JP6427378B2 - Ammonia dissolved water supply system, ammonia dissolved water supply method, and ion exchange apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、純水または超純水にアンモニアを溶解させたアンモニア溶解水をユースポイントに供給するアンモニア溶解水供給システムおよび供給方法と、その供給システムに使用されるイオン交換装置とに関する。 The present invention relates to an ammonia dissolved water supply system and a supply method for supplying ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in pure water or ultrapure water to a use point, and an ion exchange apparatus used for the supply system.
半導体や液晶の製造プロセスでは、不純物が高度に除去された超純水を用いて、半導体ウエハやガラス基板の洗浄が行われている。 In semiconductor and liquid crystal manufacturing processes, semiconductor wafers and glass substrates are cleaned using ultrapure water from which impurities have been highly removed.
このような超純水を用いた半導体ウエハの洗浄では、比抵抗値の高い超純水を用いることで、洗浄時に静電気が発生しやすくなり、絶縁膜の静電破壊や微粒子の再付着を招くおそれがあることが知られている。半導体ウエハの洗浄装置としては、複数枚のウエハを同時に洗浄するバッチ式洗浄装置と、ウエハを1枚ずつ洗浄する枚葉式洗浄装置とがあるが、上述の静電気の問題は、枚葉式洗浄装置において特に発生しやすい傾向にある。近年、ウエハサイズの大型化に伴い、枚葉式洗浄装置が広く使用されるようになっており、そのため、静電気の発生を抑制することが強く求められている。 In the cleaning of semiconductor wafers using such ultrapure water, the use of ultrapure water having a high specific resistance value facilitates the generation of static electricity during the cleaning, resulting in electrostatic breakdown of the insulating film and reattachment of particles. It is known that there is a fear. The semiconductor wafer cleaning apparatus includes a batch type cleaning apparatus that cleans a plurality of wafers simultaneously and a single wafer type cleaning apparatus that cleans the wafers one by one. It tends to occur particularly in the device. In recent years, with the increase in wafer size, single-wafer cleaning apparatuses have been widely used, and therefore, there is a strong demand for suppressing the generation of static electricity.
こうした要求に対して、超純水にアンモニアを溶解させることで、超純水の比抵抗値を所望の範囲に調整し、静電気の発生を抑制することが行われている(例えば、特許文献1参照)。 In response to these requirements, ammonia is dissolved in ultrapure water to adjust the specific resistance value of ultrapure water to a desired range, thereby suppressing the generation of static electricity (for example, Patent Document 1). reference).
超純水の比抵抗値が調整されたアンモニア溶解水を用いたこれまでの洗浄では、例えば、超純水に含まれるアンモニアそのものの濃度(比抵抗値)は考慮されているものの、その他の成分の濃度については全く考慮されていない。すなわち、超純水にアンモニアを溶解させたアンモニア溶解水に含まれる不純物の濃度については全く考慮されていない。このような不純物、特にイオン性不純物を低減することは、製品の歩留まりを向上させるために重要であり、デバイスの高密度化・微細化に対応する上でも重要である。 For example, the concentration (specific resistance value) of ammonia itself contained in ultrapure water is considered in the previous cleaning using ammonia dissolved water in which the specific resistance value of ultrapure water is adjusted, but other components are considered. There is no consideration at all for the concentration of That is, no consideration is given to the concentration of impurities contained in the ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in ultrapure water. It is important to reduce such impurities, particularly ionic impurities, in order to improve the product yield, and also to cope with the densification and miniaturization of devices.
そこで、本発明の目的は、所望の水質のアンモニア溶解水を清浄度が高い状態でユースポイントに供給可能なアンモニア溶解水供給システムおよび供給方法と、その供給システムに使用されるイオン交換装置とを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an ammonia dissolved water supply system and method capable of supplying ammonia dissolved water of desired water quality to a use point with high purity, and an ion exchange apparatus used for the supply system. It is to provide.
上述した目的を達成するために、本発明のアンモニア溶解水供給システムは、純水または超純水にアンモニアを溶解させたアンモニア溶解水をユースポイントに供給するアンモニア溶解水供給システムであって、アンモニア水を純水または超純水で希釈してアンモニア溶解水を生成するアンモニア溶解水生成装置と、アンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物を除去するイオン交換装置であって、アンモニウムイオン形のカチオン交換体が充填されたイオン交換装置と、を有している。 To achieve the above object, the ammonia dissolved water supply system of the present invention is a ammonia dissolved water supply system for supplying ammonia dissolved water dissolving ammonia in pure water or ultrapure water to a use point, ammonia An ammonia dissolved water generating device for diluting water with pure water or ultrapure water to generate ammonia dissolved water, and an ion exchange device for removing ionic impurities contained in ammonia dissolved water, the cation exchange of ammonium ion type And a body-filled ion exchange device.
また、本発明のアンモニア溶解水供給方法は、純水または超純水にアンモニアを溶解させたアンモニア溶解水をユースポイントに供給するアンモニア溶解水供給方法であって、アンモニア水を純水または超純水で希釈してアンモニア溶解水を生成する工程と、アンモニウムイオン形のカチオン交換体によるイオン交換処理により、アンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物を除去する工程と、を含んでいる。 Moreover, the ammonia dissolved water supply method of the present invention is an ammonia dissolved water supply method of supplying ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in pure water or ultrapure water to a use point, and ammonia water is pure water or ultrapure water. The method includes the steps of: diluting with water to produce ammonia-dissolved water; and removing ionic impurities contained in the ammonia-dissolved water by ion exchange treatment with a cation exchanger in the form of ammonium ions.
また、本発明のイオン交換装置は、純水または超純水にアンモニアを溶解させたアンモニア溶解水をユースポイントに供給するアンモニア溶解水供給システムに使用され、アンモニア水を純水または超純水で希釈して生成されるアンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物を除去するイオン交換装置であって、そのイオン交換装置には、アンモニウムイオン形のカチオン交換体が充填されている。 Further, the ion exchange apparatus of the present invention is used in an ammonia dissolved water supply system for supplying ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in pure water or ultrapure water to a use point, and ammonia water is pure water or ultrapure water. An ion exchange device for removing ionic impurities contained in ammonia dissolved water produced by dilution , wherein the ion exchange device is filled with a cation exchanger in the form of ammonium ion.
このようなアンモニア溶解水供給システム、アンモニア溶解水供給方法、およびイオン交換装置では、イオン交換処理の前後でアンモニア溶解水のアンモニア濃度(比抵抗値)を変動させることなく、アンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物、特にカチオン性不純物を除去することができる。 In such an ammonia dissolved water supply system, an ammonia dissolved water supply method, and an ion exchange device, the ammonia dissolved water is contained in the ammonia dissolved water without changing the ammonia concentration (specific resistance value) of the ammonia dissolved water before and after the ion exchange treatment. It is possible to remove ionic impurities, in particular cationic impurities.
