JPH1015379A - 強酸の希釈装置 - Google Patents

強酸の希釈装置

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JPH1015379A
JPH1015379A JP8170983A JP17098396A JPH1015379A JP H1015379 A JPH1015379 A JP H1015379A JP 8170983 A JP8170983 A JP 8170983A JP 17098396 A JP17098396 A JP 17098396A JP H1015379 A JPH1015379 A JP H1015379A
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JP
Japan
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strong acid
pure water
measuring tank
tank
solution
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Application number
JP8170983A
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English (en)
Inventor
Akira Ogawa
昭 小川
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Yokogawa Electric Corp
Yokogawa IMT Corp
Original Assignee
Yokogawa Electric Corp
Yokogawa IMT Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 比重の異なる場合の容量希釈が容易に行える
と共に、不純物を希釈液に含有する蓋然性が小さくバッ
チ処理に適した強酸の希釈装置を提供すること。 【解決手段】 所定濃度の強酸溶液が貯蓄された原液タ
ンク10から、強酸計量タンク20に当該強酸溶液を送
液する手段と、この強酸計量タンクに蓄えられた当該強
酸溶液から一定容量V1を秤量塔40に送液する手段
と、純水計量タンク30に蓄えられた純水から、前記強
酸溶液と所定の希釈率となる容量V2を当該秤量塔40
に送液する手段とを具備し、この秤量塔に貯蔵された強
酸希釈液を供給することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造に用い
て好適な強酸の希釈装置に係り、特にフッ酸のように極
めて腐蝕力の強い強酸を高い精度の希釈率で希釈する装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】石油のように、腐蝕性のほとんど無い流
体の混合は、例えば本出願人の提案にかかる特開昭63
−119840号公報に開示されているように、汎用の
プロセス制御技術を用いて容易に正確な混合比の液体が
得られる。しかし、近年半導体の製造に伴って、フッ酸
のように極めて腐蝕力の強い強酸を高い精度で希釈する
必要性が高まっている。この場合、半導体という不純物
の存在を極めて忌避する物質に使用される強酸にあって
は、やはり不純物がこの強酸に含まれないように留意す
る必要がある。また、半導体製造という用途では、エッ
チング用の強酸の使用量は、石油精製に比較して格段に
少量ですむため、連続処理を前提としたプロセス制御技
術を適用するのではなく、バッチ処理技術を適用するほ
うが設備が簡便になる。そこで、従来はロードセルを用
いて所望の希釈比の強酸希釈液を得ていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ロードセルを
用いる重量計測では、比重の異なる場合の容量希釈が難
しくなると共に、メスシリンダーを用いる場合には可能
であった作業者が容量を実時間で目視検査することが困
難になるという課題があった。本発明はこのような課題
を解決したもので、比重の異なる場合の容量希釈が容易
に行えると共に、不純物を希釈液に含有する蓋然性が小
さくバッチ処理に適した強酸の希釈装置を提供すること
を目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する本
発明は、所定濃度の強酸溶液が貯蓄された原液タンク1
0から、強酸計量タンク20に当該強酸溶液を送液する
手段と、この強酸計量タンクに蓄えられた当該強酸溶液
から一定容量V1を秤量塔40に送液する手段と、純水
計量タンク30に蓄えられた純水から、前記強酸溶液と
所定の希釈率となる容量V2を当該秤量塔40に送液す
る手段とを具備し、この秤量塔に貯蔵された強酸希釈液
を供給することを特徴としている。
【0005】本発明の構成によれば、強酸計量タンク2
0からは一定容量の強酸溶液が秤量塔40に送液され
る。純水計量タンク30からは強酸溶液と混和して所定
の希釈率となる一定容量の純水が秤量塔40に送液され
る。これにより、秤量塔40には所定濃度の強酸希釈液
が貯蔵されるので、これを需要側に送っている。ここで
は、計量タンクにより強酸溶液と純水を計量しているの
で、流量計を用いて流量を測定する場合に比較して設備
が安価になる。また、強酸の流れる経路は原液タンク1
0、強酸計量タンク20並びに秤量塔40であるが、こ
れらの間は管路を用いて接続できるので、強酸が不純物
によって汚染される蓋然性は少ない。純水の流れる経路
も、純水計量タンク30並びに秤量塔40であり、純水
が不純物によって汚染される蓋然性は少ない。
【0006】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて、本発明を説明
する。図1は本発明の一実施例を示す配管図である。図
において、原料タンク10には、5%濃度のフッ酸HF
が貯蔵されている。5%濃度のフッ酸は、半導体製造の
分野では中濃度の溶液と考えられており、例えばシリコ
ン酸化膜SiO2が10〜20秒程度の短時間でエッチン
グされる。原料タンク10や管路の材料は、耐薬品性の
高い塩化ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、テフロン樹脂
等が用いられている。強酸計量タンク20は、一回に計
量する容量は400cc程度のものである。純水計量タンク
30は、一回に計量する容量は3600cc程度のものであ
る。尚、強酸計量タンク20と純水計量タンク30の詳
細は後で説明する。秤量塔40は、10倍に希釈された
フッ酸HFが貯蔵されるもので、この希釈フッ酸は、半
導体製造の分野では低濃度と考えられている。ここで
は、強酸計量タンク20から送られるフッ酸と純水計量
タンク30から送られる純水とが1:9で混和される。
【0007】続いて、各タンク間の配管並びにバルブの
配置について説明する。加圧窒素ガスN2の第一の経路
は、圧力調整器Rを介してエアーバルブAV11、更に
はフィルターFを介して原料タンク10に送られ、フッ
酸を原料タンク10から強酸計量タンク20に押し上げ
る駆動源として作用する。加圧窒素ガスN2は、例えば
2気圧程度に加圧されており、半導体にとって有害なア
ルミニューム、ナトリウム、鉄等を含まない清浄な加圧
源である。加圧窒素ガスN2の第二の経路は、圧力調整
器Rを介してエアーバルブAV21、更にはフィルター
Fを介して秤量塔40に送られ、希釈フッ酸を秤量塔4
0から出力配管に送る駆動源として用いられる。原料タ
ンク10を減圧するために、排気ダクトと接続されるエ
アーバルブAV12を有している。また秤量塔40を減
