WO2021199623A1 - 水質管理方法、情報処理装置および情報処理システム - Google Patents

Abstract

分析対象水に含まれる微粒子の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う水質管理方法は、微粒子を捕捉する微粒子捕捉膜（２２）が設けられたろ過装置（２０）を分析対象水が流れる流通管（１１）に接続する工程と、ろ過装置（２０）に取り付けられた微粒子捕捉膜（２２）に所定の期間にわたって流通管（１１）から分析対象水を通水し、分析対象水に含まれる微粒子を捕捉させて微粒子捕捉膜試料とする工程と、任意のタイミングで、対象となる通水期間の微粒子捕捉膜試料の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う工程とを有する。

Description

水質管理方法、情報処理装置および情報処理システム

　本発明は、超純水における微粒子濃度を管理する水質管理方法に関し、特に、超純水中に存在する極微量の微粒子を定量する水質管理方法と、この水質管理方法に用いられる情報処理装置と、これらを用いた情報処理システムとに関する。

　超純水は、一般に、河川水、地下水及び工業用水などの被処理水を前処理工程で処理して前処理水とし、次いで、この前処理水を１次系純水製造装置及び２次系純水製造装置（サブシステム）で順次処理することよって製造される。この前処理工程は、被処理水中の懸濁物及び有機物の大半を除去する工程である。製造された超純水は、例えば半導体デバイス製造工場においては、ウェハ洗浄などを行うユースポイントに供給される。超純水は医薬品製造工程などにおいても広く使用されている。「純水」と「超純水」の用語は一般には明確には定義分けされていない。本明細書では、一般に「純水」、「超純水」などの用語で説明される高純度水を総称して「超純水」と呼ぶことにする。

　超純水は、そこに含まれる不純物の定量も困難であるほどの高い純度を有する。しかし、超純水は不純物を全く含有しないわけではない。そして超純水に含まれる超微量成分が半導体デバイスなどの製品に与える影響は、デバイスにおける集積度が高くなるほど無視できなくなる。このため、従来の超純水よりもさらに高い純度を有する超純水の必要性も検討されている。

　半導体デバイス製造工場などではサブシステムで製造された超純水は配管を経てユースポイントに供給される。サブシステムとユースポイントとの間の配管長は長いときには数百メートルに及ぶ場合がある。そのため、配管から微粒子（パーティクル）や金属イオン成分などの不純物がわずかではあるが超純水に混入する場合がある。そのような場合、製造される半導体デバイスの特性に悪影響を及ぼすおそれがある。特に微粒子は、パターン欠陥や断線、絶縁耐圧低下などの不良を起こすなど、歩留りに直接影響するおそれがある。そのため、微粒子の粒径と濃度との双方について厳しい管理が要求されている。最近では、微粒子の濃度を規定値以下に制御することが求められることがある。薬品製造の分野で使用される超純水についても同様である。

　超純水中の微粒子の検出方法として直接検鏡法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。この方法によれば、純水または超純水がろ過膜を用いてろ過され、ろ過膜上に微粒子が捕捉され、捕捉された微粒子が光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡を用いて検出される。ろ過膜として、検出対象の微粒子の粒径よりも孔径が小さなろ過膜を使用する。これにより、粒径の小さな微粒子でも検出が可能となる。しかしながら、検出の信頼性を確保するためには、ろ過膜自身に含まれている微粒子の数と同数またはそれを超える数の微粒子を捕捉することが望ましい。そのために十分な量の純水または超純水をろ過膜に通水しなければならない。また、検出対象の微粒子の粒径が小さくなるほど、その微粒子を捕捉するために必要なろ過膜の孔径が小さくなり、ろ過膜の圧力損失が増大する。これらのことから、粒径の小さな微粒子の検出には長時間のろ過が必要となる。

　直接検鏡法を用いて微粒子を検出する際に、遠心ろ過器を使用して純水または超純水をろ過する方法が知られている（例えば、特許文献１，２参照。）。遠心力により純水または超純水が加圧され、ろ過膜を通る純水または超純水の流量が増加する。このため、ろ過に要する時間が短縮される。

実開平４－１３６５５０号公報 特開２０１２－１１５８１０号公報

日本工業規格ＪＩＳ　Ｋ　０５５４－１９９５「超純水中の微粒子測定方法」

　特許文献１および特許文献２に記載された直接検鏡法は、超純水中に含まれる極微量（微小）粒子の計測を目的として改善されたものである。また、この直接検鏡法は、超純水製造装置の竣工直後やメンテナンス後に超純水の水質がその仕様を満たすものであるかどうかを判定するために重要な役割を担っている。ところで、超純水を使用する工程を経て製造される製品に不良などが生じたことが発見された場合、その不良の原因を突き止めるために、考えられる様々な要因を解析する必要がある。その解析の一環として、超純水中の微粒子数の増加があった可能性を考え、使用している超純水の直接検鏡法による微粒子分析を実行する。この場合、仮に超純水中に含まれていた微粒子が不良の原因であったとしても、不良の原因となる事象が発生してから分析までに相当の時間が経過していることが一般的である。そのため、分析を行う調査段階ではその微粒子が既に超純水中には存在しなくなっていることがある。そうなると、調査に多くの時間と労力をかけたにもかかわらず原因不明のままになってしまう。

　本発明の目的は、分析対象水中の極微量微粒子の分析を事後に実行可能であって不良解析の実行を容易なものとする水質管理方法と、この水質管理方法に用いられる情報処理装置と、これらを用いた情報処理システムとを提供することにある。

　本発明の水質管理方法は、
　分析対象水に含まれる微粒子の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う水質管理方法において、
　前記微粒子を捕捉する微粒子捕捉膜を、前記分析対象水が流れる流通管に接続されたろ過装置に取り付ける工程と、
　前記ろ過装置に取り付けられた前記微粒子捕捉膜に対して所定の期間にわたって前記流通管から前記分析対象水を通水し、前記分析対象水に含まれる微粒子を捕捉させて微粒子捕捉膜試料とする工程と、
　任意のタイミングで、対象となる通水期間の前記微粒子捕捉膜試料の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う工程と、
　を有する。

　本発明の情報処理装置は、
　外部から受け付けた操作に基づいて入力情報を入力する入力部と、
　分析対象水が通水されて前記分析対象水の微粒子を捕捉する微粒子捕捉膜が、前記分析対象水が流れる流通管に取り付けられていた時期を示す期間情報と、該微粒子捕捉膜固有に付与された捕捉膜識別情報とを対応付けて記憶するデータベースと、
　前記入力部が入力した入力情報に含まれる日時情報に基づいて、前記捕捉膜識別情報を前記データベースから検索する検索部と、
　前記検索部が検索した捕捉膜識別情報を出力する出力部とを有する。

　本発明の情報処理システムは、
　ろ過装置と、積算流量計と、分析装置と、情報処理装置とを有し、
　前記ろ過装置は、
　当該ろ過装置から取り外し可能に設けられ、分析対象水が通水されて前記分析対象水の微粒子を捕捉する微粒子捕捉膜を有し、
　前記積算流量計は、
　前記ろ過装置の前記分析対象水の流れ方向の下流側に設けられ、前記微粒子捕捉膜の通水量の積算値を計測し、
　前記情報処理装置は、
　外部から受け付けた操作に基づいて入力情報を入力する入力部と、
　前記微粒子捕捉膜が、前記分析対象水が流れる流通管に取り付けられていた時期を示す期間情報と、該微粒子捕捉膜固有に付与された捕捉膜識別情報とを対応付けて記憶するデータベースと、
　前記入力部が入力した入力情報に含まれる日時情報に基づいて、前記捕捉膜識別情報を前記データベースから検索する検索部と、
　前記検索部が検索した捕捉膜識別情報を出力する出力部とを有し、
　前記分析装置は、
　前記出力部が出力した捕捉膜識別情報が付与された微粒子捕捉膜について定量分析と定性分析との少なくとも一方を行い、
　前記出力部は、前記分析装置が行った分析の結果に基づいた提供情報を出力する。

