭氧气体供给系统10的、用于抑制实施方式4的臭氧气体供给系统101中的原料气体的微量水分量的内部结构的说明图。

图17是示意性地表示实施方式4的一个单位的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

如图16、图17所示，在实施方式1的无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n各自的原料气体入口14-1～14-n中，在容易更换的位置组装超高纯度水分去除器(气体过滤器)59-1～59-n而形成为一体。以下，在图16中，为了便于说明，以n＝3的情况为例进行说明。

如图17所示，通过设置将原料气体配管(原料气体供给口14+超高纯度水分去除器59)及输出气体配管系统(臭氧气体输出口15)与气体配管集成模块30实现一体化而成的气体配管集成模块构造，从而将臭氧产生器1、臭氧电源2、气体配管系统进行组件化而使臭氧产生单元7X2更加小型化。需要说明的是，原料气体供给口14及超高纯度水分去除器59构成为彼此连结。

向臭氧气体供给系统10供给的原料气体通常使用99.99％以上的高纯度原料气体，在该高纯度原料气体中，作为原料气体以外的气体而包含氮系气体、碳系气体、硫化气体等杂质气体0.1～数ppm左右，并且在气体中也含有1～数ppm水分量。另外，这些杂质气体、水分是空气中也含有的气体，因此当将原料气体配管路线的一部分的配管向大气开放时，立刻在配管面上吸着水分、氮气等杂质气体。因此，当在吸着有该杂质气体的原料气体配管上流通原料气体时，不仅是高纯度原料气体所含的杂质气体、水分量且附着于配管的杂质气体也因为气体流过而脱离，有可能使供给的原料气体的纯度变差。

在原料气体中含有氮系气体、碳系气体、硫化气体等杂质气体、微量的水分时，不仅生成臭氧气体，由于放电也生成N自由基、OH自由基气体，因此通过将这些自由基气体与水分结合，作为硝酸、过氧化氢水而簇状的分子状的气体也包含于臭氧气体进行输出。因此，由于这些硝酸、过氧化氢水的分子簇气体等是活性非常强的气体，因此与输出臭氧气体的气体配管、阀等的金属表面发生化学反应，腐蚀配管面，成为在输出的臭氧气体中产生腐蚀后的金属杂质(金属污染物)的原因。

当输出的臭氧气体所含的金属杂质(金属污染物)量升高时，成为利用臭氧气体而进行半导体的氧化膜处理的氧化膜等的成膜性能恶化的原因。

由上述可知，当在原料气体中含有杂质气体、微量的水分时，输出的臭氧气体的品质变差是由试验确定的。因此，在原料气体的供给部组装以捕捉杂质气体、去除微量的水分为目的的超高纯度水分去除器(气体过滤器)。尤其是在实施方式4中，在无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n各自的原料气体入口14-1～14-n处，在容易更换的位置设置超高纯度水分去除器59-1～59-n，并去除杂质气体或微量的水分。

具体来说，在通过超高纯度水分去除器59-1～59-n之前的从原料气体供给口14供给的原料气体含有3000ppb以上的水分的情况下，超高纯度水分去除器59-1～59-n分别具有将上述原料气体内的水分减少至300ppb以下的水分去除能力。

如此，在实施方式4的臭氧气体供给系统101中，在臭氧产生单元7-1～7-n各自的原料气体入口14-1～14-n处，设置超高纯度水分去除器59-1～59-n，从而能够以较高浓度获得不含有杂质的高品质的臭氧气体。

在此，形成将超高纯度水分去除器59-1～59-n与无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n对应而设为一个的结构，也可以根据杂质气体种类，多级设置多个气体过滤器，形成微量的水分捕捉用的气体过滤器结构。

需要说明的是，其他结构及配管路线等与图13所示的无氮添加臭氧产生单元7X相同，因此省略说明。

如实施方式4所述，在无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n的背面的原料气体供给口14处，在容易更换的部分上组装超高纯度水分去除器，因此不仅能够供给更高纯度的较高臭氧气体，也可以利用组装的超高纯度水分去除器来去除微量的水分量，因此能够起到如下效果：使生成臭氧气体前的供吹扫气体流动的时间大幅缩短。

需要说明的是，在实施方式4中，与无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n对应地设有超高纯度水分去除器59-1～59-n，也能够构成为追加一个具有能够捕捉从原料气体供给口14供给来的原料气体所含的微量水分的功能、在无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n间共享的超高纯度水分去除器59。在这种情况下，在通过超高纯度水分去除器59之前的自原料气体供给口14供给的原料气体含有3000ppb以上的水分的情况下，超高纯度水分去除器59具有将上述原料气体内的水分减少至300ppb以下的水分去除能力。

