JPH10174965A

JPH10174965A - 半導体等の洗浄水処理装置

Info

Publication number: JPH10174965A
Application number: JP35391296A
Authority: JP
Inventors: Masaru Hase; 優長谷; Kazuki Kubo; 和樹久保
Original assignee: Kaijo Corp
Current assignee: Kaijo Corp
Priority date: 1996-12-19
Filing date: 1996-12-19
Publication date: 1998-06-30

Abstract

(57)【要約】【課題】清浄な空間における使用を可能とし、作業性
の向上、コストの抑制及び省スペース化を図ることので
きる半導体等の洗浄水処理装置を提供する。【解決手段】オゾンの添加された純水２を気液分離槽
１に導く廃水配管６に複数の屈曲部９を形成し、複数の
屈曲部９にホーン１３付きの超音波発生装置１０をそれ
ぞれ取り付けてその超音波の発射方向と純水２の流れる
方向とを一致させ、オゾンを分解除去する。こうすれ
ば、粉末状の触媒を省略できるから、クリーンルームの
使用が可能となり、作業性などを向上させることができ
る。また、紫外線ユニットや水銀ランプなどを使用しな
いので、ランニングコストの低減、抑制や省スペース化
が期待でき、これを通じて廃水設備の負担軽減が期待で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、純水に溶解したオ
ゾンなどを分解除去する半導体等の洗浄水処理装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】微量のオゾン（Ｏ₃）が添加された純水
（ＤＩＷ）、例えばオゾン添加超純水は、処理工程でシ
リコンウェーハの界面活性剤などの残留有機物を分解除
去し、その後、廃水として超純水製造装置に供給され、
再利用に供される。このためには、超純水製造装置への
供給前に純水に溶解したオゾンを高効率に分解除去しな
ければならないが、これは容易なことではない。そこ
で、従来、純水に溶解したオゾンを分解除去する場合に
は、純水に粉末状の触媒を添加したり、あるいは紫外線
ユニットの水銀ランプからオゾンを含有した純水に紫外
線を照射してオゾンを分解除去するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のオゾンの分解除
去は、以上のように触媒や紫外線を使用してオゾンを分
解除去するようにしているが、いずれの方法を用いて
も、以下に示す問題があった。先ず、触媒を使用する場
合には、触媒が粉末状なのでクリーンルームにおける使
用が不可能であるとともに、作業性などが非常に悪いと
いう問題があった。また、紫外線を使用する場合には、
水銀ランプの寿命が約半年であるので、ランニングコス
トが高くなり、しかも、紫外線ユニットが大きいので、
省スペース化を図ることができないという問題があっ
た。

【０００４】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
で、清浄な空間における使用を可能とし、作業性の向
上、コストの抑制及び省スペース化を図ることのできる
半導体等の洗浄水処理装置を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明においては、半導体等を洗浄し
た廃水を排水配管を介して気液分離槽に導き、この気液
分離槽の廃水を再利用するようにしたものにおいて、上
記排水配管にホーン型の超音波発生装置を取り付けてそ
の超音波の発射方向と廃水の流れる方向とを一致させる
ようにしている。また、請求項２記載の発明において
は、半導体等を洗浄した廃水を排水配管を介して気液分
離槽に導き、この気液分離槽の廃水を再利用するように
したものにおいて、上記気液分離槽の壁部及び／又は底
部に超音波発生装置を取り付けるようにしている。

【０００６】請求項１記載の発明によれば、洗浄廃水が
排水配管の屈曲部に流れてくると、超音波発生装置が下
流に向かって流れる廃水に超音波をホーンを介して発射
する。すると、超音波のキャビテーション、加速度及び
／又は直進流などが廃水に作用し、有害物質や含有気体
が分解除去される。そして、気液分離槽に廃水が流入す
ると、廃水は、気液分離などの所定の処理を施され、そ
の後、気液分離槽から超純水装置や他の装置などに供給
されて再利用される。また、請求項２記載の発明によれ
ば、気液分離槽に洗浄廃水が流入すると、超音波発生装
置が廃水に超音波を直接又は間接に発射する。すると、
超音波のキャビテーション、加速度及び／又は直進流な
どが廃水に作用し、有害物質や含有気体が分解除去され
る。こうして廃水は、超音波処理や気液分離などの所定
の処理を施され、その後、気液分離槽から超純水装置や
他の装置などに供給されて再利用される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本実施形態における半導体等の洗
浄水処理装置は、図１に示すように、気液分離槽１にオ
ゾンの添加された純水２を導く排水配管６に複数の屈曲
部９を形成し、この複数の屈曲部９に超音波発生装置１
０をそれぞれ取り付けてその超音波の発射方向と純水２
の流れる方向とを一致させるようにしている。

