JPH0767554B2 - 超純水の比抵抗制御方法及び装置 - Google Patents

超純水の比抵抗制御方法及び装置

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JPH0767554B2
JPH0767554B2 JP61155852A JP15585286A JPH0767554B2 JP H0767554 B2 JPH0767554 B2 JP H0767554B2 JP 61155852 A JP61155852 A JP 61155852A JP 15585286 A JP15585286 A JP 15585286A JP H0767554 B2 JPH0767554 B2 JP H0767554B2
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嘉治 太田
嗣 阿部
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Nomura Micro Science Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、半導体や薬品等の製造に使用される超純水の
比抵抗を炭酸ガスの注入により所望値に制御する、超純
水の比抵抗制御装置に関するもので、超純水径路に、炭
酸ガス注入器、その上流に超純水の流量を予じめ計測す
る流量センサー、そして下流に比抵抗測定器を夫々配設
し、流量センサーと比抵抗測定器の出力をマイクロコン
ピューターで並列処理し、所定質量の炭酸ガスを超純水
中に圧入するものである。
一般に超純水を任意の比抵抗に調整するために、特願昭
60−876号の電磁弁方式や、特開昭60−27603号の膜方
式、特開昭60−153990号の接触塔方式が採用されてい
る。制御方法は炭酸ガス注入個所以降に配置された比抵
抗測定器からのフィードバック制御である。一系列の超
純水配管に複数の各種自動化装置が接続される今日、各
自動化装置のON、OFFにより超純水の流量や圧力は変動
し、精密な比抵抗制御は困難になってきた。ダイシング
工程では超純水の比抵抗は1.0MΩ・cmが最適と言われて
おり、これ以上では製品(チップ)の静電破壊が生じ、
これ以下ではダイサーブレードの消耗が激しい。製品の
歩留り向上には精密な比抵抗制御が必須である。超純水
の流量や圧力変動時にも優れた比抵抗制御を行うのが本
発明の制御方式であり、以下図面に基づいて詳しく説明
する。
超純水径路(1)に炭酸ガス注入器(2)を配置し、こ
の上流の径路(1)に流量センサー(3)を、下流に比
抵抗値を逐次計測する比抵抗測定器(4)を配置する。
炭酸ガス注入器(2)は、第2図のように、パルスモー
ターに連繋し応答性の優れたダイヤフラムバルブ(5)
と、このバルブ(5)を通して圧送される炭酸ガスを径
路(1)に導びく可及的小径の注入ノズル(15)とで形
成され、注入ノズル(15)の先端は径路(1)内に臨ん
でいる。このように径路(1)に一体化した炭酸ガス注
入器(2)は、ダイヤフラムバルブ(5)から注入ノズ
ル(15)出口端までの二次側内容量を極めて小さくして
ある。
CO2ボンベ(6)に、減圧弁(7)、ラインフィルター
(8)、CO2マスフロメーター(9)、電磁弁(10)を
順次配設し、上記炭酸ガス注入器(2)の一次側に接続
する。CO2マスフロメーター(9)は通過気体の比熱を
用いて質量流量を計測するもので、計測値はCO2コント
ローラー(11)に入力される。このCO2コントローラー
(11)はマイクロコンピューター(12)から指示された
炭酸ガス注入量を制御するもので、リアルタイムで通過
質量を計測し、炭酸ガス注入器(2)のダイヤフラムバ
ルブ(5)を開閉する。CO2コントローラー(11)を管
理下におくマイクロコンピューター(12)は、流量セン
サー(3)、比抵抗測定器(4)、希望比抵抗値や係数
を入力するキーボード(13)に接続され、流量センサー
(3)からの入力データーを係数処理して炭酸ガス注入
量を決定すると共に、この処理と並列して、比抵抗測定
器(4)からの入力値とキーボード(13)からの設定値
との差分処理により炭酸ガス注入量を決定し、この並列
処理によるデーターを演算し最終的なガス注入量を決め
るようになっている。
次に作用について説明する。半導体チップの洗浄や細断
に使用された超純水は、第1図の径路(1)に流入し、
流量センサー(3)、炭酸ガス注入器(2)の注入ノズ
ル(15)、カートリッジフィルター(14)、比抵抗測定
器(4)を順次通過し、再び洗浄等に利用される。炭酸
ガス注入器(2)のバルブ(5)が開成すれば、CO2
ンベ(6)からの炭酸ガスは超純水径路(1)に圧入さ
れ、超純水に溶解し比抵抗を低下させる。径路(1)を
流れる超純水の流量や圧力が変化しなければ、マイクロ
コンピューター(12)は比抵抗測定器(4)からの測定
値とキーボード(13)からの設定値を較べ、その差分に
応じた炭酸ガス注入量を決めて、CO2コントローラー(1
1)に指示する。CO2コントローラー(11)はCO2マスフ
ロメーター(9)からの計測値をリアルタイムで処理
し、指示されたガス注入量を炭酸ガス注入器(2)より
径路(1)内に圧入する。
次に径路(1)を流れる超純水の流量あるいは圧力が変
動すると、流量センサー(3)はこの変化を検知しその
変化量をマイクロコンピューター(12)に伝達する。コ
ンピューター(13)は予じめキーボード(13)より入力
された係数等に基づいてガス注入量を決定し、上記並列
処理された比抵抗測定器(4)の計測値に基づくガス注
入量とを演算処理して、CO2コントローラー(11)にガ
ス注入量を指示する。この指示されたガス注入量は炭酸
ガス注入器(2)を経て超純水径路(1)内に圧入され
る。流量センサー(3)により予じめ流量変動を検知
し、変化量に応じたガス注入量を演算し、過渡応答時の
比抵抗値振幅を極めて小さくしたのが本発明の特色であ
る。流量変動に応じた炭酸ガスが注入ノズル(15)より
経路(1)内に圧入されるために、ここを通過する超純
水の比抵抗値はキーボード(13)からの設定値に概ね等
しいことになるが、比抵抗測定器(4)を通過する時に
計測され、コンピューター(12)で設定値と比較され、
差があればガス注入量を演算し、CO2コントローラー(1
1)に指示する。このような流量センサー(3)と比抵
抗測定器(4)の計測値に基づくガス注入量の演算方式
では、設定値を1MΩ・cmにした時の径路(1)出口部で
の実測値は第3図の点線にて示され、従来方式の一点鎖
線に較べて流量や圧力の変動に対して過渡応答の極めて
小さい比抵抗値を得ることができる。径路(1)の入力
部での比抵抗値が18MΩ・cmの超純水を1MΩ・cmの設定
比抵抗値にしているラインにおいて、超純水の圧力が初
期設定時より1Kg/cm2変動しても比抵抗値の変化は±15
%以内であり、また超純水の流量が変動したり、あるい
は圧力や流量が変動したい時は±10%以内に制御でき
た。
超純水の圧力変動時には、第2図に示すようにダイヤフ
ラムバルブ(5)と注入ノズル(15)の先端までの炭酸
ガス流路(二次側)も変動するために、比抵抗制御は不
安定になりやすい。本発明では炭酸ガス注入器(2)を
径路(1)と一体化し、ダイヤフラムバルブ(5)を採
用し注入ノズル(15)を可及的小さなものを採用してあ
るためにこの不安定要因による影響は小さくなった。
以上のように本発明は、CO2ボンベ(6)とCO2マスフロ
メーター(9)そして炭酸ガス注入器(2)からなる炭
酸ガス圧入手段と、炭酸ガス注入器(2)の上流に位置
し制御すべき超純水の流量を予じめ計測する流量センサ
ー(3)と、炭酸ガス注入器(2)の下流に位置し炭酸
ガスを溶解した超純粋の比抵抗を逐次計測する比抵抗測
定器(4)と、超純水径路(1)内の圧力や流量の変動
等に応じて炭酸ガス注入量を適宜選定する処理手段とを
有するため、定常時はもとより、圧力や流量の変動時に
も優れた比抵抗値の制御ができる。特に、CO2コントロ
ーラー(11)とCO2マスフロメーター(9)、二次側の
内容量(流路)を小さくした炭酸ガス注入器(2)、と
による応答性に優れた炭酸ガス注入システムは、所定量
の炭酸ガスを正確に超純水に供給でき、比抵抗制御の信
頼性を高める。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明実施の一例を示すものにして、第1図はフ
ローシート、第2図は炭酸ガス注入器の説明図、第3図
は1MΩ・cmを設定値に採った時の実測値のグラフ図であ
る。 1……超純水径路、2……炭酸ガス注入器 3……流量センサー、4……比抵抗測定器 9……CO2マスフロメーター

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】超純水径路中に,流量を予め測定する流量
    センサー3と,炭酸ガスを直接注入する炭酸ガス注入器
    2そして比抵抗測定器4とを順次配設し,CO2マスフロメ
    ーター9にて炭酸ガス注入量を計測し,超純水径路中の
    流量変動値と比抵抗測定値そして比抵抗設定値から炭酸
    ガス注入量を演算し,マスフロメーター9の計測値をこ
    の演算値にリアルタイムに合致させる,超純水の比抵抗
    制御方法。
  2. 【請求項2】超純水径路中に,流量を予め測定する流量
    センサー3と,炭酸ガスを直接注入する炭酸ガス注入器
    2そして比抵抗測定器4とを順次配設し,CO2ボンベ6と
    炭酸ガス注入器2との間にCO2マスフロメーター9を配
    置し,このマスフロメーターからの測定値が演算値にな
    るように炭酸ガス注入器を制御するCO2コントローラー
    と,上記流量センサー3や比抵抗測定器4からの測定値
    と比抵抗値に基づいて炭酸ガス注入量を演算するマイク
    ロコンピューターとからなり、このCO2コントローラー
    をマイクロコンピューターの管理下において流量変動に
    対処する,超純水の比抵抗制御装置。
  3. 【請求項3】応答性の優れたダイヤフラムバルブとこの
    バルブを通して圧送される炭酸ガスを超純水径路に導く
    小径の注入ノズルとで炭酸ガス注入器を形成する,特許
    請求の範囲第2項記載の超純水の比抵抗制御装置。
JP61155852A 1986-07-02 1986-07-02 超純水の比抵抗制御方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0767554B2 (ja)

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