JPH0739980U - 純水供給設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶存酸素の少ない純水を各純水使用個所に供
給することができる純水供給設備を提供する。 【構成】 純水製造装置１１により製造された純水を配
管１４を介して純水使用個所１２に供給するよう構成し
た純水供給設備において、純水使用個所１２の近傍に溶
存酸素低減手段１３、好ましくは、不活性ガスバブリン
グ式溶存酸素低減手段を配置して専用配管１５で純水使
用個所１２に接続する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、純水供給設備に関し、例えば、半導体製造工程における純水使用個 所のように、溶存酸素の少ない純水を必要とする部分に純水を供給する設備に関 する。

【０００２】

【従来の技術】

半導体製造工程では、半導体デバイスの洗浄処理に多量の純水を使用している 。このため半導体製造工場では、純水製造装置により製造された純水を洗浄装置 等の純水使用個所に供給する純水供給設備を備えている。

【０００３】 一般に、純水製造装置は、水道水を取り入れて、この水道水中の不純物を除去 して純度の高い水を製造するものであるが、純水製造装置に必要とされる不純物 除去手段は、純水使用個所で必要とする水の品質に応じて決定される。

【０００４】 通常、純水製造装置には、水中の細菌を死滅させる殺菌手段、死滅した細菌を 含む水中の各種微粒子を除去する微粒子除去手段、水中のイオンを除去するイオ ン除去手段等を内蔵するが、半導体製造工場の純水製造装置では、超ＬＳＩ等の 半導体デバイスの洗浄時に半導体デバイスが酸化されるのを防止するため、水中 の溶存酸素を低減する溶存酸素低減手段を有する純水製造装置を用いている。

【０００５】 そして、従来の純水供給設備は、図４に示すように、純水製造装置１を半導体 製造工場の中央に配置し、そこから配管２，２を介して純水使用個所３，３に純 水を供給していた。なお、純水製造装置１には溶存酸素低減手段４が組み込まれ 、また、水道水を供給する原水供給管５が接続されている。

【０００６】 上記純水供給設備の場合、配管２，２の長さは、通常に施工しても個々に５０ ０ｍ程度になり、場合によっては１０００ｍ以上になるものもあった。なお、配 管２，２には、入手の容易性，経済性，機械的強度，耐腐食性等に優れたポリ塩 化ビニル（ＰＶＣ）が多く用いられている。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、前記従来の純水供給設備では、純水製造装置で溶存酸素の少ない純水 を製造しても、純水使用個所では溶存酸素濃度が高くなってしまう不都合があっ た。

【０００８】 本考案は、前記不都合に鑑み、従来より溶存酸素の少ない純水を各純水使用個 所に供給することができる純水供給設備を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

上記した目的を達成するため、本考案の純水供給設備は、純水製造装置により 製造された純水を配管を介して純水使用個所に供給するよう構成した純水供給設 備において、前記純水使用個所の近傍に溶存酸素低減手段、好ましくは、不活性 ガスバブリング式溶存酸素低減手段を配置したことを特徴としている。

【００１０】

【作 用】

上記構成によれば、溶存酸素低減手段と純水使用個所とを結ぶ配管の長さが短 くなるので、配管を介して大気から透過する酸素量が減少する。したがって、従 来より溶存酸素の少ない純水を純水使用個所に供給することができる。

【００１１】 また、前記溶存酸素低減手段としては、不活性ガスバブリング式の他、真空脱 気式や膜式等、各種のものがあるが、この中で、不活性ガスバブリング式は、他 に比べて最も溶存酸素の少ない純水を製造できるので、溶存酸素低減手段として 不活性ガスバブリング式溶存酸素低減手段を配置することにより、従来より遥か に溶存酸素の少ない純水を供給することができ、半導体製造工場等の溶存酸素量 の制限が厳しい純水使用個所に好適である。

