JPS63274487A - 超純水の比抵抗制御装置 - Google Patents

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】 り産業上の利用分野１ この発明は超純水の比抵抗制御装置に関し、特に、超純
水に炭酸ガスを微細気泡化して溶解させるとともに、溶
解されずに超純水中に残留する炭酸ガスの気泡を気液分
離器で除去するようにしたような超純水の比抵抗制御装
置に関する。

［従来の技術］ 従来より、超純水の比抵抗制御装置は、限外濾過膜や逆
浸透膜などの透過膜を使用して、超純水と炭酸ガスとを
接触させ、それによって超純水中に炭酸ガスを溶解させ
るように構成した気液溶解手段が一般的に用いられてい
る。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、このような透過膜を使用した気３１１溶
解手段は、通常、超純水中に溶は込ませることのできる
炭酸ガスの分量が少ないことから、迅速かつ容易に、比
抵抗値を大幅に下げた超純水を得ることが困難であった
。

すなわち、従来の超純水の比抵抗制御装置は、超純水の
比抵抗値を飛躍的に下げたい場合には、炭酸ガスの溶解
率を大きくするために、たとえば超純水の流速を緩めて
透過膜との接触時間を長くしたり、あるいは炭酸ガスの
圧力を上げてガスの透過率を高くしたり、または１度処
理した超純水を′１ＡｌＩＬ、て気液溶解工程を繰返さ
せるなどの、種々の複雑な処理操作を必要とした。した
がって、従来のこの種の装置で超純水の比抵抗値を大幅
に下げることを欲する場合には、簡便かつ速やかにはな
し得ず、特に、超純水が大量のときには、長時間を要す
るという欠点があった。

そこで、たとえば大量の超純水の場合であっても、その
比抵抗値を大幅に下げることが迅速かつ容易にできるよ
うに、超純水を収容するタンクと、このタンク内に炭酸
ガスを微細気泡化して発散させる気泡発生器とによって
気液溶解手段を構成することが考えられる。しかしなが
ら、気液溶解手段をこのように構成した場合には、たと
えば、タンク内の上部に生ずる炭酸ガスがＲ純水の流出
時において、この超純水中に完全に溶解されないまま気
泡状態で洗浄液槽に供給されるおそれが多分に生じる。

したがって、このような炭酸ガスの気泡を含む超純水を
半導体ウェハの洗浄に使用する場合には、この気泡が洗
浄効果を妨げるなどの新たな問題点を生じさせる。

それゆえに、この発明の主たる目的は、たとえば大量の
超純水の場合であってｂ、その比抵抗値を大幅に下げる
ことを迅速かつ容易に可能にならしめるとともに、タン
ク内から流出される超純水中に残留する気泡によって生
じる上述のような弊害をも一掃できるように構成した超
純水の比抵抗制御装置を提供することである。

ｃ問題点を解決するための手段］ この発明は超純水に炭酸ガスを溶解させる気液溶解手段
を備えた超ｉ！■水の比抵抗制御ｆＡコであって、超純
水を収容するタンクとこのタンク内に設けられて炭酸ガ
スの微細気泡を発生する気泡発生器とによって気液溶解
手段を構成し、タンクに接続される超純水の流出管には
超純水中に溶解されずに残留する炭酸ガスの気泡を除去
するための気液分離器を設け、気泡発生器に供給される
炭酸ガスのガス流通路にはタンク内からの超純水の逆流
を防止するための逆止弁を設けて構成したものである。

［作用コ この発明にかかる超純水の比抵抗側ａ装置は、タンク内
から流出される超純水中に含まれる気泡を気液分前器に
よって捕集され除去されるので、たとえば半導体つ舌ハ
の洗浄水として好適な超純水を得ることができる。

［発明の実施例］ 第１図はこの発明の一実唐例の配管系統を示す図であり
、ｗ５２図は第１図に示した気液溶解手段の一例を示す
要部破断側面図である。

まず、第１図および第２図を参照して、この発明の一実
施例の構成について説明する。気液溶解手段１は、超純
水に炭酸ガスを溶解させるものであって、超純水を収納
するタンク２と、このタンク２内に設けられかつこのタ
ンク２内に炭酸ガスの微細気泡を発生する気泡発生Ｍ３
とによって構成される。タンク２の上面には、超純水を
タンク２内へ流入させる流入管２ａと、炭酸ガスが溶解
された後の超純水を流出させる流出管２ｂとがそれぞれ
接続されている。

また、流出管２ｂには、超純水中に溶解されずに残留す
る炭酸ガスの気泡を除去するための気液分離器４が設け
られている。気液分離器４は、たとえば目が０．２μ概
のボリプＯピレンのフィルタによって形成され、この実
施例でこのように形成された気液分離器４がタンク２と
後述する測定器−１４との間に設けられている。また、
気泡発生器３は、この実施例では通気孔径が数μｍ−数
１０μｍの多孔性セラミクスで内部にガス導入孔３ａを
有する円柱状に形成され、このように形成された気泡発
生器３が第２図に示すように、タンク２内の中空に水平
状態となるように設けられている。

