[发明专利]气体溶解液制造装置

说明书

本发明提供一种提高了气体溶解度的气体溶解液制造装置，具有：泵，该泵使液体升压；配管，该配管与该泵连通；喷嘴，该喷嘴配置于该配管并使用供给来的气体产生微小气泡；以及气液分离箱，该气液分离箱的上部与该配管连通，该气液分离箱将利用该喷嘴生成的气液混合液分离为气体和液体。

技术领域

本发明涉及气体溶解液制造装置。

背景技术

近年，随着制造工艺的复杂化、电路图案的微细化，半导体器件工厂、液晶等电子部件制造工厂中的产品的清洁越来越先进化。例如，使用将高纯度气体或高纯度气体和药品溶解到功能水(超纯水等)的特殊的液体(称为清洗液)，除去附着于硅晶片的微粒、金属、有机物等。

作为清洗处理方法，除了重复将多个硅晶片同时浸渍并清洗的操作的“批量处理方法”之外，还采用了对应于多品种少量生产的产品针对一个晶片进行药品清洗和超纯水处理的“单片处理方法”。单片处理方法与批量处理方法相比，每个晶片的清洗工序时间(节拍时间)更长，且清洗液的使用量更多，因此期望缩短节拍时间并减少清洗液使用量。目前，为了在短时间内进行有效的清洗并减少清洗液使用量，进行先进的清洗工艺，该清洗工艺可以单独或者同时使用多种功能水和药品，在短时间内切换清洗工序。

作为功能水，使用例如将臭氧气体溶解于超纯水的臭氧水。溶解于超纯水的臭氧即使在低浓度(几ppm)也具有非常强的氧化力，因此能除去有机物、金属。上述臭氧水通常由臭氧水制造装置制造。在专利文献1中，将臭氧气体溶解于超纯水的臭氧水被供给到气液分离箱，在气液分离箱排出臭氧水和剩余气体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-192439号公报

以往，沿铅垂方向从下至上地向气液分离箱导入液体和气体的混合液。在滞留于气液分离箱的内部的液体中，气体朝向上方而气液分离后的液体朝向下方，从而进行顺畅的气液分离。

然而，由于气液分离非常顺畅，无法确保较长的气体和液体的接触时间，从而无法将气体溶解效率提升到目标(例如最大值)。

发明内容

本发明是鉴于上述技术问题作出的，其目的在于提供一种能提高气体溶解度的气体溶解液制造装置。

本发明第一方式的气体溶解液制造装置具备：泵，该泵使液体升压；配管，该配管与所述泵连通；喷嘴，该喷嘴配置于所述配管并使用供给来的气体产生微小气泡；以及气液分离箱，该气液分离箱的上部与所述配管连通，该气液分离箱将利用所述喷嘴生成的气液混合液分离为气体和液体。

根据上述结构，通过从气液分离箱的上部流入气液混合液，在气液分离箱的内部，朝向上方的气体和朝向下方的液体彼此相对，形成复杂的流。因此，与比较例相比能保持较长的气液接触时间，从而能提高气体溶解效率。其结果是，能实现更高浓度的气体溶解液。

本发明第二方式的气体溶解液制造装置是第一方式的气体溶解液制造装置，当将所述气液分离箱的内直径设为D、将所述配管的内直径设为d、将通过所述配管从上方向所述气液分离箱供给的气液混合液的液体的流量设为F、将该气液混合液所包含的气体的流量设为f时，0＜d/D≤0.5且0＜f/F≤5。

根据上述结构，由于在气液分离箱的内部的水面附近形成有气泡和液体组成的复杂的流，气液的接触频率变高，因此能提高气体溶解度。

本发明第三方式的气体溶解液制造装置是第一或第二方式的气体溶解液制造装置，所述气液分离箱中的能供液体通过的空间的截面积随着朝向下方而变小，所述气体溶解液制造装置具备：流量传感器，该流量传感器对向所述气液分离箱供给的液体的流量进行检测；以及控制部，该控制部控制泵，使得由所述流量传感器测量出的流量越小，液面维持得越靠下方。