JPH07227504A - 溶存酸素除去方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 除去処理を開始してから目的の溶存酸素濃度
の処理液が得られるまでの時間を大幅に短縮する。 【構成】 脱気膜モジュール１に被処理液を通液して疎
水性膜２を介して液中の溶存酸素を除去する方法におい
て、運転停止時、前記脱気膜モジュール１内を不活性ガ
スで置換し、運転再開時には、脱気膜モジュール１に被
処理液を通液しつつ不活性ガスを追い出し、真空排気に
より液中の溶存酸素を分離除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液中の溶存酸素の除去
方法に係り、特に純水・超純水中の溶存酸素除去方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体製造において、シリコン・
ウエハの洗浄時に用いられる超純水中の溶存酸素がシリ
コン・ウエハ表面の自然酸化膜形成に関与していること
が判明し、超純水中の溶存酸素濃度の要求水準が厳しく
なっている。

【０００３】このため、新しい処理方法として、真空状
態とした塔の上部から被処理液を噴霧し、液中の溶存酸
素を除去する真空脱気法や、通気性を有する疎水性膜を
用いた膜脱気法等が検討され、改良が重ねられている。
特に膜脱気法により、純水・超純水中の溶存酸素を極低
濃度（例えば数 ppb）にまで除去することができるよう
になってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】膜脱気法は、通気性を
有する疎水性膜によって通液部と気相部が形成された脱
気膜モジュールに、被処理液を通液しながら気相部を真
空ポンプ等により真空排気することによって、液中の溶
存酸素を分離し除去するものである。これまでは、運転
初期時、液中の溶存酸素を数 ppb程度の一定の濃度にま
で低減した処理液が得られるようになるまでには多大の
時間、例えば数百分を要し、その間多くの被処理液を通
液する必要があった。

【０００５】本発明は、かかる点に対処してなされたも
ので、より短い時間で目的の溶存酸素濃度の処理液を得
ることができる溶存酸素除去方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、脱
気膜モジュールに被処理液を通液して疎水性膜を介して
液中の溶存酸素を除去する方法において、運転停止時、
脱気膜モジュール内を不活性ガスで置換することを特徴
とする。

【０００７】運転開始時には、この不活性ガスで置換さ
れた脱気膜モジュールに被処理液を通液し、脱気膜モジ
ュールの疎水性膜で通液部と隔てられた気相部を真空排
気する。

【０００８】脱気膜モジュールとしては、気体透過性が
高く水を遮断し気体のみを通す疎水性膜により通液部と
気相部が形成されたものであれば特に限定されないが、
例えばポリメチルペンテン、ポリプロピレン、フッ素樹
脂系等の単一素材からなる疎水性膜、あるいはポリウレ
タン膜をポリカーボネート膜でサンドイッチした三層複
合疎水性膜を中空糸状やスパイラル状に形成したものな
どが挙げられる。

【０００９】好適には、超純水中の溶存酸素を極低濃度
にまで除去するために、ポリウレタン超薄膜をポリカー
ボネート薄膜でサンドイッチした三層複合中空糸膜が用
いられる。

【００１０】不活性ガスとして、窒素ガス、ヘリウムガ
ス、アルゴンカスなどを用いることができが、窒素ガス
が経済的な面から有利である。

【００１１】

【作用】運転停止時には、脱気膜モジュール内の通液部
に被処理液の代わりに不活性ガスを供給することによっ
て、脱気膜モジュール内を速かに不活性ガスで置換する
ことができる。

【００１２】運転再開時には、脱気膜モジュールに被処
理液を通液しながら不活性ガスを追い出し、かつ気相部
を真空排気する。

【００１３】このように、運転停止時の、少なくとも運
転開始前に、脱気膜モジュール内の通液部および気相部
が不活性ガスで置換されることによって、運転初期にも
被処理液が空気にさらされることがなくなるので、速か
に液中の溶存酸素を所定濃度にまで低減することがで
き、処理時間の短縮および処理効率の向上を図ることが
できる。