【０００８】気液分離槽１は、図１に示すように、その
内部一側に上面から純水２をあふれさせるオーバーフロ
ータンク３が、下部他側に排水管４がそれぞれ設けられ
ている。オーバーフロータンク３は、その内部一側に排
水配管６の下流部が取り付けられており、内部一側から
他側に向けて複数の変向板５が所定のギャップをおいて
縦に取り付けられている。また、排水管４は、図示しな
い超純水製造装置にあふれた純水２を導くよう接続さ
れ、この超純水製造装置がオゾンの分解除去された純水
２、換言すれば、廃水を原水として高純度の超純水を製
造するよう機能する。

【０００９】また、排水配管６は、図１及び図２に示す
ように、有機物、無機物の溶出を抑制可能な硬質塩化ビ
ニル、ポリプロピレン、フッ素樹脂、又はポリエーテル
ケトン製などのパイプ７を備え、各パイプ７の上流端部
に他のパイプ７の下流端部が継手８を介してほぼ直角に
接続されており、各接続部分が屈曲部９を形成してい
る。なお、継手８もパイプ７と同様の材料で構成されて
いる。

【００１０】さらに、各超音波発生装置１０は、図２に
示すように、超音波発振器１１と、振動子１２と、この
振動子１２の放射端面に銀ろう、ねじ、又は有機接着剤
などで強固に接続されたホーン１３とを備えて構成され
ている。振動子１２及びホーン１３の一部は、冷却ファ
ン１４付きのケーシング１５に内蔵されている。また、
ホーン１３の残部は、屈曲部９付近におけるパイプ７の
上流端部に工具を介して装着され、ホーン１３の向きと
純水２の流れる方向とが一致するようになっている。

【００１１】上記構成において、オゾンの添加された廃
水である純水２（矢印参照）が図示しない処理工程設備
から排水配管６の最上流の屈曲部９に流れてくると、最
上流の超音波発生装置１０が動作して下流に流れる純水
２に超音波をホーン１３を介して発射する。すると、超
音波のキャビテーション、加速度及び／又は直進流など
が純水２に作用し、オゾンの全部又は一部が高効率で分
解除去される。こうして、オゾンの全部又は一部が分解
除去された純水２が排水配管６の下流の屈曲部９に流れ
ていくと、各超音波発生装置１０が順次動作して下流に
流れる純水２に超音波をホーン１３を介して発射する。
すると、上記と同様の原理作用により、オゾンの分解除
去が高効率で促進され、その後、気液分離槽１に純水２
が導入される。

【００１２】こうして、気液分離槽１に純水２が導入さ
れると、純水２は、オーバーフロータンク３及び変向板
５を順次流通するとともに、矢印で示すように気液分離
されてＯ₂が大気に放出され、その後、排水管４を介し
て超純水製造装置に供給され、超純水２として再利用に
供される。

【００１３】上記構成によれば、粉末状の触媒をなんら
使用しないので、クリーンルームにおける使用が可能と
なり、作業性などを著しく向上させることが可能とな
る。また、紫外線ユニットや水銀ランプなどをなんら使
用しないので、ランニングコストの低減、抑制や省スペ
ース化が大いに期待でき、これを通じて廃水設備の負担
を大幅に軽減することができる。また、パイプ７に複数
の屈曲部９を形成して各屈曲部９に超音波発生装置１０
を組み込むので、分解能力を向上させることができる。

