JP3381782B2 - 高純度オゾンガス発生装置 - Google Patents
高純度オゾンガス発生装置Info
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- JP3381782B2 JP3381782B2 JP02044899A JP2044899A JP3381782B2 JP 3381782 B2 JP3381782 B2 JP 3381782B2 JP 02044899 A JP02044899 A JP 02044899A JP 2044899 A JP2044899 A JP 2044899A JP 3381782 B2 JP3381782 B2 JP 3381782B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高純度オゾンガス
発生装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、硝酸ガ
スを含有しない高純度のオゾンガスを発生することがで
きる高純度オゾンガス発生装置に関する。
発生装置に関する。さらに詳しくは、本発明は、硝酸ガ
スを含有しない高純度のオゾンガスを発生することがで
きる高純度オゾンガス発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体用シリコン基板、液晶用ガラス基
板、フォトマスク用石英基板などの電子材料の表面か
ら、微粒子、有機物、金属などを除去することは、製品
の品質、歩留まりを確保する上で極めて重要である。こ
の目的のために、いわゆるＲＣＡ洗浄法と呼ばれる過酸
化水素をベースとする濃厚薬液による高温でのウェット
洗浄が行われ、アンモニアと過酸化水素水の混合溶液
（ＡＰＭ）や塩酸と過酸化水素水の混合溶液（ＨＰＭ）
などが用いられていた。これらの洗浄法を採用した場合
の多大な薬液コスト、リンス用の超純水コスト、廃液処
理コスト、薬品蒸気を排気し新たに清浄空気を調製する
空調コストなどを低減し、さらに水の大量使用、薬物の
大量廃棄、排ガスの放出などの環境への負荷を低減する
ために、近年ウェット洗浄工程の見直しが進められてい
る。本発明者らは、先に純水にオゾンガスを溶解した電
子材料洗浄用の機能性洗浄水を開発した。純水にオゾン
ガスを溶解した洗浄水は、溶存オゾンガス濃度が数mg／
リットル程度の低濃度でありながら、極めて高い酸化力
を発揮し、電子材料表面に付着した有機物や金属などの
不純物による汚染を除去する工程や、シリコン基板の表
面を均一に酸化してケミカル酸化膜層を形成する工程で
活用されている。純水にオゾンガスを溶解した洗浄水
は、残留性がないので被洗浄物の表面を清浄に保ち、ま
た、オゾンガスの分解又は除去によりふたたび高純度の
水となり、再利用することができるという利点も有す
る。オゾンガスを発生させる方法としては、酸素ガスを
原料として無声放電又は沿面放電によりオゾンガスを発
生させる方法、水を電気分解してオゾンガスを発生させ
る方法がある。浄水分野や食品分野などにおいては、製
造コストの比較的安い放電方式によるオゾンガスがもっ
ぱら使用されているが、電子材料の洗浄用途には、製造
コストが高くても比較的純度の高いオゾンガスが得られ
る電気分解法によるオゾンガスが多く使用されている。
しかし、超純水を原料水とする電気分解法によるオゾン
ガスを溶解したオゾン水にも、ごくわずかながら硝酸の
存在が認められ、電子材料用洗浄水として、さらに純度
の高い硝酸を含まないオゾン水が求められるようになっ
た。
板、フォトマスク用石英基板などの電子材料の表面か
ら、微粒子、有機物、金属などを除去することは、製品
の品質、歩留まりを確保する上で極めて重要である。こ
の目的のために、いわゆるＲＣＡ洗浄法と呼ばれる過酸
化水素をベースとする濃厚薬液による高温でのウェット
洗浄が行われ、アンモニアと過酸化水素水の混合溶液
（ＡＰＭ）や塩酸と過酸化水素水の混合溶液（ＨＰＭ）
