説明

液体の移送方法

【課題】液体の移送に必要な気体の量を抑え、短時間で複数のタンク間を移送できる方法を提供する。
【解決手段】(A)収容タンク1から中間タンク2に薬液を移送し、中間タンク2から供給タンク3に薬液を移送する工程、及び(B)収容タンク1から中間タンク2に薬液を移送し、中間タンク2から供給タンク3に薬液を供給せずに中間タンク2内に保持する工程を含み、工程(A)のときには、中間タンク2に大気圧より高い圧力の加圧窒素ガスを送入するとともに、収容タンク1に、中間タンク2に送入される窒素ガスの圧力より高い圧力の加圧窒素ガスを送入して、収容タンク1内の薬液を中間タンク2に移送し、工程(B)のときには、収容タンク1に加圧窒素ガスを送入して収容タンク1内の薬液を中間タンク2に移送するとともに、中間タンク2内の圧力を、収容タンク1に送入する気体の圧力より低く大気圧より高い圧力に維持するように排気を行なう。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、半導体の製造装置に用いる薬液等の液体の移送方法に関する。
【背景技術】
【0002】
タンクから別のタンクに薬品の溶液等を移送する方法として、例えば特許文献1には次の方法が記載されている。即ち、特許文献1には、処理液を収容するタンクに大気圧より高圧の圧力で加圧された気体を送入してタンク内の処理液を中間タンクに供給し、当該処理液を供給手段から被処理体表面に供給していないときに中間タンク内を減圧して処理液中に溶け込む気体を除去し、中間タンクに加圧された気体を送入して処理液を送り出し、供給手段から被処理体表面に供給する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平9−7504号公報(1997年3月25日公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上述のように、特許文献1に記載の方法では、中間タンク内の処理液に溶け込んでいる気体を除去する程度に、中間タンクを減圧する。これでは、引き続いて中間タンクから供給手段に処理液を移送する際、再度加圧された気体を送入して中間タンク内の圧力を高くする必要がある。そのため、気体が多く必要になり、また、圧力が高くなるまでに時間がかかるので、迅速に処理液を移送できない。
【0005】
そこで、本発明は、液体を移送するために必要な気体の量が少なく、且つ、短時間にタンクから別のタンクに液体を移送できる液体の移送方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の課題を解決するために、本発明に係る移送方法は、液体を収容する収容タンクと、中間タンクと、さらに別の設備に液体を供給するための供給タンクとを備える液体移送システムにおいて、上記収容タンクから上記液体を上記中間タンクに移送し、上記中間タンクから当該液体を上記供給タンクに移送する液体の移送方法であって、(A)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送し、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに上記液体を移送する工程、及び(B)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送し、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに液体を供給せずに上記液体を上記中間タンク内に保持する工程を含み、上記(A)の工程では、上記中間タンクに、上記中間タンク内の液体を上記供給タンクに移送するための圧力にて加圧された気体を送入するとともに、上記収容タンクに、上記中間タンクに送入される気体の圧力より高い圧力にて加圧された気体を送入して、上記収容タンク内の液体を上記中間タンクに移送し、上記(B)の工程では、上記収容タンクに加圧された気体を送入して、上記収容タンク内の液体を上記中間タンクに移送するとともに、上記中間タンク内の圧力を、上記収容タンクに送入する気体の圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持するように排気を行なう、移送方法である。
【0007】
