JP3335481B2 - 処理液循環システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、処理槽内の処理液を循
環させる処理液循環システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の処理液循環システムは種
々の構造のものが知られている。例えば、図８に示すよ
うに、処理液２２を収納する処理槽２１はその周囲にオ
ーバーフロー槽２３を備え、オーバーフロー槽２３の底
部はポンプ２４、フィルタ２５、処理液降温防止用イン
ラインヒータ２６を介して処理槽２１の底部に接続され
て処理液循環ライン２７を構成している。よって、オー
バーフロー槽２３内にオーバーフローした処理液は、ポ
ンプ２４より供給圧力が付与されたのちフィルタ２５を
介してインラインヒータ２６に入り、ここで所定温度ま
で加熱されたのち再び処理槽２１内に供給されるように
なっている。一方、処理液２２からは処理槽２１及びオ
ーバーフロー槽２３において処理液内に含まれていた水
分が蒸発するため、清浄水を供給して処理液の濃度を一
定に保持する必要がある。このため、図示しない清浄水
タンクより流量調整弁２８、流量計２９、清浄水供給開
閉弁３０より大略構成される清浄水供給ライン３１がイ
ンラインヒータ２６と処理槽２１との間の処理液循環ラ
イン２７に接続されている。よって、清浄水が必要にな
ったとき、開閉弁３０を開いて流量調整弁２８で清浄水
の流量を調整しつつ処理槽２１に清浄水を供給するよう
にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造のものでは、ポンプから脈動した処理液が直接フィル
タに供給されるため、脈動する処理液の圧力によりフィ
ルタの濾過圧力が大きく変動し、このため処理液中に存
在しかつフィルタで捕捉すべき粒子がフィルタで捕捉さ
れずに通過してしまい、所定のフィルタの能力が発揮で
きないという問題があった。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題を解決
することにあって、所定のフィルタの能力を発揮させる
ことができる処理液循環システムを提供することにあ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、ポンプとフィルタとの間にパルスアブソ
ーバを介在させて、ポンプから脈動して供給される処理
液が直接フィルタに供給されずに、脈動をパルスアブソ
ーバで吸収されたのちの処理液がフィルタに供給される
ようにして、フィルタの濾過圧力が大略一定となり、所
定のフィルタ能力を発揮するように構成する。

