JP4341185B2

JP4341185B2 - Chemical manufacturing equipment

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Publication number: JP4341185B2
Application number: JP2001007041A
Authority: JP
Inventors: 弘佐藤; 光弘遠藤
Original assignee: Sumco Corp
Current assignee: Sumco Corp
Priority date: 2001-01-15
Filing date: 2001-01-15
Publication date: 2009-10-07
Anticipated expiration: 2021-01-15
Also published as: JP2002204941A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数種類の薬液あるいは薬液と水とを所定の比率で混合して目的の薬液を製造する薬液製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、半導体ウェハ（シリコンウェハ等）の洗浄液等の薬液では、比較的濃度の高い原液を、水で希釈して使用することが多い。半導体ウェハの洗浄液の場合、例えば、３０〜４０％程度の洗浄液原液（塩酸水溶液）を水（超純水）で数倍に希釈した５％程度の塩酸水溶液を用いる。この場合、洗浄液原液と水とをそれぞれ別々の計量タンクで計量した後、ミキシングタンクで混合することで、洗浄液原液が水で希釈され、目的の洗浄液が得られる。得られた洗浄液は、ミキシングタンクから洗浄タンクに移して半導体ウェハの洗浄に用いられる。
各計量タンクでの洗浄液原液や希釈用の水の計量は、例えば、計量タンク内での液面の位置をレベルセンサで検出する方式、計量タンクの重量変化を検出する方式等、種々の方式が存在する。しかしながら、どの方式も精度、コスト等の面で一長一短があるため、簡単な構成により充分な計量精度を確保でき、しかも低コスト化できる技術の開発が要求されていた。
なお、このことは、薬液を水で希釈して得られる薬液の製造に限定されるものでは無く、複数種類の薬液の混合による目的の薬液の製造についても同様に言えることである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前述の要求に鑑みてなされたもので、
（１）簡単な構成により、混合する薬液や水の計量精度を充分に確保でき、しかも、低コスト化を実現できる、
（２）計量タンクにおける所定の貯留量を超えるオーバーフロー分の薬液や水を排出する排出パイプの上端の開口部を、水平に対して傾斜された上端面に開口した構成により、オーバーフロー分の薬液や水の排出を円滑に行うことができ、計量タンクでの薬液や水の計量を簡単かつ正確に行うことができ、これにより、ミキシングタンクでの薬液や水の混合を所定の混合比で確実に行って、目的の薬液を確実に得ることができる
薬液製造装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の薬液製造装置は、洗浄液原液と水とを所定の比率で混合・希釈して目的の洗浄液を製造する薬液製造装置において、混合すべき洗浄液原液を計量・貯留する薬液計量タンクと、前記薬液計量タンクにて計量される洗浄液原液の量に比べて大量の水を計量・貯留する水計量タンクと、これら複数の計量タンクから供給された洗浄液原液や水が混合されるミキシングタンクとを備え、前記薬液計量タンクには、該薬液計量タンクの側部の開口に排出パイプが接続され、該排出パイプの上下方向での開口位置によって前記薬液計量タンクにて計量・貯留される洗浄液原液の量が設定され、前記水計量タンクに、該水計量タンク内に上下に延在するようにして挿入され、その上端の開口部から流入した水を前記水計量タンク外に排出することで、前記水計量タンクに注入された水の貯留量を所定の量とする排出パイプが設けられ、この排出パイプの上端面に前記開口部が開口され、前記上端面が、オーバーフロー分の水の前記排出パイプへの流入、排出と前記オーバーフロー分の水の流入に伴う排出パイプ内の空気の放出とが前記開口部から円滑になされるように水平に対して傾斜されていることにより前記課題の解決手段とした。
この発明では、各計量タンクに所定量で計量、貯留された洗浄液原液や水を、ミキシングタンクで混合することで、目的の薬液が得られる。排出パイプが設けられた計量タンクでは、排出パイプの上端を、計量する所定量（目的の量）の薬液や水を計量タンクに貯留した際の液面の位置に配置する。そして、計量タンクに、前記所定量を超える薬液や水を注入し、そのオーバーフロー分を、排出パイプの上端の開口部から排出パイプに流入、排出させる。オーバーフロー分の薬液や水の排出が完了したところで、薬液や水の計量が完了する。ところで、排出パイプの上端の開口部は、水平に対して傾斜されている上端面に開口されていることから、オーバーフロー分の薬液や水の排出パイプへの流入が開始されても、開口部の下部からの流入となり、開口部の上部の開口状態が維持され、開口部全体が塞がれることが防止される。薬液や水を排出パイプによって排出するには、薬液や水の流入に伴う排出パイプ内の空気を排出する必要があるが、前述のように水平に対して傾斜された上端面に開口部が開口されている排出パイプでは、薬液や水の流入に伴う排出パイプ内の空気の排出が確実になされ、オーバーフロー分の薬液や水の排出を円滑に行うことができる。
【０００５】
図３は、比較例の計量タンク５０を示す。
図３に示す計量タンク５０の内部には、水平な上端面５１に開口部５２が開口された排出パイプ５３が上下に延在するようにして挿入されており、この排出パイプ５３の上端面５１の位置を超える量の薬液や水が計量タンク５０内に注入されると、オーバーフロー分の薬液や水が開口部５２から排出パイプ５３に流入して排出される。しかしながら、このような排出パイプ５３によるオーバーフロー分の薬液や水の排出では、オーバーフローが開始されると、排出パイプ５３の開口部５２にその全周囲からオーバーフロー分の薬液や水が流入しようとするため、開口部５２が塞がれやすく、オーバーフロー分の薬液や水の排出が間欠的になったり、場合によっては、完全に停止する可能性がある。
これに対して、本発明に係る排出パイプを適用した場合は、図２に示すように、排出パイプ３２の上端の開口部３２ａが、該排出パイプ３２の水平に対して傾斜された上端面３２ｂに開口されているため、開口部３２ａ全体が薬液や水によって塞がれることが防止され、薬液や水の流入に伴う排出パイプ３２内の空気の排出が確実になされることから、オーバーフロー分の薬液や水の排出が円滑になされる。
【０００６】
本発明は、上記の薬液製造装置において、前記排出パイプの計量タンクに対する取り付け位置が上下方向に可変になっていることができる。この発明によれば、排出パイプの計量タンクに対する取り付け位置を上下方向に変更することで、計量タンクで計量、貯留する薬液や水の量の設定が容易であり、その変更も簡単である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下本発明の１実施の形態の薬液製造装置を、図面を参照して説明する。
図１において、符号２１は薬液製造装置、２２は薬液を計量する計量タンク（以下「薬液計量タンク」）、２３は水を計量する計量タンク（以下「水計量タンク」）、２４はミキシングタンク、２５は洗浄タンクである。
