專利名稱：供應恒濃度臭氧化水的方法
技術領域：
本發明的內容是在用臭氧化水進行清潔和表面處理時，即使使用地點所用臭氧化水數量有所變化時，仍能供應臭氧化水而保持臭氧濃度恒定不變的方法。具體而言，當臭氧化水用于制造半導體方法中的操作時(例如自基片上剝除抗蝕劑以處理基片或移除抗蝕劑后清潔基片并進行表面處理、清潔及消毒普通樹脂和金屬的操作)，本發明是依照使用地點所用臭氧化水數量的起伏波動來制造和供應臭氧化水，更具體一點講，本發明涉及一種供應臭氧化水的方法，該臭氧化水是在處理半導體基片和液晶基片時用以移除抗蝕劑碎屑和有機污跡，移除不潔金屬和外來物質及移除來自制造半導體和液晶體所用的、且由石英板所制成的掩膜材料中的有機和無機灰塵及外來物質。舉例而言，在作樹脂及金屬的臭氧處理時，本發明的方法可用于通過表面氧化作用進行的處理、清潔，及對樹脂進行消毒，自金屬表面移除有機物質及通過氧化作用處理金屬。
背景技術：
由于臭氧化水強烈的氧化力及臭氧對環境的自行分解特性所施加的負荷低，臭氧化水在各種不同領域的用途不斷增加。利用臭氧化水的處理工作可通過不同的方法實施，例如將臭氧化水制造裝置所供應的臭氧化水直接送入容有待處理物品的處理塔或使該臭氧化水直接流過待處理物品上。尤其，在利用臭氧化水強烈氧化力的處理工作中，溫度、處理時間、臭氧化水的濃度、臭氧化水的流速、及處理方法成為獲得穩定處理品質的重要因素。雖然借助于處理裝置內的控制可使溫度和處理時間達到預定條件，但臭氧化水的濃度及臭氧化水的流速則視臭氧化水制造裝置的產能而定。
水內的臭氧顯示出高度自行分解特性。尤其，當臭氧化水的高濃度超過10ppm時，該處理裝置將顯著降低該濃度，若利用臭氧化水處理半導體及樹脂，為穩定制得超過一定水準的產品，臭氧化水的濃度必須維持恒定不變。
因此，即使偶而在使用地點使用臭氧化水，為維持臭氧化水的濃度恒定不變，即使在不使用臭氧化水的時段期間也不中斷臭氧化水而使該臭氧化水流經使用地點而進入廢棄物槽內。最近，因臭氧化水的利用有增加的趨勢，在不同使用地點分別配置若干臭氧化水制造裝置的傳統實施場所，已經嘗試將具有大型臭氧化水制造裝置的系統配置在中央位置，并將所制臭氧化水送至離開制造裝置不同距離的不同使用地點的可行性。
在此情況下，試圖簡單地輸送臭氧化水或將其任意地循環將造成臭氧及進給水超量使用及臭氧化水制造設備的超容量設計。當所用臭氧化水的濃度增加時，這些不良影響將隨之惡化。
專利文獻1曾揭示一種方法，該方法旨在借形成一線路系統并依照臭氧分解速率估計輸送經過一段距離期間臭氧的分解數量來維持長距離內的濃度，而無需使用臭氧濃度計。專利文獻2曾揭示一臭氧化水供應裝置(類似于循環系統內，該裝置將在該距離上的濃度降低納入考慮之列)且曾述及在使用地點使用經稀釋的高濃度臭氧化水。
(專利文獻1)日本專利特開平7-277705號公報(第2頁及圖1)。
(專利文獻2)日本專利特許第3321557號公報(第1至3頁)。
因這些現有技術所涵蓋的臭氧化水濃度范圍最多不超過約20ppm而且因所用水的純度似乎不能達到半導體現用超純水純度的標準，所以可推斷臭氧的減少量并不太大，即使偶爾使用臭氧化水，無需特別嚴格控制即可達到某種程度的仿效功能。若隨著時間流逝臭氧化水濃度的降低很小，為回收臭氧化水，臭氧化水的循環是一個有效措施。若降低速率如同臭氧在超純水中一樣大，循環回流內臭氧的減少則受使用地點所用臭氧化水數量起伏波動的影響極大。所以，僅靠循環作用，很難了解所用臭氧化水的數量及回流中的臭氧濃度，而且也很難實現濃度恒定不變的臭氧化水的恒定供應。
