KR20230043838A - 웨이퍼 세정수 공급 장치 - Google Patents

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KR20230043838A
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쿠리타 고교 가부시키가이샤
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Abstract

웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 는, 공급로 (5) 로부터 공급된 초순수 (W) 로부터 웨이퍼 세정수 (W1) 를 조제하는 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와, 이 조제된 웨이퍼 세정수의 저류조 (3) 와, 이 저류조 (3) 에 저류된 웨이퍼 세정수 (W1) 를 세정기 (4) 의 세정 노즐 (4A) 에 공급하는 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 을 갖는다. 이 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 에는, 세정기 (4) 측에 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터 거리 (t) 로 분기하여, 반송 배관 (7) 이 접속되어 있어, 세정기 (4) 에서의 잉여의 웨이퍼 세정수 (W1) 를 저류조 (3) 로까지 반송 가능하게 되어 있다. 이와 같은 웨이퍼 세정수 공급 장치이면, 잉여의 웨이퍼 세정수를 삭감하는 것이 가능해진다.

Description

웨이퍼 세정수 공급 장치
본 발명은, 반도체용 웨이퍼 등의 세정·린스 공정에 있어서 유효한, 알칼리, 산, 산화제, 환원제 등을 극히 저농도의 용질을 포함하는 세정수를 안정 공급할 수 있는 웨이퍼 세정수 공급 장치에 관한 것이다.
반도체용 실리콘 웨이퍼 등의 세정 공정에서는, pH 나 산화 환원 전위의 제어에 유효한 용질을 초순수에 극히 저농도로 용해시킨 물 (이하, 웨이퍼 세정수라고 부른다) 이 사용되는 경우가 있다. 이 웨이퍼 세정수는, 초순수를 기본 재료로 하여, 세정이나 린스 공정 등 각각의 공정의 목적에 합치한 pH 나 산화 환원 전위 등의 액성을 갖게 하기 위해서, 필요 최소한의 산·알칼리, 산화제·환원제가 첨가된다. 이 때, 환원성을 갖게 하기 위해서는 H2 가스 용해가 활용되고 있지만, pH 조정과 산화성 부여에는, 일반적으로 약액을 펌프 주입이나 불활성 가스에 의한 가압 방식으로, 액체의 약제를 미량 첨가 (약주 (藥注)) 하는 방법이 활용되고 있다.
이 경우, 약주는 초순수의 유량이 일정하면, 원하는 용질 농도로 하는 것은 용이하지만, 실제로 웨이퍼 세정수가 사용되는 세정기에 있어서는, 웨이퍼에 따라지는 세정수의 공급·정지가 복수의 밸브의 개폐로 제어되고 있어, 유량이 불규칙하게 변동된다. 이 변동에 대해, 웨이퍼 세정수의 용질 농도가 소망 범위 내에 있도록, 초순수 유량에 대한 비례 제어, 농도 모니터의 신호를 받은 PID 제어 등, 다양한 수법에 의한 용해 컨트롤이 행해지고 있다. 그러나, 특히 복수의 세정 챔버를 갖는 매엽식 세정기에 있어서는, 불규칙한 유량 변동에 충분히 추종할 수 있는 약주 컨트롤은 실현되어 있지 않고, 결과적으로 웨이퍼에 따라지는 세정수·린스수의 액질은, 이상적인 값과는 동떨어진 넓은 범위에서의 제어에 머물고 있었다.
그래서, 액질 안정화를 우선하여, 웨이퍼 세정수를 일정한 조건으로 제조하여 계속 공급하는 단순한 방법도 있지만, 이 경우, 잉여수를 그대로 흘려 보내게 된다. 최근의 다챔버 매엽 세정기에서는, 순간적으로 필요해지는 최대 유량과 최저 유량의 차가 크고, 최대 유량 이상의 희박 기능수 (웨이퍼 세정수) 를 연속 공급하면 상당량의 잉여의 웨이퍼 세정수 (잉여수) 를 배출하게 되어, 용배수 설비에 대한 부담, 약액의 과잉 사용·배출이라는 면에서 문제가 된다.
이 잉여수의 문제를 해결하기 위해, 잉여수를 배수하는 것이 아니라, 잉여수를 웨이퍼 세정수 제조 장치와 세정기의 사이에 형성된 저류조에 배관을 통해 되돌리는 순환형의 웨이퍼 세정수 제조 장치가 사용되고 있다.
그러나, 잉여수를 저류조에 되돌리는 경우의 반송 배관은 세정기에 들어가기 직전에 분기 접속되어 있고, 웨이퍼 세정수의 미사용시에는 세정기 내의 웨이퍼 세정수 공급 배관에는 세정수가 잔류한 상태로 되어 있어, 비록 단시간의 잔류여도 세정수의 청정도 악화와 세정수의 pH 등의 액질이 변화되어, 웨이퍼 세정 효과에 악영향을 미친다. 그 때문에, 웨이퍼 세정수로 웨이퍼를 처리하기 직전에, 웨이퍼 세정수의 세정기 입구로부터 노즐 선단에 잔류한 세정수를 노즐로부터 토출시켜 배액하고, 고청정도 또한 소정 액질의 세정수와 바꿔 넣는 프리디스펜스라고 하는 동작이 세정기측에서 필요하게 된다. 프리디스펜스는 세정 공정마다 실시되고, 배출된 세정수는 배수 설비에 보내지지만, 반송 배관이 세정기에 들어가기 직전에 접속되어 있으므로, 세정수의 배출량이 많아져, 용배수 설비에 대한 부담이 크고, 약액을 과잉으로 사용하는 등의 문제점이 있다. 이 때문에, 프리디스펜스로 배출되는 웨이퍼 세정수 (잉여수) 를 최저한으로 억제하는 것이 요망되고 있었다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 잉여의 웨이퍼 세정수를 삭감하는 것이 가능한 웨이퍼 세정수 공급 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 서술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 초순수의 유량에 대해 소정량의 약제를 용해함으로써, 소정의 약제 농도의 웨이퍼 세정수를 제조하는 웨이퍼 세정수 제조부와, 이 제조된 웨이퍼 세정수를 저류하는 저류조와, 상기 웨이퍼 세정수를 세정기에 공급하는 웨이퍼 세정수 공급 배관과, 상기 웨이퍼 세정수 공급 배관으로부터 분기하여 세정기에서의 잉여의 웨이퍼 세정수를 저류조로까지 반송하는 반송 배관을 구비하는 웨이퍼 세정수 공급 장치로서, 상기 잉여의 웨이퍼 세정수를 저류조로까지 반송하는 반송 배관이, 상기 세정기의 웨이퍼 세정수의 토출부로부터 10 m 이하의 지점에서 분기하고 있는 웨이퍼 세정수 공급 장치를 제공한다 (발명 1).
