JPH10250709A - Integrating facility for molding and filling container - Google Patents
Integrating facility for molding and filling containerInfo
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- JPH10250709A JPH10250709A JP5572897A JP5572897A JPH10250709A JP H10250709 A JPH10250709 A JP H10250709A JP 5572897 A JP5572897 A JP 5572897A JP 5572897 A JP5572897 A JP 5572897A JP H10250709 A JPH10250709 A JP H10250709A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は集積回路の製造に使用す
る超高純度化学物質の瓶詰めに関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to bottling of ultra-high purity chemicals for use in the manufacture of integrated circuits.
【0002】[0002]
【従来の技術】高純度化学物質の必要性は、集積回路プ
ロセスの複雑さの増加に伴った仕様を満たすべく発展し
続けている。化学物質の製造から使用地点までプロセス
化学物質の純度に影響を与える全ての汚染源に緻密な注
意を払うわなければならない。米国特許第5,242,
468号に一つの解決策が記載されており、超高純度の
洗浄および腐食剤は使用場所でガス状原料から調製され
ている。かかる高純度は、25℃で少なくとも18メガ
オーム−cmの超純水固有抵抗、前記剤以外の電解質の
約25ppb以下、150/ml以下で0.2ミクロン
以下の粒度の微粒子含量、10/ml以下の微生物含量
およ100ppb以下の全有機炭素として規定されてい
る半導体製造基準と一致する。化学物質用器はイオン、
有機および微粒子の可能性のある最大の汚染源である。2. Description of the Related Art The need for high purity chemicals continues to evolve to meet specifications with the increasing complexity of integrated circuit processes. Close attention must be paid to all sources that affect the purity of the process chemical from the production of the chemical to the point of use. US Patent 5,242,
One solution is described in US Pat. No. 468, where ultra-high purity cleaning and corrosive agents are prepared from gaseous raw materials at the point of use. Such high purity has an ultrapure water resistivity of at least 18 megohm-cm at 25 ° C., less than about 25 ppb of electrolytes other than the agent, fine particle content of less than 150 / ml and less than 0.2 micron in particle size, less than 10 / ml And the semiconductor production standard defined as total organic carbon of 100 ppb or less. Chemical containers are ions,
It is the largest potential source of organic and particulate contamination.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】大部分の容器製造設備
は清浄室の環境に設置されていない。製造設備から化学
物質包装設備への容器の輸送は汚染をさらに導入する。
非清浄製造および輸送汚染のために、高純度化学物質用
ドラムおよびボトルはそれらに高純度化学物質を充填す
る前に浄化しなければならない。Most container manufacturing facilities are not installed in a clean room environment. Transporting containers from a manufacturing facility to a chemical packaging facility further introduces contamination.
Due to non-clean manufacturing and shipping contamination, drums and bottles for high purity chemicals must be cleaned before filling them with high purity chemicals.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】統合した容器製造および
化学物質包装設備がこれらの汚染問題の多くを緩和す
る。容器の製造および包装における重要な問題は構成材
料、樹脂の選択、環境汚染、および吹込み工程の管理を
含む。本発明において、製造および包装工程の管理およ
び統合は粒子汚染を防ぎ全ての金属汚染を1ppb以下
に下げる。SUMMARY OF THE INVENTION Integrated container manufacturing and chemical packaging facilities alleviate many of these contamination problems. Important issues in the manufacture and packaging of containers include component materials, resin selection, environmental pollution, and control of the blowing process. In the present invention, the control and integration of the manufacturing and packaging processes prevents particle contamination and reduces all metal contamination to less than 1 ppb.
【0005】超小型電子産業は一定の発展の道をたどる
ので、この部門への原料および装置の供給者は同様にこ
の変化する市場の要求を満たさなければならない。増加
するデバイスの複雑性は形状の縮小をもたらし、それは
次にウエーハ表面に接触する不純物についての関心を高
めた。ウェーハの表面におけるプロセス化学物質の必要
な純度を達成するため、考えられる化学物質の全ての汚
染源を処理するために共同的方法が必須である。これら
の汚染源は原料、化学物質合成プロセス、精製プロセ
ス、包装プロセス、化学物質容器、およびウェ−ハ製造
設備への配送プロセスを含む。プロセス化学物質の純度
仕様がますます厳しくなるので、包装容器の性質を改良
して使用前に化学物質が輸送および貯蔵される純度を維
持しなければならない。[0005] As the microelectronics industry follows a path of constant development, suppliers of raw materials and equipment to this sector must likewise meet the needs of this changing market. Increasing device complexity has led to feature shrinkage, which has in turn raised interest in impurities contacting the wafer surface. In order to achieve the required purity of process chemicals at the surface of the wafer, a collaborative approach is essential to address all possible sources of chemical contamination. These sources include raw materials, chemical synthesis processes, purification processes, packaging processes, chemical containers, and delivery processes to wafer manufacturing facilities. As the purity specifications of process chemicals become increasingly stringent, the nature of the packaging must be improved to maintain the purity at which the chemicals are transported and stored prior to use.
