WO1993009906A1 - Superhigh purity fluid supply pipe system and method of installing the same - Google Patents

Superhigh purity fluid supply pipe system and method of installing the same Download PDF

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Tadahiro Ohmi
Masakazu Nakamura
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Tadahiro Ohmi
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Definitions

  • the present invention relates to an ultrahigh-purity fluid supply piping system construction method, and more specifically, removes impurities such as metal adhering by welding, and introduces a gas or a fluid such as a pure water chemical through the fluid supply piping.
  • the present invention relates to an ultra-high-purity fluid supply piping system capable of preventing highly purified semiconductor manufacturing equipment from being contaminated by trace amounts of metals and the like, and a method for constructing the same.
  • Tungsten-inert gas welding, arc gas welding, electron beam welding, etc. are widely used for joining fluid supply system piping with welding parts and gas parts or liquid contact parts.
  • these conventional welding technologies no consideration is given to burning of the welding surface, surface roughness of the welded portion, and adhesion of metal fume generated from the welded portion. It was found that metal contamination occurred.
  • FIG. 7 shows a welded portion of the piping material by tungsten inert gas welding.
  • reference numeral 700 denotes a tungsten electrode
  • reference numeral 700 denotes a pipe material for welding.
  • Reference numeral 703 indicates a welded portion, and the metal fume generated at the fusion portion is 704.
  • the metal fume 704 adheres to the surface of the piping material 702 downstream of the welded part 703 by the flow of the arc gas and the back seal gas, and becomes the adhered metal 705.
  • This adhered metal 705 does not cause a problem of separation with an inert gas, but when a corrosive gas such as hydrogen chloride gas is supplied, the adhered metal 705 adhered to the surface is separated and the gas atmosphere Will be contaminated.
  • Fe, Ni, Cr, and Mn which are mainly contained in metallic materials, have been detected as the metals to be exfoliated. These impurities are Is significantly deteriorated, which is a serious problem in semiconductor manufacturing.
  • the present invention has been made in view of the above points, and removes metal adhering to the vicinity of the surface of a weld and inside a fluid supply system during construction of an ultra-high purity gas supply system, and removes gas or pure water through these fluid supply systems. It is an object of the present invention to provide an ultra-high-purity fluid supply system capable of preventing contamination of a semiconductor manufacturing device or the like into which a chemical or a chemical solution is introduced, and a method of constructing the system. Disclosure of the invention
  • a first gist of the present invention is to provide a method for constructing an ultrahigh-purity fluid supply piping system having a welded portion, wherein at least an inert gas or a back seal gas is flown into a member to be welded to weld the member to be welded. Then, ultrapure water is flowed into the member to be welded after welding, and the metal humid attached to the member to be welded by welding is washed and removed with ultrapure water.
  • a second gist of the present invention is an ultrahigh-purity fluid supply piping system composed of a fluid supply piping system component having a solution 5, wherein the ultrahigh-purity fluid supply piping system is installed before and during construction.
  • a fluid supply piping system component having a solution 5 wherein the ultrahigh-purity fluid supply piping system is installed before and during construction.
  • ultra-high-purity fluid supply piping system characterized in that after the application, the fluid supply piping system component having the welded portion is washed with ultrapure water.
  • FIG. 2 shows the composition profile of the stainless steel surface in the depth direction by XPS before welding.
  • (a) shows the SUS 3 16 L electropolished surface
  • (b) shows the SUS 3 I 6 L electropolished surface subjected to oxidation passivation.
  • FIG. 3 shows the composition profile in the depth direction by XPS of each surface weld after welding.
  • FIG. 3 (a) shows the SIU 3 I 6L electropolished surface
  • FIG. 3 (b) shows the surface obtained by subjecting the SIU 3 16L electropolished surface to oxidation passivation.
  • Figure 4 describes the dependence of the deposited metal near the weld on the stainless steel piping material and the distance from the weld. Welding was performed while flowing a back seal gas of Ar + hydrogen gas on the inner surface of the electrolytic polishing pipe material.