【００１４】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら、本発明の実
施例を詳細に説明する。

【００１５】図１は、本発明にかかる溶存酸素除去装置
の一実施例を模式的に示したもので、１は脱気膜モジュ
ール、２は疎水性膜、３は疎水性膜２で隔てられた脱気
膜モジュール１内の通液部、４は気相部、５は脱気膜モ
ジュール１の通液部３に被処理液を供給する給液配管、
６は通液部３に不活性ガスを供給する不活性ガス供給配
管、７は脱気膜モジュール１内の気相部４を真空排気す
る真空ホンプ、８は脱気膜モジュール１の通液部３出口
に接続される処理液配管、９は処理液中の溶存酸素濃度
を測定する溶存酸素計である。

【００１６】上記構成の溶存酸素除去装置において、ま
ず運転停止時に、給液配管５のバルブを閉じた後、不活
性ガス供給配管６のバルブを開き、脱気膜モジュール１
の入口配管および通液部３内の被処理液を処理液配管８
から押し出しつつ不活性ガスを脱気膜モジュール１内に
充填する。通液部３内の被処理液を全部押し出した後、
処理液配管８のバルブを閉じ、真空ポンプ７をオフにし
た後、不活性ガス供給配管６のバルブを閉にする。これ
により、脱気膜モジュール１内および脱気膜モジュール
１に通じる配管内はすべて不活性ガスにより置換され
る。

【００１７】運転再開時には、給液配管５のバルブおよ
び処理液配管８のバルブを開き、通液部３に被処理液を
通液しながら、処理液配管８から不活性ガスを追い出す
とともに、真空ポンプ７をオンにし、通常通り処理す
る。

【００１８】ここで、脱気膜モジュール１に、中間層の
ポリウレタン超薄膜をポリカーボネート多孔質膜で挟ん
だ三層複合中空糸膜（三菱レイヨン（株）製の MHF350
4）を用いて下記の処理条件で、 処理条件：真空度 １８Torr ：水温 ２０℃ ：通水量 ７ｌ／min ：不活性ガス 高純度Ｎ₂ （99.999％以上） 上記方法により溶存酸素除去処理を行った。

【００１９】この溶存酸素除去処理の結果を図２に曲線
ａで示す。図２は、横軸に通水開始からの経過時間
（分）、縦軸に処理水中の溶存酸素濃度（ ppb）をと
り、経過時間による処理水中の溶存酸素濃度の変化をグ
ラフに表したもので、比較のため予め溶存酸素除去処理
系内を不活性ガスで置換することなく、通水しながら水
中の溶存酸素を除去する従来方法による処理結果を曲線
ｂで示している。

【００２０】このグラフからも明らかなように、本実施
例によれば、水中の溶存酸素が数 ppb程度の一定の濃度
になるまでに要する時間がおよそ55分であり、従来方法
による時間がおよそ 240分であるのに比べて、その通水
時間を約 1/4〜1/5 に短縮することができる。

【００２１】

【発明の効果】上記したように、本発明によれば、予め
装置内を不活性ガスで置換するだけで、液中の溶存酸素
をより速かに除去することができ、運転を開始してから
所定の溶存酸素濃度の処理液が得られるまでに要する時
間が大幅に短縮され、溶存酸素の除去処理効率を高める
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる溶存酸素除去装置の一実施例を
示す模式図である。

【図２】本発明の一実施例の処理結果を従来例と比較し
て示すグラフである。

【符号の説明】

１………脱気膜モジュール ２………疎水性膜 ３………通液部 ４………気相部 ５………給液配管 ６………不活性ガス供給配管 ７………真空ホンプ ８………処理液配管 ９………溶存酸素計

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 脱気膜モジュールに被処理液を通液して
   疎水性膜を介して液中の溶存酸素を除去する方法におい
   て、運転停止時、前記脱気膜モジュール内を不活性ガス
   で置換することを特徴とする溶存酸素除去方法。
2. 【請求項２】 予め不活性ガスで置換された脱気膜モジ
   ュールに被処理液を通液し、前記脱気膜モジュールの疎
   水性膜で通液部と隔てられた気相部を真空排気すること
   を特徴とする溶存酸素除去方法。