薬液製造装置２１は、半導体ウェハの洗浄液を洗浄タンクに供給するものであり、薬液計量タンク２２に所定量計量して貯留された薬液（洗浄液原液。ここでは３７％程度の塩酸水溶液）と、水計量タンク２３に所定量計量して貯留された水（ここでは超純水）とを、ミキシングタンク２４に供給して該ミキシングタンク２４内で混合し、混合によって所定の濃度に希釈された薬液２８である洗浄液（ここでは５％程度の塩酸水溶液。以下「洗浄液２８」と言う場合がある）を製造し、洗浄タンク２５に供給するようになっている。洗浄タンク２５に供給された洗浄液２８は半導体ウェハの洗浄に用いられる。
また、この薬液製造装置２１では、ミキシングタンク２４での混合によって得られた洗浄液２８を洗浄タンク２５に供給する前に、一旦貯留するバッファタンク３６を備えており、適宜、必要に応じて、このバッファタンク３６から洗浄タンク５に洗浄液２８を供給するようになっている。
【０００８】
薬液計量タンク２２と水計量タンク２３とには、注入ライン２９、３０から注入された薬液や水の計量する所定量を超えた分（オーバーフロー分）を計量タンク２２、２３外に排出する排出パイプ３１、３２が設けられており、ミキシングタンク２４に供給される薬液や水は、薬液計量タンク２２や水計量タンク２３にて正しく計量された後、これら薬液計量タンク２２や水計量タンク２３に接続されている混合用供給ライン３３、３４の開閉バルブ３３ａ、３４ａを開放することで、混合用供給ライン３３、３４を介してミキシングタンク２４に供給される。これにより、ミキシングタンク２４にて、薬液と水とを所定の比率（混合比）で混合（希釈）してなる薬液２８（洗浄液。塩酸水溶液）が得られる。
ミキシングタンク２４に接続されている供給ライン３５のバルブ３５ａを開放すると、ミキシングタンク２４内の薬液２８（洗浄液）が供給ライン３５を介してバッファタンク３６に供給、貯留される。バッファタンク３６に接続されている循環ライン４１の開閉バルブ４１ｃと、循環ライン４１に接続されている供給ライン４６の開閉バルブ４６ａとを開放し、さらに、供給ライン４６の前記開閉バルブ４６ａよりも下流側に設けられている供給開閉バルブ４７ａ、４７ｂの一方または両方を開放すると、バッファタンク３６内の薬液２８が、洗浄タンク２５に供給される。
洗浄タンク２５では、洗浄液２８の追加、交換を繰り返し行うため、上述の手順にて薬液と水との混合によって洗浄液２８を製造し、洗浄タンク２５に供給する動作が繰り返し、あるいは連続的に行われる。
【０００９】
薬液計量タンク２２に接続された排出パイプ３１は、薬液計量タンク２２の側部に開口されており、所定の貯留量を超えるオーバーフロー分の薬液が排出パイプ３１を介して薬液計量タンク２２外に排出されることで、薬液計量タンク２２内に、所定量の薬液が計量、貯留される。薬液計量タンク２２にて計量、貯留される薬液の量（所定量）は、該薬液計量タンク２２における上下方向での排出パイプ３１の開口位置によって設定される。
【００１０】
薬液計量タンク２２には、注入ライン２９の途中に設けられたポンプ２９ａの駆動によって薬液タンク２６から吸い出した薬液（洗浄液原液）が注入される。前記ポンプ２９ａは、前記排出パイプ３１に設けられたオーバーフローセンサ３１ａが、薬液計量タンク２２から排出パイプ３１に流入した薬液を検出することで駆動が停止され、これにより、注入ライン２９から薬液計量タンク２２への薬液の注入が停止する。前記オーバーフローセンサ３１ａの具体的構成の詳細は説明を省略するが、例えば、排出パイプ３１に流入した薬液を光電センサによって検出する構成のもの等、各種構成が採用可能である。なお、薬液計量タンク２２への薬液の注入時には、混合用供給ライン３３の開閉バルブ３３ａを閉じ、薬液が下流側（ミキシングタンク２４側）に流出しないようにしておく。
また、注入ライン２９には、薬液タンク２６から吸い出した薬液を検出する空検知用センサ２９ｂが設けられており、この空検知用センサ２９ｂで薬液が検出されなくなると、薬液タンク２６が空になったことが検知される。空検知用センサ２９ｂにより薬液タンク２６が空になったことが検知されたら、ポンプ２９ａの駆動停止、薬液タンク２６の交換等を行う。
【００１１】
図２に示すように、水計量タンク２３に設けられた排出パイプ３２は、水計量タンク２３内に上下に延在するようにして挿入され、その上端の開口部３２ａから流入した薬液または水を前記計量タンク外に排出することで、前記水計量タンク２３における水の貯留量を設定するようになっている。但し、この排出パイプ３２の上端面３２ｂは水平に対して傾斜されており、前記開口部３２ａは前記上端面３２ｂに開口されているため、この開口部３２ａも水平に対して傾斜されており、当該開口部３２ａには下端と上端とが存在する。
【００１２】
水計量タンク２３の底部に接続された混合用供給ライン３４（パイプ）に設けられたレベルセンサ３７ａ、前記混合用供給ライン３４の途中に接続されて水計量タンク２３の側部に沿って上下に延在する水位検出用パイプ３８に設けられたレベルセンサ３７ｂ、３７ｃは、いずれも、注入ライン３０によって水計量タンク２３に注入された水の水位（水量）を検出するものである。前記水位検出用パイプ３８は、この混合用供給ライン３４を開閉する開閉バルブ３４ａよりも上流側（図２中上側）に接続されている。この水位検出用パイプ３８に設けられたレベルセンサ３７ｂ、３７ｃは、水位検出用パイプ３８に対する取り付け位置が上下にずらされている。混合用供給ライン３４に設けられたレベルセンサ３７ａも前記開閉バルブ３４ａよりも上流側に設けられている。
【００１３】
水計量タンク２３に水を注入する際には、開閉バルブ３４ａを閉じる。注入ライン３０から水計量タンク２３に注入された水は、混合用供給ライン３４の開閉バルブ３４ａを下端として、その上流側に貯留される。注入ライン３０から注入された水の水位が、混合用供給ライン３４に対する水位検出用パイプ３８の接続位置に達すると、水位検出用パイプ３８にも水が流入する。また、前記水位がさらに上昇すると、水計量タンク２３自体に水が貯留される。水計量タンク２３内に貯留された水の水位と、水位検出用パイプ３８内に流入した水の水位とは一致する。
【００１４】
レベルセンサ３７ａ〜３７ｃは、光電センサ等を利用して水を検出するものであり、水を検出したレベルセンサ３７ａ〜３７ｃの位置によって、注入ライン３０から注入された水の水位が、水を検出したレベルセンサ３７ａ〜３７ｃの位置に到達したことを把握できる。図２では、上下方向にずらして３箇所にレベルセンサ３７ａ〜３７ｃが設けられているから、注入ライン３０から注入された水の水位を３段階で把握できる。３つのレベルセンサ３７ａ〜３７ｃの内、上下方向中間に位置するレベルセンサ３７ｂを、計量すべき所定量の水の水位の検出用として機能させ、その上側のレベルセンサ３７ｃを水位の異常上昇検出用のレベルセンサとして機能させることができる。最も下側に位置するレベルセンサ３７ａは、開閉バルブ３４ａを開放した際の、水の排出完了を確認するためのセンサとして機能させることができる。
なお、レベルセンサを上下方向の複数箇所にずらして配置した構成では、水を検出したレベルセンサが複数存在する場合、水を検出したレベルセンサの内の最も上側に位置するレベルセンサの位置によって水位を把握できる。
【００１５】
水計量タンク２３にて所定量の水を計量、貯留するには、排出パイプ３２の上端の開口部３２ａの下端を、前記所定量の水量に対応する水位の位置となるようにして、排出パイプ３２を上下方向に位置決めし、注入ライン３０によって前記所定量を超える量の水を水計量タンク２３に注入し、オーバーフロー分の水を、排出パイプ３２に開口部３２ａから流入、排出させる。排出パイプ３２に設けられたオーバーフローセンサ３２ｃによって、排出パイプ３２へのオーバーフロー分の水の流入が検出されたら、注入ライン３０による水計量タンク２３への水の注入を停止（注入ライン３０に設けられているポンプ３０ａの駆動を停止）する。オーバーフロー分の水の排出が完了したら、所定量の水の計量が完了する。
