CN110998227A - 液体测微器 - Google Patents

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Abstract

本发明的液体测微器的特征在于，包括：液体流路(30)，从液体供给单元(10)将液体供给至排出喷嘴(20)；流量传感器(40)，设置在液体流路(30)；控制阀(50)，设置在液体供给单元(10)与流量传感器(40)之间的液体流路(30)；控制部(60)，以由流量传感器(40)所测量的流量为设定值的方式控制控制阀(50)；压力传感器(70)，测量从排出喷嘴(20)喷出的液体的压力；运算部(80)，根据由控制部将流量保持为设定值的状态下的压力传感器(70)所测量的压力来运算工件(A)的尺寸。

Description

液体测微器
技术领域
本发明涉及使用液体来测量工件的尺寸的液体测微器。
背景技术
存在有一种空气测微器，能够通过简便的操作进行高精度的尺寸测量(专利文献1)。
专利文献1记载的空气测微器具备：测量部，将空气流路的上游侧与下游侧利用多孔质构件隔开而构成；第1压力传感器，检测测量部的上游侧的空气的第1压力输出其信号；第2压力传感器，检测测量部的下游侧的空气的第2压力输出其信号；以及温度传感器，检测测量部内的空气的温度并输出信号。并且该空气测微器获取从第1压力传感器及第2压力传感器所输出的信号，以使第2压力传感器的第2压力成为一定值的方式控制空气流路的控制阀的开度，根据第1压力与该第2压力的压力差、第2压力以及空气的温度，算出从测量头的喷出孔喷出的空气的单位时间的质量流量，根据质量流量算出工件的尺寸。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-58213号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而，如空气这样的气体由于是压缩性流体，因此测量误差较大。另外容易受到温度的影响，而且因温度变化导致的粘度的变化也很大。
另外，在不想要使工件乾燥的情况下无法使用。
于是本发明的目的在于提供一种使用液体的液体测微器。
用于解决技术问题的方案
方案1所述的本发明的液体测微器，将从液体供给单元供给的液体从排出喷嘴朝向工件喷出来测量所述工件的尺寸，其特征在于，包括：液体流路，从所述液体供给单元将所述液体供给至所述排出喷嘴；流量传感器，设置在所述液体流路；控制阀，设置在所述液体供给单元与所述流量传感器之间的所述液体流路；控制部，以由所述流量传感器测量的流量成为设定值的方式控制所述控制阀；压力传感器，测量从所述排出喷嘴喷出的所述液体的压力；运算部，根据通过所述控制部将所述流量保持为所述设定值的状态下的所述压力传感器所测量的所述压力运算所述工件的所述尺寸。
方案2所述的本发明，在方案1所述的液体测微器中，其特征在于，包括：循环流路，从所述液体供给单元与所述控制阀之间的所述液体流路分流，与所述液体供给单元的上游侧流路合流；循环控制阀，设置在所述循环流路。
方案3所述的本发明，在方案1或方案2所述的液体测微器中，其特征在于，所述流量传感器由多个压力传感器构成，将构成所述流量传感器的任一个所述压力传感器用作为测量从所述排出喷嘴喷出的所述液体的所述压力的所述压力传感器。
方案4所述的本发明，在方案1～方案3的任一项所述的液体测微器中，其特征在于，使所述液体流路及所述排出喷嘴由金属、合金钢、玻璃、陶瓷或工程塑料形成。
方案5所述的本发明，在方案1～方案4的任一项所述的液体测微器中，其特征在于，使所述液体为动力粘度小于20mPa·s的低粘度液体。
方案6所述的本发明，其特征在于，在方案1～方案5的任一项所述的液体测微器中，使所述液体为硅晶圆的蚀刻液。
发明效果
根据本发明，与气体相比，由于使用没有压缩性、因温度造成的影响较小、因温度变化造成的粘性变化较小的液体，因此测量误差较少，且由于使用液体从而无需变为干燥状态而能够进行工件的尺寸测量，由于使用液体从而易于进行流量恒定控制，与压力恒定控制相比。通过进行流量恒定控制能够减小运算负荷。
附图说明
图1是示出本发明的一实施例的液体测微器的构成图。
图2是示出使用本实施例的液体测微器的测量试验结果的图表。
具体实施方式
本发明的第1实施方式的液体测微器，包括：液体流路，从液体供给单元将液体供给至排出喷嘴；流量传感器，设置在液体流路中；控制阀，设置在液体供给单元与流量传感器之间的液体流路；控制部，以由流量传感器测量的流量成为设定值的方式控制控制阀；压力传感器，测量从排出喷嘴喷出的液体的压力；运算部，根据通过控制部将流量保持为设定值的状态下的压力传感器所测量的压力来运算工件的尺寸。根据本实施方式，与气体相比，由于使用没有压缩性、因温度造成的影响较小、因温度变化造成的粘性变化较小的液体，因此测量误差较少，且由于使用液体从而无需变为干燥状态而能够进行工件的尺寸测量，由于使用液体从而易于进行流量恒定控制，与压力恒定控制作相比，通过进行流量恒定控制能够减小运算负荷。
本发明的第2实施方式，是在第1实施方式的液体测微器中，包括：循环流路，从液体供给单元与控制阀之间的液体流路分流，与液体供给单元的上游侧流路合流；循环控制阀，设置在循环流路。根据本实施方式，易于进行流量调节。
本发明的第3实施方式，是在第1或第2实施方式的液体测微器中，流量传感器由多个压力传感器构成，将构成流量传感器的任一个压力传感器用作为测量从排出喷嘴喷出的液体的压力的压力传感器。根据本实施方式，能过利用使用于流量传感器的压力传感器。
本发明的第4实施方式，是在第1至第3的任一个实施方式的液体测微器中，使液体流路及排出喷嘴由金属、合金钢、玻璃、陶瓷或工程塑料形成。根据本实施方式，可消除因形状变化造成的测量误差。
本发明的第5实施方式，是在根据第1至第4的任一个实施方式的液体测微器中，使液体为动力粘度小于20mPa·s的低粘度液体。根据本实施方式，不需要粘度校正，能够减小运算负荷。
本发明的第6实施方式，是在第1至第5的任一个实施方式的液体测微器中，使液体为硅晶圆的蚀刻液。根据本实施方式，能够在蚀刻硅晶圆的同时测量硅晶圆的厚度。
实施例
以下对本发明的一实施例进行说明。
图1是示出本发明的一实施例的液体测微器的构成图。
本实施例的液体测微器包括：液体流路30，从泵(液体供给单元)10将液体供给至排出喷嘴20；流量传感器40，设置在液体流路30；控制阀50，设置在泵10与流量传感器40之间的液体流路30；控制部60，以由流量传感器40所测量的流量成为设定值的方式控制控制阀50；压力传感器70，测量从排出喷嘴20喷出的液体的压力；运算部80，根据通过控制部60将流量保持为设定值的状态下的压力传感器70所测量的压力来运算工件A的尺寸，该液体测微器使从泵10所供给的液体从排出喷嘴20朝向工件A喷出来测量工件A的尺寸。
对于流量传感器40使用差压式流量传感器，在节流机构41的下游侧具有下游侧压力传感器42，在节流机构41的上游侧具有上游侧压力传感器43。
此外，本实施例的液体测微器包括：循环流路90，从泵10与控制阀50之间的液体流路30分流，与泵10的上游侧流路合流；循环控制阀100，设置在循环流路90。
根据本实施例，与气体相比，由于使用没有压缩性、因温度造成的影响较小、因温度变化造成的粘性变化较小的液体，因此测量误差较少，且由于使用液体从而无需变为干燥状态而能够进行工件A的尺寸测量，由于使用液体从而易于进行流量恒定控制，与压力恒定控制相比，通过进行流量恒定控制能够减小运算负荷。
另外，根据本实施例，由于设置了循环流路90，从而易于进行流量调节，能够将流量控制为恒定。
此外，可以使用构成流量传感器40的下游侧压力传感器42来代替压力传感器70。
液体流路30及排出喷嘴20优选为由金属、合金钢、玻璃、陶瓷或工程塑料形成。像这样地，由于使液体流路30及排出喷嘴20由刚性较高的材料形成，从而能够消除因形状变化造成的测量误差。
液体优选为动力粘度小于20mPa·s的低粘度液体。像这样地，由于使用低粘度液体，从而不需要粘度校正，能够减小运算负荷。
另外，由于使液体为硅晶圆的蚀刻液，从而能够在蚀刻硅晶圆的同时测量硅晶圆的厚度。
图2是示出使用本实施例的液体测微器的测量试验结果的图表。
示出了工件A的板厚与由压力传感器70所测量的压力的关系。
将从排出喷嘴20到载置工件A的基准面为止的距离设为1mm。
将通水流量设为3L/min，差压设为60kPa，排出喷嘴20的直径设为3.6mm。对于排出喷嘴20使用SUS304。
工业实用性
本发明尤其适用于在潮湿的状态下的工件的测量。
附图标记说明
10 液体供给单元(泵)
20 排出喷嘴
30 液体流路
40 流量传感器
41 节流机构
42 下游侧压力传感器
43 上游侧压力传感器
50 控制阀
60 控制部
70 压力传感器
80 运算部
90 循环流路
100 循环控制阀
A 工件。

