JP2002172318A

JP2002172318A - 超純水の比抵抗調整装置及び調整方法

Info

Publication number: JP2002172318A
Application number: JP2001291213A
Authority: JP
Inventors: Toshio Kanbe; 利夫神戸; Kazunari Sakai; 一成酒井; Kazumi Oi; 和美大井; Koji Kawase; 浩二川瀬
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 2000-09-27
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2002-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】超純水量の変動の影響を受けずに
制御機構を持たない簡便な方法で、超純水の比抵抗値を
調整する装置及び方法を提供すること。【解決手段】気体透過膜が、ハウジング内部
を、超純水通過部と、混合ガスの通過部とに、分けるも
のであって、該混合ガス通過部には二酸化炭素と二酸化
炭素に比べ比抵抗調整能が少ないガスとの混合ガスが通
過し、且つ、前記ハウジングが、前記混合ガス通過部と
ハウジング外部とを連通する混合ガス給気口を有するも
のである、気体透過膜が収納されたハウジングと超純水
通過部と連絡する超純水原水入口と、超純水通過部と連
絡する比抵抗調整済み超純水出口とを備え、超純水原水
入口から導入された超純水原水が超純水通過部を通過す
る際に、気体透過膜が飽和濃度の９０％以上の濃度まで
二酸化炭素を気体透過膜を介して供給する能力を有す
る、超純水の比抵抗調整装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に半導体分野や
液晶分野での洗浄用水に用いられる超純水の比抵抗を調
整する装置及び方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体や液晶の製造工程において、超純
水（比抵抗≧１８ＭΩ・ｃｍ）を使用してフォトマスク
基板、シリコンウェハー、ガラス板を洗浄する場合や、
ダイシングマシンによりウェハーを切断する場合には、
超純水の比抵抗が高いために静電気が発生し、そのため
に絶縁破壊が起きることや、或いは微粒子の吸着などが
生じることで、基板の製品歩留まりに著しく悪影響を及
ぼす事が広く知られている。そこでこのような悪影響を
解消するために、超純水に二酸化炭素を溶解させ、超純
水の比抵抗を、例えば、１５〜０．０１ＭΩ・ｃｍ程度
に低下させる方法が知られている。

【０００３】また、シリコンウェハーの洗浄、ダイシン
グ等の工程では、超純水の流量変動が激しく、流量が変
動しても比抵抗が変動しないことが要求され、その改善
方法として、例えば、米国特許6,158,721には、消費量
に応じて供給される超純水原水を、分配装置によって流
量に大小のある２流に一定比率で分流し、一方の流れを
気体分離膜モジュールに供給して、二酸化炭素またはア
ンモニアを、そのガス圧と水温によって決まる平衡濃度
の９０％以上のほぼ一定濃度まで溶解させて、その二酸
化炭素またはアンモニア付加水を大流量に分けられた原
水へ合流させて均一に混合させる方法により、超純水原
水に流量変動が存在しても、比抵抗値を一定に保つこと
ができる方法が記載されている。

【０００４】しかしながら、所望の比抵抗値に到達させ
るためにの二酸化炭素またはアンモニアの超純水の濃度
が低いため、上記の方法では、高濃度の二酸化炭素また
はアンモニア溶解水と原超純水との混合率（＝（高濃度
の二酸化炭素またはアンモニア溶解水）／（原超純
水））が極めて小さく、超純水の流量変動下において一
定の混合比を維持するのは困難であり、超純水の比抵抗
値の変動が大きくなる場合があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
のような超純水量の変動の影響を受けずに制御機構を持
たない簡便な方法で、超純水の比抵抗値を調整する装置
及び方法を提供するところにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明はこれらの技術的
知見に基づきなされたものである。即ち、本発明は、気
体透過膜が、ハウジング内部を、超純水通過部と、混合
ガスの通過部とに、分けるものであって、該混合ガス通
過部には二酸化炭素と二酸化炭素に比べ比抵抗調整能が
少ないガスとの混合ガスおよびアンモニアとアンモニア
に比べ比抵抗調整能が少ないガスとの混合ガスからなる
群より選ばれる混合ガスが通過し、且つ、前記ハウジン
グが、前記混合ガス通過部とハウジング外部とを連通す
る混合ガス給気口を有するものである、気体透過膜が収
納されたハウジングと超純水通過部と連絡する超純水原
水入口と、超純水通過部と連絡する比抵抗調整済み超純
水出口とを備え、超純水原水入口から導入された超純水
原水が超純水通過部を通過する際に、気体透過膜が飽和
濃度の９０％以上の濃度まで二酸化炭素またはアンモニ
アを気体透過膜を介して供給する能力を有する、超純水
の比抵抗調整装置を提供する。

