JPH11199207A - Ozone beam generation and device therefor - Google Patents
Ozone beam generation and device thereforInfo
- Publication number
- JPH11199207A JPH11199207A JP9368060A JP36806097A JPH11199207A JP H11199207 A JPH11199207 A JP H11199207A JP 9368060 A JP9368060 A JP 9368060A JP 36806097 A JP36806097 A JP 36806097A JP H11199207 A JPH11199207 A JP H11199207A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ozone
- chamber
- storage tank
- liquefied
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 144
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 18
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 claims description 10
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 9
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 claims description 8
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 abstract 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 abstract 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- 238000006385 ozonation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、高温超電導薄膜の形
成、酸化シリコン膜の形成、半導体における絶縁膜の形
成、レジストのエッチングなど、真空中で行われる酸化
処理プロセス及び酸化力を利用した表面処理プロセスに
際し強力な酸化剤である純オゾンを連続的に供給する方
法と装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an oxidizing process performed in a vacuum, such as formation of a high-temperature superconducting thin film, formation of a silicon oxide film, formation of an insulating film in a semiconductor, etching of a resist, and a surface utilizing oxidizing power. The present invention relates to a method and an apparatus for continuously supplying pure ozone, which is a strong oxidizing agent, in a treatment process.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、上記のような酸化処理プロセス或
は酸化力を利用した表面処理プロセスに使用できるよう
にしたオゾンビーム発生装置として、特開平４−８７２
４５号公報に開示された装置が提案され、実用に供され
ている。図４は上記公報に開示された装置の構成図であ
る。図の５１が液化されたオゾンを貯留するための貯留
槽で、酸素ボンベ５２から供給される酸素ガスが流量調
整バルブ５３を通して導かれるようにしている。この経
路にオゾナイザ５４が介設されており、酸素ガスの一部
（約１０％）がオゾン化される。貯留槽５１の側壁に、
冷凍機５５で冷却されているコールドヘッド５６が熱接
触させてあり、貯留槽５１に導入された酸素とオゾンの
混合ガスのうちオゾンのみが選択的に液化される条件
（８０〜１００Ｋ）の温度に冷却できるようにしてあ
る。そして、液化されなかった混合ガスを排気するため
に、貯留槽５１にバルブ５７を介してオゾンキラー５
８、ガス冷却器５９、真空ポンプ６０が接続されて貯留
槽５１が所定の圧力に維持できるようにしてある。2. Description of the Related Art Conventionally, an ozone beam generator which can be used for the above-mentioned oxidation treatment process or surface treatment process utilizing oxidizing power is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-872.
The device disclosed in Japanese Patent Publication No. 45 has been proposed and put to practical use. FIG. 4 is a configuration diagram of the device disclosed in the above publication. Numeral 51 in the drawing denotes a storage tank for storing liquefied ozone, and oxygen gas supplied from an oxygen cylinder 52 is guided through a flow control valve 53. An ozonizer 54 is interposed in this path, and a part (about 10%) of the oxygen gas is ozonized. On the side wall of the storage tank 51,
The temperature (80 to 100 K) of a condition in which the cold head 56 cooled by the refrigerator 55 is in thermal contact and only ozone is selectively liquefied in the mixed gas of oxygen and ozone introduced into the storage tank 51. It can be cooled down. Then, in order to exhaust the mixed gas that has not been liquefied, the ozone killer 5 is connected to the storage tank 51 through the valve 57.
8. The gas cooler 59 and the vacuum pump 60 are connected so that the storage tank 51 can be maintained at a predetermined pressure.
