JP2000176265A - オゾン含有超純水の供給装置 - Google Patents
オゾン含有超純水の供給装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】不純物の極めて少ないオゾン含有超純水を製造
して、長距離移送することができ、しかも、移送中に溶
存オゾン濃度をほぼ一定に維持することができるオゾン
含有超純水の供給装置を提供する。 【解決手段】オゾン含有ガスを超純水と接触させて清浄
化するガス洗浄装置、エジェクター、エジェクターの一
端に連結し超純水を圧入する超純水加圧供給装置、ガス
洗浄装置から排出される清浄化されたオゾン含有ガスを
エジェクター吸引部に供給するガス導管、エジェクター
の他端に連結しエジェクターから排出される大気圧より
高く加圧されたオゾン含有超純水を移送する移送管を有
することを特徴とするオゾン含有超純水の供給装置。
して、長距離移送することができ、しかも、移送中に溶
存オゾン濃度をほぼ一定に維持することができるオゾン
含有超純水の供給装置を提供する。 【解決手段】オゾン含有ガスを超純水と接触させて清浄
化するガス洗浄装置、エジェクター、エジェクターの一
端に連結し超純水を圧入する超純水加圧供給装置、ガス
洗浄装置から排出される清浄化されたオゾン含有ガスを
エジェクター吸引部に供給するガス導管、エジェクター
の他端に連結しエジェクターから排出される大気圧より
高く加圧されたオゾン含有超純水を移送する移送管を有
することを特徴とするオゾン含有超純水の供給装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、オゾン含有超純水
の供給装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、不純
物の極めて少ないオゾン含有超純水を製造して、長距離
移送することができ、しかも、移送中に溶存オゾン濃度
をほぼ一定に維持することができるオゾン含有超純水の
供給装置に関する。
の供給装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、不純
物の極めて少ないオゾン含有超純水を製造して、長距離
移送することができ、しかも、移送中に溶存オゾン濃度
をほぼ一定に維持することができるオゾン含有超純水の
供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体や液晶などの製造工程において、
従来は、硫酸、塩酸、アンモニア、過酸化水素などを含
む濃厚な薬液を用いて洗浄を行い、超純水でリンスして
表面の清浄度を確保してきた。これに対して、近年、機
能性洗浄水による洗浄法が開発され、適用されはじめ
た。機能性洗浄水は、不純物を極限まで取り除いた超純
水に、オゾンや水素ガスなどのガスのみを溶解させた
水、あるいは、オゾンや水素ガスなどのガスを溶解し、
さらに極めて低濃度の薬品を添加したのみの洗浄水であ
る。このような機能性洗浄水は、溶解している物質の濃
度が極めて低いにもかかわらず、優れた洗浄力を発揮
し、しかも環境への負荷が軽いことからも注目を集めて
いる。機能性洗浄水の一つとして、オゾンを含有する超
純水が挙げられる。オゾン含有超純水は、半導体や液晶
などの基板表面から、有機物や金属などの特定の不純物
を除去する効果が優れており、ますます高い清浄度が求
められる基板表面の洗浄への適用が拡大されている。ま
た、加圧されたオゾン含有超純水を製造することができ
れば、製造装置から半導体や液晶などの製造工場の複数
のユースポイントに移送して供給することができ、超純
水と同様に一つの製造装置から工場全体に供給するセン
トラル方式を採用することができる。オゾンを製造する
方法としては、酸素ガスを原料として無声放電によりオ
ゾンを含むガスを製造する方法、水を電気分解してオゾ
ンを含むガスを製造する方法がある。一方、オゾンを超
純水に溶解させる方法としては、超純水中にオゾン含有
ガスを吹き込んで溶解させる方法、超純水を原動力とす
る水エジェクターでオゾン含有ガスを吸入して溶解させ
る方法、超純水が流れる配管にオゾン含有ガスを注入し
てラインミキサなどの混合装置を通過させて溶解させる
方法、ガス溶解加圧ポンプの吸入側にオゾン含有ガスを
吹き込んで溶解させる方法などがある。しかし、これら
のオゾンの製造法と溶解法を単純に組み合わせるだけで
は、清浄なオゾン含有超純水を経済的に製造することが
できない。例えば、無声放電によって製造したオゾン含
有ガスは、放電時に生成する各種の不純物を含むため
に、超純水に溶解すると不純物を含むオゾン含有水とな
る。また、清浄なオゾン含有ガスが製造されると言われ
る電気分解法によるガスを適用する場合は、大容量の発
生装置ができないことから、コストが高くなり、経済的
に問題がある。一方、ガス溶解加圧ポンプは、ポンプの
吸入側にガス導管を連結し、ポンプ内でガスを微細化し
て溶解させるものであるが、この方式によるとガスの存
在のためにキャビテーションが発生し、ポンプ構成材料
が溶出して汚染を生ずるという問題がある。また、通常
製造されるオゾン含有ガスの圧力はあまり高められない
ことから、吹き込み方式によっては、加圧されたオゾン
含有超純水を製造することはできない。
従来は、硫酸、塩酸、アンモニア、過酸化水素などを含
む濃厚な薬液を用いて洗浄を行い、超純水でリンスして
表面の清浄度を確保してきた。これに対して、近年、機
能性洗浄水による洗浄法が開発され、適用されはじめ
た。機能性洗浄水は、不純物を極限まで取り除いた超純
水に、オゾンや水素ガスなどのガスのみを溶解させた
