JPH08281233A - 管洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】管内の壁面に付着する微量の汚れを効果的に除
去することができる管洗浄方法の提供。 【構成】管洗浄装置１０は、８０℃に加熱された温超純
水を供給する第１の供給ユニット１４、２５℃に冷却さ
れた冷超純水を供給する第２の供給ユニット１６及び窒
素ガスを噴出するガス供給ユニット１８から構成され、
先ず、第１の供給ユニット１４から８０℃に加熱された
温超純水を被洗浄管１２に供給し、その温超純水で被洗
浄管１２を洗浄する。次にガス供給ユニット１８から窒
素ガスを噴出して管内に残留した温超純水を管外に排出
する。次に、第２の供給ユニット１６から２５℃に加熱
された冷超純水を被洗浄管１２に供給し、その冷超純水
で被洗浄管１２を洗浄する。再びガス供給ユニット１８
から窒素ガスを噴出して管内に残留した冷超純水を管外
に排出する。この一連の工程を３回繰り返し洗浄を終え
る。管内の壁面に付着した汚れは、その膨張率又は収縮
率及び膨張する速さ又は収縮する速さが壁面と異なるた
め、接触面に空隙が生じ、その空隙に洗浄液が浸透して
汚れが壁面から剥離除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管洗浄方法に係り、特
に半導体集積回路等の製造に用いるガスや液を供給する
管の管洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に半導体集積回路等の製造設備で
は、少量の微小塵埃も製品不良の原因になることから、
製造に用いるガスや液を供給する配管系には、内壁面に
付着する微小塵埃や油分等の汚れを予め十分に除去した
管を用いる必要がある。従来この種の管の洗浄は、昇温
した洗浄液に管を浸漬したり、管内に所定温度の洗浄液
を流したりして洗浄している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記洗
浄方法では、管内の壁面の微細な凹凸部等に付着する微
量の汚れまでは除去することができなかった。一方、半
導体集積回路の製造設備では、ますます進む高集積化に
対応するために、従来以上に清浄な配管材が要求されつ
つあり、従来方法の洗浄で残留することのあった前記汚
れを除去する必要が生じてきた。

【０００４】本発明はこのような事情を鑑みてなされた
もので、管内の壁面に付着する微量の汚れを効果的に除
去することができる管洗浄方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決する為の手段】本発明は、前記目的を達成
するために、管内に洗浄液を流通させて前記管内の壁面
に付着している汚れを除去する管洗浄方法において、所
定温度の洗浄液を前記管内に所定時間流して前記管内を
洗浄する第１の洗浄工程と、前記所定温度の洗浄液とは
異なる温度の洗浄液を前記管内に所定時間流して前記管
内を洗浄する第２の洗浄工程と、前記第１及び第２の洗
浄工程の少なくとも一方の洗浄後に、前記管内に気体を
吹き込んで管内に残留する洗浄液を管外に排除する残留
洗浄液排出工程と、から成る洗浄操作を少なくとも１回
以上繰り返すことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明によれば、異なる温度の洗浄液を管内に
交互に流通させることにより、管内の壁面及びその壁面
に付着した汚れはそれぞれ膨張又は収縮する。しかし、
管内の壁面とその壁面に付着した汚れの膨張率又は収縮
率や膨張する速さ又は収縮する速さが異なるため、壁面
とその壁面に付着した汚れとの接触面には空隙が生じ、
その空隙に洗浄液が浸透して汚れが壁面から剥離除去さ
れる。壁面から剥離した汚れは洗浄液中に溶解又は懸濁
し、洗浄液を管から排出する際に洗浄液に同伴されて除
去される。更には、気体を前記管内に吹き込んで管内に
残留する洗浄液を排除することにより、残留洗浄液に溶
解又は懸濁している汚れをも確実に除去する。