  • Fig. 4 (a) shows the upstream side of the gas supply centering on the welded portion (the upstream side of the welded portion is hereinafter referred to as one): 15mm, (b) 13mm, (c) the welded portion 0mm, (d) (E) shows the composition of the +5 mm surface, (f) shows the composition of the +10 mm surface in the depth direction by XPS.
  • Fig. 5 shows the inner surface of stainless steel with no welds
  • Fig. 5 (b) shows the inner surface of stainless steel with no welds.
  • a detection limit of TR- XRF was 1 X 1 0 1Q a tmZcm 2 below. for post-weld shown in FIG. 5 (a), F e 2. 4 X 1 0 14 A tm cm 2 ⁇ C r 6.5 x 10 ⁇ tm tm / cm 2 , Ni 2.3 x 10 13 A tm / cm 2 , Mn 1.5 x 10 12 At / cm 2 was.
  • Fig. 1 shows an example of a configuration for explaining the construction method of the present invention.
  • Reference numerals 101, 101, and 1 denote welded pipes.
  • a high-purity fluid piping system is made of electrolytically polished stainless steel or stainless steel whose surface is passivated.
  • One end of the welded pipe 101 is connected to a gas supply source 104 and an ultrapure water supply source 105 via a joint 103 such as Swagelok (trade name) and a three-way valve 102. .
  • a three-way valve 102 supplies an inert gas from the gas supply source 104 to the inside of the welded pipe while using a normal welding method, for example, tungsten inert gas welding, arc gas welding, electron beam welding, laser beam welding. Weld the welded pipe with the method.
  • switch the three-way valve 102 and then: From 20 to: Ultrapure water of about 100 ° C is introduced into the piping for about 10 minutes to 4 hours, and outside the system via the joint 103 ′. Discharge. Further, the three-way valve 102 is switched again, a high-purity inert gas is flown into the system by the gas supply source, water in the piping is purged, and the piping is dried.
  • the ultrapure water of the present invention preferably has a specific resistance of 18 ⁇ cm or more, and the metal dissolution amount is preferably 100 ppt or less from the viewpoint of cleaning effect and prevention of secondary contamination of piping. Less than ppt is more desirable! ⁇ .
  • This cleaning with ultrapure water makes it possible to completely remove impurities such as humium generated during welding. Therefore, even if a gas supply system for a semiconductor device is manufactured by using a nozzle gas using the piping material having these welds, the semiconductor device will not be contaminated.
  • the fluid supply pipe and the ultrapure water supply pipe 108 and the fluid discharge pipe and the ultrapure water discharge pipe I07 may be provided in the middle of the pipe instead of at the end.
  • it may be washed once after welding for each work, or may be washed once with ultrapure water after welding all the fluid supply systems.
  • block It is desirable to perform welding, washing, and drying for each work, and to keep the pipes after welding construction highly clean.
  • FIG. 1 is a diagram showing one configuration example for explaining a construction method of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram showing the composition profile in the depth direction by XPS of the inner surface of a stainless steel pipe.
  • Fig. 3 is a diagram showing the composition profile in the depth direction by XPS of a welded portion of a stainless steel pipe.
  • Fig. 4 is a diagram showing the relationship between the composition profile of the deposited metal in the vicinity of the welded portion of the stainless steel pipe in the depth direction and the distance from the welded portion.
  • Figure 5 shows TR-XRF spectra of metallic elements generated from inside the piping.
  • Figure 6 shows the depth profile of XPS inside the pipe after ultrapure water cleaning.
  • FIG. 7 is a diagram showing a conventional fluid supply piping system construction method.
  • 101 and 101 'are welded pipes 102 is a three-way valve, 103 and 103' are fittings, 104 is a gas supply source, 105 is an ultrapure water supply source, 106 is a weld, 107 is an ultrapure water discharge pipe, and 108 is an ultrapure water discharge pipe.
  • Pure water supply pipe 701 is stainless steel electrode, 702 welded pipe, 703 is welded part, 70 is metal fume, 705 is adhered metal.
