臭氧氣體溶解水的制造方法及電子材料的洗凈方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適合使用于半導體、液晶用基板等的電子材料(電子零件或電子器材等)的濕洗凈的臭氧氣體溶解水的制造方法、和使用該臭氧氣體溶解水的電子材料的洗凈方法。
【背景技術】
[0002]為了從半導體用硅基板、平面顯示器用玻璃基板、光掩模用石英基板等的電子材料的表面，除去微粒、有機物、金屬等，進行被稱為所謂的RCA洗凈法的通過以過氧化氫為基礎的濃厚藥液在高溫下進行的濕洗凈。RCA洗凈法，對于除去電子材料的表面的金屬等，為有效的方法，但是由于大量使用高濃度的酸、堿或過氧化氫，將該些藥液排出至廢液中，需要進行中和或沉淀處理等的廢液處理。通過該廢液處理，產生大量的污泥。RCA洗凈法，需要大量的沖洗水。
[0003]因此，將規定的氣體溶解于超純水，根據需要添加微量的藥品而調制出的氣體溶解水，將其取代高濃度藥液進行使用。若為通過氣體溶解水進行的洗凈，則藥品殘留在被洗凈物的問題也會減少，洗凈效果也較高，因此，可以謀求洗凈用水的使用量的降低，并且也會大幅度地降低沖洗水量。
[0004]在作為電子材料用洗凈水的氣體溶解水中使用的氣體，有氫氣、氧氣、臭氧氣體、稀有氣體、碳酸氣體等。在專利文獻I中，記載了通過臭氧氣體溶解水進行的基板洗凈技術。
[0005]臭氧氣體溶解水，以臭氧的氧化力被使用于基板表面的有機物除去或基板表面改質(使基板表面親水化)。通過對臭氧氣體溶解水施加超音波而使用于洗凈，也可獲得微粒除去效果，因此，有機物和微粒的雙方被除去。
[0006]在制造如此的氣體溶解水時，也提出了對使氣體溶解的水事先進行脫氣處理而使氣體溶解效率提升的方法(專利文獻2)。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2000-254598號公報；
[0010]專利文獻2:日本特開2012-186348號公報。
【發明內容】
[0011]發明要解決的課題
[0012]在工業上利用的臭氧氣體，通常作為氧氣和臭氧氣體的混合氣體而被供給，氧氣占混合氣體的大多數。也即，作為在水中溶解的臭氧氣體，通常是使用以臭氧產生器(ozonizer)(臭氧發生器)所生成的臭氧氣體。臭氧產生器，大致分為水電解式、放電式、紫外線照射式等。在任一方式中，雖然有比例大小的問題，但臭氧氣體都是作為臭氧氣體和氧氣的混合氣體來得到。
[0013]氧氣和臭氧氣體中，對水的溶解度是臭氧氣體的一方較大。因此，使氧和臭氧的混合氣體溶解于水而制造出的高濃度臭氧氣體溶解水，被供給至臭氧氣體溶解水使用場所時，通過臭氧的自分解產生的氧被氣泡化，有引起超音波洗凈時的洗凈效果下降或超音波振動子的破損的情形。
[0014]在進行超音波洗凈時，當氣泡附著于被洗凈物的表面時，產生洗凈不均勻，洗凈效果下降。通過氣泡存在使得超音波振動子發生空振動，有振動子破損的情形。因此，需要減少洗凈水中的氣泡量。在超音波洗凈中使用臭氧氣體溶解水時，水中的溶存臭氧容易分解成為氧且容易氣泡化。溶存臭氧氣體濃度越高，分解所產生的氧氣量越多，該傾向會明顯出現。
[0015]如此一來，在通過臭氧氣體溶解水所進行的電子材料的洗凈中，為了提高洗凈效果，希望維持高溶存臭氧氣體濃度，并且抑制氣泡的產生。
[0016]本發明的目的是，提供制造溶存臭氧氣體濃度高并且氧氣在使用場所中的氣泡化被抑制的臭氧氣體溶解水的方法。