【０００７】

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係る管洗浄方
法の好ましい実施例について詳説する。図１には、本発
明に係る管洗浄方法に基づく管洗浄装置の構成図が示さ
れている。同図に示されるように、前記管洗浄装置１０
は、主として、第１の設定温度に保たれた超純水を被洗
浄管１２に供給する第１の供給ユニット１４、第２の設
定温度（前記第１の設定温度と異なる設定温度）に保た
れた超純水を被洗浄管１２に供給する第２の供給ユニッ
ト１６、及び窒素ガスを被洗浄管１２に供給するガス供
給ユニット１８から構成されている。

【０００８】前記第１の供給ユニット１４は、超純水を
所望の温度に加熱する温超純水製造装置２０を有し、こ
の温超純水製造装置２０で第１の設定温度に加熱された
超純水を供給配管２２を介して被洗浄管１２に送水す
る。この温超純水製造装置２０から被洗浄管１２への超
純水の送水は、前記供給配管２２の途中に設置されたポ
ンプ２４を駆動することにより行われ、前記被洗浄管１
２に供給された超純水は、被洗浄管１２に連結された循
環配管２５を介して前記温超純水製造装置２０に戻され
る。また、前記ポンプ２４の下流側には、ポンプ２４で
送水される超純水中に含まれる微粒子を捕捉除去するフ
ィルタ２６が設置され、微粒子が被洗浄管１２に流入す
るのを防止している。また、前記供給配管２２及び循環
配管２５には、制御バルブ２７Ａ、２７Ｂがそれぞれ設
けられており、前記被洗浄管１２に第２の供給ユニット
１６又はガス供給ユニット１８を接続する際は、この制
御バルブ２７Ａ、２７Ｂを制御して、前記温超純水製造
装置２０から被洗浄管１２への超純水の供給を遮断す
る。この際、前記制御バルブ２７Ａは、超純水の送水す
る方向を切り替え、ポンプ２４で送水された超純水を循
環配管２５を介して前記温超純水製造装置２０に戻し、
前記制御バルブ２７Ｂは循環配管２５を遮断する。尚、
この制御バルブ２７Ａ、２７Ｂの作動は、図示しない制
御部により制御されている。

【０００９】前記第２の供給ユニット１６は、超純水を
所望の温度に冷却する冷却装置２８が備えられた超純水
槽３０を有し、この超純水槽３０で第２の設定温度に冷
却された超純水を供給配管３２を介して被洗浄管１２に
送水する。この超純水槽３０から被洗浄管１２への超純
水の送水は、前記供給配管３２の途中に設置されたポン
プ３４を駆動することにより行われ、前記被洗浄管１２
に供給された超純水は、被洗浄管１２に連結された循環
配管３５を介して前記超純水槽３０に戻される。また、
前記ポンプ３４の下流部には、ポンプ３４で送水される
超純水中に含まれる微粒子を捕捉除去するフィルタ３６
が設置され、微粒子が被洗浄管１２に流入するのを防止
している。また、前記供給配管３２及び循環配管３５に
は、制御バルブ３７Ａ、３７Ｂがそれぞれ設けられてお
り、前記被洗浄管１２に第１の供給ユニット１４又はガ
ス供給ユニット１８を接続する際は、この制御バルブ３
７Ａ、３７Ｂを制御して、前記超純水槽３０から被洗浄
管１２への超純水の供給を遮断する。この際、前記制御
バルブ３７Ａは、超純水の送水する方向を切り替え、ポ
ンプ３４で送水された超純水を循環配管３５を介して前
記超純水槽２０に戻し、制御バルブ３７Ｂは循環配管３
５を遮断する。尚、この制御バルブ３７Ａ、３７Ｂの作
動は前記制御部により制御されている。

【００１０】前記ガス供給ユニット１８は、窒素ガスが
充填された窒素ガスボンベ３８を有し、この窒素ガスボ
ンベ３８から噴射される窒素ガスを、供給配管４０を介
して被洗浄管１２内に供給する。この被洗浄管１２に供
給された窒素ガスは管内に残留した超純水を除去し、除
去された超純水は窒素ガスとともに被洗浄管１２に連結
された排出配管４１を介して管外に排出される。また、
前記供給配管４０の途中には、供給する窒素ガス中に含
有する微粒子を補足的に除去するフィルタ４２が設置さ
れ、ガス中の微粒子が被洗浄管１２に流入するのを防止
している。また、前記供給配管４０及び排出配管４１に
は、制御バルブ４３Ａ、４３Ｂがそれぞれ設けられてお
り、前記被洗浄管１２に第１の供給ユニット１４又は第
２の供給ユニット１６を接続する際は、この制御バルブ
４３Ａ、４３Ｂを制御して、前記窒素ガスボンベ３８か
ら被洗浄管１２への窒素ガスの供給を遮断する。尚、こ
の制御バルブ４３Ａ、４３Ｂの作動は前記制御部により
制御されている。

