CN103900647A - 使用电磁流量计的清洗品质管理装置及清洗品质管理方法 - Google Patents

使用电磁流量计的清洗品质管理装置及清洗品质管理方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及使用了电磁流量计的清洗品质管理装置与清洗品质管理方法。包括：电磁流量计，使可进行流量测量的一定量以上的清洗排水流过，测量清洗排水的流量；清洗品质管理装置，根据电磁流量计的检测信号自动地判断清洗是否已完成的清洗品质；清洗品质管理装置包括：S/N测量部，测量清洗品质管理装置的检测信号的S/N比；清洗完成判断部，具有S/N比·电导率判断表格，在成为预先确定的电导率以下的情况下输出清洗完成，在S/N比·电导率判断表格中，使用预先设定的电导率的清洗排水，预先将S/N比测量部的输出和上述清洗排水的电导率对应；根据检测信号的S/N比的值，依据清洗排水的清洗品质是否良好自动地判断清洗完成是否已完成。

Description

使用电磁流量计的清洗品质管理装置及清洗品质管理方法
本申请以日本专利申请2012-281714(申请日为2012年12月25日)为基础，要求享受该申请的优先权。本申请参照该申请，包括该申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及使用电磁流量计的清洗品质管理装置与清洗品质管理方法。
背景技术
电磁流量计为测量具有导电性的流体的流量的装置。电磁流量计包括普通型和称为电容式的类型，在普通型中，检测流速的电极设置于使流体流过的测量管的内壁部，用于在接触流体的状态，电导率大于等于3μS/cm的流体的测量，在该电容式的类型中，电极设置于测量管间壁外部上，在不接触流体的状态，即使在为电导率大于等于0.01μS/cm的纯水的电导率的情况下，仍可测量，具有高输入阻抗。
在这样的电磁流量计中，由于在使流体流过的测量管的内壁上没有操纵部，故使电导率上升(杂质含量增加)的原因少，另外，由于没有操纵部件，故用于半导体制造步骤的各处理步骤中的清洗装、药品浓度调整装置等各种清洗时的流量测量。
比如，在半导体晶片的制造步骤中，使用溢流方式的纯水供给装置，使用多个清洗槽，通过纯水而对晶片进行清洗。为了控制对该清洗槽的纯水供给量，使用流量计(比如，参照专利文献1)。
另外，在测量残留氯、其它药品的残留浓度的残留氯测量装置中，进行纯水的浓度调和，该纯水的流量控制使用流量计(比如，参照专利文献2)。
另外，同样在半导体晶片表面的抛光装置中，研磨剂的供给、供给清洗的纯水的控制使用流量计(比如，参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：JP公开平5-144787号文献
专利文献2：JP公开平6-194337号文献
专利文献3：JP公开平2000-202765号文献
发明的概述
发明要解决的课题
在半导体晶片制造步骤的清洗中，管理半导体的清洗品质，并且按照使化学品最小的方式削减清洗所使用的纯水的量这一点对于纯水制造成本和缩短半导体制造的时间来说，是重要的。
但是，在使用专利文献1所示的那样的溢流方式的多个清洗槽，通过纯水而对晶片进行清洗的方法中，由于晶片处理个数及所处理的清洗品质的程度在各处理步骤中条件不同，故难以自动地判断清洗品质是否良好。
由此，清洗步骤中的品质采用了使用一定量以上的大量的纯水的方法，或每次测量清洗后的排水的电导率，在排水为纯水之前，继续清洗的管理方法，但是，具有耗费大量的纯水的问题，清洗品质是否良好的判断花费时间的问题。
另外，在专利文献2所示的那样的残留浓度控制的情况下，由于在混合品、清洗后的排水的药品浓度在一定程度以下之前，供给纯水，继续进行稀释处理，故仍具有以良好的精度，自动地判断混合液、清洗排水的品质的课题。