【０００３】貯留槽５１に必要な量の液化されたオゾン
が溜まったことが確認されると、流量調整バルブ５３及
びバルブ５７を閉じると共に、温度制御装置６１でヒー
タ６２を温度調節して液化されたオゾンの温度を制御し
てオゾン飽和蒸気圧を得、かつ、コンダクタンスバルブ
６３を調整して、所定流量のオゾンガスを配管６４を通
して処理装置６５にビーム状にして導くようにしてい
る。貯留槽５１内の液化されたオゾンが消費されて無く
なった時は、ヒータ６２による温度制御を中止すると共
に、コンダクタンスバルブ６３を閉じて処理装置６５で
のオゾンビームによる処理を中断し、流量調整バルブ５
３及びバルブ５７を開けて、貯留槽５１に液化されたオ
ゾンが溜まるのを待ち（例えば数時間）、必要な量のオ
ゾンが溜まった後、再び処理を再開するようにしてい
る。When it is confirmed that a necessary amount of liquefied ozone has accumulated in the storage tank 51, the flow control valve 53 and the valve 57 are closed, and the temperature is controlled by the heater 62 by the temperature control device 61 to liquefy the ozone. The temperature of the ozone is controlled to obtain an ozone saturated vapor pressure, and the conductance valve 63 is adjusted so that a predetermined flow rate of ozone gas is introduced into the processing device 65 through the pipe 64 in the form of a beam. When the liquefied ozone in the storage tank 51 is consumed and exhausted, the temperature control by the heater 62 is stopped, the conductance valve 63 is closed, and the processing by the ozone beam in the processing device 65 is stopped, and the flow rate adjusting valve is stopped. 5
3 and the valve 57 are opened to wait for the liquefied ozone to accumulate in the storage tank 51 (for example, several hours), and after the required amount of ozone has accumulated, the process is restarted again.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記のように、従来の
オゾンビーム発生装置においては、貯留槽５１に液化オ
ゾンを所定量貯留した後、これを気化させて処理装置６
５に導き、貯留したオゾンを消尽した時は処理を中断し
てオゾンの液化貯留を再開するようにしていたので、処
理装置６５で行われる処理が間欠的にならざるを得なか
った。従って、このようなオゾンビーム発生装置を酸化
処理や表面処理プロセスなどに使用する時には、プロセ
ス処理の能率が著しく害される問題点があった。As described above, in the conventional ozone beam generator, after a predetermined amount of liquefied ozone is stored in the storage tank 51, it is vaporized and stored.
5, when the stored ozone was exhausted, the processing was interrupted and the liquefied storage of ozone was restarted, so that the processing performed in the processing device 65 had to be intermittent. Therefore, when such an ozone beam generator is used for an oxidation treatment or a surface treatment process, there is a problem that the efficiency of the process treatment is significantly impaired.
【０００５】本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたも
ので、オゾンガスが連続的に得られるようにしたオゾン
ビーム発生方法及び装置を提供することを目的としてい
る。[0005] The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide an ozone beam generating method and apparatus capable of continuously obtaining ozone gas.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】前記の目的のもとになさ
れた本発明では、貯留槽を２室に区分して、一方の室で
オゾンの液化を連続的にできるようにすると共に、他方
の室には液化されたオゾンが順次補給されてオゾンの気
化を連続的に行えるようにした。According to the present invention, which has been made with the above object, the storage tank is divided into two chambers so that the liquefaction of ozone can be continuously performed in one chamber and the other chamber is liquefied. The chamber was supplied with liquefied ozone sequentially so that ozone could be continuously vaporized.
【０００７】即ち本発明のオゾンビーム発生装置は、酸
素を含有するガスをオゾン化してオゾン含有ガスにする
ためのオゾン化手段と、このオゾン化手段の配管が接続
されている貯留槽と、貯留槽内のオゾン含有ガス中のオ
ゾンを選択的に液化するための冷凍手段と、貯留槽から
処理装置へオゾンガスを輸送するための配管とを有して
いるオゾンビーム発生装置において、前記貯留槽が、前
記オゾン化手段からオゾン含有ガスが導かれる第１室
と、オゾンガスを輸送するための配管の基端側が接続さ
れた第２室とに区分されていると共に、第１室と第２室
の底部が連通しており、かつ、貯留槽内で液化されたオ
ゾンによって底部の連通部分を通過するオゾンガスを遮
断できるようにしてあることを特徴とするオゾンビーム
発生装置である。That is, an ozone beam generator according to the present invention comprises an ozonizing means for converting an oxygen-containing gas into an ozone-containing gas by converting the gas containing oxygen into an ozone-containing gas; In an ozone beam generator having a refrigeration unit for selectively liquefying ozone in an ozone-containing gas in a tank and a pipe for transporting ozone gas from a storage tank to a processing device, the storage tank is A first chamber into which the ozone-containing gas is introduced from the ozonization means, and a second chamber to which a base end of a pipe for transporting the ozone gas is connected. An ozone beam generator characterized in that the bottom is in communication and ozone liquefied in the storage tank can block ozone gas passing through the communication part of the bottom.
