JP2021144986A - 希薄薬液供給装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】希薄薬液の溶質の濃度を精度よく調整可能であり、かつ余剰水の排出を抑制した、ウェハなどの洗浄に好適な希薄薬液供給装置を提供する。【解決手段】 希薄薬液供給装置１は、希薄薬液Ｗ１を調製する希薄薬液調製部２と、この調製された希薄薬液の貯留槽３と、この貯留槽３に貯留された希薄薬液Ｗ１を洗浄水Ｗ２として複数台の枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに供給する希薄薬液調整・供給機構４と、枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃにそれぞれ接続した、該枚葉式洗浄機の余剰水を貯留槽３に還流する返送機構とからなる。【選択図】 図１
Description
本発明は、半導体用ウェハなどの洗浄・リンス工程において有効な、アルカリ、酸化剤、ガス等の溶質をごく低濃度に含む希薄薬液を安定的にかつ効率良く供給することの可能な希薄薬液供給装置に関する。
半導体の製造工程において、半導体用シリコンウェハなどの洗浄工程では、ｐＨや酸化還元電位の制御に有効な溶質を超純水にごく低濃度溶解した水（以下、希薄薬液と呼ぶことがある）が使われることがある。この希薄薬液は、超純水を基本材料として、洗浄工程やリンス工程などそれぞれの工程の目的に合致したｐＨや酸化還元電位などの液性を付与するために、酸・アルカリ、酸化剤・還元剤を添加することがある。この場合、これらの添加量はシリコンウェハに過度な影響を及ぼさないためには必要最少量であることが望ましい。ここで、ｐＨ調整には、一般にＨＣｌやＮＨ４ＯＨを微量添加（薬注）する方法が活用されている。また、超純水にガスを溶解させてｐＨ調整あるいは不活性化を保持させる場合には、ＣＯ２ガスやＮ２ガスを溶解することが行われている。さらに、還元性を付与したい場合には。Ｈ２ガスを溶解することも行われている。
このような薬液の添加方法としては、プランジャポンプなどのポンプを用いる方法、密閉容器に充填した薬液をＮ２ガスなどの不活性ガスにより加圧して押し出す方法などが実用化されている。
この場合において、薬注は超純水の流量が一定であれば、所望の溶質濃度にすることは容易であるが、実際に希薄薬液が用いられる洗浄機、特に複数の洗浄チャンバを有する枚葉式の洗浄機では、ウェハに注がれる水の供給・停止が複数のバルブの開閉で制御されているため、希薄薬液の流量が不規則に変動する。この変動に対して、希薄薬液の溶質濃度が所望とする範囲に収まるように、超純水の流量に対する薬液の添加量を比例制御や濃度モニターの信号を受けてのＰＩＤ制御など様々な手法によってコントロールすることが行われている。
上述したように、枚葉式の洗浄機では流量が不規則に変動するが、この不規則な流量変動に十分に追従可能な薬注コントロールは実現できておらず、結果としてウェハに注がれる洗浄水・リンス水の液質は、理想とする値の範囲から逸脱した広い範囲での制御とせざるを得ない、という問題点があった。
そこで、希薄薬液の濃度の安定化を優先し、過剰量の希薄薬液を一定の条件で製造し供給し続けることが考えられるが、この場合、余剰の希薄薬液を多量に排出することになる。近年の複数の洗浄チャンバを有する枚葉式洗浄機では、瞬間的に必要となる希薄薬液の最大流量と最低流量の差が大きくなるが、希薄薬液の最大流量より多くの希薄薬液を連続供給すると相当量の余剰水（余剰希薄薬液）を排出することになり、用排水設備への負担、希薄薬液の過剰な排出、ひいては基本材料としての超純水を過剰に浪費することになるなどの点で問題がある。
余剰水（余剰希薄薬液）、特に加熱装置を通過した後の余剰水をそのまま再利用することは、Ｈ２Ｏ２やＯ３など酸化性を有する酸化剤が、それ自体の自然分解および他の薬液との反応により分解して濃度が変動する傾向にあるため、厳密な濃度のコントロールの観点からは不適である。同様にＨ２ガス、ＣＯ２ガスなどを溶解させたガス溶解水の余剰水においても、ガス透過性を有するチューブやタンクを経て貯留槽に返送されるまでの間に、溶解したガスの濃度が低下してしまう、という問題点がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、希薄薬液の溶質の濃度を精度よく調整可能であり、かつ余剰水の排出を抑制した、ウェハなどの洗浄に好適な希薄薬液供給装置を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明は、超純水の流量に対して所定量の薬液を添加することで、該薬液の所定の濃度の希薄薬液を製造する希薄薬液製造部と、この製造された希薄薬液を貯留する貯留槽と、前記希薄薬液をユースポイントに供給する希薄薬液供給機構と、前記ユースポイントでの余剰の希薄薬液を貯留槽にまで返送する返送配管及び該返送配管の途中に設けられた前記薬液成分の濃度検知手段を備えた返送機構とを備える、希薄薬液供給装置を提供する（発明１）。
かかる発明（発明１）によれば、超純水に対して所定量の薬液を添加して、所定の濃度の希薄薬液を製造したら、一旦貯留槽に貯留し、この貯留槽からユースポイントに供給することができる。そして、余剰の希薄薬液は、薬液成分の濃度を検知した上で貯留槽に返送して、貯留槽の希薄薬液の濃度を適切に管理することで余剰の希薄薬液を再利用することができる。
上記発明（発明１）においては、前記希薄薬液供給機構が前記貯留槽から供給された希薄薬液に所定のガス成分を溶解するガス溶解手段を備えることが好ましい（発明２）。
かかる発明（発明２）によれば、希薄薬液にさらにガスを溶解した薬液とすることができる。
上記発明（発明１，２）においては、前記希薄薬液製造部が前記薬液を添加するプランジャポンプを備えることが好ましい（発明３）。
かかる発明（発明３）によれば、プランジャポンプにより、超純水の流量に対して微量の薬液の添加量を制御することにより、所定の濃度の希薄薬液を貯留槽に安定的に供給することができる。
上記発明（発明１，２）においては、希薄薬液製造部が、前記薬液を貯留する密閉タンクと該密閉タンクに不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とからなる薬液添加装置を備えることが好ましい（発明４）。
かかる発明（発明４）によれば、超純水の流量に対して不活性ガスに薬液を押し出して所定量の薬液を供給することで、所定の濃度の希薄薬液を貯留槽に安定的に供給することができる。
上記発明（発明１〜４）においては、前記貯留槽に該貯留槽の水位を検知するレベルセンサが設けられており、このレベルセンサによる貯留槽の水位情報に基づいて、希薄薬液製造部での希薄薬液の製造・停止が制御可能となっていることが好ましい（発明５）。
かかる発明（発明５）によれば、貯留槽の水位が一定のレベルを下回ったら希薄薬液製造部を稼働することで、希薄薬液を効率良く製造することができ、余剰水の発生を排除することができる。
上記発明（発明１〜５）においては、前記貯留槽に排出機構を備えることが好ましい（発明６）。
かかる発明（発明６）によれば、前記希薄薬液が前記所定の濃度で安定するまで、前記希薄薬液を前記貯留槽に貯留せずに排出することにより、貯留槽内に所定の濃度の希薄薬液を貯留することができるので、ユースポイントに供給する希薄薬液の濃度を精度よくコントロールすることが可能となる。
上記発明（発明５，６）においては、前記希薄薬液製造部における希薄薬液の製造量が調整可能であることが好ましい（発明７）。
かかる発明（発明７）によれば、貯留槽の水位に応じて希薄薬液の製造量を調整することで、貯留槽の水位を効率良く制御することができる。
上記発明（発明１〜７）においては、前記貯留槽が２槽以上並列に設けられていることが好ましい（発明８）。
かかる発明（発明８）によれば、ユースポイントに希薄薬液を供給する貯留槽と、希薄薬液を貯留する貯留槽とを異ならせることにより、ユースポイントに供給する希薄薬液の濃度を精度よくコントロールすることが可能となる。
上記発明（発明２〜８）においては、前記ガス溶解手段の前段に前記希薄薬液中の溶存ガスを除去するガス除去手段を備えることが好ましい（発明９）。
かかる発明（発明９）によれば、希薄薬液にガス溶解手段から供給するガスを精度よくかつ効率的に溶解することができる。
本発明の希薄薬液供給装置によれば、ユースポイントに供給した後の余剰の希薄薬液の薬液成分の濃度を検知した上で貯留槽に返送することができるので、貯留槽の希薄薬液の濃度を適切に管理することで余剰の希薄薬液を再利用することができる。これにより、使用する原水としての超純水を節減することもできる。
＜第一の実施形態＞
［希薄薬液供給装置］
図１は、本発明の第一の実施形態による希薄薬液供給装置を示している。図１において、希薄薬液供給装置１は、希薄薬液Ｗ１を調製する希薄薬液調製部２と、この調製された希薄薬液の貯留槽３と、この貯留槽３に貯留された希薄薬液Ｗ１を洗浄水Ｗ２として、ユースポイントとしての複数台の枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに供給する希薄薬液調整・供給機構４と、枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃにそれぞれ接続した、該枚葉式洗浄機の余剰水を貯留槽３に還流する返送機構とからなる。
［希薄薬液供給装置］
図１は、本発明の第一の実施形態による希薄薬液供給装置を示している。図１において、希薄薬液供給装置１は、希薄薬液Ｗ１を調製する希薄薬液調製部２と、この調製された希薄薬液の貯留槽３と、この貯留槽３に貯留された希薄薬液Ｗ１を洗浄水Ｗ２として、ユースポイントとしての複数台の枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに供給する希薄薬液調整・供給機構４と、枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃにそれぞれ接続した、該枚葉式洗浄機の余剰水を貯留槽３に還流する返送機構とからなる。
（希薄薬液調製部）
希薄薬液調製部２は、超純水（ＤＩＷ）Ｗの供給源２２及び貯留槽３を連通する希薄薬液調製流路２１と、この希薄薬液調製流路２１の途中に設けられた第一の薬液の供給機構２３と、第二の薬液の供給機構２４とを有する。そして、これら第一の薬液の供給機構２３及び第二の薬液の供給機構２４は、本実施形態においては、図２に示すように第一の薬液のタンク２３Ａ及び薬液を添加するプランジャポンプ２３Ｂと、第二の薬液のタンク２４Ａ及び薬液を添加するプランジャポンプ２４Ｂとからそれぞれ構成される。なお、希薄薬液調製流路２１には、図示しない流量計などの流量計測手段が設けられている。
希薄薬液調製部２は、超純水（ＤＩＷ）Ｗの供給源２２及び貯留槽３を連通する希薄薬液調製流路２１と、この希薄薬液調製流路２１の途中に設けられた第一の薬液の供給機構２３と、第二の薬液の供給機構２４とを有する。そして、これら第一の薬液の供給機構２３及び第二の薬液の供給機構２４は、本実施形態においては、図２に示すように第一の薬液のタンク２３Ａ及び薬液を添加するプランジャポンプ２３Ｂと、第二の薬液のタンク２４Ａ及び薬液を添加するプランジャポンプ２４Ｂとからそれぞれ構成される。なお、希薄薬液調製流路２１には、図示しない流量計などの流量計測手段が設けられている。
（貯留槽）
貯留槽３は、希薄薬液Ｗ１の純度を損なわないために内壁からの溶出が無視できるレベルである高純度の材質製とする。貯留槽３には、該貯留槽３内を不活性ガスとしてのＮ２ガスで満たすためのＮ２ガス供給機構３１と、貯留槽３内の希薄薬液を排出する返送機構３２とがそれぞれ接続されている。本実施形態においては、この貯留槽３には、図３に示すようにその水位を検知するレベルセンサ３３が設けられている。また、本実施形態においては、返送機構３２は図示しない開閉機構を備えた返送流路３４と、この返送流路３４に設けられたイオン交換樹脂カラムなどの除去装置３５とを備え、該返送流路３４はこの除去装置３５の下流側で希薄薬液調製部２に連通している。
貯留槽３は、希薄薬液Ｗ１の純度を損なわないために内壁からの溶出が無視できるレベルである高純度の材質製とする。貯留槽３には、該貯留槽３内を不活性ガスとしてのＮ２ガスで満たすためのＮ２ガス供給機構３１と、貯留槽３内の希薄薬液を排出する返送機構３２とがそれぞれ接続されている。本実施形態においては、この貯留槽３には、図３に示すようにその水位を検知するレベルセンサ３３が設けられている。また、本実施形態においては、返送機構３２は図示しない開閉機構を備えた返送流路３４と、この返送流路３４に設けられたイオン交換樹脂カラムなどの除去装置３５とを備え、該返送流路３４はこの除去装置３５の下流側で希薄薬液調製部２に連通している。
（希薄薬液調整・供給機構）
希薄薬液調整・供給機構４は、貯留槽３と枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃとを連通する希薄薬液供給流路４１と、この希薄薬液供給流路４１の途中に設けられた送液ポンプとしてのブースターポンプ４２と、ガス溶解膜４３と、このガス溶解膜４３の前段に設けられたガス除去膜４４とを有する。このガス溶解膜４３には、溶解ガス源４５と流量制御手段としてのマスフロコントローラ（ＭＦＣ）４６とが接続している。なお、本実施形態においては、希薄薬液供給機構にガス溶解機能を付与することで希薄薬液調整・供給機構４としている。
希薄薬液調整・供給機構４は、貯留槽３と枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃとを連通する希薄薬液供給流路４１と、この希薄薬液供給流路４１の途中に設けられた送液ポンプとしてのブースターポンプ４２と、ガス溶解膜４３と、このガス溶解膜４３の前段に設けられたガス除去膜４４とを有する。このガス溶解膜４３には、溶解ガス源４５と流量制御手段としてのマスフロコントローラ（ＭＦＣ）４６とが接続している。なお、本実施形態においては、希薄薬液供給機構にガス溶解機能を付与することで希薄薬液調整・供給機構４としている。
（返送機構）
本実施形態においては、洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃには、返送機構として貯留槽２に還流する返送流路５１がそれぞれ接続されており、この返送流路５１にはガス除去膜５２と第一の薬液及び／又は第二の薬液の濃度を計測表示するオンラインモニタ５３とが設けられている。
本実施形態においては、洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃには、返送機構として貯留槽２に還流する返送流路５１がそれぞれ接続されており、この返送流路５１にはガス除去膜５２と第一の薬液及び／又は第二の薬液の濃度を計測表示するオンラインモニタ５３とが設けられている。
（制御装置）
上述した構成において、第一の薬液の供給機構２３、第二の薬液の供給機構２４、希薄薬液調製流路２１の流量計、レベルセンサ３３、返送流路３４の開閉機構、及び第一の薬液及び第二の薬液の濃度を検知するオンラインモニタ５３は、図示しないパーソナルコンピュータなどの制御装置に連通しており、希薄薬液調製流路２１の流量、レベルセンサ３３、オンラインモニタ５３の計測値に基づいて、返送流路３４の開閉、第一の薬液の供給機構２３及び第二の薬液の供給機構２４の供給量の調整などを制御可能となっている。
上述した構成において、第一の薬液の供給機構２３、第二の薬液の供給機構２４、希薄薬液調製流路２１の流量計、レベルセンサ３３、返送流路３４の開閉機構、及び第一の薬液及び第二の薬液の濃度を検知するオンラインモニタ５３は、図示しないパーソナルコンピュータなどの制御装置に連通しており、希薄薬液調製流路２１の流量、レベルセンサ３３、オンラインモニタ５３の計測値に基づいて、返送流路３４の開閉、第一の薬液の供給機構２３及び第二の薬液の供給機構２４の供給量の調整などを制御可能となっている。
［希薄薬液の供給方法］
次に上述したような希薄薬液供給装置を用いた希薄薬液の供給方法について、以下説明する。
次に上述したような希薄薬液供給装置を用いた希薄薬液の供給方法について、以下説明する。
（希薄薬液調製工程）
希薄薬液調製部２において、超純水（ＤＩＷ）Ｗの供給源２２から超純水Ｗを供給するとともに第一の薬液の供給機構２３と第二の薬液の供給機構２４とから、それぞれ第一の薬液及び第二の薬液を供給する。このとき、希薄薬液調製流路２１の流量に基づいて、第一の薬液及び第二の薬液が所定の濃度となるように制御装置によりプランジャポンプ２３Ｂ及びプランジャポンプ２４Ｂを制御して、第一の薬液及び第二の薬液の添加量を調整する。
希薄薬液調製部２において、超純水（ＤＩＷ）Ｗの供給源２２から超純水Ｗを供給するとともに第一の薬液の供給機構２３と第二の薬液の供給機構２４とから、それぞれ第一の薬液及び第二の薬液を供給する。このとき、希薄薬液調製流路２１の流量に基づいて、第一の薬液及び第二の薬液が所定の濃度となるように制御装置によりプランジャポンプ２３Ｂ及びプランジャポンプ２４Ｂを制御して、第一の薬液及び第二の薬液の添加量を調整する。
本実施形態において、原水となる超純水Ｗとは、例えば、抵抗率：１８．１ＭΩ・ｃｍ以上、微粒子：粒径５０ｎｍ以上で１０００個／Ｌ以下、生菌：１個／Ｌ以下、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃａｒｂｏｎ）：１μｇ／Ｌ以下、全シリコン：０．１μｇ／Ｌ以下、金属類：１ｎｇ／Ｌ以下、イオン類：１０ｎｇ／Ｌ以下、過酸化水素；３０μｇ／Ｌ以下、水温：２５±２℃のものが好適である。
第一の薬液又は第二の薬液のいずれか一方としては、例えば、ｐＨ調整剤が好適である。このｐＨ調整剤としては特に制限はないが、ｐＨ７未満に調整する場合には、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸などの酸性溶液を用いることができる。また、ｐＨ７以上に調整する場合には、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はＴＭＡＨ等のアルカリ性溶液を用いることができる。
また、第二の薬液又は第一の薬液の他方としては、酸化還元電位調整剤が好適である。この酸化還元電位調整剤としては、酸化還元電位を高く調整する場合には、過酸化水素水などを用いることができる。また、酸化還元電位を低く調整する場合にはシュウ酸、硫化水素、ヨウ化カリウムなどの溶液を用いることができる。
これら第一の薬液又は第二の薬液は両方を加えてもよいし、いずれか一方を加えてもよく、いずれか一方を加える場合には、第二の薬液の供給機構２４はなくてもよい。このように第一の薬液又は第二の薬液のいずれか一方又は両方を超純水Ｗの流量に基づいて、制御装置により所定の濃度となるようにその添加量を制御することで、所望とする希薄薬液Ｗ１を調製する。
（貯留工程）
このようにして調製された希薄薬液Ｗ１は、そのまま貯留槽３に供給される。このときＮ２ガス供給機構３１から常時一定圧力のＮ２ガスを供給して貯留槽３の上部空間をＮ２ガスで満たす。これにより貯留槽３内での希薄薬液Ｗ１への溶存ガスの増加によるｐＨや酸化還元電位の変動を抑制することができる。
このようにして調製された希薄薬液Ｗ１は、そのまま貯留槽３に供給される。このときＮ２ガス供給機構３１から常時一定圧力のＮ２ガスを供給して貯留槽３の上部空間をＮ２ガスで満たす。これにより貯留槽３内での希薄薬液Ｗ１への溶存ガスの増加によるｐＨや酸化還元電位の変動を抑制することができる。
本実施形態においては、この貯留槽３には、図３に示すようにレベルセンサ３３が設けられているので、このレベルセンサ３３の出力に基づき、貯留槽３の保有水量が一定レベルを下回ったら、希薄薬液Ｗ１の製造を開始するように、希薄薬液調製部２を制御することで、効率よく希薄薬液Ｗ１を製造することが可能となっている。このとき、貯留槽３の水位が一定レベル以上で製造部が停止状態にある場合にも、希薄薬液調製部２では、ごく小流量の超純水Ｗを通水し続けておくことで、希薄薬液調製部２の系内を清浄に維持することができる。この際の通水した超純水は、排水するか超純水Ｗの供給源２２側に還流合流させればよい。
ここで、希薄薬液調製部２で希薄薬液Ｗ１の製造を開始した直後は、希薄薬液Ｗ１の溶質濃度が安定せず、所定の濃度範囲に収まらないことがある。そこで、調製される希薄薬液Ｗ１の濃度が安定するまでに要する時間や処理量を予め調べておき、そこに至るまでは希薄薬液Ｗ１を貯留槽３に貯留せずに返送機構３２から排出することで、貯留槽３に貯留する供給する希薄薬液Ｗ１の溶質濃度を精度よく管理することができる。この際の排出分は排水となるが、全体に占める水量としては僅かである。なお、この希薄薬液Ｗ１の排出は、図３に示すように返送流路３４に設けられたイオン交換樹脂カラムなどの除去装置３５により、第一の薬液及び／又は第二の薬液成分を除去することで、希薄薬液調製部２側に返送することで排水量を削減するようにしてもよい。なお、貯留槽３内に第一の薬液及び／又は第二の薬液の濃度を計測するセンサを設けておいて、希薄薬液Ｗ１の溶質濃度が所定の範囲となるまで排出するようにしてもよい。
（希薄薬液調整・供給工程）
続いて、貯留槽３に貯留された希薄薬液Ｗ１を該貯留槽３の後段に設けられた送液手段としてのブースターポンプ４２により送液する。この際、本実施形態においては、この希薄薬液Ｗ１中の溶存ガスをガス溶解膜４３で除去した後、ガス除去膜４４において溶解ガス源４５から供給されるガスを溶解して、洗浄水Ｗ２として調整する。このとき洗浄水Ｗ２が所定の溶解ガス濃度となるようにマスフロコントローラ（ＭＦＣ）４６により溶解ガス源４５から供給されるガスの流量を制御することが好ましい。この溶存ガスとしては、例えば、水素、オゾン、ＣＯ２など洗浄目的に応じて種々選択すればよい。このようにして希薄薬液Ｗ１を調整した洗浄水Ｗ２を洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに供給する。
続いて、貯留槽３に貯留された希薄薬液Ｗ１を該貯留槽３の後段に設けられた送液手段としてのブースターポンプ４２により送液する。この際、本実施形態においては、この希薄薬液Ｗ１中の溶存ガスをガス溶解膜４３で除去した後、ガス除去膜４４において溶解ガス源４５から供給されるガスを溶解して、洗浄水Ｗ２として調整する。このとき洗浄水Ｗ２が所定の溶解ガス濃度となるようにマスフロコントローラ（ＭＦＣ）４６により溶解ガス源４５から供給されるガスの流量を制御することが好ましい。この溶存ガスとしては、例えば、水素、オゾン、ＣＯ２など洗浄目的に応じて種々選択すればよい。このようにして希薄薬液Ｗ１を調整した洗浄水Ｗ２を洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに供給する。
（返送工程）
そして、洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃで使用しなかった余剰の洗浄水Ｗ２は、返送流路５１から貯留槽３に返送する。この余剰の洗浄水Ｗ２は、貯留槽３にそのまま返送させても問題ないが、酸化剤が自己分解や薬液との反応で第一の薬液及び／又は第二の薬液の濃度が所定値より低下していないかオンラインモニタ５３で確認し、そこで計測された値に応じて、希薄薬液調製部２における第一の薬液の供給機構２３及び／又は第二の薬液の供給機構２４からの薬液添加濃度を制御装置により適宜コントロールすればよい。
そして、洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃで使用しなかった余剰の洗浄水Ｗ２は、返送流路５１から貯留槽３に返送する。この余剰の洗浄水Ｗ２は、貯留槽３にそのまま返送させても問題ないが、酸化剤が自己分解や薬液との反応で第一の薬液及び／又は第二の薬液の濃度が所定値より低下していないかオンラインモニタ５３で確認し、そこで計測された値に応じて、希薄薬液調製部２における第一の薬液の供給機構２３及び／又は第二の薬液の供給機構２４からの薬液添加濃度を制御装置により適宜コントロールすればよい。
このようにして希薄薬液Ｗ１（洗浄水Ｗ２）を供給することにより、複数の枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃが多数のバルブが不規則に開閉する多チャンバ枚葉式洗浄機であっても洗浄・リンス工程で極めて重要な液質を所望の値に精度よく安定に保つ供給が実現でき、かつ余剰の洗浄水Ｗ２（希薄薬液Ｗ１）の垂れ流しを大幅に削減し、超純水Ｗの浪費を防止することができる。
＜第二の実施形態＞
次に本発明の第二の実施形態による希薄薬液供給装置について、図４に基づいて説明する。本実施形態の希薄薬液供給装置は、基本的には前述した第一の実施形態と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
次に本発明の第二の実施形態による希薄薬液供給装置について、図４に基づいて説明する。本実施形態の希薄薬液供給装置は、基本的には前述した第一の実施形態と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付しその詳細な説明を省略する。
図４において、希薄薬液供給装置は、２個の貯留槽３Ａ、３Ｂを並列に設けてなり、開閉弁２１Ｂを有する希薄薬液調製流路２１の分岐菅２１Ａを貯留槽３Ｂに接続するとともに返送流路５１の分岐菅５１Ａを貯留槽３Ｂに接続し、さらに希薄薬液供給流路４１に切替弁４１Ａ及び４１Ｂをそれぞれ設けた構成となっている。
本実施形態のように貯留槽を２個以上並列に設置し、希薄薬液調製流路２１からの希薄薬液Ｗ１を貯留する貯留槽を一方（例えば貯留槽３Ａ）として、希薄薬液Ｗ１を貯留し終えたら、希薄薬液Ｗ１を貯留槽３Ｂに供給するように開閉弁２１Ｂを開成する。そして、切替弁４１Ａを開成する一方切替弁４１Ｂを閉鎖して貯留槽３Ａから枚葉式洗浄機５Ａ、５Ｂ及び５Ｃに順次洗浄水Ｗ２を送水し、その間、送液待機中の貯留槽３Ｂに希薄薬液Ｗ１を貯留する。次にこれとは逆に各弁を切り替えて、貯留槽３Ｂから希薄薬液Ｗ１を供給するとともに、貯留槽３Ａに希薄薬液Ｗ１を貯留するようにしてもよい。
このように希薄薬液Ｗ１を貯留する貯留槽を複数並列に設け、希薄薬液Ｗ１を貯留する貯留槽と、希薄薬液Ｗ１を供給する貯留槽とを切り替えることにより、希薄薬液Ｗ１の濃度の安定化と供給の安定化の両立を図ることができる。
以上、本発明の希薄薬液供給装置について、上記実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施形態に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、第一の薬液の供給機構２３及び第二の薬液の供給機構２４は、図２に示すものに限らず、図５に示すように第一の薬液のタンク２３Ａ及び第二の薬液のタンク２４Ａを密閉タンクとし、この第一の薬液のタンク２３Ａ及び第二の薬液のタンク２４ＡにＮ２ガス供給源２５から供給管２６を介して、不活性ガスとしてのＮ２ガスを供給して、第一の薬液及び第二の薬液を圧送して、第一の薬液及び第二の薬液を所望の溶質濃度となるように溶解するようにしてもよい。
また、本実施形態においては、希薄薬液調整・供給機構４として、ガス溶解膜４３により、所望のガス成分を希薄薬液Ｗ１に溶解して洗浄水Ｗ２としているが、ガス溶解膜４３及びガス除去膜４４は必ずしも必要はなく、単に希薄薬液供給機構として、希薄薬液Ｗ１をそのまま洗浄水Ｗ２として供給してもよいし、ガス除去膜４４のみを設けてもよい。さらに、ユースポイントは毎葉式洗浄機に限らず、種々の希薄薬液を使用する装置に適用可能である。さらにまた、本発明は、ユースポイントが複数台の希薄薬液を使用する装置からなるものに好適であるが、一台の希薄薬液を使用する装置であってもよい。
１ 希薄薬液供給装置
２ 希薄薬液調製部
２１ 希薄薬液調製流路
２１Ａ 分岐菅
２１Ｂ 開閉弁
２２ 超純水供給源
２３ 第一の薬液の供給機構
２３Ａ 第一の薬液のタンク
２３Ｂ プランジャポンプ
２４ 第二の薬液の供給機構
２４Ａ 第二の薬液のタンク
２４Ｂ プランジャポンプ
２５ Ｎ２ガス（不活性ガス）供給源
２６ 供給管
３，３Ａ，３Ｂ 貯留槽
３１ Ｎ２ガス供給機構（不活性ガス供給機構）
３２ 返送機構
３３ レベルセンサ
３４ 返送流路
３５ 除去装置
４ 希薄薬液調整・供給機構
４１ 希薄薬液供給流路
４１Ａ，４１Ｂ 切替弁
４２ ブースターポンプ（送液ポンプ）
４３ ガス溶解膜
４４ ガス除去膜
４５ 溶解ガス源
４６ マスフロコントローラ（流量制御手段）
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 毎葉式洗浄機（ユースポイント）
５１ 返送流路
５２ ガス除去膜
５３ オンラインモニタ（濃度センサ）
Ｗ 超純水
Ｗ１ 希薄薬液
Ｗ２ 洗浄水
２ 希薄薬液調製部
２１ 希薄薬液調製流路
２１Ａ 分岐菅
２１Ｂ 開閉弁
２２ 超純水供給源
２３ 第一の薬液の供給機構
２３Ａ 第一の薬液のタンク
２３Ｂ プランジャポンプ
２４ 第二の薬液の供給機構
２４Ａ 第二の薬液のタンク
２４Ｂ プランジャポンプ
２５ Ｎ２ガス（不活性ガス）供給源
２６ 供給管
３，３Ａ，３Ｂ 貯留槽
３１ Ｎ２ガス供給機構（不活性ガス供給機構）
３２ 返送機構
３３ レベルセンサ
３４ 返送流路
３５ 除去装置
４ 希薄薬液調整・供給機構
４１ 希薄薬液供給流路
４１Ａ，４１Ｂ 切替弁
４２ ブースターポンプ（送液ポンプ）
４３ ガス溶解膜
４４ ガス除去膜
４５ 溶解ガス源
４６ マスフロコントローラ（流量制御手段）
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ 毎葉式洗浄機（ユースポイント）
５１ 返送流路
５２ ガス除去膜
５３ オンラインモニタ（濃度センサ）
Ｗ 超純水
Ｗ１ 希薄薬液
Ｗ２ 洗浄水
Claims (9)
- 超純水の流量に対して所定量の薬液を添加することで、該薬液の所定の濃度の希薄薬液を製造する希薄薬液製造部と、
この製造された希薄薬液を貯留する貯留槽と、
前記希薄薬液をユースポイントに供給する希薄薬液供給機構と、
前記ユースポイントでの余剰の希薄薬液を貯留槽にまで返送する返送配管及び該返送配管の途中に設けられた前記薬液成分の濃度検知手段を備えた返送機構と
を備える、希薄薬液供給装置。 - 前記希薄薬液供給機構が前記貯留槽から供給された希薄薬液に所定のガス成分を溶解するガス溶解手段を備える、請求項１に記載の希薄薬液供給装置。
- 前記希薄薬液製造部が前記薬液を添加するプランジャポンプを備える、請求項１又は２に記載の希薄薬液供給装置。
- 希薄薬液製造部が、前記薬液を貯留する密閉タンクと該密閉タンクに不活性ガスを供給する不活性ガス供給手段とからなる薬液添加装置を備える、請求項１又は２に記載の希薄薬液供給装置。
- 前記貯留槽に該貯留槽の水位を検知するレベルセンサが設けられており、このレベルセンサによる貯留槽の水位情報に基づいて、希薄薬液製造部での希薄薬液の製造・停止が制御可能となっている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の希薄薬液供給装置。
- 前記貯留槽に排出機構を備える、請求項１〜５のいずれか１項に記載の希薄薬液供給装置。
- 前記希薄薬液製造部における希薄薬液の製造量が調整可能である、請求項５又は６に記載の希薄薬液供給装置。
- 前記貯留槽が２槽以上並列に設けられている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の希薄薬液供給装置。
- 前記ガス溶解手段の前段に前記希薄薬液中の溶存ガスを除去するガス除去手段を備える、請求項２〜８のいずれか１項に記載の希薄薬液供給装置。
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