などが用いられていた。これらの洗浄法を採用した場合
の多大な薬液コスト、リンス用の超純水コスト、廃液処
理コスト、薬品蒸気を排気し新たに清浄空気を調製する
空調コストなどを低減し、さらに水の大量使用、薬物の
大量廃棄、排ガスの放出などの環境への負荷を低減する
ために、近年ウェット洗浄工程の見直しが進められてい
る。本発明者らは、先に純水にオゾンガスを溶解した電
子材料洗浄用の機能性洗浄水を開発した。純水にオゾン
ガスを溶解した洗浄水は、溶存オゾンガス濃度が数mg／
リットル程度の低濃度でありながら、極めて高い酸化力
を発揮し、電子材料表面に付着した有機物や金属などの
不純物による汚染を除去する工程や、シリコン基板の表
面を均一に酸化してケミカル酸化膜層を形成する工程で
活用されている。純水にオゾンガスを溶解した洗浄水
は、残留性がないので被洗浄物の表面を清浄に保ち、ま
た、オゾンガスの分解又は除去によりふたたび高純度の
水となり、再利用することができるという利点も有す
る。オゾンガスを発生させる方法としては、酸素ガスを
原料として無声放電又は沿面放電によりオゾンガスを発
生させる方法、水を電気分解してオゾンガスを発生させ
る方法がある。浄水分野や食品分野などにおいては、製
造コストの比較的安い放電方式によるオゾンガスがもっ
ぱら使用されているが、電子材料の洗浄用途には、製造
コストが高くても比較的純度の高いオゾンガスが得られ
る電気分解法によるオゾンガスが多く使用されている。
しかし、超純水を原料水とする電気分解法によるオゾン
ガスを溶解したオゾン水にも、ごくわずかながら硝酸の
存在が認められ、電子材料用洗浄水として、さらに純度
の高い硝酸を含まないオゾン水が求められるようになっ
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、硝酸を含有
しない高純度のオゾン水の調製を可能とする高純度のオ
ゾンガスを発生することができる高純度オゾンガス発生
装置を提供することを目的としてなされたものである。
しない高純度のオゾン水の調製を可能とする高純度のオ
ゾンガスを発生することができる高純度オゾンガス発生
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、電気分解法によ
り発生させたオゾンガスを溶解したオゾン水中に含まれ
る硝酸は、オゾンガス発生時に副生する硝酸ガスに由来
するものであり、溶存窒素ガスを除去した超純水を原料
水として電気分解を行うことにより、硝酸ガスを含有し
ない高純度のオゾンガスを発生させ得ることを見いだ
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）超純水中の溶存窒素ガスを除去する溶存窒素ガス
除去装置及び溶存窒素ガス除去装置から排出される超純
水を電気分解してオゾンガスを発生させる電気分解装置
を有することを特徴とする高純度オゾンガス発生装置、
及び （２）溶存窒素ガス除去装置と電気分解装置との間に、
溶存窒素ガス濃度をさらに低下させる気体溶解装置を有
する第１項記載の高純度オゾンガス発生装置、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、 （３）溶存窒素ガス除去装置が、真空脱気装置又は減圧
膜脱気装置である第(１)項記載の高純度オゾンガス発生
装置、 （４）溶存窒素ガス除去装置から排出される超純水中の
窒素ガス濃度が、２mg／リットル以下である第(１)項記
載の高純度オゾンガス発生装置、 （５）第(１)項記載の高純度オゾンガス発生装置を用い
て発生させたオゾンガスを、超純水に溶解することを特
徴とする高純度オゾン水の製造方法、及び、 （６）超純水が、溶存窒素ガスを除去した超純水である
第(５)項記載の高純度オゾン水の製造方法、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、電気分解法によ
