超純水制備系統的清洗滅菌方法
【專利說明】
[0001]本申請是基于申請日為2008年3月27日、申請號為200880011182. 5、發明名稱為 "超純水制備系統的清洗滅菌方法"的申請所提交的分案申請。
技術領域
[0002] 本發明設及超純水制備系統的清洗滅菌方法，特別是設及對電子產業領域等的超 純水制備系統高效率地進行清洗、滅菌，對系統內的金屬、有機物、微粒、活菌產生的污染進 行高度清潔的方法。
【背景技術】
[0003] 電子產業領域中，使用超純水作為部件清洗水的一種。特別是半導體制備工廠和 晶片制備工廠中應用的超純水水質要求嚴格，例如要求電阻率：18. 2ΜΩ'emW上，微粒：粒 徑50nmW上的為1個/mLW下，活菌：1個/LW下，T0C(總有機碳，TotalOrganicCarbon): 1yg/LW下，離子狀二氧化娃：0. 1yg/LW下，金屬類：lng/LW下，離子類：5ng/LW下。
[0004]超純水的使用場所（使用點）用超純水供給管路（流路）與超純水制備裝置連接， 在該使用點未使用的殘留的超純水經由另外的超純水供給管路返回上述超純水制備裝置， 由此形成循環系統，整體構成超純水制備系統。
[0005]W往，通過堿性溶液進行洗涂，在超純水制備系統的新設、增設、改造、維護時，將 混入到系統內的空氣中的灰塵或二氧化娃或侶等微粒、或細菌的尸體、鐵誘等水中所含的 顆粒、W及制作工藝中產生的膜或管路等的碎屑等（W下將它們總稱為"微粒"）適當地排 除到系統體系外，使超純水中粒徑50nmW上的微粒達到1個/mLW下（例如專利文獻1)。
[0006]還有人提出了用于抑制超純水中活菌的超純水制備系統的滅菌方法（例如專利 文獻2、3)。
[0007] 也有人提出了用堿性溶液對超純水制備系統內進行清洗，然后用過氧化氨溶液清 洗的超純水制備系統的清洗滅菌方法（專利文獻4)。
[0008]通過堿性溶液除去微粒的原理如下。
[0009]目P，附著于超純水制備系統的管路等的微粒由于其表面電位而與管路等電學、即 靜電附著。通常，清洗液等溶液中的微粒的表面電位隨其液性而變化，特別是通過使溶液的 抑變化而顯著變化，通過將液體的抑變化為堿性一側，使微粒帶負電，并且其電荷也增加。 而構成超純水制備系統的管路系統等的PVC(聚氯乙締）或PPS(聚苯硫酸）等有機高分子 材料不會發生表面電位的變化，與接觸的液體的抑變化無關，具有負電荷。因此，通過使接 觸的液體的抑變化為堿性，帶負電的微粒與系統構成材料電學排斥，容易剝離并除去。
[0010]即使作為清洗液使用的堿性溶液濃度低（例如數lOmg/L)，該剝離、除去作用也可 W充分發揮。因此可W使清洗液為低濃度。運樣，清洗液的成分殘留在系統內的比例變少， 來源于該成分T0C的增加也可得到抑制。結果，可W在短時間內完成清洗作業，可W使超純 水制備系統中制備的超純水水質立即提局。
[0011] 通過堿性溶液清洗超純水制備系統的方法對微粒的除去能力優異，因此可W將附 著于超純水制備系統的微粒迅速地剝離并除去。并且清洗液為低濃度，因此清洗后清洗液 中的成分殘留使TOC增大的情況較少。因此，可W在短時間內進行清洗作業。
[0012] 在專利文獻4中，通過在該堿性溶液的清洗后進一步注入過氧化氨進行滅菌的清 洗滅菌方法，可W有效地進行清洗、滅菌。
[0013]專利文獻1:特開2000-317413號公報
[0014]專利文獻2:特開2002-166283號公報
[0015]專利文獻3:特開2004-275881號公報
[0016]專利文獻4:特開2002-192162號公報
【發明內容】
[0017] 將專利文獻4的超純水系統的清洗滅菌方法用于新設、增設的超純水制備系統， 進行清洗滅菌處理，然后開始超純水的制備時，在剛清洗滅菌后可W滿足活菌為1個/LW 下的要求水質，但滿足粒徑50nmW上的微粒為1個/mLW下的要求水質所需的時間是2周， 滿足金屬類為Ing/LW下的要求水質所需時間為2周。
[0018] 但是，在最近的超純水系統的新設、增設中，清洗滅菌處理后要求在1周內滿足要 求水質，對于該要求，專利文獻4所提出的超純水制備系統的清洗滅菌方法是無法對應的。
