(57)【要約】【課題】気泡に基づくフィルターの濾過性能の悪化問題のないフィルター装置およびそれを用いた半導体製造装置を提供することを課題とする。【解決手段】フィルターハウジング２１の上部に多孔部を含む仕切体２３で仕切られた被濾過液収容室２２を設け、仕切体２３の下にフィルター室２５を設け、循環ポンプ３により基板洗浄槽１の外槽１２内の気泡を含む基板洗浄液、即ち被濾過液を被濾過液収容室２２に供給する。被濾過液中の気泡は、気泡排出部２４から基板洗浄槽１の外槽１２に戻され、被濾過液中の固形物は、フィルター室２５のフィルター２５１により濾過分離される。固形物が濾過された被濾過液は、基板洗浄槽１の内槽１１に戻される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フィルターハウジング、上記フィルターハウジングの上部に設けられて少なくとも一部に多孔部を含む仕切体で仕切られた被濾過液収容室、上記被濾過液収容室に気泡を含む被濾過液を供給する液供給装置、上記被濾過液から浮遊する上記気泡を上記フィルターハウジングの外に排出する気泡排出部、上記多孔部の下に設置されたフィルター、上記被濾過液収容室内の被濾過液を上記多孔部および上記フィルターを経由して上記フィルターハウジングの外に排出する液排出装置を備えたことを特徴とするフィルター装置。
【請求項２】
上記フィルターは、上記被濾過液収容室の下に設置されたフィルター室の少なくとも一部の外壁を構成するものであることを特徴とする請求項１記載のフィルター装置。
【請求項３】
上記フィルターは、上記フィルターハウジングの液体排出部に設置されたことを特徴とする請求項１記載のフィルター装置。
【請求項４】
上記フィルターハウジングは、上記フィルターハウジングの下部からその内部に供給された上記被濾過液を上記被濾過液収容室に導く通路を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項記載のフィルター装置。
【請求項５】
半導体を洗浄するための洗浄液を収容した半導体洗浄装置、フィルターハウジングと上記フィルターハウジングの上部に設けられて少なくとも一部に多孔部を含む仕切体で仕切られた被濾過液収容室、上記被濾過液収容室に気泡を含む被濾過液を供給する液供給装置と上記被濾過液から浮遊する上記気泡を上記フィルターハウジングの外に排出する気泡排出部と上記多孔部の下に設置されたフィルターと上記被濾過液収容室内の被濾過液を上記多孔部および上記フィルターを経由して上記フィルターハウジングの外に排出する液排出装置とを備えたフィルター装置、上記洗浄液を上記被濾過液として上記フィルター装置に移送するための第一配管、上記フィルター装置で濾過された濾過液を洗浄液として上記半導体洗浄装置に移送するための第二配管を備えたことを特徴とする半導体製造装置。
【請求項６】
上記フィルター装置の上記気泡排出部から排出される気泡を含む被濾過液を上記半導体洗浄装置に移送するための第三配管を備えたことを特徴とする請求項５記載の半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルター装置および半導体製造装置に関し、詳しくは半導体の製造用に好適なフィルター装置およびそれを用いた半導体製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種の半導体の製造においては、半導体ウエハ、ホトマスク用のガラス基板、あるいはその他の基板に対して所定の処理を施す前に、当該基板は洗浄液にて洗浄されるが、この洗浄液に固形物が含まれていると、それが基板に付着して基板に悪影響を及ぼすので、洗浄液は事前にフィルター装置により濾過して洗浄に供せられる。
【０００３】
なお濾過前の洗浄液は、固形物に加えて気泡を含むことが屡々あるが、後記特許文献１の段落番号２０〜２８における記載から、気泡を含む洗浄液を濾過すると、フィルターに気泡が付着してフィルターの濾過精度が悪化する問題があることが従来公知である。さらに上記特許文献１から、気泡を含む洗浄液を濾過対象とするフィルター装置として、外筒と内筒とから構成され、当該両筒間を被濾過洗浄液の通路とし、内筒の内部に不純物除去用フィルターを設けると共に内筒に多数の通流孔を設けた構造のものを用い、被濾過洗浄液を両筒間を下側の入口から上側の出口に向けて流し、その際に被濾過洗浄液を通流孔を経由して不純物除去用フィルターで濾過し、フィルター装置の出口から外部に排出する技術も従来公知である。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１２１０６３号公報（段落番号７、段落番号２０〜２８、図１、図３）