水、あるいは、オゾンや水素ガスなどのガスを溶解し、
さらに極めて低濃度の薬品を添加したのみの洗浄水であ
る。このような機能性洗浄水は、溶解している物質の濃
度が極めて低いにもかかわらず、優れた洗浄力を発揮
し、しかも環境への負荷が軽いことからも注目を集めて
いる。機能性洗浄水の一つとして、オゾンを含有する超
純水が挙げられる。オゾン含有超純水は、半導体や液晶
などの基板表面から、有機物や金属などの特定の不純物
を除去する効果が優れており、ますます高い清浄度が求
められる基板表面の洗浄への適用が拡大されている。ま
た、加圧されたオゾン含有超純水を製造することができ
れば、製造装置から半導体や液晶などの製造工場の複数
のユースポイントに移送して供給することができ、超純
水と同様に一つの製造装置から工場全体に供給するセン
トラル方式を採用することができる。オゾンを製造する
方法としては、酸素ガスを原料として無声放電によりオ
ゾンを含むガスを製造する方法、水を電気分解してオゾ
ンを含むガスを製造する方法がある。一方、オゾンを超
純水に溶解させる方法としては、超純水中にオゾン含有
ガスを吹き込んで溶解させる方法、超純水を原動力とす
る水エジェクターでオゾン含有ガスを吸入して溶解させ
る方法、超純水が流れる配管にオゾン含有ガスを注入し
てラインミキサなどの混合装置を通過させて溶解させる
方法、ガス溶解加圧ポンプの吸入側にオゾン含有ガスを
吹き込んで溶解させる方法などがある。しかし、これら
のオゾンの製造法と溶解法を単純に組み合わせるだけで
は、清浄なオゾン含有超純水を経済的に製造することが
できない。例えば、無声放電によって製造したオゾン含
有ガスは、放電時に生成する各種の不純物を含むため
に、超純水に溶解すると不純物を含むオゾン含有水とな
る。また、清浄なオゾン含有ガスが製造されると言われ
る電気分解法によるガスを適用する場合は、大容量の発
生装置ができないことから、コストが高くなり、経済的
に問題がある。一方、ガス溶解加圧ポンプは、ポンプの
吸入側にガス導管を連結し、ポンプ内でガスを微細化し
て溶解させるものであるが、この方式によるとガスの存
在のためにキャビテーションが発生し、ポンプ構成材料
が溶出して汚染を生ずるという問題がある。また、通常
製造されるオゾン含有ガスの圧力はあまり高められない
ことから、吹き込み方式によっては、加圧されたオゾン
含有超純水を製造することはできない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、不純物の極
めて少ないオゾン含有超純水を製造して、長距離移送す
ることができ、しかも、移送中に溶存オゾン濃度をほぼ
一定に維持することができるオゾン含有超純水の供給装
置を提供することを目的としてなされたものである。
めて少ないオゾン含有超純水を製造して、長距離移送す
ることができ、しかも、移送中に溶存オゾン濃度をほぼ
一定に維持することができるオゾン含有超純水の供給装
置を提供することを目的としてなされたものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、オゾン含有ガス
を超純水と接触させて洗浄し清浄化したのち、超純水が
圧入されるエジェクターの吸引部に供給することによ
り、不純物の極めて少ないオゾン含有超純水を製造し
て、高い圧力で供給することが可能となることを見いだ
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、（１）オゾン含有ガスを超純水と接
触させて清浄化するガス洗浄装置、エジェクター、エジ
ェクターの一端に連結し超純水を圧入する超純水加圧供
給装置、ガス洗浄装置から排出される清浄化されたオゾ
ン含有ガスをエジェクター吸引部に供給するガス導管、
エジェクターの他端に連結しエジェクターから排出され
る大気圧より高く加圧されたオゾン含有超純水を移送す
る移送管を有することを特徴とするオゾン含有超純水の
供給装置、を提供するものである。さらに、本発明の好
ましい態様として、（２）ガス洗浄装置が、気泡式気液
接触装置である第(１)項記載のオゾン含有超純水の供給
装置、及び、（３）エジェクターから排出されるオゾン
含有超純水の圧力が、２kg／cm2以上である第(１)項記
載のオゾン含有超純水の供給装置、を挙げることができ
る。
題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、オゾン含有ガス
を超純水と接触させて洗浄し清浄化したのち、超純水が
圧入されるエジェクターの吸引部に供給することによ
り、不純物の極めて少ないオゾン含有超純水を製造し
て、高い圧力で供給することが可能となることを見いだ
し、この知見に基づいて本発明を完成するに至った。す
なわち、本発明は、（１）オゾン含有ガスを超純水と接
触させて清浄化するガス洗浄装置、エジェクター、エジ
ェクターの一端に連結し超純水を圧入する超純水加圧供
給装置、ガス洗浄装置から排出される清浄化されたオゾ
ン含有ガスをエジェクター吸引部に供給するガス導管、
エジェクターの他端に連結しエジェクターから排出され
る大気圧より高く加圧されたオゾン含有超純水を移送す
る移送管を有することを特徴とするオゾン含有超純水の
供給装置、を提供するものである。さらに、本発明の好
ましい態様として、（２）ガス洗浄装置が、気泡式気液
接触装置である第(１)項記載のオゾン含有超純水の供給
装置、及び、（３）エジェクターから排出されるオゾン
含有超純水の圧力が、２kg／cm2以上である第(１)項記
載のオゾン含有超純水の供給装置、を挙げることができ
