JPH11244607A - 薬液の脱気方法及び脱気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 最終的に供給される薬液に気泡が混入しない
ように、効率良く、更に系内の圧力損失が低い薬液の脱
気方法及び脱気装置を提供する。 【解決手段】 薬液導入口２１と薬液導出口３１と排気
口２３、２３が設けられた容器２と、容器２内に設けら
れ、気体透過性を有し、内径が５０〜５００μｍ、膜厚
が１０〜１５０μｍの中空糸膜４、４、…の両端が開口
状態を保ちながら固定部材５により固定された中空糸膜
エレメント１とを備え、中空糸膜エレメント１の両端部
が容器２の薬液導入口２１及び薬液導出口３１それぞれ
に接続されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薬液の脱気方法及
び脱気装置に関し、詳しくは、半導体製造工程におい
て、その精密度を損なう要因となる現像液並びにレジス
ト液等の薬液中の溶存気体を脱気する際に用いて好適な
薬液の脱気方法及び脱気装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体製造工程においては、供給
された薬液に気泡が存在することにより、種々の不都合
が生じ易くなる。例えば、シリコン等の半導体ウエハ上
に積層される薄膜上に、感光性高分子からなるレジスト
をスピンコート等により塗布し、パターンが形成された
マスクをこの半導体ウエハに直接密着させるかあるいは
所定の間隔をあけて配置し、このマスクを通して露光・
現像を行った後、エッチングにより薄膜にパターンを形
成する工程においては、レジスト液あるいは現像液に気
泡が存在した状態で半導体ウエハにスピンコートする
と、気泡に起因する処理ムラが生じ、この処理ムラによ
るパターン不良が生じる。

【０００３】そこで、レジスト液、現像液等の薬液中の
気泡を脱気する様々な方法が提案されている。例えば、
薬液を使用する装置に気泡を脱気するための空気抜きを
設ける方法、貯蔵タンクに貯留してある現像液等の薬液
を脱気する方法等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した装
置に気泡を脱気するための空気抜きを設ける方法では、
脱気効果が不十分であるために、薬液中の気泡を十分脱
気するまでには至っていない。また、貯蔵タンクに貯留
されている薬液を脱気する方法では、貯蔵タンクから吐
出ノズルに薬液が搬送される際に搬送用の気体等が混入
し、吐出ノズルから供給された時点での薬液における気
泡発生は避けられないという問題点があった。

【０００５】現像液やレジスト液等の薬液を搬送する際
には、通常、窒素等の気体を用いて搬送するのが一般的
であり、搬送上、やはり気体の混入及び気泡発生が避け
られないという問題点がある。

【０００６】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、最終的に供給される薬液に気泡が混入しな
いように、効率良く、更に系内の圧力損失が低い薬液の
脱気方法及び脱気装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は次の様な薬液の脱気方法及び脱気装置を提
供する。すなわち、本発明の請求項１記載の薬液の脱気
方法は、薬液の脱気を中空糸膜を用いて行う方法で、気
体透過性を有し、内径が５０〜５００μｍ、膜厚が１０
〜１５０μｍの中空糸膜内に前記薬液を通液し、前記中
空糸膜の外表面側を減圧することにより、前記薬液中の
溶存気体を除去することを特徴としている。

【０００８】請求項２記載の薬液の脱気方法は、請求項
１記載の薬液の脱気方法において、前記中空糸膜を複数
個連結して複数段とし、前段の中空糸膜内を通過した薬
液を一旦合流させた後、後段の中空糸膜内に通液するこ
とを特徴としている。

【０００９】請求項３記載の薬液の脱気方法は、請求項
１または２記載の薬液の脱気方法において、前記中空糸
膜として、非多孔質層の両面に多孔質層が配された三層
構造の複合中空糸膜を用いることを特徴としている。

【００１０】請求項４記載の薬液の脱気装置は、薬液導
入口と薬液導出口と排気口が設けられた容器と、該容器
内に設けられ、気体透過性を有し、内径が５０〜５００
μｍ、膜厚が１０〜１５０μｍの中空糸膜の両端が開口
状態を保ちながら固定部材により固定された中空糸膜エ
レメントとを備え、該中空糸膜エレメントの両端部が前
記容器の薬液導入口及び薬液導出口それぞれに接続され
ていることを特徴としている。