若在使用地點所用臭氧化水的數量恒定不變，利用專利文獻1或2所教示的方法，可控制臭氧濃度以使其在遠處仍可保持恒定不變。再者，即使偶爾使用，與所用臭氧化水數量的最大值比較，通過設定臭氧化水循環流速在一足夠大的值也可將回流內臭氧濃度抑制至一很小的數量。
在制造一工廠裝置時，考慮到需要降低成本，值得稱贊的是，將臭氧化水循環流速設定在一適當值以適合最大使用量。若使用地點的使用是間歇的，回流內臭氧濃度將趨向于隨使用數量成比例地大幅起伏波動。
在一普通工廠裝置內形成一循環管線時，通常是安裝回流儲槽，接收其中所供應的水，及隨后供應水至目標工廠裝置，以便提高操作穩定性。此處為控制所供應的水，普遍采用將儲槽內液面加以固定的方法。若現在的系統擬采用該方法，待供應至臭氧化水制造裝置的臭氧氣體需要同時制造及供應與使用地點所用臭氧化水數量相同的臭氧氣體(即待消耗的臭氧數量)。臭氧氣體發生裝置的成本占臭氧化水制造裝置制造成本的一大部分。為作為整體經濟地制造該系統，值得稱贊的做法是降低臭氧發生裝置的成本至充分可能的程度并以小規模完成該裝置。
供應恒濃度臭氧化水要考慮到許多上述的因素。這些因素可歸因于這樣的事實臭氧化水以極高速率分解及臭氧氣體發生裝置的費用占整個系統大部分花費。因此，人們普遍認為需要開發一種能有效供應臭氧化水以滿足各種需要的方法。
發明內容
本發明的諸發明人開發出一種借填充塔系統制造高濃度臭氧化水的裝置，其中，如日本專利特開2000-167366號公報中所揭示的那樣，于填充塔的上部備有一水進口及一廢氣出口，于該填充塔的下部備有一臭氧氣體入口及一臭氧化水排放口，及于該塔的中部備有兩個或更多個用一氣體回流防止板分隔的填充床體，以建立水與臭氧氣體的逆流接觸。通過該裝置制得高濃度臭氧化水，并且本發明人繼續辛勤研究有關臭氧在該水中的性狀及該臭氧化水的可用性。他們發現該臭氧化水中的臭氧以高速分解，當將臭氧化水靜置時，臭氧濃度極易降低，而且為供應恒濃度臭氧化水，需避免停頓該裝置，即使臭氧化水的使用中斷，該裝置的操作仍然斷續進行。他們進一步發現在臭氧化水無用時段期間所制臭氧化水在簡單儲存時濃度會降低而且對所需臭氧化水濃度不能輕易地加以利用。
在處理臭氧化水時為獲得穩定效果，該裝置必須保持一高臭氧化水濃度而且避免受所用臭氧化水數量起伏波動的影響。該裝置的成本必須降至可能最低。就此種情況而言，本發明旨在解決以上所列舉的問題。
本發明提供一種供應恒濃度臭氧化水的方法，其特征為利用一通過含臭氧的氣體與水的接觸以制造臭氧化水的裝置及一于該裝置以外的地點使用該裝置所制臭氧化水的系統，于臭氧化水制造裝置及使用臭氧化水處附近之間配置一臭氧化水循環管線，使該循環管線內部適當循環臭氧化水，以便臭氧化水制造裝置出口處的流速可恒定地固定，監控該出口附近臭氧化水的臭氧濃度，依據監控結果調節供給臭氧化水制造裝置的臭氧量及/或臭氧氣體濃度，進一步監控使用臭氧化水處所用的臭氧化水量，并依據該監控結果控制待制造的臭氧化水量。