此外，在专利文献3中公开的晶片的抛光步骤的清洗中，由于每次测量清洗后的排水的电导率，连续清洗，直至达到管理基准以下的值的电导率，故具有花费时间的问题。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而提出的，本发明的目的在于提供使用了电磁流量计的清洗品质管理装置和清洗品质的管理方法，其中，利用即使为低电导率的流体，仍可测量的电磁流量计的特性，不每次测量各种清洗步骤中的清洗排水的电导率，而可将电磁流量计的检测信号与清洗排水的电导率预先建立对应，连续地测量清洗排水的电导率，自动地判断清洗是否完成的清洗品质是否良好。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的，本发明的使用了电磁流量计的清洗品质管理装置，其特征在于，包括：电磁流量计，使可进行流量测量的一定量以上的清洗排水流过，测量清洗排水的流量；以及清洗品质管理装置，根据上述电磁流量计的检测信号，自动地判断清洗是否已完成的清洗品质；上述清洗品质管理装置包括：S/N测量部，测量上述电磁流量计的检测信号的S/N比；以及清洗完成判断部，具有S/N比·电导率判断表格，在成为预先确定的电导率以下的情况下，输出清洗完成，在该S/N比·电导率判断表格中，使用预先设定的电导率的清洗排水，预先将上述S/N比测量部的输出和上述清洗排水的电导率建立对应；根据上述电磁流量计的检测信号的S/N比的值，依据上述清洗排水的清洗品质是否良好，自动地判断清洗完成是否已完成。
为了实现上述目的，本实施方式的使用了电磁流量计的清洗品质管理装置，其特征在于，包括：第1和第2电磁流量计，使可进行流量测量的一定量以上的清洗排水流过，测量清洗排水的流量；清洗品质管理装置，根据上述第1和第2电磁流量计的检测信号，自动地判断清洗是否已完成的清洗品质；以及清洗排水切换部，通过从上述清洗品质管理装置的外部所具备的清洗装置供给的排水系统切换信号，按照流向上述第1电磁流量计或上述第2电磁流量计的方式对上述清洗排水进行切换；上述电磁流量计为具有与上述清洗排水接触的电极的接液式的第1电磁流量计、和具有非接液式的电极的电容式的第2电磁流量计；上述清洗品质管理装置包括：S/N测量部，测量上述第1和第2电磁流量计的检测信号的S/N比；以及清洗完成判断部，具有与上述第1和第2电磁流量计对应的S/N比·电导率判断表格，在成为预先确定的电导率以下的情况下，输出清洗完成，在该S/N比·电导率判断表格中，使用预先设定的电导率的清洗排水，预先将上述S/N比测量部的输出和上述清洗排水的电导率建立对应；在有上述排水系统的切换信号的情况下，上述清洗排水切换部将上述清洗排水的供给系统切换到上述第1电磁流量计或上述第2电磁流量计；上述清洗品质判断部自动地判断与上述排水系统的切换信号相对应的系统的上述清洗排水的清洗品质。
为了实现上述目的，本实施方式的使用了电磁流量计的清洗品质管理方法，该方法配备：电磁流量计，使可进行流量测量的一定量的清洗排水流过，测量清洗排水的流量；以及清洗品质管理装置，根据上述电磁流量计的检测信号，自动地判断清洗是否已完成的清洗品质，该方法包括下述步骤：制作S/N比·电导率判断表格的步骤，在该S/N比·电导率判断表格中，使用预先确定的清洗品质的清洗排水，预先将上述电磁流量计的检测信号的S/N比和上述清洗排水的电导率建立对应，测量上述电磁流量计的检测信号的S/N比的步骤；以及参照该已测量的上述S/N比和预先相互关联建立了对于的S/N比·电导率判断表格，在成为预先确定的电导率以下的情况下，输出清洗完成的步骤；根据上述电磁流量计的检测信号的S/N比的值，依据上述清洗排水的清洗品质是否良好，自动地判断清洗是否已完成。
附图说明
图1为第1实施方式的清洗品质管理装置的结构图；
图2为表示电导率与S/N比的对应的特性图；
图3为第2实施方式的清洗品质管理装置的结构图。
具体实施方式
下面参照附图，对本发明的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
参照图1和图2，对第1实施方式的使用了电磁流量计的清洗品质管理装置进行说明。
首先，对本申请的测量原理进行说明。一般，对于清洗品质，因清洗排水中包含的杂质的量，而电导率变化。即，杂质越少，电导率越低，如果接近理想的纯水，则其电导率也接近0.05μS/cm。
于是，即使为高输入阻抗的电磁流量计，在接近纯水的区域的流量测量中，检测信号降低，无法获得对于测量所需的S/N比。
因此，对于本实施方式的使用了电磁流量计的清洗品质管理装置的测量原理，制作使用预定的电导率的清洗排水，预先使S/N比和清洗排水的电导率建立对应的S/N比·电导率判断表格，在可进行流量测量的一定量以上的清洗排水流过的状态，对测量清洗排水的流量的电磁流量计的检测信号的S/N比进行测量。
接着，在接近纯水的区域，参照S/N比·电导率判断表格，对该已测量的S/N比在视为预先确定的清洗完成的电导率以下进行判断，输出清洗完成。
下面参照图1，对第1实施方式的使用了电磁流量计的清洗品质管理装置的结构进行说明。
第1实施方式的使用了电磁流量计的清洗品质管理装置包括：电磁流量计2a，测量来自使可进行流量测量的一定量以上的清洗排水流过的清洗装置1的清洗排水的流量；清洗品质管理装置2b，根据电磁流量计2a的检测信号，判断清洗品质是否良好。
清洗品质管理装置2b包括：S/N测量部2b1，测量电磁流量计2a的检测信号的S/N比；清洗完成判断部2b2，具有S/N比·电导率判断表格，在成为预定的电导率以下的情况下，输出清洗完成，在该S/N比·电导率判断表格中，使用预定的电导率的清洗排水，预先使S/N比测量部2b1的输出值和清洗排水的电导率建立对应。
排出所测量的清洗排水的清洗装置1一般包括：清洗剂供给部1a，具有供给像专利文献1～3中公开的那样的被清洗物的清洗剂的清洗罐等；纯水供给部1b，具有清洗中所使用的纯水箱等；清洗部1c，使用从纯水供给部1b供给的纯水，对被清洗物进行清洗，该清洗装置1将清洗排水排出到装置之外。
在清洗装置1的清洗中，针对被测量物的每个清洗步骤，确定预先使用的清洗剂和纯水的供给量，对于清洗排水的流量，在清洗品质判断时，预定的一定量以上的流量流过。另外，清洗是否完成的清洗排水的基准品质是预先确定的。
下面根据这样的测量原理，对清洗品质管理装置2的动作进行说明。首先，参照图2，对S/N比·电导率判断表格2b2的制作方法进行说明。
图2以模拟方式表示用于制作S/N比·电导率判断表格的、电导率和电磁流量计的检测信号的特性。在图2中，横轴表示清洗排水的电导率(μS/cm)，纵轴表示根据电磁流量计的检测信号而求出的S/N。
第1电磁流量计比如，表示具有接触清洗排水的电极的接液型的特性，另外，第2电磁流量计表示具有非接液型的电极的称为电容式的高输入阻抗式的特性。
像图2所示的那样，可建立第1电磁流量计的检测信号和电导率的对应的S/N比的范围为箭头A1，此时的对应的电导率的范围为ρ1。另外，可建立第2电磁流量计的检测信号和电导率的对应的S/N比的范围为箭头A2，此时的相应的电导率的范围为ρ2。
在清洗排水的品质判断中，在该ρ1和ρ2的各自的范围中，比如，设定ρ1内的P1、ρ2的P2的各1个点，或图中未示出的多个点。
由于该品质判断的电导率的范围因电磁流量计的特性而不同，故使用用于管理清洗品质的预先确定的电导率的清洗排水，使S/N比测量部2b1的输出值和清洗排水的电导率建立对应，作为S/N比·电导率判断表格而求出。
另外，S/N比与电导率的对应关系也可不是线性的，可针对清洗完成判断点，具有所要求的清洗管理品质(精度)的再现性。
此外，对于S/N比的测量，由于S/N比的降低的原因在于为了可识别清洗排水的流量降低的情况或不流动的情况，与电导率降低的情况，需要保证预先在清洗装置1侧可进行稳定的流量测量的流量。
比如，在图2中，由于可与电导率建立对应的S/N比的范围A1、A2为1＜可对应的S/N比＜3，故在电导率不降低的清洗排水中，要求S/N比3以上的流量，在测量电导率时，使此流量以上的清洗排水流过，进行测量。
下面对清洗品质管理装置2的动作进行说明。来自清洗装置1的清洗排水经由配管，供给到电磁流量计2a而排出。
还有，在开始清洗的电磁流量计1中，进行流量的测量，并且将其检测信号送给S/N比测量部2b1。
S/N比测量部2b1的测量方式也可为比如，对检测信号进行脉冲幅度分析，对预先确定的一定的测量时间内的预先确定的峰值处的脉冲数进行计数的脉冲幅度分析脉冲计数方式。在这里，由于S/N比的求法可对应于各个电磁流量计的测量信号的处理方式而定义，故该测量方式没有限定。
再有，S/N比测量部2b1的S/N比的输出送给清洗完成判断部2b2，参照S/N比·电导率判断表格，将其与成为预先确定的清洗完成的判断基准的电导率进行比较，判断清洗是否完成。
另外，将清洗完成基准设定为清洗品质接近理想的纯水的低电导率的情况下，通过使用电容式的电磁流量计，可选择可测量的范围。
(第2实施方式)
下面参照图3，对第2实施方式的使用了电磁流量计的清洗品质管理装置进行说明。