り発生させたオゾンガスを溶解したオゾン水中に含まれ
る硝酸は、オゾンガス発生時に副生する硝酸ガスに由来
するものであり、溶存窒素ガスを除去した超純水を原料
水として電気分解を行うことにより、硝酸ガスを含有し
ない高純度のオゾンガスを発生させ得ることを見いだ
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）超純水中の溶存窒素ガスを除去する溶存窒素ガス
除去装置及び溶存窒素ガス除去装置から排出される超純
水を電気分解してオゾンガスを発生させる電気分解装置
を有することを特徴とする高純度オゾンガス発生装置、
及び （２）溶存窒素ガス除去装置と電気分解装置との間に、
溶存窒素ガス濃度をさらに低下させる気体溶解装置を有
する第１項記載の高純度オゾンガス発生装置、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、 （３）溶存窒素ガス除去装置が、真空脱気装置又は減圧
膜脱気装置である第(１)項記載の高純度オゾンガス発生
装置、 （４）溶存窒素ガス除去装置から排出される超純水中の
窒素ガス濃度が、２mg／リットル以下である第(１)項記
載の高純度オゾンガス発生装置、 （５）第(１)項記載の高純度オゾンガス発生装置を用い
て発生させたオゾンガスを、超純水に溶解することを特
徴とする高純度オゾン水の製造方法、及び、 （６）超純水が、溶存窒素ガスを除去した超純水である
第(５)項記載の高純度オゾン水の製造方法、を挙げるこ
とができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明の高純度オゾンガス発生装
置は、超純水中の溶存窒素ガスを除去する溶存窒素ガス
除去装置及び溶存窒素ガス除去装置から排出される超純
水を電気分解してオゾンガスを発生させる電気分解装置
を有するものである。圧力１０5Pa、温度２０℃におい
て、空気と平衡状態にある超純水には、窒素ガス１４.
９mg／リットルと酸素ガス９.１mg／リットルが溶解
し、圧力１０5Pa、温度２０℃において、窒素ガスのみ
で飽和した状態にある超純水には、窒素ガス１９.２mg
／リットルが溶解している。このように窒素ガスを溶解
した超純水を原料水として電気分解を行うと、発生する
オゾンガスの中には硝酸ガスが含まれ、このオゾンガス
を超純水に溶解してオゾン水を調製すると、得られるオ
ゾン水中には硝酸が含まれる。本発明の高純度オゾンガ
ス発生装置を用い、溶存窒素ガス除去装置で超純水中の
溶存窒素ガスを除去し、溶存窒素ガス除去装置から排出
される溶存窒素ガス濃度の低い超純水を電気分解するこ
とにより、硝酸ガス含有量の少ない高純度オゾンガスを
発生させることができる。また、超純水に硝酸ガス含有
量の少ない高純度オゾンガスを溶解することにより、不
純物として含まれる硝酸濃度の低い高純度のオゾン水を
調製し、電子材料用洗浄水として好適に使用することが
できる。
置は、超純水中の溶存窒素ガスを除去する溶存窒素ガス
除去装置及び溶存窒素ガス除去装置から排出される超純
水を電気分解してオゾンガスを発生させる電気分解装置
を有するものである。圧力１０5Pa、温度２０℃におい
て、空気と平衡状態にある超純水には、窒素ガス１４.
９mg／リットルと酸素ガス９.１mg／リットルが溶解
し、圧力１０5Pa、温度２０℃において、窒素ガスのみ
で飽和した状態にある超純水には、窒素ガス１９.２mg
／リットルが溶解している。このように窒素ガスを溶解
した超純水を原料水として電気分解を行うと、発生する
オゾンガスの中には硝酸ガスが含まれ、このオゾンガス
を超純水に溶解してオゾン水を調製すると、得られるオ
ゾン水中には硝酸が含まれる。本発明の高純度オゾンガ
ス発生装置を用い、溶存窒素ガス除去装置で超純水中の
溶存窒素ガスを除去し、溶存窒素ガス除去装置から排出
される溶存窒素ガス濃度の低い超純水を電気分解するこ
とにより、硝酸ガス含有量の少ない高純度オゾンガスを
発生させることができる。また、超純水に硝酸ガス含有
