JPS6061011A - 脱気・消泡装置 - 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】 〔技術分野〕 本発明は試料液中に含まれる微小な気泡を除去する技術
に関し１％に試料液の微粒子計測装置に付設して計測の
信頼性を向上することができる技・術に関するものであ
る。

〔背景技術〕

一般に半導体装置の製造プロセスでは、エツチングやそ
の他の化学処理、水洗・洗浄等の処理液として種々の薬
液や純水が使用される。しかしながら、これらの薬液や
純水（以下、試料液と称する）中に微粒子、つまり微細
な異物が存在していると、液処理によってこれらの微粒
子が半導体基板表面に付着し、その部分の液処理効果が
低下されて半導体素子の性能が劣化され、更には半導体
素子としての機能を果さなくなることもある。したがっ
て、半導体装置を安定ＫｆＪす９高信頼度で製造するた
めＫは、試料液の純度が高いことも必要であるが、その
液中に含まれる微粒子が少ないことあるいは絶無である
ことが要求される。

このため試料液中に含まれる微粒子を計測してこれな管
理することが必要となっている。そのため、レーザ光を
試料液に投射させ試料液中に含まれている微粒子による
レーザ光の散乱光を検出することＫより微粒子の計測を
行なう装置が考えられる。しかしながら、この装置では
試料液中に気泡が含まれているとこの気泡がレーザ光を
散乱させてしまい、これｔ微粒子として誤検出するおそ
れがある。この気泡は試料液の僅かな移動、例えば試料
液の容郡移し換えや容器の振動によって簡単に発生する
ため、この気泡は多数でこれを無視することはできない
。したがって、前述した装置をそのまま使用したのでは
微粒子と気泡を区別なく計測してしま〜・、正確な計測
を行なうことができず、ひ（・ては高信頼性の半導体装
置を製造することができなくなるという問題がある。

〔発明の目的〕

本発明の目的は試料液中の気泡を効果的に除去し、これ
により微粒子計測装置における微粒子の計測を迅速かつ
高精度に行なうことを可能にした脱気・消泡装置を提供
することにある。

本発明め前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるであ
ろう。

〔発明の概要〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、試料液の通路一部に試料液を一時的に貯える
圧力容器を設けると共に、この圧力容器内の気圧を減圧
および加圧する圧力制御手段を付設することにより、圧
力容器内の試料液は減圧により脱気され、加圧により消
泡されて内部の気泡を確実に除去でき、これにより微粒
子計測装置においても微粒子のみを高精度に計測するこ
とができ、半導体装置の製造においてもその信頼性を向
上することができるものである。

〔実施例〕

図は本発明の一実施例装置を示し、試料液として半導体
装置の製造工程における洗浄用の純水を使用した例であ
る。この純水１は図外の供給源から吸水容器２に一坦入
れられ、脱気・消泡装置３によって気泡が除去された後
に、必要に応じて一体に付設された微粒子計測装置４に
て微粒子が計測され、その後排水容器５に入れられる。

前記脱気嗜消泡装置３は、密封状の圧力容器６を有する
と共に、この圧力容器６内の気圧を増減する圧力制御手
段７とを有している。圧力容器６はその底部と前記吸水
容器２とを管路８にて接続し、その管路８には開閉弁９
と圧力センサ１０を介装する。この圧力センナ１０は圧
力容器６内の純水の有無を検出し、この検出に基づいて
微粒子計測装置４をコントロールする。一方、圧力容器
６内と前記排水容器５とを管路１１にて接続し。

この管路１１には開閉弁１２．ニードルバルブ１３を介
装しかつ前記微粒子計測装置４（特にセンサ部）を配置
している。更に圧力容器６は超音波洗浄機１４の水槽１
５内に配置され、超音波洗浄機１４によって容器全体が
超音波振動される。図中、１６は゛レベルセンサでアル
。

他方、前記圧力容器６には上部に管路１７が連通され圧
力制御手段７に接続される。即ち、管路１７の先端には
閉管路１８が接続され、この閉管路１８にバキュームコ
ンプレッサポンプ１９およびその両側に切換弁２０と２
１が介装される。また、管路１７には圧力計２２．圧力
スイッチ２３と２４が介装され、閉管路１８にはフィル
タ２５が介装される。更に、閉管路１８の一部には開放
管路２６が接続されると共に、この開放管路２６には開
閉弁２７および互に逆方向に接続した絞り弁２８．２９
’＆介装している。なお、前記開閉弁９．１２．２７や
切換弁２０．２１には電磁弁を使用している。

次に以上の構成の脱気・消泡装置の作用を説明する。

（１）吸水 切換弁２０を連通位置に切換える一方（切換弁２１は開
放状態）開閉弁９を開き、バキュームコンプレッサポン
プ１９を作動させる。これにより、管路１７と閉管路１
８な通して圧力容器内は減圧され差圧によって吸水容器
２内の純水が管路８を通して圧力容器６内に吸水される
。吸水量はレベルセンサ１６１Ｃより検出されコントロ
ールされる。