ここで、目的の貯留量に対応する水位は、開閉バルブ３４ａよりも上流側に位置する混合用供給ライン３４や水位検出用パイプ３８に流入する水量も考慮することは言うまでも無い。
【００１６】
前記排出パイプ３２は、水計量タンク２３の底部に設けられた防水継手３９に防水性を確保して上下方向にスライド移動可能に挿入して、水計量タンク２３内に挿入状態に設けられており、水計量タンク２３に対する取り付け位置が上下方向に可変になっているから、上下方向の位置合わせが容易であり、開口部３２ａの下端を目的の水位の位置に合わせる作業を簡単に行える。また、防水継手３９では、上下方向の位置合わせを完了した排出パイプ３２を固定できるが、この固定を解除すれば、排出パイプ３２の上下方向の固定位置を容易に変更できる。
【００１７】
排出パイプ３２の開口部３２ａへのオーバーフロー分の水の流入は、該開口部３２ａの下端側から開始され、オーバーフローセンサ３２ｃによる排出パイプ３２へのオーバーフロー分の水の流入が検知されて注入ライン３０による水計量タンク２３への水の注入が停止された後、オーバーフロー分の水が全て排出されたところで停止する。注入ライン３０による水計量タンク２３への水の注入が停止された後は、水計量タンク２３内の水位は上昇せず、排出パイプ３２の開口部３２ａの上端の開口状態が維持されるようになっている。このため、オーバーフロー分の水の流入に伴う排出パイプ２３内の空気の放出が開口部３２ａから円滑になされるから、その結果、オーバーフロー分の水の排出パイプ２３への流入、排出が円滑に効率良くなされる。
【００１８】
図１に示すように、バッファタンク３６には、薬液計量タンク２２にて所定量に計量された薬液と、水計量タンク２３にて所定量に計量された水とをミキシングタンク２４にて混合して得られた薬液２８（洗浄液）が、供給ライン３５を介して流入、供給される。このバッファタンク３６の底部には、ドレイン配管４０と、洗浄タンク２５への薬液２８への供給ラインの一部を兼ねる循環ライン４１とが接続されている。ミキシングタンク２４から供給した薬液２８をバッファタンク３６に貯留するには、ドレイン配管４０、循環ライン４１に設けられている開閉バルブ４０ａ、４１ｃを閉じておく。
バッファタンク３６と、循環ライン４１と、後述の分岐循環ライン４４とは、薬液２８に混入しているゴミ等の混入物を除去する循環濾過機構４８を構成する。薬液２８は、循環濾過機構４８によって混入物を除去した後、洗浄タンク２５に供給される。
【００１９】
前記循環ライン４１は、一端がバッファタンク３６の底部に接続され、他端４１ａがバッファタンク３６内に開口されており、一端から流入した薬液２８を、該循環ライン４１の途中に設けられたポンプ４２の駆動によって、循環ライン４１の前記他端４１ａに向けて強制的に送り出すことでバッファタンク３６に戻して循環させ、該循環ライン４１の途中に設けられているフィルタ４８ａを透過させることで、薬液２８を濾過して該薬液２８に混入して細かいゴミ等の混入物を除去するものである。この循環ライン４１の途中には、薬液２８をバッファタンク３６の上部に戻す分岐循環ライン４４と、ドレイン配管４５と、洗浄タンク２５への薬液２８への供給ライン４６とが接続されている。前記供給ライン４６は、フィルタ４８ａの下流側で循環ライン４１に接続されている。
【００２０】
ミキシングタンク２４からバッファタンク３６に供給された薬液２８には、この薬液供給装置２１を構成するタンク間での移し替えや、ミキシングタンク２４での混合等により気泡が噛み込みやすい。この気泡は、洗浄タンク２５での半導体ウェハの洗浄効率の低下、洗浄タンク２５に貯留される洗浄液２８の交換サイクルの狂い等の原因になるため、除去することが好ましい。
前記循環濾過機構４８では、気泡を含んだ薬液２８は、フィルタ４８ａ内蔵のフィルタ本体部（フィルタ材）を透過する前に、前記フィルタ４８ａに接続されている分岐循環ライン４４に流入して循環されるようになっており、気泡が無く（あるいは気泡の噛み込みが非常に少ない）フィルタ４８ａを円滑に透過する薬液２８から分離される。これにより、気泡の無い（あるいは気泡の噛み込みが非常に少ない）薬液２８を、洗浄タンク２５に供給できるようになっている。
【００２１】
分岐循環ライン４４による薬液２８の循環は、ドレイン配管４５や供給ライン４６に設けられている開閉バルブ４５ａ、４６ａを閉じて、薬液２８が流出しないようにしておき、さらに、循環ライン４１の一端側の開閉バルブ４１ｃを開放し、循環ライン４１の他端側のバルブ４１ｄを閉じておき、分岐循環ライン４４の途中に設けられている開閉バルブ４４ａを開放して、分岐循環ライン４４よりも上流側に設けられているポンプ４２を駆動して、薬液２８を下流側に圧送する。これにより、薬液２８が、分岐循環ライン４４を介してバッファタンク３６の上部に戻される。分岐循環ライン４４によってバッファタンク３６に戻された薬液２８に混入している気泡は、バッファタンク３６内の薬液２８上面近くに浮遊することになり、これにより薬液２８から分離されるとともに、破裂等により順次消泡される。
【００２２】
循環ライン４１による薬液２８の循環は、ドレイン配管４５や分岐循環ライン４４の開閉バルブ４４ａ、４５ａを閉じるとともに、循環ライン４１の他端４１ａ側の開閉バルブ４１ｄを開放して、ポンプ４２を駆動し、バッファタンク３６内の薬液２８を循環ライン４１を介してバッファタンク３６に戻すようにする。循環ライン４１の他端４１ａは、バッファタンク３６の底部に開口されているため、気泡の混入の少ない薬液２８は、バッファタンク３６内の薬液２８の上面近くの気泡を巻き込むこと無く、循環される。また、循環ライン４１では、途中に設けられたガス排出用バルブ４１ｂから内部のガスが排出されるため、循環ライン４１を経由して循環される薬液２８への新たな気泡の混入を確実に防止できる。
【００２３】
洗浄タンク２５への薬液２８の供給は、循環ライン４１による薬液２８の循環を継続したまま行う。洗浄タンク２５に薬液２８を供給するには、供給ライン４６の循環ライン４１側に設けられている開閉バルブ４６ａを開放し、さらに前記開閉バルブ４６ａよりも下流側（洗浄タンク２５側）に設けられている供給用開閉バルブ４７ａまたは供給用開閉バルブ４７ｂを開放することで、バッファタンク３６から洗浄タンク２５に薬液２８を供給することができる。ここで、開閉バルブ４７ａは定量供給用、開閉バルブ４７ｂは急速チャージ用である。
洗浄タンク２５への薬液２８の供給中も、循環ライン４１による薬液２８の循環が継続されるため、洗浄タンク２５への薬液２８の供給停止中に循環ライン４１内への空気の侵入が防止され、再度、洗浄タンク２５を薬液２８の供給を行った際に、薬液２８に空気が混入することを防止できる。
【００２４】
バッファタンク３６に設けられたレベルセンサ３６ａは、バッファタンク３６に貯留されている薬液２８の上面位置（以下「貯留レベル」）を検出するものである。このレベルセンサ３６ａは、具体的には光電センサを利用して薬液２８の貯留レベルを検出するもの（例えば、薬液２８の貯留レベルの変動に伴って上下動する浮体によって、センシング用の光が遮断されたり、逆に光電素子によって受光可能になったことを検出する構成等）であり、図１では、バッファタンク３６の底部に近い薬液製造限界レベル（図１中符号ａ）や循環限界レベル（図１中符号ｂ）、バッファタンク３６の上部の上昇警戒レベル（図１中符号ｃ）や上限レベル（図１中符号ｄ）の４つの貯留レベルを検出する構成を例示している（例えば、４つの貯留レベルの位置に光電センサが配置されている構成）。前記薬液製造限界レベルは、循環濾過機構４８によりゴミ等の混入物の無い薬液２８の製造を正常に行える最低限度の貯留レベルであり、前記循環限界レベルは、循環ライン４１による薬液２８の循環が可能な最低限度の貯留レベルである。
