專利名稱：功能性溶液供給系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及能供給包括過硫酸在內(nèi)的功能性溶液作為洗滌液等的功能性溶液供 給系統(tǒng)。
背景技術：
作為采用通過電解硫酸溶液制得的過硫酸溶液的半導體晶片的抗蝕層剝離系統(tǒng) 的最簡單的系統(tǒng)構(gòu)成，有圖2(a)所示的單循環(huán)方式。該系統(tǒng)中，洗滌機21的液體流出側(cè)和電解室23的液體流入側(cè)經(jīng)由冷卻器M、貯留 槽22通過循環(huán)通路31的去路連接，電解室23的液體流出側(cè)和洗滌機21的液體流入側(cè)經(jīng) 由加熱器25通過所述循環(huán)通路31的歸路連接，通過一個循環(huán)將各設備連接。該系統(tǒng)具有只需要少量的泵和閥的優(yōu)點，但也存在下述問題。洗滌機的單位時間內(nèi)所需的過硫酸量較多的情況下，即注入半導體晶片的離子劑 量大、抗蝕層厚度厚、欲縮短處理時間等的情況下，為了制造高濃度的過硫酸溶液，需要設 置多個電解室，但如果增加硫酸溶液的循環(huán)量，則會產(chǎn)生冷卻器的冷卻負荷增大、加熱器的 再加熱負荷增大的問題。此外，如果硫酸溶液循環(huán)量少，則無法保持電解室內(nèi)部的合適的硫 酸溶液流量分布。作為解決該問題的方法，考慮了圖2 (b)、圖2 (c)所示的雙循環(huán)方式或圖2 (d)所示 的三循環(huán)方式。(例如專利文獻1的圖2)圖2(b)的系統(tǒng)中，洗滌機21和貯留槽22通過循環(huán)通路31a的去路連接，所述貯 留槽22和洗滌機21經(jīng)由加熱器25通過循環(huán)通路31a的歸路連接。此外，貯留槽22和電 解室23經(jīng)由冷卻器沈通過循環(huán)通路31b的去路連接，所述電解室23和貯留槽22通過循 環(huán)通路31b的歸路連接。貯留槽22設置有用于防止循環(huán)液的溫度降低的加熱器27。S卩，通 過由循環(huán)通路31a的去路和循環(huán)通路31a的歸路形成的循環(huán)以及由循環(huán)通路31b的去路和 循環(huán)通路31b的歸路形成的循環(huán)這兩個循環(huán)將各設備連接。圖2(c)的系統(tǒng)中，洗滌機21和貯留槽22通過循環(huán)通路31a的去路連接，所述貯 留槽22和洗滌機21經(jīng)由加熱器25通過循環(huán)通路31a的歸路連接。此外，貯留槽22和電 解室23經(jīng)由冷卻器沈通過循環(huán)通路31b連接，所述電解室23和洗滌機21通過循環(huán)通路 31連接。貯留槽22設置有用于防止循環(huán)液的溫度降低的加熱器27。S卩，通過由循環(huán)通路 31a的去路和循環(huán)通路31a的歸路形成的循環(huán)以及由循環(huán)通路31a的去路、循環(huán)通路31b和 循環(huán)通路31形成的循環(huán)這兩個循環(huán)將各設備連接。圖2(d)的系統(tǒng)中，洗滌機21和貯留槽22通過循環(huán)通路31a的去路連接，所述貯 留槽22和洗滌機21經(jīng)由加熱器25通過循環(huán)通路31a的歸路連接。此外，貯留槽22和電 解室23經(jīng)由冷卻器沈通過循環(huán)通路31b的去路連接，所述電解室23和貯留槽22通過循 環(huán)通路31b的歸路連接。另外，所述電解室23和洗滌機21通過循環(huán)通路31連接。貯留槽 22設置有用于防止循環(huán)液的溫度降低的加熱器27。