量の少ない高純度オゾンガスを溶解することにより、不
純物として含まれる硝酸濃度の低い高純度のオゾン水を
調製し、電子材料用洗浄水として好適に使用することが
できる。
【０００６】本発明装置を用いて高純度オゾンガスを発
生させるとき、溶存窒素ガス除去装置から排出される超
純水中の窒素ガス濃度が２mg／リットル以下であること
が好ましい。超純水中の窒素ガス濃度を２mg／リットル
以下とすることにより、電気分解装置において発生する
オゾンガス中の硝酸ガス濃度を１０ppb（容量比）以下
とすることができる。硝酸ガス濃度が１０ppb（容量
比）以下であるオゾンガスを超純水に溶解して、例え
ば、溶存オゾンガス濃度１０mg／リットルのオゾン水を
調製すると、オゾン水中の硝酸濃度は５ｎｇ／リットル
以下となり、電子材料用洗浄水として使用する上で全く
支障のないオゾン水が得られる。本発明装置において、
溶存窒素ガス除去装置に特に制限はなく、例えば、超純
水と接する気相を減圧に保つ真空脱気装置や、気体透過
膜モジュールの気室を減圧に保ち、水室の超純水より気
体透過膜を介して脱気する減圧膜脱気装置などを用いる
ことができる。これらの中で、減圧膜脱気装置は、超純
水の純度を損なうことなく、効率的に溶存窒素ガスを除
去することができるので、好適に使用することができ
る。減圧膜脱気装置に使用する気体透過膜に特に制限は
なく、例えば、ポリプロピレン膜、ポリジメチルシロキ
サン膜、ポリカーボネート−ポリジメチルシロキサンブ
ロック共重合体膜、ポリビニルフェノール−ポリジメチ
ルシロキサン−ポリスルホンブロック共重合体膜、ポリ
(４−メチルペンテン−１)膜、ポリ(２,６−ジメチルフ
ェニレンオキシド)膜、ポリテトラフルオロエチレン膜
などを挙げることができる。
生させるとき、溶存窒素ガス除去装置から排出される超
純水中の窒素ガス濃度が２mg／リットル以下であること
が好ましい。超純水中の窒素ガス濃度を２mg／リットル
以下とすることにより、電気分解装置において発生する
オゾンガス中の硝酸ガス濃度を１０ppb（容量比）以下
とすることができる。硝酸ガス濃度が１０ppb（容量
比）以下であるオゾンガスを超純水に溶解して、例え
ば、溶存オゾンガス濃度１０mg／リットルのオゾン水を
調製すると、オゾン水中の硝酸濃度は５ｎｇ／リットル
以下となり、電子材料用洗浄水として使用する上で全く
支障のないオゾン水が得られる。本発明装置において、
溶存窒素ガス除去装置に特に制限はなく、例えば、超純
水と接する気相を減圧に保つ真空脱気装置や、気体透過
膜モジュールの気室を減圧に保ち、水室の超純水より気
体透過膜を介して脱気する減圧膜脱気装置などを用いる
ことができる。これらの中で、減圧膜脱気装置は、超純
水の純度を損なうことなく、効率的に溶存窒素ガスを除
去することができるので、好適に使用することができ
る。減圧膜脱気装置に使用する気体透過膜に特に制限は
なく、例えば、ポリプロピレン膜、ポリジメチルシロキ
サン膜、ポリカーボネート−ポリジメチルシロキサンブ
ロック共重合体膜、ポリビニルフェノール−ポリジメチ
ルシロキサン−ポリスルホンブロック共重合体膜、ポリ
(４−メチルペンテン−１)膜、ポリ(２,６−ジメチルフ
ェニレンオキシド)膜、ポリテトラフルオロエチレン膜
などを挙げることができる。
【０００７】本発明装置において、電気分解装置に特に
制限はなく、例えば、隔膜を介して陽極と陰極が設けら
れた隔膜電解装置などを用いることができる。溶存窒素
ガス除去装置から排出される脱気により窒素ガスを除去
した超純水を隔膜電解装置に導き、両極間に直流電圧を
与えることにより、陽極から酸素ガスを含むオゾンガス
を発生させ、陰極から水素ガスを発生させることができ
る。隔膜としては、例えば、イオン交換膜などを用いる
ことができる。このようなオゾンガス発生を目的とする
電気分解装置は市販され、実用に供されているので、市
販品を用いることもできる。本発明装置においては、溶