【０００６】すなわち、本発明の第１態様によれば、処
理液を収納する処理槽と、上記処理槽から処理液を排出
して再び上記処理槽内に処理液を供給する処理液循環ラ
インと、上記循環ラインに介設され上記処理槽に処理液
を供給するポンプと、上記循環ライン中の上記ポンプと
上記処理槽との間に配置され処理液の濾過を行うフィル
タと、上記循環ライン中の上記ポンプと上記フィルタと
の間に配置されかつ上記ポンプからの処理液の脈動を吸
収するパルスアブソーバと、を備えるとともに、上記パ
ルスアブソーバは、ケーシング内に、上記ポンプから脈
動する処理液を流入させて上記処理液の脈動により伸び
て脈動を吸収する一方、自らの付勢力により収縮して上
記処理液を排出させるベローズを伸縮可能に収納すると
ともに、上記ケーシング内に対して出入り調整可能とし
て、上記ベローズの伸び幅を規制可能とする規制部材を
備え、上記規制部材は、上記ベローズの底部に接触可能
な円板状の平面部と、上記平面部の中央部に突出したお
ねじ部材とを有し、上記おねじ部は、ケーシングの底部
中央部のねじ孔にねじ込まれて、ねじ込み具合を調整す
ることにより、上記ケーシング内への上記規制部材の突
出量が調整できて、上記ベローズの先端平面部が上記規
制部材の上記平面部に接触することにより上記ベローズ
の伸びを規制して、上記ベローズの伸び具合を調整する
ことができるようにしたことを特徴とする処理液循環シ
ステムを提供する。本発明の第２態様によれば、上記処
理槽の周囲に配置されて処理槽よりオーバーフローした
処理液を収納するオーバーフロー槽をさらに備えるとと
もに、上記循環ラインは、上記オーバーフロー槽と上記
処理槽とを接続するように配置され、上記オーバーフロ
ー槽から処理液を排出させて上記処理槽に処理液を再び
供給するようにした第１の態様に記載の処理液循環シス
テムを提供する。本発明の第３態様によれば、上記オー
バーフロー槽に接続されかつ清浄水を供給する清浄水供
給ラインをさらに備えた第２の態様に記載の処理液循環
システムを提供する。本発明の第４態様によれば、上記
処理液循環ラインは、上記オーバーフロー槽の底部と上
記処理槽の底部とを接続するようにした第２の態様に記
載の処理液循環システムを提供する。本発明の第５態様
によれば、上記清浄水供給ラインは上記オーバーフロー
槽の上部に接続されて清浄水を供給するとともに、上記
フィルタと上記オーバーフロー槽の底部との間にはイン
ラインヒータを配置するようにした第３の態様に記載の
処理液循環システムを提供する。本発明の第６態様によ
れば、上記パルスアブソーバの上記ケーシング内でかつ
上記ベローズ外側周囲には圧縮気体を充満させた第１〜
５のいずれかの態様に記載の処理液循環システムを提供
する。本発明の第７態様によれば、上記清浄水供給ライ
ンは上記オーバーフロー槽の上部の周囲壁の内面に接続
されて、該内面に沿って清浄水がオーバーフロー槽内に
供給されるようにした第５の態様に記載の処理液循環シ
ステムを提供する。本発明の第８態様によれば、上記処
理液が１５０〜１７０℃の高温リン酸である場合、上記
パルスアブソーバの上記ケーシング及びベローズはＰＴ
ＦＥ又はＰＦＡより構成される第１〜５のいずれかの態
様に記載の処理液循環システムを提供する。本発明の第
９態様によれば、上記ケーシングの底部の上記規制部材
の近傍に、上記ケーシング内に漏れた処理液を検出可能
な液漏れセンサを備える第１〜８のいずれかの態様に記
載の処理液循環システムを提供する。

【０００７】

【発明の効果】本発明の構成によれば、ポンプとフィル
タとの間にパルスアブソーバを介在させて、ポンプから
脈動して供給される処理液が直接フィルタに供給されず
に、脈動を有する処理液を一旦パルスアブソーバ内に流
入させて、その脈動を吸収したのち、脈動がほとんどな
くなった状態の処理液をフィルタに供給する。従って、
フィルタに供給される処理液の圧力が大略一定となり、
フィルタの濾過圧力が大略一定となり、処理液中に存在
しかつフィルタにより捕捉すべき粒子は効果的にフィル
タにより捕捉することができて、所定のフィルタ能力を
発揮することができる。

【０００８】

【実施例】以下に、本発明にかかる一実施例を図１に基
づいて詳細に説明する。本実施例にかかる処理液循環シ
ステムは、図１に示すように、処理液が例えば１５０〜
１７０℃のリン酸等の高温処理液循環システムである。
このシステムにおいて、高温処理液２を収納する処理槽
１はその周囲にオーバーフロー槽３を備え、該オーバー
フロー槽３の底部はポンプ４、パルスアブソーバ６０、
フィルタ５、処理液降温防止用インラインヒータ６を介
して処理槽１の底部に接続されて高温処理液循環ライン
７を構成している。すなわち、本システムは、リン酸循
環温調システムを搭載しているナイトライド除去装置に
関するものである。よって、オーバーフロー槽３内にオ
ーバーフローした処理液は、ポンプ４より供給圧力が付
与されたのちパルスアブソーバ６０及びフィルタ５を介
してインラインヒータ６に入り、ここで処理液が所定温
度より低下しないように加熱されたのち再び処理槽１内
に供給されるようになっている。

