JP5358910B2 - Carbonated water manufacturing apparatus and manufacturing method - Google Patents
Carbonated water manufacturing apparatus and manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5358910B2 JP5358910B2 JP2007209203A JP2007209203A JP5358910B2 JP 5358910 B2 JP5358910 B2 JP 5358910B2 JP 2007209203 A JP2007209203 A JP 2007209203A JP 2007209203 A JP2007209203 A JP 2007209203A JP 5358910 B2 JP5358910 B2 JP 5358910B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- water
- carbon dioxide
- dissolved
- phase chamber
- 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.)
- Active
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 139
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 21
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 130
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 64
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 64
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 55
- 239000012071 phase Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims abstract description 25
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 19
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 238000007872 degassing Methods 0.000 claims description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 7
- 238000005406 washing Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 76
- 239000012776 electronic material Substances 0.000 description 22
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 16
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 9
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 235000011089 carbon dioxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229920002863 poly(1,4-phenylene oxide) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920006254 polymer film Polymers 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/141—Feedstock
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
Description
本発明は、炭酸水の製造装置及び製造方法に係り、詳しくは、水に炭酸ガスを溶解させる炭酸ガス溶解部を有する炭酸水の製造装置と、この製造装置を用いた炭酸水の製造方法に関する。 The present invention relates to a manufacturing apparatus and how the carbonated water, particularly, the apparatus for producing carbonated water with a carbonic acid gas dissolver to dissolve the carbonic acid gas in water, producing side of carbonated water using the manufacturing apparatus about the law.
半導体用シリコン基板、液晶用ガラス基板などの電子材料部材を、超純水で洗浄することが行われている。しかしながら、超純水は絶縁性が高いため、洗浄時に超純水と電子材料部材との摩擦によって該電子材料部材が帯電することがある。このように電子材料部材が帯電すると、該電子材料部材に微細な回路パターンが設けられている場合に、回路が破壊されてしまうという問題がある。 Electronic material members such as a semiconductor silicon substrate and a liquid crystal glass substrate are washed with ultrapure water. However, since ultrapure water has high insulating properties, the electronic material member may be charged by friction between the ultrapure water and the electronic material member during cleaning. When the electronic material member is charged in this way, there is a problem that the circuit is destroyed when a fine circuit pattern is provided on the electronic material member.
このような帯電を防止するために、洗浄水として、超純水に炭酸ガスを溶解させた炭酸水を用いることが知られている。この炭酸水は超純水よりも導電性が高いため、洗浄時における電子材料部材の帯電を防止することができる。 In order to prevent such charging, it is known to use carbonated water in which carbon dioxide gas is dissolved in ultrapure water as cleaning water. Since this carbonated water has higher conductivity than ultrapure water, charging of the electronic material member during cleaning can be prevented.
例えば、特開２００１−２９３３４４号には、炭酸水の製造方法の一例が記載されている。同号の方法は、中空糸膜の中空部に温水を流すと共に、該中空糸膜の外表面側に炭酸ガスを供給し、該炭酸ガスを中空部内の温水に溶解させて炭酸水を製造する方法において、この温水を中空糸膜の中空部内に繰り返し流すことにより、温水中に炭酸ガスを徐々に溶解させるものである。 For example, JP 2001-293344 describes an example of a method for producing carbonated water. In the method of the same number, warm water is allowed to flow through the hollow portion of the hollow fiber membrane, carbon dioxide gas is supplied to the outer surface side of the hollow fiber membrane, and the carbon dioxide gas is dissolved in the warm water in the hollow portion to produce carbonated water. In the method, the warm water is repeatedly flowed into the hollow portion of the hollow fiber membrane, whereby carbon dioxide gas is gradually dissolved in the warm water.
