超纯水制备系统的清洗灭菌方法
【专利说明】
[0001]本申请是基于申请日为2008年3月27日、申请号为200880011182. 5、发明名称为 "超纯水制备系统的清洗灭菌方法"的申请所提交的分案申请。
技术领域
[0002] 本发明设及超纯水制备系统的清洗灭菌方法，特别是设及对电子产业领域等的超 纯水制备系统高效率地进行清洗、灭菌，对系统内的金属、有机物、微粒、活菌产生的污染进 行高度清洁的方法。
【背景技术】
[0003] 电子产业领域中，使用超纯水作为部件清洗水的一种。特别是半导体制备工厂和 晶片制备工厂中应用的超纯水水质要求严格，例如要求电阻率：18. 2ΜΩ'emW上，微粒：粒 径50nmW上的为1个/mLW下，活菌：1个/LW下，T0C(总有机碳，TotalOrganicCarbon): 1yg/LW下，离子状二氧化娃：0. 1yg/LW下，金属类：lng/LW下，离子类：5ng/LW下。
[0004]超纯水的使用场所（使用点）用超纯水供给管路（流路）与超纯水制备装置连接， 在该使用点未使用的残留的超纯水经由另外的超纯水供给管路返回上述超纯水制备装置， 由此形成循环系统，整体构成超纯水制备系统。
[0005]W往，通过碱性溶液进行洗涂，在超纯水制备系统的新设、增设、改造、维护时，将 混入到系统内的空气中的灰尘或二氧化娃或侣等微粒、或细菌的尸体、铁诱等水中所含的 颗粒、W及制作工艺中产生的膜或管路等的碎屑等（W下将它们总称为"微粒"）适当地排 除到系统体系外，使超纯水中粒径50nmW上的微粒达到1个/mLW下（例如专利文献1)。
[0006]还有人提出了用于抑制超纯水中活菌的超纯水制备系统的灭菌方法（例如专利 文献2、3)。
[0007] 也有人提出了用碱性溶液对超纯水制备系统内进行清洗，然后用过氧化氨溶液清 洗的超纯水制备系统的清洗灭菌方法（专利文献4)。
[0008]通过碱性溶液除去微粒的原理如下。
[0009]目P，附着于超纯水制备系统的管路等的微粒由于其表面电位而与管路等电学、即 静电附着。通常，清洗液等溶液中的微粒的表面电位随其液性而变化，特别是通过使溶液的 抑变化而显著变化，通过将液体的抑变化为碱性一侧，使微粒带负电，并且其电荷也增加。 而构成超纯水制备系统的管路系统等的PVC(聚氯乙締）或PPS(聚苯硫酸）等有机高分子 材料不会发生表面电位的变化，与接触的液体的抑变化无关，具有负电荷。因此，通过使接 触的液体的抑变化为碱性，带负电的微粒与系统构成材料电学排斥，容易剥离并除去。
[0010]即使作为清洗液使用的碱性溶液浓度低（例如数lOmg/L)，该剥离、除去作用也可 W充分发挥。因此可W使清洗液为低浓度。运样，清洗液的成分残留在系统内的比例变少， 来源于该成分T0C的增加也可得到抑制。结果，可W在短时间内完成清洗作业，可W使超纯 水制备系统中制备的超纯水水质立即提局。
[0011] 通过碱性溶液清洗超纯水制备系统的方法对微粒的除去能力优异，因此可W将附 着于超纯水制备系统的微粒迅速地剥离并除去。并且清洗液为低浓度，因此清洗后清洗液 中的成分残留使TOC增大的情况较少。因此，可W在短时间内进行清洗作业。
[0012] 在专利文献4中，通过在该碱性溶液的清洗后进一步注入过氧化氨进行灭菌的清 洗灭菌方法，可W有效地进行清洗、灭菌。
[0013]专利文献1:特开2000-317413号公报
[0014]专利文献2:特开2002-166283号公报
[0015]专利文献3:特开2004-275881号公报
[0016]专利文献4:特开2002-192162号公报
【发明内容】
[0017] 将专利文献4的超纯水系统的清洗灭菌方法用于新设、增设的超纯水制备系统， 进行清洗灭菌处理，然后开始超纯水的制备时，在刚清洗灭菌后可W满足活菌为1个/LW 下的要求水质，但满足粒径50nmW上的微粒为1个/mLW下的要求水质所需的时间是2周， 满足金属类为Ing/LW下的要求水质所需时间为2周。
[0018] 但是，在最近的超纯水系统的新设、增设中，清洗灭菌处理后要求在1周内满足要 求水质，对于该要求，专利文献4所提出的超纯水制备系统的清洗灭菌方法是无法对应的。