  • a 3Z8-inch electrolytically polished stainless steel tube and a passivated stainless steel tube were welded to each other by tungsten inert gas welding, and then ultrapure water at various temperatures was applied for 1 hour.
  • the tube was washed at a flow rate of 250 cc / min.
  • the amount of dissolved metal in the ultrapure water used was 10 ppt, and the specific resistance was 18.2 ⁇ ⁇ cm.
  • results at 80 ° C and 60 ° C indicate that the surface was cleaned to the same degree as the unwelded surface shown in FIG.
  • results at 40 ° C show that a slight amount of Mn still remains at the outermost surface when compared with the unwelded surface.
  • cleaning times show that at 40 ° C, cleaning for about 3 hours is necessary.
  • Figure 5 (c) shows the metals generated and the amount generated. Similar to FIG. 5 (b) welds include such casting surface shown in, and the Aru 1 X 1 0 1 () A tm / cm 2 or less at a detection limit of Choshaku, metal components was not detected .
  • metal fumes generated from a molten portion during welding and reattached to the vicinity of the surface of the welded portion can be completely removed, so that contamination of the semiconductor device due to these attached metals can be prevented.
  • a fluid supply system such as an ultra-high cleaning device and a vacuum device.

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Description

明細書 超高純度流体供給配管系及びその施工方法
技術分野
本発明は、 超高純度流体供給配管系施工方法に係わり、 より詳細には溶接によ り付着する金属等の不純物を除去し、 この流体供給配管を通してガスあるいは純 水薬液等の流体が導入される高清浄半導体製造装置等を微量の金属等の汚染から 防ぐことが可能な超高純度流体供給配管系及びその施工方法に関する。
背景技術
溶接部を有する流体供給系配管並びにガス部品あるいは接液部品の接合として タングステン · イナ一トガス溶接、 アークガス溶接、 電子ビーム溶接等が広く用 いられている。 これら従来溶接技術においては溶接表面の焼け、 溶接部の表面粗 度、 溶融部から発生する金属ヒュームの付着について考慮が払われておらず、 極 めて活性な特殊材料ガスに対しては腐食、 金属汚染が発生することが分かった。 また、 不活性な一般ガスに対しても、 短期間における如実な問題は発生しない が、 長期的な信頼性においては、 多分に問題があることが判明している。