S卩，通過由循環(huán)通路31a的去路和循環(huán) 通路31a的歸路形成的循環(huán)、由循環(huán)通路31b的去路和循環(huán)通路31b的歸路形成的循環(huán)以及由循環(huán)通路31a的去路、循環(huán)通路31b的去路和循環(huán)通路31形成的循環(huán)這三個循環(huán)將各 設備連接。如上所述，在現(xiàn)有技術中，將貯留槽用作次要的進行抗蝕層分解反應的反應地點。專利文獻1 日本專利特開2007-266495號公報發(fā)明的揭示圖2(b)的系統(tǒng)中，在貯留槽22中將電解室23中生成的過硫酸溶液添加至從洗滌 機21排出的含殘留抗蝕層的循環(huán)液中，因此能在貯留槽22中可靠地分解抗蝕層。此外，能 與從洗滌機21經(jīng)由貯留槽22進行的循環(huán)的流量實質(zhì)上相獨立地調(diào)整從貯留槽22經(jīng)由電 解室23進行的循環(huán)的流量，因此無論流向洗滌機21的硫酸溶液循環(huán)量是增加還是減少，都 能在電解室23的內(nèi)部保持合適的硫酸溶液流量分布。但是，因為來自洗滌機21的全部循環(huán)液均經(jīng)由貯留槽22進行循環(huán)，所以為了降低 將貯留槽22的液溫較低的貯留液送回至洗滌機21時的加熱器25的負荷，需要在貯留槽22 中另行設置加熱器27。這樣一來，因為貯留槽22的硫酸溶液保持高溫，所以流入貯留槽22 內(nèi)的過硫酸迅速發(fā)生自分解，存在難以向洗滌機21供給高濃度的過硫酸溶液的問題。圖2 (c)的系統(tǒng)中，能與從洗滌機21經(jīng)由貯留槽22進行的循環(huán)的流量實質(zhì)上相獨 立地調(diào)整從洗滌機21經(jīng)由貯留槽22和電解室23進行的循環(huán)的流量，因此無論流向洗滌機 21的硫酸溶液循環(huán)量是增加還是減少，都能在電解室23的內(nèi)部保持合適的硫酸溶液流量 分布。此外，因為電解經(jīng)冷卻的硫酸溶液，所以能以良好的電解效率制造過硫酸溶液，而且 因為在循環(huán)通路31中不對過硫酸溶液加溫，所以能在發(fā)生自分解之前將過硫酸溶液供給 至洗滌機21。但是，洗滌機21的單位時間內(nèi)所需的過硫酸量較多的情況下，即注入半導體晶片 的劑量大、抗蝕層厚度厚、欲縮短處理時間等的情況下，存在為了在短時間內(nèi)制造高濃度的 過硫酸溶液而需要設置多個電解室23的問題。圖2(d)的系統(tǒng)中，在貯留槽22中將電解室23中生成的過硫酸溶液添加至來自洗 滌機21的含殘留抗蝕層的循環(huán)液中，因此能可靠地分解抗蝕層。此外，能與從洗滌機21經(jīng) 由貯留槽22進行的循環(huán)的流量實質(zhì)上相獨立地調(diào)整從洗滌機21經(jīng)由貯留槽22和電解室 23進行的循環(huán)的流量以及從貯留槽22經(jīng)由電解室23進行的循環(huán)的流量，因此無論流向洗 滌機21的硫酸溶液循環(huán)量是增加還是減少，都能在電解室23的內(nèi)部保持合適的硫酸溶液 流量分布。此外，因為電解經(jīng)冷卻的硫酸溶液，所以能以良好的電解效率制造過硫酸溶液， 而且因為在循環(huán)通路31中不對過硫酸溶液加溫，所以能在發(fā)生自分解之前將過硫酸溶液 供給至洗滌機21。但是，上述情況下，因為來自洗滌機21的全部循環(huán)液均循環(huán)至貯留槽22，所以為 了減小將貯留槽22的液溫降低了的貯留液送回至洗滌機21時的加熱器25的負荷，需要在 貯留槽22中另行設置加熱器27。這樣一來，因為貯留槽22的硫酸溶液保持高溫，所以流入 貯留槽22內(nèi)的過硫酸迅速發(fā)生自分解，仍然留有難以向洗滌機21供給高濃度的過硫酸溶 液的問題。此外，洗滌機21的單位時間內(nèi)所需的過硫酸量較多的情況下，即注入半導體晶 片的離子劑量大、抗蝕層厚度厚、欲縮短處理時間等的情況下，也還是留有為了制造高濃度 的過硫酸溶液而需要設置多個電解室23的問題。