JP2003020209A - オゾン生成装置 - Google Patents
オゾン生成装置Info
- Publication number
- JP2003020209A JP2003020209A JP2001202922A JP2001202922A JP2003020209A JP 2003020209 A JP2003020209 A JP 2003020209A JP 2001202922 A JP2001202922 A JP 2001202922A JP 2001202922 A JP2001202922 A JP 2001202922A JP 2003020209 A JP2003020209 A JP 2003020209A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ozone
- thermal resistance
- cold head
- chambers
- variable thermal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 マルチベッセル構造における各オゾンチャン
バの温度制御を容易にするとともに装置の簡単化を図
る。 【解決手段】 冷却用コールドヘッド４０を１台構成と
し、オゾンチャンバと熱結合するための冷却用金属ブロ
ック４１〜４３は個別構成とし、コールドヘッドと冷却
用金属ブロックとの間に可変熱抵抗制御装置４４〜４６
を介在させた構成とする。各冷却用金属ブロックにはヒ
ータを設け、このヒータに供給する電力と可変熱抵抗制
御装置の熱抵抗を個別に制御することにより、コールド
ヘッド側への熱伝導の影響を少なくしながら、オゾンチ
ャンバでのオゾンの供給と廃棄と蓄積の各工程に応じて
各オゾンチャンバの温度を個別に制御する。
バの温度制御を容易にするとともに装置の簡単化を図
る。 【解決手段】 冷却用コールドヘッド４０を１台構成と
し、オゾンチャンバと熱結合するための冷却用金属ブロ
ック４１〜４３は個別構成とし、コールドヘッドと冷却
用金属ブロックとの間に可変熱抵抗制御装置４４〜４６
を介在させた構成とする。各冷却用金属ブロックにはヒ
ータを設け、このヒータに供給する電力と可変熱抵抗制
御装置の熱抵抗を個別に制御することにより、コールド
ヘッド側への熱伝導の影響を少なくしながら、オゾンチ
ャンバでのオゾンの供給と廃棄と蓄積の各工程に応じて
各オゾンチャンバの温度を個別に制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオゾンガスを液化す
ることにより濃縮した高濃度オゾンガスを供給可能にす
るオゾン生成装置に係り、特に液体オゾンを生成しなが
ら高濃度オゾンガスを供給可能にした装置に関する。
ることにより濃縮した高濃度オゾンガスを供給可能にす
るオゾン生成装置に係り、特に液体オゾンを生成しなが
ら高濃度オゾンガスを供給可能にした装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年オゾン（元素記号：０3）の利用
が、その強い酸化力を利用して上下水処理を始めとして
種々の分野で進展している。中でも、半導体素子の製造
分野では、Ｓｉウェーハ洗浄やＴＥＯＳ−ＣＶＤ（Tetr
a Ethyl Ortho Silicate-Chemical VaPor Deposition）
への適用が検討されつつある。Ｓｉウェーハ洗浄は、オ
ゾンガスを純水に溶かしたオゾン水を洗浄液として用い
るもので、希ふっ酸水溶液等と併用することでＳｉウェ
ーハ上の重金属や有機物を除去できることが発表されて
いる（電子材料1999年3月号PP.13〜18）。ＴＥＯＳ−Ｃ
ＶＤは半導体素子を多層配線化する際の層間絶縁膜の形
成に用いられ、電極によるウェーハ表面の凹凸を絶縁膜
で平坦化できることが特長である。このＴＥＯＳ−ＣＶ
Ｄにオゾンを添加することによって平坦化の性能が向上
することが報告されている（JPn.J.APPl.Phys.Vol.32(1
993)PP.L110-L112）。
が、その強い酸化力を利用して上下水処理を始めとして
種々の分野で進展している。中でも、半導体素子の製造
分野では、Ｓｉウェーハ洗浄やＴＥＯＳ−ＣＶＤ（Tetr
a Ethyl Ortho Silicate-Chemical VaPor Deposition）
への適用が検討されつつある。Ｓｉウェーハ洗浄は、オ
ゾンガスを純水に溶かしたオゾン水を洗浄液として用い
るもので、希ふっ酸水溶液等と併用することでＳｉウェ
ーハ上の重金属や有機物を除去できることが発表されて
いる（電子材料1999年3月号PP.13〜18）。ＴＥＯＳ−Ｃ
ＶＤは半導体素子を多層配線化する際の層間絶縁膜の形
成に用いられ、電極によるウェーハ表面の凹凸を絶縁膜
で平坦化できることが特長である。このＴＥＯＳ−ＣＶ
Ｄにオゾンを添加することによって平坦化の性能が向上
することが報告されている（JPn.J.APPl.Phys.Vol.32(1
993)PP.L110-L112）。
【０００３】これらは１０％程度の比較的低濃度のオゾ
ンガスを利用した例であるが、８０％以上の比較的高濃
度のオゾンガスを利用することで従来のオゾンガス利用
では考えられなかった新たな応用の可能性が指摘され始
めている。一例を挙げれば、特開平８−３３５５７６号
公報で開示されているＳｉ半導体の酸化膜形成がある。
この公報によれば、従来の熱酸化法では為し得ない比較
的低温での酸化膜形成が可能で、亜酸化層や欠陥構造の
少ない良質の酸化膜の形成が可能であることなどが紹介
されている。
ンガスを利用した例であるが、８０％以上の比較的高濃
度のオゾンガスを利用することで従来のオゾンガス利用
では考えられなかった新たな応用の可能性が指摘され始
めている。一例を挙げれば、特開平８−３３５５７６号
公報で開示されているＳｉ半導体の酸化膜形成がある。
この公報によれば、従来の熱酸化法では為し得ない比較
的低温での酸化膜形成が可能で、亜酸化層や欠陥構造の
少ない良質の酸化膜の形成が可能であることなどが紹介