以下図 7を用 t、て、 従来の流体供給配管系施工方法による金属ヒュームの付 着、 溶接部の表面荒れ、 表面クロム炭化物の析出について更に詳しく述べる。 図 7は配管材料のタングステンイナ一トガス溶接による溶接部を示す。 図におい て、 7 0 1はタングステン電極であり、 7 0 2は溶接を行う配管材料ある。 7 0 3は溶接部を示し、 この溶融部で発生する金属ヒュームは 7 0 4となる。 こ の金属ヒューム 7 0 4はアークガスゃバックシールガスの流れにより溶接部 7 0 3の下流側の配管材料 7 0 2の表面に付着し、 付着金属 7 0 5となる。 この 付着金属 7 0 5は、 不活性ガスに対しては剥離という問題は生じないが、 腐食性 ガス例えば塩化水素ガスを流すと表面に付着している付着金属 7 0 5は录離し、 ガス雰囲気を汚染してしまう。 剥離する金属としては、 金属材料に主として含有 している F e， N i , C r , Mnが検出されている。 これらの不純物は、 L S I の特性を著しく劣化させるため、半導体製造において重大な問題となっている。 本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、超高純度ガス供給系施工時に、 溶接部表面近傍並びに流体供給系内部に付着した金属を除去し、 これら流体供耠 系を通してガスあるいは純水や薬液が導入される、例えば、半導体製造装置等の 汚染を未然に防ぐことが可能な超高純度流体供給系及びその施工方法を提供する ことを目的する。 発明の開示
本発明の第 1の要旨は、溶接部を有する超高純度流体供給配管系の施工方法に おいて、少なくとも被溶接部材内に不活性ガスまたはバックシールガスを流しな がら前記被溶接部材を溶接し、溶接後に前記被溶接部材内に超純水を流し、 溶接 により前記被溶接部材内に付着した金属ヒユームを超純水により洗浄除去するこ とを特徵とする超高純度流体供給配管系の施工方法に存在する。
本発明の第 2の要旨は、溶^ 5を有する流体供耠配管系部品で構成される超高 純度流体供耠配管系であって、前記超高純度流体供給配管系の施工前、施工中ま たは施工後に、前記溶接部を有する流体供給配管系部品を超純水で洗浄したこと を特徵とする超高純度流体供給配管系に存在する。 作用及び実施態様例
以下に本発明の作用を実施態様例とともに説明する。
先ず本発明の完成に至る過程で行った実験を説明する。 電解研磨されたステン レス鋼並びにその表面を不勤態化処理されたステンレス鋼の溶接後の表面を超純 水を用いて付着金属を除去する。 図 2に溶接前のステンレス鋼表面の X P Sによ る深さ方向組成プロフアイルを示す。 図 2中、 （a) は S U S 3 1 6 L電解研磨 表面を示し、 （b ) は S U S 3 I 6 L電解研磨表面に酸化不動態処理を行ったも のである。
図 3に溶接後の各表面溶接部の X P- Sによる深さ方向組成プロフアイルを示 す。 図 3 ( a ) は、 S I U 3 I 6 L電解研磨表面を示し、 図 3 ( b ) は S I U 3 1 6 L電解研磨表面に酸化不動態処理を行った表面を示す。 溶接後の最 表面から約 1 5〜2 OAの深さに至るまでの領域で、 特に比較的低融点で且つ蒸 気圧の高い Mnが増加しているのが観測される。 この結果より、 溶接処理を行う ことで溶融並び金属付着により通常の表面組成プロフィルから変化することが分 力、る。
図 4にステンレス鋼配管材の溶接部近傍の付着金属と溶接部から距離の依存性 について述べる。 溶接は電解研磨配管材料内表面に A r +水素ガスのバックシー ルガスを流しながら行った。 図 4 (a) に溶接部を中心としてガス供給上流側 (以下溶接部の上流側を一とする。 ） 一 5mm、 (b) に一 3mm、 (c) に溶 接部 0mm、 （d) に +3mm、 （e) に +5mm、 （f) に + 1 0mmの表面 の XPSによる深さ方向組成プロファイルを示す。 この結果を用いて特に Mn量 に注目すると、 溶接部下流に進むに従い +5 mm (図 4 (e) ) を最大値にして 下流側に付着していることが分かる。 この結果より溶接で溶融した金属ヒューム は主にバックシールガスの流れに沿って溶接部に下流側に付着していることが明 らカ、となる。
溶接後のステンレス鋼内表面に腐食性ガスを流すと付着金属の剥離が発生す る、 その結果について記載する。
溶接部を含む内表面に水分濃度約 1. 4 ppmの塩化水素ガスを 2. 5 Kg/ (：1112で約1 2時間封入し、 その後超高純度 A rガスを用いて通ガスし溶接部を 含む表面から発生する金属元素を S iウェハに捕収して TR— XRF (Total Reflection X-ray Fluorescence Spectrometry) で測定した。 発生金属並びに発 生量を図 5に示す。 （a) は溶接箇所 22箇所を有する電解研磨を行ったステン レス鋼内表面、 （b) は溶接部の無いステンレス鋼内表面を示す。 図 5 (b) に 示す溶接部を含まな 、ものの表面には金属成分は検出されず、 T R— X R Fの検 出限界である 1 X 1 01QA tmZcm2以下であった。 図 5 (a) に示した溶接 後については、 F e 2. 4 X 1 014A t m cm2^ C r 6. 5 x 10ΠΑ t m /cm2、 N i 2. 3 x 1 013A t m/ c m2, Mn 1. 5 x 1 012A t / cm2が検出された。
この結果より剥離する金属元素は Mnのみでなく配管材料を構成する主成分が 剥離することが分かる。 溶接部を有するバルブにおいても同様の結果が得られて いる。 流体供給系並びに流体部品において溶接部を有する内表面には、 不純物金 属の付着が認められ、 これらが半導体装置に流入しデバイス特性の高性能化を妨 げる要因になつていることが判明した。 - 本発明は、以上の知見を基づき行ったものであり、 溶接後に超純水で洗浄する ことにより不純物除去に著しい効果があることが分かった。 本発明の施工方法を 説明する一構成例を図 1に示す。
1 0 1 , 1 0 1， は溶接管であり、一般に高純度流体配管系には電解研磨され たステンレス鐧または更にその表面に不動態化処理したステンレス鋼が用いられ る。 溶接管 1 0 1の一端は、例えばスウェジロック （商品名） 等の継ぎ手 1 0 3 及び三方弁 1 0 2を介し、 ガス供給源 1 0 4と超純水供給源 1 0 5と接続されて いる。
先ず、三方弁 1 0 2によりガス供耠源 1 0 4から不活性ガスを溶接管内部に供 給しながら、通常の溶接方法、例えばタングステンイナートガス溶接、 アークガ ス溶接、電子ビーム溶接、 レーザービーム溶接等で溶接管を溶接する。 次ぎに三 方弁 1 0 2を切り替え、 2 0〜： I 0 0 °C程度の超純水を 1 0分〜 4時間程度配管 内部に導入し、継ぎ手 1 0 3 ' を介して系外に排出する。更に、三方弁 1 0 2を 再度切り替え、 ガス供給源により高純度不活性ガスを配内に流し、配管内部の水 分をパージし、乾燥する。
本発明の超純水は、比抵抗が 1 8 ΜΩ · c m以上が好ましく、 また金属溶解量 は、洗浄効果及び配管の二次汚染防止に観点から、 1 0 0 p p t以下が望まし く、 I p p t以下がより望ま!^、。
この超純水による洗浄により、溶接時に I生するヒユーム等の不純物を完全に 除去することが可能となる。 従って、 これら溶接部を有する配管材料を用いてノヽ 口ゲンガスを用 t、る半導体装置のガス供耠系を製造しても、半導体装置を汚染す ることはなくなる。
本発明においては、流体供給管及び超純水供耠管 1 0 8と流体排出管及び超純 水排出管 I 0 7は、 管の端でなく、途中'に設けても良い。 また、 多数の配管を接 続する場台には、 プロヅクごとに溶接した後一度に'洗浄する、 あるいは流体供耠 系全て溶接した後一度に超純水洗浄しても良い。長い配管系の場合には、 ブロッ クごとに溶接、 洗浄、 乾燥をを行い、 溶接施工が終了した配管を高清浄に保って おく方が望ましい。
以上の例では、 ステンレス鋼管の溶接について述べたが、 本発明はこれらに限 らず、 他の材料ある L、はバルブ等の継ぎ手との溶接においても同様に適用でき る o 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の施工方法を説明する一構成例を示す図。
図 2は、 ステンレス鋼管内表面の X P Sによる深さ方向組成プロフィ一ルを示 す図。
(a) SUS 316Lを電解研磨した管。
(b) SUS 316 Lを電解研磨後、 酸化不動態処理した管。
図 3は、 ステンレス鋼管の溶接部の X P Sによる深さ方向組成プロフィールを 示す図。
(a) SUS 316 Lを電解研磨した管。
(b ) SUS 316 Lを電解研磨後、 酸化不動態処理した管。
図 4は、 ステンレス鋼管の溶接部近傍の付着金属の深さ方向組成プロフィ一ル と溶接部からの距離の関係を示す図。
(a) 上流側 5mm
(b) 上流側 3mm
(c) 溶接部
(d) 下流側 3mm
(e) 下流側 5mm
( f ) 下流側 10 mm。
図 5は、 配管内部から発生する金属元素の TR— XRFスぺク トル。
(a) 溶接後の配管
(b) 溶接未施工の配管 --
(c) 溶接後、 超純水洗浄した配管。
図 6は、 超純水洗浄後の配管内部の XP Sによる深さ方向組成プロフィールを 示す図。
(a) 80°C (b) 50°C (c) 40°C 。
図 7は、従来の流体供給配管系施工方法を示す図。
(符号の説明）