【０００８】また本発明のオゾンビーム発生方法は、酸
素を含有するガスをオゾン化してオゾン含有ガスとした
後、オゾン含有ガス中のオゾンを選択的に液化して貯留
し、貯留した液化オゾンを気化させて配管を通してオゾ
ンビームとして処理装置へ導くようにしたオゾンビーム
発生方法において、液化したオゾンの貯留と、貯留した
液化オゾンの気化を内部が第１室と第２室に区分された
一つの貯留槽で同時に行うようにしたことを特徴とする
オゾンビーム発生方法である。Further, according to the ozone beam generating method of the present invention, after the oxygen-containing gas is ozonized into an ozone-containing gas, the ozone in the ozone-containing gas is selectively liquefied and stored, and the stored liquefied ozone is discharged. In an ozone beam generating method in which a gas is vaporized and led to a processing apparatus as an ozone beam through a pipe, the storage of the liquefied ozone and the vaporization of the stored liquefied ozone are divided into a first chamber and a second chamber. An ozone beam generation method characterized in that the ozone beam generation is performed simultaneously in a storage tank.
【０００９】[0009]
【作用】本発明のオゾンビーム発生方法及び装置によれ
ば、オゾンの液化と、液化されたオゾンの気化が同時
に、しかも連続して行われるので、酸化処理や表面処理
プロセスは、中断することなく連続して行うことが可能
になる。According to the ozone beam generating method and apparatus of the present invention, the liquefaction of ozone and the vaporization of liquefied ozone are performed simultaneously and continuously, so that the oxidation treatment and the surface treatment process can be performed without interruption. It can be performed continuously.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明の実施例を添付の図を参照して
説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
【００１１】図１が実施例のオゾンビーム発生装置の構
成を表している。このオゾンビーム発生装置は、液化し
たオゾンを貯留するための貯留槽１が独特の構成となっ
ている。即ち、オゾン含有ガスが導かれる第１室２と、
液化したオゾンを気化できるようにした第２室３とに区
分されており、第１室２と第２室３が貯留槽１の底部に
おいて互いに連通しており、第１室２で液化されたオゾ
ンは第２室３側に流動できるようにしてある。FIG. 1 shows the configuration of an ozone beam generator according to an embodiment. In this ozone beam generator, a storage tank 1 for storing liquefied ozone has a unique configuration. That is, the first chamber 2 into which the ozone-containing gas is introduced,
The first chamber 2 and the second chamber 3 are separated from each other at the bottom of the storage tank 1, and are divided into a second chamber 3 capable of vaporizing liquefied ozone. Ozone is made to flow to the second chamber 3 side.
【００１２】貯留槽１の第１室２には、オゾン含有ガス
を導入するための配管４が挿入してあり、この配管４に
流量調整バルブ５を介して微粒子除去フィルタ６、オゾ
ナイザー７、マスフローコントローラ８が順次連結さ
れ、マスフローコントローラ８側から酸素ボンベ９の酸
素を供給できるようにしてある。また、オゾン含有ガス
が導入される第１室２は、バルブ１０を介設した配管１
１にオゾンキラー１２、冷却・排気系１３が順次連結し
てあり、第１室２を所定の圧力に排気できるようにして
ある。冷却・排気系１３を通して排出されるガスはダク
ト１４を通して外部に放出されるようにしてある。A pipe 4 for introducing an ozone-containing gas is inserted into the first chamber 2 of the storage tank 1. A particulate removal filter 6, an ozonizer 7, a mass flow The controllers 8 are sequentially connected so that the oxygen in the oxygen cylinder 9 can be supplied from the mass flow controller 8 side. The first chamber 2 into which the ozone-containing gas is introduced is provided with a pipe 1 having a valve 10 interposed therebetween.
An ozone killer 12 and a cooling / exhaust system 13 are sequentially connected to 1 so that the first chamber 2 can be exhausted to a predetermined pressure. The gas discharged through the cooling / exhaust system 13 is discharged outside through the duct 14.
【００１３】貯留槽１の第２室３には、処理装置１５に
挿入したパイプ１６にコンダクタンスバルブ１７を介し
て先端側を連結した配管１８の基端側が連結してある。
そして、この配管１８と、第１室２に連結した配管１１
の間にバイパスバルブ１９が連結してある。また、前記
配管１８には圧力ゲージ２０が設けてあり、第２室３の
圧力を測定できるようにしてある。更に、配管１８に安
全破裂板２１が設けてあり、万一の爆発に対処できるよ
うにしてある。[0013] The second chamber 3 of the storage tank 1 is connected to a pipe 16 inserted into the processing device 15 via a conductance valve 17 at the base end of a pipe 18 connected to the distal end.
The pipe 18 is connected to the pipe 11 connected to the first chamber 2.
, A bypass valve 19 is connected. A pressure gauge 20 is provided on the pipe 18 so that the pressure in the second chamber 3 can be measured. Further, a safety rupture plate 21 is provided on the pipe 18 so as to cope with an emergency explosion.
