超纯水生产设备制造技术

一种超纯水生产设备(1)，包括超滤膜装置(10)。所述超滤膜装置(10)包括串联连接的多个超滤膜(11，12)。所述多个超滤膜(11，12)包括第一超滤膜(11)和位于所述多个超滤膜(11，12)中下游最远处的第二超滤膜(12)，所述第二超滤膜(12)具有与所述第一超滤膜(11)的过滤性能不同的过滤性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超纯水生产设备
本专利技术涉及一种超纯水生产设备。
技术介绍
在半导体装置和液晶装置的制造工艺中，已经从中高度去除杂质的超纯水用于各种目的，例如清洁工艺。通常通过依次在预处理系统、一级纯水系统和二级纯水系统(子系统)中处理原水(例如河水、地下水和工业用水)来生产超纯水。在大多数子系统中，在最后阶段提供膜分离装置，例如超滤膜装置，以除去超纯水中所含的颗粒。超纯水中所含的颗粒直接导致装置产率降低，因此它们的尺寸(粒径)和数量(浓度)受到严格的控制。因此已经提出了多种配置，在这些配置中，多个膜分离装置串联连接以减少超纯水中的颗粒的数量(例如参见专利文献1至4)。引用列表专利文献专利文献1：JP2004-283710A专利文献2：JP2003-190951A专利文献3：JP10-216721A专利文献4：JP04-338221A
技术实现思路
技术问题近年来半导体装置的高集成度和小型化的快速发展促使对控制粒子的尺寸和数量的需求的增加。例如，根据国际半导体技术发展路线图(InternationalTechnologyRoadmapforSemiconductors，ITRS)，必须控制超纯水中所含的颗粒，使得粒径为10nm或更大的颗粒的数量小于或等于1个颗粒/ml。然而，在当前情况下，在专利文献1至4中公开的配置中还不能获得能够满足这些要求的处理过的水的质量。因此，本专利技术的一个目的是提供一种超纯水生产设备，其生产的超纯水中的颗粒的数量得到充分减少。问题的解决方案为了实现上述目的，本专利技术的超纯水生产设备包括超滤膜装置。根据一个方面，所述超滤膜装置包括串联连接的多个超滤膜，多个超滤膜包括第一超滤膜和位于多个超滤膜中下游最远处的第二超滤膜，该第二超滤膜具有与第一超滤膜的过滤性能不同的过滤性能。根据另一方面，所述超滤膜装置包括串联连接的多个超滤膜组件，多个超滤膜组件包括第一超滤膜组件和位于多个超滤膜组件中下游最远处的第二超滤膜组件，该第二超滤膜组件具有与第一超滤膜组件的过滤性能不同的过滤性能。专利技术的有益效果如上所述，本专利技术可以提供一种超纯水生产设备，其生产的超纯水中的颗粒的数量得到充分减少。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施例的超纯水生产设备的示意性结构图。图2是当填充在图1所示的UF膜装置的两个UF膜组件中的UF膜具有相同的过滤性能时来自第二UF膜组件的渗透水中所含颗粒的SEM照片；图3是示出根据该实施例的UF膜装置变型的示意性结构图。具体实施方式在下文中，将参照附图说明本专利技术的实施例。图1为根据本专利技术的一个实施例的超纯水生产设备的示意性结构图。图中所示的超纯水生产设备的配置仅是示例性的，并不旨在限制本专利技术。超纯水生产设备1包括一级纯水箱2、泵3、热交换器4、紫外线氧化装置5、非再生混床式离子交换装置(滤芯精处理器(cartridgepolisher))6和超滤(UF)膜装置10。这些部件构成二级纯水系统(子系统)，用于顺序地处理在一级纯水系统(未示出)中生产的一级纯水，以生产超纯水并将超纯水供应至使用点7。存储在一级纯水箱2中的待处理的水(一级纯水)被泵3输送并供给至热交换器4。待处理的水穿过热交换器4以进行温度控制，然后被供应至紫外线氧化装置5，在此，待处理的水中的总有机碳(TOC)通过紫外线照射分解。接着通过滤芯精处理器6中的离子交换过工艺除去待处理的水中的金属，然后在UF膜装置10中除去待处理的水中的颗粒。如此获得的超纯水的一部分被供应至使用点7，而剩余部分返回到一级纯水箱2。根据需要将一级纯水从一级纯水系统(未示出)供应至一级纯水箱2。作为一级纯水箱2、泵3、热交换器4、紫外线氧化装置5和滤芯精处理器6，可以采用在超纯水生产设备的子系统中使用的部件。因此，这里省略了对这些部件的细节的说明，下面仅描述UF膜装置10的细节。UF膜装置10包括串联连接的两个UF膜组件11，12。UF膜组件11，12中的每一个都是外压型中空纤维膜组件，其中，以多个成束的中空纤维的形式的UF膜(下文中简称为“中空纤维膜”)填充在圆柱形外壳中，待处理的水从中空纤维膜外部供应，渗透水随后从内部取出。