알코올 중의 용존산소 제거 장치 및 방법, 알코올 공급장치, 그리고 세정액 공급장치(DEVICE AND METHOD FOR ELIMINATING DISSOLVED OXYGEN IN ALCOHOL, ALCOHOL SUPPLY DEVICE, AND CLEANING LIQUID SUPPLY DEVICE)

(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2016년03월28일
(11) 등록번호 10-1606774
(24) 등록일자 2016년03월22일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
C07B 63/02 (2006.01) B01D 19/04 (2006.01)
C07C 29/90 (2006.01) C07C 31/10 (2006.01)
H01L 21/304 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2014-7020274
(22) 출원일자(국제) 2013년02월01일
심사청구일자 2014년07월18일
(85) 번역문제출일자 2014년07월18일
(65) 공개번호 10-2014-0103349
(43) 공개일자 2014년08월26일
(86) 국제출원번호 PCT/JP2013/052339
(87) 국제공개번호 WO 2013/125328
국제공개일자 2013년08월29일
(30) 우선권주장
JP-P-2012-037379 2012년02월23일 일본(JP)
(56) 선행기술조사문헌
JP05096283 A*
JP2010142804 A
US20050230322 A1*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
오르가노 코포레이션
일본국 도쿄도 고토구 신스나 1초메 2반 8고
(72) 발명자
무라야마 마사미
일본국 도쿄도 고토구 신스나 1초메 2반 8고 오르
가노 코포레이션 내
스가와라 히로시
일본국 도쿄도 고토구 신스나 1초메 2반 8고 오르
가노 코포레이션 내
타카하시 카즈시게
일본국 도쿄도 고토구 신스나 1초메 2반 8고 오르
가노 코포레이션 내
(74) 대리인
특허법인아주
전체 청구항 수 : 총 7 항 심사관 : 이정진
(54) 발명의 명칭 알코올 중의 용존산소 제거 장치 및 방법, 알코올 공급장치, 그리고 세정액 공급장치
(57) 요 약
간이한 구성으로 알코올 중의 용존산소를 효율적으로 제거한다. 알코올 중의 용존산소 제거장치(5)는, 수소가
흡장된 수소흡장금속 촉매(51)가 충전된 용존산소 제거장치로서, 용존산소를 함유하는 알코올을 수소흡장금속 촉
매(51)와 접촉시킴으로써, 알코올로부터 용존산소를 제거한다. 알코올 중의 용존산소제거 방법은, 용존산소를
함유하는 알코올을 수소가 흡장된 수소흡장금속 촉매(51)와 접촉시켜서, 알코올로부터 용존산소를 제거하는 단계
를 포함한다.
대 표 도
등록특허 10-1606774
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명 세 서
청구범위
청구항 1
물품의 세정과 건조 중 적어도 어느 하나에 이용되는 알코올을 공급하는 알코올 공급장치로서,
알코올 중의 용존산소를 제거하는 용존산소 제거장치와, 상기 용존산소 제거장치의 후단에 위치하여, 상기 용존
산소 제거장치에 있어서 상기 용존산소의 제거 시 발생한 물을 제거하는 수분 제거장치를 포함하고,
상기 용존산소 제거장치는 용기와 상기 용기 내에 충전되는 수소흡장금속촉매를 포함하고,
상기 수소흡장금속촉매는 담체와 상기 담체에 담지된 팔라듐 또는 백금을 포함하고, 수소가 흡장되어 있는
것인, 알코올 공급장치.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 용존산소 제거장치에서 얻어진 액의 알코올 농도를 측정하는 알코올 농도 측정장치와,
상기 수분 제거장치를 바이패스 하는 바이패스 라인과,
상기 알코올 농도 측정장치에서 측정된 알코올 농도가 소정값 이상일 경우에는, 상기 용존산소 제거장치에서 얻
어진 액이 상기 바이패스 라인을 통과하고, 상기 알코올 농도 측정장치에서 측정된 알코올 농도가 상기 소정값
을 하회한 경우에는, 상기 용존산소 제거장치에서 얻어진 액이 상기 수분 제거장치를 통과하도록 상기 바이패스
라인을 제어하는 제어 수단을 포함하는, 알코올 공급장치.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수소흡장금속촉매에 수소를 흡장시키는 수소첨가장치를 갖는 것인, 알코올 공
급장치.