存窒素ガス除去装置と電気分解装置の間に気体溶解装置
を設けることができる。気体溶解装置を設けて、溶存窒
素ガスが除去された超純水に、酸素ガス、水素ガス、ア
ルゴンなどの希ガスなどを溶解することにより、超純水
中に残存する微量の窒素ガスを置換して、溶存窒素ガス
濃度をさらに低下させることができる。気体溶解装置に
特に制限はなく、例えば、バブリング装置、ラインミキ
シング装置、気体透過膜装置などを挙げることができ
る。これらの中で、気体透過膜装置は、超純水の純度を
損なうことなく、効率的に酸素ガス、水素ガス、希ガス
などを溶解することができるので、好適に使用すること
ができる。使用する気体透過膜に特に制限はなく、例え
ば、ポリプロピレン膜、ポリジメチルシロキサン膜、ポ
リカーボネート−ポリジメチルシロキサンブロック共重
合体膜、ポリビニルフェノール−ポリジメチルシロキサ
ン−ポリスルホンブロック共重合体膜、ポリ(４−メチ
ルペンテン−１)膜、ポリ(２,６−ジメチルフェニレン
オキシド)膜、ポリテトラフルオロエチレン膜などを挙
げることができる。
制限はなく、例えば、隔膜を介して陽極と陰極が設けら
れた隔膜電解装置などを用いることができる。溶存窒素
ガス除去装置から排出される脱気により窒素ガスを除去
した超純水を隔膜電解装置に導き、両極間に直流電圧を
与えることにより、陽極から酸素ガスを含むオゾンガス
を発生させ、陰極から水素ガスを発生させることができ
る。隔膜としては、例えば、イオン交換膜などを用いる
ことができる。このようなオゾンガス発生を目的とする
電気分解装置は市販され、実用に供されているので、市
販品を用いることもできる。本発明装置においては、溶
存窒素ガス除去装置と電気分解装置の間に気体溶解装置
を設けることができる。気体溶解装置を設けて、溶存窒
素ガスが除去された超純水に、酸素ガス、水素ガス、ア
ルゴンなどの希ガスなどを溶解することにより、超純水
中に残存する微量の窒素ガスを置換して、溶存窒素ガス
濃度をさらに低下させることができる。気体溶解装置に
特に制限はなく、例えば、バブリング装置、ラインミキ
シング装置、気体透過膜装置などを挙げることができ
る。これらの中で、気体透過膜装置は、超純水の純度を
損なうことなく、効率的に酸素ガス、水素ガス、希ガス
などを溶解することができるので、好適に使用すること
ができる。使用する気体透過膜に特に制限はなく、例え
ば、ポリプロピレン膜、ポリジメチルシロキサン膜、ポ
リカーボネート−ポリジメチルシロキサンブロック共重
合体膜、ポリビニルフェノール−ポリジメチルシロキサ
ン−ポリスルホンブロック共重合体膜、ポリ(４−メチ
ルペンテン−１)膜、ポリ(２,６−ジメチルフェニレン
オキシド)膜、ポリテトラフルオロエチレン膜などを挙
げることができる。
【０００８】本発明の高純度オゾンガス発生装置を用い
て発生させたオゾンガスは、硝酸ガスの含有量が極めて
少ないので、超純水に溶解してオゾン水を調製したと
き、硝酸濃度が極めて低い高純度のオゾン水が得られ、
電子材料の洗浄に好適に使用することができる。超純水
にオゾンガスを溶解する装置としては、耐オゾンガス性
を有するポリテトラフルオロエチレン膜などを備えた気
体溶解膜モジュールを好適に用いることができる。本発
明装置を用いて発生させたオゾンガスを溶解する超純水
として、溶存窒素ガスを除去した超純水を用いることが
好ましい。超純水から溶存窒素ガスを除去する方法に特
に制限はなく、上述したように、真空脱気装置、減圧膜
脱気装置などを用いて溶存窒素ガスを除去することがで
き、あるいは、さらに酸素ガス、水素ガス、希ガスなど
を溶解することにより、溶存窒素ガス濃度を低下させる
こともできる。溶存窒素ガスを除去した超純水にオゾン
ガスを溶解することにより、溶存窒素ガスとオゾンガス
の反応によるごく微量の硝酸の発生をも抑えることがで
きる。図１は、本発明の高純度オゾンガス発生装置の一
態様の工程系統図である。本態様の装置は、溶存窒素ガ