【０００７】また、本発明は、予め想定される変動流量
の超純水に対して飽和濃度の９０％以上の濃度となる様
に二酸化炭素またはアンモニアを供給する能力を有する
気体透過膜が組み込まれた膜モジュールを備え、超純水
に気体透過膜を介して、二酸化炭素と二酸化炭素に比べ
比抵抗調整能が少ないガスとの混合ガス、およびアンモ
ニアとアンモニアに比べ比抵抗調整能が少ないガスとの
混合ガスからなる群より選ばれる混合ガスを接触させる
ことによって、供給される超純水の流量が変動しても、
所定の比抵抗値となる量の二酸化炭素またはアンモニア
が溶解した超純水を生成させる手段を備えた、超純水の
比抵抗調整装置をも提供する。

【０００８】また、本発明は、超純水の流れに、気体透
過膜を介して、二酸化炭素を二酸化炭素に比べ比抵抗調
整能が少ないガスで希釈した混合ガスおよびアンモニア
をアンモニアに比べ比抵抗調整能が少ないガスで希釈さ
れた混合ガスからなる群より選ばれる混合ガスを供給す
る工程と、前記混合ガス中の二酸化炭素濃度またはアン
モニアの濃度および混合ガスの圧力によって定まる二酸
化炭素分圧またはアンモニア分圧と水温によって定まる
平衡濃度の９０％以上の一定の濃度まで二酸化炭素また
はアンモニアを溶解して、比抵抗調整超純水を生成する
工程とを含む超純水の比抵抗調整方法をも提供する。

【０００９】また、本発明は、超純水に、予め想定され
る変動流量の超純水に対して飽和濃度の９０％以上の濃
度となる様に二酸化炭素またはアンモニアを供給する能
力を有する気体透過膜が組み込まれた膜モジュールを介
して、二酸化炭素と二酸化炭素に比べ比抵抗調整能が少
ないガスとの混合ガスおよびアンモニアとアンモニアに
比べ比抵抗調整能が少ないガスとの混合ガスからなる群
より選ばれる混合ガスを接触させることによって、供給
される超純水の流量が変動しても、所定の比抵抗値とな
る量の二酸化炭素またはアンモニアが溶解した超純水を
生成させる工程を含む、超純水の比抵抗調整方法をも提
供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明は複雑な制御機構を持たな
い、簡便な超純水の比抵抗調整装置及び調整方法を提案
するものである。本発明の実施形態の典型的なもの及び
最良の状態は後記の実施例に具体的に示されるが、その
概要を示すと以下の通りである。

【００１１】図１、図２は本発明に適する装置の一例で
ある。

【００１２】この混合ガスの溶解効率を高めるために当
該装置の中に膜モジュールを配設させ、この膜を介して
二酸化炭素またはアンモニアを超純水中へ供給溶解させ
る事を更なる提案としている。

