TW202423517A - 氣體溶解液供給裝置 - Google Patents

Abstract

本發明的課題在於提供一種氣體溶解液供給裝置，即使提供到使用點的氣體溶解液的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。作為本發明的解決手段的氣體溶解液供給裝置1係具備：氣體溶解部4，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；第一氣液分離器10，係供所生成的第一氣體溶解液留置，且從第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；減壓器17，係將第一氣液分離器10所生成的第二氣體溶解液減壓；及第二氣液分離器12，係供經減壓的第二氣體溶解液留置，且從第二氣體溶解液生成經氣液分離的第三氣體溶解液。第三氣體溶解液係被供給至使用點。

Description

氣體溶解液供給裝置

本發明係關於供給氣體溶解液的氣體溶解液供給裝置。

近年來，半導體元件工廠、液晶等的電子零件製造工廠中的製品的洗淨，伴隨著製程的複雜化、電路圖案的細微化而愈來愈高階化。例如，使用將高純度氣體或高純度氣體與藥品溶解於機能水而得的特殊的液體來去除附著於矽晶圓的微粒子、金屬、有機物等。

就機能水而言，例如使用臭氧水。臭氧水係使用臭氧水製造裝置將作為原料氣體的臭氧氣體(臭氧與氧的混合氣體)溶解於作為原料液體的純水而製成(參照例如專利文獻1)。由於溶解於超純水的臭氧即使濃度低(數ppm)，其氧化力亦非常強，所以可進行有機物、金屬等的去除。

[先前技術文獻]

[專利文獻]

專利文獻1：日本專利公報特許第6826437號

如以上所述，臭氧氣體係臭氧與氧混合而成的氣體，不論使用何種生成方法其臭氧氣體濃度最高為20vol%左右，剩餘的80vol%為氧。因此，若是使臭氧氣體溶解於純水而成的臭氧水，則氧比臭氧更過飽和溶解，而在臭氧水的壓力降低的情形下，過飽和溶解的氣體會成為氣泡而產生。例如，在使用點(洗淨裝置)接受臭氧水的供給而洗淨晶圓之際，將臭氧水吐出至晶圓上時，臭氧水的壓力會降低到大氣壓力以下，而有過飽和溶解的氣體的氣泡產生的顧慮，特別是臭氧水濃度高時，更容易產生過飽和溶解的氣體的氣泡，因而有在使用點使用時抑制氣泡產生的技術的開發需求。

本發明係鑒於上述課題而完成者，目的在於提供一種氣體溶解液供給裝置，即使提供到使用點的氣體溶解液的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

本發明的氣體溶解液供給裝置係具備：氣體溶解部，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；第一氣液分離器，係供所生成的前述第一氣體溶解液留置，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；減壓器，係將前述第一氣液分離器所生成的第二氣體溶解液減壓；及第二氣液分離器，係供經減壓的前述第二氣體溶解液留置，且從前述第二氣體溶解液生成經氣液分離的第三氣體溶解液；並且將前述第三氣體溶解液供給至使用點。

依據此構成，使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液時，將所生成的第一氣體溶解液留置於第一氣液分離器而從第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液。並且，以減壓器將第二氣體溶解液減壓，且將經減壓的第二氣體溶解液留置於第二氣液分離器，從第二氣體溶解液生成經氣液分離的第三氣體溶解液而供給至使用點。如此，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體會成為氣泡產生而去除，所以即使提供到使用點的氣體溶解液(第三氣體溶解液)的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

再者，本發明的氣體溶解液供給裝置亦可具備第一升壓器，將供給至前述氣體溶解部的前述原料液體升壓。

依據此構成，可將供給至氣體溶解部的原料液體的壓力提高，而可在氣體溶解部生成高濃度的第一氣體溶解液，結果，可生成高濃度的第三氣體溶解液。

再者，本發明的氣體溶解液供給裝置亦可具備第二升壓器，將供給至前述使用點的前述第三氣體溶解液升壓。

依據此構成，可將供給至使用點的第三氣體溶解液的壓力提高至使用點所須的壓力。

本發明的氣體溶解液供給裝置係具備：氣體溶解部，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；減壓器，係將所生成的前述第一氣體溶解液減壓；及氣液分離器，係供經減壓的前述第一氣體溶解液留置，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；並且將前述第二氣體溶解液供給至使用點。