例えば、循環ライン４１での薬液２８の循環による混入物除去工程の途中で、薬液２８の貯留レベルが薬液製造限界レベルａや循環限界レベルｂに低下したことを検出したレベルセンサ３６ａから出力される検出信号は、警報装置（図示せず）からの警報の出力指令や、循環ライン４１のポンプ４２の駆動の停止指令等として利用される。また、ミキシングタンク２４からバッファタンク３６への薬液２８の供給時等に、貯留レベルがバッファタンク３６の上部の上昇警戒レベルｃや上限レベルｄに達したことを検出したレベルセンサ３６ａから出力される検出信号は、警報装置（図示せず）からの警報の出力指令や、供給ライン３５に設けられている開閉バルブ３５ａの閉塞によるバッファタンク３６への薬液２８の流入の停止指令等として利用される。
【００２５】
この薬液製造装置２１の水計量タンク２３では、前記排出パイプ３１の開口部３２ａが、排出パイプ３１の、水平に対して傾斜されている上端面３２ｂに開口されており、この開口部３２ａから排出パイプ３１にオーバーフロー分の水が流入しても、開口部３２ａが水没せずに、水の流入に伴う排出パイプ３１内の空気の排出が円滑になされるようになっているから、オーバーフロー分の水の排出を円滑に効率良く行うことができる。これにより、水計量タンク２３では、所定量の水の計量を迅速かつ高精度に行うことができる。一方、薬液計量タンク２２は、常時、一定量の薬液が高精度に計量されるようになっている。
然るに、この薬液製造装置２１では、薬液計量タンク２２にて高精度に計量された薬液（洗浄液原液）と、水計量タンク２３にて高精度に計量された水とが、ミキシングタンク２４にて常に所定の比率で混合され、目的の薬液（洗浄液）を確実かつ迅速に製造することができる。
【００２６】
例えば、洗浄液原液である薬液を水によって数倍に希釈する場合には、水計量タンク２３での水の貯留量が増大する。この場合、水計量タンク２３も大型のものを用いることになり、水量の計量のために排出パイプから排出するオーバーフロー分の水の排出量も増大する傾向にあり（水計量タンク２３内に貯留される水の水面の面積が増大すると、オーバーフロー分の水の排出量も増大する）、図３に例示した比較例のように、水平な上端面５１に開口部５２が開口されている排出パイプ５３によってオーバーフロー分の水を排出しようとすると、水計量タンク５０内に貯留された水の水面全体にわたって存在するオーバーフロー分の水が一挙に排出パイプ５３の開口部５２に集中しようとするため、排出パイプ５３の開口部５２が塞がれやすくなる。また、オーバーフロー分の水量の増大に伴い、排水完了までに掛かる時間が長くなるため、排水初期では排出パイプ５３の開口部５２が塞がれていなくても、排水途中で塞がれて、排出が中断したり、間欠的になってしまう可能性がある。
しかしながら、本発明のように、水平に対して傾斜された上端面３２ｂに開口部３２ａが開口された排出パイプ３２であれば、開口部３２ａ全体が水没することが防止されるため、水計量タンク２３にて計量、貯留される水量が多くても、オーバーフロー分の水の排出を確実かつ円滑に行うことができる。
【００２７】
ミキシングタンク２４にて、３７％の塩酸水溶液である薬液（洗浄液原液）を、水（超純水）と混合して希釈し、５％の塩酸水溶液である薬液２８（洗浄液）を得る場合、例えば、４００ｃｃの薬液に対して、２５６０ｃｃの水を混合することになり、薬液計量タンク２２にて計量される薬液の量に比べて、水計量タンク２３にて計量、貯留される水は大量になるが、前述のように、水平に対して傾斜された上端面３２ｂに開口部３２ａが開口されている排出パイプ３２によってオーバーフロー分の水を排出する構成であれば、オーバーフロー分の水の排出による所定量の水の計量を確実かつ迅速に行うことができる。
【００２８】
また、この薬液製造装置２１では、ミキシングタンク２４の下流側に設けられている循環濾過機構４８によって、薬液２８中の細かいゴミ等の混入物を除去した後、薬液２８を洗浄タンク２５に供給するから、混入物が除去された清浄な薬液２８によって、洗浄タンク２５における半導体ウェハの洗浄作業を効率良く行うことができる。しかも、循環濾過機構４８の分岐循環ライン４４を利用した気泡の除去により、洗浄タンク２５での薬液２８の消費や交換サイクル等に対応して、薬液２８の供給を無駄なく行うことができる。
【００２９】
なお、本発明は、前記実施の形態に限定されず、各種変更が可能である。
前記実施の形態記載の薬液製造装置では、洗浄液原液に水（超純水）を混合して、所定の濃度に希釈した薬液（洗浄液）を得る構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、異なる２種類あるいは３種類以上の薬液を混合して目的の薬液を得ること、さらに水も混合して目的の薬液を得ることにも適用可能である。計量タンクは、混合する液体（薬液または水）毎に設けるため、混合する液体の種類が合計３種類以上となれば、計量タンクの設置数も３以上となる。
また、前記実施の形態では、水計量タンクにのみ、水平に対して傾斜された上端面に開口部が開口されている構成の排出パイプを適用した構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、この排出パイプを、薬液計量タンク側にも適用することも可能である。また、前記排出パイプは、計量タンクの設置数が３以上である場合、少なくとも１以上の計量タンクに設けられる。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薬液製造装置によれば、ミキシングタンクにおいて混合される薬液や水の量を計量する計量タンクは、計量する所定量を超える量の薬液や水のオーバーフロー分を、該計量タンク内に上下に延在するようにして挿入された排出パイプの上端に開口された開口部から前記排出パイプに流入、排出させることで、薬液や水を所定量に計量する構成であり、排出パイプを用いた非常に簡単な構成により、薬液や水の計量精度を充分に確保できるようになっており、低コスト化も容易である。
しかも、前記排出パイプの開口部は、該排出パイプの水平に対して傾斜された上端面に開口されているため、前記計量タンクに注入された薬液や水のオーバーフロー分は、前記排出パイプの上端面の傾斜による前記開口部の下端側から排出パイプに流入し、排出パイプの開口部の上端の開口状態が維持されて、開口部全体が薬液や水によって塞がれることが防止されるので、オーバーフロー分の薬液や水の流入に伴う排出パイプからの空気の排出を確保でき、オーバーフロー分の薬液や水の排出を確実かつ円滑に行うことができる。これにより、計量タンクにおける薬液や水の計量を、正確かつ迅速に行うことができる。その結果、ミキシングタンクでは、薬液や水を所定の比率で混合した薬液を確実に得ることができる。
請求項２記載の発明によれば、前記排出パイプの計量タンクに対する取り付け位置を上下方向に可変にしたことにより、計量タンクにて計量する薬液や水の量の微調整を容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の１実施の形態の薬液製造装置を示す図である。
【図２】図１の薬液製造装置の水計量タンク近傍を示す正面図である。
【図３】比較例の計量タンク近傍を示す正面図である。
【符号の説明】
２１…薬液製造装置、２２…計量タンク（薬液計量タンク）、２３…計量タンク（水計量タンク）、２４…ミキシングタンク、３２…排出パイプ、３２ａ…開口部、３２ｂ…上端面。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a chemical liquid production apparatus for producing a target chemical liquid by mixing a plurality of types of chemical liquids or chemical liquids and water at a predetermined ratio.