また、シリコンウェハ等の電子材料部材の洗浄においては、回路パターンの微細化が進むに従い、電子材料部材の表面に許容される凹凸（平坦度）は、数Å程度と極めて小さくなっている。このため、超純水中に極微量存在するＯＨ−イオンによる侵食に起因する平坦度の増大も問題視されている。
特開２００１−２９３３４４号の方法では、温水を中空糸膜の中空部に繰り返し流して徐々に温水中の溶存炭酸ガス濃度を高めているため、高濃度の炭酸水を迅速に製造することができない。 In the method of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-293344, hot water is repeatedly flowed into the hollow portion of the hollow fiber membrane to gradually increase the dissolved carbon dioxide concentration in the hot water, so that high-concentration carbonated water cannot be rapidly produced. .
本発明は、高濃度の炭酸水を簡易かつ迅速に製造することができる炭酸水の製造装置及び製造方法を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a manufacturing apparatus and how the carbonated water can be produced with high concentration of carbonated water easily and quickly.
本発明（請求項１）の炭酸水の製造装置は、水に溶解している溶存ガスを脱気する溶存ガス脱気部と、この脱気された水に炭酸ガスを溶解させる炭酸ガス溶解部とを有する炭酸水の製造装置であって、製造される炭酸水の標準状態（１ａｔｍ）かつ２５℃における溶存炭酸ガス濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上であり、該炭酸水が、フッ酸含有液で表面処理した後のシリコンウェハの洗浄水であることを特徴とするものである。 The apparatus for producing carbonated water of the present invention (Claim 1) includes a dissolved gas degassing unit for degassing a dissolved gas dissolved in water, and a carbon dioxide gas dissolving unit for dissolving carbon dioxide gas in the degassed water. a manufacturing apparatus of carbonated water with bets state, and are dissolved carbon dioxide concentration of 500 mg / L or more under standard conditions (1 atm) and 25 ° C. of carbonated water is produced, carbon acid water, a hydrofluoric acid-containing solution the wash water der Rukoto the silicon wafer after surface treatment in which features.
請求項２の炭酸水の製造装置は、請求項１において、前記炭酸ガス溶解部は、内部が気体透過膜によって気相室と液相室に区画された膜モジュールを有しており、該膜モジュールは、該液相室に前記脱気部で脱気された脱気水を供給すると共に、該気相室に前記炭酸ガスを供給し、該炭酸ガスを該気体透過膜を介して該脱気水に供給することにより、該炭酸ガスを該脱気水に溶解させるものであることを特徴とする。 The apparatus for producing carbonated water according to claim 2 is the apparatus for producing carbonated water according to claim 1, wherein the carbon dioxide gas dissolving unit has a membrane module having an interior partitioned into a gas phase chamber and a liquid phase chamber by a gas permeable membrane. The module supplies degassed water degassed by the degassing unit to the liquid phase chamber, supplies the carbon dioxide gas to the gas phase chamber, and removes the carbon dioxide gas through the gas permeable membrane. The carbon dioxide gas is dissolved in the degassed water by supplying it to the air water.
請求項３の炭酸水の製造装置は、請求項１又は２において、前記溶存ガス脱気部は、内部が気体透過膜によって気相室と液相室に区画された膜モジュールを有しており、該膜モジュールは、該液相室に前記水を供給し、該水に溶解している溶存ガスを該気体透過膜を介して該気相室に排出することにより、該溶存ガスを脱気するものであることを特徴とする。
The apparatus for producing carbonated water according to
本発明（請求項４）の炭酸水の製造方法は、請求項１ないし３のいずれか１項の炭酸水の製造装置を用いて炭酸水を製造することを特徴とする。 The method for producing carbonated water of the present invention (Claim 4 ) is characterized by producing carbonated water using the carbonated water production apparatus according to any one of Claims 1 to 3 .
本発明者は、水に溶解する窒素ガス等の溶存ガスを脱気してからこの脱気水に炭酸ガスを溶解させることにより、溶存炭酸ガス濃度が高く、かつ大気圧下で洗浄液として用いたときに、溶存炭酸ガスが気泡として発現することがない濃度に抑制された炭酸水が得られることを見出した。 The present inventor degassed dissolved gas such as nitrogen gas dissolved in water and then dissolved carbon dioxide in this degassed water, so that the dissolved carbon dioxide concentration was high and used as a cleaning liquid under atmospheric pressure. It was found that carbonated water suppressed to a concentration at which dissolved carbon dioxide gas does not appear as bubbles is obtained.