依據此構成，使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液時，以減壓器將所生成的第一氣體溶解液減壓，且將經減壓的第一氣體溶解液留置於氣液分離器，從第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液而供給至使用點。如此，藉由減壓後的氣液分離，過飽和溶解的氣體會成為氣泡產生而去除，所以即使提供到使用點的氣體溶解液(第二氣體溶解液)的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

再者，本發明的氣體溶解液供給裝置亦可具備第一升壓器，將供給至前述氣體溶解部的前述原料液體升壓。

依據此構成，可將供給至氣體溶解部的原料液體的壓力提高，而可在氣體溶解部生成高濃度的第一氣體溶解液，結果，可生成高濃度的第二氣體溶解液。

再者，本發明的氣體溶解液供給裝置亦可具備第二升壓器，將供給至前述使用點的前述第二氣體溶解液升壓。

依據此構成，可將供給至使用點的第二溶解液的壓力提高至使用點所須的壓力。

再者，本發明的氣體溶解液供給裝置中，前述原料氣體可為第一原料氣體與第二原料氣體混合而成者，前述第二原料氣體的分壓可高於前述第一原料氣體的分壓，且前述第二原料氣體的溶解度可高於前述第一原料氣體的溶解度。

依據此構成，由於第二原料氣體(例如氧)的分壓(例如整體的氣體壓P×0.85)高於前述第一原料氣體(例如臭氧)的分壓(例如整體的氣體壓P×0.15)，且前述第二原料氣體的溶解度(20度時為45mg/L)高於前述 第一原料氣體的溶解度(20度時為20mg/L)，所以第二原料氣體比第一原料氣體容易過飽和溶解於原料液體中。亦即，容易產生第二原料氣體的氣泡。此時，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體(第二原料氣體)會成為氣泡產生而去除，所以可抑制在使用點使用時產生氣泡。

本發明的使用氣體溶解液供給裝置而執行的方法係包含：氣體溶解步驟，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；第一氣液分離步驟，係留置所生成的前述第一氣體溶解液，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；減壓步驟，係將前述第一氣液分離步驟所生成的第二氣體溶解液減壓；第二氣液分離步驟，係留置經減壓的前述第二氣體溶解液，且從前述第二氣體溶解液生成經氣液分離的第三氣體溶解液；及供給步驟，係將前述第二氣液分離步驟所生成的前述第三氣體溶解液供給至使用點。

依據此方法，與上述裝置同樣地，使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液時，將所生成的第一氣體溶解液留置於第一氣液分離器而從第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液。並且，以減壓器將第二氣體溶解液減壓，且將經減壓的第二氣體溶解液留置於第二氣液分離器，從第二氣體溶解液生成經氣液分離的第三氣體溶解液而供給至使用點。如此，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體會成為氣泡產生而去除，所以即使提供到使用點的氣體溶解液(第三氣體溶解液)的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

本發明的使用氣體溶解液供給裝置而執行的方法係包含：氣體溶解步驟，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；減壓 步驟，係將所生成的前述第一氣體溶解液減壓；氣液分離步驟，係留置經減壓的前述第一氣體溶解液，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；及供給步驟，係將氣液分離步驟所生成的前述第二氣體溶解液供給至使用點。

依據此方法，與上述裝置同樣地，使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液時，以減壓器將所生成的第一氣體溶解液減壓，且將經減壓的第一氣體溶解液留置於氣液分離器，從第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液而供給至使用點。如此，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體會成為氣泡產生而去除，所以即使提供到使用點的氣體溶解液(第二氣體溶解液)的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

如以上說明，依據本發明，即使提供到使用點的氣體溶解液的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

1:臭氧水供給裝置

2:原料氣體供給管線

3:原料液體供給管線

4:氣體溶解管嘴

5:第一閥

6:第一減壓閥

7:第一泵

8:第一流量計

9:第二閥

10:第一氣液分離槽

11:第一臭氧水供給管線

12:第二氣液分離槽

13:第二臭氧水供給管線

14:氣體送出管線

15:第二流量計

16:第一壓力計

17:第二減壓閥

18:第一壓力調整閥

19:排氣管線

20:臭氧氣體分解觸媒

21:第二壓力調整閥

22:第三臭氧水供給管線

24:第三流量計

25:第二壓力計

26:第三閥

27:排水管線

28:切換閥

29:濃度計

30:第四流量計

100:槽本體

101:流入口

102:送出口

103:導入管

104:開口

120:第二氣液分離槽

121:區隔板

200,300,400,500,600:臭氧水供給裝置

201:第五流量計

202:第四臭氧水供給管線

203:氣體溶解管嘴

301:溶解膜

302:第二壓力計

303:第五臭氧水供給管線

304:第三減壓閥

401:第一循環管線

402:第三氣液分離槽

403:第四閥

404:第四減壓閥

405:第六臭氧水供給管線

406:第五閥

407:第六閥

408:第三壓力調整閥

409:第二排氣管線

410:第二臭氧氣體分解觸媒

411:第四壓力調整閥

501:第二循環管線

502:第七閥

503:第五減壓閥

601:第三循環管線

602:第八閥

603:第六減壓閥

604:第二溶解膜

605:第三溶解膜

606:第四壓力計

607:第九閥

608:第七臭氧水供給管線

609:第七減壓閥

610:第三排氣管線

611:第三臭氧氣體分解觸媒

612:第五壓力調整閥

613:第八臭氧水供給管線

614:第五壓力計

615:第十閥

616:第二原料氣體供給管線

617:第四排氣線

618:第六壓力調整閥

UP:洗淨裝置

圖1係顯示本發明第一實施型態的氣體溶解液供給裝置的構成的圖。

圖2係顯示本發明第一實施型態的第二氣液分離器的構成的圖。

圖3係顯示本發明第二實施型態的氣體溶解液供給裝置的構成的圖。

圖4係顯示本發明第三實施型態的氣體溶解液供給裝置的構成的圖。

圖5係顯示本發明的氣體溶解液供給裝置的變形例1的構成的圖。

圖6係顯示本發明的氣體溶解液供給裝置的變形例2的構成的圖。

圖7係顯示本發明的氣體溶解液供給裝置的變形例3的構成的圖。

圖8係顯示第二氣液分離器的其他例的圖。

以下使用圖式來說明本發明的實施型態的氣體溶解液供給裝置。本實施型態係例示將臭氧水供給至晶圓的洗淨裝置的臭氧水供給裝置的情形。

(第一實施型態)

參照圖式來說明本發明第一實施型態的臭氧水供給裝置的構成。圖1係顯示本實施型態的臭氧水供給裝置的構成的圖。如圖1所示，臭氧水供給裝置1係具備：供給作為臭氧水的原料的臭氧氣體的原料氣體供給管線2、及供給作為臭氧水的原料的純水(De-Ionized Water；DIW)的原料液體供給管線3。

臭氧氣體係臭氧與氧混合而成者，本實施型態中，氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.85)高於臭氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.15)，且氧的溶解度(20度時為45mg/L)高於臭氧的溶解度(20度時為20mg/L)。

如圖1所示，原料氣體供給管線2與原料液體供給管線3係連接於使臭氧氣體溶解於純水而生成臭氧水(在此亦稱為「第一臭氧水」)的氣體溶解管嘴4。氣體溶解管嘴4係使高壓力的臭氧氣體溶解於高壓力的純水而可生成高濃度的臭氧水。在此，氣體溶解管嘴4係對應於本發明的 氣體溶解部。

再者，原料液體供給管線3係設有：用以開關純水的供給的第一閥5、將供給來的純水的壓力減壓至預定壓力以下(依國家、地區等而異，亦會有要供給壓力非常高的純水的情形)的第一減壓閥6、將供給至氣體溶解管嘴4的純水升壓的第一泵7、測量升壓後的純水的流量的第一流量計8、以及用以開關升壓後的純水的供給的第二閥9。在此，第一泵7係對應於本發明的第一升壓器。再者，供給來的純水的壓力原本即為基準以下時可不須要減壓閥。

臭氧水供給裝置1係具備將氣體溶解管嘴4所生成的第一臭氧水供給至第一氣液分離槽10的第一臭氧水供給管線11。第一氣液分離槽10係留置氣體溶解管嘴4所生成的第一臭氧水，並從第一臭氧水生成經氣液分離的臭氧水(在此亦稱為「第二臭氧水」)。本實施型態中，藉由第一泵7將供給至氣體溶解管嘴4的純水的壓力升壓，以使第一氣液分離槽10內的壓力保持於較高壓力(例如0.30MPa)。在此，第一氣液分離槽10係對應於本發明的第一氣液分離器。

再者，臭氧水供給裝置1係具備：將第一氣液分離槽10所生成的第二臭氧水供給至第二氣液分離槽12的第二臭氧水供給管線13、及將經第一氣液分離槽10氣液分離的氣體送出至第二氣液分離槽12的氣體送出管線14。第二臭氧水供給管線13係設有：測量第二臭氧水的流量的第二流量計15、測量第二臭氧水的壓力的第一壓力計16、及將第一氣液分離槽10所生成的第二臭氧水減壓的第二減壓閥17。氣體送出管線14係設有調整要送出至第二氣液分離槽12的氣體的壓力的第一壓力調整閥18。 在此，第二氣液分離槽12係對應於本發明的第二氣液分離器，第二減壓閥17係對應於本發明的減壓器。

第二氣液分離槽12係留置經第二減壓閥17減壓的第二臭氧水，並從第二臭氧水產生經氣液分離的臭氧水(在此亦稱為「第三臭氧水」)。本實施型態中，藉由第二減壓閥17將供給至第二氣液分離槽12的第二臭氧水的壓力減壓，以使第二氣液分離槽12內的壓力保持於較低壓力(例如0.10MPa)。在此，第二氣液分離槽12係對應於本發明的第二氣液分離器。

再者，臭氧水供給裝置1係具備將經第二氣液分離槽12氣液分離的氣體排氣的排氣管線19。排氣管線19係設有：將臭氧氣體分解以使其無害化的臭氧氣體分解觸媒20、及調整第二氣液分離槽12的壓力的第二壓力調整閥21。

再者，臭氧水供給裝置1係具備將第二氣液分離槽12所生成的第三臭氧水供給至洗淨裝置UP(使用點)的第三臭氧水供給管線22。第三臭氧水供給管線22係設有：測量供給至洗淨裝置UP的第三臭氧水的流量的第三流量計24、測量供給至洗淨裝置UP的第三臭氧水的壓力的第二壓力計25、以及用以開關供給至洗淨裝置UP的第三臭氧水的供給的第三閥26。

再者，臭氧水供給裝置1係具備從原料液體供給管線3與第三臭氧水供給管線22分別分歧而將供給至氣體溶解管嘴4的純水與供給至洗淨裝置UP的第三臭氧水從排水管排放的排水管線27。排水管線27係設有：連接於原料液體供給管線3與第三臭氧水供給管線22的切換閥28、測量從排水管排放的液體的臭氧濃度的濃度計29、以及測量從排水管排出 的液體的流量的第四流量計30。此時，藉由切換閥28的切換，可將供給至氣體溶解管嘴4的純水與供給至洗淨裝置UP的第三臭氧水之中的任一者從排水管排放。

在此，參照圖2來說明第二氣液分離槽12的構成，惟第二氣液分離槽12的構成為不限於此，例如亦可為與第一氣液分離槽10同樣的構成。

圖2係顯示第二氣液分離槽12的構成的圖。如圖2所示，第二氣液分離槽12係具備：將供給自第二臭氧水供給管線13的第二臭氧水留置的槽本體100、配置於槽本體100的下部，使供給自第二臭氧水供給管線13的第二臭氧水流入的流入口101、以及配置於槽本體100的下部，將第二氣液分離槽12所生成的第二臭氧水送出的送出口102。流入口101係連接有沿著槽本體100的上下方向延伸的細長筒狀的導入管103，導入管103的前端(上端)係設有在槽本體100的液面略下方的位置橫向(水平方向)開放的開口104。

第二臭氧水經第二減壓閥17減壓而供給至第二氣液分離槽12時，原本過飽和溶解於第二臭氧水的中的氣體(氧)會成為氣泡而產生。此時，由於氣泡從開口104橫向(水平方向)排出，相較於氣泡從槽本體100的下部(從遠低於液面下方的位置)朝上方排出的情形，可使氣泡安靜地產生。