【００１１】請求項５記載の薬液の脱気装置は、請求項
４記載の薬液の脱気装置において、前記中空糸膜エレメ
ントを複数個連結して中空糸膜モジュールとし、隣接す
る前記中空糸膜エレメント間に薬液合流室を形成したこ
とを特徴としている。

【００１２】請求項６記載の薬液の脱気装置は、請求項
４または５記載の薬液の脱気装置において、前記中空糸
膜は、非多孔質層の両面に多孔質層が配された三層構造
の複合中空糸膜であることを特徴としている。

【００１３】本発明の請求項１記載の薬液の脱気方法で
は、気体透過性を有し、内径が５０〜５００μｍ、膜厚
が１０〜１５０μｍの中空糸膜により脱気を行うことに
より、系内の圧力損失が低く、かつ圧力の変動が起こっ
た際にも中空糸膜の損傷が少ない薬液の脱気を行うこと
が可能になる。

【００１４】請求項２記載の薬液の脱気方法では、前段
の中空糸膜内を通過した薬液を一旦合流させた後、後段
の中空糸膜内に通液することにより、薬液内の溶存ガス
濃度が一旦均一化された後に、後段の中空糸膜により再
び脱気され、高い脱気効率で溶存ガスが除去される。

【００１５】請求項３記載の薬液の脱気方法では、前記
中空糸膜として、非多孔質層の両面に多孔質層が配され
た三層構造の複合中空糸膜を用いることにより、薬液の
漏れが少なく、かつ脱気効率の高い薬液の脱気を行うこ
とが可能になる。

【００１６】前記複合中空糸膜としては、非多孔質層の
厚みが０．３〜２μｍであり、多孔質層の厚みがそれぞ
れ５〜１００μｍである複合中空糸膜が好ましい。この
複合中空糸膜を用いると、機械的強度が高くなり、か
つ、脱気を行う際の気体の透過量が向上する。さらに、
前記複合中空糸膜として、多孔質層の孔径が０．０１〜
１μｍである複合中空糸膜を用いると、非多孔質層が薬
液によって濡れ難くなり、薬液による非多孔質層の劣化
が低減されるとともに、脱気を行う際の気体の透過量が
向上する。

【００１７】請求項４記載の薬液の脱気装置では、気体
透過性を有し、内径が５０〜５００μｍ、膜厚が１０〜
１５０μｍの中空糸膜の両端が開口状態を保ちながら固
定部材により固定された中空糸膜エレメントを用いるこ
とにより、系内の圧力損失が低く、かつ圧力の変動が起
こった際にも中空糸膜の損傷が少ない薬液の脱気を容易
に行うことが可能になる。これにより、薬液の脱気を低
い圧力損失で安定的に行なうことが可能になる。

【００１８】請求項５記載の薬液の脱気装置では、隣接
する前記中空糸膜エレメント間に薬液合流室を形成した
ことにより、薬液中の溶存ガス濃度が、薬液合流室で一
旦均一化された後に次の中空糸膜エレメントに送液さ
れ、脱気効率が高まる。

【００１９】請求項６記載の薬液の脱気装置では、前記
中空糸膜を、非多孔質層の両面に多孔質層が配された三
層構造の複合中空糸膜としたことにより、薬液の漏れが
少なく、かつ高い脱気効率て溶存気体を脱気することが
可能になる。

【００２０】前記複合中空糸膜としては、非多孔質層の
厚みが０．３〜２μｍであり、多孔質層の厚みがそれぞ
れ５〜１００μｍである複合中空糸膜が好ましい。この
複合中空糸膜を用いると、機械的強度が高く、かつ、脱
気を行う際の気体の透過量が向上した脱気装置が得られ
る。また、前記複合中空糸膜として、多孔質層の孔径が
０．０１〜１μｍである複合中空糸膜を用いると、非多
孔質層が薬液によって濡れ難くなり、薬液による非多孔
質層の劣化が低減されるとともに、脱気を行う際の気体
の透過量が向上した脱気装置が得られる。