【００１４】さらに、超音波をホーン１３を介して発射
するとともに、純水２の流れる方向と超音波の発射方向
とを一致させているので、近接強力超音波領域に加え、
通常の超音波領域を有効使用することができる。さらに
また、純水２中に多数の気泡が混入していても、安定し
た駆動が可能になり、パイプ７内の圧力損失を減少させ
ることができる。

【００１５】次に、図３は本発明の第二の実施形態を示
すもので、この場合には、屈曲部９に超音波発生装置１
０を取り付けることなく、気液分離槽１の側壁下部にホ
ーン１３付きの超音波発生装置１０を取り付けるととも
に、気液分離槽１の底部に振動板タイプの超音波発生装
置１６を直接取り付けるようにしている。超音波発生装
置１６は、気液分離槽１の底部のほぼ中央にボルトやパ
ッキンなどを介して設置された振動板１７と、この振動
板１７の下面に接着された振動子１８とを備えている。
振動板１７は、ＳＵＳ、タンタル、又は石英などを材料
として板厚に形成され、機械的強度の向上や長寿命化が
図られるようになっている。また、振動子１８として
は、ムラを防止することのできる大型のＰＺＴ振動素子
などが使用される。その他の部分については、第一の実
施形態と同様であるので省略する。

【００１６】上記構成によれば、粉末状の触媒をなんら
使用しないので、クリーンルームにおける使用が可能と
なり、作業性などを著しく向上させることが可能とな
る。また、紫外線ユニットや水銀ランプなどをなんら使
用しないので、ランニングコストの低減、抑制や省スペ
ース化が大いに期待でき、これを通じて廃水設備の負担
の大幅軽減が期待できる。さらに、気液分離槽１の内部
にも超音波発生装置１６を直接取り付けるようにしてい
るので、超音波強度を著しく向上させることができ、脱
ガス効果を促進することができるとともに、オゾンガス
の気泡の再吸収を防止することが可能になる。

【００１７】なお、上記実施形態ではオゾンの添加され
た純水２を示したが、アンモニア過水（ＡＰＭ）や硫酸
過水（ＳＰＭ）などに適用しても良いのはいうまでもな
い。こうすれば、半導体等薬液中のＨ₂、Ｏ₂やアンモ
ニアの分解が可能になるとともに、脱ガスも期待でき
る。また、排水配管６の屈曲部９を適宜増減したり、あ
るいはホーン１３を複数段接続しても良い。また、超音
波発生装置１０の周波数は、高周波と低周波のいずれで
も良い。この周波数は、１４．５Ｈｚ、１９．５Ｈｚ、
又は２７．５Ｈｚなどとすることが好ましい。また、超
音波発生装置１６の周波数は、高周波の９５０ｋＨｚな
どとすることが好ましい。さらに、複数の屈曲部９と気
液分離槽１の側壁にホーン１３付きの超音波発生装置１
０をそれぞれ取り付けても良いのはいうまでもない。

【００１８】

【発明の効果】以上のように請求項１、２記載の発明に
よれば、超音波で含有気体を分解除去するので、清浄な
空間における使用を可能とし、作業性の向上、コストの
抑制及び省スペース化を図ることができるという効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半導体等の洗浄水処理装置の実施
の形態を示すシステム全体図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】本発明に係る半導体等の洗浄水処理装置の第二
の実施形態を示す断面正面図である。

【符号の説明】

１…気液分離槽２…純水（廃水）６…排水配管７…パイプ９…屈曲部１０、１６…超音波発生装置１１…超音波発振器１２、１８…振動子１３…ホーン１７…振動板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体等を洗浄した廃水を排水配管を介
して気液分離槽に導き、この気液分離槽の廃水を再利用
するようにした半導体等の洗浄水処理装置において、上
記排水配管にホーン型の超音波発生装置を取り付けてそ
の超音波の発射方向と廃水の流れる方向とを一致させる
ようにしたことを特徴とする半導体等の洗浄水処理装
置。
【請求項２】半導体等を洗浄した廃水を排水配管を介
して気液分離槽に導き、この気液分離槽の廃水を再利用
するようにした半導体等の洗浄水処理装置において、上
記気液分離槽の壁部及び／又は底部に超音波発生装置を
取り付けたことを特徴とする半導体等の洗浄水処理装
置。