이러한 발명 (발명 1) 에 의하면, 초순수에 대해 소정량의 약액을 첨가하여, 소정의 농도의 웨이퍼 세정수를 제조하고, 이것을 일단 저류조에 저류하고, 이 저류조로부터 세정기에 공급한다. 이 때, 종래의 웨이퍼 세정수 공급 장치에서는, 세정기 입구 직전에 세정기 내에 세정수를 송액하는 배관과 저류조로 되돌리는 배관으로 분기되어 있었기 때문에, 세정수 미사용시에는, 세정기 내측에 상당량의 세정수가 잔류하고 있고, 세정기를 운전·정지할 때마다 세정기측에 잔류하는 세정수가 배출되고 있어, 잉여수를 다 회수할 수 없었다. 그래서, 프리디스펜스로 배출되는 세정수를 가능한 한 회수하여, 세정수로서 재이용하기 위해서, 웨이퍼 세정수의 토출부로부터 10 m 이하의 지점에서 분기하고 있는 구조를 채용하였다. 이로써 프리디스펜스시에 배출되는 세정수량의 대폭 삭감이 가능해진다. 게다가, 수질이 안정된 세정수의 공급에 필요로 하는 시간도 대폭 단축할 수 있다.
상기 발명 (발명 1) 에 있어서는, 상기 반송 배관이 세정기측에 형성되어 있고, 저류조와 웨이퍼 세정수 공급 배관과 반송 배관에서 상기 웨이퍼 세정수를 순환 가능하게 되어 있는 것이 바람직하다 (발명 2).
이러한 발명 (발명 2) 에 의하면, 세정수를 상시 세정기 내에 공급하고, 세정수 미사용시에는 반송 배관으로부터 저류조로 잉여수를 되돌릴 수 있다. 이로써, 웨이퍼 세정수의 미사용시에도 세정기 내의 웨이퍼 세정수 공급 배관에 체류하는 세정수량과 체류에 의한 세정수질의 악화를 최저한으로 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 프리디스펜스가 불필요 혹은, 그 양을 최소한으로 하는 것이 가능해져, 용배수 설비에 대한 부하 저감 및 약액의 과잉 사용·배출의 개선도 기대할 수 있다.
상기 발명 (발명 1, 2) 에 있어서는, 상기 약제가 액체이며, 그 약제의 초순수에 대한 첨가 기구가, 급액 펌프 또는 약제를 충전한 밀폐 탱크와 그 밀폐 탱크에 불활성 가스를 공급하는 가압 수단에 의한 압송 수단인 것이 바람직하다 (발명 3).
이러한 발명 (발명 3) 에 의하면, 초순수의 유량에 대해 약액의 미량 첨가의 제어가 용이하고, 소정의 농도의 웨이퍼 세정수를 저류조에 안정적으로 공급할 수 있다.
상기 발명 (발명 1 ∼ 3) 에 있어서는, 상기 저류조에 수위를 검지 수단이 형성되어 있음과 함께, 이 검지 수단의 액위 정보에 기초하여 상기 웨이퍼 세정수 제조부에 있어서의 웨이퍼 세정수의 제조 개시·정지를 제어하는 제어 수단을 구비하는 것이 바람직하다 (발명 4). 또, 상기 발명 (발명 1 ∼ 3) 에 있어서는, 상기 웨이퍼 세정수 제조부에 있어서의 웨이퍼 세정수의 제조량이 다단계로 조정 가능하고, 상기 저류조의 수위에 따라 상기 웨이퍼 세정수 제조부에 있어서의 웨이퍼 세정수의 제조량을 다단계로 조정하는 제어 수단을 구비하는 것이 바람직하다 (발명 5).
이러한 발명 (발명 4, 5) 에 의하면, 저류조의 수위에 따라 웨이퍼 세정수의 제조를 제어함으로써, 웨이퍼 세정수를 효율적으로 제조할 수 있다.
상기 발명 (발명 1 ∼ 5) 에 있어서는, 상기 웨이퍼 세정수 제조부와 상기 저류조의 사이에 배출 기구가 형성되어 있는 것이 바람직하다 (발명 6).
이러한 발명 (발명 6) 에 의하면, 웨이퍼 세정수가 소정의 농도로 안정될 때까지, 그 웨이퍼 세정수를 계 외로 배출할 수 있다.
상기 발명 (발명 6) 에 있어서는, 상기 배출 기구가 상기 초순수의 공급원에 연통한 복귀 배관에 접속하고 있고, 그 배출 기구에 상기 웨이퍼 세정수 중의 약제 성분을 제거 가능한 이온 교환 장치 및/또는 촉매 장치가 형성되어 있는 것이 바람직하다 (발명 7).
이러한 발명 (발명 7) 에 의하면, 배출하는 웨이퍼 세정수로부터 약제 성분을 제거함으로써, 웨이퍼 세정수를 초순수의 공급원에 반송하여 재이용할 수 있다.
상기 발명 (발명 1 ∼ 7) 에 있어서는, 상기 제조부에 초순수 또는 웨이퍼 세정수의 용존 산소를 제거하는 기구를 갖는 것이 바람직하다 (발명 8).
