(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超純水の流量に対して所定量の薬剤を溶解することで、所定の薬剤濃度のウェハ洗浄水を製造するウェハ洗浄水製造部と、
この製造されたウェハ洗浄水を貯留する貯留槽と、
前記ウェハ洗浄水を洗浄機に供給するウェハ洗浄水供給配管と、
前記ウェハ洗浄水供給配管から分岐して洗浄機での余剰のウェハ洗浄水を貯留槽にまで返送する返送配管と、を備えるウェハ洗浄水供給装置であって、
前記余剰のウェハ洗浄水を貯留槽にまで返送する返送配管が、前記洗浄機のウェハ洗浄水の吐出部から１０ｍ以下の箇所で分岐しており、
前記返送配管が洗浄機側に設けられており、前記貯留槽と前記ウェハ洗浄水供給配管と前記返送配管とで前記ウェハ洗浄水を循環可能となっている、ウェハ洗浄水供給装置。
【請求項２】
前記薬剤が液体であり、該薬剤の超純水への添加機構が、給液ポンプ又は薬剤を充填した密閉タンクと該密閉タンクに不活性ガスを供給する加圧手段とによる圧送手段である、請求項１に記載のウェハ洗浄水供給装置。
【請求項３】
前記貯留槽に水位を検知する検知手段が設けられているとともに、この検知手段の液位情報に基づいて前記ウェハ洗浄水製造部におけるウェハ洗浄水の製造開始・停止を制御する制御手段を備える、請求項１又は２に記載のウェハ洗浄水供給装置。
【請求項４】
前記ウェハ洗浄水製造部におけるウェハ洗浄水の製造量が多段階に調整可能であり、前記貯留槽の水位に応じて前記ウェハ洗浄水製造部におけるウェハ洗浄水の製造量を多段階に調整する制御手段を備える、請求項１又は２に記載のウェハ洗浄水供給装置。
【請求項５】
前記ウェハ洗浄水製造部と前記貯留槽との間に排出機構が設けられている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のウェハ洗浄水供給装置。
【請求項６】
前記排出機構が前記超純水の供給源に連通した戻り配管に接続していて、該排出機構に前記ウェハ洗浄水中の薬剤成分を除去可能なイオン交換装置及び／又は触媒装置が設けられている、請求項５に記載のウェハ洗浄水供給装置。
【請求項７】
前記ウェハ洗浄水製造部に超純水又はウェハ洗浄水の溶存酸素を除去する機構を有する、請求項１〜６のいずれか１項に記載のウェハ洗浄水供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体用ウェハなどの洗浄・リンス工程において有効な、アルカリ、酸、酸化剤、還元剤等をごく低濃度の溶質を含む洗浄水を安定供給できるウェハ洗浄水供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体用シリコンウェハなどの洗浄工程では、ｐＨや酸化還元電位の制御に有効な溶質を超純水にごく低濃度溶解した水（以下、ウェハ洗浄水と呼ぶ）が使われることがある。このウェハ洗浄水は、超純水を基本材料として、洗浄やリンス工程などそれぞれの工程の目的に合致したｐＨや酸化還元電位などの液性を持たせるために、必要最小限の酸・アルカリ、酸化剤・還元剤が添加される。この際、還元性を持たせるためにはＨ２ガス溶解が活用されているが、ｐＨ調整と酸化性付与には、一般的に薬液をポンプ注入や不活性ガスによる加圧方式で、液体の薬剤を微量添加（薬注）する方法が活用されている。
【０００３】
この場合、薬注は超純水の流量が一定であれば、所望の溶質濃度にすることは容易であるが、実際にウェハ洗浄水が用いられる洗浄機においては、ウェハに注がれる洗浄水の供給・停止が複数のバルブの開閉で制御されており、流量が不規則に変動する。この変動に対して、ウェハ洗浄水の溶質濃度が所望範囲に収まるよう、超純水流量に対する比例制御、濃度モニターの信号を受けてのＰＩＤ制御など、様々な手法による溶解コントロールが行われている。しかし、特に複数の洗浄チャンバを有する枚葉式洗浄機においては、不規則な流量変動に十分追随できる薬注コントロールは実現できておらず、結果としてウェハに注がれる洗浄水・リンス水の液質は、理想の値とは程遠い広い範囲での制御に留まっていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、液質安定化を優先し、ウェハ洗浄水を一定の条件で製造して供給し続ける単純な方法もあるが、この場合、余剰水をそのまま垂れ流すことになる。最近の多チャンバ枚葉洗浄機では、瞬間的に必要になる最大流量と最低流量の差が大きく、最大流量以上の希薄機能水（ウェハ洗浄水）を連続供給すると相当量の余剰のウェハ洗浄水（余剰水）を排出することになり、用排水設備への負担、薬液の過剰使用・排出という面で問題となる。
【０００５】
この余剰水の問題を解決するため、余剰水を排水するのではなく、余剰水をウェハ洗浄水製造装置と洗浄機の間に設けた貯留槽に配管を通し戻す循環型のウェハ洗浄水製造装置が用いられている。
【０００６】