されている。
【０００４】ところで、オゾンガスの生成には一般に無
声放電方式が用いられる。これは放電により酸素ガスか
らオゾンと酸素の混合ガスを発生させるもので、発生効
率の限度と爆発の危険性のため、常温常圧下で約１０体
積％以上のオゾンガスを生成することは困難であった。
そこで、発生したオゾンガスを一旦液化貯蔵して、その
後に気化させることにより８０％以上の高濃度オゾンガ
スを生成する方法が特公平５−１７１６４号公報で紹介
されている。この方法について図６に示す液体オゾン製
造装置で説明する。
声放電方式が用いられる。これは放電により酸素ガスか
らオゾンと酸素の混合ガスを発生させるもので、発生効
率の限度と爆発の危険性のため、常温常圧下で約１０体
積％以上のオゾンガスを生成することは困難であった。
そこで、発生したオゾンガスを一旦液化貯蔵して、その
後に気化させることにより８０％以上の高濃度オゾンガ
スを生成する方法が特公平５−１７１６４号公報で紹介
されている。この方法について図６に示す液体オゾン製
造装置で説明する。
【０００５】この液体オゾンの製造装置は、オゾンガス
発生装置および排気装置１の部分とオゾンを液化する液
体オゾン生成装置２から構成されている。酸素ボンベ３
から圧力調整バルブ４を介して酸素ガスがオゾナイザー
５に送られる。オゾナイザー５では酸素ガスは無声放電
により酸素にオゾンガスが混合されたオゾン含有酸素ガ
スとなり、流量を制御するためのマスフローコントロー
ラー６およびオゾン含有ガス中の微粒子を除去するため
の微粒子除去フィルター７を通ってオゾンガスを液化す
る液体オゾン生成装置２に導入される。
発生装置および排気装置１の部分とオゾンを液化する液
体オゾン生成装置２から構成されている。酸素ボンベ３
から圧力調整バルブ４を介して酸素ガスがオゾナイザー
５に送られる。オゾナイザー５では酸素ガスは無声放電
により酸素にオゾンガスが混合されたオゾン含有酸素ガ
スとなり、流量を制御するためのマスフローコントロー
ラー６およびオゾン含有ガス中の微粒子を除去するため
の微粒子除去フィルター７を通ってオゾンガスを液化す
る液体オゾン生成装置２に導入される。
【０００６】液体オゾン生成装置２では、図７にその詳
細を示すように、オゾンガス発生装置から導入された酸
素ガスにオゾンガスが混合されたオゾン含有酸素ガス
が、流量調整バルブ８とオゾン含有酸素ガス導入管２５
を介してオゾンチャンバー９に導入される。オゾンチャ
ンバー９は、あらかじめコンプレッサー２１で駆動され
ている冷凍機２０により冷却されているコールドヘッド
１９に熱的に結合されており、温度センサー２４とヒー
ター２３および温度制御装置２２により０.１Ｋ以内の
温度精度で精密に温度を制御可能であり、８０Ｋ〜１０
０Ｋの低温度に保たれている。
細を示すように、オゾンガス発生装置から導入された酸
素ガスにオゾンガスが混合されたオゾン含有酸素ガス
が、流量調整バルブ８とオゾン含有酸素ガス導入管２５
を介してオゾンチャンバー９に導入される。オゾンチャ
ンバー９は、あらかじめコンプレッサー２１で駆動され
ている冷凍機２０により冷却されているコールドヘッド
１９に熱的に結合されており、温度センサー２４とヒー
ター２３および温度制御装置２２により０.１Ｋ以内の
温度精度で精密に温度を制御可能であり、８０Ｋ〜１０
０Ｋの低温度に保たれている。
【０００７】オゾンガスの液化の原理は、オゾンと酸素
の蒸気圧の差によってオゾンガスだけを液化するもので
ある。例えば、１気圧のもとではオゾンは１６１Ｋの沸
点であるが、酸素は９０Ｋの沸点を有する。したがっ
て、９０Ｋ以上１６１Ｋ未満の温度に冷却すれば、オゾ
ンは大部分が液体、酸素は大部分が気体状態となるので
オゾンだけを液体として分離できる。実際には高濃度オ
ゾンの爆発性に対する安全上から減圧条件で取り扱うの
で、その際の温度と圧力条件下でのオゾンと酸素の蒸気
圧の差で分離条件が決まる。例えば、温度９０Ｋで圧力
１０ｍｍＨｇ（＝１３.３ｈＰａ）の場合を考えると、
９０Ｋではオゾンの蒸気圧はほぼ０ｍｍＨｇ（＝０Ｐ
ａ）だが、酸素は約６９０ｍｍＨｇ（＝９１８ｈＰａ）
となりオゾンだけがこの条件下で液化される。
の蒸気圧の差によってオゾンガスだけを液化するもので
ある。例えば、１気圧のもとではオゾンは１６１Ｋの沸
点であるが、酸素は９０Ｋの沸点を有する。したがっ
て、９０Ｋ以上１６１Ｋ未満の温度に冷却すれば、オゾ
ンは大部分が液体、酸素は大部分が気体状態となるので
オゾンだけを液体として分離できる。実際には高濃度オ
ゾンの爆発性に対する安全上から減圧条件で取り扱うの
で、その際の温度と圧力条件下でのオゾンと酸素の蒸気
圧の差で分離条件が決まる。例えば、温度９０Ｋで圧力
１０ｍｍＨｇ（＝１３.３ｈＰａ）の場合を考えると、
９０Ｋではオゾンの蒸気圧はほぼ０ｍｍＨｇ（＝０Ｐ
ａ）だが、酸素は約６９０ｍｍＨｇ（＝９１８ｈＰａ）
となりオゾンだけがこの条件下で液化される。
【０００８】オゾンチャンバー９ではこのように、冷却
された温度でのオゾンと酸素の蒸気圧の差によってオゾ
ンガスだけを液化する。オゾンガスを液化する時は、酸
化処理容器１６との間のバルブ１５を閉じ、オゾンキラ
ー１１につながるバルブ１０を開いた状態とする。オゾ
ンチャンバー９に接続されたオゾン排出管２６とバルブ
１０を通った液化されない酸素ガスは、若干残留するオ
ゾンガスを外部へ排出させないよう加熱して酸素に変え
るオゾンキラー１１に導入され、オゾンキラー１１で加
熱された酸素ガスを冷却するためのガス冷却器１２と、
真空ポンプ１４からの炭化物などによるオゾンチャンバ
ーへの汚染や混入を防ぐための液体窒素トラップ１３を
経て真空ポンプ１４により外部へ排出される。
された温度でのオゾンと酸素の蒸気圧の差によってオゾ
ンガスだけを液化する。オゾンガスを液化する時は、酸
化処理容器１６との間のバルブ１５を閉じ、オゾンキラ
ー１１につながるバルブ１０を開いた状態とする。オゾ
ンチャンバー９に接続されたオゾン排出管２６とバルブ
１０を通った液化されない酸素ガスは、若干残留するオ
