JP2000107760A - 洗浄用電解水の生成装置及びその生成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板表面へのエッチング作用のない、中性の
酸化性洗浄水及び還元性洗浄水の電解水が同時に得られ
る生成装置とその生成方法を提供する。 【解決手段】 ＳＰＥ隔膜２，２’を用いた電解槽Ａ及
びＡ’に、各々純水または超純水を供給、通電させ、電
解室Ａの陽極室で酸素−オゾン含有水１１を、並びに電
解槽Ａ’の陽極室で酸素含有水１４を、陰極室で水素含
有水１７を生成させる。ついで前記酸素−オゾン含有水
１１より分離させた酸素−オゾン混合ガス１２中の不純
物を除去後、前記酸素含有水１４中に導入させ、ついで
溶存ガス濃度を高めて、酸化性洗浄水１６を得る。一
方、前記水素含有水１７中の溶存ガス濃度を高めて、還
元性洗浄水１８を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明に属する技術分野】本発明は、半導体用基板、液
晶表示素子用基板等、清浄度が要求される基板表面の洗
浄技術に関し、特に、エッチングをきらう基板表面に対
する洗浄用電解水の生成装置及びその生成方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体用基板、液晶表示素子用基板等、
清浄度が要求される基板表面に対する洗浄は、塩酸／過
水、アンモニア／過水及び希フッ酸を基準にした洗浄が
広く行われてきた。この方法は、米国ＲＣＡ社が電子管
の洗浄のために開発したＲＣＡ洗浄を基本に改良された
ものである。

【０００３】近年、環境問題が注視され、環境負荷のよ
り低い洗浄方法が求められてきており、また、経済性に
優れたより低コストの洗浄方法が求められきている。

【０００４】さらに、回路パターンの微細化、ＬＳＩの
高密度化、高集積化、高性能化の進展に伴い、半導体製
造プロセスでの清浄度の要求も、従来にも増して高まっ
てきている。

【０００５】このような状況下、上記問題点を解決する
洗浄方法として、例えば、特開平１０−１７９４号公報
に開示されているような酸性水及びアルカリ性水の電解
水を用いた洗浄が提案されている。

【０００６】一般に、電解質として塩酸、アンモニア等
の薬液が電解槽に供給され、電気分解されることによ
り、陽極室より酸性水が、また陰極室よりアルカリ性水
が生成され、主として金属不純物や固体微粒子除去の洗
浄水として用いられる。

【０００７】半導体基板表面の洗浄は、数多くの工程が
あり、洗浄水は、酸化性及び還元性の両特性が要求され
ている。電解水は、酸化性洗浄水である酸性水及び還元
性洗浄水であるアルカリ性水を同時に生成できるという
点において、非常に有用である。

【０００８】しかしながら、最終洗浄に近くなると、金
属露出部分の洗浄が必要となってくるが、基板表面のエ
ッチング問題により、電解水を用いることができず、超
純水のみによる洗浄がほとんどであった。

【０００９】一方、300mmウェハ製造においては、より
清浄度を高めた半導体基板が必要とされ、超純水のみの
洗浄では対応することができず、基板表面のエッチング
問題を解消した洗浄水が望まれていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
問題を解決するために、金属露出部分の洗浄において
も、基板表面へのエッチング作用のない新規な洗浄用電
解水の生成装置及びその生成方法を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記課題
を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、本発明を完
成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は、純水または超純水の
電気分解により、陽極室で酸素−オゾン含有水を生成さ
せる固体高分子電解質（以下「ＳＰＥ」と略記）隔膜を
用いた二室型電解槽Ａと、純水または超純水の電気分解
により、陽極室で酸素含有水を、陰極室で水素含有水を
生成させるＳＰＥ隔膜を用いた二室型電解槽Ａ’と、前
記酸素−オゾン含有水より酸素−オゾン混合ガスを分離
させる手段と、前記酸素含有水中に前記酸素−オゾン混
合ガスを導入させる手段と、酸素−オゾン混合ガスを導
入させた酸素含有水中の溶存ガス濃度を高める手段と、
前記水素含有水中の溶存ガス濃度を高める手段とを備え
ていることを特徴とする洗浄用電解水の生成装置であ
る。