しかしながら、余剰水を貯留槽に戻す場合の返送配管は洗浄機に入る直前で分岐接続されており、ウェハ洗浄水の未使用時は洗浄機内のウェハ洗浄水供給配管には洗浄水が残留した状態になっており、たとえ短時間の残留であっても洗浄水の清浄度悪化と洗浄水のｐＨなどの液質が変化し、ウェハ洗浄効果に悪影響を及ぼす。そのため、ウェハ洗浄水でウェハを処理する直前に、ウェハ洗浄水の洗浄機入口からノズル先端に残留した洗浄水をノズルから吐出させ排液し、高清浄度かつ所定液質の洗浄水と入れ替えるプリディスペンスという動作が洗浄機側で必要になる。プリディスペンスは洗浄工程ごとに実施され、排出された洗浄水は排水設備に送られるが、返送配管が洗浄機に入る直前に接続されているので、洗浄水の排出量が多くなり、用排水設備への負担が大きく、薬液を過剰に使用する、などの問題点がある。このため、プリディスペンスで排出されるウェハ洗浄水（余剰水）を最低限に抑えることが要望されていた。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、余剰のウェハ洗浄水を削減することが可能なウェハ洗浄水供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した目的を達成するために、本発明は超純水の流量に対して所定量の薬剤を溶解することで、所定の薬剤濃度のウェハ洗浄水を製造するウェハ洗浄水製造部と、この製造されたウェハ洗浄水を貯留する貯留槽と、前記ウェハ洗浄水を洗浄機に供給するウェハ洗浄水供給配管と、前記ウェハ洗浄水供給配管から分岐して洗浄機での余剰のウェハ洗浄水を貯留槽にまで返送する返送配管とを備えるウェハ洗浄水供給装置であって、前記余剰のウェハ洗浄水を貯留槽にまで返送する返送配管が、前記洗浄機のウェハ洗浄水の吐出部から１０ｍ以下の箇所で分岐しているウェハ洗浄水供給装置を提供する（発明１）。
【０００９】
かかる発明（発明１）によれば、超純水に対して所定量の薬液を添加して、所定の濃度のウェハ洗浄水を製造し、これを一旦貯留槽に貯留し、この貯留槽から洗浄機に供給する。このとき、従来のウェハ洗浄水供給装置では、洗浄機入口直前で洗浄機内に洗浄水を送液する配管と貯留槽に戻す配管に分岐されていたため、洗浄水未使用時には、洗浄機内側に相当量の洗浄水が残留しており、洗浄機を運転・停止するごとに洗浄機側に残留する洗浄水が排出されており、余剰水を回収しきれていなかった。そこで、プリディスペンスで排出される洗浄水をできるだけ回収し、洗浄水として再利用するために、ウェハ洗浄水の吐出部から１０ｍ以下の箇所で分岐している構造を採用した。これによりプリディスペンス時に排出される洗浄水量の大幅削減が可能になる。しかも、水質の安定した洗浄水の供給に要する時間も大幅に短縮することができる。
【００１０】
上記発明（発明１）においては、前記返送配管が洗浄機側に設けられており、貯留槽とウェハ洗浄水供給配管と返送配管とで前記ウェハ洗浄水を循環可能となっていることが好ましい（発明２）。
【００１１】
かかる発明（発明２）によれば、洗浄水を常時洗浄機内に供給し、洗浄水未使用時は返送配管から貯留槽に余剰水を戻すことができる。これにより、ウェハ洗浄水の未使用時でも洗浄機内のウェハ洗浄水供給配管に滞留する洗浄水量と滞留による洗浄水質の悪化を最低限に抑えることが可能になる。さらに、プリディスペンスが不要もしくは、その量を最小限とすることが可能となり、用排水設備への負荷低減および薬液の過剰使用・排出の改善も期待できる。
【００１２】
上記発明（発明１，２）においては、前記薬剤が液体であり、該薬剤の超純水への添加機構が、給液ポンプ又は薬剤を充填した密閉タンクと該密閉タンクに不活性ガスを供給する加圧手段とによる圧送手段であることが好ましい（発明３）。
【００１３】
かかる発明（発明３）によれば、超純水の流量に対して薬液の微量添加の制御が容易であり、所定の濃度のウェハ洗浄水を貯留槽に安定的に供給することができる。
【００１４】
上記発明（発明１〜３）においては、前記貯留槽に水位を検知手段が設けられているとともに、この検知手段の液位情報に基づいて前記ウェハ洗浄水製造部におけるウェハ洗浄水の製造開始・停止を制御する制御手段を備えることが好ましい（発明４）。また、上記発明（発明１〜３）においては、前記ウェハ洗浄水製造部におけるウェハ洗浄水の製造量が多段階に調整可能であり、前記貯留槽の水位に応じて前記ウェハ洗浄水製造部におけるウェハ洗浄水の製造量を多段階に調整する制御手段を備えることが好ましい（発明５）。
【００１５】
かかる発明（発明４，５）によれば、貯留槽の水位に応じてウェハ洗浄水の製造を制御することで、ウェハ洗浄水を効率良く製造することができる。
【００１６】
上記発明（発明１〜５）においては、前記ウェハ洗浄水製造部と前記貯留槽との間に排出機構が設けられていることが好ましい（発明６）。
【００１７】
かかる発明（発明６）によれば、ウェハ洗浄水が所定の濃度で安定するまで、該ウェハ洗浄水を系外に排出することができる。
【００１８】
上記発明（発明６）においては、前記排出機構が前記超純水の供給源に連通した戻り配管に接続していて、該排出機構に前記ウェハ洗浄水中の薬剤成分を除去可能なイオン交換装置及び／又は触媒装置が設けられていることが好ましい（発明７）。
【００１９】
かかる発明（発明７）によれば、排出するウェハ洗浄水から薬剤成分を除去することで、ウェハ洗浄水を超純水の供給源に返送して再利用することができる。
【００２０】