再者，本發明提供一種供應恒濃度臭氧化水的方法，其特征為經加以修改后包括一方法，該方法是采用一通過含臭氧的氣體與水的接觸以制造臭氧化水的裝置及一于該裝置以外的地點使用該裝置所制臭氧化水的系統，于該臭氧化水制造裝置內或該臭氧化水制造裝置與使用臭氧化水處之間配置一儲槽，于臭氧化水制造裝置、儲槽、及使用臭氧化水處附近之間配置一臭氧化水循環管線，使該循環管線內部適當循環臭氧化水，以便臭氧化水制造裝置出口處的流速可恒定地固定，監控該出口附近臭氧化水的臭氧濃度，依據監控結果調節供給到臭氧化水制造裝置的臭氧量及/或臭氧氣體濃度，緩和由所用臭氧化水量的變化對臭氧化水制造裝置所施負荷的變化。
上述方法可在臭氧化水回流管線內借監控使用臭氧化水處所用臭氧化水的量以控制待制臭氧化水的量。
一種用以制造本發明所用臭氧化水的裝置，其優選為通過溶解臭氧氣體于水中來制造臭氧化水，產生制造過程中臭氧化水的濃度梯度，并在臭氧化水制造裝置供水地點或之后，將經由臭氧化水回流管線流回的臭氧化水供應至容許臭氧化水濃度梯度出現之處。
再者，該臭氧化水制造裝置最好利用一吸收塔。
在供應恒濃度臭氧化水的方法中臭氧化水的使用最好與半導體有關。
在本發明的方法中，該臭氧化水制造裝置所制造和供應的臭氧化水，其濃度最好不低于10ppm。
本發明的諸發明人了解臭氧化水的特性而且勤奮地致力其研究。所以他們發現為穩定地獲得高濃度臭氧化水，經由臭氧化水供應管線持續不斷地供應臭氧化水而且將未經使用的臭氧化水盡量送回臭氧化水制造裝置并予再度使用則極為重要。該臭氧化水以高速實施分解作用。為供應濃度恒定不變的臭氧化水，需隨時監控所制造及供應的臭氧化水的濃度并對臭氧化水制造裝置施以反饋控制。之后，為避免臭氧化水制造過量，對使用地點所用臭氧化水的量加以監控并實施必要的反饋控制均極重要。
通常，作為輸送液體的方式，可采用一種流速固定的輸送液體方法及一種利用控制在一定大小、朝輸送方向的壓力下輸送液體的方法。在前一情況下，到達使用地點的時間固定而且未曾使用的液體部分則予以回流或丟棄。在后一情況下，該液體通常在一定壓力下在使用地點使用而且使用量的起伏波動不會造成超量部分的丟棄或回流。但，液體離開輸送側到達使用地點所需的時間則隨使用量的大小而變化。
在輸送如臭氧化水的液體時，該臭氧化水常發生臭氧的快速分解而且其濃度會隨輸送所需時間而變化，并使使用地點獲得恒定濃度的臭氧化水，需以固定流速輸送臭氧化水并使到達使用地點所需的時間保持恒定不變而與使用量無關。
若使用地點所用臭氧化水量是間歇性或使用量呈起伏波動性質，自使用地點回流的時間及回流內臭氧化水的濃度則隨使用量而變化。結果，在回流內的液體量及其濃度將會起伏波動。
若本發明裝置內的循環流動路徑內備有一泵用以形成液體的循環，回流流速起伏波動的影響不容易傳送至臭氧化水制造裝置的出口處。通過一普通方法(該方法包括監控臭氧化水出口處的流速和濃度，以及對臭氧氣體產生裝置或所供新水施以必要的反饋)，仍不易完成對流速和濃度恒定穩定化的臭氧化水所作的同樣控制。
盡管是間歇使用，為保持臭氧化水使用地點臭氧濃度恒定不變，在臭氧化水制造裝置出口處的濃度和流速進行單獨控制是不夠的，需要將臭氧化水在使用地點的使用情況反饋至臭氧化水制造裝置。
