[发明专利]超纯水制造装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超纯水的制造装置，特别是涉及一种具备一次纯水系统 与次系统的超纯水制造装置。

背景技术

作为半导体洗净用水使用的超纯水，其是通过由一次纯水系统、次系统 (二次纯水系统)等构成的超纯水制造装置制造出来。一次纯水系统的前段 也有设置前处理系统的情况。

在前处理系统中，通过凝集、加压浮上(沉淀)、过滤(膜过滤)装置 等，将原水中的悬浮物质或胶体物质等去除。

在一次纯水系统中，利用逆渗透膜分离装置、脱气装置及离子交换装置 (混床式或4床5塔式等)等，将水中的离子或有机成分等去除而制造一次 纯水。在次系统中，利用低压紫外线氧化装置、离子交换纯水装置及超滤膜 (UF膜)装置等，将一次纯水作高度处理而形成为超纯水。该次系统的最 终段配置有UF膜装置，将由离子交换树脂等所生的微粒去除。

近年来，由于半导体制造工序的发展，水中的微粒管理日趋严格。半导 体国际技术路线图(InternationalTechnologyRoadmapforSemiconductors) 要求在2019年能达到粒径＞11.9nm的保证值＜1000个/L(管理值＜100个 /L)。

在次系统最终段所设置的膜装置，主要是使用UF膜装置。为了使用UF 膜去除微粒，人们期望的是使用膜面的细孔径较微粒径为小的膜，然而UF 膜面存在有无数的细孔，其孔径有不均一的情形。因此，有无法完全去除10 nm左右的微粒的缺陷。

精密过滤膜(MF膜)的细孔径为次微米等级，较UF膜的细孔径为大， 因此难以将透过水中的微粒数以100个以下/L(粒径＞10nm)的水平进行管 理。逆渗透膜(RO膜)的孔径较UF膜为小，因此理论上可进行高度的微粒 去除，但是若采用模组形态则其清净度低，而有发生微粒(例如来自封装材 料(Pottingmaterial)产生的尘埃)的问题，无法作为次系统的末端微粒去除 单元适用。

为了降低超纯水中的微粒数，而有在次系统中将膜分离装置进行2段串联设置的情况(专利文献1～4)。在专利文献1的图2、3中记载了在超纯水制造装置的最终段，按照顺序串联设置UF膜装置与离子交换基修饰MF膜装置。在专利文献2的图4(a)中记载了，在2次纯水装置的末端的UF膜装置的后段设置逆渗透膜(RO膜)装置。在专利文献3中记载了，在2次纯水装置中设置UF膜装置、及孔径的阴离子吸附膜装置。在专利文献4中记载了，在作为超纯水制造用分离膜模组使用的UF或MF(精密过滤)膜装置的前段，设置可阻止粒径0.01mm(10μm)以上的粒子的前置过滤器。

在如专利文献1所示串联设置UF膜装置与离子交换基修饰MF膜的情 形下，会有交换基体从离子交换基修饰MF膜脱离而成为微粒源的缺点。

在如专利文献2所示串联配置UF膜装置与RO膜装置的情形，由于从 RO膜会发生微粒，因此，有可能超纯水的水质降低。

在专利文献3中，作为阴离子吸附膜，具体地，示出了一种孔径0.2μm空孔率60％、膜厚0.35mm的中空丝膜(第0023段)。根据此阴离子吸附膜，可将二氧化硅高度地去除，但仍有无法将超纯水等级的微小的微粒去除的缺点。

在专利文献4中的前置过滤器，其是用来防止10μm以上的尘埃与最终 段的UF或MF膜冲撞而造成膜破损，但是，无法去除比10μm小的粒子。

如上所述地，在专利文献1～4中，作为次系统的末端微粒去除单元，虽 然记载有多段设置膜装置的情形，但不论是任一者均无法获得可令人充分满 意的微粒去除效果。

[现有技术文献]

[专利文献]

专利文献1：日本特开2004-283710；

专利文献2：日本特开2003-190951；

专利文献3：日本特开平10-216721；

专利文献4：日本特开平4-338221。

发明内容

[发明要解决的课题]

本发明的目的是提供一种可稳定地制造微粒经高度去除的高水质超纯水 的超纯水制造装置。

[解决课题的手段]