上記発明（発明１〜７）においては、前記製造部に超純水又はウェハ洗浄水の溶存酸素を除去する機構を有することが好ましい（発明８）。
【００２１】
かかる発明（発明８）によれば、製造されたウェハ洗浄水のｐＨ及び／又は酸化還元電位の変動を抑制することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のウェハ洗浄水供給装置によれば、余剰のウェハ洗浄水を貯留槽にまで返送する返送配管が、前記洗浄機のウェハ洗浄水の吐出部から１０ｍ以下の箇所で分岐しているので、一般的な洗浄機においてプリディスペンス実施したとしても排出される余剰水を大幅に削減し、水質の安定した洗浄水の供給に要する時間も短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第一の実施形態のウェハ洗浄水供給装置を示す概略図である。
【図２】第一の実施形態のウェハ洗浄水供給装置の洗浄機側の構成を示す概略図である。
【図３】第一の実施形態におけるウェハ洗浄水製造部を示す概略図である。
【図４】第一の実施形態のウェハ洗浄水供給装置の他例を示す概略図である。
【図５】本発明の第二の実施形態のウェハ洗浄水供給装置を示す概略図である。
【図６】第二の実施形態のウェハ洗浄水供給装置の洗浄機側の構成を示す概略である。
【図７】第二の実施形態のウェハ洗浄水供給装置の他例を示す概略図である。
【図８】本発明のウェハ洗浄水供給装置のウェハ洗浄水製造部の第二の態様を示す概略図である。
【図９】本発明のウェハ洗浄水供給装置のウェハ洗浄水製造部の第三の態様を示す概略図である。
【図１０】本発明のウェハ洗浄水供給装置のウェハ洗浄水製造部の第四の態様を示す概略図である。
【図１１】本発明のウェハ洗浄水供給装置のウェハ洗浄水製造部の第五の態様を示す概略図である。
【図１２】本発明のウェハ洗浄水供給装置のウェハ洗浄水製造部の第六の態様を示す概略図である。
【図１３】本発明のウェハ洗浄水供給装置のウェハ洗浄水製造部の第七の態様を示す概略図である。
【図１４】本発明のウェハ洗浄水供給装置のウェハ洗浄水製造部の第八の態様を示す概略図である。
【図１５】実施例１及び比較例１及び２におけるウェハ上の微粒子数を示すグラフである。
【図１６】実施例１及び比較例１及び２における洗浄水のｐＨを示すグラフである。
【図１７】実施例１及び比較例１及び２における洗浄水の溶存酸素濃度（ＤＯ）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
＜第一の実施形態＞
［ウェハ洗浄水供給装置］
図１〜３は、本発明の第一の実施形態によるウェハ洗浄水供給装置を示している。図１及び図２において、ウェハ洗浄水供給装置１は、供給路５から供給された超純水Ｗからウェハ洗浄水Ｗ１を調製するウェハ洗浄水製造部２と、この調製されたウェハ洗浄水Ｗ１の貯留槽３と、この貯留槽３に貯留されたウェハ洗浄水Ｗ１を洗浄機４の洗浄ノズル４Ａに供給するウェハ洗浄水供給配管６とを有する。このウェハ洗浄水供給配管６には、洗浄機４側に洗浄ノズル４Ａの先端から距離（ｔ）で分岐して、返送配管７が接続されていて、洗浄機４での余剰のウェハ洗浄水Ｗ１を貯留槽３にまで返送可能となっている。そして、本実施形態においては、この返送配管７は、洗浄ノズル４Ａの先端からの距離（ｔ）が１０ｍ以内、好ましくは８ｍ以内、特に６ｍ以内の箇所で分岐している。なお、５Ａはドレン水の排出路である。
【００２５】
上述したようなウェハ洗浄水供給装置１において、ウェハ洗浄水製造部２は、例えば図３に示すように、所定の濃度の第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２が所定量貯留される薬液タンク２１と、この薬液タンク２１から超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２と、薬液を送給するポンプ２３とからそれぞれ構成されるものを用いることができる。
【００２６】
また、貯留槽３は、ウェハ洗浄水Ｗ１の純度を損なわない、内壁からの溶出が無視できるレベルである高純度の材質からなるものを使用する。この貯留槽３は、溶存酸素の上昇を防ぐため、気相部側に常時一定圧力のＮ２ガス等の不活性ガスで満たされるようにＮ２ガスの供給管８を接続しておく。
【００２７】
そして、超純水Ｗの供給路５とウェハ洗浄水供給配管６と薬液供給管２２とには、それぞれ図示しない流量計などの流量計測手段が設けられているとともに、ウェハ洗浄水供給配管６と貯留槽３又は薬液供給管２２には、それぞれ図示しないｐＨ計、酸化還元電位計などが設けられている。
【００２８】
［ウェハ洗浄水の供給方法］
次に上述したようなウェハ洗浄水供給装置１を用いたウェハ洗浄水Ｗ１の供給方法について説明する。
【００２９】
（ウェハ洗浄水調製工程）
まず、超純水Ｗの供給源（図示せず）から超純水Ｗを供給路５に流通させ、ウェハ洗浄水製造部２に所定量の超純水Ｗを供給する。一方、薬液タンク２１には、第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２が貯留されているので、超純水Ｗの供給量（供給路５の流量）に基づいて、第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２が超純水Ｗに対して所定の濃度となるように制御装置によりポンプ２３を制御し、これら第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２を薬液供給管２２から供給してウェハ洗浄水Ｗ１を調製する。