[0019] 因此，本發明的目的在于提供超純水制備系統的清洗滅菌方法，其可W高效率地 除去超純水制備系統內的金屬、有機物、微粒、活菌，在清洗滅菌后可W在短時間內制備滿 足要求水質的超純水。
[0020] 本發明人為解決上述課題進行了深入的研究，結果發現：將用堿性溶液清洗、然后 用滅菌水滅菌的清洗滅菌步驟進行2次W上，由此，可W將采用W往的方法由清洗滅菌后 開始制備超純水到滿足要求水質的期間下有時稱為"投入使用期間"）需要2周的金屬 類或微生物等污染物高度除去，對于運些項目，本發明可W將投入使用期間縮短為1周W 內。
[0021] 本發明根據上述認識實現，其特征在于：在對包括超純水制備裝置、超純水的使用 點、W及連接上述超純水制備裝置和上述使用點的超純水流路的超純水制備系統進行清洗 和滅菌的方法中，將下述清洗滅菌步驟進行2次W上：將系統內至少一部分用堿性溶液清 洗的堿清洗步驟，W及該堿清洗后用滅菌水滅菌的滅菌步驟。
[0022] 根據本發明的超純水制備系統的清洗滅菌方法，可W高度除去超純水制備系統體 系內的金屬、有機物、微粒、活菌，可W使投入使用期間大幅縮短。
【附圖說明】
[0023] 圖1是表示本發明的超純水制備系統清洗滅菌方法的實施方案的超純水制備系 統的系統圖。
[0024] 圖2是表示實施例1和比較例1-3中超純水中微粒數隨時間變化的圖。
[0025] 圖3是表示實驗例1-6中沖洗清洗時的流速和沖洗清洗時間的關系的圖。
[0026] 圖4是表示實驗例7-12中堿清洗步驟的時間與堿性溶液中微粒數（相對值）的 關系的圖。
[0027] 圖5是表示實驗例13-18中滅菌步驟的時間和滅菌水中金屬濃度（相對值）的關 系的圖。
【具體實施方式】
[0028] W下說明本發明的超純水制備系統的清洗滅菌方法的實施方案。
[0029] 本發明的特征在于：在對包括超純水制備裝置、超純水的使用點、W及連接上述超 純水制備裝置和上述使用點的超純水流路的超純水制備系統進行清洗和滅菌的方法中，具 有下述清洗滅菌步驟，并將該清洗滅菌步驟進行2次W上：將系統內至少一部分用堿性溶 液清洗的堿清洗步驟，W及該堿清洗后用滅菌水滅菌的滅菌步驟。
[0030] 本發明的超純水制備系統的清洗滅菌方法如上所述，其特征在于：將含有堿清洗 步驟和滅菌步驟的清洗滅菌步驟進行2次W上，優選具有在堿清洗步驟和滅菌步驟之間用 1次純水或超純水形成的沖洗水對系統內進行清洗的第1沖洗步驟，還優選具有在滅菌步 驟之后立即用1次純水或超純水形成的沖洗水清洗系統內的第2沖洗步驟。目P，優選本發 明的1次清洗滅菌步驟包含堿清洗步驟一第1沖洗步驟一滅菌步驟一第2沖洗步驟至少4 個步驟。
[0031] 本發明中，在堿清洗步驟中使用的堿性溶液優選將選自氨、錠化合物、堿金屬的氨 氧化物和堿金屬的氧化物的1種或2種W上的堿性化合物，特別是錠鹽和/或堿金屬氨氧 化物溶解于水中所得，尤其是將氨、錠鹽、四烷基錠化合物、氨氧化鋼、氨氧化鐘等溶解于水 中所得。溶劑優選脫鹽的水，更優選1次純水或超純水。
[003引在堿清洗步驟中使用的堿性溶液的抑如果不為一定值W上，即不為抑9W上，貝U微粒的剝離效果小。但是，堿性溶液的抑如果過高，則系統內的管路等可能被腐蝕，并且之 后的第1沖洗需要較長時間。因此，堿清洗中使用的堿性溶液的抑存在優選的上限值和下 限值。
[0033] 具體來說，該堿性溶液優選抑9-12,更優選抑9. 5-11。
[0034] 對于堿性溶液的溫度沒有特別限定，考慮到構成超純水制備系統的部件的耐性， 優選20°CW上40°CW下。
[0035] 滅菌步驟中使用的滅菌水的溫度沒有特別限定，滅菌水為1次純水或超純水時， 優選60°CW上的溫純水，關于該溫度，在清洗力方面，與堿性溶液的情形同樣，優選在不超 過構成超純水制備系統的部件或管路的耐熱溫度的范圍內盡量采取高溫度，耐熱溫度約 80°C的PVDF時，滅菌水的溫度可W是75-80°C。另外，W不誘鋼作為構成材料時，可W在 100°C左右的溫度下清洗。
[0036] 管路等材料的耐熱性低、無法高溫滅菌時，優選使用臭氧水或過氧化氨水溶液，W 使在后段不混入雜質，但如果使用臭氧水則濃度控制較難，有時會由于氧化力過強而使管 路等腐蝕，因此更優選使用過氧化氨水溶液。過氧化氨水溶液的滅菌力由過氧化氨濃度和 液體溫度的平衡決定。因此，即使液體溫度低，如果提高過氧化氨濃度，也可獲得