JP2006017691A - 化学タンクの腐食監視制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】従来の技術による諸問題を解決するため、製作工場またはタンク貨車に広範囲に利用される化学タンクの腐食監視制御システムを提供する。
【解決手段】腐食性液体化学薬品を保存する化学タンクの腐食監視システムは、導電外殻と絶縁ライニングからなって腐食性液体化学薬品を収容するタンク本体と、タンク本体に収容される腐食性液体化学薬品にひたる検知電極と、検知電極と電気的に接続される測定器とを含む。そのうち測定器は導電外殻と電気的に接続され、絶縁ライニングが腐食されてタンク本体内の腐食性液体化学薬品が導電外殻と接触すると対応する信号を受信する。
【選択図】図３

Description

この発明は化学タンクの腐食監視制御システムに関し、特に半導体製作における腐食性液体化学薬品を保存するタンクの絶縁ライニングが腐食されたかどうかを腐食監視制御するシステムに関する。

液体化学薬品供給システムは半導体製作で重要な役割を果たしている。液体化学薬品はタンク貨車またはドラム缶詰で製作工場に搬送する。使用後の廃液は廃液タンクに詰め替えて保存するのが普通である。
当業者に周知されている通り、半導体製作に必要な液体化学薬品として、強酸、アルカリなどの腐食性液体を使用することが多い。更に、液体化学薬品の金属汚染を防止してウェハーの歩留まりに影響しないようにするため、液体化学薬品の純度を高いレベルに維持しなければならない。腐食性液体を保存するタンクは防食処理を施されているが、金属汚染を確認するため定期的に液体化学薬品をサンプリングして分析するのが必要である。金属汚染は普通、保存された液体化学薬品がタンクのライニングを侵食してタンク本体を構成した金属と接触することによって発生する。
前述のサンプリング検査は人力に頼って多大な時間とコストを要するのみならず、金属汚染が確認されると、その前に製作された製品を廃棄しなければならない。更に、腐食性液体を取り扱う人の人身事故も起こりやすい。そのため、化学タンクのライニング破損を早期に発見できる監視制御システムが必要となる。

この発明は前述の問題を解決するため、製作工場またはタンク貨車に広範囲に利用される化学タンクの腐食監視制御システムを提供することを課題とする。

この発明による腐食性液体化学薬品を保存する化学タンクの腐食監視システムは、導電外殻と絶縁ライニングからなって腐食性液体化学薬品を収容するタンク本体と、タンク本体に収容される腐食性液体化学薬品にひたる検知電極と、検知電極と電気的に接続される測定器とを含む。そのうち測定器は導電外殻と電気的に接続され、絶縁ライニングが腐食されてタンク本体内の腐食性液体化学薬品が導電外殻と接触すると対応する信号を受信する。
この発明は更に、液体化学薬品の品質を原位置かつ実時間に監視する半導体製作制御システムを提供する。同システムは、ウェット処理前の半導体ウエハーを１枚以上収容する反応容器と、半導体ウエハーを反応容器に搬入またはそれから搬出するためのウエハー搬送装置と、導電外殻と絶縁ライニングからなって液体化学薬品を収容し、パイプラインシステムで液体化学薬品を反応容器に輸送するタンク本体と、測定器と接続されて、測定器が対応する信号を受信すると、第一制御信号をウエハー搬送装置に出力する制御ユニットとを含む。そのうちタンク本体には、タンク本体に収容される液体化学薬品にひたる検知電極と、検知電極と電気的に接続される測定器とを含む監視システムが設けられる。測定器は導電外殻と電気的に接続され、絶縁ライニングが腐食されてタンク本体内の腐食性液体化学薬品が導電外殻と接触すると対応する信号を受信する。

この発明による化学タンク腐食監視制御システムは人力に頼る従来の技術と異なって、検知電極で液体化学薬品の状態を実時間に検知して異常を知らせる。

かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照して以下に説明する。

図１を参照する。図１は腐食性液体化学薬品を保存する化学タンクの腐食監視システム１０を表す説明図である。図１によれば、腐食監視システム１０は、導電性のある外殻１４と絶縁ライニング１６からなるタンク本体１２を有する。タンク本体１２は腐食性液体化学薬品１８を保存する。外殻１４はステンレス鋼、炭素鋼、被覆鋼またはアルミニウムとその合金などの金属からなる。
外殻１４にはさまざまなパイプラインとバルブが設けられる。その数量、寸法と位置は要求に応じて決められ、ここではその説明を省略する。図１によれば、排液管２２、排気管２４、入口管２６と出口管２８などがある。

タンク本体１２のライニング１６は、四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシルアルカン（ＰＦＡ）などのフルオロポリマー樹脂からなる。ＰＦＡは２枚のＰＴＦＥを結合する接着材料とされる。エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）とパーフルオロエチレンプロピレン（ＦＥＰ）などその他のテフロン（登録商標）材料もライニングとして利用できる。

腐食性液体化学薬品１８は硫酸、硝酸、塩酸、弗化水素酸などの酸液、または過酸化水素、塩化鉄、有機ハロゲン化物などである。もっとも、腐食性液体化学薬品１８の範囲はこの限りではない。