청구항 4
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수분제거 장치는 탈수막을 구비하는 것인, 알코올 공급장치.
청구항 5
물품의 세정에 이용되는 세정액의 공급장치로서,
알코올 중의 용존산소를 제거하는 용존산소 제거장치와, 순수 공급수단과, 상기 용존산소 제거장치 및 상기 순
수 공급수단의 후단에 위치하여, 상기 용존산소 제거장치에서 얻어진 알코올과 상기 순수 공급수단으로부터 공
급된 순수의 혼합액을 저장하는 혼합수 저류조를 포함하고,
상기 용존산소 제거장치는 용기와 상기 용기 내에 충전되는 수소흡장금속촉매를 포함하고,
상기 수소흡장금속촉매는 담체와 상기 담체에 담지된 팔라듐 또는 백금을 포함하고, 수소가 흡장되어 있는
것인, 세정액의 공급장치.
청구항 6
물품의 세정에 이용되는 세정액의 공급장치로서,
알코올 공급수단과, 순수 공급수단과, 알코올 공급수단 및 순수 공급수단의 후단에 위치하여, 상기 알코올 공급
수단으로부터 공급된 알코올과 상기 순수 공급수단으로부터 공급된 순수의 혼합액을 저장하는 혼합수 저류조와,
상기 혼합수 저류조의 후단에 위치하는 알코올 중의 용존산소를 제거하는 용존산소 제거장치를 포함하고,
상기 용존산소 제거장치는 용기와 상기 용기 내에 충전되는 수소흡장금속촉매를 포함하고,
상기 수소흡장금속촉매는 담체와 상기 담체에 담지된 팔라듐 또는 백금을 포함하고, 수소가 흡장되어 있는
것인, 세정액의 공급장치.
등록특허 10-1606774
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청구항 7
물품의 세정과 건조 중 적어도 어느 하나에 이용되는 알코올을 공급하는 알코올의 공급방법으로서,
용존산소를 함유하는 알코올을 수소가 흡장된 수소흡장금속 촉매와 접촉시켜서, 상기 알코올로부터 상기 용존산
소를 제거한 후, 상기 용존산소의 제거 시에 발생한 물을 제거하는 단계를 포함하고,
상기 수소흡장금속촉매는 담체와 상기 담체에 담지된 팔라듐 또는 백금을 포함하고, 수소가 흡장되어 있는
것인, 알코올의 공급방법.
청구항 8
삭제
청구항 9
삭제
청구항 10
삭제
발명의 설명
기 술 분 야
본 발명은, 알코올 중의 용존산소 제거장치 및 방법, 및 이 장치를 이용한 알코올 공급장치 및 세정액 공급장치[0001]
에 관한 것이다.
배 경 기 술
반도체 제조공정에서 사용되는 초순수는, 기판 표면의 산화를 방지하기 위하여, 진공 탈기나 막 탈기에 의해 초[0002]
순수 중의 용존산소(DO) 농도를 예를 들면 10ppb 이하, 또한 1ppb 이하까지 저감시키는 것이 요구되고 있다.
반도체 제조공정에서는 초순수 이외에도, 많은 약액(藥液)이 사용되고 있다. 특히 아이소프로필 알코올[0003]
(isopropyl alcohol: IPA)은, 기판 세정 후의 재세정액이나 건조 공정의 건조액으로서 많이 사용된다. 현재 시
점에서 IPA 중의 용존산소 농도는 관리되고 있지 않다. 그러나, 반도체 디바이스의 고도화, 미세화, 고밀도화
가 진행됨에 따라서, IPA 중의 용존산소가 반도체 디바이스의 예기치 못한 산화를 일으켜, 수율을 저하시키는
것도 고려된다. 따라서, IPA 중의 용존산소를 저농도까지 제거하는 것이 필요해질 가능성이 있다.
