JPS5881483A - 超純水供給設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、限外ｐ過モジュールの使用載イ冷に関するも
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濾過モジュールを適
用するような場合におである。

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
よシ使われているものより優れ喪設備を提供することＫ
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１５ＭΩ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。

このような超純水社従来、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。

０．２２〜０．４５μ−のミクロフィルターの組み合わ
せによって作られている。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っ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ってしまうば
かりでなく、微生物の発生などＫよって微粒子数も増加
してしまうので、ユースポイントでの使用量の数１〇−
増しを供給し、ユースポイントで使われなかった残りは
、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、ミクロフィルター、ＵＶ（紫外線照射装置）を
通っ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ＭＰ　（ミク
ロフィルター）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虹口（第２図のコック）をとめて
も、ミクロフィルターの被濾過液側室は小さいので、デ
ッドスペースは小さく１次に使用する場合にもコックを
明けてプラッシュアウトすれば、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、近年になシ、半導体素子の集積度がＬＳＩか
ら超ＬＳＩへと上シ、配線パターンの線巾がサブミクロ
ンのオーダーになるＫつれて、洗浄水であるいわゆる１
超純水”への要求水質スペックも厳し７くなり、今やユ
ースポイントのフィルターもミクロンオーダーのミクロ
フィルターから。

Ａオーダーの限外濾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ィルタ
ーに代替し得るものとして、限外濾過のカートリッジフ
ィルターを開発し、第２図のミクロフィルターの位置に
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、コックを閉じて長時装置いた後に使おうとして
コックを開けると、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。

これ社、単に時間が無駄になるのみならず、何段にも渡
って浄化された高価な超純水を多量にすてなければなら
ないととＫなり、限外ｐ過カートリッジフィルターの開
発にとって大きな障害となった。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濾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。

以下、第４図にもとづいて本発明の詳細な説明する　供
給配管ｌより送られて来た超純水の一部が、枝配管２を
辿って限外濾過カー）　ＩＪツジ３に圧入される。ｐ過
水はｐ水口４より取り出されて使われる。一方、限外ｐ
過方−）　ＩＪツジ３の原水側を流れる濾過されずに残
った超純水は１回収配管５へともどされる。超純水濾過
水を使用しない時は、コツクロを閉にしておくと、供給
配管ｌより供給された原水の全量が、回収配管５へもど
って行くことになる。

限外ｐ過カートリッジの１例の模式図を、第５図に示す
。原水入ロアより圧入された原水゛ハ、中空糸膜８の内
側を通り、原水出口９方向に向って流れる。第４図のコ
ツクロが開放されていると私即ち水が使われているとき
は、原水人ロアより圧入された水の大部分は濾過されて
使用されることになる。

逆に、第４図のコツクロが閉じられているときは供給さ
れた原水の＃１とんどが原水出口９を通って１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図のコツクロ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、限外濾過カ
ートリッ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ｐ過水側室１１へ移動（−２，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ｒ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ｐ過カートリッ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、ドレインアク、トシなけれ
ばならない超純水の量はきわめて少なくなシ。

コックを開けて、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ｉＩコ」じ配管接続をした場合
（曲ＭＡ）に比べて１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、このグラフよシ明瞭であ
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。

「超純水供給設備において、用水センターよりクリーン
ペンチ（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
ンターへ送シ返えす回収配管を催し１両配管の間に限外
濾過カートリッジを有し、その被ｐ過水入口を供給配管
に接続し、その破ｐ過水出口を回収配管に接続し、かつ
、限外濾過カートリッジの原水側室に被ｐ過水を流しな
がらｐ過水を取り出すように配管された超純水供給設備
」 製造工程に超純水を必要とする半導体菓子とは。

ＩＣ，ＬＳｌ、超ＬＳＩなど微細な配線バター／を持っ
たものを指している。超純水とは、その比抵抗が１５　
ＭΩ以上の水を舊う。用水センターとは、普ガ１ス装置
、ミクロフィ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ｐ過カートリッジとは、限外濾過膜が装着された濾
過器を意味し、膜の形態は平膜、スパイラル状、チュー
ブ状、中空糸状など全てのものを含む。これらのヂ過器
は一般にモジュールと呼ばれることもあるが、男−トリ
ッジと扛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ィルターの接続の一例で
ある。第３図は、限外濾過カートリッジを従来技術であ
るミクロフィルターと同じ接続力法でユースポイントに
取シつけた例を示す模式図である。第４図は１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
濾過カー）　リッジの一例の儀式図である。第６図は、
第４図におけるコツクロ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図の配管方法必場合と。 本願発明の配管方法の場合の、コツクロを開けて超純水
を濾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。 特許出願人　旭化成工業株式会社 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　超純水供給設備において、用水センターよシフリ
   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
   水センターへ送抄返えす回収配管を有し、両配管の間に
   限外ｐ過カートリッジを有し、その被濾過水入口を供給
   配管に接続する一方、その被濾過水出口を回収配管に接
   続し、かつ限外ｐ過カートリッジの原水側室に被濾過水
   を流しなからｐ過水を取シ出すように配管された超純水
   供給設備