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明のオゾン含有超純水の供給
装置は、オゾン含有ガスを超純水と接触させて清浄化す
るガス洗浄装置、エジェクター、エジェクターの一端に
連結し超純水を圧入する超純水加圧供給装置、ガス洗浄
装置から排出される清浄化されたオゾン含有ガスをエジ
ェクター吸引部に供給するガス導管、エジェクターの他
端に連結しエジェクターから排出される大気圧より高く
加圧されたオゾン含有超純水を移送する移送管を有する
ものである。図１は、本発明装置の一態様の系統図であ
る。オゾン発生装置１において製造されたオゾン含有ガ
スを、ガス洗浄装置２において超純水と接触させてガス
中に含まれる不純物を除去することにより清浄化し、ガ
ス導管３を通じてエジェクター４の吸引部に供給する。
一方、超純水製造装置５において製造された超純水を、
ポンプ６により、エジェクターの一端に圧入する。オゾ
ン含有ガスと超純水は、エジェクター内において混合さ
れ、オゾン含有超純水を生成しつつ、気液混合流体とし
て移送管７によりユースポイントへ移送される。本発明
装置に用いるオゾン発生装置に特に制限はなく、例え
ば、Ｓｉｅｍｅｎｓのオゾン管、Ｂｒｏｄｉｅのオゾン
発生器などの無声放電によるオゾン発生器や、硫酸水溶
液を白金電極又は過酸化鉛電極を用いて電気分解する装
置などを挙げることができる。酸素ガス中で無声放電を
行うことにより、オゾン１０〜２０重量％と酸素ガス８
０〜９０重量％の混合気体からなるオゾン含有ガスを得
ることができる。しかし、無声放電の際には、電極など
の装置の消耗などにより、生成するオゾン含有ガスに
は、不純物として金属分が含まれる場合が多い。
装置は、オゾン含有ガスを超純水と接触させて清浄化す
るガス洗浄装置、エジェクター、エジェクターの一端に
連結し超純水を圧入する超純水加圧供給装置、ガス洗浄
装置から排出される清浄化されたオゾン含有ガスをエジ
ェクター吸引部に供給するガス導管、エジェクターの他
端に連結しエジェクターから排出される大気圧より高く
加圧されたオゾン含有超純水を移送する移送管を有する
ものである。図１は、本発明装置の一態様の系統図であ
る。オゾン発生装置１において製造されたオゾン含有ガ
スを、ガス洗浄装置２において超純水と接触させてガス
中に含まれる不純物を除去することにより清浄化し、ガ
ス導管３を通じてエジェクター４の吸引部に供給する。
一方、超純水製造装置５において製造された超純水を、
ポンプ６により、エジェクターの一端に圧入する。オゾ
ン含有ガスと超純水は、エジェクター内において混合さ
れ、オゾン含有超純水を生成しつつ、気液混合流体とし
て移送管７によりユースポイントへ移送される。本発明
装置に用いるオゾン発生装置に特に制限はなく、例え
ば、Ｓｉｅｍｅｎｓのオゾン管、Ｂｒｏｄｉｅのオゾン
発生器などの無声放電によるオゾン発生器や、硫酸水溶
液を白金電極又は過酸化鉛電極を用いて電気分解する装
置などを挙げることができる。酸素ガス中で無声放電を
行うことにより、オゾン１０〜２０重量％と酸素ガス８
０〜９０重量％の混合気体からなるオゾン含有ガスを得
ることができる。しかし、無声放電の際には、電極など
の装置の消耗などにより、生成するオゾン含有ガスに
は、不純物として金属分が含まれる場合が多い。
【０００６】本発明装置において、オゾン含有ガスを超
純水と接触させて清浄化するガス洗浄装置に特に制限は
なく、例えば、オゾン含有ガスを多数の小気泡として超
純水と接触させる気泡式気液接触装置、オゾン含有ガス
中に超純水を霧状又は液滴状に降らせる液滴式気液接触
装置、超純水を充填物の表面に薄膜状に流下させオゾン
含有ガスと接触させる充填塔などを挙げることができ
る。これらの中で、気泡式気液接触装置は、オゾン含有
ガス中の水溶性の不純物のみならず、微粒子状の不純物
も除去することができ、装置が簡単で所要動力も少ない
ので、特に好適に使用することができる。図２は、気泡
式気液接触装置の一態様の説明図である。オゾン含有ガ
スは、配管８を通じて密閉式のガス洗浄器９の底部に設
けられた多孔板１０に導かれ、多数の小気泡となって超
純水中に放出される。小気泡は、含有する不純物を超純
水中に移行して清浄化されつつ超純水中を浮上し、超純
水容器上部において気液分離される。清浄化されたオゾ
ン含有ガスは、ガス導管３を経由してエジェクター吸引
部に供給される。超純水容器には、超純水入口１１及び
オゾン含有ガス清浄化後の水出口１２を設け、連続的又
は間欠的に容器内の超純水を更新することが好ましい。
気泡式気液接触装置としては、この他に、泡鐘塔、多孔
板塔などのプレート塔などを挙げることができる。オゾ
ン含有ガスと超純水の接触をはじめた初期においては、
オゾンが超純水に溶解して失われる。しかし、超純水は
短時間でオゾンで飽和し、それ以降は実質的にオゾンが
失われることなく、オゾン含有ガスが清浄化される。オ
ゾン含有ガスに含まれる不純物の水への溶解度は、通常
はオゾンの水への溶解度よりはるかに大きいので、接触
される超純水がオゾンで飽和したのちも、なお多量の不
純物を溶解して除去することができる。オゾン含有ガス
と接触させる超純水は、一定量をガス洗浄装置に入れ、
一定量のオゾン含有ガスと回分式に接触したのち全量を
更新することができ、あるいは、ガス洗浄装置中の超純
水を連続的に少量ずつ交換して、常に一定の水質を保持
させることもできる。
純水と接触させて清浄化するガス洗浄装置に特に制限は
なく、例えば、オゾン含有ガスを多数の小気泡として超
純水と接触させる気泡式気液接触装置、オゾン含有ガス