【０００５】
ところで特許文献１に記載されているように、上記フィルター装置内に流入した被濾過洗浄液中には、装置内外の圧力差に基づいて気泡が発生する。特許文献１では、多数の通流孔を有する上記内筒は、液体の通過は許容するが、気泡の通過は許容しない気液分離体として機能するものとして取り扱われているが、実際には一部の気泡は上記通流孔を通過する問題がある。その通流孔を通過した気泡は、フィルターに付着してそれの濾過精度を悪化させることは言うまでもない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来技術における如上の現況に鑑み、被濾過液として気泡を含むものを濾過対象としても、気泡によるフィルターの濾過性能の悪化の問題のないフィルター装置、およびそれを用いた半導体製造装置を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明における請求項１に係るフィルター装置は、フィルターハウジング、上記フィルターハウジングの上部に設けられて少なくとも一部に多孔部を含む仕切体で仕切られた被濾過液収容室、上記被濾過液収容室に気泡を含む被濾過液を供給する液供給装置、上記被濾過液から浮遊する上記気泡を上記フィルターハウジングの外に排出する気泡排出部、上記多孔部の下に設置されたフィルター、上記被濾過液収容室内の被濾過液を上記多孔部および上記フィルターを経由して上記フィルターハウジングの外に排出する液排出装置を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明における請求項５に係る半導体製造装置は、半導体を洗浄するための洗浄液を収容した半導体洗浄装置、フィルターハウジングと上記フィルターハウジングの上部に設けられて少なくとも一部に多孔部を含む仕切体で仕切られた被濾過液収容室、上記被濾過液収容室に気泡を含む被濾過液を供給する液供給装置と上記被濾過液から浮遊する上記気泡を上記フィルターハウジングの外に排出する気泡排出部と上記多孔部の下に設置されたフィルターと上記被濾過液収容室内の被濾過液を上記多孔部および上記フィルターを経由して上記フィルターハウジングの外に排出する液排出装置とを備えたフィルター装置、上記洗浄液を上記被濾過液として上記フィルター装置に移送するための第一配管、上記フィルター装置で濾過された濾過液を洗浄液として上記半導体洗浄装置に移送するための第二配管を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下において、同じ部位に就いては同じ符号や表示を用いて、図１に後続する諸図においては同じ符号および表示についての説明を省略することがある。
【００１０】
実施の形態１．
図１〜図３は、本発明のフィルター装置並びに半導体製造装置における実施の形態１の説明するものであって、図１は半導体製造装置の概略フロー図であり、図２は図１に含まれている実施の形態１のフィルター装置の概略断面図であり、図３は図２に含まれている仕切体の平面図である。図１において、半導体製造装置は、内槽１１と外槽１２とを有する基板洗浄槽１、フィルター装置２、循環ポンプ３、基板洗浄槽１の外槽１２とフィルター装置２とを繋ぐ第一配管４（以下、配管４）、フィルター装置２と循環ポンプ３と基板洗浄槽１の内槽１１とを繋ぐ第二配管５（以下、配管５）、およびフィルター装置２の後記する気泡排出部２４と基板洗浄槽１の外槽１２とを繋ぐ第三配管６（以下、配管６）を備えている。
【００１１】
配管４〜配管６における各矢印は、濾過処理が必要な外槽１２中の後記する溢流洗浄液や濾過処理された当該洗浄液の流れ方向を示す。なお必須の要件ではないが、内槽１１内の洗浄液の液位が異常に低下しないように、基板洗浄槽１とフィルター装置２とは互いに略同レベルの高さに設置されている。
【００１２】
図２および図３において、フィルター装置２は、円筒状のフィルターハウジング２１、被濾過液収容室２２、仕切体２３、気泡排出部２４、フィルター室２５を備えている。仕切体２３は、図３に示すように、多数の孔を有する円板体であって、フィルターハウジング２１の内壁に溶接されたリング状の突起２６の上に固定されている。フィルターハウジング２１は、その内部が仕切体２３により上下の２室に仕切られており、仕切体２３の上側が被濾過液収容室２２となっており、仕切体２３の下側の室内にフィルター室２５が設置されている。
【００１３】