[0002]
[Prior art]
For example, in a chemical solution such as a cleaning solution for a semiconductor wafer (silicon wafer or the like), a stock solution having a relatively high concentration is often diluted with water. In the case of a semiconductor wafer cleaning solution, for example, a 5% hydrochloric acid aqueous solution obtained by diluting a 30 to 40% cleaning solution stock solution (hydrochloric acid aqueous solution) several times with water (ultra pure water) is used. In this case, the cleaning solution stock solution and the water are weighed in separate measuring tanks, and then mixed in the mixing tank, whereby the cleaning solution stock solution is diluted with water to obtain the target cleaning solution. The obtained cleaning liquid is transferred from the mixing tank to the cleaning tank and used for cleaning the semiconductor wafer.
There are various methods for measuring the stock solution for washing and dilution water in each measuring tank, for example, a method for detecting the position of the liquid level in the measuring tank with a level sensor, a method for detecting a change in the weight of the measuring tank, etc. Exists. However, since each method has advantages and disadvantages in terms of accuracy and cost, development of a technology that can secure sufficient measurement accuracy with a simple configuration and can reduce costs has been required.
This is not limited to the manufacture of a chemical solution obtained by diluting a chemical solution with water, and the same applies to the production of a target chemical solution by mixing a plurality of types of chemical solutions.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the aforementioned demands,
(1) With a simple configuration, the measurement accuracy of chemicals and water to be mixed can be sufficiently secured, and the cost can be reduced.
(2) Overflow chemicals and liquids that exceed the predetermined storage amount in the measuring tank have an opening at the upper end of the discharge pipe that discharges the chemicals and water for overflow. Water can be discharged smoothly, and chemicals and water can be measured easily and accurately in the measuring tank. This ensures that the chemical and water are mixed in the mixing tank at the specified mixing ratio. To go and get the target solution reliably
An object of the present invention is to provide a chemical manufacturing apparatus.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The chemical liquid production apparatus of the present invention is a chemical liquid production apparatus for producing a target cleaning liquid by mixing and diluting a cleaning liquid stock solution and water at a predetermined ratio, and a chemical liquid measurement tank for measuring and storing the cleaning liquid stock solution to be mixed; Equipped with a water metering tank that measures and stores a large amount of water compared to the amount of the cleaning solution stock measured in the chemical metering tank, and a mixing tank that mixes the cleaning solution stock and water supplied from these multiple measuring tanks The chemical liquid measurement tank has a discharge pipe connected to an opening at a side of the chemical liquid measurement tank, and an amount of the cleaning liquid stock solution measured and stored in the chemical liquid measurement tank by an opening position in the vertical direction of the discharge pipe And is inserted into the water metering tank so as to extend vertically into the water metering tank, and the water flowing in from the opening at the upper end of the water metering tank is discharged out of the water metering tank. Discharge pipe is provided for a predetermined amount of the storage amount of water injected to the water metering tank, The opening is opened at the upper end surface of the discharge pipe, and the upper end surface is configured to inflow and discharge of overflow water into the discharge pipe and discharge of air in the discharge pipe accompanying the inflow of overflow water. Is inclined with respect to the horizontal so that it is smoothly made from the opening. Therefore, it is a means for solving the above-mentioned problems.
In this invention, the target chemical | medical solution is obtained by mixing the washing | cleaning liquid undiluted | stock solution and water which were measured and stored by each predetermined amount in each measurement tank with a mixing tank. In the measuring tank provided with the discharge pipe, the upper end of the discharge pipe is arranged at the position of the liquid level when a predetermined amount (target amount) of chemical solution or water to be measured is stored in the measurement tank. And the chemical | medical solution and water exceeding the said predetermined amount are inject | poured into a measurement tank, and the overflow part flows in into an exhaust pipe from the opening part of the upper end of an exhaust pipe, and is discharged. The measurement of the chemical solution and water is completed when the overflow of the chemical solution and water is completed. By the way, since the opening at the upper end of the discharge pipe is opened at the upper end surface that is inclined with respect to the horizontal, even if the overflow of the chemical solution or water starts to flow into the discharge pipe, The inflow from the lower part is maintained, the opening state of the upper part of the opening is maintained, and the entire opening is prevented from being blocked. In order to discharge chemicals and water through the discharge pipe, it is necessary to discharge the air in the discharge pipe that accompanies the inflow of chemicals and water. However, as described above, the opening is opened on the upper end surface inclined with respect to the horizontal. In the discharge pipe that has been used, the air in the discharge pipe is reliably discharged along with the inflow of the chemical liquid and water, and the overflow of the chemical liquid and water can be smoothly discharged.
[0005]
FIG. 3 shows a measuring tank 50 of a comparative example.
A discharge pipe 53 having an opening 52 opened in a horizontal upper end surface 51 is inserted into the measuring tank 50 shown in FIG. 3 so as to extend vertically. The upper end surface 51 of the discharge pipe 53 is shown in FIG. When the amount of chemical liquid or water exceeding the position is injected into the measuring tank 50, overflow chemical liquid or water flows into the discharge pipe 53 from the opening 52 and is discharged. However, in the discharge of the overflow chemical solution or water through the discharge pipe 53, when the overflow starts, the overflow chemical solution or water tends to flow into the opening 52 of the discharge pipe 53 from the entire periphery thereof. The opening 52 is likely to be blocked, and there is a possibility that the overflow chemical or water is intermittently discharged or may be completely stopped in some cases.
On the other hand, when the discharge pipe according to the present invention is applied, as shown in FIG. 2, the opening 32 a at the upper end of the discharge pipe 32 has an upper end surface 32 b inclined with respect to the horizontal of the discharge pipe 32. Therefore, the entire opening portion 32a is prevented from being blocked by the chemical solution or water, and the air in the discharge pipe 32 is reliably discharged along with the inflow of the chemical solution or water. Smooth discharge of chemicals and water.
[0006]
Book The invention the above In the chemical solution manufacturing apparatus, the mounting position of the discharge pipe with respect to the measuring tank is variable in the vertical direction. Can The According to the present invention, by changing the mounting position of the discharge pipe to the measuring tank in the vertical direction, it is easy to set the amount of the chemical and water to be measured and stored in the measuring tank, and the change is also easy.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a chemical solution manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a chemical manufacturing apparatus, 22 a measuring tank for measuring a chemical (hereinafter “chemical measuring tank”), 23 a measuring tank for measuring water (hereinafter “water measuring tank”), 24 a mixing tank, Reference numeral 25 denotes a washing tank.
The chemical manufacturing apparatus 21 supplies semiconductor wafer cleaning liquid to a cleaning tank, and stores a chemical liquid (cleaning liquid stock solution, about 37% hydrochloric acid aqueous solution) stored in a chemical liquid measuring tank 22 by measuring a predetermined amount, and water. Water (ultra-pure water here) measured and stored in a predetermined amount in the measuring tank 23 is supplied to the mixing tank 24, mixed in the mixing tank 24, and diluted to a predetermined concentration by mixing. The cleaning liquid (here, about 5% hydrochloric acid aqueous solution, which may be hereinafter referred to as “cleaning liquid 28”) is manufactured and supplied to the cleaning tank 25. The cleaning liquid 28 supplied to the cleaning tank 25 is used for cleaning the semiconductor wafer.
In addition, the chemical manufacturing apparatus 21 includes a buffer tank 36 that temporarily stores the cleaning liquid 28 obtained by mixing in the mixing tank 24 before supplying the cleaning liquid 25 to the cleaning tank 25. The cleaning liquid 28 is supplied from the buffer tank 36 to the cleaning tank 5.
[0008]
The chemical measuring tank 22 and the water measuring tank 23 are provided with discharge pipes that discharge the amount exceeding the predetermined amount for measuring the chemical and water injected from the injection lines 29 and 30 (overflow) to the outside of the measuring tanks 22 and 23. 31 and 32 are provided, and the chemical liquid and water supplied to the mixing tank 24 are correctly measured in the chemical liquid measurement tank 22 and the water measurement tank 23, and then connected to the chemical liquid measurement tank 22 and the water measurement tank 23. By opening the on-off valves 33a, 34a of the mixing supply lines 33, 34, the mixing tank 24 is supplied to the mixing tank 24 via the mixing supply lines 33, 34. Thereby, in the mixing tank 24, a chemical liquid 28 (cleaning liquid, aqueous hydrochloric acid solution) obtained by mixing (diluting) the chemical liquid and water at a predetermined ratio (mixing ratio) is obtained.