【００１３】本発明に使用する気体透過膜は、二酸化炭
素またはアンモニア透過速度の大きなものであれば素材
及び構造及び形態等特に制限は無いが、膜素材は疎水性
の高い素材が好ましい。例えば、ポリエチレン系樹脂、
ポリプロピレン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、
パーフルオロアルコキシフッ素樹脂、ポリヘキサフルオ
ロプロピレン等の各種フッ素樹脂、ポリブテン系樹脂、
シリコーン系樹脂、ポリ（４−メチルペンテン−１）系
樹脂等の素材が好適に挙げられる。また膜構造も、微多
孔膜、均質膜、不均質膜、複合膜、ポリプロピレン微多
孔膜等層でウレタン等の薄膜を挟んだいわゆるサンドイ
ッチ膜等いずれも使用できる。膜の形態としては平膜、
中空糸膜が挙げられるが、ガスの溶解効率の面では中空
糸膜が好ましい。

【００１４】中空糸膜の二酸化炭素透過速度またはアン
モニア透過速度は、１×１０−６［cm³/cm²・sec・cmH
g］（＝７．５×１０^-12［m³/m²・sec・Ｐａ］）以上、
１０^- ²［cm³/cm²・sec・cmHg］（＝７．５×１０^-9［m³
/m²・sec・Ｐａ］）以下であることが好ましい。１×１
０−６［cm３/cm２・sec・cmHg］（＝７．５×１０^-1 ²
［m３/m２・sec・Ｐａ］）未満であると中空糸膜を透過
する二酸化炭素またはアンモニアの透過速度が遅く、目
標とする比抵抗値に到達しなかったり、超純水流量が変
動した際に比抵抗値が変動する。また、１０^-2［cm３/c
m２・sec・cmHg］（＝７．５×１０^-9［m³/m²・sec・Ｐ
ａ］）を越える中空糸膜の場合、ゲージ圧で０．０９８
ＭＰa以上で二酸化炭素混合ガスまたはアンモニア混合
ガスを供給すると、二酸化炭素混合ガスまたはアンモニ
ア混合ガスが気泡となって超純水に混入したり、逆に超
純水が二酸化炭素混合ガスまたはアンモニア混合ガス側
に透過するという問題点がある。ここで、二酸化炭素混
合ガスまたはアンモニア混合ガスが気泡となると比抵抗
値を一定に調整することが困難となる。

【００１５】本発明に用いる、特に、ポリ（４−メチル
ペンテン−１）系樹脂を素材とする中空糸不均質膜は二
酸化炭素またはアンモニアの透過性に優れ且つ水蒸気バ
リヤー性が高く最も好ましい。本発明に用いる不均質膜
については、例えば特公平２−３８２５０号公報、特公
平２−５４３７７号公報、特公平４−１５０１４号公
報、特公平４−５００５３号公報及び特開平５−６６５
６号公報等に詳しく述べてある。

【００１６】ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹
脂及びポリフッ化ビニリデン系樹脂等のごとく素材のガ
ス透過性が低く、従って二酸化炭素またはアンモニアの
溶解用途に適用するためには微多孔構造を取り、その多
孔部分により二酸化炭素またはアンモニアを透過せざる
を得ないこれら膜と比較し、ポリ（４−メチルペンテン
−１）系樹脂を素材とする本不均質膜は、素材自体気体
透過性が十分高く、また緻密層部の膜厚が十分に薄く、
膜表面全体が二酸化炭素またはアンモニア透過に寄与す
る事ができ、結果として実質的な膜面積が大きくなり極
めて好ましい。

【００１７】また、このポリ（４−メチルペンテン−
１）系樹脂からなる不均質膜は、高い気体透過性能を有
しつつ膜壁を貫く連通細孔の孔径及びその開孔面積が極
めて小さく、従ってポリプロピレンやポリエチレンの微
多孔膜に比べ水蒸気のバリヤー性に極めて優れた性能を
有する。

【００１８】中空糸膜を配設するハウジングについて
は、上述の超純水への不純物の溶出の無いものであれ
ば、何ら材質は一切問わない。例示すれば、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリ４−メチルペンテン１などの
ポリオレフィン系、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラ
フルオロエチレンなどのフッ素系、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルスルフォ
ン、ポリサルフォンなどのエンジニアリングプラスチッ
ク、或いは低溶出の為超純水の配管素材として使用され
ている、クリーン塩化ビニル系などが挙げられる。