ゾンガスを外部へ排出させないよう加熱して酸素に変え
るオゾンキラー１１に導入され、オゾンキラー１１で加
熱された酸素ガスを冷却するためのガス冷却器１２と、
真空ポンプ１４からの炭化物などによるオゾンチャンバ
ーへの汚染や混入を防ぐための液体窒素トラップ１３を
経て真空ポンプ１４により外部へ排出される。
【０００９】液化された液体オゾン２７を酸化処理容器
１６内で酸化等の使用目的に利用する時は、流量調整バ
ルブ８およびバルブ１０を閉じ、バルブ１５を開く。温
度センサー２４とヒーター２３および温度制御装置２２
によりコールドヘッド１９に熱的に結合されたオゾンチ
ャンバー９の温度を上昇させることにより、液体オゾン
を気化しオゾンガスとしてオゾン排出管２６とバルブ１
５を介して酸化処理容器１６内に導入される。また、安
全弁１８は液体オゾンもしくは高濃度のオゾンガスが爆
発性を有するので、万一の場合破壊してガスを排出する
ためのものである。
１６内で酸化等の使用目的に利用する時は、流量調整バ
ルブ８およびバルブ１０を閉じ、バルブ１５を開く。温
度センサー２４とヒーター２３および温度制御装置２２
によりコールドヘッド１９に熱的に結合されたオゾンチ
ャンバー９の温度を上昇させることにより、液体オゾン
を気化しオゾンガスとしてオゾン排出管２６とバルブ１
５を介して酸化処理容器１６内に導入される。また、安
全弁１８は液体オゾンもしくは高濃度のオゾンガスが爆
発性を有するので、万一の場合破壊してガスを排出する
ためのものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】図６または図７に示す
液体オゾン製造装置では、液体オゾンの生成時と高濃度
オゾンガスの供給時とではバルブの切換えを行う必要が
あり、生成しながらの高濃度オゾンガス供給を行うこと
はできない。そこで、連続した高濃度オゾンガス供給を
行うためには、図８または図９に示したマルチベッセル
構造を採ることが考えられる。
液体オゾン製造装置では、液体オゾンの生成時と高濃度
オゾンガスの供給時とではバルブの切換えを行う必要が
あり、生成しながらの高濃度オゾンガス供給を行うこと
はできない。そこで、連続した高濃度オゾンガス供給を
行うためには、図８または図９に示したマルチベッセル
構造を採ることが考えられる。
【００１１】両図ともに、高濃度オゾンの連続供給を３
台のオゾンチャンバ３１〜３３で実現した場合を示し、
そのうち図８では冷却用金属ブロック３４とコールドヘ
ッド３５を１台で構成する。また、図９では、冷却用金
属ブロックとコールドヘッドをオゾンチャンバ別に設け
た分割構成とする。
台のオゾンチャンバ３１〜３３で実現した場合を示し、
そのうち図８では冷却用金属ブロック３４とコールドヘ
ッド３５を１台で構成する。また、図９では、冷却用金
属ブロックとコールドヘッドをオゾンチャンバ別に設け
た分割構成とする。
【００１２】これらマルチベッセル構造によれば、１台
のオゾンチャンバから濃縮オゾンを供給しつづけ、これ
に並行して残りのオゾンチャンバでは液体オゾンを生成
しておくことができる。
のオゾンチャンバから濃縮オゾンを供給しつづけ、これ
に並行して残りのオゾンチャンバでは液体オゾンを生成
しておくことができる。
【００１３】ここで、液体オゾン生成状態と濃縮オゾン
ガス供給状態では、オゾンチャンバに対して異なる温度
制御を必要とする。図１０は、各オゾンチャンバ３１〜
３３の温度制御タイムチャートを示し、各オゾンチャン
バ３１〜３３は互いに異なる時間にオゾン供給と廃棄お
よび蓄積のサイクルを有して連続温度制御される。
ガス供給状態では、オゾンチャンバに対して異なる温度
制御を必要とする。図１０は、各オゾンチャンバ３１〜
３３の温度制御タイムチャートを示し、各オゾンチャン
バ３１〜３３は互いに異なる時間にオゾン供給と廃棄お
よび蓄積のサイクルを有して連続温度制御される。
【００１４】このような温度制御を必要とすることか
ら、コールドヘッド等を一体構成とする図８の方式で
は、ガス爆発を防止ししかもガス供給と蓄積に適した温
度制御が難しくなる。
ら、コールドヘッド等を一体構成とする図８の方式で
は、ガス爆発を防止ししかもガス供給と蓄積に適した温
度制御が難しくなる。
【００１５】この点、図９の方式では各オゾンチャンバ
に個別のコールドヘッド等が設けられるため、温度制御
を容易にする。しかし、この方式では、分割構造のた
め、コールドヘッドそのものを個別構造とする必要があ
るし、冷凍機から各コールドヘッドへの配管も個別の経
路で設ける必要があり、装置の大型化やコストアップに
なる問題が残る。
に個別のコールドヘッド等が設けられるため、温度制御
を容易にする。しかし、この方式では、分割構造のた
め、コールドヘッドそのものを個別構造とする必要があ
るし、冷凍機から各コールドヘッドへの配管も個別の経
路で設ける必要があり、装置の大型化やコストアップに
なる問題が残る。
【００１６】本発明の目的は、高濃度オゾンガスの連続
供給が可能なマルチベッセル構造としながら、温度制御
を容易にし、しかも装置の小型化およびコストダウンを
図ることができるオゾン生成装置を提供することにあ
る。
供給が可能なマルチベッセル構造としながら、温度制御
を容易にし、しかも装置の小型化およびコストダウンを
図ることができるオゾン生成装置を提供することにあ
る。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は、原理的には図
１に示すように、冷却用コールドヘッド４０を１台構成
とし、オゾンチャンバと熱結合するための冷却用金属ブ
ロック４１〜４３は個別構成とし、コールドヘッドと冷
却用金属ブロックとの間に可変熱抵抗制御装置４４〜４
６を介在させた構成とする。各冷却用金属ブロックには
ヒータを設け、このヒータに供給する電力と可変熱抵抗
制御装置の熱抵抗を個別に制御することにより、コール
ドヘッド側への熱伝導の影響を少なくしながら、オゾン
チャンバでのオゾンの供給と廃棄と蓄積の各工程に応じ
て各オゾンチャンバの温度を個別に制御する。