所以，本發明提供一種方法，該方法包括監控臭氧化水制造裝置出口附近的臭氧濃度；將該監控結果反饋至臭氧發生裝置，從而調節所供給臭氧化水制造裝置的臭氧氣體量和/或臭氧氣體濃度；同時由回流內臭氧化水的量檢測待用臭氧化水量的起伏波動；將此檢測結果反饋至待供應的新水，從而控制待制臭氧化水的量；容許將濃度恒定不變的臭氧化水輸送至臭氧化水制造裝置以外的地點；許可臭氧化水的循環使用。
若臭氧化水在使用地點是間歇使用，即使在不使用臭氧化水期間，仍持續不斷制造臭氧化水，將所制臭氧化水加以儲存，需要時將所儲臭氧化水釋出，可舒解對臭氧化水制造裝置所施加的尖峰負荷。由于臭氧化水的自行分解作用，在儲存槽內臭氧的自行分解作用時常持續不斷進行，為保持臭氧化水的濃度永久恒定不變，僅靠將所制臭氧化水加以簡單儲存則會遭遇困難。
包括在制造裝置和使用地點之間配置一儲存槽以及通過固定儲存槽內液體的量及其濃度以保持所輸送液體的量和流體的濃度恒定不變的方法實行得最為普遍。但，若采用此方法，制造裝置必須可以依照使用地點最大使用量對制造地點施加以負荷來進行制造工作。即使該裝置所用的使用地點的使用是間歇性的且最大使用量歷時短暫，所裝設的制造裝置必須具有足夠的規模以承受最大使用量的負荷。
就臭氧化水制造裝置而言，臭氧氣體發生裝置所承受的經濟上的負荷占整個系統花費的較大比例。若臭氧化水的使用僅是間歇式，制造裝置的設定容量是符合最大使用量的負荷，則需要一非常大的臭氧氣體發生裝置。因此，若采用的臭氧氣體發生裝置是適于頻繁使用或使用量大，將成為臭氧化水經濟使用的方法。
通過為此類儲存槽提供一種機構，該機構可將該儲存槽設定在配合臭氧化水的使用頻率和數量的適當最低值，隨時監控臭氧濃度，調節待制臭氧化水濃度及補充由分解作用損失的臭氧部分，則可以臭氧化水量被使用的時間平均量來供應制造臭氧化水所需的新鮮進料水，并操控該裝置使不生產超量臭氧化水，而且除檢測儲存槽內最大及最小儲存量之外，無需特別要求檢測使用量。
為檢測臭氧化水的使用量，采用一種可在個別使用地點測定流速的方法也屬可能。就本發明而言，因循環的臭氧化水量大于使用的臭氧化水總量而且臭氧化水的循環作用是一直持續不斷，可以理解這些數據僅針對循環回流。通過監控該數量并適當反饋這些檢測結果，即可依照使用量決定制造臭氧化水的量。
作為制造臭氧化水的方式，即吸收臭氧氣體在水中以制造臭氧化水的裝置，日本專利特開2000-167366號公報內所揭示的臭氧化水制造裝置及上述臭氧化水制造裝置是吸收塔及利用普通吸收塔裝置的實例，利用噴射器的裝置，及利用中空纖維薄膜的裝置及利用電解原理的臭氧化水制造裝置均已經公開。任何這些裝置均適用于本發明。
除上述裝置外，日本專利特開2000-167366號公報內所揭示的臭氧化水制造裝置及利用普通吸收塔的裝置在實施臭氧氣體吸收操作的零件中形成一濃度梯度。利用噴射器或中空纖維薄膜的臭氧化水制造裝置可裝以階梯板以便在制造臭氧化水的零件中形成臭氧濃度梯度。
制造臭氧化水時，通過在單一槽內混合或吹氣、旨在形成氣-液接觸的方法，由于氣-液平衡作用而顯示臭氧吸收效率很低，而且所得臭氧化水的濃度也低。因此，如同在一塔裝置、一多階塔、一中空纖維薄膜內所觀察到的那樣，在許多階梯內利用圓筒狀模塊并容許臭氧氣體與吸收水作逆流接觸可形成一種以高效率制造高濃度臭氧化水的方法。在此情況下，可使吸收裝置內的臭氧化水形成一自吸收水入口至出口間的濃度梯度。