【００１４】貯留槽１の底部における第１室２と第２室
３の連通部分２２には、冷凍機２３で冷却されるコール
ドヘッド２４を熱接触させてある。そして、コールドヘ
ッド２４にはヒータ２５を設けて、測温・制御装置２６
によって連通部分２２の温度を所定の温度に正確に制御
できるようにしてある。冷凍機２３とコールドヘッド２
４並びにヒータ２５と測温・制御装置２６でオゾン含有
ガス中のオゾンを選択的に液化するための冷凍手段が構
成されているものである。A cold head 24 cooled by a refrigerator 23 is in thermal contact with a communication portion 22 between the first chamber 2 and the second chamber 3 at the bottom of the storage tank 1. Further, a heater 25 is provided on the cold head 24, and a temperature measuring and controlling device 26 is provided.
Thereby, the temperature of the communication portion 22 can be accurately controlled to a predetermined temperature. Refrigerator 23 and cold head 2
4, a refrigeration means for selectively liquefying ozone in the ozone-containing gas by the heater 25 and the temperature measurement / control device 26.
【００１５】前記処理装置１５は、真空ポンプ２７で内
部を真空排気できるようにされ、内部に挿入されたパイ
プ１６と対向するようにして処理基板２８を設置できる
ようにされている。The processing apparatus 15 is configured so that the inside thereof can be evacuated by a vacuum pump 27, and a processing substrate 28 can be installed so as to face the pipe 16 inserted therein.
【００１６】図２は、上記の貯留槽１の部分をより詳細
に示した図である。貯留槽１は太径の外筒２９の内側に
細径の内筒３０を配して構成され、内筒３０の内側が第
１室２に、外筒２９と内筒３０の間が第２室３にされて
いる。内筒３０の下端が外筒２９の底部で開放して連通
部分２２を構成している。FIG. 2 is a diagram showing the storage tank 1 in more detail. The storage tank 1 is configured by arranging a small-diameter inner cylinder 30 inside a large-diameter outer cylinder 29, the inside of the inner cylinder 30 being the first chamber 2, and the space between the outer cylinder 29 and the inner cylinder 30 being the second chamber. It is in room 3. The lower end of the inner cylinder 30 is opened at the bottom of the outer cylinder 29 to form the communication portion 22.
【００１７】上記実施例のオゾンビーム発生装置は、先
ず、流量調整バルブ５とコンダクタンスバルブ１７を閉
じる一方、バイパスバルブ１９及びバルブ１０を開けた
状態で冷却・排気系１３によって貯留槽１内を十分に真
空排気する。この真空排気が完了した後、流量調整バル
ブ５を開けてオゾナイザー７を通して得られるオゾン含
有ガスを第１室２に導き、第１室２内が所定の圧力に保
たれるようにする。これと同時に、冷凍機２３を運転し
てコールドヘッド２４を介して貯留槽１の底部が冷却さ
れるようにすると共に、測温・制御装置２６で底部の温
度が、オゾン含有ガス中のオゾンが選択的に液化される
所定の温度（８０〜１００Ｋ）になるようにヒータ２５
を適宜動作するように制御する。In the ozone beam generator of the above-described embodiment, first, the flow control valve 5 and the conductance valve 17 are closed, while the bypass / valve 19 and the valve 10 are opened. Evacuate to After the evacuation is completed, the flow control valve 5 is opened, and the ozone-containing gas obtained through the ozonizer 7 is guided to the first chamber 2 so that the inside of the first chamber 2 is maintained at a predetermined pressure. At the same time, the refrigerator 23 is operated to cool the bottom of the storage tank 1 via the cold head 24, and the temperature of the bottom is reduced by the temperature measurement / control device 26 so that the ozone in the ozone-containing gas is reduced. The heater 25 is set to a predetermined temperature (80 to 100 K) for selective liquefaction.
Is controlled to operate appropriately.
