气体溶解液供给装置和使用该气体溶解液供给装置执行的方法与流程

本发明涉及一种供给气体溶解液的气体溶解液供给装置。

背景技术：

1、近年，半导体设备工厂、液晶等电子部件制造工厂内的产品的清洗随着制造工艺的复杂化、电路图案的微小化而越来越高度化。例如，通过使用特殊的液体来去除附着于硅晶片的微粒子、金属、有机物等，该特殊的液体是在功能水中溶解了高纯度气体或高纯度气体与药剂的液体。

2、作为功能水，例如使用臭氧水，臭氧水是通过使用臭氧水制造装置在作为原料液体的纯水中溶解作为原料气体的臭氧气体(臭氧与氧气的混合气体)来制造的(例如，参照专利文献1)。由于溶解于超纯水的臭氧即使在低浓度(几ppm)下氧化力也非常强，因此能够进行有机物、金属的去除。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本专利第6826437号

6、发明所要解决的技术问题

7、如上所述，臭氧气体是臭氧和氧气混合而成的气体，无论使用什么样的生成方法，最高臭氧气体浓度都为20vol％左右，剩余的80vol％为氧气。因此，在使臭氧气体溶解于纯水的臭氧水中，氧气比臭氧更过饱和地溶解。在臭氧水的压力降低的情况下，过饱和地溶解的气体作为气泡产生。例如，在供给臭氧水的使用点(清洗装置)处清洗晶片时，在臭氧水被排出到晶片上时，臭氧水的压力降低至大气压以下，有产生过饱和地溶解的气体的气泡的担忧。尤其是，在臭氧水为高浓度的情况下，容易产生过饱和地溶解的气体的气泡。因此，要求开发在使用点处使用时抑制气泡的产生的技术。

技术实现思路

1、本发明是鉴于上述的技术问题而完成的，其目的在于提供一种即使提供至使用点的气体溶解液为高浓度，也能够抑制在使用点处使用时产生气泡的气体溶解液供给装置。

2、用于解决技术问题的技术手段

3、本发明的气体溶解液供给装置，具备：气体溶解部，该气体溶解部使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液；第一气液分离器，该第一气液分离器供生成的所述第一气体溶解液贮留，并且生成从所述第一气体溶解液气液分离出的第二气体溶解液；减压器，该减压器对通过所述第一气液分离器生成的第二气体溶解液进行减压；以及第二气液分离器，该第二气液分离器供减压后的所述第二气体溶解液贮留，并且生成从所述第二气体溶解液气液分离出的第三气体溶解液，向使用点供给所述第三气体溶解液。

4、根据该结构，当使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液时，所生成的第一气体溶解液贮留于第一气液分离器，生成从第一气体溶解液气液分离出的第二气体溶解液。然后，第二气体溶解液由减压器减压，减压后的第二气体溶解液贮留于第二气液分离器，生成从第二气液溶解液气液分离出的第三气体溶解液，并向使用点供给。这样，通过减压后的气液分离，过饱和地溶解的气体作为气泡产生并被除去，因此即使被供给至使用点的气体溶解液(第三气体溶解液)为高浓度，也能够抑制在使用点处使用时产生气泡。

5、另外，本发明的气体溶解液供给装置，也可以是，具备第一升压器，该第一升压器对向所述气体溶解部供给的所述原料液体进行升压。

6、根据该结构，能够提高向气体溶解部供给的原料液体的压力，因此能够通过气体溶解部生成高浓度的第一气体溶解液，其结果是，能够生成高浓度的第三气体溶解液。

7、另外，本发明的气体溶解液供给装置，也可以是，具备第二升压器，该第二升压器对向所述使用点供给的所述第三气体溶解液进行升压。

8、根据该结构，能够将向使用点供给的第三气体溶解液的压力提升至使用点处所需的压力。

9、本发明的气体溶解液供给装置，具备：气体溶解部，该气体溶解部使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液；减压器，该减压器对生成的所述第一气体溶解液进行减压；以及气液分离器，该气液分离器供减压后的所述第一气体溶解液贮留，并且生成从所述第一气体溶解液气液分离出的第二气体溶解液，向使用点供给所述第二气体溶解液。