【００２１】前記多孔質層の材質はポリエチレンである
ことが好ましい。また、前記非多孔質層の材質はウレタ
ン系ポリマーであることが好ましい。さらに、前記多孔
質層並びに非多孔質層の材質はともにポリプロピレンで
あってもよい。

【００２２】

【発明の実施の形態】本発明の薬液の脱気方法及び脱気
装置の各実施形態について図面に基づき説明する。 ［第１の実施形態］図１は本発明の第１の実施形態の薬
液脱気装置を示す縦断面模式図であり、図において、１
は中空糸膜エレメント、２は中空糸膜エレメント１が収
納される缶体（容器）である。中空糸膜エレメント１
は、図２に示すように、壁面に多数の孔あるいは空隙を
有する円筒多孔ケース３の中に、その内径が５０〜５０
０μｍ、膜厚が１０〜１５０μｍであって気体透過性を
有する中空糸膜４が多数本収納されており、これらの中
空糸膜４、４、…は円筒多孔ケース３の両端部で各中空
糸膜４の端部がそれぞれ開口するように固定部材５で集
束、固定されている。また、円筒多孔ケース３の端部外
周部の２カ所に接続用のＯリング６が装着されている。

【００２３】缶体２は、円筒状の缶体容器１１及びその
上下に配設された缶体キャップ１２、１３とにより構成
され、缶体容器１１と缶体キャップ１２、１３とは、ガ
スケット１４により気密に接続されている。缶体キャッ
プ１２には、薬液導入口２１と、薬液導入口２１に連通
される導入接続口２２が設けられ、その側壁には排気口
２３が設けられ、さらに、その下端には凝縮液を適宜缶
体２外へ除去するためのドレイン抜き口２４及びコック
２５が設けられている。また、缶体キャップ１３には、
薬液導出口３１と、薬液導出口３１に連通される導出接
続口３２が設けられ、その側壁には排気口２３が設けら
れている。

【００２４】排気口２３は、真空ポンプ等に接続して缶
体２内を真空に減圧するためのもので、缶体２内を減圧
することにより、薬液中から、中空糸膜４を介して溶存
気体が除去される。なお、この排気口２３は缶体容器１
１に配設されていても差し支えない。

【００２５】中空糸膜エレメント１の一方の固定部材５
は、上部に設けられた缶体キャップ１３の薬液導出口３
１に連通して設けられた導出接続口３２に接続されてい
る。また、他方の固定部材５は、下部に設けられた缶体
キャップ１２の薬液導入口２１に連通して設けられた導
入接続口２２に接続されている。このようにして、中空
糸膜エレメント１が缶体容器１１内に装着されたものが
中空糸膜モジュールとされ、脱気装置の主要部を構成し
ている。

【００２６】円筒多孔ケース３の材質は、適度な機械的
強度を有するとともに、薬液に対して耐久性を有するも
のが好ましく、例えば、硬質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ
カーボネート樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリプロピレ
ン等のポリオレフィン樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹
脂、変性ＰＰＯ樹脂等を用いることができる。

【００２７】中空糸膜４は、気体透過性を有し、内径が
５０〜５００μｍ、膜厚が１０〜１５０μｍの範囲内に
あるものが好適である。内径及び膜厚が上記の様な範囲
内にある中空糸膜４を用いることにより、中空糸膜エレ
メント１内の圧力損失が低く、さらに中空糸膜４の振動
等が起こっても、中空糸膜４が破損することなく薬液の
脱気処理を行うことができる。この様な中空糸膜４とし
ては、多孔質の中空糸膜あるいは非多孔質の均質層から
成る中空糸膜を用いることができる。さらに、気体透過
性の非多孔質層の両面に多孔質層が形成された三層構造
を有する複合中空糸膜を用いると、薬液の漏れが無く、
かつ溶存気体の除去効率に優れた、薬液の脱気を行うこ
とができる。

【００２８】この様な複合中空糸膜の非多孔質層を構成
するポリマー素材としては、ガス透過性の優れたシリコ
ンゴム系ポリマーを始めとして、ポリジメチルシロキサ
ン、シリコンとポリカーボネートの共重合体等のシリコ
ンゴム系ポリマー、ポリ４一メチルペンテンー１、低密
度ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系
ポリマー、パーフルオロアルキル系ポリマー等のフッ素
含有ポリマー、エチルセルロース等のセルロース系ポリ
マー、ポリフェニレンオキサイド、ポリ４一ビニルピリ
ジン、ウレタン系ポリマー及びこれらポリマー素材の共
重合体、あるいはブレンドポリマー等を用いることがで
きる。