이러한 발명 (발명 8) 에 의하면, 제조된 웨이퍼 세정수의 pH 및/또는 산화 환원 전위의 변동을 억제할 수 있다.
본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치에 의하면, 잉여의 웨이퍼 세정수를 저류조로까지 반송하는 반송 배관이, 상기 세정기의 웨이퍼 세정수의 토출부로부터 10 m 이하의 지점에서 분기하고 있으므로, 일반적인 세정기에 있어서 프리디스펜스 실시하였다고 해도 배출되는 잉여수를 대폭 삭감하고, 수질이 안정적인 세정수의 공급에 필요로 하는 시간도 단축할 수 있다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 웨이퍼 세정수 공급 장치를 나타내는 개략도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 세정기측의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태에 있어서의 웨이퍼 세정수 제조부를 나타내는 개략도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 다른 예를 나타내는 개략도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 2 실시형태의 웨이퍼 세정수 공급 장치를 나타내는 개략도이다.
도 6 은, 제 2 실시형태의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 세정기측의 구성을 나타내는 개략이다.
도 7 은, 제 2 실시형태의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 다른 예를 나타내는 개략도이다.
도 8 은, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 웨이퍼 세정수 제조부의 제 2 양태를 나타내는 개략도이다.
도 9 는, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 웨이퍼 세정수 제조부의 제 3 양태를 나타내는 개략도이다.
도 10 은, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 웨이퍼 세정수 제조부의 제 4 양태를 나타내는 개략도이다.
도 11 은, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 웨이퍼 세정수 제조부의 제 5 양태를 나타내는 개략도이다.
도 12 는, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 웨이퍼 세정수 제조부의 제 6 양태를 나타내는 개략도이다.
도 13 은, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 웨이퍼 세정수 제조부의 제 7 양태를 나타내는 개략도이다.
도 14 는, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치의 웨이퍼 세정수 제조부의 제 8 양태를 나타내는 개략도이다.
도 15 는, 실시예 1 및 비교예 1 및 2 에 있어서의 웨이퍼 상의 미립자수를 나타내는 그래프이다.
도 16 은, 실시예 1 및 비교예 1 및 2 에 있어서의 세정수의 pH 를 나타내는 그래프이다.
도 17 은, 실시예 1 및 비교예 1 및 2 에 있어서의 세정수의 용존 산소 농도 (DO) 를 나타내는 그래프이다.
<제 1 실시형태>
[웨이퍼 세정수 공급 장치]
도 1 ∼ 3 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 웨이퍼 세정수 공급 장치를 나타내고 있다. 도 1 및 도 2 에 있어서, 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 는, 공급로 (5) 로부터 공급된 초순수 (W) 로부터 웨이퍼 세정수 (W1) 를 조제하는 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와, 이 조제된 웨이퍼 세정수 (W1) 의 저류조 (3) 와, 이 저류조 (3) 에 저류된 웨이퍼 세정수 (W1) 를 세정기 (4) 의 세정 노즐 (4A) 에 공급하는 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 을 갖는다. 이 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 에는, 세정기 (4) 측에 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터 거리 (t) 로 분기하여, 반송 배관 (7) 이 접속되어 있어, 세정기 (4) 에서의 잉여의 웨이퍼 세정수 (W1) 를 저류조 (3) 로까지 반송 가능하게 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 이 반송 배관 (7) 은, 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터의 거리 (t) 가 10 m 이내, 바람직하게는 8 m 이내, 특히 6 m 이내의 지점에서 분기하고 있다. 또한, 5A 는 드레인수의 배출로이다.
상기 서술한 바와 같은 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 에 있어서, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 예를 들어 도 3 에 나타내는 바와 같이, 소정의 농도의 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 이 소정량 저류되는 약액 탱크 (21) 와, 이 약액 탱크 (21) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23) 로 각각 구성되는 것을 사용할 수 있다.
또, 저류조 (3) 는, 웨이퍼 세정수 (W1) 의 순도를 저해하지 않는, 내벽으로부터의 용출을 무시할 수 있는 레벨인 고순도의 재질로 이루어지는 것을 사용한다. 이 저류조 (3) 는, 용존 산소의 상승을 방지하기 위해, 기상부측에 상시 일정 압력의 N2 가스 등의 불활성 가스로 채워지도록 N2 가스의 공급관 (8) 을 접속해 둔다.
그리고, 초순수 (W) 의 공급로 (5) 와 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 과 약액 공급관 (22) 에는, 각각 도시되지 않은 유량계 등의 유량 계측 수단이 형성되어 있음과 함께, 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 과 저류조 (3) 또는 약액 공급관 (22) 에는, 각각 도시되지 않은 pH 계, 산화 환원 전위계 등이 형성되어 있다.
[웨이퍼 세정수의 공급 방법]
다음으로 상기 서술한 바와 같은 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 를 사용한 웨이퍼 세정수 (W1) 의 공급 방법에 대해 설명한다.
(웨이퍼 세정수 조제 공정)
먼저, 초순수 (W) 의 공급원 (도시 생략) 으로부터 초순수 (W) 를 공급로 (5) 에 유통시켜, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에 소정량의 초순수 (W) 를 공급한다. 한편, 약액 탱크 (21) 에는, 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 이 저류되어 있으므로, 초순수 (W) 의 공급량 (공급로 (5) 의 유량) 에 기초하여, 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 이 초순수 (W) 에 대해 소정의 농도가 되도록 제어 장치에 의해 펌프 (23) 를 제어하고, 이들 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 을 약액 공급관 (22) 으로부터 공급하여 웨이퍼 세정수 (W1) 를 조제한다.
또한, 본 명세서 중에 있어서, 원수가 되는 초순수 (W) 란, 예를 들어, 저항률 : 18.1 MΩ·㎝ 이상, 미립자 : 입경 50 ㎚ 이상이고 1000 개/L 이하, 생균 : 1 개/L 이하, TOC (Total Organic Carbon) : 1 μg/L 이하, 전체 실리콘 : 0.1 μg/L 이하, 금속류 : 1 ng/L 이하, 이온류 : 10 ng/L 이하, 과산화수소 ; 30μg/L 이하, 수온 : 25 ± 2 ℃ 인 것이 바람직하다.
