JP2003201554A

JP2003201554A - 施工済み配管系の内面を不動態化処理する方法

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Publication number: JP2003201554A
Application number: JP2002000982A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Koike; 国彦小池; Goichi Inoue; 吾一井上; Sadanori Nakamura; 貞紀中村
Original assignee: Iwatani International Corp
Current assignee: Iwatani International Corp
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2003-07-18

Abstract

(57)【要約】【課題】既設配管や増設配管でも容易に不動態化処理
できる処理方法を提供する。【解決手段】配管を済ませた半導体製造設備や医薬品
製造装置等の配管系(１)を新設または増設した際に、該
新設または増設した配管系(１)に、オゾンガス源(８)、
オゾンガス分解器(９)、真空ポンプ(10)及び計器類を具
備したオゾン処理ユニット(４)を持参接続し、配管系
(１)の内面にオゾンガスを作用させて、配管系(１)の内
面での接ガス面を不動態化処理する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造施設や
医薬品製造施設あるいは食品製造施設等で、半導体用ガ
ス等のガス供給配管や医薬品製造用純水あるいは高純度
精製水等の配管の内面を不動態化処理する方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】周知のように半導体用ガスは毒性や腐食
性を持つものが多く、また、高純度あるいは希釈して使
用する場合でもガス濃度を厳密に管理して使用される。
このため、従来では、半導体製造施設での半導体ガス供
給配管やＣＶＤ装置等の半導体製造チャンバーの接ガス
面を不動態化処理して、不純物の混入を防止するように
している。

【０００３】このような、半導体製造施設での半導体ガ
ス供給配管やＣＶＤ装置等の半導体製造チャンバーの接
ガス面を不動態化処理するものとして、本出願人らは、
先に高純度ガス供給源と高純度ガス使用装置とを接続す
る配管路を接続配管したのち、配管内部に高濃度オゾガ
スを封入して配管内面での接ガス面を不動態化処理する
ものを提案した(特許第２９８７７５４号)。

【０００４】この先に提案した前記発明は、高純度ガス
を供給するにあたり、配管作業が完了した配管路ならび
にＣＶＤ装置等の半導体製造チャンバーでの接ガス面部
分を不動態化処理していることから、ＣＶＤ装置等の半
導体製造チャンバー内に送給されたプロセスガスやクリ
ーニングガス等の半導体用ガスからの腐食を防ぐととも
に、半導体用ガスの濃度を高精度に維持できるという利
点がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記先に提
案したものでは、オンサイトにオゾン生成装置等のオゾ
ン源を所有していない場合には、接続配管後の配管系内
面の不動態化処理を行えないことになる。また、この種
の配管は、クリーンルーム内に配設される機器類を含ん
でいることから、外部で不動態化処理したものを搬入す
ることも困難であるという特殊性も有している。

【０００６】また、医薬品や医療品の製造施設でも、原
料である純水や精製水あるいは、その他の流体中に金属
イオン成分が混入すると成分に影響を及ぼすという問題
が考えられる。

【０００７】本発明は、このような点に着目し、既設配
管や増設配管でも容易に不動態化処理できる処理方法を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、施工を済ませた配管系
に、オゾンガス源、オゾンガス分解器、真空ポンプ及び
計器類を具備したオゾン処理ユニットを持参接続し、配
管系の内面にオゾンガスを作用させて、半導体製造装置
などへのガス供給系での内面を不動態化処理することを
特徴としている。なお、本発明に言う配管系とは、施工
した配管路及びそれに連通接続している機器類を含む概
念である。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、配管系の
内面を不動態化処理するにあたり、当初は酸素ガス中の
オゾン濃度が１０vol ％以下のオゾンガスを使用して所
定時間作用させ、その後オゾンガス濃度を段階的に増加
させたオゾンガスをそれぞれ所定時間作用させるように
したことを特徴としている。

【００１０】

【発明の作用】請求項１に記載した発明では、施工を済
ませた配管系に、オゾン処理ユニットを持参接続し、配
管系の内面にオゾンガスを作用させて、敷設済みの配管
及びそれに接続する機器類の内面を不動態化処理するよ
うに構成していることから、既設配管や増設配管でも容
易に不動態化処理することができる。