【００２９】また、多孔質層を構成するポリマー素材と
しては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ３一メチ
ルブテンー１、ポリ４一メチルペンテンー１等のポリオ
レフィン系ポリマー、ポリフッ化ビニリデン、ポリテト
ラフルオロエチレン等のフッ素系ポリマー、ポリスチレ
ン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン
等のポリマーを用いることができる。

【００３０】非多孔質層を構成するポリマー素材と、多
孔質層を構成するポリマー素材との組み合わせについて
は、特に限定されず、異種のポリマーはもちろん、同種
のポリマーであっても構わないが、非多孔質層として
は、高い気体透過性と成膜の安定性からウレタン系のポ
リマーが好ましい。また、多孔質層としては、中空糸膜
として柔軟性に富み、かつ高い成膜安定性からポリエチ
レンが好ましい。

【００３１】さらに好ましくは、薬液に対する耐久性が
高く、機械的強度も比較的高く、熱的な物性もポリエチ
レンやウレタン樹脂等よりも良好なポリプロピレンが挙
げられる。これは、非多孔質層並びに多孔質層双方にと
って好ましい素材である。ポリプロピレンを非多孔質層
に適用したものでは、薬液によって劣化を受けることが
少ない点において優れており、多孔質層に適用したもの
では、薬液耐久性とともに機械的な強度も高いため、エ
レメント製造時の加工性に優れる。

【００３２】また、中空糸膜４として、非多孔質層の厚
みが０．３〜２μｍ、多孔質層の厚みがそれぞれ５〜１
００μｍの範囲内にある複合中空糸膜を用いると、機械
的強度が高いために破損等が発生し難くなるとともに、
気体の透過量が向上するので好ましい。さらに好ましく
は、複合中空糸膜として、多孔質層の孔径が０．０１〜
１μｍである複合中空糸膜を用いると、非多孔質層が濡
れ難く、薬液による非多孔質層の劣化が低減されるとと
もに、気体の透過量が高くなるので好ましい。

【００３３】このような三層構造を有する複合中空糸膜
は、例えば、多重円筒型の複合紡糸ノズルを用いて均質
層を形成するポリマーと、多孔質層を形成するポリマー
とを溶融紡糸し、次いで前記均質層を多孔質化すること
なく多孔質層となる部分だけを多孔質化する条件で延伸
する方法により作製することができる。

【００３４】固定部材５は、多数の中空糸膜４、４、…
の両端を開口状態を保ったまま固定するとともに、薬液
流路側と排気される気体流路側とを気密状態で仕切る部
材としても機能する。この固定部材５としては、エポキ
シ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂等
の液状樹脂を硬化させた熱硬化型樹脂や紫外線硬化型樹
脂、あるいは、ポリオレフィン等を溶融、冷却固化させ
た樹脂が好適に用いられる。

【００３５】中空糸膜エレメント１の形状は、中空糸膜
４、４、…の束の両端が固定部材５により集束・固定さ
れ、しかもドレインが容易に除去できる構造であればよ
く、特に限定する必要はないが、円筒多孔ケース３に収
納されたものは、中空糸膜エレメント１を加工する際に
中空糸膜４、４、…の損傷を防ぎ、かつ、中空糸膜エレ
メント１を高度の寸法精度で加工することが可能である
ことから好ましい形状である。

【００３６】この薬液脱気装置では、薬液導入口２１か
ら供給された薬液ｓは、導入接続口２２を経て中空糸膜
エレメント１に送液され、中空糸膜４、４、…の中空部
を流れながら中空糸膜４面を通して脱気処理を受ける。
脱気処理を受けた薬液ｓは、導出接続口３２を経て薬液
導出口３１から取り出される。また、下部に配設された
缶体キャップ１２にはドレイン抜き口２４が配設されて
いるので、薬液ｓから中空糸膜４を介して蒸発した水蒸
気等が凝縮したドレイン液を缶体２外へ容易に排出する
ことができる。