【００１８】上記のようにして運転を連続して行うと、
貯留槽１の底部の連通部分２２に選択的に液化されたオ
ゾンが時間の経過と共に溜まっていく。液化されなかっ
たオゾンと酸素の混合されたガスは、オゾンキラー１２
を通して冷却・排気系１３側に排気されて外部に放出さ
れる。液化されたオゾンは貯留槽１の底部に溜まり、液
面が鎖線３１のように第１室２の底の開口部分よりも上
昇すると連通部分２２は液化されたオゾンで満たされ
て、第２室３から第１室２へのオゾンガスの流通が遮断
された状態になる。When the operation is continuously performed as described above,
Ozone selectively liquefied accumulates in the communicating portion 22 at the bottom of the storage tank 1 over time. The non-liquefied mixed gas of ozone and oxygen is supplied to the ozone killer 12
The gas is exhausted to the cooling / exhaust system 13 side through the air and discharged to the outside. The liquefied ozone accumulates at the bottom of the storage tank 1, and when the liquid level rises above the opening at the bottom of the first chamber 2 as indicated by a dashed line 31, the communicating portion 22 is filled with liquefied ozone, and the second chamber is filled. The state in which the flow of the ozone gas from the third chamber 3 to the first chamber 2 is cut off is established.
【００１９】液化されたオゾンによって連通部分２２が
十分に遮断された後、貯留槽１の底部の連通部分２２の
温度が、オゾンガスの液化と、液化されたオゾンの気化
とが同時に行われる条件（例えば９５Ｋ）が満たされる
ように、測温・制御装置２６を動作させると共に、バイ
パスバルブ１９を閉じ、かつ、コンダクタンスバルブ１
７を開方向に調整することによって、処理装置１５内で
処理基板２８に所望流量のオゾンビームを得ることがで
きる。液化されたオゾンの気化によって鎖線で示した液
面３１は低下方向に変位することになるが、第１室２に
導入されているオゾンを含有するガス中のオゾンの選択
的な液化も継続的に行われて補充されるので、液面３１
が低下して気化したオゾンガスが連通部分２２を通して
第１室２側に流通することを防止し、オゾンビームを連
続的に得ることが可能である。従って、処理基板２８側
の酸化処理プロセスやオゾンガスの酸化力を利用した表
面処理プロセスも連続して行うことができる。After the communicating portion 22 is sufficiently shut off by the liquefied ozone, the temperature of the communicating portion 22 at the bottom of the storage tank 1 is adjusted so that the liquefaction of the ozone gas and the vaporization of the liquefied ozone are simultaneously performed ( For example, the temperature measurement / control device 26 is operated so as to satisfy 95 K), the bypass valve 19 is closed, and the conductance valve 1 is closed.
By adjusting 7 in the opening direction, a desired flow rate of the ozone beam can be obtained on the processing substrate 28 in the processing apparatus 15. The liquid level 31 indicated by the dashed line is displaced in a downward direction by the vaporization of the liquefied ozone, but the selective liquefaction of ozone in the gas containing ozone introduced into the first chamber 2 is also continued. The liquid level 31
It is possible to prevent the ozone gas vaporized due to the decrease in the temperature from flowing to the first chamber 2 side through the communication portion 22, and to continuously obtain the ozone beam. Therefore, the oxidation treatment process on the processing substrate 28 side and the surface treatment process using the oxidizing power of ozone gas can be continuously performed.
【００２０】オゾンを気化させる第２室３の圧力は圧力
ゲージ２０で監視することができるので、危険な圧力に
なった時には、コンダクタンスバルブ１７を閉じると共
に、バイパスバルブ１９を開けてオゾンガスを排気し危
険を回避することができる。Since the pressure in the second chamber 3 for vaporizing ozone can be monitored by the pressure gauge 20, when the pressure becomes dangerous, the conductance valve 17 is closed and the bypass valve 19 is opened to exhaust the ozone gas. Danger can be avoided.
【００２１】貯留槽１の底部において、オゾン含有ガス
中のオゾンの選択的な液化と、液化されたオゾンの気化
とを効率よくできるようにするために、第１室２の底部
と第２室３の底部に温度差（約５Ｋ）が形成できるよう
にしても良い。コールドヘッド２４が接触する面積に差
をつけたり、接触する材料を変化させて、熱伝達効率が
異なるようにする。また、コールドヘッド２５に設けた
ヒータ２６を、第１室２側と第２室３側の二つに区分
し、それぞれを個別に温度制御するようにしても良い。
図２には、接触する材料を変化させた場合を表してい
る。第２室３側に接触するコールドヘッド２４の一部分
２４ａを、他の部分よりも熱伝達率が低い材質で構成し
てある。このように構成することによって、第１室２側
を第２室３側よりも低い温度に制御することができ、オ
ゾンの選択的液化を促進して、液化されたオゾンの気化
によって消費される量が液化されるオゾンの量を上回ら
ないようにし、オゾンビームが連続して得られる時間を
実質的に無限とすることができる。At the bottom of the storage tank 1, the bottom of the first chamber 2 and the second chamber are formed in order to efficiently liquefy ozone in the ozone-containing gas and vaporize liquefied ozone efficiently. Alternatively, a temperature difference (about 5K) may be formed at the bottom of 3. The contact area of the cold head 24 is made different, or the material to be contacted is changed so that the heat transfer efficiency is different. Further, the heater 26 provided in the cold head 25 may be divided into two, that is, the first chamber 2 side and the second chamber 3 side, and each may be individually temperature-controlled.