　本発明によれば、分析対象水中の極微量の微粒子の分析を事後に実行可能であって不良解析の実行を容易なものとすることができる。

本発明の実施の一形態のろ過装置を示す図である。 水質管理方法を説明するフローチャートである。 超純水を使用する工程を有する工場におけるろ過装置の接続場所の例を説明する図である。 図１に示したろ過装置を利用した情報処理システムの第１の例を示す図である。 図４に示した情報処理装置の内部構成の一例を示す図である。 図５に示したデータベースに記憶された、期間情報と捕捉膜識別情報との対応付けの一例を示す図である。 図５に示したデータベースに記憶された、設置情報と捕捉膜識別情報との対応付けの一例を示す図である。 図４に示した情報処理システムにおける情報処理方法のうち、ろ過装置における処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図４に示した情報処理システムにおける情報処理方法のうち、情報処理装置における検索処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１に示したろ過装置を利用した情報処理システムの第２の例を示す図である。 図１０に示した情報処理装置の内部構成の一例を示す図である。 図１０に示した情報処理システムにおける情報処理方法の一例を説明するためのシーケンス図である。 図１２に示したシーケンス図を用いて説明したステップＳ４の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。 図１２に示したシーケンス図を用いて説明したステップＳ８の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。

　以下に、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の一形態のろ過装置を示している。ここでは、分析対象水が半導体デバイス等の製品の製造過程で使用され、製品と接触する超純水であるものとする。本発明のろ過装置あるいは水質管理方法が適用対象とする分析対象水はこれに限定されるものではない。分析対象水としては、例えば、機能水、純水（一次系）、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の薬液が挙げられる。

　超純水をユースポイントに供給するための超純水供給配管１０から流通管１１が分岐している。流通管１１には開閉弁１２が設けられている。開閉弁１２の後段の流通管１１は、減圧用のＰＦＡチューブ１３から構成されていても良い。流量調整用バルブ２３は、流通管１１が分岐したバイパスラインに設けられている。流量調整用バルブ２３は、バイパスラインへ抜ける排水の流量を調整する。バイパスラインには流量計２４が設けられている。また、流通管１１のバイパスラインとの分岐点よりも下流には超音波式の流量表示器２５が設けられている。ろ過装置２０は、配管コネクタ２１を介して流通管１１の先端に取り外し可能に取り付けられている。ろ過装置２０の取り付けおよび取り外し時に超純水供給配管１０内の超純水が汚染されないように、超純水供給配管１０から分岐した配管（流通管１１など）に対してろ過装置２０が取り付けられるようにすることが好ましい。ろ過装置２０は、例えば、遠心ろ過装置である。

　ろ過装置２０の内部には、微粒子捕捉膜２２が取り付けられている。ろ過装置２０の内部には、分析対象水である超純水が流通管１１から配管コネクタ２１を経由して流れるようになっている。微粒子捕捉膜２２は、流通管１１からろ過装置２０に流入してきた超純水内の微粒子を捕捉する。微粒子捕捉膜２２は、ろ過装置２０から取り外し可能に取り付けられている。ろ過装置２０の下流には、差圧調整バルブ２６が設けられている。差圧調整バルブ２６は、ろ過装置２０内の気流調整用の開閉弁である。さらに下流には、微粒子捕捉膜２２を流れた分析対象水の積算流量を計測する積算流量計２７が設けられている。配管コネクタ２１を介して供給されろ過装置２０内の微粒子捕捉膜２２を流れた分析対象水は、ろ過水として外部に排出される。

　所定の期間にわたって分析対象水を微粒子捕捉膜２２に通水したら、次に、微粒子捕捉膜２２に捕捉された微粒子について、定量分析と定性分析との少なくとも一方の分析を行う。ここで、分析対象水中における微粒子の定量精度は微粒子捕捉膜２２を流れた積算流量にも依存する。微粒子捕捉膜２２に対する通水量は分析対象水の圧力変動に応じても変化する。そのため、通水開始時に流量を調整したとしてその流量に通水時間を乗じたとしても実際の積算流量に一致するとは限らない。そこで本実施形態のろ過装置２０では、微粒子捕捉膜２２を流れた分析対象水の実際の積算流量を求めるためにろ過装置２０（微粒子捕捉膜２２）よりも下流に積算流量計２７を設ける。これにより、正確な積算流量値が得られるようにしている。分析対象水の流れ方向に関して微粒子捕捉膜２２よりも下流側に積算流量計２７を設ける理由は、積算流量計２７からの汚染の影響を避けるためである。なお、積算流量計２７の計測値に基づいて、微粒子捕捉膜２２への流量を調整することはない。

　本実施形態のろ過装置２０に対して、所定の期間にわたって分析対象水を通水したのち、通水を停止させる。そして、ろ過装置２０から微粒子捕捉膜２２が取り外される。ろ過装置２０への通水の停止は、例えば、流量調整用バルブ２３を全開にして、ＰＦＡチューブ１３からバイパスラインのみに通水するようにしても良い。後述するように微粒子捕捉膜２２に捕捉された微粒子の定量は、取り外し後直ちに行ってもよいし、ある程度の時間が経過してから、あるいは事後の要求に応じて行ってもよい。取り外してから定量を行うまでの間に微粒子捕捉膜２２が汚染されたり、あるいは微粒子捕捉膜２２から微粒子が流出したりしないように、微粒子捕捉膜２２は密封されて保管されることが好ましい。

　次に、図１に示したろ過装置２０を用いた水質管理方法について、図２を用いて説明する。ここでは分析対象水として超純水供給配管１０を流れる超純水に不純物として含まれる微粒子の定量分析を行って水質管理を行う場合を説明する。ここで、水質管理を行う分析としては、定性分析を行っても良いし、定量分析および定性分析を行っても良い。まず、ステップ１０１にて、ろ過装置２０が配管コネクタ２１を介して流通管１１に接続される。このとき、ろ過装置２０には微粒子捕捉膜２２は取り付けられていない。ろ過装置２０が流通管１１に接続された後、ステップ１０２にて、開閉弁１２が開放され、ろ過装置２０一式がフラッシング（ブロー）される。一定期間、フラッシングが行われた後、ステップ１０３にて、ろ過装置２０への通水を停止させる。ろ過装置２０への通水を停止させるには、上述したように、例えば、流量調整用バルブ２３を全開にしても良い。続いて、あらかじめ洗浄された微粒子捕捉膜２２がステップ１０４にてろ過装置２０に取り付けられる。そして、ステップ１０５にて、流量調整用バルブ２３の開度を閉める方向へ調整して、ろ過装置２０（微粒子捕捉膜２２）への分析対象水の通水を開始する。このとき、流量表示器２５が表示する値に基づいて、流量調整用バルブ２３の開度を調整する。これにより、ろ過装置２０（微粒子捕捉膜２２）を流れる分析対象水の流量を調整する。そして、所定の期間にわたって微粒子捕捉膜２２への分析対象水の通水を行ったら、ステップ１０６にて、ろ過装置２０への通水を停止させる。ろ過装置２０への通水の具体的な停止方法については、上述した通りである。その後、ステップ１０７にて、ろ過装置２０から微粒子捕捉膜２２を回収する。分析対象水が通水されることにより微粒子を捕捉した微粒子捕捉膜２２のことを微粒子捕捉膜試料とも呼ぶ。図２は、特定のろ過装置２０に着目したフローチャートである。ステップ１０７において微粒子捕捉膜２２を回収したら、その時点で、交換用の微粒子捕捉膜２２をろ過装置２０に取り付け、交換用の微粒子捕捉膜２２が取り付けられたろ過装置２０への通水を再開する。こうすることで、連続した期間にわたって水質の管理を行うことができる。なお、開閉弁１２は、通常、開状態としておく。ろ過装置２０に微粒子捕捉膜２２が取り付けられていないときでも、フラッシングが行われる。また、開閉弁１２は、流通管１１からＰＦＡチューブ１３を取り外す等、サンプリングポイントを変更する場合に閉じられる。なお、流通管１１のバイパスラインの分岐点よりも下流側の部分を洗浄する場合にろ過装置２０に洗浄水が滞留することがないようにするための部材を設置することもできる。

　微粒子捕捉膜２２を回収したら、ステップ１０８にて、積算流量計２７が測定した積算流量の値を記録する。また、ステップ１０９にて、そのろ過装置２０に通水した期間（例えば、何月何日の何時から何月何日の何時まで）の記録を行う。この積算流量の値および期間の記録は、例えば、物理的なタグ（例えば手書きのラベル、印字されたラベルあるいはＩＣ（集積回路）チップ）に通水期間を記入または記録して微粒子捕捉膜２２に取り付けるものであってもよい。また、微粒子捕捉膜２２にシリアル番号などが付与されている場合には、例えば、積算流量の値および期間の記録は、シリアル番号と積算流量と通水期間とを対応付けてデータベース上で管理するものであってもよい。なお、積算流量計２７を用いずにマニュアルで積算流量を測定する場合、ステップ１０７の処理とステップ１０８の処理との順序が入れ替わる。その後、ステップ１１０にて、現時点で微粒子の定量を行う必要があるかどうかを判断する。ルーチンの分析業務を行っているのであれば定量が必要であるとしてステップ１１１に進む。現時点では定量の必要はないが不良解析のために後日、定量を行う可能性がある、という場合には、ステップ１１２にてその微粒子捕捉膜２２を保管し、ステップ１１０に戻る。なお、ステップ１１２にて微粒子捕捉膜２２を保管する場合を説明したが、ろ過装置２０を保管するようにしても良い。その場合、ろ過装置２０に上述したような物理的なタグを取り付けて管理する。