【００１３】また、本発明は、純水または超純水の電気
分解により、陽極室で酸素−オゾン含有水を生成させる
ＳＰＥ隔膜を用いた二室型電解槽Ａと、純水または超純
水の電気分解により、陽極室で酸素含有水を、陰極室で
水素含有水を生成させるＳＰＥ隔膜を用いた二室型電解
槽Ａ’と、前記酸素−オゾン含有水より酸素−オゾン混
合ガスを分離させる手段と、前記酸素−オゾン混合ガス
を精製させる手段と、精製させた酸素−オゾン混合ガス
を前記酸素含有水に導入させる手段と、酸素−オゾン混
合ガスを導入させた酸素含有水中の溶存ガス濃度を高め
る手段と、前記水素含有水中の溶存ガス濃度を高める手
段とを備えていることを特徴とする洗浄用電解水の生成
装置である。

【００１４】本発明は、ＳＰＥ隔膜を用いた二室型電解
槽Ａ及びＡ’に、各々純水または超純水を供給させ、通
電させて、電解室Ａの陽極室で酸素−オゾン含有水を生
成させると共に、電解槽Ａ’の陽極室で酸素含有水を、
陰極室で水素含有水を生成させ、ついで前記酸素−オゾ
ン含有水より酸素−オゾン混合ガスを分離させた後、前
記酸素含有水中に導入させ、ついで溶存ガス濃度を高め
させて酸化性洗浄水を得、かつ前記水素含有水中の溶存
ガス濃度を高めさせて、還元性洗浄水を得ることを特徴
とする洗浄用電解水の生成方法である。

【００１５】また、本発明は、ＳＰＥ隔膜を用いた二室
型電解槽Ａ及びＡ’に、各々純水または超純水を供給さ
せ、通電させて、電解室Ａの陽極室で酸素−オゾン含有
水を生成させると共に、電解槽Ａ’の陽極室で酸素含有
水を、陰極室で水素含有水を生成させ、ついで前記酸素
−オゾン含有水より酸素−オゾン混合ガスを分離、精製
させた後、前記電解槽Ａ’で生成させた酸素含有水中に
導入させ、ついで溶存ガス濃度を高めさせて酸化性洗浄
水を得、かつ前記電解槽Ａ’で生成させた水素含有水中
の溶存ガス濃度を高めさせて、還元性洗浄水を得ること
を特徴とする洗浄用電解水の生成方法である。

【００１６】以下、本発明について、図面を参照して、
詳細に説明する。図１は、本発明の洗浄用電解水の生成
装置の概略を示す図である。

【００１７】本発明の洗浄用電解水の生成装置は、純水
または超純水の供給水１を電気分解して、陽極室で酸素
−オゾン含有水１１を生成させる、ＳＰＥ隔膜２を用い
た二室型電解槽Ａと、純水または超純水の供給水１’を
電気分解して、陽極室で酸素含有水１４を、陰極室で水
素含有水１７を生成させる、ＳＰＥ隔膜２’を用いた二
室型電解槽Ａ’と、前記電解槽Ａの陽極室で生成させた
酸素−オゾン含有水１１より酸素−オゾン混合ガス１２
を分離させるための気液分離管７と、前記気液分離管７
により分離させた酸素−オゾン混合ガス１２中を精製さ
せるための不純物除去フィルター８と、不純物除去フィ
ルター８により精製させた酸素−オゾン混合ガス１３
を、電解槽Ａ’の陽極室で生成された酸素含有水１４中
に導入させるためのアスピレーターまたはガス溶解フィ
ルター９と、酸素−オゾン混合ガスを導入させた酸素含
有水１５中の溶存ガス濃度を高めるためのガス溶解フィ
ルター１０と、電解槽Ａ’の陰極室で生成させた水素含
有水１７中の溶存ガス濃度を高めるためのガス溶解フィ
ルター１０’とを備えている。