【００３０】
なお、本明細書中において、原水となる超純水Ｗとは、例えば、抵抗率：１８．１ＭΩ・ｃｍ以上、微粒子：粒径５０ｎｍ以上で１０００個／Ｌ以下、生菌：１個／Ｌ以下、ＴＯＣ（Ｔｏｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃａｒｂｏｎ）：１μｇ／Ｌ以下、全シリコン：０．１μｇ／Ｌ以下、金属類：１ｎｇ／Ｌ以下、イオン類：１０ｎｇ／Ｌ以下、過酸化水素；３０μｇ／Ｌ以下、水温：２５±２℃のものが好適である。
【００３１】
第一の薬液Ｍ１又は第二の薬液Ｍ２のいずれか一方としては、例えば、ｐＨ調整剤が好適である。このｐＨ調整剤としては特に制限はないが、ｐＨ７未満に調整する場合には、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸などの酸性溶液を用いることができる。また、ｐＨ７以上に調整する場合には、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム又はＴＭＡＨ等のアルカリ性溶液を用いることができる。
【００３２】
また、第二の薬液Ｍ２又は第一の薬液Ｍ１の他方としては、酸化還元電位調整剤が好適である。この酸化還元電位調整剤としては、酸化還元電位を高く調整する場合には、過酸化水素水などを用いることができる。また、酸化還元電位を低く調整する場合にはシュウ酸、硫化水素、ヨウ化カリウムなどの溶液を用いることができる。
【００３３】
これら第一の薬液Ｍ１又は第二の薬液Ｍ２は両方を加えても良いし、いずれか一方を加えてもよい。このように第一の薬液Ｍ１又は第二の薬液Ｍ２のいずれか一方又は両方を超純水Ｗの流量に基づいて、所定の濃度となるように薬液タンク２１からの添加量を制御することで、所望とするウェハ洗浄水Ｗ１を調製することができる。
【００３４】
なお、ウェハ洗浄水Ｗ１の製造を開始した直後（初期）は、ウェハ洗浄水Ｗ１における第一の薬液Ｍ１及び／又は第二の薬液Ｍ２の濃度が所定範囲に収まらないことがある。これに対しては、所望の濃度で安定するまでに要する時間や処理量を予め調べておいて、そこに至るまでドレン水Ｗ２として排出路５Ａから排出することで、貯留槽３に供給するウェハ洗浄水Ｗ１の溶質濃度を精度よく維持できる。この際の排出分は排水となるが、全体に占める水量としては僅かである。
【００３５】
（貯留工程）
このようにして調製されたウェハ洗浄水Ｗ１は、そのまま貯留槽３に供給される。このとき貯留槽３にＮ２ガス供給配管３１から一定圧力のＮ２ガスを供給して貯留槽３の上部空間をＮ２ガスで満たす。これにより貯留槽３内でのウェハ洗浄水Ｗ１への溶存酸素の上昇を防ぐことができ、これにより溶存ガスの増加によるｐＨや酸化還元電位の変動を抑制することができる。
【００３６】
本実施形態においては、この貯留槽３には、図示しないレベルセンサや重量測定装置などの水位計測手段を設けることで、この水位計測手段の出力に基づき、貯留槽３の保有水量が一定レベルを下回ったら、ウェハ洗浄水製造部２におけるウェハ洗浄水Ｗ１の製造を開始するように、ウェハ洗浄水製造部２をオン・オフ制御することができる。これによりウェハ洗浄水Ｗ１を効率よく製造することが可能となる。また、貯留槽３の水位が一定以上でウェハ洗浄水製造部２が停止状態にある場合にも、ごく小流量の超純水を通水し続けておくことで、ウェハ洗浄水製造部２内の純度を高く維持できる。この際の通水出口水は、排出するか、超純水のリターン配管に合流させるか、いずれかとすればよい。
【００３７】
なお、上記方法に限らず、精度よく所望の濃度のウェハ洗浄水Ｗ１を製造できる流量条件を複数段階（例えば、高流速条件、低流速条件の二段階）で定めておき、貯留槽３の水位が上昇して高水位の一定レベルに達したら製造を高流速から低流速に、水位が低下して低水位の一定レベルに達したら製造を低流速から高流速に切り替えることもできる。この場合、製造開始時の濃度安定化に要する間の排水が無くなり、より無駄の無いシステムとすることができる。
【００３８】
（ウェハ洗浄水供給工程）
貯留槽３に貯留されたウェハ洗浄水Ｗ１は常時洗浄機４に送液される。ウェハ洗浄水Ｗ１の使用時は洗浄ノズル４Ａからウェハ９に向けて吐出されるが、ウェハ洗浄水Ｗ１の未使用時には、ウェハ洗浄水供給配管６から分岐した返送配管７から貯留槽３に戻される。あるいは、洗浄機４が稼働してウェハ洗浄水Ｗ１の使用時であっても、供給されたウェハ洗浄水Ｗ１の一部だけを使用し、残りは返送配管７から貯留槽３に戻すようにしてもよい。このとき、本実施形態においては、洗浄ノズル４Ａの先端から１０ｍ以内の所定の地点に返送配管７を接続して、この返送配管７からウェハ洗浄水Ｗ１を貯留槽３に戻しているので、洗浄機４が停止してウェハ洗浄水Ｗ１の未使用時でも洗浄機４側のウェハ洗浄水供給配管６に滞留するウェハ洗浄水Ｗ１の水量の削減と滞留による洗浄水質の悪化を最低限に抑制することが可能になる。さらに、プリディスペンスが不要もしくは最低限で済むので、用排水設備への負荷低減および薬液の過剰使用の改善にもつながる、という効果も奏する。返送配管７の接続箇所が洗浄ノズル４Ａの先端から１０ｍ超えると、上述したウェハ洗浄水Ｗ１の水量の削減と滞留による洗浄水質の悪化を最低限に抑制する効果が十分でない。