以上、本発明によれば、所望の水質のアンモニア溶解水を清浄度が高い状態でユースポイントに供給することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to supply ammonia dissolved water of desired water quality to the use point in a state of high purity.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
まず、本発明の第1の実施形態によるアンモニア溶解水供給システムの構成について説明する。図1は、本実施形態のアンモニア溶解水供給システムの概略構成図である。
First Embodiment
First, the configuration of the ammonia dissolved water supply system according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic configuration view of an ammonia dissolved water supply system of the present embodiment.
アンモニア溶解水供給システム(以下、単に「供給システム」ともいう)1は、純水または超純水にアンモニアを溶解させたアンモニア溶解水をユースポイント2に供給するシステムであり、アンモニア溶解水を生成するアンモニア溶解装置3と、イオン交換処理によりアンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物を除去するイオン交換装置4とを有している。本実施形態では、アンモニア溶解装置3とイオン交換装置4とは、純水または超純水(アンモニア溶解水)の流れ方向にこの順で配置されているが、後述する他の実施形態のように、システムの構成によっては、アンモニア溶解装置3の上流側にイオン交換装置4が接続されていてもよい。なお、ここでいう「純水または超純水」とは、純水製造装置または超純水製造装置を用いて被処理水(原水)からイオンおよび非イオン性物質を除去して得られる処理水を意味し、比抵抗値が1MΩ・cm以上の処理水を「純水」といい、比抵抗値が18MΩ・cm以上の処理水を「超純水」というものとする。
Ammonia dissolved water supply system (hereinafter, also simply referred to as "supply system") 1 is a system for supplying ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in pure water or ultrapure water to the
アンモニア溶解装置3は、原料水(本実施形態では純水または超純水)にアンモニアを溶解させてアンモニア溶解水を生成するものである。アンモニア溶解装置3としては、純水または超純水にアンモニアを溶解させることができるものであればよく、その方法は特に限定されるものではない。したがって、例えば、中空糸製のガス透過膜を用いてアンモニアガスを溶解させる方法や、配管内に直接アンモニアガスをバブリングする方法などを用いることができる。しかしながら、アンモニアガスは、毒性および可燃性のガスであるため、安全性を考慮すると、取り扱いが容易なアンモニア水を用いることが好ましい。すなわち、所望の範囲よりも高濃度のアンモニアを含むアンモニア水をタンクに貯留し、薬液注入ポンプなどを用いて、そのアンモニア水を純水または超純水に添加して希釈する方法を用いることが好ましい。
The ammonia dissolving
イオン交換装置4は、イオン交換処理によってアンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物を除去するものであり、イオン交換体が充填されたイオン交換塔を有している。イオン交換装置4は、処理性能を高度に維持するために、非再生型イオン交換装置(カートリッジポリッシャー)であることが好ましい。以下、イオン交換塔に充填されるイオン交換体について詳細に説明する。
The
アンモニア溶解水の溶媒として、不純物が高度に除去された純水または超純水が用いられているため、アンモニア溶解水に含まれる不純物としては、純水または超純水に溶解されるアンモニア由来の不純物が考えられる。アンモニアの純度は、特定の不純物しか考慮されていないことが多く、そのため、アンモニアには、考慮されていない不純物、特に金属が含まれる可能性がある。高純度(例えば、99.999%以上)のアンモニアを用いることで、このような金属の混入を抑制することはできるが、純度の高いものほど高価である。また、アンモニアが腐食性を有するため、アンモニア供給源であるボンベや配管などからも金属が混入する可能性がある。さらに、アンモニア溶解水に金属などの不純物が含まれる要因としては、アンモニア水を純水または超純水に添加するためのポンプや配管などからの溶出も考えられる。 As pure water or ultrapure water from which impurities are highly removed is used as a solvent for ammonia dissolved water, the impurities contained in ammonia dissolved water include ammonia derived from pure water or ultrapure water. Impurity is considered. The purity of ammonia often only takes into account certain impurities, so ammonia may contain unconsidered impurities, in particular metals. By using ammonia of high purity (for example, 99.999% or more), such metal contamination can be suppressed, but the higher the purity, the more expensive it is. In addition, since ammonia is corrosive, metal may be mixed in from a cylinder or piping which is an ammonia supply source. Furthermore, elution from a pump, piping or the like for adding ammonia water to pure water or ultrapure water can also be considered as a factor in which impurities such as metals are contained in ammonia dissolved water.
このため、本実施形態では、アンモニア溶解水に含まれる、金属などに由来するカチオン性不純物を除去するために、イオン交換装置4のイオン交換塔には、少なくともカチオン交換体が充填されている。カチオン交換体としては、カチオン交換樹脂、モノリス状有機多孔質カチオン交換体などが挙げられるが、カチオン交換樹脂(例えば、スチレン系のゲル形またはMR形のカチオン交換樹脂)が好適に用いられる。
For this reason, in the present embodiment, in order to remove cationic impurities derived from metals and the like contained in the ammonia dissolved water, at least a cation exchanger is filled in the ion exchange column of the
イオン交換樹脂は、高分子母体にイオン交換基が導入されたものであり、イオン交換基の対イオンを変えることで、そのイオン形を変えることができ、除去対象となるイオン性不純物に対応したイオン形にすることができる。多くの水処理システムでは、できるだけ多くの種類のカチオン性不純物を除去するために、H形のカチオン交換樹脂、すなわち、カチオン交換基の対カチオンが水素イオン(H+)であるカチオン交換樹脂が使用されている。しかしながら、アンモニア溶解水に含まれるカチオン性不純物を除去する目的でH形のカチオン交換樹脂を使用すると、アンモニア溶解水のイオン交換塔への通水初期には、アンモニア溶解水からアンモニア(アンモニア(NH3)の解離によって生成されるアンモニウムイオン(NH4 +))そのものが除去されてしまう。そのため、本来の目的である比抵抗値の調整されたアンモニア溶解水の供給ができなくなる。 The ion exchange resin is one in which an ion exchange group is introduced into the polymer matrix, and the ion form can be changed by changing the counter ion of the ion exchange group, and it corresponds to the ionic impurity to be removed. It can be in the form of ions. Many water treatment systems use a H-type cation exchange resin, ie a cation exchange resin in which the counter cation of the cation exchange group is a hydrogen ion (H + ), in order to remove as many types of cationic impurities as possible. It is done. However, if a cation exchange resin of H form is used for the purpose of removing cationic impurities contained in ammonia dissolved water, ammonia (Ammonia (NH 3 3 ) The ammonium ion (NH 4 + ) itself generated by the dissociation of 3 ) is removed. Therefore, the supply of the ammonia dissolved water whose specific resistance value is adjusted, which is the original purpose, can not be performed.