この発明によるタンク本体１２は、腐食性液体化学薬品１８にひたる検知電極３２を有する。検知電極３２は白金などの防食材料からなる。検知電極３２は導線３４で測定器３６と接続される。測定器３６はオームメーターであり、その測定範囲は１ＭΩから４０ＧΩであり、出力電圧は５０Ｖから２００Ｖである。測定器３６は導線３８で導電性のある外殻１４と電気的に接続される。測定器３６はコンピューターユニット４２と接続され、測定器３６からのデータを処理して記録する。コンピューターユニット４２は更に監視用モニター４４とアラーム装置５２とに接続される。

図２を参照する。図２はこの発明による腐食監視システム１０による測定データを表す説明図である。タンク本体１２ではＰＴＦＥライニングが絶縁体であるため、正常状態において、測定器３６で測定された抵抗値は高抵抗Ｒ_１である。絶縁ライニング１６が腐食されると、腐食性液体化学薬品１８は外殻１４と接触し、測定器３６は低抵抗信号Ｒ_２を受信する。この場合、コンピューターユニット４２が信号をアラーム装置５２に発することによって異常を知らせる。

図３を参照する。図３はこの発明の実施例２による液体化学薬品の品質を原位置かつ実時間に監視できる半導体製作制御システム１００を表す説明図であり、そのうち同一または類似しているものは前述と同じ番号がつけられている。この発明による半導体製作制御システム１００はウェット処理前の半導体ウエハー７０を収容する反応容器６０を有する。反応容器６０は気密型または開放型のシングルウエハーまたはマルチウエハーである。ウェット処理では反応容器６０内の液体化学薬品６８を一括交換するかまたは液体化学薬品６８を補充することによってその量を維持することが可能である。半導体製作制御システム１００は更に、ウエハー７０を反応容器６０に搬入またはそれから搬出するためのウエハー搬送装置８０を有する。反応容器６０内の液体化学薬品６８はパイプラインシステム９０でタンク本体１２から導入される。

半導体製作制御システム１００は腐食監視システム１０を含み、腐食監視システム１０は腐食性液体化学薬品を保存するタンク本体１２を含む。タンク本体１２は導電性のある外殻１４と絶縁ライニング１６からなり、外殻１４には排液管２２、排気管２４、入口管２６と出口管２８などさまざまなパイプラインとバルブが設けられる。

外殻１４はステンレス鋼、炭素鋼、被覆鋼またはアルミニウムとその合金などの金属からなる。タンク本体１２のライニング１６は、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＥＴＦＥ、ＦＥＰなどのフルオロポリマー樹脂からなる。

タンク本体１２は、腐食性液体化学薬品１８にひたる検知電極３２を有する。腐食性液体化学薬品１８は硫酸、硝酸、塩酸、弗化水素酸などの酸液、または過酸化水素、塩化鉄、有機ハロゲン化物などである。検知電極３２は導線３４で測定器３６と接続される。測定器３６はオームメーターであり、その測定範囲は１ＭΩから４０ＧΩであり、出力電圧は５０Ｖから２００Ｖである。測定器３６は導線３８で導電性のある外殻１４と電気的に接続される。測定器３６はコンピューターユニット４２と接続され、コンピュータユニット４２は測定器３６からのデータを処理して記録する。コンピューターユニット４２は更に監視用モニター４４とアラーム装置５２とに接続される。

半導体製作制御システム１００のコンピューターユニット４２は、タンク本体１２と反応容器６０との間のパイプラインシステム９０の自動制御スイッチバルブ９２と、ウエハー搬送装置８０とに接続される。タンク本体１２の絶縁ライニング１６が腐食されると、腐食性液体化学薬品１８は外殻１４と接触し、測定器３６はそれに応じて信号を受信する。この場合コンピューターユニット４２が信号をアラーム装置５２に発することによって異常を知らせる。それと同時に、コンピューターユニット４２は制御信号を発してウエハー搬送装置８０によるウエハー７０の搬入を停止させる。そのほか、コンピューターユニット４２はパイプラインシステム９０の自動制御スイッチバルブ９２に制御信号を発し、タンク本体１２と反応容器６０との間の通路を遮断して汚染された液体化学薬品１８の反応容器６０への流入を阻止する。

図４を参照する。図４はこの発明の実施例３を表す説明図である。半導体製作工場以外、この発明は非固定型のタンク貨車にも利用できる。図４によれば、監視システム２００は内部が絶縁ライニング１１６で被覆されてトラックに固定されたタンク本体１１２を含む。タンク本体１１２は硫酸、硝酸、塩酸、弗化水素酸などの酸液、または過酸化水素、塩化鉄、有機ハロゲン化物などの腐食性液体化学薬品を収容する。