本發(fā)明是以上述事實為背景而完成的發(fā)明，其目的是提供能在減少電解室的設置數(shù)量的同時制造高性能的功能性溶液并供給至使用側(cè)的功能性溶液供給系統(tǒng)。S卩，本發(fā)明的功能性溶液供給系統(tǒng)中，本發(fā)明的第一項是一種功能性溶液供給系 統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過電解硫酸溶液來制造功能性溶液并供給至使用側(cè)的功能性溶液供給系 統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括用于貯留硫酸溶液的貯留槽、用于電解硫酸溶液的電解裝置、用于對 硫酸溶液加溫的加溫單元、用于冷卻硫酸溶液的冷卻單元、以及下述的3個循環(huán)管路；1.第一循環(huán)管路，該第一循環(huán)管路不經(jīng)由所述加溫單元、而是經(jīng)由所述電解裝置 將從所述貯留槽排出的硫酸溶液返回至所述貯留槽；2.第二循環(huán)管路，該第二循環(huán)管路不經(jīng)由所述加溫單元、而是依次經(jīng)由所述冷卻 單元和所述貯留槽將從所述使用側(cè)導入的硫酸溶液返回至所述使用側(cè)；3.第三循環(huán)管路，該第三循環(huán)管路不經(jīng)由所述冷卻單元和所述貯留槽、而是經(jīng)由 所述加溫單元將從所述使用側(cè)導入的硫酸溶液返回至所述使用側(cè)。本發(fā)明的第二項的功能性溶液供給系統(tǒng)如上述本發(fā)明的第一項所述，其特征在 于，所述第二循環(huán)管路和所述第三循環(huán)管路在臨返回至所述使用側(cè)前合流。本發(fā)明的第三項的功能性溶液供給系統(tǒng)如上述本發(fā)明的第一項或第二項所述，其 特征在于，所述第二循環(huán)管路和所述第三循環(huán)管路在從所述使用側(cè)導入后分岔。本發(fā)明的第四項的功能性溶液供給系統(tǒng)如上述本發(fā)明的第一項 第三項中的任 一項所述，其特征在于，所述第一循環(huán)管路中，在位于所述貯留槽的下游側(cè)且位于所述電解 裝置的上游側(cè)的位置具有用于冷卻硫酸溶液的第二冷卻單元。本發(fā)明的第五項的功能性溶液供給系統(tǒng)如上述本發(fā)明的第一項 第三項中的任 一項所述，其特征在于，所述第一循環(huán)管路中，在位于所述電解裝置的下游側(cè)且位于所述貯 留槽的上游側(cè)的位置具有用于冷卻硫酸溶液的第二冷卻單元。本發(fā)明的第六項的功能性溶液供給系統(tǒng)如上述本發(fā)明的第一項 第五項中的任 一項所述，其特征在于，所述使用側(cè)是分批式基板洗滌裝置。根據(jù)本發(fā)明，通過電解硫酸溶液來制造功能性溶液并供給至使用側(cè)的功能性溶液 供給系統(tǒng)中，因為該系統(tǒng)包括用于貯留硫酸溶液的貯留槽、用于電解硫酸溶液的電解裝置、 用于對硫酸溶液加溫的加溫單元、用于冷卻硫酸溶液的冷卻單元、以及下述的3個循環(huán)管 路1.第一循環(huán)管路，該第一循環(huán)管路不經(jīng)由所述加溫單元、而是經(jīng)由所述電解裝置 將從所述貯留槽排出的溶液返回至所述貯留槽；2.第二循環(huán)管路，該第二循環(huán)管路不經(jīng)由所述加溫單元、而是依次經(jīng)由所述冷卻 單元和所述貯留槽將從使用側(cè)導入的硫酸溶液返回至使用側(cè)；3.第三循環(huán)管路，該第三循環(huán)管路不經(jīng)由所述冷卻單元和所述貯留槽、而是經(jīng)由 加溫單元將從所述使用側(cè)導入的硫酸溶液返回至所述使用側(cè)；所以通過設置第一循環(huán)管 路，能以較小的電解能力使過硫酸在貯留槽內(nèi)保持高濃度，并且通過設置第二循環(huán)管路和 第三循環(huán)管路，能使過硫酸溶液在短時間內(nèi)升溫，因此能在過硫酸發(fā)生自分解之前將其作 為高性能的功能性溶液供給至使用側(cè)。附圖的簡單說明