<实施方式5>

在实施方式5中，表示实施方式2的“着眼于与无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n各自相当的、一个单位的无氮添加臭氧产生单元7，谋求无氮添加臭氧产生单元7的小型化的结构”的其他实施方式。尤其是，替代实施方式2的作为原料气体的流量控制机构的MFC3，在生成的臭氧气体的输出气体部配置作为流量控制机构的MFC53，谋求无氮添加臭氧产生单元7的小型化。

(臭氧气体流量控制)

图18是表示相当于图5所示的臭氧气体供给系统10的、用于进行实施方式5的臭氧气体供给系统102的臭氧气体流量控制的内部结构的说明图。图19是示意性地表示实施方式5的一个单位的无氮添加臭氧产生单元的组合构造的立体图。

如图18、图19所示，实施方式5是功能性地将实施方式1及实施方式2所示的作为对气体流量进行控制的机构的MFC3设置于原料气体供给部的结构向生成的臭氧气体配管系统移动的实施方式，对于装置的动作等，与实施方式1及实施方式2相同，因此省略说明。

在实施方式5中，生成的臭氧气体自身输出的臭氧气体量由MFC53控制，因此能够控制正确输出的臭氧气体流量，起到正确地控制输出的臭氧气体量的效果。

另外，在原料气体配管系统中，不附带配管周边部件而直接安装配管即可，构成在臭氧气体输出配管部中向气体过滤器51、MFC53、臭氧浓度计5、APC4一并安装气体配管部件的结构，因此仅输出气体配管系统能够形成配管的集成配管结构，因此使配管更加紧凑化，减少一体化的集成配管结构的部件数，部件的更换变得更容易。

<实施方式6>

图20是表示本发明的实施方式6的臭氧气体供给系统的结构的框图。如图17所示，臭氧气体供给系统103追加有一个超高纯度水分去除器59，该超高纯度水分去除器59具有能超过纯度地捕捉从原料气体供给口14供给的原料气体所含的微量水分的功能，且在无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n间共享。

另外，与图16所示的实施方式4相同，也可以采用在臭氧产生单元7-1～7-n的原料气体供给口14-1～14-n附近设置超高纯度水分去除器59-1～59-n的结构(未图示)。

在这种情况下，如图21所示，在臭氧产生器输入部ET1上将原料气体供给口14及超高纯度水分去除器59(超高纯度水分去除器59-1～59-n中的任一个)以串联的方式设置。即，如图21所示，能够获得原料气体配管(原料气体供给口14+水分去除过滤器59)及输出气体配管系统(臭氧气体输出口15)与气体配管集成模块30实现一体化而成的气体配管集成模块构造的臭氧产生单元7X4。

<实施方式7>

图22是表示本发明的实施方式7的臭氧气体供给系统的结构的框图。

在实施方式7的臭氧气体供给系统104内设有以捕捉由原料气体供给口14供给的原料气体所含的杂质、杂质气体或水分为目的的(原料气体用)气体过滤器52-1～52-n。其中，气体过滤器52-1～52-n与臭氧产生单元7-1～7-n以一对一的方式对应设置，设置在臭氧产生单元7-1～7-n各自的原料气体供给部入口附近。气体过滤器52-1～52-n的特征在于，通过增加向各个臭氧产生单元7-1～7-n内供给的原料气体的纯度，从而提高臭氧气体供给系统105内生成的臭氧气体的纯度。

尤其是，其特征在于，实施方式7的臭氧产生单元7-1～7-n与实施方式2相同，各自在一个单位的臭氧产生单元7的原料气体入口部处组装对气体中含有的杂质、杂质气体或水分进行捕捉的气体过滤器52，谋求组合的臭氧产生单元7的小型化。

(原料气体的气体纯度管理)

图23是示意性地表示实施方式7的一个单位的臭氧产生单元7X5的组合构造的立体图。

如图22、图23所示，在臭氧产生单元7-1～7-n各自的与原料气体入口14-1～14-n连结且容易更换的位置处组装气体过滤器52(52-1～52-n)，形成为一体。以下，在图20中，为了便于说明，以n＝3的情况为例进行说明。

图25是表示原料气体的露点与原料气体所含的水分量之间的关系的说明图。向臭氧气体供给系统104供给的原料气体通常使用99.99％以上的高纯度原料气体，在该高纯度原料气体中，作为原料气体以外的气体，包含0.1～数PPM左右的氮系气体、碳系气体、硫化气体等杂质气体，并且在气体中也含有1～数PPM的水分量(参照图25)。