中に超純水を霧状又は液滴状に降らせる液滴式気液接触
装置、超純水を充填物の表面に薄膜状に流下させオゾン
含有ガスと接触させる充填塔などを挙げることができ
る。これらの中で、気泡式気液接触装置は、オゾン含有
ガス中の水溶性の不純物のみならず、微粒子状の不純物
も除去することができ、装置が簡単で所要動力も少ない
ので、特に好適に使用することができる。図２は、気泡
式気液接触装置の一態様の説明図である。オゾン含有ガ
スは、配管８を通じて密閉式のガス洗浄器９の底部に設
けられた多孔板１０に導かれ、多数の小気泡となって超
純水中に放出される。小気泡は、含有する不純物を超純
水中に移行して清浄化されつつ超純水中を浮上し、超純
水容器上部において気液分離される。清浄化されたオゾ
ン含有ガスは、ガス導管３を経由してエジェクター吸引
部に供給される。超純水容器には、超純水入口１１及び
オゾン含有ガス清浄化後の水出口１２を設け、連続的又
は間欠的に容器内の超純水を更新することが好ましい。
気泡式気液接触装置としては、この他に、泡鐘塔、多孔
板塔などのプレート塔などを挙げることができる。オゾ
ン含有ガスと超純水の接触をはじめた初期においては、
オゾンが超純水に溶解して失われる。しかし、超純水は
短時間でオゾンで飽和し、それ以降は実質的にオゾンが
失われることなく、オゾン含有ガスが清浄化される。オ
ゾン含有ガスに含まれる不純物の水への溶解度は、通常
はオゾンの水への溶解度よりはるかに大きいので、接触
される超純水がオゾンで飽和したのちも、なお多量の不
純物を溶解して除去することができる。オゾン含有ガス
と接触させる超純水は、一定量をガス洗浄装置に入れ、
一定量のオゾン含有ガスと回分式に接触したのち全量を
更新することができ、あるいは、ガス洗浄装置中の超純
水を連続的に少量ずつ交換して、常に一定の水質を保持
させることもできる。
【０００７】本発明装置に用いるエジェクターは、圧入
された超純水が流速を早める絞り部、絞り部の周囲に設
けられオゾン含有ガスが吸引される減圧部、絞り部の下
流側の流路拡大部を有するものであり、高圧の超純水を
ベンチュリーノズルの中心に吹き出し、その周辺に生ず
る減圧によってオゾン含有ガスを吸い込み、次いで超純
水とオゾン含有ガスの気液混合流体が拡がり管を通るこ
とにより、流速の減少とともに圧力を増大して排出され
る。エジェクターにおいて、オゾン含有ガスが超純水に
溶解してオゾン含有超純水を生成しはじめるとともに、
気液混合流体としてオゾン含有超純水を移送する移送管
に排出される。本発明装置においては、エジェクターの
出口において排出されるオゾン含有超純水の圧力を、大
気圧より高い圧力、好ましくは２kg／cm2以上とする。
エジェクターの出口において排出されるオゾン含有超純
水の圧力を大気圧より高くすることにより、オゾン含有
超純水の長距離移送が可能となり、工場内の１カ所でオ
ゾン含有超純水を製造し、複数のユースポイントへオゾ
ン含有超純水を移送するセントラル方式の採用が可能と
なる。本発明装置において、エジェクターに超純水を圧
入する超純水加圧供給装置に特に制限はなく、例えば、
渦巻ポンプ、タービンポンプ、マグネットポンプ、キャ
ンドポンプなどを挙げることができる。超純水加圧供給
装置は、エジェクターの上流側の任意の位置にあればよ
く、エジェクターの直前にポンプを設けてもよいし、超
純水製造装置に組み込まれているポンプであってもよ
い。超純水製造装置のサブシステムには、水処理装置に
水を送り込むためにポンプが設けられているので、生産
された超純水は加圧状態で排出される。この排出される
超純水を加圧状態を維持したままエジェクターに供給す
る場合は、サブシステムのポンプが超純水加圧供給装置
として利用されることになる。本発明装置においては、
オゾン含有ガスを供給するエジェクターの上流に超純水
加圧供給装置を設けるので、ガス溶解加圧ポンプと異な
り、ポンプにおいてキャビテーションが生ずることがな
く、キャビテーションに起因する汚染が発生するおそれ
がない。本発明装置においては、ガス洗浄装置から排出
される清浄化されたオゾン含有ガスを、エジェクター吸
引部に供給するガス導管を設ける。エジェクター吸引部
においては、超純水がベンチュリーノズルの中心に吹き
出され、その周辺が減圧になるので、ゲージ圧１kg／cm
2以下のオゾン含有ガスであっても吸引され、超純水と
混合することができる。
された超純水が流速を早める絞り部、絞り部の周囲に設
けられオゾン含有ガスが吸引される減圧部、絞り部の下
流側の流路拡大部を有するものであり、高圧の超純水を
ベンチュリーノズルの中心に吹き出し、その周辺に生ず
る減圧によってオゾン含有ガスを吸い込み、次いで超純
水とオゾン含有ガスの気液混合流体が拡がり管を通るこ
とにより、流速の減少とともに圧力を増大して排出され
る。エジェクターにおいて、オゾン含有ガスが超純水に
溶解してオゾン含有超純水を生成しはじめるとともに、
気液混合流体としてオゾン含有超純水を移送する移送管
に排出される。本発明装置においては、エジェクターの
出口において排出されるオゾン含有超純水の圧力を、大
気圧より高い圧力、好ましくは２kg／cm2以上とする。
エジェクターの出口において排出されるオゾン含有超純
水の圧力を大気圧より高くすることにより、オゾン含有
超純水の長距離移送が可能となり、工場内の１カ所でオ
ゾン含有超純水を製造し、複数のユースポイントへオゾ
ン含有超純水を移送するセントラル方式の採用が可能と
なる。本発明装置において、エジェクターに超純水を圧
入する超純水加圧供給装置に特に制限はなく、例えば、