圖1是表示本發(fā)明的一種實施方式的功能性溶液供給系統(tǒng)及變更例的功能性溶液供給系統(tǒng)的圖。圖2是表示現(xiàn)有的單循環(huán)式、雙循環(huán)式和三循環(huán)式的功能性溶液供給系統(tǒng)的圖。符號的說明1洗滌機2貯留槽3電解室4冷卻器5加熱器6冷卻器7冷卻器11第一循環(huán)12第二循環(huán)13第三循環(huán)實施發(fā)明的最佳方式以下基于圖1 (a)對本發(fā)明的一種實施方式進行說明。該實施方式包括作為使用側(cè)的分批式基板洗滌裝置的洗滌機1、用于貯留硫酸溶 液的貯留槽2、作為電解硫酸溶液的電解裝置的電解室3。而且，貯留槽2的液體排出側(cè)和電解室3的液體流入側(cè)通過第一循環(huán)管路11的去 路連接，電解室3的液體排出側(cè)和貯留槽2的液體流入側(cè)通過第一循環(huán)管路11的歸路連 接。即，貯留槽2和電解室3通過第一循環(huán)管路11連接，可實現(xiàn)硫酸溶液的循環(huán)。此外，洗滌機1的液體排出側(cè)和所述貯留槽2的液體流入側(cè)通過第二循環(huán)管路12 的去路連接，貯留槽2的液體排出側(cè)和洗滌機1的液體流入側(cè)通過第二循環(huán)管路12的歸路 連接。即，洗滌機1和貯留槽2通過第二循環(huán)管路12連接，可實現(xiàn)硫酸溶液的循環(huán)。洗滌機1還連接有第三循環(huán)管路13，該第三循環(huán)管路13和所述第二循環(huán)管路12 的去路有部分共用，在該共用部分的下游側(cè)分岔，藉此與洗滌機1的液體排出側(cè)連接，并且 該第三循環(huán)管路13在靠近洗滌機1的液體流入側(cè)前方的位置與所述第二循環(huán)管路12的歸 路合流，藉此與洗滌機1的液體流入側(cè)連接。如上所述，本發(fā)明的功能性溶液供給系統(tǒng)是與 現(xiàn)有技術不同的三循環(huán)式的系統(tǒng)。另外，第二循環(huán)管路12中，在位于第三循環(huán)管路13的分岔位置的下游側(cè)且位于與 貯留槽2的液體流入側(cè)連接的位置的上游側(cè)的位置設有作為冷卻單元的冷卻器4，第三循 環(huán)管路13中，在第三循環(huán)管路13與所述第二循環(huán)管路12的分岔位置的下游側(cè)的、與所述 第二循環(huán)管路12合流前的位置設有作為加溫單元的加熱器5。下面，對所述功能性溶液供給系統(tǒng)的動作進行說明。貯留槽2中收納有較好是40 80°C的硫酸溶液，使硫酸溶液通過第一循環(huán)管路 11在貯留槽2和電解室3之間循環(huán)并同時進行電解，藉此生成過硫酸，制成含高濃度過硫酸 的硫酸溶液并貯留于貯留槽2。另外，作為本發(fā)明，電解室的構(gòu)成無特別限定，理想的是至少 具有金剛石電極作為陽極。貯留于貯留槽2的含高濃度過硫酸的硫酸溶液通過第二循環(huán)管路12的歸路被輸 送至洗滌機1。另一方面，在洗滌機1中使用后的硫酸溶液通過第二循環(huán)管路12的去路被冷卻器4冷卻至貯留槽溫度(40°C 80°C左右)并同時以較小的流量(至少小于第一循環(huán) 管路11的循環(huán)量的流量)投入貯留槽2。藉此來防止貯留槽2內(nèi)的過硫酸因來自洗滌機1 的硫酸溶液的導入而變得稀薄。此外，硫酸溶液被冷卻器4冷卻，從而防止貯留槽2內(nèi)的溶 液溫度上升而發(fā)生過硫酸的自分解。