上記配管４の一端は、被濾過液収容室２２が位置するフィルターハウジング２１の上部の側壁に接続されており、基板洗浄槽１内において内槽１１から外槽１２内に溢流した溢流洗浄液（以下、被濾過液）は、循環ポンプ３による吸引力により配管４を介して被濾過液収容室２２内に供給される。フィルター室２５は、全周囲がフィルター２５１で囲まれた円筒状であって、その底面の多孔質支持板２５２を介して配管５の一端が液密状態で接続されており、配管５はフィルター室２５からフィルターハウジング２１の底壁を貫通し、その他端は内槽１１の底壁に接続されている。
【００１４】
つぎに、半導体製造装置並びにフィルター装置２の動作に就いて説明する。外槽１２内の被濾過液は、通常、内槽１１内の洗浄液に投入された被洗浄体たる基板を洗浄することにより、自体は汚染されて固形物と大小の気泡とを含んでいる。循環ポンプ３が稼動されることにより、当該被濾過液は、外槽１２から配管４を通じてフィルター装置２の被濾過液収容室２２内に収容される。被濾過液中の気泡は、その浮力により図２に示すように被濾過液中で上昇し、一部の被濾過液と共に気泡排出部２４から排出され、配管６を通じて外槽１２内に戻される。
【００１５】
一方、被濾過液収容室２２内の被濾過液の大部分は、循環ポンプ３による吸引力により仕切体２３の多数の孔を通過してフィルターハウジング２１を下向きに移動してフィルター室２５内を経由し、ついで配管５を通じて内槽１１の底から上向きに当該内槽１１内に戻される。被濾過液は、フィルター室２５内に移行する際にフィルター室２５を構成するフィルター２５１により濾過されて固形物が除去される。
【００１６】
従来技術におけるように仕切体２３が存在しないと、被濾過液中の気泡は、浮力があると雖も循環ポンプ３による吸引力の強さの如何によっては、フィルター室２５の方に引き寄せられる可能性、並びに引き寄せられた気泡によるフィルター２５１の目詰まりの可能性がある。かかる可能性に対して仕切体２３を設置すると、当該仕切体２３が気液分離体として作用して気泡のフィルター室２５の方向への移行が防止される。
【００１７】
しかして本発明のフィルター装置２によれば、被濾過液中の気泡は仕切体２３により、一方、被濾過液中の固形物はフィルター室２５のフィルター２５１により分離される。また気泡と固形物とは個別に分離されるので、当該フィルターの濾過性能は、従来技術のそれと比較してかなり長寿命となる。
【００１８】
フィルター室２５のフィルター２５１としては、従来技術と同様のものであってよく、また仕切体２３としては、実質的に上記した気液分離体として作用する限り、その構造には制限はないが、例えば孔径が０．１ｍｍ〜５ｍｍ程度、好ましくは０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度の多数の円形孔、あるいは当該円形孔と同程度の大きさの方形孔や各種の異形孔を有する多孔板が例示される。
【００１９】
実施の形態２．
図４および図５は、本発明のフィルター装置における実施の形態２を説明するものであって、図４はフィルター装置の概略断面図であり、図５は図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。フィルターハウジング２１の胴部は、円筒状の隔壁２７により内室２８とその外側の外室２９とに分離されており、仕切体２３は、図５に示すように、隔壁２７の上端近傍の内壁に溶接されたリング状の突起２６の上に固定されている。外室２９の底面近傍の外壁には配管４の一端が接続されており、外室２９の上端のドーナツ状の開口部は被濾過液収容室２２に連通している。フィルター室２５は、内室２８内に実施の形態１の場合と同様の方法で配管５に接続されて設置されている。
【００２０】
つぎに実施の形態２の動作に就き説明する。半導体製造装置の外槽１２（図１参照）内の被濾過液は、配管４および外室２９を経由して被濾過液収容室２２内に収容される。被濾過液中の気泡は、その浮力により外室２９内を上昇する間に被濾過液より早く上昇し、一部の被濾過液と共に効率よく気泡排出部２４から排出され、配管６を通じて外槽１２内に戻される。一方、被濾過液収容室２２内の被濾過液の大部分は、循環ポンプ３による吸引力により仕切体２３の多数の孔を通過して内室２８内を下向きに移動し、フィルター室２５内を経由し、ついで配管５を通じて内槽１１（図１参照）の底から上向きに当該内槽１１内に戻される。被濾過液は、フィルター室２５内に移行する際にフィルター室２５を構成するフィルター２５１により濾過されて固形物が除去される。
【００２１】
実施の形態３．