また、本発明に係る移送方法では、(C)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送せずに、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに液体を移送しない工程を含み、上記(C)の工程では、上記中間タンク内の圧力を、上記(A)の工程のときにおける、上記収容タンクに送入する気体の圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持するように、上記中間タンクを密閉することがより好ましい。
【0008】
また、本発明に係る移送方法では、上記供給タンク内が空になったときには、上記供給タンクを脱圧して圧力を下げることがより好ましい。
【0009】
また、本発明に係る移送方法では、上記供給タンクは、二つの容器から構成され、一方の容器が空になったときに脱圧して当該容器内の圧力を下げるとともに、他方の容器に上記中間タンク内の液体を移送することがより好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、液体を移送するために必要な気体の量が少なく、且つ、短時間に液体をタンクから別のタンクに移送できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明に係る移送方法の一実施形態にて使用する薬液移送システム10の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
液体を収容する収容タンクと、中間タンクと、さらに別の設備に液体を供給するための供給タンクとを備える液体移送システムにおいて、上記収容タンクから上記液体を上記中間タンクに移送し、上記中間タンクから当該液体を上記供給タンクに移送する液体の移送方法であって、(A)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送し、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに上記液体を移送する工程、及び(B)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送し、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに液体を供給せずに上記液体を上記中間タンク内に保持する工程を含み、上記(A)の工程では、上記中間タンクに、上記中間タンク内の液体を上記供給タンクに移送するための圧力にて加圧された気体を送入するとともに、上記収容タンクに、上記中間タンクに送入される気体の圧力より高い圧力にて加圧された気体を送入して、上記収容タンク内の液体を上記中間タンクに移送し、上記(B)の工程では、上記収容タンクに加圧された気体を送入して、上記収容タンク内の液体を上記中間タンクに移送するとともに、上記中間タンク内の圧力を、上記収容タンクに送入する気体の圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持するように排気を行なう、移送方法である。
【0013】
本発明に係る移送方法の適用対象となる液体としては、様々なものが適用できる。例えば、洗浄液及び現像液等のように半導体の製造に用いる薬液、半導体製造のCMP(ケミカルメカニカルポリッシング)工程等に用いられる、SiO2、Al23、CeO2等の微細な砥粒が含まれるスラリー等が挙げられる。
【0014】
本発明によれば、収容タンク、中間タンク、供給タンクに相当する複数のタンク間において、薬液を短時間に、且つ、加圧された気体の使用量を抑えて移送できる。
【0015】
以下に、本発明に係る方法の一実施形態を、図1に示す薬液移送システム10(液体移送システム)を用いて説明する。図1は、本発明に係る移送方法の一実施形態にて使用する薬液移送システムの構成を模式的に示す図である。
【0016】
まず、薬液移送システム10の構成を説明する。薬液移送システム10は、収容タンク1、中間タンク2、供給タンク3から構成されている。
【0017】
