JPH11323579A - Humidity controlling method in clean room - Google Patents

Humidity controlling method in clean room

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JPH11323579A
JPH11323579A JP13575698A JP13575698A JPH11323579A JP H11323579 A JPH11323579 A JP H11323579A JP 13575698 A JP13575698 A JP 13575698A JP 13575698 A JP13575698 A JP 13575698A JP H11323579 A JPH11323579 A JP H11323579A
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JP
Japan
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boiler
amine
neutralizing
clean room
steam
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Pending
Application number
JP13575698A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ayako Shimazaki
綾子 嶋崎
Makiko Tamaoki
真希子 玉置
Sachiko Yanagi
佐知子 柳
Makoto Horiike
誠 堀池
Yoshiaki Shibata
芳昭 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Organo Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Organo Corp
Japan Organo Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a humidity controlling method in a clean room by which corrosion in pipings and devices in a vapor and condensed water system can be prevented by using a neutralizing amine having a cyclic structure as a treating agent for boiler condensed water, by which contamination of a silicon wafer due to amines when humidifying vapor from a boiler is introduced into the clean room, and by which problems of products due to the contamination can be avoided. SOLUTION: A neutralizing amine having a cyclic structure such as morpholine and cyclohexylamine is used as a treating agent for a boiler condensed water. The obtd. boiler vapor is used to humidify a clean room. Especially, in the case of using neutral amines having plural cyclic structure with different partition ratios (such as an amine having 0.01 to 2 partition ratio and an amine having >2 partition ratio), it is advantageous for the corrosion preventing effect and economy.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、加湿用ボイラー蒸
気をクリーンルーム(クリーン室)に供給してクリーン
ルーム内の湿度の調整を行う方法に関し、詳しくは、加
湿用ボイラー蒸気を使用するクリーンルーム内における
シリコンウェーハ等の汚染を最小限に抑えながら、尚且
つボイラー蒸気及び復水系の配管や機器の防食を図るこ
とを可能にするクリーンルーム内の湿度調整方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of adjusting the humidity in a clean room by supplying humidifying boiler steam to a clean room (clean room), and more particularly to a method for controlling the humidity in a clean room using humidifying boiler steam. The present invention relates to a method for adjusting humidity in a clean room, which makes it possible to minimize boiler steam and condensate system piping and equipment while minimizing contamination of wafers and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】ボイラーの蒸気・復水系配管に用いられ
る炭素鋼などの金属材料は、蒸気・復水系に含まれる酸
素や炭酸ガスの作用により腐食を生じる。特に、給水中
に含まれるM−アルカリ度成分(重炭酸塩)がボイラー
内で熱分解して発生する二酸化炭素(炭酸ガス)は、蒸
気(気相)が凝縮する際に復水(液相)中に溶解し、復
水のpHを低下させることにより金属の激しい腐食を引
き起こし、蒸気・復水系配管の主たる腐食原因となって
いる。
2. Description of the Related Art Metal materials such as carbon steel used for steam / condensation system piping of a boiler are corroded by the action of oxygen or carbon dioxide contained in the steam / condensation system. In particular, carbon dioxide (carbon dioxide) generated by thermal decomposition of the M-alkaliness component (bicarbonate) contained in the feedwater in the boiler is condensed when the vapor (gas phase) condenses. ), Which causes severe corrosion of the metal by lowering the pH of the condensate, which is the main cause of corrosion of the steam / condensate piping.

【0003】従来、このような炭酸ガスによる金属腐食
を防止する方法として、イオン交換装置や脱気装置など
を用いて復水の脱炭酸処理を行う方法のほか、中和性ア
ミンを用いて復水のpHを調整する方法、長鎖脂肪族ア
ミン(皮膜性アミン)を用いて金属表面に撥水性の保護
皮膜を形成させることにより炭酸ガスによる金属腐食を
防止する方法が行われている。これらの方法の中では、
防食効果並びに経済性の観点から中和性アミンを用いる
方法が広く用いられている。
Conventionally, as a method for preventing such metal corrosion due to carbon dioxide gas, a method of decarboxylation of condensed water using an ion exchange device or a degassing device, and a method of decondensing with a neutralizing amine. A method of adjusting the pH of water and a method of preventing metal corrosion due to carbon dioxide gas by forming a water-repellent protective film on the metal surface using a long-chain aliphatic amine (film-forming amine) have been performed. Among these methods,
A method using a neutralizing amine is widely used from the viewpoint of anticorrosion effect and economy.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】中和性アミンを使用し
てボイラーの蒸気・復水系統を防食する場合、そのボイ
ラー蒸気中には少なからず該中和性アミンが含まれるこ
ととなり、ボイラー蒸気の質(純度)が問われるような
食品の加工工程や精密機器の生産工程などで使用する場
合に、製品汚染に繋がることが懸念されている。特に、
シリコンウェーハや半導体等の製造など、シリコンウェ
ーハ等を扱うクリーンルームにおいて、加湿用蒸気とし
てボイラー蒸気を使用する場合には、中和性アミンのシ
リコンウェーハへの付着が製品の不具合を引き起こす原
因になることがあるという問題点がある。
In the case of using a neutralizing amine to protect the steam / condensation system of a boiler, the boiler steam contains a considerable amount of the neutralizing amine. When used in a food processing process or a precision device production process in which the quality (purity) of which quality is required, there is a concern that it may lead to product contamination. Especially,
If boiler steam is used as humidifying steam in a clean room handling silicon wafers, such as in the manufacture of silicon wafers and semiconductors, the adhesion of neutralizing amine to the silicon wafers may cause product defects. There is a problem that there is.