【００１９】中空糸膜モジュール構造としては、中空糸
膜を複数本収束しハウジング内に配設し、中空糸膜外側
とハウジングの間の空間部に二酸化炭素混合ガスまたは
アンモニア混合ガスを給気し、中空糸膜の内側に超純水
を流す内部灌流型のみならず、それ以外にも特公平５−
２１８４１号公報にある中空糸の外側に超純水を流し、
内側に混合ガスを流す外部灌流型も含まれる。

【００２０】外部灌流型の場合には、ハウジング内への
中空糸の充填むらなどの原因による水の偏流（チャンネ
リング）が生じるのを防ぐために、中空糸を、中空糸同
士又は他の糸条とによってシート状、例えば簾状に組織
されたシート状物とし、それから得られる重畳体、捲回
体、収束体の状態でハウジング内に組み込むことが効果
的である。また中空糸を筒状芯に綾巻きするなどした三
次元組織を組み込む等適宜の形状を採ることもできる。

【００２１】内灌流、外灌流どちらの型を採るかは、超
純水に二酸化炭素またはアンモニアを溶解する事により
比抵抗値を下げるという目的からどちらの構造でも構わ
ない。

【００２２】本発明においては、混合ガスを常時モジュ
ール内を流通させる必要があり、その流量を一定に保つ
のが好ましく、調整装置については、ガス供給一次側の
コンタミネーションが中空糸膜に付着しないように、事
前にフィルトレーションを行ってさえいれば、何ら構
造、材質、形式を規定する必要は無いが、例示すれば、
オリフィス、ボールバルブ、ニードルバルブ、ニードル
バルブまたはボールバルブとフロート式流量計またはマ
スフローメーターの組み合わせ、マスフローコントロー
ラーが挙げられる。マスフローコントローラーを使用す
る場合でも、従来技術のようなフィードバック制御を行
うのではなく、単に一定流量に保つだけでよい。

【００２３】混合ガスの流量は、ガス溶解モジュールの
性能、超純水の使用流量範囲によって定まる。

【００２４】混合ガス発生装置は２種以上のガスを混合
する装置であり、例えば、市販のフロート流量計とニー
ドルバルブを組み合わせたガスブレンダー、マスフロー
コントローラーを数台組み合わせたガスブレンダー等が
挙げられる。

【００２５】従来技術では、二酸化炭素の流量または圧
力について精密な自動制御を行っていたが、本発明では
混合ガスの濃度および圧力が一定値に保たれれば良いの
で、バルブの高度な自動制御を必要としない。また、超
純水中に必要とされる二酸化炭素濃度またはアンモニア
濃度は、混合ガスが溶解される超純水の水温と供給され
る混合ガスの二酸化炭素またはアンモニア分圧で定まる
平衡濃度の９０％以上の値で一定した値である混合ガス
の圧力は、例えば、２．５ｋｇｆ／ｃｍ２・Ｇ（＝０．
２５ＭＰa・Ｇ）以下が好ましい。

【００２６】二酸化炭素またはアンモニア圧力調圧弁に
ついては、供給元側（一時側）のガス中コンタミネーシ
ョンが中空糸膜に付着しない様、事前にフィルタレーシ
ョンを行ってさえおけば、何ら構造，材質，型式を規定
する必要はないが、例示すれば、プレッシャーレギュレ
ーティングバルブ、ベローズプレッシャーバルブ、プレ
ッシャーレギュレータ、バックプレッシャーバルブ等の
圧力制御バルブ（レギュレーター）が挙げられる。

【００２７】混合ガスの二酸化炭素またはアンモニア以
外の、比抵抗調整能が少ないガスの成分としては、特に
限定されるものではないが、例示すれば、窒素ガス、ヘ
リウムガス、アルゴンガス、酸素が挙げられる。