１に示すように、冷却用コールドヘッド４０を１台構成
とし、オゾンチャンバと熱結合するための冷却用金属ブ
ロック４１〜４３は個別構成とし、コールドヘッドと冷
却用金属ブロックとの間に可変熱抵抗制御装置４４〜４
６を介在させた構成とする。各冷却用金属ブロックには
ヒータを設け、このヒータに供給する電力と可変熱抵抗
制御装置の熱抵抗を個別に制御することにより、コール
ドヘッド側への熱伝導の影響を少なくしながら、オゾン
チャンバでのオゾンの供給と廃棄と蓄積の各工程に応じ
て各オゾンチャンバの温度を個別に制御する。
【００１８】この構成により、コールドヘッドは１台構
成で済むし、冷凍機４７からコールドヘッドへの配管は
１経路で済み、図９の構成に比べて装置の小型化および
コストダウンを図る。しかも、図８の構成に比べてオゾ
ンチャンバの個別の温度制御を容易にする。
成で済むし、冷凍機４７からコールドヘッドへの配管は
１経路で済み、図９の構成に比べて装置の小型化および
コストダウンを図る。しかも、図８の構成に比べてオゾ
ンチャンバの個別の温度制御を容易にする。
【００１９】以上のことから、本発明は以下の構成を特
徴とする。
徴とする。
【００２０】少なくとも３本のオゾンチャンバを有し、
ヒータをもつ冷却用金属ブロックと冷凍機で冷却される
コールドヘッドからの熱伝導により各オゾンチャンバを
温度制御し、各オゾンチャンバによる液体オゾン生成と
濃縮オゾンガス供給およびオゾンガス排気の工程別の温
度を個別に制御するマルチベッセル構造のオゾン生成装
置であって、前記コールドヘッドは１台構成とし、前記
コールドヘッドと前記オゾンチャンバとの間に設けら
れ、該コールドヘッドから該オゾンチャンバまでの熱抵
抗を個別に制御できる可変熱抵抗制御装置を設けたこと
を特徴とする。
ヒータをもつ冷却用金属ブロックと冷凍機で冷却される
コールドヘッドからの熱伝導により各オゾンチャンバを
温度制御し、各オゾンチャンバによる液体オゾン生成と
濃縮オゾンガス供給およびオゾンガス排気の工程別の温
度を個別に制御するマルチベッセル構造のオゾン生成装
置であって、前記コールドヘッドは１台構成とし、前記
コールドヘッドと前記オゾンチャンバとの間に設けら
れ、該コールドヘッドから該オゾンチャンバまでの熱抵
抗を個別に制御できる可変熱抵抗制御装置を設けたこと
を特徴とする。
【００２１】また、前記可変熱抵抗制御装置は、前記コ
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部を
熱伝導部材でその厚みが異なる構造または熱抵抗が異な
る構造とした可変熱抵抗ブロックと、前記各オゾンチャ
ンバの工程に応じて前記可変熱抵抗ブロックの各連結部
を切換えて各オゾンチャンバに接触させる手段とを備え
たことを特徴とする。
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部を
熱伝導部材でその厚みが異なる構造または熱抵抗が異な
る構造とした可変熱抵抗ブロックと、前記各オゾンチャ
ンバの工程に応じて前記可変熱抵抗ブロックの各連結部
を切換えて各オゾンチャンバに接触させる手段とを備え
たことを特徴とする。
【００２２】また、前記可変熱抵抗制御装置は、前記コ
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部を
複数枚の金属板で構成した可変熱抵抗ブロックと、前記
各オゾンチャンバの工程に応じて前記可変熱抵抗ブロッ
クの各連結部の金属板の枚数を変えて各オゾンチャンバ
に接触させる手段とを備えたことを特徴とする。
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部を
複数枚の金属板で構成した可変熱抵抗ブロックと、前記
各オゾンチャンバの工程に応じて前記可変熱抵抗ブロッ
クの各連結部の金属板の枚数を変えて各オゾンチャンバ
に接触させる手段とを備えたことを特徴とする。
【００２３】また、前記可変熱抵抗制御装置は、前記コ
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部に
ペルチェ素子を介在させた可変熱抵抗ブロックと、前記
各オゾンチャンバの工程に応じて前記各ペルチェ素子に
供給する電流制御で熱抵抗を変化させる手段とを備えた
ことを特徴とする。
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部に
ペルチェ素子を介在させた可変熱抵抗ブロックと、前記
各オゾンチャンバの工程に応じて前記各ペルチェ素子に
供給する電流制御で熱抵抗を変化させる手段とを備えた
ことを特徴とする。
【００２４】また、前記可変熱抵抗制御装置は、前記コ
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部に
ガスの真空引きと注入ができる中空容器を介在させた可
変熱抵抗ブロックと、前記各オゾンチャンバの工程に応
じて前記中空容器内のガス圧力制御で熱抵抗を変化させ
る手段とを備えたことを特徴とする。
ールドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部に
ガスの真空引きと注入ができる中空容器を介在させた可
変熱抵抗ブロックと、前記各オゾンチャンバの工程に応
じて前記中空容器内のガス圧力制御で熱抵抗を変化させ
る手段とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の実施形態を示す
オゾンチャンバの温度制御装置であり、(a）に上面図
を,(b）に側面図を示す。
オゾンチャンバの温度制御装置であり、(a）に上面図
を,(b）に側面図を示す。
【００２６】１台のコールドヘッド５０は、円筒形に構
成され、冷凍機（図示省略）から配管を通した冷凍液の
循環で冷却される。円筒形の３本のオゾンチャンバ５１
〜５３は、断熱チャンバ５４によってコールドヘッド５
０を中心として放射状に３方に均等に配置される。
成され、冷凍機（図示省略）から配管を通した冷凍液の