渦巻ポンプ、タービンポンプ、マグネットポンプ、キャ
ンドポンプなどを挙げることができる。超純水加圧供給
装置は、エジェクターの上流側の任意の位置にあればよ
く、エジェクターの直前にポンプを設けてもよいし、超
純水製造装置に組み込まれているポンプであってもよ
い。超純水製造装置のサブシステムには、水処理装置に
水を送り込むためにポンプが設けられているので、生産
された超純水は加圧状態で排出される。この排出される
超純水を加圧状態を維持したままエジェクターに供給す
る場合は、サブシステムのポンプが超純水加圧供給装置
として利用されることになる。本発明装置においては、
オゾン含有ガスを供給するエジェクターの上流に超純水
加圧供給装置を設けるので、ガス溶解加圧ポンプと異な
り、ポンプにおいてキャビテーションが生ずることがな
く、キャビテーションに起因する汚染が発生するおそれ
がない。本発明装置においては、ガス洗浄装置から排出
される清浄化されたオゾン含有ガスを、エジェクター吸
引部に供給するガス導管を設ける。エジェクター吸引部
においては、超純水がベンチュリーノズルの中心に吹き
出され、その周辺が減圧になるので、ゲージ圧１kg／cm
2以下のオゾン含有ガスであっても吸引され、超純水と
混合することができる。
【０００８】本発明装置においては、エジェクターから
排出される大気圧より高く加圧されたオゾン含有超純水
を移送する移送管を設ける。オゾン含有超純水は、移送
管中をオゾン含有ガスとの気液混合流体として移送され
るので、移送する距離が長い場合であっても、ユースポ
イントにおいて使用されるオゾン含有超純水のオゾン濃
度をほぼ一定とすることができる。図３は、本発明のオ
ゾン含有超純水の供給装置の機構説明図である。図３に
おいて、横軸は移送管の長さを表し、縦軸は溶存オゾン
濃度を表す。エジェクターＡにおいてオゾン含有ガスが
超純水に供給されると、オゾンが超純水に溶解して溶存
オゾン濃度は急速に上昇する。しかし、超純水に溶解し
たオゾンの濃度が高くなると、水中における自己分解に
よるオゾンの消失が多くなる。一方、ガス状態で存在す
るオゾンは水に溶解したオゾンよりも安定なので、水流
に随伴する未溶解ガス中に存在するオゾンが水中に溶け
込む。その結果、Ｂ点において、水中で自己分解により
消失するオゾンの量と、随伴する未溶解ガスから水中に
溶け込むオゾンの量が均衡し、オゾン含有超純水中の溶
存オゾン濃度はほぼ一定の値に保たれる。本発明装置に
おいては、オゾン含有超純水とオゾン含有ガスの気液混
合流体として移送するので、長距離移送であっても安定
してユースポイントに所定濃度のオゾン含有超純水を供
給することができる。オゾン含有超純水が、移送管のさ
らに下流へ流れると、随伴する未溶解ガス中のオゾンの
量が減少し、Ｃ点において、水中で自己分解により消失
するオゾンの量と、随伴する未溶解ガスから水中に溶け
込むオゾンの量が均衡を保つことが困難となり、溶存オ
ゾン濃度は低下しはじめる。したがって、ユースポイン
トへのオゾン含有超純水の分岐配管は、Ｂ点とＣ点の間
に設けることが好ましい。
排出される大気圧より高く加圧されたオゾン含有超純水
を移送する移送管を設ける。オゾン含有超純水は、移送
管中をオゾン含有ガスとの気液混合流体として移送され
るので、移送する距離が長い場合であっても、ユースポ
イントにおいて使用されるオゾン含有超純水のオゾン濃
度をほぼ一定とすることができる。図３は、本発明のオ
ゾン含有超純水の供給装置の機構説明図である。図３に
おいて、横軸は移送管の長さを表し、縦軸は溶存オゾン
濃度を表す。エジェクターＡにおいてオゾン含有ガスが
超純水に供給されると、オゾンが超純水に溶解して溶存
オゾン濃度は急速に上昇する。しかし、超純水に溶解し
たオゾンの濃度が高くなると、水中における自己分解に
よるオゾンの消失が多くなる。一方、ガス状態で存在す
るオゾンは水に溶解したオゾンよりも安定なので、水流
に随伴する未溶解ガス中に存在するオゾンが水中に溶け
込む。その結果、Ｂ点において、水中で自己分解により
消失するオゾンの量と、随伴する未溶解ガスから水中に
溶け込むオゾンの量が均衡し、オゾン含有超純水中の溶
存オゾン濃度はほぼ一定の値に保たれる。本発明装置に
おいては、オゾン含有超純水とオゾン含有ガスの気液混
合流体として移送するので、長距離移送であっても安定
してユースポイントに所定濃度のオゾン含有超純水を供
給することができる。オゾン含有超純水が、移送管のさ
らに下流へ流れると、随伴する未溶解ガス中のオゾンの
量が減少し、Ｃ点において、水中で自己分解により消失
するオゾンの量と、随伴する未溶解ガスから水中に溶け
込むオゾンの量が均衡を保つことが困難となり、溶存オ
ゾン濃度は低下しはじめる。したがって、ユースポイン
トへのオゾン含有超純水の分岐配管は、Ｂ点とＣ点の間
に設けることが好ましい。
【０００９】本発明のオゾン含有超純水の供給装置にお
いて、オゾン含有ガス又はオゾン含有超純水と接する部
材は、不純物の溶出のない耐オゾン性を有する材料で構
成されることが好ましい。このような耐オゾン性を有す
る材料としては、例えば、表面を酸化処理して酸化皮膜
を形成した不動態化金属、石英や、ポリテトラフルオロ
エチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン−テト
ラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロ
エチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂など
を挙げることができる。本発明のオゾン含有超純水の供