제 1 약액 (M1) 또는 제 2 약액 (M2) 의 어느 일방으로는, 예를 들어, pH 조정제가 바람직하다. 이 pH 조정제로는 특별히 제한은 없지만, pH 7 미만으로 조정하는 경우에는, 염산, 질산, 황산, 아세트산 등의 산성 용액을 사용할 수 있다. 또, pH 7 이상으로 조정하는 경우에는, 암모니아, 수산화나트륨, 수산화칼륨 또는 TMAH 등의 알칼리성 용액을 사용할 수 있다.
또, 제 2 약액 (M2) 또는 제 1 약액 (M1) 의 타방으로는, 산화 환원 전위 조정제가 바람직하다. 이 산화 환원 전위 조정제로는, 산화 환원 전위를 높게 조정하는 경우에는, 과산화수소수 등을 사용할 수 있다. 또, 산화 환원 전위를 낮게 조정하는 경우에는 옥살산, 황화수소, 요오드화칼륨 등의 용액을 사용할 수 있다.
이들 제 1 약액 (M1) 또는 제 2 약액 (M2) 은 양방을 더해도 되고, 어느 일방만을 더해도 된다. 이와 같이 제 1 약액 (M1) 또는 제 2 약액 (M2) 의 어느 일방 또는 양방을 초순수 (W) 의 유량에 기초하여, 소정의 농도가 되도록 약액 탱크 (21) 로부터의 첨가량을 제어함으로써, 원하는 웨이퍼 세정수 (W1) 를 조제할 수 있다.
또한, 웨이퍼 세정수 (W1) 의 제조를 개시한 직후 (초기) 에는, 웨이퍼 세정수 (W1) 에 있어서의 제 1 약액 (M1) 및/또는 제 2 약액 (M2) 의 농도가 소정 범위 내에 있지 않는 경우가 있다. 이에 대해서는, 원하는 농도로 안정되기까지 필요로 하는 시간이나 처리량을 미리 조사해 두고, 거기에 이르기까지 드레인수 (W2) 로서 배출로 (5A) 로부터 배출함으로써, 저류조 (3) 에 공급하는 웨이퍼 세정수 (W1) 의 용질 농도를 정밀도 좋게 유지할 수 있다. 이 때의 배출분은 배수가 되지만, 전체에서 차지하는 수량으로는 미미하다.
(저류 공정)
이와 같이 하여 조제된 웨이퍼 세정수 (W1) 는, 그대로 저류조 (3) 에 공급된다. 이 때 저류조 (3) 에 N2 가스 공급 배관 (31) 으로부터 일정 압력의 N2 가스를 공급하여 저류조 (3) 의 상부 공간을 N2 가스로 채운다. 이로써 저류조 (3) 내에서의 웨이퍼 세정수 (W1) 에 대한 용존 산소의 상승을 방지할 수 있고, 이로써 용존 가스의 증가에 의한 pH 나 산화 환원 전위의 변동을 억제할 수 있다.
본 실시형태에 있어서는, 이 저류조 (3) 에는, 도시되지 않은 레벨 센서나 중량 측정 장치 등의 수위 계측 수단을 형성함으로써, 이 수위 계측 수단의 출력에 기초하여, 저류조 (3) 의 보유 수량이 일정 레벨을 밑돌면, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에 있어서의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 제조를 개시하도록, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 를 온·오프 제어할 수 있다. 이로써 웨이퍼 세정수 (W1) 를 효율적으로 제조하는 것이 가능해진다. 또, 저류조 (3) 의 수위가 일정 이상으로 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 가 정지 상태에 있는 경우에도, 극히 작은 유량의 초순수를 계속 통수해 둠으로써, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 내의 순도를 높게 유지할 수 있다. 이 때의 통수 출구수는, 배출하거나, 초순수의 리턴 배관에 합류시키거나, 어느 쪽으로 하면 된다.
또한, 상기 방법으로 한정하지 않고, 정밀도 좋게 원하는 농도의 웨이퍼 세정수 (W1) 를 제조할 수 있는 유량 조건을 복수 단계 (예를 들어, 고유속 조건, 저유속 조건의 2 단계) 로 정해 두고, 저류조 (3) 의 수위가 상승하여 고수위의 일정 레벨에 이르면 제조를 고유속에서 저유속으로, 수위가 저하되어 저수위의 일정 레벨에 이르면 제조를 저유속에서 고유속으로 전환할 수도 있다. 이 경우, 제조 개시시의 농도 안정화에 필요로 하는 동안의 배수가 없어져, 보다 낭비가 없는 시스템으로 할 수 있다.
(웨이퍼 세정수 공급 공정)
저류조 (3) 에 저류된 웨이퍼 세정수 (W1) 는 상시 세정기 (4) 에 송액된다. 웨이퍼 세정수 (W1) 의 사용시에는 세정 노즐 (4A) 로부터 웨이퍼 (9) 를 향하여 토출되지만, 웨이퍼 세정수 (W1) 의 미사용시에는, 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 으로부터 분기한 반송 배관 (7) 으로부터 저류조 (3) 로 되돌려진다. 혹은, 세정기 (4) 가 가동하여 웨이퍼 세정수 (W1) 의 사용시여도, 공급된 웨이퍼 세정수 (W1) 의 일부만을 사용하고, 나머지는 반송 배관 (7) 으로부터 저류조 (3) 로 되돌리도록 해도 된다. 이 때, 본 실시형태에 있어서는, 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터 10 m 이내의 소정의 지점에 반송 배관 (7) 을 접속하여, 이 반송 배관 (7) 으로부터 웨이퍼 세정수 (W1) 를 저류조 (3) 로 되돌리고 있으므로, 세정기 (4) 가 정지하여 웨이퍼 세정수 (W1) 의 미사용시에도 세정기 (4) 측의 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 에 체류하는 웨이퍼 세정수 (W1) 의 수량의 삭감과 체류에 의한 세정수질의 악화를 최저한으로 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 프리디스펜스가 불필요 혹은 최저한이면 되므로, 용배수 설비에 대한 부하 저감 및 약액의 과잉 사용의 개선으로도 이어진다는 효과도 발휘한다. 반송 배관 (7) 의 접속 지점이 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터 10 m 초과하면, 상기 서술한 웨이퍼 세정수 (W1) 의 수량의 삭감과 체류에 의한 세정수질의 악화를 최저한으로 억제하는 효과가 충분하지 않다.