圖8係顯示第二氣液分離槽的另一例的構成的圖。圖8的第二氣液分離槽120係設有：配置於槽本體100的下部(使供給自第二臭氧水供給管線13的第二臭氧水流入)的流入口101、配置於槽本體100的下部 (將第二氣液分離槽120所生成的第三臭氧水送出)的送出口102、以及在流入口101與送出口102之間配置至液面略下方的位置以將槽本體100內區隔的區隔板121。此時，由於從臭氧水產生氣泡係在區隔為流入口101側的區域朝向液面上升浮起，所以可抑制氣泡混入要從送出口102送出的第三臭氧水。

依據上述第一實施型態的臭氧水供給裝置1，以氣體溶解管嘴4使臭氧氣體溶解於純水而生成第一臭氧水時，將所產生的第一臭氧水留置於第一氣液分離槽10而從第一臭氧水生成經氣液分離的第二臭氧水。並且，以第二減壓器將第一氣液分離槽10所生成的第二臭氧水減壓，且將經減壓的第二臭氧水留置於第二氣液分離槽12。此時，原本過飽和溶解的氣體(臭氧)會成為氣泡產生而去除。並且，將從第二臭氧水經氣液分離的第三臭氧水供給至使用點。如此，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體會成為氣泡產生而去除，所以即使提供到使用點的臭氧水(第三臭氧水)的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

再者，本實施型態中，可藉由第一泵7使供給至氣體溶解管嘴4的純水的壓力提高，而可在氣體溶解管嘴生成高濃度的第一臭氧水，結果，可生成高濃度的第三臭氧水。

再者，本實施型態中，可藉由第二泵23將供給至使用點的第三臭氧水的壓力提高至使用點所須的壓力。

再者，本實施型態中，由於氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.85)高於臭氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.15)，且氧的溶解度(20度時為45mg/L)高於臭氧的溶解度(20度時為20mg/L)，所以氧比臭氧容 易過飽和溶解於純水中。亦即，容易產生氧的氣泡。此時，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體(氧)會成為氣泡產生而去除，所以可抑制在使用點使用時產生氣泡。

(第二實施型態)

接著說明本發明第二實施型態的臭氧水供給裝置。在此係以第二實施型態的臭氧水供給裝置與第一實施型態的相異點為中心進行說明。若在此未特別說明，則本實施型態的構成及動作係與第一實施型態相同。

圖3係顯示本實施型態的臭氧水供給裝置的構成的圖。如圖3所示，本實施型態的臭氧水供給裝置200不具備第一氣液分離槽。此時，第二氣液分離槽12係對應於本發明的氣液分離器。再者，本實施型態中，原料液體供給管線3係設有測量供給來的純水的流量的第五流量計201。

再者，本實施型態的臭氧水供給裝置200係具備將氣體溶解管嘴4所生成的第一臭氧水供給至第二氣液分離槽12的第四臭氧水供給管線202。並且，第四臭氧水供給管線202係設有藉由壓力損失而使氣體溶解管嘴4所生成的第一臭氧水的壓力降低的氣體溶解管嘴203。此時，藉由壓力損失而使壓力降低的氣體溶解管嘴203係對應於本發明的減壓器。

藉由如此的第二實施型態的臭氧水供給裝置200亦可達成與第一實施型態同樣的作用功效。

亦即，以氣體溶解管嘴4使臭氧氣體溶解於純水而生成第一臭氧水時，將所產生的第一臭氧水以氣體溶解管嘴203減壓，且將經減壓的第一臭氧水留置於第二氣液分離槽12。此時，原本過飽和溶解的氣體(臭 氧)會成為氣泡產生而去除。並且，將從第一臭氧水經氣液分離的臭氧水(在此亦稱為「第四臭氧水」。對應於第一實施型態的第三臭氧水)供給至使用點。如此，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體會成為氣泡產生而去除，所以即使提供到使用點的臭氧水(第四臭氧水)的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

再者，本實施型態中，可藉由第一泵7使供給至氣體溶解管嘴4的純水的壓力提高，而可在氣體溶解管嘴4生成高濃度的第一臭氧水，結果，可生成高濃度的第四臭氧水。

再者，本實施型態中，可藉由第二泵23將供給至使用點的第四臭氧水的壓力提高至使用點所須的壓力。

再者，本實施型態中，由於氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.85)高於臭氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.15)，且氧的溶解度(20度時為45mg/L)高於臭氧的溶解度(20度時為20mg/L)，所以氧比臭氧容易過飽和溶解於純水中。亦即，容易產生氧的氣泡。此時，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體(氧)會成為氣泡產生而去除，所以可抑制在使用點使用時產生氣泡。

(第三實施型態)

接著說明本發明第三實施型態的臭氧水供給裝置。在此係以第三實施型態的臭氧水供給裝置與第二實施型態的相異點為中心進行說明。若在此未特別說明，則本實施型態的構成及動作係與第二實施型態相同。

圖4係顯示本實施型態的臭氧水供給裝置的構成的圖。如圖4所示，本實施型態的臭氧水供給裝置300係使用溶解膜301取代氣體溶 解管嘴4以使臭氧氣體溶解於純水而生成第一臭氧水。此時，溶解膜301對應於本發明的氣體溶解部。再者，本實施型態中，原料液體供給管線3係設有測量供給來的純水的壓力的第二壓力計302。

再者，本實施型態的臭氧水供給裝置300係具備將溶解膜301所生成的第一臭氧水供給至第二氣液分離槽12的第五臭氧水供給管線303。並且，第五臭氧水供給管線303係設有將溶解膜301所生成的第一臭氧水減壓的第三減壓閥304。此時，第三減壓閥304係對應於本發明的減壓器。

藉由如此的第三實施型態的臭氧水供給裝置300亦可達成與第二實施型態同樣的作用功效。

亦即，以溶解膜301使臭氧氣體溶解於純水而生成第一臭氧水時，將所產生的第一臭氧水以第三減壓閥304減壓，且將經減壓的第一臭氧水留置於第二氣液分離槽12。此時，原本過飽和溶解的氣體(臭氧)會成為氣泡產生而去除。並且，將從第一臭氧水經氣液分離的臭氧水(在此亦稱為「第五臭氧水」。對應於第一實施型態的第三臭氧水)供給至使用點。如此，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體會成為氣泡產生而去除，所以即使提供到使用點的臭氧水(第五臭氧水)的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡。

再者，本實施型態中，可藉由第一泵7使供給至溶解膜301的純水的壓力提高，而可在溶解膜301生成高濃度的第一臭氧水，結果，可生成高濃度的第五臭氧水。

再者，本實施型態中，可藉由第二泵23將供給至使用點的第 五臭氧水的壓力提高至使用點所須的壓力。

再者，本實施型態中，由於氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.85)高於臭氧的分壓(例如整體的氣體壓P×0.15)，且氧的溶解度(20度時為45mg/L)高於臭氧的溶解度(20度時為20mg/L)，所以氧比臭氧容易過飽和溶解於純水中。亦即，容易產生氧的氣泡。此時，藉由減壓後的氣液分離，原本過飽和溶解的氣體(氧)會成為氣泡產生而去除，所以可抑制在使用點使用時產生氣泡。

以上已說明了臭氧水供給裝置為僅將臭氧水供給至使用點的單向式者的情形，然而，臭氧水供給裝置亦可為將供給至使用點的臭氧水回收而循環的循環式者。以下說明循環式的臭氧水供給裝置的例(變形例)。

(變形例1)

圖5係顯示循環式的臭氧水供給裝置的變形例1的構成的圖。如圖5所示，此變形例1的臭氧水供給裝置400係具備：使未使用的臭氧水從使用點的洗淨裝置UP返回臭氧水供給裝置400而循環的第一循環管線401、及連接於第一循環管線401的第三氣液分離槽402。在此，此變形例1係使用空氣驅動式的泵作為第一泵7及第二泵23。