另外，作為本發(fā)明，冷卻器4的構(gòu)成無特別限定，可采 用熱交換器等合適的冷卻單元。另一方面，從洗滌機1排出的硫酸溶液在上游側(cè)通過第二循環(huán)管路12的去路，然 后其中的大部分被移送至分岔的第三循環(huán)管路13。該硫酸溶液被加熱器5加熱。通過將此 時的加熱器5的出口溫度設定為高于洗滌機1的運轉(zhuǎn)溫度，可補充所需熱量。該高溫硫酸 溶液和從貯留槽1輸送的硫酸溶液被輸送至洗滌機1，因而洗滌機1內(nèi)的溶液溫度到達運轉(zhuǎn) 溫度。因此，如該實施方式所述，通過使第二循環(huán)管路12和第三循環(huán)管路13在靠近洗滌機 1的液體流入側(cè)前方的位置合流，從而將通過第二循環(huán)管路12輸送的含高濃度過硫酸的硫 酸溶液瞬間升溫后導入洗滌機1。因為過硫酸在高溫下在短時間內(nèi)自分解，所以通過使含高 濃度過硫酸的硫酸溶液瞬間升溫，過硫酸在幾乎沒有自分解的時間的情況下被導入洗滌機 1。藉此，可將貯留于貯留槽2的過硫酸毫無浪費地輸送至洗滌機1。另外，作為本發(fā)明，所 述加熱器5的構(gòu)成無特別限定，可采用加熱設備或熱交換器等。上述本發(fā)明中，為了保持過 硫酸的高濃度而使用貯留槽。此外，調(diào)整功能性溶液的溫度和過硫酸濃度，以便在洗滌機內(nèi) 完成洗滌。因此，與現(xiàn)有技術不同，將貯留槽內(nèi)的溫度維持在規(guī)定的低溫。另外，洗滌機1的溫度處于高溫、例如130°C以上的情況下，認為過硫酸在洗滌機1 內(nèi)自分解而導致?lián)p耗，但實際上這并不是浪費。為了起到氧化劑的作用，過硫酸通過高溫下 的自分解而生成硫酸自由基去進攻有機物，因此，為了生成硫酸自由基，需要將洗滌機1內(nèi) 保持高溫。該硫酸自由基的壽命極短，因此需要在作為反應地點的洗滌機1內(nèi)生成。但是，圖1 (a)的系統(tǒng)中，因電解產(chǎn)生的發(fā)熱而導致第一循環(huán)管路11的循環(huán)液在升 溫后返回至貯留槽2，因此還需要針對該溫度變化用貯留槽2前段的冷卻器4來進行貯留槽 2中的硫酸溶液的溫度控制，不僅必須提高冷卻器4的負荷，而且必須增大第二循環(huán)管路12 的循環(huán)量，難以控制。此時，較好的是像圖1(b)的系統(tǒng)那樣在貯留槽2的后段也設置作為 第二冷卻單元的冷卻器6。藉此，可相互獨立地由冷卻器4來進行第二循環(huán)管路12的循環(huán) 液的溫度控制，由冷卻器6來進行第一循環(huán)管路11的循環(huán)液的溫度控制，不僅能降低冷卻 器4的負荷，而且能減小第二循環(huán)管路12的循環(huán)量。此外，只要能調(diào)整第一循環(huán)管路的循 環(huán)液的溫度，則不限于圖1(b)的系統(tǒng)，例如也可像圖1(c)那樣在電解室的后段用作為第二 冷卻單元的冷卻器7進行冷卻。本發(fā)明中，將第一循環(huán)管路表現(xiàn)為與貯留槽連接，但不限于直接返回貯留槽。艮口， 可以在貯留槽的上游側(cè)與冷卻器下游側(cè)的第二循環(huán)管路連接，也可以將第二循環(huán)管路的歸 路(與第三循環(huán)管路合流的情況下是在合流點的上游側(cè))分岔而作為第一循環(huán)管路的去路。上述實施方式中，作為功能性溶液的供給目標示出了分批式基板洗滌裝置，但本 發(fā)明并不限定于此，可供給至能使用經(jīng)電解的硫酸溶液的各種用途的使用側(cè)來使用。實施例通過下述實施例和比較例來表明本發(fā)明的系統(tǒng)的有效性。