이는 이하와 같은 이유에 연유한다. 즉, 현재, 일반적으로 사용되고 있는 세정기 (4) 의 프리디스펜스 공정은 30 ∼ 60 초이며, 1 라인의 세정기 (4) 에 있어서의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 사용량은, 통상 약 4 L/분 (웨이퍼 (9) 의 표면 세정분과 이면 세정분의 합산) 정도인 점에서, 약 4 L 의 세정수가 프리디스펜스 공정마다 배수되고 있다고 추정된다. 그래서, 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 과 반송 배관 (7) 의 분기점을 세정기 (4) 의 세정 노즐 (4A) 로부터 10 m 이내로 함으로써, 프리디스펜스시에 배출되는 세정수량의 대폭 삭감이 가능해진다. 세정기 (4) 에서는 통상 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 으로는, 4 ∼ 6 ㎜Φ 의 PFA 튜브가 사용되지만, 웨이퍼 세정수 공급 배관과 반송 배관의 분기점이 노즐로부터 10 m 이내이면 웨이퍼 세정수 공급 배관 중에 잔류하는 세정수는 최대여도 약 1.5 L 정도여서, 프리디스펜스 실시하였다고 해도 배출되는 잉여수는 약 1/3 로 삭감할 수 있고, 수질이 안정적인 세정수의 공급에 필요로 하는 시간도 약 1/4 로 할 수 있는 것이다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 도 4 에 나타내는 바와 같이 배출로 (5A) 에 제 1 약액 (M1) 성분 및 제 2 약액 (M2) 성분을 제거하기 위한 이온 교환 장치 등의 제거 수단 (10) 을 형성함으로써, 드레인수 (W2) 를 초순수 (W) 의 공급측에 반송 가능하게 해도 된다. 이로써, 초순수 (W) 를 원료로 하는 배수를 대폭 삭감할 수 있다.
<제 2 실시형태>
다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다.
[웨이퍼 세정수 공급 장치]
도 5 및 도 6 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 의한 웨이퍼 세정수 공급 장치를 나타내고 있다. 제 2 실시형태의 웨이퍼 세정수 공급 장치는, 전술한 제 1 실시형태에 있어서, 복수의 세정기에 세정수 (W1) 를 공급하는 것이며, 기본적으로 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 5 및 도 6 에 있어서, 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 는, 공급로 (5) 로부터 공급된 초순수 (W) 로부터 웨이퍼 세정수 (W1) 를 조제하는 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와, 이 조제된 웨이퍼 세정수의 저류조 (3) 와, 이 저류조 (3) 에 저류된 웨이퍼 세정수 (W1) 를, 부스터 펌프 (11A, 11B, 11C) 를 구비한 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) (6A, 6B 및 6C) 으로부터 복수대 (3대) 의 세정기 (41, 42 및 43) 에 공급 가능하게 되어 있다. 이 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6A, 6B 및 6C) 에는, 각각 세정기 (41, 42 및 43) 의 세정 노즐 (41A, 42A 및 43A) 의 선단으로부터 거리 (t) 로 분기하여, 반송 배관 (7) (7A, 7B 및 7C) 이 접속되어 있고, 세정기 (41, 42 및 43) 에서의 잉여의 웨이퍼 세정수 (W1) 를 저류조 (3) 로까지 반송 가능하게 되어 있다. 그리고, 본 실시형태에 있어서는, 이 반송 배관 (7A, 7B 및 7C) 은, 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터의 거리 (t) 가 10 m 이내인 지점에서 분기하고 있다.
상기 서술한 바와 같은 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 에 있어서, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 및 저류조 (3) 로는, 전술한 제 1 실시형태와 동일한 것을 사용할 수 있다.
[웨이퍼 세정수의 공급 방법]
상기 서술한 바와 같은 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 를 사용한 웨이퍼 세정수 (W1) 의 공급 방법에 대해 설명한다.
(웨이퍼 세정수 조제 공정)
초순수 (W) 의 공급원 (도시 생략) 으로부터 초순수 (W) 를 공급로 (5) 에 유통시켜, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에 소정량의 초순수 (W) 를 공급한다. 한편, 약액 탱크 (21) 에는, 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 이 저류되어 있으므로, 초순수 (W) 의 공급량 (공급로 (5) 의 유량) 에 기초하여, 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 이 소정의 농도가 되도록 제어 장치에 의해 펌프 (23) 를 제어하여 이들 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 을 약액 공급관 (22) 으로부터 공급하여 웨이퍼 세정수 (W1) 를 조제한다. 여기서, 제 1 약액 (M1) 또는 제 2 약액 (M2) 으로는, 제 1 실시형태와 동일한 것을 사용할 수 있다.
(저류 공정)
이와 같이 하여 조제된 웨이퍼 세정수 (W1) 는, 그대로 저류조 (3) 에 공급된다. 이 때 저류조 (3) 에 N2 가스 공급 배관 (31) 으로부터 일정 압력의 N2 가스를 공급하여 저류조 (3) 의 상부 공간을 N2 가스로 채운다. 이로써 저류조 (3) 내에서의 웨이퍼 세정수 (W1) 에 대한 용존 산소의 상승을 방지할 수 있고, 이로써 용존 가스의 증가에 의한 pH 나 산화 환원 전위의 변동을 억제할 수 있다.