FIG. 2 shows a case where the material to be contacted is changed. A portion 24a of the cold head 24 that contacts the second chamber 3 is made of a material having a lower heat transfer coefficient than the other portions. With this configuration, it is possible to control the temperature of the first chamber 2 side to be lower than that of the second chamber 3 side, to promote selective liquefaction of ozone, and to be consumed by vaporization of liquefied ozone. The amount can not exceed the amount of ozone to be liquefied, and the time over which the ozone beam is continuously obtained can be substantially infinite.
【００２２】図３には、貯留槽１の他の実施例の構造が
示してある。前記実施例では、外筒２９と内筒３０によ
って区分された第１室２と第２室３を構成したが、この
実施例では、断面円形の二つの筒体３２ａ、３２ｂを底
部の連通部分２２で連通させて貯留槽１を構成してい
る。一方の筒体３２ａ内が第１室２とされて内側に配管
４が挿入され、オゾンを含有するガスを導入できるよう
にしてある。他方の筒体３２ｂ内が第２室３とされて第
１室２側で液化されたオゾンが連通部分２２を通して供
給されるようにしてある。この実施例の貯留槽１を用い
ても前記と同様のオゾンビーム発生装置を構成すること
が可能で、同様の操作によってオゾンビームを連続的に
得ることができる。FIG. 3 shows the structure of another embodiment of the storage tank 1. In the above-described embodiment, the first chamber 2 and the second chamber 3 divided by the outer cylinder 29 and the inner cylinder 30 are configured. In this embodiment, the two cylindrical bodies 32a and 32b having a circular cross section are connected to the bottom communicating portion. The storage tank 1 is constituted by communicating with each other at 22. The inside of one cylindrical body 32a is the first chamber 2 and the pipe 4 is inserted inside so as to introduce a gas containing ozone. The inside of the other cylindrical body 32b is a second chamber 3 so that ozone liquefied on the first chamber 2 side is supplied through the communication portion 22. Even if the storage tank 1 of this embodiment is used, an ozone beam generator similar to the above can be constructed, and an ozone beam can be continuously obtained by the same operation.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上に説明の通り、本発明のオゾンビー
ム発生方法と装置によれば、オゾンビームを中断するこ
となく連続して得ることが可能であるので、オゾンの酸
化力を利用した酸化プロセスや表面処理プロセスなどの
作業能率を著しく向上することができる。As described above, according to the method and apparatus for generating an ozone beam of the present invention, it is possible to continuously obtain an ozone beam without interruption. Work efficiency of a process or a surface treatment process can be significantly improved.
【図１】 本発明の実施例のオゾンビーム発生装置の構
成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an ozone beam generator according to an embodiment of the present invention.
【図２】 同じく実施例の貯留槽の部分の断面図であ
る。FIG. 2 is a sectional view of a portion of a storage tank according to the same embodiment.
【図３】 本発明の他の実施例の貯留槽の部分の断面図
である。FIG. 3 is a sectional view of a part of a storage tank according to another embodiment of the present invention.
【図４】 従来のオゾンビーム発生装置の構成図であ
る。FIG. 4 is a configuration diagram of a conventional ozone beam generator.