循環で冷却される。円筒形の３本のオゾンチャンバ５１
〜５３は、断熱チャンバ５４によってコールドヘッド５
０を中心として放射状に３方に均等に配置される。
【００２７】各オゾンチャンバ５１〜５３の底部には冷
却用金属ブロック（５５と５６のみを示す）が設けられ
る。
却用金属ブロック（５５と５６のみを示す）が設けられ
る。
【００２８】熱伝導性をもつ可変熱抵抗ブロック５８
は、中心部から放射状に均等に３方に伸びかつ厚さを異
なるものにした連結部を有し、中心部はコールドヘッド
５０と同心位置にされ、コールドヘッド５０およびオゾ
ンチャンバ５１〜５３の下部に配置される。
は、中心部から放射状に均等に３方に伸びかつ厚さを異
なるものにした連結部を有し、中心部はコールドヘッド
５０と同心位置にされ、コールドヘッド５０およびオゾ
ンチャンバ５１〜５３の下部に配置される。
【００２９】この可変熱抵抗ブロック５８は、コールド
ヘッド５０およびオゾンチャンバ５１〜５３に対して上
下動可能にした支持軸で支持され、またモータ５９によ
って支持軸を中心にして回動可能にされる。
ヘッド５０およびオゾンチャンバ５１〜５３に対して上
下動可能にした支持軸で支持され、またモータ５９によ
って支持軸を中心にして回動可能にされる。
【００３０】以上の構成において、液体オゾンの生成お
よび供給に際しては、可変熱抵抗ブロック５８は、中心
部がコールドヘッド５０に接触し、周辺の連結部がオゾ
ンチャンバ５１〜５３の底部の冷却用金属ブロック５５
〜５７に接触させておく。このとき、厚い連結部はコー
ルドヘッド５０からオゾンチャンバまでの熱抵抗が小さ
く、逆に薄い連結部はコールドヘッドからオゾンチャン
バまでの熱抵抗が大きくなる。
よび供給に際しては、可変熱抵抗ブロック５８は、中心
部がコールドヘッド５０に接触し、周辺の連結部がオゾ
ンチャンバ５１〜５３の底部の冷却用金属ブロック５５
〜５７に接触させておく。このとき、厚い連結部はコー
ルドヘッド５０からオゾンチャンバまでの熱抵抗が小さ
く、逆に薄い連結部はコールドヘッドからオゾンチャン
バまでの熱抵抗が大きくなる。
【００３１】これにより、液体オゾンを蓄積する工程に
あるオゾンチャンバに対しては、可変熱抵抗ブロック５
８の厚みのある連結部で接触させることで、その温度を
蓄積に必要な最も低い値にしておく。また、濃縮オゾン
ガスを供給するオゾンチャンバに対しては、可変熱抵抗
ブロック５８の厚みが中位の連結部で接触させること
で、その温度を濃縮オゾンガス供給に必要な中間温度に
しておく。また、オゾンガスを廃棄する工程にあるオゾ
ンチャンバに対しては、可変熱抵抗ブロック５８の厚み
が最も薄い連結部で接触させることで、その温度をオゾ
ンガス廃棄に必要な最高温度にしておく。
あるオゾンチャンバに対しては、可変熱抵抗ブロック５
８の厚みのある連結部で接触させることで、その温度を
蓄積に必要な最も低い値にしておく。また、濃縮オゾン
ガスを供給するオゾンチャンバに対しては、可変熱抵抗
ブロック５８の厚みが中位の連結部で接触させること
で、その温度を濃縮オゾンガス供給に必要な中間温度に
しておく。また、オゾンガスを廃棄する工程にあるオゾ
ンチャンバに対しては、可変熱抵抗ブロック５８の厚み
が最も薄い連結部で接触させることで、その温度をオゾ
ンガス廃棄に必要な最高温度にしておく。
【００３２】これら温度制御状態において、各オゾンチ
ャンバが図１０で示すように、それぞれ供給、廃棄、蓄
積の工程を終えたとき、可変熱抵抗ブロック５８を下方
に習動させてオゾンチャンバ等から切り離し、モータ５
９を回動させることで工程に合わせた熱抵抗になるオゾ
ンチャンバ位置に合わせ、再び各オゾンチャンバおよび
コールドヘッドに接触させることで、次の工程での温度
制御を行う。
ャンバが図１０で示すように、それぞれ供給、廃棄、蓄
積の工程を終えたとき、可変熱抵抗ブロック５８を下方
に習動させてオゾンチャンバ等から切り離し、モータ５
９を回動させることで工程に合わせた熱抵抗になるオゾ
ンチャンバ位置に合わせ、再び各オゾンチャンバおよび
コールドヘッドに接触させることで、次の工程での温度
制御を行う。
【００３３】なお、可変熱抵抗ブロック５８は、連結部
の厚さを異なるものにすることで、熱抵抗を可変とする
場合を示すが、これは連結部を熱抵抗の異なる材質とす
ることでも良い。
の厚さを異なるものにすることで、熱抵抗を可変とする
場合を示すが、これは連結部を熱抵抗の異なる材質とす
ることでも良い。
【００３４】図３〜図５は、可変熱抵抗ブロックの他の
実施形態を示すものである。図３は、連結部を複数枚重
ねた金属板５８Ａで構成し、この金属板の一部をシャフ
ト５８Ｂで上下動させることでオゾンチャンバへの熱伝
導率を異なるものとする。この場合には、図２のモータ
による回動装置を省略できる。
実施形態を示すものである。図３は、連結部を複数枚重
ねた金属板５８Ａで構成し、この金属板の一部をシャフ
ト５８Ｂで上下動させることでオゾンチャンバへの熱伝
導率を異なるものとする。この場合には、図２のモータ
による回動装置を省略できる。
【００３５】図４は、コールドヘッド５０に接触する金
属板６０を各オゾンチャンバ５１〜５３位置まで延ば
し、この金属板６０と冷却用金属ブロック５５〜５７と
の間にそれぞれペルチェ素子６１〜６３を介在させたも
のである。各ペルチェ素子はそれらに供給する電流を制
御することで、両端の温度差を制御、すなわち熱抵抗を
制御する。この場合には、図２や図３の場合の可動装置
を省略できる。
属板６０を各オゾンチャンバ５１〜５３位置まで延ば
し、この金属板６０と冷却用金属ブロック５５〜５７と
の間にそれぞれペルチェ素子６１〜６３を介在させたも
のである。各ペルチェ素子はそれらに供給する電流を制
御することで、両端の温度差を制御、すなわち熱抵抗を
制御する。この場合には、図２や図３の場合の可動装置
を省略できる。
【００３６】図５は、図４のペルチェ素子に代えて、ガ
ス圧により熱伝導を制御するものである。ガス伝熱部６
４〜６６には、ステンレス製の中空容器で構成され、そ