(웨이퍼 세정수 공급 공정)
저류조 (3) 에 저류된 웨이퍼 세정수 (W1) 는, 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) (6A, 6B 및 6C) 으로부터 복수대 (3 대) 의 세정기 (41, 42 및 43) 에 공급 가능하게 되어 있다. 이 때 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6A, 6B 및 6C) 에 각각 부스터 펌프 (11A, 11B, 11C) 를 형성하고 있으므로, 복수대의 세정기에 웨이퍼 세정수 (W1) 를 공급할 때의 송수 압력을 확보할 수 있도록 되어 있다. 그리고, 세정수 (W1) 는, 세정 노즐 (41A, 42A 및 43A) 로부터 웨이퍼 (9A, 9B 및 9C) 를 향하여 각각 토출되지만, 웨이퍼 세정수 (W1) 의 미사용시에는, 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6) 으로부터 분기한 반송 배관 (7) 으로부터 저류조 (3) 로 되돌려진다. 혹은, 세정기 (41, 42 및 43) 가 가동하여 웨이퍼 세정수 (W1) 의 사용시여도, 공급된 웨이퍼 세정수 (W1) 의 일부만을 사용하고, 나머지는 반송 배관 (7) (7A, 7B 및 7C) 으로부터 저류조 (3) 로 되돌리도록 해도 된다. 이 때, 본 실시형태에 있어서는, 세정 노즐 (41A, 42A 및 43A) 의 선단으로부터 10 m 이내의 소정의 지점에 반송 배관 (7A, 7B 및 7C) 을 접속하여, 이 반송 배관 (7A, 7B 및 7C) 으로부터 웨이퍼 세정수 (W1) 를 저류조 (3) 로 되돌리고 있으므로, 세정기 (41, 42 및 43) 가 정지하여 웨이퍼 세정수 (W1) 의 미사용시에도 세정기 (4) 측의 웨이퍼 세정수 공급 배관 (6A, 6B 및 6C) 에 체류하는 웨이퍼 세정수 (W1) 의 수량의 삭감과 체류에 의한 세정수질의 악화를 최저한으로 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 프리디스펜스가 불필요 혹은 최저한이면 되므로, 용배수 설비에 대한 부하 저감 및 약액의 과잉 사용의 개선으로도 이어진다는 효과도 발휘한다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 도 7 에 나타내는 바와 같이 배출로 (5A) 에 제 1 약액 (M1) 성분 및 제 2 약액 (M2) 성분을 제거하기 위한 이온 교환 장치 등의 제거 수단 (10) 을 형성함으로써, 드레인수 (W2) 를 초순수 (W) 의 공급측으로 반송 가능하게 해도 된다. 이로써, 초순수 (W) 를 원료로 하는 배수를 대폭 삭감할 수 있다.
<웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 여러 가지 양태>
이상, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치에 대해, 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 기초하여 설명해 왔지만, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 상기 서술한 실시형태에서 사용한 제 1 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에 한정하지 않고, 여러 가지의 양태를 적용 가능하므로, 이하에 예시한다.
(웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 제 2 양태)
제 2 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 기본적으로는 전술한 제 1 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 8 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 소정의 농도의 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 이 소정량 저류되는 약액 탱크 (21) 와, 이 약액 탱크 (21) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23) 대신에 약액 탱크 (21) 에 연통한 불활성 가스로서의 N2 가스의 공급관 (24) 이 접속하고 있다.
이와 같이 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에서는, 펌프 (23) 를 사용하지 않고, 약액 탱크 (21) 에 N2 가스를 공급하여 압출함으로써, 약액을 송급하도록 해도 된다.
(웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 제 3 양태)
제 3 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 기본적으로는 전술한 제 1 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 9 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 소정의 농도의 제 1 약액 (M1) 이 소정량 저류되는 제 1 약액 탱크 (21A) 와, 이 제 1 약액 탱크 (21A) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22A) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23A) 를 갖는다. 또한 소정의 농도의 제 2 약액 (M2) 이 소정량 저류되는 제 2 약액 탱크 (21B) 와, 이 제 2 약액 탱크 (21B) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22B) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23B) 를 갖는다.
이와 같이 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에서는, 제 1 약액 (M1) 과 제 2 약액 (M2) 은 각각 별개로 첨가하도록 해도 된다.
(웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 제 4 양태)
제 4 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 기본적으로는 전술한 제 3 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 10 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 제 3 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에 있어서, 약액을 송급하는 펌프 (23A, 23B) 대신에 제 1 약액 탱크 (21A) 및 제 2 약액 탱크 (21B) 에 연통한 불활성 가스로서의 N2 가스의 공급관 (24) 으로부터 분기하는 공급관 (24A, 24B) 이 각각 접속하고 있다.
이와 같이 펌프 (23A, 23B) 를 사용하지 않고, 제 1 약액 탱크 (21A) 및 제 2 약액 탱크 (21B) 에 N2 가스를 각각 공급하여 압출함으로써, 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 을 각각 송급하도록 해도 된다.
(웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 제 5 양태)
제 5 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 기본적으로는 전술한 제 1 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 11 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 소정의 농도의 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 이 소정량 저류되는 약액 탱크 (21) 와, 이 약액 탱크 (21) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23) 로 각각 구성되어 있다. 그리고, 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에는, 약액 공급관 (22) 의 앞에 과산화수소 제거 수단 (25) 이 형성되어 있다.
이와 같이 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 약액 공급관 (22) 의 앞에 과산화수소 제거 수단 (25) 을 형성함으로써, 초순수 (W) 중의 과산화수소를 고도로 제거할 수 있으므로, 제 1 약액 (M1) 과 제 2 약액 (M2) 에 의한 pH 및/또는 산화 환원 전위의 조정을 보다 정확하게 실시할 수 있다.
(웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 제 6 양태)
제 6 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 기본적으로는 전술한 제 5 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 12 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 제 5 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에 있어서, 초순수 (W) 의 공급로 (5) 의 약액 공급관 (22) 의 연통 지점의 후단에 진공 펌프 (27) 를 갖는 탈기막 장치 (26) 를 구비하는 것 이외에는 동일한 구성을 갖는다.