第2实施方式与第1实施方式相同的部分使用同一标号，省略对其的说明。第2实施方式与第1实施方式的不同之处在于第1实施方式通过1个电磁流量计，判断清洗排水的清洗完成，而第2实施方式的清洗品质管理装置包括排水系统的切换部3，根据来自清洗装置1的清洗排水系统的切换信号，将清洗排水供给到第1和第2电磁流量计中的任一个，自动地在宽的范围内判断清洗排水的清洗品质。
按照第2实施方式的电磁流量计，可通过自动地切换清洗排水的系统，短时间地判断清洗排水的品质。
像以上描述的那样，按照本实施方式，可提供使用了电磁流量计的清洗品质管理装置以及清洗品质的管理方法，在该装置和该方法中，利用即使为低电导率的流体仍可测量的电磁流量计的特性，不每次地测量各种清洗步骤中的清洗排水的电导率，预先使电磁流量计的检测信号和清洗排水的电导率建立对应，连续地测量清洗排水的电导率，可自动地判断清洗是否完成的清洗品质是否良好。
对本发明的几个实施方式进行了说明，这些实施方式为作为例子而提示的，并不打算限定发明的范围。这些新的实施方式可按照其它的各种方式而实施，可在不脱离发明的实质的范围内，进行各种的省略、替换、变更。这些实施方式、变形包括在发明的范围、实质内，并且包括与在权利要求书中记载的发明等同的范围内。

Claims (3)

1.一种使用了电磁流量计的清洗品质管理装置，其特征在于，包括：电磁流量计，使可进行流量测量的一定量以上的清洗排水流过，测量清洗排水的流量；以及清洗品质管理装置，根据上述电磁流量计的检测信号，自动地判断清洗是否已完成的清洗品质；
上述清洗品质管理装置包括：S/N测量部，测量上述电磁流量计的检测信号的S/N比；以及清洗完成判断部，具有S/N比·电导率判断表格，在成为预先确定的电导率以下的情况下，输出清洗完成，在该S/N比·电导率判断表格中，使用预先设定的电导率的清洗排水，预先将上述S/N比测量部的输出和上述清洗排水的电导率建立对应；
根据上述电磁流量计的检测信号的S/N比的值，依据上述清洗排水的清洗品质是否良好，自动地判断清洗完成是否已完成。
2.一种使用了电磁流量计的清洗品质管理装置，其特征在于，包括：第1和第2电磁流量计，使可进行流量测量的一定量以上的清洗排水流过，测量清洗排水的流量；清洗品质管理装置，根据上述第1和第2电磁流量计的检测信号，自动地判断清洗是否已完成的清洗品质；以及清洗排水切换部，通过从上述清洗品质管理装置的外部所具备的清洗装置供给的排水系统切换信号，按照流向上述第1电磁流量计或上述第2电磁流量计的方式对上述清洗排水进行切换；
上述电磁流量计为具有与上述清洗排水接触的电极的接液式的第1电磁流量计、和具有非接液式的电极的电容式的第2电磁流量计；
上述清洗品质管理装置包括：S/N测量部，测量上述第1和第2电磁流量计的检测信号的S/N比；以及清洗完成判断部，具有与上述第1和第2电磁流量计对应的S/N比·电导率判断表格，在成为预先确定的电导率以下的情况下，输出清洗完成，在该S/N比·电导率判断表格中，使用预先设定的电导率的清洗排水，预先将上述S/N比测量部的输出和上述清洗排水的电导率建立对应；
在有上述排水系统的切换信号的情况下，上述清洗排水切换部将上述清洗排水的供给系统切换到上述第1电磁流量计或上述第2电磁流量计；
上述清洗品质判断部自动地判断与上述排水系统的切换信号相对应的系统的上述清洗排水的清洗品质。
3.一种使用了电磁流量计的清洗品质管理方法，该方法配备：电磁流量计，使可进行流量测量的一定量的清洗排水流过，测量清洗排水的流量；以及清洗品质管理装置，根据上述电磁流量计的检测信号，自动地判断清洗是否已完成的清洗品质，该方法包括下述步骤：
制作S/N比·电导率判断表格的步骤，在该S/N比·电导率判断表格中，使用预先确定的清洗品质的清洗排水，预先将上述电磁流量计的检测信号的S/N比和上述清洗排水的电导率建立对应，
测量上述电磁流量计的检测信号的S/N比的步骤；以及
参照该已测量的上述S/N比和预先建立了对应的S/N比·电导率判断表格，在成为预先确定的电导率以下的情况下，输出清洗完成的步骤；
根据上述电磁流量计的检测信号的S/N比的值，依据上述清洗排水的清洗品质是否良好，自动地判断清洗是否已完成。
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