【００１２】 なお、ＰＶＣ等の樹脂製配管を純水が流れる際に、大気中の酸素が配管を透過 して溶存酸素が増加することは、本考案者が種々考究した結果得た知見である。 一般に、材料を酸素が透過する程度を表したものを酸素透過係数と言い、従来か ら知られているが、酸素透過係数は、材料の両側に酸素濃度の異なる気体を配し て測定したもので、材料を挟んで純水と大気とを配したときの酸素透過係数は知 られていない。また、一般に、純水製造装置から供給される純水は、配管中を大 気圧より高い圧力で流れるものであり、純水より低圧な大気から純水中に酸素が 透過してくることは予想されていなかった。

【００１３】 また、配管を介しての酸素透過の知見に基づいて、配管を金属製とすることが 考えられるが、配管を金属製にすると、純水中に金属からイオンが溶出する不都 合がある。そこで、金属製配管の内面に樹脂をコーティングしてイオンの析出を 防止することも考えられるが、製造工程が複雑になり、ＰＶＣを用いる場合に比 べて大幅に経済性が悪化する。

【００１４】 以上のように、本考案によれば、純水使用個所の近傍に溶存酸素低減手段を配 置して純水を供給するようにしたので、ＰＶＣ配管を用いたままでも十分に溶存 酸素の少ない純水を供給することができる。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。 図１は、本考案に係る純水供給設備の概念図であって、純水供給設備１０は、 工場の中央に配置した純水製造装置１１と、複数の純水使用個所１２，１２の近 傍に各々配置した溶存酸素低減手段１３，１３と、純水製造装置１１と各溶存酸 素低減手段１３，１３とを接続する配管１４，１４と、溶存酸素低減手段１３と 純水使用個所１２とを接続する専用配管１５，１５とを備えている。

【００１６】 前記純水製造装置１１は、純水使用個所１２で必要とする純水の品質に応じた 不純物除去手段を備えている。なお、配管１４及び専用配管１５には、従来から 多用されているＰＶＣを用いることができる。また、専用配管１５の長さは短い ほど良いが、５〜１０ｍ程度であっても十分に溶存酸素の少ない純水を供給する ことが可能である。

【００１７】 上記純水供給設備１０によれば、原料となる水道水は、原水供給管１６から純 水製造装置１１に供給され、該純水製造装置１１で処理されて種々の不純物を除 去された純水となり、それぞれの配管１４を介して溶存酸素低減手段１３に供給 され、溶存酸素低減手段１３で水中の溶存酸素が除去された後、専用配管１５を 介して純水使用個所１２に供給される。

【００１８】 この場合、純水製造装置１１が溶存酸素低減手段１１ａを備えていないときは 、該純水製造装置１１を導出して配管１４を流れる純水は、溶存酸素低減処理を 行う前であり、飽和状態の溶存酸素を含んでいるので、大気中の酸素が配管を透 過して侵入することがなく、溶存酸素濃度が増加することはない。一方、溶存酸 素低減手段１３を導出した後の純水は、酸素透過の影響を受けるが、専用配管１ ５が短いので酸素濃度が高まる心配はほとんどない。

【００１９】 このように、上記純水供給設備１０によれば、不純物がなく、かつ、従来より 溶存酸素の少ない純水を純水使用個所１２に供給することができる。

【００２０】 また、純水製造装置１１が溶存酸素低減手段１１ａを備えている場合は、溶存 酸素の少ない純水が配管１４を流れるので、酸素の透過により溶存酸素量は増加 するが、飽和濃度に達する前に、純水使用個所１２の近傍に配置した溶存酸素低 減手段１３に達するので、該溶存酸素低減手段１３の能力を小さくすることがで きる。

