JP2022120536A - 不純物取得システム、水質検査システムおよび液体製造供給システム - Google Patents

不純物取得システム、水質検査システムおよび液体製造供給システム Download PDF

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Abstract

【課題】液体の水質の効率的な検査を行う。【解決手段】検査対象液中の不純物を吸着するイオン交換体ユニット２００と、検査対象液のイオン交換体ユニット２００への通液と、イオン交換体ユニット２００に吸着された不純物を溶離させる溶離液のイオン交換体ユニット２００への通液とを切り替える制御装置７００とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、不純物取得システム、水質検査システムおよび液体製造供給システムに関する。
一般的に、超純水製造設備からユースポイント（例えば、半導体洗浄装置内の使用箇所）へ供給される超純水の水質の検査方法の１つとして、イオン交換体を用いた濃縮法による分析を用いるものが挙げられる。このような濃縮法による分析として、所定の期間、イオン交換体に超純水を通水させて、そのイオン交換体を取り外して回収し、回収したイオン交換体から不純物を溶離させてその濃度を測定することで、超純水の水質を検査する方法が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００１－１５３８５４号公報
上述したような技術においては、超純水の水質検査を行うにはイオン交換体を取り外さなければならなく、その手間がかかってしまい、効率的な検査を行うことができないという問題点がある。
本発明の目的は、液体の水質の効率的な検査を行うことができる不純物取得システム、水質検査システムおよび液体製造供給システムを提供することにある。
本発明の不純物取得システムは、
検査対象液中の不純物を取得する不純物取得システムであって、
前記検査対象液中の不純物を吸着する吸着体と、
前記検査対象液の前記吸着体への通液と、前記吸着体に吸着された不純物を溶離させる溶離液の前記吸着体への通液とを切り替える第１の制御装置と、
を有する。
また、本発明の不純物取得システムは、
検査対象液中の不純物を取得する不純物取得システムであって、
互いに並列に配置され、前記検査対象液中の不純物を吸着する複数の吸着体と、
前記検査対象液の前記複数の吸着体への通液を切り替える制御装置と、
を有する。
また、本発明の水質検査システムは、
検査対象液中の不純物を吸着する吸着体と、
前記検査対象液の前記吸着体への通液と、前記吸着体に吸着された不純物を溶離させる溶離液の前記吸着体への通液とを切り替える第１の制御装置と、
を有する不純物取得システムと、
前記吸着体に通液された溶離液中の不純物濃度を分析し、該不純物濃度に基づいて、前記検査対象液中の不純物濃度を算出する情報処理装置と、を備える。
また、本発明の液体製造供給システムは、
検査対象液中の不純物を吸着する吸着体と、
前記検査対象液の前記吸着体への通液と、前記吸着体に吸着された不純物を溶離させる溶離液の前記吸着体への通液とを切り替える第１の制御装置と、
を有する不純物取得システムと、
前記吸着体に通液された溶離液中の不純物濃度を分析し、該不純物濃度に基づいて、前記検査対象液中の不純物濃度を算出する情報処理装置と、
を備える水質検査システムと、
前記検査対象液の製造と供給との少なくとも一方を行う液体製造供給設備から前記検査対象液を使用するユースポイントへの前記検査対象液の供給を制御する弁部と、
前記情報処理装置が算出した前記不純物濃度に基づいて、前記弁部を制御する第２の制御装置と、を備える。
本発明においては、液体の水質の効率的な検査を行うことができる。
本発明の不純物取得システムの第１の実施の形態を示す図である。 図１に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図２に示したフローチャートにおけるステップＳ１の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図２に示したフローチャートにおけるステップＳ２の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図２に示したフローチャートにおけるステップＳ３の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の不純物取得システムの第２の実施の形態を示す図である。 図６に示した制御装置７０１が行う系統間のタイミング制御の一例を説明するためのタイムチャートである。 本発明の不純物取得システムの第３の実施の形態を示す図である。 図８に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図９に示したフローチャートにおけるステップＳ４の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図９に示したフローチャートにおけるステップＳ５の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図９に示したフローチャートにおけるステップＳ６の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の不純物取得システムの第４の実施の形態を示す図である。 図１３に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ７の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ８の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ９の第１の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ１０の再生工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ１１の第２の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の不純物取得システムの第５の実施の形態を示す図である。 図２０に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。 図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１２の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１３の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１４の第１の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１５の再生工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１６の第２の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の不純物取得システムの第６の実施の形態を示す図である。 本発明の不純物取得システムの第７の実施の形態を示す図である。 本発明の不純物取得システムを適用した液体製造供給システムの一例を示す図である。 図２９に示したＩＣＰ－ＭＳへ供給される溶離液を回収する回収容器の配置の一形態を示す図である。 図２９に示したシステムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。 本発明の不純物取得システムを適用した液体製造供給システムの他の例を示す図である。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の不純物取得システムの第１の実施の形態を示す図である。本形態における不純物取得システムは図１に示すように、吸着体であるイオン交換体ユニット（イオン交換体）２００と、開閉弁３１０，３２０，３３０と、溶離液４００と、ポンプ４１０と、回収容器５００と、流量計６００と、制御装置７００とを有する。
イオン交換体ユニット２００は、超純水製造設備からの検査対象水から不純物を吸着するユニットである。ここで、超純水製造設備は、例えば、ユースポイントである半導体洗浄装置へ供給する超純水を製造し、半導体洗浄装置へ供給する。以下の説明において、この超純水が検査の対象の液体（検査対象水）となり、検査対象水は超純水製造設備から供給される超純水を示す。イオン交換体ユニット２００は、イオン除去またはイオン吸着機能（例えば、イオン吸着膜またはモノリス状有機多孔質、イオン交換樹脂）を有する。イオン交換体ユニット２００が除去または吸着する対象物は不純物である。この不純物には、イオン（イオン性金属不純物）や微粒子形態のものが含まれる。本形態において、イオン交換体ユニット２００の官能基は、カチオン、アニオン交換基またはキレート化合物である。
開閉弁３１０は、超純水製造設備から半導体洗浄装置へ供給される検査対象水のイオン交換体ユニット２００への通液を制御する。具体的には、開閉弁３１０は、超純水製造設備から半導体洗浄装置へ供給される検査対象水を、制御装置７００からの制御信号に従って、排水に流す流路と、開閉弁３２０を介したイオン交換体ユニット２００への流路である第１の配管とのいずれか一方へ通液する。ここで、超純水製造設備から開閉弁３１０までの流路も第１の配管に含まれるものであっても良い。開閉弁３２０は、開閉弁３１０を介した検査対象水と、イオン交換体ユニット２００に吸着された不純物を溶離するための液体である溶離液とのいずれかのイオン交換体ユニット２００への通液を切り替えて制御する第１の弁部である。具体的には、開閉弁３２０は、制御装置７００からの制御信号に従って、開閉弁３１０からの検査対象水と、ポンプ４１０が汲み上げて第２の配管を流れてきた溶離液４００とのいずれか一方を、イオン交換体ユニット２００へ通液する。ここで、第２の配管は、所定の容器等に貯留されている溶離液４００をポンプ４１０が汲み上げて開閉弁３２０へ流すための流路である。開閉弁３３０は、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された水の取得を制御する第２の弁部である。具体的には、開閉弁３３０は、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された検査対象水および溶離液を、制御装置７００からの制御信号に従って、検査対象水を流量計６００を介して排水に流す流路である第３の配管へ、溶離液を回収容器５００への流路である第４の配管へ通液する。