특허문헌 1에는, 유기용매를 포함하는 약액의 탈기방법이 개시되어 있다. 이 방법에 따르면, 약액을 폴리올레[0004]
핀제의 균질막의 한쪽에 통액시키고, 균질막의 다른 쪽을 감압시킴으로써, 약액 중의 산소가 제거된다.
선행기술문헌
특허문헌
(특허문헌 0001) JP 2004-105797 A [0005]
(특허문헌 0002) JP 2010-214321 A
발명의 내용
해결하려는 과제
특허문헌 1에 기재된 방법으로 저농도까지 용존산소의 탈기를 행하기 위해서는, 진공 펌프의 용량을 크게 하거[0006]
나, 처리량을 적게 하거나 하는 것이 필요하다. 이것은, 장치의 설치 공간 및 전력 사용량의 증가로 연결된다.
본 발명은, 간이한 구성으로 알코올 중의 용존산소를 효율적으로 제거하는 것이 가능한 알코올 중의 용존산소[0007]
등록특허 10-1606774
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제거 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
과제의 해결 수단
본 발명의 알코올 중의 용존산소 제거장치는, 수소가 흡장된 수소흡장금속 촉매가 충전된 용존산소 제거장치로[0008]
서, 용존산소를 함유하는 알코올을 수소흡장금속 촉매와 접촉시킴으로써, 알코올로부터 용존산소를 제거한다.
본 발명의 알코올 중의 용존산소제거 방법은, 용존산소를 함유하는 알코올을 수소가 흡장된 수소흡장금속 촉매
와 접촉시켜서, 알코올로부터 용존산소를 제거하는 단계를 포함한다.
용존산소를 함유하는 알코올을 수소가 흡장된 수소흡장금속 촉매에 통액시킴으로써, 수소가 흡장된 수소흡장금[0009]
속 촉매의 표면에서는, 알코올 중의 용존산소와 수소흡장금속 촉매에 흡장되어 있는 수소로부터 물이 생성된다
(2H2 O2 → 2H2O). 이 화학반응을 이용함으로써, 알코올 중의 용존산소가 간이한 구성으로 효율적으로 제거된
다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 간이한 구성으로 알코올 중의 용존산소를 효율적으로 제거하는 것이 가능한 알코올 중의 용[0010]
존산소 제거장치 및 방법을 제공할 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 알코올 공급장치의 개략 구성을 도시한 모식도;[0011]
도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 세정액 공급장치의 개략 구성을 도시한 모식도;
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 세정액 공급장치의 개략 구성을 도시한 모식도;
도 4는 실시예 1에서 이용한 장치의 개략 구성을 도시한 모식도;
도 5는 실시예 2에서 이용한 장치의 개략 구성을 도시한 모식도.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
[제1 실시형태][0012]
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 알코올 공급장치(IPA 공급장치(1))의 개략 구성을 도시한 모식도이다.[0013]
본 실시형태에 따른 IPA 공급장치(1)는, 반도체 디바이스의 건조에 이용되는 IPA 건조액을 반도체 디바이스 제[0014]
조장치(101)에 공급한다. IPA 공급장치(1)는, IPA를 저류하는 IPA 저류조(2)와, IPA 저류조(2)에 IPA를 공급하
는 IPA 공급라인(11)과, IPA 건조액을 반도체 디바이스 제조장치(101)에 공급하는 IPA 공급라인(3)과, 반도체
디바이스 제조장치(101)로부터 배출되는 IPA 건조액을 IPA 저류조(2)로 되돌리는 회수 라인(4)을 구비하고
있다. IPA 공급라인(3) 상에는 IPA 건조액 중의 용존산소를 제거하기 위한 용존산소 제거장치(5)와, 그 후단에
위치하는 수분 제거장치(6)가 구비되어 있다. 본 실시형태의 IPA 공급장치(1)는, 반도체 디바이스의 건조 이외
에도, IPA를 물품의 세정과 건조 중 적어도 어느 하나에 이용할 경우에 널리 적용할 수 있다.