【０００９】一方、高温処理液からは処理槽１及びオー
バーフロー槽３において処理液内に含まれていた水分が
蒸発してその濃度が変化するため、処理液の濃度を一定
にすべく清浄水を清浄水供給ライン１１で供給するよう
にしている。この清浄水供給ライン１１は、図示しない
清浄水タンクより流量調整弁８、流量計９、清浄水供給
開閉弁１０より大略構成され、その清浄水供給ライン１
１の供給側の先端がオーバーフロー槽３の上部に接続さ
れている。この清浄水供給ライン１１の先端はオーバー
フロー槽３の周囲壁３ａの内面に沿わせつつオーバーフ
ロー槽３内に清浄水を供給するように接続されている。
よって、清浄水が必要になったとき、開閉弁１０を開い
て流量調整弁８で流量計９を見つつ清浄水の流量を調整
しつつオーバーフロー槽３にその周囲壁３ａの内面に沿
わせつつ清浄水を供給する。

【００１０】上記ポンプ４とフィルタ５との間に配置さ
れたパルスアブソーバ６０は、ポンプ４から吐出された
処理液の脈動を吸収して、脈動がほとんどなくなった状
態の処理液をフィルタ５に供給するためのものである。

【００１１】上記パルスアブソーバ６０は、ＰＴＦＥ又
はＰＦＡのようなフッソ樹脂製の大略円筒形ケーシング
６１内に、ＰＴＦＥ又はＰＦＡのようなフッソ樹脂製ベ
ローズ６２を収納し、該ベローズ６２の開放端部が下面
に固定されたＰＴＦＥ又はＰＦＡのようなフッソ樹脂製
の蓋６４をＯリング７１を介してケーシング６１に固定
する。この蓋６４は、その大略中央部をケーシング６１
内に突出させ、該突出部分６４ｄにおいてケーシング６
１の大略中心部分に貫通した処理液流入通路６４ａを有
するとともに、該流入通路６４ａの先端近傍には十字に
さらに貫通した補助流入通路６４ｃを形成する。一方、
蓋６４の突出部分６４ｄを除く部分には処理液流出通路
６４ｂを貫通して形成する。上記突出部分６４ｄ全体を
覆いかつ上記流出通路６４ｂの開口をその内部に位置す
るようにベローズ６２を配置し、ベローズ６２の開放端
部をＯリング７１を介して蓋６４に固定する。よって、
ベローズ６２は、蓋６４の流入通路６４ａから流入する
処理液がベローズ６２の先端部分に供給されて、蓋６４
に対して処理液の脈動圧力によりベローズ６２が伸びる
一方、ベローズ６２内の処理液は流出通路６４ｂよりパ
ルスアブソーバ外に流出されるようになっている。上記
ケーシング６１は、その外側をＰＴＦＥのようなフッソ
樹脂でコーティングされたステンレス鋼製の円筒部材６
８で覆うことにより補強するとともに、ケーシング６１
の底部にも、ＰＴＦＥのようなフッソ樹脂でコーティン
グされたステンレス鋼製の底板６６を固定して補強し、
さらに、蓋６４もＰＴＦＥのようなフッソ樹脂でコーテ
ィングされたステンレス鋼製の蓋板６５で覆い補強する
ようにしている。

【００１２】上記ケーシング６１と蓋６４とにより形成
された室７２であって、ベローズ６２の外側の空間には
圧縮空気のような圧縮気体が流入口６９より流入されて
充填保持され、この圧縮空気とベローズ６２自体の復元
力に対して処理液の流入圧力すなわち脈動圧力との差に
よりベローズ６２が伸縮するようになっている。また、
ケーシング６１の底部には、ベローズ６２に対向して規
制部材６３が配置されている。この規制部材６３は、ベ
ローズ６２の底部に接触可能な円板状の平面部６３ａ
と、該平面部６３ａの中央部に突出したおねじ部材６３
ｂとを有する。このおねじ部６３ｂは、ケーシング６１
の底部中央部のねじ孔６１ａにねじ込まれて、ねじ込み
具合を調整することにより、ケーシング内への規制部材
６３の突出量が調整できて、ベローズ６２の先端平面部
が規制部材６３の平面部６３ａに接触することによりベ
ローズ６２の伸びを規制して、ベローズ６２の伸び具合
を調整することができる。よって、この結果、ベローズ
６２が過度に伸びるのを防止することができる。なお、
ケーシング６１の底部の規制部材６３の近傍には液漏れ
センサ６７，６７が２本配置されており、ベローズ６２
などから処理液が万が一ケーシング６１内に漏れた場合
には、このセンサ６７，６７により検出できるようにし
ている。