給装置によれば、清浄でしかも大気圧より高く加圧され
たオゾン含有超純水を容易に製造することができるの
で、半導体や液晶工場などにおいて、一つのオゾン含有
超純水製造装置から、数多くのユースポイントに、移送
管を経由して一定濃度のオゾン含有超純水を供給するこ
とができ、経済的に優れたオゾン含有超純水供給システ
ムを構築することができる。
いて、オゾン含有ガス又はオゾン含有超純水と接する部
材は、不純物の溶出のない耐オゾン性を有する材料で構
成されることが好ましい。このような耐オゾン性を有す
る材料としては、例えば、表面を酸化処理して酸化皮膜
を形成した不動態化金属、石英や、ポリテトラフルオロ
エチレン、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン−テト
ラフルオロエチレン共重合体、ポリクロロトリフルオロ
エチレン、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素樹脂など
を挙げることができる。本発明のオゾン含有超純水の供
給装置によれば、清浄でしかも大気圧より高く加圧され
たオゾン含有超純水を容易に製造することができるの
で、半導体や液晶工場などにおいて、一つのオゾン含有
超純水製造装置から、数多くのユースポイントに、移送
管を経由して一定濃度のオゾン含有超純水を供給するこ
とができ、経済的に優れたオゾン含有超純水供給システ
ムを構築することができる。
【００１０】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ オゾン発生器、ガス洗浄器、オゾン含有ガス導管、超純
水製造装置、渦巻ポンプ、オゾン溶解用エジェクター及
び長さ１０ｍのオゾン含有超純水移送管を有する図１に
示すオゾン含有超純水の供給装置を用いて、オゾン含有
超純水を製造し、供給した。オゾン発生器［住友精密工
業(株)、無声放電式オゾン発生装置ＳＧ−０１ＣＨＵ］
に、高純度酸素ガス２２４Ｎリットル／ｈ（３２０ｇ／
ｈ）と高純度窒素ガス１Ｎリットル／ｈ（１.２５ｇ／
ｈ）を供給して、オゾン１０.０重量％（３２ｇ／
ｈ）、酸素ガス８９.６重量％（２８８ｇ／ｈ）及び窒
素ガス０.４重量％（１.２５ｇ／ｈ）の混合ガスを発生
させた。このオゾン含有ガスを、超純水１リットルを入
れたガス洗浄器に導いてバブリングさせることにより洗
浄し清浄化した。あらかじめ脱気した超純水１ｍ3／ｈ
を、渦巻ポンプを用いて、オゾン溶解用エジェクターに
圧力３.３kg／cm2で圧入し、上記の清浄化されたオゾン
含有ガスをエジェクター吸引部に供給し、オゾン含有超
純水を製造した。エジェクター出口における気液混合流
体の圧力は、２.５kg／cm2であった。長さ１０ｍの移送
管の末端において採取したオゾン含有超純水のオゾン濃
度は１０mg／リットルであり、鉄の濃度は０.５μｇ／
リットル以下であった。 比較例１ オゾン発生器、オゾン含有ガス導管、超純水製造装置、
渦巻ポンプ、オゾン含有ガス注入口、長さ５００mmのラ
インミキサー及び長さ１０ｍのオゾン含有超純水移送管
を有するオゾン含有超純水の供給装置を用いて、オゾン
含有超純水を製造し、供給した。オゾン含有ガスは、実
施例１と同様にして、オゾン発生器を用いて発生させ
た。あらかじめ脱気した超純水１ｍ3／ｈを、渦巻ポン
プを用いて通水した。水圧を高めると、ラインミキサー
の上流側の端に設けた注入口に、オゾン含有ガスを注入
することが不可能となり、ラインミキサーの下流側の端
で測定した気液混合流体の圧力を、０.２kg／cm2を超え
て高めることはできなかった。長さ１０ｍの移送管の末
端において採取したオゾン含有超純水のオゾン濃度は３
mg／リットルであり、鉄の濃度は０.９μｇ／リットル
であった。 比較例２ オゾン発生器、オゾン含有ガス導管、超純水製造装置、
ガス溶解加圧ポンプ及び長さ１０ｍのオゾン含有超純水
移送管を有するオゾン含有超純水の供給装置を用いて、
オゾン含有超純水を製造し、供給した。オゾン含有ガス
は、実施例１と同様にして、オゾン発生器を用いて発生
させた。あらかじめ脱気した超純水１ｍ3／ｈを、ガス
溶解加圧ポンプを用いて送水し、ガス溶解加圧ポンプに
オゾン含有ガスを供給した。ガス溶解加圧ポンプ吐出口
における気液混合流体の圧力は、２.０kg／cm2であっ
た。長さ１０ｍの移送管の末端において採取したオゾン
含有超純水のオゾン濃度は８mg／リットルであり、鉄の
濃度は１.４μｇ／リットルであった。実施例１及び比
較例１〜２の結果を、第１表に示す。
に説明するが、本発明はこれらの実施例によりなんら限
定されるものではない。 実施例１ オゾン発生器、ガス洗浄器、オゾン含有ガス導管、超純
水製造装置、渦巻ポンプ、オゾン溶解用エジェクター及
び長さ１０ｍのオゾン含有超純水移送管を有する図１に
示すオゾン含有超純水の供給装置を用いて、オゾン含有
超純水を製造し、供給した。オゾン発生器［住友精密工
業(株)、無声放電式オゾン発生装置ＳＧ−０１ＣＨＵ］
に、高純度酸素ガス２２４Ｎリットル／ｈ（３２０ｇ／
ｈ）と高純度窒素ガス１Ｎリットル／ｈ（１.２５ｇ／
ｈ）を供給して、オゾン１０.０重量％（３２ｇ／
ｈ）、酸素ガス８９.６重量％（２８８ｇ／ｈ）及び窒
素ガス０.４重量％（１.２５ｇ／ｈ）の混合ガスを発生
させた。このオゾン含有ガスを、超純水１リットルを入
れたガス洗浄器に導いてバブリングさせることにより洗
浄し清浄化した。あらかじめ脱気した超純水１ｍ3／ｈ
を、渦巻ポンプを用いて、オゾン溶解用エジェクターに
圧力３.３kg／cm2で圧入し、上記の清浄化されたオゾン