When the valve 35 a of the supply line 35 connected to the mixing tank 24 is opened, the chemical liquid 28 (cleaning liquid) in the mixing tank 24 is supplied and stored in the buffer tank 36 via the supply line 35. The opening / closing valve 41c of the circulation line 41 connected to the buffer tank 36 and the opening / closing valve 46a of the supply line 46 connected to the circulation line 41 are opened, and further, the downstream of the supply line 46 from the opening / closing valve 46a. When one or both of the supply opening / closing valves 47 a and 47 b provided on the side are opened, the chemical liquid 28 in the buffer tank 36 is supplied to the cleaning tank 25.
In the cleaning tank 25, since the cleaning liquid 28 is repeatedly added and exchanged, the cleaning liquid 28 is manufactured by mixing the chemical liquid and water in the above-described procedure, and the operation of supplying the cleaning liquid 25 to the cleaning tank 25 is repeated or continuously performed. .
[0009]
A discharge pipe 31 connected to the chemical liquid measurement tank 22 is opened at a side portion of the chemical liquid measurement tank 22, and an overflow amount of chemical liquid exceeding a predetermined storage amount is discharged out of the chemical liquid measurement tank 22 through the discharge pipe 31. As a result, a predetermined amount of the chemical solution is measured and stored in the chemical solution measurement tank 22. The amount (predetermined amount) of the chemical liquid measured and stored in the chemical liquid measurement tank 22 is set by the opening position of the discharge pipe 31 in the vertical direction in the chemical liquid measurement tank 22.
[0010]
A chemical liquid (cleaning liquid stock solution) sucked out from the chemical liquid tank 26 by driving a pump 29 a provided in the middle of the injection line 29 is injected into the chemical liquid measuring tank 22. The pump 29 a is stopped when an overflow sensor 31 a provided in the discharge pipe 31 detects the chemical liquid flowing into the discharge pipe 31 from the chemical liquid measurement tank 22, so that the chemical liquid measurement tank is supplied from the injection line 29. The injection of the chemical liquid into 22 stops. Although the detailed description of the specific configuration of the overflow sensor 31a is omitted, various configurations such as a configuration in which the chemical liquid flowing into the discharge pipe 31 is detected by a photoelectric sensor can be employed. Note that when the chemical liquid is injected into the chemical liquid measurement tank 22, the opening / closing valve 33a of the mixing supply line 33 is closed so that the chemical liquid does not flow out to the downstream side (mixing tank 24 side).
The injection line 29 is provided with an empty detection sensor 29b for detecting the chemical liquid sucked out from the chemical liquid tank 26. When no chemical liquid is detected by the empty detection sensor 29b, the chemical liquid tank 26 becomes empty. Is detected. When it is detected by the empty detection sensor 29b that the chemical tank 26 is empty, the driving of the pump 29a is stopped, the chemical tank 26 is replaced, and the like.
[0011]
As shown in FIG. 2, the discharge pipe 32 provided in the water metering tank 23 is inserted into the water metering tank 23 so as to extend up and down, and the chemical liquid or water flowing in from the opening 32a at the upper end is inserted. By discharging out of the measuring tank, the amount of water stored in the water measuring tank 23 is set. However, since the upper end surface 32b of the discharge pipe 32 is inclined with respect to the horizontal, and the opening 32a is opened in the upper end surface 32b, the opening 32a is also inclined with respect to the horizontal, The opening 32a has a lower end and an upper end.
[0012]
A level sensor 37 a provided in a mixing supply line 34 (pipe) connected to the bottom of the water metering tank 23, and connected in the middle of the mixing supply line 34 and up and down along the side of the water metering tank 23. The level sensors 37 b and 37 c provided on the extending water level detection pipe 38 both detect the water level (water amount) injected into the water metering tank 23 by the injection line 30. The water level detection pipe 38 is connected to the upstream side (upper side in FIG. 2) of the open / close valve 34a for opening and closing the mixing supply line 34. The level sensors 37b and 37c provided in the water level detection pipe 38 are shifted in the vertical position with respect to the water level detection pipe 38. A level sensor 37a provided in the mixing supply line 34 is also provided upstream of the opening / closing valve 34a.
[0013]
When water is injected into the water metering tank 23, the open / close valve 34a is closed. The water injected into the water metering tank 23 from the injection line 30 is stored upstream of the opening / closing valve 34a of the mixing supply line 34 at the lower end. When the water level injected from the injection line 30 reaches the connection position of the water level detection pipe 38 to the mixing supply line 34, the water also flows into the water level detection pipe 38. Further, when the water level further rises, water is stored in the water metering tank 23 itself. The water level stored in the water metering tank 23 matches the water level flowing into the water level detection pipe 38.
[0014]
The level sensors 37a to 37c detect water using a photoelectric sensor or the like, and the water level of water injected from the injection line 30 detects water depending on the position of the level sensors 37a to 37c that detect water. It can be grasped that the position of the level sensors 37a to 37c has been reached. In FIG. 2, level sensors 37 a to 37 c are provided at three positions shifted in the vertical direction, so that the water level injected from the injection line 30 can be grasped in three stages. Among the three level sensors 37a to 37c, the level sensor 37b located in the middle in the vertical direction is made to function for detecting the water level of a predetermined amount of water to be weighed, and the upper level sensor 37c is used to detect an abnormal rise in water level. It can function as a level sensor. The level sensor 37a located on the lowermost side can function as a sensor for confirming the completion of water discharge when the on-off valve 34a is opened.
In a configuration in which the level sensors are arranged at a plurality of positions in the vertical direction, when there are a plurality of level sensors that detect water, the water level is determined by the position of the level sensor that is positioned on the uppermost side among the level sensors that detect water. Can be grasped.
[0015]
In order to measure and store a predetermined amount of water in the water measuring tank 23, the lower end of the opening 32a at the upper end of the discharge pipe 32 is positioned at a water level corresponding to the predetermined amount of water, and the discharge pipe 32 32 is positioned in the vertical direction, an amount of water exceeding the predetermined amount is injected into the water metering tank 23 by the injection line 30, and overflow water flows into and out of the opening 32 a into the discharge pipe 32. When the overflow sensor 32c provided in the discharge pipe 32 detects the inflow of overflow water into the discharge pipe 32, the injection of water into the water metering tank 23 by the injection line 30 is stopped (provided in the injection line 30). The pump 30a is stopped). When the discharge of the overflow amount of water is completed, the metering of a predetermined amount of water is completed.
Here, it goes without saying that the water level corresponding to the target storage amount also takes into account the amount of water flowing into the mixing supply line 34 and the water level detection pipe 38 located upstream of the open / close valve 34a.
[0016]
The discharge pipe 32 is inserted into the water metering tank 23 in a waterproof joint 39 provided at the bottom of the water metering tank 23 so as to be waterproof and slidably inserted in the vertical direction. Since the attachment position with respect to the water metering tank 23 is variable in the vertical direction, the vertical alignment is easy, and the operation of aligning the lower end of the opening 32a with the target water level can be easily performed. Further, in the waterproof joint 39, the discharge pipe 32 that has been aligned in the vertical direction can be fixed, but if this fixing is released, the vertical fixing position of the discharge pipe 32 can be easily changed.