【００１８】本発明に用いられるＳＰＥ隔膜を用いた二
室型電解槽Ａは、ＳＰＥ隔膜２の両側面に、陽極３と陰
極４とを各々配置させ、ついで、その両外側面に給電体
５を各々配置させ、さらに、その両外側面に配置させた
槽体６により締め付けられて作製され、ＳＰＥ隔膜２に
より分離された陽極室と陰極室とを備えている。

【００１９】本発明に用いられる電解槽ＡのＳＰＥ隔膜
２は、テフロン製陽イオン交換膜である。

【００２０】本発明に用いられる電解槽Ａの陽極３は、
エキスパンド状金属板、ポーラス状金属板、パンチング
状金属板等のガス及び水透過性形状を有し、かつ微量の
オゾンを生成させため、チタン基体上に、酸素過電圧の
高い、白金、酸化白金、タンタル、酸化タンタル、酸化
鉛及び／または酸化スズからなる群から選ばれた１種以
上を被覆させたものである。さらに、オゾン生成量を調
整するため、イリジウム、ルテニウム等の微量成分を混
合することもできる。

【００２１】本発明に用いられる電解槽Ａの陰極４は、
エキスパンド状金属板、ポーラス状金属板、パンチング
状金属板、ポーラスカーボン板等のガス及び水透過性形
状を有し、チタン基体上に貴金属及び／またはその酸化
物からなる群から選ばれた１種以上を被覆させたもの、
あるいはカーボンである。

【００２２】貴金属としては、例えば、金、銀、あるい
はルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イ
リジウム、白金の白金族元素等があげられる。

【００２３】本発明に用いられる電解槽Ａの給電体５
は、リング状金属板、パンチング状金属板等であり、リ
ング状金属板の場合、前記陽極３に溶接させて用いられ
る。給電体５は、チタン基体上に、酸素過電圧の高い、
白金、酸化白金、タンタル、酸化タンタル、酸化鉛及び
／または酸化スズからなる群から選ばれた１種以上を被
覆させたものである。

【００２４】本発明に用いられる電解槽Ａの槽体６は、
ステンレスまたはテフロンである。

【００２５】本発明に用いられるＳＰＥ隔膜を用いた二
室型電解槽Ａ’も、前記電解槽Ａと同様に、ＳＰＥ隔膜
２’の両側面に、陽極３’と陰極４’とを各々配置さ
せ、ついで、その両外側面に給電体５’を各々配置さ
せ、さらに、その両外側面に配置させた槽体６’により
締め付けられて作製され、ＳＰＥ隔膜により分離された
陽極室及び陰極室とを備えている。

【００２６】本発明に用いられる電解槽Ａ’のＳＰＥ隔
膜２’は、テフロン製陽イオン交換膜である。

【００２７】本発明に用いられる電解槽Ａ’の陽極３’
及び陰極４’は、エキスパンド状金属板、ポーラス状金
属板、パンチング状金属板等のガス及び水透過性形状を
有し、かつ金属不純物や固体微粒子を発生させないもの
であり、チタン基体上に、白金、酸化白金、タンタル、
酸化タンタル及び／または酸化イリジウムからなる群か
ら選ばれた１種以上を被覆させたものである。

【００２８】本発明に用いられる電解槽Ａ’の槽体６’
は、テフロンである。

【００２９】電解槽Ａの陽極室出口には、陽極室で生成
させた酸素−オゾン含有水１１より、酸素−オゾン混合
ガス１２を分離させるための気液分離管７が接続され、
さらに、気液分離管７出口には、酸素−オゾン混合ガス
１２を精製させるための不純物除去フィルター８が接続
される。