【００３９】
これは以下のような理由による。すなわち、現在、一般的に使われている洗浄機４のプリディスペンス工程は３０〜６０秒であり、１ラインの洗浄機４におけるウェハ洗浄水Ｗ１の使用量は、通常約４Ｌ／分（ウェハ９の表面洗浄分と裏面洗浄分の合算）程度であることから、約４Ｌの洗浄水がプリディスペンス工程毎に排水されていると推定される。そこで、ウェハ洗浄水供給配管６と返送配管７の分岐点を洗浄機４の洗浄ノズル４Ａから１０ｍ以内とすることで、プリディスペンス時に排出される洗浄水量の大幅削減が可能になる。洗浄機４では通常ウェハ洗浄水供給配管６としては、４〜６ｍｍΦのＰＦＡチューブが用いられるが、ウェハ洗浄水供給配管と返送配管の分岐点がノズルから１０ｍ以内であればウェハ洗浄水供給配管中に残留する洗浄水は最大でも約１．５Ｌ程度であり、プリディスペンス実施したとしても排出される余剰水は約１／３に削減でき、水質の安定した洗浄水の供給に要する時間も約１／４とすることができるのである。
【００４０】
なお、本実施形態においては、図４に示すように排出路５Ａに第一薬液Ｍ１成分及び第二の薬液Ｍ２成分を除去するためのイオン交換装置などの除去手段１０を設けることで、ドレン水Ｗ２を超純水Ｗの供給側に返送可能としてもよい。これにより、超純水Ｗを原料とする排水を大幅に削減することができる。
【００４１】
＜第二の実施形態＞
次に本発明の第二の実施形態について説明する。
【００４２】
［ウェハ洗浄水供給装置］
図５及び図６は、本発明の第二の実施形態によるウェハ洗浄水供給装置を示している。第二実施形態のウェハ洗浄水供給装置は、前述した第一の実施形態において、複数の洗浄機に洗浄水Ｗ１を供給するものであり、基本的に同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００４３】
図５及び図６において、ウェハ洗浄水供給装置１は、供給路５から供給された超純水Ｗからウェハ洗浄水Ｗ１を調製するウェハ洗浄水製造部２と、この調製されたウェハ洗浄水の貯留槽３と、この貯留槽３に貯留されたウェハ洗浄水Ｗ１を、ブースタポンプ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを備えたウェハ洗浄水供給配管６（６Ａ，６Ｂ及び６Ｃ）から複数台（３台）の洗浄機４１，４２及び４３に供給可能となっている。このウェハ洗浄水供給配管６Ａ，６Ｂ及び６Ｃには、それぞれ洗浄機４１，４２及び４３の洗浄ノズル４１Ａ，４２Ａ及び４３Ａの先端から距離（ｔ）で分岐して、返送配管７（７Ａ，７Ｂ及び７Ｃ）が接続されていて、洗浄機４１，４２及び４３での余剰のウェハ洗浄水Ｗ１を貯留槽３にまで返送可能となっている。そして、本実施形態においては、この返送配管７Ａ，７Ｂ及び７Ｃは、洗浄ノズル４Ａの先端からの距離（ｔ）が１０ｍ以内の箇所で分岐している。
【００４４】
上述したようなウェハ洗浄水供給装置１において、ウェハ洗浄水製造部２及び貯留槽３としては、前述した第一の実施形態と同じものを用いることができる。
【００４５】
［ウェハ洗浄水の供給方法］
上述したようなウェハ洗浄水供給装置１を用いたウェハ洗浄水Ｗ１の供給方法について説明する。
【００４６】
（ウェハ洗浄水調製工程）
超純水Ｗの供給源（図示せず）から超純水Ｗを供給路５に流通し、ウェハ洗浄水製造部２に所定量の超純水Ｗを供給する。一方、薬液タンク２１には、第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２が貯留されているので、超純水Ｗの供給量（供給路５の流量）に基づいて、第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２が所定の濃度となるように制御装置によりポンプ２３を制御してこれら第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２を薬液供給管２２から供給してウェハ洗浄水Ｗ１を調製する。ここで、第一の薬液Ｍ１又は第二の薬液Ｍ２としては、第一の実施形態と同様のものを用いることができる。
【００４７】
（貯留工程）
このようにして調製されたウェハ洗浄水Ｗ１は、そのまま貯留槽３に供給される。このとき貯留槽３にＮ２ガス供給配管３１から一定圧力のＮ２ガスを供給して貯留槽３の上部空間をＮ２ガスで満たす。これにより貯留槽３内でのウェハ洗浄水Ｗ１への溶存酸素の上昇を防ぐことができ、これにより溶存ガスの増加によるｐＨや酸化還元電位の変動を抑制することができる。
【００４８】
（ウェハ洗浄水供給工程）
