JP3492730B2 - 純水貯水方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、純水貯水方法に関す
る。近年、半導体装置の高品質化、微細化に伴い、半導
体装置の製造に用いる純水の高品質がますます要求さ
れ、それに対応した純水貯水方法が必要となっている。 【０００２】 【従来の技術】図５は従来例の説明図である。図におい
て、１は純水、２は純水貯水槽、３は外気、４は窒素、
５は溶存気体、11は水封槽、12は排気、13は排水、16は
微圧調整弁、17は送水ポンプである。 【０００３】従来、純水製造ラインにおいて、図５に示
すように、純水１の水質低下の汚染源となる外気３との
遮断を目的として、処理した純水１を保有する純水貯水
槽２内を窒素(N₂)４で満たしている。 【０００４】即ち、純水貯水槽２の内部では、常時、窒
素４を＋100mmH₂O程度の気圧で満たしている。また、純
水貯水槽２内部の気相側と外気３とを遮断するために、
水封槽11が設けられ、排気12もこの水封槽11を通して排
出されている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】しかし、純水の窒素封
止には、副作用として、軽微な脱気効果があるものの、
従来の窒素の導入方法では、窒素は主に大気の遮断を目
的としていたために、脱気に効果的には働らかず、脱気
効果が十分に上げられなかった。 【０００６】本発明は、以上の点を鑑み、大気を遮断す
る窒素の導入方法を改善し、窒素を有効に活用して純水
中の脱気効果を高める手段を得ることを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図であり、システムの概要図である。図において、１は
純水、２は純水貯水槽、３は外気、４は窒素、５は溶存
気体、６は圧力センサ、７は自動開閉弁、８は圧力制御
器、９はバブラ、10はフィルタ、11は水封槽、12は排
気、13は排水、17は送水ポンプである。 【０００８】上記の目的は本発明によれば、純水を密閉
型の純水貯水槽内に窒素雰囲気下で貯水する純水貯水方
法において、該純水貯水槽内の下部にバブラを配設して
おき、該純水貯水槽内の気相域の圧力変動に対応して該
圧力が一定の陽圧に保たれるように該バブラからの窒素
給気量を加減して該純水中でバブリングさせ、該窒素を
該純水貯水槽内の気相域に充填するように構成された純
水貯水方法により達成される。 【０００９】 【作用】本発明においては、図１のように、窒素４を封
入した純水貯水槽２において、純水１を封入用の窒素４
を用いてバブリングし、曝気するため、窒素４の消費量
は従来と同じでも、純水１中に含まれる酸素等の溶存気
体５を効率良く脱気して、溶存気体５の除去効率を向上
させ、純水１の純度を上げる。 【００１０】 【実施例】図１は本発明の原理説明図兼第一の実施例、
図２〜図４は本発明の第二〜第四の実施例の説明図であ
る。 【００１１】図において、１は純水、２は純水貯水槽、
３は外気、４は窒素、５は溶存気体、６は圧力センサ、
７は自動開閉弁、８は圧力制御器、９はバブラ、10はフ
ィルタ、11は水封槽、12は排気、13は排水、14は電磁
弁、15はコントロール弁、16は微圧調整弁、17は送水ポ
ンプである。 【００１２】図１により本発明の第一の実施例について
説明する。本発明では、図１（ａ）に示す純水貯水シス
テムを採用している。本システムにおいては、純水使用
負荷の量に応じて、純水１が給水され、ユースポイント
に送水される。 【００１３】純水１の給水、送水により変動した純水貯
水槽２内の窒素４の気相圧力を 100mmH₂O の一定圧力に
保つため、純水貯水槽２への純水１の入出にかかわら
ず、窒素４の圧力を計測する圧力センサ６と、窒素４の
吸気を行う電磁弁等の自動開閉弁７とを組み合わせて、
窒素４の給気を一定圧力になるように制御している。
又、純水貯水槽２内部の気相側と外気３を遮断するため
に、水封槽11が設置されており、排気12もこの水封槽11
を通して排出される。 【００１４】 バブラー９は 数ｍｍから数ｃｍの孔を
無数に開口したノズルを純水面の下部に設置して、水面
の下側より窒素４をバブリングさせる。このバブリング
により、図１（ｂ）に数値で、図１（ｃ）にグラフで示