１ 貯留槽 ２ 第１室 ３ 第２室 ４ 配管 ５ 流量調整バルブ ６ 微粒子除去フィルタ ７ オゾナイザー ８ マスフローコントローラ ９ 酸素ボンベ １０ バルブ １１ 配管 １２ オゾンキラー １３ 冷却・排気系 １４ ダクト １５ 処理装置 １６ パイプ １７ コンダクタンスバルブ １８ 配管 １９ バイパスバルブ ２０ 圧力ゲージ ２１ 安全破裂板 ２２ 連通部分 ２３ 冷凍機 ２４ コールドヘッド ２４ａ コールドヘッドの一部分 ２５ ヒータ ２６ 測温・制御装置 ２７ 真空ポンプ ２８ 処理基板 ２９ 外筒 ３０ 内筒 ３１ 液面 ３２ａ、３２ｂ 筒体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Storage tank 2 1st chamber 3 2nd chamber 4 Piping 5 Flow control valve 6 Particle removal filter 7 Ozonizer 8 Mass flow controller 9 Oxygen cylinder 10 Valve 11 Piping 12 Ozone killer 13 Cooling / exhaust system 14 Duct 15 Processing device 16 Pipe 17 Conductance Valve 18 Piping 19 Bypass valve 20 Pressure gauge 21 Safety rupturable plate 22 Communication part 23 Refrigerator 24 Cold head 24a Part of cold head 25 Heater 26 Temperature measuring and control device 27 Vacuum pump 28 Processing substrate 29 Outer cylinder 30 Inner cylinder 31 Liquid level 32a, 32b cylinder
フロントページの続き (72)発明者 北條久男 東京都武蔵野市境２−21−16Continued on the front page (72) Inventor Hisao Hojo 2-21-16 Sakai, Musashino City, Tokyo
Claims (7)
ゾン含有ガスにするためのオゾン化手段７と、 このオゾン化手段７の配管４が接続されている貯留槽１
と、 貯留槽１内のオゾン含有ガス中のオゾンを選択的に液化
するための冷凍手段２３、２４、２５、２６と、 貯留槽１から処理装置１５へオゾンガスを輸送するため
の配管１８とを有しているオゾンビーム発生装置におい
て、 前記貯留槽１が、前記オゾン化手段７からオゾン含有ガ
スが導かれる第１室２と、オゾンガスを輸送するための
配管１８の基端側が接続された第２室３とに区分されて
いると共に、第１室２と第２室３の底部が連通してお
り、かつ、貯留槽１内で液化されたオゾンによって底部
の連通部分２２を通過するオゾンガスを遮断できるよう
にしてあることを特徴とするオゾンビーム発生装置。An ozonizing means for ozonizing an oxygen-containing gas into an ozone-containing gas, and a storage tank connected to a pipe of the ozonizing means.
And refrigeration means 23, 24, 25, and 26 for selectively liquefying ozone in the ozone-containing gas in the storage tank 1, and a pipe 18 for transporting ozone gas from the storage tank 1 to the processing device 15. In the ozone beam generator, the storage tank 1 is connected to the first chamber 2 to which the ozone-containing gas is guided from the ozonizing means 7 and the base end of a pipe 18 for transporting the ozone gas is connected. The second chamber 3 is divided into two chambers, and the first chamber 2 and the bottom of the second chamber 3 communicate with each other. Ozone gas liquefied in the storage tank 1 passes ozone gas passing through the communication section 22 at the bottom. An ozone beam generator characterized in that it can be shut off.
配して構成され、内筒３０内を第１室２に、外筒２９と
内筒３０の間を第２室３にしてある請求項１に記載のオ
ゾンビーム発生装置。The storage tank 1 includes an outer cylinder 29 and an inner cylinder 30 disposed therein. The inner cylinder 30 is provided in the first chamber 2, and the outer cylinder 29 and the inner cylinder 30 are provided in the second chamber 3. The ozone beam generator according to claim 1, wherein:
ｂを底部で連通させて構成され、一方の筒体３２ａ内を
第１室２に、他方の筒体３２ｂ内を第２室３にしてある
請求項１に記載のオゾンビーム発生装置。3. The storage tank 1 comprises two cylindrical bodies 32a, 32
2. The ozone beam generator according to claim 1, wherein the ozone beam generator is configured such that b communicates with a bottom portion, wherein one of the cylindrical bodies 32 a is a first chamber 2 and the other of the cylindrical bodies 32 b is a second chamber 3.
２室３を、個別に温度制御できるようにしてある請求項
１に記載のオゾンビーム発生装置。4. The ozone beam generator according to claim 1, wherein the refrigeration means is capable of individually controlling the temperature of the first chamber 2 and the second chamber 3 of the storage tank 1.
ゾン含有ガスとした後、オゾン含有ガス中のオゾンを選
択的に液化して貯留し、貯留した液化オゾンを気化させ
て配管を通してオゾンビームとして処理装置へ導くよう
にしたオゾンビーム発生方法において、 液化したオゾンの貯留と、貯留した液化オゾンの気化を
内部が第１室２と第２室３に区分された一つの貯留槽１
で同時に行うようにしたことを特徴とするオゾンビーム
発生方法。5. Ozone-containing gas containing oxygen is converted into ozone-containing gas. Then, ozone in the ozone-containing gas is selectively liquefied and stored, and the stored liquefied ozone is vaporized to form an ozone beam through a pipe. In the ozone beam generation method which is led to a processing apparatus, a storage tank 1 in which the storage of liquefied ozone and the vaporization of the stored liquefied ozone are divided into a first chamber 2 and a second chamber 3
Ozone beam generation method characterized in that they are performed simultaneously.