貯留槽３に貯留されたウェハ洗浄水Ｗ１は、ウェハ洗浄水供給配管６（６Ａ，６Ｂ及び６Ｃ）から複数台（３台）の洗浄機４１，４２及び４３に供給可能となっている。このときウェハ洗浄水供給配管６Ａ，６Ｂ及び６Ｃにそれぞれブースタポンプ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを設けているので、複数台の洗浄機にウェハ洗浄水Ｗ１を供給する際の送水圧力を確保することができるようになっている。そして、洗浄水Ｗ１は、洗浄ノズル４１Ａ，４２Ａ及び４３Ａからウェハ９Ａ，９Ｂ及び９Ｃに向けてそれぞれ吐出されるが、ウェハ洗浄水Ｗ１の未使用時には、ウェハ洗浄水供給配管６から分岐した返送配管７から貯留槽３に戻される。あるいは、洗浄機４１，４２及び４３が稼働してウェハ洗浄水Ｗ１の使用時であっても、供給されたウェハ洗浄水Ｗ１の一部だけを使用し、残りは返送配管７（７Ａ，７Ｂ及び７Ｃ）から貯留槽３に戻すようにしてもよい。このとき、本実施形態においては、洗浄ノズル４１Ａ，４２Ａ及び４３Ａの先端から１０ｍ以内の所定の地点に返送配管７Ａ，７Ｂ及び７Ｃを接続して、この返送配管７Ａ，７Ｂ及び７Ｃからウェハ洗浄水Ｗ１を貯留槽３に戻しているので、洗浄機４１，４２及び４３が停止してウェハ洗浄水Ｗ１の未使用時でも洗浄機４側のウェハ洗浄水供給配管６Ａ，６Ｂ及び６Ｃに滞留するウェハ洗浄水Ｗ１の水量の削減と滞留による洗浄水質の悪化を最低限に抑制することが可能になる。さらに、プリディスペンスが不要もしくは最低限で済むので、用排水設備への負荷低減および薬液の過剰使用の改善にもつながる、という効果も奏する。
【００４９】
なお、本実施形態においては、図７に示すように排出路５Ａに第一薬液Ｍ１成分及び第二の薬液Ｍ２成分を除去するためのイオン交換装置などの除去手段１０を設けることで、ドレン水Ｗ２を超純水Ｗの供給側に返送可能としてもよい。これにより、超純水Ｗを原料とする排水を大幅に削減することができる。
【００５０】
＜ウェハ洗浄水製造部２の種々態様＞
以上、本発明のウェハ洗浄水供給装置について、前記第一及び第二の実施形態に基づいて説明してきたが、ウェハ洗浄水製造部２は、上述した実施形態で用いた第一の態様のウェハ洗浄水製造部２に限らず、種々の態様を適用可能であるので、以下に例示する。
【００５１】
（ウェハ洗浄水製造部２の第二の態様）
第二の態様のウェハ洗浄水製造部２は、基本的には前述した第一の態様のウェハ洗浄水製造部２と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５２】
図８に示すように、ウェハ洗浄水製造部２は、所定の濃度の第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２が所定量貯留される薬液タンク２１と、この薬液タンク２１から超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２と、薬液を送給するポンプ２３の代わりに薬液タンク２１に連通した不活性ガスとしてのＮ２ガスの供給管２４が接続している。
【００５３】
このようにウェハ洗浄水製造部２では、ポンプ２３を用いず、薬液タンク２１にＮ２ガスを供給して押し出すことにより、薬液を送給するようにしてもよい。
【００５４】
（ウェハ洗浄水製造部２の第三の態様）
第三の態様のウェハ洗浄水製造部２は、基本的には前述した第一の態様のウェハ洗浄水製造部２と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
図９に示すように、ウェハ洗浄水製造部２は、所定の濃度の第一の薬液Ｍ１が所定量貯留される第一の薬液タンク２１Ａと、この第一の薬液タンク２１Ａから超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２Ａと、薬液を送給するポンプ２３Ａとを有する。さらに所定の濃度の第二の薬液Ｍ２が所定量貯留される第二の薬液タンク２１Ｂと、この第二の薬液タンク２１Ｂから超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２Ｂと、薬液を送給するポンプ２３Ｂとを有する。
【００５６】
このようにウェハ洗浄水製造部２では、第一の薬液Ｍ１と第二の薬液Ｍ２とはそれぞれ別個に添加するようにしてもよい。
【００５７】
（ウェハ洗浄水製造部２の第四の態様）
第四の態様のウェハ洗浄水製造部２は、基本的には前述した第三の態様のウェハ洗浄水製造部２と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５８】
図１０に示すように、ウェハ洗浄水製造部２は、第三の態様のウェハ洗浄水製造部２において、薬液を送給するポンプ２３Ａ，２３Ｂの代わりに第一の薬液タンク２１Ａ及び第二の薬液タンク２１Ｂに連通した不活性ガスとしてのＮ２ガスの供給管２４から分岐する供給管２４Ａ，２４Ｂがそれぞれ接続している。
【００５９】
このようにポンプ２３Ａ，２３Ｂを用いず、第一の薬液タンク２１Ａ及び第二の薬液タンク２１ＢにＮ２ガスをそれぞれ供給して押し出すことにより、第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２薬液をそれぞれ送給するようにしてもよい。
【００６０】
（ウェハ洗浄水製造部２の第五の態様）
