(57)【要約】【課題】液体から溶解ガスを選択的に除去するためのシステムを提供する。【解決手段】システムは２つの入口と２つの出口とを有する第１の接触器を含む。第１の接触器は、第１の入口において液体源と、第２の入口において不活性ガス源とに流体連通される。第２の入口は液体源からガスの第１の部分をパージする不活性ガスを受け取る。パージされたガスの第１の部分は第１の接触器の第１の出口において第１の接触器を出る。システムは、２つの入口と２つの出口とを含む第２の接触器を含む。第２の接触器は、第１の接触器の第２の出口と、第２の接触器の第２の入口にある不活性ガス源とに流体連通する。第２の接触器の第２の入口は、液体源からガスの第２の部分をパージする不活性ガスを受け取る。パージされたガスの第２の部分は第２の接触器の第１の出口において第２の接触器を出る。【選択図】図１
2016193438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶解ガスを液体から選択的にパージするためのシステムであって、
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第１の接触器であって、前記第１の接触器は、前記第１の接触器の第１の入口において液体源と、前記第１の接触器の第２の入口において不活性ガス源とに流体連通し、前記第１の接触器の前記第２の入口は、前記液体源から供給される液体からガスの第１の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第１の部分は、前記第１の接触器の第１の出口において前記第１の接触器を出る一方、前記ガスの第１の部分がパージされた前記液体は、前記第１の接触器の第２の出口において前記第１の接触器を出る、第１の接触器と；
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第２の接触器であって、前記第２の接触器は、前記第２の接触器の第１の入口において前記第１の接触器の第２の出口と、前記第２の接触器の第２の入口において前記不活性ガス源とに流体連通し、前記第２の接触器の前記第２の入口は、前記液体から前記ガスの第２の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第２の部分は、前記第２の接触器の第１の出口において前記第２の接触器を出る一方、前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体は、前記第２の接触器の第２の出口において前記第２の接触器を出る、第２の接触器と；
液体ジェット真空ポンプであって、
ａ）前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体の第１の部分が前記液体ジェット真空ポンプに供給されるように、前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口に流体連通している前記第２の接触器の第２の出口を通じて前記第２の接触器と流体連通しており、
ｂ）前記第１の接触器の第１の入口に流体連通している前記液体ジェット真空ポンプの出口を通じて前記第１の接触器と流体連通しており、
前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体の第２の部分は、前記システム外に排出される、液体ジェット真空ポンプと
を含む、システム。
【請求項２】
溶解ガスを液体から選択的にパージするためのシステムであって、
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第１の接触器であって、前記第１の接触器は、前記第１の接触器の第１の入口において液体源と、前記第１の接触器の第２の入口において不活性ガス源とに流体連通し、前記第１の接触器の前記第２の入口は、前記液体源から供給される液体からガスの第１の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第１の部分は、前記第１の接触器の第１の出口において前記第１の接触器を出る一方、前記ガスの第１の部分がパージされた前記液体は、前記第１の接触器の第２の出口において前記第１の接触器を出る、第１の接触器と；
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第２の接触器であって、前記第２の接触器は、前記第２の接触器の第１の入口において前記第１の接触器の第２の出口と、前記第２の接触器の第２の入口において前記不活性ガス源とに流体連通し、前記第２の接触器の前記第２の入口は、前記液体から前記ガスの第２の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第２の部分は、前記第２の接触器の第１の出口において前記第２の接触器を出る一方、前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体は、前記第２の接触器の第２の出口において前記第２の接触器を出る、第２の接触器と；
前記第１および第２の接触器を含むｎ個の接触器であって、前記ｎ個の接触器のそれぞれは第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含み、第ｍの接触器の第１の入口が第ｍ−１の接触器の第２の出口に流体連通するように前記ｎ個の接触器は流体連通しており、ｍは２〜ｎの自然数であり、前記ｎ個の接触器のそれぞれの第２の入口は、前記不活性ガス源に流体連通し、前記液体からガスの一部をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの各部分は、前記ｎ個の接触器のそれぞれから前記ｎ個の接触器のそれぞれの第１の出口において出る一方、前記ガスの一部がパージされた前記液体は、前
記ｎ個の接触器のそれぞれの第２の出口において前記ｎ個の接触器のそれぞれを出る、ｎ個の接触器と；
液体ジェット真空ポンプであって、
ａ）前記ガスの一部がパージされた前記液体の第１の部分が前記液体ジェット真空ポンプに供給されるように、前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口に流体連通している第ｎの接触器の第２の出口を通じて前記第ｎの接触器と流体連通しており、、
ｂ）第ｎ−１の接触器の第１の入口に流体連通している前記液体ジェット真空ポンプの出口を通じて前記第ｎ−１の接触器と流体連通しており、
前記ガスの一部がパージされた前記液体の第２の部分は、前記システム外に排出される、液体ジェット真空ポンプと
を含む、システム。
【請求項３】
溶解ガスを液体から選択的にパージするためのシステムであって、
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第１の接触器であって、前記第１の接触器は、前記第１の接触器の第１の入口において液体源と、前記第１の接触器の第２の入口において不活性ガス源とに流体連通し、前記第１の接触器の前記第２の入口は、前記液体源から供給される液体からガスの第１の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第１の部分は、前記第１の接触器の第１の出口において前記第１の接触器を出る一方、前記ガスの第１の部分がパージされた前記液体は、前記第１の接触器の第２の出口において前記第１の接触器を出る、第１の接触器と；