이와 같이 약액 공급관 (22) 의 연통 지점의 후단에 탈기막 장치 (26) 를 구비함으로써, 제 1 약액 (M1) 및 제 2 약액 (M2) 중에 포함되는 산소 등의 용존 기체를 제거함으로써, 제 1 약액 (M1) 과 제 2 약액 (M2) 과 첨가 후의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 pH 및/또는 산화 환원 전위의 변동을 억제할 수 있다.
(웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 제 7 양태)
제 7 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 기본적으로는 전술한 제 3 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 13 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 소정의 농도의 제 1 약액 (M1) 이 소정량 저류되는 제 1 약액 탱크 (21A) 와, 이 제 1 약액 탱크 (21A) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22A) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23A) 를 갖는다. 또한 소정의 농도의 제 2 약액 (M2) 이 소정량 저류되는 제 2 약액 탱크 (21B) 와, 이 제 2 약액 탱크 (21B) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22B) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23B) 를 갖는다. 그리고, 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에는, 약액 공급관 (22A) 의 앞에 과산화수소 제거 수단 (25) 이 형성되어 있다.
이와 같이 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 약액 공급관 (22A) 의 앞에 과산화수소 제거 수단 (25) 을 형성함으로써, 초순수 (W) 중의 과산화수소를 고도로 제거할 수 있으므로, 제 1 약액 (M1) 과 제 2 약액 (M2) 에 의한 pH 및/또는 산화 환원 전위의 조정을 보다 정확하게 실시할 수 있다.
(웨이퍼 세정수 제조부 (2) 의 제 8 양태)
제 8 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 기본적으로는 전술한 제 4 양태의 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 와 동일한 구성을 가지므로, 동일한 구성에는 동일한 부호를 붙이고, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 14 에 나타내는 바와 같이, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 는, 소정의 농도의 제 1 약액 (M1) 이 소정량 저류되는 제 1 약액 탱크 (21A) 와, 이 제 1 약액 탱크 (21A) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22A) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23A) 를 갖는다. 또한 소정의 농도의 제 2 약액 (M2) 이 소정량 저류되는 제 2 약액 탱크 (21B) 와, 이 제 2 약액 탱크 (21B) 로부터 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에 연통하는 약액 공급관 (22B) 과, 약액을 송급하는 펌프 (23B) 를 갖는다. 그리고, 초순수 (W) 의 공급로 (5) 에는, 약액 공급관 (22A) 의 앞에 진공 펌프 (27) 를 갖는 탈기막 장치 (26) 를 구비하는 것 이외에는 동일한 구성을 갖는다.
이와 같이 약액 공급관 (22A) 의 연통 지점의 앞에 탈기막 장치 (26) 를 구비함으로써, 초순수 (W) 중에 포함되는 산소 등의 용존 기체를 고도로 제거함으로써, 제 1 약액 (M1) 과 제 2 약액 (M2) 과 첨가 후의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 pH 및/또는 산화 환원 전위의 조정을 정확하게 실시할 수 있다.
이상, 본 발명의 웨이퍼 세정수 공급 장치에 대해, 상기 실시형태에 기초하여 설명해 왔지만, 본 발명은 상기 실시형태로 한정되지 않고 여러 가지의 변형 실시가 가능하다. 또, 본 실시형태에 있어서는, 웨이퍼 세정수 공급 장치로 첨가하는 제 1 약액 (M1) 과 제 2 약액 (M2) 으로서 액체를 사용하였지만, 가스 용해막 장치를 사용하여 예를 들어 수소 (H2), 탄산 가스 (CO2), 오존 (O3) 등의 기체를 용해함으로써 pH 및/또는 산화 환원 전위를 조정하도록 해도 된다.
실시예
이하의 구체적 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
도 1 에 나타내는 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 를 사용하고, 웨이퍼 세정수 제조부 (2) 에서 제 1 약액 (M1) 으로서 암모니아를, 제 2 약액 (M2) 으로서 과산화수소를 각각 초순수 (W) 에 대해 소정량 첨가하고, 암모니아 농도 및 과산화수소 농도가 안정될 때까지 배출을 계속하고, 웨이퍼 세정수 (W1) 로서의 극희박 APM (암모니아 농도 : 10 ppm (pH 약 10), 과산화수소 농도 : 100 ppm (산화 환원 전위 0.05 V)) 을 제조하였다. 또한, 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 는, 웨이퍼 세정수 공급관 (6) 을 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터 5 m 의 지점에서 반송 배관 (7) 을 접속하여, 웨이퍼 세정수 (W1) 를 세정기 (4) 의 세정 노즐 (4A) 로부터의 토출량보다 많이 공급함으로써, 웨이퍼 세정수 (W1) 를 상시 순환시켰다.
그리고, 세정 노즐 (4A) 로부터 토출된 초기의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 미립자수, pH 및 용존 산소 농도를 측정하였다. 결과를 도 15 ∼ 17 에 나타낸다.
[비교예 1]
실시예 1 에 있어서, 도 1 에 나타내는 웨이퍼 세정수 공급 장치 (1) 의 반송 배관 (7) 을 폐지하고, 웨이퍼 세정수 (W) 를 10 분간 체류시킨 후, 세정 노즐 (4A) 로부터 토출된 초기의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 미립자수, pH 및 용존 산소 농도를 측정하였다. 결과를 도 15 ∼ 17 에 나타낸다.
[비교예 2]
실시예 1 에 있어서, 웨이퍼 세정수 공급관 (6) 을 세정 노즐 (4A) 의 선단으로부터의 거리 (t) 로부터 15 m 의 지점에서 반송 배관 (7) 을 접속하여 순환 가능하게 하였다.
그리고, 세정 정지시에는, 프리디스펜스 (웨이퍼 세정수 공급관 (6) 으로부터 세정 노즐 (4A) 까지의 웨이퍼 세정수 (W1) 를 토출하여 버리는 것) 를 실시하고, 다음 번 세정시에 세정 노즐 (4A) 로부터 토출된 초기의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 미립자수, pH 및 용존 산소 농도를 측정하였다. 결과를 도 15 ∼ 17 에 나타낸다.