（２）脱気 圧力容器６内に所定量の純水を入れた後、開閉弁９を閉
じる一方、バキュームコンプレッサポンプ１９を継続し
て作動することにより圧力容器６内を減圧する。この圧
力（負圧）は予の設定しである圧力となるように圧力ス
イッチ２３で検知かつコントロールし、一定時間その負
圧に保つ。この間超音波洗浄機１４を作動させて圧力容
器６、つまり純水を超音波振動させる。この減圧と振動
により純水中の気泡は純水から取り除かれ、所謂脱気が
行なわれる。

（３）消泡 脱気後１、切換弁２０と２１を夫々逆方向に作動すれば
、バキュームコンプレッサポンプ１９の吐出側が管路１
７に連通し、これにより圧力容器６内は加圧される。こ
の圧力は大気圧以上に予め設定しており、圧力スイッチ
２４でこれを検出かつコントロールしてこの状態を一定
時間保つ。コレにより、純水中の超微粒気泡は純水中に
溶は偽書せられ、気泡としては存在しなくなり所謂消泡
が行なわれる。

（４）送水 以上のようにして脱気、消泡された純水は、開閉弁１２
を開くことにより管路１１を通して排水容器５に送水さ
れる。そして、この送水の途中で微粒子計測装置４によ
り純水中の微粒子が計測されるが、このとき純水中の気
泡は全て除去されているために誤計測が生じることはな
い。圧力容器６から純水が完全に排水されたか否かは、
センサによって検知される。

なお、絞り弁２８．２９は、圧力容器６が負圧から正圧
あるいは正゛圧から負圧に変化される際に急激な圧力変
化を防いで容器内の純水中に気泡が生じないようにする
ダンパとして作用する。

〔効果〕

（１）試料液としての純水な圧力容器内に入れた上で容
器内を減圧し、次いで加圧しているので、減圧によって
脱気を行ない、加圧によって気泡を溶は込ませて消泡な
行なうことができ、これにより純水中の気泡を微細気泡
に到るまで有効に除去することができる。

（２）試料液中の気泡を確実に除去できるので、試料液
を微粒子計測装置におい℃微粒子計測を行なう前に脱気
、消泡な行なえば、気泡による計測誤差を確実に防止で
き、計測精度を向上できる。したがって、これを半導体
装置の製造工程に適用すれば、高信頼性の半導体装置を
製造できる。

（３）圧力制御手段をバキュームコンプレッサポンプと
一対の切換弁とで構成しているので、切換弁の切換動作
だけで容易に圧力容器内の圧力を減圧。

加圧制御できる。

（４）減圧時に圧力容器内の試料液を超音波振動させて
いるので、脱気を効果的に行なうことができる。

（５ン　絞り弁により圧力容器内の圧力変化スピードを
低減しているので、急激な圧力変化に伴なう新たな気泡
の発生を防止することもできる。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。たとえば、試料液はエ
ツチング液やその他の薬液であっ℃も同様に脱気、消泡
できる。また、開閉弁、切換弁や管路の構成はその組合
せや接続系統を適宜変化させることもできる。

〔利用分野〕

以上の説明では主とじ℃本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である半導体装置製造工程
における処理薬液や洗浄水の脱気。

消泡に適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく種々の分野における薬液や水の脱気、
消泡にも同様にして適用することができる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例装置の全体構成図である。 １・・・試料液（純水）、２・・・吸水容器、３・・・
脱気・消泡装置、４・・・微粒子計測装置、５・・・排
水容器、６・・・圧力容器、７・・・圧力制御手段、９
・・・開閉弁、１２・・・開閉弁、１４・・・超音波振
動機、１９・・・バキュームコンプレッサポンプ、２０
．２１・・・切換弁。 ２７・・・開閉弁、２８．２９・・・絞り弁。 代理人　弁理士　高　橋　明　夫 第１頁の続き ■Ｉｎｔ、ＣＩ、’　識別記号 ／／　Ｃ３０Ｂ　３３７００ ＠発明者山１）邦夫 ＠発明者　物化　洋− 庁内整理番号 神奈川県足柄上郡中井町久所３０幡地　日立電子エンジ
ニアリング株式会社内 小平市上水木町１４５幡地　株式会社日立製作所デバイ
ス開発センタ内

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、気泡を含んだ試料液の通路一部に設は工試料液を一
   時的に停留させる密封状の圧力容器と、この圧力容器内
   の気圧を減圧しかつ次いで加圧する圧力制御手段とを備
   えることを特徴とする脱気・消泡装置。 ２、圧力制御手段は、圧力容器に連通する管路の先に設
   けた閉管路に介装したバキュームコンプレッサポンプと
   、このポンプの両側において前記閉管路を選択的に開放
   或いは連通ずる切換弁とを有する特許請求の範囲第１項
   記載の脱気・消泡装置。 ３、圧力容器は超音波振動機を付設してなる特許請求の
   範囲第１項又は第２項記載の脱気・消泡装置。