[0017]
The inflow of overflow water into the opening 32a of the discharge pipe 32 is started from the lower end side of the opening 32a, and the inflow of overflow water into the discharge pipe 32 is detected by the overflow sensor 32c. After the injection of water into the water metering tank 23 is stopped, it stops when all of the overflow water has been discharged. After the injection of water into the water metering tank 23 by the injection line 30 is stopped, the water level in the water metering tank 23 does not rise, and the open state of the upper end of the opening 32a of the discharge pipe 32 is maintained. It has become. For this reason, air in the discharge pipe 23 accompanying the inflow of overflow water is smoothly discharged from the opening 32a. As a result, the inflow and discharge of the overflow water into the discharge pipe 23 are smoothly performed efficiently. Well done.
[0018]
As shown in FIG. 1, in the buffer tank 36, the chemical liquid measured in a predetermined amount in the chemical liquid measurement tank 22 and the water measured in a predetermined amount in the water measurement tank 23 are mixed in the mixing tank 24. The chemical liquid 28 (cleaning liquid) obtained in this way flows in and is supplied via the supply line 35. A drain pipe 40 and a circulation line 41 that also serves as a part of a supply line for supplying the chemical liquid 28 to the cleaning tank 25 are connected to the bottom of the buffer tank 36. In order to store the chemical solution 28 supplied from the mixing tank 24 in the buffer tank 36, the open / close valves 40 a and 41 c provided in the drain pipe 40 and the circulation line 41 are closed.
The buffer tank 36, the circulation line 41, and a branch circulation line 44 described later constitute a circulation filtration mechanism 48 that removes contaminants such as dust mixed in the chemical liquid 28. The chemical liquid 28 is supplied to the washing tank 25 after removing contaminants by the circulation filtration mechanism 48.
[0019]
One end of the circulation line 41 is connected to the bottom of the buffer tank 36, and the other end 41 a is opened in the buffer tank 36, and the chemical liquid 28 that has flowed in from one end is pumped in the middle of the circulation line 41. By driving 42 toward the other end 41 a of the circulation line 41, it is circulated back to the buffer tank 36 by passing it through the filter 48 a provided in the middle of the circulation line 41, The chemical liquid 28 is filtered and mixed into the chemical liquid 28 to remove contaminants such as fine dust. In the middle of the circulation line 41, a branch circulation line 44 for returning the chemical liquid 28 to the upper portion of the buffer tank 36, a drain pipe 45, and a supply line 46 for supplying the chemical liquid 28 to the cleaning tank 25 are connected. The supply line 46 is connected to the circulation line 41 on the downstream side of the filter 48a.
[0020]
The chemical liquid 28 supplied from the mixing tank 24 to the buffer tank 36 is easily bubbled by transfer between tanks constituting the chemical liquid supply device 21, mixing in the mixing tank 24, or the like. This bubble is preferably removed because it causes a decrease in the cleaning efficiency of the semiconductor wafer in the cleaning tank 25 and an error in the replacement cycle of the cleaning liquid 28 stored in the cleaning tank 25.
In the circulation filtration mechanism 48, the chemical liquid 28 containing bubbles flows into the branch circulation line 44 connected to the filter 48a and is circulated before passing through the filter body (filter material) built in the filter 48a. Thus, it is separated from the chemical liquid 28 that smoothly passes through the filter 48a without bubbles (or with very few bubbles). As a result, the chemical liquid 28 having no air bubbles (or having very little air bubble biting) can be supplied to the cleaning tank 25.
[0021]
The chemical liquid 28 is circulated by the branch circulation line 44 by closing the on-off valves 45 a and 46 a provided in the drain pipe 45 and the supply line 46 so that the chemical liquid 28 does not flow out. The opening / closing valve 41c is opened, the valve 41d on the other end side of the circulation line 41 is closed, the opening / closing valve 44a provided in the middle of the branch circulation line 44 is opened, and the upstream side of the branch circulation line 44 Is driven to pump the chemical liquid 28 downstream. Thereby, the chemical liquid 28 is returned to the upper part of the buffer tank 36 via the branch circulation line 44. Air bubbles mixed in the chemical liquid 28 returned to the buffer tank 36 by the branch circulation line 44 float near the upper surface of the chemical liquid 28 in the buffer tank 36, thereby being separated from the chemical liquid 28, ruptured, etc. Are sequentially defoamed.
[0022]
Circulation of the chemical liquid 28 by the circulation line 41 is performed by closing the open / close valves 44a and 45a of the drain pipe 45 and the branch circulation line 44 and opening the open / close valve 41d on the other end 41a side of the circulation line 41 to drive the pump 42. The chemical liquid 28 in the buffer tank 36 is returned to the buffer tank 36 through the circulation line 41. Since the other end 41 a of the circulation line 41 is opened at the bottom of the buffer tank 36, the chemical liquid 28 with less mixing of bubbles is circulated without entraining bubbles near the upper surface of the chemical liquid 28 in the buffer tank 36. . Further, in the circulation line 41, since the internal gas is discharged from the gas discharge valve 41b provided in the middle, it is possible to reliably prevent new bubbles from being mixed into the chemical liquid 28 circulated through the circulation line 41. it can.
[0023]
The supply of the chemical liquid 28 to the cleaning tank 25 is performed while the circulation of the chemical liquid 28 by the circulation line 41 is continued. In order to supply the chemical liquid 28 to the cleaning tank 25, the open / close valve 46a provided on the circulation line 41 side of the supply line 46 is opened, and further provided on the downstream side (cleaning tank 25 side) of the open / close valve 46a. The chemical liquid 28 can be supplied from the buffer tank 36 to the cleaning tank 25 by opening the supply open / close valve 47a or the supply open / close valve 47b. Here, the opening / closing valve 47a is for quantitative supply, and the opening / closing valve 47b is for quick charging.
During the supply of the chemical liquid 28 to the cleaning tank 25, the circulation of the chemical liquid 28 by the circulation line 41 is continued, so that the entry of air into the circulation line 41 is prevented while the supply of the chemical liquid 28 to the cleaning tank 25 is stopped. It is possible to prevent air from being mixed into the chemical liquid 28 when the chemical liquid 28 is supplied to the cleaning tank 25 again.
[0024]
The level sensor 36 a provided in the buffer tank 36 detects the upper surface position (hereinafter referred to as “storage level”) of the chemical liquid 28 stored in the buffer tank 36. Specifically, the level sensor 36a uses a photoelectric sensor to detect the storage level of the chemical liquid 28 (for example, the sensing light is blocked by a floating body that moves up and down as the storage level of the chemical liquid 28 changes. In contrast, in FIG. 1, the chemical production limit level (reference symbol a in FIG. 1) or the circulation limit level (near the bottom of the buffer tank 36) or the circulation limit level ( In FIG. 1, a configuration is shown in which four storage levels are detected, for example, a rising warning level (reference symbol c in FIG. 1) and an upper limit level (reference symbol d in FIG. 1) at the upper portion of the buffer tank 36 (for example, A configuration in which photoelectric sensors are arranged at four storage level positions). The chemical liquid production limit level is a minimum storage level at which the chemical liquid 28 free of contaminants such as dust can be normally produced by the circulation filtration mechanism 48. The circulation limit level is the circulation of the chemical liquid 28 through the circulation line 41. The lowest possible storage level.
For example, it is output from the level sensor 36a that detects that the storage level of the chemical solution 28 has dropped to the chemical production limit level a or the circulation limit level b during the contaminant removal process by circulation of the chemical solution 28 in the circulation line 41. The detection signal is used as a warning output command from a warning device (not shown), a stop command for driving the pump 42 of the circulation line 41, or the like. Further, when the chemical liquid 28 is supplied from the mixing tank 24 to the buffer tank 36, the level is output from the level sensor 36a that detects that the storage level has reached the rising warning level c or the upper limit level d above the buffer tank 36. The detection signal is used as an alarm output command from an alarm device (not shown), an instruction to stop the inflow of the chemical liquid 28 into the buffer tank 36 due to the closing of the opening / closing valve 35a provided in the supply line 35, and the like. .
[0025]
In the water metering tank 23 of the chemical manufacturing apparatus 21, the opening 32a of the discharge pipe 31 is opened on the upper end surface 32b of the discharge pipe 31 that is inclined with respect to the horizontal, and discharged from the opening 32a. Even if the overflow water flows into the pipe 31, the opening 32a is not submerged, and the air in the discharge pipe 31 is smoothly discharged along with the inflow of water. Water can be discharged smoothly and efficiently. Thereby, in the water measurement tank 23, a predetermined amount of water can be measured quickly and with high accuracy. On the other hand, the chemical liquid measuring tank 22 always measures a certain amount of chemical liquid with high accuracy.
However, in this chemical manufacturing apparatus 21, the chemical liquid (cleaning liquid stock solution) measured with high accuracy in the chemical measurement tank 22 and the water measured with high accuracy in the water measurement tank 23 are always in the mixing tank 24. By mixing at a predetermined ratio, the target chemical solution (cleaning solution) can be reliably and rapidly manufactured.
[0026]
For example, when a chemical solution that is a stock solution for cleaning is diluted several times with water, the amount of water stored in the water metering tank 23 increases. In this case, a large water metering tank 23 is also used, and the amount of overflow water discharged from the discharge pipe for measuring the amount of water tends to increase (stored in the water metering tank 23). When the surface area of the water surface increases, the discharge amount of the overflow water also increases.) As in the comparative example illustrated in FIG. 3, the discharge pipe 53 has an opening 52 opened in the horizontal upper end surface 51. When it is attempted to discharge the overflow amount of water, the overflow amount water existing over the entire surface of the water stored in the water measuring tank 50 tends to concentrate on the opening 52 of the discharge pipe 53 at a time. The opening 52 of 53 is easily blocked. Also, as the amount of overflow water increases, the time it takes to complete drainage becomes longer. Therefore, even if the opening 52 of the discharge pipe 53 is not blocked at the beginning of drainage, it is blocked during drainage and discharged. May be interrupted or intermittent.
However, as in the present invention, in the case of the discharge pipe 32 having the opening 32a opened on the upper end surface 32b inclined with respect to the horizontal, the entire opening 32a is prevented from being submerged. Even if the amount of water measured and stored at 23 is large, the overflow water can be discharged reliably and smoothly.
[0027]
In the mixing tank 24, a chemical solution (cleaning solution stock solution) that is 37% hydrochloric acid aqueous solution is mixed with water (ultra pure water) and diluted to obtain a chemical solution 28 (cleaning solution) that is a 5% hydrochloric acid aqueous solution. , 2560 cc of water is mixed with 400 cc of chemical solution, and the amount of water measured and stored in the water measurement tank 23 is larger than the amount of chemical solution measured in the chemical solution measurement tank 22. However, as described above, if the discharge pipe 32 has the opening 32a opened on the upper end surface 32b inclined with respect to the horizontal, the overflow water is discharged. A certain amount of water can be measured reliably and quickly.
[0028]
Further, in this chemical manufacturing apparatus 21, after removing contaminants such as fine dust in the chemical liquid 28 by the circulation filtration mechanism 48 provided on the downstream side of the mixing tank 24, the chemical liquid 28 is supplied to the cleaning tank 25. Therefore, the cleaning operation of the semiconductor wafer in the cleaning tank 25 can be efficiently performed by the clean chemical liquid 28 from which the contaminants are removed. In addition, by removing bubbles using the branch circulation line 44 of the circulation filtration mechanism 48, the chemical solution 28 can be supplied without waste corresponding to the consumption of the chemical solution 28 in the cleaning tank 25, the exchange cycle, or the like.
[0029]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible.
In the chemical solution manufacturing apparatus described in the above embodiment, the configuration in which water (ultra pure water) is mixed with the cleaning solution stock solution to obtain a chemical solution (cleaning solution) diluted to a predetermined concentration is illustrated, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can also be applied to obtain two or three or more different chemical solutions to obtain a target chemical solution, and further mix water to obtain a target chemical solution. Since the measuring tank is provided for each liquid (chemical solution or water) to be mixed, if the total number of liquids to be mixed is three or more, the number of measuring tanks to be installed is three or more.
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the discharge pipe having the configuration in which the opening is opened on the upper end surface inclined with respect to the horizontal only in the water measuring tank is exemplified, but the present invention is limited to this. However, this discharge pipe can also be applied to the chemical liquid measuring tank side. The discharge pipe is provided in at least one measuring tank when the number of measuring tanks is three or more.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the chemical solution manufacturing apparatus of the present invention, the measuring tank for measuring the amount of the chemical solution and water mixed in the mixing tank has an overflow amount of the chemical solution and water exceeding the predetermined amount to be measured. The chemical liquid and the water are measured to a predetermined amount by flowing into and discharging the discharge pipe from an opening opened at the upper end of the discharge pipe inserted so as to extend vertically in the measurement tank. The very simple configuration using the discharge pipe can sufficiently ensure the measurement accuracy of the chemical and water, and the cost can be easily reduced.
In addition, since the opening of the discharge pipe is opened at the upper end surface inclined with respect to the horizontal of the discharge pipe, the overflow of the chemical or water injected into the measuring tank is Since it flows into the discharge pipe from the lower end side of the opening due to the inclination of the end face, the opening state of the upper end of the opening of the discharge pipe is maintained, and the entire opening is prevented from being clogged with chemicals or water, The discharge of air from the discharge pipe accompanying the inflow of the chemical solution or water for the overflow can be ensured, and the chemical solution or water for the overflow can be discharged reliably and smoothly. Thereby, the measurement of the chemical | medical solution and water in a measurement tank can be performed correctly and rapidly. As a result, in the mixing tank, it is possible to reliably obtain a chemical solution in which a chemical solution and water are mixed at a predetermined ratio.
According to the second aspect of the present invention, since the attachment position of the discharge pipe with respect to the measuring tank is made variable in the vertical direction, fine adjustment of the amount of the chemical solution and water to be measured in the measuring tank can be easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a chemical liquid manufacturing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view showing the vicinity of a water metering tank of the chemical liquid production apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a front view showing the vicinity of a weighing tank of a comparative example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Chemical manufacturing apparatus, 22 ... Measuring tank (chemical measuring tank), 23 ... Measuring tank (water measuring tank), 24 ... Mixing tank, 32 ... Discharge pipe, 32a ... Opening part, 32b ... Upper end surface.

Claims

In a chemical production apparatus for producing a target cleaning liquid by mixing and diluting a cleaning liquid stock solution and water at a predetermined ratio,
From the chemical measuring tank for measuring and storing the cleaning liquid stock to be mixed, the water measuring tank for measuring and storing a large amount of water compared to the amount of the cleaning liquid stock measured in the chemical measuring tank, and the plurality of measuring tanks A mixing tank in which the supplied cleaning solution stock and water are mixed,
A discharge pipe is connected to the side opening of the chemical measurement tank, and the amount of the cleaning liquid stock measured and stored in the chemical measurement tank is determined by the opening position of the discharge pipe in the vertical direction. Set,
The water metering tank is inserted into the water metering tank so as to extend vertically, and the water flowing in from the opening at the upper end of the water metering tank is discharged to the outside of the water metering tank to be injected into the water metering tank. A discharge pipe having a predetermined amount of stored water is provided, the opening is opened at the upper end surface of the discharge pipe, and the upper end surface is used for inflow and discharge of overflow water into the discharge pipe. In addition, the chemical manufacturing apparatus is inclined with respect to the horizontal so that the discharge of air in the discharge pipe accompanying the inflow of the water corresponding to the overflow is smoothly performed from the opening .

2. The chemical solution manufacturing apparatus according to claim 1, wherein an attachment position of the discharge pipe with respect to the water measuring tank is variable in a vertical direction.