101, 101' は溶接管、 102は三方弁、 103、 103' は継ぎ手、 104はガス拱給源、 105は超純水供給源、 106は溶接部、 107は超純水 排出管、 108は超純水供耠管、 701は夕ングステン電極、 702 溶接管、 703は溶接部、 70 は金属ヒューム、 705は付着金属。 発明を実施するための最良の形態
以下に、本発明を実施例を挙げて説明する。
図 Iに示した構成の装置を用い、 タングステンイナートガス溶接により 3 Z 8 ィンチの電解研磨したステンレス管及び不動態化処理したステンレス管同士を溶 接した後、種々の温度の超純水を 1時間、 250 c c/mi n流量で流して管内 を洗浄した。 ここで、用いた超純水中の金属溶解量は、 10 p p tであり、比抵 抗は 18. 2ΜΩ · cmであった。
図 3で記載したように付着金属量が一番多 tヽ溶接部下流側 + 5 mmにおいて、 各温度での洗浄後の各表面溶接部の X P Sによる深さ方向組成プロフアイルを調 査した。 その結果を図 6に示す。 図において、 （a) は 80°C、 (b) は 60 °C、 （ c ) は 40°Cの超純水で洗浄した後の X P Sによる深さ方向組成プロファ ィルである。
図から明らかなように、 80 °C及び 60 °Cの結果では図 2に示した未溶接表面 と同等にまで洗浄されていることが分かる。 また 40°Cの結果では、最表面部に おいて未溶接表面と比較した場合まだ若干 Mnの量が残っていることが分かる。 また、洗浄時間を変化させた実験から、 40°Cにおいては 3時間程度の洗浄が必 要であることが分かつている。
次ぎに、電解研磨したステンレス管を 22箇所溶接し、 40°Cの超純水を 3時 間 250 c c/mi nの流量で流した後、溶接内表面から水分を除去するために 超高純度 A rガス （水分濃度 50pp t) を流した。 この水分の除去きれた溶接 部を含む内表面に水分濃度約 1. 4 p pmの塩化水素ガスを 2. 5 K g/ (：11^で約1 2時間封入し、 その後超高純度 A rガスを用いて通ガスして溶接部 を含む表面から発生する金属元素を S iウェハに捕収し T R— X R Fで測定し た。
発生金属並びに発生量を図 5 (c) に示す。 図 5 (b) に示す溶接部を含まな いものの表面と同様、 丁尺ー の検出限界でぁる 1 X 1 01()A t m/ cm2以下であり、 金属成分は検出されなかった。
産業上の利用可能性
以上説明したように、 本発明により、 溶接時に溶融部から発生し、 溶接部表面 近傍に再付着した金属ヒュームを完全に除去できるため、 これら付着金属による 半導体装置の汚染を防ぐことが可能となる。 その結果、 超高清浄装置及び真空装 置等の流体供給系を提供することが可能となった。

Claims

請求の範囲
1 . 溶接部を有する超高純度流体供給配管系の施工方法において、 少なくとも被 溶接部材内に不活性ガスまたはバックシ ルガスを流しながら前記被溶接部材を 溶接し、溶接後に前記被溶接部材内に超純水を流し、 溶接により前記被溶接部材 δ 内に付着した金属ヒュ一ムを超純水により洗浄除去することを特徴とする超高純 度流体供給配管系の施工方法。
2 . 超高純度流体供給配管系の施工前、施工中または施工後に、前記超高純度流 体供給配管系に組み込まれるまたは組み込まれた溶接部を有する流体供給配管系 部品を超純水で洗浄し、前記部品内に付着した金属ヒュームを洗浄除去すること を特徵とする超高純度流体供耠配管系の施工方法。
3 . 複数の被溶接部材を順次、溶接により接続し、 前記超高純度流体供給配管系 全ての接続が終了した段階で、流体供給源出口より流体供給配管系の末端まで超 純水を流し、前記超高純度流体供給配管系内表面に付着した金属ヒュームを洗浄 除去することを特徴とする請求項 1記載の超高純度流体供給配管系の施工方法。 4. 前記不活性ガスは、 A rガスまたは窒素ガスであることを特徴とする請求項 1または 3に記載の超高純度流体供給配管系の施工方法。
δ · 前記バックシールガスは、 A rガスに水素ガスを添加したものである請求項 】または 3に記載の超高純度流体供給配管系の施工方法。
6. 超純水による被溶接部材を洗淨した後、窒素ガスにより配管に付着した水分 を除去することを特徴とする請求項 1乃至 5のいずれか 1項に記載の超高純度流 体供給配管系施工方法。
7. 前記超純水の水質は、比抵抗 1 8 ΜΩ · c m以上、含有金属量 1 0 O p p t 以下であることを特徴とする請求項 1乃至 6のいずれ力、 1項に記載の超高純度流 体供給配管系施工方法。