図６は、本発明のフィルター装置における実施の形態３を説明するものであって、フィルター装置の概略断面図である。実施の形態３においては、フィルターハウジング２１の底面を貫通してフィルターハウジング２１内に開口する配管５の一端にフィルター２５１が多孔質支持板２５２を介して設置されている。しかして、実施の形態３は、前記実施の形態１とは前記フィルター室２５に代えて配管５の一端にフィルター２５１が設置された点において異なり、その他の構成は同じである。
【００２２】
つぎに実施の形態３の動作に就き説明する。半導体製造装置の外槽１２（図１参照）内の被濾過液は、配管４を経由して被濾過液収容室２２内に収容される。被濾過液中の気泡は、その浮力により図６に示すように被濾過液中で上昇し、一部の被濾過液と共に気泡排出部２４から排出され、配管６を通じて外槽１２内に戻される。一方、被濾過液収容室２２内の被濾過液の大部分は、循環ポンプ３による吸引力により仕切体２３の多数の孔を通過して仕切体２３の下側の室内に移行し、フィルター２５１を経由する際に固形物が濾過除去される。ついで配管５を通じて内槽１１（図１参照）の底から上向きに当該内槽１１内に供給される。
【００２３】
本発明は、前記実施の形態１〜実施の形態３に限定されるものではなく、本発明が解決しようとする課題、並びにその解決手段の精神に沿った種々の変形形態を包含するものである。例えば実施の形態１〜実施の形態３においては、循環ポンプ３は、被濾過液収容室２２に気泡を含む被濾過液を供給する液供給装置として作用すると共に、被濾過液収容室２２内の当該被濾過液を仕切体２３およびフィルター２５１を経由してフィルターハウジング２１の外に排出する液排出装置としても作用するが、本発明においては循環ポンプ３に代えて、被濾過液収容室２２に気泡を含む被濾過液を専門に供給するポンプなどの液供給装置と、被濾過液収容室２２内の被濾過液を仕切体２３およびフィルター室２５（またはフィルター２５１）を経由してフィルターハウジング２１の外に専門に排出するポンプなどの液排出装置とを個別に設けてもよい。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のフィルター装置は、以上説明した通り、フィルターハウジング、上記フィルターハウジングの上部に設けられて少なくとも一部に多孔部を含む仕切体で仕切られた被濾過液収容室、上記被濾過液収容室に気泡を含む被濾過液を供給する液供給装置、上記被濾過液から浮遊する上記気泡を上記フィルターハウジングの外に排出する気泡排出部、上記多孔部の下に設置されたフィルター、上記被濾過液収容室内の被濾過液を上記多孔部および上記フィルターを経由して上記フィルターハウジングの外に排出する液排出装置を備えたことを特徴とするものであるので、被濾過液中の気泡は上記仕切体により、また被濾過液中の固形物は上記フィルタにより分離される。また気泡と固形物とは個別に分離されるので、当該フィルターの濾過性能は、従来技術のそれと比較してかなり長寿命となる効果がある。
【００２５】
また本発明の半導体製造装置は、以上説明した通り、半導体を洗浄するための洗浄液を収容した半導体洗浄装置、上記フィルター装置、上記洗浄液を上記フィルター装置に移送する配管、上記フィルター装置で濾過された上記洗浄液を上記半導体洗浄装置に移送する配管を備えたことを特徴とするものであるので、フィルター装置におけるフィルターの上記した長寿命化に基づいて半導体の生産効率が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】半導体製造装置の概略フロー図。
【図２】実施の形態１のフィルター装置の概略断面図。
【図３】図２に含まれている仕切体の平面図。
【図４】実施の形態１のフィルター装置の概略断面図。
【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図。
【図６】実施の形態３のフィルター装置の概略断面図。
【符号の説明】
１  基板洗浄槽、１１  内槽、１２  外槽、２  フィルター装置、
２１  フィルターハウジング、２２  被濾過液収容室、２３  仕切体、
２４  気泡排出部、２５  フィルター室、２５１  フィルター、２６  突起、
２７  隔壁、２８  内室、２９  外室、３  循環ポンプ、４  配管、５  配管、６  配管。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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