용존산소 제거장치(5)는, 용기 내에 수소흡장금속 촉매(51)를 충전한 것이다. 이하의 기재에서는, 수소흡장금[0015]
속 촉매(51)는, IPA 건조액 또는 후술하는 세정액을 통액시키기 전에 수소가 이미 흡장되어 있는 수소흡장금속
촉매를 의미한다. 수소흡장금속 촉매(51)를 충전할 때에는, 미리 수소가 흡장된 수소흡장금속 촉매를 용기 내
에 설치할 수 있다. 혹은, 수소가 흡장되어 있지 않은 수소흡장금속을 용기 내에 설치한 후, IPA 건조액 또는
후술하는 세정액을 통액하기 전에, 촉매에 수소 가스를 접촉시키거나, 수소를 함유하는 물 등을 유수시키거나
해서, 수소를 수소흡장금속에 흡장시켜도 된다. 수소흡장금속은, 압력이나 온도를 이용해서 비교적 간단히 수
소를 흡장한다. 수소흡장금속은, 가역적으로 수소를 방출할 수도 있다. 용존산소를 포함하는 IPA 건조액을 수
소흡장금속 촉매(51)와 접촉시킴으로써, 수소흡장금속 촉매(51)의 표면에서, IPA 건조액 중의 용존산소와 수소
흡장금속 촉매(51)에 흡장되어 있는 수소가 2H2 O2 → 2H2O의 반응을 일으켜, IPA 건조액 중의 용존산소의 적
어도 일부가 제거된다. 수소흡장금속으로서는, 마그네슘(Mg), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 백금(Pt), 팔라듐(Pd)
등이 이용가능하고, 백금족금속이 바람직하다. 특히, 백금 혹은 팔라듐, 또는 백금과 팔라듐의 합금은 촉매활
성이 높고, 수소흡장금속으로서 바람직하다.
수소흡장금속 촉매(51)는, 활성탄이나 이온교환수지 등의 담체에 수소흡장금속을 담지시킨 형태가[0016]
등록특허 10-1606774
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바람직하지만, 이들로 한정되지 않는다. 특히, 담체로서, 음이온 교환수지 등의 음이온 교환체, 또는 섬유 형
태 혹은 모놀리스 형태의 음이온 교환체를 사용하는 것이 바람직하다.
용존산소 제거장치(5)를 통과하여 용존산소가 제거된 IPA 건조액은, 용존산소의 분해에 의해 생성된 수분이나,[0017]
수소흡장금속 촉매(51)로부터 용출된 수분에 의해, 함유하는 수분이 증가한다(IPA 농도가 저하한다). 고정밀도
의 관리가 요구되는 반도체 제조에 있어서는, IPA 농도의 변동이 수율에 영향을 미칠 가능성이 있고, 특히 고순
도의 IPA 공급이 요구되는 반도체 건조공정에서는 IPA 중의 수분이 수율에 큰 영향을 끼칠 가능성이 있다. 그
때문에, IPA 공급장치(1)는, 용존산소 제거장치(5)에 있어서 용존산소의 제거 등의 시에 발생한 물을 제거하는
수분 제거장치(6)를 구비하고 있다. 수분 제거장치(6)는, 용존산소 제거장치(5)의 후단에 위치하고 있어, 용존
산소가 제거된 IPA에 포함되는 물을 제거한다.