【0005】本発明は、このような問題点を踏まえて、
ボイラー蒸気及び復水系の配管や機器の防食だけでな
く、加湿用ボイラー蒸気を使用するクリーンルーム内に
おけるシリコンウェーハ等の中和性アミンによる汚染を
最小限に抑えることを考慮に入れたクリーンルーム内の
湿度調整方法を確立することを目的とする。
[0005] The present invention has been made in view of such problems,
Humidity in the clean room taking into account minimizing contamination of the silicon wafers and other neutralizing amines in the clean room that uses the boiler steam for humidification, as well as corrosion protection of the boiler steam and the condensing system piping and equipment. The purpose is to establish an adjustment method.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、ボイラーの復
水処理剤として少なくとも一種の環状構造を有する中和
性アミンを使用して、加湿用ボイラー蒸気をクリーンル
ームに供給することを特徴とするクリーンルーム内の湿
度調整方法を提供するものである。
The present invention is characterized in that a humidifying boiler vapor is supplied to a clean room by using a neutralizing amine having at least one cyclic structure as a condensing agent for a boiler. It is intended to provide a method of adjusting humidity in a clean room.

【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明者
等は、ボイラー蒸気及び復水の処理剤(復水処理剤)と
して扱われる各種中和性アミンの中でも、その種類によ
ってシリコンウェーハへの吸着性に大きな違いがあり、
モノエタノールアミンやアミノメチルプロパノールなど
のアルカノールアミン類よりもモルホリンやシクロヘキ
シルアミンなどの環状アミン類の方がシリコンウェーハ
に対する吸着性(吸着量)が小さいことを見出した。な
お、モノエタノールアミンやアミノメチルプロパノール
などのアルカノールアミン類のシリコンウェーハに対す
る吸着性(吸着量)が大きい理由は、必ずしも明らかで
はないが、水酸基(OH)を含んでいるのが一因と考え
られる。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The present inventors have found that among various neutralizing amines treated as boiler steam and condensate treatment agents (condensation treatment agents), there is a great difference in the adsorptivity to silicon wafers depending on the type thereof.
We have found that cyclic amines such as morpholine and cyclohexylamine have lower adsorbability (adsorption amount) on silicon wafers than alkanolamines such as monoethanolamine and aminomethylpropanol. The reason why the alkanolamines such as monoethanolamine and aminomethylpropanol have a high adsorptivity (adsorption amount) to a silicon wafer is not necessarily clear, but it is considered that one reason is that hydroxyl groups (OH) are contained. .

【0008】一方、一般のボイラーの蒸気・復水系(特
に液相部分)の配管や機器の効率的な防食方法という点
に関して、腐食の主因子となる二酸化炭素を効率的に中
和し、蒸気・復水系統全体の防食に適したpHに制御す
るために、二酸化炭素(分配比:2.1〜10)に近い
分配挙動を示す(大きな分配比を有する)中和性アミン
類〔例えば、シクロヘキシルアミン(分配比:2.1〜
10)〕と二酸化炭素よりかなり小さい分配比を有する
中和性アミン類〔例えば、モノエタノールアミン、アミ
ノメチルプロパノール、モルホリン(分配比:0.2〜
1.5)〕とを組み合わせて使用することが、蒸気・復
水系統全体の防食効果と経済性(アミン添加量の削減)
の点から有効である。即ち、末端配管系統での二酸化炭
素の中和を大きな分配比(分配比2を越える)を有する
中和性アミンで行い、また、ボイラー近傍の系統での二
酸化炭素の中和を小さな分配比(分配比0.01〜2)
を有する中和性アミンで行うことにより、二種類の中和
性アミンの役割分担を行うことができ、一種類の中和性
アミンを用いる時には上記二系統に対するそれぞれの最
小必要注入量の大きい方の最小必要注入量以上を用いる
必要があるのに比べて、少量の注入量で高い防食効果を
確保することができる。
On the other hand, in terms of an efficient method of preventing corrosion of piping and equipment of a steam / condensate system (particularly a liquid phase portion) of a general boiler, carbon dioxide which is a main factor of corrosion is efficiently neutralized, and steam is condensed. -Neutralizing amines exhibiting a distribution behavior close to carbon dioxide (partition ratio: 2.1 to 10) (having a large distribution ratio) in order to control the pH suitable for corrosion prevention of the entire condensate system [for example, Cyclohexylamine (partition ratio: 2.1 to
10)] and neutralizing amines [e.g., monoethanolamine, aminomethylpropanol, morpholine (partition ratio: 0.2 to
1.5)] can be used in combination with the anti-corrosion effect and economy of the entire steam / condensation system (reduction of the amount of amine added)
It is effective from the point of view. That is, neutralization of carbon dioxide in the terminal piping system is performed by a neutralizing amine having a large distribution ratio (exceeding a distribution ratio of 2), and neutralization of carbon dioxide in a system near the boiler is reduced by a small distribution ratio ( Distribution ratio 0.01-2)
The role of the two types of neutralizing amines can be shared by performing with a neutralizing amine having the above. When using one type of neutralizing amine, the larger of the minimum required injection amount for each of the above two systems As compared with the case where it is necessary to use the minimum required injection amount or more, a high anticorrosive effect can be secured with a small injection amount.