ガス流通路５は気泡発生器３に炭酸ガスを流通させるも
のであって、このガス流通路５と気泡発生器３に形成さ
れたガス導入孔３ａとは連通状態に接続されている。ま
た、ガス流通路５には、タンク２内からの超純水の逆流
を防止する逆止弁６が設けられる。ガス流通路５の一方
の端部には炭酸ガスの供給源としてのガスボンベ７が接
続されている。なお、このガスボンベ７と逆止弁６との
間のガス流通路５には、第１図に示すごとり、複数の減
圧弁８．ガス流通路用開閉弁９．ガスの流量制御用調節
弁１０．ニードルバルブ１１．精密フィルタ１２Ｆ３よ
びバイパス管１３が適宜設けられる。

流出管２ｂの所定の箇所には超純水の比抵抗値を測定す
る測定器１４が設けられる。この測定器１４によって得
られた測定値は制御部１５に与えられる。制御部１５（
ユ、この測定値と予め設定された期待する比抵抗値とを
化較演埠し、たとえば測定値が設定値の範囲内にない場
合には、ガスの流量制御用調節弁１０を開閉動作させる
動作信号を出力し、この信号によって調節弁１０がｖｌ
ｗされるように構成されている。

次に、この発明の一実施例の具体的な動作について説明
する。まず、たとえば１８ＭΩの比抵抗値を有する超純
水がタンク２内へ供給され、次いでガスボンベ７からガ
ス流通路５を介して気泡発生器３に炭酸ガスが供給され
る。この場合、気泡発生器３は上述のごとく孔径が数μ
−〜数１０μｍの多孔性セラミクスで形成されているの
で、供給された炭酸ガスはこの気泡発生器３により微細
な気泡状に変えられて、超純水中に発散されて溶解され
る。炭酸ガスが溶解された超純水は、流出管２ｂから流
出されて洗浄Ｈ槽１６に供給される。

この場合、超純水中に溶解されずに残留している気りは
気液分離器４によって除去され、気泡の除去された後の
超純水が洗浄液槽１６に供給される。

なお、超純水がタンク２内へ供給されると、一時的に気
泡発生器３の通気孔を介して超純水の一部がガス流通路
５内を逆流するが、この逆流水は逆止弁６によって阻止
される。

第３図は気液溶解手段の他の例を示す要部１ｔｌｌ所側
面図である。この第３図に示した気液溶解手段１は、タ
ンク２の底部に板状に形成した気泡発生器３を収納し、
タンク２の底部中央部にガス流通路５を連通させたもの
であって、前述の第１図および第２図と同様の作用をな
す。

なお、上述の実飽例において、気泡発生器３は、多孔性
材料であればよく、セラミクスに限定されることなく、
その他たとえばテフロンなどを用いるようにしてもｊ；
い。

また、気泡発生器３の通気孔の径は、上述のごとく数μ
ｍ−数１０μｍに選んだが、この孔径ち超純水の処理温
度などの諸条件によって適宜選定するようにすればよい
。

［発明の効果］ 以上のように、この発明によれば、タンク内に炭酸ガス
の微細気泡を発生させる気泡発生器を設け、これによっ
て炭酸ガスを気泡化させた状態で超純水に溶解させると
ともに、溶解されずにタンク内から流出される超純水中
の気泡を流出管に設けた気液分離器で除去するようにし
たので、超純水中に溶解される炭酸ガスの溶解率が従来
の透過膜を使用する場合に比べて飛躍的に向上できる。

したがって、たとえば超純水が大量の場合であっても、
その比抵抗値を大幅に下げることが迅速かつ容易にでき
る。また、タンク内から流出される超純水中に含まれる
気泡も気液分離器によって捕集され除去できるので、た
とえば半導体ウェハの洗浄水として好適なＨＵ純水を冑
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の配管系統を示す図である
。、第２図は第１図に示した気液溶解手段の要部破断側
面図である。第３図は気液溶解手段の他の例を示す要部
破断側面図である。 図におい、で、１は気液溶解手段、２はタンク、３は気
泡発生器、４は気液分ｔｎ器、５Ｉよガス流通路、６は
逆止弁、７はガスボンベ、８はガス減圧弁、９はガス流
通路用開閉弁、１０は流量制御用調節弁、１１はニード
ルバルブ、１２は精密フィルタ、１３はバイパス管、１
４は測定器、１５は制御部、１６は洗浄液槽を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 超純水に炭酸ガスを溶解させる気液溶解手段を備えた超
   純水の比抵抗制御装置において、 前記気液溶解手段は超純水を収容するタンクと、該タン
   ク内に設けられて、このタンク内に炭酸ガスの微細気泡
   を発生する気泡発生器とによって構成され、 前記タンクに接続される超純水の流出管には、超純水中
   に溶解されずに残留する炭酸ガスの気泡を除去するため
   の気液分離器が設けられ、 前記気泡発生器に供給される炭酸ガスのガス流通路には
   、前記タンク内からの超純水の逆流を防止するための逆
   止弁が設けられることを特徴とする、超純水の比抵抗制
   御装置。