すように、純水１の送水ポンプ17による送水量（単位：
リットル）に対してのバブリングする窒素４の流量（単
位：グラム）を示す気液比で見ると、本発明の曝気封止
と、従来の水面封止に比べて、気体（窒素）と液体（純
水）の接触効率が大いに向上し、それに比例して純水１
中に溶け込んでいる酸素等の溶存気体５の除去の効率が
２倍も向上する。図１で見る限り、この溶存気体５の除
去効率は、気液比を増大させるに連れて向上するもの
の、気液比で５以上窒素４の流量を増しても飽和してい
る。従って、気液比は５以下とすることが効率的であ
る。 【００１５】窒素４の供給方式については、図１（ａ）
の第一の実施例で説明したように、圧力センサ６と圧力
制御器８により、純水貯水槽２内の気相圧力を検出、且
つ制御して、電磁弁14等の自動開閉弁７による電気的な
オン・オフの開閉により窒素４を吸気している。 【００１６】また、このほか、第二の実施例を図２に示
すように、圧力センサ６と圧力制御器６により、純水貯
水槽２の気相圧力を検出、且つ制御し、コントロール弁
15の機械的開閉により窒素４を供給するタイプを実施し
た。 【００１７】更に、第三の実施例として、図３に示すよ
うに、純水貯水槽２内の気相圧力変動により、微圧調整
弁16を作動させて、より精密に調整して、窒素４を供給
することも出来る。 【００１８】窒素４のバブリング供給方式の変更例とし
ては、第四の実施例として、図４に示すように、バブラ
ー９を純粋貯水槽２の底面全面とし、純粋１とバブリン
グする窒素４の接触効率を更に向上した例もある。 【００１９】上記、何れの例においても、従来例と異な
り、純水貯水槽２の下側からバブラー９により窒素４を
バブリングしているため、このような窒素４による純水
１中の溶存気体５の脱気効果は、本発明の窒素４による
曝気封止が、従来の窒素４による単なる水面封止に対し
て、約２倍程度の溶存気体５の除去効果がある。 【００２０】更に、本発明の溶存気体の脱気方式は、純
水製造ラインに電気的、或いは機械的な脱気装置が別途
設けられている場合にも、本発明の曝気方式を併用する
ことにより、格段の溶存気体の脱気効果が上がるもので
ある。 【００２１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
純水の気体封止用の窒素を用いてバブリングし、曝気す
るため、純水中に含まれる酸素等の溶存気体を効率良く
脱気して、除去効率を向上させ、純水の純度を上げるこ
とが出来る。 【００２２】従って、半導体装置の製造ラインに高純度
の純水が適用され、高品質の半導体装置の製造、歩留り
の向上に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の原理説明図 【図２】 本発明の第二の実施例の説明図 【図３】 本発明の第三の実施例の説明図 【図４】 本発明の第四の実施例の説明図 【図５】 従来例の説明図 【符号の説明】 １ 純水 ２ 純水貯水槽 ３ 外気 ４ 窒素 ５ 溶存気体 ６ 圧力センサ ７ 自動開閉弁 ８ 圧力制御器 ９ バブラ 10 フィルタ 11 水封槽 12 排気 13 排水 14 電磁弁 15 コントロール弁 16 微圧調整弁 17 送水ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−16086（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−18977（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−875（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 純水を密閉型の純水貯水槽内に窒素雰囲
   気下で貯水する純水貯水方法において、 該純水貯水槽内の下部にバブラを配設しておき、該純水
   貯水槽内の気相域の圧力変動に対応して該圧力が一定の
   陽圧に保たれるように該バブラからの窒素給気量を加減
   して該純水中でバブリングさせ、該窒素を該純水貯水槽
   内の気相域に充填するものであり、 該純水貯水槽に送水する純水の送水量と該バブラからの
   窒素給気量との比である気液比を、５以下とする ことを
   特徴とする純水貯水方法。