【0006】汚染物質(金属および微粒物質)のウェー
ハプロセスヘの寄与を理解および排除するために、容器
の製造および取扱いプロセス全体を特徴づけることが重
要である。化学物質容器の清浄度に影響を与えるパラメ
ータは: o構成材料または樹脂の種類(化学的適合性) o樹脂製造プロセスの清浄度 o吹き込み成形製造プロセスの清浄度 o容器製造後の環境清浄度 o洗浄および充填前の容器取扱い工程 o容器洗浄プロセス o容器の浄化および充填に用いる環境の清浄度 である。[0006] In order to understand and eliminate the contribution of contaminants (metals and particulate matter) to the wafer process, it is important to characterize the entire container manufacturing and handling process. The parameters that affect the cleanliness of the chemical container are: o Type of constituent material or resin (chemical compatibility) o Cleanliness of resin manufacturing process o Cleanliness of blow molding manufacturing process o Environmental cleanliness after container manufacturing o Container handling process before cleaning and filling o Container cleaning process o The cleanliness of the environment used for cleaning and filling containers.
【0007】電子等級化学物質の包装に使用する容器の
製造仕様は、普通の産業または消費者市場に見られるも
のをはるかに上回る。プロセスに使用するプラスチック
樹脂原料並びに吹込成形プロセスに使用する空気に厳密
な注意を払わなければならない。その樹脂および空気が
完全であっても、ボルトを汚染する恐れのある成形プロ
セス後にボトルを待つ場合は、高純度化学物質の包装へ
の使用を不適当にさせる。清浄な容器を製造し、包装プ
ロセスを通して清浄状態を維持するために、清浄室に隣
接して清浄室の1ガロン(3.78L)ボトル製造設備
の建設が製造される化学物質の汚染の可能性を排除する
ことが発見された。これが本発明の「統合設備」であ
る。[0007] The manufacturing specifications for containers used for packaging electronic grade chemicals far exceed those found in ordinary industrial or consumer markets. Strict attention must be paid to the plastic resin raw materials used in the process as well as the air used in the blow molding process. If the bottle is awaited after a molding process that could contaminate the bolt, even though its resin and air are perfect, it renders the use of high purity chemicals unsuitable for packaging. Construction of a one gallon (3.78 L) bottle manufacturing facility in the clean room adjacent to the clean room to produce clean containers and maintain cleanness throughout the packaging process Possible contamination of chemicals It has been found to eliminate. This is the “integrated equipment” of the present invention.
【0008】樹脂の適切な選択が重要である。高密度ポ
リエチレン(HDPE)は、その優れた耐薬品性、強
度、耐衝撃性、および種々のサイズ容器の易製造性のた
めに電子化学物質の包装用に最良の選択である(Hac
kett,T.B.and K.Dillenbec
k,“Characterization Polye
thylene as a Packaging Ma
terial for High Purity Pr
ocess Cemicals”,Proceedin
gs−Institute of Environme
ntal Sciences,39th Annual
Technical Meeting,Las Ve
gas,NV May 2−7,1993を参照)。[0008] Proper selection of the resin is important. High density polyethylene (HDPE) is the best choice for packaging electronic chemicals due to its excellent chemical resistance, strength, impact resistance, and ease of manufacture of various size containers (Hac
kett, T .; B. and K. Dillenbec
k, “Characterization Polye
Tile as a Packing Ma
terminal for High Purity Pr
process Chemicals ", Processedin
gs-Institute of Environment
ntal Sciences, 39th Annual
Technical Meeting, Las Ve
gas, NV May 2-7, 1993).
【0009】金属触媒はHDPE樹脂に使用されて、そ
の樹脂に残留するから、残留触媒がポリエチレンから浸
出してプロセス化学物質に入る可能性がある。触媒金属
は典型的にクロムやチタンである。HDPE樹脂を半導
体の包装に使用する前に、金属の浸出可能性の試験をし
なければならない。残留金属触媒の外に、多くの金属が
HDPEから浸出する、それは樹脂から生じるのではな
くて容器製造プロセスから生ずることが示されている
(“Determination of Leacha
ble Metallic Impurities f
rom Semiconductor Chemica
l Packaging Material”, Pr
oceeding−Microcontaminati
on 94Conference,Santa Cla
ra,CA,Oct,4−6,1994,Talase
k,T.,Hall,L.Mallini,L,and
Sewall,V.参照)。[0009] As the metal catalyst is used in the HDPE resin and remains in the resin, the residual catalyst can leach out of the polyethylene and enter the process chemistry. The catalytic metal is typically chromium or titanium. Prior to using HDPE resin in semiconductor packaging, metal leachability must be tested. In addition to the residual metal catalyst, many metals leach from HDPE, which has been shown to originate from the container manufacturing process rather than from the resin ("Determination of Leacha").
ble Metallic Impurities f
rom Semiconductor Chemica
l Packaging Material ", Pr
oceeding-Microcontaminati
on 94Conference, Santa Cla
ra, CA, Oct, 4-6, 1994, Talase
k, T. Hall, L .; Mallini, L, and
See Sewall, V .; reference).