【００２８】本発明にもちいる混合ガスとしては、例え
ば、二酸化炭素を約３００ｐｐｍ含む混合ガスである空
気を用いることができ、混合ガス中の二酸化炭素の濃度
が、ほぼ一定であることから、比抵抗を調整する際の運
転条件の調整が容易となる点から好ましい。また、必要
な比抵抗値に応じて、空気に二酸化炭素を混合し使用す
ることも出来る。

【００２９】

【実施例】以下に本発明を実施例及び比較例によって更
に具体的に説明をする。ただし、本発明はこれに限定さ
れ制約されるものではない。

【００３０】これらの例において超純水の比抵抗は、比
抵抗測定器（ＣＯＳ社製ＣＥ−４８０Ｒ）を用いて測定
した。

【００３１】実施例１原水としては２５℃にて１８．２ＭΩ・ｃｍの比抵抗を
持つ超純水を用い、超純水の流量は１〜１０リットル／
ｍｉｎ．の間で変動させた。その流量維持時間は１分で
段階的に変動させた。その供給水圧は２ｋｇｆ／ｃｍ２
・Ｇ（＝０．２０ＭＰａ・Ｇ）とした。これは以下の
実施例および比較例において共通とする。

【００３２】混合ガスは空気を用い、低圧コンプレッサ
ーにより５ｋｇｆ／ｃｍ２・Ｇ(０．４９ＭＰａ・Ｇ)を
レギュレーターの一時側に供給し、レギュレーターによ
って０．３、０．５、０．７、及び１．０ｋｇｆ／ｃｍ
２・Ｇ(＝０．０２９、０．０４９、０．０６９、及び
０．０９８ＭＰａ・Ｇ)の４水準に調圧した。

【００３３】混合ガスの流量はニードルバルブにより３
０ＮＬ／ｍｉｎに調整した。中空糸膜モジュールとして
はポリー４−メチルペンテンー１を素材とし、内径２０
０μｍ、外径２５０μｍの糸を収束させ、クリーン塩化
ビニル樹脂製のハウジング内に糸の両端を樹脂で固める
ことにより、４０ｍ２の膜面積を持つ外部灌流型の気体
給気用中空糸モジュール１（大日本インキ化学工業
（株）製ＳＥＰＡＲＥＬＥＦ−０４０Ｐ）を得た（図
３）。中空糸膜の二酸化炭素透過速度は３．５×１０
^−５［cm^３/cm^２・sec・cmHg］（＝２．６×１０
^−９［m^３/m^２・sec・Ｐａ］）であった。これは以下の
実施例及び比較例において共通する。

【００３４】図１は当該中空糸膜モジュール１を組み込
んだ実施例１の装置の模式図である。

【００３５】実施例1の装置は、中空糸膜モジュール１
に超純水入り口２と超純水出口３があり、それぞれに流
路７、６が接続され、入り口側流路７の途中には流量計
Ｆ１が設けられている。ガス側は、混合ガス入り口４と
混合ガス出口５があり、それぞれに混合ガス供給流路８
と混合ガス排出流路９が接続されている。混合ガス供給
側流路には調圧装置（レギュレーター）１０を設け、調
圧装置１０と混合ガス入り口４の間には圧力計Ｐ１を設
けてある。混合ガス出口側流路９には流量調整装置（ニ
ードルバルブ）１１と流量調整装置のガス排出側には流
量計（マスフローメーター）Ｆ２が設けられている。

【００３６】実施例１の装置は次のように作動する。比
抵抗値未調整の超純水は中空糸膜モジュール１の超純水
入り口２から入り、モジュール内で中空糸の外側を流れ
てガスが溶解され比抵抗が調整された超純水を超純水出
口３から取り出す。混合ガスは圧力調整装置（レギュレ
ーター）１０にて調圧され混合ガス入り口４からモジュ
ール内に入り、中空糸中を通り、混合ガス出口５からモ
ジュール外に排出される。混合ガスの流量は混合ガス排
気流路９に設けられた流量調整装置（ニードルバルブ）
１１によって調整される。超純水の流量、混合ガスの圧
力、混合ガスの流量はそれぞれ、超純水の入り口側流路
に設けられた流量計Ｆ１、レギュレーターと混合ガス入
り口の間に設けられたＰ１、混合ガス排出流路の流量調
整装置後に設けられたＦ２によって計測される。