10、根据该结构，当使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液时，所生成的第一气体溶解液由减压器减压，减压后的第一气体溶解液贮留于气液分离器，生成从第一气液溶解液气液分离出的第二气体溶解液，并向使用点供给。这样，由于通过减压后的气液分离，过饱和地溶解的气体作为气泡产生并被除去，因此即使被供给至使用点的气体溶解液(第二气体溶解液)为高浓度，也能够抑制在使用点处使用时产生气泡。

11、另外，本发明的气体溶解液供给装置，也可以是，具备第一升压器，该第一升压器对向所述气体溶解部供给的所述原料液体进行升压。

12、根据该结构，由于能够提高向气体溶解部供给的原料液体的压力，因此能够通过气体溶解部生成高浓度的第一气体溶解液，其结果是，能够生成高浓度的第二气体溶解液。

13、另外，本发明的气体溶解液供给装置，也可以是，具备第二升压器，该第二升压器对向所述使用点供给的所述第二气体溶解液进行升压。

14、根据该结构，能够将向使用点供给的第二气体溶解液的压力提升至使用点处所需的压力。

15、另外，在本发明的气体溶解液供给装置中，也可以是，所述原料气体是第一原料气体和第二原料气体混合而成的气体，所述第二原料气体的分压比所述第一原料气体的分压高，并且所述第二原料气体的溶解度比所述第一原料气体的溶解度高。

16、根据该结构，由于第二原料气体(例如，氧气)的分压(例如，总气压p×0.85)比第一原料气体(例如，臭氧)的分压(例如，总气压p×0.15)高，并且第二原料气体的溶解度(20度时为45mg/l)比第一原料气体的溶解度(20度时为20mg/l)高，因此第二原料气体比第一原料气体更容易在原料液体中过饱和地溶解。即，容易产生第二原料气体的气泡。在该情况下，通过减压后的气液分离，过饱和地溶解的气体(第二原料气体)作为气泡产生并被除去，因此能够抑制在使用点处使用时产生气泡。

17、本发明的方法是使用气体溶解液供给装置执行的方法，包含如下步骤：使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液的气体溶解步骤；贮留生成的所述第一气体溶解液，生成从所述第一气体溶解液气液分离出的第二气体溶解液的第一气液分离步骤；对在所述第一气液分离步骤中生成的第二气体溶解液进行减压的减压步骤；贮留减压后的所述第二气体溶解液，生成从所述第二气体溶解液气液分离出的第三气体溶解液的第二气液分离步骤；以及将在所述第二气液分离步骤中生成的所述第三气体溶解液向使用点供给的供给步骤。

18、根据该方法，也与上述的装置同样地，当使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液时，所生成的第一气体溶解液贮留于第一气液分离器，生成从第一气体溶解液气液分离出的第二气体溶解液。然后，第二气体溶解液由减压器减压，减压后的第二气体溶解液贮留于第二气液分离器，生成从第二气液溶解液气液分离出的第三气体溶解液，并向使用点供给。这样，通过减压后的气液分离，过饱和地溶解的气体作为气泡产生并被除去，因此即使被供给至使用点的气体溶解液(第三气体溶解液)为高浓度，也能够抑制在使用点处使用时产生气泡。

19、本发明的方法是使用气体溶解液供给装置执行的方法，包含如下步骤：使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液的气体溶解步骤；对生成的所述第一气体溶解液进行减压的减压步骤；贮留减压后的所述第一气体溶解液，生成从所述第一气体溶解液气液分离出的第二气体溶解液的气液分离步骤；以及将在所述气液分离步骤中生成的所述第二气体溶解液向使用点供给的供给步骤。

20、根据该方法，也与上述的装置同样地，当使原料气体溶解于原料液体而生成第一气体溶解液时，所生成的第一气体溶解液由减压器减压，减压后的第一气体溶解液贮留于气液分离器，生成从第一气液溶解液气液分离出的第二气体溶解液，并向使用点供给。这样，通过减压后的气液分离，过饱和地溶解的气体作为气泡产生并被除去，因此即使被供给至使用点的气体溶解液(第二气体溶解液)为高浓度，也能够抑制在使用点处使用时产生气泡。

21、发明的效果

22、根据本发明，即使提供至使用点的气体溶解液为高浓度，也能够抑制在使用点处使用时产生气泡。