【００１１】請求項２に記載した発明では、配管後の半
導体製造設備でのガス供給系や医薬品製造設備での純水
供給系の内面に位置する接ガス面を不動態化処理するに
あたり、当初は酸素ガス中のオゾン濃度が１０vol ％以
下のオゾンガスを使用して所定時間作用させ、その後オ
ゾンガス濃度を段階的に増加させたオゾンガスをそれぞ
れ所定時間作用させるようにしている。これは、既設配
管あるいは増設配管の場合、配管内部の状態や配管素材
を完全に把握できない場合があることから、当初濃度の
薄いオゾンガスを供給作用させることで、配管内部の状
態を調査したのち、段階的にオゾン濃度を増加させて供
給し、安全に不動態化を促進させることになる。

【００１２】

【発明の実施の形態】図は本発明方法を実施する装置の
概略構成図を示す。図中符号(１)は半導体製造工場等に
敷設された配管系であり、この配管系(１)はＣＶＤ等の
半導体製造装置(２)とこの半導体製造装置(２)に接続さ
れている配管路(３)とで構成されている。

【００１３】図中符号(４)はオゾン処理ユニットであ
り、このオゾン処理ユニット(４)は空気分離装置(５)、
オゾン発生器(６)、オゾンガス濃縮装置(７)を順次配管
接続したオゾンガス源(８)、及びオゾン分解器(９)と真
空ポンプ(10)とを順次配管したオゾンガス排出系路(1
1)、及び流量計や流量制御弁等の必要な計器類で構成し
てある。また、オゾン発生器(６)の入口側とオゾンガス
濃縮装置(７)の出口側とを連通接続するバイパス路(12)
が配管してある。

【００１４】図中符号(13)は半導体製造装置(２)から導
出した排ガス処理装置、(14)は排ガス処理装置(13)に連
通接続されている真空ポンプである。

【００１５】本発明は、半導体製造工場等で、クリーン
ルーム内に半導体製造装置(２)を新設あるいは増設した
際、その増設した半導体処理機器(２)の内面及び半導体
処理機器(２)に連通接続されているプロセスガスやクリ
ーニングガスの供給配管の内面を不動態化処理するため
に、オゾン処理ユニット(４)を半導体工場に持参し、オ
ゾン処理ユニット(４)のガス導出部分を配管路(３)に、
オゾンガス排出系路(11)を半導体製造装置(２)の出口側
部分にそれぞれ連通接続する。

【００１６】そして、空気分離装置(５)で分離生成した
酸素ガスをオゾン発生器(６)に供給してオゾンガスを発
生させ、発生したオゾンガスは、オゾンガス濃縮装置
(７)で高濃度に濃縮される。次いで、処理作業当初に
は、オゾン発生器(６)で発生させた低濃度オゾンガスを
そのまま配管系(１)に導入、あるいはオゾンガス濃縮装
置(７)から導出された濃縮オゾンガスにバイパス路(12)
から空気分離により生成された酸素ガスを混合させて、
酸素ガス中のオゾンガス濃度を５〜１０vol ％程度にし
て配管系(１)に供給する。半導体製造装置(２)を出た処
理済ガスはオゾンガス排出系路(11)に送給される。この
とき配管系(１)に供給されるオゾンガスは酸素ガス中の
オゾンガス濃度が５〜１０vol ％程度であることから、
配管系(１)を流れる間に自然分解及び、配管系(１)の内
面を酸化することになり、オゾンガス排出系路(11)に戻
ってきた際には、オゾンガス濃度は十分減少している。

【００１７】処理開始当初には酸素ガス中のオゾンガス
濃度が５〜１０vol ％程度、すなわちオゾン発生器で生
成される程度の濃度のオゾンガスを所定時間流通させる
のであるが、これは、施工済み配管系の内面がどのよう
に状態になっているか不明であり、オゾンガスを流すと
異物や異常個所の存在でその部分が酸化発熱して近接す
る他のガス配管等に影響を及ぼすことがあることから、
濃度の薄いオゾンガスを流すことでその酸化速度を減速
させ、配管系の外面温度を検出することで異常発熱個所
の有無を監視し、配管系内で急激な酸化発熱が発生した
り、急激な連鎖分解反応が起こって爆発したりすること
を防止するためである。

【００１８】そして、オゾン発生器(６)で発生したオゾ
ンガスと同程度のオゾンガスを所定時間流し、配管系で
の異常発熱がないことを確認した後、オゾン濃縮装置
(７)から供給されるオゾンガスと、空気分離により生成
された酸素ガスとの混合割合を変化させて、段階的に酸
素ガス中のオゾンガス濃度を高くして供給する。そし
て、各濃度段階ではオゾンガスを配管系(１)に所定時間
封入して、配管系(１)の内面での接ガス面の不動態化処
理を行う。