【００３０】つぎに、電解槽Ａ’の陽極室で生成させた
酸素含有水１４中に、不純物除去フィルター８で精製さ
せた酸素−オゾン混合ガス１３を導入させるため、電解
槽Ａ’の陽極室出口に接続されたアスピレーターまたは
ガス溶解フィルター９と不純物除去フィルター８出口と
が接続される。

【００３１】さらに、精製させた酸素−オゾン混合ガス
を導入させた酸素含有水１５中の溶存ガス濃度を高める
ため、アスピレーターまたはガス溶解フィルター９出口
にガス溶解フィルター１０が接続される。

【００３２】ガス溶解フィルター１０により、溶存ガス
濃度が高められた酸素−オゾン含有水１６は、金属不純
物及び固体微粒子を含まず、基板表面へのエッチング作
用のない、中性の酸化性洗浄水である。

【００３３】また、電解槽Ａ’の陰極室で生成させた水
素含有水１７中の溶存ガス濃度を高めるために、電解槽
Ａ’の陰極室出口にガス溶解フィルター１０’が接続さ
れる。

【００３４】ガス溶解フィルター１０’により、溶存ガ
ス濃度が高められた水素含有水１８は、金属不純物及び
固体微粒子を含まず、基板表面へのエッチング作用のな
い、中性の還元性洗浄水である。

【００３５】本発明の洗浄用電解水の生成装置により、
金属不純物及び固体微粒子を含まず、基板表面へのエッ
チング作用のない、中性の酸化性洗浄水１６と中性の還
元性洗浄水１８とが同時に得られる。

【００３６】次に、本発明の洗浄用電解水の生成方法に
ついて、以下に説明する。

【００３７】まず、電解槽Ａの陽極室及び陰極室に、純
水または超純水の供給水１を各々供給させ、通電させる
ことにより、陽極室で酸素−オゾン含有水１１を、陰極
室で水素含有水を生成させる。電解槽Ａの陰極室で生成
させた水素含有水は、金属不純物や固体微粒子を含んで
いるため、そのまま排液１９される。

【００３８】陽極室及び陰極室への供給水１の供給量
は、各々0.1l／分以上、0.5l／分以下である。

【００３９】供給水量が、0.1l／分未満の場合、電解槽
の温度が上昇し不都合である。また、0.5l／分より大の
場合、ガス生成量が増加せず、不経済である。

【００４０】電流密度は、20Ａ／dm²以上、100Ａ／dm²
以下であり、好ましくは30Ａ／dm²以上、50Ａ／dm²以下
である。

【００４１】電流密度が20Ａ／dm²未満の場合、オゾン
生成量が不十分であり不都合である。また、100Ａ／dm²
より大の場合、電極寿命が短くなり不都合である。

【００４２】電解槽Ａの陽極室で生成させた酸素−オゾ
ン含有水１１は、金属不純物や固体微粒子を含有してい
るので、気液分離管７により、酸素−オゾン混合ガス１
２のみに分離させた後、不純物除去フィルター８によ
り、金属不純物や固体微粒子を除いて精製させた酸素−
オゾン混合ガス１３とする。気液分離管７で酸素−オゾ
ン混合ガス１２が分離された後の液は、そのまま排液２
０される。

【００４３】一方、電解槽Ａ’の陽極室及び陰極室に
も、純水または超純水の供給水１’を各々供給させ、通
電させることにより、陽極室より酸素含有水１４を、陰
極室より水素含有水１７を生成させる。

【００４４】陽極室及び陰極室への供給水１’は、洗浄
に十分な量が供給され、通常、１l／分以上、15l／分以
下である。

【００４５】通電電流は、陰極室での水素生成量を確保
するために、供給水量１l／分当り２Ａ以上、７Ａ以下
である。

【００４６】通電電流が、供給水量１l／分当り２Ａ未
満の場合、水素生成量が不十分となり不都合である。ま
た７Ａより大の場合、水素含有水中の溶存ガス濃度が増
加せず不都合である。