(三循環(huán)方式)用與圖1(a)對應的系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)。另外，下述實施例中，將第一循環(huán)通路11記作 1，將第二循環(huán)通路12記作循環(huán)2，將第三循環(huán)通路13記作循環(huán)3。 (運轉(zhuǎn)條件)晶片300mm Φ，抗蝕層厚度=860nm洗滌機1 溫度=140°C，液體容量=50L，處理塊數(shù)=50塊/批 處理所需時間=10分鐘/批 洗滌液硫酸濃度=85重量％ 洗滌機1的過硫酸需求量=11. 9g/分鐘 (物質(zhì)收支)循環(huán)1 循環(huán)量=8L/分鐘，電解室3入口溫度=500C電解室3出口溫度=750C 循環(huán)2 循環(huán)量=61/分鐘，冷卻器4出口溫度=19°C，貯留槽2溫度=500C 貯留槽2出口 過硫酸濃度=2. Og/L (過硫酸循環(huán)量=12. Og/分鐘) 循環(huán)3:循環(huán)量=19L/分鐘加熱器5出口溫度=174°C，加熱器5熱負荷=29. 2kff 艮口，通過設置冷卻器4，能以6L/分鐘的循環(huán)流量以12. Og/分鐘的量向洗滌機1輸送過硫酸。此外，因為臨投入前的過硫酸溶液為50°C，所以幾乎不發(fā)生自分解，沒有浪費。[實施例2](三循環(huán)方式)用與圖1 (b)對應的系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)。(運轉(zhuǎn)條件)晶片300mm Φ，抗蝕層厚度=860nm洗滌機1 溫度=1400C，液體容量=50L,處理塊數(shù)=50塊/批處理所需時間=10分鐘/批洗滌液硫酸濃度=85重量％洗滌機1的過硫酸需求量=11. 9g/分鐘(物質(zhì)收支)循環(huán)1 循環(huán)量=8L/分鐘電解室3入口溫度=50°C，電解室3出口溫度=750C循環(huán)2 循環(huán)量=IL/分鐘，冷卻器4出口溫度=40°C，貯留槽2溫度=72°C貯留槽2出口的過硫酸濃度=11. 9g/L(過硫酸循環(huán)量=11. 9g/分鐘)循環(huán)3 循環(huán)量=24L/分鐘加熱器5出口溫度=143°C，加熱器5熱負荷=3. Skff通過設置冷卻器6，能以IL/分鐘的循環(huán)流量以11. 9g/分鐘的量向洗滌機1輸送 過硫酸。即，通過設置冷卻器6，可降低冷卻器4的負荷，可減小循環(huán)2的循環(huán)量。此外，因 為可減小循環(huán)2的循環(huán)量，所以可降低加熱器5的負荷。藉此，利用該系統(tǒng)可容易地進行溫 度控制，從而降低加熱器和冷卻器的負荷。
[比較例1](單循環(huán)方式)用與圖2(a)對應的系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)。(運轉(zhuǎn)條件)同實施例1。但循環(huán)的編號和循環(huán)的構(gòu)成未必與實施例1對應。(以下比較例也 同樣)(物質(zhì)收支)循環(huán)1 循環(huán)量=8L/分鐘電解室23入口溫度=50 °C,電解室23出口溫度=75 °C電解室23出口的過硫酸濃度=1. 49g/L(過硫酸循環(huán)量=11. 9g/分鐘)加熱器25出口溫度=140°C，加熱器25熱負荷=S卩，為了向洗滌機21輸送所需量的過硫酸，加熱器25的熱負荷極大，不僅不實用， 而且在加熱器25內(nèi)的滯留時間長，因此發(fā)生了過硫酸的自分解。[比較例2](雙循環(huán)方式)用與圖2(b)對應的系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)。(運轉(zhuǎn)條件)同實施例1。(物質(zhì)收支)循環(huán)1(循環(huán)通路31b)循環(huán)量=SL/分鐘電解室23入口溫度=50°C，電解室23出口溫度=76°C電解室23出口的過硫酸濃度=1. 