【0010】HDPEの選択におけるもう一つの重要な
要素は有機浸出可能性物質の含量である。ポリエチレン
は熱や紫外線にさらすことによって酸化されやすいか
ら、添加物は典型的にHDPE樹脂に混合されやすい。
一般に使用される加工安定剤は遊離基を掃去するフェノ
ールおよび亜リン酸エステルの化合物である。軽安定剤
は通常ヒンダードアミンであって、それはポリエチレン
の紫外線被害を抑制する。HDPE樹脂中の有機物質の
含量はソックスレー抽出法、超臨界流体抽出法(“De
termination of Leachable
Organicsfrom Semiconducto
r Chemical Packaging Mate
rial by Supercritical Flu
id Extraction”,Proceeding
s−Microcontamination 94 C
onference,Santa,Clara,CA,
Oct.4−6,1994−Talasek,T.,H
all,L.,and Knowles,D.),また
はヘッドスペース・クロマトグラフィ−によって測定で
きる。HDPE樹脂製造業者の種々の出所間の有機浸出
性物質の含有量及び組成にはかなりのバラツキがある。
ポリエチレンのボトルから浸出する有機物質はプロセス
化学物質に見られ、定量化することができる(“Det
ermination of Trace Organ
ic Impurities in Semicond
uctor Processing Chemical
s”,Proceedings−Microconta
mination 91 Conference an
d Exposition,San Jose,CA,
Oct.16−18,1991−Camenzind,
M.,Tan,S.,and Balazs,M,an
d “Identifying OrganicImp
urities in Inorganic Proc
ess Chemicals by Solid−Ph
ase Extractions”,Microcon
tamination,11(6),43−45,19
93−Talasek,T.,Vanatta,L.,
Lucero,B.,and Schoenke,
T.)。化学物質におけるこれら有機物質の作用は液体
の変色から時間をかけた容器の粒子放出の可能性の増加
に及ぶ。最悪の場合として、これらの有機物質はウェー
ハ表面に残留物を残す。問題の深刻さは樹脂に存在する
有機浸出性物質の量に直接関係することであり、従って
重要な樹脂選択の基準は有機浸出性物質の低レベルを得
ることである。[0010] Another important factor in the selection of HDPE is the content of organic leachables. Additives are typically easy to mix into HDPE resins because polyethylene is susceptible to oxidation by exposure to heat and ultraviolet light.
Commonly used processing stabilizers are phenol and phosphite compounds which scavenge free radicals. Light stabilizers are usually hindered amines, which control the UV damage of polyethylene. The content of organic substances in HDPE resin is determined by Soxhlet extraction method, supercritical fluid extraction method (“De
termination of Leachable
Organics from Semiconductor
r Chemical Packaging Mate
real by Supercritical Flu
id Extraction ”, Proceeding
s-Microcontamination 94 C
onference, Santa, Clara, CA,
Oct. 4-6, 1994-Talasek, T .; , H
all, L .; , And Knowles, D .; ) Or headspace chromatography. There is considerable variation in the content and composition of organic leachables between the various sources of HDPE resin manufacturers.
Organic materials leaching from polyethylene bottles are found in process chemicals and can be quantified (“Det
emission of Trace Organ
ic Impurities in Semiconductor
actor Processing Chemical
s ", Proceedings-Microconta
mination 91 Conference an
d Exposure, San Jose, CA,
Oct. 16-18, 1991-Camenzind,
M. , Tan, S .; , And Balazs, M, an
d “Identifying OrganicImp
urities in Inorganic Proc
ess Chemicals by Solid-Ph
as Extractions ”, Microcon
termination, 11 (6), 43-45, 19
93-Talasek, T .; , Vanatta, L .; ,
Lucero, B .; , And Schoenke,
T. ). The effects of these organics on the chemicals range from discoloration of the liquid to increasing the potential for particle release of the container over time. In the worst case, these organic materials leave residues on the wafer surface. The seriousness of the problem is directly related to the amount of organic leachables present in the resin, so an important resin selection criterion is to obtain low levels of organic leachables.
【0011】典型的な吹込み成形作業において、コンベ
ヤ、研磨機、材料取扱い装置及び吹込み成形機械が無数
の粒子を製造環境に導入する。その作業環境は、空気の
粒子含有量が高い外の環境や装填ドック設備に解放され
ている。0.3ミクロン以上の粒子を百万個/ft
3 (0.028/m3 )以上の空気粒子がその空気中に
存在することは普通である。容器製造業者は一般に汚染
防止問題を知らず、その製造領域における粒子の規制の
重要性を認識していない。しかしながら、半導体化学物
質包装においてボトル製造場所における空気の性質は極
めて重要である。In a typical blow molding operation, conveyors, polishers, material handling equipment and blow molding machines introduce countless particles into the manufacturing environment. The working environment is open to outside environments with high air particle content and loading dock facilities. 1 million particles / ft
It is common for more than 3 (0.028 / m 3 ) air particles to be present in the air. Container manufacturers are generally unaware of pollution control issues and are not aware of the importance of particle regulation in their manufacturing area. However, in semiconductor chemical packaging, the nature of the air at the bottle manufacturing site is very important.