【００３７】ここで、この薬液脱気装置の各実施例につ
いて説明する。 「実施例１」中空糸膜４として、ウレタンポリマーから
なる非多孔質層の両面にポリエチレンの多孔質層を設け
た複合中空糸膜を用い、図２に示すような中空糸膜エレ
メント１を作製し、半導体製造工程において用いられる
現像液の脱気に用いた。中空糸膜４は、内径２００μ
ｍ、膜厚４０μｍ、非多孔質層の厚みが０．８μｍ、多
孔質層の孔径が０．１μｍのものを用いた。

【００３８】この中空糸膜４の両端部を変性ＰＰＯ樹脂
製の多孔円筒ケース３内でその開口状態を保持したまま
エポキシ樹脂を固定部材５として集束・固定した。この
中空糸膜エレメント１の有効中空糸長は２０ｃｍ、膜面
積は２．４ｍ²であった。この中空糸膜エレメント１を
図１に示す缶体２内に装着し、現像液の脱気を行った。
現像液としてはアル力リ現像液を用いた。この現像液を
中空糸膜４の中空部に２５℃で、１Ｌ／ｍｉｎの流量で
通液し、中空糸膜４の外側を３ｋＰａまで減圧すること
により現像液の脱気を行った。

【００３９】その結果、脱気処理前の現像液に溶存して
いるガス濃度が、窒素で１６．０ｐｐｍ、酸素で８．２
ｐｐｍであったのが、中空糸膜エレメント１を用いて脱
気処理を行うことにより、処理後のガス濃度が、窒素で
８．５ｐｐｍ、酸素で０．４ｐｐｍまで低下しており、
脱気効率が向上していることが明かとなった。

【００４０】「実施例２」中空糸膜エレメント１を作製
した。ここでは、その有効中空糸長を６０ｃｍとし、他
の仕様については、実施例１において作製した中空糸膜
エレメント１と同様とした。この中空糸膜エレメント１
を缶体２内に装着して、実施例１と同様の現像液の脱気
を行った。なお、通液及び減圧の条件は実施例１と同様
とした。

【００４１】その結果、脱気処理前の現像液に溶存して
いるガス濃度が、窒素で１６．２ｐｐｍ、酸素で８．２
ｐｐｍであったのが、中空糸膜エレメント１を用いて脱
気処理を行うことにより、処理後のガス濃度が、窒素で
６．７ｐｐｍ、酸素で０．２７ｐｐｍまで低下してお
り、脱気効率が向上していることが明かとなった。

【００４２】以上説明したように、本実施形態の薬液脱
気装置によれば、円筒多孔ケース３の中に、その内径が
５０〜５００μｍ、膜厚が１０〜１５０μｍであって気
体透過性を有する中空糸膜４を多数本収納し、これらの
中空糸膜４、４、…を円筒多孔ケース３の両端部で各中
空糸膜４の端部がそれぞれ開口するように固定部材５で
集束、固定した中空糸膜エレメント１を用いたので、系
内の圧力損失が低く、かつ圧力の変動が起こった際にも
中空糸膜４の損傷が少ない薬液の脱気を容易に行うこと
ができる。したがって、低い圧力損失で安定的に脱気さ
れた薬液を得ることができる。

【００４３】また、本実施形態の薬液脱気方法によれ
ば、薬液導入口２１から中空糸膜エレメント１に送液さ
れた薬液ｓを、中空糸膜４、４、…の中空部を流すこと
により中空糸膜４面を通して脱気処理し、薬液導出口３
１から取り出すこととしたので、系内の圧力損失が低
く、かつ圧力の変動が起こった際においても、中空糸膜
４の損傷が少ない薬液の脱気を行うことができる。

【００４４】［第２の実施形態］図３は本発明の第２の
実施形態の薬液脱気装置を示す縦断面模式図である。本
実施形態の薬液脱気装置が、上述の第１の実施形態（図
１）の薬液脱気装置と大きく異なる点は、第１の実施形
態では、缶体２内に単体の中空糸膜エレメント１を収納
した構成であるのに対し、本実施形態の薬液脱気装置に
おいては、複数個の中空糸膜エレメント１（ここでは３
個）を直列に連結して多段の中空糸膜モジュール４１と
し、この中空糸膜モジュール４１を長尺の円筒状の缶体
（容器）４２内に収納した点である。なお、上記以外の
点については、上述した第１の実施形態と略同一である
ので、図３において、図１に示す構成要素と同一の構成
要素には、同一の符号を付し、その説明を省略する。