8. 溶接部を有する流体供耠配管系部品で構成される超高純度流体供給配管系で あって、前記超高純度流体供給配管系の施工前、施工中または施工後に、前記溶 接部を有する流体供給配管系部品を超純水で洗浄したことを特徵とする超高純度 流体供給配管系。
9 - 前記超高純度流体供給系は、ハロゲン系ガス供給系であることを特徵とする 請求項 8に記載の超高純度流体供給系。
1 0. 前記超純水の水質は、 比抵抗 1 8 ΜΩ · c m以上、 含有金属量 100 p p t以下であることを特徴とする請求項 8または 9に記載の超高純度流 体供給配管系。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3057631B2 (ja) * 1995-11-24 2000-07-04 株式会社新川 被覆ワイヤのワイヤボンディングツールの清浄方法
JPH10314978A (ja) 1997-03-20 1998-12-02 Tadahiro Omi 長寿命の溶接電極及びその固定構造、溶接ヘッド並びに溶接方法
US8420974B2 (en) 1997-03-20 2013-04-16 Tadahiro Ohmi Long life welding electrode and its fixing structure, welding head, and welding method
US6436353B1 (en) 1997-06-13 2002-08-20 Tadahiro Ohmi Gas recovering apparatus
JP4125406B2 (ja) 1997-08-08 2008-07-30 忠弘 大見 フッ化不働態処理が施された溶接部材の溶接方法および再フッ化不働態処理方法ならびに溶接部品
JP4485828B2 (ja) * 2004-03-26 2010-06-23 財団法人国際科学振興財団 雰囲気制御された樹脂の接合装置，接合方法および接合された樹脂部材
JP4785418B2 (ja) * 2005-05-19 2011-10-05 エア・ウォーター株式会社 ガス管およびガス管の配管方法
CN103737156A (zh) * 2013-11-28 2014-04-23 苏州长风航空电子有限公司 一种防波套焊接方法
SE542591C2 (en) * 2018-10-24 2020-06-09 Nanosized Sweden Ab Method and arrangement for semiconductor manufacturing

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62101381A (ja) * 1985-10-25 1987-05-11 クラフトウエルク、ウニオン、アクチエンゲゼルシヤフト 溶接継目範囲の管内面洗浄方法と装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2905805A (en) * 1956-01-16 1959-09-22 Union Carbide Corp Gas shielded arc welding
DE2652853A1 (de) * 1976-11-20 1978-05-24 Kabel Metallwerke Ghh Verfahren zum zusammenschweissen von rohrlaengen aus nichtrostendem stahl
GB2119687A (en) * 1982-04-28 1983-11-23 British Nuclear Fuels Ltd Method of and apparatus for orbital welding
JPS61273257A (ja) * 1985-05-28 1986-12-03 Toshiba Corp 鋼管とソケット管継手との溶接装置
JPS63101078A (ja) * 1986-09-18 1988-05-06 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 管材の溶接方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62101381A (ja) * 1985-10-25 1987-05-11 クラフトウエルク、ウニオン、アクチエンゲゼルシヤフト 溶接継目範囲の管内面洗浄方法と装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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