【００１３】上記パルソアブソーバ６０には、流入通路
６４ａよりポンプ４から脈動する処理液がベローズ６２
内に供給される。ベローズ６２は、それ自体の復元力と
ベローズ６２の外側でかつケーシング６１内に充填され
た圧縮空気との圧力差に応じてベローズ６２が伸縮し、
このベローズ６２の伸びにより処理液の脈動圧力が吸収
される。脈動の圧力が吸収されたのち、処理液は、流出
通路６４ｂよりパルソアブソーバ６０外に排出されてフ
ィルタ５に供給される。一方、ベローズ２は、脈動を伴
う処理液が流入し流出したのち、次の脈動処理液が流入
されるまでの間に、ベローズ自らの付勢力及び圧縮空気
の作用により収縮して、次の処理液の流入に備えるよう
になっている。

【００１４】上記実施例によれば、ポンプ４とフィルタ
５との間にパルスアブソーバ６０を介在させて、ポンプ
４から脈動して供給される処理液が直接フィルタ５に供
給されずに、脈動を有する処理液を一旦パルスアブソー
バ６０内に流入させて、その脈動を吸収したのち、脈動
がほとんどなくなった状態の処理液をフィルタ５に供給
する。従って、フィルタ５に供給される処理液の圧力が
大略一定となり、フィルタ５の濾過圧力が大略一定とな
り、処理液中に存在しかつフィルタ５により捕捉すべき
粒子は効果的にフィルタ５により捕捉することができ
て、所定のフィルタ能力を発揮することができる。

【００１５】また、清浄水供給ライン１１の供給側の先
端がオーバーフロー槽３の上部に接続されているため、
オーバーフロー槽３内に清浄水が供給されると、清浄水
内の含有されていた気体はオーバーフロー槽３の高温処
理液内に溶け込むときに蒸発してオーバーフロー槽３の
上方等に排出されるため、処理液内に溶け込むことがな
い。よって、気体の含有をほとんどない状態の処理液が
オーバーフロー槽３より高温処理液循環ライン７を介し
て処理槽１の底部に供給され、該底部に清浄水が溶け込
んだ処理液が供給されても気体は発生せず、よって、ウ
ェーハ割れは処理槽内の純水突沸が無くなることにより
発生しなくなり、ウェーハ回転が防止されて回転による
ウェーハ表面のキズが防止でき、ウェーハに悪影響を及
ぼすことがない。また、清浄水供給ライン１１の先端を
オーバーフロー槽３の周囲壁３ａの内面に沿わせて供給
するようにすれば、清浄水を処理液液面に向けて流し込
む場合と比較して、清浄水が円滑に処理液内に溶け込
み、清浄水供給時に気体を溶け込ませることが少なくな
る。また、清浄水供給ライン１１の先端をオーバーフロ
ー槽３の上部に接続するため、配管時にオーバーフロー
槽３の構造を変更させたり、他の装置の設計変更が不要
となるため、経済的にも優れたものとなる。

【００１６】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、その他種々の態様で実施できる。

【００１７】例えば、処理液は常温のものなど任意の温
度の処理液としてもよい。また、清浄水供給ライン１１
は、オーバーフロー槽３の上部に接続した方が上記効果
を奏することができて有利であるが、このような効果を
奏することが必要でない場合には、上部ではなく任意の
部分に接続するようにしてもよい。また、清浄水供給ラ
イン１１をオーバーフロー槽３の上部に接続する場合
に、清浄水供給ライン１１の供給側の先端はオーバーフ
ロー槽３の周囲壁３ａではなく処理槽側の壁に沿わせて
供給したり、別に専用の壁を設けて供給するようにして
もよい。又、オーバーフロー槽３の液面に直接滴下させ
るなどにより供給したり、シャワー状に液面に供給した
りしてもよい。