　ステップ１１１にて捕捉粒子の定量を行うことで、ある１つの微粒子捕捉膜２２に対する一連の処理は終了する。

　ステップ１１１における捕捉粒子の定量は、一般的に公知である方法を用いた定量分析や定性分析で良い。ステップ１１１における捕捉粒子の定量は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて捕捉粒子を観察・計数し、計数した値から捕捉膜全体が捕捉した微粒子を算出し、捕捉膜に通水した積算流量計（体積）から、測定対象の試料水中の粒子濃度を算出するものであっても良い。また、ステップ１１１における捕捉粒子の定量は、観察した範囲に含まれる所定の数の微粒子の組成を求めたり、微粒子の粒子径やその粒子径分布を求めたりするものであっても良い。

　分析対象水である超純水を使用して製造した製品などに不良が発生し、その不良の原因が超純水の水質にあると疑われることがある。例えば、半導体デバイス製造において、半導体洗浄工程で超純水を用いてウェハを洗浄した後、数種の工程を経てからウェハの検査が行われた結果、ウェハの不良が検出された場合、その不良の原因として、ウェハ洗浄時の超純水に含まれる微粒子が疑われることがある。つまり、製品に問題が生じたときに、製品が水を使用した時期に対応する通水期間の微粒子捕捉膜試料の定量分析が必要であると判断し、定量分析を行う。そのような超純水に起因すると疑われる事象が発生した場合には、ステップ１１２において保管していた微粒子捕捉膜２２のうち少なくともその事象に対応する期間を通水期間とする微粒子捕捉膜２２について、ステップ１１０にて定量が必要であると判断する。そして、その微粒子捕捉膜２２の微粒子捕捉膜試料に対し、ステップ１１１にて捕捉粒子の定量を実施する。その結果、その不良などの事象の原因が、該当する期間における超純水中の微粒子であるかどうかの判断を行うことができる。さらに、定量を行った微粒子捕捉膜試料の捕捉膜情報（後述する）から、製品などに発生した不良などの事象の原因が、どの箇所であるかを特定することができる。例えば、図３（詳細は後述する）に示すように、超純水製造装置３０の限外ろ過装置３８の出口、超純水製造装置３０と供給配管４７との接続位置、製造棟５０の主配管５１，５２、主配管５１，５２から超純水使用装置５５に接続する枝配管５６等にろ過装置２０を設ける。こうすれば、定量結果と捕捉膜情報とから、製品などに発生した不良などの事象の原因がどの装置、どの部材にあるのかを特定することができる。また、例えば、図３の供給配管４６または供給配管４７のように長い配管に対して複数のろ過装置２０を所定間隔で設ける。こうすれば、同様に、製品などに発生した不良などの事象の原因が、供給配管４６または供給配管４７のどの箇所であるかを特定することもできる。事象に対応する期間を通水期間とするろ過装置２０とは、事象が生じた製品の製造工程において過去のいずれかの時点で分析対象水に接触しているときに、その接触している期間を含む通水期間のろ過装置２０のことである。また、ここでの通水期間は、通水していた日時を特定できる時期を示す情報である（以下の説明について、同じ）。例えば、通水期間は、ろ過装置２０（微粒子捕捉膜２２）に通水を開始した日時と、通水を終了した日時との少なくとも一方が含まれる情報である。

　本実施形態では、微粒子捕捉膜２２ごとに通水期間を記録しているため、事後に不良の発生が判明した場合であっても、保管中の微粒子捕捉膜２２から不良に該当する通水期間の微粒子捕捉膜２２を容易に探し出して分析することが可能になる。より精密に不良解析を行うためには、不良が発生した期間に対応する通水期間の微粒子捕捉膜２２に対して定量を行うだけでなく、不良が発生した期間の前後の期間に対応する通水期間の微粒子捕捉膜２２についても定量を行うことが好ましい。

　本実施形態によれば、超純水中の微粒子を所定の期間ごとの連続した定量値として管理することができる。また、製造品の歩留まり低下などが発生した際には、その製品の製造工程履歴と微粒子捕捉膜への通水期間および微粒子の定量結果との照合により、歩留まり低下原因が超純水由来であったか否かを速やかに判断できるようになる。

　次に、上述した水質管理方法を半導体デバイス製造工場に適用した例を説明する。図３は、半導体デバイス製造工場における超純水の製造および消費する部分を示したフローシートである。また、図３は、半導体デバイス製造工場におけるろ過装置２０の接続場所の例を示している。

　図示する半導体デバイス製造工場では、一次純水が供給されて超純水を製造する超純水製造装置（２次系純水製造装置）３０すなわちサブシステムと、実際に超純水を使用する場所である製造棟５０とが分離して設けられている。超純水製造装置３０は、タンク３１と、ポンプ（Ｐ）３２と、熱交換器（ＨＥ）３３と、紫外線酸化装置（ＵＶ）３４、膜脱気装置（ＤＧ）３５と、非再生型イオン交換装置（ＣＰ）３７と、限外ろ過装置（ＵＦ）３８と、を備えている。タンク３１は、一次純水を受け入れて一時的に貯蔵する。ポンプ（Ｐ）３２は、タンク３１の出口に設けられている。熱交換器（ＨＥ）３３は、ポンプ３２の出口に設けられている。紫外線酸化装置（ＵＶ）３４、膜脱気装置（ＤＧ）３５、非再生型イオン交換装置（ＣＰ）３７および限外ろ過装置（ＵＦ）３８は、超純水製造のための工程をそれぞれ実施する。紫外線酸化装置３４、膜脱気装置３５、非再生型イオン交換装置３７および限外ろ過装置３８はこの順で熱交換器３３の出口に直列に接続している。膜脱気装置３５には真空ポンプ（ＶＰ）３６が接続している。限外ろ過装置３８の出口水が超純水であり、その一部は、供給配管４６，４７を介して製造棟５０に供給される。製造棟５０に供給されなかった残りの超純水は循環配管３９を介してタンク３１に戻される。循環配管３９には、例えば超純水が循環する経路における水圧を一定に制御するなどのために、弁４０が設けられている。超純水中の溶存酸素を極限まで少なくするため、タンク３１には酸素をパージするために窒素（Ｎ₂）ガスが供給されている。酸素の除去とともに窒素スイープを行うため、膜脱気装置３５にも窒素ガスが供給されている。超純水製造装置３０の構成やその配置は図示するものに限定されるものではない。

　製造棟５０への供給配管４６，４７のうち供給配管４６の超純水製造装置３０側の位置には、超純水中の極微量のイオン性不純物を捕捉するためにイオン吸着体４１および微粒子を捕捉する微粒子除去フィルタ（不図示）が設けられている。微粒子除去フィルタは、イオン吸着体４１よりも供給配管４６，４７の下流に設けられる。このイオン吸着体４１は設けなくてもよい。

　製造棟５０においては、供給配管４６，４７にそれぞれ接続する主配管５１，５２が設けられている。主配管５１，５２に対して複数の超純水使用装置５５がそれぞれ枝配管５６を介して接続している。超純水使用装置５５は、例えば洗浄装置、エッチング装置、露光装置などである。主配管５１，５２の入口側には、供給配管４６，４７からそれぞれ供給されてくる超純水に含まれる極微量のイオン性不純物を捕捉するイオン吸着体５３および微粒子を捕捉する微粒子除去フィルタ（不図示）が設けられている。微粒子除去フィルタは、イオン吸着体５３よりも供給配管４６，４７の下流に設けられる。このイオン吸着体５３は必ずしも設けなくてもよい。