【００１９】この場合、段階的に変化させる酸素ガス中
のオゾンガス濃度としては、例えば２０vol ％、４０vo
l ％、８０vol ％のものを使用し、封入後排出した排出
ガス中のオゾンガス濃度が所定の低下率以内であれば、
その濃度での処理を完了したものとして次の濃度での処
理に移る。ここで、オゾンガス濃度が所定の低下率以内
としたのは、封入中にオゾンガスが自然分解することに
よるもので、その自然分解量以上に分解している場合に
は不動態化膜の生成が不充分とし、所定の低下率以内の
場合には、自然分解だけが行われ、不動態酸化膜形成に
消費される分がないと判断するためである。

【００２０】なお、本発明において、処理用のオゾンガ
スは配管系(１)の配管路(３)におけるプロセスガス等の
ガス源との接続個所から供給され、また処理済ガスは配
管系(１)の半導体製造装置(２)やその排出ガス系に設け
られている圧力計等の計測機器設置部から排出するよう
にしているので、新設または増設した配管系をそのまま
利用することができる。。

【００２１】上述の実施態様では、空気分離装置(５)、
オゾン発生器(６)、オゾンガス濃縮装置(７)でオゾンガ
ス源(８)を構成しているが、酸素ガス容器、オゾン発生
器(６)、オゾンガス濃縮装置(７)でオゾンガス源(８)を
構成しても良く、また、オゾンガス貯蔵容器でオゾンガ
ス源(８)を構成しても良い。なお、オゾンガス貯蔵容器
でオゾンガス源(８)を構成する場合には、希釈用ガスと
しての酸素ガス容器を必要とする。

【００２２】上記の実施形態では、半導体製造設備での
配管系内面を不動態化処理する場合について説明した
が、不動態化処理する配管系としては、医薬品や食品の
製造設備での配管系に適用することもできる。

【００２３】

【発明の効果】以上述べたように本発明では、施工を済
ませた配管系に、オゾン処理ユニットを持参接続し、配
管系の内面にオゾンガスを作用させて、敷設済みの配管
及びそれに接続する機器類の内面を不動態化処理するよ
うに構成していることから、既設配管や増設配管でもそ
の配管系内面を容易にかつ確実に不動態化処理すること
ができる。

【００２４】さらに請求項２に記載した本発明では、施
工を済ませた配管系での内面を不動態化処理するにあた
り、当初は酸素ガス中のオゾン濃度が１０vol ％以下の
オゾンガスを使用して所定時間作用させ、その後オゾン
ガス濃度を段階的に増加させたオゾンガスをそれぞれ所
定時間作用させるようにしていることから、配管内部の
状態や配管素材を完全に把握することができない既設配
管あるいは増設配管でも、配管系内部の状態を調査した
のち、段階的にオゾン濃度を増加させたオゾンガスを供
給することで、安全に配管系内面の不動態化を促進させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施する装置の概略構成図であ
る。

【符号の説明】

１…配管系、４…オゾン処理ユニット、６…オゾン発生
器、７…オゾンガス濃縮装置、８…オゾンガス源、９…
オゾンガス分解器、10…真空ポンプ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者中村貞紀滋賀県守山市勝部４丁目５番１号岩谷産業株式会社滋賀技術センター内Ｆターム(参考） 3H024 EA01 EC15 ED08 EE01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】施工を済ませた配管系(１)に、オゾンガ
ス源(８)、オゾンガス分解器(９)、真空ポンプ(10)及び
計器類を具備したオゾン処理ユニット(４)を持参接続
し、配管系(１)の内面にオゾンガスを作用させて、配管
系(１)の内面を不動態化処理する施工済み配管系の内面
を不動態化処理する方法。
【請求項２】当初酸素ガス中のオゾン濃度が１０vol
％以下のオゾンガスを所定時間作用させた後、該オゾン
ガス濃度を段階的に増加させたオゾンガスをそれぞれ所
定時間作用させるようにした請求項１に記載した施工済
み配管系の内面を不動態化処理する方法。
【請求項３】オゾンガス源(８)がオゾン発生器(６)と
オゾンガス濃縮装置(７)とで構成されている請求項１又
は請求項２に記載した施工済み配管系の内面を不動態化
処理する方法。
【請求項４】オゾンガス源(８)がオゾンガスを貯蔵し
たガス貯蔵容器である請求項１又は請求項２に記載した
施工済み配管系の内面を不動態化処理する方法。