【００４５】この中空糸膜モジュール４１では、最上段
の中空糸膜エレメント１の固定部材５が、上部に設けら
れた缶体キャップ１３の薬液導出口３１に連通して設け
られた導出接続口３２に接続されている。また、最下段
の中空糸膜エレメント１の固定部材５が、下部に設けら
れた缶体キャップ１２の薬液導入口２１に連通して設け
られた導入接続口２２に接続されている。

【００４６】缶体４２は、長尺の円筒状の缶体容器４３
及びその上下に配設された缶体キャップ１２、１３とに
より構成され、缶体容器４３と缶体キャップ１２、１３
とは、ガスケット１４により気密に接続されている。

【００４７】中空糸膜モジュール４１は、図４に示すよ
うに、複数の中空糸膜エレメント１、１、…がＯリング
６を介して略円筒状の連結部材４４により多段（この場
合、３段）に連結されており、連結部材４４の中央部が
開口されて薬液合流室４５とされている。連結部材４４
は、機械的強度及び薬液に対する耐久性を有するもので
あれば良く、例えば、硬質ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカ
ーボネート、ボリスルホン系樹脂、ポリプロピレン等の
ポリオレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、ＡＢＳ樹脂、
変性ＰＰＯ樹脂等や、ステンレス等の金属製のものも好
適に用いられる。

【００４８】この薬液脱気装置では、薬液導入口２１か
ら供給された薬液ｓは、缶体４２内の中空糸膜モジュー
ル４１に流入し、最下段の中空糸膜エレメント１におい
て中空糸膜４の中空部を流れながら、中空糸膜４面を通
して脱気処理を受ける。最下段の中空糸膜エレメント１
の中空糸膜４内を通過した薬液は、最下段の中空糸膜エ
レメント１と中段の中空糸膜エレメント１との間に形成
される薬液合流室４５内で一旦合流され、薬液ｓ中の溶
存ガス濃度が均一化された後、中段の中空糸膜エレメン
ト１に送液される。

【００４９】中段の中空糸膜エレメント１においても、
最下段の中空糸膜エレメント１と同様に中空糸膜４面を
通して脱気処理を受け、中段の中空糸膜エレメント１と
最上段の中空糸膜エレメント１との間に形成される薬液
合流室４５内で一旦合流され、薬液ｓ中の溶存ガス濃度
が再度均一化された後、最上段の中空糸膜エレメント１
に送液される。

【００５０】最上段の中空糸膜エレメント１においても
同様に中空糸膜４面を通して脱気処理を受け、その後導
出接続口３２を経て薬液導出口３１から取り出される。
このように、この薬液脱気装置では、薬液合流室４５を
有しない中空糸膜モジュールを使用した場合と比べて、
膜面積当たりの脱気効率が向上するので、高い薬液処理
量で薬液内の溶存気体の脱気を行うことができる。

【００５１】ここで、この薬液脱気装置の各実施例につ
いて説明する。 「実施例３」実施例１において作製した中空糸膜エレメ
ント１と同様の中空糸膜エレメント１を３本用い、これ
らの中空糸膜エレメント１、１、…を、図４に示すよう
に、Ｏリング６を介して連結部材４４で直列に連結し、
３段の中空糸膜モジュール４１とし、この中空糸膜モジ
ュール４１を、図３に示すように、缶体４２内に装着
し、上述した実施例１と同様の現像液の脱気を行った。

【００５２】なお、通液及び減圧の条件は上記実施例１
と同様とした。その結果、脱気処理前の現像液に溶存し
ているガス濃度が、窒素で１６．２ｐｐｍ、酸素で８．
２ｐｐｍであったのが、中空糸膜モジュール４１を用い
て脱気処理を行うことにより、処理後のガス濃度が、窒
素で２．３ｐｐｍ、酸素で０．０８７ｐｐｍまで低下し
ており、中空糸膜エレメント１単体の中空糸膜モジュー
ルと比べて脱気効率がさらに向上していることが明かと
なった。