另外，由于这些杂质气体、水分是空气中也含有的气体，因此当将原料气体配管路线的一部分的配管向大气开放时，立刻在配管面上吸着水分、氮气等杂质气体。因此，当在吸着有该杂质气体的原料气体配管上流通原料气体时，不仅是高纯度原料气体所含的杂质气体、水分量且附着于配管的杂质气体也通过气体流动而脱离，有可能使供给的原料气体的纯度恶化。

在原料气体中含有氮系气体、碳系气体、硫化气体等杂质气体或水分时，不仅生成臭氧气体，通过放电也生成N自由基、OH自由基气体，因此通过这些自由基气体与水分结合，从而在臭氧气体中作为硝酸、过氧化氢水也包含簇状的分子状的气体而进行输出。

因此，这些硝酸、过氧化氢水的分子簇气体等是活性非常强的气体，因此与输出臭氧气体的气体配管、阀等的金属表面进行化学反应，腐蚀配管面，成为在输出的臭氧气体中产生腐蚀的金属杂质(金属污染物)的原因。

当输出的臭氧气体所含的金属杂质(金属污染物)量升高时，成为利用臭氧气体而进行半导体的氧化膜处理的氧化膜等的成膜性能恶化的原因。

由上述可知，当在原料气体中含有杂质气体、水分时输出的臭氧气体的品质变差的情况是通过试验确定的。因此，在原料气体的供给部组装以捕捉杂质气体或水分为目的的气体过滤器。尤其是在实施方式7中，在臭氧产生单元7-1～7-n各自的原料气体入口14-1～14-n处，在容易更换的位置设置气体过滤器52-1～52-n，去除杂质气体或水分。

在此，形成将气体过滤器52-1～52-n设为一个的结构，但也可以根据杂质气体种类，将气体过滤器串联多级地设置多个，或将杂质气体用的气体过滤器与水分捕捉用的气体过滤器形成串联多级结构。

需要说明的是，对于其他结构及配管路线等，除了将超高纯度水分去除器59置换为气体过滤器52这点之外，与图14所示的臭氧产生单元7X2相同，因此省略说明。

如图23所示，通过形成将原料气体配管(原料气体供给口14+气体过滤器52)及输出气体配管系统(臭氧气体输出口15)与气体配管集成模块30实现一体化而成的气体配管集成模块构造，从而将臭氧产生器1、臭氧电源2、气体配管系统进行组件化而使臭氧产生单元7X5变为更小型。需要说明的是，原料气体供给口14及气体过滤器52构成为彼此连结。

如实施方式7那样，在臭氧产生单元7-1～7-n的背面的原料气体供给口14处的容易更换的部分上组装气体过滤器52(气体过滤器52-1～52-n)，因此不仅供给更高纯度的较高臭氧气体，能够通过组装的气体过滤器52来去除杂质气体，从而起到能够使生成臭氧气体之前的吹扫气体流动的时间大幅缩短的效果。

<其他>

以上，在实施方式1～实施方式7中，作为臭氧处理装置，主要针对臭氧气体生成量需要为数十g/h～500g/h左右的臭氧气体的半导体制造装置所使用的臭氧气体的多处理装置中的供给规定的臭氧流量、臭氧浓度的臭氧气体的系统进行描述。

替代上述的臭氧处理装置12，也可以是需要的臭氧气体量更大、纸浆的臭氧漂白装置、泳池的水的臭氧处理装置、上下水的臭氧处理装置、化学设备的臭氧处理装置。例如，若采用需要1kg/h～数kg/h的臭氧气体的处理装置，在上述的臭氧气体供给系统10(101～104)内搭载多台无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n，在无氮添加臭氧产生单元7-1～7-n间集中输出臭氧气体而向一个臭氧处理装置供给，起到将比较廉价、且容易进行、维护性非常优良的臭氧气体供给系统的利用领域提升的效果。

对本发明进行了详细说明，但上述的说明在全部方面仅是例示，本发明并不限定于该说明。应理解为能够在不脱离本发明的范围的前提下想到未示例的无数变形例。

产业上的可利用性

本发明是涉及具有用于供给臭氧气体的多个机构、附加有功能的无氮添加臭氧产生单元及将臭氧气体向多个臭氧处理装置供给的臭氧气体供给系统的发明，其目的在于，获得谋求具有用于输出臭氧气体的多个机构、附加有功能的无氮添加臭氧产生器单元的小型化的无氮添加臭氧产生单元，在臭氧气体以外的气体生成单元及将生成气体向多个气体处理装置供给的气体供给系统中，也优选使具有用于输出气体的多个机构、附加有功能的气体发生器单元实现一体化、小型化，搭载多台气体生成单元而构筑气体生成系统是不言自明的。