ス除去装置と電気分解装置の間に、気体溶解装置を有す
るものである。超純水は、気室が真空ポンプ１により減
圧に保たれた脱気膜装置からなる溶存窒素ガス除去装置
２の水室に送られ、溶存窒素ガスが除去される。溶存窒
素ガスが除去された超純水は、気体供給装置３から酸素
ガス、希ガスなどが気室に供給される気体溶解装置４に
送られ、酸素ガス、希ガスなどを溶解するとともに、微
量に残存する溶存窒素ガスがさらに除去される。溶存窒
素ガスが除去された超純水は、電気分解装置５に送られ
る。電気分解装置は、陽極室と陰極室が隔膜６により隔
てられ、陽極７及び陰極８に直流電圧が与えられる。陽
極からは、酸素ガスを含むオゾンガスが発生し、陰極か
らは水素ガスが発生する。本発明装置により発生するオ
ゾンガスは、不純物である硝酸ガスの含有量が極めて少
ないために、超純水に溶解してオゾン水を調製したと
き、硝酸濃度の極めて低い高純度のオゾン水を得ること
ができる。
て発生させたオゾンガスは、硝酸ガスの含有量が極めて
少ないので、超純水に溶解してオゾン水を調製したと
き、硝酸濃度が極めて低い高純度のオゾン水が得られ、
電子材料の洗浄に好適に使用することができる。超純水
にオゾンガスを溶解する装置としては、耐オゾンガス性
を有するポリテトラフルオロエチレン膜などを備えた気
体溶解膜モジュールを好適に用いることができる。本発
明装置を用いて発生させたオゾンガスを溶解する超純水
として、溶存窒素ガスを除去した超純水を用いることが
好ましい。超純水から溶存窒素ガスを除去する方法に特
に制限はなく、上述したように、真空脱気装置、減圧膜
脱気装置などを用いて溶存窒素ガスを除去することがで
き、あるいは、さらに酸素ガス、水素ガス、希ガスなど
を溶解することにより、溶存窒素ガス濃度を低下させる
こともできる。溶存窒素ガスを除去した超純水にオゾン
ガスを溶解することにより、溶存窒素ガスとオゾンガス
の反応によるごく微量の硝酸の発生をも抑えることがで
きる。図１は、本発明の高純度オゾンガス発生装置の一
態様の工程系統図である。本態様の装置は、溶存窒素ガ
ス除去装置と電気分解装置の間に、気体溶解装置を有す
るものである。超純水は、気室が真空ポンプ１により減
圧に保たれた脱気膜装置からなる溶存窒素ガス除去装置
２の水室に送られ、溶存窒素ガスが除去される。溶存窒
素ガスが除去された超純水は、気体供給装置３から酸素
ガス、希ガスなどが気室に供給される気体溶解装置４に
送られ、酸素ガス、希ガスなどを溶解するとともに、微
量に残存する溶存窒素ガスがさらに除去される。溶存窒
素ガスが除去された超純水は、電気分解装置５に送られ
る。電気分解装置は、陽極室と陰極室が隔膜６により隔
てられ、陽極７及び陰極８に直流電圧が与えられる。陽
極からは、酸素ガスを含むオゾンガスが発生し、陰極か
らは水素ガスが発生する。本発明装置により発生するオ
ゾンガスは、不純物である硝酸ガスの含有量が極めて少
ないために、超純水に溶解してオゾン水を調製したと
き、硝酸濃度の極めて低い高純度のオゾン水を得ること
ができる。
【０００９】
【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 真空脱気したのち、気相部が窒素ガス雰囲気に保たれた
貯槽に貯留された超純水を、真空ポンプにより気室を減
圧とした脱気膜モジュールからなる溶存窒素ガス除去装
置の水室に通すことにより、溶存窒素ガス濃度を１.５m
g／リットルとした。この超純水を原料水として、電気
分解方式のオゾン発生器［(株)ササクラ製、ＯＭ−４］
を用い、オゾン発生器の最大出力であるオゾンガス発生
量４ｇ／ｈの条件で運転した。得られたオゾンガス中の
硝酸ガスの濃度は、５ppb（容量比）であった。このオ
ゾンガスを、テフロン製オゾン溶解モジュール［ジャパ
ンゴアテックス(株)製］を用いて、超純水に溶解した。
超純水の通水流量は、３リットル／分とした。これによ
って、溶存オゾンガス濃度８mg／リットルのオゾン水が
得られた。オゾン水中の硝酸濃度は、２ｎｇ／リットル