溶離液４００は、イオン交換体ユニット２００に濃縮された不純物を溶離する酸性またはアルカリ性の水溶液である。溶離液４００として、例えば、硝酸や、塩酸、硫酸等の酸性の水溶液またはトリメチルヒドロキシアンモニウム、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）等の有機性アルカリのアルカリ性の水溶液が挙げられる。溶離液４００は、金属不純物濃度が１００ｐｐｔ未満である。溶離液４００の希釈度は特に限定しない。溶離液４００は、測定対象の検査対象水を用いて希釈されたものでも良い。溶離液４００は、ボトル等の容器に入れられている。ポンプ４１０は、溶離液４００を容器から汲み上げて開閉弁３２０へ送る。溶離液４００からの送液には、ポンプ４１０の代わりにガス圧送を用いるものであっても良い。
回収容器５００は、溶離回収工程においてイオン交換体ユニット２００から溶離された不純物が含まれる溶離液が開閉弁３３０を介して流入する容器である。回収容器５００としては、例えば、回収ボトルが挙げられるが、溶離液を回収できるものであれば特に限定しない。流量計６００は、開閉弁３３０から排水のための流路に流れる検査対象水の流量を測定する流量取得部である。流量計６００が測定した値は、制御装置７００へ通知される。この通知には、所定の信号が用いられ、この信号を流量計６００が送信し、制御装置７００が受信するものであっても良い。なお、流量計６００は、開閉弁３３０から回収容器５００へ通液される水（溶離液）の流量も測定するものであっても良い。つまり、流量計６００は、イオン交換体ユニット２００と開閉弁３３０との間に設けられ、イオン交換体ユニット２００からの液体の流量を測定するものであっても良い。
制御装置７００は、所定の期間の経過に基づいて、開閉弁３１０，３２０，３３０それぞれの開閉を制御する第１の制御装置である。この所定の期間の経過は、あらかじめ設定された時間が経過したかどうかに基づいて判定されるものであっても良いし、流量計６００が測定する水（検査対象水、溶離液）の量があらかじめ設定された値（閾値）に達したかどうかに基づいて判定されるものであっても良い。
以下に、制御装置７００の具体的な動作について説明する。まず、濃縮工程を実施するために、制御装置７００は、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２０へ通液されるように制御する。また、制御装置７００は、開閉弁３２０を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する。また、制御装置７００は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された検査対象水が第３の配管へ排水されるように制御する。このような状態である濃縮工程にて、検査対象水の流入が開始され、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第１の閾値に達したかどうかを制御装置７００が判定する。制御装置７００は、流量計６００が測定した通水流量が第１の閾値に達したと判定すると、開閉弁３１０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ通液される検査対象水が排水されるように制御する。また、制御装置７００は、開閉弁３２０を、ポンプ４１０を用いて汲み上げられた溶離液４００がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する。また、制御装置７００は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された溶離液を第１の液体として取得する（回収容器５００へ通液される）ように、つまり第４の配管へ流れるように制御する。このような溶離回収工程にて、取得した（回収容器５００が回収した）液量があらかじめ設定された第２の閾値に達したかどうかを制御装置７００が判定する。制御装置７００は、取得した（回収容器５００が回収した）水量があらかじめ設定された第２の閾値に達したと判定すると、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２０へ通液されるように制御する。また、制御装置７００は、開閉弁３２０を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する。また、制御装置７００は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された検査対象水が第３の配管へ排水されるように制御する。このような状態である洗浄工程にて流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第３の閾値に達したかどうかを制御装置７００が判定する。制御装置７００は、流量計６００が測定した液水流量が第３の閾値に達したとき、流量計６００をリセットする。なお、洗浄工程で流れる検査対象水は、洗浄液として用いられる。以下の説明においても同じである。
以下に、図１に示した不純物取得システムにおける水質検査方法について説明する。図２は、図１に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、不純物取得システムは濃縮工程を実行する（ステップＳ１）。図３は、図２に示したフローチャートにおけるステップＳ１の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。制御装置７００は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された検査対象水を流量計６００への流路へ排水されるように制御する（ステップＳ１１１）。制御装置７００は、開閉弁３２０を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する（ステップＳ１１２）。制御装置７００は、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２０へ通液されるように制御する（ステップＳ１１３）。続いて、制御装置７００は、流量計６００をリセットする（ステップＳ１１４）。その後、検査対象水の流入が開始され、制御装置７００は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第１の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１１５）。制御装置７００は、流量計６００が測定した通水流量が第１の閾値に達したと判定すると、ステップＳ２の処理を行う。なお、ステップＳ１１１～Ｓ１１３の処理を行う順序は特に限定しない。また、ステップＳ１１１～Ｓ１１３の処理を互いに同時に行うようにしても良い。
続いて、不純物取得システムは溶離回収工程を実行する（ステップＳ２）。図４は、図２に示したフローチャートにおけるステップＳ２の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７００は、開閉弁３１０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ通液される検査対象水が排水されるように制御する（ステップＳ１２１）。制御装置７００は、開閉弁３２０を、ポンプ４１０を用いて汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する（ステップＳ１２２）。制御装置７００は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された溶離液が回収容器５００へ通液されるように、つまり第４の配管へ流れるように制御する（ステップＳ１２３）。その後、制御装置７００は、回収容器５００が回収した水量があらかじめ設定された第２の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１２４）。この判定は、例えば、回収した溶離液が回収容器５００に満水となったかどうかを判定するものや、溶離液が回収された回収容器５００全体の重量に基づいて判定するもの、回収容器５００にレーザ光を照射して判定するものであっても良い。また、流量計６００がイオン交換体ユニット２００と開閉弁３３０との間に設けられている場合、流量計６００測定した流量があらかじめ設定された閾値に達したかどうかに基づいて判定するものであっても良い。制御装置７００は、回収容器５００が回収した水量が第２の閾値に達したと判定すると、ステップＳ３の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは洗浄工程を実行する（ステップＳ３）。図５は、図２に示したフローチャートにおけるステップＳ３の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７００は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された検査対象水を第３の配管へ排水されるように制御する（ステップＳ１３１）。制御装置７００は、開閉弁３２０を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する（ステップＳ１３２）。制御装置７００は、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２０へ通液されるように制御する（ステップＳ１３３）。続いて、制御装置７００は、流量計６００をリセットする（ステップＳ１３４）。制御装置７００は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第３の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１３５）。制御装置７００は、流量計６００が測定した通水流量が第３の閾値に達したと判定すると、再度ステップＳ１の処理を行う。なお、ステップＳ１３５の処理の後、ステップＳ１の処理を行う前に、制御装置７００が流量計６００をリセットしても良い。ステップＳ１３１～Ｓ１３３の処理は、それぞれの処理を行う前に、開閉弁３１０，３２０，３３０それぞれがすでに上述したような通液を行うことが可能な開閉状態になっている場合、必ずしも行う必要が無い処理である。