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第２の接触器であって、前記第２の接触器は、前記第２の接触器の第１の入口において前記第１の接触器の第２の出口と、前記第２の接触器の第２の入口において前記不活性ガス源とに流体連通し、前記第２の接触器の前記第２の入口は、前記液体から前記ガスの第２の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第２の部分は、前記第２の接触器の第１の出口において前記第２の接触器を出る一方、前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体は、前記第２の接触器の第２の出口において前記第２の接触器を出る、第２の接触器と；
前記第１および第２の接触器を含むｎ個の接触器であって、前記ｎ個の接触器のそれぞれは第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含み、第ｍの接触器の第１の入口が第ｍ−１の接触器の第２の出口に流体連通するように前記ｎ個の接触器は流体連通しており、ｍは２〜ｎの自然数であり、前記ｎ個の接触器のそれぞれの第２の入口は、前記不活性ガス源に流体連通し、前記液体からガスの一部をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの各部分は、前記ｎ個の接触器のそれぞれから前記ｎ個の接触器のそれぞれの第１の出口において出る一方、前記ガスの一部がパージされた前記液体は、前記ｎ個の接触器のそれぞれの第２の出口において前記ｎ個の接触器のそれぞれを出る、ｎ個の接触器と；
液体ジェット真空ポンプであって、
ａ）前記ガスの一部がパージされた前記液体の第１の部分が前記液体ジェット真空ポンプに供給されるように、前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口に流体連通している第ｎの接触器の第２の出口を通じて前記第ｎの接触器と流体連通しており、
ｂ）第ｎ−１の接触器の第１の入口に流体連通している前記液体ジェット真空ポンプの出口を通じて前記第ｎ−１の接触器と流体連通しており、
前記ガスの一部がパージされた前記液体の第２の部分は、前記システム外に排出される、液体ジェット真空ポンプとを含み、
第ｎの接触器は第３の入口をさらに含み、
前記第３の入口は、前記第ｎの接触器の第２の出口にある液体が所望の濃度の追加の不活性ガスを含むように、前記追加の不活性ガスの源に流体連通している、
システム。
【請求項４】
溶解ガスを液体から選択的にパージするためのシステムであって、
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第１の接触器であって、前記第１の接触器は、前記第１の接触器の第１の入口において液体源と、前記第１の接触器の第２の入口において不活性ガス源とに流体連通し、前記第１の接触器の前記第２の入口は、前記液体源から供給される液体からガスの第１の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第１の部分は、前記第１の接触器の第１の出口において前記第１の接触器を出る一方、前記ガスの第１の部分がパージされた前記液体は、前記第１の接触器の第２の出口において前記第１の接触器を出る、第１の接触器と；
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第２の接触器であって、前記第２の接触器は、前記第２の接触器の第１の入口において前記第１の接触器の第２の出口と、前記第２の接触器の第２の入口において前記不活性ガス源とに流体連通し、前記第２の接触器の前記第２の入口は、前記液体から前記ガスの第２の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第２の部分は、前記第２の接触器の第１の出口において前記第２の接触器を出る一方、前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体は、前記第２の接触器の第２の出口において前記第２の接触器を出る、第２の接触器と；
液体ジェット真空ポンプであって、
ａ）前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体の第１の部分が前記液体ジェット真空ポンプに供給されるように、前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口に流体連通している前記第２の接触器の第２の出口を通じて前記第２の接触器と流体連通しており、
ｂ）前記第１の接触器の第１の入口に流体連通している前記液体ジェット真空ポンプの出口を通じて前記第１の接触器と流体連通しており、
前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体の第２の部分は、前記システム外に排出され、
前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口は、前記第２の接触器の第２の出口からガスを含む液体を受け取る、液体ジェット真空ポンプと；
前記第２の接触器の第２の出口における溶解ガスの濃度を測定するための１つ以上のセンサとを含む、システム。
【請求項５】
溶解ガスを液体から選択的にパージするためのシステムであって、
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第１の接触器であって、前記第１の接触器は、前記第１の接触器の第１の入口において液体源と、前記第１の接触器の第２の入口において不活性ガス源とに流体連通し、前記第１の接触器の前記第２の入口は、前記液体源から供給される液体からガスの第１の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第１の部分は、前記第１の接触器の第１の出口において前記第１の接触器を出る一方、前記ガスの第１の部分がパージされた前記液体は、前記第１の接触器の第２の出口において前記第１の接触器を出る、第１の接触器と；
第１および第２の入口ならびに第１および第２の出口を含む第２の接触器であって、前記第２の接触器は、前記第２の接触器の第１の入口において前記第１の接触器の第２の出口と、前記第２の接触器の第２の入口において前記不活性ガス源とに流体連通し、前記第２の接触器の前記第２の入口は、前記液体から前記ガスの第２の部分をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの前記第２の部分は、前記第２の接触器の第１の出口において前記第２の接触器を出る一方、前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体は、前記第２の接触器の第２の出口において前記第２の接触器を出る、第２の接触器と；
第１および第２の入口と、第１の出口とを含む加湿ステージ用の接触器と；
液体ジェット真空ポンプであって、
ａ）前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体の第１の部分が前記液体ジェット真空ポンプに供給されるように、前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口に流体連通している前記第２の接触器の第２の出口を通じて前記第２の接触器と流体連通しており、
ｂ）前記第１の接触器の第１の入口に流体連通している前記液体ジェット真空ポンプ
の出口とを通じて前記第１の接触器と流体連通しており、