であった。 実施例２ 実施例１の溶存窒素ガス濃度１.５mg／リットルの超純
水を、さらに気室を酸素ガスで満たした気体溶解膜モジ
ュールからなる酸素ガス溶解装置の水室に通すことによ
り、溶存酸素ガス濃度３０mg／リットル、溶存窒素ガス
濃度０.１mg／リットルの超純水を得た。この超純水を
原料水とし、実施例１と同様にして、オゾンガスを発生
させ、オゾン水を調製した。オゾンガス中の硝酸ガス濃
度は１ppb（容量比）以下であり、オゾン水中の硝酸濃
度は２ｎｇ／リットル（測定下限値）以下であった。 比較例１ 真空脱気したのち、気相部が窒素ガス雰囲気に保たれた
貯槽に貯留された溶存窒素ガス濃度１６mg／リットルの
超純水を原料水とし、実施例１と同様にして、オゾンガ
スを発生させ、オゾン水を調製した。オゾンガス中の硝
酸ガス濃度は５０ppb（容量比）であり、オゾン水中の
硝酸濃度は２０ｎｇ／リットルであった。実施例１〜２
及び比較例１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 真空脱気したのち、気相部が窒素ガス雰囲気に保たれた
貯槽に貯留された超純水を、真空ポンプにより気室を減
圧とした脱気膜モジュールからなる溶存窒素ガス除去装
置の水室に通すことにより、溶存窒素ガス濃度を１.５m
g／リットルとした。この超純水を原料水として、電気
分解方式のオゾン発生器［(株)ササクラ製、ＯＭ−４］
を用い、オゾン発生器の最大出力であるオゾンガス発生
量４ｇ／ｈの条件で運転した。得られたオゾンガス中の
硝酸ガスの濃度は、５ppb（容量比）であった。このオ
ゾンガスを、テフロン製オゾン溶解モジュール［ジャパ
ンゴアテックス(株)製］を用いて、超純水に溶解した。
超純水の通水流量は、３リットル／分とした。これによ
って、溶存オゾンガス濃度８mg／リットルのオゾン水が
得られた。オゾン水中の硝酸濃度は、２ｎｇ／リットル
であった。 実施例２ 実施例１の溶存窒素ガス濃度１.５mg／リットルの超純
水を、さらに気室を酸素ガスで満たした気体溶解膜モジ
ュールからなる酸素ガス溶解装置の水室に通すことによ
り、溶存酸素ガス濃度３０mg／リットル、溶存窒素ガス
濃度０.１mg／リットルの超純水を得た。この超純水を
原料水とし、実施例１と同様にして、オゾンガスを発生
させ、オゾン水を調製した。オゾンガス中の硝酸ガス濃
度は１ppb（容量比）以下であり、オゾン水中の硝酸濃
度は２ｎｇ／リットル（測定下限値）以下であった。 比較例１ 真空脱気したのち、気相部が窒素ガス雰囲気に保たれた
貯槽に貯留された溶存窒素ガス濃度１６mg／リットルの
超純水を原料水とし、実施例１と同様にして、オゾンガ
スを発生させ、オゾン水を調製した。オゾンガス中の硝
酸ガス濃度は５０ppb（容量比）であり、オゾン水中の
硝酸濃度は２０ｎｇ／リットルであった。実施例１〜２
及び比較例１の結果を、第１表に示す。
【００１０】
【表１】
【００１１】第１表に見られるように、本発明の高純度
オゾンガス発生装置を用い、溶存窒素ガス濃度１.５mg
／リットルの超純水を原料水として発生させた実施例１
のオゾンガス中の硝酸ガス濃度は５ppb（容量比）と低
く、このオゾンガスを溶解して調製したオゾン水中の硝
酸濃度も２ｎｇ／リットルと低い。さらに、溶存窒素ガ
ス除去装置から排出される超純水に酸素ガスを溶解し
て、溶存窒素ガス濃度を０.１mg／リットルとした実施
例２においては、オゾンガス中の硝酸ガス濃度１ppb
（容量比）以下、オゾン水中の硝酸濃度２ｎｇ／リット
ル（測定下限値）以下まで低下している。これに対し
て、溶存窒素ガス濃度１６mg／リットルの超純水を原料
水として用いた比較例１においては、オゾンガス中の硝
酸ガス濃度、オゾン水中の硝酸濃度ともに高くなってい
る。
オゾンガス発生装置を用い、溶存窒素ガス濃度１.５mg
／リットルの超純水を原料水として発生させた実施例１
のオゾンガス中の硝酸ガス濃度は５ppb（容量比）と低