【００４７】電解槽Ａ’の陽極室で生成させる酸素含有
水１４は、このままでは酸化能力が不十分である。この
ため、電解槽Ａで生成させた酸素−オゾン含有水１１か
ら分離、精製させた酸素−オゾン混合ガス１３を導入さ
せて、酸化能力を高めさせる。

【００４８】さらに、酸素−オゾン混合ガスを導入させ
た酸素含有水１５は、このままでは溶存ガス濃度が低
く、なお酸化能力が不十分であり、ガス溶解フィルター
１０により溶存ガス濃度を高めさせる。

【００４９】このようにして得られた酸素−オゾン含有
水１６は、酸素濃度が18ppm以上、40ppm以下であり、か
つオゾン濃度が0.05ppm以上、0.5ppm以下であり、金属
不純物や固体微粒子を含まず、基板表面へのエッチング
作用がなく、中性で酸化性を有しており、本発明の洗浄
水として好適である。

【００５０】一方、電解槽Ａ’の陰極室で生成させる水
素含有水１５もまた、このままでは溶存ガス濃度が低
く、還元能力が不十分であり、さらにガス溶解フィルタ
ー１０’により溶存ガス濃度を高めさせる。

【００５１】このようにして得られた水素含有水１８
は、水素濃度が0.5ppm以上、１ppm以下であり、金属不
純物や固体微粒子を含まず、基板表面へのエッチング作
用がなく、中性で還元性を有しており、本発明の洗浄水
として好適である。

【００５２】本発明で用いられる、ＳＰＥ隔膜を用いた
二室型電解槽Ａ及びＡ’は、電解質をなんら添加するこ
となく、純水または超純水のみで電気分解できる。

【００５３】本発明の生成装置で得られる洗浄用電解水
は、金属不純物や固体微粒子を含まず、基板表面へのエ
ッチング作用のない、中性の酸化性洗浄水と中性の還元
性洗浄水とが同時に得られる。

【００５４】本発明で得られる洗浄用電解水の一方であ
る酸素−オゾン含有水は、高い酸化還元電位（以下「Ｏ
ＲＰ」と略記）を有し、金属を酸化溶解させ、かつ基板
表面へのエッチング作用のない、酸化性洗浄水である。
また、他方である水素含有水は、低ＯＲＰであり、固体
微粒子除去能力を有し、かつ基板表面へのエッチング作
用のない、還元性洗浄水である。

【００５５】本発明で得られる洗浄用電解水の酸素−オ
ゾン含有水の酸化性洗浄水と、水素含有水の還元性洗浄
水とを組合わせて、基体表面を洗浄することにより、清
浄度が非常に高められた基体表面を得ることができる。

【００５６】

【発明の実施の形態】以下、発明の実施の形態を、図１
を参照して、実施例に基き説明する。なお、本発明は実
施例になんら限定されない。

【００５７】実施例 まず、本発明の洗浄用電解水の生成装置を、以下のよう
にして作製した。

【００５８】チタン基体上に焼成法により白金を被覆さ
せたリング状給電体５、チタンエキスパンド板上に酸化
白金を焼成法により被覆させた陽極３、チタンエキスパ
ンド板上に酸化白金を焼成法により被覆させた陰極４を
各々作製し、ついで、リング状給電体５と陽極３とを、
並びにリング状給電体５と陰極４とを溶接した。

【００５９】テフロン製陽イオン交換膜のＳＰＥ隔膜２
（登録商標ナフィオン１１７、(株)デュポン製）の両側
面に、リング状給電体５を溶接させた陽極３と、リング
状給電体５を溶接させた陰極４とを各々配置させ、さら
にその両外側面に配置させたＳＵＳ３１６製槽体６によ
り締め付けて、電解槽Ａを作製した。各接触部分は、ガ
スケットにより封水される。