第一循環管線401係設有：用以開關要返回第三氣液分離槽402的臭氧水的供給的第四閥403、及用以將返回第三氣液分離槽402的臭氧水減壓的第四減壓閥404。

經第三氣液分離槽402氣液分離的臭氧水係經由第六臭氧水供給管線405供給至原料液體供給管線3。第六臭氧水供給管線405係設有用於開關返回原料液體供給管線3的臭氧水的供給的第五閥406。再者， 原料液體供給管線3係設有用於開關對於第一泵7的純水的供給的第六閥407。

再者，此第一變形例1中，源自第二氣液分離槽12的排氣管線19係連接於第一循環管線401，而排氣管線19係設有調整要排出至第一循環管線401的氣體的壓力的第三壓力調整閥408。

而且，此變形例1的臭氧水供給裝置400係具備將經第三氣液分離槽402氣液分離的氣體排氣的第二排氣管線409。第二排氣管線409係設有：將臭氧氣體分解以使其無害化的第二臭氧氣體分解觸媒410、及將經無害化的氣體的壓力調整至與大氣壓相同程度的壓力的第四壓力調整閥411。

(變形例2)

圖6係顯示循環式的臭氧水供給裝置的變形例2的構成的圖。如圖6所示，此變形例2的臭氧水供給裝置500係具備使未使用的臭氧水從使用點的洗淨裝置UP返回臭氧水供給裝置500而循環的第二循環管線501。在此，此變形例2係使用離心泵作為第一泵7而使用空氣驅動式的泵作為第二泵23。

此變形例2中，第二循環管線501係連接於第二氣液分離槽12。並且，第二循環管線501係設有：用以開關返回第二氣液分離槽12的臭氧水的供給的第七閥502、及用以將返回第二氣液分離槽12的臭氧水減壓的第五減壓閥503。

(變形例3)

圖7係顯示循環式的臭氧水供給裝置的變形例3的構成的圖。如圖7 所示，此變形例3的臭氧水供給裝置600係具備使未使用的臭氧水從使用點的洗淨裝置UP返回臭氧水供給裝置600而循環的第三循環管線601。在此，此變形例3係使用空氣驅動式的泵作為第二泵23。

此變形例3中，第三循環管線601係連接於第二氣液分離槽12。並且，第三循環管線601係設有：用以開關返回第二氣液分離槽12的臭氧水的供給的第八閥602、及用以將返回第二氣液分離槽12的臭氧水減壓的第六減壓閥603。

再者，此變形例3係使用兩個溶解膜(第二溶解膜604與第三溶解膜605)。第二溶解膜604係連接原料氣體供給管線2與原料液體供給管線3。原料液體供給管線3係設有：測量供給至第二溶解膜604的純水的壓力的第四壓力計606、及用以開關對於第二溶解膜604的純水的供給的第九閥607。

變形例3的臭氧水供給裝置600係具備將第二溶解膜604所生成的第一臭氧水供給至第二氣液分離槽12的第七臭氧水供給管線608。並且，第七臭氧水供給管線608係設有將第二溶解膜604所生成的第一臭氧水減壓的第七減壓閥609。

再者，變形例3的臭氧水供給裝置600係具備用以將第二溶解膜604所排出的氣體排氣的第三排氣管線610。第三排氣管線610係設有：將第二溶解膜604所排出的氣體分解以使其無害化的第三臭氧氣體分解觸媒611、及將臭氧氣體的壓力調整成低於第二溶解膜604的水壓的壓力的第五壓力調整閥612。

再者，變形例3的臭氧水供給裝置600係具備將第二氣液分 離槽12所生成的臭氧水供給至第三溶解膜605的第八臭氧水供給管線613。第八臭氧水供給管線613係設有：測量供給至第三溶解膜605的臭氧水的壓力的第五壓力計614、及用以開關對於第三溶解膜605的臭氧水的供給的第十閥615。

第三溶解膜605係連接於供給原料氣體(臭氧氣體)的第二原料氣體供給管線616，而第三溶解膜605所生成的臭氧水係供給至使用點的洗淨裝置UP。再者，變形例3的臭氧水供給裝置600係具備用以將第三溶解膜605所排出的氣體排出至第三循環管線601的第四排氣線617。第四排氣線617係設有調整排出至第三循環管線601的氣體的壓力的第六壓力調整閥618。