[0019] 因此，本发明的目的在于提供超纯水制备系统的清洗灭菌方法，其可W高效率地 除去超纯水制备系统内的金属、有机物、微粒、活菌，在清洗灭菌后可W在短时间内制备满 足要求水质的超纯水。
[0020] 本发明人为解决上述课题进行了深入的研究，结果发现：将用碱性溶液清洗、然后 用灭菌水灭菌的清洗灭菌步骤进行2次W上，由此，可W将采用W往的方法由清洗灭菌后 开始制备超纯水到满足要求水质的期间下有时称为"投入使用期间"）需要2周的金属 类或微生物等污染物高度除去，对于运些项目，本发明可W将投入使用期间缩短为1周W 内。
[0021] 本发明根据上述认识实现，其特征在于：在对包括超纯水制备装置、超纯水的使用 点、W及连接上述超纯水制备装置和上述使用点的超纯水流路的超纯水制备系统进行清洗 和灭菌的方法中，将下述清洗灭菌步骤进行2次W上：将系统内至少一部分用碱性溶液清 洗的碱清洗步骤，W及该碱清洗后用灭菌水灭菌的灭菌步骤。
[0022] 根据本发明的超纯水制备系统的清洗灭菌方法，可W高度除去超纯水制备系统体 系内的金属、有机物、微粒、活菌，可W使投入使用期间大幅缩短。
【附图说明】
[0023] 图1是表示本发明的超纯水制备系统清洗灭菌方法的实施方案的超纯水制备系 统的系统图。
[0024] 图2是表示实施例1和比较例1-3中超纯水中微粒数随时间变化的图。
[0025] 图3是表示实验例1-6中冲洗清洗时的流速和冲洗清洗时间的关系的图。
[0026] 图4是表示实验例7-12中碱清洗步骤的时间与碱性溶液中微粒数（相对值）的 关系的图。
[0027] 图5是表示实验例13-18中灭菌步骤的时间和灭菌水中金属浓度（相对值）的关 系的图。
【具体实施方式】
[0028] W下说明本发明的超纯水制备系统的清洗灭菌方法的实施方案。
[0029] 本发明的特征在于：在对包括超纯水制备装置、超纯水的使用点、W及连接上述超 纯水制备装置和上述使用点的超纯水流路的超纯水制备系统进行清洗和灭菌的方法中，具 有下述清洗灭菌步骤，并将该清洗灭菌步骤进行2次W上：将系统内至少一部分用碱性溶 液清洗的碱清洗步骤，W及该碱清洗后用灭菌水灭菌的灭菌步骤。
[0030] 本发明的超纯水制备系统的清洗灭菌方法如上所述，其特征在于：将含有碱清洗 步骤和灭菌步骤的清洗灭菌步骤进行2次W上，优选具有在碱清洗步骤和灭菌步骤之间用 1次纯水或超纯水形成的冲洗水对系统内进行清洗的第1冲洗步骤，还优选具有在灭菌步 骤之后立即用1次纯水或超纯水形成的冲洗水清洗系统内的第2冲洗步骤。目P，优选本发 明的1次清洗灭菌步骤包含碱清洗步骤一第1冲洗步骤一灭菌步骤一第2冲洗步骤至少4 个步骤。
[0031] 本发明中，在碱清洗步骤中使用的碱性溶液优选将选自氨、锭化合物、碱金属的氨 氧化物和碱金属的氧化物的1种或2种W上的碱性化合物，特别是锭盐和/或碱金属氨氧 化物溶解于水中所得，尤其是将氨、锭盐、四烷基锭化合物、氨氧化钢、氨氧化钟等溶解于水 中所得。溶剂优选脱盐的水，更优选1次纯水或超纯水。
[003引在碱清洗步骤中使用的碱性溶液的抑如果不为一定值W上，即不为抑9W上，贝U微粒的剥离效果小。但是，碱性溶液的抑如果过高，则系统内的管路等可能被腐蚀，并且之 后的第1冲洗需要较长时间。因此，碱清洗中使用的碱性溶液的抑存在优选的上限值和下 限值。
[0033] 具体来说，该碱性溶液优选抑9-12,更优选抑9. 5-11。
[0034] 对于碱性溶液的溫度没有特别限定，考虑到构成超纯水制备系统的部件的耐性， 优选20°CW上40°CW下。
[0035] 灭菌步骤中使用的灭菌水的溫度没有特别限定，灭菌水为1次纯水或超纯水时， 优选60°CW上的溫纯水，关于该溫度，在清洗力方面，与碱性溶液的情形同样，优选在不超 过构成超纯水制备系统的部件或管路的耐热溫度的范围内尽量采取高溫度，耐热溫度约 80°C的PVDF时，灭菌水的溫度可W是75-80°C。另外，W不诱钢作为构成材料时，可W在 100°C左右的溫度下清洗。
[0036] 管路等材料的耐热性低、无法高溫灭菌时，优选使用臭氧水或过氧化氨水溶液，W 使在后段不混入杂质，但如果使用臭氧水则浓度控制较难，有时会由于氧化力过强而使管 路等腐蚀，因此更优选使用过氧化氨水溶液。过氧化氨水溶液的灭菌力由过氧化氨浓度和 液体溫度的平衡决定。因此，即使液体溫度低，如果提高过氧化氨浓度，也可获得