このように本形態においては、イオン交換体ユニット２００を用いて検査対象水中の不純物を捕捉する濃縮工程と、捕捉した不純物をイオン交換体ユニット２００から溶離して回収する溶離回収工程と、不純物が溶離されたイオン交換体ユニット２００を検査対象水で洗浄する洗浄工程とを、流路の要所に設けた開閉弁を所定の期間の経過ごとに制御することで遷移させる。これにより、イオン交換体ユニット２００をシステムから取り外すことなく、検査対象水の水質を検査するための試料を得ることができ、検査対象水の水質の効率的な検査を行うことができる。また、イオン交換体ユニット２００をシステムから取り外してから溶離回収工程を実施する場合、イオン交換体ユニット２００を取り外した際や溶離するための装置に取り付ける際にイオン交換体ユニット２００が汚染するおそれがあり、検査精度が低下し得る。本形態では、イオン交換体ユニット２００をシステムから取り外すことなく溶離回収工程を実施することができるため、イオン交換体ユニット２００が汚染することがなく検査精度の低下を抑制することができる。
（第２の実施の形態）
図６は、本発明の不純物取得システムの第２の実施の形態を示す図である。本形態における不純物取得システムは図６に示すように、イオン交換体ユニット２００～２０２と、開閉弁３１０～３１２，３２０～３２２，３３０～３３２と、溶離液４００～４０２と、ポンプ４１０～４１２と、回収容器５００～５０２と、流量計６００～６０２と、制御装置７０１とを有する。
イオン交換体ユニット２００、開閉弁３１０，３２０，３３０、溶離液４００、ポンプ４１０、回収容器５００および流量計６００それぞれは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。第２の実施の形態では、これらの構成要素を並列に３系統設けたものである。イオン交換体ユニット２０１，２０２それぞれは、イオン交換体ユニット２００に相当する。開閉弁３１１，３１２それぞれは、開閉弁３１０に相当する。開閉弁３２１，３２２それぞれは、開閉弁３２０に相当する。開閉弁３３１，３３２それぞれは、開閉弁３３０に相当する。溶離液４０１，４０２それぞれは、溶離液４００に相当する。ポンプ４１１，４１２それぞれは、ポンプ４１０に相当する。回収容器５０１，５０２それぞれは、回収容器５００に相当する。流量計６０１，６０２それぞれは、流量計６００に相当する。なお、溶離液４００～４０２は、１つの容器から汲み上げられるものであっても良い。
制御装置７０１は、第１の実施の形態における制御装置７００と同様に、開閉弁３１０～３１２，３２０～３２２，３３０～３３２を制御する。各系統内における濃縮工程、溶離回収工程および洗浄工程の処理については、第１の実施の形態と同じである。第２の実施の形態においては、各系統間における濃縮工程、溶離回収工程および洗浄工程の処理のタイミングを制御装置７０１が制御する。
図７は、図６に示した制御装置７０１が行う系統間のタイミング制御の一例を説明するためのタイムチャートである。イオン交換体ユニット２００を具備する系統（以下、系統Ａと称する）と、イオン交換体ユニット２０１を具備する系統（以下、系統Ｂと称する）と、イオン交換体ユニット２０２を具備する系統（以下、系統Ｃと称する）とのそれぞれにおいて、濃縮工程、溶離回収工程および洗浄工程が順次繰り返して行われる。このとき、制御装置７０１は、系統Ａと系統Ｂと系統Ｃとで、各系統における溶離回収工程が行われるタイミングが、系統間で重ならないように制御する。また、制御装置７０１は、系統Ａと系統Ｂと系統Ｃとの少なくとも１つの系統の吸着体に検査対象液が通液されるように開閉弁３１０～３１２，３２０～３２２を制御する。つまり、制御装置７０１は、超純水製造設備から供給された検査対象水のイオン交換体ユニット２００～２０２への通液を切り替える制御を行う。本形態においては、３つの系統を並列に設けた例を挙げて説明したが、系統の数はこれに限らない。
このように本形態においては、複数の系統を並列に設け、各系統間における溶離回収工程が行われるタイミングを系統間で重ならないように制御する。こうすることで、濃縮工程を連続的に実行することができるため、検査結果を連続的に得ることができる。
（第３の実施の形態）
図８は、本発明の不純物取得システムの第３の実施の形態を示す図である。本形態における不純物取得システムは図８に示すように、イオン交換体ユニット２００と、不純物除去ユニット２１０と、開閉弁３１０，３２０，３３０，３４０と、溶離液４００と、ポンプ４１０と、回収容器５００と、流量計６００と、制御装置７０２とを有する。
イオン交換体ユニット２００、開閉弁３１０，３２０，３３０、溶離液４００、ポンプ４１０、回収容器５００および流量計６００それぞれは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。
不純物除去ユニット２１０は、洗浄工程において用いられるフィルタ（不純物除去部）である。不純物除去ユニット２１０は、不純物除去機能（例えば、イオン交換、吸着、濾過）を有する。不純物除去ユニット２１０は、超純水製造設備から供給される検査対象水に含まれる不純物をフィルタに吸着させて、検査対象水から不純物を除去する。開閉弁３４０は、超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水の不純物除去ユニット２１０への通液を制御する第３の弁部である。具体的には、開閉弁３４０は、超純水製造設備から半導体洗浄装置へ供給される検査対象水を、制御装置７０２からの制御信号に従って、開閉弁３１０に流す流路と、不純物除去ユニット２１０への流路である第７の配管とのいずれか一方へ通液する。不純物除去ユニット２１０は、開閉弁３４０からの検査対象水から不純物を除去し、不純物を除去した水を開閉弁３２０への流路へ流出する。制御装置７０２は、洗浄工程にて、開閉弁３４０を、超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が不純物除去ユニット２１０へ通液される状態とする。
以下に、図８に示した不純物取得システムにおける水質検査方法について説明する。図９は、図８に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、不純物取得システムは濃縮工程を実行する（ステップＳ４）。図１０は、図９に示したフローチャートにおけるステップＳ４の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。制御装置７０２は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された検査対象水を第３の配管へ排水されるように制御する（ステップＳ１４１）。制御装置７０２は、開閉弁３２０を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する（ステップＳ１４２）。制御装置７０２は、開閉弁３１０を開閉弁３４０からの検査対象水が開閉弁３２０へ通液されるように制御する（ステップＳ１４３）。制御装置７０２は、開閉弁３４０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３１０へ通液されるように制御する（ステップＳ１４４）。続いて、制御装置７０２は、流量計６００をリセットする（ステップＳ１４５）。その後、検査対象水の流入が開始され、制御装置７０２は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第１の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１４６）。制御装置７０２は、流量計６００が測定した通水流量が第１の閾値に達したと判定すると、ステップＳ５の処理を行う。なお、ステップＳ１４１～Ｓ１４４の処理を行う順序は特に限定しない。