の厚さを薄くすることで容器板を伝った熱伝導が十分に
小さくなるようにしておく。そして、この内部に供給す
るガス圧を制御することで熱抵抗を可変にする。気体の
熱伝導は、真空状態では熱伝導率が小さく、圧力を上げ
ることで増大することから、ガス伝熱部に対するガスの
真空引きとガス注入によりガス圧を制御することができ
る。
ス圧により熱伝導を制御するものである。ガス伝熱部６
４〜６６には、ステンレス製の中空容器で構成され、そ
の厚さを薄くすることで容器板を伝った熱伝導が十分に
小さくなるようにしておく。そして、この内部に供給す
るガス圧を制御することで熱抵抗を可変にする。気体の
熱伝導は、真空状態では熱伝導率が小さく、圧力を上げ
ることで増大することから、ガス伝熱部に対するガスの
真空引きとガス注入によりガス圧を制御することができ
る。
【００３７】なお、実施形態では、３本のオゾンチャン
バを設ける場合を示すが、２本または４本以上のものを
設ける場合も同様の構成とすることができる。
バを設ける場合を示すが、２本または４本以上のものを
設ける場合も同様の構成とすることができる。
【００３８】
【発明の効果】以上のとおり、本発明によれば、冷却用
コールドヘッドを１台構成とし、オゾンチャンバと熱結
合するための冷却用金属ブロックは個別構成とし、コー
ルドヘッドと冷却用金属ブロックとの間に可変熱抵抗制
御装置を介在させたため、オゾンチャンバでのオゾンの
供給と廃棄と蓄積の各工程に応じて各オゾンチャンバの
温度を個別に制御することができ、しかもコールドヘッ
ドは１台構成で済み、従来の構成に比べて装置の小型化
およびコストダウンを図ることができ、オゾンチャンバ
の個別の温度制御が容易になる。
コールドヘッドを１台構成とし、オゾンチャンバと熱結
合するための冷却用金属ブロックは個別構成とし、コー
ルドヘッドと冷却用金属ブロックとの間に可変熱抵抗制
御装置を介在させたため、オゾンチャンバでのオゾンの
供給と廃棄と蓄積の各工程に応じて各オゾンチャンバの
温度を個別に制御することができ、しかもコールドヘッ
ドは１台構成で済み、従来の構成に比べて装置の小型化
およびコストダウンを図ることができ、オゾンチャンバ
の個別の温度制御が容易になる。
【図１】本発明の基本構成図。
【図２】本発明の実施形態を示す装置構成図。
【図３】本発明の他の実施形態を示す装置構成図。
【図４】本発明の他の実施形態を示す装置構成図。
【図５】本発明の他の実施形態を示す装置構成図。
【図６】オゾン製造装置の構成図。
【図７】図６の液体オゾン生成装置の詳細構成図。
【図８】従来のマルチベッセル構造。
【図９】従来のマルチべっせる構造。
【図１０】オゾン生成装置における温度制御タイムチャ
ート。
ート。
４０、５０…コールドヘッド
４１〜４３、５５〜５７…冷却用金属ブロック
４４〜４６…可変熱抵抗制御装置
５１〜５３…オゾンチャンバ
５４…断熱チャンバ
５８…可変熱抵抗ブロック
５９…モータ
６１〜６３…ペルチェ素子
６４〜６６…ガス伝熱部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 森川 良樹
東京都品川区大崎２丁目１番17号 株式会
社明電舎内
Ｆターム(参考） 4G042 CA01 CB05 CB06 CC12 CC13
CE04
Claims (5)
- 【請求項１】 少なくとも３本のオゾンチャンバを有
し、ヒータをもつ冷却用金属ブロックと冷凍機で冷却さ
れるコールドヘッドからの熱伝導により各オゾンチャン
バを温度制御し、各オゾンチャンバによる液体オゾン生
成と濃縮オゾンガス供給およびオゾンガス排気の工程別
の温度を個別に制御するマルチベッセル構造のオゾン生
成装置であって、 前記コールドヘッドは１台構成とし、 前記コールドヘッドと前記オゾンチャンバとの間に設け
られ、該コールドヘッドから該オゾンチャンバまでの熱
抵抗を個別に制御できる可変熱抵抗制御装置を設けたこ
とを特徴とするオゾン生成装置。 - 【請求項２】 前記可変熱抵抗制御装置は、前記コール
ドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部を熱伝
導部材でその厚みが異なる構造または熱抵抗が異なる構
造とした可変熱抵抗ブロックと、前記各オゾンチャンバ
の工程に応じて前記可変熱抵抗ブロックの各連結部を切
換えて各オゾンチャンバに接触させる手段とを備えたこ
とを特徴とする請求項１に記載のオゾン生成装置。 - 【請求項３】 前記可変熱抵抗制御装置は、前記コール
ドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部を複数
枚の金属板で構成した可変熱抵抗ブロックと、前記各オ
ゾンチャンバの工程に応じて前記可変熱抵抗ブロックの
各連結部の金属板の枚数を変えて各オゾンチャンバに接
触させる手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記
載のオゾン生成装置。 - 【請求項４】 前記可変熱抵抗制御装置は、前記コール
ドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部にペル
チェ素子を介在させた可変熱抵抗ブロックと、前記各オ
ゾンチャンバの工程に応じて前記各ペルチェ素子に供給
する電流制御で熱抵抗を変化させる手段とを備えたこと
を特徴とする請求項１に記載のオゾン生成装置。 - 【請求項５】 前記可変熱抵抗制御装置は、前記コール
ドヘッドから前記各オゾンチャンバまでの連結部にガス
の真空引きと注入ができる中空容器を介在させた可変熱
抵抗ブロックと、前記各オゾンチャンバの工程に応じて
前記中空容器内のガス圧力制御で熱抵抗を変化させる手
段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載のオゾン