く、このオゾンガスを溶解して調製したオゾン水中の硝
酸濃度も２ｎｇ／リットルと低い。さらに、溶存窒素ガ
ス除去装置から排出される超純水に酸素ガスを溶解し
て、溶存窒素ガス濃度を０.１mg／リットルとした実施
例２においては、オゾンガス中の硝酸ガス濃度１ppb
（容量比）以下、オゾン水中の硝酸濃度２ｎｇ／リット
ル（測定下限値）以下まで低下している。これに対し
て、溶存窒素ガス濃度１６mg／リットルの超純水を原料
水として用いた比較例１においては、オゾンガス中の硝
酸ガス濃度、オゾン水中の硝酸濃度ともに高くなってい
る。
【００１２】
【発明の効果】本発明の高純度オゾンガス発生装置によ
れば、硝酸ガス含有量の少ない極めて純度の高いオゾン
ガスを発生させることができ、このオゾンガスを超純水
に溶解することにより、電子材料用洗浄水として好適な
硝酸濃度の極めて低いオゾン水を得ることができる。
れば、硝酸ガス含有量の少ない極めて純度の高いオゾン
ガスを発生させることができ、このオゾンガスを超純水
に溶解することにより、電子材料用洗浄水として好適な
硝酸濃度の極めて低いオゾン水を得ることができる。
【図１】図１は、本発明の高純度オゾンガス発生装置の
一態様の工程系統図である。
一態様の工程系統図である。
１ 真空ポンプ
２ 溶存窒素ガス除去装置
３ 気体供給装置
４ 気体溶解装置
５ 電気分解装置
６ 隔膜
７ 陽極
８ 陰極
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C25B 1/00 - 15/08
Claims (2)
- 【請求項１】超純水中の溶存窒素ガスを除去する溶存窒
素ガス除去装置及び溶存窒素ガス除去装置から排出され
る超純水を電気分解してオゾンガスを発生させる電気分
解装置を有することを特徴とする高純度オゾンガス発生
装置。 - 【請求項２】溶存窒素ガス除去装置と電気分解装置との
間に、溶存窒素ガス濃度をさらに低下させる気体溶解装
置を有する請求項１記載の高純度オゾンガス発生装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02044899A JP3381782B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 高純度オゾンガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02044899A JP3381782B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 高純度オゾンガス発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000219986A JP2000219986A (ja) | 2000-08-08 |
| JP3381782B2 true JP3381782B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=12027357
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02044899A Expired - Fee Related JP3381782B2 (ja) | 1999-01-28 | 1999-01-28 | 高純度オゾンガス発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3381782B2 (ja) |
-
1999
- 1999-01-28 JP JP02044899A patent/JP3381782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000219986A (ja) | 2000-08-08 |
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