수분 제거장치(6)는 탈수막을 구비한 구성을 갖는 것이 바람직하지만, 이것으로 한정되지 않는다. 용존산소 제[0018]
거장치(5)를 통과한 IPA 건조액 중의 수분을 침투 기화법(PV법: Pervaporation) 또는 증발 기화(VP법: Vapor
Permeation)에 의해 제거하는 것이 바람직하다. 탈수막은, 예를 들면, 투수성 막 모듈이어도 된다. 막은 폴리
이미드계, 셀룰로스계, 폴리비닐알코올계 등의 고분자계 소재로부터, 혹은 제올라이트 등의 무기계 소재로 형성
할 수 있다. 기계적 강도, 탈수 성능 등의 관점에서, 탈수막은 제올라이트로 형성되는 것이 바람직하다.
용존산소 제거장치(5)에서 얻어진 액은, IPA 건조액 중의 수분농도가 소정값을 초과한 경우(IPA 건조액 중의[0019]
IPA 농도가 소정값을 하회한 경우)에만, 용존산소 제거장치(5)의 후단에 설치된 수분 제거장치(6)를 통과한다.
즉, 상기 특정의 경우에만, IPA 건조액 중의 수분이 제거되어서, IPA 건조액의 수분농도(IPA 농도)가 조정된다.
이 목적을 위하여, IPA 공급장치(1)는, 용존산소 제거장치(5)에서 얻어진 액의 IPA 농도를 측정하는 알코올 농
도 측정장치(7)(알코올 농도계)와, 수분 제거장치(6)를 바이패스하는 바이패스 라인(8)을 구비하고 있다. 알코
올 농도 측정장치(7)는 용존산소 제거장치(5)의 후단(용존산소 제거장치(5)와 수분 제거장치(6) 사이)에 설치되
어 있다. 바이패스 라인(8)은 IPA 공급라인(3)으로부터 분기되어, 수분 제거장치(6)를 바이패스하고, 다시 IPA
공급라인(3)에 합류하고 있다.
용존산소 제거장치(5)를 통과한 IPA 건조액의, 알코올 농도 측정장치(7)에서 측정된 수분농도가 소정값을 초과[0020]
한 경우(IPA 건조액 중의 IPA 농도가 소정값을 하회한 경우), 용존산소 제거장치(5)에서 얻어진 액은 수분 제거
장치(6)에 통과된다. 액의 IPA 농도가 소정값 내로 조정된 후, 액은 반도체 디바이스 제조장치(101)에 공급된
다. 용존산소 제거장치(5)를 통과한 IPA 건조액의 수분농도가 소정값 이하일 경우(IPA 건조액 중의 IPA 농도가
소정값 이상일 경우)에는, 용존산소 제거장치(5)에서 얻어진 액은 수분 제거장치(6)와 병렬로 설치된 바이패스
라인(8)을 통과하여, 반도체 디바이스 제조장치(101)에 공급된다. 바이패스 라인(8)의 제어 수단(19)은, 바이
패스 라인(8)과 IPA 공급라인(3)에 각각 설치된 밸브(91, 92)와, 측정된 IPA 농도에 의거해서 밸브(91, 92)를
제어하는 제어 유닛(도시 생략)을 포함하고 있다.
IPA 공급장치(1)는, 수소흡장금속 촉매(51)에 수소를 흡장시키는 수소 첨가장치(9)를 구비하고 있다. 용존산소[0021]
를 포함하는 IPA 건조액을 수소흡장금속 촉매(51)와 접촉시킴으로써, 촉매에 흡장된 수소가 IPA 건조액 중의 용
존산소와 반응해서 물을 생성한다. 이것에 의해 수소흡장금속 촉매(51)의 수소흡장량은 감소한다. 그 때문에,
수소가 소비된 수소흡장금속 촉매(51)에 더욱 수소를 첨가하고, 촉매에 수소를 재흡장시킨다. 이것에 의해 촉
매를 유효하게 활용할 수 있다.