　図１に示したろ過装置２０を設けることが可能な場所の例は、図３において符号Ｍにより示されている。すなわち、超純水製造装置３０においては、限外ろ過装置３８の出口に設けてもよいし、供給配管４７との接続位置に設けてもよい。製造棟５０においては、各主配管５１，５２に設けてもよいし、それぞれの超純水使用装置５５に接続する枝配管５６に設けてもよい。ろ過装置２０の設置場所や設置数は図示したものに限定されるものではなく、任意の箇所にろ過装置２０を設置することができる。各ろ過装置２０は、図１に示したものと同様に開閉弁１２を介して超純水が流れる配管に接続している。開閉弁１２は、通常、開状態とされ、サンプリングポイントを変更する場合に閉じられる。ろ過装置２０からの排出水は、半導体デバイス工場に回収水の系統が設けられているのであれば、回収水の系統に戻すことが好ましい。

　以下に、上述したろ過装置の利用方法について、例を挙げて説明する。
（第１のシステム例）

　図４は、図１に示したろ過装置２０を利用した情報処理システムの第１の例を示す図である。ここでは分析装置として定量装置を用いて微粒子の定量分析を行う場合を説明する。微粒子の分析を行うには、定性装置を用いて定性分析を行っても良いし、定量装置および定性装置を用いて定量分析および定性分析を行っても良い。

　図４に示した情報処理システムは、ろ過装置１００と、定量装置（分析装置）２００と、情報処理装置３００とを有する。ろ過装置１００は、図１に示したろ過装置２０に相当する。さらに、ろ過装置１００には、通知部１１０が接続されている。通知部１１０は、粒子捕捉膜（図１に示した微粒子捕捉膜２２。以下、同じ。）がろ過装置１００に微取り付けられてから所定の期間が経過した際に、例えば、その旨を示す通知等、所定の通知を行う。または、通知部１１０は、微粒子捕捉膜がろ過装置１００に取り付けられてから、ろ過装置１００よりも下流に具備された積算流量計（図１に示した積算流量計２７。以下、同じ。）が計測した積算値が所定の値になった際に、例えば、その旨を示す通知等、所定の通知を行う。なお、ろ過装置１００は、図１に示した積算流量計２７も含む。このとき、通知部１１０は、微粒子捕捉膜をろ過装置１００から取り外すことを促す通知を行う。また、通知部１１０は、ろ過装置１００内部に具備されているものであっても良い。また、通知部１１０は、情報表示機能を具備する他の端末装置等の装置に表示させるものであっても良い。

　定量装置２００は、微粒子を捕捉した微粒子捕捉膜の定量分析を行う。定量分析の具体的な方法は、上述した通りである。定量分析の対象となる微粒子捕捉膜の特定方法については、後述する。

　図５は、図４に示した情報処理装置３００の内部構成の一例を示す図である。図４に示した情報処理装置３００は図５に示すように、入力部３１０と、データベース３２０と、検索部３３０と、出力部３５０とを有する。なお、図５には、図４に示した情報処理装置３００が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な要素のみを示した。

　入力部３１０は、外部から受け付けた操作に基づいて入力情報を情報処理装置３００に入力する。具体的には、入力部３１０は、外部からの所定の操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて情報を入力する。入力部３１０が入力する情報としては、例えば、半導体デバイス製造プロセスにおいてウェハの不良が検出され、ウェハ洗浄水を使用した時期に対応する通水期間の微粒子捕捉膜試料の定量分析を行う必要があると判断した場合に、微粒子捕捉膜試料の検索を指示する情報が挙げられる。入力部３１０は、例えば、キーボートやマウス、タッチパネル等が挙げられる。また、入力部３１０は、所定の情報の入力を促すＧＵＩ（Ｇｒａｐｈｉｃａｌ　Ｕｓｅｒ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を表示し、その表示に従って行われた操作に基づいて情報を入力するものであっても良い。また、ろ過装置１００で記録された情報や通知部１１０が通知した情報が、情報処理装置３００へ送信され、入力部３１０は、送信されてきた情報を受信することで入力されるものであっても良い。

　データベース３２０は、期間情報と捕捉膜識別情報とを対応付けて捕捉膜情報として記憶する。期間情報は、微粒子捕捉膜が流通管に取り付けられていた期間（微粒子捕捉に通水された期間）を示す。また、期間情報は、微粒子捕捉膜に通水を開始した日時や通水を終了した日時等の情報を含む。捕捉膜識別情報は、微粒子捕捉膜固有に付与された情報である。また、データベース３２０は、設置情報と、捕捉膜情報とを対応付けて記憶する。設置情報は、微粒子捕捉膜が取り付けられた（取り付けられていた）ろ過装置１００の情報である。なお、データベース３２０への情報の登録方法は、特に限定されない。例えば、期間情報を登録する場合、開閉弁１２を開閉した時点でその日時を含む情報がデータベース３２０へ送信され、期間情報として記憶（登録）されるようにしても良い。また、期間情報を登録する場合、積算流量計２７に分析対象水が流れ始めた時点と流れ終わった時点とでその日時を含む情報がデータベース３２０へ送信され、期間情報として記憶（登録）されるようにしても良い。また、捕捉膜識別情報を登録する場合、微粒子捕捉膜２２にバーコードや二次元コード等の識別用タブを付して、付された識別用タブをコードリーダ（読み取り装置）が読み取り、読み取られた情報がデータベース３２０へ送信され、捕捉膜情報として記憶（登録）されるようにしても良い。

　図６は、図５に示したデータベース３２０に記憶された、設置情報と捕捉膜情報との対応付けの一例を示す図である。図５に示したデータベース３２０には図６に示すように、微粒子捕捉膜が取り付けられたろ過装置１００が設置された位置を識別可能な「顧客Ｎｏ．」、「系統Ｎｏ．」および「装置Ｎｏ．」と、「捕捉膜情報」とが対応付けられて記憶されている。「顧客Ｎｏ．」、「系統Ｎｏ．」および「装置Ｎｏ．」は、これらを合わせて設置情報とする。「顧客Ｎｏ．」は、微粒子捕捉膜が取り付けられたろ過装置１００が設置された顧客固有に付与された顧客識別情報である。「系統Ｎｏ．」は、顧客の施設に構築された系統固有に付与された系統識別情報である。「装置Ｎｏ．」は、ろ過装置１００がその系統内のどの装置に設置されているかを示すものであり、設置された装置固有に付与された装置識別情報である。このように、「顧客Ｎｏ．」、「系統Ｎｏ．」および「装置Ｎｏ．」を用いることで、微粒子捕捉膜が取り付けられたろ過装置１００の設置位置を特定することができる。「捕捉膜情報」の詳細については、後述する。

　例えば、図６に示すように、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」と、系統Ｎｏ．「１」と、装置Ｎｏ．「１」と、捕捉膜情報「Ａ００１－１－１」とが対応付けられて記憶されている。これは、顧客識別情報「Ａ００１」が付与された顧客の施設に構築された系統識別情報「１」が付与された系統に設置された装置識別情報「１」が付与された装置には、捕捉膜情報「Ａ００１－１－１」が示す微粒子捕捉膜が取り付けられている（取り付けられていた）ことを示している。また、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」と、系統Ｎｏ．「１」と、装置Ｎｏ．「２」と、捕捉膜情報「Ａ００１－１－２」とが対応付けられて記憶されている。これは、顧客識別情報「Ａ００１」が付与された顧客の施設に構築された系統識別情報「１」が付与された系統に設置された装置識別情報「２」が付与された装置には、捕捉膜情報「Ａ００１－１－２」が示す微粒子捕捉膜が取り付けられている（取り付けられていた）ことを示している。また、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」と、系統Ｎｏ．「２」と、装置Ｎｏ．「１」と、捕捉膜情報「Ａ００１－２－１」とが対応付けられて記憶されている。これは、顧客識別情報「Ａ００１」が付与された顧客の施設に構築された系統識別情報「２」が付与された系統に設置された装置識別情報「１」が付与された装置には、捕捉膜情報「Ａ００１－２－１」が示す微粒子捕捉膜が取り付けられている（取り付けられていた）ことを示している。また、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」と、系統Ｎｏ．「２」と、装置Ｎｏ．「２」と、捕捉膜情報「Ａ００１－２－２」とが対応付けられて記憶されている。これは、顧客識別情報「Ａ００１」が付与された顧客の施設に構築された系統識別情報「２」が付与された系統に設置された装置識別情報「２」が付与された装置には、捕捉膜情報「Ａ００１－２－２」が示す微粒子捕捉膜が取り付けられている（取り付けられていた）ことを示している。