【００５３】「実施例４」非多孔質層並びに多孔質層と
もにポリプロピレンを材質として成膜された複合中空糸
膜を用いて、実施例１と同様の仕様により中空糸膜エレ
メント１を３本作製した。ここで用いた中空糸膜４は、
内径が１８０μｍ、膜厚が３５μｍ、非多孔質層の厚み
が０．６μｍ、多孔質層の孔径が０．１μｍであった。

【００５４】この３本の中空糸膜エレメント１を、上述
した実施例３と同様に連結部材４４で直列に連結して３
段の中空糸膜モジュール４１とし、この中空糸膜モジュ
ール４１を缶体４２内に装着し、上述した実施例１と同
様の現像液の脱気を行った。その結果、脱気処理前の現
像液に溶存しているガス濃度が、窒素で１６．３ｐｐ
ｍ、酸素で８．１ｐｐｍであったのが、中空糸膜モジュ
ール４１を用いて脱気処理を行うことにより、処理後の
ガス濃度が、窒素で１．１ｐｐｍ、酸素で０．０５０ｐ
ｐｍまで低下しており、中空糸膜エレメント１単体の中
空糸膜モジュールと比べて脱気効率がさらに向上してい
ることが明かとなった。

【００５５】以上説明したように、本実施形態の薬液脱
気装置によれば、複数個の中空糸膜エレメント１を直列
に連結して多段とした中空糸膜モジュール４１を缶体４
２内に収納したので、系内の圧力損失が低く、かつ圧力
の変動が起こった際にも中空糸膜４の損傷が少ない薬液
の脱気を容易に行うことができる。しかも、多段の中空
糸膜モジュール４１を用いたので、脱気効率をさらに向
上させた薬液を得ることができる。

【００５６】また、中空糸膜モジュール４１を構成する
中空糸膜エレメント１、１、…は、接続部材４５で接続
されているので、容易に取り付け及び取り外しを行うこ
とができ、中空糸膜エレメント１を容易に交換すること
ができる。また、要求される脱気の仕様に応じて、缶体
４２の長さ及び中空糸膜モジュール４１の長さを変える
ことができ、中空糸膜モジュール４１の長さは中空糸膜
エレメント１及び接続部材４５の数を変えることにより
容易に変更することができるので、容易に最適な設計を
行うことができる。

【００５７】また、本実施形態の薬液脱気方法によれ
ば、薬液ｓを薬液導入口２１から複数段の中空糸膜モジ
ュール４１に供給し、各段の中空糸膜エレメント１にお
いて脱気処理し、薬液導出口３１から取り出すこととし
たので、系内の圧力損失が低く、かつ圧力の変動が起こ
った際においても、中空糸膜４の損傷が少ない薬液の脱
気を行うことができる。しかも、薬液ｓを多段の中空糸
膜モジュール４１内を通過させるので、薬液の脱気効率
をさらに向上させることができる。

【００５８】なお、本実施形態の薬液脱気装置において
は、複数個の中空糸膜エレメント１を直列に連結して多
段とした中空糸膜モジュール４１を、長尺の円筒状の缶
体４２内に収納したが、複数個の中空糸膜エレメント１
を並列に連結して中空糸膜モジュールとし、この中空糸
膜モジュールを、複数個の薬液導入口２１、導入接続口
２２、及び導出接続口３２を設けた缶体内に収納するこ
ともできる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明した様に、本発明の請求項１記
載の薬液の脱気方法によれば、気体透過性を有し、内径
が５０〜５００μｍ、膜厚が１０〜１５０μｍの中空糸
膜により脱気を行うので、系内の圧力損失が低く、かつ
圧力の変動が起こった際にも中空糸膜の損傷が少ない薬
液の脱気を行うことができる。

【００６０】請求項２記載の薬液の脱気方法によれば、
前段の中空糸膜内を通過した薬液を一旦合流させた後、
後段の中空糸膜内に通液するので、薬液内の溶存ガス濃
度を一旦均一化した後に、後段の中空糸膜により再び脱
気し、溶存ガスを高い脱気効率で除去することができ
る。