含有ガスをエジェクター吸引部に供給し、オゾン含有超
純水を製造した。エジェクター出口における気液混合流
体の圧力は、２.５kg／cm2であった。長さ１０ｍの移送
管の末端において採取したオゾン含有超純水のオゾン濃
度は１０mg／リットルであり、鉄の濃度は０.５μｇ／
リットル以下であった。 比較例１ オゾン発生器、オゾン含有ガス導管、超純水製造装置、
渦巻ポンプ、オゾン含有ガス注入口、長さ５００mmのラ
インミキサー及び長さ１０ｍのオゾン含有超純水移送管
を有するオゾン含有超純水の供給装置を用いて、オゾン
含有超純水を製造し、供給した。オゾン含有ガスは、実
施例１と同様にして、オゾン発生器を用いて発生させ
た。あらかじめ脱気した超純水１ｍ3／ｈを、渦巻ポン
プを用いて通水した。水圧を高めると、ラインミキサー
の上流側の端に設けた注入口に、オゾン含有ガスを注入
することが不可能となり、ラインミキサーの下流側の端
で測定した気液混合流体の圧力を、０.２kg／cm2を超え
て高めることはできなかった。長さ１０ｍの移送管の末
端において採取したオゾン含有超純水のオゾン濃度は３
mg／リットルであり、鉄の濃度は０.９μｇ／リットル
であった。 比較例２ オゾン発生器、オゾン含有ガス導管、超純水製造装置、
ガス溶解加圧ポンプ及び長さ１０ｍのオゾン含有超純水
移送管を有するオゾン含有超純水の供給装置を用いて、
オゾン含有超純水を製造し、供給した。オゾン含有ガス
は、実施例１と同様にして、オゾン発生器を用いて発生
させた。あらかじめ脱気した超純水１ｍ3／ｈを、ガス
溶解加圧ポンプを用いて送水し、ガス溶解加圧ポンプに
オゾン含有ガスを供給した。ガス溶解加圧ポンプ吐出口
における気液混合流体の圧力は、２.０kg／cm2であっ
た。長さ１０ｍの移送管の末端において採取したオゾン
含有超純水のオゾン濃度は８mg／リットルであり、鉄の
濃度は１.４μｇ／リットルであった。実施例１及び比
較例１〜２の結果を、第１表に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】第１表に見られるように、本発明装置を用
いて供給した実施例１のオゾン含有超純水は、鉄濃度が
検出限界の０.５μｇ／リットル以下であり、ラインミ
キサーを用いた比較例１のオゾン含有超純水の鉄濃度
０.９μｇ／リットルより低く、オゾン含有ガスを超純
水と接触させて清浄化した効果が、鉄濃度の差として現
れている。これに対して、ガス溶解加圧ポンプを用いた
比較例２のオゾン含有超純水の鉄濃度は１.４μｇ／リ
ットルと高く、ガス溶解加圧ポンプにおいて汚染が生じ
ていることがうかがえる。各装置のオゾン溶解部出口の
気液混合流体の圧力を比較すると、本発明装置を用いた
実施例１が２.５kg／cm2と最も高く、オゾン含有超純水
を一つの製造装置で集中的に製造して工場全体のユース
ポイントに供給するセントラル方式を採用することがで
きる。ガス溶解加圧ポンプを用いた比較例２でも、圧力
の点からはセントラル方式が可能であるが、ラインミキ
サーを用いた比較例１では圧力が低く、オゾン含有超純
水の長距離移送は困難である。長さ１０ｍの移送管の末
端におけるオゾン含有超純水のオゾン濃度は、本発明装
置を用いた実施例１が最も高く、本発明装置によりオゾ
ンが効果的に溶解されることが分かる。
いて供給した実施例１のオゾン含有超純水は、鉄濃度が
検出限界の０.５μｇ／リットル以下であり、ラインミ
キサーを用いた比較例１のオゾン含有超純水の鉄濃度
０.９μｇ／リットルより低く、オゾン含有ガスを超純
水と接触させて清浄化した効果が、鉄濃度の差として現
れている。これに対して、ガス溶解加圧ポンプを用いた
比較例２のオゾン含有超純水の鉄濃度は１.４μｇ／リ
ットルと高く、ガス溶解加圧ポンプにおいて汚染が生じ
ていることがうかがえる。各装置のオゾン溶解部出口の
気液混合流体の圧力を比較すると、本発明装置を用いた
実施例１が２.５kg／cm2と最も高く、オゾン含有超純水
を一つの製造装置で集中的に製造して工場全体のユース
ポイントに供給するセントラル方式を採用することがで
きる。ガス溶解加圧ポンプを用いた比較例２でも、圧力
の点からはセントラル方式が可能であるが、ラインミキ
サーを用いた比較例１では圧力が低く、オゾン含有超純
水の長距離移送は困難である。長さ１０ｍの移送管の末
端におけるオゾン含有超純水のオゾン濃度は、本発明装
置を用いた実施例１が最も高く、本発明装置によりオゾ
ンが効果的に溶解されることが分かる。
【００１３】
【発明の効果】本発明のオゾン含有超純水の供給装置に
よれば、清浄でしかも大気圧より高く加圧されたオゾン
含有超純水を容易に製造することができるので、半導体
や液晶工場などにおいて、一つのオゾン含有超純水製造
装置から、数多くのユースポイントに、移送管を経由し
てオゾン含有超純水を移送することができ、経済的に優
れたオゾン含有超純水供給システムを構築することがで
きる。
よれば、清浄でしかも大気圧より高く加圧されたオゾン
含有超純水を容易に製造することができるので、半導体
や液晶工場などにおいて、一つのオゾン含有超純水製造
装置から、数多くのユースポイントに、移送管を経由し
てオゾン含有超純水を移送することができ、経済的に優
れたオゾン含有超純水供給システムを構築することがで
きる。
【図１】図１は、本発明装置の一態様の系統図である。
【図２】図２は、気泡式気液接触装置の一態様の説明図
である。
である。
【図３】図３は、本発明のオゾン含有超純水の供給装置
の機構説明図である。
の機構説明図である。