【００１１】次に、前記の如く構成される管洗浄装置１
０を用いて本発明の管洗浄方法を説明する。尚、本実施
例では、被洗浄管１２として、高洗浄度を要求される配
管設備に多く用いられるステンレス製の長さ４ｍの電解
研磨管を洗浄する実施例で説明する。予め、第１の供給
ユニット１４の温超純水製造装置２０及び第２の供給ユ
ニット１６の冷却装置２８を作動させて、第１の供給ユ
ニット１４では超純水を８０℃に加熱し、第２の供給ユ
ニット１６では超純水を２５℃に冷却しておく。これに
伴い、両供給ユニット１４、１６のポンプ２４、３４を
駆動し、両供給ユニット内の超純水をフィルタ２６、３
６で循環濾過しておく。この際、制御バルブ２７Ａ、３
７Ａは共に循環配管２５、３５側に切り替えておき、制
御バルブ２７Ｂ、３７Ｂは共に閉じておく。一方、ガス
供給ユニット１８は、制御バルブ４３Ａ、４３Ｂを共に
閉じた状態で、窒素ガスボンベ３８を接続しておき、制
御バルブ４３Ａ、４３Ｂを開けると窒素ガスが噴出する
状態にしておく。また、洗浄される電解研磨管１２を所
定の位置に接続しておく。

【００１２】前記電解研磨管１２の洗浄は、図２に示す
供給スケジュールに従って行われる。即ち、図示しない
制御部が、次のように各供給ユニットの制御バルブを作
動制御する。先ず、制御バルブ２７Ａを電解研磨管１２
側に切り替えるとともに制御バルブ２７Ｂを開き、８０
℃に加熱された温超純水を電解研磨管１２に３分間流通
させて管内を洗浄する。電解研磨管１２に温超純水を３
分間流通させたら、制御バルブ２７Ａを循環配管２５側
に切り替えるとともに制御バルブ２７Ｂを閉じて、温超
純水の供給を遮断する。

【００１３】次に、制御バルブ４３Ａ、４３Ｂを開き、
電解研磨管１２に窒素ガスを１０秒間噴射し、管内に残
留する温超純水を管外に排出する。窒素ガスを１０秒間
噴射したら、制御バルブ４３Ａ、４３Ｂを閉じて窒素ガ
スの噴射を遮断する。次に、制御バルブ３７Ａを電解研
磨管１２側に切り替えるとともに制御バルブ３７Ｂを開
き、２５℃に冷却された冷超純水を電解研磨管１２に２
分間流通させて管内を洗浄する。電解研磨管１２に冷超
純水を２分間流通させたら、制御バルブ３７Ａを循環配
管３５側に切り替えるとともに制御バルブ３７Ｂを閉じ
て、冷超純水の供給を遮断する。

【００１４】再び、制御バルブ４３Ａ、４３Ｂを開き、
電解研磨管１２に窒素ガスを１０秒間噴射し、管内に残
留する冷超純水を管外に排出する。窒素ガスを１０秒間
噴射したら、制御バルブ４３Ａ、４３Ｂを閉じて窒素ガ
スの噴射を遮断する。前記工程を３回繰り返し行い、洗
浄を終了する。この方法によれば、異なる温度の超純水
を交互に電解研磨管１２内に流通させることにより、管
内の壁面及びその壁面に付着した汚れは膨張又は収縮す
る。しかし、管内の壁面とその壁面に付着した汚れは、
膨張率又は収縮率や膨張する速さ又は収縮する速さが異
なるため、壁面とその壁面に付着した汚れとの接触面に
は空隙が生じ、その空隙に洗浄液が浸透して汚れが壁面
から剥離除去される。また、洗浄後は管内に窒素ガスを
吹き込んで管内に残留する洗浄液を除去するようにした
ので、残留洗浄液に溶解又は懸濁している汚れも確実に
除去することができる。