【００１８】また、上記実施例において、図４に示すよ
うに、処理液の液温が所定値以上となりインラインヒー
タ６による加熱が不要なとき、フィルタ５からインライ
ンヒータ６を介さずに直接処理槽１内に処理液が流すた
めのヒータバイパスバルブ１５を設けて、このバルブ１
５を開くことによりインラインヒータ６をバイパスでき
るようにしてもよい。

【００１９】また、上記実施例において、オーバーフロ
ー槽３及び清浄水供給ライン１１はそれぞれ必要に応じ
て設けるようにしてもよい。すなわち、これらが不要な
場合には、図５に示すように、処理液循環システムを、
処理槽１と、ポンプ４と、パルスアブソーバ６０と、フ
ィルタ５と、これらを順に接続する処理液循環ライン７
とより構成するようにしてもよい。この場合、循環ライ
ン７は、処理槽１の上部又は中間部側より処理液を排出
させ、ポンプ４、パルスアブソーバ６０、フィルタ５を
介して処理槽１の底部より処理液を供給するようにして
いる。

【００２０】また、処理槽１と循環ライン７との接続関
係は、図１〜５のものに限らず、例えば、図６に示すよ
うに、処理槽１の底部の周辺部分より処理液を循環ライ
ン７により排出させ、再び底部の中心部分より処理液を
供給するようにしてもよい。また、図７に示すように、
処理槽１の上部又は中間部より処理液を循環ライン７に
より排出させ、処理槽１の上部から底部に向けてＬ字状
に屈曲させて処理槽１の底部に横たわった供給管７ａの
表面に多数の供給孔を形成して、該供給孔より処理液を
処理槽１内に供給するようにしてもよい。この供給管７
ａは、処理槽１の大きさに応じて、例えばＹ字状、Ｅ字
状等に分岐させて処理槽底部に配置させ、多数の供給孔
より処理液を供給するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例にかかる処理液循環システ
ムの概略説明図である。

【図２】 本発明の上記実施例におけるパルスアブソー
バの拡大断面側面図である。

【図３】 図２のパルスアブソーバの平面図である。

【図４】 本発明の他の実施例にかかる処理液循環シス
テムの概略説明図である。

【図５】 本発明のさらに他の実施例にかかる処理液循
環システムの概略説明図である。

【図６】 本発明のさらに他の実施例にかかる処理液循
環システムの要部の概略説明図である。

【図７】 本発明のさらに他の実施例にかかる処理液循
環システムの要部の概略説明図である。

【図８】 従来の高温処理液循環システムの概略説明図
である。

【符号の説明】

１…処理槽、２…処理液、３…オーバーフロー槽、３a
…周囲壁、４…ポンプ、５…フィルタ、６…インライン
ヒータ、７…高温処理液循環ライン、８…流量調整弁、
９…流量計、１０…開閉弁、１１…清浄水供給ライン、
１２…キャリアケース、１３…ウェーハ、１５…ヒータ
バイパスバルブ、６０…パルスアブソーバ、６１…ケー
シング、６２…ベローズ、６３…規制部材、６４…蓋、
６５…蓋板、６６…底板、６７…液漏れセンサ、６８…
円筒部材、６９…圧縮空気流入口、７１…Ｏリング、７
２…室。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−342880（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−69179（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−176125（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−171934（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−29275（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−41704（ＪＰ，Ｕ) 実開 平６−52144（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01D 35/02 H01L 21/304