[0017]本發明的又一目的是，提供使用所制造出的臭氧氣體溶解水，回避氣泡所引起的洗凈不均勻或機器破損的故障而有效率地洗凈電子材料的方法。
[0018]解決課題的方法
[0019]本發明人，為了解決上述課題進行了精心研宄，其結果是發現，通過在使溶解于脫氣處理水的臭氧氣體(與氧氣混合的混合氣體中的臭氧氣體)全部分解為氧氣時成為在使用場所的氧氣的飽和溶解度以下的方式，使臭氧氣體和氧氣的混合氣體溶解于脫氣處理水，由此，能夠解決上述課題。
[0020]本發明是根據如此的見解而完成的，其要旨如下。
[0021][I] 一種臭氧氣體溶解水的制造方法，其是對臭氧溶解部供給臭氧氣體及氧氣的混合氣體和脫氣處理水使該混合氣體溶解于該脫氣處理水中而制造出臭氧氣體溶解水的方法，其特征在于，
[0022]對供給至該臭氧溶解部的該混合氣體量進行控制，以使根據在假設該混合氣體中的臭氧全部分解為氧時的該混合氣體中的氧氣量和該脫氣處理水量算出的溶存氧氣濃度的增加量、和該脫氣處理水的溶存氧氣濃度的合計，成為所獲得的臭氧氣體溶解水的使用條件下的氧氣的飽和溶解度以下。
[0023][2]在[I]所述的臭氧氣體溶解水的制造方法中，上述混合氣體的臭氧氣體濃度為3體積％以上。
[0024][3]在[I]或[2]所述的臭氧氣體溶解水的制造方法中，上述混合氣體是通過使從氧氣產生臭氧氣體的臭氧產生器所獲得的混合氣體，通過調整該臭氧產生器的入口氧氣量，控制供給至上述臭氧溶解部的混合氣體量。
[0025][4]在[I]至[3]中任一項所述的臭氧氣體溶解水的制造方法中，將以使上述臭氧氣體溶解水的pH成為中性以下而抑制該臭氧氣體溶解水中的溶存臭氧氣體的自分解的氣體，在上述臭氧溶解部的前段、后段及該臭氧溶解部的任一階段溶解于上述水中。
[0026][5]在[I]至[4]中任一項所述的臭氧氣體溶解水的制造方法中，上述臭氧氣體溶解水的溶存臭氧氣體濃度是I?15ppm。
[0027][6] 一種電子材料的洗凈方法，其特征在于，其使用[I]至[5]中任一項所述的臭氧氣體溶解水的制造方法所制造出的臭氧氣體溶解水，對電子材料進行洗凈。
[0028][7]在[6]所述的電子材料的洗凈方法中，其使用上述臭氧氣體溶解水進行超音波洗凈。
[0029]發明的效果
[0030]在本發明中，對供給至臭氧溶解部的混合氣體量進行控制，以使在假設該混合氣體中的臭氧全部分解為氧時的合計氧氣量和供給至臭氧溶解部的脫氣處理水中的溶存氧氣量的合計，成為所獲得的臭氧氣體溶解水的使用條件下的氧氣的飽和溶解度以下。因此，在臭氧氣體溶解水的使用場所，即使臭氧氣體溶解水中的溶存臭氧氣體全部分解為氧，該臭氧氣體溶解水中的氧濃度也在其使用條件下的氧氣的飽和溶解度以下，因此，可防止水中的溶存氧氣發生氣泡化。
[0031]因此，即使為高濃度地使臭氧氣體溶解的臭氧氣體溶解水，也可以抑制使用場所中的氣泡化。由此，可以回避氣泡所引起的洗凈不均勻或超音波振動子的破損等的機器破損的故障，可以通過洗凈效果高的高濃度臭氧氣體溶解水有效率地洗凈電子材料。
【附圖說明】
[0032]圖1是表示本發明的臭氧氣體溶解水的制造方法及電子材料的洗凈方法的實施方式的一個實例的臭氧氣體溶解水的供給系統的系統圖。
[0033]圖2是表示本發明涉及的臭氧溶解部的凝結水排出機構的一個實例的系統圖。
【具體實施方式】
[0034]以下，詳細說明本發明的實施方式。
[0035][臭氧氣體溶解水的制造方法]
[0036]本發明的臭氧氣體溶解水的制造方法，其是對臭氧溶解部供給臭氧氣體及氧氣的混合氣體(以下，有