生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202922A JP3948913B2 (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | オゾン生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001202922A JP3948913B2 (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | オゾン生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003020209A true JP2003020209A (ja) | 2003-01-24 |
| JP3948913B2 JP3948913B2 (ja) | 2007-07-25 |
Family
ID=19039636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001202922A Expired - Lifetime JP3948913B2 (ja) | 2001-07-04 | 2001-07-04 | オゾン生成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3948913B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006298701A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Meidensha Corp | 可変熱抵抗ブロック、加熱冷却装置及びオゾン供給装置 |
| JP2007145661A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Meidensha Corp | オゾン生成装置 |
| US7571616B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-08-11 | Fujitsu Limited | Cooling apparatus for articles operated at low temperature |
| US8187389B2 (en) | 2007-05-23 | 2012-05-29 | Meidensha Corporation | Method of removing resist and apparatus therefor |
| US8574369B2 (en) | 2007-12-04 | 2013-11-05 | Meidensha Corporation | Method of removing resist and apparatus therefor |
| US10978293B2 (en) | 2018-03-28 | 2021-04-13 | Meidensha Corporation | Oxide film formation method |
| US11220750B2 (en) | 2018-06-28 | 2022-01-11 | Meidensha Corporation | Shower head and processing device |
| US11306396B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-04-19 | Meidensha Corporation | Oxide film forming device |
| US11560622B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-01-24 | Meidensha Corporation | Degradable resin molding and production method for degradable resin molding |
| US11680319B2 (en) | 2019-08-30 | 2023-06-20 | Meidensha Corporation | Atomic layer deposition device and atomic layer deposition method |
| DE112021006287T5 (de) | 2020-12-01 | 2023-11-02 | Meiden Nanoprocess Innovations, Inc. | Atomschicht-abscheidungsvorrichtung und atomschicht-abscheidungsverfahren |
-
2001
- 2001-07-04 JP JP2001202922A patent/JP3948913B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7571616B2 (en) | 2003-03-28 | 2009-08-11 | Fujitsu Limited | Cooling apparatus for articles operated at low temperature |
| JP2006298701A (ja) * | 2005-04-21 | 2006-11-02 | Meidensha Corp | 可変熱抵抗ブロック、加熱冷却装置及びオゾン供給装置 |
| JP2007145661A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Meidensha Corp | オゾン生成装置 |
| US8187389B2 (en) | 2007-05-23 | 2012-05-29 | Meidensha Corporation | Method of removing resist and apparatus therefor |
| US8574369B2 (en) | 2007-12-04 | 2013-11-05 | Meidensha Corporation | Method of removing resist and apparatus therefor |