　図７は、図５に示したデータベース３２０に記憶された、期間情報と捕捉膜識別情報との対応付けの一例を示す図である。この対応付けが、上述した捕捉膜情報である。図７に示した捕捉膜情報は、図６に示した捕捉膜情報の１つ（捕捉膜情報「Ａ００１－１－１」）である。図６に示すように、データベース３２０に捕捉膜情報が９つ記憶されている場合は、図７に示すような対応付けである捕捉膜情報がデータベース３２０に９つ記憶される。したがって、例えば、図７に示した捕捉膜情報は、図６に示した捕捉膜情報の１つ「Ａ００１－１－１」に相当する。

　図５に示したデータベース３２０には図７に示すように、「期間」と、「流量［Ｌ］」と、「捕捉膜Ｎｏ．」とが対応付けられて、１つの捕捉膜情報として記憶されている。「期間」は、微粒子捕捉膜がろ過装置１００に取り付けられていた期間を示す期間情報である。「流量［Ｌ］」は、その期間における通水の積算量である。「捕捉膜Ｎｏ．」は、その微粒子捕捉膜固有に付与された捕捉膜識別情報である。なお、流量は、その期間において積算流量計が計測した積算値である。

　例えば、図７に示すように、期間「２０１９／５／１～２０１９／５／５」と、流量「１０００［Ｌ］」と、捕捉膜Ｎｏ．「Ａ０００１０００１」とが対応付けられて記憶されている。これは、捕捉膜識別情報「Ａ０００１０００１」が付与された微粒子捕捉膜が、２０１９年５月１日から２０１９年５月５日までの５日間、ろ過装置１００に取り付けられており、その期間において、この微粒子捕捉膜に流れた分析対象水の通水量が１０００［Ｌ］であることを示している。また、期間「２０１９／５／６～２０１９／５／１０」と、流量「９８０［Ｌ］」と、捕捉膜Ｎｏ．「Ａ０００２０００１」とが対応付けられて記憶されている。これは、捕捉膜識別情報「Ａ０００２０００１」が付与された微粒子捕捉膜が、２０１９年５月６日から２０１９年５月１０日までの５日間、ろ過装置１００に取り付けられており、その期間において、この微粒子捕捉膜に流れた分析対象水の通水量が９８０［Ｌ］であることを示している。また、期間「２０１９／５／１１～２０１９／５／１５」と、流量「１０００［Ｌ］」と、捕捉膜Ｎｏ．「Ａ０００３０００１」とが対応付けられて記憶されている。これは、捕捉膜識別情報「Ａ０００３０００１」が付与された微粒子捕捉膜が、２０１９年５月１１日から２０１９年５月１５日までの５日間、ろ過装置１００に取り付けられており、その期間において、この微粒子捕捉膜に流れた分析対象水の通水量が１０００［Ｌ］であることを示している。また、期間「２０１９／５／１６～２０１９／５／２０」と、流量「９９０［Ｌ］」と、捕捉膜Ｎｏ．「Ａ０００４０００１」とが対応付けられて記憶されている。これは、捕捉膜識別情報「Ａ０００４０００１」が付与された微粒子捕捉膜が、２０１９年５月１６日から２０１９年５月２０日までの５日間、ろ過装置１００に取り付けられており、その期間において、この微粒子捕捉膜に流れた分析対象水の通水量が９９０［Ｌ］であることを示している。これらの対応付けは、それぞれの微粒子捕捉膜がろ過装置１００から取り外された後に登録されて記憶される。この登録方法は、ろ過装置１００から情報処理装置３００へこれらの情報が送信されて登録するものであっても良い。また、この登録方法は、他の媒体を介して登録するものであっても良い。なお、図５に示した例では、期間情報である「期間」は日にちを示す情報のみを示しているが、時刻（時間）を含む日時を示す情報も含まれる。つまり、期間情報には、微粒子捕捉膜がろ過装置１００に取り付けられた日時を示す情報と、微粒子捕捉膜がろ過装置１００から取り外された日時を示す情報とが含まれる。

　検索部３３０は、入力部３１０が入力した入力情報に含まれる日時情報（製品に問題が生じたときに、製品が水を使用した時期に関する情報）に基づいて、捕捉膜識別情報をデータベース３２０から検索する。具体的には、検索部３３０は、入力部３１０が入力した入力情報に含まれる日時情報が示す日時が含まれる期間をデータベース３２０から検索し、検索した期間と対応付けられた捕捉膜識別情報をデータベース３２０から検索する。このとき、検索部３３０は、入力部３１０が入力した入力情報に含まれる、ろ過装置の設置情報に基づいて、捕捉膜情報をデータベース３２０から検索し、検索した捕捉膜情報と日時情報とに基づいて、捕捉膜識別情報をデータベース３２０から検索する。例えば、入力情報に含まれる設置情報の顧客Ｎｏ．が「Ａ００１」であり、系統Ｎｏ．が「１」であり、装置Ｎｏ．が「１」であり、日時情報が「２０１９年５月３日」である場合、検索部３３０は、顧客Ｎｏ．が「Ａ００１」であり、系統Ｎｏ．が「１」であり、装置Ｎｏ．が「１」である捕捉膜情報をデータベース３２０から検索し、検索した捕捉膜情報「Ａ００１－１－１」の対応付けから、日時情報「２０１９年５月３日」を含む期間である期間「２０１９／５／１～２０１９／５／５」と対応付けられた捕捉膜Ｎｏ．「Ａ０００１０００１」を検索する。

　なお、データベース３２０に顧客の施設におけるシステムの構成をあらかじめ登録しておき、検索部３３０が、そのシステムの構成に基づいて、検索を行うものであっても良い。つまり、例えば、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「１」の装置と、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「２」の装置とが、そのシステムの構成から互いに影響がある可能性があると考えられるのであれば、入力情報に含まれる設置情報の顧客Ｎｏ．が「Ａ００１」であり、系統Ｎｏ．が「１」であり、装置Ｎｏ．が「１」であっても、検索部３３０が、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「２」の装置についての捕捉膜情報も検索するものであっても良い。ここで、互いに影響があるかどうかを判定するには、システムの構成と過去の判定結果とに基づいて、機械学習を用いて判定モデルを生成しておき、その判定モデルを用いて判定するものであっても良い。例えば、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「１」の装置と、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「２」の装置とが、直列に並べて設置されている場合や、過去の分析結果から、互いの分析結果に関連性が認められた場合等に、互いに影響があるかと判定するものであっても良い。このように、互いに影響がある装置について分析を行うことにより、製品不良の原因が超純水中に含まれていた汚染物質であった場合に、システムの系統に設けられた複数の装置のうちいずれの装置が汚染物質を発生させているのか、つまり汚染物質を発生させている装置を特定することができる。

　出力部３５０は、検索部３３０が検索した捕捉膜識別情報を出力する。出力部３５０が行う捕捉膜識別情報の出力方法は、例えば、他の装置への送信であっても良いし、画面表示、音声出力、印刷であっても良い。

　以下に、図４に示した情報処理システムにおける情報処理方法について説明する。図８は、図４に示した情報処理システムにおける情報処理方法のうち、ろ過装置１００における処理の一例を説明するためのフローチャートである。

　まず、微粒子捕捉膜がろ過装置１００に取り付けられる（ステップＳ１１）。続いて、流通管１１に通水が開始される（ステップＳ１２）。このとき、微粒子捕捉膜がろ過装置１００に取り付けられた後に、図１に示した流量調整用バルブ２３の開度を全開の状態から閉める方向へ調整して、微粒子捕捉膜への通水が開始される。

　その後、通水終了のタイミングになったかどうかが判定される（ステップＳ１３）。ここで、通水の開始から所定の期間が経過した場合、または通水量の積算値が所定の値に到達した場合に、通水終了のタイミングになったと判定する。所定の期間の経過はタイマを用いて行うものであっても良い。また、通水量の積算値の測定は、積算流量計を用いて行うものであっても良い。これらのタイミングになった場合、そのタイミングを検知した旨を通知部１１０が表示等でシステムの管理者や運用者、保守者（以下、管理者等と称する）に対して通知するものであっても良い。その後、微粒子捕捉膜への通水が終了される（ステップ１４）。このとき、図１に示した流量調整用バルブ２３の開度を全開の状態にする。また、通知を受けた者が流量調整用バルブ２３の開度を調整する。そして、微粒子捕捉膜がろ過装置１００から取り外される（ステップＳ１５）。このとき、ろ過装置１００に新たな微粒子捕捉膜が取り付けられる。また、タイマや積算流量計は、微粒子捕捉膜がろ過装置１００に取り付けられる（微粒子捕捉膜が交換される）度に、リセットされる。なお、微粒子捕捉膜の交換のためのろ過装置１００への通水停止のタイミングから通水開始のタイミングまでの時間は、微粒子捕捉膜に対する通水期間の連続性を確保できるように極力短くなるようにする。