請求項１〜３の炭酸水の製造装置及び請求項４の炭酸水の製造方法によると、溶存ガス脱気部で水に溶解している溶存ガスを脱気し、次に炭酸ガス溶解部でこの脱気された水に炭酸ガスを溶解させるため、この脱気水に多量の炭酸ガスを簡易かつ迅速に溶解させることができる。これにより、高濃度の炭酸水を簡易かつ迅速に製造することができる。 According to the carbonated water manufacturing apparatus of claims 1 to 3 and the carbonated water manufacturing method of claim 4 , the dissolved gas dissolved in water is degassed in the dissolved gas degassing part, and then in the carbon dioxide gas dissolving part. Since carbon dioxide gas is dissolved in the degassed water, a large amount of carbon dioxide gas can be easily and quickly dissolved in the degassed water. Thereby, high concentration carbonated water can be manufactured simply and rapidly.
請求項２の通り、炭酸ガス溶解部が、内部が気体透過膜によって気相室と液相室に区画された膜モジュールを有するものであるのが好ましい。この場合、装置のコンパクト化が可能であると共に、炭酸ガスを無駄なく水に溶解させることができる。 As claimed in claim 2, it is preferable that the carbon dioxide gas dissolving part has a membrane module which is partitioned into a gas phase chamber and a liquid phase chamber by a gas permeable membrane. In this case, the apparatus can be made compact and the carbon dioxide gas can be dissolved in water without waste.
請求項３の通り、溶存ガス脱気部が、内部が気体透過膜によって気相室と液相室に区画された膜モジュールを有するものであるのが好ましい。この場合、水に溶解している溶存ガスを容易に脱気することができる。
As described in
また、本発明者は、高濃度の炭酸水を電子材料部材の洗浄に用いることにより、電子材料部材の表面の凹凸（平坦度）の増大が抑制されることを見出した。これは、超純水に炭酸ガスを高濃度に溶解させることにより、水中に存在するＯＨ−イオン濃度が低下し、ＯＨ−イオンによる電子材料部材の侵食が少なくなるためであると推察される。 Moreover, this inventor discovered that the increase in the unevenness | corrugation (flatness) of the surface of an electronic material member was suppressed by using high concentration carbonated water for washing | cleaning of an electronic material member. This is presumed to be because, by dissolving carbon dioxide gas in ultrapure water at a high concentration, the concentration of OH − ions existing in the water is reduced, and erosion of the electronic material member by OH − ions is reduced.
本発明の炭酸水の製造装置を用いて炭酸水を製造し、該炭酸水を用いて電子材料部材の表面を洗浄することにより、電子材料部材の表面の凹凸（平坦度）の増大が抑制される。 To produce a carbonated water using the apparatus for producing carbonated water according to the present invention, by cleaning the surface of electronic materials member using a carbon acid water, increase of the unevenness of the surface of the electronic material member (flatness) is suppressed The
電子材料部材の表面の一部又は全部がシリコンよりなる電子材料部材の洗浄に、この炭酸水を用いてもよい。この場合、表面のシリコンを荒らすことなく洗浄することができる。 The cleaning of the part or electronic material member entirely made of silicon on the surface of electronic materials member may use this carbonated water. In this case, cleaning can be performed without roughening the silicon on the surface.
電子材料部材は、フッ酸含有液で表面処理した後のシリコンウェハであってもよく、このフッ酸含有液は、フッ酸とフッ酸以外の酸を含有する水溶液であってもよい。この場合にあっても、この炭酸水により、シリコンウェハの表面を荒らすことなく、この表面に残留しているフッ素含有液を十分に除去することができる。 Electronic material member may be a silicon wafer after surface treatment with hydrofluoric acid-containing solution, this hydrofluoric acid-containing solution may be an aqueous solution containing an acid other than hydrofluoric acid and hydrofluoric acid. Even in this case, the carbonate-containing water can sufficiently remove the fluorine-containing liquid remaining on the surface of the silicon wafer without roughening the surface of the silicon wafer.