【００６１】請求項３記載の薬液の脱気方法によれば、
前記中空糸膜として、非多孔質層の両面に多孔質層が配
された三層構造の複合中空糸膜を用いるので、薬液の漏
れが少なく、かつ脱気効率の高い薬液の脱気を行うこと
ができる。

【００６２】請求項４記載の薬液の脱気装置によれば、
気体透過性を有し、内径が５０〜５００μｍ、膜厚が１
０〜１５０μｍの中空糸膜の両端が開口状態を保ちなが
ら固定部材により固定された中空糸膜エレメントを用い
たので、系内の圧力損失が低く、かつ圧力の変動が起こ
った際にも、中空糸膜の損傷が少ない薬液の脱気を容易
に行うことができる。したがって、低い圧力損失で安定
的に薬液の脱気を行なうことができ、脱気効率の高い薬
液を得ることができる。

【００６３】請求項５記載の薬液の脱気装置によれば、
隣接する前記中空糸膜エレメント間に薬液合流室を形成
したので、薬液中の溶存ガス濃度を薬液合流室で一旦均
一化した後に次の中空糸膜エレメントに送液すること
で、薬液中の溶存ガスの脱気効率を高めることができ
る。

【００６４】請求項６記載の薬液の脱気装置によれば、
前記中空糸膜を、非多孔質層の両面に多孔質層が配され
た三層構造の複合中空糸膜としたので、薬液の漏れが少
なく、かつ高い脱気効率て溶存気体を脱気することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の薬液の脱気装置を
示す縦断面模式図である。

【図２】 本発明の第１の実施形態の薬液の脱気装置の
中空糸膜エレメントを示す縦断面模式図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態の薬液の脱気装置を
示す縦断面模式図である。

【図４】 本発明の第２の実施形態の薬液の脱気装置の
中空糸膜モジュールを示す縦断面模式図である。

【符号の説明】

１ 中空糸膜エレメント ２ 缶体（容器） ３ 円筒多孔ケース ４ 中空糸膜 ５ 固定部材 ６ Ｏリング １１ 缶体容器 １２、１３ 缶体キャップ １４ ガスケット ２１ 薬液導入口 ２２ 導入接続口 ２３ 排気口 ２４ ドレイン抜き口 ２５ コック ３１ 薬液導出口 ３２ 導出接続口 ４１ 中空糸膜モジュール ４２ 缶体（容器） ４３ 缶体容器 ４４ 連結部材 ４５ 薬液合流室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/30 Ｈ０１Ｌ 21/30

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薬液の脱気を中空糸膜を用いて行う方法
   であって、 気体透過性を有し、内径が５０〜５００μｍ、膜厚が１
   ０〜１５０μｍの中空糸膜内に前記薬液を通液し、前記
   中空糸膜の外表面側を減圧することにより、前記薬液中
   の溶存気体を除去することを特徴とする薬液の脱気方
   法。
2. 【請求項２】 前記中空糸膜を複数個連結して複数段と
   し、前段の中空糸膜内を通過した薬液を一旦合流させた
   後、後段の中空糸膜内に通液することを特徴とする請求
   項１記載の薬液の脱気方法。
3. 【請求項３】 前記中空糸膜として、非多孔質層の両面
   に多孔質層が配された三層構造の複合中空糸膜を用いる
   ことを特徴とする請求項１または２記載の薬液の脱気方
   法。
4. 【請求項４】 薬液導入口と薬液導出口と排気口が設け
   られた容器と、 該容器内に設けられ、気体透過性を有し、内径が５０〜
   ５００μｍ、膜厚が１０〜１５０μｍの中空糸膜の両端
   が開口状態を保ちながら固定部材により固定された中空
   糸膜エレメントとを備え、 該中空糸膜エレメントの両端部が前記容器の薬液導入口
   及び薬液導出口それぞれに接続されていることを特徴と
   する薬液の脱気装置。
5. 【請求項５】 前記中空糸膜エレメントを複数個連結し
   て中空糸膜モジュールとし、 隣接する前記中空糸膜エレメント間に薬液合流室を形成
   したことを特徴とする請求項４記載の薬液の脱気装置。
6. 【請求項６】 前記中空糸膜は、非多孔質層の両面に多
   孔質層が配された三層構造の複合中空糸膜であることを
   特徴とする請求項４または５記載の薬液の脱気装置。