　取り外された微粒子捕捉膜の通水期間等の情報が情報処理装置３００のデータベース３２０に記憶される。記憶される情報は、図７に示したような情報であって、１つの微粒子捕捉膜ごとに複数の情報それぞれが互いに対応付けられて記憶される。この記憶は、情報処理装置３００の入力部３１０を介して行われる。また、取り外された微粒子捕捉膜は、捕捉膜識別情報が付与されて所定の保管場所に保管される。

　その後、定量分析が必要となると、情報処理装置３００に対して検索要求が行われる。ここで、分析対象水である超純水を使用して製造した製品などに不良が発生し、その不良の原因が超純水の水質にあるかどうかを確認する場合に、定量分析を行う必要がある。それには、対象となる微粒子捕捉膜試料（つまり、製品に問題が生じたときに製品が水を使用した時期に対応する通水期間に通水されていた微粒子捕捉膜試料）を検索して取り出す必要がある。

　図９は、図４に示した情報処理システムにおける情報処理方法のうち、情報処理装置３００における検索処理の一例を説明するためのフローチャートである。

　入力部３１０は、微粒子捕捉膜の検索の要求があったかどうかを判定する（ステップＳ２１）。この要求は、入力部３１０に対して、システムの管理者等が微粒子捕捉膜の検索を要求するための所定の操作を行い、入力部３１０が受け付けた操作に基づくもので良い。この所定の操作には、対象となる装置（不良発生の装置）の設置情報と日時情報とが含まれる。入力部３１０は入力した情報のうち、設置情報と日時情報とを検索部３３０へ出力する。検索部３３０は、入力部３１０から出力されてきた設置情報と日時情報とに基づいて、データベース３２０から捕捉膜識別情報を検索する（ステップＳ２２）。具体的には、例えば、検索部３３０は、入力部３１０から出力されてきた設置情報に基づいて、データベース３２０から捕捉膜情報を検索する。そして、検索部３３０は、検索した捕捉膜情報のうち、入力部３１０から出力されてきた日時情報が含まれる期間と対応付けられた捕捉膜識別情報をデータベース３２０から検索する。すると、検索部３３０が検索した捕捉膜識別情報を出力部３５０が出力する（ステップＳ２３）。

　その後、出力部３５０から出力された捕捉膜識別情報が付与された微粒子捕捉膜を管理者等が保管場所から確保し、定量装置２００を用いて定量を行う。そして、定量分析の結果と積算流量計が計測した積算値とを用いて、分析対象水中の微粒子濃度を算出する。定量の結果や分析対象水中の微粒子濃度は、管理者等から所望の提供先へ提供される。

　このように、水質管理を行うシステムにおいて、微粒子捕捉膜が具備されたろ過装置を所定のタイミングで取り外する。取り外したろ過装置に具備された微粒子捕捉膜を保管しておき、保管された微粒子捕捉膜の中から、指定された設置場所および期間に取り付けられていたろ過装置の微粒子捕捉膜を検索する。検索した微粒子捕捉膜の定量分析を行って、その結果を提供する。そのため、指定された場所および日時における分析対象水の処理状態を認識することができる。
（第２のシステム例）

　図１０は、図１に示したろ過装置２０を利用した情報処理システムの第２の例を示す図である。ここでは分析装置として定量装置を用いて微粒子の定量分析を行う場合を説明する。微粒子の分析を行うには、定性装置を用いて定性分析を行っても良いし、定量装置および定性装置を用いて定量分析および定性分析を行っても良い。

　図１０に示した情報処理システムは、ろ過装置１０１と、定量装置（分析装置）２０１と、情報処理装置３０１とを有する。ろ過装置１０１は、図１に示したろ過装置２０に相当する。また、ろ過装置１０１は、微粒子捕捉膜の流通管への取り付けの日時情報や流通管からの取り外しの日時情報、微粒子捕捉膜の識別情報を情報処理装置３０１へ送信する。さらに、ろ過装置１０１には、通知部１１０が接続されている。通知部１１０は、ろ過装置１０１に具備された微粒子捕捉膜が、流通管に取り付けられてから所定の期間が経過した際に、例えば、その旨を示す通知等、所定の通知を行う。または、通知部１１０は、ろ過装置１０１に具備された微粒子捕捉膜が流通管に取り付けられてから、ろ過装置１０１に具備された積算流量計が計測した積算値が所定の値になった際に、例えば、その旨を示す通知等、所定の通知を行う。このとき、通知部１１０は、微粒子捕捉膜を流通管から取り外すことを促す通知を行う。また、通知部１１０は、ろ過装置１０１内部に具備されているものであっても良い。また、通知部１１０は、情報表示機能を具備する他の端末装置等の装置に表示させるものであっても良い。

　定量装置２０１は、微粒子捕捉膜が捕捉した微粒子の定量分析を行う。定量分析の具体的な方法は、上述した通りである。定量分析の対象となる微粒子捕捉膜の特定方法については、後述する。定量装置２０１は、定量分析を行った結果を情報処理装置３０１へ提供する。この提供方法は、定量装置２０１から情報処理装置３０１へ分析結果を示す情報を送信するものであっても良いし、他の媒体を介して提供するものであっても良い。

　図１１は、図１０に示した情報処理装置３０１の内部構成の一例を示す図である。図１０に示した情報処理装置３０１は図１１に示すように、入力部３１１と、データベース３２１と、検索部３３１と、抽出部３４１と、出力部３５１とを有する。なお、図１１には、図１０に示した情報処理装置３０１が具備する構成要素のうち、本形態に関わる主要な要素のみを示した。

　入力部３１１は、外部から受け付けた操作に基づいて入力情報を情報処理装置３０１に入力する。具体的には、入力部３１１は、外部からの所定の操作を受け付け、受け付けた操作に基づいて情報を入力する。入力部３１１が入力する情報としては、例えば、半導体デバイス製造プロセスにおいてウェハの不良が検出され、ウェハ洗浄水を使用した時期に対応する通水期間の微粒子捕捉膜試料の定量分析を行う必要があると判断した場合に、微粒子捕捉膜試料の検索を指示する情報が挙げられる。入力部３１１は、例えば、キーボートやマウス、タッチパネル等が挙げられる。また、入力部３１１は、所定の情報の入力を促すＧＵＩを表示し、その表示に従って行われた操作に基づいて情報を入力するものであっても良い。また、ろ過装置１０１で記録された情報や通知部１１０が通知した情報が、情報処理装置３０１へ送信され、入力部３１１は、送信されてきた情報を受信することで入力されるものであっても良い。

　データベース３２１は、期間情報と捕捉膜識別情報とを対応付けて捕捉膜情報として記憶する。期間情報は、通水期間（微粒子捕捉膜に通水を開始した日時や通水を終了した日時等を含む）を示す。捕捉膜識別情報は、微粒子捕捉膜固有に付与された識別情報である。また、データベース３２１は、設置情報と捕捉膜情報とを対応付けて記憶する。設置情報は、微粒子捕捉膜が取り付けられた（取り付けられていた）ろ過装置１０１の情報である。これらの情報の記憶態様は、図６および図７に示したものと同じである。また、データベース３２１は、例えば、製品に問題が生じたときに製品が水を使用した時期に対応する通水期間の微粒子捕捉膜試料の定量分析が必要であると判断して定量分析を行った場合に、定量装置２０１から送信されてきた分析結果を記憶するものであっても良い。このとき、定量装置２０１から送信されてきた分析結果は、入力部３１１を介してデータベース３２１に記憶される。

　検索部３３１は、入力部３１１が入力した入力情報に含まれる日時情報に基づいて、捕捉膜識別情報をデータベース３２１から検索する。具体的には、検索部３３１は、入力部３１１が入力した入力情報に含まれる日時情報が示す日時が含まれる期間をデータベース３２１から検索し、検索した期間と対応付けられた捕捉膜識別情報をデータベース３２１から検索する。このとき、検索部３３１は、入力部３１１が入力した入力情報に含まれる、ろ過装置の設置情報に基づいて、捕捉膜情報をデータベース３２１から検索する。そして、検索部３３１は、検索した捕捉膜情報と日時情報とに基づいて、捕捉膜識別情報をデータベース３２１から検索する。例えば、入力情報に含まれる設置情報の顧客Ｎｏ．が「Ａ００１」であり、系統Ｎｏ．が「１」であり、装置Ｎｏ．が「１」であり、日時情報が「２０１９年５月３日」である場合、検索部３３１は、顧客Ｎｏ．が「Ａ００１」であり、系統Ｎｏ．が「１」であり、装置Ｎｏ．が「１」である捕捉膜情報をデータベース３２１から検索し、検索した捕捉膜情報「Ａ００１－１－１」の対応付けから、日時情報「２０１９年５月３日」を含む期間である期間「２０１９／５／１～２０１９／５／５」と対応付けられた捕捉膜Ｎｏ．「Ａ０００１０００１」を検索する。

