JPH10272492A - 高温超純水製造装置およびこれを備えた薬液調製装置 - Google Patents

高温超純水製造装置およびこれを備えた薬液調製装置

Info

Publication number
JPH10272492A
JPH10272492A JP9079277A JP7927797A JPH10272492A JP H10272492 A JPH10272492 A JP H10272492A JP 9079277 A JP9079277 A JP 9079277A JP 7927797 A JP7927797 A JP 7927797A JP H10272492 A JPH10272492 A JP H10272492A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrapure water
temperature
water
temperature ultrapure
ion exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9079277A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Ban
功二 伴
Kazunori Koba
和則 木場
Shoichi Momose
祥一 百瀬
Toshinori Iwai
俊憲 岩井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Zosen Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Hitachi Zosen Corp
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Corp, Mitsubishi Electric Corp filed Critical Hitachi Zosen Corp
Priority to JP9079277A priority Critical patent/JPH10272492A/ja
Priority to CNB988112922A priority patent/CN1163418C/zh
Priority to PCT/JP1998/004214 priority patent/WO2000017108A1/ja
Priority to US09/554,558 priority patent/US6562205B1/en
Priority to TW087115916A priority patent/TW514626B/zh
Publication of JPH10272492A publication Critical patent/JPH10272492A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D3/00—Distillation or related exchange processes in which liquids are contacted with gaseous media, e.g. stripping
    • B01D3/06—Flash distillation
    • B01D3/065—Multiple-effect flash distillation (more than two traps)
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/02—Treatment of water, waste water, or sewage by heating
    • C02F1/04—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation
    • C02F1/045—Treatment of water, waste water, or sewage by heating by distillation or evaporation for obtaining ultra-pure water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/20—Treatment of water, waste water, or sewage by degassing, i.e. liberation of dissolved gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/44—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis
    • C02F1/441—Treatment of water, waste water, or sewage by dialysis, osmosis or reverse osmosis by reverse osmosis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C02F2001/425—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using cation exchangers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
    • C02F2001/427—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange using mixed beds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/02—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply
    • C02F2103/04—Non-contaminated water, e.g. for industrial water supply for obtaining ultra-pure water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
    • C02F2103/34—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32
    • C02F2103/346—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from industrial activities not provided for in groups C02F2103/12 - C02F2103/32 from semiconductor processing, e.g. waste water from polishing of wafers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属イオン溶出防止処理が不要な高温超純水
製造装置およびこれを備えた薬液調製装置を提供する。 【解決手段】 前処理系で得られた前処理水あるいは一
次純水系21で得られた一次純水を処理して高温の超純水
を得る蒸発器22と、蒸発器22で得られた超純水に含まれ
る微量金属イオンを除去するイオン交換装置23と、蒸発
器22で得られた高温の微量金属イオン未除去超純水とイ
オン交換装置23で処理された常温の微量金属イオン除去
済み超純水とを熱交換させるチタン製生産水熱交換器24
と、生産水熱交換器24で冷却された微量金属イオン未除
去超純水を４０℃以下まで冷却してイオン交換装置23へ
の供給水とするＳＵＳ製冷却熱交換器25とよりなる。生
産水熱交換器24により加熱されて高温となった微量金属
イオン除去済み超純水は、薬液調製装置により電解イオ
ン水とされたり薬剤が混合されたりして、半導体製造プ
ロセスの処理工程において使用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体工業等の
電子工業で使用される超純水製造装置に関し、特に、半
導体製造工程でのウエハ洗浄においてリンス効率および
乾燥効率の向上に顕著な効果を示す高温の超純水を得る
高温超純水製造装置に関する。
【０００２】また、半導体もしくはその他の精密デバイ
スの処理工程、特に半導体ウエハの洗浄等で用いられる
薬液の調製装置に関し、特に、高温の薬液を調整・供給
するさいに用いられる薬液調製装置に関する。
【０００３】なお、この明細書において、「薬液」と
は、半導体ウエハの洗浄工程やその他の精密デバイスの
洗浄工程で用いられる洗浄液のほか、半導体の処理工程
においてＳｉ表面の自然酸化膜抑制用などに用いられる
プロセス液も含むものとする。
【０００４】
【従来の技術】近年、半導体工業等の電子工業では、極
めて高度に精製された水が必要とされている。この精製
水の原水としては、通常、工業用水、上水道水、井戸水
等が用いられているが、これら原水中には懸濁物質、電
解質、微粒子、微生物、有機物、溶存酸素等が、要求さ
れる水質基準値を大きく越えた量で含まれているため、
これら不純物を除去しなければならない。
【０００５】従来、上記の如き不純物を除去して超純水
を得る装置としては、図３に示すものおよび図４に示す
ものが知られている。
【０００６】図３に示す従来例１の装置(71)は、原水を
処理する一次純水系(72)と、一次純水系(72)で得られた
一次純水を処理して超純水を得る２次純水系(73)とより
なる。一次純水系(72)は、濾過装置(74)、逆浸透装置(7
5)、脱気装置(76)およびイオン交換装置(77)よりなり、
２次純水系(73)は、紫外線殺菌装置(78)、デミネライザ
ー(79)および限外濾過（ＵＦ）装置(80)よりなる。この
装置(71)によると、供給原水中のイオン成分は、逆浸透
装置(75)、イオン交換装置(77)、デミネライザー(79)に
より極めて微量となるまで除去され、例えば抵抗率１
８．０ＭΩ・ｃｍ以上の超純水を得ることができる。し
かしながら、この装置(71)には、シリカや有機物などの
非イオン性不純物の除去性能が不十分であること、生産
水中の溶存酸素を充分下げることが困難であること、装
置(71)が常温下で操作されるためバクテリアの発生・増
殖が避けられず装置を停止して殺菌処理することが必要
であること、多数の処理装置を組み合わせるため、装置
(71)の構成が複雑となると共に、運転監視が面倒なもの
となることなどの問題があった。
【０００７】他方、図４に示す従来例２の装置は、従来
例１の装置では十分に除去できなかったシリカや有機物
コロイドなどの非イオン性の不純物および溶存酸素を完
全に除去し、しかも、リンス効率および乾燥効率を向上
させるのに適した温度の高温超純水を製造することを企
図したものである。
【０００８】従来例２の装置は、一次純水系で得られた
一次純水を処理して高温超純水を得る多重効用蒸発器
(I) を主体とし、その後流に限外濾過（ＵＦ）装置(2)
を備えたものである。一次純水系は、従来例１の装置に
おける一次純水系と同じものである。蒸発器(I) に供給
された一次純水は、蒸発器(I) 内の各効用段を縦貫する
予熱管(5) に導かれ、各効用段の蒸発管(7) 内で発生し
た水蒸気の一部の凝縮潜熱を受けて加熱され、第１効用
段内の予熱管(5) で加熱蒸気の一部の凝縮潜熱を受けて
１００℃程度の所定温度に加熱され、第１効用段底部の
水溜部(13)に入る。水溜部(13)に入った供給水は蒸発管
(7) 内で水蒸気を発生した残りの濃縮液と混合し、混合
液の大部分は循環ポンプ(6) を介して第１効用段上部に
配置された蒸発管(7) 内を薄膜状に流下し、管外面から
加熱蒸気の大半の凝縮潜熱を受けて１００℃程度の温度
で蒸発し水蒸気を発生する。水蒸気を発生した濃縮液は
水溜部(13)に流下し、前記の如く供給水と混合し、その
大半は循環ポンプ(6) を介して上部水室(15)に送られ
る。残りの混合液は連通口(14)を通って第２効用段水溜
部に入り、ここで同じく蒸発管内から流下する濃縮液と
混合し、その大部分は第２効用段の循環ポンプを介して
第２効用段上部水室に送られる。
【０００９】第１効用段の蒸発管で発生した水蒸気は、
ミスト分離器(16)を経て第２効用段内の蒸発管外部に入
る。水蒸気に同伴するミストは、ミスト分離器(16)によ
り除去されて極めて微量となる。この水蒸気の大部分は
蒸発管外面で凝縮し、凝縮液は第２効用段内の凝縮液収
集部（図示省略）に入り、残余の水蒸気は第２効用段予
熱管外面で凝縮し、凝縮液は凝縮液収集部で蒸発管から
の凝縮液と混合し、その全部が第３効用段内の凝縮液収
集部に入る。
【００１０】こうして各効用段において上記プロセスが
繰り返される。
【００１１】最終効用段（第ｎ効用段）で蒸発して生じ
た水蒸気は、ミスト分離器を経由して、最終効用段に近
接した復水器(1) の凝縮管(12)外面で凝縮し、凝縮液は
復水器下部の水溜部(11)に入る。また、各効用段内で凝
縮した全ての凝縮液は、凝縮液収集部を通ってやはり水
溜部(11)に入る。水溜部(11)に溜まった凝縮液は、超純
水ポンプ(10)で抜き出され、微粒子除去を目的とした限
外濾過装置(2) に通水される。
【００１２】超純水ポンプ(10)で抜き出され、限外濾過
膜(2) で微粒子が除去された凝縮液は、理論純水の抵抗
率に極めて近い抵抗率１８．０ＭΩ・ｃｍ（高温の純水
を２５℃に冷却して測定した値、この明細書において、
抵抗率は、すべて２５℃での測定値とする）以上を有
し、ＴＯＣ値および溶存酸素濃度が極めて低くかつ高温
の超純水である。半導体製造工程でのウエハ洗浄におい
てリンス効率および乾燥効率の向上に対して顕著な効果
を示す高温超純水としては、温度７０〜８０℃程度の高
温超純水が特に好ましい。
【００１３】また、半導体製造工程でのウエハ洗浄では
図５に示すように、多くの薬液が高温で使用されてい
る。これらの薬液は、ある一定枚数のウエハが処理され
ると薬液が洗浄槽より抜き出され、空の洗浄槽に新しい
薬液が所定量供給されるバッチ方式で交換されている。
【００１４】従来の薬液の調整・供給は、従来例１の装
置で製造される超純水と薬液原液を各々直接洗浄槽へ所
定量供給し、所定温度になるように電気ヒーターで加温
する、あるいは、薬液調整槽に従来例１の装置で製造さ
れる超純水と薬液原液を所定量供給し、所定温度になる
ように電気ヒーターで予熱して予め調整しておき、必要
なときに薬液調整槽から洗浄槽へ供給するといった方法
である。薬液原液の自動供給装置の供給法としては、窒
素ガスによる圧送方式とポンプによる方法とがある。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例２の高温
超純水装置では、熱交換のための熱伝達率を良くするた
め蒸発管等の装置構成材料はＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３０
４等の金属材料とされている。そして、これら金属材料
に含まれる金属イオンが凝縮液に溶出するのを防ぐため
に、接液部分を電解複合研磨して高温炉で処理し、構成
材料表面に積極的に酸化皮膜を作るといった処理が行な
われている。従来例２の装置は、このような処理を必要
とするため、装置製作の工程が複雑であり、装置製造コ
ストが高いといった問題があった。
【００１６】なお、従来例２の高温超純水装置におい
て、上記溶出防止処理を実施しない場合、得られた高温
超純水には、Ｆｅ５０ｐｐｔ、Ｎｉ１０ｐｐｔ程度の金
属イオンが含まれることが確認されている。半導体製造
工程では、ウエハ表面に金属イオンが１×１０10ａｔｏ
ｍｓ／ｃｍ2 以上あることは許容されないと考えられて
いる。このような微量金属イオンの除去対策を講じない
場合の純水中微量金属イオン濃度とウエハ表面汚染量の
関係を調べた。その結果を表１に示す（測定方法は後述
する）。
【００１７】
【表１】 表１より、微量金属イオン未除去の場合、純水中に４９
〜６７ｐｐｔのＦｅイオンが含まれ、このＦｅイオン含
有純水を半導体製造工程のウエハ洗浄に使用すると、ウ
エハ表面に１．５７〜８．６４×１０10ａｔｏｍｓ／ｃ
ｍ2 のＦｅイオンが付着して該表面を汚染し、また、高
温ほどその汚染量が多くなるという問題があることがわ
かる。
【００１８】高温の低溶存酸素濃度の超純水には、薬液
を洗い流すだけでなく、Ｓｉ表面の自然酸化膜抑制やエ
ッチング、自然酸化膜表面では金属不純物の除去効果が
あるなど、デバイスプロセス上有効であることがわかっ
ていた。しかし、従来例２の高温超純水製造装置におい
て、金属イオン溶出防止処理を実施していない場合、製
造される高温超純水中にウエハ表面を汚染して問題とな
るほどの微量金属イオンが含まれることから、最先端の
実デバイス製造のプロセスに適用するには問題があっ
た。
【００１９】半導体製造工程でのウエハ洗浄では、薬液
をバッチ方式で交換しているため次のような問題があっ
た。
【００２０】・旧薬液抜き取り時間と新薬液供給時間と
温度調節時間の薬液交換時間と、薬液交換前には洗浄装
置内の工程にウエハが残らないようにしておく必要があ
り、このウエハを洗浄装置から送り出す時間が必要であ
り、この合計時間の間洗浄が停止することになり、生産
効率を低下させている。
【００２１】・入れ替えた直後のウエハの洗浄性は良い
が、入れ替え直前のウエハの洗浄性は入れ替え直後の洗
浄性に比べ劣っており、製品仕上がりおよび製品性能に
バラツキが生じる。
【００２２】本発明の目的は、従来例１の装置に比べ
て、シリカ、有機物および溶存酸素が極めて少なく、バ
クテリアの殺菌が不要で、装置の構成が単純で、運転監
視、維持管理が楽であり、しかも、従来例２の装置では
必要な電解複合研磨および高温炉処理のような金属イオ
ン溶出防止処理を不要とすることにより、装置の製造工
程を簡略化し、装置製造コストを低減することができる
高温超純水製造装置および方法を提供することにある。
【００２３】本発明の他の目的は、半導体製造工程での
ウエハ洗浄において、薬液の状態を一定にし、薬液の状
態変化による製品のバラツキを少なくする薬液調製装置
および方法を提供することにある。また、本発明の他の
目的は、高温の低溶存酸素濃度の超純水をプロセス液と
して使用できるようにする薬液調製装置および方法を提
供することにある。
【００２４】
【課題を解決するための手段】本発明の高温超純水製造
装置は、原水を凝集ろ過し脱気処理した前処理水、ある
いは、一次純水系で得られた一次純水を処理して高温の
超純水を得る蒸発器と、蒸発器で得られた超純水に含ま
れる微量金属イオンを除去するイオン交換装置とを備え
ているものである。
【００２５】本発明装置の一次純水系は、上記の従来例
１における一次純水系と同じものであってよく、濾過装
置、逆浸透装置、脱気装置およびイオン交換装置により
構成されている。また、本発明装置において、原水水質
によっては、一次純水系に代えて、凝集ろ過装置および
脱気装置より構成された前処理系を用いてもよい。
【００２６】蒸発器は、上記の従来例２におけるものと
同じであってよく、上記前処理系で得られた前処理水、
あるいは、一次純水系で得られた一次純水を処理して高
温超純水を得る多重効用蒸発器(I) を主体とし、その後
流に必要に応じて限外濾過（ＵＦ）装置(2) を備えたも
のである。蒸発器は１００℃程度の高温で操作される。
ただし、蒸発器を構成する金属材料には、金属イオン溶
出防止処理が施されていなくてよい。
【００２７】イオン交換装置が、混床式イオン交換樹脂
または強酸性陽イオン交換樹脂（カチオン交換樹脂）を
充填していることが好ましい。これらの混床式イオン交
換樹脂および強酸性陽イオン交換樹脂としては、耐熱性
を有するものが好ましい。混床式イオン交換樹脂は、強
酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン交換樹脂を所
要の交換容量比で混合充填したものである。蒸発器で得
られた高温超純水は、高温のまま、または、生産水熱交
換器と冷却熱交換器で４０℃以下まで冷却して、これら
のイオン交換樹脂に供給される。混床式イオン交換樹脂
としては、強酸性陽イオン交換樹脂と強塩基性陰イオン
交換樹脂を交換容量比１：１で混合充填したもの、例え
ば三菱化学製のイオン交換樹脂ＳＭＴ１００が例示さ
れ、また強酸性陽イオン交換樹脂としては、三菱化学製
のイオン交換樹脂ＳＫＴ１０が例示される。
【００２８】イオン交換装置としては、イオン交換樹脂
の替わりにイオン交換膜またはイオン交換繊維あるいは
イオン交換膜とイオン交換繊維を充填したものでも良
い。イオン交換膜とイオン交換繊維としては、耐熱性を
有するものが好ましい。
【００２９】さらに、イオン交換装置として、連続通水
型電気脱イオン装置を備えたものでも良い。連続通水型
電気脱イオン装置の例を図６から図８までに示す。図６
に示す連続通水型電気脱イオン装置(50)は、陽イオン交
換膜(53)および陰イオン交換膜(54)で形成された被処理
水水路(52)に、陽イオン交換樹脂(55)と陰イオン交換樹
脂(56)が充填されていて、さらに陽イオン交換膜(53)の
外側に陰イオン交換膜(57)を、陰イオン交換膜(54)の外
側に陽イオン交換膜(58)を備えた濃縮水水路(59)が形成
されおり、濃縮水水路(59)の外側に電界を印加すること
により連続イオン交換処理を可能としたものであり、栗
田工業（株）製ＣＤＩが例示される。図７に示す連続通
水型電気脱イオン装置(51)は、図６に示す連続通水型電
気脱イオン装置(50)において、すべての水路(52)(59)に
イオン交換樹脂(55)(56)を充填するとともに、中央の水
路を濃縮水水路(59)、これの外側の水路を被処理水水路
(52)としたものであり、栗田工業（株）製新型ＣＤＩが
例示される。また、図８に示す連続通水型電気脱イオン
装置(61)は、陽イオン交換膜(63)および陰イオン交換膜
(64)で形成された被処理水水路(62)に、陽イオン交換繊
維(65)と陰イオン交換繊維(66)が充填されているもの
で、日本錬水（株）製Ｎｅｗ Ｃｏｄｅｓが例示され
る。連続通水型電気脱イオン装置のイオン交換体として
は、それぞれ耐熱性を有するイオン交換樹脂およびイオ
ン交換繊維が好ましい。
【００３０】本発明の高温超純水製造装置によると、先
ず、前処理系あるいは一次純水系により原水（工業用水
または市水）が処理され、原水中の懸濁物質、電解物
質、微粒子、微生物等が除去される。しかし、前処理系
あるいは一次純水系の処理だけでは、シリカや有機物な
どの非イオン性不純物の除去性能および溶存酸素の除去
が不十分であり、これらの除去を目的として、前処理水
あるいは一次純水が蒸発器に供給されて処理される。蒸
発器での純水製造プロセスは、相変化と抽気操作を伴う
ため、シリカや有機物などの非イオン性不純物、溶存酸
素などの溶存気体も極微量となるまで分離除去される。
蒸発器には、接液部の電解複合研磨や高温炉での強制酸
化皮膜処理といった金属イオン溶出防止処理が施されて
いないので、蒸発器で得られた高温超純水には、微量の
金属イオンが含まれることになるが、この微量金属イオ
ンは、イオン交換装置の混床式イオン交換樹脂または強
酸性陽イオン交換樹脂により除去される。こうして得ら
れた高温の超純水は、例えばウエハ洗浄用に用いられ
る。
【００３１】本発明の高温超純水製造装置は、蒸発器で
得られた高温の微量金属イオン未除去超純水とイオン交
換装置で処理された常温の微量金属イオン除去済み超純
水とを熱交換することにより、上記高温の微量金属イオ
ン未除去超純水をイオン交換装置への供給前に冷却する
とともに、常温の微量金属イオン除去済み超純水を加熱
する生産水熱交換器をさらに備えていることが好まし
い。
【００３２】また、本発明の高温超純水製造装置は、生
産水熱交換器で冷却された微量金属イオン未除去超純水
を４０℃以下まで冷却してイオン交換装置への供給水と
する冷却熱交換器をさらに備えていることが好ましい。
【００３３】上記の熱交換器は、蒸発器、生産水熱交換
器、冷却熱交換器およびイオン交換装置が、上流側から
この順となるように配置される。上記熱交換器は、従来
の超純水の熱交換器に使用されているＰＦＡやＰＶＤＦ
等の溶出の少ないふっ素樹脂で製作されているものであ
ってもよい。
【００３４】生産水熱交換器に金属材料を使用する場
合、生産水熱交換器は金属材料の純水中への溶出に対し
て厳しい条件の高温度領域で使用され、微量金属イオン
除去済みの常温超純水を加熱するものであるので、金属
の中で最も溶出の少ないチタン製、電解研磨後特殊熱処
理をした酸化不動態ステンレス鋼製または電解複合研磨
後特殊熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼製のものが
好ましい。電解研磨後特殊熱処理をした酸化不動態ステ
ンレス鋼としては、神鋼パンテック（株）製ＧＯＬＤ
ＥＰ ＷＨＩＴＥ が例示される。
【００３５】冷却熱交換器に金属材料を使用する場合、
冷却熱交換器は金属材料の純水中への溶出に対してそれ
ほど厳しくない条件の中温度領域で使用され、イオン交
換装置に通水される前の超純水を冷却するものであるの
で、ステンレス鋼と同等かより純水への溶出量が少ない
金属材料のものが好ましい。冷却熱交換器の金属材料と
しては、例えばステンレス鋼、チタン、電解研磨後特殊
熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼または電解複合研
磨後特殊熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼などが例
示される。
【００３６】上記の高温超純水製造装置により得られる
高温超純水は、図５に示す半導体製造プロセスの処理工
程において、超純水リンス時にそのまま使用されるのは
もちろんのことであるが、本発明の薬液調製装置によっ
て、高温超純水を電解イオン水としたり、高温超純水に
ＮＨ4 ＯＨ、Ｈ2 Ｏ2 、ＨＣｌ、ＨＦ、Ｈ2 ＳＯ4 、Ｈ
ＮＯ3 などの薬剤（「薬剤」という語は、薬液原液だけ
でなく、材料ガスおよび酸化系ガスなども含むものとす
る）を混合することにより、半導体製造プロセスの処理
工程のリンス以外で使用される薬液を得ることもでき
る。
【００３７】本発明（請求項１０）の薬液調製装置は、
本発明の高温超純水製造装置と、高温超純水製造装置に
より得られた高温超純水を電解アノード水と電解カソー
ド水とに分解する電界イオン水製造装置と、電解アノー
ド水および電解カソード水を直接半導体もしくはその他
の精密デバイスの処理装置の薬液槽に供給する供給装置
とを備えているものである。高温超純水を高温のまま電
解イオン水製造装置に通水することにより、高温の電解
イオン水（電解アノード水と電解カソード水）が得られ
る。電解アノード水および電解カソード水は、異なる薬
液槽に供給される。電解イオン水製造装置としては、オ
ルガノ（株）製の三槽式電解槽の構造を持つ電解イオン
水製造装置が例示される。三槽式電解槽に用いられるイ
オン交換膜やイオン交換樹脂は、耐熱性を有するものが
好ましい。
【００３８】本発明（請求項１１）の薬液調製装置は、
本発明の高温超純水製造装置と、高温超純水製造装置に
より得られた高温超純水および高温超純水に混合される
薬剤を半導体もしくはその他の精密デバイスの処理装置
の薬液槽に直接供給するとともに、薬液槽内の薬液が所
望の温度あるいは濃度となるように調整する薬液供給調
整装置とを備えているものである（図１２参照）。薬液
槽内の薬液が所望の濃度となるようにする構成として、
例えば、高温超純水定量供給装置および自動薬液原液供
給装置が設けられる。高温超純水定量供給装置は、指示
調節計、出力付きの流量計、自動調節弁を備えている。
また、自動薬液原液供給装置は、薬液原液タンク、指示
調節計、出力付きの流量計、自動調節弁等を備えてい
る。薬液槽内の薬液が所望の温度となるようにする構成
として、例えば熱交換器がさらに設けられる。
【００３９】本発明（請求項１２）の薬液調製装置は、
本発明の高温超純水製造装置と、高温超純水製造装置に
より得られた高温超純水に薬剤を混合する混合装置とを
備えているものである。混合装置としては、例えばミキ
サーが用いられ、ミキサー内の薬液が所望の濃度となる
ようにする構成として、例えば、上記の高温超純水定量
供給装置および自動薬液原液供給装置が設けられる（図
１０および図１１参照）。薬液槽内の薬液が所望の温度
となるようにする構成として、例えば熱交換器が薬液槽
とミキサーとの間に設けられる（図１０参照）。ミキサ
ーは、高温超純水製造装置近傍に設けても良いし、薬液
槽の近傍に設けても良い。また、自動薬液原液供給装置
に替えてガス供給装置（図示略）を設け、高温超純水製
造装置により得られた高温超純水に、ＨＣｌ、ＮＨ3 、
ＨＦ、ＮＨ4 Ｆ、ＳＯｘ、ＮＯｘ等の材料ガスやＯ3 、
Ｏ2 、酸素ラジカルなどの酸化系ガスを混合することに
より、薬液を得るようにしてもよい。
【００４０】また、薬液調製装置により得られた薬液を
薬液槽に供給する方法には、所望の濃度でかつ所望の温
度とした薬液を薬液槽にバッチ方式で供給する方法と、
所望の濃度でかつ所望の温度とした薬液を所定量で連続
して薬液槽に供給するとともに、供給量と同等の量を薬
液槽から抜き出す方法とがある。
【００４１】
【発明の実施例】以下に本発明の高温超純水製造装置の
具体例を図１および図２に基づいて説明する。ただし、
本発明はこれらのものに限定されるものではない。
【００４２】図１は、本発明の高温超純水製造装置の第
１実施例を示している。同図に示すように、この高温超
純水製造装置は、工業用水または市水（上水道水）を原
水として処理し一次純水を得る一次純水系(21)と、一次
純水系(21)で得られた一次純水を処理して高温超純水を
得る多重効用蒸発器(22)と、蒸発器(22)で得られた高温
超純水に含まれる微量金属イオンを除去するイオン交換
装置(23)と、蒸発器(22)とイオン交換装置(23)との間に
設けられた生産水熱交換器(24)および冷却熱交換器(25)
とよりなる。
【００４３】一次純水系(21)は、濾過装置、逆浸透装
置、脱気装置およびイオン交換装置により構成されてお
り（図３参照）、常温（例えば２５℃）で供給された工
業用水または市水（上水道水）を原水として処理し、常
温の一次純水を得、これを蒸発器(22)に供給する。一次
純水系(21)では、懸濁物質は濾過装置で、電解（イオ
ン）物質は逆浸透装置とイオン交換装置で、溶存酸素は
脱気装置で主に除去され、抵抗率１７．５ＭΩ・ｃｍ、
微量金属イオン０．１ｐｐｂ（１００ｐｐｔ）、ＴＯＣ
３０ｐｐｂ、シリカ（ＳｉＯ2 ）３ｐｐｂ、溶存酸素５
０ｐｐｂ程度の純水が得られる。
【００４４】イオン交換装置(23)には、強酸性陽イオン
交換樹脂（三菱化学製のイオン交換樹脂ＳＫＴ１０）が
充填されている。
【００４５】蒸発器(22)は、図４に示した従来例２のも
のと同じ構成のものであり、一次純水系で得られた一次
純水を処理して高温超純水を得る多重効用蒸発器を主体
とする。ただし、蒸発器を構成する金属材料には、金属
イオン溶出防止処理が施されていない。一次純水をこの
蒸発器(22)に供給することにより、従来例２と同じプロ
セスによって約７５℃の高温超純水が得られる。得られ
た高温超純水は、表２に示すように、蒸発器構成金属材
料の金属イオン（ＦｅイオンおよびＮｉイオン）を微量
含む以外は非常に純度の高い高温超純水である。
【００４６】
【表２】 蒸発器(22)で得られた高温超純水は、生産水熱交換器(2
4)の高温流体側入口に送られてここで４０℃程度まで冷
却され、次いで、冷却熱交換器(25)の高温流体側入口に
送られてここで３５℃程度までさらに冷却されてから、
イオン交換装置(23)に通される。そして、イオン交換装
置(23)により、蒸発器(22)で得られた高温超純水に含ま
れる微量金属イオン（ＦｅイオンおよびＮｉイオン）が
除去される。イオン交換装置(23)を通過した超純水は、
温度３５℃で抵抗率１８．０ＭΩ・ｃｍ以上、微量金属
イオン５ｐｐｔ以下の常温超純水となる。この常温超純
水は、生産水熱交換器(24)の低温流体側入口に送られ、
ここで、蒸発器(22)で得られた７５℃の高温超純水の熱
を回収して、温度７０℃で抵抗率１８．０ＭΩ・ｃｍ以
上、微量金属イオン５ｐｐｔ以下の高温超純水として低
温流体側出口より出る。この高温超純水は、ウエハ洗浄
用高温超純水としてユースポイントに送られる。
【００４７】冷却熱交換器(25)の低温流体側には、例え
ば、冷却塔からの冷却水が供給されるが、冷却水とし
て、チラー装置からの冷水を用いても良い。生産水熱交
換器(24)において３０〜４５℃の中温まで冷却された微
量金属イオン未除去超純水は、冷却熱交換器(25)により
さらに冷却される。イオン交換装置(23)に充填されるイ
オン交換樹脂が耐熱性を有していない場合、イオン交換
装置(23)通過前の微量金属イオン未除去超純水の温度は
好ましくは４０℃以下であるが、冷却熱交換器(25)を設
置することにより、この温度が保証される。生産水熱交
換器(24)を通過後の微量金属イオン未除去超純水の温度
がイオン交換樹脂の耐熱温度以下である場合、冷却熱交
換器(25)は設置しなくてもよい。
【００４８】上記において、生産水熱交換器(24)はチタ
ン製、冷却熱交換器(25)はＳＵＳ３１６製である。
【００４９】冷却熱交換器(25)に通される超純水は、生
産水熱交換器(24)により冷却されて、金属材料の溶出に
対してそれほど厳しくない条件の中温度領域となってお
り、冷却熱交換器(25)をＳＵＳ３１６製としても、微量
金属イオンが溶出することはほとんどない。また、冷却
熱交換器(25)から微量金属イオンが超純水中に極微量溶
出したとしても、超純水がこの後にイオン交換装置(23)
を通過するので、溶出金属イオンが問題となることはな
い。したがって、冷却熱交換器(25)の金属材料として
は、純水への溶出量がステンレス鋼と同等かそれ以下の
もの、例えばＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３
０４、ＳＵＳ３０４Ｌおよびこれらと同等の溶出特性を
有するその他のステンレス鋼、チタン、電解研磨後特殊
熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼または電解複合研
磨後特殊熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼などが考
えられる。
【００５０】一方、生産水熱交換器(24)は、金属材料の
溶出に対して厳しい条件の高温度領域で使用され、ま
た、生産水熱交換器(24)に通された微量金属イオン除去
済み超純水は、そのまま、洗浄水として使用されること
になる。そこで、生産水熱交換器(24)を金属イオン溶出
がほとんど無いチタン製熱交換器とすることにより、最
終的に得られる高温の超純水の水質の悪化が防止され
る。生産水熱交換器(24)の金属材料としては、チタンの
他、電解研磨後特殊熱処理をした酸化不動態ステンレス
鋼または電解複合研磨後特殊熱処理をした酸化不動態ス
テンレス鋼などが考えられる。
【００５１】本発明の高温超純水製造装置のイオン交換
装置(23)出口（３５℃）と、その後流のチタン製生産水
熱交換器(24)出口（７０℃）における水質を分析した。
その結果を表３に示す。
【００５２】
【表３】 本発明の高温超純水製造装置で得られた超純水を用い
て、純水浸漬テストおよび半導体製造工程で実施されて
いるウエット洗浄工程を模擬したコンタミネーション確
認テストを行い、ウエハの表面分析を行った。その結果
を表４に示す。
【００５３】
【表４】 表４より、常温よりも金属イオン汚染に対して厳しい高
温の場合でも、Ｆｅイオンは半導体製造工程で許容でき
ないと考えられている１×１０10ａｔｏｍｓ／ｃｍ2 以
下であり、問題とならないレベルとなっており、従って
本発明の高温超純水製造装置で製造した高温超純水が、
半導体製造工程のウエハ洗浄に適していることがわか
る。また、冷却熱交換器(25)にＳＵＳ製熱交換器を、生
産水熱交換器(24)にチタン熱交換器を用いても問題ない
こともわかる。
【００５４】なお、表４および前述の表１において、純
水中のＦｅ濃度測定は、セイコー電子工業製ＳＰＱ−８
０００（高感度仕様）を用いた誘導結合プラズマ質量分
析法により、また、ウエハ表面のＦｅ分析は、（株）テ
クノス製ＴＲＥＸ６１０Ｔを用いた全反射蛍光Ｘ線分析
法によりそれぞれ行ったものである。
【００５５】純水浸漬テストの測定には、テストピース
として、所定温度（常温および高温）の純水のオーバー
フロー水槽中に浸漬した後、スピンドライヤーで乾燥さ
せたウエハを用い、ＲＣＡテストの常温リンス条件での
測定には、テストピースとして、ウエハをＨ2 ＳＯ4 ／
Ｈ2 Ｏ2 溶液に浸漬、常温純水のオーバーフロー水槽中
に浸漬、ＮＨ4 ＯＨ／Ｈ2 Ｏ2 ／Ｈ2 Ｏ溶液に浸漬、常
温純水のオーバーフロー水槽中に浸漬、ＨＣｌ／Ｈ2 Ｏ
2 ／Ｈ2 Ｏ溶液に浸漬した後、さらに、常温純水のオー
バーフロー水槽中に浸漬した後、スピンドライヤーで乾
燥させたものを用いた。ＲＣＡテストの高温リンス条件
での測定には、ＲＣＡテストの常温純水を高温純水に代
えた以外は上記常温リンス条件での測定と同じ操作を繰
り返した。ＲＣＡ＋ＨＦテストの常温リンス条件での測
定には、テストピースとして、ＲＣＡの上記常温リンス
条件と同じ条件で処理したウエハをさらに希フッ酸溶液
に浸漬し、常温純水のオーバーフロー水槽中に浸漬した
後、スピンドライヤーで乾燥させたものを用い、また、
ＲＣＡ＋ＨＦテストの高温リンス条件での測定には、テ
ストピースとして、ＲＣＡの上記高温リンス条件と同じ
条件で処理したウエハをさらに希フッ酸溶液に浸漬し、
高温純水のオーバーフロー水槽中に浸漬した後、スピン
ドライヤーで乾燥させたものを用いた。
【００５６】図２は、本発明の高温超純水製造装置の第
２実施例を示している。この高温超純水製造装置が第１
実施例と異なる点は、２つの熱交換器(24)(25)がともに
省略されている点にあり、これに伴って、イオン交換装
置(26)に充填される混床式イオン交換樹脂または強酸性
陽イオン交換樹脂は、耐熱性を有するものとされてい
る。この高温超純水製造装置によると、蒸発器(22)で得
られた７５℃の高温超純水は、高温のままイオン交換装
置(26)の耐熱性混床式イオン交換樹脂または耐熱性強酸
性陽イオン交換樹脂に通される。これにより、高温超純
水中の金属イオンが極微量となるまで除去され、表３に
示す生産水熱交換器出口の高温超純水水質分析結果と同
等の７５℃の高温超純水が得られる。
【００５７】本発明の高温超純水製造装置で製造される
高温超純水は、低溶存酸素濃度でありかつ微量金属イオ
ンも除去されているので処理液を洗い流すためのリンス
水としてだけでなく、Ｓｉ表面の自然酸化膜抑制やエッ
チング、あるいは自然酸化膜表面の金属不純物の除去を
目的とした薬液としても使用することができる。この場
合、本発明の高温超純水製造装置で製造される高温超純
水をプロセス装置に直接供給することになる。
【００５８】本発明の高温超純水製造装置で製造される
高温超純水を薬液として適用する場合の薬液調製装置の
実施例について、次に述べる。
【００５９】図９は、本発明の薬液調製装置の第１実施
例を示している。同図に示すように、この薬液調製装置
は、本発明の高温超純水製造装置(31)と、高温超純水製
造装置(31)で製造される高温超純水を高温のまま通水し
て高温の電解イオン水を製造する電解イオン水製造装置
(32)とを備えている。電解イオン水製造装置(32)は、ア
ノード極(43)とカソード極(44)との間に、相対するイオ
ン交換膜(45)とこれらの間に充填されたイオン交換樹脂
(46)とが挟まれているもので、本発明の高温超純水製造
装置(31)で製造される高温超純水を高温のまま電解イオ
ン水製造装置(32)に通水することにより、高温の電解イ
オン水（電解アノード水と電解カソード水）が得られ
る。そして、電解アノード水が第１の循環ポンプ(36)付
き薬液槽(33)に供給され、電解カソード水が第２の循環
ポンプ(36)付き薬液槽(34)に供給され、高温超純水が超
純水リンス槽(35)に供給されている。
【００６０】図１０は、本発明の薬液調製装置の第２実
施例を示している。同図に示すように、この薬液調製装
置は、本発明の高温超純水製造装置(31)と、高温超純水
製造装置(31)で製造される高温超純水を一定量の流量で
供給する高温超純水定量供給装置(37)と、薬液原液を一
定の流量で供給する自動薬液原液供給装置(38)と、高温
超純水と薬液原液を混合するミキサー(39)と、所望の濃
度となった薬液を所望の温度に昇温または冷却する温度
調節用熱交換器(40)とよりなる。
【００６１】高温超純水製造装置(31)で製造された高温
超純水と薬液原液とは、それぞれ高温超純水定量供給装
置(37)と自動薬液原液供給装置(38)で所望の濃度となる
ような比率の流量でミキサー(39)の前流に供給され、ミ
キサー(39)で完全に混合される。ミキサー(39)として
は、所望の濃度に調整された薬液の特別の供給装置を設
けずに済むラインミキサーが好ましいが、貯液槽に撹拌
機とポンプを備えたものでも良い。貯液槽からの薬液供
給方法としては、窒素ガスによる圧送方式でも良い。所
望の濃度に調整された薬液は、ミキサー(39)後流に設け
てある温度調節用熱交換器(40)により所望の温度に調節
される。所望の濃度に調整された薬液が所望の温度より
低い場合、温度調節用熱交換器(40)で昇温され、所望の
濃度に調整された薬液が所望の温度より高い場合、温度
調節用熱交換器(40)で冷却される。昇温する方法として
は、他に電気加熱あるいは蒸気加熱の方法がある。冷却
する方法としては、他に冷却塔あるいはチラー装置の冷
水を用いる方法がる。所望の濃度かつ所望の温度に調整
された薬液は、洗浄装置(41)の循環ポンプ(36)付き薬液
槽(42)に一定流量で連続して供給される。高温超純水は
超純水リンス槽(35)に供給される。薬液槽(42)の薬液
は、循環ポンプ(36)吐出側より供給量と同じ量が連続し
て抜き出される。薬液槽(42)への薬液の供給量は、ウエ
ハの処理量あるいはウエハ処理量に対応する汚染物質の
薬液槽(42)内濃度に対する製品の歩留まりの関係より決
定される。
【００６２】図１１は、本発明の薬液調製装置の第３実
施例を示している。この薬液調製装置が第２実施例と異
なる点は、同図に示すように、温度調節用熱交換器(40)
が省略されている点である。この装置によると、高温超
純水製造装置(31)で製造された高温超純水と薬液原液と
が、それぞれ高温超純水定量供給装置(37)と自動薬液原
液供給装置(38)で所望の濃度となるような比率の流量で
ミキサー(39)の前流に供給され、ミキサー(39)で完全に
混合されて、所望の温度とされる。第２実施例と同じ構
成のものについては、同じ符号を付して説明を省略す
る。
【００６３】図１２は、本発明の薬液調製装置の第４実
施例を示している。同図に示すように、この薬液調製装
置には、ミキサー(39)が設けられておらず、本発明の高
温超純水製造装置(31)で製造された高温超純水と薬液原
液とが、それぞれ高温超純水定量供給装置(37)と自動薬
液原液供給装置(38)で所望の濃度となるような比率の流
量で洗浄装置(41)の循環ポンプ(36)付き薬液槽(42)に直
接供給されるものである。
【００６４】なお、本発明の薬液調製装置において、高
温超純水に混合される薬剤は、薬液原液に限られるもの
ではなく、例えば、半導体製造工程でのウエハ洗浄に用
いられる薬品のうち、ガスの状態で貯蔵・供給される材
料ガスや酸化系ガスを、本発明の高温超純水製造装置(3
1)で製造された高温超純水に直接ガスの状態で所望の濃
度となる比率で吹き込み・混合して、所望の温度として
供給しても良い。
【００６５】
【発明の効果】本発明の高温超純水製造装置によると、
前処理系で処理された前処理水、あるいは、一次純水系
で処理された一次純水に含まれているシリカや有機物な
どの非イオン性不純物および溶存酸素が、蒸発器によっ
て除去される。また、蒸発器は１００℃程度の高温で操
作されるので、生菌がなくバクテリアの殺菌が不要であ
る。蒸発器に金属イオン溶出防止処理が施されていない
場合、蒸発器で得られた高温超純水には、微量の金属イ
オンが含まれることになるが、この微量金属イオンは、
イオン交換装置に通されることにより除去され、半導体
製造工程のウエハ洗浄に用いられても問題ないレベルの
高温超純水が得られる。
【００６６】本発明の高温超純水製造装置は、紫外線殺
菌装置、デミネライザーおよび限外濾過装置よりなる２
次純水系を備えた従来例１の装置と比較して、装置の構
成が単純で、運転監視、維持管理が楽である。しかも、
金属イオン溶出防止処理すなわち電解複合研磨および高
温炉での強制酸化皮膜処理を蒸発器に施さなくてもよい
ので、従来例２の装置と比較して、装置の製造工程が簡
略化され、製造コストが低減できる。
【００６７】さらに、蒸発器で得られる純水は、金属
（Ｆｅ、Ｎｉ）イオンを極微量例えばＦｅ５０ｐｐｔ、
Ｎｉ１０ｐｐｔ程度含む以外は半導体製造工程のウエハ
洗浄に使用される超純水の水質と同等、あるいはそれ以
上の水質を有しているから、これを処理する混床式イオ
ン交換樹脂または強酸性陽イオン交換樹脂の寿命が非常
に長くなり、ランニングコストが増加することなく、半
導体製造工程のウエハ洗浄に使用されても問題ないレベ
ルの高温超純水を製造することができる。
【００６８】蒸発器で得られた高温の微量金属イオン未
除去超純水とイオン交換装置で処理された常温の微量金
属イオン除去済み超純水とを熱交換する生産水熱交換器
をさらに備えているものでは、イオン交換装置に充填さ
れる混床式イオン交換樹脂および強酸性陽イオン交換樹
脂は、耐熱性をそれほど有していないものでよく、ま
た、生産水熱交換器により熱回収が行われるので、熱損
失を抑えることができる。
【００６９】また、生産水熱交換器で冷却された微量金
属イオン未除去超純水を４０℃以下まで冷却してイオン
交換装置への供給水とする冷却熱交換器をさらに備えて
いるものでは、イオン交換装置に入る前の超純水を所定
温度以下に確実に冷却することができる。
【００７０】さらに、イオン交換装置が連続通水型電気
脱イオン装置であるものでは、イオン交換樹脂の再生の
ための装置運転停止が必要なく、完全な連続運転が可能
となる。
【００７１】生産水熱交換器をチタン製、電解研磨・特
殊熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼製または電解複
合研磨・特殊熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼製と
し、冷却熱交換器をステンレス鋼製としたものでは、ス
テンレス鋼製熱交換器から金属イオンが極微量溶出した
場合、この微量金属イオンがイオン交換装置で除去さ
れ、その後、微量金属イオン除去済み超純水は、溶出が
ほとんど無い生産水熱交換器により加熱されるので、最
終的に得られる高温の超純水の水質が悪くなることはな
い。また、金属材料を用いた熱交換器は、従来の超純水
の熱交換器に使用されているＰＦＡやＰＶＤＦ等のふっ
素樹脂で製作された熱交換器に比べ、熱伝達率が大きく
加工が容易であるので、コンパクトで安価なものにでき
るという利点も有している。
【００７２】高温超純水製造装置と、高温超純水製造装
置により得られた高温超純水を電解アノード水と電解カ
ソード水とに分解する電界イオン水製造装置と、電解ア
ノード水および電解カソード水を直接半導体もしくはそ
の他の精密デバイスの処理装置の薬液槽に供給する供給
装置とを備えている薬液調製装置によると、常温に比べ
て洗浄性がよくなる高温の電解イオン水が得られるの
で、洗浄時間を短縮できるとともに、薬液の使用料を削
減できる。
【００７３】また、本発明の薬液調製装置により得られ
た薬液を薬液槽に供給する方法として、所望の濃度でか
つ所望の温度とした薬液を所定量で連続して薬液槽に供
給するとともに、供給量と同等の量を薬液槽から抜き出
す方法を用いた場合、薬液槽の性状が一定となり、した
がって、薬液の性状変化による製品のバラツキが少なく
なり歩留まりが向上する。さらに、連続運転が可能であ
るので、洗浄停止時間がなくなり、バッチ方式に比べ稼
働時間が増えて生産性が高くなる。
【００７４】なお、所望の濃度でかつ所望の温度とした
薬液を薬液槽にバッチ方式で供給する方法でも、供給す
る純水が高温超純水なので従来の室温の超純水供給に比
べ、所望の温度にするための昇温時間が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の高温超純水製造装置の第１実施例を
示すフローシートである。
【図２】この発明の高温超純水製造装置の第２実施例を
示すフローシートである。
【図３】従来の超純水製造装置を示すフローシートであ
る。
【図４】従来の高温超純水製造装置を示すフローシート
である。
【図５】半導体プロセスの処理工程の例を示す図であ
る。
【図６】連続通水型電気脱イオン装置の１例を示す図で
ある。
【図７】連続通水型電気脱イオン装置の他の例を示す図
である。
【図８】連続通水型電気脱イオン装置のさらに他の例を
示す図である。
【図９】この発明の薬液調製装置の第１実施例を示すフ
ローシートである。
【図１０】この発明の薬液調製装置の第２実施例を示す
フローシートである。
【図１１】この発明の薬液調製装置の第３実施例を示す
フローシートである。
【図１２】この発明の薬液調製装置の第４実施例を示す
フローシートである。
【符号の説明】
２１：一次純水系 ２２：多重効用蒸発器 ２３：イオン交換装置 ２４：生産水熱交換器 ２５：冷却熱交換器 ２６：イオン交換装置 ３１：高温超純水製造装置 ３２：電界イオン水製造装置 ３９：ミキサー（混合装置）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０３ Ｃ０２Ｆ 9/00 ５０３Ｂ ５０４ ５０４Ｂ 1/46 1/46 Ａ Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１ Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｚ (72)発明者 木場 和則 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 百瀬 祥一 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内 (72)発明者 岩井 俊憲 大阪市此花区西九条５丁目３番28号 日立 造船株式会社内

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 原水を凝集ろ過し脱気処理した前処理
    水、あるいは、一次純水系で得られた一次純水を処理し
    て高温の超純水を得る蒸発器と、蒸発器で得られた超純
    水に含まれる微量金属イオンを除去するイオン交換装置
    とを備えている高温超純水製造装置。
  2. 【請求項２】 イオン交換装置が、混床式イオン交換樹
    脂または強酸性陽イオン交換樹脂を充填している請求項
    １の高温超純水製造装置。
  3. 【請求項３】 イオン交換装置が、イオン交換膜または
    イオン交換繊維を充填している請求項１の高温超純水製
    造装置。
  4. 【請求項４】 イオン交換装置が、連続通水型電気脱イ
    オン交換装置である請求項１の高温超純水製造装置。
  5. 【請求項５】 イオン交換装置が、耐熱性の混床式イオ
    ン交換樹脂、耐熱性の強酸性陽イオン交換樹脂、耐熱性
    のイオン交換膜または耐熱性のイオン交換繊維を充填し
    ている請求項１の高温超純水製造装置。
  6. 【請求項６】 蒸発器で得られた高温の微量金属イオン
    未除去超純水とイオン交換装置で処理された常温の微量
    金属イオン除去済み超純水とを熱交換することにより、
    上記高温の微量金属イオン未除去超純水をイオン交換装
    置への供給前に冷却するとともに、常温の微量金属イオ
    ン除去済み超純水を加熱する生産水熱交換器をさらに備
    えている請求項１から４の高温超純水製造装置。
  7. 【請求項７】 生産水熱交換器で冷却された微量金属イ
    オン未除去超純水を４０℃以下まで冷却してイオン交換
    装置への供給水とする冷却熱交換器をさらに備えている
    請求項６の高温超純水製造装置。
  8. 【請求項８】 生産水熱交換器の接液部が、チタン製、
    電解研磨に特殊熱処理をした酸化不動態ステンレス鋼製
    または電解複合研磨に特殊熱処理をした酸化不動態ステ
    ンレス鋼製である請求項６または７の高温超純水製造装
    置。
  9. 【請求項９】 冷却熱交換器の接液部が、ステンレス鋼
    製、チタン製、電解研磨に特殊熱処理をした酸化不動態
    ステンレス鋼製または電解複合研磨に特殊熱処理をした
    酸化不動態ステンレス鋼製である請求項７の高温超純水
    製造装置。
  10. 【請求項１０】 請求項１から９の高温超純水製造装置
    と、高温超純水製造装置により得られた高温超純水を電
    解アノード水と電解カソード水とに分解する電界イオン
    水製造装置と、電解アノード水および電解カソード水を
    直接半導体もしくはその他の精密デバイスの処理装置の
    薬液槽に供給する供給装置とを備えている薬液調製装
    置。
  11. 【請求項１１】 請求項１から９の高温超純水製造装置
    と、高温超純水製造装置により得られた高温超純水およ
    び高温超純水に混合される薬剤を半導体もしくはその他
    の精密デバイスの処理装置の薬液槽に直接供給するとと
    もに、薬液槽内の薬液が所望の温度あるいは濃度となる
    ように調整する薬液供給調整装置とを備えている薬液調
    製装置。
  12. 【請求項１２】 請求項１から９の高温超純水製造装置
    と、高温超純水製造装置により得られた高温超純水に薬
    剤を混合して、半導体もしくはその他の精密デバイスの
    処理装置の薬液槽に供給される薬液を得る混合装置とを
    備えている薬液調製装置。
  13. 【請求項１３】 請求項１から９の高温超純水製造装置
    と、高温超純水製造装置により得られた高温超純水に、
    ＨＣｌ、ＮＨ3 、ＨＦ、ＮＨ4 Ｆ、ＳＯｘ、ＮＯｘ等の
    材料ガスやＯ3 、Ｏ2 、酸素ラジカルなどの酸化系ガス
    を混合する混合装置とを備えている薬液調製装置。
  14. 【請求項１４】 請求項１から９の高温超純水製造装置
    を用いて高温超純水を得る高温超純水製造方法。
  15. 【請求項１５】 請求項１０から１３の薬液調製装置を
    用いて半導体もしくはその他の精密デバイスの製造に使
    用される薬液を得る薬液調製方法。
  16. 【請求項１６】 請求項１４の方法により得られた高温
    超純水。
  17. 【請求項１７】 請求項１５の方法により得られた薬
    液。
  18. 【請求項１８】 請求項１６の高温超純水によって洗浄
    された半導体もしくはその他の精密デバイス。
  19. 【請求項１９】 請求項１７の薬液によって処理されか
    つ請求項１６の高温超純水によって洗浄された半導体も
    しくはその他の精密デバイス。
JP9079277A 1997-03-31 1997-03-31 高温超純水製造装置およびこれを備えた薬液調製装置 Pending JPH10272492A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9079277A JPH10272492A (ja) 1997-03-31 1997-03-31 高温超純水製造装置およびこれを備えた薬液調製装置
CNB988112922A CN1163418C (zh) 1997-03-31 1998-09-18 高温超高纯水生产设备
PCT/JP1998/004214 WO2000017108A1 (fr) 1997-03-31 1998-09-18 Appareil de production d'eau ultrapure a haute temperature et appareil de preparation d'un medicament liquide equipe de l'appareil de production
US09/554,558 US6562205B1 (en) 1997-03-31 1998-09-18 High-temperature ultrapure water production apparatus and liquid medicine preparation apparatus equipped with the production apparatus
TW087115916A TW514626B (en) 1997-03-31 1998-09-24 Apparatus for manufacturing high-temperature extra-pure water and chemical processing apparatus having the same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9079277A JPH10272492A (ja) 1997-03-31 1997-03-31 高温超純水製造装置およびこれを備えた薬液調製装置
PCT/JP1998/004214 WO2000017108A1 (fr) 1997-03-31 1998-09-18 Appareil de production d'eau ultrapure a haute temperature et appareil de preparation d'un medicament liquide equipe de l'appareil de production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10272492A true JPH10272492A (ja) 1998-10-13

Family

ID=26420309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9079277A Pending JPH10272492A (ja) 1997-03-31 1997-03-31 高温超純水製造装置およびこれを備えた薬液調製装置

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH10272492A (ja)
CN (1) CN1163418C (ja)
WO (1) WO2000017108A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000033367A1 (fr) * 1998-12-01 2000-06-08 Organo Corporation Dispositif de lavage
JP2001228138A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Kurita Water Ind Ltd 水質の評価方法と、水質評価用半導体基板の保持容器
US6973958B1 (en) * 2004-10-19 2005-12-13 Ching-Lung Chou Heat transfer apparatus having anti-oxidization device
JP2006024890A (ja) * 2004-06-07 2006-01-26 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム
JP2006029880A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Kurita Water Ind Ltd 水質評価方法、該方法を用いる超純水評価装置及び超純水製造システム
JP2006278687A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Kurita Water Ind Ltd 硫酸リサイクル型枚葉式洗浄システム
WO2006117953A1 (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Aqua Science Corporation 金属汚染低減物品
JP2007295011A (ja) * 2007-08-10 2007-11-08 Toshiba Corp 半導体ウエハの乾燥方法
CN100434830C (zh) * 2004-09-29 2008-11-19 周庆龙 去阴阳离子防止氧化作用的冷却***

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100397313B1 (ko) * 1998-09-18 2003-09-06 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 고온 초순수 제조 장치
JP3878452B2 (ja) * 2001-10-31 2007-02-07 株式会社ルネサステクノロジ 半導体集積回路装置の製造方法
CN102241430B (zh) * 2011-05-17 2013-07-10 哈尔滨工业大学 一种电解池去除饮用水中溴离子的方法
KR20180121650A (ko) * 2016-04-28 2018-11-07 후지필름 가부시키가이샤 정제 장치, 정제 방법, 제조 장치, 약액의 제조 방법, 용기, 및 약액 수용체
JP6149992B1 (ja) * 2016-09-14 2017-06-21 栗田工業株式会社 超純水製造装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60172390A (ja) * 1984-02-17 1985-09-05 Ebara Infilco Co Ltd 超純水の製造方法
JPS63232803A (ja) * 1987-03-20 1988-09-28 Hitachi Ltd 蒸留装置
JPH07155744A (ja) * 1993-12-06 1995-06-20 Hitachi Ltd 超純水製造方法
JP3507588B2 (ja) * 1995-07-05 2004-03-15 アルプス電気株式会社 ウエット処理方法及び処理装置
JPH0945656A (ja) * 1995-07-28 1997-02-14 Hitachi Ltd 半導体製造装置
JPH10177983A (ja) * 1996-12-18 1998-06-30 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6494223B1 (en) 1998-12-01 2002-12-17 Tadahiro Ohmi Wet cleaning apparatus utilizing ultra-pure water rinse liquid with hydrogen gas
WO2000033367A1 (fr) * 1998-12-01 2000-06-08 Organo Corporation Dispositif de lavage
JP2001228138A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Kurita Water Ind Ltd 水質の評価方法と、水質評価用半導体基板の保持容器
JP4507336B2 (ja) * 2000-02-17 2010-07-21 栗田工業株式会社 水質の評価方法と、水質評価用半導体基板の保持容器
JP2006024890A (ja) * 2004-06-07 2006-01-26 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法、基板処理装置および基板処理システム
JP2006029880A (ja) * 2004-07-14 2006-02-02 Kurita Water Ind Ltd 水質評価方法、該方法を用いる超純水評価装置及び超純水製造システム
JP4543799B2 (ja) * 2004-07-14 2010-09-15 栗田工業株式会社 水質評価方法、該方法を用いる超純水評価装置及び超純水製造システム
CN100434830C (zh) * 2004-09-29 2008-11-19 周庆龙 去阴阳离子防止氧化作用的冷却***
US6973958B1 (en) * 2004-10-19 2005-12-13 Ching-Lung Chou Heat transfer apparatus having anti-oxidization device
JP2006278687A (ja) * 2005-03-29 2006-10-12 Kurita Water Ind Ltd 硫酸リサイクル型枚葉式洗浄システム
JP4600666B2 (ja) * 2005-03-29 2010-12-15 栗田工業株式会社 硫酸リサイクル型枚葉式洗浄システム
WO2006117953A1 (ja) * 2005-04-27 2006-11-09 Aqua Science Corporation 金属汚染低減物品
JP2007295011A (ja) * 2007-08-10 2007-11-08 Toshiba Corp 半導体ウエハの乾燥方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1163418C (zh) 2004-08-25
CN1279650A (zh) 2001-01-10
WO2000017108A1 (fr) 2000-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940003209B1 (ko) 가열 탈기 초순수 장치
JPH10272492A (ja) 高温超純水製造装置およびこれを備えた薬液調製装置
US6942779B2 (en) Method and system for regenerating of plating baths
EP0548504B1 (en) Process for cleaning silicon mass
KR101407831B1 (ko) 초순수 제조 시스템의 세정 살균 방법
WO2016063578A1 (ja) アンモニア含有排水の処理装置および処理方法
JP2520317B2 (ja) 超純水製造装置および方法
CN110002652A (zh) 含酸废水浓缩回用***及工艺流程
US6562205B1 (en) High-temperature ultrapure water production apparatus and liquid medicine preparation apparatus equipped with the production apparatus
JP2002086152A (ja) 電気脱イオン装置の運転方法、電気脱イオン装置及び電気脱イオンシステム
KR100397313B1 (ko) 고온 초순수 제조 장치
WO2016063581A1 (ja) アンモニア含有排水の処理方法および処理装置
JP4840582B2 (ja) 過硫酸洗浄システム
JPS60190298A (ja) 超純水の製造方法
CN110143710A (zh) 化成箔生产线废水回收利用方法
JP2862546B2 (ja) 超純水製造供給装置用機器配管材料
JP2000317413A (ja) 超純水製造システムの洗浄方法
JP4475568B2 (ja) 電気式脱塩水製造装置内の菌発生抑制方法
JP2703034B2 (ja) 加熱脱気装置を用いた超純水装置
EP0569644B1 (en) Equipment for manufacturing ultrapure water
JPS60172390A (ja) 超純水の製造方法
FI102369B (fi) Laitteisto ultrapuhtaan veden valmistamiseksi
JPH0699165A (ja) 超純水製造装置
JP2000167535A (ja) 蒸留法純水製造装置
CN114455771B (zh) 污酸的处理***和方法

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061010

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070515