続いて、不純物取得システムは溶離回収工程を実行する（ステップＳ５）。図１１は、図９に示したフローチャートにおけるステップＳ５の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０２は、開閉弁３１０を開閉弁３４０からの検査対象水が排水されるように制御する（ステップＳ１５１）。制御装置７０２は、開閉弁３２０を、ポンプ４１０を用いて汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する（ステップＳ１５２）。制御装置７０２は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された溶離液が回収容器５００へ通液されるように、つまり第４の配管へ流れるように制御する（ステップＳ１５３）。その後、制御装置７０２は、回収容器５００が回収した水量があらかじめ設定された第２の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１５４）。この判定は、第１の実施の形態におけるステップＳ１２４の判定処理と同じで良い。制御装置７０２は、回収容器５００が回収した水量が第２の閾値に達したと判定すると、ステップＳ６の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは洗浄工程を実行する（ステップＳ６）。図１２は、図９に示したフローチャートにおけるステップＳ６の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０２は、開閉弁３３０を、イオン交換体ユニット２００を通水して流出された検査対象水を第３の配管へ排水されるように制御する（ステップＳ１６１）。制御装置７０２は、開閉弁３２０を、不純物除去ユニット２１０を通水して流出された検査対象水がイオン交換体ユニット２００へ通液されるように制御する（ステップＳ１６２）。制御装置７０２は、開閉弁３４０を超純水製造設備からの検査対象水が不純物除去ユニット２１０へ通液されるように制御する（ステップＳ１６３）。続いて、制御装置７０２は、流量計６００をリセットする（ステップＳ１６４）。制御装置７０２は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第３の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１６５）。制御装置７０２は、流量計６００が測定した通水流量が第３の閾値に達したと判定すると、再度ステップＳ４の処理を行う。なお、ステップＳ１６５の処理の後、ステップＳ４の処理を行う前に、制御装置７０２が流量計６００をリセットしても良い。ステップＳ１６１～Ｓ１６３の処理は、それぞれの処理を行う前に、開閉弁３２０，３３０，３４０それぞれがすでに上述したような通液を行うことが可能な開閉状態になっている場合、必ずしも行う必要が無い処理である。
このように本形態においては、イオン交換体ユニット２００を用いて検査対象中の不純物を捕捉する濃縮工程と、捕捉した不純物をイオン交換体ユニット２００から溶離して回収する溶離回収工程と、不純物が溶離されたイオン交換体ユニット２００を検査対象水で洗浄する洗浄工程とを、流路の要所に設けた開閉弁を所定の期間の経過ごとに制御することで遷移させる。これにより、イオン交換体ユニット２００をシステムから取り外すことなく、検査対象水の水質を検査するための試料を得ることができ、検査対象水の水質の効率的な検査を行うことができる。さらに、不純物除去ユニット２１０を設け、洗浄工程において洗浄に使用する検査対象水から、不純物除去ユニット２１０を通して不純物を取り除くことで、洗浄に用いる検査対象水の不純物の濃度を下げることができる。
（第４の実施の形態）
図１３は、本発明の不純物取得システムの第４の実施の形態を示す図である。本形態における不純物取得システムは図１３に示すように、イオン交換体ユニット２２０と、開閉弁３１０，３２３，３３３と、溶離液４００と、再生液４０３と、ポンプ４１０，４１３と、回収容器５００，５１０と、流量計６００と、制御装置７０３とを有する。
開閉弁３１０、溶離液４００、ポンプ４１０、回収容器５００および流量計６００それぞれは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。
イオン交換体ユニット２２０は、超純水製造設備からの検査対象水から不純物を除去するユニットである。イオン交換体ユニット２２０は、イオン除去またはイオン吸着機能（例えば、イオン吸着膜またはモノリス状有機多孔質、イオン交換樹脂）を有する。イオン交換体ユニット２２０が除去または吸着する対象物は金属不純物である。また、イオン交換体ユニット２２０は、静電的な効果で微粒子も吸着する。本形態において、イオン交換体ユニット２２０の官能基は、カチオン、アニオン交換基またはキレート化合物である。
再生液４０３は、イオン交換体ユニット２２０に濃縮された不純物を溶離して洗浄した後に、再生工程においてイオン交換体ユニット２２０を再生させるための酸性またはアルカリ性の液体である。再生液４０３は、ボトル等の容器に入れられている。ポンプ４１３は、再生液４０３を容器から汲み上げて第５の配管を介して開閉弁３２３へ送る。ここで、第５の配管は、所定の容器等に貯留されている再生液４０３をポンプ４１３が汲み上げて開閉弁３２３へ流すための流路である。再生液４０３からの送液には、ポンプ４１３の代わりにガス圧送を用いるものであっても良い。再生液４０３は、金属不純物濃度が１００ｐｐｔ未満である。
回収容器５１０は、再生工程においてイオン交換体ユニット２２０を通水して流出された水（再生廃液）が開閉弁３３３を介して流入する容器である。開閉弁３３３と回収容器５１０とは、第６の配管を介して配置されている。なお、流量計６００は、開閉弁３３３から回収容器５１０へ通液される水の流量も測定するものであっても良い。
開閉弁３２３は、開閉弁３１０を介した検査対象水と、ポンプ４１０で汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００と、ポンプ４１３で汲み上げられて第５の配管を流れてきた再生液４０３とのいずれかのイオン交換体ユニット２２０への通液を制御する第１の弁部である。具体的には、開閉弁３２３は、制御装置７０３からの制御信号に従って、開閉弁３１０を介した検査対象水と、ポンプ４１０で汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００と、ポンプ４１３で汲み上げられて第５の配管を流れてきた再生液４０３とのいずれかを、イオン交換体ユニット２２０へ通液する。開閉弁３３３は、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された水の取得を制御する第２の弁部である。具体的には、開閉弁３３３は、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された水（検査対象水または溶離液または再生廃液）を、制御装置７０３からの制御信号に従って、検査対象水を第３の配管へ、溶離水を第４の配管へ、再生廃液を第６の配管へ通液する。
制御装置７０３は、所定の期間の経過に基づいて、開閉弁３１０，３２３，３３３それぞれの開閉を制御する第１の制御装置である。この所定の期間の経過は、あらかじめ設定された時間が経過したかどうかに基づいて判定されるものであっても良いし、流量計６００が測定する水（検査対象水、溶離液、再生廃液）の量があらかじめ設定された値（閾値）を達したかどうかに基づいて判定されるものであっても良い。
以下に、制御装置７０３の具体的な動作について説明する。まず、濃縮工程をするために、制御装置７０３は、開閉弁３１０を超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する。制御装置７０３は、開閉弁３２３を、開閉弁３１０を介した検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する。制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水が第３の配管を介して排水されるように制御する。このような状態である濃縮工程にて、検査対象水の流入が開始され、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第１の閾値に達したかどうかを制御装置７０３が判定する。制御装置７０３は、流量計６００が測定した通水流量が第１の閾値に達したと判定すると、開閉弁３１０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が排水されるように制御する。また、制御装置７０３は、開閉弁３２３を、ポンプ４１０を用いて汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する。また、制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された溶離液を第１の液体として取得する（回収容器５００へ通液される）ように、つまり第４の配管へ流れるように制御する。このような溶離回収工程にて、取得した（回収容器５００が回収した）水量があらかじめ設定された第２の閾値に達したかどうかを制御装置７０３が判定する。制御装置７０３は、取得した（回収容器５００が回収した）水量があらかじめ設定された第２の閾値に達したと判定すると、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２３へ通液されるように制御する。また、制御装置７０３は、開閉弁３２３を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する。また、制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水が第３の配管を介して排水されるように制御する。このような状態である第１の洗浄工程にて流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第３の閾値に達したかどうかを制御装置７０３が判定する。制御装置７０３は、第１の洗浄工程にて流量計６００が測定した通水流量が第３の閾値に達したと判定すると、開閉弁３１０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が排水されるように制御する。また、制御装置７０３は、開閉弁３２３を、ポンプ４１３を用いて汲み上げられて第５の配管を流れてきた再生液４０３がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する。また、制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された再生廃液を第２の液体として取得する（回収容器５１０へ通液される）ように、つまり第６の配管へ流れるように制御する。このような状態である再生工程にて取得した（回収容器５１０が回収した）水量が第４の閾値に達したかどうかを制御装置７０３が判定する。制御装置７０３は、再生工程にて取得した（回収容器５１０が回収した）水量が第４の閾値に達したと判定すると、開閉弁３１０を超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する。制御装置７０３は、開閉弁３２３を、開閉弁３１０を介した検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する。制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水が第３の配管を介して排水されるように制御する。このような状態である第２の洗浄工程にて流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第５の閾値に達したかどうかを制御装置７０３が判定する。制御装置７０３は、第２の洗浄工程にて流量計６００が測定した通水流量が第５の閾値に達したと判定すると、制御装置７０３は、流量計６００をリセットする。