49g/L(過硫酸循環(huán)量=11.9g/分鐘)冷卻器洸出口溫度=50°C，貯留槽22溫度=1250C循環(huán)2 (循環(huán)通路31a)循環(huán)量=25L/分鐘加熱器25出口溫度=170°C，加熱器25熱負荷=20kff貯留槽22出口的過硫酸濃度=Og/L即，雖然加熱器25的熱負荷相對于比較例1有所減小，但仍然過大，不實用。此外， 貯留槽22出口的過硫酸濃度為Og/L。推測其原因在于，雖然從電解室23向貯留槽22供給 過硫酸濃度1. 49g/L的循環(huán)液，但因為將貯留槽22的溫度調(diào)整至125°C，所以貯留槽22內(nèi) 的過硫酸因自分解而實質(zhì)上消失。[比較例3](雙循環(huán)方式)用與圖2(c)對應的系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)。(運轉(zhuǎn)條件)同實施例1。(物質(zhì)收支)循環(huán)1 (循環(huán)通路31、31b)循環(huán)量=SL/分鐘
電解室23入口溫度=50°C，電解室23出口溫度=76°C電解室23出口的過硫酸液量1. 49g/L(過硫酸循環(huán)量=11.9g/分鐘)冷卻器洸出口溫度=50°C，貯留槽22溫度=1400C循環(huán)2 (循環(huán)通路31a)循環(huán)量=17L/分鐘加熱器25出口溫度=170°C，加熱器25熱負荷=26kff洗滌機21入口的過硫酸濃度=0. 48g/LS卩，加熱器25的熱負荷相對于比較例1幾乎未減小，仍然過大，不實用。[比較例4](三循環(huán)方式)用與圖2(d)對應的系統(tǒng)進行運轉(zhuǎn)。(運轉(zhuǎn)條件)同實施例1。這里，循環(huán)量表示各循環(huán)的不與其它循環(huán)合流的部分的循環(huán)量。(物質(zhì)收支)循環(huán)1(循環(huán)通路31b)循環(huán)量=3. 2L/分鐘電解室23入口溫度=50°C，電解室23出口溫度=76°C電解室23出口的過硫酸濃度1. 49g/L(過硫酸循環(huán)量=4.Sg/分鐘)貯留槽22溫度=133°C循環(huán)2 (循環(huán)通路31):循環(huán)量=4. 8L/分鐘洗滌機21入口的過硫酸濃度=1. 49g/L(過硫酸循環(huán)量=7.2g/分鐘)循環(huán)3 (循環(huán)通路31a)循環(huán)量=21. 8L/分鐘加熱器25出口溫度=155°C，加熱器25熱負荷=23.4kW貯留槽22出口的過硫酸溫度Og/LS卩，雖然加熱器25的熱負荷相對于比較例1有一定的減小，但仍然過大，不實用。 此外，貯留槽22出口的過硫酸濃度為Og/L。推測其原因在于，雖然從電解室23向貯留槽 22供給過硫酸濃度1. 49g/L的循環(huán)液，但因為將貯留槽22的溫度調(diào)節(jié)至133°C，所以貯留 槽22內(nèi)的過硫酸因自分解而實質(zhì)上消失。
權(quán)利要求
1.一種功能性溶液供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過電解硫酸溶液來制造功能性溶液并供給至 使用側(cè)的功能性溶液供給系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括用于貯留硫酸溶液的貯留槽、用于電解硫酸溶液的電解裝置、用于對硫酸 溶液加溫的加溫單元、用于冷卻硫酸溶液的冷卻單元、以及下述的3個循環(huán)線路；(1)第一循環(huán)管路，該第一循環(huán)管路不經(jīng)由所述加溫單元、而是經(jīng)由所述電解裝置將從 