若臭氧化水作循環使用，因循環作用需要時間，回流內臭氧化水的濃度降低。當該低濃度的臭氧化水回流到吸收地點的出口附近時，所制臭氧化水受到稀釋。當其回流至吸收水(新鮮水)的入口附近時，回流的臭氧化水引起臭氧的消散。因此，使回流臭氧化水注入形成濃度梯度的部位可實現回流臭氧化水的有效改善。
使臭氧化水回流管線抵達形成濃度梯度的臭氧化水制造裝置的部位，可提高臭氧的利用效率并降低由于吸收或消散所造成的臭氧損失。最好，通過使循環作用內臭氧化水回流部分接近臭氧化水制造裝置內循環的臭氧化水臭氧濃度以獲得最佳效果。通過將上述結構用在該裝置上，即使使用地點的臭氧化水是間歇使用，仍可確保能供應具有穩定濃度的臭氧化水。
由于使用地點臭氧化水使用量的起伏波動或該裝置操作的起伏波動，因回流內的臭氧化水濃度并不總是接近對應于吸收臭氧地點濃度梯度的一個相同部份的濃度。所以，通過手動或自動改變回流臭氧化水的位置，可在最佳情況下實施制造工作。
圖1是一示意圖，說明實施本發明所用制造裝置的一個實例。
圖2是一示意圖，說明實施本發明所用制造裝置的另一個實例。
圖3是說明供應臭氧化水所用傳統裝置的一個實例。
具體實施例方式
下面參照附圖對實施本發明的裝置加以詳細說明如下。
圖3所示是一供應臭氧化水的傳統裝置實例。
如圖3所示，在臭氧化水使用地點4處，即使臭氧化水是間歇使用，臭氧化水總是定量制造并予丟棄以免使用臭氧化水期間濃度起伏波動。監控所用臭氧化水量及調節所制臭氧化水量與用量一致的想法似乎可行。但，因臭氧自行分解所產生的流速改變所引起的駐留時間波動使臭氧化水使用地點的臭氧濃度受到影響，需要保持濃度恒定不變的裝置，不能輕易實現這一想法。
圖1是一示意圖，說明用以實施本發明的一個裝置實例。參照圖1，臭氧化水制造裝置1通過使進給水11吸收臭氧氣體來制造臭氧化水，且所制臭氧化水是經由一配置在裝置1及臭氧化水使用地點4之間的循環管線加以循環。具體言之，該臭氧化水是通過一進給臭氧化水管12而抵達臭氧化水使用地點4。部分臭氧化水是在該使用地點使用，其余部分是通過一回流臭氧化水管13而回流至裝置1以制造臭氧化水。因此，即使最大使用量發生在使用地點，循環作用也可輸送超出最大使用量的臭氧化水量，以免回流量達到零。就圖1的裝置而言，臭氧化水的回流量被加以監控(FIC)，而且依照監控的結果對送至裝置1以制造臭氧化水的進給水11的量加以調節。因所制臭氧化水內的臭氧濃度是隨臭氧化水回流量及進給水量的起伏波動而變化，臭氧濃度在臭氧化水制造裝置1出口附近測量(QIC)，并將測量結果反饋至正在供應的臭氧氣體量。在這種情況下所用的反饋可以是對臭氧產生裝置的反饋。其目的是調節臭氧氣體發生裝置的電力并繼而改變臭氧濃度。
舉例言之，測量臭氧濃度的位置可以是臭氧化水制造裝置1的出口或循環泵6的出口。唯一的要求是要在臭氧化水制造裝置1的附近且不能引起臭氧化水的濃度變化。
臭氧化水濃度及所用臭氧化水量的反饋施加于所供進給水及臭氧氣體的量及臭氧氣體發生裝置，結果，濃度固定的臭氧化水將在固定駐留時間內供應至使用地點。所用臭氧化水的量在回流管線內進行檢測，而且該檢測結果被反饋至待供應新鮮進給水的量。因此，即使臭氧化水是在許多地點使用，這些地點無需特特殊對待而且可以根據所用的量來實施操作。
圖2是一示意圖，說明用以實施本發明的另一裝置實例。
參照圖2，臭氧化水制造裝置1通過使進給水11吸收臭氧氣體來制造臭氧化水。所制臭氧化水經由一臭氧化水儲存槽2及一濃度檢測裝置(QIC)通過臭氧化水進給管線到達臭氧化水使用地點4，隨后經由循環管線13回流至臭氧化水制造裝置1。在該儲存槽2內，若臭氧化水的使用量小，臭氧化水則駐留在其中，若使用量大，臭氧化水則排放出來。另在圖2所示裝置內，臭氧化水的循環量設定在適當標準以便即使臭氧化水的使用量達到最大值，循環作用仍不停止。
臭氧化水儲存槽旨在實現舒解由臭氧化水使用量的變化所施加于臭氧化水制造裝置負荷起伏波動的功能。雖然可以容許監控所用臭氧化水的量并將該監控結果反饋至所供進給水的量以阻止進給水量的驟然變化，最好還是通過給儲存槽設定一公差，將所用臭氧化水量的平均流速設定為與一固定供應量相同。
該儲存槽可以是相對于臭氧化水制造裝置的獨立單元。但，若將儲存槽內臭氧分解作用納入考慮之列，最好將該儲存槽并入臭氧化水制造裝置內并使其中保持該濃度。
儲存槽的容積通過將使用頻率及臭氧化水使用地點的使用量納入考慮之列來決定。
循環液體的回流管線可擔任新鮮進給水的同樣工作。若臭氧化水制造裝置的類型符合日本專利特開2000-167366號公報所揭示的方法或多階段吸收的制造方法，而且(因而)可使臭氧化水呈現一介于新鮮進給水與制造過程內液體間的中間濃度，則使循環回流接近于臭氧濃度會成為一個適當方法(就待丟棄臭氧化水的臭氧濃度及吸收與制造的效率而言)。
偶而，在本發明中，供應至使用地點的臭氧化水濃度容許略微超過或實質上等于預定濃度。若要求對濃度加以更嚴格地控制，可依照偶而需要，于使用地點加以精細調節。
依照本發明，即使在使用地點臭氧化水的使用暫時中斷，所制臭氧化水仍可使用無需排放。本發明可一直制造及供應固定濃度的臭氧化水而且確保臭氧的有效使用。
具體實施例比較例1利用圖3所示傳統臭氧化水制造裝置，臭氧化水是持續不斷制造而且臭氧化水是在距制造裝置約100m的臭氧化水使用地點間歇使用。該臭氧化水制造裝置與日本專利特開2000-167366號公報所揭示的結構一致且具有五個臭氧化水使用地點。在每個地點，臭氧化水是以2L/min的量、每兩小時一次使用5分鐘來使用。表1所示是在這些地點所用臭氧化水的量及所發現的臭氧濃度。在離開100m的使用地點，由于臭氧的自行分解作用而使濃度減低。制造臭氧化水所用的水是半導體工業普遍采用的超純水。
表1
在臭氧化水使用地點，為使臭氧濃度穩定、通過監控臭氧濃度使臭氧化水自動稀釋至50ppm。在此比較實驗中，臭氧化水是以10L/min的速率恒定不變地制造。所述五個地點中的每個以2L/min的量、每兩小時以5分鐘為限分別使用臭氧化水。在其余時間期間，將所制臭氧化水丟棄。所以，在兩小時期間，臭氧化水的總丟棄量為1150L，比較之下，臭氧化水的總制造量為1200L。
實施例1