第五の態様のウェハ洗浄水製造部２は、基本的には前述した第一の態様のウェハ洗浄水製造部２と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
図１１に示すように、ウェハ洗浄水製造部２は、所定の濃度の第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２が所定量貯留される薬液タンク２１と、この薬液タンク２１から超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２と、薬液を送給するポンプ２３とからそれぞれ構成されている。そして、超純水Ｗの供給路５には、薬液供給管２２の手前に過酸化水素除去手段２５が設けられている。
【００６２】
このようにウェハ洗浄水製造部２の薬液供給管２２の手前に過酸化水素除去手段２５を設けることにより、超純水Ｗ中の過酸化水素を高度に除去することができるので、第一の薬液Ｍ１と第二の薬液Ｍ２とによるｐＨ及び／又は酸化還元電位の調整をより精確に行うことができる。
【００６３】
（ウェハ洗浄水製造部２の第六の態様）
第六の態様のウェハ洗浄水製造部２は、基本的には前述した第五の態様のウェハ洗浄水製造部２と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６４】
図１２に示すように、ウェハ洗浄水製造部２は、第五の態様のウェハ洗浄水製造部２において、超純水Ｗの供給路５の薬液供給管２２の連通箇所の後段に真空ポンプ２７を有する脱気膜装置２６を備える以外同じ構成を有する。
【００６５】
このように薬液供給管２２の連通箇所の後段に脱気膜装置２６を備えることにより、第一の薬液Ｍ１及び第二の薬液Ｍ２中に含まれる酸素などの溶存気体を除去することにより、第一の薬液Ｍ１と第二の薬液Ｍ２と添加後のウェハ洗浄水Ｗ１のｐＨ及び／又は酸化還元電位の変動を抑制することができる。
【００６６】
（ウェハ洗浄水製造部２の第七の態様）
第七の態様のウェハ洗浄水製造部２は、基本的には前述した第三の態様のウェハ洗浄水製造部２と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００６７】
図１３に示すように、ウェハ洗浄水製造部２は、所定の濃度の第一の薬液Ｍ１が所定量貯留される第一の薬液タンク２１Ａと、この第一の薬液タンク２１Ａから超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２Ａと、薬液を送給するポンプ２３Ａとを有する。さらに所定の濃度の第二の薬液Ｍ２が所定量貯留される第二の薬液タンク２１Ｂと、この第二の薬液タンク２１Ｂから超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２Ｂと、薬液を送給するポンプ２３Ｂとを有する。そして、超純水Ｗの供給路５には、薬液供給管２２Ａの手前に過酸化水素除去手段２５が設けられている。
【００６８】
このようにウェハ洗浄水製造部２の薬液供給管２２Ａの手前に過酸化水素除去手段２５を設けることにより、超純水Ｗ中の過酸化水素を高度に除去することができるので、第一の薬液Ｍ１と第二の薬液Ｍ２とによるｐＨ及び／又は酸化還元電位の調整をより精確に行うことができる。
【００６９】
（ウェハ洗浄水製造部２の第八の態様）
第八の態様のウェハ洗浄水製造部２は、基本的には前述した第四の態様のウェハ洗浄水製造部２と同じ構成を有するので、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００７０】
図１４に示すように、ウェハ洗浄水製造部２は、所定の濃度の第一の薬液Ｍ１が所定量貯留される第一の薬液タンク２１Ａと、この第一の薬液タンク２１Ａから超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２Ａと、薬液を送給するポンプ２３Ａとを有する。さらに所定の濃度の第二の薬液Ｍ２が所定量貯留される第二の薬液タンク２１Ｂと、この第二の薬液タンク２１Ｂから超純水Ｗの供給路５に連通する薬液供給管２２Ｂと、薬液を送給するポンプ２３Ｂとを有する。そして、超純水Ｗの供給路５には、薬液供給管２２Ａの手前に真空ポンプ２７を有する脱気膜装置２６を備える以外同じ構成を有する。
【００７１】
このように薬液供給管２２Ａの連通箇所の手前に脱気膜装置２６を備えることにより、超純水Ｗ中に含まれる酸素などの溶存気体を高度に除去することにより、第一の薬液Ｍ１と第二の薬液Ｍ２と添加後のウェハ洗浄水Ｗ１のｐＨ及び／又は酸化還元電位の調整を精確に行うことができる。
【００７２】
以上、本発明のウェハ洗浄水供給装置について、前記実施形態に基づいて説明してきたが、本発明は前記実施形態に限定されず種々の変形実施が可能である。また、本実施形態においては、ウェハ洗浄水供給装置で添加する第一の薬液Ｍ１と第二の薬液Ｍ２として液体を用いたが、ガス溶解膜装置を用いて例えば水素（Ｈ２）、炭酸ガス（ＣＯ２）、オゾン（Ｏ３）などの気体を溶解することによりｐＨ及び／又は酸化還元電位を調整するようにしてもよい。
【実施例】
【００７３】
以下の具体的実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００７４】