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 処理液（２）を収納する処理槽（１）
   と、上記処理槽（１）から処理液を排出して再び上記処
   理槽（１）内に処理液を供給する処理液循環ライン
   （７）と、上記循環ライン（７）に介設され上記処理槽
   （１）に処理液を供給するポンプ（４）と、上記循環ラ
   イン（７）中の上記ポンプ（４）と上記処理槽（１）と
   の間に配置され処理液の濾過を行うフィルタ（５）と、
   上記循環ライン（７）中の上記ポンプ（４）と上記フィ
   ルタ（５）との間に配置されかつ上記ポンプ（４）から
   の処理液の脈動を吸収するパルスアブソーバ（６０）
   と、を備えるとともに、 上記パルスアブソーバ（６０）は、ケーシング（６１）
   内に、上記ポンプ（４）から脈動する処理液を流入させ
   て上記処理液の脈動により伸びて脈動を吸収する一方、
   自らの付勢力により収縮して上記処理液を排出させるベ
   ローズ（６２）を伸縮可能に収納するとともに、上記ケ
   ーシング（６１）内に対して出入り調整可能として、上
   記ベローズ（６２）の伸び幅を規制可能とする規制部材
   （６３）を備え、 上記規制部材（６３）は、上記ベローズ（６２）の底部
   に接触可能な円板状の平面部（６３ａ）と、上記平面部
   （６３ａ）の中央部に突出したおねじ部材（６３ｂ）と
   を有し、上記おねじ部（６３ｂ）は、ケーシング（６
   １）の底部中央部のねじ孔（６１ａ）にねじ込まれて、
   ねじ込み具合を調整することにより、上記ケーシング内
   への上記規制部材（６３）の突出量が調整できて、上記
   ベローズ（６２）の先端平面部が上記規制部材（６３）
   の上記平面部（６３ａ）に接触することにより上記ベロ
   ーズ（６２）の伸びを規制して、上記ベローズ（６２）
   の伸び具合を調整することができるようにしたことを特
   徴とする処理液循環システム。
2. 【請求項２】 上記処理槽（１）の周囲に配置されて処
   理槽（１）よりオーバーフローした処理液を収納するオ
   ーバーフロー槽（３）をさらに備えるとともに、上記循
   環ライン（７）は、上記オーバーフロー槽（３）と上記
   処理槽（１）とを接続するように配置され、上記オーバ
   ーフロー槽（３）から処理液を排出させて上記処理槽
   （１）に処理液を再び供給するようにした請求項１に記
   載の処理液循環システム。
3. 【請求項３】 上記オーバーフロー槽（３）に接続され
   かつ清浄水を供給する清浄水供給ライン（１１）をさら
   に備えた請求項２に記載の処理液循環システム。
4. 【請求項４】 上記処理液循環ライン（７）は、上記オ
   ーバーフロー槽（３）の底部と上記処理槽（１）の底部
   とを接続するようにした請求項２に記載の処理液循環シ
   ステム。
5. 【請求項５】 上記清浄水供給ライン（１１）は上記オ
   ーバーフロー槽（３）の上部に接続されて清浄水を供給
   するとともに、上記フィルタ（５）と上記オーバーフロ
   ー槽（３）の底部との間にはインラインヒータ（６）を
   配置するようにした請求項３に記載の処理液循環システ
   ム。
6. 【請求項６】 上記パルスアブソーバ（６０）の上記ケ
   ーシング（６１）内でかつ上記ベローズ（６２）外側周
   囲には圧縮気体を充満させた請求項１〜５のいずれかに
   記載の処理液循環システム。
7. 【請求項７】 上記清浄水供給ライン（１１）は上記オ
   ーバーフロー槽（３）の上部の周囲壁（３ａ）の内面に
   接続されて、該内面に沿って清浄水がオーバーフロー槽
   内に供給されるようにした請求項５に記載の処理液循環
   システム。
8. 【請求項８】 上記処理液が１５０〜１７０℃の高温リ
   ン酸である場合、上記パルスアブソーバ（６０）の上記
   ケーシング（６１）及びベローズ（６２）はＰＴＦＥ又
   はＰＦＡより構成される請求項１〜５のいずれかに記載
   の処理液循環システム。
9. 【請求項９】 上記ケーシングの底部の上記規制部材の
   近傍に、上記ケーシング内に漏れた処理液を検出可能な
   液漏れセンサ（６７）を備える請求項１〜８のいずれか
   に記載の処理液循環システム。