収容タンク1は、薬液の原液(以下、単に「原液」という。)を純水で希釈して、得られた薬液(液体)を収容しておくためのタンクである。収容タンク1には、純水タンク4及び原液タンク5が配管を介して接続されている。純水タンク4及び原液タンク5からは所望の量の純水及び原液をそれぞれ収容タンク1内に供給することができ、収容タンク1内で純水及び原液を調合することで薬液を調製することができる。調製した薬液は、そのまま収容タンク1内に貯蔵しておいてもよいが、次バッチの調合を開始するため、後述の方法にて中間タンク2に移送される。なお、収容タンク1の容量は、調製する薬液の用途、使用量並びに中間タンク2及び供給タンク3の容量等に応じて適宜設定すればよく、本実施の形態では200リットルである場合について説明する。
【0018】
収容タンク1には窒素ガスタンク6が配管を介して接続されており、窒素ガスタンク6から加圧された窒素ガス(以下、単に「加圧窒素ガス」という。)を収容タンク1内に送入することができる。また、加圧窒素ガスの供給は当該配管に設けられたバルブ6’の開閉により制御できる。また、当該配管にはバルブ6’’が設けられており、バルブ6’’を開閉することで、収容タンク1内の圧力を制御できる。例えば、バルブ6’’を開くと収容タンク1内の気体を排気できる。
【0019】
中間タンク2は、収容タンク1から移送された薬液を、供給タンク3に移送するまで貯蔵しておくためのタンクである。中間タンク2には窒素ガスタンク7が配管を介して接続されており、窒素ガスタンク7から加圧窒素ガスを中間タンク2内に送入することができる。また、加圧窒素ガスの供給は当該配管に設けられたバルブ7’の開閉により制御できる。また、当該配管にはバルブ7’’が設けられており、バルブ7’’を開閉することで、中間タンク2内の圧力を制御できる。例えば、バルブ7’’を開くと中間タンク2内の気体を排気できる。なお、中間タンク2の容量は、調製する薬液の用途、使用量並びに収容タンク1及び供給タンク3の容量等に応じて適宜設定すればよく、本実施の形態では2000リットルである場合について説明する。
【0020】
供給タンク3は、容器3a及び容器3bから構成されている。供給タンク3は、中間タンク2から移送された液体を一時的に貯蔵しておき、半導体製造装置9にて必要な量の薬液を半導体製造装置9に供給するものである。なお、半導体製造装置9は、薬液移送システム10の外部に設けられた、半導体を製造するための装置である。
【0021】
容器3a及び3bには、それぞれ、窒素ガスタンク8が配管を介して接続されており、窒素ガスタンク8から加圧窒素ガスを容器3a及び3b内に送入することができる。また、容器3a及び3bに対する加圧窒素ガスの供給は、それぞれ、当該配管に設けられたバルブ8a’及び8b’の開閉により制御できる。また、当該配管には、それぞれバルブ8a’’及び8b’’が設けられており、バルブ8a’’及び8b’’をそれぞれ開閉することで、容器3a及び3b内の圧力を制御できる。例えば、バルブ8a’’を開くと容器3a内の気体を排気できる。なお、容器3a及び3bの容量は、調製する薬液の用途、使用量並びに収容タンク1及び中間タンク2の容量等に応じて適宜設定すればよく、本実施の形態では、それぞれ100リットルである場合について説明する。
【0022】
本実施形態では、上述のように収容タンク1、供給タンク3の容量は、中間タンク2の容量に比べて、約1/10である。よって、収容タンク1から中間タンク2へ薬液を移送すると同時に、中間タンク2から供給タンク3へ薬液を移送する場合もあれば、一旦中間タンク2に薬液を貯蔵しておき、必要に応じて供給タンク3に薬液を移送する場合もある。
【0023】
次に、薬液移送システム10にて本発明に係る移送方法を実施する場合を例にして、本発明に係る移送方法の一実施形態について説明する。
【0024】
〔工程A〕
本発明に係る移送方法の工程Aは、収容タンク1から中間タンク2に薬液を移送し、且つ、中間タンク2から供給タンク3に薬液を移送する工程である。工程Aでは、中間タンク2に、中間タンク2内の薬液を供給タンク3に移送するための圧力にて加圧された加圧窒素ガスを送入するとともに、又は、大気圧より高い圧力に保つとともに、収容タンク1に、中間タンク2に送入される加圧窒素ガスの圧力より高い圧力にて加圧された加圧窒素ガスを送入して、収容タンク1内の薬液を中間タンク2に移送する。
【0025】
例えば、供給タンク3内を空にした上で大気圧にしておき、中間タンク2に大気圧より高い圧力の加圧窒素ガスを送入する。中間タンク2に送入する加圧窒素ガスの圧力は、中間タンク2内の薬液を中間タンク2から押し出して供給タンク3に移送することのできる圧力であり、後述する収容タンク1内に送入される加圧窒素ガスの圧力より低ければよい。本例のように供給タンク3内を大気圧とする場合には、中間タンク2内に送入する加圧窒素ガスの圧力は、例えば、大気圧+0.03MPaとしてもよい。
【0026】
収容タンク1には、中間タンク2内に送入した加圧窒素ガスの圧力より高い、収容タンクから中間タンクへ所望の流量で流れ込ませるための高い圧力の加圧窒素ガスを送入すればよい。本例の場合、収容タンク1に送入する加圧窒素ガスの圧力は、例えば、大気圧+0.05MPaとしてもよい。
【0027】
このように、中間タンク2に大気圧より高い圧力の加圧窒素ガスを送入しつづけて、収容タンク1に当該圧力より高い圧力の加圧窒素ガスを送入しつづけることによって、短時間に薬液を移送することができる。つまり、従来法では、例えば、まず、収容タンク1に加圧窒素ガスを送入して中間タンク2に薬液を移送する方法の場合、収容タンク1から中間タンク2に薬液を移送する間、中間タンク2には加圧窒素ガスを送入せず、中間タンク2を脱圧したり、大気圧に保ったりする。その後、中間タンク2に加圧窒素ガスを送入して供給タンク3に薬液を送入する。よって、本発明に係る移送方法より長時間が必要であったが、本発明によれば、連続して薬液を移送できるので、移送に要する時間が短時間となり、設備能力を向上させることができるのである。
【0028】
なお、容器3a及び3bのうち、中間タンク2から薬液を受け入れる方の容器は脱圧して、その圧力を常に中間タンク2内の圧力より低くなるように維持するとよい。中間タンク2から薬液を受け入れない方の容器は特別に圧力を操作する必要は無いが、当該容器から半導体製造装置9に薬液を移送する場合は、適宜加圧すればよい。また、容器3a及び3bのうち中間タンク2から薬液を受け入れながら、半導体製造装置9に薬液を供給する場合は、当該容器を加圧する圧力は、中間タンク2に送入する加圧窒素ガスの圧力より小さくすることが好ましい。容器3a及び3bのうち、空になり、且つ、中間タンク2から薬液を受け入れない状態(例えば、受け入れる前の状態)のときには、次に中間タンク2から薬液を受け入れる準備として、脱圧しておくことが好ましい。本例でいえば、大気圧まで脱圧しておくことが好ましい。
【0029】
〔工程B〕
本発明に係る移送方法の工程Bは、収容タンク1から中間タンク2に薬液を移送し、且つ、中間タンク2から供給タンク3に薬液を供給せずに薬液を中間タンク2内に保持する工程である。工程Bでは、収容タンク1に加圧された加圧窒素ガスを送入して、収容タンク1内の薬液を中間タンク2に移送するとともに、中間タンク2内の圧力を、収容タンク1に送入する加圧窒素ガスの圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持するように排気を行なう。このとき、当該加圧窒素ガスの圧力は、収容タンク1に送入する加圧窒素ガスの圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持されればよいが、工程Aのときにおける中間タンク2に送入する加圧窒素ガスの圧力以上の圧力であることが、次に圧力を高めるまでの時間がより短時間になるため好ましく、工程Aのときにおける中間タンク2に送入する加圧窒素ガスの圧力と同一の圧力であることが、制御が容易であるためより好ましい。
【0030】
例えば、工程Bでは、収容タンク1には大気圧+0.05MPaの圧力の加圧窒素ガスを送入しつづけ、収容タンク1内の薬液を中間タンク2に移送する。一方、供給タンク3には薬液を入れる必要が無い場合等には、中間タンク2から供給タンク3には薬液を移送しないので、中間タンク2内には加圧窒素ガスを送入しない。このとき、収容タンク1内に加圧窒素ガスを送入して薬液を中間タンク2内に移送しつづけると、中間タンク2内の圧力が高くなって薬液を入れることができなくなる。そこで、バルブ7’’の開きを制御することによって、中間タンク2内の加圧窒素ガスを排気して、本例の場合、大気圧+0.03MPaに維持する。
【0031】
このように、中間タンク2から供給タンク3に薬液を供給しないときにも、中間タンク2内の圧力を大気圧より高く、且つ、収容タンク1に送入する加圧窒素ガスより低い圧力で維持することにより、工程Bの後に工程Aに切り替える等、供給タンク3に薬液を移送する際に、短時間に、且つ、加圧窒素ガスの使用量を抑えて薬液を移送できる。大気圧より低く減圧された状態又は大気圧の状態から高い圧力に向上させるための時間、窒素ガス使用量を抑えることができるからである。つまり、特許文献1に記載の方法では、中間タンクから処理液を供給手段に供給しないときには、中間タンク内を減圧して、処理液に溶解している気体を除去していた。そのため、中間タンクから供給手段への処理液の供給を再開する際、改めて加圧された気体を送入して中間タンク内の圧力を上げる必要があった。また、減圧の際に加圧された気体をパージするので、その分の加圧された気体の量が多く、無駄になっていた。一方、本発明によれば、工程Bの間も中間タンク2内の圧力は高いままであるので、円滑に供給タンク3への薬液の移送を再開でき、また、排気される加圧窒素ガスの量が特許文献1の減圧にてパージする量より遥かに少ないため、加圧窒素ガスの使用量を抑えることができるのである。
【0032】
〔工程C〕
本発明に係る移送方法は、工程C、即ち、収容タンク1から中間タンク2に薬液を移送せずに、且つ、中間タンク2から供給タンク3に薬液を移送しない工程を含んでもよい。工程Cでは、中間タンク2内の圧力を、工程Aのときにおける、収容タンク1に送入する気体の圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持するように、中間タンク2を密閉すればよい。
【0033】
このように、薬品の受入、供給のいずれも行なわない場合であっても、中間タンク2内の圧力を、工程Aのときの収容タンク1に送入する気体の圧力より低く、大気圧より高い圧力に維持することによって、その後、工程Aのように供給タンク3への薬液の移送を再開する場合、円滑に薬液の移送を再開できる。改めて中間タンク2内の圧力を上昇させる時間を短時間にすることができるからである。例えば、中間タンク2に対して薬液を移送せず、且つ、中間タンク2から薬液を移送しない場合は、中間タンク2を密閉して、中間タンク2内を大気圧+0.03MPaの圧力に維持するとよい。
【0034】
なお、工程Cのように、収容タンク1から中間タンク2に薬液を移送しないときとは、収容タンク1にて原液と純水との混合を行ない、薬液を調製しているときが挙げられる。このとき、収容タンク1内の圧力が大気圧になるように脱圧していてもよい。そして、中間タンク2への薬液の移送を再開するときに、大気圧+0.05MPaの加圧窒素ガスを供給してもよい。また、収容タンク1内の圧力を大気圧+0.05MPaに維持したまま薬液の調製を行なってもよい。
【0035】
〔その他〕
上述した工程A、工程B、工程Cは、どのような順序で組み合わせてもよいし、それぞれの工程は1回でもよいし複数回でもよい。収容タンク1における薬液の調製の速度、半導体製造装置9において必要な薬液の量等に応じて、適宜、順番を組み替えて、所望の回数だけ行なえばよい。本発明に係る移送方法は少なくとも工程Aを含むので、収容タンクから供給タンクまで薬液を円滑に移送できる。
【0036】
また、全工程において、中間タンク2内の圧力は供給タンク3に薬液の移送を行なえるだけの圧力以上、工程Aにおける収容タンク1内の圧力以下に維持されている(本例でいえば、大気圧+0.03MPaに維持されている)。よって、工程Aを工程B又は工程Cの後に行なえば、一旦中間タンク2から供給タンク3への薬液の移送を中断して、その後、供給タンク3への薬液の移送を再開しても、薬液の移送を円滑且つ迅速に行なうことができ、薬液の移送のために必要な加圧窒素ガスの量を抑制できる。
【0037】
いずれの工程であっても、容器3a及び3bのうち一方の容器が空になったときには、空になった方の容器を脱圧することが好ましい。再度当該容器に薬液を移送するときに円滑に移送を行なうためである。即ち、本例でいえば、上記空になった方の容器を大気圧まで脱圧することが好ましい。中間タンク2は常に大気圧より高い圧力にて維持されているので、再度、当該空になった方の容器に薬液を移送する際に、当該容器と中間タンク2とを接続するだけで薬液の移送が開始される。なお、空になった方の容器を脱圧している間にも中間タンク2から供給タンク3に薬液を移送する場合は、他方の容器に薬液を移送すればよい。薬液を受け入れる当該他方の容器も、薬液の受け入れを円滑にするために脱圧するとよい。
【0038】
また、本発明において中間タンクの数は、本実施の形態のように1つでもよいし、2つ以上でもよい。
【0039】
また、本発明において、供給タンクから液体が供給される別の設備は、液体移送システム内の設備であってもよいし、例えば、本実施の形態のように、外部に設けられた半導体製造設備等であってもよい。
【0040】
また、本発明に係る移送方法では、上記工程A、上記工程B、上記工程C以外の工程を含んでもよい。例えば、収容タンクから中間タンクに液体を移送せず、且つ、中間タンクから供給タンクに液体を移送する工程を含んでもよい。この工程をはじめ、どのような工程でも、本発明に係る移送方法では、中間タンク内の圧力を、工程Aのときの収容タンク1に送入する気体の圧力より低く、且つ大気圧より高い圧力、好ましくは上記工程Aのときにおける中間タンクの圧力と同一の圧力にて維持しておくことによって、供給タンクへの液体の移送を、円滑に、且つ、加圧された気体の使用量を抑えて、行なうことができる。
【0041】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0042】
本発明は、例えば、半導体製造装置への洗浄液及び現像液等の薬液の供給等に利用することができる。
【符号の説明】
【0043】
1 収容タンク
2 中間タンク
3 供給タンク
3a、3b 容器
10 薬液移送システム(液体移送システム)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
液体を収容する収容タンクと、中間タンクと、さらに別の設備に液体を供給するための供給タンクとを備える液体移送システムにおいて、上記収容タンクから上記液体を上記中間タンクに移送し、上記中間タンクから当該液体を上記供給タンクに移送する液体の移送方法であって、
(A)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送し、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに上記液体を移送する工程、及び
(B)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送し、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに液体を供給せずに上記液体を上記中間タンク内に保持する工程を含み、
上記(A)の工程では、上記中間タンクに、上記中間タンク内の液体を上記供給タンクに移送するための圧力にて加圧された気体を送入するとともに、上記収容タンクに、上記中間タンクに送入される気体の圧力より高い圧力にて加圧された気体を送入して、上記収容タンク内の液体を上記中間タンクに移送し、
上記(B)の工程では、上記収容タンクに加圧された気体を送入して、上記収容タンク内の液体を上記中間タンクに移送するとともに、上記中間タンク内の圧力を、上記収容タンクに送入する気体の圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持するように排気を行なう、移送方法。
【請求項2】
(C)上記収容タンクから上記中間タンクに液体を移送せずに、且つ、上記中間タンクから上記供給タンクに液体を移送しない工程を含み、上記(C)の工程では、上記中間タンク内の圧力を、上記(A)の工程のときにおける、上記収容タンクに送入する気体の圧力より低く、且つ、大気圧より高い圧力に維持するように、上記中間タンクを密閉する、請求項1に記載の移送方法。
【請求項3】
上記供給タンク内が空になったときには、上記供給タンクを脱圧して圧力を下げる、請求項1又は2に記載の移送方法。
【請求項4】
上記供給タンクは、二つの容器から構成され、一方の容器が空になったときに脱圧して当該容器内の圧力を下げるとともに、他方の容器に上記中間タンク内の液体を移送する、請求項3に記載の移送方法。

【図1】
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【公開番号】特開2010−265017(P2010−265017A)
【公開日】平成22年11月25日(2010.11.25)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−119556(P2009−119556)
【出願日】平成21年5月18日(2009.5.18)
【出願人】(390027029)住友ケミカルエンジニアリング株式会社 (8)
【Fターム(参考)】