したがって、本実施形態では、アンモニウムイオン形のカチオン交換樹脂が好適に使用されている。ここでいう「アンモニウムイオン形」とは、上述の通り、カチオン交換樹脂中のカチオン交換基の対カチオンがアンモニウムイオン(NH4 +)であることを意味する。 Therefore, in the present embodiment, a cation exchange resin in ammonium ion form is suitably used. The "ammonium ion form" as used herein means that the counter cation of the cation exchange group in the cation exchange resin is an ammonium ion (NH 4 + ) as described above.
このように、イオン交換塔に充填されるカチオン交換樹脂を、アンモニウムイオン形のカチオン交換樹脂とすることで、イオン交換処理の前後でアンモニア溶解水のアンモニア濃度(比抵抗値)を変動させることなく、アンモニア溶解水に含まれるカチオン性不純物を除去することができる。その結果、本実施形態の供給システム1では、所望の水質のアンモニア溶解水を清浄度が高い状態でユースポイント2に供給することができる。
As described above, by using the cation exchange resin packed in the ion exchange column as the cation exchange resin in the ammonium ion form, it is possible to change the ammonia concentration (specific resistance value) of the ammonia dissolved water before and after the ion exchange treatment. And cationic impurities contained in ammonia dissolved water can be removed. As a result, in the supply system 1 of the present embodiment, ammonia dissolved water of desired water quality can be supplied to the
なお、イオン交換装置4のイオン交換塔には、アニオン交換体がさらに充填されていてもよい。アンモニア溶解水には、アンモニアに由来する二酸化炭素(炭酸イオン)などのアニオン性不純物も含まれる可能性がある。イオン交換装置4のイオン交換塔にアニオン交換体がさらに充填されていることで、このようなアニオン性不純物も除去することができる。このとき、イオン交換塔におけるアニオン交換体とカチオン交換体との充填形態は、複床形態であってもよいが、イオン交換体に由来する微量の不純物を効率的に除去し、清浄度をより高くすることができる点で、混床形態であることがより好ましい。アニオン交換体としては、アニオン交換樹脂、例えば、スチレン系のゲル形またはMR形のアニオン交換樹脂が好適に用いられる。本実施形態では、できるだけ多くの種類のアニオン性不純物を除去するために、OH形のアニオン交換樹脂、すなわち、アニオン交換基の対アニオンが水酸化物イオン(OH−)であるアニオン交換樹脂を用いることが好ましい。
The ion exchange column of the
イオン交換塔に充填されるカチオン交換樹脂としては、アンモニウムイオン形以外のイオン形のカチオン交換樹脂が含まれていてもよい。すなわち、イオン交換塔に充填されるカチオン交換樹脂が、アンモニウムイオン形のカチオン交換基以外のカチオン交換基を含んでいてもよい。ただし、その場合には、上述したように、イオン交換塔への通水初期において所望の水質のアンモニア溶解水をユースポイントに供給できない可能性がある。 As a cation exchange resin with which an ion exchange column is packed, the cation exchange resin of ion forms other than ammonium ion form may be contained. That is, the cation exchange resin packed in the ion exchange column may contain a cation exchange group other than the cation exchange group in ammonium ion form. However, in that case, as described above, there is a possibility that the ammonia dissolved water of desired water quality can not be supplied to the use point at the initial stage of water flow to the ion exchange column.
このことを考慮すると、カチオン交換樹脂中の実質的にすべてのカチオン交換基は、アンモニウムイオン形であることが好ましい。すなわち、イオン交換塔に充填されるカチオン交換樹脂の総イオン交換容量に対する、アンモニウムイオン形のカチオン交換樹脂のイオン交換容量の割合は、化学当量基準で、80当量%以上であることが好ましく、95当量%以上であることがより好ましく、100当量%であることがさらに好ましい。 In view of this, preferably substantially all of the cation exchange groups in the cation exchange resin are in ammonium ion form. That is, the ratio of the ion exchange capacity of the cation exchange resin in the ammonium ion form to the total ion exchange capacity of the cation exchange resin packed in the ion exchange column is preferably 80 equivalent% or more on a chemical equivalent basis, 95 It is more preferable that it is equivalent% or more, and it is further more preferable that it is 100 equivalent%.
ここで、アンモニウムイオン形のカチオン交換樹脂の製造方法について、簡単に説明する。 Here, the method for producing the cation exchange resin in ammonium ion form will be briefly described.
まず、H形のカチオン交換樹脂を準備する。このカチオン交換樹脂としては、例えば、スチレン系のゲル形またはMR形のカチオン交換樹脂を用いることができる。また、このカチオン交換樹脂は、H形のカチオン交換基以外のカチオン交換基を含んでいてもよいが、上述したように、実質的にすべてのカチオン交換基のイオン形は、H形であることが好ましい。 First, an H-shaped cation exchange resin is prepared. As this cation exchange resin, for example, a styrenic gel type or MR type cation exchange resin can be used. Also, this cation exchange resin may contain cation exchange groups other than cation exchange groups in H form, but as described above, the ion form of substantially all cation exchange groups is in H form Is preferred.
次に、純水または超純水にアンモニアを溶解させたアンモニア溶解水を、上述したH形のカチオン交換樹脂に接触させる。具体的には、アンモニア溶解水を、上述したH形のカチオン交換樹脂が充填されたイオン交換塔に供給して通過させ、カチオン交換樹脂に接触させる。これにより、カチオン交換基の対カチオンが、水素イオンからアンモニウムイオンに変換される。 Next, ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in pure water or ultrapure water is brought into contact with the above-mentioned H-form cation exchange resin. Specifically, ammonia dissolved water is supplied to and passed through an ion exchange column packed with the above-described H-type cation exchange resin, and brought into contact with the cation exchange resin. Thereby, the counter cation of the cation exchange group is converted from hydrogen ion to ammonium ion.