采用错流过滤作为每个UF膜组件11，12的过滤方法，其中，待处理的水平行于中空纤维膜的表面供应，并且其中，待处理水未通过膜的部分作为浓水(concentratedwater)排出。填充在第一UF膜组件11和第二UF膜组件12中的每个UF膜具有不同的过滤性能。例如，填充在第二UF膜组件12中的UF膜(第二UF膜)具有更高的通量(每单位膜面积和单位压力的透过流率(permeateflowrate)并因此比填充在第一UF膜组件11中的UF膜(第一UF膜)更容易允许水通过。此外，填充在第二UF膜组件12中的UF膜具有较高的截留分子量并因此比填充在第一UF膜组件中的UF膜更加疏松。下面将描述由第二UF膜组件12的UF膜的更高通量和更高截留分子量所带来的效果。作为第一UF膜组件11，可以根据待去除的颗粒的尺寸(粒径)适当地选择合适的配置，并且对该配置没有特别限制。在该实施例中，优选使用填充有截留分子量为4000至6000的UF膜的组件，由此可以除去粒径为10nm或更大的颗粒(下文中称为“目标颗粒”)。对填充在其中的UF膜的材料没有特别限制，但优选不太可能从膜本身洗脱的材料，并且如下所述地，聚砜是适宜的。如上所述的第一UF膜组件11的实例包括由AsahiKaseiCorporation制造的UF膜组件(产品编号：OLT-6036H)以及由NittoDenkoCorporation制造的UF膜组件(产品编号：NTU-3306-K6R)。这些组件中的每一个都填充有由截留分子量为6000的聚砜制成的中空纤维膜。考虑到膜表面上颗粒的积聚，第一UF膜组件11的回收率优选尽可能高，优选设定为约95％。另一方面，第二UF膜组件12的构造没有特别限制，只要其填充有具有比填充在第一UF膜组件11中的UF膜更高的通量或更高的截留分子量的UF膜。截留分子量为例如100000至400000的UF膜可以用作填充在其中的UF膜，并且类似于第一UF膜组件11，聚砜是适宜的材料。如上所述，第二UF膜组件12的实例包括由AsahiKaseiCorporation制造的UF膜组件(产品编号：FGT-6016H)。该组件填充有由截留分子量为100000的聚砜制成的中空纤维膜。当第一UF膜组件11填充有截留分子量为4000的UF膜时，如上所述地，由AsahiKaseiCorporation或NittoDenkoCorporation制造的UF膜组件(即填充有截留分子量为6000的UF膜)可以用作第二UF膜组件12。在第二UF膜组件12中，从第一UF膜组件11供应颗粒已被充分除去的处理过的水(渗透水)以用于处理，因此，与第一UF膜组件11的情况相比，处理负荷较小并且对由于颗粒在膜表面上的积聚造成的堵塞的关注较低。因此，第二UF膜组件12的回收率优选尽可能高，例如可以为95％或更高。同时，已知的是，UF膜的孔直径的不是完全均一的，并对应其截留分子量的孔直径从上至下变化，因此可由UF膜除去的颗粒的粒径也有所不相。例如，即使对于粒径大于对应于截留分子量的孔径的颗粒，截留率也不一定是100％。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括超滤膜装置的超纯水生产设备，其中，所述超滤膜装置包括串联连接的多个超滤膜，并且所述多个超滤膜包括第一超滤膜和位于所述多个超滤膜中下游最远处的第二超滤膜，所述第二超滤膜具有与所述第一超滤膜的过滤性能不同的过滤性能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.24 JP 2016-1635191.一种包括超滤膜装置的超纯水生产设备，其中，所述超滤膜装置包括串联连接的多个超滤膜，并且所述多个超滤膜包括第一超滤膜和位于所述多个超滤膜中下游最远处的第二超滤膜，所述第二超滤膜具有与所述第一超滤膜的过滤性能不同的过滤性能。2.根据权利要求1所述的超纯水生产设备，其中，所述第二超滤膜的通量大于所述第一超滤膜的通量。3.根据权利要求1或2所述的超纯水生产设备，其中，所述第二超滤膜的截留分子量大于所述第一超滤膜的截留分子量。4.根据权利要求1至3中任一项所述的超纯水生产设备，其中，所述多个超滤膜中的每一个是中空纤维膜。5.一种包括超滤膜装...

【专利技术属性】
技术研发人员：市原史贵，菅原广，
申请(专利权)人：奥加诺株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP