JPH01257103A - オゾン濃縮装置 - Google Patents

オゾン濃縮装置

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JPH01257103A
JPH01257103A JP8369288A JP8369288A JPH01257103A JP H01257103 A JPH01257103 A JP H01257103A JP 8369288 A JP8369288 A JP 8369288A JP 8369288 A JP8369288 A JP 8369288A JP H01257103 A JPH01257103 A JP H01257103A
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JP
Japan
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ozone
chamber
boiling point
heater
pipe
Prior art date
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Pending
Application number
JP8369288A
Other languages
English (en)
Inventor
Yukio Amaya
天谷 幸夫
Ryoichi Sakai
酒井 諒一
Yoshiki Tanigawa
谷川 栄機
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AMATANI SEISAKUSHO KK
Original Assignee
AMATANI SEISAKUSHO KK
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Publication date
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25JLIQUEFACTION, SOLIDIFICATION OR SEPARATION OF GASES OR GASEOUS OR LIQUEFIED GASEOUS MIXTURES BY PRESSURE AND COLD TREATMENT OR BY BRINGING THEM INTO THE SUPERCRITICAL STATE
    • F25J3/00Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification
    • F25J3/06Processes or apparatus for separating the constituents of gaseous or liquefied gaseous mixtures involving the use of liquefaction or solidification by partial condensation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Separation By Low-Temperature Treatments (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、半導体製造装置に使用するオゾンを製造す
るためのオゾン発生器から発生する酸素−オゾン混合気
体中のオゾンを濃縮するオゾン濃縮装置に関するもので
ある。
〈従来技術〉 半導体製造作業において、オゾンcvnやオゾンアッシ
ング等の工程でオゾンが使用されているが、このオゾン
を得るためには、オゾン発生器が多用されている。かか
るオゾン発生器としては、従来、無声放電を利用したも
のが多用されており、第1図にその概要が示されている
。即ち、オゾン発生器lのガラス製の本体2内に希硫酸
3が封入′され、そこには、白金線から成るl・対の電
極4.4が挿入されていて、その近傍には、ガラス製の
オゾン発生室5も該希硫酸3中に浸漬されて1対の電極
4.4間に介在している。そして、流入管6から供給さ
れた酸素は、オゾン発生室5中で無声放電作用を受けて
オゾンとなり、流出管7かも酸素−オゾン混合気体とし
て流出するものである。
〈発明が解決しようとする問題点〉 ところで、上記オゾン発生器においては、生成される混
合気体中のオゾン濃度の変動率が大きい(約10〜20
%の変動率)ばかりか、オゾン濃度自体が低値(約lO
$程度)であるという問題点があり、その上、無声放電
に由来して金属原素やガラスの微粒子が混合気体中に不
純物として混入するという問題点もあるので、かかる酸
素−オゾン混合気体をそのまま半導体製造作業のオゾン
CvD工程やオゾンアッシング工程に使用することは、
オゾン濃度に関して安定性と高濃度が要請され、更には
不純物の混入を嫌う同上作業にとっては、致命的ともい
える製品欠陥を生ずる慣れがあった。
そこで、オゾン濃度を高めるためにオゾン発生器を多段
に連結したものもあるが、装置全体が大型化してしまい
、しかも、高濃度とはいってもせいぜい20%程度であ
って、場合によっては100$e度も要求される半導体
製造作業のための高濃度オゾンを得ることはできない、
又、オゾン濃度の安定性を確保するのに、作動条件を自
動制御することも考えられるが、制御対象が、稀硫酸の
温度、放電電流及びガス流量等の多岐にわたるので、こ
れらの制御のための装置が複雑かつ大型化し、コスト面
での不利点を伴う。
く問題点を解決するための手段〉 この発明は、上記従来技術に基づくオゾン発生器による
オゾン濃度の不安定さや濃度自体の低さ、更には不純物
の混入等の問題点に鑑み、冷媒によってオゾンの沸点と
酸素の沸点との間の温度に冷却されたオゾン液化室を上
記オゾン発生器に連結し、該オゾン液化室には、酸素排
気管を設けるとともに、底部の連通管経由で該オゾン液
化室をオゾン気化室に連通して、該オゾン気化室をオゾ
ンの沸点以上の温度に維持する構成とすることによって
、前記問題点を解決せんとするものである。
く作 用〉 この発明の構成は、オゾン発生器からのオゾン−酸素混
合気体がオゾン液化室に供給されて、ここでオゾンの沸
点と酸素の沸点の間の温度にまで冷却され、該混合気体
中のオゾンのみが凝縮液化されて底部に貯えられ1次い
で、該液化オゾンは底部で該液化室に連通ずるオゾン気
化室に導かれて、ここでオゾンの沸点以上の温度に加熱
されて、再び気化するように作用するものである。
〈実施例〉 次に、この発明の実施例を第2図以下の図面に基づいて
説明すれば以下の通りである。
第2図において、従来公知のオゾン発生器1には、オゾ
ン濃縮装置toが接続されており、該オゾン濃縮装置l
Oの本体11は断熱材12で被覆されていて、その内部
には、オゾン液化室13が設けられ、その周囲には、液
化室用ヒータ14が配設されている。該オゾン液化室1
3はその底部に設けられた連通管15経由でオゾン気化
室16に連通され、該オゾン気化室16の周囲には、気
化室用ヒータ17が配設されている。
そして、前記オゾン液化室13は、酸素−オゾン混合気
体流入管16によってオゾン発生器1と連通され、その
頂部には、チエツク弁19を有する酸素排気管20が設
けられていて、一方、前記オゾン気化室16には、排気
弁21を有するオゾン流出er!22が設けられている
。また1本体11には、冷媒供給管23が接続されてい
て、ここから冷媒が供給されて、オゾン液化室13外周
囲の本体11内に導入されるものであって、本実施例で
は冷媒として液体窒素が使用されている。
しかるところ、オゾン液化室13は、冷媒である液体窒
素(−195,8℃)とヒータ14での加熱とによって
、オゾンの沸点(−111,9℃)から酸素の沸点(約
−163℃)までの間の温度、典型的には、約−130
℃に維持され、一方、オゾン気化室16はヒータ17で
の加熱によってオゾンの沸点以上の温度、典型的には、
−50℃〜−115℃に維持されるものである。
上記構成において、オゾン発生器1にて生成されるオゾ
ン−酸素混合気体が流入管16経由でオゾン液化室13
に流入し、ここでオゾンの沸点と酸素の沸点の間の温度
に冷却されて、混合気体中のオゾンのみが液化して底部
に凝縮分離され、気体状態のままの酸素だけが排気管1
6から排気される。
一方、液化オゾンの方は底部の連通管15経由でオゾン
気化室16に至り、ここでオゾンの沸点以上の温度に加
温されて気化するものであり、気化したオゾンガスは流
出管22経由で適宜の消費場所(半導体製造工程上の装
置等)に導かれる。この場合、流出管22から流出する
オゾンガスの圧力、即ち、オゾン気化室16内の蒸気圧
はオゾン液化室13内の蒸気圧に対して均衡するもので
あるから、該液化室13からの酸素排気管20中のチエ
ツク弁19にて該液化室13内の蒸気圧を調節すること
で、オゾン流出管22からのオゾンガスの圧力をも調整
可能である。
なお、上記実施例では冷媒として液体窒素を使用した場
合について述べたが、これに限られるものではなく、他
の適宜の冷媒(例えば、−140℃〜−150℃の沸点
を有するポリコールド(商品名))であってもよい、第
3図にその場合の実施例が示されていて、冷媒供給管2
3には、冷媒を冷却するための冷却器25が設けられて
いて、冷媒はここでオゾンの沸点と酸素の沸点の間の温
度に冷却されて、本体11に供給される。従って、この
実施例の場合には、オゾン液化室13にヒータを設ける
ことが必要的ではない、又、オゾン気化室16は本体1
1内から外気中に露出して設けられているので、液化オ
ゾンは大気温度に晒されて気化される。
更には、第4図に示すように、オゾン液化室13をコイ
ル吹の形状としてもよく、このようにすれば、冷媒によ
る冷却効果の促進を図ることができる。
く効 果〉 上記のように、この発明によれば、オゾン発生器にオゾ
ン液化室を接続し、該オゾン液化室をオゾンの沸点と酸
素の沸点の間の温度に冷却することにより、オゾン−酸
素混合気体中のオゾンのみを凝縮液化し、該液化オゾン
を、オゾン液化室と底部で連通ずるオゾン気化室に導入
して、ここでオゾンを再び気化することにより、100
%にも達しうる高濃度のオゾンを得ることができ、しか
も、かかる高濃度のオゾンを所定濃度のものに安定に稀
釈する技術(ブレンディング)はすでに確立しているの
で、オゾン発生器からのオゾン−酸素混合気体でのオゾ
ン濃度の不安定さや低濃度という不具合がなくなり、更
には、オゾンの液化−気化という工程を経ることによっ
て混合気体中に含まれる金属原素やガラス微粒子等の不
純物も完全に除去できるという優れた効果を奏するもの
であって、半導体製造作業に益するところ大である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のオゾン発生器、第2図以下はこの発明の
実施例を示し、第2図は第1の実施例の説明図、第3図
は第2図の実施例の説明図、第4図は第3図の実施例の
説明図である。 1・・・オゾン発生器   lO・・・オゾン濃縮装置
11・・・本体       13・・・オゾン液化室
14・・・ヒータ      15・・・連通管16・
・・オゾン気化室   17・・・ヒータ16・・・混
合気流人管   2o・・・酸素排気管22・・・オゾ
ン流出管   23・・・冷媒供給管25・・・冷却器 出 願 人  株式会社 天谷製作所

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オゾン発生器1に接続されて、冷媒によってオゾ
    ンの沸点と酸素の沸点の間の温度に維持されたオゾン液
    化室13と、該オゾン液化室13に設けられた酸素排気
    管20と、前記オゾン液化室13と連通し、オゾンの沸
    点以上の温度に維持されたオゾン気化室16と、該オゾ
    ン気化室16に設けられたオゾン流出管22とから成る
    オゾン濃縮装置。
  2. (2)前記冷媒が液体窒素であり、オゾン液化室13の
    外周にはヒーター14が付設されていることを特徴とす
    る請求項1に記載されたオゾン濃縮装置。
  3. (3)前記オゾン気化室16が外部に設けられているこ
    とを特徴とする請求項1に記載されたオゾン濃縮装置。
JP8369288A 1988-04-05 1988-04-05 オゾン濃縮装置 Pending JPH01257103A (ja)

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