　なお、データベース３２１に顧客の施設におけるシステムの構成をあらかじめ登録しておき、検索部３３１が、そのシステムの構成に基づいて、検索を行うものであっても良い。つまり、例えば、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「１」の装置と、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「２」の装置とが、そのシステムの構成から互いに影響がある可能性があると考えられるのであれば、入力情報に含まれる設置情報の顧客Ｎｏ．が「Ａ００１」であり、系統Ｎｏ．が「１」であり、装置Ｎｏ．が「１」であっても、検索部３３１が、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「２」の装置についての捕捉膜情報も検索するものであっても良い。ここで、互いに影響があるかどうかを判定するには、システムの構成と過去の判定結果とに基づいて、機械学習を用いて判定モデルを生成しておき、その判定モデルを用いて判定するものであっても良い。例えば、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「１」の装置と、顧客Ｎｏ．「Ａ００１」、系統Ｎｏ．「１」および装置Ｎｏ．「２」の装置とが、直列に並べて設置されている場合や、過去の分析結果から、互いの分析結果に関連性が認められた場合等に、互いに影響があるかと判定するものであっても良い。このように、互いに影響がある装置について分析を行う。これにより、製品不良の原因が超純水中に含まれていた汚染物質であった場合に、システムの系統に設けられた複数の装置のうちいずれの装置が汚染物質を発生させているのか、つまり汚染物質を発生させている装置を特定することができる。

　抽出部３４１は、検索部３３１が検索した捕捉膜識別情報が付与された微粒子捕捉膜に対して、定量装置２０１から提供（送信）されてきた定量分析の結果から、入力情報に応じた情報である提供情報を抽出する。ここで、入力情報には、例えば、具体的な分析内容が含まれても良い。その場合、抽出部３４１は、入力情報に含まれている分析内容に応じた結果を定量装置２０１が行った定量分析の結果から抽出する。定量装置２０１から提供（送信）されてきた定量分析がデータベース３２１に記憶されている場合は、抽出部３４１は、入力情報に応じた情報である提供情報をデータベース３２１に記憶されている定量分析の結果から抽出する。

　出力部３５１は、検索部３３１が検索した捕捉膜識別情報を出力する。出力部３５１は、検索部３３１が検索した捕捉膜識別情報が付与された微粒子捕捉膜に対して、定量装置２０１が行った定量分析の結果を提供情報として出力する。また、出力部３５１は、抽出部３４１が定量装置２０１が行った定量分析の結果から、入力情報に応じた情報である提供情報を抽出した場合、抽出部３４１が抽出した提供情報を出力する。出力部３５１が行う提供情報の出力方法は、例えば、他の装置への送信であっても良いし、画面表示、音声出力、印刷、所定のランプ点灯や点滅であっても良い。

　図１２は、図１０に示した情報処理システムにおける情報処理方法の一例を説明するためのシーケンス図である。

　まず、微粒子捕捉膜がろ過装置１０１に取り付けられ、ろ過装置１０１に通水が開始される（ステップＳ１）。このとき、微粒子捕捉膜がろ過装置１０１に取り付けられた後に、図１に示した流量調整用バルブ２３の開度を全開の状態から閉める方向へ調整して、微粒子捕捉膜への通水が開始される。その後、所定の期間が経過すると、または、図１に示した積算流量計２７が測定した積算値が所定の値に達すると、ろ過装置１０１への通水が終了される。このろ過装置１０１への通水の終了は、所定の期間の経過または積算値の所定の値への到達の検知を直接のトリガとして処理が行われるのではなく、これらの検知がその旨の通知処理を起動し、その通知を受けた者が流量調整用バルブ２３の開度を調整することによって、ろ過装置１０１への通水が終了するものである。このとき、図１に示した流量調整用バルブ２３の開度を全開の状態にする。ここで、ろ過装置１０１は、タイマを有し、微粒子捕捉膜への通水が開始されてからの時間を測定し、あらかじめ設定された時間が経過したときに、通知部１１０がその旨を通知し、ろ過装置１０１への通水を終了するものであっても良い。また、積算流量計が測定した積算値があらかじめ設定された値となったときに、通知部１１０がその旨を通知し、ろ過装置１０１への通水を終了するものであっても良い。通知部１１０が行う通知は、システムの管理者等に対するものであり、これらの者が流量調整用バルブ２３の開度を全開の状態にして通水を終了するものであっても良い。通知部１１０が行う通知は、流量調整用バルブ２３に対するものであり、流量調整用バルブ２３が自動で全開の状態になって通水を終了するものであっても良い。そして、微粒子捕捉膜がろ過装置１０１から取り外される（ステップＳ２）。このとき、ろ過装置１０１に新たな微粒子捕捉膜が取り付けられる。また、タイマや積算流量計は、微粒子捕捉膜がろ過装置１０１に取り付けられる（微粒子捕捉膜が交換される）度に、リセットされる。

　その後、取り外された微粒子捕捉膜の情報が情報処理装置３０１へ提供される（ステップＳ３）。提供される情報は、取り外された微粒子捕捉膜の期間情報、積算流量計が測定した積算値、微粒子捕捉膜の捕捉膜識別情報および微粒子捕捉膜が取り付けられていたろ過装置１０１の設置情報である。これらの情報の提供方法は、ろ過装置１０１が情報処理装置３０１へこれらの情報を送信して提供するものであっても良いし、他の媒体を介して提供するものであっても良い。なお、微粒子捕捉膜の情報が情報処理装置３０１へ提供されるタイミングは、ステップＳ１の後であっても良い。この場合に提供される情報は、微粒子捕捉膜がろ過装置１０１に取り付けられ、ろ過装置１０１に通水が開始された日時を示す情報である。すると、情報処理装置３０１にて記憶処理が行われる（ステップＳ４）。なお、取り外された微粒子捕捉膜は、その捕捉膜識別情報を用いて特定ができるように所定の場所に保管される。

　続いて、情報処理装置３０１が定量装置２０１へ定量分析を指示すると（ステップＳ５）、定量装置２０１が定量分析を行う（ステップＳ６）。このとき、情報処理装置３０１は、捕捉膜識別情報を指定して定量装置２０１に対して定量分析を指示し、定量装置２０１は指示された捕捉膜識別情報が付与された微粒子捕捉膜が捕捉した微粒子の定量分析を行う。この定量分析の指示方法は、情報処理装置３０１が定量装置２０１へ定量分析を要求する旨を示す情報を送信して指示するものであっても良いし、他の媒体を介して提供するものであっても良い。定量装置２０１は、定量分析が終了すると、その結果を情報処理装置３０１へ提供する（ステップＳ７）。この定量分析の結果の提供方法は、定量装置２０１が情報処理装置３００へ定量分析の結果を示す情報を送信して提供するものであっても良いし、他の媒体を介して提供するものであっても良い。すると、情報処理装置３０１が出力処理を行う（ステップＳ８）。

　図１３は、図１２に示したシーケンス図を用いて説明したステップＳ４の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。ステップＳ３にてろ過装置１０１から情報が提供されると、データベース３２１は、提供された情報である期間情報（通水期間）、積算値、捕捉膜識別情報および設置情報を対応付けて記憶する（ステップＳ４１）。この対応付けは、図７および図８に示したような形態で記憶される。

　その後、入力部３１１は、定量分析の要求があったかどうかを判定する（ステップＳ４２）。このとき、入力部３１１は、外部から受け付けた操作に応じた情報や、外部に接続された他の装置から送信されてきた情報に、定量分析を要求する旨、設置情報および日時情報が含まれる場合、定量分析の要求があったと判定するもので良い。定量分析の要求があった場合、入力部３１１は入力した情報のうち、設置情報と日時情報とを検索部３３１へ出力する。検索部３３１は、入力部３１１から出力されてきた設置情報と日時情報とに基づいて、データベース３２１から捕捉膜識別情報を検索する（ステップＳ４３）。具体的には、例えば、検索部３３１は、入力部３１１から出力されてきた設置情報に基づいて、データベース３２１から捕捉膜情報を検索し、検索した捕捉膜情報のうち、入力部３１１から出力されてきた日時情報が含まれる期間と対応付けられた捕捉膜識別情報をデータベース３２１から検索する。検索部３３１は、捕捉膜識別情報が検索できたら、検索した捕捉膜識別情報を指定して定量装置２０１へ定量分析を指示する（ステップＳ４４）。