炭酸水の溶存炭酸ガス濃度は５００ｍｇ／Ｌ以上である。 Dissolved carbon dioxide concentration of the carbonated water is Ru der than 500 mg / L.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は実施の形態に係る炭酸水の製造装置及び製造方法を説明する系統図である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a system diagram illustrating a carbonated water production apparatus and production method according to an embodiment.
脱気膜モジュール１内は、気体透過膜１ａによって液相室１ｂと気相室１ｃに区画されている。同様に、炭酸ガス溶解膜モジュール２内も、気体透過膜２ａによって液相室２ｂと気相室２ｃに区画されている。
The inside of the deaeration membrane module 1 is divided into a
これら気体透過膜１ａ，２ａとしては、水を透過させず、かつ水に溶解しているガスを透過させるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン、ポリジメチルシロキサン、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、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、ポリ(４−メチルペンテン−１)、ポリ(２,６−ジメチルフェニレンオキシド)、ポリテトラフルオロエチレンなどの高分子膜などを挙げることができる。
These gas
流量計１１ａを備えた原水配管１１が、脱気膜モジュール１の液相室１ｂに接続されている。脱気膜モジュール１の気相室１ｃは、排気配管１３を介して真空ポンプ３の吸込口に接続されている。
A
真空ポンプ３には特に制限はないが、例えば、水封式真空ポンプや水蒸気除去機能を備えたスクロールポンプなどのように、水蒸気を吸気できるものが好ましい。
Although there is no restriction | limiting in particular in the
この脱気膜モジュール１の液相室１ｂと炭酸ガス溶解膜モジュール２の液相室２ｂとが、脱気水配管１２によって接続されている。この溶解膜モジュール２の液相室２ｂに、炭酸水配管１４が接続されている。この溶解膜モジュール２の気相室２ｃが、流量調節弁１５ａを備えた炭酸ガス配管１５を介して、炭酸ガスボンベ等の炭酸ガス供給器４に接続されている。
The
炭酸水配管１４の材質としては、ｐＨ４程度の弱酸に対して耐久性を有する材質であることが好ましい。このｐＨ４程度とは、１０００ｍｇ／Ｌ程度の炭酸水のｐＨに相当する。この炭酸水配管１４としては、特に１５００ｍｇ／Ｌ程度の炭酸水に対して耐久性を有する材料であることが好ましい。
The material of the
このように構成された炭酸ガスの製造装置を用いて炭酸ガスを製造する場合、原水を、原水配管１１を経由して脱気膜モジュール１の液相室１ｂに供給する。このとき、原水配管１１内を通る原水の流量が流量計１１ａで測定される。また、真空ポンプ３を作動させて気相室１ｃ内を減圧する。これにより、液相室１ｂ内の原水に溶解している溶存ガスが、気体透過膜１ａを透過し、気相室及び排気配管１３を経由して系外に排出される。このようにして、原水が脱気される。
When carbon dioxide is produced using the carbon dioxide production apparatus configured as described above, raw water is supplied to the
ここで、気相室１ｃ内は、１０ｋＰａ以下、特に５ｋＰａ以下に減圧されていることが好ましい。
Here, the inside of the
このようにして液相室１ｂ内で脱気された脱気水は、脱気水配管１２を経由して炭酸ガス溶解膜モジュール２の液相室２ｂ内に流入する。また、炭酸ガス供給器４から、炭酸ガス配管１５を経由して気相室２ｃに炭酸ガスを供給する。このとき、流量計１１ａで測定された原水の流量に基づいて流量調節弁１５ａの開度を調節し、気相室２ｃへの炭酸ガスの供給量を制御する。これにより、所定量の炭酸ガスが、気体透過膜２ａを透過し、液相室２ｂ内の脱気水に溶解する。
The deaerated water deaerated in the
この炭酸ガスを溶解させた脱気水は、炭酸水配管１４から流出する。このようにして、炭酸水が製造される。
The deaerated water in which the carbon dioxide gas is dissolved flows out from the
この炭酸水の製造装置及び製造方法によると、最大、炭酸ガスの飽和溶解度である約１５００ｍｇ／ｌ（２５℃）程度まで、炭酸ガスを溶解させることができる。 According to this carbonated water production apparatus and production method, carbon dioxide gas can be dissolved to a maximum of about 1500 mg / l (25 ° C.), which is the saturation solubility of carbon dioxide gas.
このようにして製造された炭酸水は、電子材料部材の洗浄、特にＯＨ−イオンによるエッチングが懸念される電子材料部材の洗浄に好適に使用される。この電子材料部材としては、表面の一部又は全部がシリコンよりなる電子材料部材、特に、フッ酸含有液で表面処理した後のシリコンウェハなどが挙げられる。とりわけ、シリコン表面の僅かな荒れも品質を著しく劣化させるＨｉｇｈ−ｋゲート形成工程におけるシリコン表面の洗浄に有用である。 Thus carbonated water produced by the cleaning of electronic material member, in particular OH - is preferably used to clean electronic materials member etching by ions is concerned. Examples of the electronic material member include an electronic material member whose surface is partly or entirely made of silicon, particularly a silicon wafer after surface treatment with a hydrofluoric acid-containing liquid. In particular, even a slight roughness of the silicon surface is useful for cleaning the silicon surface in a high-k gate forming process that significantly deteriorates the quality.
このように、電子材料部材の洗浄に使用する場合、炭酸水に溶解されている炭酸ガスの濃度は、標準状態（１ａｔｍ）かつ２５℃において、５００ｍｇ／Ｌ以上、好ましくは１０００〜１５００ｍｇ／Ｌである。５００ｍｇ／Ｌ以上であると、電子材料部材の表面がＯＨ−イオンによって荒らされる（エッチングされる）ことが十分に抑制される。 Thus, when used for cleaning electronic material members, the concentration of carbon dioxide dissolved in carbonated water is 500 mg / L or more, preferably 1000 to 1500 mg / L at standard conditions (1 atm) and 25 ° C. Oh Ru. When it is 500 mg / L or more, the surface of the electronic material member is sufficiently suppressed from being damaged (etched) by OH − ions.
上記実施の形態は本発明の一例であり、本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。 The above embodiment is an example of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiment.
例えば、上記実施の形態では、流量計１１ａで測定された原水の流量に基づいて流量調節弁１５ａの開度を調節し、気相室２ｃへの炭酸ガスの供給量を制御することにより、炭酸水の溶存炭酸ガス濃度を制御しているが、溶存炭酸ガス濃度の制御方法はこれに限定されるものではない。例えば、炭酸ガス溶解膜モジュール２の気相室の圧力を制御して、脱気水に溶解させる炭酸ガスの量を調節することにより、炭酸水中の溶存炭酸ガス濃度を制御してもよい。また、真空ポンプを制御して脱気膜モジュール１の気相室１ｃ内の圧力を調節し、脱気水の脱気の程度を調節してもよい。この場合、炭酸ガス溶解膜モジュール２において、脱気した分だけ炭酸ガスを溶解させることにより、炭酸水の溶存炭酸ガス濃度が制御される。
For example, in the above-described embodiment, the opening of the flow
上記実施の形態では、脱気膜モジュールを用いて原水の脱気を行ったが、これに限定されるものではなく、例えば、真空脱気、蒸留等によって原水の脱気を行ってもよい。 In the above embodiment, the raw water is deaerated using the deaeration membrane module. However, the raw water is not limited to this, and the raw water may be deaerated by, for example, vacuum deaeration or distillation.