前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体の第２の部分は、前記システム外に排出され、
前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口は、前記第２の接触器の第２の出口からガスを含む液体を受け取る、液体ジェット真空ポンプと
を含み、
前記加湿ステージ用の接触器が前記加湿ステージ用の接触器の第１の入口において第２の液体源と、前記加湿ステージ用の接触器の第２の入口において前記不活性ガス源と、前記加湿ステージ用の接触器の第１の出口において前記第１の接触器に流体連通しており、
前記加湿ステージ用の接触器の第１の入口が前記第２の液体源から前記不活性ガスを加湿する第２の液体を受け取り、
前記第１の接触器が、加湿された前記不活性ガスを前記第１の接触器の第２の入口において受け取り、前記第２の液体は、前記液体源から供給される液体と異なる種類の液体である、システム。
【請求項６】
入口および出口を含む液体ポンプであって、前記液体ポンプは、前記液体ポンプの入口において前記第２の接触器の前記第２の出口と、前記液体ポンプの出口において前記液体ジェット真空ポンプの入口とに流体連通しており、前記第２の接触器の前記第２の出口を出た液体を加圧して前記液体ジェット真空ポンプの入口に送る、
請求項１、４および５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項７】
加圧された前記液体の一部は、前記液体ジェット真空ポンプのための呼水として使用される、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記システムはさらに、前記第１の接触器および前記第２の接触器の少なくとも一部を囲むハウジングを含む、
請求項１〜５の何れか一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記ハウジング内のガスは、不活性ガスによりパージされる、
請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記不活性ガスは、前記液体からパージされる前記ガスの第１の部分に含まれたものである、
請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記液体ジェット真空ポンプの真空レベルが追加の不活性ガスを前記第ｎの接触器の第２の入口に供給することによって制御され、
前記追加の不活性ガスが、前記第ｎの接触器において前記ガスのさらなる部分をパージする、
請求項２または３に記載のシステム。
【請求項１２】
前記液体ジェット真空ポンプへの水流を変える、前記液体ジェット真空ポンプの作動を停止する、または前記液体ジェット真空ポンプを作動することによって、前記液体ジェット真空ポンプの真空レベルが制御される、
請求項２または３に記載のシステム。
【請求項１３】
前記システムはさらに、前記第２の接触器の第２の出口における溶解ガスの濃度を測定するための１つ以上のセンサを含む、
請求項５に記載のシステム。
【請求項１４】
前記システムはさらに、
測定された前記濃度に基づき、前記第２の接触器の第２の出口におけるガスの前記濃度を、
ａ）前記パージされたガスを前記第２の接触器の第２の入口を通じて前記第２の接触器に供給することにより、
ｂ）前記第１の接触器および前記第２の接触器に供給される前記不活性ガスの量を変えることにより、または
ｃ）その任意の組み合わせにより、
制御するための制御部を備える、
請求項４または１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記システムはさらに、第１および第２の入口と、第１の出口とを含む加湿ステージ用の接触器を含み、
前記加湿ステージ用の接触器が前記加湿ステージ用の接触器の第１の入口において第２の液体源と、前記加湿ステージ用の接触器の第２の入口において前記不活性ガス源と、前記加湿ステージ用の接触器の第１の出口において前記第１の接触器に流体連通しており、
前記加湿ステージ用の接触器の第１の入口が前記不活性ガスを加湿する前記第２の液体源から供給される第２の液体を受け取り、
前記第１の接触器が、加湿された前記不活性ガスを前記第１の接触器の第２の入口において受け取り、前記第２の液体は、前記液体源から供給される液体と異なる種類の液体である、
請求項１または４に記載のシステム。
【請求項１６】
液体から溶解ガスを選択的にパージするための方法であって、
液体源から供給される液体からガスの第１の部分をパージするため、前記液体および不活性ガスを第１の接触器に供給することと、
前記第１の接触器から出力される液体から前記ガスの第２の部分をパージするため、前記不活性ガスおよび前記第１の接触器から出力される液体を第２の接触器に供給することと、
前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体を、前記第２の接触器から出力することと、
前記第２の接触器から出力される液体の第１の部分を液体ジェット真空ポンプに供給することと、
前記ガスの第２の部分がパージされた前記液体の第２の部分を、前記第２の接触器から出力することと、
前記液体ジェット真空ポンプから出力される液体からガスの一部をパージするため、前記液体ジェット真空ポンプから出力される液体を前記第１の接触器に供給することと
を含む、方法。
【請求項１７】
液体から溶解ガスを選択的にパージするための方法であって、
液体源から供給される液体からガスの第１の部分をパージするため、液体および不活性ガスを第１の接触器に供給することと、
前記第１の接触器から出力される液体から前記ガスの第２の部分をパージするため、前記不活性ガスおよび前記第１の接触器から出力される液体を第２の接触器に供給することと、
前記第１の接触器と前記第２の接触器とを含むｎ個の接触器が相互に連結されるように、第ｍ−１の接触器から出力される液体を第ｍの接触器に供給することであって、ｍは２〜ｎの自然数であることと、
前記不活性ガスを前記ｎ個の接触器のそれぞれに供給することであって、前記不活性ガ
スが前記ｎ個の接触器のそれぞれから前記ガスの一部をパージすることと、
前記ガスの一部がパージされた前記液体を、前記ｎ個の接触器のそれぞれから出力することと、
第ｎの接触器から出力される液体の第１の部分を液体ジェット真空ポンプに供給することと、
前記ガスの一部がパージされた前記液体の第２の部分を、前記第ｎの接触器から出力することと、
前記液体ジェット真空ポンプから出力される液体を第ｎ−１の接触器に供給することとを含む、方法。
【請求項１８】
前記方法はさらに、前記第２の接触器を出た液体を液体ポンプによって加圧して前記液体ジェット真空ポンプの入口に送ることを含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記方法はさらに、前記第ｎの接触器を出た液体を液体ポンプによって加圧して前記液体ジェット真空ポンプの入口に送ることを含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記方法はさらに、前記液体ジェット真空ポンプの呼水として使用するために加圧された前記液体の一部を前記液体ジェット真空ポンプに供給することを含む、