そして、このようなイオン形の変換が終了したか否かを判断し、イオン形の変換が終了したと判断した時点で、イオン交換塔へのアンモニア溶解水の供給を停止する。イオン形の変換が終了したか否かの判断は、例えば、イオン交換塔を通過する前後でのアンモニア溶解水の導電率、すなわち、イオン交換塔の入口でのアンモニア溶解水の導電率(入口導電率)と出口でのアンモニア溶解水の導電率(出口導電率)とに基づいて行うことができる。具体的には、導電率計を用いて、入口導電率と出口導電率とを計測し、入口導電率に対する出口導電率の割合((出口導電率/入口導電率)×100)が、90%以上となった時点、好ましくは95%以上となった時点で、イオン形の変換が終了したと判断することができる。これは、イオン形の変換が進行するにつれて、イオン形の変換のために消費されるアンモニア溶解水中のアンモニウムイオンの量が減少していき、イオン形の変換の終了間際になると、そのほとんどが消費されなくなるためである。なお、入口導電率が既知である場合には、出口導電率だけを計測するようになっていてもよい。 Then, it is judged whether or not the conversion of the ion form is completed, and when it is determined that the conversion of the ion form is completed, the supply of the ammonia dissolved water to the ion exchange column is stopped. For example, the conductivity of the ammonia dissolved water before and after passing through the ion exchange column, that is, the conductivity of the ammonia dissolved water at the inlet of the ion exchange tower (inlet conductivity) Rate and the conductivity of the ammonia dissolved water at the outlet (outlet conductivity). Specifically, using a conductivity meter, the inlet conductivity and the outlet conductivity are measured, and the ratio of the outlet conductivity to the inlet conductivity ((outlet conductivity / inlet conductivity) × 100) is 90%. It can be judged that the conversion of the ion form is completed when the above-mentioned time is reached, preferably 95% or more. This is because as the conversion of the ion form proceeds, the amount of ammonium ions in the ammonia solution that is consumed for the conversion of the ion form decreases, and most of it is consumed just before the end of the conversion of the ion form It is because it is not done. When the inlet conductivity is known, only the outlet conductivity may be measured.
なお、上述のイオン形の変換のためにカチオン交換樹脂に接触させる溶液としては、アンモニア溶解水の代わりに、例えば、重炭酸アンモニウム水溶液などのアンモニウム塩水溶液を用いることもできる。 As a solution to be brought into contact with a cation exchange resin for conversion of the above-mentioned ion form, for example, an aqueous ammonium salt solution such as an aqueous ammonium bicarbonate solution can be used instead of ammonia dissolved water.
本実施形態の供給システム1では、アンモニア溶解水の溶媒として純水または超純水が用いられているため、アンモニア溶解装置3のアンモニア溶解量から、アンモニア溶解水のアンモニア濃度(比抵抗値)を概ね把握することができる。しかしながら、所望の水質のアンモニア溶解水を安定して得るためには、アンモニア溶解水のアンモニア濃度をより正確に把握し、それに基づいてアンモニア溶解装置3のアンモニア溶解量を調整することが好ましい。したがって、本実施形態の供給システム1は、アンモニア溶解水のアンモニア濃度を測定する溶存アンモニア計(濃度測定手段)5と、溶存アンモニア計5により測定されたアンモニア濃度に基づいて、アンモニア溶解装置3のアンモニア溶解量を調整する制御部(制御手段)6を有していることが好ましい。例えば、アンモニア溶解装置3が、薬液注入ポンプを用いて、所望の範囲よりも高濃度のアンモニア水を純水または超純水に添加して希釈する場合、純水または超純水の供給流量と、生成されるアンモニア溶解水のアンモニア濃度とに基づいて、薬液注入ポンプの吐出流量が調整されるようになっていることが好ましい。本実施形態では、溶存アンモニア計5は、イオン交換装置4の下流側に接続された配管から分岐したサンプリングラインに設けられているが、溶存アンモニア計5の配置は、これに限定されるものではない。例えば、溶存アンモニア計5が設置されるサンプリングラインは、アンモニア溶解装置3とイオン交換装置4との間の配管に接続されていてもよい。
In the supply system 1 of the present embodiment, pure water or ultrapure water is used as a solvent for the ammonia dissolved water, so the ammonia concentration (specific resistance value) of the ammonia dissolved water is calculated from the ammonia dissolved amount of the
上述したように、本実施形態では、アンモニア溶解水の溶媒として純水または超純水が用いられているため、アンモニア溶解水のアンモニア濃度と比抵抗値(導電率)との間には相関関係がある。したがって、溶存アンモニア計5を用いてアンモニア溶解水のアンモニア濃度を測定する代わりに、比抵抗計(導電率計)を用いてアンモニアの比抵抗値(導電率)を測定することもできる。
As described above, in the present embodiment, pure water or ultrapure water is used as a solvent for the ammonia dissolved water, so there is a correlation between the ammonia concentration of the ammonia dissolved water and the specific resistance value (conductivity) There is. Therefore, instead of measuring the ammonia concentration of the ammonia dissolved water using the dissolved
また、本実施形態の供給システム1は、ユースポイント2に供給されるアンモニア溶解水中の微粒子を除去するために、イオン交換装置4の下流側に接続された精密ろ過膜装置7を有していてもよい。
Further, the supply system 1 of the present embodiment has the
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態によるアンモニア溶解水供給システムの構成について説明する。図2は、本実施形態のアンモニア溶解水供給システムの概略構成図である。以下、第1の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第1の実施形態と異なる構成のみ説明する。
Second Embodiment
Next, the configuration of an ammonia dissolved water supply system according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is a schematic configuration view of an ammonia dissolved water supply system of the present embodiment. The same reference numerals as in the first embodiment denote the same parts as in the first embodiment, and a description thereof will be omitted. Only different parts from the first embodiment will be described.