オゾンの選択的な液化と、第２室３における液化された
オゾンの気化を同一の温度条件で行う請求項５に記載の
オゾンビーム発生方法。6. The ozone beam generation according to claim 5, wherein the selective liquefaction of ozone in the ozone-containing gas in the first chamber 2 and the vaporization of liquefied ozone in the second chamber 3 are performed under the same temperature condition. Method.
オゾンの選択的な液化と、第２室３における液化された
オゾンの気化を異なる温度条件で行う請求項５に記載の
オゾンビーム発生方法。7. The method according to claim 5, wherein the selective liquefaction of ozone in the ozone-containing gas in the first chamber and the vaporization of liquefied ozone in the second chamber are performed under different temperature conditions. .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9368060A JPH11199207A (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Ozone beam generation and device therefor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9368060A JPH11199207A (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Ozone beam generation and device therefor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11199207A true JPH11199207A (en) | 1999-07-27 |
Family
ID=18490881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9368060A Pending JPH11199207A (en) | 1997-12-29 | 1997-12-29 | Ozone beam generation and device therefor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11199207A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008004321A1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Apparatus and method for the concentration and dilution of specific gas |
| JP2008007337A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Ozone concentrating apparatus |
| JP2013256398A (en) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | National Institute For Materials Science | Ozone beam generator |
| JP2023006547A (en) * | 2021-06-30 | 2023-01-18 | Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 | Laser irradiation device, information processing method, and program |
-
1997
- 1997-12-29 JP JP9368060A patent/JPH11199207A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008007337A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Ozone concentrating apparatus |
| WO2008004321A1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Apparatus and method for the concentration and dilution of specific gas |
| WO2008004278A1 (en) * | 2006-07-04 | 2008-01-10 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Apparatus for concentrating/diluting specific gas and method of concentrating/diluting specific gas |
| US8500874B2 (en) | 2006-07-04 | 2013-08-06 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Apparatus for concentrating and diluting specific gas and method for concentrating and diluting specific gas |
| JP2013256398A (en) * | 2012-06-12 | 2013-12-26 | National Institute For Materials Science | Ozone beam generator |
| JP2023006547A (en) * | 2021-06-30 | 2023-01-18 | Ｊｓｗアクティナシステム株式会社 | Laser irradiation device, information processing method, and program |
| US12479050B2 (en) | 2021-06-30 | 2025-11-25 | Jsw Aktina System Co., Ltd. | Laser irradiation apparatus, information processing method, and recording medium recording program to be readable |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101185708B1 (en) | Apparatus for producing high-concentration ozone gas and method of producing high-concentration ozone gas | |
| KR101055136B1 (en) | Apparatus for concentrating and diluting specific gases and methods for concentrating and diluting specific gases | |
| US5332555A (en) | Ozone beam generation apparatus and method for generating an ozone beam | |
| US5426865A (en) | Vacuum creating method and apparatus | |
| JPH11199207A (en) | Ozone beam generation and device therefor | |
| JP5195527B2 (en) | Flow control device and process device | |
| JP4036623B2 (en) | Ozone generator | |
| JP5245964B2 (en) | Liquid ozone disposal method and liquid ozone production apparatus | |
| JP2009136822A (en) | Method and apparatus for producing ozone water | |
| JP3919989B2 (en) | Liquid ozone production equipment | |
| JP5453844B2 (en) | High concentration ozone supply method and liquid ozone storage vessel | |
| JP2002124512A (en) | Large flow vaporization system | |
| JP3919988B2 (en) | Liquid ozone production equipment | |
| JP3996358B2 (en) | Ozone production equipment | |
| JP3922418B2 (en) | Explosion prevention method for liquid ozone generator and liquid ozone generator | |
| JP3954371B2 (en) | Ozone gas concentrator | |
| JP2006298701A (en) | Variable thermal resistance block, heating / cooling device, and ozone supply device | |
| JP4097371B2 (en) | Liquid ozone generator | |
| JP2014132212A (en) | Specific gas condensation and dilution device and specific gas condensation and dilution method | |
| JP7852663B2 (en) | Ozone water generator | |
| JPH1053402A (en) | Ozone concentration apparatus and ozone concentration method | |
| JP2001302214A (en) | Ozone generator | |
| JP3964082B2 (en) | Ozone generator | |
| JP5481783B2 (en) | Ozone supply method and apparatus | |
| JP4899451B2 (en) | Ozone generator |