請求項１８または１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記方法はさらに、前記第２の接触器において前記液体から前記ガスのさらなる部分をパージするため、前記第２の接触器の真空レベルを制御することを含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記方法はさらに、前記液体ジェット真空ポンプの真空レベルを制御するため、追加の不活性ガスを前記第ｎの接触器に供給することを含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２３】
前記方法はさらに、前記第ｎの接触器の出口における液体が所望の濃度の前記追加の不活性ガスを含むように、追加の不活性ガスを前記第ｎの接触器に供給することを含む、
請求項２２に記載の方法。
【請求項２４】
前記方法はさらに、前記液体ジェット真空ポンプへの水流を変える、前記液体ジェット真空ポンプの作動を停止する、または前記液体ジェット真空ポンプを作動することによって前記液体ジェット真空ポンプの真空レベルを制御することを含む、
請求項１７に記載の方法。
【請求項２５】
前記液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口は、前記第ｎの接触器の出口からガスを含む液体を受け取り、
前記方法はさらに、前記第ｎの接触器の出口における溶解ガスの濃度を測定することを含む、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記方法はさらに、
測定された前記濃度に基づく前記第ｎの接触器の出口におけるガスの前記濃度を、
ａ）前記パージされたガスを前記第ｎの接触器に供給することにより、
ｂ）前記ｎ個の接触器に供給される前記不活性ガスの量を変えることにより、または
ｃ）その任意の組み合わせにより
制御することを含む、
請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
前記方法はさらに、
前記不活性ガスを加湿するため、第２の液体および前記不活性ガスを加湿ステージ用の接触器に供給することと、
前記第１の接触器が加湿された前記不活性ガスを受け取るように前記加湿ステージ用の接触器から出力される液体を前記第１の接触器に供給することと
を含み、前記第２の液体は、前記液体源から供給される液体と異なる種類の液体である、
請求項１６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
一般に、本発明は、半導体デバイスのウェット洗浄（湿式洗浄）に用いられるデバイス、システムおよび方法に関する。特に、本発明は、液体から不要ガスをパージすることができるシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
集積回路などのマイクロエレクトロニクスチップは比較的大きな半導体材料のウェハから作製されている。この工程には、通常、エッチマスクをフォトリソグラフィ的に生成するステップと、マスクによって画定された材料の層をエッチングするステップと、湿式および乾式化学的手法のいくつかの組み合わせによりフォトマスクを除去するステップと、追加処理前に酸化膜を除去するステップと、材料層を堆積するステップと、残留化学を除去するためにリンスするステップと、を含む複数の連続するステップを含む。フォトマスクはフォトレジストと呼ばれる高分子材料から形成される。フォトレジストマスクが除去された後、リンスまたはウェット洗浄と呼ばれる最終洗浄ステップが通常実施される。
【０００３】
脱イオン水（ＤＩ水：Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ  Ｗａｔｅｒ）（すなわち超純水）は、半導体デバイスの上記リンスにおいて使用されることで知られている。脱イオン水はデバイスの任意の金属腐食および汚染を防止することが知られている。ＤＩ水は、非常に低レベルの溶解ガス（例えば、窒素、酸素および二酸化炭素）を含むことが望ましい。ＤＩ水から溶解ガスを除去するために脱ガスシステムが使用されうる。
【０００４】
シリコン表面から酸化膜を除去するため、希釈したフッ化水素酸が使用されうる。エッチング液中の酸素は、シリコンをさらに酸化させるおそれがあり、これにより、所望の量よりも多くの二酸化ケイ素が除去されることになる可能性がある。希釈したフッ化水素酸の生成に使用されるフッ化水素酸の脱ガスにより、余分な二酸化ケイ素の除去を最小限にすることができる。
【０００５】
半導体業界において通常使用されるガスは、低い水含有量と高純度を有しうる。デガス（脱ガス）されるべき液体源は高い蒸気圧を有しうる。ＤＩ水または希釈したＨＦ（ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｒｉｃ  ａｃｉｄ）中の水は温度に応じた蒸気圧を有しうる。蒸気圧は、半導体グレードのガス中の含水量（分圧）よりも高くなりうる。半導体グレードのガスに接触している水は一部または全てが蒸発しうる。例えば、摂氏２５度における０．５％未満のＨＦ濃度においては、水の相対蒸気圧は、そのＨＦ濃度におけるＨＦの蒸気圧よりもかなり高くなりうる。水の蒸発を防ぐことができる脱ガスシステムが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２９６９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在の真空デガスシステムは、膜接触器および水封式真空ポンプを含む。水封式真空ポンプは、追加の給水を必要としうる。現在の膜ベースの真空脱ガスシステムは寿命が限られているため、それらは数年ごとに交換することが必要となりうる。
【０００８】
現在の脱ガスシステムの中にはＤＩ水が発生する場所に配置されているものもある。これらシステムでは、ＤＩ水は、ＤＩ水が使用される位置まで配管を通じて運搬されうる。
ＤＩ水配管はＤＩ水中の酸素濃度の量を増加しうるため、多くの半導体用途において必要とされる低レベルの酸素濃度は、妥協される。ＤＩ水中の酸素濃度は配管中における水の全体的な滞留時間に依存するため、配管を通じた酸素の拡散は、また、プロセスの安定性を制限するおそれがある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一態様においては、本発明は、液体から溶解ガスを選択的にパージするためのシステムを特徴とする。システムは、２つの第１の接触器入口と２つの第１の接触器出口とを含む第１の接触器を含む。第１の接触器は、第１の接触器の第１の入口において液体源と、第１の接触器の第２の入口において不活性ガス源に流体連通している。第１の接触器の第２の入口は液体源からガスの第１の部分をパージする不活性ガスを受け取る。パージされたガスの第１の部分は第１の接触器の第１の出口において第１の接触器を出る。システムは、また、２つの第２の接触器入口および２つの第２の接触器出口を含む第２の接触器を含む。第２の接触器は、第１の接触器の第２の出口と、第２の接触器の第２の入口にある不活性ガス源とに流体連通している。第２の接触器の第２の入口は液体源からガスの第２の部分をパージする不活性ガスを受け取る。パージされたガスの第２の部分は第２の接触器の第１の出口において第２の接触器を出る。
【００１０】
或る実施形態では、システムは、ａ）液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口に流体連通している、第２の接触器の第２の出口と、ｂ）第１の接触器の第１の入口に流体連通している液体ジェット真空ポンプの出口と、を介して第２の接触器に流体連通している液体ジェット真空ポンプを含む。
【００１１】
或る実施形態では、第１の接触器は、複数の第１の接触器入口および複数の第１の接触器出口を含む。複数の第１の接触器入口の１つ以上は、液体源および不活性ガス源とに流体連通している。
【００１２】
或る実施形態では、第２の接触器は、複数の第２の接触器入口および複数の第２の接触器出口を含む。複数の第２の接触器入口の１つ以上は複数の第１の接触器出口の１つ以上と不活性ガス源とに流体連通している。
【００１３】
或る実施形態では、液体ポンプが第２の接触器の第２の出口を出る流体を加圧する。或る実施形態では、加圧流体の一部が液体ジェット真空ポンプの呼び液（ｍｏｔｉｖａｔｉｎｇ  ｌｉｑｕｉｄ）として使用される。或る実施形態では、不活性ガスの一部が不活性ブランケットガスを含む。或る実施形態では、パージされたガスの第１の部分またはパージされたガスの第２の部分は不活性ブランケットガスを含む。
【００１４】
或る実施形態では、システムは第１の接触器および第２の接触器の少なくとも一部を囲むハウジングを含み、ハウジングは低透過性を有する材料である。或る実施形態では、ハウジングは不活性ガスでパージされる。或る実施形態では、不活性ガスは液体源からパージされるガスの第１の部分である。
【００１５】
或る実施形態では、システムは、それぞれが２つの接触器入口および２つの接触器出口を含む複数の接触器を含む。複数の接触器は、複数の接触器の第３の接触器の第１の入口が第２の接触器の第２の出口に流体連通し、複数の接触器の各第１の出口が複数の接触器の１つの第１の入口に流体連通し、複数の接触器のそれぞれの第２の入口が不活性ガス源に流体連通するように流体連通している。複数の接触器のそれぞれの第２の入口は液体源からガスの一部をパージする不活性ガスを受け取り、パージされたガスの各部分は複数の接触器のそれぞれの第２の出口において複数の接触器のそれぞれを出る。
【００１６】
或る実施形態では、システムは、ａ）液体ジェット真空ポンプの少なくとも１つの入口に流体連通している、最後の接触器の第２の出口と、ｂ）第１の接触器の第１の入口に流体連通している、液体ジェット真空ポンプの出口と、を介して複数の接触器の最後の接触器に流体連通している液体ジェット真空ポンプを含む。
【００１７】
或る実施形態では、液体ジェット真空ポンプの真空レベルは追加の不活性ガスを最後の接触器の第２の入口に供給することによって制御される。不活性ガスは第１のガスのさらなる部分をパージする。或る実施形態では、最後の接触器は第３の入口をさらに含み、第３の入口は、最後の接触器の第２の出口にある流体が所望の濃度の追加のガスを含むように追加のガス源に流体連通している。或る実施形態では、液体ジェット真空ポンプの真空レベルは、液体ジェット真空ポンプへの水流を変化する、液体ジェット真空ポンプを無効化する、または液体ジェット真空ポンプを有効化することによって制御される。
【００１８】
或る実施形態では、システムは、第２の接触器出口の第１の出口、第２の接触器の第２の出口、または第２の接触器の第１の出口および第２の出口の両方におけるガスの濃度を測定するための１つ以上のセンサをさらに含み、ガスはパージされたガスに実質的に類似する。
【００１９】
或る実施形態では、システムは、測定濃度に基づく第２の接触器の第２の出口におけるガスの濃度を、ａ）パージされたガスを第２の接触器入口の第２の入口を通じて第２の接触器に入力することにより、ｂ）第１の接触器と第２の接触器とに供給される不活性ガスの量を変えることにより、またはｃ）その任意の組み合わせにより制御するための制御部を含む。
【００２０】
或る実施形態では、システムは２つの入口と、出口とを含む第３の接触器を含む。第３の接触器は第３の接触器の第１の入口において第２の液体源と、第３の接触器の第２の入口において不活性ガス源と、第３の接触器の出口において第１の接触器流体連通している。第３の接触器の第１の入口は不活性ガスを加湿する第２の液体源を受け取る。第１の接触器は第１の接触器の第２の入口において加湿不活性ガスを受け取る。
【００２１】
或る実施形態では、第１の接触器は第３の入口を含む。第３の入口は第２の液体源に流体連通している。第３の入口は第１の接触器の第１の入口における液体源の濃度に基づき第２の液体を受け取る。
【００２２】
別の態様においては、本発明は液体から溶解ガスを選択的にパージするための方法を特徴とする。方法は、液体源からガスの第１の部分をパージするため、液体源および不活性ガスを第１の接触器に供給するステップを含む。方法は、また、液体源からガスの第２の部分をパージするため、不活性ガスおよび第１の接触器の出力を第２の接触器に供給するステップを含む。
【００２３】
或る実施形態では、方法は、第２の接触器出力から溶解した不活性ガスをパージするため、第２の接触器の出力を液体ジェット真空ポンプに供給するステップと、液体源からガスの第３の部分をパージするため、液体ジェット真空ポンプの出力を第２の接触器に供給するステップと、を含む。
【００２４】
或る実施形態では、方法は、第２の接触器を出る流体を液体ポンプにより加圧するステップを含む。
或る実施形態では、方法は、液体ジェット真空ポンプの呼び液として使用するため加圧流体の一部を液体ジェット真空ポンプに供給するステップを含む。
【００２５】
或る実施形態では、方法は、液体源からガスの第３の部分をパージするため、第２のガスを不活性ガスに供給するステップを含む。
或る実施形態では、方法は、液体源からガスの第３の部分をパージするため、第２の接触器の真空レベルを制御するステップを含む。
【００２６】
或る実施形態では、方法は、不活性ガスおよび第２の接触器の出力を複数の接触器の第３の接触器に供給するステップと、第１の接触器と、第２の接触器と、複数の接触器とが連結されるように複数の接触器のそれぞれの出力を複数の接触器の１つの接触器の入力に供給するステップと、不活性ガスを複数の接触器のそれぞれに供給するステップと、を含み、不活性ガスは複数の接触器のそれぞれからガスの一部をパージする。
【００２７】
或る実施形態では、方法は、液体源から第１のガスのさらなる部分をパージするため、複数の接触器の最後の接触器の出力を液体ジェット真空ポンプに供給するステップを含む。
【００２８】
或る実施形態では、方法は、液体ジェット真空ポンプの真空レベルを制御するため、追加の不活性ガスを最後の接触器に供給するステップを含む。或る実施形態では、方法は、最後の接触器の出力における流体が所望の濃度の追加のガスを含むように追加のガス源を最後の接触器の入力に供給するステップを含む。
【００２９】
或る実施形態では、方法は、液体ジェット真空ポンプへの水流を変化する、液体ジェット真空ポンプを無効化する、または液体ジェット真空ポンプを有効化することによって液体ジェット真空ポンプの真空レベルを制御するステップを含む。或る実施形態では、方法は、第２の接触器の出力におけるガスの濃度を測定するステップを含む。ガスはパージされたガスに実質的に類似する。
【００３０】
或る実施形態では、方法は、測定濃度に基づく第２の接触器の出力におけるガスの濃度を、ａ）パージされたガスを第２の接触器に入力することにより、ｂ）第１の接触器と第２の接触器とに供給される不活性ガスの量を変えることにより、またはｃ）その任意の組み合わせにより制御するステップを含む。
【００３１】
或る実施形態では、方法は、不活性ガスを加湿するため、第２の液体源および不活性ガスを第３の接触器に供給するステップと、第１の接触器が加湿不活性ガスを受け取るように第３の接触器の出力を第１の接触器に供給するステップと、を含む。或る実施形態では、方法は、第１の接触器における液体源の濃度に基づき第２の液体源を第１の接触器に供給するステップを含む。
【００３２】