Claims (6)

1.一种液体测微器，将从液体供给单元供给的液体从排出喷嘴朝向工件喷出而测量所述工件的尺寸，其特征在于，包括：
液体流路，从所述液体供给单元将所述液体供给至所述排出喷嘴；
流量传感器，设置在所述液体流路；
控制阀，设置在所述液体供给单元与所述流量传感器之间的所述液体流路；
控制部，以由所述流量传感器测量的流量成为设定值的方式控制所述控制阀；
压力传感器，测量从所述排出喷嘴喷出的所述液体的压力；
运算部，根据通过所述控制部将所述流量保持为所述设定值的状态下的所述压力传感器所测量的所述压力来运算所述工件的所述尺寸。
2.如权利要求1所述的液体测微器，其特征在于，包括：
循环流路，从所述液体供给单元与所述控制阀之间的所述液体流路分流，与所述液体供给单元的上游侧流路合流；
循环控制阀，设置在所述循环流路。
3.如权利要求1或2所述的液体测微器，其特征在于，
所述流量传感器由多个压力传感器构成，将构成所述流量传感器的任一个所述压力传感器用作测量从所述排出喷嘴喷出的所述液体的所述压力的所述压力传感器。
4.如权利要求1～3的任一项所述的液体测微器，其特征在于，
使所述液体流路及所述排出喷嘴由金属、合金钢、玻璃、陶瓷或工程塑料形成。
5.如权利要求1～4的任一项所述的液体测微器，其特征在于，
使所述液体为动力粘度不足20mPa·s的低粘度液体。
6.如权利要求1～5的任一项所述的液体测微器，其特征在于，
使所述液体为硅晶圆的蚀刻液。
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