【0012】吹込み成形プロセスにおいて、溶融ポリエ
チレンは円形パリソンに押し出される。パリソンの回り
に容器の型を固定し、圧縮空気を注入して溶融パリソン
を膨脹させて容器を成形する。このプロセスにおいて、
圧縮空気が粒子を含んでいると、これらの粒子は容器の
内表面に衝突する。容器が冷却して凝固する際に、粒子
は物理的に付着する。これらの粒子は容器の簡単な洗浄
によって除去することは困難である。従って、吹込み成
形に使用する空気は高度にろ過してボトル汚染を防止し
なければならない。In the blow molding process, the molten polyethylene is extruded into a circular parison. The container mold is fixed around the parison and compressed air is injected to expand the molten parison to form the container. In this process,
If the compressed air contains particles, these particles will strike the inner surface of the container. As the container cools and solidifies, the particles physically adhere. These particles are difficult to remove by simple washing of the container. Therefore, the air used for blow molding must be highly filtered to prevent bottle contamination.
【0013】ボトル上の静電荷はいろいろの方法で有害
である。静電荷は大気中の粒子を引き付ける、それらの
粒子は容器に到達し、プロセス化学物質中に高粒子数を
もたらす。それらの粒子自身は容器の外側に付着する可
能性が高い。この場合、ボトル上の粒子はウェーハ製造
領域に運び込まれる。空気イオン化装置が静電荷を中和
して汚染する粒子の破裂をもたらす。粒子の静電荷は、
ボトル充填作業において引火性蒸気の点火の可能性のた
めに安全性の問題でもある。異なる二つの静電防止装置
をボトル製造設備に設置してボトルから静電荷を除去す
る。両方の装置は放電を利用している、それは静電気の
防止に最も一般的に用いられる方法である(“Stat
ic Forces and Magnetic Fi
elds−Part 1:Research on A
dhesion of Particles to C
harged Wafers Critical in
Contamination Control”−Mi
crocontamination,October
1989−Ohmi,T.,Inaba,H.,and
Takenami,T.)。これらの装置には放射線
源がないので、α−粒子汚染の可能性は導入されない。
アニール工程の直後にボトルはイオン装置(商品名、Z
STAT6664型ISOSTAT FLOWBAR)
の下に運ばれる。この空気イオン化装置は動的空気流動
装置において作動するように設計されている。このIS
OSTAT FLOWBARは高効率の微粒子エアフィ
ルタ−の下に配置してイオン化した清浄空気を新しく製
造したボトルに当てる。[0013] The static charge on the bottle is detrimental in various ways. The electrostatic charge attracts atmospheric particles, which reach the container, resulting in a high particle count in the process chemical. The particles themselves are likely to adhere to the outside of the container. In this case, the particles on the bottle are carried into the wafer manufacturing area. An air ionizer neutralizes the electrostatic charge resulting in the bursting of contaminating particles. The electrostatic charge of a particle is
It is also a safety issue due to the possibility of igniting flammable vapors in bottle filling operations. Two different antistatic devices are installed in the bottle manufacturing facility to remove static charge from the bottle. Both devices utilize a discharge, which is the most commonly used method for preventing static electricity (“Stat
ic Forces and Magnetic Fi
elds-Part 1: Research on A
Dhesion of Particles to C
harged Wafers Critical in
Control Control "-Mi
crocontinuation, October
1989-Ohmi, T .; , Inaba, H .; , And
Takenami, T .; ). Since these devices do not have a radiation source, the possibility of α-particle contamination is not introduced.
Immediately after the annealing step, the bottle is placed in the ion device
STAT6664 type ISOSTAT FLOWBAR)
Carried under. The air ionizer is designed to operate in a dynamic air flow device. This IS
The OSSTAT FLOWBAR is placed underneath a high efficiency particulate air filter to apply ionized clean air to a newly manufactured bottle.
【0014】さらにボトルから確実に静電荷を除去する
ために、内蔵したイオン化室(商品名、ZSTAT62
10型)を1ガロン(3.78L)のHDPEボトルを
ボトル製造清浄室からボトル充填清浄室に運ぶトンネル
に設ける。このガスイオン化装置は、タングステン合金
エミッタピンを通過した被ろ過圧縮空気源に接続され
る。その流通ガスと接触する表面は、清浄室用に特別に
使用するために注入するテフロン製である。このイオン
化空気は容器の周囲を一掃してそれらの表面の電荷を中
和する。Further, in order to reliably remove the electrostatic charge from the bottle, a built-in ionization chamber (trade name, ZSTAT62)
10) is placed in a tunnel that carries a 1 gallon (3.78 L) HDPE bottle from the bottle manufacturing cleanroom to the bottle filling cleanroom. The gas ionizer is connected to a source of compressed air to be filtered that has passed through a tungsten alloy emitter pin. The surface in contact with the flowing gas is made of Teflon which is injected for special use in a clean room. This ionized air sweeps around the container and neutralizes the charge on their surface.
【0015】この設備は1ガロン吹込み成形ボトルを汚
染する恐れのある粒子発生源を単離する特徴を持って設
計される。主な特徴は押出機の本体と吹込み成形機ヘッ
ドの分離である。吹込み成形機は15トンのユニロイ
(Uniloy)往復スクリュ−であって、間欠押出で
10馬力のロータリドライブである。装置の操作に使用
する油圧空気弁および加熱素子はボトル成形工程から単
離される。成形機の高圧油圧装置からの油漏れの可能性
があり、従って吹込み成形工程において有機汚染源の可
能性がある。成形機の周囲に室を作ってこれら粒子発生
源の全てを排除する。This facility is designed with the feature of isolating particle sources that can contaminate one gallon blow molded bottles. The main feature is the separation of the extruder body and the blow molding machine head. The blow molding machine is a 15 ton Uniloy reciprocating screw, a 10 hp rotary drive with intermittent extrusion. The hydraulic air valves and heating elements used to operate the apparatus are isolated from the bottle forming process. There is a potential for oil leaks from the high pressure hydraulics of the molding machine, and thus a potential source of organic contamination in the blow molding process. A chamber is created around the molding machine to eliminate all of these particle sources.
【0016】別の主粒子源はポリエチレン樹脂ペレット
の吹込み成形機への移動にある。追加樹脂が必要な時、
吹込み成形機の最上部のエア・ブロアが作動する。この
装置の部分を隔離することによって、その作業領域は汚
染されない。吹込み成形プロセスから隔離された他の工
程は粉砕機、再粉砕ビン、混合機、およびサイロから樹
脂を除去する真空装置である。成形機を含む全てのこの
装置は、成形フロアーから隔離した部屋に収容する、そ
して清浄室成形領域より低圧を維持して吹込み成形ボト
ルの無汚染製造を確保する。Another primary source of particles is in the transfer of polyethylene resin pellets to a blow molding machine. When additional resin is needed,
The top air blower of the blow molding machine operates. By isolating parts of the device, the working area is not contaminated. Other steps isolated from the blow molding process are mills, remill bins, mixers, and vacuum equipment to remove resin from silos. All this equipment, including the molding machine, is housed in a room isolated from the molding floor, and maintains a lower pressure than the clean room molding area to ensure clean production of blow molded bottles.
【0017】今日の吹込み成形法は10年前より著しく
進歩している。これらの進歩は均一性および整合性の点
で優れたボトルをもたらす。かかる発展の一つは溶融パ
リソンにおける樹脂配置の制御にある。ポリエチレン樹
脂を押出機内で溶融した後、そのメルトを環状ダイを介
して押出しパリソンを成形する。ボルトは曲線、ピンチ
オフ点、ハンドル、および変化する寸法を含むから、理
想的なパリソンの形状は変化するボトル寸法を補正する
ために変える必要がある。この設備で使用される吹込み
成形機はパリソンの長さ全体に百の寸法調節をして、再
適量の樹脂をボトルに配置することができる。[0017] Today's blow molding processes have advanced significantly over the last decade. These advances result in excellent bottles in terms of uniformity and consistency. One such development is in the control of resin placement in the molten parison. After melting the polyethylene resin in the extruder, the melt is extruded through an annular die to form a parison. Because the bolts include curves, pinch-off points, handles, and changing dimensions, the ideal parison shape needs to be changed to compensate for changing bottle dimensions. The blow molding machine used in this facility can adjust the hundreds of dimensions over the length of the parison and place a re-suitable amount of resin in the bottle.
【0018】改善のもう一つの分野は型の設計分野であ
る。十分な型冷却および制御の影響はボトル寸法の維持
に重要である。首部およびねじの寸法制御の失敗の影響
は落下試験での破壊および漏れる容器をもたらす。ユニ
ロイMACO8000型制御装置の自動化における最近
の進歩は、吹込み成形プロセスのクロック製造の一貫し
たラウンドができる。Another area of improvement is the area of mold design. The effect of adequate mold cooling and control is important in maintaining bottle dimensions. The effect of failure to control the dimensions of the neck and screw leads to breakage and leaking containers in drop tests. Recent advances in the automation of the Uniloy MACO8000 type controller allow for a consistent round of clock production in the blow molding process.
【0019】ボトルの製造に使用する空気の性質は全体
としてのボトル清浄度に重要な変動要素である。高度の
ろ過空気を必要とする3つの特定領域は溶融ポリマーパ
リソンの膨脹に使用する吹込み空気、ボトル内に直接吹
き込み漏れ検出器用空気、および全製造環境における空
気である。主要なことは吹込み空気の性質である。この
空気が粒子を含有していると、粒子は容器の内表面に衝
突して付着することになる。これらの付着した粒子は容
器の洗浄によって除去するのは困難であり、活発なプロ
セス化学物質によって溶媒和されるまで付着したままで
ある。従って、吹込み空気は高度にろ過して低レベルの
粒子汚染であることが必須である。プロセス化学物質に
及ぼす吹込み空気の性質の影響はこれまで測定されてき
た(“Understanding the Part
icle Shedding Phenomena i
n Polyethylene Container
for Semiconductor Process
Chemicals”,Proceedings−M
icrocontamination 91 Conf
erence and Exposition,San
Jose,CA,Oct.16−18,1991−H
ackett,T.B.,and Dillenbec
k,K.)。吹込み空気ろ過をしないと、硫酸中の粒子
の総数が最初に高く、粒子のプロセス化学物質中への放
出が続く。一方、空気を精製すると、硫酸中の粒子のレ
ベルは試験期間の間一定のままであった。The nature of the air used to make the bottles is an important variable in overall bottle cleanliness. Three specific areas that require a high degree of filtered air are the blown air used to expand the molten polymer parison, the leak detector air blown directly into the bottle, and the air in the entire manufacturing environment. The main thing is the nature of the blowing air. If the air contains particles, the particles will collide with and adhere to the inner surface of the container. These attached particles are difficult to remove by washing the vessel and remain attached until solvated by active process chemicals. Therefore, it is essential that the blown air be highly filtered and low in particulate contamination. The effect of the nature of the blowing air on the process chemistry has been measured previously ("Understanding the Part."
ice Shedding Phenomenai
n Polyethylene Container
for Semiconductor Process
Chemicals ", Proceedings-M
microcontainment 91 Conf
erence and Exposure, San
Jose, CA, Oct. 16-18, 1991-H
ackett, T .; B. , And Dillenbec
k, K. ). Without blown air filtration, the total number of particles in sulfuric acid is initially high, followed by the release of particles into the process chemical. On the other hand, when air was purified, the level of particles in the sulfuric acid remained constant for the duration of the test.
【0020】漏れ検出器に使用する空気も高度にろ過し
なければならない。漏れ検出器は各ボトルの完全性を保
証する品質保証である。各ボトルは空気を圧入し、多重
圧力読みを行う。ボトルに1mm以上の直径の孔に対し
ては最終の圧力読み値は初圧力読み値の一部であってボ
トルは不合格になる。ボトルのさらに小さい孔は、前の
ボトルと試験している今のボトルの圧力読み値との変化
を比較することによって検出される。この漏れ検出器用
空気は各ボトルに直接注入されるから、この空気は粒子
が少なくなければならない。製造設備における空気の性
質はボトルの外側の清浄度の維持のために重要である。
プラスチックボトルの静電荷は空気中の粒子を引き付け
る。ボトルの外側に付着した粒子は可能性のある汚染源
としてウェ−ハの製造領域に運び込まれやすい。ウェー
ハの製造領域における空気の性質は、日常的に清浄室の
種々の場所で監視する。製造領域全体は、クラス100
0の格付けを得るのに十分な高効率微粒子ろ過を含むよ
うに設計された。高効率微粒子エアフィルターの配置は
ボトルの解放口を保護するために極めて非対称的であ
る。The air used for the leak detector must also be highly filtered. The leak detector is a quality assurance that guarantees the integrity of each bottle. Each bottle is pressurized with air and takes multiple pressure readings. For holes with a diameter of 1 mm or more in the bottle, the final pressure reading is part of the initial pressure reading and the bottle fails. Smaller holes in the bottle are detected by comparing the change between the previous bottle and the pressure reading of the current bottle being tested. Since the leak detector air is injected directly into each bottle, the air must be low in particles. The nature of the air in the production facility is important for maintaining the cleanliness of the outside of the bottle.
The static charge of the plastic bottle attracts particles in the air. Particles attached to the outside of the bottle are likely to be carried into the wafer manufacturing area as a potential source of contamination. The nature of the air in the wafer fabrication area is routinely monitored at various locations in the clean room. The entire manufacturing area is class 100
Designed to include sufficient high efficiency particulate filtration to obtain a rating of zero. The arrangement of the high efficiency particulate air filter is extremely asymmetric to protect the opening of the bottle.
【0021】典型的なボトル製造および充填計画におい
て、成形ボトルは別の場所で製造されて充填場所に送ら
れる。通常のボトル製造は清浄室で行われず、ボトルは
厚紙のオーバーパックに入れて充填場所へ輸送される。
運搬中に、厚紙ダストのあるものは必然的にボトルの外
側に付着するようになり、あるものには容器内に向かっ
て微粒物質および金属汚染をもたらす(“Static
Forces and Magnetic Fiel
ds−Part 1−Research onAdhe
sion of Particles to Char
ged Wafers Critical in Co
ntamination Control”−Micr
ocontamination,Octobe 198
9−Ohmi,T.,Inba,H.,and Tak
enami,T.)。厚紙のオーバーパックで送られた
ボトルの清浄度を充填前に試験して清浄室環境で製造し
たボトルと比較した(表1参照)。In a typical bottle making and filling scheme, molded bottles are manufactured at another location and sent to a filling location. Normal bottle production does not take place in a clean room, the bottles are transported to a filling site in cardboard overpacks.
During transport, some of the cardboard dust will inevitably adhere to the outside of the bottle, and some will cause particulate matter and metal contamination into the container ("Static").
Forces and Magnetic Field
ds-Part 1-Research onAdhe
session of Particles to Char
ged Wafers Critical in Co
natamination Control ”-Micr
oconmination, October 198
9-Ohmi, T .; , Inba, H .; , And Take
enami, T .; ). The cleanliness of the bottles sent in the cardboard overpack was tested before filling and compared to bottles manufactured in a clean room environment (see Table 1).
【0022】標準環境と清浄室環境で製造したボトル外
表面上の粒子Particles on the outer surface of bottles manufactured in standard and clean room environments
【表1】 上記2組のデータは、2つの非パラメトリック・テスト
(Introduction to the Theo
ry of Non−Parametric Stat
istics,John Wiley and Son
s,New Youk,1978−Randles
R.,H.,an Wolfe)を使用して比較して清
浄室環境と標準環境で製造したボトル間の差を測定し
た。それらの試験は清浄室環境で製造したボトルが統計
的に著しく低い表面粒子数を有することを示した。[Table 1] The two sets of data are two non-parametric tests (Introduction to the Theo).
ry of Non-Paramic Stat
istics, John Wiley and Son
s, New York, 1978-Randles
R. , H .; , An Wolfe) was used to determine the difference between bottles manufactured in a clean room environment and a standard environment. These tests showed that bottles produced in a clean room environment had a statistically significantly lower surface particle count.
【0023】ボトル外側の粒子レベルはウエーハ製造清
浄室に導入される汚染レベルをさげるための関心事であ
るが、顧客に化学物質中の粒子は最大の関心事である。
ドラム・ディスペンスにおいて、粒子は化学物質を分配
ラインへ導入する前に化学物質分配装置におけるフィル
ターを介して循環させることによって低減させることが
できる。ボトルに入れた化学物質では、プロセス浴に導
入する前の贅沢な予備浄化は不可能であるから、顧客に
送る化学物質中の粒子は低く保つことが重要である。表
2は、統合清浄室吹込み成形設備の実現後に受けた改善
を示す。While the level of particles outside the bottle is a concern for reducing the level of contamination introduced into the wafer production cleanroom, particles in chemicals are of primary interest to customers.
In a drum dispense, particles can be reduced by circulating through a filter in a chemical distribution device before introducing the chemical into the distribution line. It is important to keep the particles in chemicals sent to customers low, as luxurious pre-cleaning before introduction into the process bath is not possible with bottled chemicals. Table 2 shows the improvements received after the realization of the integrated clean room blow molding facility.
【0024】硫酸中の粒子数−清浄室製造ボトル v
s.標準ボトルNumber of particles in sulfuric acid-clean room production bottle v
s. Standard bottle
【表2】 試験は、本発明の統合設備で充填した硫酸が統合設備で
成形しなかったボトルに従来通りの方法で充填した硫酸
よりも統計的に著しく優れた純度レベルを有することを
示す。[Table 2] Tests show that sulfuric acid filled with the integrated equipment of the present invention has a statistically significantly higher purity level than sulfuric acid filled in a conventional manner into bottles not molded in the integrated equipment.
【0025】吹込み成形プロセスにおいて、高密度ポリ
エチレン樹脂はその融点以上に加熱されて薄い環状ダイ
を通して押し出される。このプロセスの間にHDPE分
子は長くなってポリマーに内部応力をもたらす。アニー
ルは、そのポリマー分子の内部応力を除去してプラスチ
ック・ボトルの収縮をさせるプロセスである。ポリマ−
容器のアニールは2つの方法で行うことができる。第一
の方法は、ボトルを倉庫に数日間貯蔵して自然のアニー
ルを与える方法である。自然のアニールは、高分子量の
ポリエチレン連鎖の移動度が制限されるためにゆっくり
である。第二の方法は強制的キュア−である。これは、
アニール・ユニットをボトル取扱い装置に一列に設置す
ることによって遂行される。そのアニール・ユニットは
ボトルの温度を上げてポリエチレンの分子を移動しやす
くする加熱トンネルからなる。ポリマーを励起させるこ
とによって、ポリマーの緩和プロセスガ迅速に進行し
て、プラスチック容器は分単位で最終寸法になった。In the blow molding process, the high density polyethylene resin is heated above its melting point and extruded through a thin annular die. During this process, the HDPE molecules elongate and introduce internal stress to the polymer. Annealing is the process of removing the internal stress of the polymer molecules and causing the plastic bottle to shrink. Polymer
Annealing of the container can be performed in two ways. The first method is to store the bottles in a warehouse for several days to give a natural anneal. The natural anneal is slow due to the limited mobility of the high molecular weight polyethylene chain. The second method is a forced cure. this is,
This is accomplished by placing the annealing units in line with the bottle handling device. The annealing unit consists of a heating tunnel that raises the temperature of the bottle and facilitates the movement of polyethylene molecules. By exciting the polymer, the plastic relaxation process quickly progressed and the plastic container was brought to its final dimensions in minutes.
【0026】設置したモーション・ジェミニ(Moti
on Gemini)1000型ユニットにおけるアイ
デアが赤外線放射量並びに該ユニットを通過するボトル
の速度を変えることができる。典型的に、593℃温度
をそのアニールユニットに用いる。プラスチックの溶融
を回避する注意が必要である。アニールユニットの目的
は、使用前にボトルの倉庫貯蔵で自然に生じるポリマー
の収縮と同一レベルを達成することである。この方法
は、寸法変化のない終始一貫したボトルをもたらして、
自動化充填ユニットに連続的に送ることができる。The motion Gemini (Moti)
On Gemini) The idea in a 1000 unit can change the amount of infrared radiation as well as the speed of the bottle passing through the unit. Typically, a temperature of 593 ° C. is used for the annealing unit. Care must be taken to avoid melting of the plastic. The purpose of the annealing unit is to achieve the same level of polymer shrinkage that occurs naturally in warehousing of bottles before use. This method provides a consistent bottle with no dimensional change,
It can be sent continuously to an automated filling unit.
【0027】[0027]
【発明の効果】半導体産業に対する化学物質は、容器の
製造および包装を統合した設備の使用によって著しく改
善することができる。この改善の重要な要素は、 ・金属触媒、安定剤、可塑剤、および剥離剤に関してポ
リエチレン樹脂を慎重に管理しなければならない。The chemicals for the semiconductor industry can be significantly improved through the use of equipment that integrates container manufacturing and packaging. Key elements of this improvement include: • The polyethylene resin must be carefully managed with respect to metal catalysts, stabilizers, plasticizers, and release agents.
【0028】・吹込み成形機周辺の空気の性質および吹
込み空気の性質は容器に対して非汚染性でなければなら
ない。The nature of the air around the blow molding machine and the nature of the blown air must be non-contaminating for the container.
【0029】・汚染のない0ボトルを清浄室包装設備へ
直接送達できる清浄室容器製造設備。A clean room container manufacturing facility capable of directly delivering zero contamination-free bottles to a clean room packaging facility.
【0030】かかる努力の成果が、容器の内側および外
側に余分な汚染が無く、マイクロエレクトロニックスの
顧客へ送られる清浄な化学物質である。The result of such an effort is a clean chemistry that is sent to Microelectronics customers without extra contamination inside and outside the container.
Claims (8)
備;該設備に隣接して前記容器に超高純度の化学物質を
充填する充填領域;および前記容器を前記充填領域に運
搬する手段から成り、前記設備、前記領域、および前記
運搬手段の全てが半導体製造基準を満たす汚染のない環
境に収納されていることを特徴とする、容器に超高純度
の化学物質を製造する統合システム。1. A facility for molding a container using a molten resin; a filling area adjacent to the facility for filling the container with ultrapure chemicals; and means for transporting the container to the filling area. An integrated system for producing ultra-high purity chemicals in containers, wherein said equipment, said area, and said means of transport are all housed in a clean environment that meets semiconductor manufacturing standards.
ロゲン化炭素ポリマ−樹脂、ポリプロピレン樹脂または
ナイロンから成る請求項1記載の製造統合システム。2. The integrated manufacturing system according to claim 1, wherein said resin comprises a high-density polyethylene resin, a halogenated carbon polymer resin, a polypropylene resin or nylon.
載の製造統合システム。3. The integrated manufacturing system according to claim 1, wherein said container is blow molded.
求項1記載の製造統合システム。4. The integrated manufacturing system according to claim 1, wherein said transportation means is installed in a tunnel.
速度で該容器が成形される請求項1記載の製造統合シス
テム。5. The integrated manufacturing system according to claim 1, wherein the container is formed at a speed substantially equal to a speed at which the container is filled.
トン、過酸化水素、イソプロピルアルコール、リン酸、
硝酸、塩酸または水性フッ化水素である請求項1記載の
製造統合システム。6. The ultra-high-purity chemical substance includes sulfuric acid, acetone, hydrogen peroxide, isopropyl alcohol, phosphoric acid,
2. The integrated production system according to claim 1, wherein the system is nitric acid, hydrochloric acid or aqueous hydrogen fluoride.
ックである請求項1記載の製造統合システム。7. The integrated manufacturing system according to claim 1, wherein the container is a bottle, a drum, or a transport pack.
度ろ過空気で試験する;前記容器をイオン化空気にさら
す;前記容器を充填領域に運ぶ;前記容器をイオン化空
気にさらす;および前記容器を充填する工程から成り、
前記全ての工程が半導体製造基準に従って無汚染状態に
維持された環境下で行われることを特徴とする、半導体
ウエーハの製造に使用される超高純度の化学物質用容器
の製造総合法。8. Forming a container; testing the container for leaks with highly filtered air; exposing the container to ionized air; transporting the container to a filling area; exposing the container to ionized air; And filling the
A method for manufacturing containers for ultrahigh-purity chemicals used in the manufacture of semiconductor wafers, wherein all the steps are performed in an environment maintained in a pollution-free state in accordance with semiconductor manufacturing standards.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5572897A JPH10250709A (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Integrating facility for molding and filling container |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5572897A JPH10250709A (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Integrating facility for molding and filling container |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10250709A true JPH10250709A (en) | 1998-09-22 |
Family
ID=13006926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5572897A Pending JPH10250709A (en) | 1997-03-11 | 1997-03-11 | Integrating facility for molding and filling container |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10250709A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007182627A (en) * | 2005-12-05 | 2007-07-19 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | Metallization of dielectric |
-
1997
- 1997-03-11 JP JP5572897A patent/JPH10250709A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007182627A (en) * | 2005-12-05 | 2007-07-19 | Rohm & Haas Electronic Materials Llc | Metallization of dielectric |
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