１ オゾン発生装置 ２ ガス洗浄装置 ３ ガス導管 ４ エジェクター ５ 超純水製造装置 ６ ポンプ ７ 移送管 ８ 配管 ９ ガス洗浄器 １０ 多孔板 １１ 超純水入口 １２ 水出口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０１Ｂ 13/10 Ｃ０１Ｂ 13/10 Ｄ (72)発明者 太田 治 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 (72)発明者 塚本 和巳 東京都新宿区西新宿三丁目４番７号 栗田 工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4G035 AA01 AB20 AE13 4G042 CE01 4G068 AA03 AB01 AB15 AC02 AC03 AD37 AD45 4H003 BA12 DA15 EA31 ED02 EE03 FA16 FA21
Claims (1)
- 【請求項１】オゾン含有ガスを超純水と接触させて清浄
化するガス洗浄装置、エジェクター、エジェクターの一
端に連結し超純水を圧入する超純水加圧供給装置、ガス
洗浄装置から排出される清浄化されたオゾン含有ガスを
エジェクター吸引部に供給するガス導管、エジェクター
の他端に連結しエジェクターから排出される大気圧より
高く加圧されたオゾン含有超純水を移送する移送管を有
することを特徴とするオゾン含有超純水の供給装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35149498A JP3509091B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | オゾン含有超純水の供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35149498A JP3509091B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | オゾン含有超純水の供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000176265A true JP2000176265A (ja) | 2000-06-27 |
| JP3509091B2 JP3509091B2 (ja) | 2004-03-22 |
Family
ID=18417684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35149498A Expired - Fee Related JP3509091B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | オゾン含有超純水の供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3509091B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004016723A1 (ja) * | 2002-08-13 | 2004-02-26 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | 半導体基板洗浄用オゾン水技術 |
| JP2017131852A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 野村マイクロ・サイエンス株式会社 | 機能水製造装置及び機能水製造方法 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP35149498A patent/JP3509091B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004016723A1 (ja) * | 2002-08-13 | 2004-02-26 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | 半導体基板洗浄用オゾン水技術 |
| US7678200B2 (en) | 2002-08-13 | 2010-03-16 | Sumitomo Mitsubishi Silicon Corporation | Technique on ozone water for use in cleaning semiconductor substrate |
| JP2017131852A (ja) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | 野村マイクロ・サイエンス株式会社 | 機能水製造装置及び機能水製造方法 |
| US10654014B2 (en) | 2016-01-29 | 2020-05-19 | Nomura Micro Science Co., Ltd. | Functional water producing apparatus and functional water producing method |
| TWI744276B (zh) * | 2016-01-29 | 2021-11-01 | 日商野村微科學股份有限公司 | 機能水製造裝置及機能水製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3509091B2 (ja) | 2004-03-22 |
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