【0009】以上のことより明らかなように、本発明
は、加湿用ボイラー蒸気を用いるクリーンルーム内の湿
度調整方法において、シリコンウェーハ等へのアミンの
付着による影響を軽減し、且つ、効率的な防食を実現す
るための方法として、中和性アミンとして環状構造を有
するアミンを用いる方法を提供するものであり、特に、
大小異なる分配比を有する複数の環状構造を有する中和
性アミンを組み合わせて使用することにより、蒸気・復
水系統全体のより効率的な防食効果と経済性(アミン添
加量の削減)を図ることができる方法を提供するもので
ある。
As is apparent from the above description, the present invention provides a method for adjusting humidity in a clean room using a humidifying boiler vapor, which reduces the effect of adhesion of an amine to a silicon wafer or the like and provides efficient corrosion protection. As a method for realizing, a method using an amine having a cyclic structure as a neutralizing amine is provided,
By using a combination of neutralizing amines having multiple cyclic structures with different distribution ratios, more effective anticorrosion effect and economical efficiency (reduction of amine addition) for the entire steam / condensation system It provides a method that can be used.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について詳細に説明するが、本発明はこれらの実施の
形態に限定されるものでは無い。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail, but the present invention is not limited to these embodiments.

【0011】本発明において用いることができる環状構
造を有する中和性アミンの例としては、モルホリン、シ
クロヘキシルアミン、N−メチルモルホリン、N−エチ
ルモルホリン、ピペラジン、ベンジルアミン等を挙げる
ことができる。中でも、性状や安定性の点で、モルホリ
ンとシクロヘキシルアミンが特に好ましい。
Examples of the neutralizing amine having a cyclic structure which can be used in the present invention include morpholine, cyclohexylamine, N-methylmorpholine, N-ethylmorpholine, piperazine, benzylamine and the like. Among them, morpholine and cyclohexylamine are particularly preferable in view of properties and stability.

【0012】これらの環状構造を有する中和性アミン類
は、単独で用いても本発明の目的を達成することができ
るが、上述したことより明らかなように、大小異なる分
配比を有する複数の環状構造を有する中和性アミンを組
み合わせて使用するのが好ましい。本発明の場合は、上
記したモノエタノールアミンやアミノメチルプロパノー
ル等のアルカノールアミン類は、シリコンウェーハへの
吸着性が大きいので、これらの使用は避ける。即ち、環
状構造を有する中和性アミンとして、分配比0.01〜
2の少なくとも一種の中和性アミン及び分配比2を越え
る少なくとも一種の中和性アミンを組み合わせて使用す
るのが好ましく、分配比0.1〜2の少なくとも一種の
中和性アミン及び分配比2を越える少なくとも一種の中
和性アミンを組み合わせて使用するのがより好ましい。
シクロヘキシルアミンとモルホリンの組み合わせを用い
るのが更に好ましい。
These neutralizing amines having a cyclic structure can achieve the object of the present invention even when used alone. However, as is apparent from the above, a plurality of neutralizing amines having different distribution ratios are used. It is preferable to use a neutralizing amine having a cyclic structure in combination. In the case of the present invention, the above-mentioned alkanolamines such as monoethanolamine and aminomethylpropanol have a high adsorptivity to a silicon wafer, so that their use is avoided. That is, as a neutralizing amine having a cyclic structure, the distribution ratio is 0.01 to
Preferably, at least one neutralizing amine having a partition ratio of 0.1 to 2 and at least one neutralizing amine having a partition ratio of 2 to 2 are used in combination. More preferably, more than one neutralizing amine is used in combination.
More preferably, a combination of cyclohexylamine and morpholine is used.

【0013】ここで言う「分配比」とは、簡単に言え
ば、気相(蒸気)と液相(水)とが平衡している時の両
相中の溶質の濃度の比(気相中の溶質濃度/液相中の溶
質濃度)であり、詳しくは、日本ボイラー協会編「ボイ
ラーの水管理<基礎と実際>」(昭和59年発行)第2
58頁に記載されている。即ち、本発明の場合は、ボイ
ラー圧力が10kgf/cm2 以下で、液相の温度が常
温〜185℃における分配比であって、 「分配比=蒸気中の中和性アミン濃度/凝縮水中の中和
性アミン濃度」 である。
The "partition ratio" mentioned here is simply the ratio of the concentration of the solute in the gas phase (vapor) and the liquid phase (water) when the gas phase (water) is in equilibrium (in the gas phase). Concentration of solute / concentration of solute in liquid phase). For details, refer to “Boiler Water Management <Basic and Actual>,” edited by the Japan Boiler Association (issued in 1984).
It is described on page 58. That is, in the case of the present invention, the distribution ratio is a boiler pressure of 10 kgf / cm 2 or less and the temperature of the liquid phase is from room temperature to 185 ° C., wherein “partition ratio = neutralizing amine concentration in steam / condensate in condensed water” Neutralizing amine concentration ".

【0014】本発明において復水系防食剤として用いる
環状構造を有する中和性アミンは、ボイラー給水に混合
して、ボイラー内に注入するか、蒸気発生量に応じてボ
イラー内或いは蒸気系統に直接注入することにより、効
果的に蒸気や復水系の配管や機器等の防食を行うことが
できると共に、加湿用ボイラー蒸気としてクリーンルー
ムに供給された際には、シリコンウェーハ等に対する吸
着量が少なく、製品の不具合の発生を未然に防ぐことが
できる。
The neutralizing amine having a cyclic structure used as a condensing anticorrosive in the present invention is mixed with boiler feed water and injected into the boiler, or directly injected into the boiler or into the steam system depending on the amount of steam generated. By doing so, it is possible to effectively prevent corrosion of steam and condensate piping and equipment, and when supplied to a clean room as boiler steam for humidification, the amount of adsorption to silicon wafers etc. is small, and product Failure can be prevented from occurring.

【0015】この際の環状構造を有する中和性アミンの
添加注入量は、中和性アミンの種類、給水中の重炭酸イ
オン濃度、配管等の材質、復水の回収率等により相当に
異なってくるが、一般的には、次の通りである。即ち、
(1)純水給水の場合は、給水1リットル(L)に対し
て1〜10mgのアミン注入量、(2)軟水給水の場合
は、給水1Lに対して10〜100mgのアミン注入量
が通常であるので、一般的な中和性アミンの注入量は、
1〜100mg/Lということになる。
The amount of the neutralizing amine having a cyclic structure to be added at this time varies considerably depending on the type of the neutralizing amine, the concentration of bicarbonate ion in the feed water, the material of the pipes, the recovery rate of the condensate, and the like. In general, it is as follows. That is,
(1) In the case of pure water supply, 1 to 10 mg of amine is injected per 1 liter (L) of water supply. (2) In the case of soft water supply, 10 to 100 mg of amine is injected in 1 L of water supply. Therefore, the injection amount of a general neutralizing amine is:
That is, 1 to 100 mg / L.

【0016】大小異なる分配比を有する複数の環状構造
を有する中和性アミンを組み合わせる場合の代表例とし
て、例えば、モルホリンとシクロヘキシルアミンを用い
る場合の両者の重量比は、両者の使用合計量、給水中の
重炭酸イオン濃度、配管等の材質、復水の回収率等によ
り相当に異なってくるが、一般的には、モルホリン:シ
クロヘキシルアミン=10:1〜1:10、好ましくは
5:1〜1:5である。この場合の代表的な添加注入量
の一例を挙げると、モルホリン約15mg/L、シクロ
ヘキシルアミン約10mg/Lで、両者の重量比は約
3:2となる。
As a typical example of combining a plurality of neutralizing amines having cyclic structures having different distribution ratios, for example, when morpholine and cyclohexylamine are used, the weight ratio of the two is determined by the total amount of both, Although it varies considerably depending on the bicarbonate ion concentration in the medium, the material of the pipe and the like, the recovery rate of condensed water, etc., generally, morpholine: cyclohexylamine = 10: 1 to 1:10, preferably 5: 1 to 1 1: 5. In this case, an example of a typical addition injection amount is about 15 mg / L of morpholine and about 10 mg / L of cyclohexylamine, and the weight ratio of both is about 3: 2.

【0017】なお、ボイラー内に注入する復水系防食剤
としての環状構造を有する中和性アミンは、例えば公知
の脱酸素剤や、清缶剤、その他の各種添加剤と併用して
もよい。これらを例示すると、脱酸素剤としては亜硫酸
ナトリウム、グルコース、タンニン酸等(例えば、給水
に対して約10〜100mg/L)、清缶剤としては燐
酸三カリウム等(例えば、給水に対して約10〜100
mg/L)、アルカリ剤として水酸化カリウム等(例え
ば、給水に対して約5〜100mg/L)等を用いるこ
とができる。
The neutralizing amine having a cyclic structure as a condensing anticorrosive to be injected into the boiler may be used in combination with, for example, a known oxygen scavenger, a cleaning agent and other various additives. For example, as a deoxidizer, sodium sulfite, glucose, tannic acid or the like (for example, about 10 to 100 mg / L with respect to feed water), and as a cleaning agent, tripotassium phosphate or the like (for example, with respect to feed water) 10-100
mg / L) and potassium hydroxide or the like as an alkali agent (for example, about 5 to 100 mg / L with respect to feed water).

【0018】[0018]

【実施例】以下の実施例により本発明を更に具体的に説
明するが、本発明はこれに限定されるものでは無い。
The present invention will be described in more detail with reference to the following Examples, but it should not be construed that the present invention is limited thereto.

【0019】実施例1 半導体製造クリーンルームの室内湿度調整用に使用され
るボイラー蒸気を発生するボイラーの給水に、環状構造
を有する中和性アミンとしてモルホリン、シクロヘキシ
ルアミン、また、アルカノールアミンとしてモノエタノ
ールアミン、アミノメチルプロパノール、ジエチルアミ
ノエタノール(比較例)を10〜30ppmの範囲で適
量加えると、上記の各アミンによりボイラー蒸気中の二
酸化炭素が中和されて、蒸気・復水系配管や機器の腐食
を防止することができる。添加アミン濃度は、配管の所
望の防食効果が得られる最小濃度に調整した。従来から
中和性アミンとして使用されている上記アルカノールア
ミンや皮膜性アミンとして使用されている長鎖脂肪族ア
ミンに比べて、本実施例で用いた環状構造の中和性アミ
ンの方が、シリコンやシリコン酸化物表面に吸着し難い
性質があるために、本発明の方法を用いることにより、
特に半導体製造クリーンルーム内で使われるシリコンウ
ェーハ上にボイラー蒸気により湿度調整された室内空気
から吸着される中和性アミンの量を低減することができ
た。このことにより、半導体デバイスの製造プロセスの
精度向上と歩留りの向上に効果が見られた。
EXAMPLE 1 Morpholine and cyclohexylamine as a neutralizing amine having a cyclic structure and monoethanolamine as an alkanolamine were used for supplying water to a boiler which generates boiler steam used for indoor humidity control in a semiconductor manufacturing clean room. Addition of appropriate amounts of aminomethylpropanol and diethylaminoethanol (comparative example) in the range of 10 to 30 ppm neutralizes carbon dioxide in the boiler steam with each of the above amines and prevents corrosion of steam / condensate piping and equipment can do. The concentration of the added amine was adjusted to the minimum concentration at which the desired anticorrosive effect of the piping was obtained. Compared with the above-mentioned alkanolamines conventionally used as neutralizing amines and the long-chain aliphatic amines used as filming amines, the neutralizing amines having a cyclic structure used in this example are more suitable for silicon. By using the method of the present invention, because it has the property of hardly adsorbing on the silicon oxide surface,
In particular, it was possible to reduce the amount of neutralizing amine adsorbed from indoor air humidity-adjusted by boiler vapor on silicon wafers used in a semiconductor manufacturing clean room. As a result, the effects of improving the accuracy of the semiconductor device manufacturing process and improving the yield have been observed.

【0020】ボイラー蒸気中のアミンのシリコンウェー
ハ表面への吸着量を、中和性アミンの種類により比較す
る実験(本実施例と比較例)を、次のように行った。図
1にその実験装置の概要を示す。
An experiment for comparing the amount of amine adsorbed on the silicon wafer surface in the boiler vapor by the type of neutralizing amine (this example and a comparative example) was performed as follows. FIG. 1 shows an outline of the experimental apparatus.

【0021】給水タンク1において、表1に示すような
水質の軟水に各種中和性アミンを適量添加し、これを給
水としてテストボイラー2にポンプPにより送り込み、
テストボイラー2で蒸気を発生させた。テストボイラー
2での蒸気圧は10kgf/cm2 、蒸気発生量は3.
0kg/h、ブロー率は10%であった。この蒸気(中
和性アミンを含む)を空気ボンベ3から送られる一定量
の空気と混合して、冷却器4において冷却した。得られ
る湿度調整された空気をシリコンウェーハ室5(クリー
ンルームに相当する)内に送り込み、シリコンウェーハ
7(直径6インチ、親水性)と接触させた後、当初純水
を入れた捕集液タンク6を通過させて、系外に排出させ
た。実験時間は24時間とし、この際シリコンウェーハ
7に吸着したアミン量を測定した。シリコンウェーハ室
5内の湿度調整された空気(気相)の中和性アミン濃度
は、空気流量と実験終了後の捕集液タンク6内の捕集液
中の中和性アミン濃度から算出できる。この場合、給水
中の中和性アミン濃度を調整することにより、気相中の
中和性アミン濃度が500ppb前後になるように調整
した。
In the water supply tank 1, an appropriate amount of various neutralizing amines is added to soft water having a quality as shown in Table 1, and the resulting water is fed to the test boiler 2 as a water supply by the pump P.
The test boiler 2 generated steam. The steam pressure in the test boiler 2 is 10 kgf / cm 2 , and the steam generation amount is 3.
0 kg / h, blow rate was 10%. This vapor (including the neutralizing amine) was mixed with a certain amount of air sent from the air cylinder 3 and cooled in the cooler 4. The resulting humidity-adjusted air is sent into a silicon wafer chamber 5 (corresponding to a clean room) and brought into contact with a silicon wafer 7 (diameter 6 inches, hydrophilic), and then a collection liquid tank 6 initially containing pure water. And passed out of the system. The experiment was performed for 24 hours, and the amount of amine adsorbed on the silicon wafer 7 was measured. The neutralizing amine concentration of the humidity-adjusted air (gas phase) in the silicon wafer chamber 5 can be calculated from the air flow rate and the neutralizing amine concentration in the collected liquid in the collected liquid tank 6 after the experiment. . In this case, by adjusting the neutralizing amine concentration in the feed water, the neutralizing amine concentration in the gas phase was adjusted to be around 500 ppb.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】実験結果を表2に示す。アルカノールアミ
ンであるモノエタノールアミン、アミノメチルプロパノ
ール、ジエチルアミノエタノールがシリコンウェーハ上
に多量に吸着されたのに比べて、環状構造を有するアミ
ンであるシクロヘキシルアミン、モルホリンはシリコン
ウェーハ上に吸着され難く、シリコンウェーハへの吸着
量をアルカノールアミンの場合の1/3〜1/5に抑え
ることができたことが分かる。
Table 2 shows the experimental results. The alkanolamines monoethanolamine, aminomethylpropanol, and diethylaminoethanol were adsorbed in large amounts on the silicon wafer, whereas the cyclohexylamine and morpholine amines having a cyclic structure were hardly adsorbed on the silicon wafer, It can be seen that the amount of adsorption on the wafer could be suppressed to 1/3 to 1/5 of that of alkanolamine.

【0024】[0024]

【表2】 [Table 2]

【0025】なお、シリコンウェーハ上へ吸着した中和
性アミンの吸着量の測定法としては、下記の方法を用い
た。実験終了後、シリコンウェーハ室5からシリコンウ
ェーハ7を取り出し、80mlの純水で満たされた硝子
セルに30分間浸漬した。この浸漬によりシリコンウェ
ーハ上に吸着した中和性アミンは、殆ど全て純水中に溶
け込んだ(確認済)。得られた溶液中のアミン濃度をイ
オンクロマトグラフィーで測定することにより、シリコ
ンウェーハ上に吸着された中和性アミンの吸着量を求め
た。
The following method was used to measure the amount of neutralizing amine adsorbed on the silicon wafer. After the experiment, the silicon wafer 7 was taken out of the silicon wafer chamber 5 and immersed in a glass cell filled with 80 ml of pure water for 30 minutes. Almost all the neutralizing amine adsorbed on the silicon wafer by this immersion was dissolved in pure water (confirmed). The amount of the neutralizing amine adsorbed on the silicon wafer was determined by measuring the amine concentration in the obtained solution by ion chromatography.

【0026】実施例2 本実施例では、半導体製造クリーンルームの室内湿度調
整用に使用されるボイラー蒸気を発生するボイラーの給
水に、環状構造を有する中和性アミンとしてのモルホリ
ン、シクロヘキシルアミンを単独で加えた場合と混合し
て加えた場合の比較を行った。後者の場合としては、モ
ルホリン15mg+シクロヘキシルアミン15mg(重
量比=1:1)とモルホリン20mg+シクロヘキシル
アミン10mg(重量比=2:1)の二つの場合につい
て下記の実験を行った。本実施例の分配比の異なる複数
の中和性アミンを混合して用いる方法によれば、環状構
造を有する中和性アミンを用いることにより、ボイラー
蒸気により湿度調整された室内空気からシリコンウェー
ハ上への中和性アミンの吸着量を低減できることに加え
て、2種類以上の分配比の異なる中和性アミンを混合し
て用いることにより、蒸気・復水系配管や機器を全系統
に渡って効果的に防食することができる。1種類の中和
性アミンのみを加える方法では、蒸気・復水系配管や機
器の場所により防食効果が異なってくるため、防食効果
が最も低くなる部分でも腐食が起こらないように中和性
アミンの添加注入量を調整する必要があった。これに対
し、本実施例の分配比の異なる複数の中和性アミンを混
合して用いる方法によれば、防食効果が配管の場所によ
り殆ど異なることが無く概ね一定であるので、ボイラー
給水への中和性アミンの添加注入濃度を通常の場合より
低くしても蒸気・復水系配管や機器全体に渡って充分な
防食効果を得ることが可能となり、その結果として、ク
リーンルーム内のシリコンウェーハへの中和性アミンの
吸着量を更に少なく抑えることができた。
Example 2 In this example, morpholine and cyclohexylamine as neutralizing amines having a cyclic structure were used alone for supplying water to a boiler that generates boiler steam used for adjusting indoor humidity in a semiconductor manufacturing clean room. A comparison was made between the case where it was added and the case where it was mixed and added. As the latter case, the following experiment was carried out for two cases of morpholine 15 mg + cyclohexylamine 15 mg (weight ratio = 1: 1) and morpholine 20 mg + cyclohexylamine 10 mg (weight ratio = 2: 1). According to the method of mixing and using a plurality of neutralizing amines having different distribution ratios according to the present embodiment, by using a neutralizing amine having a cyclic structure, the silicon wafer is removed from the indoor air humidity-adjusted by boiler steam. In addition to being able to reduce the amount of neutralizing amine adsorbed on the surface, the use of a mixture of two or more neutralizing amines with different distribution ratios has the effect of using steam and condensate piping and equipment throughout the entire system. Can be anticorrosive. In the method of adding only one type of neutralizing amine, the corrosion prevention effect differs depending on the location of the steam / condensation system piping and equipment. It was necessary to adjust the addition injection amount. On the other hand, according to the method of mixing and using a plurality of neutralizing amines having different distribution ratios in the present embodiment, since the anticorrosion effect is almost constant without being substantially different depending on the location of the piping, it can be applied to the boiler water supply. Even if the injection concentration of the neutralizing amine is set lower than usual, it is possible to obtain a sufficient anticorrosion effect over the steam / condensation system piping and the entire equipment. The amount of adsorption of the neutralizing amine could be further reduced.

【0027】上述のような中和性アミンの調整方法(単
独又は混合)による防食効果の違いを比較する実験を、
次のように行った。図2に示すような実験装置を使用
し、オートクレーブ12から発生する中和性アミンを含
む蒸気の凝縮率を10%、50%、90%と変え、各凝
縮率の場合に液相部に浸したテストピースの腐食速度を
測定することにより、中和性アミンの防食効果を調べ
た。
An experiment for comparing the difference in the anticorrosion effect by the above-described method for preparing a neutralizing amine (single or mixed) was carried out.
The procedure was as follows. Using an experimental apparatus as shown in FIG. 2, the condensation rate of the vapor containing the neutralizing amine generated from the autoclave 12 was changed to 10%, 50%, and 90%. The corrosion prevention effect of the neutralizing amine was examined by measuring the corrosion rate of the test piece.

【0028】給水タンク11において、実施例1におけ
る表1に示すような水質の軟水に、各種中和性アミン適
量と水酸化カリウム25mg/Lとを添加し、これを給
水としてオートクレーブ12にポンプPにより送り込
み、オートクレーブ12により蒸気を発生させた。オー
トクレーブ12の蒸気圧は10kgf/cm2 、蒸気発
生量は3.0kg/h、ブロー率は10%であった。こ
の蒸気(中和性アミンを含む)を冷却器13により適当
な温度に冷却した後、腐食評価槽14に導入して、槽内
の圧力と蒸気の排出量を変動させることにより、蒸気の
凝縮率を調節した。そして、凝縮率を10%、50%、
90%と設定することにより、蒸気・復水系配管の先端
部、中間部、末端部を再現し、各場合における液相部の
pHと液相部に浸してある軟鋼テストピース15(1.
0×30×50mm)の腐食速度(mg/dm2 ・da
y)を測定することにより、防食効果の評価を行った。
なお、実験期間は2週間とした。
In the water supply tank 11, an appropriate amount of various neutralizing amines and 25 mg / L of potassium hydroxide are added to soft water having the quality shown in Table 1 in Example 1, and the water is supplied to the autoclave 12 as a pump. , And steam was generated by the autoclave 12. The steam pressure of the autoclave 12 was 10 kgf / cm 2 , the amount of generated steam was 3.0 kg / h, and the blow rate was 10%. After the steam (including the neutralizing amine) is cooled to an appropriate temperature by the cooler 13, the steam is introduced into the corrosion evaluation tank 14, and the pressure in the tank and the discharge amount of the steam are varied to condense the steam. The rate was adjusted. And the condensation rate is 10%, 50%,
By setting it to 90%, the tip, middle, and end of the steam / condensate system pipe are reproduced, and in each case, the pH of the liquid phase and the mild steel test piece 15 (1.
0 × 30 × 50mm) corrosion rate (mg / dm 2 · da)
The anticorrosion effect was evaluated by measuring y).
The experimental period was two weeks.

【0029】実験結果を表3に示す。中和性アミンを単
独で使用すると、腐食速度は凝縮率の変化に伴いかなり
変動した。これに対して、分配比の異なる2種類の中和
性アミン(モルホリンとシクロヘキシルアミン)を併用
すると、凝縮率の変動に拘らず常に低い腐食速度を示す
ことが分かった。これは、分配比の異なる2種類の中和
性アミンを併用した場合、復水のpHが凝縮率に殆ど依
存することがなく常にほぼ一定の値をとるためと考えら
れる。
Table 3 shows the experimental results. When the neutralizing amine was used alone, the corrosion rate varied considerably with changes in the condensation rate. On the other hand, it was found that when two kinds of neutralizing amines having different distribution ratios (morpholine and cyclohexylamine) were used in combination, a low corrosion rate was always exhibited irrespective of the fluctuation of the condensation rate. This is presumably because when two kinds of neutralizing amines having different distribution ratios are used in combination, the pH of the condensate is almost always constant without depending on the condensation rate.

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

【0031】なお、腐食速度は、下記の数1の式に従い
求めた。
The corrosion rate was determined according to the following equation (1).

【0032】[0032]

【数1】 (Equation 1)

【0033】[0033]

【発明の効果】本発明によれば、環状構造を有する中和
性アミンをボイラーの復水処理剤として用いることによ
り、蒸気・復水系の配管や機器の防食を図ると共に、ボ
イラー蒸気により湿度調整されたクリーンルーム内にお
いてシリコンウェーハ上への中和性アミンの吸着量を低
減することができ、アミンの付着による製品の不具合を
無くすことができる。
According to the present invention, by using a neutralizing amine having a cyclic structure as a condensing agent for a boiler, corrosion of piping and equipment of a steam / condensing system is prevented, and humidity is controlled by boiler steam. It is possible to reduce the amount of neutralizing amine adsorbed on the silicon wafer in the cleaned clean room, and to eliminate defects of the product due to the adhesion of the amine.

【0034】また、分配比の異なる複数の中和性アミン
を組み合わせてボイラーの復水処理剤として用いると、
復水を高いpHに保つことができ、復水系の配管や機器
を全系統に渡って効果的に防食することができるだけで
なく、加湿用ボイラー蒸気を使用するクリーンルーム内
のシリコンウェーハの中和性アミンによる汚染を最小限
に抑えることも可能となる。
When a plurality of neutralizing amines having different distribution ratios are combined and used as a condensing agent for a boiler,
The condensate can be maintained at a high pH, and not only can the condensate piping and equipment be effectively protected from corrosion throughout the system, but also the neutralization of silicon wafers in clean rooms using humidifying boiler steam. Amine contamination can also be minimized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】図1は、実施例1におけるにボイラー蒸気中の
アミンのシリコンウェーハ表面への吸着量を調べるため
の実験装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an experimental apparatus for examining the amount of amine in a boiler vapor adsorbed on a silicon wafer surface in Example 1.

【図2】図2は、実施例2における復水中におけるテス
トーピースの腐食速度を調べるための実験装置の構成図
である。
FIG. 2 is a configuration diagram of an experimental apparatus for examining a corrosion rate of a test piece during condensate in Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 給水タンク 2 テストボイラー 3 空気ボンベ 4 冷却器 5 シリコンウェーハ室 6 捕集液槽 7 シリコンウェーハ 11 給水タンク 12 オートクレーブ 13 冷却器 14 腐食評価槽 15 テストピース DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water supply tank 2 Test boiler 3 Air cylinder 4 Cooler 5 Silicon wafer chamber 6 Collection liquid tank 7 Silicon wafer 11 Water supply tank 12 Autoclave 13 Cooler 14 Corrosion evaluation tank 15 Test piece

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 佐知子 神奈川県川崎市川崎区駅前本町25番地1 東芝マイクロエレクトロニクス株式会社内 (72)発明者 堀池 誠 東京都江東区新砂1丁目2番8号 オルガ ノ株式会社内 (72)発明者 柴田 芳昭 東京都江東区新砂1丁目2番8号 オルガ ノ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Sachiko Yanagi 25-1, Ekimae Honmachi, Kawasaki-ku, Kawasaki-ku, Kanagawa Prefecture Inside Toshiba Microelectronics Corporation (72) Inventor Makoto Horiike 1-2-8 Shinsuna, Koto-ku, Tokyo Olga (72) Inventor Yoshiaki Shibata 1-2-8 Shinsuna, Koto-ku, Tokyo Organo Corporation

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ボイラーの復水処理剤として少なくとも
一種の環状構造を有する中和性アミンを使用して、加湿
用ボイラー蒸気をクリーンルームに供給することを特徴
とするクリーンルーム内の湿度調整方法。
1. A method for adjusting humidity in a clean room, comprising supplying a humidifying boiler vapor to a clean room using a neutralizing amine having at least one cyclic structure as a condensing agent for the boiler.
【請求項2】 前記の環状構造を有する中和性アミンと
して、分配比0.01〜2の少なくとも一種の中和性ア
ミン及び分配比2を越える少なくとも一種の中和性アミ
ン、好ましくは分配比0.1〜2の少なくとも一種の中
和性アミン及び分配比2を越える少なくとも一種の中和
性アミンを使用することを特徴とする請求項1に記載の
クリーンルーム内の湿度調整方法。
2. The neutralizing amine having a cyclic structure includes at least one neutralizing amine having a distribution ratio of 0.01 to 2 and at least one neutralizing amine having a distribution ratio of more than 2, preferably a distribution ratio of 2. The method for adjusting humidity in a clean room according to claim 1, wherein at least one kind of neutralizing amine of 0.1 to 2 and at least one kind of neutralizing amine exceeding a distribution ratio of 2 are used.
【請求項3】 前記の環状構造を有する中和性アミンと
して、モルホリン及び/又はシクロヘキシルアミンを使
用することを特徴とする請求項1又は2に記載のクリー
ンルーム内の湿度調整方法。
3. The method for adjusting humidity in a clean room according to claim 1, wherein morpholine and / or cyclohexylamine is used as the neutralizing amine having a cyclic structure.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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