以下に、図１３に示した不純物取得システムにおける水質検査方法について説明する。図１４は、図１３に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、不純物取得システムは濃縮工程を実行する（ステップＳ７）。図１５は、図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ７の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水を第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ１７１）。制御装置７０３は、開閉弁３２３を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ１７２）。制御装置７０３は、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２３へ通液されるように制御する（ステップＳ１７３）。続いて、制御装置７０３は、流量計６００をリセットする（ステップＳ１７４）。その後、検査対象水の流入が開始され、制御装置７０３は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第１の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１７５）。制御装置７０３は、流量計６００が測定した通水流量が第１の閾値に達したと判定すると、ステップＳ８の処理を行う。なお、ステップＳ１７１～Ｓ１７３の処理を行う順序は特に限定しない。
続いて、不純物取得システムは溶離回収工程を実行する（ステップＳ８）。図１６は、図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ８の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０３は、開閉弁３１０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ１８１）。制御装置７０３は、開閉弁３２３を、ポンプ４１０を用いて汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ１８２）。制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された溶離液が回収容器５００へ通液されるように、つまり第４の配管へ流れるように制御する（ステップＳ１８３）。その後、制御装置７０３は、回収容器５００が回収した水量があらかじめ設定された第２の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１８４）。この判定は、第１の実施の形態におけるステップＳ１２４の判定処理と同じで良い。制御装置７０３は、回収容器５００が回収した水量が第２の閾値に達したと判定すると、ステップＳ９の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは洗浄工程（第１の洗浄工程）を実行する（ステップＳ９）。図１７は、図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ９の第１の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水を第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ１９１）。制御装置７０３は、開閉弁３２３を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ１９２）。制御装置７０３は、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２３へ通液されるように制御する（ステップＳ１９３）。続いて、制御装置７０３は、流量計６００をリセットする（ステップＳ１９４）。制御装置７０３は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第３の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ１９５）。制御装置７０３は、流量計６００が測定した通水流量が第３の閾値に達したと判定すると、ステップＳ１０の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは再生工程を実行する（ステップＳ１０）。本形態においては、イオン交換体ユニット２２０の官能基のイオン形を基準形に再生するためイオン交換体ユニット２２０の再生処理を行う必要がある。図１８は、図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ１０の再生工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、制御装置７０３は、開閉弁３１０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ２０１）。制御装置７０３は、開閉弁３２３を、ポンプ４１３を用いて汲み上げられて第５の配管を流れてきた再生液４０３がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ２０２）。制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出されたアルカリ廃液が回収容器５１０へ通液されるように、つまり第６の配管へ流れるように制御する（ステップＳ２０３）。その後、制御装置７０３は、回収容器５１０が回収した水量があらかじめ設定された第４の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ２０４）。この判定は、例えば、回収した再生液が回収容器５１０に満水となったかどうかを判定するものや、アルカリ廃液が回収された回収容器５１０全体の重量に基づいて判定するもの、回収容器５１０にレーザ光を照射して判定するものであっても良い。制御装置７０３は、回収容器５１０が回収した水量が第４の閾値に達したと判定すると、ステップＳ１１の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは洗浄工程（第２の洗浄工程）を実行する（ステップＳ１１）。図１９は、図１４に示したフローチャートにおけるステップＳ１１の第２の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０３は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水を第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ２１１）。制御装置７０３は、開閉弁３２３を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ２１２）。制御装置７０３は、開閉弁３１０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３２３へ通液されるように制御する（ステップＳ２１３）。続いて、制御装置７０３は、流量計６００をリセットする（ステップＳ２１４）。制御装置７０３は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第５の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ２１５）。制御装置７０３は、流量計６００が測定した通水流量が第５の閾値に達したと判定すると、再度ステップＳ７の処理を行う。なお、ステップＳ２１５の処理の後、ステップＳ７の処理を行う前に、制御装置７０３が流量計６００をリセットしても良い。ステップＳ２１１～Ｓ２１３の処理は、それぞれの処理を行う前に、開閉弁３１０，３２３，３３３それぞれがすでに上述したような通液を行うことが可能な開閉状態になっている場合、必ずしも行う必要が無い処理である。
このように本形態においては、イオン交換体ユニット２２０を用いて検査対象中の不純物を捕捉する濃縮工程と、捕捉した不純物をイオン交換体ユニット２２０から溶離して回収する溶離回収工程と、不純物が溶離されたイオン交換体ユニット２２０を検査対象水で洗浄する第１の洗浄工程と、イオン交換体ユニット２２０を酸性またはアルカリ性の液体で再生する再生工程と、イオン交換体ユニット２２０をさらに洗浄する第２の洗浄工程とを、流路の要所に設けた開閉弁を所定の期間の経過ごとに制御することで、遷移させる。これにより、イオン交換体ユニット２２０をシステムから取り外すことなく、検査対象水の水質を検査するための試料を得ることができ、検査対象水の水質の効率的な検査を行うことができる。なお、本形態に用いたアニオン交換基においても、第２の実施の形態のように複数の系統を設けるものであっても良い。
（第５の実施の形態）
図２０は、本発明の不純物取得システムの第５の実施の形態を示す図である。本形態における不純物取得システムは図２０に示すように、不純物除去ユニット２１０と、イオン交換体ユニット２２０と、開閉弁３１０，３２３，３３３，３４０と、溶離液４００と、再生液４０３と、ポンプ４１０，４１３と、回収容器５００，５１０と、流量計６００と、制御装置７０４とを有する。