所述貯留槽排出的硫酸溶液返回至所述貯留槽；(2)第二循環(huán)管路，該第二循環(huán)管路不經(jīng)由所述加溫單元、而是依次經(jīng)由所述冷卻單元 和所述貯留槽將從所述使用側(cè)導入的硫酸溶液返回至所述使用側(cè)；(3)第三循環(huán)管路，該第三循環(huán)管路不經(jīng)由所述冷卻單元和所述貯留槽、而是經(jīng)由所述 加溫單元將從所述使用側(cè)導入的硫酸溶液返回至所述使用側(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的功能性溶液供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第二循環(huán)管路和所述 第三循環(huán)管路在臨返回至所述使用側(cè)前合流。
3.如權(quán)利要求1所述的功能性溶液供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第二循環(huán)管路和所述 第三循環(huán)管路在從所述使用側(cè)導入后分岔。
4.如權(quán)利要求1 3中的任一項所述的功能性溶液供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一循 環(huán)管路中，在位于所述貯留槽的下游側(cè)且位于所述電解裝置的上游側(cè)的位置具有用于冷卻 硫酸溶液的第二冷卻單元。
5.如權(quán)利要求1 3中的任一項所述的功能性溶液供給系統(tǒng)，其特征在于，所述第一循 環(huán)管路中，在位于所述電解裝置的下游側(cè)且位于所述貯留槽的上游側(cè)的位置具有用于冷卻 硫酸溶液的第二冷卻單元。
6.如權(quán)利要求1 5中的任一項所述的功能性溶液供給系統(tǒng)，其特征在于，所述使用側(cè) 是分批式基板洗滌裝置。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于高效地生成作為功能性溶液的硫酸電解液，并且在抑制通過電解生成的過硫酸的自分解的情況下將其高效地供給至使用側(cè)。本發(fā)明是一種功能性溶液供給系統(tǒng)，該系統(tǒng)是通過電解硫酸溶液來制造功能性溶液并供給至使用側(cè)的功能性溶液供給系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括用于貯留硫酸溶液的貯留槽(2)、用于電解硫酸溶液的電解裝置(電解室(3))、用于對硫酸溶液加溫的加溫單元(加熱器(4))、用于冷卻硫酸溶液的冷卻單元(冷卻器(4))、以及下述的3個循環(huán)管路第一循環(huán)管路(11)，該第一循環(huán)管路(11)不經(jīng)由加溫單元、而是經(jīng)由電解裝置將從貯留槽(2)排出的硫酸溶液返回至所述貯留槽(2)；第二循環(huán)管路(12)，該第二循環(huán)管路(12)不經(jīng)由加溫單元、而是依次經(jīng)由冷卻單元和所述貯留槽(2)將從使用側(cè)(洗滌機(1))導入的硫酸溶液返回至使用側(cè)；第三循環(huán)管路(13)，該第三循環(huán)管路(13)不經(jīng)由冷卻單元和所述貯留槽(2)、而是經(jīng)由加溫單元(加熱器(4))將從所述使用側(cè)導入的硫酸溶液返回至所述使用側(cè)。
文檔編號C25B1/30GK102057470SQ200980121999
公開日2011年5月11日 申請日期2009年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月8日
發(fā)明者內(nèi)田稔, 山川晴義, 永井達夫 申請人:栗田工業(yè)株式會社