수소는 여러가지 방법으로 첨가할 수 있다. 예를 들어, 수소흡장금속 촉매(51)(용존산소 제거장치(5))의 전단[0022]
(용존산소 제거장치(5)와 IPA 저류조(2) 사이)에서, 가스 용해막(도시 생략)을 개재해서 수소 가스를 IPA 건조
액 중에 첨가할 수 있다. 혹은, 수소수나 수소 가스로 촉매를 재생할 수 있다. 전자의 방법에서는 IPA 건조액
에 수소가 첨가되고, 후자의 방법에서는 수소흡장금속 촉매(51)에 직접 수소가 첨가된다. 어느 쪽의 방법이라
도, IPA를 수소흡장금속 촉매(51)와 접촉시키는 것과 동시에, 수소흡장금속 촉매(51)에 수소가 흡장된다.
반도체 디바이스 제조장치(101)로부터 배출된 IPA 건조액에 포함되는 불순물을 제거하고, IPA 건조액을 정제하[0023]
기 위해서, 회수 라인(4) 상에는 IPA 정제장치(10)가 구비되어 있다. IPA 정제장치(10)는, 용존산소 제거장치
(5)와 수분 제거장치(6) 사이에 설치할 수도 있고, 수분 제거장치(6)와 반도체 디바이스 제조장치(101) 사이에
설치할 수도 있다. IPA 정제장치(10)는, 금속이나 이온을 주로 제거할 필요가 있을 경우에는, 이온교환수지나
이온흡착막인 것이 바람직하고, 미립자를 주로 제거할 필요가 있을 경우에는, 필터(정밀 여과 필터)인 것이 바
람직하다.
[제2 실시형태][0024]
등록특허 10-1606774
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도 2는 본 발명의 제2 실시형태에 따른 세정액 공급장치의 개략 구성을 도시한 모식도이다.[0025]
본 실시형태에 따른 세정액 공급장치(21)는, IPA와 순수를 혼합해서 세정액을 제조하고, 반도체 디바이스 제조[0026]
장치(101)에 공급한다.
세정액 공급장치(21)는, IPA와 순수를 혼합해서 소정의 IPA 농도의 세정액을 제조하여 저류하는 혼합수 저류조[0027]
(22)와, 혼합수 저류조(22)에 IPA를 공급하는 IPA 공급라인(31)(알코올 공급수단)과, 혼합수 저류조(22)에 순수
를 공급하는 순수 공급라인(32)(순수 공급수단)과, 세정액을 반도체 디바이스 제조장치(101)에 보내는 세정액
공급라인(23)과, 반도체 디바이스 제조장치(101)로부터 배출되는 세정액을 혼합수 저류조(22)로 되돌리는 회수
라인(24)을 구비하고 있다. IPA 공급라인(31) 상에는 IPA 중의 용존산소를 제거하기 위한 용존산소 제거장치
(25)가 구비되어 있다. 혼합수 저류조(22)는 용존산소 제거장치(25) 및 순수 공급 라인(32)의 후단에 위치하고
있고, 용존산소 제거장치(25)로부터 얻어진 IPA와 순수 공급 라인(32)로부터 공급된 순수의 혼합액을 저장한다.
혼합수 저류조(22)는, IPA 농도를 측정하는 알코올 농도 측정장치(27)(알코올 농도계)를 구비하고 있다. 본 실
시형태의 세정액 공급장치(21)는, 반도체 디바이스의 세정 이외에도, IPA와 순수의 혼합액을 물품의 세정과 건
조 중 적어도 어느 한쪽에 이용할 경우에 널리 적용할 수 있다.
용존산소 제거장치(25)의 구성은 제1 실시형태의 용존산소 제거장치(5)와 마찬가지이다. 수소흡장금속의 형태,[0028]
재료, 작동 원리도 제1 실시형태의 용존산소 제거장치(5)와 마찬가지로 할 수 있다.
용존산소 제거장치(25)를 통과하여 용존산소가 제거된 IPA는, 용존산소의 분해에 의해 생성된 수분이나, 촉매로[0029]
부터 용출된 수분에 의해, 함유하는 수분이 증가한다. 이 때문에, 제1 실시형태와 마찬가지의 수분 제거장치를
설치할 수 있다(도시 생략).