開閉弁３１０、溶離液４００、ポンプ４１０、回収容器５００および流量計６００それぞれは、第１の実施の形態におけるものと同じものである。また、不純物除去ユニット２１０および開閉弁３４０それぞれは、第３の実施の形態におけるものと同じものである。また、イオン交換体ユニット２２０、開閉弁３２３，３３３、再生液４０３、ポンプ４１３および回収容器５１０それぞれは、第４の実施の形態におけるものと同じものである。ここで、開閉弁３２３は、不純物除去ユニット２１０を経由してきた検査対象水と、不純物除去ユニット２１０を経由していない検査対象水と、ポンプ４１０で汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００と、ポンプ４１３で汲み上げられて第５の配管を流れてきた再生液４０３とのいずれかのイオン交換体ユニット２２０への通液を切り替えて制御することができる。
制御装置７０４は、所定の期間の経過に基づいて、開閉弁３１０，３２３，３３３，３４０それぞれの開閉を制御する第１の制御装置である。この所定の期間の経過は、あらかじめ設定された時間が経過したかどうかに基づいて判定されるものであっても良いし、流量計６００が測定する水（検査対象水、溶離液、再生廃液）の量があらかじめ設定された値（閾値）を達したかどうかに基づいて判定されるものであっても良い。制御装置７０４は、第３の実施の形態における制御装置７０２の機能と第４の実施の形態における制御装置７０３の機能とを具備する。
以下に、図２０に示した不純物取得システムにおける水質検査方法について説明する。図２１は、図２０に示した不純物取得システムにおける水質検査方法の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、不純物取得システムは濃縮工程を実行する（ステップＳ１２）。図２２は、図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１２の濃縮工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。制御装置７０４は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水を第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ２２１）。制御装置７０４は、開閉弁３２３を開閉弁３１０からの検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ２２２）。制御装置７０４は、開閉弁３１０を開閉弁３４０からの検査対象水が開閉弁３２３へ通液されるように制御する（ステップＳ２２３）。制御装置７０４は、開閉弁３４０を超純水製造設備からの検査対象水が開閉弁３１０へ通液されるように制御する（ステップＳ２２４）。続いて、制御装置７０４は、流量計６００をリセットする（ステップＳ２２５）。その後、検査対象水の流入が開始され、制御装置７０４は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第１の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ２２６）。制御装置７０４は、流量計６００が測定した通水流量が第１の閾値に達したと判定すると、ステップＳ１３の処理を行う。なお、ステップＳ２２１１～Ｓ２２４の処理を行う順序は特に限定しない。
続いて、不純物取得システムは溶離回収工程を実行する（ステップＳ１３）。図２３は、図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１３の溶離回収工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０４は、開閉弁３４０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が開閉弁３１０へ通液されるように制御する（ステップＳ２３１）。制御装置７０４は、開閉弁３４０を超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が開閉弁３１０へ通液されるように制御した場合、開閉弁３４０からの検査対象水が排水されるように開閉弁３１０を制御する（ステップＳ２３２）。制御装置７０４は、開閉弁３２３を、ポンプ４１０を用いて汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ２３３）。制御装置７０４は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された溶離液が回収容器５００へ通液されるように、つまり第４の配管へ流れるように制御する（ステップＳ２３４）。その後、制御装置７０４は、回収容器５００が回収した水量があらかじめ設定された第２の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ２３５）。この判定は、第１の実施の形態におけるステップＳ１２４の判定処理と同じで良い。制御装置７０４は、回収容器５００が回収した水量が第２の閾値に達したと判定すると、ステップＳ１４の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは洗浄工程（第１の洗浄工程）を実行する（ステップＳ１４）。図２４は、図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１４の第１の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０４は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水を第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ２４１）。制御装置７０４は、開閉弁３２３を、不純物除去ユニット２１０を通水して流出された検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ２４２）。制御装置７０４は、開閉弁３４０を超純水製造設備からの検査対象水が不純物除去ユニット２１０へ通液されるように制御する（ステップＳ２４３）。続いて、制御装置７０４は、流量計６００をリセットする（ステップＳ２４４）。制御装置７０４は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第３の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ２４５）。制御装置７０４は、流量計６００が測定した通水流量が第３の閾値に達したと判定すると、ステップＳ１５の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは再生工程を実行する（ステップＳ１５）。本形態においては、イオン交換体ユニット２２０の官能基がアニオン交換基であるため、アルカリ性の液体を用いてイオン交換体ユニット２２０の再生処理を行う必要がある。図２５は、図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１５の再生工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
まず、制御装置７０４は、開閉弁３４０を閉状態または超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が開閉弁３１０へ通液されるように制御する（ステップＳ２５１）。制御装置７０４は、開閉弁３４０を超純水製造設備から洗浄装置へ供給される検査対象水が開閉弁３１０へ通液されるように制御した場合、開閉弁３４０からの検査対象水が排水されるように開閉弁３１０を制御する（ステップＳ２５２）。制御装置７０４は、開閉弁３２３を、ポンプ４１３を用いて汲み上げられて第５の配管を流れてきた再生液４０３がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ２５３）。制御装置７０４は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出されたアルカリ廃液が回収容器５１０へ通液されるように、つまり第６の配管へ流れるように制御する（ステップＳ２５４）。その後、制御装置７０４は、回収容器５１０が回収した水量があらかじめ設定された第４の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ２５５）。この判定は、第４の実施の形態におけるステップＳ１２４の判定処理と同じで良い。制御装置７０４は、回収容器５１０が回収した水量が第４の閾値に達したと判定すると、ステップＳ１６の処理を行う。
続いて、不純物取得システムは洗浄工程（第２の洗浄工程）を実行する（ステップＳ１６）。図２６は、図２１に示したフローチャートにおけるステップＳ１６の第２の洗浄工程の処理の一例を説明するためのフローチャートである。
制御装置７０４は、開閉弁３３３を、イオン交換体ユニット２２０を通水して流出された検査対象水を第３の配管を介して排水されるように制御する（ステップＳ２６１）。制御装置７０４は、開閉弁３２３を、不純物除去ユニット２１０を通水して流出された検査対象水がイオン交換体ユニット２２０へ通液されるように制御する（ステップＳ２６２）。制御装置７０４は、開閉弁３４０を超純水製造設備からの検査対象水が不純物除去ユニット２１０へ通液されるように制御する（ステップＳ２６３）。続いて、制御装置７０４は、流量計６００をリセットする（ステップＳ２６４）。制御装置７０４は、流量計６００が測定した通水流量があらかじめ設定された第５の閾値に達したかどうかを判定する（ステップＳ２６５）。制御装置７０４は、流量計６００が測定した通水流量が第５の閾値に達したと判定すると、再度ステップＳ１２の処理を行う。なお、ステップＳ２６５の処理の後、ステップＳ１２の処理を行う前に、制御装置７０４が流量計６００をリセットしても良い。ステップＳ２６１～Ｓ２６３の処理は、それぞれの処理を行う前に、開閉弁３２３，３３３，３４０それぞれがすでに上述したような通液を行うことが可能な開閉状態になっている場合、必ずしも行う必要が無い処理である。