【００２１】 実験例 溶存酸素低減手段と純水使用個所とを、５ｍ，１０ｍ，５００ｍの配管でそれ ぞれ接続した場合の溶存酸素の増加量を測定した。

【００２２】 純水使用個所としては、半導体デバイス洗浄用の洗浄装置を用い、配管にはＰ ＶＣ製で管径２５Ａのものを使用した。また、溶存酸素低減手段導出後の純水の 流量は２ｍ³ ／ｈとし、純水中の溶存酸素は７ｐｐｂになるようにした。なお、 純水使用個所での溶存酸素の測定には、Ｏｒｂｉｓｐｈｅｒｅ（Ｍｏｄｅｌ ２ ７１３）を用いた。

【００２３】 溶存酸素低減手段としては、不活性ガスバブリング式の溶存酸素低減装置を用 いた。この不活性ガスバブリング式の溶存酸素低減装置は、図２に示すように、 筒状のバブリング槽２１の上部に純水導入管２２及びバブリングガス導出管２３ を、下部に溶存酸素低減処理された純水の導出管２４及びバブリングガス導入管 ２５をそれぞれ設けたものであって、純水製造装置で処理した純水を純水導入管 ２２からバブリング槽２１に導入して導出管２４から導出するとともに、バブリ ングガス導入管２５から不活性ガス、例えば窒素ガスを導入してバブリングガス 導出管２３から導出することにより、槽内の純水を不活性ガスでバブリングし、 溶存酸素を不活性ガスに同伴させて排出するように構成したものである。なお、 通常は、上記バブリング槽２１が複数段設けられている。

【００２４】 実験の結果、溶存酸素の増加量は、配管（専用配管）の長さが５ｍの場合は、 ０．１５ｐｐｂの増加、１０ｍの場合でも、０．３ｐｐｂの増加であり、半導体 デバイス洗浄時の酸化についてはほとんど無視し得る程度であった。一方、配管 の長さが５００ｍの従来の場合には、溶存酸素が１０ｐｐｂ増加し、酸化作用を 及ぼす程度の溶存酸素濃度となった。

【００２５】 また、溶存酸素低減手段からの配管長さと該配管から供給される純水中の溶存 酸素濃度の増加量との関係を測定した結果、図３に示す通りとなった。このこと から、溶存酸素低減手段で処理した純水の溶存酸素量を７ｐｐｂ程度にしたとし ても、純水使用個所に溶存酸素量１０ｐｐｂ以下の純水を安定して供給するため には、溶存酸素低減手段から純水使用個所に至る配管の長さを、５０ｍ以下、好 ましくは１０ｍ以下にすることが望ましい。

【００２６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の純水供給設備は、溶存酸素低減手段を純水使用 個所の近傍に設けたので、両者を結ぶ配管が短くなり、配管を透過する大気から の酸素透過量を低減でき、従来より溶存酸素濃度の少ない純水を純水使用個所に 供給することができる。また、溶存酸素低減手段として、不活性ガスバブリング 式溶存酸素低減手段を用いることにより、溶存酸素量が極めて少ない純水を純水 使用個所に供給することができる。なお、本考案は、半導体分野だけでなく、溶 存酸素の少ない純水を必要とする任意の純水供給設備に適用でき応用範囲が広い ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案の一実施例を示す純水供給設備の概念
図である。

【図２】 不活性ガスバブリング式の溶存酸素低減装置
の説明図である。

【図３】 配管長さと溶存酸素増加量との関係を示す図
である。

【図４】 従来の純水供給設備の概念図である。

【符号の説明】

１１…純水製造装置、１２…純水使用個所、１３…溶存
酸素低減手段、１４…配管、１５…専用配管

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 純水製造装置により製造された純水を配
   管を介して純水使用個所に供給するよう構成した純水供
   給設備において、前記純水使用個所の近傍に溶存酸素低
   減手段を配置したことを特徴とする純水供給設備。
2. 【請求項２】 前記溶存酸素低減手段が不活性ガスバブ
   リング式溶存酸素低減手段であることを特徴とする請求
   項１記載の純水供給設備。