利用圖1所示的裝置，制得臭氧化水且該臭氧化水是在距該制造裝置約100m的臭氧化水使用地點間歇地使用。該臭氧化水制造裝置與日本特開2000-167366號公報內所揭示的結構一致而且具有五個臭氧化水使用地點。在每個地點，臭氧化水是以2L/min的量，每兩小時一次使用5分鐘。自臭氧化水裝置，利用一計量泵，以固定流速將臭氧化水供應至一循環管線。臭氧化水內的臭氧濃度在計量泵的出口處加以監控，而且供應至臭氧化水制造裝置的臭氧氣體量依據監控結果加以調節。同時，在使用地點所用的臭氧化水總量在臭氧化水的回流管線內加以監控，并且供應至臭氧化水制造裝置的新鮮進給水量依據監控結果加以調節。為調節臭氧化水制造裝置所供應的臭氧化水的濃度，本實施例將反饋施加于待供應的臭氧氣體的量。為實現此調節作用，可以替代的方式采用一種可調節臭氧氣體濃度的方法或一種可調節臭氧氣體濃度及該氣體量的方法。本實施例所用的水是超純水。
表2所示是在使用位置所用的臭氧化水量及所發現的臭氧濃度。在離開100m的使用位置，由于臭氧的自行分解作用，這些濃度降低。
表2
在臭氧化水使用地點，為使臭氧濃度穩定，通過監控臭氧濃度，使臭氧化水自動稀釋至50ppm。所用臭氧化水的量通過測量回流量來加以監控，而且依照該監控結果制造該臭氧化水。因所循環的臭氧是部分分解，該臭氧化水未使用時仍應持續供應臭氧氣體。在兩小時時段期間制得臭氧化水50L，且制造該臭氧化水所用臭氧氣體的量約為40標準狀況L/2小時。
實施例2利用圖2所示的裝置，制得臭氧化水且該臭氧化水是在距該制造裝置約100m的臭氧化水使用地點間歇地使用。該臭氧化水制造裝置與日本特開2000-167366號公報內所揭示的結構一致而且具有五個臭氧化水使用地點。在每個地點，臭氧化水是以2L/min的量，每兩小時一次使用5分鐘。在此實施例中，為減小臭氧發生裝置的尺寸，于該裝置內設置一臭氧化水儲存槽，以完成一個系統，該系統可使臭氧化水的制造工作持續進行，在臭氧化水不使用時將所制臭氧化水儲存起來。自臭氧化水儲存槽，利用一計量泵，以固定流速將臭氧化水供應至循環管線。在該臭氧化水內的臭氧濃度在計量泵出口處加以監控，而且供應至臭氧化水制造裝置的臭氧量依照監控結果加以調節。類似于實施例1，如此可將反饋施加于待供應臭氧氣體的濃度或施加于臭氧氣體濃度及該氣體的流速并調節該臭氧化水的濃度。儲存槽內待儲存的臭氧化水量通過考慮所用臭氧化水的量，使用時間及使用時段間的間隔來決定。在此實施例中，臭氧化水制造裝置通過將供應至該制造裝置的新鮮進給水量加以固定來操作。類似于實施例1，可監控臭氧化水到達回流管線的流速并調節待供應的新鮮進給水的量。本實施例所用的水是超純水。
表3所示是所用臭氧化水的量及使用地點所發現的臭氧濃度。
表3
在每個臭氧化水使用地點，對臭氧濃度加以監控并自動將臭氧化水稀釋至50ppm，以穩定臭氧濃度。由于安裝臭氧化水儲存槽，臭氧大量分解，必須供應比實施例1更多的臭氧。但，因所制臭氧化水的量及所供臭氧的量均經固定，在實施例1內開始使用時或多或少對觀察到的濃度起伏波動予以抑制，濃度得以穩定。在兩個小時的時段內所制臭氧化水的量為50L。制造該臭氧化水所用的臭氧量約為86標準狀況L/2小時。
經發現在實施例1及2中，所需進給水的量及臭氧氣體的量與比較例1差別很大。在實施例2中，雖然所需臭氧氣體的量與比較例1相比較大，制造裝置的穩定性卻提高了而且在開始使用時的濃度起伏波動也降低了。選擇實施例1及實施例2時，最好將濃度的容許波動范圍及臭氧氣體的生產成本納入考慮來作決定。