수소 첨가장치(29) 및 세정액 정제장치(30)에 대해서도, 제1 실시형태와 마찬가지로 설치할 수 있다. 이들 장[0030]
치의 구성 및 작동 방법은 제1실시형태의 수소 첨가장치(9) 및 IPA 정제장치(10)와 마찬가지로 할 수 있다.
[제3 실시형태][0031]
도 3은 본 발명의 제3 실시형태에 따른 세정액 공급장치의 개략 구성을 도시한 모식도이다.[0032]
본 실시형태에 따른 세정액 공급장치(41)는, IPA와 순수를 혼합해서 세정액을 제조하고, 반도체 디바이스 제조[0033]
장치(101)에 공급한다.
세정액 공급장치(41)는, IPA와 순수를 혼합해서 소정의 IPA 농도의 세정액을 제조해서 저류하는 혼합수 저류조[0034]
(42)와, 혼합수 저류조(42)에 IPA를 공급하는 IPA 공급라인(51)(알코올 공급수단)과, 혼합수 저류조(42)에 순수
를 공급하는 순수 공급 라인(52)(순수 공급수단)과, 세정액을 반도체 디바이스 제조장치(101)에 보내는 세정액
공급라인(43)과, 반도체 디바이스 제조장치(101)로부터 배출되는 세정액을 혼합수 저류조(42)로 되돌리는 회수
라인(44)을 포함하고 있다. 세정액 공급라인(43) 상에는 세정액 중의 용존산소를 제거하기 위한 용존산소 제거
장치(45)와, 그 후단에 위치하는 수분 제거장치(46)가 구비되어 있다. 혼합수 저류조(42)는 IPA 공급라인(51)
과 순수 공급 라인(52)의 후단에 위치하고 있어, IPA 공급라인(51)으로부터 공급된 IPA와 순수 공급 라인(52)으
로부터 공급된 순수의 혼합액을 저장한다. 용존산소 제거장치(45)는 혼합수 저류조(42)의 후단에 위치하고 있
다. 본 실시형태의 세정액 공급장치(41)는, 반도체 디바이스의 세정 이외에도, IPA와 순수의 혼합액을 물품의
세정과 건조 중 적어도 어느 한쪽에 이용할 경우에 널리 적용할 수 있다.
용존산소 제거장치(45)의 구성은 제1 실시형태의 용존산소 제거장치(5)와 마찬가지이다. 수소흡장금속의 형태,[0035]
재료, 작동 원리도 제1 실시형태의 용존산소 제거장치(5)와 마찬가지로 할 수 있다.
용존산소 제거장치(45)를 통과하여 용존산소가 제거된 세정액은, 용존산소의 분해에 의해 생성된 수분이나, 촉[0036]
매로부터 용출된 수분에 의해, 함유하는 수분이 증가한다. IPA와 순수의 혼합액을 세정에 이용할 경우에는,
IPA 농도가 2 내지 3% 정도인 저농도 용액으로부터 IPA 농도가 50% 정도인 비교적 고농도의 용액까지, 다양한
용액이 이용된다. 특히, 고농도의 용액이 이용될 경우, 수분의 제거가 필요해질 경우도 있다. 이 때문에, 제1
실시형태와 마찬가지의 수분 제거장치(46)가 설치되어 있다.
알코올 농도 측정장치(47), 바이패스 라인(48), 바이패스 라인(48)의 제어 수단(59), 수소 첨가장치(49) 및 세[0037]
정액 정제장치(50)에 대해서도, 제1 실시형태와 마찬가지로 설치할 수 있다. 이들 장치는 제1실시형태의 알코
올 농도 측정장치(7), 바이패스 라인(8), 바이패스 라인(8)의 제어 수단(19), 수소 첨가장치(9) 및 IPA 정제장
치(10)과 마찬가지로 구성되어, 작동시킬 수 있다. 수소 첨가장치(49)는, 본 실시형태에서는 용존산소 제거장
치(45)에 직접 접속되어 있다. 혹은, 수소 첨가장치(49)는, IPA 공급라인(51) 또는 순수 공급 라인(52)에 설치
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할 수도 있고, 혼합수 저류조(42)와 용존산소 제거장치(45) 사이에 설치할 수도 있다. 세정액 정제장치(50)는,
세정액 공급라인(43) 상에 설치할 수도 있다. 용존산소 제거장치(45) 및 수분 제거장치(46)는 회수 라인(44)
상에 설치할 수도 있고, 세정액 공급라인(43)과 회수 라인(44)의 쌍방에 설치할 수도 있다.