【００６０】一方、チタン基体上に焼成法により白金を
被覆させたリング状給電体５’、チタンエキスパンド板
上に酸化イリジウム／酸化タンタル配合比＝７／３の混
合物を焼成法により被覆させた陽極３’、チタンエキス
パンド板上に酸化白金を焼成法により被覆させた陰極
４’を各々作製し、ついで、リング状給電体５’と陽極
３’とを溶接し、リング状給電体５’と陰極４’とを溶
接した。

【００６１】テフロン製陽イオン交換膜のＳＰＥ隔膜
２’ （登録商標ナフィオン１１７、(株)デュポン製）
の両側面に、リング状給電体５’を溶接させた陽極３’
と、リング状給電体５’を溶接させた陰極４’とを各々
配置させ、さらにその両外側面に配置させたポリテトラ
フルオロエチレン製槽体６’により締め付けて、電解槽
Ａ’を作製した。各接触部分は、ガスケットにより封水
される。

【００６２】電解槽Ａの陽極室出口にテフロン製気液分
離管７を接続し、さらに気液分離管７出口にテフロン製
不純物除去フィルター８を接続した。

【００６３】電解槽Ａ’の陽極室出口にテフロン製アス
ピレーター９を接続し、前記アスピレーター９に不純物
除去フィルター８出口を接続した。、さらにアスピレー
ター９出口にテフロン製ガス溶解フィルター１０を接続
した。

【００６４】一方、電解槽Ａ’の陰極室出口にテフロン
製ガス溶解フィルター１０’を接続した。

【００６５】電解槽Ａの陽極室に超純水を0.4l／分、陰
極室に超純水を0.2l／分で供給し、電流密度40Ａ／dm²
で通電して、電気分解し、電解槽Ａの陽極室で酸素−オ
ゾン含有水１１を生成させ、気液分離管７を通して、酸
素−オゾン混合ガス１２を分離し、ついで、不純物除去
フィルター８により精製して、酸素−オゾン混合ガス１
３を得た。

【００６６】電解槽Ａ’の陽極室及び陰極室に、超純水
を３l／分で各々供給し、電流10Ａで通電して、電気分
解し、電解槽Ａ’の陽極室で酸素含有水１４を、陰極室
で水素含有水１７を生成させた。

【００６７】ついで、不純物除去フィルター８で精製さ
せた酸素−オゾン混合ガス１３を、アスピレーター９を
用いて、電解槽Ａ’で生成させた酸素含有水１４中へと
導き、ついでガス溶解フィルター１０を通し、溶存ガス
濃度を高めさせて、金属不純物や固体微粒子を含まず、
基体表面へのエッチング作用のない、中性の酸化性洗浄
水１６を得た。

【００６８】得られた酸化性洗浄水１６中のオゾン濃度
は0.1ppmであり、酸素濃度は30ppmであった。

【００６９】また、ＯＲＰ計（ＨＢＭ１０２型、電気化
学計器(株)製）を用いて、電解槽Ａ’の陽極室出口の酸
素含有水１４を測定したところ、350mＶであり、不純物
除去フィルター９により精製された酸素−オゾン混合ガ
スを導入させた酸素含有水１５は、500mＶであり、ガス
溶解フィルター１０により溶存ガス濃度を高めた酸化性
洗浄水１６は、750mＶであった。

【００７０】また、上記電解槽Ａ’の陰極室で生成させ
た水素含有水１７も、同様にしてガス溶解フィルター１
０’を通し、ガス濃度を高めさせて、金属不純物や固体
微粒子を含まず、エッチング作用のない中性の還元性洗
浄水１８を得た。得られた還元性洗浄水１８中の水素濃
度は、0.7ppmであった。

【００７１】また、電解槽Ａ’の陰極室出口での水素含
有水１７のＯＲＰは、−200mＶであり、溶存ガスフィル
ター１０’により溶存ガス濃度を高めさせた還元性洗浄
水１８は、−650mＶであった。