元件編號說明1.臭氧化水制造裝置2.臭氧化水儲存槽3.臭氧氣體發生裝置4.臭氧化水使用地點5.臭氧氣體分解裝置6.泵11.進給水12.進給臭氧化水管13.回流臭氧化水管
權利要求
1.一種供應恒濃度臭氧化水的方法，其特征為利用一通過使含臭氧的氣體與水接觸來制造臭氧化水的裝置及一于該裝置以外之處使用該裝置所制臭氧化水的系統，于臭氧化水制造裝置及使用臭氧化水處所附近之間配置一臭氧化水循環管線，使該循環管線內部適當循環臭氧化水，以使臭氧化水制造裝置出口處的流速恒定，監控該出口附近臭氧化水的臭氧濃度，依據監控結果調節供給臭氧化水制造裝置的臭氧量和/或臭氧氣體濃度，進一步監控使用臭氧化水處所使用的臭氧化水量，并依據該監控結果控制待制造的臭氧化水量。
2.一種供應恒濃度臭氧化水的方法，其特征為經加以修改后包括一方法，該方法是采用一通過含臭氧的氣體與水的接觸以制造臭氧化水的裝置及一于該裝置以外的處所使用該裝置所制臭氧化水的系統，于該臭氧化水化水制造裝置內或該臭氧化水制造裝置與使用臭氧化水處所之間配置一儲存槽，于臭氧化水制造裝置、儲存槽、及使用臭氧化水的處所附近之間配置一臭氧化水循環管線，使該循環管線內部適當循環臭氧化水，以使臭氧化水制造裝置出口處的流速恒定，監控該出口附近臭氧化水的臭氧濃度，依據監控結果調節供給臭氧化水制造裝置的臭氧量和/或臭氧氣體濃度，緩和由所用臭氧化水量的變化對臭氧化水制造裝置所施負荷的變化。
3.如權利要求2的方法，其中待制臭氧化水的量是在臭氧化水回流管線內通過監控使用臭氧化水的處所使用臭氧化水的量加以控制。
4.如權利要求1、2或3的方法，其中該臭氧化水制造裝置是借溶解臭氧氣體于水來制造臭氧化水，在制造過程中產生臭氧化水的濃度梯度，并在臭氧化水制造裝置供水點或之后，將經由臭氧化水回流管線流回的臭氧化水供應至容許臭氧化水濃度梯度出現的地方。
5.如權利要求4的方法，其中該臭氧化水制造裝置利用一吸收塔。
6.如權利要求1、2、3、4或5的方法，其中該臭氧化水的用途與半導體有關。
7.如權利要求1、2、3、4、5或6的方法，其中該臭氧化水制造裝置所制造及供應的臭氧化水的濃度不低于10ppm。
全文摘要
本發明提供一種裝置，該裝置可保持臭氧化水的濃度且免受所用臭氧化水量波動的影響。還提供一種用以供應恒濃度臭氧化水的方法，該方法包括采用臭氧化水制造裝置及于該裝置以外的地點使用該臭氧化水的系統，于該臭氧化水制造裝置及臭氧化水使用地點之間配置循環管線，在該循環管線內循環臭氧化水，以使臭氧化水制造裝置出口處流速恒定，監控該出口附近的臭氧濃度，依據監控結果調節供給臭氧化水制造裝置的臭氧量及/或臭氧氣體濃度，進一步監控臭氧化水使用地點的臭氧化水量，并依據該監控結果控制待制造的臭氧化水量。即使在使用地點暫時中斷使用臭氧化水時，該臭氧化水仍可使用不必丟棄。可制造及供應恒濃度的臭氧化水并對臭氧進行有效利用。
文檔編號C02F1/78GK1636889SQ20041009525
公開日2005年7月13日 申請日期2004年11月22日 優先權日2003年11月28日
發明者榛原照男, 上村賢一, 安達太起夫, 下井洋一 申請人:硅電子股份公司