Claims (8)

1.一种无氮添加臭氧产生单元，该无氮添加臭氧产生单元将设定为规定的供给流量、浓度的臭氧气体向臭氧处理装置供给，其特征在于，

所述无氮添加臭氧产生单元具备：

无氮添加臭氧产生器，其向放电面涂敷用于生成臭氧的光催化剂物质，并生成臭氧气体；

臭氧电源，其对向所述无氮添加臭氧产生器供给的电力进行控制；

控制机构，其与所述臭氧产生器相关联，

所述控制机构具有流量检测调整机构、气体过滤器机构、压力检测调整机构及臭氧浓度检测机构中的至少两个机构，

所述流量检测调整机构包含对向所述无氮添加臭氧产生器输入的原料气体流量进行控制的质量流量控制器(MFC)，

所述气体过滤器机构对所述无氮添加臭氧产生器输出的臭氧气体进行去除杂质、异物的处理，

所述压力检测调整机构包含对所述无氮添加臭氧产生器内的压力即内部压力进行自动控制的自动压力控制器(APC)，

所述臭氧浓度检测机构包含对所述无氮添加臭氧产生器输出的臭氧气体的臭氧浓度值进行检测的臭氧浓度计，

所述无氮添加臭氧产生单元还具备：

原料气体供给口，其用于从外部向所述无氮添加臭氧产生器供给原料气体；

臭氧气体输出口，其将从所述无氮添加臭氧产生器经由所述控制机构的至少一部分而获得的臭氧气体向外部输出；

冷却水出入口，其用于将从外部获得的冷却水向所述无氮添加臭氧产生器供给及从所述无氮添加臭氧产生器排出；

超高纯度水分去除器，其去除从所述原料气体供给口供给来的所述原料气体所包含的微量水分，并将该原料气体向所述无氮添加臭氧产生单元内供给，

所述无氮添加臭氧产生单元在单元前表面配置操作面板，

所述臭氧电源配置在所述操作面板的背面侧的单元的前部分，

所述臭氧产生器以能够将所述原料气体供给口、所述臭氧气体输出口及所述冷却水出入口配置在单元背面侧的方式将所述无氮添加臭氧产生器配置在所述臭氧电源的后段位置，所述原料气体供给口与所述流量检测调整机构连接，所述臭氧气体输出口与所述气体过滤器机构、所述压力检测调整机构及所述臭氧浓度检测机构连接，

所述流量检测调整机构、所述气体过滤器机构、所述压力检测调整机构及所述臭氧浓度检测机构配置在所述无氮添加臭氧产生器的后方，

由此将所述无氮添加臭氧产生器、所述臭氧电源、所述控制机构、所述原料气体供给口、所述臭氧气体输出口及所述冷却水出入口汇集而形成为一体化构造。

2.根据权利要求1所述的无氮添加臭氧产生单元，其特征在于，

所述无氮添加臭氧产生单元也汇集所述超高纯度水分去除器而形成为一体构造。

3.根据权利要求1所述的无氮添加臭氧产生单元，其特征在于，

所述无氮添加臭氧产生单元还具备原料气体用气体过滤器，该原料气体用气体过滤器去除从所述原料气体供给口供给来的所述原料气体所包含的杂质气体，并将该原料气体向所述无氮添加臭氧产生单元内供给，

所述无氮添加臭氧产生单元也汇集所述原料气体用气体过滤器而形成为一体构造。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的无氮添加臭氧产生单元，其特征在于，

所述无氮添加臭氧产生单元还具备臭氧控制部，该臭氧控制部作为所述臭氧电源的初期动作而以规定的设定电能使所述臭氧电源驱动，基于在规定时间后由所述臭氧浓度计检测出的臭氧浓度与设定的臭氧浓度的比较，对所述臭氧电源供给的电力进行PID控制。