本発明の或る利点は、従来のシステムと比べると寿命が長く、かつ保守の労力が少ないまたは保守の労力がない（例えば、保守不要）ことである。例えば、現在のシステムは膜接触器が２年以内ごとに交換されることを必要としうる。本発明のさらなる利点は、不活性ガスの消費が少ないこと、コストの低下およびサイズが小型であることを含む。例えば、不活性ガス消費を５分の１に削減することが達成されうる。
【００３３】
さらなる利点は、第１の接触器を出る不活性ガスを脱ガスシステムの窒素ブランケットとして使用することができるため、接触器の壁または配管を通じた液体内への酸素の逆拡散が低減されることである。さらなる利点は、液体源の蒸発を防止できることである。
【００３４】
上記の本発明の利点は、さらなる利点と共に、添付の図面と併せて解釈される以下の説明を参照することによってより良く理解されうる。図面は必ずしも均一の縮尺で描かれておらず、その代わり、本発明の原理を全般的に示すことに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】液体から選択的にガスをパージするためのシステムの例示的な実施形態のブロック図である。
【図２Ａ】ＤＩ水中のガスの割合対ＤＩ水の流量を示すグラフである。
【図２Ｂ】３つの接触器を備えたシステム（ｔｈｒｅｅ  ｃｏｎｔａｃｔｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ）における、ＤＩ水中のガスの割合対ＤＩ水の流量を示すグラフである。
【図３】ＤＩ水中のガスの割合対接触器の数を示すグラフである。
【図４】本発明の例示的な実施形態による、液体から溶解ガスを選択的にパージするための方法のフローチャートである。
【図５Ａ】液体から選択的にガスをパージするためのシステムの例示的な実施形態のブロック図である。
【図５Ｂ】液体から選択的にガスをパージするためのシステムの例示的な実施形態のブロック図である。
【図６】乾燥ガス源および加湿不活性ガス源に対する第１の液体源の経時的な濃度変化を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
一般には、液体から選択的にガスをパージするためのシステムは、２以上の接触器を含みうる。各接触器は、ガスの一部をパージする。システムは、最後の接触器の出口液体の圧力を増加させるためのブーストポンプを含みうる。システムは、また、加圧出口液体の一部を呼び流体（ｍｏｔｉｖａｔｉｎｇ  ｆｌｕｉｄ）として使用することができる液体ジェット真空ポンプを含みうる。２つの接触器を備えたシステム（ｔｗｏ  ｃｏｎｔａｃｔｏｒ  ｓｙｓｔｅｍ）では、液体ジェット真空ポンプによって、第１の接触器は第２の接触器よりも高い圧力で動作し、液体ジェット真空ポンプは第２の接触器からのガスおよび液体を第１の接触器において再利用することができるため、真空源として機能する。
【００３７】
図１は、液体から選択的にガスをパージするためのシステム１００の例示的な実施形態のブロック図である。システム１００は、不要ガスをパージするための２つの接触器Ｂ１ａおよびＢ１ｂを有する。液体を第１の接触器Ｂ１に供給するため、液体入口１２０（すなわち液体源）は、制御弁Ｖ３およびＶ６ａを介して第１の接触器Ｂ１ａに流体連通している。不活性ガスを第１の接触器Ｂ１ａに供給するため、不活性ガス入口１１０（すなわちガス源）は、可変弁Ｖｘ１ａ〜Ｖｘ６ａ、Ｖ２１ａ、Ｖ２２ａおよびＶ２４ａを介して第１の接触器Ｂ１ａに流体連通している。液体および不活性ガスを第１の接触器Ｂ１ａに供給すると、不活性パージガスが液体に直接接触する。液体中の不要ガス（ｕｎｗａｎｔｅｄ  ｇａｓ）の分圧差によって、不要ガスの第１の部分は、パージガス中に移行し、可変弁Ｖ２８ａおよびＶ４ａに流体連通している出口を通じて放出される。
【００３８】
種々の実施形態では、液体は、脱イオン水（ＤＩ水）、フッ化水素（ＨＦ）、ＤＩ水とＨＦとの混合物、酸類、または塩基類である。種々の実施形態では、不活性ガスは、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ）および／または希ガスである。種々の実施形態では、不要ガスは、酸素（Ｏ）および／または二酸化炭素（ＣＯ２）である。
【００３９】
第１の接触器Ｂ１ａは、パージされる不要ガスの第１の部分を有する液体を第２の接触器Ｂ１ｂに供給するため、制御弁Ｖ６ｂを介して第２の接触器Ｂ１ｂに流体連通している。不活性ガス入口１１０は、不活性ガスを第２の接触器Ｂ１ｂに供給するため、可変弁Ｖｘ１ｂ〜Ｖｘ６ｂ、Ｖ２１ｂおよびＶ２４ｂを介して第２の接触器Ｂ１ｂに流体連通されうる。第１の接触器Ｂ１ａからの液体および不活性ガスを第２の接触器Ｂ１ｂに供給すると、液体中の不要ガスの第２の部分がパージされる。
【００４０】
或る実施形態では、第２の接触器Ｂ１ｂは、パージされる不要ガスの第１の部分および第２の部分を有する液体を供給するため、制御弁Ｖ６ｃを介して第３の接触器Ｂ１ｃに流体連通している。第２の接触器Ｂ１ｂから第３の接触器Ｂ１ｃに液体を供給すると、液体中の不要ガスの第３の部分がパージされる。或る実施形態では、任意の数の接触器が連続的に連結されている。連続的に連結された各追加の接触器は、所望の量の不要ガスがパージされるように、パージされるべき液体中の不要ガスのさらなる部分をパージすることができる。
【００４１】
或る実施形態では、液体ポンプＰ２は、パージされるべき液体が通過する最後の接触器に流体連通している。最後から２番目の接触器は第１の接触器よりも低い圧力で動作しうる。液体ポンプＰ２は最後の接触器から液体を引き出し、その液体の一部を液体ジェット真空ポンプＶｘｘに供給する。液体ジェット真空ポンプＶｘｘは最後の接触器からガスを引き出す。引き出されたガスは、液体ジェット真空ポンプＶｘｘの動作に必要な流体とともに最後から２番目の接触器に入力され、液体ジェット真空ポンプＶｘｘが真空源として機能することを可能にする。図１に示される実施形態は、液体ジェット真空ポンプＶｘｘを有する。圧力下において不活性ガスによりパージすると、不活性ガスの一部は、液体中に溶解する。液体ジェット真空ポンプＶｘｘは、液体中の不活性ガスの飽和を低減することができ、液体中の気泡を防止する。液体ポンプＰ２は、出口液体をプロセスツールにおける使用のために必要な圧力で供給することができる。
【００４２】
第２の接触器Ｂ１ｂを含む実施形態では、第２の接触器Ｂ１ｂは、液体ジェット真空ポンプＶｘｘに流体連通にされうる。第３の接触器Ｂ１ｃを含む実施形態では、第３の接触器Ｂ１ｃは、液体ジェット真空ポンプＶｘｘに流体連通にされうる。液体ジェット真空ポンプＶｘｘは、最後の接触器からガスを引き出し、引き出されたガスを、液体ジェット真空ポンプの動作に必要な流体とともに他の接触器内に供給する。例えば、第３の接触器Ｂ１ｃを有する実施形態では、第３の接触器Ｂ１ｃから引き出されたガスおよび液体は、第２の接触器Ｂ１ｂにおいて再利用される。第３の接触器Ｂ１ｃから引き出されたガスの再利用は、第２の接触器Ｂ１ｂおよび第３の接触器Ｂ１ｃがさらなる不要ガスを液体からパージすることを可能にする。液体によって駆動される液体ジェット真空ポンプから漏れ出すガスがないため、液体ジェット真空ポンプは、他の真空ポンプに比べて有利である。液体ジェット真空ポンプの別の利点は、他の真空ポンプと比較して維持が簡単であり、完全に保守不要とされうることである。図１に示される液体ジェット真空ポンプは、システム内において追加の水源を使用することなく実施されうる。或る実施形態では、液体ジェット真空ポンプの真空レベルは制御されうる。液体ジェット真空ポンプの真空レベルは、液体ジェット真空ポンプへの水流を変える、液体ジェット真空ポンプを無効化する（停止する）、および／または液体ジェット真空ポンプを有効化する（作動する）ことによって制御されうる。液体ジェット真空ポンプの真空レベルを変えると、液体源から不活性ガスへの物質移動を増加することができ、液体ジェット真空ポンプ内におけるキャビテーションのリスクが低減する、および／または液体ジェット真空ポンプのポンプ動力制限内における動作を補助する。或る実施形態では、第３の接触器Ｂ１ｃは不活性ガス入口１１０と直接連通している。