タンク本体１１２は、腐食性液体化学薬品にひたる検知電極３２を有する。検知電極３２は導線３４で測定器３６と接続される。測定器３６はオームメーターであり、その測定範囲は１ＭΩから４０ＧΩであり、出力電圧は５０Ｖから２００Ｖである。測定器３６は導線３８で導電性のある外殻１４と電気的に接続される。測定器３６はコンピューターユニットと接続され、コンピューターユニットは測定器３６からのデータを処理して記録する。コンピューターユニットは更に監視用モニターと接続されて異常を知らせる。

以上はこの発明に好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。

この発明による化学タンク腐食監視制御システムは人力に頼る従来の技術と異なって、検知電極で液体化学薬品の状態を実時間に検知して異常を知らせる。

腐食性液体化学薬品を保存する化学タンクの腐食監視システムを表す説明図である。 この発明による腐食監視システムによる測定データを表す説明図である。 この発明の実施例２による液体化学薬品の品質を原位置かつ実時間に監視できる半導体製作制御システムを表す説明図である。 この発明の実施例３を表す説明図である。

符号の説明

１０、２００ 腐食監視システム
１２、１１２ タンク本体
１４ 外殻
１６、１１６ ライニング
１８、６８ 液体化学薬品
２２ 排液管
２４ 排気管
２６ 入口管
２８ 出口管
３２ 検知電極
３４、３８ 導線
３６ 測定器
４２ コンピューターユニット
４４ モニター
５２ アラーム装置
６０ 反応容器
７０ ウエハー
８０ ウエハー搬送装置
９０ パイプラインシステム
９２ スイッチバルブ
１００ 半導体製作制御システム

Claims (20)

1. 腐食性液体化学薬品を保存する化学タンクの腐食監視システムであって、
   導電外殻と絶縁ライニングからなって腐食性液体化学薬品を収容するタンク本体と、
   タンク本体に収容される腐食性液体化学薬品にひたる検知電極と、
   検知電極と電気的に接続される測定器とを含み、そのうち測定器は導電外殻と電気的に接続され、絶縁ライニングが腐食されてタンク本体内の腐食性液体化学薬品が導電外殻と接触すると対応する信号を受信することを特徴とする化学タンクの腐食監視システム。
2. 前記導電外殻はステンレス鋼または炭素鋼からなることを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
3. 前記導電外殻はアルミニウムからなることを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
4. 前記絶縁ライニングはフルオロポリマー樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
5. 前記フルオロポリマー樹脂は四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）を含むことを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
6. 前記フルオロポリマー樹脂はパーフルオロアルコキシルアルカン（ＰＦＡ）を含むことを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
7. 前記検知電極は防食材料からなることを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
8. 前記防食材料は白金を含むことを特徴とする請求項７記載の化学タンクの腐食監視システム。
9. 前記測定器がオームメーターであることを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
10. 前記オームメーターの測定範囲は１ＭΩから４０ＧΩであることを特徴とする請求項９記載の化学タンクの腐食監視システム。
11. 前記測定器が受信した信号は抵抗信号であることを特徴とする請求項１記載の化学タンクの腐食監視システム。
12. 液体化学薬品の品質を原位置かつ実時間に監視する半導体製作制御システムであって、
    ウェット処理前の半導体ウエハーを１枚以上収容する反応容器と、
    半導体ウエハーを反応容器に搬入またはそれから搬出するためのウエハー搬送装置と、
    導電外殻と絶縁ライニングからなって液体化学薬品を収容し、パイプラインシステムで液体化学薬品を反応容器に輸送するタンク本体と、
    測定器と接続されて測定器が対応する信号を受信すると第一制御信号をウエハー搬送装置に出力する制御ユニットとを含み、そのうちタンク本体には、タンク本体に収容される液体化学薬品にひたる検知電極と、検知電極と電気的に接続される測定器とを含む監視システムが設けられ、測定器は導電外殻と電気的に接続され、絶縁ライニングが腐食されてタンク本体内の腐食性液体化学薬品が導電外殻と接触すると対応する信号を受信することを特徴とする半導体製作制御システム。
13. 前記第一制御信号はウエハー搬送装置による半導体ウエハーの反応容器への搬入を停止させることを特徴とする請求項１２記載の半導体製作制御システム。
14. 前記制御ユニットは更に、パイプラインシステムに設けられるスイッチバルブと接続され、測定器が対応する信号を受信すると、第二制御信号をスイッチバルブに出力することを特徴とする請求項１２記載の半導体製作制御システム。
15. 前記第二制御信号はスイッチバルブをオフにすることを特徴とする請求項１４記載の半導体製作制御システム。
16. 前記測定器がオームメーターであることを特徴とする請求項１２記載の半導体製作制御システム。
17. 前記オームメーターの測定範囲は１ＭΩから４０ＧΩであることを特徴とする請求項１６記載の半導体製作制御システム。
18. 前記絶縁ライニングはフルオロポリマー樹脂からなることを特徴とする請求項１２記載の半導体製作制御システム。
19. 前記フルオロポリマー樹脂はＰＴＦＥを含むことを特徴とする請求項１８記載の半導体製作制御システム。
20. 前記フルオロポリマー樹脂はＰＦＡを含むことを特徴とする請求項１８記載の半導体製作制御システム。
    

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