도 15 ∼ 도 17 로 알 수 있는 바와 같이, 프리디스펜스 없이 웨이퍼 세정수 (W1) 를 상시 순환 통수시킨 실시예 1 은, 웨이퍼 세정수 공급관 (6) 으로부터 세정 노즐 (4A) 까지의 웨이퍼 세정수 (W1) 의 프리디스펜스를 실시한 비교예 2 와, 웨이퍼 상 미립자수, 웨이퍼 세정수 (W1) 의 pH 및 용존 산소 농도와 동등하였다. 이는, 웨이퍼 세정시 이외에도 상시 웨이퍼 세정수 (W1) 를 통액하고 있었기 때문에, 웨이퍼 세정수 (W1) 중의 미립자수 및 세정수 액질은 변화되는 일 없이 일정하게 유지할 수 있었기 때문이라고 생각된다. 더욱이, 비교예 2 보다 배출하는 웨이퍼 세정수 (W1) 의 양을 1 L 이상 절감할 수 있었다.
한편, 프리디스펜스 없이 PFA 제의 튜브에 10 분간 체류시킨 비교예 1 에서는, 웨이퍼 상 미립자수, 웨이퍼 세정수 (W1) 의 pH 및 용존 산소 농도가 모두 비교예 2 보다 대폭 악화되어 있었다. 이는, 일반적으로 PFA 튜브는 가스 투과성을 갖고, 초순수 중에서 미립자 등의 불순물이 용출된다. 이 때문에, PFA 튜브를 개재하여 웨이퍼 세정수 (W1) 에 불순물이나 대기중의 산소나 탄산 가스가 용해되어, 세정수 중의 미립자수나 액질이 악화되었다고 생각된다. 한편, 프리디스펜스를 실시한 비교예 2 에서는, 이와 같이 PFA 튜브 내에 체류한 웨이퍼 세정수 (W1) 를 배출하므로 이와 같은 악화는 없었다. 또, 실시예 1 에서는, 웨이퍼 세정시 이외에도 상시 웨이퍼 세정수 (W1) 를 순환 통수하고 있으므로, 세정수 중의 미립자수 및 세정수 액질은 변화되는 일 없이 일정하게 유지되기 때문에, 비교예 2 와 동등한 결과로 되었다고 생각된다.
1 : 웨이퍼 세정수 공급 장치
2 : 웨이퍼 세정수 제조부
3 : 저류조
4, 41, 42, 43 : 세정기
4A, 41A, 42A, 43A : 세정 노즐
5 : 공급로
5A : 드레인수의 배출로
6, 6A, 6B, 6C : 웨이퍼 세정수 공급 배관
7, 7A, 7B, 7C : 반송 배관
8 : N2 가스의 공급관 (불활성 가스의 공급관)
9, 9A, 9B, 9C : 웨이퍼
10 : 제거 수단
11A, 11B, 11C : 부스터 펌프
21 : 약액 탱크
21A : 제 1 약액 탱크
21B : 제 2 약액 탱크
22, 22A, 22B : 약액 공급관
23, 23A, 23B : 펌프
24, 24A, 24B : N2 가스의 공급관
25 : 과산화수소 제거 수단
26 : 탈기막 장치
27 : 진공 펌프
W : 초순수
W1 : 웨이퍼 세정수
W2 : 드레인수
M1 : 제 1 약액
M2 : 제 2 약액

Claims (8)

  1. 초순수의 유량에 대해 소정량의 약제를 용해함으로써, 소정의 약제 농도의 웨이퍼 세정수를 제조하는 웨이퍼 세정수 제조부와,
    이 제조된 웨이퍼 세정수를 저류하는 저류조와,
    상기 웨이퍼 세정수를 세정기에 공급하는 웨이퍼 세정수 공급 배관과,
    상기 웨이퍼 세정수 공급 배관으로부터 분기하여 세정기에서의 잉여의 웨이퍼 세정수를 저류조로까지 반송하는 반송 배관을 구비하는 웨이퍼 세정수 공급 장치로서,
    상기 잉여의 웨이퍼 세정수를 저류조로까지 반송하는 반송 배관이, 상기 세정기의 웨이퍼 세정수의 토출부로부터 10 m 이하의 지점에서 분기하고 있는, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 반송 배관이 세정기측에 형성되어 있고, 저류조와 웨이퍼 세정수 공급 배관과 반송 배관에서 상기 웨이퍼 세정수를 순환 가능하게 되어 있는, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 약제가 액체이며, 그 약제의 초순수에 대한 첨가 기구가, 급액 펌프 또는 약제를 충전한 밀폐 탱크와 그 밀폐 탱크에 불활성 가스를 공급하는 가압 수단에 의한 압송 수단인, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 저류조에 수위를 검지 수단이 형성되어 있음과 함께, 이 검지 수단의 액위 정보에 기초하여 상기 웨이퍼 세정수 제조부에 있어서의 웨이퍼 세정수의 제조 개시·정지를 제어하는 제어 수단을 구비하는, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 세정수 제조부에 있어서의 웨이퍼 세정수의 제조량이 다단계로 조정 가능하고, 상기 저류조의 수위에 따라 상기 웨이퍼 세정수 제조부에 있어서의 웨이퍼 세정수의 제조량을 다단계로 조정하는 제어 수단을 구비하는, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 웨이퍼 세정수 제조부와 상기 저류조의 사이에 배출 기구가 형성되어 있는, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 배출 기구가 상기 초순수의 공급원에 연통한 복귀 배관에 접속하고 있고, 그 배출 기구에 상기 웨이퍼 세정수 중의 약제 성분을 제거 가능한 이온 교환 장치 및/또는 촉매 장치가 형성되어 있는, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제조부에 초순수 또는 웨이퍼 세정수의 용존 산소를 제거하는 기구를 갖는, 웨이퍼 세정수 공급 장치.
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