［実施例１］
図１に示すウェハ洗浄水供給装置１を用い、ウェハ洗浄水製造部２で第一の薬液Ｍ１としてアンモニアを、第二の薬液Ｍ２として過酸化水素をそれぞれ超純水Ｗに対して所定量添加し、アンモニア濃度及び過酸化水素濃度が安定するまで排出を継続し、ウェハ洗浄水Ｗ１としての極希薄ＡＰＭ（アンモニア濃度：１０ｐｐｍ（ｐＨ約１０）、過酸化水素濃度：１００ｐｐｍ（酸化還元電位０．０５Ｖ））を製造した。なお、ウェハ洗浄水供給装置１は、ウェハ洗浄水供給管６を洗浄ノズル４Ａの先端から５ｍの箇所で返送配管７を接続して、ウェハ洗浄水Ｗ１を洗浄機４の洗浄ノズル４Ａからの吐出量よりも多く供給することで、ウェハ洗浄水Ｗ１を常時循環させた。
【００７５】
そして、洗浄ノズル４Ａから吐出した初期のウェハ洗浄水Ｗ１の微粒子数、ｐＨ及び溶存酸素濃度を測定した。結果を図１５〜１７に示す。
【００７６】
［比較例１］
実施例１において、図１に示すウェハ洗浄水供給装置１の返送配管７を閉止して、ウェハ洗浄水Ｗを１０分間滞留させた後、洗浄ノズル４Ａから吐出した初期のウェハ洗浄水Ｗ１の微粒子数、ｐＨ及び溶存酸素濃度を測定した。結果を図１５〜１７に示す。
【００７７】
［比較例２］
実施例１において、ウェハ洗浄水供給管６を洗浄ノズル４Ａの先端からの距離（ｔ）から１５ｍの箇所で返送配管７を接続して循環可能とした。
【００７８】
そして、洗浄停止時には、プリディスペンス（ウェハ洗浄水供給管６から洗浄ノズル４Ａまでのウェハ洗浄水Ｗ１を吐出して捨てること）を行い、次回洗浄時に洗浄ノズル４Ａから吐出した初期のウェハ洗浄水Ｗ１の微粒子数、ｐＨ及び溶存酸素濃度を測定した。結果を図１５〜１７に示す。
【００７９】
図１５〜図１７から明らかなとおり、プリディペンデンスなしでウェハ洗浄水Ｗ１を常時循環通水させた実施例１は、ウェハ洗浄水供給管６から洗浄ノズル４Ａまでのウェハ洗浄水Ｗ１のプリディスペンスを行った比較例２と、ウェハ上微粒子数、ウェハ洗浄水Ｗ１のｐＨ及び溶存酸素濃度と同等であった。これは、ウェハ洗浄時以外も常時ウェハ洗浄水Ｗ１を通液していたため、ウェハ洗浄水Ｗ１中の微粒子数および洗浄水液質は変化することなく一定に保つことができたためであると考えられる。しかも、比較例２よりも排出するウェハ洗浄水Ｗ１の量を１Ｌ以上節減することができた。
【００８０】
一方、プリディスペンスなしでＰＦＡ製のチューブに１０分間滞留させた比較例１では、ウェハ上微粒子数、ウェハ洗浄水Ｗ１のｐＨ及び溶存酸素濃度の全てが比較例２よりも大幅に悪化していた。これは、一般にＰＦＡチューブはガス透過性を有し、超純水中で微粒子などの不純物が溶出する。このため、ＰＦＡチューブを介してウェハ洗浄水Ｗ１に不純物や大気中の酸素や炭酸ガスが溶解し、洗浄水中の微粒子数や液質が悪化したと考えられる。一方、プリディスペンスを実施した比較例２では、このようにＰＦＡチューブ内に滞留したウェハ洗浄水Ｗ１を排出するのでこのような悪化はなかった。また、実施例１では、ウェハ洗浄時以外も常時ウェハ洗浄水Ｗ１を循環通水しているので、洗浄水中の微粒子数および洗浄水液質は変化することなく一定に保たれるため、比較例２と同等の結果になったと考えられる。
【符号の説明】
【００８１】
１  ウェハ洗浄水供給装置
２  ウェハ洗浄水製造部
３  貯留槽
４，４１，４２，４３  洗浄機
４Ａ，４１Ａ，４２Ａ，４３Ａ  洗浄ノズル
５  供給路
５Ａ  ドレン水の排出路
６，６Ａ，６Ｂ，６Ｃ  ウェハ洗浄水供給配管
７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ  返送配管
８  Ｎ２ガスの供給管（不活性ガスの供給管）
９，９Ａ，９Ｂ，９Ｃ  ウェハ
１０  除去手段
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  ブースタポンプ
２１  薬液タンク
２１Ａ  第一の薬液タンク
２１Ｂ  第二の薬液タンク
２２，２２Ａ，２２Ｂ  薬液供給管
２３，２３Ａ，２３Ｂ  ポンプ
２４，２４Ａ，２４Ｂ  Ｎ２ガスの供給管
２５  過酸化水素除去手段
２６  脱気膜装置
２７  真空ポンプ
Ｗ  超純水
Ｗ１  ウェハ洗浄水
Ｗ２  ドレン水
Ｍ１  第一の薬液
Ｍ２  第二の薬液
【要約】      （修正有）【課題】余剰のウェハ洗浄水を削減することが可能なウェハ洗浄水供給装置を提供する。【解決手段】ウェハ洗浄水供給装置１は、供給路５から供給された超純水Ｗからウェハ洗浄水Ｗ１を調製するウェハ洗浄水製造部２と、この調製されたウェハ洗浄水の貯留槽３と、この貯留槽３に貯留されたウェハ洗浄水Ｗ１を洗浄機４の洗浄ノズル４Ａに供給するウェハ洗浄水供給配管６と、を有する。このウェハ洗浄水供給配管６には、洗浄機４側に洗浄ノズル４Ａの先端から距離（ｔ）で分岐して、返送配管７が接続されていて、洗浄機４での余剰のウェハ洗浄水Ｗ１を貯留槽３にまで返送可能となっている。【選択図】図２【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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