[실시예 1][0038]
IPA 농도 5%의 IPA수용액을, 도 4에 나타낸 장치에 유량 100㎖/분으로 통액시켰다. 팔라듐(나노 입자)을 음이[0039]
온 교환체에 담지시킨 수소흡장금속 촉매를 이용하였다. 미리 수소흡장금속 촉매에 포화 수소수를 통수시키고,
충분히 수소를 흡장시킨 후, 5% IPA를 수소흡장금속 촉매에 통액시켰다.
표 1에, 수소흡장금속 촉매에 통액시키기 전후의 5% IPA 수용액 중의 용존산소 농도를 나타낸다. 용존산소농도[0040]
는 용존산소계(오비스페어사 제품, 모델 3600)를 이용해서 측정하였다. 용존산소농도는, 수소흡장금속 촉매에
통액하기 전에는 1.3ppｍ이었던 것에 대해, 수소흡장금속 촉매에 통액시킨 후에는 8. 0ppb까지 저감되었다. 수
소흡장금속 촉매에 통액시키기 전후의 IPA 농도를, 알코올 농도계 (아타고사 제품, PR-60PA)를 이용해서 측정하
였다. IPA 농도는 수소흡장금속 촉매에 통액시키기 전에는 5.1%이며, 수소흡장금속 촉매에 통액시킨 후에는
5.0%였다.
[실시예 2][0041]
IPA 농도 6%의 IPA 수용액을, 도 5에 나타낸 장치에 유량 100㎖/분으로 통액 시켰다. 수소를 가스 용해막으로[0042]
6% IPA 수용액에 용해시키고, 그 후, 6% IPA 수용액을 수소흡장금속 촉매에 통액시켰다. 팔라듐(나노 입자)을
음이온 교환체에 담지시킨 수소흡장금속 촉매를 이용하였다.
표 1에, 수소흡장금속 촉매에 통액시키기 전후의 6% IPA 수용액 중의 용존산소 농도를 나타낸다. 용존산소농도[0043]
는 용존산소계(오비스페어사 제품, 모델 3600)를 이용해서 측정하였다. 용존산소농도는, 수소흡장금속 촉매에
통액시키기 전에는 3.3ppｍ이었던 것에 대해서, 수소흡장금속 촉매에 통액시킨 후에는 4.6ppb까지 저감되었다.
수소흡장금속 촉매에 통액시키기 전후의 IPA 농도를, 알코올 농도계 (아타고사 제품, PR-60PA)를 이용해서 측정
하였다. IPA 농도는 수소흡장금속 촉매에 통액시키기 전에는 6.4%이며, 수소흡장금속 촉매에 통액시킨 후에는
6.2%였다.
표 1
[0044] 실시예 1 실시예 2
수소흡창 금속촉매 통액 전 1.3ppm 3.3ppm
수소흡장금속 촉매 통액 후 8.0ppb 4.6ppb
부호의 설명
1: IPA 공급장치[0045]
2: IPA 저류조
5, 25, 45: 용존산소 제거장치
6, 46: 수분 제거장치
7, 27, 47: 알코올 농도 측정장치
8, 48: 바이패스 라인
9, 29, 49: 수소 첨가장치
10, 30, 50: IPA 정제장치
21, 41: 세정액 공급장치
22, 42: 혼합수 저류조
51: 수소흡장금속 촉매
101: 반도체 디바이스 제조장치
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도면
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도면2
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도면5
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