このように本形態においては、イオン交換体ユニット２２０を用いて検査対象水中の不純物を捕捉する濃縮工程と、捕捉した不純物をイオン交換体ユニット２２０から溶離して回収する溶離回収工程と、不純物が溶離されたイオン交換体ユニット２２０を検査対象水で洗浄する第１の洗浄工程と、イオン交換体ユニット２２０をアルカリ性の液体で再生する再生工程と、イオン交換体ユニット２２０をさらに洗浄する第２の洗浄工程とを、流路の要所に設けた開閉弁を所定の期間の経過ごとに制御することで遷移させる。これにより、イオン交換体ユニット２２０をシステムから取り外すことなく、検査対象水の水質を検査するための試料を得ることができ、検査対象水の水質の効率的な検査を行うことができる。さらに、不純物除去ユニット２１０を設け、第１および第２の洗浄工程において洗浄に使用する検査対象水から、不純物除去ユニット２１０を通して不純物を取り除くことで、洗浄に用いる検査対象水の不純物の濃度を下げることができる。
（第６の実施の形態）
図２７は、本発明の不純物取得システムの第６の実施の形態を示す図である。本形態における不純物取得システムは図２７に示すように、溶離液４００、ポンプ４１０および回収容器５００それぞれの配置が第１の実施の形態におけるそれぞれの配置とは異なる。
回収容器５００は、第１の実施の形態における第２の配管を介して開閉弁３２０から通液される溶離液を回収する。溶離液４００はポンプ４１０を用いて第１の実施の形態における第４の配管を介して開閉弁３３０へ通液される。開閉弁３３０は、第１の実施の形態における機能に加えて、イオン交換体ユニット２００に通液された検査対象液の第３の配管への通液と、第４の配管を用いて通液された溶離液４００のイオン交換体ユニット２００への通液とを切り替える構成を有する。開閉弁３２０は、第１の実施の形態における機能に加えて開閉弁３１０からの検査対象液のイオン交換体ユニット２００への通液と、イオン交換体ユニット２００に通液された溶離液４００の第２の配管への通液とを切り替える構成を有する。
このような構成において、制御装置７００は、上述した溶離工程にて、開閉弁３２０を、イオン交換体ユニット２００に通液された溶離液４００の第２の配管への通液へ切り替え、開閉弁３３０を、第４の配管を用いて通液された溶離液４００のイオン交換体ユニット２００への通液へ切り替える。なお、制御装置７００が溶離工程から洗浄工程へ移行するトリガとして用いる処理は、回収した溶離液が回収容器５００に満水となったかどうかを判定するものや、溶離液が回収された回収容器５００全体の重量に基づいて判定するもの、回収容器５００にレーザ光を照射して判定するものであっても良い。また、流量計６００をイオン交換体ユニット２００と回収容器５００との間にも設け、流量計６００が測定した流量があらかじめ設定された閾値に達したかどうかに基づいて判定するものであっても良い。
このように、本形態においては第１の実施の形態における溶離工程に用いる溶離液の流れとは対向する方向への流れで溶離液を流す構成を有する。これにより、第１の実施の形態におけるもの以外でも溶離工程を実現することができる。
（第７の実施の形態）
図２８は、本発明の不純物取得システムの第７の実施の形態を示す図である。本形態における不純物取得システムは図２８に示すように、再生液４０３、ポンプ４１３および回収容器５１０それぞれの配置が第４の実施の形態におけるそれぞれの配置とは異なる。
回収容器５１０は、第４の実施の形態における第５の配管を介して開閉弁３２３から通液される再生液を回収する。再生液４０３はポンプ４１３を用いて第４の実施の形態における第６の配管を介して開閉弁３３３へ通液される。開閉弁３３３は、第４の実施の形態における機能に加えて、イオン交換体ユニット２２０に通液された検査対象液の第３の配管への通液と、イオン交換体ユニット２２０に通液された溶離液の第４の配管への通液と、第６の配管を用いて通液された再生液のイオン交換体ユニット２２０への通液とを切り替える構成を有する。開閉弁３２３は、第４の実施の形態における機能に加えて、開閉弁３１０からの検査対象液のイオン交換体ユニット２２０への通液と、ポンプ４１０で汲み上げられて第２の配管を流れてきた溶離液４００のイオン交換体ユニット２２０への通液と、イオン交換体ユニット２２０に通液された再生液４０３の第５の配管への通液とを切り替える構成を有する。
このような構成において、制御装置７０３は、上述した再生工程にて、開閉弁３２３を、イオン交換体ユニット２２０に通液された再生液４０３の第５の配管への通液へ切り替え、開閉弁３３３を、第６の配管を用いて通液された再生液４０３のイオン交換体ユニット２２０への通液へ切り替える。なお、制御装置７０３が再生工程から第２の洗浄工程へ移行するトリガとして用いる処理は、回収した再生液が回収容器５１０に満水となったかどうかを判定するものや、アルカリ廃液が回収された回収容器５１０全体の重量に基づいて判定するもの、回収容器５１０にレーザ光を照射して判定するものであっても良い。また、流量計６００をイオン交換体ユニット２２０と回収容器５１０との間にも設け、流量計６００が測定した流量があらかじめ設定された閾値に達したかどうかに基づいて判定するものであっても良い。
このように、本形態においては第４の実施の形態における再生工程に用いる再生液の流れとは対向する方向への流れで再生液を流す構成を有する。これにより、第４の実施の形態におけるもの以外でも再生工程を実現することができる。なお、本形態において、第６の実施の形態で説明した溶離工程を組み合わせても良い。
以下に、上述した不純物取得システムが用いられる形態について説明する。図２９は、本発明の不純物取得システムを適用した液体製造供給システムの一例を示す図である。図２９に示す形態は、超純水製造設備内の非再生型イオン交換装置であるＣＰ１０００と、限外ろ過装置であるＵＦ１１００とを経由して半導体洗浄装置（ユースポイント）へ超純水が供給されるシステムである。ＣＰ１０００へ供給される超純水（検査対象水）は、上流に設けられた液体製造供給設備から供給される。液体製造供給設備は、超純水を製造する設備でもある。図２９に示した破線は、検査対象水となる超純水の水質を検査するための水の流路または制御信号の経路を示す。
超純水が半導体洗浄装置へ供給される流路は２つの系統があり、そのうち一方の流路には不純物除去ユニット１２００が設けられ、不純物除去ユニット１２００を介して超純水が半導体洗浄装置へ供給されるようになっている。また、ＣＰ１０００とＵＦ１１００との間に開閉弁２０００が設けられている。また、ＣＰ１０００からの超純水の超純水回収タンクへの回収を制御する開閉弁２３００が設けられている。また、ＵＦ１１００からの超純水の超純水回収タンクへの回収を制御する開閉弁２４００が設けられている。また、超純水を半導体洗浄装置へ供給するための２つ流路それぞれに開閉弁２１００，２２００が設けられている。
濃縮／溶離／回収装置１３００は、図１，６，８，１３，２０に示した不純物取得システムに相当し、検査対象水となるＣＰ１０００からの超純水またはＵＦ１１００からの超純水について、第１～５の実施の形態で説明した処理を行う。ＩＣＰ－ＭＳ１４００は、取得された溶離液中の不純物濃度を分析し、分析した不純物濃度に基づいて、検査対象水中の不純物濃度を算出する装置（情報処理装置）であって、濃度を算出する情報処理機能を具備している。濃縮／溶離／回収装置１３００とＩＣＰ－ＭＳ１４００とから水質検査システムを構成する。制御装置１５００は、ＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度に基づいて、開閉弁２０００，２１００，２２００，２３００，２４００の開閉を制御する第２の制御装置である。
制御装置１５００は、ＣＰ１０００の出口水についてＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度があらかじめ設定された濃度閾値を超えている場合、第５の開閉弁である開閉弁２０００を閉状態に制御する。このとき、制御装置１５００は、開閉弁２３００を開状態に制御する。また、制御装置１５００は、ＣＰ１０００の出口水についてＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度が濃度閾値以下である場合、開閉弁２０００を開状態とする。このとき、制御装置１５００は、開閉弁２３００を閉状態にする。また、制御装置１５００は、ＵＦ１１００の出口水についてＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度があらかじめ設定された濃度閾値を超えている場合、第４の弁部である開閉弁２１００，２２００を閉状態に制御する。このとき、制御装置１５００は、開閉弁２４００を開状態に制御する。また、制御装置１５００は、ＵＦ１１００の出口水についてＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度が濃度閾値以下である場合、開閉弁２１００，２２００を開状態とする。このとき、制御装置１５００は、開閉弁２４００を閉状態に制御する。なお、制御装置１５００は、ＵＦ１１００の出口水についてＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度が第１の濃度閾値以下である場合、開閉弁２１００を開状態に制御し、ＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度が第１の濃度閾値を超えており第２の濃度閾値以下である場合、開閉弁２２００を開状態に制御し、開閉弁２１００を閉状態に制御し、ＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度が第２の濃度閾値を超えている場合、開閉弁２１００，２２００を閉状態に制御するものであっても良い。これは、不純物除去ユニット１２００が設けられている流路は、不純物濃度がある程度高くても、その超純水に含まれる不純物が不純物除去ユニット１２００によって除去されるため、半導体洗浄装置へ供給される超純水の不純物濃度が下がることを利用している。
図３０は、図２９に示したＩＣＰ－ＭＳ１４００へ供給される溶離液を回収する回収容器の配置の一形態を示す図である。第１～５の実施の形態で説明した回収容器５００は図３０に示すように、オートサンプラー５２０上に複数本配置されている。上述した１回の溶離回収工程にて回収容器５００に溶離液が回収されると、次の溶離回収工程にて他の回収容器（例えば、隣接する回収容器）に溶離液が回収される位置にオートサンプラー５２０が回転する。また、溶離液が回収された回収容器５００からは、溶離液が自動で吸引されてＩＣＰ－ＭＳ１４００へ供給されるように制御される。例えば、回収容器５００に溶離液が回収され、溶離回収工程が終了したことを、回収容器５００から溶離液を吸引する吸引装置が検知し、その吸引装置が回収容器５００から溶離液の吸引を開始してＩＣＰ－ＭＳ１４００へ溶離液を供給するものであっても良い。
以下に、図２９に示したシステムにおける処理について説明する。図３１は、図２９に示したシステムにおける処理の一例を説明するためのフローチャートである。ここでは、図２９に示したＵＦ１１００の出口水についてＩＣＰ－ＭＳ１４００が不純物濃度を算出する場合を例に挙げて説明する。まず、回収容器５００に回収された、ＵＦ１１００の出口水の溶離液をＩＣＰ－ＭＳ１４００が取得する（ステップＳ５１）。この取得は上述した吸引装置を用いるもので良い。すると、ＩＣＰ－ＭＳ１４００が取得した溶離液に含まれる不純物の濃度を測定する（ステップＳ５２）。測定された濃度を示す濃度情報がＩＣＰ－ＭＳ１４００から制御装置１５００へ送信される。制御装置１５００は送信されてきた濃度情報が示す濃度があらかじめ設定された濃度閾値を超えているかどうかを判定する（ステップＳ５３）。送信されてきた濃度情報が示す濃度が濃度閾値を超えている場合、制御装置１５００は、所定の開閉弁を閉じる（ステップＳ５４）。この所定の開閉弁は、超純水製造設備からの超純水が半導体洗浄装置へ供給されることを阻止する開閉弁であって、例えば、開閉弁２１００，２２００である。このとき、制御装置１５００は、開閉弁２４００を開状態として、超純水を超純水回収タンクへ供給しても良い。続いて、制御装置１５００は、送信されてきた濃度情報が示す濃度が濃度閾値を超えている旨を通知する（ステップＳ５５）。この通知は、システムの管理者や運用者、超純水製造設備の管理者等に対する通知であって、その旨を示す情報の送信や画面の表示等の出力である。その後、次の回収容器についてステップＳ５１の処理が行われる。ここで、上述したように、濃度と比較する閾値を２つ有し、濃度を２つの閾値それぞれと比較した結果に基づいて開閉弁２１００，２２００の開閉を制御装置１５００が制御しても良い。この制御の具体的な方法は、上述した通りである。また、図２９に示したＣＰ１０００の出口水についてＩＣＰ－ＭＳ１４００が不純物濃度を算出する場合も、上述した処理と同様の処理が行われる。
図３２は、本発明の不純物取得システムを適用した液体製造供給システムの他の例を示す図である。図３２に示した適用例において、ＣＰ１０００，ＵＦ１１００、濃縮／溶離／回収装置１３００、ＩＣＰ－ＭＳ１４００、制御装置１５００および開閉弁２４００それぞれは、図２９に示したＣＰ１０００，ＵＦ１１００、濃縮／溶離／回収装置１３００、ＩＣＰ－ＭＳ１４００、制御装置１５００および開閉弁２４００それぞれと同じものである。ＵＦ１１００から出口水である超純水が複数の流路に分配されて、それぞれの流路に接続された複数の半導体洗浄装置へ供給される。複数の流路それぞれは、濃縮／溶離／回収装置１３００への流路が分岐されており、それぞれの流路に流れる超純水について、それぞれの超純水を検査対象水として濃縮／溶離／回収装置１３００において第１～５の実施の形態で説明した処理が行われる。どの流路に流れる超純水について処理を行うかは、制御装置１５００がそれぞれの分岐流路に設けられた開閉弁２５００－１～２５００－４の開閉を制御することで選択される。また、制御装置１５００は、上述した処理と同様に、ＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度に基づいて、それぞれの流路に設けられた第５の開閉弁である開閉弁２１００－１～２１００－４の開閉を制御する。なお、制御装置１５００は、複数の半導体洗浄装置それぞれに応じた閾値を有し、ＩＣＰ－ＭＳ１４００が算出した不純物濃度と、それぞれの半導体洗浄装置に応じた閾値との比較に基づいて、開閉弁２１００－１～２１００－４の開閉を制御するものであっても良い。
このように、超純水に含まれる不純物の濃度が所定の濃度閾値を超えている場合、開閉弁を制御して超純水の半導体洗浄装置への供給を阻止することで、半導体装置や超純水設備内の部材の汚染を防ぐことができる。なお、測定対象となる液体（水）は超純水に限らず、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＰＧＭＡ（ポリグリセロールメタクリレート）、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート）等の薬液であっても良い。また、溶離液の回収にボトルを用いた形態を説明したが、回収する溶離液を分析装置へ直接噴霧し、定量分析を行うものであっても良い。また、本不純物取得システムにおいて測定する金属不純物の濃度は特に限定されないが、１００ｎｇ/Ｌ以下、好ましくは１ｎｇ/Ｌ以下、更に好ましくは０．１ｎｇ/Ｌ以下であることが望ましい。
以上、各構成要素に各機能（処理）それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。また、各実施の形態を組み合わせたものであっても良い。
２００～２０２，２２０ イオン交換体ユニット
２１０，１２００ 不純物除去ユニット
３１０～３１２，３２０～３２３，３３０～３３３，３４０，２０００，２１００，２１００－１～２１００－４，２２００，２３００，２４００，２５００－１～２５００－４ 開閉弁
４００～４０２ 溶離液
４０３ 再生液
４１０～４１３ ポンプ
５００～５０２，５１０ 回収容器
５２０ オートサンプラー
６００～６０２ 流量計
７００～７０４，１５００ 制御装置
１０００ ＣＰ
１１００ ＵＦ
１３００ 濃縮／溶離／回収装置
１４００ ＩＣＰ－ＭＳ

Claims (10)

  1. 検査対象液中の不純物を取得する不純物取得システムであって、
    前記検査対象液中の不純物を吸着する吸着体と、
    前記検査対象液の前記吸着体への通液と、前記吸着体に吸着された不純物を溶離させる溶離液の前記吸着体への通液とを切り替える第１の制御装置と、
    を有する不純物取得システム。
  2. 請求項１に記載の不純物取得システムにおいて、
    前記吸着体に通液された液体の流量を取得する流量取得部を有し、
    前記第１の制御装置は、前記流量取得部が取得した流量に基づいて、前記検査対象液の前記吸着体への通液と、前記溶離液の前記吸着体への通液とを切り替える不純物取得システム。
  3. 請求項２に記載の不純物取得システムにおいて、
    前記第１の制御装置は、
    前記検査対象液を前記吸着体へ通液させる濃縮工程と、
    前記濃縮工程にて前記流量取得部が取得した前記吸着体に通液された検査対象液の流量が第１の閾値に達したとき、前記溶離液を前記吸着体へ通液させる溶離工程と、を実行させる、不純物取得システム。
  4. 請求項３に記載の不純物取得システムにおいて、
    前記第１の制御装置は、
    前記溶離工程にて前記流量取得部が取得した前記吸着体に通液された溶離液の流量が第２の閾値に達したとき、前記吸着体を洗浄する洗浄液を前記吸着体に通液させる洗浄工程を実行させる、不純物取得システム。
  5. 請求項４に記載の不純物取得システムにおいて、
    前記第１の制御装置は、
    前記洗浄工程を第１の洗浄工程として、該第１の洗浄工程にて前記流量取得部が取得した前記吸着体に通液された洗浄液の流量が第３の閾値に達したとき、前記吸着体を再生する再生液を前記吸着体に通液させる再生工程を実行させ、
    前記再生工程にて前記流量取得部が取得した前記吸着体に通液された再生液の流量が第４の閾値に達したとき、前記洗浄液を前記吸着体に通液させる第２の洗浄工程を実行させる、不純物取得システム。
  6. 請求項７に記載の不純物取得システムにおいて、
    前記洗浄液中の不純物を除去する不純物除去部を有し、
    前記第１の制御装置は、前記第１の洗浄工程および第２の洗浄工程にて、前記不純物除去部を経由した洗浄液を前記吸着体へ供給させる、不純物取得システム。
  7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の不純物取得システムにおいて、
    前記吸着体の官能基が、カチオン交換基またはアニオン交換基またはキレート化合物である不純物取得システム。
  8. 請求項１から７のいずれか１項に記載の不純物取得システムと、
    前記吸着体に通液された溶離液中の不純物濃度を分析し、該不純物濃度に基づいて、前記検査対象液中の不純物濃度を算出する情報処理装置と、を備える水質検査システム。
  9. 請求項８に記載の水質検査システムと、
    前記検査対象液の製造と供給との少なくとも一方を行う液体製造供給設備から前記検査対象液を使用するユースポイントへの前記検査対象液の供給を制御する弁部と、
    前記情報処理装置が算出した前記不純物濃度に基づいて、前記弁部を制御する第２の制御装置と、を備える液体製造供給システム。
  10. 検査対象液中の不純物を取得する不純物取得システムであって、
    互いに並列に配置され、前記検査対象液中の不純物を吸着する複数の吸着体と、
    前記検査対象液の前記複数の吸着体への通液を切り替える制御装置と、
    を有する不純物取得システム。
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