　図１４は、図１２に示したシーケンス図を用いて説明したステップＳ８の詳細な処理の一例を説明するためのフローチャートである。入力部３１１が定量装置２０１からの定量分析の結果を受け付けると（ステップＳ７１）、抽出部３４１は、入力部３１１が受け付けた定量分析の結果から、入力情報に応じた情報である提供情報を抽出する（ステップＳ７２）。入力情報には、定量分析の内容（例えば、分析したい微粒子の種類）が指定されている場合もある。その場合、抽出部３４１は、入力情報に含まれている分析内容を定量装置２０１が行った定量分析の結果から抽出する。続いて、出力部３５１は、抽出部３４１が抽出した提供情報を出力する（ステップＳ７３）。なお、定量装置２０１は、定量分析の結果と積算流量計が計測した積算値とを用いて、分析対象水中の微粒子濃度を算出し、入力部３１１が分析対象水中の微粒子濃度を受け付けるようにしても良い。

　このように、水質管理を行うシステムにおいて、ろ過装置に取り付けられた微粒子捕捉膜を所定のタイミングで交換する。取り外した微粒子捕捉膜を保管しておき、保管された微粒子捕捉膜の中から、指定された設置場所および期間に取り付けられていた微粒子捕捉膜を検索する。検索した微粒子捕捉膜の定量分析を行って、その結果を出力する。そのため、指定された場所および日時における分析対象水の処理状態を認識することができる。

　以上、各構成要素に各機能（処理）それぞれを分担させて説明したが、この割り当ては上述したものに限定しない。また、構成要素の構成についても、上述した形態はあくまでも例であって、これに限定しない。また、本発明は、水処理を行うシステム以外に、液体中の微粒子の含有量を制御、管理するシステムに適用することができる。

　上述した情報処理装置３００，３０１が行う処理は、目的に応じてそれぞれ作製された論理回路で行うようにしても良い。また、処理内容を手順として記述したコンピュータプログラム（以下、プログラムと称する）を情報処理装置３００，３０１にて読取可能な記録媒体に記録し、この記録媒体に記録されたプログラムを情報処理装置３００，３０１に読み込ませ、実行するものであっても良い。情報処理装置３００，３０１にて読取可能な記録媒体とは、フロッピー（登録商標）ディスク、光磁気ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ）、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標）　Ｄｉｓｃ、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）メモリなどの移設可能な記録媒体の他、情報処理装置３００，３０１に内蔵されたＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリやＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｃ　Ｄｒｉｖｅ）等を指す。この記録媒体に記録されたプログラムは、情報処理装置３００，３０１に設けられたＣＰＵにて読み込まれ、ＣＰＵの制御によって、上述したものと同様の処理が行われる。ここで、ＣＰＵは、プログラムが記録された記録媒体から読み込まれたプログラムを実行するコンピュータとして動作するものである。

　以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

　この出願は、２０２０年４月３日に出願された日本出願特願２０２０－０６７７５６基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (13)

1. 　分析対象水に含まれる微粒子の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う水質管理方法において、
   　前記微粒子を捕捉する微粒子捕捉膜を、前記分析対象水が流れる流通管に接続されたろ過装置に取り付ける工程と、
   　前記ろ過装置に取り付けられた前記微粒子捕捉膜に対して所定の期間にわたって前記流通管から前記分析対象水を通水し、前記分析対象水に含まれる微粒子を捕捉させて微粒子捕捉膜試料とする工程と、
   　任意のタイミングで、対象となる通水期間の前記微粒子捕捉膜試料の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う工程と、
   　を有する水質管理方法。
2. 　前記所定の期間の終了後、前記微粒子捕捉膜試料を密封した状態とし、該微粒子捕捉膜試料の分析を行うまで、該微粒子捕捉膜試料を密封したままとする、請求項１に記載の水質管理方法。
3. 　前記微粒子捕捉膜試料を回収するとともに、前記ろ過装置に新たな微粒子捕捉膜を取り付け、当該ろ過装置に分析対象水を通水することを繰り返すことにより、複数の期間にわたって連続して前記微粒子捕捉膜試料を得る、請求項１または２に記載の水質管理方法。
4. 　複数の前記微粒子捕捉膜試料の各々について、当該微粒子捕捉膜試料に対する通水期間を記録する請求項３に記載の水質管理方法。
5. 　前記分析対象水を製品の製造過程で使用した後、分析が必要となった場合、前記製品が前記分析対象水を使用した時期に対応する通水期間の前記微粒子捕捉膜試料の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う、請求項４に記載の水質管理方法。
6. 　前記微粒子捕捉膜固有に付与された捕捉膜識別情報を前記通水期間と対応付けて記録し、前記分析が必要となった場合、前記製品が前記分析対象水を使用した時期に対応する前記通水期間と対応付けて記録された前記微粒子捕捉膜試料の定量分析と定性分析との少なくとも一方を行う、請求項５に記載の水質管理方法。
7. 　前記ろ過装置の前記分析対象水の流れ方向の下流側に積算流量計が設けられている、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の水質管理方法。
8. 　前記流通管は、超純水製造装置から分岐して超純水をユースポイントに供給する配管または該配管から分岐する配管である、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の水質管理方法。
9. 　外部から受け付けた操作に基づいて入力情報を入力する入力部と、
   　分析対象水が通水されて前記分析対象水の微粒子を捕捉する微粒子捕捉膜が、前記分析対象水が流れる流通管に取り付けられていた時期を示す期間情報と、該微粒子捕捉膜固有に付与された捕捉膜識別情報とを対応付けて記憶するデータベースと、
   　前記入力部が入力した入力情報に含まれる日時情報に基づいて、前記捕捉膜識別情報を前記データベースから検索する検索部と、
   　前記検索部が検索した捕捉膜識別情報を出力する出力部とを有する情報処理装置。
10. 　前記入力部は、前記分析対象水を製品の製造過程で使用した後、分析が必要となった場合に、所定の情報を入力する、請求項９に記載の情報処理装置。
11. 　ろ過装置と、積算流量計と、分析装置と、情報処理装置とを有し、
    　前記ろ過装置は、
    　当該ろ過装置から取り外し可能に設けられ、分析対象水が通水されて前記分析対象水の微粒子を捕捉する微粒子捕捉膜を有し、
    　前記積算流量計は、
    　前記ろ過装置の前記分析対象水の流れ方向の下流側に設けられ、前記微粒子捕捉膜の通水量の積算値を計測し、
    　前記情報処理装置は、
    　外部から受け付けた操作に基づいて入力情報を入力する入力部と、
    　前記微粒子捕捉膜が、前記分析対象水が流れる流通管に取り付けられていた時期を示す期間情報と、該微粒子捕捉膜固有に付与された捕捉膜識別情報とを対応付けて記憶するデータベースと、
    　前記入力部が入力した入力情報に含まれる日時情報に基づいて、前記捕捉膜識別情報を前記データベースから検索する検索部と、
    　前記検索部が検索した捕捉膜識別情報を出力する出力部とを有し、
    　前記分析装置は、
    　前記出力部が出力した捕捉膜識別情報が付与された微粒子捕捉膜について定量分析と定性分析との少なくとも一方を行い、
    　前記出力部は、前記分析装置が行った分析の結果に基づいた提供情報を出力する情報処理システム。
12. 　前記情報処理装置は、前記検索部が検索した捕捉膜識別情報が付与された前記微粒子捕捉膜に対して前記分析装置が行った分析の結果から、前記入力情報に応じた情報である提供情報を抽出する抽出部を有し、
    　前記出力部は、前記抽出部が抽出した提供情報を出力する、請求項１１に記載の情報処理システム。
13. 　前記微粒子捕捉膜が前記流通管に取り付けられてから所定の期間が経過した際、または前記微粒子捕捉膜が前記流通管に取り付けられてから前記積算流量計が計測した積算値が所定の値になった際に、所定の通知を行う通知部を有する、請求項１１または請求項１２に記載の情報処理システム。

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