【００７２】

【発明の効果】本発明で用いられる、ＳＰＥ隔膜を用い
た二室型電解槽Ａ及びＡ’は、電解質をなんら添加する
ことなく、純水または超純水のみで電気分解できる。

【００７３】本発明で得られる洗浄用電解水は、金属不
純物や固体微粒子を含まず、基板表面へのエッチング作
用のない、中性の洗浄水であり、酸化性洗浄水と還元性
洗浄水とが同時に得られる。

【００７４】本発明で得られる洗浄用電解水の一方であ
る酸素−オゾン含有水は、高ＯＲＰであり、かつ金属を
酸化溶解させ、基板表面へのエッチング作用のない、中
性の酸化性洗浄水である。また、他方の洗浄用電解水で
ある水素含有水は、低ＯＲＰであり、微粒子除去能力を
有する、中性の還元性洗浄水である。

【００７５】本発明で得られる洗浄用電解水である酸素
−オゾン含有水の酸化性洗浄水と水素含有水の還元性洗
浄水とが組合わせられて、洗浄されることにより、清浄
度が非常に高められた基体表面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の洗浄用電解水の生成装置の概略を示す
図である。

【符号の説明】

１、１’ 供給水 ２、２’ ＳＰＥ隔膜 ３、３’ 陽極 ４、４’ 陰極 ５、５’ 給電体 ６、６’ 槽体 ７ 気液分離管 ８ 不純物除去フィルター ９ アスピレーターまたはガス溶解フィルター １０、１０’ ガス溶解フィルター １１ 酸素−オゾン含有水 １２ 酸素−オゾン混合ガス １３ 精製させた酸素−オゾン混合ガス １４ 酸素含有水 １５ 酸素−オゾン混合ガスを導入させた酸素
含有水 １６ 酸化性洗浄水（酸素−オゾン含有水） １７ 水素含有水 １８ 還元性洗浄水（水素含有水） １９ 排液 ２０ 排液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山崎 孝広 群馬県渋川市半田2470番地 日本カーリッ ト株式会社研究開発センター内 Ｆターム(参考） 4D061 AA01 AB07 BA01 BB01 BB12 BB26 BB30 BD03