以上藉由例示說明了本發明的實施型態，然而本發明的範圍不限於此，而可在請求項所記載的範圍內依據目的進行變更、變形。

例如，以上的說明係針對使臭氧氣體溶解於純水而藉此生成臭氧水的例進行了說明，然而若可使原料氣體溶解於原料液體而藉此生成氣體溶解液，則亦可同樣地實施於其他的氣體溶解液而不限於臭氧水。

[產業上利用性]

如以上所述，本發明的氣體溶解液供給裝置具有的功效係包含即使提供到使用點的氣體溶解液的濃度高，亦可抑制在使用點使用時產生氣泡，可有用於作為將臭氧水供給至晶圓的洗淨裝置的臭氧水供給裝置等來使用。

1:臭氧水供給裝置

2:原料氣體供給管線

3:原料液體供給管線

4:氣體溶解管嘴

5:第一閥

6:第一減壓閥

7:第一泵

8:第一流量計

9:第二閥

10:第一氣液分離槽

12:第二氣液分離槽

13:第二臭氧水供給管線

14:氣體送出管線

15:第二流量計

16:第一壓力計

17:第二減壓閥

18:第一壓力調整閥

19:排氣管線

20:臭氧氣體分解觸媒

21:第二壓力調整閥

22:第三臭氧水供給管線

24:第三流量計

25:第二壓力計

26:第三閥

27:排水管線

28:切換閥

29:濃度計

30:第四流量計

UP:洗淨裝置

Claims (9)

1. 一種氣體溶解液供給裝置，係具備：

   氣體溶解部，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；

   第一氣液分離器，係供所生成的前述第一氣體溶解液留置，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；

   減壓器，係將前述第一氣液分離器所生成的第二氣體溶解液減壓；及

   第二氣液分離器，係供經減壓的前述第二氣體溶解液留置，且從前述第二氣體溶解液生成經氣液分離的第三氣體溶解液；並且，

   將前述第三氣體溶解液供給至使用點。
2. 如請求項1所述之氣體溶解液供給裝置，其具備第一升壓器，係將供給至前述氣體溶解部的前述原料液體升壓。
3. 如請求項1所述之氣體溶解液供給裝置，其具備第二升壓器，係將供給至前述使用點的前述第三氣體溶解液升壓。
4. 一種氣體溶解液供給裝置，係具備：

   氣體溶解部，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；

   減壓器，係將所生成的前述第一氣體溶解液減壓；及

   氣液分離器，係供經減壓的前述第一氣體溶解液留置，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；並且，

   將前述第二氣體溶解液供給至使用點。
5. 如請求項4所述之氣體溶解液供給裝置，其具備第一升壓器，係將供給至前述氣體溶解部的前述原料液體升壓。
6. 如請求項4所述之氣體溶解液供給裝置，其具備第二升壓器，係將供給至前述使用點的前述第二氣體溶解液升壓。
7. 如請求項1至6中任一項所述之氣體溶解液供給裝置，其中，前述原料氣體係第一原料氣體與第二原料氣體混合而成者；

   前述第二原料氣體的分壓高於前述第一原料氣體的分壓，且前述第二原料氣體的溶解度高於前述第一原料氣體的溶解度。
8. 一種使用氣體溶解液供給裝置而執行的方法，係包含：

   氣體溶解步驟，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；

   第一氣液分離步驟，係留置所生成的前述第一氣體溶解液，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；

   減壓步驟，係將前述第一氣液分離步驟所生成的第二氣體溶解液減壓；

   第二氣液分離步驟，係留置經減壓的前述第二氣體溶解液，且從前述第二氣體溶解液生成經氣液分離的第三氣體溶解液；及

   供給步驟，係將前述第二氣液分離步驟所生成的前述第三氣體溶解液供給至使用點。
9. 一種使用氣體溶解液供給裝置而執行的方法，係包含：

   氣體溶解步驟，係使原料氣體溶解於原料液體而生成第一氣體溶解液；

   減壓步驟，係將所生成的前述第一氣體溶解液減壓；

   氣液分離步驟，係留置經減壓的前述第一氣體溶解液，且從前述第一氣體溶解液生成經氣液分離的第二氣體溶解液；及

   供給步驟，係將前述氣液分離步驟所生成的前述第二氣體溶解液供給至使用點。

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