【００３７】図１の装置を用いて、超純水全体の流量を
変動させて比抵抗調整超純水の比抵抗値を測定した。表
１に本装置による比抵抗値変化の結果を示す。超純水の
比抵抗値は、一定濃度の混合ガスである空気の圧力に依
存し、流量変動に対する超純水の比抵抗値の変化は５％
程度であった。

【表１】

【００３８】実施例２原水としては２５℃にて１８．２［ＭΩ・ｃｍ］の比抵
抗を持つ超純水を用い、超純水の流量は１〜１０［リッ
トル／ｍｉｎ．］の間で変動させた。その流量維持時間
は１分で段階的に変動させた。その供給水圧は２［ｋｇ
ｆ／ｃｍ２・Ｇ］（＝０．０２０［ＭＰａ・Ｇ］）とし
た。

【００３９】混合ガスとして、窒素ガスと二酸化炭素を
混合して用いた。その混合比は体積比で、窒素ガス：二
酸化炭素＝１０００：１，１００：１，１０：１の３水
準とし、混合ガスの流量は１０００：１が３０．０３、
１００：１が３０．３、１０：１が３３ＮＬ／ｍｉｎと
した。

【００４０】窒素ガスと二酸化炭素の混合にはニードル
バルブとフロート式流量計を組み合わせた市販のガス混
合用流量計（コフロック社製ＲＫ１２００Ｍ）を用い
た。ガス混合用流量計への供給圧力は窒素ガス、二酸化
炭素ともレギュレーターによって１．０［ｋｇｆ／ｃｍ
２・Ｇ］（＝０．０９８［ＭＰａ・Ｇ］）に調圧した。

【００４１】図２は実施例２の装置の模式図である。

【００４２】実施例２の装置は、中空糸膜モジュール１
２に超純水入り口１３と超純水出口１４があり、それぞ
れに流路１７、１８が接続され、超純水入り口側流路に
は流量計Ｆ２が設けられている。ガス側は、混合ガス入
り口１５と混合ガス出口１６があり、混合ガス入り口１
５に混合ガス流路１９が接続されている。混合ガス流路
１９の一方にはガス混合装置２０の出口が接続され、ガ
ス混合装置２０の２つの入り口には調圧装置２１、２２
が接続されている。ガス混合装置２０の２つの入り口と
調圧装置２１、２２の間にはそれぞれ圧力計Ｐ２、Ｐ３
が設けられている。

【００４３】実施例２の装置は次のように動作する。比
抵抗未調整の超純水は流路１７を通り、超純水入り口１
３よりモジュール内り、モジュール内では中空糸膜の外
側を流れてガスが溶解されて比抵抗が調整された超純水
を超純水出口１４より取り出す。ガスは調圧装置２１、
２２の一方には二酸化炭素またはアンモニア、他方には
二酸化炭素およびアンモニア以外のガス、または、二酸
化炭素混合ガスまたはアンモニア混合ガスが供給され、
それぞれ調圧後、ガス混合装置２０に供給され、ガス混
合装置で一定濃度に調整された混合ガスが流路１９を通
って混合ガス入り口１５から中空糸膜モジュール内に入
り、中空糸中を通って、混合ガス出口１６から排出され
る。混合ガスの流量はガス混合装置２０にて調整され
る。超純粋の流量は流量計Ｆ２にて計測される。ガス混
合装置２０に供給されるガスの圧力は圧力計Ｐ２、Ｐ３
にて計測される。

【００４４】図２の装置を用いて、超純水全体の流量を
変動させて比抵抗調整超純水の比抵抗値を測定した。表
２に本装置による比抵抗値変化の結果を示す。超純水の
比抵抗値は二酸化炭素濃度に依存し、流量変動に対する
超純水の比抵抗値の変化は５％程度であった。