【００１５】この方法における電解研磨管１２の洗浄効
果を調べるため、次のようにして、管内に残留する粒子
数を測定した。洗浄の終了した電解研磨管１２の一方端
に窒素ガスボンベ４４を連結し、フィルタ４６を介して
前記電解研磨管１２内に窒素ガスを８ｍ／ｓで噴射す
る。他方端から流出する排気中の粒子濃度を気中粒子カ
ウンタ４８で１０分間計測する。

【００１６】洗浄効果を比較するため、８０℃に加熱さ
れた超純水を２０分間（前記方法の合計通水時間と同一
時間）連続して流通させて洗浄した電解研磨管１２と２
５℃に冷却された超純水を２０分間連続して流通させて
洗浄した電解研磨管１２についても同様の方法で管内に
残留する粒子数を測定した。各測定結果から各洗浄方法
による粒子除去率を表１に示す。

【００１７】 表１からも分かるように、本実施例の管洗浄法は従来の
温度一定の超純水による洗浄方法に比べ粒子除去に有効
であることが分かる。

【００１８】このように、本実施例の管洗浄方法によれ
ば、従来の方法では除去できなかった粒子も除去可能に
なり、洗浄後の管内に残留する粒子数を低減できる。
尚、本実施例では、電解研磨管１２に流通する超純水の
温度を８０℃と２５℃としたが、流通させる超純水の温
度の組み合わせは、これに限定されるものではなく、温
度が異なっていればよい。この際、温度差は大きいほう
がよい。

【００１９】また、本実施例では１工程の洗浄を４回繰
り返し行ったが、繰り返す回数はこれに限定されるもの
ではなく、例えば５回でもよい。また、本実施例では、
電解研磨管１２から超純水を除去するのに窒素ガスを噴
射して除去していたが、超純水を除去する気体はこれに
限定されるものではなく、危険性の少ない気体であれば
よく、例えば空気でもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の管洗浄方
法によれば、異なる温度の洗浄液を管内に交互に流すこ
とにより、管内の壁面とその壁面に付着した汚れの膨張
率又は収縮率の差を利用して、壁面の汚れを剥離除去す
るようにしたので、汚れを確実且つ容易に除去すること
ができる。

【００２１】これにより、従来の管洗浄方法では除去で
きなかった汚れも除去できるようになるので、管の洗浄
効果を向上させることができる。従って、本発明の管洗
浄方法は、例えば少量の塵埃も嫌う半導体製造に用いら
れる液体やガスの配管洗浄として極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る管洗浄方法を適用する管洗浄装置
の構成図

【図２】管洗浄装置の操作スケジュール

【図３】洗浄後の管内面に残留する粒子数を測定するの
に用いた装置の概略図

【符号の説明】

１０…管洗浄装置 １２…被洗浄管（電解研磨管） １４…第１の供給ユニット １６…第２の供給ユニット １８…ガス供給ユニット ２０…温超純水製造装置 ３０…超純水槽 ３８…窒素ガスボンベ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管内に洗浄液を流通させて前記管内の壁
   面に付着している汚れを除去する管洗浄方法において、 所定温度の洗浄液を前記管内に所定時間流して前記管内
   を洗浄する第１の洗浄工程と、 前記所定温度の洗浄液とは異なる温度の洗浄液を前記管
   内に所定時間流して前記管内を洗浄する第２の洗浄工程
   と、 前記第１及び第２の洗浄工程の少なくとも一方の洗浄後
   に、前記管内に気体を吹き込んで管内に残留する洗浄液
   を管外に排除する残留洗浄液排出工程と、から成る洗浄
   操作を少なくとも１回以上繰り返すことを特徴とする管
   洗浄方法。