本実施形態の供給システム1では、アンモニア溶解装置3とイオン交換装置4とが、循環ライン11に設けられている。循環ライン11には、アンモニア溶解水を貯留する貯留タンク12と、循環ポンプ(循環手段)13とがさらに設けられている。こうして、循環ライン11と、貯留タンク12と、循環ポンプ13と、アンモニア溶解装置3と、イオン交換装置4とによって、循環経路10が形成されている。また、供給システム1は、循環ライン11とユースポイント2とを接続し、循環経路10に沿って循環するアンモニア溶解水の一部をユースポイント2に供給するための供給ライン14(供給手段)を有している。
In the supply system 1 of the present embodiment, an
このような構成により、清浄度が高く、所望の水質のアンモニア溶解水を、循環経路10に沿って循環させることができ、必要なときに、必要な分だけユースポイント2に供給することができる。すなわち、清浄度が高く、所望の水質のアンモニア溶解水の、ユースポイント2への安定供給が可能になる。また、本実施形態の構成によれば、ユースポイント2でのアンモニア溶解水の使用状況にかかわらず、供給システム1の連続運転が可能になる。そのため、供給システム1の起動直後には、ユースポイント2での使用には不十分な清浄度および水質のアンモニア溶解水を外部にブロー排出することがあるが、本実施形態では、そのようなアンモニア溶解水を外部にブロー排出する必要もなくなる。このことも含めて、本実施形態は、アンモニア溶解水の使用量、ひいては高価なアンモニアの使用量を削減することができる点でも有利である。さらに、本実施形態の構成によれば、アンモニア溶解水を循環処理することで、不純物をより一層低減することができ、より清浄度の高いアンモニア溶解水を得ることもできる。
With such a configuration, it is possible to circulate the ammonia dissolved water of high purity and desired water quality along the circulation path 10, and to supply the
貯留タンク12には、純水製造装置または超純水製造装置(図示せず)から貯留タンク12に純水または超純水を補給するための純水または超純水補給ライン15aが接続されている。これにより、ユースポイント2でのアンモニア溶解水の使用量が多く、循環するアンモニア溶解水の量が減少する場合には、純水または超純水補給ライン15aから貯留タンク12に純水または超純水を補給することができる。なお、貯留タンク12には、貯留タンク12に窒素ガスや清浄空気を導入するためのガス導入ライン(図示せず)と、貯留タンク12から外部に窒素ガスや清浄空気を排出するためのガス排出ライン(図示せず)とがさらに接続されている。
The
さらに、循環ポンプ13とアンモニア溶解装置3との間の循環ライン11には、循環停止弁11aが設けられ、この循環停止弁11aの下流側に、補給弁11bを介して純水または超純水補給ライン15bが接続されている。この純水または超純水補給ライン15bは、供給システム1の運転開始時や循環ポンプ13に故障などの不具合が生じた場合に、アンモニア溶解装置3に純水または超純水を供給するために設けられている。すなわち、循環ライン11の循環停止弁11aを閉止し、純水または超純水補給ライン15bの補給弁11bを開放することで、純水または超純水補給ライン15bからアンモニア溶解装置3に純水または超純水を供給することができる。一方で、上述したようにアンモニア溶解水の循環流量が減少する場合には、循環ライン11の循環停止弁11aを開放したまま、純水または超純水補給ライン15bの補給弁11bを開放することで、純水または超純水補給ライン15bからも純水または超純水を補給することができる。
Furthermore, a
ところで、純水または超純水補給ライン15aから貯留タンク12に純水または超純水が補給される場合、その補給量、すなわち、ユースポイント2でのアンモニア溶解水の使用量に応じて、貯留タンク12内のアンモニア溶解水のアンモニア濃度が変化する。したがって、アンモニア溶解装置3に供給される原料水としてのアンモニア溶解水のアンモニア濃度は変化することになる。このような観点から、本実施形態では、供給システム1が溶存アンモニア計5(または比抵抗計)と制御部6とを有し、フィードバック制御によってアンモニア溶解量の調整を行うようになっていることが特に有利である。これは、アンモニア溶解装置3の入口側のアンモニア濃度が変動した場合にも、アンモニア溶解水の出口側のアンモニア濃度が所定の濃度範囲に収まるように、アンモニア溶解装置3のアンモニア溶解量を最適に調整することができるためである。その結果、ユースポイント2でのアンモニア溶解水の使用状況にかかわらず、ユースポイント2に供給可能なアンモニア溶解水のアンモニア濃度を常に一定に保つことができる。
By the way, when pure water or ultrapure water is supplied from the pure water or ultrapure
一方で、要求されるアンモニア溶解水のアンモニア濃度の変動の許容範囲が大きく設定されている場合には、必ずしもアンモニア溶解量のフィードバック制御を行う必要はない。また、例えば、アンモニア溶解装置3へのアンモニア溶解水の供給量が一定である場合には、アンモニア溶解装置3の入口側のアンモニア濃度に基づいたフィードフォワード制御によってアンモニア溶解量を調整することもできる。さらに、上述した純水または超純水の補給が純水または超純水補給ライン15bのみから行われる場合には、その補給量に基づいて、アンモニア溶解装置3のアンモニア溶解量を調整するようになっていてもよい。
On the other hand, when the tolerance | permissible_range of the fluctuation | variation of the ammonia concentration of the ammonia melt | dissolution which is requested | required is large set, it is not necessary to necessarily perform feedback control of the amount of ammonia melts. Also, for example, when the amount of ammonia dissolved water supplied to the
本実施形態の供給システム1は、アンモニア溶解水を循環させて処理を行うシステムであるため、イオン交換装置4は、第1の実施形態とは異なり、必ずしもアンモニア溶解装置3の下流側に接続されている必要はない。イオン交換装置4は、アンモニア溶解装置3の上流側に接続されていてもよく、例えば、循環ポンプ13とアンモニア溶解装置3との間に設けられていてもよい。
The supply system 1 of the present embodiment is a system for circulating and treating ammonia dissolved water, so unlike the first embodiment, the
なお、図示した例では、供給システム1は、1つのユースポイント2に対してアンモニア溶解水を供給するようになっているが、複数のユースポイント2に対してアンモニア溶解水を供給するようになっていてもよい。すなわち、それぞれが循環ライン11と各ユースポイント2とを接続する複数の供給ライン14が設けられていてもよい。さらに、精密ろ過膜装置7は循環ライン11に設けられているが、供給ライン14に設けられていてもよい。
In the illustrated example, the supply system 1 is configured to supply the ammonia-dissolved water to one
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態によるアンモニア溶解水供給システムの構成について説明する。図3は、本実施形態のアンモニア溶解水供給システムの概略構成図である。
Third Embodiment
Next, the configuration of an ammonia dissolved water supply system according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the ammonia dissolved water supply system of the present embodiment.
本実施形態は、第2の実施形態の変形例であって、第2の実施形態の供給システムを、ユースポイントとして枚葉式洗浄装置に適用したときの構成例である。以下、第2の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第2の実施形態と異なる構成のみ説明する。 The present embodiment is a modification of the second embodiment, and is a configuration example when the supply system of the second embodiment is applied to a single-wafer cleaning device as a use point. The same reference numerals as in the second embodiment denote the same parts as in the second embodiment, and a description thereof will be omitted, and only different parts from the second embodiment will be described.
ユースポイントとしての洗浄装置20は、洗浄チャンバ21と、半導体ウエハ22の表面に薬液を噴射するための薬液ノズル23と、半導体ウエハ22の表面にリンス液(アンモニア溶解水)を噴射するためのリンス液ノズル24と、半導体ウエハ22の表面に噴射された薬液およびリンス液を回収するためのカップ25と、薬液ノズル23に薬液を供給する薬液供給装置26とを有している。薬液ノズル23と薬液供給装置26とは、薬液供給弁26aを備えた薬液供給ライン26bによって接続されている。また、リンス液ノズル24は、供給弁14aを介して供給ライン14に接続されている。なお、洗浄チャンバ21内の雰囲気は大気雰囲気であるが、必要に応じて、窒素雰囲気にすることもできる。洗浄チャンバ21には、洗浄チャンバ21内の酸排気を行うための酸排気ライン(図示せず)が接続されている。
The
薬液ノズル23は、作動位置であるカップ25の内側と、待機位置であるカップ25の外側との間を移動可能に構成されている。リンス液ノズル24も同様に、作動位置であるカップ25の内側と、待機位置であるカップ25の外側との間を移動可能に構成されている。このような構成により、洗浄工程では、リンス液ノズル24を待機位置に移動させ、薬液ノズル23を作動位置に移動させて薬液供給弁26aを開放することで、薬液供給装置26から薬液ノズル23を通じて、半導体ウエハ22の表面に薬液を噴射することができる。一方、その後のリンス工程では、薬液ノズル23を待機位置に移動させ、リンス液ノズル24を作動位置に移動させて供給弁14aを開放することで、供給ライン14からリンス液ノズル24を通じて、半導体ウエハ22の表面にリンス液(アンモニア溶解水)を噴射することができる。薬液供給装置26は、薬液に含まれる不純物を除去する精密ろ過膜を有していてもよい。
The
洗浄装置20と供給システム1との間には、カップ25と貯留タンク12とを接続する還流ライン(還流手段)16が設けられている。洗浄装置20において、リンス工程の前半でカップ25に回収されるアンモニア溶解水には、半導体ウエハ22の表面に付着していた薬液の残渣などの不純物が多く含まれているが、リンス工程の後半では、不純物の混入が比較的少ないアンモニア溶解水がカップ25に回収されることになる。還流ライン16は、カップ25で回収した薬液やアンモニア溶解水のうち、このような比較的清浄度の高いアンモニア溶解水を循環経路10に還流させるために設けられており、切換弁25aを介してカップ25に接続されている。一方、薬液や上述のような比較的清浄度の低いアンモニア溶解水は、切換弁25aを介してカップ25に接続された廃液排出ライン25bを通じて、外部に排出されるようになっている。アンモニア溶解水の貯留タンク12への回収と外部への排出との切り替えは、洗浄装置のプロセスレシピに基づいて行うことができる。あるいは、還流ライン16などにアンモニア溶解水の水質を検出する水質検出手段(例えば、導電率計など)を設け、その検出値に基づいて行うこともできる。
Between the
洗浄装置20では、初期発塵を抑えるために、半導体ウエハの洗浄を行っていない運転停止中にも、洗浄チャンバ21内にアンモニア溶解水をフローさせておくことが好ましい。また、供給ライン14内にアンモニア溶解水が滞留して、いわゆる死に水やコンタミネーションが発生するのを防止するためにも、リンス液ノズル24が待機位置にあるときに、リンス液ノズル24からアンモニア溶解水をフローさせておくことが好ましい。そのために、洗浄装置20は、待機位置にあるリンス液ノズル24に対向する位置に配置され、リンス液ノズル24からフローしたアンモニア溶解水を回収するカップ27と、カップ27で回収したアンモニア溶解水を還流ライン16に合流させる合流ライン28とを有している。このような構成により、洗浄装置20に供給されたものの単にフローさせただけのアンモニア溶解水、すなわち、洗浄装置20においてリンスに使用されなかったアンモニア溶解水も、還流ライン16を通じて循環経路10に還流させることができる。
In the
以上のように、本実施形態の供給システム1によれば、洗浄装置20において使用されたものの比較的清浄度の高いアンモニア溶解水や、未使用のアンモニア溶解水を回収して再利用することができる。これにより、純水または超純水とアンモニアとの消費量を削減することができ、運転コストを低減することができる。
As described above, according to the supply system 1 of the present embodiment, it is possible to recover and reuse the ammonia dissolved water having a relatively high degree of cleanliness but unused ammonia dissolved water although used in the
ところで、アンモニアは揮発性の高い物質である。そのため、アンモニア溶解水がリンス液ノズル24から噴射されると、アンモニア溶解水中のアンモニアの少なくとも一部が、液相(アンモニア溶解水)から気相(洗浄チャンバ21)に揮散する。その結果、還流ライン16を通じて回収されるアンモニア溶解水のアンモニア濃度は、循環経路10を循環しているアンモニア溶解水のアンモニア濃度よりも低くなる。これによっても、貯留タンク12内のアンモニア溶解水のアンモニア濃度は変化することになるが、その場合にも、本実施形態によれば、第2の実施形態と同様に、循環経路10に沿って循環するアンモニア溶解水のアンモニア濃度を常に一定に保つことができる。
By the way, ammonia is a highly volatile substance. Therefore, when the ammonia dissolved water is jetted from the rinse
なお、洗浄装置20から回収されるアンモニア溶解水、特に、洗浄装置20において使用されたものの比較的清浄度の高いアンモニア溶解水は、例えば、塩化物イオンや二酸化炭素(炭酸イオン)などのアニオン性不純物を含んでいる。そのため、本実施形態では、イオン交換装置4のイオン交換塔に、カチオン交換体だけでなく、アニオン交換体がさらに充填されていることが好ましい。
The ammonia dissolved water recovered from the
また、本実施形態においても、複数の洗浄装置20に対してアンモニア溶解水を供給するようになっていてもよい。すなわち、それぞれが循環ライン11と各洗浄装置20とを接続する複数の供給ライン14と、それぞれが各洗浄装置20と貯留タンク12とを接続する複数の還流ライン16とが設けられていてもよい。また、図示した例では、精密ろ過膜装置7は供給ライン14に設けられているが、循環ライン11に設けられていてもよい。
Also in the present embodiment, ammonia dissolved water may be supplied to the plurality of
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態によるアンモニア溶解水供給システムの構成について説明する。図4は、本実施形態のアンモニア溶解水供給システムの概略構成図である。
Fourth Embodiment
Next, the configuration of an ammonia dissolved water supply system according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the ammonia dissolved water supply system of the present embodiment.
本実施形態は、第3の実施形態の変形例であって、第3の実施形態の構成に対して、脱気装置を新たに追加した変形例である。以下、第3の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第3の実施形態と異なる構成のみ説明する。 This embodiment is a modification of the third embodiment, and is a modification in which a degassing device is newly added to the configuration of the third embodiment. The same reference numerals as in the third embodiment denote the same parts as in the third embodiment, and a description thereof will be omitted, and only different parts from the third embodiment will be described.
洗浄装置20の洗浄チャンバ21では、ヘンリーの法則に基づいて、液相(アンモニア溶解水)と気相(洗浄チャンバ21)との間で気体のやり取りが行われる。そのため、洗浄チャンバ21が大気雰囲気である場合、アンモニア溶解水が洗浄チャンバ21から酸素を取り込むことがある。その結果、洗浄装置20から回収されるアンモニア溶解水は、純水または超純水にもともと溶解していた酸素の濃度よりも高い濃度の酸素を含んでいることがある。アンモニア溶解水に溶解した酸素(溶存酸素)の濃度が高くなると、半導体ウエハ22の表面に酸化膜を形成する要因になるだけでなく、より精密な洗浄も困難になる。したがって、アンモニア溶解水の溶存酸素濃度は、できるだけ低濃度に管理されていることが好ましい。
In the
このため、本実施形態の供給システム1は、循環ポンプ13と循環停止弁11aとの間の循環ライン11に設けられ、アンモニア溶解水中の少なくとも溶存酸素を除去する脱気装置30を有している。
For this reason, the supply system 1 of the present embodiment is provided in the
脱気装置30は、膜脱気装置であってもよいが、その場合、アンモニア溶解水からアンモニアそのものが除去されてしまい、また、装置が大型化することもある。したがって、本実施形態の脱気装置30は、以下に示すように、水素ガス溶解装置31と触媒反応装置32とから構成されていることが好ましい。
The
水素ガス溶解装置31は、アンモニア溶解水に水素を溶解させるものである。水素ガス溶解装置31としては、アンモニア溶解水に水素を添加できるものであればよく、例えば、ガス溶解膜を用いたガス溶解方式を利用したものや、電解セルを用いた直接電解方式を利用したものを用いことができる。
The hydrogen
触媒反応装置32は、白金族金属担持触媒を備えている。白金族金属担持触媒(以下、単に「触媒」ともいう)は、白金族金属が担体に担持されたものであり、水素ガス溶解装置31によりアンモニア溶解水に溶解した水素(溶存水素)と、アンモニア溶解水中の溶存酸素とを反応させて、水を生成する機能を有している(2H2+O2→2H2O)。これにより、触媒反応装置32は、水素が溶解したアンモニア溶解水を白金族金属担持触媒と接触させることで、アンモニア溶解水中の溶存酸素を選択的に除去することができる。触媒反応装置32の形態としては、例えば、白金族金属担持触媒を層状に充填した触媒充填塔が挙げられるが、これに限定されるものではない。
The
白金族金属担持触媒の担体としては、アニオン交換体またはアニオン交換樹脂を用いることができる。触媒の調整および反応性の観点からは、アニオン交換体を用いることが好ましい。特に、アニオン交換体は、モノリス状有機多孔質であることがより好ましい。モノリス状有機多孔質アニオン交換体を用いることで、2000〜20000h−1の空間速度でアンモニア溶解水を通水することができ、その結果、水処理性能を向上させることができる。また、モノリス状有機多孔質アニオン交換体は、装置の小型化に寄与できる点でも有利である。 An anion exchanger or anion exchange resin can be used as a carrier of the platinum group metal supported catalyst. From the viewpoint of catalyst preparation and reactivity, it is preferable to use an anion exchanger. In particular, the anion exchanger is more preferably a monolithic organic porous material. By using a monolithic organic porous anion exchanger, ammonia dissolved water can be passed through at a space velocity of 2000 to 20000 h −1 , and as a result, water treatment performance can be improved. The monolithic organic porous anion exchanger is also advantageous in that it can contribute to the miniaturization of the device.
なお、本実施形態においても、イオン交換装置4は、アンモニア溶解装置3の上流側に設けられていてもよく、例えば、脱気装置30とアンモニア溶解装置3との間に設けられていてもよい。これにより、還流ライン16を通じて混入する不純物や脱気装置30からの溶出物(特に、触媒反応装置32から溶出する白金族金属)を、アンモニア溶解装置3の手前で除去することができる。また、イオン交換装置4は、アンモニア溶解装置3の上流側と下流側の両方に設けられていてもよい。
Also in the present embodiment, the
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態によるアンモニア溶解水供給システムの構成について説明する。図5は、本実施形態のアンモニア溶解水供給システムの概略構成図である。
Fifth Embodiment
Next, the configuration of an ammonia dissolved water supply system according to a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a schematic configuration view of an ammonia dissolved water supply system of the present embodiment.
本実施形態は、第4の実施形態の変形例であって、第4の実施形態の構成に対して、熱交換器と紫外線酸化装置とを新たに追加した変形例である。以下、第4の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第4の実施形態と異なる構成のみ説明する。 The present embodiment is a modification of the fourth embodiment, and is a modification in which a heat exchanger and an ultraviolet oxidation apparatus are newly added to the configuration of the fourth embodiment. The same reference numerals as in the fourth embodiment denote the same parts as in the fourth embodiment, and a description thereof will be omitted, and only different parts from the fourth embodiment will be described.
本実施形態の供給システム1は、循環ポンプ13と脱気装置30のとの間の循環ライン11に設けられた、熱交換器41と紫外線酸化装置42とを有している。熱交換器41は、循環処理による温度変化を抑え、アンモニア溶解水を所定の温度範囲に調整することができる。また、紫外線酸化装置42は、アンモニア溶解水に紫外線を照射することで、アンモニア溶解水に含まれる全有機炭素(TOC)を分解することができ、そのTOC濃度を低減することができる。アンモニア溶解水にTOCが含まれる要因としては、洗浄装置20から還流ライン16を介して回収されたアンモニア溶解水に、洗浄装置20のプロセス由来のTOCが含まれていることや、循環処理に伴い、構成部材からアンモニア溶解水にTOCが溶出することなどが考えられる。
The supply system 1 of the present embodiment includes a
本実施形態では、イオン交換装置4をアンモニア溶解装置3の上流側に設ける場合、イオン交換装置4の位置は、脱気装置30とアンモニア溶解装置3との間であることが好ましい。これは、上述したように、脱気装置30の触媒反応装置32から白金族金属が溶出する可能性があるためである。
In the present embodiment, when the
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態によるアンモニア溶解水供給システムの構成について説明する。図6は、本実施形態のアンモニア溶解水供給システムの概略構成図である。
Sixth Embodiment
Next, the configuration of an ammonia dissolved water supply system according to a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an ammonia dissolved water supply system of the present embodiment.
本実施形態は、第5の実施形態の変形例であって、第5の実施形態の構成に対して、窒素ガス溶解装置を新たに追加し、それに伴い、脱気装置の構成を変更した変形例である。以下、第5の実施形態と同様の構成については、図面に同じ符号を付してその説明を省略し、第5の実施形態と異なる構成のみ説明する。 The present embodiment is a modification of the fifth embodiment, and a nitrogen gas dissolving apparatus is newly added to the configuration of the fifth embodiment, and accordingly, the configuration of the degassing apparatus is changed. It is an example. The same reference numerals as in the fifth embodiment denote the same parts as in the fifth embodiment, and a description thereof will be omitted, and only different parts from the fifth embodiment will be described.
洗浄装置20の構成によっては、リンス液として洗浄装置20に供給されるアンモニア溶解水に対して、そこに溶存した窒素の濃度(溶存窒素濃度)を所定の範囲に調整することが求められる場合がある。すなわち、アンモニア溶解水に対して、ある一定以上の濃度で窒素を溶解させる必要がある。
Depending on the configuration of the
このため、本実施形態の供給システム1は、アンモニア溶解水に窒素を溶解させる窒素ガス溶解装置51を有している。窒素ガス溶解装置51としては、アンモニア溶解水に窒素ガスを溶解させることができるものであればよく、例えば、膜溶解などを用いることができる。窒素ガスは、窒素ガスライン(図示せず)を通じて窒素ガス溶解装置51に供給することができる。
For this reason, the supply system 1 of the present embodiment has a nitrogen
窒素ガス溶解装置51の位置は、図示した例に限定されるものではなく、アンモニア溶解装置3とイオン交換装置4との間であってもよく、あるいは、アンモニア溶解装置3の上流側であってもよい。また、イオン交換装置4がアンモニア溶解装置3の上流側に設けられている場合にも、窒素ガス溶解装置51の位置は、イオン交換装置4およびアンモニア溶解装置3の下流側、イオン交換装置4とアンモニア溶解装置3との間、および、イオン交換装置4およびアンモニア溶解装置3の上流側のいずれであってもよい。
The position of the nitrogen
さらに、図示した例では、窒素ガス溶解装置51は循環ライン11に設けられているが、供給ライン14に設けられていてもよい。また、供給システム1が複数の洗浄装置20を有している場合には、洗浄装置20ごとに窒素ガス溶解装置51が設けられていてもよく、あるいは、いくつかの洗浄装置20に1つの窒素ガス溶解装置51が設けられていてもよい。すなわち、洗浄装置20ごとに溶存窒素濃度が異なるアンモニア溶解水を供給するようになっていてもよく、あるいは、いくつかの洗浄装置20に溶存窒素濃度が同じアンモニア溶解水を供給するようになっていてもよい。
Furthermore, in the illustrated example, the nitrogen
供給システム1が複数の洗浄装置20を有し、洗浄装置20ごとにアンモニア濃度が異なるアンモニア溶解水を供給することが求められる場合には、アンモニア溶解装置3とイオン交換装置4は、供給ライン14に設けられていてもよい。
When the supply system 1 has a plurality of
なお、洗浄装置20の洗浄チャンバ21では、ヘンリーの法則に基づいて、アンモニア溶解水と洗浄チャンバ21との間で気体のやり取りが行われる。そのため、アンモニア溶解水が、酸素だけでなく窒素も取り込んでしまい、貯留タンク12内のアンモニア溶解水の溶存窒素濃度が、要求される溶存窒素濃度よりも高くなる可能性がある。また、貯留タンク12を窒素ガスでパージする場合、貯留タンク12内のアンモニア溶解水の溶存窒素濃度は、要求される溶存窒素濃度よりも高くなることがある。このような場合には、アンモニア溶解水中の溶存窒素を一旦低減(除去)した後に、アンモニア溶解水に窒素を溶解させる必要がある。
In the
しかしながら、上述した実施形態のように、水素ガス溶解装置31と触媒反応装置32とから構成された脱気装置30では、アンモニア溶解水中の溶存窒素を除去することができない。そこで、本実施形態のように、供給システム1が窒素ガス溶解装置51を有している場合、脱気装置30は、アンモニア溶解水中の溶存酸素だけでなく溶存窒素も除去可能な膜脱気装置であることが好ましい。このとき、窒素ガス溶解装置51は、脱気装置(膜脱気装置)30の下流側に設けられていることが好ましい。
However, in the
上述した実施形態では、洗浄装置として、アンモニア溶解水をリンス液として用いるものを例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、洗浄液として用いるものであってもよい。 In the above-described embodiment, as the cleaning device, an example using ammonia-dissolved water as a rinse liquid has been described as an example, but it is not limited to this and may be used as a cleaning liquid.
1 アンモニア溶解水供給システム
2 ユースポイント
3 アンモニア溶解装置
4 イオン交換装置
5 溶存アンモニア計
6 制御部
7 精密ろ過膜装置
11 循環ライン
11a 循環停止弁
11b 補給弁
12 貯留タンク
13 循環ポンプ
14 供給ライン
14a 供給弁
15a,15b 純水または超純水補給ライン
16 還流ライン
20 洗浄装置
21 洗浄チャンバ
22 半導体ウエハ
23 薬液ノズル
24 リンス液ノズル
25,27 カップ
25a 切換弁
25b 廃液排出ライン
26 薬液供給装置
26a 薬液供給弁
26b 薬液供給ライン
28 合流ライン
30 脱気装置
31 水素ガス溶解装置
32 触媒反応装置
41 熱交換器
42 紫外線酸化装置
51 窒素ガス溶解装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ammonia dissolution
Claims (10)
アンモニア水を純水または超純水で希釈して前記アンモニア溶解水を生成するアンモニア溶解装置と、
前記アンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物を除去するイオン交換装置であって、アンモニウムイオン形のカチオン交換体が充填されたイオン交換装置と、
を有するアンモニア溶解水供給システム。 An ammonia dissolved water supply system for supplying ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in pure water or ultrapure water to a use point,
An ammonia dissolving apparatus that dilutes ammonia water with pure water or ultrapure water to generate the ammonia dissolved water;
An ion exchange device for removing ionic impurities contained in the ammonia dissolved water, wherein the ion exchange device is filled with a cation exchanger in the form of ammonium ions;
Ammonia dissolved water supply system.
前記循環経路に沿って循環する前記アンモニア溶解水の一部を前記ユースポイントに供給する供給手段と、
を有する、請求項1に記載のアンモニア溶解水供給システム。 Circulation means for circulating the ammonia dissolved water along a circulation path including the ammonia dissolving device and the ion exchange device;
Supply means for supplying to the use point a portion of the ammonia dissolved water circulating along the circulation path;
The ammonia dissolved water supply system according to claim 1, comprising:
前記濃度測定手段により測定された前記アンモニア濃度に基づいて、前記アンモニア溶解装置のアンモニア溶解量を調整する制御手段と、
を有する、請求項1から7のいずれか1項に記載のアンモニア溶解水供給システム。 Concentration measuring means for measuring the ammonia concentration of the ammonia dissolved water;
Control means for adjusting the amount of ammonia dissolved in the ammonia dissolving apparatus based on the ammonia concentration measured by the concentration measuring means;
The ammonia dissolved water supply system according to any one of claims 1 to 7, which has
アンモニア水を純水または超純水で希釈して前記アンモニア溶解水を生成する工程と、
アンモニウムイオン形のカチオン交換体によるイオン交換処理により、前記アンモニア溶解水に含まれるイオン性不純物を除去する工程と、
を含むアンモニア溶解水供給方法。 An ammonia dissolved water supply method for supplying ammonia dissolved water in which ammonia is dissolved in pure water or ultrapure water to a use point,
Diluting the ammonia water with pure water or ultrapure water to produce the ammonia dissolved water;
Removing ionic impurities contained in the ammonia dissolved water by ion exchange treatment with an ammonium ion type cation exchanger;
Ammonia dissolved water supply method including:
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