【００４５】

【表２】

【００４６】実施例３実施例１と同じ中空糸膜モジュールを用いて、この中空
糸膜モジュールへの混合ガスと超純水の流れる側を実施
例２とは反対にし、中空糸の中に超純水、中空糸の外側
に二酸化炭素混合ガスを流して、実施例２と同様条件に
て超純水の比抵抗値を測定した。

【００４７】表３に本装置における超純水の比抵抗値変
化の結果を示す。実施例２と同様の結果であった。

【００４８】

【表３】

【００４９】

【発明の効果】本発明では、消費量に応じて供給される
超純水原水を、二酸化炭素またはアンモニアと二酸化炭
素またはアンモニアより比抵抗調整能力の少ないガスと
の混合ガスを超純水に溶解する事で、容易に比抵抗調整
が可能となる。また、本発明の装置は、米国特許6,158,
721に記載のように分流装置を設ける必要がなく、小型
で簡易なものにすることができる。

【００５０】当該装置の下流側のウエットプロセス洗浄
機で使用の際には、超純水使用量が瞬時に変動しても、
何ら制御機器を用いる事なく容易、且つ、安定して、所
望の比抵抗値を有する超純水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による、比抵抗調整を目的とした超純水
の比抵抗調整装置の一例を示す模式図である。