| US10978293B2 (en) | 2018-03-28 | 2021-04-13 | Meidensha Corporation | Oxide film formation method |
| DE112018007372B4 (de) | 2018-03-28 | 2022-07-14 | Meidensha Corporation | Oxidfilmbildungsverfahren |
| US11220750B2 (en) | 2018-06-28 | 2022-01-11 | Meidensha Corporation | Shower head and processing device |
| US11306396B2 (en) | 2018-11-30 | 2022-04-19 | Meidensha Corporation | Oxide film forming device |
| US11560622B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-01-24 | Meidensha Corporation | Degradable resin molding and production method for degradable resin molding |
| US11680319B2 (en) | 2019-08-30 | 2023-06-20 | Meidensha Corporation | Atomic layer deposition device and atomic layer deposition method |
| DE112021006287T5 (de) | 2020-12-01 | 2023-11-02 | Meiden Nanoprocess Innovations, Inc. | Atomschicht-abscheidungsvorrichtung und atomschicht-abscheidungsverfahren |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3948913B2 (ja) | 2007-07-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2003020209A (ja) | オゾン生成装置 | |
| KR910003056B1 (ko) | 2중 동결 격실 정수 시스템 및 방법 | |
| JP2004303732A (ja) | 超伝導ケーブルを冷却する方法 | |
| JP2014500136A5 (ja) | ||
| JP4285885B2 (ja) | オゾン生成装置 | |
| JP3996358B2 (ja) | オゾン製造装置 | |
| JP2006298701A (ja) | 可変熱抵抗ブロック、加熱冷却装置及びオゾン供給装置 | |
| JP4899451B2 (ja) | オゾン生成装置 | |
| KR20030062948A (ko) | 반도체 소자 공정장비의 공정챔버에 사용되는 배기장치 | |
| JP3919989B2 (ja) | 液体オゾン製造装置 | |
| JP2001133141A (ja) | 液体オゾン製造装置 | |
| JP5470948B2 (ja) | オゾン供給装置 | |
| JP2001139309A (ja) | 液体オゾン生成装置 | |
| JP5195527B2 (ja) | 流量制御装置及びプロセス装置 | |
| JP2001139310A (ja) | 高濃度オゾンガス発生装置およびそのオゾンガス発生量制御方法 | |
| JP2009136822A (ja) | オゾン水生成方法とその装置 | |
| JP4036623B2 (ja) | オゾン生成装置 | |
| JP5453844B2 (ja) | 高濃度オゾン供給方法及び液体オゾン蓄積用ベッセル | |
| JP2008140880A (ja) | 薄膜の形成方法、成膜装置及び記憶媒体 | |
| JP2001302214A (ja) | オゾン生成装置 | |
| JP3964082B2 (ja) | オゾン生成装置 | |
| JP5245964B2 (ja) | 液体オゾン廃棄方法及び液体オゾン製造装置 | |
| JP4036622B2 (ja) | オゾン生成装置 | |
| JP5453845B2 (ja) | 液体オゾン蓄積用ベッセル | |
| JPH11199207A (ja) | オゾンビーム発生方法及び装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040611 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070213 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070410 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070417 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 3948913 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100427 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110427 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130427 Year of fee payment: 6 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140427 Year of fee payment: 7 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |