JPH1133548A - 超純水の比抵抗調整方法及びこれを用いた純水製造装置 - Google Patents
超純水の比抵抗調整方法及びこれを用いた純水製造装置Info
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- JPH1133548A JPH1133548A JP21139497A JP21139497A JPH1133548A JP H1133548 A JPH1133548 A JP H1133548A JP 21139497 A JP21139497 A JP 21139497A JP 21139497 A JP21139497 A JP 21139497A JP H1133548 A JPH1133548 A JP H1133548A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 炭酸ガスの供給設備の必要がなく、炭酸ガス
からの汚染の恐れがなく、長期間安定して一定の比抵抗
値に調整可能な超純水の比抵抗調整方法とこれを用いた
純水の製造装置を提供すること。 【解決手段】１５ＭΩ・ｃｍ以上の比抵抗を示す超純水
を、炭酸水素イオン形を含む強塩基性陰イオン交換樹脂
又はアンモニウム形を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接
触させて超純水の比抵抗を調整する。
からの汚染の恐れがなく、長期間安定して一定の比抵抗
値に調整可能な超純水の比抵抗調整方法とこれを用いた
純水の製造装置を提供すること。 【解決手段】１５ＭΩ・ｃｍ以上の比抵抗を示す超純水
を、炭酸水素イオン形を含む強塩基性陰イオン交換樹脂
又はアンモニウム形を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接
触させて超純水の比抵抗を調整する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、半導体デ
バイス製造工程で使用される洗浄用の超純水の比抵抗調
整方法及びこれを用いた純水製造装置に関するものであ
る。
バイス製造工程で使用される洗浄用の超純水の比抵抗調
整方法及びこれを用いた純水製造装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、半導体の製造工程のうち、ダイシ
ング工程、スクラバー洗浄工程、スピンナー洗浄工程等
でウエハ面に使用される洗浄水は溶存イオン、微粒子、
有機物等の不純物を極限まで除去した超純水が使用され
ており、この超純水は配管及び噴射ノズル等の内壁との
摩擦により、洗浄時に大きな帯電が生じ、ウエハ上に蓄
積され、半導体素子の破壊や特性に影響を与え、半導体
ウエハの製品の歩留りを低下させるという問題点があっ
た。
ング工程、スクラバー洗浄工程、スピンナー洗浄工程等
でウエハ面に使用される洗浄水は溶存イオン、微粒子、
有機物等の不純物を極限まで除去した超純水が使用され
ており、この超純水は配管及び噴射ノズル等の内壁との
摩擦により、洗浄時に大きな帯電が生じ、ウエハ上に蓄
積され、半導体素子の破壊や特性に影響を与え、半導体
ウエハの製品の歩留りを低下させるという問題点があっ
た。
【０００３】上記静電気は洗浄用超純水の比抵抗値と密
接な関係があり、ほぼ比抵抗値の大きさに比例して発生
する。したがって、静電気の発生を防止するためには、
洗浄用超純水の比抵抗値を低下させればよく、そのため
には、超純水中に比抵抗値を低下させる物質を添加すれ
ばよい。この場合、該添加物質としては、炭酸ガスが用
いられている。その理由としては、超純水中に溶解した
炭酸ガスは、水素イオンと炭酸水素イオンとに解離して
超純水の電気比抵抗値を低下させることができ、しかも
溶解した炭酸ガスは半導体ウエハー洗浄工程終了時に半
導体ウエハーの表面の水分が除去されると同時にガスと
なって半導体ウエハー表面から除去され、不純物は残留
しないため、半導体素子を破壊することがないからであ
る。
接な関係があり、ほぼ比抵抗値の大きさに比例して発生
する。したがって、静電気の発生を防止するためには、
洗浄用超純水の比抵抗値を低下させればよく、そのため
には、超純水中に比抵抗値を低下させる物質を添加すれ
ばよい。この場合、該添加物質としては、炭酸ガスが用
いられている。その理由としては、超純水中に溶解した
炭酸ガスは、水素イオンと炭酸水素イオンとに解離して
超純水の電気比抵抗値を低下させることができ、しかも
溶解した炭酸ガスは半導体ウエハー洗浄工程終了時に半
導体ウエハーの表面の水分が除去されると同時にガスと
なって半導体ウエハー表面から除去され、不純物は残留
しないため、半導体素子を破壊することがないからであ
る。
【０００４】従来、炭酸ガスを使用し、超純水中の比抵
抗値を低下させる方法としては、超純水と炭酸ガスを接
触させる接触塔を、超純水が流れる主配管とは別途に設
け、該接触塔からの炭酸ガス溶解水の超純水中への供給
を、下流で測定した純水の比抵抗値をフィードバック
し、流量調節弁を調整して行う炭酸ガス直接溶解法（特
開昭63−2231号公報等）及び流れ状態において、処理す
べき超純水に疎水性透過性膜を介して炭酸ガスを浸透溶
解させるガス透過膜法（特公平5-21841 号公報)等が挙
げられる。
抗値を低下させる方法としては、超純水と炭酸ガスを接
触させる接触塔を、超純水が流れる主配管とは別途に設
け、該接触塔からの炭酸ガス溶解水の超純水中への供給
を、下流で測定した純水の比抵抗値をフィードバック
し、流量調節弁を調整して行う炭酸ガス直接溶解法（特
開昭63−2231号公報等）及び流れ状態において、処理す
べき超純水に疎水性透過性膜を介して炭酸ガスを浸透溶
解させるガス透過膜法（特公平5-21841 号公報)等が挙
げられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記炭
酸ガス直接溶解法は、接触塔及び流量調節弁等の設備が
過大であり、且つ、これらの設備から超純水が汚染され
る恐れがある。さらに、超純水の比抵抗値を精度良く調
整するのが困難で該比抵抗値の変動が大きく、工程管理
上好ましくないといった問題がある。また、上記ガス透
過膜法は、該ガス透過膜を収納するモジュール中に生菌
が繁殖し易く、超純水中の微粒子増加の原因となった
り、該ガス透過膜の表面にスライムを発生させ、ガス透
過性を低下させるという問題があった。
酸ガス直接溶解法は、接触塔及び流量調節弁等の設備が
過大であり、且つ、これらの設備から超純水が汚染され
る恐れがある。さらに、超純水の比抵抗値を精度良く調
整するのが困難で該比抵抗値の変動が大きく、工程管理
上好ましくないといった問題がある。また、上記ガス透
過膜法は、該ガス透過膜を収納するモジュール中に生菌
が繁殖し易く、超純水中の微粒子増加の原因となった
り、該ガス透過膜の表面にスライムを発生させ、ガス透
過性を低下させるという問題があった。
【０００６】従って、本発明の目的は、炭酸ガスの供給
設備の必要がなく、炭酸ガスからの汚染の恐れがなく、
長期間安定して一定の比抵抗値に調整可能な超純水の比
抵抗調整方法とこれを用いた純水の製造装置を提供する
ものである。
設備の必要がなく、炭酸ガスからの汚染の恐れがなく、
長期間安定して一定の比抵抗値に調整可能な超純水の比
抵抗調整方法とこれを用いた純水の製造装置を提供する
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる実情において、本
発明者は鋭意検討を行った結果、超純水を炭酸水素イオ
ン形強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン
形強酸性陽イオン交換樹脂に接触させれば、炭酸ガスの
供給設備等が不要となり、また、電気比抵抗計を用いた
制御系を形成しなくとも純水の比抵抗を簡単に低下で
き、一定値に維持できること、更に、該強塩基性陰イオ
ン交換樹脂は固体の塩基であるため、また、該強酸性陽
イオン交換樹脂は固体の酸であるため、樹脂表面におい
て生菌が繁殖することがないこと等を見出し、本発明を
完成するに至った。すなわち、本発明は、１５ＭΩ・ｃ
ｍ以上の比抵抗を示す超純水を、炭酸水素イオン形を含
む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン形
を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接触させることを特徴
とする超純水の比抵抗調整方法を提供するものである。
発明者は鋭意検討を行った結果、超純水を炭酸水素イオ
ン形強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン
形強酸性陽イオン交換樹脂に接触させれば、炭酸ガスの
供給設備等が不要となり、また、電気比抵抗計を用いた
制御系を形成しなくとも純水の比抵抗を簡単に低下で
き、一定値に維持できること、更に、該強塩基性陰イオ
ン交換樹脂は固体の塩基であるため、また、該強酸性陽
イオン交換樹脂は固体の酸であるため、樹脂表面におい
て生菌が繁殖することがないこと等を見出し、本発明を
完成するに至った。すなわち、本発明は、１５ＭΩ・ｃ
ｍ以上の比抵抗を示す超純水を、炭酸水素イオン形を含
む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン形
を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接触させることを特徴
とする超純水の比抵抗調整方法を提供するものである。
【０００８】また、本発明は、原水からイオン及び非イ
オン性物質を除去する超純水製造手段と、該製造後の超
純水の比抵抗を調整するための、炭酸水素イオン形を含
む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウム形を含む
強酸性陽イオン交換樹脂を内包する比抵抗調整手段とを
有することを特徴とする純水製造装置を提供するもので
ある。
オン性物質を除去する超純水製造手段と、該製造後の超
純水の比抵抗を調整するための、炭酸水素イオン形を含
む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウム形を含む
強酸性陽イオン交換樹脂を内包する比抵抗調整手段とを
有することを特徴とする純水製造装置を提供するもので
ある。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、１５ＭΩ・ｃｍ
以上の比抵抗を示す超純水としては、通常の方法により
製造された上記数値範囲の超純水であればよく、例え
ば、水道水、川の水、工業用水等の原水からイオン及び
非イオン性物質を除去する純水製造装置により処理され
た比抵抗１８ＭΩ・ｃｍの超純水が挙げられる。
以上の比抵抗を示す超純水としては、通常の方法により
製造された上記数値範囲の超純水であればよく、例え
ば、水道水、川の水、工業用水等の原水からイオン及び
非イオン性物質を除去する純水製造装置により処理され
た比抵抗１８ＭΩ・ｃｍの超純水が挙げられる。
【００１０】前記超純水を接触させる炭酸水素イオン形
を含む強塩基性陰イオン交換樹脂は、樹脂の総交換容量
の少なくとも一部が炭酸水素イオン形に調整されている
強塩基性陰イオン交換樹脂をいう。炭酸水素イオン形以
外の交換基のイオン形としては、水酸化物イオン形であ
る。また、該樹脂中には、塩化物イオン及びシリカ等の
微量の不純物が含まれていてもよいが、不純物イオンは
樹脂中に存在すると超純水中に放出され、超純水を汚染
することから極力少ないことが好ましい。また、総交換
容量は、交換基の量を示す。
を含む強塩基性陰イオン交換樹脂は、樹脂の総交換容量
の少なくとも一部が炭酸水素イオン形に調整されている
強塩基性陰イオン交換樹脂をいう。炭酸水素イオン形以
外の交換基のイオン形としては、水酸化物イオン形であ
る。また、該樹脂中には、塩化物イオン及びシリカ等の
微量の不純物が含まれていてもよいが、不純物イオンは
樹脂中に存在すると超純水中に放出され、超純水を汚染
することから極力少ないことが好ましい。また、総交換
容量は、交換基の量を示す。
【００１１】前記強塩基性陰イオン交換樹脂の総交換容
量の少なくとも一部を炭酸水素イオン形に調整する方法
としては、例えば、次の方法が挙げられる。 （１）炭酸水、炭酸水素ナトリウム溶液又は炭酸ナトリ
ウム溶液（例えば、１モル／ｌ）を水酸化物イオン形強
塩基性陰イオン交換樹脂に、その体積の２〜５倍量接触
させ、１００％炭酸水素イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂とし、これと１００％水酸化物イオン形強塩基性陰
イオン交換樹脂を所望の割合で物理混合して調整する方
法。 （２）水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換樹脂に炭
酸ガスを所定量接触させて、一部が炭酸水素イオン形と
なるように調整する方法。 （３）希薄濃度の炭酸水素ナトリウム溶液又は炭酸ナト
リウム溶液と水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換樹
脂の平衡関係から、一部が炭酸水素イオン形となるよう
に調整する方法。
量の少なくとも一部を炭酸水素イオン形に調整する方法
としては、例えば、次の方法が挙げられる。 （１）炭酸水、炭酸水素ナトリウム溶液又は炭酸ナトリ
ウム溶液（例えば、１モル／ｌ）を水酸化物イオン形強
塩基性陰イオン交換樹脂に、その体積の２〜５倍量接触
させ、１００％炭酸水素イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂とし、これと１００％水酸化物イオン形強塩基性陰
イオン交換樹脂を所望の割合で物理混合して調整する方
法。 （２）水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換樹脂に炭
酸ガスを所定量接触させて、一部が炭酸水素イオン形と
なるように調整する方法。 （３）希薄濃度の炭酸水素ナトリウム溶液又は炭酸ナト
リウム溶液と水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換樹
脂の平衡関係から、一部が炭酸水素イオン形となるよう
に調整する方法。
【００１２】前記超純水を接触させるアンモニウム形を
含む強酸性陽イオン交換樹脂は、樹脂の総交換容量の少
なくとも一部がアンモニウム形に調整されている強酸性
陽イオン交換樹脂をいう。アンモニウム形以外の交換基
のイオン形としては、水素イオン形である。また、該樹
脂中には、微量の不純物が含まれていてもよいが、不純
物イオンは樹脂中に存在すると超純水中に放出され、超
純水を汚染することから極力少ないことが好ましい。
含む強酸性陽イオン交換樹脂は、樹脂の総交換容量の少
なくとも一部がアンモニウム形に調整されている強酸性
陽イオン交換樹脂をいう。アンモニウム形以外の交換基
のイオン形としては、水素イオン形である。また、該樹
脂中には、微量の不純物が含まれていてもよいが、不純
物イオンは樹脂中に存在すると超純水中に放出され、超
純水を汚染することから極力少ないことが好ましい。
【００１３】前記強酸性陽イオン交換樹脂の総交換容量
の少なくとも一部をアンモニウム形に調整する方法とし
ては、例えば、次の方法が挙げられる。 （１）重炭酸アンモニウム水溶液又は塩化アンモニウム
水溶液（例えば、１モル／ｌ）を水素イオン形強酸性陽
イオン交換樹脂に、その体積の２〜５倍量接触させ、１
００％アンモニウムイオン形強酸性陽イオン交換樹脂と
し、これと１００％水素イオン形強酸性陽イオン交換樹
脂を所望の割合で物理混合して調整する方法。 （２）希薄濃度の重炭酸アンモニウム水溶液又は塩化ア
ンモニウム水溶液と水素イオン形強酸性陽イオン交換樹
脂の平衡関係から、一部がアンモニウム形となるように
調整する方法。
の少なくとも一部をアンモニウム形に調整する方法とし
ては、例えば、次の方法が挙げられる。 （１）重炭酸アンモニウム水溶液又は塩化アンモニウム
水溶液（例えば、１モル／ｌ）を水素イオン形強酸性陽
イオン交換樹脂に、その体積の２〜５倍量接触させ、１
００％アンモニウムイオン形強酸性陽イオン交換樹脂と
し、これと１００％水素イオン形強酸性陽イオン交換樹
脂を所望の割合で物理混合して調整する方法。 （２）希薄濃度の重炭酸アンモニウム水溶液又は塩化ア
ンモニウム水溶液と水素イオン形強酸性陽イオン交換樹
脂の平衡関係から、一部がアンモニウム形となるように
調整する方法。
【００１４】本発明において、超純水を炭酸水素イオン
形強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウム形強酸性
陽イオン交換樹脂に接触させると超純水の比抵抗が低下
する。これは、比抵抗１８ＭΩ・ｃｍの超純水には水そ
のものの解離により水酸化物イオン１０-7モル／ｌが存
在しており、例えば、炭酸水素イオン形強塩基性陰イオ
ン交換樹脂の場合、これが、樹脂中の炭酸水素イオンと
陰イオン交換するからである。樹脂中から超純水中へ移
動する炭酸水素イオンの量は、イオン交換平衡関係に基
づいて一定量となるので、超純水の比抵抗は樹脂中の炭
酸水素イオン濃度を０〜１００％の範囲で変化させるこ
とにより、例えば、アンバーライトIRA-402BL を用いた
場合は１８ＭΩ・ｃｍ〜０．３４ＭΩ・ｃｍの範囲で任
意に調整することができる。従って、本発明において
は、樹脂中の炭酸水素イオン形の割合としては、特に制
限されず、目的とする超純水の比抵抗値及び接触条件等
により定めればよい。
形強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウム形強酸性
陽イオン交換樹脂に接触させると超純水の比抵抗が低下
する。これは、比抵抗１８ＭΩ・ｃｍの超純水には水そ
のものの解離により水酸化物イオン１０-7モル／ｌが存
在しており、例えば、炭酸水素イオン形強塩基性陰イオ
ン交換樹脂の場合、これが、樹脂中の炭酸水素イオンと
陰イオン交換するからである。樹脂中から超純水中へ移
動する炭酸水素イオンの量は、イオン交換平衡関係に基
づいて一定量となるので、超純水の比抵抗は樹脂中の炭
酸水素イオン濃度を０〜１００％の範囲で変化させるこ
とにより、例えば、アンバーライトIRA-402BL を用いた
場合は１８ＭΩ・ｃｍ〜０．３４ＭΩ・ｃｍの範囲で任
意に調整することができる。従って、本発明において
は、樹脂中の炭酸水素イオン形の割合としては、特に制
限されず、目的とする超純水の比抵抗値及び接触条件等
により定めればよい。
【００１５】また、アンモニウム形強酸性陽イオン交換
樹脂の場合、上記と同様、樹脂中のアンモニウムイオン
と水中の水素イオンとが陽イオン交換し、樹脂中から超
純水中へ移動するアンモニウムイオンの量は、イオン交
換平衡関係に基づいて一定量となるので、超純水の比抵
抗は樹脂中のアンモニウムイオン濃度を０〜１００％の
範囲で変化させることにより、例えば、アンバーライト
IR-124を用いた場合は１８ＭΩ・ｃｍ〜０．６７ＭΩ・
ｃｍの範囲で任意に調整することができる。従って、ア
ンモニウムイオン形強酸性陽イオン交換樹脂中のアンモ
ニウムイオンの割合としては、特に制限されず、目的と
する超純水の比抵抗値及び接触条件等により定めればよ
い。なお、炭酸水素イオン及びアンモニウムイオンとも
に、揮発性であるから乾燥した後の半導体ウエハーの表
面に不純物として残留することがない。
樹脂の場合、上記と同様、樹脂中のアンモニウムイオン
と水中の水素イオンとが陽イオン交換し、樹脂中から超
純水中へ移動するアンモニウムイオンの量は、イオン交
換平衡関係に基づいて一定量となるので、超純水の比抵
抗は樹脂中のアンモニウムイオン濃度を０〜１００％の
範囲で変化させることにより、例えば、アンバーライト
IR-124を用いた場合は１８ＭΩ・ｃｍ〜０．６７ＭΩ・
ｃｍの範囲で任意に調整することができる。従って、ア
ンモニウムイオン形強酸性陽イオン交換樹脂中のアンモ
ニウムイオンの割合としては、特に制限されず、目的と
する超純水の比抵抗値及び接触条件等により定めればよ
い。なお、炭酸水素イオン及びアンモニウムイオンとも
に、揮発性であるから乾燥した後の半導体ウエハーの表
面に不純物として残留することがない。
【００１６】また、本発明において、超純水を炭酸水素
イオン形を含む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニ
ウムイオン形を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接触させ
る方法としては、当該樹脂を充填した樹脂塔又はカート
リッジに超純水を通水する方法が挙げられる。該樹脂塔
又はカートリッジのいずれかの選択は、超純水の処理量
及び使用目的によって異なるが、再生処理が不要であ
り、長期間に亘り比抵抗を低い値に維持できることか
ら、カートリッジとすることが好ましい。
イオン形を含む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニ
ウムイオン形を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接触させ
る方法としては、当該樹脂を充填した樹脂塔又はカート
リッジに超純水を通水する方法が挙げられる。該樹脂塔
又はカートリッジのいずれかの選択は、超純水の処理量
及び使用目的によって異なるが、再生処理が不要であ
り、長期間に亘り比抵抗を低い値に維持できることか
ら、カートリッジとすることが好ましい。
【００１７】本発明の方法により得られる超純水の比抵
抗としては、特に制限されないが、具体的には、０．１
〜１０ＭΩ・ｃｍの範囲、好ましくは、０．１〜５．０
ＭΩ・ｃｍの範囲である。
抗としては、特に制限されないが、具体的には、０．１
〜１０ＭΩ・ｃｍの範囲、好ましくは、０．１〜５．０
ＭΩ・ｃｍの範囲である。
【００１８】また、本発明の純水製造装置は、原水から
イオン及び非イオン性物質を除去する純水製造手段と、
該製造後の超純水の比抵抗を調整するための、炭酸水素
イオン形を含む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニ
ウム形を含む強酸性陽イオン交換樹脂を内包する比抵抗
調整手段とを有するが、好ましい実施の形態を図１を参
照して説明する。図１の純水製造装置１０は、ブロック
図で示す概略図であり、上流側から下流側に向けて一次
系純水製造装置１、純水槽２及び二次系純水製造装置３
を順次配し、これを連接し、更に、二次系純水製造装置
３と純水槽２を連接する主接続管６から形成される主循
環系と、二次系純水装置３から純水槽２への戻り接続管
６に分岐管７、７、７を接続し、分岐管７、７、７の途
中に比抵抗調整装置４、４、４を設けた分岐系とからな
る。
イオン及び非イオン性物質を除去する純水製造手段と、
該製造後の超純水の比抵抗を調整するための、炭酸水素
イオン形を含む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニ
ウム形を含む強酸性陽イオン交換樹脂を内包する比抵抗
調整手段とを有するが、好ましい実施の形態を図１を参
照して説明する。図１の純水製造装置１０は、ブロック
図で示す概略図であり、上流側から下流側に向けて一次
系純水製造装置１、純水槽２及び二次系純水製造装置３
を順次配し、これを連接し、更に、二次系純水製造装置
３と純水槽２を連接する主接続管６から形成される主循
環系と、二次系純水装置３から純水槽２への戻り接続管
６に分岐管７、７、７を接続し、分岐管７、７、７の途
中に比抵抗調整装置４、４、４を設けた分岐系とからな
る。
【００１９】次に、純水製造装置１０を用いて超純水の
比抵抗を調整する方法について説明する。まず、工業用
水等の原水は図では省略する送液ポンプにより一次系純
水製造装置１に送られる。該一次系純水製造装置１では
凝集濾過及び脱イオン等の処理を行い、比抵抗が約１０
ＭΩ・ｃｍ以上の純水を製造する。次いで、処理水は純
水槽２で一次貯留された後、二次系純水製造装置３に送
られる。該二次系純水製造装置３では紫外線照射、混床
式ポリッシャー及び限外濾過膜装置等により、溶存イオ
ン、微粒子及び有機物等の不純物を極限まで除去した比
抵抗が約１８ＭΩ・ｃｍ以上の超純水を製造する。得ら
れた超純水は分岐管７により、炭酸水素イオン形を含む
強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン形を
含む強酸性陽イオン交換樹脂が充填されたカートリッジ
型比抵抗調整手段４に送られ、超純水の比抵抗が調整さ
れる。比抵抗値が調整された純水は半導体ウエハー表面
を洗浄する洗浄水として使用される。該カートリッジ型
比抵抗調整手段４は上記のように、樹脂中の炭酸水素イ
オン濃度又はアンモニウムイオン濃度により超純水の比
抵抗が決まるため、ユースポイントに電気比抵抗値測定
器を設ける必要はないが、図では省略する比抵抗調整手
段４のバイパス管路を設け、流量調節弁及び電気比抵抗
値測定器により、超純水の比抵抗値を管理、制御するよ
うにしてもよい。また、比抵抗調整手段４の下流側には
樹脂からの微粒子を除去するために限外濾過膜を設けて
もよい。
比抵抗を調整する方法について説明する。まず、工業用
水等の原水は図では省略する送液ポンプにより一次系純
水製造装置１に送られる。該一次系純水製造装置１では
凝集濾過及び脱イオン等の処理を行い、比抵抗が約１０
ＭΩ・ｃｍ以上の純水を製造する。次いで、処理水は純
水槽２で一次貯留された後、二次系純水製造装置３に送
られる。該二次系純水製造装置３では紫外線照射、混床
式ポリッシャー及び限外濾過膜装置等により、溶存イオ
ン、微粒子及び有機物等の不純物を極限まで除去した比
抵抗が約１８ＭΩ・ｃｍ以上の超純水を製造する。得ら
れた超純水は分岐管７により、炭酸水素イオン形を含む
強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン形を
含む強酸性陽イオン交換樹脂が充填されたカートリッジ
型比抵抗調整手段４に送られ、超純水の比抵抗が調整さ
れる。比抵抗値が調整された純水は半導体ウエハー表面
を洗浄する洗浄水として使用される。該カートリッジ型
比抵抗調整手段４は上記のように、樹脂中の炭酸水素イ
オン濃度又はアンモニウムイオン濃度により超純水の比
抵抗が決まるため、ユースポイントに電気比抵抗値測定
器を設ける必要はないが、図では省略する比抵抗調整手
段４のバイパス管路を設け、流量調節弁及び電気比抵抗
値測定器により、超純水の比抵抗値を管理、制御するよ
うにしてもよい。また、比抵抗調整手段４の下流側には
樹脂からの微粒子を除去するために限外濾過膜を設けて
もよい。
【００２０】また、比抵抗調整手段４の設置位置は、上
記のように、二次系純水製造装置３から純水槽２への戻
り接続管６から取り出す分岐系に設置する以外に、例え
ば、主循環系の二次系純水製造装置の中に取り込み、混
床式ポリッシャーと限外濾過膜装置の間に設置してもよ
い。この場合、二次系純水製造装置３と純水槽２の間
（戻り接続管）又は純水槽２と二次系純水製造装置３の
間に炭酸イオン又はアンモニウムイオン除去のため、水
酸化物形強塩基性陰イオン交換樹脂又は水素形強酸性陽
イオン交換樹脂を設けるのが好ましい。
記のように、二次系純水製造装置３から純水槽２への戻
り接続管６から取り出す分岐系に設置する以外に、例え
ば、主循環系の二次系純水製造装置の中に取り込み、混
床式ポリッシャーと限外濾過膜装置の間に設置してもよ
い。この場合、二次系純水製造装置３と純水槽２の間
（戻り接続管）又は純水槽２と二次系純水製造装置３の
間に炭酸イオン又はアンモニウムイオン除去のため、水
酸化物形強塩基性陰イオン交換樹脂又は水素形強酸性陽
イオン交換樹脂を設けるのが好ましい。
【００２１】上記純水製造装置によれば、１５ＭΩ・ｃ
ｍ以上の比抵抗を示す超純水を、炭酸水素イオン形を含
む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン形
を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接触させるため、それ
ぞれ、超純水中の水酸化物イオンと樹脂中の炭酸水素イ
オンと陰イオン交換又は超純水中の水素イオンと樹脂中
のアンモニウムイオンと陽イオン交換する。この場合、
樹脂中から超純水中へ移動する炭酸水素イオン又はアン
モニウムイオンの量は、イオン交換平衡関係に基づいて
一定量となるので、超純水の比抵抗は樹脂中の炭酸水イ
オン濃度又はアンモニウムイオン濃度を０〜１００％の
範囲で変化させることにより、１８ＭΩ・ｃｍ〜０．３
４ＭΩ・ｃｍの範囲で任意に調整することができる。ま
た、上記イオン交換の平衡状態はＳＶ６００以下で達成
できるため、比抵抗調整装置の設計の際、かかる範囲に
おいてはＳＶ値を考慮する必要はなく、目的とする純水
の比抵抗値が決まれば、これに基づき樹脂中の炭酸イオ
ン形又はアンモニウムイオン形の割合と樹脂の使用量を
定めればよい。このような比抵抗調整手段を用いれば、
純水の比抵抗値を、長期間安定して一定に調整すること
が可能である。このため、半導体ウエハの洗浄にこれを
使用すれば、静電気が発生せず、半導体素子を破壊する
こともない。また、従来のように、ユースポイントに電
気比抵抗値測定器を設ける必要がなく簡易な調整系とす
ることができる。また、比抵抗調整装置はカートリッジ
型であるため再生が不要であり、管理上都合がよい。
ｍ以上の比抵抗を示す超純水を、炭酸水素イオン形を含
む強塩基性陰イオン交換樹脂又はアンモニウムイオン形
を含む強酸性陽イオン交換樹脂に接触させるため、それ
ぞれ、超純水中の水酸化物イオンと樹脂中の炭酸水素イ
オンと陰イオン交換又は超純水中の水素イオンと樹脂中
のアンモニウムイオンと陽イオン交換する。この場合、
樹脂中から超純水中へ移動する炭酸水素イオン又はアン
モニウムイオンの量は、イオン交換平衡関係に基づいて
一定量となるので、超純水の比抵抗は樹脂中の炭酸水イ
オン濃度又はアンモニウムイオン濃度を０〜１００％の
範囲で変化させることにより、１８ＭΩ・ｃｍ〜０．３
４ＭΩ・ｃｍの範囲で任意に調整することができる。ま
た、上記イオン交換の平衡状態はＳＶ６００以下で達成
できるため、比抵抗調整装置の設計の際、かかる範囲に
おいてはＳＶ値を考慮する必要はなく、目的とする純水
の比抵抗値が決まれば、これに基づき樹脂中の炭酸イオ
ン形又はアンモニウムイオン形の割合と樹脂の使用量を
定めればよい。このような比抵抗調整手段を用いれば、
純水の比抵抗値を、長期間安定して一定に調整すること
が可能である。このため、半導体ウエハの洗浄にこれを
使用すれば、静電気が発生せず、半導体素子を破壊する
こともない。また、従来のように、ユースポイントに電
気比抵抗値測定器を設ける必要がなく簡易な調整系とす
ることができる。また、比抵抗調整装置はカートリッジ
型であるため再生が不要であり、管理上都合がよい。
【００２２】
【実施例】次に、実施例を挙げて本発明を更に具体的に
説明する。 実施例１ 強塩基性陰イオン交換樹脂アンバーライトIRA-402BL を
用い、１００％炭酸水素イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂と１００％水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂にそれぞれ調製した。次に、該炭酸水素イオン形と
該水酸化物イオン形を総交換容量基準で６／４の割合で
混合したものを樹脂筒に３０リットル充填し、比抵抗１
８．２ＭΩ・ｃｍの超純水を６００リットル／ｈの流量
で通水したところ、比抵抗２ＭΩ・ｃｍの純水を３０日
間以上、安定して供給できた。
説明する。 実施例１ 強塩基性陰イオン交換樹脂アンバーライトIRA-402BL を
用い、１００％炭酸水素イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂と１００％水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂にそれぞれ調製した。次に、該炭酸水素イオン形と
該水酸化物イオン形を総交換容量基準で６／４の割合で
混合したものを樹脂筒に３０リットル充填し、比抵抗１
８．２ＭΩ・ｃｍの超純水を６００リットル／ｈの流量
で通水したところ、比抵抗２ＭΩ・ｃｍの純水を３０日
間以上、安定して供給できた。
【００２３】実施例２ 強塩基性陰イオン交換樹脂アンバーライトIRA-402BL を
用い、１００％炭酸水素イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂と１００％水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂にそれぞれ調製した。次に、該炭酸水素イオン形と
該水酸化物イオン形を総交換容量基準で９５／５の割合
で混合したものを樹脂筒に３０リットル充填し、比抵抗
１８．２ＭΩ・ｃｍの超純水を６００リットル／ｈの流
量で通水したところ、比抵抗０．５ＭΩ・ｃｍの純水を
３０日間以上、安定して供給できた。
用い、１００％炭酸水素イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂と１００％水酸化物イオン形強塩基性陰イオン交換
樹脂にそれぞれ調製した。次に、該炭酸水素イオン形と
該水酸化物イオン形を総交換容量基準で９５／５の割合
で混合したものを樹脂筒に３０リットル充填し、比抵抗
１８．２ＭΩ・ｃｍの超純水を６００リットル／ｈの流
量で通水したところ、比抵抗０．５ＭΩ・ｃｍの純水を
３０日間以上、安定して供給できた。
【００２４】実施例３ 強酸性陽イオン交換樹脂アンバーライトIR-124を用い、
１００％アンモニウムイオン形強酸性陽イオン交換樹脂
と１００％水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂にそれ
ぞれ調製した。次に、該アンモニウムイオン形と該水素
イオン形を総交換容量基準で９５／５の割合で混合した
ものを樹脂筒に３０リットル充填し、比抵抗１８．２Ｍ
Ω・ｃｍの超純水を６００リットル／ｈの流量で通水し
たところ、比抵抗５ＭΩ・ｃｍの純水を３０日間以上、
安定して供給できた。
１００％アンモニウムイオン形強酸性陽イオン交換樹脂
と１００％水素イオン形強酸性陽イオン交換樹脂にそれ
ぞれ調製した。次に、該アンモニウムイオン形と該水素
イオン形を総交換容量基準で９５／５の割合で混合した
ものを樹脂筒に３０リットル充填し、比抵抗１８．２Ｍ
Ω・ｃｍの超純水を６００リットル／ｈの流量で通水し
たところ、比抵抗５ＭΩ・ｃｍの純水を３０日間以上、
安定して供給できた。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、炭酸ガスの供給設備の
必要がなく、且つ、炭酸ガスからの汚染の恐れもなく、
超純水の比抵抗値を、長期間安定して一定に調整するこ
とが可能である。このため、半導体ウエハの洗浄にこれ
を使用すれば、静電気が発生せず、半導体素子を破壊す
ることもない。また、従来のように、ユースポイントに
電気比抵抗値測定器を設ける必要がなく簡易な調整系と
することができる。また、比抵抗調整手段をカートリッ
ジ型とすれば再生が不要であり、管理上都合がよい。
必要がなく、且つ、炭酸ガスからの汚染の恐れもなく、
超純水の比抵抗値を、長期間安定して一定に調整するこ
とが可能である。このため、半導体ウエハの洗浄にこれ
を使用すれば、静電気が発生せず、半導体素子を破壊す
ることもない。また、従来のように、ユースポイントに
電気比抵抗値測定器を設ける必要がなく簡易な調整系と
することができる。また、比抵抗調整手段をカートリッ
ジ型とすれば再生が不要であり、管理上都合がよい。
【図１】本発明の実施の形態における純水製造装置のブ
ロック図を示す。
ロック図を示す。
１ 一次系純水製造装置 ２ 純水槽 ３ 二次系純水製造装置 ４ 比抵抗調製装置 ６ 接続管 ７ 分岐管 １０ 純水製造装置
Claims (3)
- 【請求項１】 １５ＭΩ・ｃｍ以上の比抵抗を示す超純
水を、炭酸水素イオン形を含む強塩基性陰イオン交換樹
脂に接触させることを特徴とする超純水の比抵抗調整方
法。 - 【請求項２】 １５ＭΩ・ｃｍ以上の比抵抗を示す超純
水を、アンモニウム形を含む強酸性陽イオン交換樹脂に
接触させることを特徴とする超純水の比抵抗調整方法。 - 【請求項３】 原水からイオン及び非イオン性物質を除
去する超純水製造手段と、該製造後の超純水の比抵抗を
調整するための、炭酸水素イオン形を含む強塩基性陰イ
オン交換樹脂又はアンモニウム形を含む強酸性陽イオン
交換樹脂を内包した比抵抗調整手段とを有することを特
徴とする純水製造装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21139497A JP3966482B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 超純水の比抵抗調整方法及びこれを用いた純水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21139497A JP3966482B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 超純水の比抵抗調整方法及びこれを用いた純水製造装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1133548A true JPH1133548A (ja) | 1999-02-09 |
| JP3966482B2 JP3966482B2 (ja) | 2007-08-29 |
Family
ID=16605249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21139497A Expired - Fee Related JP3966482B2 (ja) | 1997-07-22 | 1997-07-22 | 超純水の比抵抗調整方法及びこれを用いた純水製造装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3966482B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002291450A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-08 | Oota Corporation:Kk | 原料水とその調製方法 |
| JP2002302420A (ja) * | 2001-04-02 | 2002-10-18 | Oota Corporation:Kk | 化粧料の製造法 |
| JP2011003493A (ja) * | 2009-06-22 | 2011-01-06 | Japan Organo Co Ltd | 燃料電池の水処理装置 |
| JP2012521633A (ja) * | 2009-03-24 | 2012-09-13 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | 燃料電池システム用のイオン交換フィルター |
| JP2016076588A (ja) * | 2014-10-06 | 2016-05-12 | オルガノ株式会社 | 炭酸ガス溶解水供給システム、炭酸ガス溶解水供給方法、およびイオン交換装置 |
| CN110234608A (zh) * | 2017-02-09 | 2019-09-13 | 栗田工业株式会社 | 导电性水溶液的制造装置和导电性水溶液的制造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102446755B (zh) * | 2011-10-12 | 2014-03-12 | 上海华力微电子有限公司 | 一种降低化学机械抛光后微粒缺陷的方法 |
-
1997
- 1997-07-22 JP JP21139497A patent/JP3966482B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
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| JP3966482B2 (ja) | 2007-08-29 |
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