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 純水または超純水の電気分解により、陽
   極室で酸素−オゾン含有水を生成させる固体高分子電解
   質隔膜を用いた二室型電解槽Ａと、純水または超純水の
   電気分解により、陽極室で酸素含有水を、陰極室で水素
   含有水を生成させる固体高分子電解質隔膜を用いた二室
   型電解槽Ａ’と、前記酸素−オゾン含有水より酸素−オ
   ゾン混合ガスを分離させる手段と、前記酸素−オゾン混
   合ガスを前記酸素含有水中に導入させる手段と、酸素−
   オゾン混合ガスを導入させた酸素含有水中の溶存ガス濃
   度を高める手段と、前記水素含有水中の溶存ガス濃度を
   高める手段とを備えていることを特徴とする洗浄用電解
   水の生成装置。
2. 【請求項２】 分離させた酸素−オゾン混合ガスを精製
   させる手段を備えていることを特徴とする請求項１に記
   載の洗浄用電解水の生成装置。
3. 【請求項３】 酸素−オゾン混合ガスを精製させる手段
   が、不純物除去フィルターであることを特徴とする請求
   項２に記載の洗浄用電解水の生成装置。
4. 【請求項４】 酸素−オゾン混合ガスを酸素含有水中に
   導入させる手段が、アスピレーターまたはガス溶解フィ
   ルターであることを特徴とする請求項１から請求項３の
   いずれか１項に記載の洗浄用電解水の生成装置。
5. 【請求項５】溶存ガス濃度を高める手段が、ガス溶解フ
   ィルターであることを特徴とする請求項１から請求項４
   のいずれか１項に記載の洗浄用電解水の生成装置。
6. 【請求項６】 電解槽Ａの陽極が、チタン基体上に、白
   金、酸化白金、タンタル、酸化タンタル、酸化鉛及び／
   または酸化スズからなる群から選ばれた少なくとも１種
   以上を被覆させたものであることを特徴とする請求項１
   から請求項５のいずれか１項に記載の洗浄用電解水の生
   成装置。
7. 【請求項７】 電解槽Ａ’の陽極及び陰極が、チタン基
   体上に、白金、酸化白金、タンタル、酸化タンタル及び
   ／または酸化イリジウムからなる群から選ばれた少なく
   とも１種以上を被覆させたものであることを特徴とする
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の洗浄用電
   解水の生成装置。
8. 【請求項８】 電解槽Ａ’の槽体が、テフロンであるこ
   とを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に
   記載の洗浄用電解水の生成装置。
9. 【請求項９】 電解槽Ａ及びＡ’の固体高分子電解質隔
   膜が、テフロン製陽イオン交換膜であることを特徴とす
   る請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の洗浄用
   電解水の生成装置。
10. 【請求項１０】 固体高分子電解質隔膜を用いた二室型
    電解槽Ａ及びＡ’に、各々純水または超純水を供給さ
    せ、通電させて、電解室Ａの陽極室で酸素−オゾン含有
    水を生成させると共に、電解槽Ａ’の陽極室で酸素含有
    水を、陰極室で水素含有水を生成させ、ついで前記酸素
    −オゾン含有水より酸素−オゾン混合ガスを分離させた
    後、前記酸素含有水中に導入させ、ついで溶存ガス濃度
    を高めさせて酸化性洗浄水を得、かつ前記水素含有水中
    の溶存ガス濃度を高めさせて、還元性洗浄水を得ること
    を特徴とする洗浄用電解水の生成方法。
11. 【請求項１１】 固体高分子電解質隔膜を用いた二室型
    電解槽Ａ及びＡ’に、各々純水または超純水を供給さ
    せ、通電させて、電解室Ａの陽極室で酸素−オゾン含有
    水を生成させると共に、電解槽Ａ’の陽極室で酸素含有
    水を、陰極室で水素含有水を生成させ、ついで前記酸素
    −オゾン含有水より酸素−オゾン混合ガスを分離、精製
    させた後、前記酸素含有水中に導入させ、ついで溶存ガ
    ス濃度を高めさせて酸化性洗浄水を得、かつ前記水素含
    有水中の溶存ガス濃度を高めさせて、還元性洗浄水を得
    ることを特徴とする洗浄用電解水の生成方法。
12. 【請求項１２】 酸素−オゾン混合ガスが、不純物除去
    フィルターを用いて精製されることを特徴とする請求項
    １１に記載の洗浄用電解水の生成方法。
13. 【請求項１３】酸素−オゾン混合ガスが、アスピレータ
    ーまたはガス溶解フィルターを用いて、酸素含有水中に
    導入されることを特徴とする請求項１０から請求項１２
    のいずれか１項に記載の洗浄用電解水の生成方法。
14. 【請求項１４】 溶存ガス濃度が、ガス溶解フィルター
    により高められることを特徴とする請求項１０から請求
    項１３のいずれか１項に記載の洗浄用電解水の生成方
    法。
15. 【請求項１５】 電解槽Ａの電流密度が、20Ａ／dm²以
    上、100Ａ／dm²以下であり、かつ電解槽Ａ’の通電電流
    が、供給水量１l／分当り２Ａ以上、７Ａ以下であるこ
    とを特徴とする請求項１０から請求項１４のいずれか１
    項に記載の洗浄用電解水の生成方法。
16. 【請求項１６】 二室型電解槽Ａの電流密度が、30Ａ／
    dm²以上、50Ａ／dm²以下であり、かつ電解槽Ａ’の通電
    電流が、供給水量１l／分当り２Ａ以上、７Ａ以下であ
    ることを特徴とする請求項１０から請求項１５のいずれ
    か１項に記載の洗浄用電解水の生成方法。