JPH0248313B2 - Chojunsuikyokyusetsubi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、限外過モジユールの使用設備に関
するものである。さらに詳しくは、半導体素子、
例えばLSI、ICなどの製造工程に使われる、微粒
子を含まない、高純度の水を供給するラインに限
外過モジユールを適用するような場合におけ
る、そのラインへ組み込んだ設備に関するもので
ある。

本発明の目的は、半導体素子組立プロセスにお
いて、その使用場所手元（一般にユースポイント
あるいはクリーンベンチと呼ばれている。以下ユ
ースポイントと略す。）において、蛇口をひねれ
ば何時でも、直ちに高純度の、微粒子を全く含ま
ない超純水が得られるという、従来より使われて
いるものより優れた設備を提供することにある。

従来から半導体素子工業等においては、洗浄に
“超純水”と呼ばれる高純度の水が使われている。

本発明において超純水とは、その比抵抗が15M
Ω以上というきわめて高い抵抗を示し、しかもミ
クロンオーダーの微粒子をほとんど含まないもの
を云う。

このような超純水は従来、多段のイオン交換樹
脂（２〜３段）、活性炭、脱ガス、紫外線ランプ、
0.22〜0.45μmのミクロフイルターの組み合わせに
よつて作られている。その代表的な例を第１図に
示す。

活性炭からUVランプまでの工程を経て用水セ
ンターで純化された水は配管ラインを通つて半導
体素子組立工場の各ユースポイントへ給水され
る。超純水は、滞留すると直ちに比抵抗が下がつ
てしまうばかりでなく、微生物の発生などによつ
て微粒子数も増加してしまうので、ユースポイン
トでの使用量の数10％増しを供給し、ユースポイ
ントで使われなかつた残りは、イオン交換樹脂工
程の前段へもどし、再びイオン交換樹脂、ミクロ
フイルター、UV（紫外線照射装置）を通つて再
純化されてから、ユースポイントに送られるとい
う方法がとられている。

また、ユースポイントでの0.22μmのMF（ミク
ロフイルター）は第２図のような配置で使われて
おり、一度ユースポイントの蛇口（第２図のコツ
ク）をとめても、ミクロフイルターの被過液側
室は小さいので、デツドスペースは小さく、次に
使用する場合にもコツクを明けてブラツシユアウ
トすれば、すぐに比抵抗の高い良質の超純水を使
うことが出来た。

ところが、近年になり、半導体素子の集積度が
LSIから超LSIへと上り、配線パターンの線巾が
サブミクロンのオーダーになるにつれて、洗浄水
であるいわゆる“超純水”への要求水質スペツク
も厳しくなり、今やユースポイントのフイルター
もミクロンオーダーのミクロフイルターから、Å
オーダーの限外過へと変わりつつある。

本願発明者等は、このユースポイントのミクロ
フイルターに代替し得るものとして、限外過の
カートリツジフイルターを開発し、第２図のミク
ロフイルターの位置におき替えたところ、（第３
図）水質は非常に改善されたものの、コツクを閉
じて長時間置いた後に使おうとしてコツクを開け
ると、比抵抗が正常な値にもどるまでに数10分も
かかるという問題点のあることが判明した。

これは、単に時間が無駄になるのみならず、何
段にも渡つて浄化された高価な超純水を多量にす
てなければならないことになり、限外過カート
リツジフイルターの開発にとつて大きな障害とな
つた。そこで本願発明者等は、このような問題点
を解決すべく、プロセス全体の配置と、ユースポ
イントの配管の仕方を、鋭意検討した結果、従来
知られていない全く新規な過方法と配管の組み
合わせにより、きわめて高度の効果を得る方法に
到達した。

すなわち、本発明は、超純水供給設備におい
て、用水センターよりクリーンベンチ（ユースポ
イント）へ配管された超純水を供給する供給配管
と、供給した超純水の一部を回収して用水センタ
ーへ送り返す回収配管を有し、両配管の間に限外
濾過カートリツジを有し、その被濾過水入口が供
給配管に接続されている一方、その被濾過水出口
が回収配管に接続され、かつその限外濾過カート
リツジが濾過水側室に濾過水を取り出すコツクを
備えた蛇口を有する超純水供給設備に関する。

以下、第４図にもとづいて本発明の構成を説明
する。供給配管１より送られて来た超純水の一部
が、枝配管２を通つて限外過カートリツジ３に
圧入される。過水は水口４より取り出されて
使われる。一方、限外過カートリツジ３の原水
側を流れる過されずに残つた超純水は、回収配
管５へともどされる。超純水過水を使用しない
時は、コツク６を閉にしておくと、供給配管１よ
り供給された原水の全量が、回収配管５へもどつ
て行くことになる。

限外過カートリツジの１例の模式図を、第５
図に示す。原水入口７より圧入された原水は、中
空糸膜の内側を通り、原水出口９方向に向つて流
れる。第４図のコツク６が開放されているとき、
即ち水が使われているときは、原水入口７より圧
入された水の大部分は過されて使用されること
になる。

逆に、第４図のコツク６が閉じられているとき
は供給された原水のほとんどが原水出口９を通つ
て、回収配管５に集められ、第４図のイオン交換
樹脂の前段にもどされる。

第４図のコツク６が閉じられている状態では、
第６図に模式的に示すように中空糸内の圧力損出
のため、原水入口側と原水出口側に圧力差が生
じ、限外過カートリツジの原水入口側の前半分
では超純水が中空糸膜８を通過して過水側室１
１へ移動し、原水出口側の後半分では、中空糸膜
８を逆に外側から内側へ通過して過水側室１１
から中空糸膜内へ移動する現象が起り、常に限外
過カートリツジ全体に流れが生じ滞留すること
がない。滞留がないために使用時に、ドレインア
ウトしなければならない超純水の量はきわめて少
なくなり、コツクを開けて、わずかドレインアウ
トすればすぐに使用できる水質に回復することが
確められた。

この比抵抗の回復の早さの比較の一例を、第７
図に示す。従来技術におけるのと同じ配管接続を
した場合（曲線Ａ）に比べて、本願発明の配管方
法（曲線Ｂ）がきわめて優れていることは、この
グラフより明瞭である。（Ｃは原水比抵抗） 以上述べた技術内容より本発明の必須構成要件
のみを述べると、次のようになる。

製造工程に超純水を必要とする半導体素子と
は、IC、LSI、超LSIなど微細な配線パターンを
持つたものを指している。超純水とは、その比抵
抗が15MΩ以上の水を言う。用水センターとは、
普通の水を原料とし、逆浸透、イオン交換樹脂、
脱ガス装置、ミクロフイルターなどのいくつかを
組み合わせて、超純水を作る場所あるいは建物を
意味する。クリーンベンチとは、雰囲気の浄化さ
れた、IC、LSI、超LSIなどの半導体素子を製造
する場所あるいは設備を指す。限外過カートリ
ツジとは、限外過膜が装着された過器を意味
し、膜の形態は平膜、スパイラル状、チユーブ
状、中空糸状など全てのものを含む。これらの
過器は一般にモジユールと呼ばれることもある
が、カートリツジとはそれらをも含む言葉であ
る。ユースポイントとは、超純水の使われる場所
を意味する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、半導体素子製造工場における従来の
超純水供給ラインの一例である。第２図は、従来
技術であるユースポイントで使用されているミク
ロフイルターの接続の一例である。第３図は、限
外過カートリツジを従来技術であるミクロフイ
ルターと同じ接続方法でユースポイントに取りつ
けた例を示す模式図である。第４図は、本願発明
の実施様態の一例を示す模式図である。第５図
は、限外過カートリツジの一例の模式図であ
り、１０は濾過水の取り出し口である。第６図
は、第４図におけるコツク６を閉じて超純水を使
用しない時の液の流れを示す模式図であり矢印は
超純水の流れを示している。第７図は、従来技術
と同じ配管方法、即ち第３図の配管方法の場合
と、本願発明の配管方法の場合の、コツク６を開
けて超純水を過し始めた時の比抵抗の経時的回
復を比較して図示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 超純水供給設備において、用水センターより
   クリーンベンチ（ユースポイント）へ配管された
   超純水を供給する供給配管と、供給した超純水の
   一部を回収して用水センターへ送り返す回収配管
   を有し、両配管の間に限外濾過カートリツジを有
   し、その被濾過水入口が供給配管に接続されてい
   る一方、その被濾過水出口が回収配管に接続さ
   れ、かつその限外濾過カートリツジが濾過水側室
   に濾過水を取り出すコツクを備えた蛇口を有する
   超純水供給設備。