【００４３】
第１の接触器Ｂ１ａ、第２の接触器Ｂ１ｂおよび第３の接触器Ｂ１ｃは、充填塔カラム（ｐａｃｋｅｄ  ｔｏｗｅｒ  ｃｏｌｕｍｎｓ）とされうる。充填塔カラムの利点の１つは、液体およびガスの両方を接触器に入力することができ、かつ直接接触させることができることである。充填塔カラムの別の利点は、希釈したＨＦまたは濃縮したＨＦを使用できることである。或る実施形態では、充填塔カラムの壁は、低拡散係数または特殊コーティングの少なくとも１つを有する材料を含む。複数の接触器の利点の１つは、より少量の不活性ガスを使用できることである。或る実施形態では、必要とする不活性ガスを５分の１に削減することができる。或る実施形態では、接触器はハウジングによって囲まれ、接
触器からの出口ガスは不活性ブランケットガスとして機能する。或る実施形態では、ハウジングは、低透過性を有する材料を有する。例えば、ハウジング材料は、難燃材料ＰＶＣ、４．５Ｅ−１２ｃｍ３*ｃｍ／（ｃｍ２*ｓ*ｃｍＨＧ）の透過係数を有するＰＶＣ−Ｃ
（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ  ｃｏａｔｉｎｇ）、または４Ｅ−１２ｃｍ３*ｃｍ／（ｃｍ２*ｓ*ｃｍＨＧ）のＰＶＤＦ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｉｄｅｎｅ  ｆｌｕｏ
ｒｉｄｅ）とされうる。或る実施形態では、ハウジングは、約５Ｅ−１３ｃｍ３*ｃｍ／
（ｃｍ２*ｓ*ｃｍＨＧ）の透過係数を有するポリ塩化ビニリデンで被覆されている。或る実施形態では、ハウジングは金属化箔で被覆されている。
【００４４】
或る実施形態では、ハウジングはパージされる。ハウジングは、接触器からパージされたガスによりパージされうる。ガスによりハウジングをパージすると、ハウジング内に導入されうる不要蒸気（例えば、ＨＦ蒸気）を部分的にまたは完全に除去することができる。例えば、システムがＤＩ水を脱ガスする場合、周囲圧力を上回る圧力で動作される接触器からの廃ガスが、周囲圧力の膨張により乾燥される。接触器からの廃ガスは、通常、周囲空気よりも少ない酸素を有する。廃ガスは、周囲空気から接触器内への酸素透過から接触器を保護するためのシールド／カバーガスとして使用されうる。外部からの透過に対するシールドガスとして廃ガスを使用すると、所有コストを削減することができる、および／または追加のガスをシステム内に添加することなく性能を向上することができる（例えば、廃ガスは、システムを動作させるために使用される不活性ガスから生じるものである）ため、有利となりうる。
【００４５】
或る実施形態では、追加の不活性ガスが、不活性ブランケットガス（ｉｎｅｒｔ  ｂｌａｎｋｅｔ  ｇａｓ）として使用される。不活性ブランケットガスは有利である。その理由は、不活性ブランケットガスは不要な化学種（ｕｎｗａｎｔｅｄ  ｓｐｅｃｉｅｓ）の含有量が低いガスで接触器を取り囲むため、不要なガス化学種の、脱ガスした液体中、接触器の壁または液体の配管中への逆拡散が最小限になるからである。
【００４６】
システム１００は、Ｍ５ａ、Ｍ５ｂ、ＰＲ３、ＰＲ４ａ、ＰＲ８、ＦＲ２１およびＱ１などの複数のセンサを含む。センサは、ガスおよび液体の流量または圧力、もしくはシステム内を通過する流体の種類などのパラメータを監視および／または制御するために使用されうる。センサＱｌは、出口の不要な溶解ガスを監視することができる。システム１００は、接触器内の液位を監視および／または制御するためのレベルセンサＬＡＨ、ＬＡＬ、Ｌ１ａ、Ｌ２ａ、Ｌ１ｂ、Ｌ２ｂおよびＬ１ｅを含む。或る実施形態では、制御部（図示せず）は、液体ポンプＰ２の圧力と、不活性ガスの流れと、接触器内へのおよび接触器間における液体の流れと、液体ジェット真空ポンプとを、複数のセンサの１つ以上によって取得された測定値を基に制御する。或る実施形態では、制御部は、不活性ガスの流量を調整するため、可変弁Ｖｘ１ａ〜Ｖｘ６ａ、Ｖ２１ａ、Ｖ２２ａおよびＶ２４ａ、Ｖｘ１ｂ〜Ｖｘ６ｂ、Ｖ２１ｂおよびＶ２４ｂと通信している。或る実施形態では、制御部は、第１の接触器Ｂ１ａ内への液体の流れ、ならびに第１の接触器Ｂ１ａと、第２の接触器Ｂ１ｂと、第３の接触器Ｂ１ｃとの間の液体の流れを調整するため、制御弁Ｖ６ａ、Ｖ６ｂおよびＶ６ｃと通信している。或る実施形態では、第１の接触器Ｂ１ａ、第２の接触器Ｂ１ｂおよび第３の接触器Ｂ１ｃ内の液位は一定である。
【００４７】
いくつかの実施形態では、第１の接触器Ｂ１ａは、液位（ｌｉｑｕｉｄ  ｌｅｖｅｌｓ）を制御および／または監視するセンサＬＡＨａ、Ｌ１ａ、Ｌ２ａおよびＬＡＬａを含むバイパスユニットを有する。自動制御を可能にするためセンサは、制御部または制御モジュールと通信状態にされうる。或る実施形態では、第２の接触器Ｂ１ｂは、センサＬＡＨｂ、Ｌ１ｂ、Ｌ１ａおよびＬＡＬｂを含むバイパスユニットを有する。或る実施形態では、第３の接触器は、レベルセンサＬ１ｃ、ＬＡＨｃおよびＬＡＬｃを有する。
【００４８】
或る実施形態では、不活性ガスは、液体を不活性ガスで混入する（ｅｎｒｉｃｈ）ために使用される。或る実施形態では、複数のガス入口が使用される。或る実施形態では、不活性ガスは、２種以上の不要ガスをパージするために使用される。例えば、ＤＩ水の分配に使用されうる配管内のプラスチックを通じて二酸化炭素を拡散してもよい。別の例では、アルミニウム金属被覆を有するウェハをリンスするため、酸素と二酸化炭素の両方を除去することが望まれる。
【００４９】
或る実施形態では、システムの出口における液体中の第３のガスの所望の濃度を得るために第３のガスが不活性ガスと混合される。或る実施形態では、第３のガスはシステム内の全ての接触器の部分集合部（ｓｕｂｓｅｔ）に選択的に誘導される。或る実施形態では、出力液体を第３のガスで混入するため追加の接触器がシステムの出口において液体連通している。
【００５０】
或る実施形態では、出力液体中の不活性ガスまたは第３のガスの量が制御されるように、１つ以上の接触器の真空レベルが制御される。出力液体中の不活性ガスまたは第３のガスの量の制御により、特定目的のために液体内容を制御することができる。
【００５１】
図２Ａは、ＤＩ水中のガス（例えば、酸素）の割合をＤＩ水（超純水ＵＰＷ：Ｕｌｔｒａｐｕｒｅ  Ｗａｔｅｒ）の流量の関数として示すグラフ２００である。プロットライン２１０は、第１の接触器（例えば、図１において上記した第１の接触器Ｂ１ａ）を出た後のＤＩ水中の酸素の割合を示す。プロットライン２２０は、第２の接触器（例えば、図２において上記した第２の接触器Ｂ１ｂ）を出た後のＤＩ水中の酸素の割合を示す。
【００５２】
図２Ｂは、ＤＩ水中のガス（例えば、酸素）の割合を、３つの接触器を備えたシステムのＤＩ水（超純水ＵＰＷ）の流量の関数として示すグラフ２５０である。プロットポイント２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ、２６０ｄ、２６０ｅおよび２６０ｆは第３の接触器を出た後のＤＩ水中の酸素の割合を示す。
【００５３】