上記実施の形態では、炭酸ガス溶解膜モジュールを用いて脱気水に炭酸ガスを溶解させたが、これに限定されるものではなく、例えば、バブリング、ラインミキシング、液化炭酸の注入等によって脱気水に炭酸ガスを溶解させてもよい。 In the above embodiment, the carbon dioxide gas is dissolved in the deaerated water using the carbon dioxide-dissolving membrane module. However, the present invention is not limited to this. Carbon dioxide gas may be dissolved in water.
以下、実施例及び比較例を参照して、本発明をより詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples.
［実施例１］
図１の装置を用いて炭酸水を製造した。装置及び測定条件の詳細は以下の通りである。
[Example 1]
Carbonated water was produced using the apparatus shown in FIG. Details of the apparatus and measurement conditions are as follows.
脱気膜（気体透過膜１ａ）：セルガード（株）製「リキセル Ｇ２８４」
溶解膜（気体透過膜２ａ）：セルガード（株）製「リキセル Ｇ２８４」
原水：窒素ガスを飽和濃度まで溶解した超純水
原水送水量：２０Ｌ／ｍｉｎ
水温：２５℃
脱気室の気相室の圧力：２ｋＰａ（９８％脱気に相当）
炭酸ガス供給量：１５．３Ｌ（標準状態）／ｍｉｎ
ここで、この炭酸ガス供給量は、上記原水送水量の原水から溶存炭酸ガス濃度１５００ｍｇ／Ｌの炭酸水を製造するのに必要な炭酸ガス供給量を計算によって求めた値である。
Degassing membrane (gas permeable membrane 1a): “Lixel G284” manufactured by Celgard Co., Ltd.
Dissolved membrane (gas
Raw water: Ultra-pure water in which nitrogen gas is dissolved to saturation concentration Raw water feed rate: 20 L / min
Water temperature: 25 ° C
Pressure in the gas phase chamber of the deaeration chamber: 2 kPa (equivalent to 98% deaeration)
Carbon dioxide supply rate: 15.3 L (standard state) / min
Here, the carbon dioxide supply amount is a value obtained by calculating the carbon dioxide supply amount necessary to produce carbonated water having a dissolved carbon dioxide concentration of 1500 mg / L from the raw water of the raw water supply amount.
このようにして製造した炭酸水を、洗浄槽（容積４０Ｌ）に供給した。このとき、炭酸水から気泡は発生しなかった。この洗浄槽内のｐＨを測定した結果、ｐＨ３．９程度であった。 The carbonated water produced in this way was supplied to a washing tank (volume 40 L). At this time, no bubbles were generated from the carbonated water. As a result of measuring the pH in this washing tank, it was about pH 3.9.
また、０．５％フッ酸含有水溶液（ＤＨＦ）に浸漬して表面処理を施したシリコンウェハを、直ちにこの洗浄槽内に投入し、洗浄槽に炭酸水をオーバーフローさせた状態で１０分間保持した。その後、シリコンウェハを洗浄槽から取り出し、乾燥させた。処理後のウェハ平坦度は３Åであった。 Further, the silicon wafer immersed in a 0.5% hydrofluoric acid-containing aqueous solution (DHF) and subjected to surface treatment was immediately put into the cleaning tank, and held for 10 minutes with carbonated water overflowing into the cleaning tank. . Thereafter, the silicon wafer was taken out of the cleaning tank and dried. The wafer flatness after processing was 3 mm.
このように、実施例１によると、過飽和にすることなく、高濃度の炭酸水を製造することができた。また、リンスによるウェハ表面の荒れを十分に抑制することができた。 Thus, according to Example 1, high concentration carbonated water was able to be manufactured, without being oversaturated. Further, the surface roughness of the wafer due to rinsing could be sufficiently suppressed.
［比較例１］
脱気膜モジュールによる原水の脱気を省略したこと以外は実施例１と同様にして、実験を行った。
[Comparative Example 1]
The experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that the degassing of the raw water by the degassing membrane module was omitted.
その結果、炭酸水を洗浄槽に導入したときに気泡が発生した。また、シリコンウェハを洗浄槽内に投入したときに、この気泡がウェハ表面に付着し、平坦度は測定できないほど荒れていた。 As a result, bubbles were generated when carbonated water was introduced into the washing tank. Further, when the silicon wafer was put into the cleaning tank, the bubbles adhered to the wafer surface, and the flatness was so rough that it could not be measured.
このように、比較例１によると、シリコンウェハ表面を均一にリンスすることができなかった。シリコンウェハ表面は、実施例１と比べて著しく荒れていた。 Thus, according to Comparative Example 1, the silicon wafer surface could not be rinsed uniformly. The surface of the silicon wafer was extremely rough as compared with Example 1.
なお、炭酸水を用いずに、従来通り超純水でシリコンウェハを洗浄したところ、平坦度は５Å程度であり、実施例１と比べて荒れていた。 In addition, when the silicon wafer was washed with ultrapure water as usual without using carbonated water, the flatness was about 5 mm, which was rough as compared with Example 1.
１ 脱気膜モジュール
２ 炭酸ガス溶解膜モジュール
１ａ，２ａ 気体透過膜
１ｂ，２ｂ 液相室
１ｃ，２ｃ 気相室
３ 真空ポンプ
４ 炭酸ガス供給器
１１ａ 流量計
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Deaeration membrane module 2 Carbon dioxide gas melt |
Claims (4)
この脱気された水に炭酸ガスを溶解させる炭酸ガス溶解部と
を有する炭酸水の製造装置であって、製造される炭酸水の標準状態（１ａｔｍ）かつ２５℃における溶存炭酸ガス濃度が５００ｍｇ／Ｌ以上であり、該炭酸水が、フッ酸含有液で表面処理した後のシリコンウェハの洗浄水であることを特徴とする炭酸水の製造装置。 A dissolved gas degassing part for degassing dissolved gas dissolved in water;
An apparatus for producing carbonated water having a carbon dioxide gas dissolving part for dissolving carbon dioxide gas in the degassed water, wherein the concentration of dissolved carbon dioxide at a standard state (1 atm) and 25 ° C. of the produced carbonated water is 500 mg / der above L is, carbon acid water producing apparatus of the carbonated water, wherein the wash water der Rukoto the silicon wafer after surface treatment with hydrofluoric acid-containing solution.
該膜モジュールは、該液相室に前記脱気部で脱気された脱気水を供給すると共に、該気相室に前記炭酸ガスを供給し、該炭酸ガスを該気体透過膜を介して該脱気水に供給することにより、該炭酸ガスを該脱気水に溶解させるものであることを特徴とする炭酸水の製造装置。 In Claim 1, the carbon dioxide gas dissolving part has a membrane module whose inside is partitioned into a gas phase chamber and a liquid phase chamber by a gas permeable membrane,
The membrane module supplies degassed water degassed by the degassing unit to the liquid phase chamber, and also supplies the carbon dioxide gas to the gas phase chamber, and passes the carbon dioxide gas through the gas permeable membrane. An apparatus for producing carbonated water, wherein the carbon dioxide gas is dissolved in the deaerated water by supplying the deaerated water.
該膜モジュールは、該液相室に前記水を供給し、該水に溶解している溶存ガスを該気体透過膜を介して該気相室に排出することにより、該溶存ガスを脱気するものであることを特徴とする炭酸水の製造装置。 In Claim 1 or 2, the dissolved gas deaeration part has a membrane module that is partitioned into a gas phase chamber and a liquid phase chamber by a gas permeable membrane,
The membrane module degasses the dissolved gas by supplying the water to the liquid phase chamber and discharging the dissolved gas dissolved in the water to the gas phase chamber through the gas permeable membrane. An apparatus for producing carbonated water,
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007209203A JP5358910B2 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Carbonated water manufacturing apparatus and manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007209203A JP5358910B2 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Carbonated water manufacturing apparatus and manufacturing method |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012166756A Division JP2013008976A (en) | 2012-07-27 | 2012-07-27 | Cleaning method of electronic material member |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009040656A JP2009040656A (en) | 2009-02-26 |
| JP5358910B2 true JP5358910B2 (en) | 2013-12-04 |
Family
ID=40441807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007209203A Active JP5358910B2 (en) | 2007-08-10 | 2007-08-10 | Carbonated water manufacturing apparatus and manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5358910B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011088799A (en) * | 2009-10-26 | 2011-05-06 | Mitsubishi Electric Corp | Method of manufacturing semiconductor device and laser machining device |
| JP5999222B2 (en) * | 2015-05-29 | 2016-09-28 | 栗田工業株式会社 | Gas dissolved water supply apparatus and gas dissolved water manufacturing method |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0691061B2 (en) * | 1990-06-28 | 1994-11-14 | 新日本製鐵株式会社 | Silicon wafer cleaning method |
| JP3914624B2 (en) * | 1997-12-24 | 2007-05-16 | 栗田工業株式会社 | How to reuse cleaning water for electronic materials |
| JP2002058725A (en) * | 2000-08-21 | 2002-02-26 | Mitsubishi Rayon Eng Co Ltd | Method for manufacturing carbonated water |
| JP2003088738A (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-25 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Carbonated warm water production apparatus |
| JP2003334433A (en) * | 2002-05-16 | 2003-11-25 | Kurita Water Ind Ltd | Continuous dissolving device, continuous dissolving method and apparatus for supplying gas-dissolved water |
| JP2004313749A (en) * | 2003-04-02 | 2004-11-11 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Apparatus and method for producing carbonated water |
-
2007
- 2007-08-10 JP JP2007209203A patent/JP5358910B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2009040656A (en) | 2009-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9129797B2 (en) | Cleaning method | |
| US8999069B2 (en) | Method for producing cleaning water for an electronic material | |
| JP5072062B2 (en) | Method, apparatus and apparatus for producing hydrogen gas-dissolved cleaning water | |
| US11817309B2 (en) | Method of producing heated ozone water, heated ozone water, and semiconductor wafer-cleaning liquid | |
| JP2013258391A (en) | Generation method of chemical liquid for substrate processing, generation unit of chemical liquid for substrate processing, and substrate processing system | |
| TWI601695B (en) | Method for producing ozone gas dissolved water and washing method of electronic material | |
| JP2010234298A (en) | Device for supplying water containing dissolved gas and method for producing water containing dissolved gas | |
| JP3765354B2 (en) | Method for producing hydrogen-containing ultrapure water | |
| JP2007000699A (en) | Production method of nitrogen gas-dissolved water | |
| JP2012143708A (en) | Washing method | |
| JP5320665B2 (en) | Ultrapure water production apparatus and method | |
| TW201838930A (en) | Cleaning water supply device | |
| JP5380870B2 (en) | Method and apparatus for producing gas-dissolved water | |
| JP5358910B2 (en) | Carbonated water manufacturing apparatus and manufacturing method | |
| JP6428806B2 (en) | Semiconductor substrate cleaning apparatus and semiconductor substrate cleaning method | |
| JP3296407B2 (en) | Cleaning method and cleaning device for electronic component members | |
| JP3639102B2 (en) | Wet processing equipment | |
| JP4470101B2 (en) | Nitrogen-dissolved ultrapure water production method | |
| JP2010046570A (en) | Apparatus for manufacturing feed liquid for ultrasonic treatment apparatus, method for manufacturing feed liquid for ultrasonic treatment apparatus and ultrasonic treatment system | |
| JP2012176360A (en) | Production unit of gas dissolved water | |
| JPH10128254A (en) | Washing method for electronic members and device therefor | |
| JP2013008976A (en) | Cleaning method of electronic material member | |
| JP5092968B2 (en) | Gas dissolved water supply apparatus and gas dissolved water manufacturing method | |
| JP2012139656A (en) | Method and system for making nitrogen gas-dissolved water | |
| JP2009254935A (en) | Gas dissolving membrane device and method of manufacturing gas-dissolved solution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100723 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120524 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120529 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120727 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130402 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130527 |
|
| 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: 20130806 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130819 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5358910 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |