JP2828442B2 - 半導体製造装備の廃液自動回収装置 - Google Patents
半導体製造装備の廃液自動回収装置Info
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Description
廃液自動回収装置に関し、詳しくは、有機溶剤などを含
む化学廃液を、ポンプを用いずに空気圧を利用し、該製
造装置の毎回の工程毎に系外に排出し得るようにした廃
液自動回収装置に関する。
示すように、コーティング装置及び現像装置等半導体の
製造に用いる装置1の下部に該装置から、継続して排出
される廃液を一時的に貯蔵する回収タンク2(Drain ba
th)を設置し、回収タンク2の一側に、回収タンク2に
一時的に貯蔵されていた廃液を受け入れて貯蔵する主回
収タンク5(main drain bath)を設置し、これら回収タ
ンク2と主回収タンク5とを廃液を移送する第1の連結
管6、第2の連結管7及び第3の連結管8にて連結し、
ポンプ9により連結管6及び連結管7を経て回収タンク
2に貯蔵された廃液を主回収タンク5に移送するように
していた。
8の所定部位には、それぞれ圧縮空気の流入により開放
される第1のエアーバルブ11及び第2のエアーバルブ
12が設置され、第1の連結管6の一端はポンプ9のサ
クション側に連結され、ポンプ9と第1のエアーバルブ
11間の第1の連結管6には第1の分枝管6aが第3の
エアーバルブ13を介して連結され、第1の分枝管6a
の先端はシンナータンク17に連結されている。
タンク5に至る第2の連結管7が連結され、第2の連結
管7の途中には仕切弁14を介して第2の分岐管7aが
連結され、更に、第1の連結管6の第1のエアーバルブ
11の後流には主回収タンク5とポンプ9のサクション
側とを連結する第3の連結管8が第2のエアーバルブ1
2を介して装備され、また回収タンク5にはアラームセ
ンサー15及びフルセンサー16が、回収タンク2には
ローセンサー3及びフルセンサー4がそれぞれ装備され
ている。
は、該弁を閉方向に付勢するバルブ支持スプリング11
a、12a、13aがそれぞれ装着されている。
収装置の動作を説明する。
に廃液が排出されて溜まると、回収タンクの液位が高く
なりフルセンサー4からの信号により、第1のエアーバ
ルブ11が開位置にされ、そしてポンプ9が起動させら
れる(第2及び第3のエアーバルブ12、13及び仕切
弁14は、全て“開”)。ポンプ9の駆動により、回収
タンク2に一時的に貯蔵されていた廃液は第1の連結管
6及び第2の連結管7を経て主回収タンク5に移送され
る。所定量の廃液が主回収タンク5に移送されて回収タ
ンク2の液位が低くなると、回収タンク2のローセンサ
ー3からの信号により第3のエアーバルブ13が開位置
にされ(第1のエアーバルブ11は“閉”)、シンナー
タンク17に貯蔵されていたシンナーが所定時間(約5
〜10秒)、ポンプ9の内部に流入してポンプ9の内部
に残存している粘性の高い廃液を洗い流す。その後、フ
ルセンサー16からの信号により第2のエアーバルブ1
2が開位置にされ(第1及び第3のエアーバルブ11、
13は“閉”、仕切弁14は“開”)、主回収タンク5
内の廃液が装置系外に仕切弁14を介して排出される。
来の廃液回収装置においては、ポンプ9の故障が頻繁に
発生し、一旦、故障が発生すると、作業者の手作業によ
りいちいち廃液を回収しなければならず、また廃液を回
収する作業時には、半導体製造装置の稼働を停止しなけ
ればならないという不都合な点があった。更に、フルセ
ンサー及びローセンサーの作動不良により回収タンクが
時々溢れれて半導体製造装置の周辺環境が汚染されると
いう不都合な点があった。又、半導体製造装置と廃液回
収装置との設置数比率が1:1又は2:1に設置するよ
うになっているため、廃液回収装置分の設備費が上昇す
るという不都合な点があった。
しようしない半導体製造装置の廃液自動回収装置を提供
することを目的とする。更に本発明は、設備費を低減し
得る半導体製造装置の廃液自動回収装置を提供すること
を目的とする。
置の廃液自動回収装置であって、半導体製造装置から排
出される排出物を一時的に受け入れ貯蔵する回収タン
ク;と、該回収タンクから移送される排出物を受け入れ
貯蔵する主回収タンク;と、該回収タンクと主回収タン
ク間に設置され、第1の条件設定時には、該回収タンク
から移送される排出物を受け入れ、次なる第2条件設定
時には、該受け入れた排出物を該主回収タンクに移送し
て貯蔵させる中間タンク;と、該中間タンクに真空を供
給する真空供給手段;と、該中間タンクに圧縮空気を供
給する空気供給手段;と、該回収タンクと該中間タンク
との連結手段;と、該中間タンクと該主回収タンクとの
連結手段;と、を備えて構成されていることを特徴とす
る。
の連結手段及び前記の中間タンクと主回収タンクとの連
結手段としては、その中に液を通し得る配管でよい。但
し、後述のように液の移送のための原動力として空気の
圧力(真空サイドと加圧サイド)を利用するので該連結
手段の末端の配置には工夫が必要である。前者(第1の
配管)については、該原動力が該中間タンクの気相部に
作用する真空故、空吸い込み防止のためにその一端は排
出物の移送中該回収タンクの液相部に漬かった状態を維
持できる位置に配し、更にその管路の途中に前記の排出
物の該中間タンクから該回収タンク方向への移動を阻止
し得る逆止弁を配する(該中間タンクの気相部の圧力を
加圧サイドにした際の排出物の逆流防止)。尚、その他
端は好ましくは該中間タンクの気相部に配するのがよい
(後述の通り、該中間タンクの気相部に真空雰囲気が提
供された場合、該回収タンクの気相部の圧力>該中間タ
ンクの圧力となり該回収タンク内の排出物を該中間タン
クに吸引・移送する。その移送の終点、すなわち該真空
雰囲気の提供が遮断された時点において該中間タンクに
該回収タンクから空気が流入し、該中間タンクの気相部
の圧力は大気圧となる)。一方、後者(第2の配管)に
ついては、該原動力が該中間タンクの気相部に作用する
空気圧故圧縮空気の吹き抜け防止のため、その一端は排
出物の移送中該中間タンクの液相部に漬かった状態を維
持できる位置に配し、更にその管路の途中に該排出物の
移動を許容/拒否する(該管路を液が“通過し得る”状
態/“通過し得ない状態”にする)第2の弁を配する。
尚、その他端は好ましくは該主回収タンクの気相部に配
するのがよい(後述の通り、圧縮空気が該中間タンクの
気相部に供給された場合、該中間タンクの気相部の圧力
>該主回収タンクの圧力となり該中間タンク内の排出物
を該主回収タンクに圧送する。その移送の終点、すなわ
ち該加圧雰囲気の提供が遮断された時点において該主回
収タンクに該中間タンクから余分な空気が流入し、該主
回収タンクの気相部の圧力は大気圧となる)。
発生装置(例えば、真空ポンプ)、又はそれに連なる真
空タンク;と、該真空発生装置又はそれに連なる真空タ
ンクと該中間タンクとを連結する配管であって、該中間
タンクの気相部に真空雰囲気を形成するためその一端を
該中間タンクの気相部に配し、その他端を該真空発生装
置又はそれに連なる真空タンクに連結し、その管路の途
中に空気の移動を許容/拒否する(該管路を空気が“通
過し得る”状態/“通過し得ない状態”にする)第1の
弁が配された第4の配管;と、を備えて構成する。一
方、前記の中間タンクに加圧空気を供給する空気供給手
段としては、加圧空気発生手段(例えば、コンプレッサ
ー)又はそれに連なる加圧空気タンク;と、該加圧空気
発生手段又はそれに連なる加圧空気タンクと該中間タン
クとを連結する配管であって、該中間タンクの気相部に
加圧空気の雰囲気を形成するためその一端を該中間タン
クの気相部に配し、その他端を該加圧空気装置又はそれ
に連なる真空タンクに連結し、その管路の途中に加圧空
気の移動量を調整し得る第3の弁が配された第3の配
管;と、を備えて構成する。
と第2の弁については、その目的(管路の開け閉め)か
らは電動弁であってもよいし空気駆動弁であってもよい
が、排出物の移送の原動力として空気圧を利用している
ので、その空気を利用し得るという点及び半導体製造装
置では引火性の高い化学物質を使う、したがって各補機
としては防爆仕様が要求されるという点において空気駆
動弁(以下、該弁をそれぞれ第1のエアーバルブ、第2
のエアーバルブ、という。尚、これらの弁は空気の供給
時に開動作をするものであり、該空気の供給はそれぞれ
第1ソレノイドバルブ及び第2ソレノイドバルブを介し
て行うのがよい。前記の排出物の移送量を、それぞれ第
1ソレノイドバルブ及び第2ソレノイドバルブのオン/
オフ時間を調節することによって行うことができるから
である)が好ましい。また、第3の弁については、通称
“スピコン”といわれるもの(正式には。スピードコン
トローラ)を使えばよい。
る各サブシステムの経路であるが、前記の第1条件、す
なわち「前記の回収タンクと前記の中間タンクとの間の
排出物の移送」においては、 移送原動力の提供回路として、前記の第1の弁を開
位置に、そして前記の第3の弁を閉位置にそれぞれおく
ことによって該中間タンクの気相部と前記の真空供給手
段との間に該中間タンクの気相部に存在する空気の吸引
が可能な経路、すなわち第4の配管を連通状態にした経
路を形成し;一方 排出物の移送回路として、前記の第2の弁を閉位置
におき、該回収タンクの液相部と該中間タンクの液相部
とを連結する管路を連通する経路を形成すればよい。
ンクと前記の主回収タンクとの間にの排出物の移送」に
おいては、 移送原動力の提供回路として、前記の第3の弁を開
き加圧空気の流量制御位置に、そして前記の第1の弁を
閉位置におくことによって該中間タンクの気相部と前記
の加圧空気供給手段との間に該中間タンクの気相部への
加圧空気の供給が可能な経路、すなわち第3の配管を連
通状態にした経路を形成し;一方 排出物の移送回路として、前記の第2の弁を開位置
におき、該中間タンクの液相部と該主回収タンクの液相
部とを連結する管路を連通する経路を形成すればよい
(尚、逆止弁は、該中間タンクの気相部に存在する空気
が加圧状態になることによって該排出物が逆流し自動的
に作動するので操作は不要)。
おける経路形成は、前記の半導体製造装置の各工程の動
作終了毎に、なされるようにされていることが好まし
い。各タンクの稼働率が上昇し、結果として、各タンク
の容量を最小化し得るからである。
タンクには、それぞれそれらの内部に存在する排出物の
液位を感知し警報を発する及び/又は関連機器の起動/
停止用の信号を発するアラームセンサー及び安全センサ
ーが装着されていることが好ましい。該中間タンクに装
備されたアラームセンサーに、第1の弁の動作不良状態
を感知させ、動作不良と判定された場合には、該中間タ
ンクに装備された安全センサーを作動させるように計装
システムを形成し、一方、該主回収タンクに装備された
アラームセンサーに、第2の弁の動作不良状態を感知さ
せ、動作不良と判定された場合には、該主回収タンクに
装備された安全センサーを作動させるようにするよう計
装システムを形成しておけば、安全に装置を停止させる
ことができ、結果として、各タンクからの排出物のオー
バーフローを防止し得るからである。
た図面を用いて説明する。尚、本発明はこの態様に限定
されるものではない。
収装置は、図1に示すように、半導体製造装置101の
下方に、半導体製造装置101の毎回の製造動作の度毎
に排出される廃液を一時的に貯蔵する回収タンク102
(Drain bath)を設けると共に、回収タンク102の側
方に、回収タンク102から移送される廃液を貯蔵する
主回収タンク105(main drain batch)が設けられて
いる。回収タンク102と主回収タンク105との間に
は回収タンク102内の廃液を一旦受け入れ、そして主
回収タンク105に移送する中間タンク110が設けら
れ、各タンクは、それぞれ第1及び第2の連結管10
6、112により連結されている。
としての真空発生装置(例えば真空ポンプ。第2図参
照)又は第5の連結管115を介してそれに連なる真空
タンク111と第4の連結管114にて、空気供給手段
としての加圧空気発生手段(例えば、コンプレッサー。
図示せず)又はそれに連なる加圧空気タンク(図示せ
ず)と第3の連結管113にて、それぞれ連結されてい
る。尚、図示の通り、連結管113に供給される圧縮空
気は、第2のエアーバルブの動作用のそれを共用してい
る。
は排出物の中間タンク110から回収タンク102への
逆流防止用の逆止弁107が、第2の連結管112には
排出物の中間タンク110から主回収タンク105への
移送を許容/遮断する第2のエアーバルブ117(第2
ソレノイドバルブ117aにより開閉される)が、第4
の連結管114には中間タンク110の気相部からの空
気の排出を許容/遮断する第1のエアーバルブ116
(第1ソレノイドバルブ116aにより開閉される)
が、それぞれ配されている。
両端又は一端の配置は、以下のようになされている。 第1の連結管106 ・回収タンク102側・・・・・・排出物の移送中、該端部が
該回収タンク内にある排出物の液相部に浸漬し続けるレ
ベル(理想的には、排出物の移送が終了し中間タンク1
10の気相部の圧力が大気圧になった時点において、該
端部と該回収タンクの液面が同一となるレベル) ・中間タンク110側・・・・・・該中間タンクの気相部 第2の連結管112 ・中間タンク110側・・・・・・排出物の移送中、該端部が
該中間タンク内にある排出物の液相部に浸漬し続けるレ
ベル(理想的には、排出物の移送が終了し該中間タンク
の気相部の圧力が大気圧になった時点において、該端部
と主回収タンク105の液面が同一となるレベル) ・主回収タンク105側・・・・該主回収タンクの気相部
0及び主回収タンク105には、それぞれ、アラームセ
ンサー103、109、120及び安全センサー10
4、108、119が装備されている。尚、真空タンク
111の下面にはドレン抜き取り用の仕切弁118が装
備されている。また、第1及び第2のエアーバルブ11
6、117の下面には該バルブを閉方向に付勢する支持
スプリング116b、117bがそれぞれ装備されてい
る(該エアーバルブは、圧縮空気が供給されると開とな
る)。
自動回収装置の動作を半導体製造装置のストリップ(St
rip)工程を例として説明する。
ーハに塗布するストリップ動作が終了すると、該ウェー
ハのリンス(rinse)が行われ、廃液が回収タンク102
(Drain bath)に排出・貯蔵される。このとき、ウェー
ハ1枚当り処理時間は、約45〜70秒で、有機溶剤は
該工程の条件に従い0.5cc〜1.5cc程度用いられ、
その内、80%〜100%が、廃液として排出される。
開とされ第1のエアーバルブ116が10〜15秒程度
開になると、真空タンク111の真空雰囲気が中間タン
ク110の気相部に提供されるので回収タンク102の
気相部の圧力>中間タンク110の気相部の圧力とな
り、第1の連結管106を通って回収タンク102内の
廃液が、中間タンク110内部に流入する。次に、第1
のエアーバルブ116を閉にすると、前記の圧力差にて
回収タンク102から空気が中間タンク110に流入す
るので中間タンク110の気相部の圧力は大気圧状態に
復帰する。
inse program)に進行すると、第2ソレノイドバルブ1
17aが開とされ、所定の時間、第2のエアーバルブ1
17が開になると共に圧縮空気が第3の連結管113を
介して中間タンク110の気相部に導入されるので、中
間タンク110に予め移送された先の廃液が主回収タン
ク105に移送される(回収タンク102は、バックリ
ンス工程の廃液を受け入れる)。
業者は、半導体製造主装置101の稼働時間に関係無く
一日に1、2回程、主回収タンク105の廃液を処理す
れば良い。
それからの排出量は、ソレノイドバルブ116a、11
7aのオン/オフ時間を調整することによって容易に調
節することができる。ここで、もし、第1のエアーバル
ブ116及び第2のエアーバルブ117の動作不良が生
じたとしても、その異常は、第一にアラームセンサー1
03及び/又はアラームセンサー120ににて検知さ
れ、更に、アラームセンサー103、120も動作不良
を起こしたとしても、第二に、安全センサー104、1
19が作動して装置の動作が安全に停止される。
装置121を共用せずに、専用の真空ポンプ230を用
いた例である。
の廃液自動回収装置の動作を説明するための系統図で、
符号300、314及び321は、半導体製造装置のス
トリップ工程におけるスプレー動作の制御系統(エアー
バルブ、スピードコントローラ及びソレノイドバルブに
て構成)を示したものであり、符号301、315及び
322は、同じくリンス動作の制御系統(エアーバル
ブ、スピードコントローラ及びソレノイドバルブにて構
成)を、符号302、316及び323は、同じくバッ
クリンス動作の制御系統(エアーバルブ、スピードコン
トローラ及びソレノイドバルブにて構成)を、符号31
2及び313は、廃液自動回収装置に装備される第1の
エアーバルブ116及び第2のエアーバルブ117の開
閉動作の速度をそれぞれ調整するためのスピードコント
ローラを、それぞれ示したものである。尚、符号311
は、中間タンク110への圧縮空気の供給量を調整する
ためのスピードコントローラである。
製造装置の廃液自動回収装置においては、有機溶剤等を
含む化学廃液を、中間タンクの気相部に形成する真空雰
囲気と加圧空気雰囲気を利用して回収するようになって
いるため、廃液回収装置の補機であるポンプの頻繁な故
障に煩わされることもなく半導体製造装置を運転するこ
とができる。また、半導体製造装置の動作中発生する廃
液を回収タンクに受け入れつつ先の工程の廃液を主回収
タンクに移送し、系外に排出するようにしたため、廃液
回収作業にて半導体製造装置の稼働を中断させることも
ない。そして、半導体装置の工程毎に排出される廃液を
工程ごとに中間タンクを介して主回収タンクに移送する
ので、回収タンクは小容量のもので済み、その分、廃液
回収装置に割くべき面積が減少するので、スペースの効
率的利用を図り得るし、1セットの廃液回収装置で複数
の半導体製造装置の廃液回収に対応し得るので、全体の
設備費を低減し得る。更に、ポンプを省いたため、該機
器運転の結果生ずる騒音が低減されると共にバルブの開
閉操作故、廃液の移送量の調整も容易である。また更
に、密閉系での操作故、有機溶剤から発生する化学臭気
が作業者に直接に触れることを大いに減らし得る。
成を示した概略系統図である。
変更した構成を示した概略系統図である。
導体製造装置の一部制御系統と共に示した概略系統図で
ある。
統図である。
ントローラ 116a 第1ソレノイドバルブ 117a 第2ソレノイドバルブ 230 真空ポンプ
Claims (11)
- 【請求項1】 半導体製造装置から排出される排出物を
一時的に受け入れ貯蔵する回収タンク;と、 該回収タンクから移送される排出物を受け入れ貯蔵する
主回収タンク;と、 該回収タンクと主回収タンク間に設置され、第1の条件
設定時には、該回収タンクから移送される排出物物質を
受け入れ、次なる第2条件設定時には、該受け入れた排
出物を該主回収タンクに移送して貯蔵させる中間タン
ク;と、 該中間タンクに真空を供給する真空供給手段;と、 該中間タンクに加圧空気を供給する空気供給手段;と、 該回収タンクと該中間タンクとの連結手段;と、 該中間タンクと該主回収タンクとの連結手段;と、を備
えて構成されていることを特徴とする半導体製造装置の
廃液自動回収装置。 - 【請求項2】 前記の回収タンクと中間タンクとの連結
手段が、配管であってその一端を該回収タンクの少なく
とも液相部に配し、その管路の途中に前記の排出物の該
中間タンクから該回収タンク方向への移動を阻止し得る
逆止弁が配された第1の配管であり、前記の中間タンク
と主回収タンクとの連結手段が、配管であって、その一
端を該中間タンクの少なくとも液相部に配し、その管路
の途中に該排出物の移動を許容/拒否する第2の弁が配
された第2の配管であり、前記の真空供給手段が、真空
発生装置、又はそれに連なる真空タンク;と、該真空発
生装置又はそれに連なる真空タンクと該中間タンクとを
連結する配管であって、その一端を該中間タンクの気相
部に配し、その他端を該真空発生装置又はそれに連なる
真空タンクに連結し、その管路の途中に空気の移動を許
容/拒否する第1の弁が配された第4の配管;と、を備
えて構成されており、前記の中間タンクに加圧空気を供
給する空気供給手段が、加圧空気発生手段又はそれに連
なる加圧空気タンク;と、該加圧空気発生手段又はそれ
に連なる加圧空気タンクと該中間タンクとを連結する配
管であって、その一端を該中間タンクの気相部に配し、
その他端を該加圧空気装置又はそれに連なる真空タンク
に連結し、その管路の途中に加圧空気の移動を遮断/移
動量を調整する第3の弁が配された第3の配管;と、を
備えて構成されている請求項1記載の廃液自動回収装
置。 - 【請求項3】 前記の第1条件において、前記の第1の
弁が開位置に、前記の第2の弁が閉位置に、前記の第3
の弁が閉位置に、それぞれおかれ、前記の中間タンクの
気相部と前記の真空供給手段との間に該中間タンクの気
相部に存在する空気の吸引が可能な経路が形成され、一
方、前記の回収タンクの液相部と該中間タンクの液相部
との間に前記の排出物が移送可能な経路が形成されるよ
うになっている請求項1又は2に記載の廃液自動回収装
置。 - 【請求項4】 前記の第2条件において、前記の第1の
弁が閉位置に、前記の第2の弁が開位置に、前記の第3
の弁が開位置であって且つ加圧空気の流量制御位置に、
それぞれおかれ、前記の中間タンクの気相部と前記の加
圧空気供給手段との間に該中間タンクの気相部への加圧
空気の供給が可能な経路が形成され、一方、前記の該中
間タンクの液相部と前記の主回収タンクの液相部との間
に該排出物が移送可能な経路が形成されるようになって
いる請求項1又は2に記載の廃液自動回収装置。 - 【請求項5】 前記の第1の条件及び前記の第2の条件
における経路形成は、前記の半導体製造装置の各工程の
動作終了毎に、なされるようにされている請求項3又は
4に記載の廃液自動回収装置。 - 【請求項6】 前記の回収タンク、中間タンク及び主回
収タンクに、それぞれそれらの内部に存在する排出物の
液位を感知し警報を発する及び/又は関連機器の起動/
停止用の信号を発するアラームセンサー及び安全センサ
ーが装着されている請求項1乃至5のいずれか一に記載
の廃液自動回収装置。 - 【請求項7】 前記の第1の弁及び第2の弁は、空気の
供給時に開動作をする空気駆動弁であり、該空気の供給
がそれぞれ第1ソレノイドバルブ及び第2ソレノイドバ
ルブを介してなされる請求項1〜5のいずれか一に記載
の廃液自動回収装置。 - 【請求項8】 前記の真空発生装置が、真空ポンプであ
る請求項1〜5のいずれか一に記載の廃液自動回収装
置。 - 【請求項9】 前記の中間タンクに装備されたアラーム
センサーが、第1の弁の動作不良状態を感知するもので
あり、動作不良と判定された場合に、該中間タンクに装
備された安全センサーが作動するようにされている請求
項6記載の廃液自動回収装置。 - 【請求項10】 前記の主回収タンクに装備されたアラ
ームセンサーが、第2の弁の動作不良状態を感知するも
のであり、動作不良と判定された場合に、該主回収タン
クに装備された安全センサーが作動するようにされてい
る請求項6記載の廃液自動回収装置。 - 【請求項11】 前記の排出物の移送量が、それぞれ第
1ソレノイドバルブ及び第2ソレノイドバルブのオン/
オフ時間を調節してなされるようにされている請求項7
に記載の廃液自動回収装置。
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