図３は、様々な濃度の注入不活性ガス（例えば、窒素）を有するＤＩ水中のガス（例えば、酸素）の割合を、液体が流れる接触器の数の関数として示すグラフ３００である。例えば、２ｓｌｍ  Ｂ２、４０ｌｐｍの窒素では、任意の接触器を通過する前の酸素濃度は１００ｐｐｂである。第１の接触器を通過した後の酸素濃度は約４０ｐｐｂである。第２の接触器を通過した後の酸素濃度は約１０ｐｐｂである。第３の接触器を通過した後の酸素濃度は約２ｐｐｂである。
【００５４】
図４は、本発明の例示的な実施形態による、液体から溶解ガスを選択的にパージするための方法のフローチャート４００である。方法は、例えば、図１において上述したシステムにより実施されうる。方法は、液体源を第１の接触器に供給するステップを含む（ステップ４１０）。例えば、図１と関連付けて上に記載した第１の接触器Ｂ１である。方法は、また、不活性ガスを第１の接触器に供給するステップを含む（ステップ４２０）。不活性ガスは、液体源から第１のガスの第１の部分をパージする。方法は、また、液体源から第１のガスの第１の部分を放出するステップを含む（ステップ４３０）。
【００５５】
方法は、また、パージされたガスの第１の部分を有する液体源を第１の接触器から第２の接触器に供給するステップを含む（ステップ４４０）。例えば、上で図１において記載した第２の接触器Ｂ２である。方法は、また、不活性ガスを第２の接触器に供給するステップを含む（ステップ４５０）。不活性ガスは液体源から第１のガスの第２の部分をパージする。方法は、また、パージされたガスの第２の部分を第２の接触器から放出するステップを含む（ステップ４６０）。
【００５６】
或る実施形態では、方法は、第２の接触器からパージされたガスの第１の部分および第２の部分を有する液体源を真空ポンプ（例えば、液体ジェット真空ポンプ）に供給するステップを含む。液体ジェット真空ポンプは液体源から不活性ガスを溶解することができる。或る実施形態では、液体ジェット真空ポンプの出力が第２の接触器に入力され、液体源から第１のガスの第３の部分をパージする。
【００５７】
システムの動作中、不活性ガスと液体源との間の接触により、液体源の一部を蒸発させることができる。例えば、液体源が水で希釈したＨＦである場合、水はＨＦが蒸発するよりも速い速度で蒸発しうるため、水で希釈したＨＦ中のＨＦ濃度を上昇させる。ＨＦの希釈水が２以上の接触器中に広がるにつれて、各連続する接触器の進入の際、水はさらに蒸発しうる。ＨＦ濃度はさらに上昇しうる。
【００５８】
図５Ａは、液体から選択的にガスをパージするためのシステム５００の例示的な実施形態のブロック図である。システム５００は、不要ガスをパージするための２つの接触器Ｄ１ａおよびＤ１ｂ、ならびに２つの接触器Ｄ１ａおよびＤ１ｂに入力される不活性ガスを加湿するための加湿ステージ５０５を有する。第１の液体を第１の接触器Ｄ１ａに供給するため、第１の液体入口５１０（すなわち第１の液体源）は、制御弁（図示せず）を介して第１の接触器Ｄ１ａに流体連通している。
【００５９】
加湿ステージは、第１の膜接触器Ｍ１ａと第２の膜接触器Ｍ１ｂとを含む。不活性ガス源および第２の液体源を第１の膜接触器Ｍ１ａおよび第２の膜接触器Ｍ１ｂに供給するため、不活性ガス入口５２０（すなわち不活性ガス源）および第２の液体入口５３０（すなわち第２の液体源）は、制御弁Ｖ５４０ａを介して第１の膜接触器Ｍ１ａと、制御弁Ｖ５４０ｂを介して第２の膜接触器Ｍ１ｂに流体連通している。不活性ガスおよび第２の液体を第１の膜接触器Ｍ１ａおよび第２の膜接触器Ｍ１ｂに供給すると、不活性ガス源は、第２の液体源に直接接触する。第２の液体は、不活性ガスを加湿する。
【００６０】
第１の加湿不活性ガスを第１の接触器Ｄ１ａに供給するため、第１の膜接触器Ｍ１ａは、制御弁（図示せず）を介して第１の接触器Ｄ１に流体連通している。不活性ガス源の加湿により、第１の液体が不活性ガスと接触している場合に生じうる蒸発による第１の液体の不要な濃度変化を最小限にできる。第１の液体および加湿不活性ガスを第１の接触器Ｄ１ａに供給すると、加湿不活性ガスが液体に直接接触する。第１の液体中の不要ガスの分圧差により、不要ガスの第１の部分がパージガス中に移行し、制御弁Ｖ５４５ａに流体連通している出口５６０を通じて放出される。
【００６１】
パージされる不要ガスの第１の部分を有する第１の液体を第２の接触器Ｄ１ｂに供給するため、第１の接触器Ｄ１ａは制御弁Ｖ５６５ａを介して第２の接触器Ｄ１ｂに流体連通している。第２の加湿不活性ガスを第２の接触器Ｄ１ｂに供給するため、第２の膜接触器Ｍ１ｂは、制御弁（図示せず）を介して第２の接触器Ｄ１ｂに流体連通している。第１の接触器Ｄ１ａからの液体および第２の加湿不活性ガスを第２の接触器Ｄ１ｂに供給すると、第１の液体中の不要ガスの第２の部分がパージされる。液体ポンプＰ５は第２の接触器Ｄ１ｂに流体連通している。
【００６２】
或る実施形態では、任意の数の接触器が連続的に連結される。各連続的に連結された追加の接触器は、パージされるべき液体中の不要ガスのさらなる部分をパージすることができる。或る実施形態では、各連続的に連結された接触器が加湿不活性ガス源を受け取るように、各連続的に連結された接触器は膜接触器に流体連通しており、各膜接触器は不活性ガスおよび第２の液体に流体連通している。
【００６３】
或る実施形態では、図５Ｂに示すように、加湿ステージは気泡塔である。不活性ガス源
と第２の液体源を気泡塔ＢＣ１に供給するため、不活性ガス入口５２０および第２の液体入口５３０は制御弁を介して気泡塔ＢＣ１に流体連通している。不活性ガスおよび第２の液体を気泡塔ＢＣ１に供給すると、不活性ガス源が第２の液体源に直接接触する。第２の液体は不活性ガスを加湿する。
【００６４】
或る実施形態では、第２の液体源は第１の液体源と同じ組成および温度を有する。或る実施形態では、第２の液体源は第１の液体源と実質的に同じ組成および温度を有する。或る実施形態では、液体が全く失われないよう不活性ガスは各接触器の入口および出口において同じ蒸気負荷を有する。或る実施形態では、実質的に全く液体が失われないよう不活性ガスは各接触器の入口および出口において実質的に同じ蒸気負荷を有する。
【００６５】
或る実施形態では、第２の液体源は水とされうる。例えば、水で希釈したＨＦの液体源においては、接触器の１つ以上に水が添加されうる。或る実施形態では、加湿ステージに供給される第２の液体源の量は液体源の測定濃度に基づく。
【００６６】
液体源の濃度は、接触器の入口においておよび／または接触器の出口において測定されうる。例えば、液体源は、図１に上記したように、接触器Ｂ１、Ｂ２および／またはＢ３の入口、もしくは、図５Ａおよび図５Ｂに上記したように、接触器Ｄ１ａおよびＤ１ｂの入口において測定されうる。液体源はシステムの任意の部分において測定されうる。
【００６７】
図６は、乾燥および加湿不活性ガス源の第１の液体源の濃度の経時的なパーセント変化を示すグラフ７００である。加湿されていない不活性ガス（すなわち乾燥ガス）７１０では、濃度のパーセント変化は、気泡塔７２０または膜接触器７３０によって加湿されたガスよりも大きい。膜接触器によって加湿された不活性ガスでは、液体源の濃度のパーセント変化はほぼゼロとなりうる。
【００６８】
当技術分野における当業者であれば本発明の主旨および範囲から逸脱することなく本明細書中に記載したものの変形形態、変更形態および他の実施形態を思いつくであろう。したがって、本発明は前述の例示的な記載のみに限定されるものではない。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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