【図２】本発明による、比抵抗調整を目的とした超純水
の比抵抗調整装置の一例を示すものである。

【図３】本発明による、比抵抗調整を目的とした超純水
の比抵抗調整装置に設置する、ガス交換モジュールの一
例を示す。

【符号の説明】

Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３二酸化炭素混合ガスまたはアンモニ
ア混合ガス圧力計Ｆ１、F２超純水流量計１混合ガス給気用の中空糸膜モジュール２超純水原水入口３比抵抗調整済み超純水出口４混合ガス供給口５混合ガス排出口６比抵抗調整済み超純水流路７超純水原水入口流路８混合ガス供給流路９混合ガス排出流路１０混合ガス調圧弁１１混合ガス排出流量調整バルブ１２混合ガス給気用の中空糸膜モジュール１３超純水原水入口１４比抵抗調整済み超純水出口１５混合ガス供給口１６混合ガス排出口１７比抵抗調整済み超純水流路１８超純水原水入口流路１９混合ガス供給流路２０ガス混合装置２１調圧弁２２調圧弁２３超純水原水入口２４比抵抗調整済み超純水出口２５混合ガス供給口２６混合ガス排出口２７中空糸２８中空糸封止樹脂２９中空糸封止樹脂３０多孔パイプ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｃ０２Ｆ 1/68 ５３０Ｃ０２Ｆ 1/68 ５３０Ａ５３０Ｌ５４０５４０Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】気体透過膜が、ハウジング内部を、超純
水通過部と、混合ガスの通過部とに、分けるものであっ
て、該混合ガス通過部には二酸化炭素と二酸化炭素に比
べ比抵抗調整能が少ないガスとの混合ガスおよびアンモ
ニアとアンモニアに比べ比抵抗調整能が少ないガスとの
混合ガスからなる群より選ばれる混合ガスが通過し、且
つ、前記ハウジングが、前記混合ガス通過部とハウジン
グ外部とを連通する混合ガス給気口を有するものであ
る、気体透過膜が収納されたハウジングと超純水通過部
と連絡する超純水原水入口と、超純水通過部と連絡する比抵抗調整済み超純水出口とを
備え、超純水原水入口から導入された超純水原水が超純水通過
部を通過する際に、気体透過膜が飽和濃度の９０％以上
の濃度まで二酸化炭素またはアンモニアを気体透過膜を
介して供給する能力を有する、超純水の比抵抗調整装
置。
【請求項２】予め想定される変動流量の超純水に対し
て飽和濃度の９０％以上の濃度となる様に二酸化炭素ま
たはアンモニアを供給する能力を有する気体透過膜が組
み込まれた膜モジュールを備え、超純水に気体透過膜を介して、二酸化炭素と二酸化炭素
に比べ比抵抗調整能が少ないガスとの混合ガス、および
アンモニアとアンモニアに比べ比抵抗調整能が少ないガ
スとの混合ガスからなる群より選ばれる混合ガスを接触
させることによって、供給される超純水の流量が変動し
ても、所定の比抵抗値となる量の二酸化炭素またはアン
モニアが溶解した超純水を生成させる手段を備えた、超
純水の比抵抗調整装置。
【請求項３】二酸化炭素またはアンモニアを溶解した
超純水を生成させるための膜モジュールが中空糸膜モジ
ュールであって、中空糸膜モジュールに供給される気体
透過膜で形成されたハウジングと、前記混合ガスの圧力
を一定に保持するための調圧弁とを備えてなるからなる
請求項２記載の装置。
【請求項４】中空糸膜モジュールが、中空糸膜外側と
ハウジングの間の空間部に前記混合ガスを給気し、中空
糸膜の内側に超純水を流す内部灌流型であって、組み込
まれた中空糸膜が複数本収束された状態でハウジング内
に配設されたものである請求項３記載の装置。
【請求項５】中空糸膜モジュールが、中空糸膜の内側
前記混合ガスを給気し、中空糸膜外側とハウジングの間
の空間部に超純水を流す外部灌流型であって、組み込ま
れた中空糸膜が複数本収束された状態でハウジング内に
配設されたものである請求項３記載の装置。
【請求項６】前記混合ガスの流量を一定に保持するた
めの装置を有する請求項４記載の装置。
【請求項７】前記混合ガスの流量を一定に保持するた
めの装置を有する請求項５記載の装置。
【請求項８】前記混合ガスの発生装置を有する請求項
４記載の装置。
【請求項９】前記混合ガスの発生装置を有する請求項
５記載の装置。
【請求項１０】前記混合ガスとして空気を用いる請求
項４に記載の装置。
【請求項１１】前記混合ガスとして空気を用いる請求
項５に記載の装置。
【請求項１２】前記混合ガスとして空気を用いる請求
項６に記載の装置。
【請求項１３】前記混合ガスとして空気を用いる請求
項７に記載の装置。
【請求項１４】超純水の流れに、気体透過膜を介し
て、二酸化炭素を二酸化炭素に比べ比抵抗調整能が少な
いガスで希釈した混合ガスおよびアンモニアをアンモニ
アに比べ比抵抗調整能が少ないガスで希釈された混合ガ
スからなる群より選ばれる混合ガスを供給する工程と、前記混合ガス中の二酸化炭素濃度またはアンモニアの濃
度および混合ガスの圧力によって定まる二酸化炭素分圧
またはアンモニア分圧と水温によって定まる平衡濃度の
９０％以上の一定の濃度まで二酸化炭素またはアンモニ
アを溶解して、比抵抗調整超純水を生成する工程とを含
む超純水の比抵抗調整方法。
【請求項１５】超純水に、予め想定される変動流量の
超純水に対して飽和濃度の９０％以上の濃度となる様に
二酸化炭素またはアンモニアを供給する能力を有する気
体透過膜が組み込まれた膜モジュールを介して、二酸化
炭素と二酸化炭素に比べ比抵抗調整能が少ないガスとの
混合ガスおよびアンモニアとアンモニアに比べ比抵抗調
整能が少ないガスとの混合ガスからなる群より選ばれる
混合ガスを接触させることによって、供給される超純水
の流量が変動しても、所定の比抵抗値となる量の二酸化
炭素またはアンモニアが溶解した超純水を生成させる工
程を含む、超純水の比抵抗調整方法。
【請求項１６】前記混合ガスとして空気を用いる請求
項１４に記載の超純水の比抵抗調整方法。
【請求項１７】前記混合ガスとして空気を用いる請求
項１５に記載の超純水の比抵抗調整方法。
【請求項１８】請求項２に記載の超純水の比抵抗調整
装置を用いた比抵抗調整方法。