5.一种无氮添加臭氧产生单元，该无氮添加臭氧产生单元将设定为规定的供给流量、浓度的臭氧气体向臭氧处理装置供给，其特征在于，

所述无氮添加臭氧产生单元具备：

无氮添加臭氧产生器，其向放电面涂敷用于生成臭氧的光催化剂物质，并生成臭氧气体；

臭氧电源，其对向所述无氮添加臭氧产生器供给的电力进行控制；

控制机构，其与所述臭氧产生器相关联，

所述控制机构具有流量检测调整机构、气体过滤器机构、压力检测调整机构及臭氧浓度检测机构中的至少两个机构，

所述流量检测调整机构包含对向所述无氮添加臭氧产生器输入的原料气体流量进行控制的质量流量控制器(MFC)，

所述气体过滤器机构对所述无氮添加臭氧产生器输出的臭氧气体进行去除杂质、异物的处理，

所述压力检测调整机构包含对所述无氮添加臭氧产生器内的压力即内部压力进行自动控制的自动压力控制器(APC)，

所述臭氧浓度检测机构包含对所述无氮添加臭氧产生器输出的臭氧气体的臭氧浓度值进行检测的臭氧浓度计，

所述无氮添加臭氧产生单元还具备：

原料气体供给口，其用于从外部向所述无氮添加臭氧产生器供给原料气体；

臭氧气体输出口，其将从所述无氮添加臭氧产生器经由所述控制机构的至少一部分而获得的臭氧气体向外部输出；

冷却水出入口，其用于将从外部获得的冷却水向所述无氮添加臭氧产生器供给及从所述无氮添加臭氧产生器排出；

超高纯度水分去除器，其去除从所述原料气体供给口供给来的所述原料气体所包含的微量水分，并将该原料气体向所述无氮添加臭氧产生单元内供给，

所述控制机构包含所述流量检测调整机构、所述气体过滤器机构、所述压力检测调整机构及臭氧浓度检测机构，

所述无氮添加臭氧产生单元还具备气体配管集成模块，该气体配管集成模块使所述无氮添加臭氧产生器、所述流量检测调整机构、所述气体过滤器机构、所述压力检测调整机构、所述臭氧浓度检测机构、所述原料气体供给口、所述臭氧气体输出口及所述冷却水出入口彼此紧密接触进行组装，

所述气体配管集成模块具有多个内部配管路线，

通过将所述多个内部配管路线与所述臭氧产生器、所述流量检测调整机构、所述气体过滤器机构、所述压力检测调整机构、所述臭氧浓度检测机构、所述原料气体供给口及所述臭氧气体输出口连结起来，形成从所述原料气体供给口经由所述流量检测及流量调整机构而到达所述无氮添加臭氧产生器的原料气体输入配管路线、及从所述无氮添加臭氧产生器经由所述气体过滤器机构、所述臭氧浓度检测机构、所述臭氧产生器内的压力检测及压力调整机构而到达所述臭氧气体输出口的臭氧气体输出配管路线。

6.一种臭氧气体供给系统，该臭氧气体供给系统具有多个无氮添加臭氧产生单元，将设定为规定的供给流量、浓度的臭氧气体向多个臭氧处理装置供给，其特征在于，

所述多个臭氧产生单元分别包含权利要求5所述的无氮添加臭氧产生单元，

所述臭氧气体供给系统还具备：

臭氧气体输出流量管理单元，其接收来自所述多个无氮添加臭氧产生单元内的多个所述无氮添加臭氧产生器的多个臭氧气体输出，通过在内部设置的多个臭氧气体控制阀的开闭动作，能够执行将所述多个臭氧气体输出中的一个或多个的组合向所述多个臭氧处理装置中任意的臭氧处理装置选择性地输出的臭氧气体输出流量控制；

臭氧气体输出流量管理单元控制部，其基于来自所述多个臭氧处理装置的处理臭氧气体事件信号，对所述多个无氮添加臭氧产生单元各自的所述臭氧气体的输出内容进行控制，并对所述臭氧气体输出流量管理单元进行所述臭氧气体输出流量控制。

7.根据权利要求6所述的臭氧气体供给系统，其中，

所述多个臭氧气体控制阀包含能够通过电或空气压力进行开闭的电动阀或气动阀，

所述臭氧气体输出流量管理单元控制部以使向所述多个臭氧处理装置分别供给的臭氧流量、臭氧浓度达到期望值的方式输出所述控制信号。

8.根据权利要求6所述的臭氧气体供给系统，其中，

所述臭氧气体输出流量管理单元还具备与所述多个臭氧气体控制阀对应的多个臭氧气体控制阀收纳部，

所述多个臭氧气体控制阀分别设置在对应的所述臭氧气体控制阀收纳部内，

所述多个臭氧气体控制阀收纳部分别与对应的所述无氮添加臭氧产生单元中的所述气体配管集成模块紧贴组装，并被夹装于所述臭氧气体输出配管路线上。