圧するために、排気ダクトと接続されるエアーバルブA
V22を有している。
【0008】純水の入力経路は、バルブV31を介して
洗浄用のハンドシャワー50に送るものと、ハンドバル
ブHV2、純水フィルターF1、エアーバルブAV3
2、逆止弁NRV1並びにハンドバルブHV3を介し
て、純水計量タンク30に至る経路とがある。純水計量
タンク30から秤量塔40に純水を滴下する管路には、
エアーバルブAV33が設けられていると共に、純水計
量タンク30からドレインに純水を捨てるためにエアー
バルブAV34が設けられている。
【0009】フッ酸を原料タンク10から強酸計量タン
ク20に押し上げる管路には、エアーバルブAV13と
ハンドバルブHV1が設けられている。強酸計量タンク
20から秤量塔40にフッ酸を滴下する管路には、エア
ーバルブAV14が設けられていると共に、強酸計量タ
ンク20からドレインにフッ酸を捨てるためにエアーバ
ルブAV15が設けられている。秤量塔40に蓄えられ
た希釈フッ酸は、逆止弁NRV2、ハンドバルブHV
4、純水フィルターF2を介して、第一出力にはエアー
バルブAV41に送られ、第二出力にはエアーバルブA
V42に送られる。尚、純水フィルターF2からドレイ
ンに流れる経路には、ハンドバルブHV5,6が設けら
れている。また、秤量塔40に蓄えられた希釈フッ酸を
ドレインに捨てるために、ハンドバルブHV7が設けら
れている。
【0010】このように構成された装置の動作を次に説
明する。図2はエアーバルブAVの開閉状態を説明する
シーケンス図である。各エアーバルブAVは、開閉制御
装置によってシーケンシャルに開閉されている。尚、ハ
ンドバルブHVは開閉制御装置の制御対象からは除外さ
れており、手動で開閉を行う。先ず、時刻T1でエアー
バルブAV11が開き、原料タンク10に対するフッ酸
の注入がなされ、必要な量のフッ酸が原料タンク10に
溜まる時刻T2にエアーバルブAV11が閉じる
()。続いて、時刻T3でエアーバルブAV13が開
き、原料タンク10のフッ酸を強酸計量タンク20に押
し上げ、規定容量に到達する時刻T4にエアーバルブA
V13が閉じる()。次に、時刻T5でエアーバルと
ブAV14が開き、強酸計量タンク20から秤量塔40
にフッ酸の滴下が開始され、規定容量V 1が秤量塔40
に溜まる時刻T6にエアーバルブAV14が閉じる
()。
【0011】また、時刻T1でエアーバルブAV32が
開き、純水計量タンク30に対する純水の注入が開始さ
れ、必要な量の純水が純水計量タンク30に溜まる時刻
T7にエアーバルブAV32が閉じる()。続いて、
時刻T8でエアーバルブAV33が開き、純水計量タン
ク30から秤量塔40に純水の滴下が開始され、規定容
量V2が秤量塔40に溜まる時刻T9にエアーバルブA
V33が閉じる()。
【0012】秤量塔40に希釈フッ酸が貯えられると、
時刻T10でエアーバルブAV21が開き、秤量塔40
に圧縮窒素ガスN2が送られる。第1出力から希釈フッ
酸を供給する場合は、時刻T10でエアーバルブAV4
1が開いて秤量塔40の希釈フッ酸が供給され、必要な
量の希釈フッ酸が供給される時刻T11にエアーバルブ
AV41が閉じる()。第2出力から希釈フッ酸を供
給する場合は、時刻T12でエアーバルブAV42が開
いて秤量塔40の希釈フッ酸が供給され、必要な量の希
釈フッ酸が供給される時刻T13にエアーバルブAV4
2が閉じる()。希釈フッ酸を秤量塔40から供給す
る作業が終了する時刻T13には、エアーバルブAV2
1を閉じる()。
【0013】図3は、強酸計量タンク20の詳細構成図
である。ここでは、強酸計量タンク20は円筒形をした
もので断面積はA1になっている。上位側センサ22a
と下位側センサ22bは対向面に液体が存在するい否か
を検出するスイッチで、例えば静電容量式の非接触式セ
ンサを用いる。上位側センサ22aと下位側センサ22
bの取付け位置の差H1がフッ酸液面の降下液位に対応
している。この強酸計量タンク20で計量される一回の
フッ酸容量V1には次の関係が成立している。 V1=A1xH1 (1)
【0014】ここでは、液位を検出するセンサとして、
近接スイッチを用いているので、原料タンク10からの
フッ酸の受入れや、秤量塔40へのフッ酸の払出しに際
して液面が平坦であるように維持すると測定が精度良く
行える。そこで、強酸計量タンク20の原料タンク10
や秤量塔40と接続される管路の位置は、強酸計量タン
ク20の底面に近い部位としている。また、作業者が液
位の観測を容易にできるように、上位側センサ22aと
下位側センサ22bの取付け位置を含む区間に、透明な
ガラス管等よりなる目視管24を併設している。
【0015】図4は、純水計量タンク30の詳細構成図
である。ここでは、純水計量タンク30は円筒形をした
もので断面積はA2になっている。上位側センサ32a
と下位側センサ32bは対向面に液体が存在するい否か
を検出するスイッチで、例えば静電容量式の非接触式セ
ンサを用いる。上位側センサ32aと下位側センサ32
bの取付け位置の差H2が純水液面の降下水位に対応し
ている。この純水計量タンク30で計量される一回の純
水容量V2には次の関係が成立している。 V2=A2xH2 (2)
【0016】ここでは、液位を検出するセンサとして、
近接スイッチを用いているので、純水の受入れや、秤量
塔40への純水の払出しに際して液面が平坦であるよう
に維持すると測定が精度良く行える。そこで、純水計量
タンク30の原料タンク10や秤量塔40と接続される
管路の位置は、純水計量タンク30の底面に近い部位と
している。また、作業者が液位の観測を容易にできるよ
うに、上位側センサ32aと下位側センサ32bの取付
け位置を含む区間に、透明なガラス管等よりなる目視管
34を併設している。
【0017】なお、上記実施例においては、液位を検出
するセンサとして、近接スイッチを用いているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、液面の上側に取り
付けられる超音波式の測距儀や、液面の底面に取り付け
られる圧力計を用いて液位を測定してもよい。また強酸
としてフッ酸を例示したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、硝酸・塩酸・硫酸等の他の酸でも差し支
えない。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、強
酸計量タンク20からフッ酸を一定容量V1を秤量塔4
0に送り、純水計量タンク30から純水を所定容量V2
を秤量塔40に送っているので、秤量塔40には希釈フ
ッ酸をえることができ、安価な設備価格で比較的精度の
よい混合比が得られ、半導体製造のように歩留り率が原
価に直結する用途では、均質な希釈フッ酸の得られる効
果は大きい。また、各タンクや管路には、耐薬品性の高
い材料を用いているので、フッ酸や純水が不純物に汚染
されることもなく、半導体製造に適している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す配管図である。
【図2】エアーバルブAVの開閉状態を説明するシーケ
ンス図である。
【図3】強酸計量タンク20の詳細構成図である。
【図4】純水計量タンク30の詳細構成図である。
【符号の説明】
10 原料タンク 20 強酸計量タンク 30 純水計量タンク 40 秤量塔 AV エアーバルブ HV ハンドバルブ NRV 逆止弁 F フィルター
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/304 341 H01L 21/304 341S 21/306 C01B 7/19 A // C01B 7/19 H01L 21/306 J

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】所定濃度の強酸溶液が貯蓄された原液タン
    ク(10)から、強酸計量タンク(20)に当該強酸溶
    液を送液する手段と、 この強酸計量タンクに蓄えられた当該強酸溶液から一定
    容量(V1)を秤量塔(40)に送液する手段と、 純水計量タンク(30)に蓄えられた純水から、前記強
    酸溶液と所定の希釈率となる容量(V2)を当該秤量塔
    (40)に送液する手段と、 を具備し、この秤量塔に貯蔵された強酸希釈液を供給す
    ることを特徴とする強酸の希釈装置。
JP8170983A 1996-07-01 1996-07-01 強酸の希釈装置 Pending JPH1015379A (ja)

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JP8170983A JPH1015379A (ja) 1996-07-01 1996-07-01 強酸の希釈装置

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JPH1015379A true JPH1015379A (ja) 1998-01-20

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005262129A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Technomate Co Ltd 液混合装置
JP2009189969A (ja) * 2008-02-15 2009-08-27 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd 流体の濃度調整方法及び調整装置、並びに該装置を用いた有機性排水の処理機構
CN103398894A (zh) * 2013-06-17 2013-11-20 孙卫国 一种可调比例的稀释装置及稀释方法
JP2019069420A (ja) * 2017-10-10 2019-05-09 株式会社テクノメイト 薬液供給装置
US11728188B2 (en) 2019-08-23 2023-08-15 Kioxia Corporation Semiconductor manufacturing device

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