JP2003284936A - 混合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は異なる流体を一定濃度に混合して安
定供給することを課題とする。 【解決手段】 混合装置１０は、薬液供給経路１２を介
して供給された薬液と、純水供給経路１４を介して供給
された純水とを混合ノズル１６で混合するように構成さ
れている。制御回路４０は、圧力センサ４９により測定
された純水の供給圧力と圧力センサ３９により測定され
た貯留槽２２内の窒素ガスの圧力との差圧が予め設定さ
れた所定値を保つように窒素ガスの供給圧力を調整す
る。混合装置１０では、貯留槽２２内に供給される窒素
ガスの圧力を調整することで混合ノズル１６に供給され
る薬液の微小流量を高精度に制御する。そして、混合ノ
ズル１６に供給される純水の流量が変化した場合には、
圧力制御弁２６により貯留槽２２内の窒素ガスの圧力を
調整して純水に対する薬液の流量を制御して混合された
液の濃度を一定に保つ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば成分の異な
る複数の薬液を混合することで半導体や液晶などフラッ
トパネルディスプレイ製造プロセスに使用される混合液
を供給する混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】以下、２種類の液体を混合するための混
合装置として純水と薬液とを混合する混合装置を例に挙
げて説明する。

【０００３】従来、成分の異なる２種類の薬液を混合す
る混合装置では、一定流速、一定圧力に制御された純水
に窒素ガス等により圧送された薬液を一定流量で注入す
ることで所定濃度の薬液を得るように構成されている。

【０００４】このように構成された混合装置では、薬液
貯留タンク内に所定量の薬液を貯留すると、エア駆動式
の開閉弁を開弁して窒素ガスの圧力で薬液を微小流量で
純水に混合する。例えば、薬液と純水との混合比が例え
ば１：９９の場合、生成される混合液の液量が２０Ｌ
（リットル）とすると、薬液の供給量が２００ｍＬ（ミ
リリットル）であるのに対し、純水の供給量が１９８０
０ｍＬとなる。そのため、純水の供給量に対して薬液の
供給量が僅かであり、その分薬液の流量制御が難しく、
且つ薬液の流量を制御する制御システムにより高い精度
が要求されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成とされた従来の混合装置では、薬液と純水と
の混合比が１：９９と流量差が大きいので、薬液の供給
圧力または純水の供給圧力が変動すると、混合経路に供
給される流量が変化して混合された液の濃度にばらつき
が生じてしまい、濃度ムラが生じて所定の比率で混合さ
れた液を安定供給できないという問題があった。

【０００６】そこで、本発明は上記課題を解決した混合
装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記請求項１
記載の発明は、異なる種類の流体を個別に供給する複数
の流体供給経路と、流体供給経路から供給された所定量
の流体が貯留される貯留槽と、貯留槽に圧縮気体を供給
して加圧する加圧手段と、貯留槽の流体を加圧手段の加
圧により生じた差圧を利用して流体供給経路からの流体
が合流し、複数種の流体が混合される混合経路と、流体
供給経路の流体供給圧力を測定する第１の圧力測定手段
と、貯留槽の圧力を測定する第２の圧力測定手段と、第
１の圧力測定手段により測定された第１の圧力と第２の
圧力測定手段により測定された第２の圧力との差圧が予
め設定された所定値を保つように加圧手段による圧縮気
体の圧力を調整する圧力調整手段と、を備えたものであ
り、第１の圧力測定手段により測定された第１の圧力と
第２の圧力測定手段により測定された第２の圧力との差
圧が予め設定された所定値を保つように加圧手段による
圧縮気体の圧力を調整することで微小流量に安定するよ
うに制御することが可能になり、流量差の大きい複数の
流体を高精度に混合することができる。

【０００８】上記請求項２記載の発明は、異なる種類の
流体を個別に供給する複数の流体供給経路と、流体供給
経路から供給された所定量の流体が貯留される貯留槽
と、貯留槽に圧縮気体を供給して加圧する加圧手段と、
貯留槽の流体を加圧手段の加圧により生じた差圧を利用
して流体供給経路からの流体が合流し、複数種の流体が
混合される混合経路と、流体供給経路の流量を測定する
流量測定手段と、流量測定手段により測定された流量に
応じた圧縮気体の圧力値を保つように加圧手段による圧
縮気体の圧力を調整する圧力調整手段と、を備えたもの
であり、流量測定手段により測定された流量に応じた圧
縮気体の圧力を演算し、演算された圧力値を保つように
加圧手段による圧縮気体の圧力を調整することで微小流
量に安定するように制御することが可能になり、流量差
の大きい複数の流体を高精度に混合することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明の実施の
形態について説明する。図１は本発明になる混合装置の
一実施例の概略構成を示す構成図である。図１に示され
るように、混合装置１０は、例えば、薬液供給経路１２
を介して供給された５０％フッ化水素酸（薬液）と、純
水供給経路１４を介して供給された純水とを混合ノズル
１６で混合して半導体製造ラインのウエハ（図示せず）
に供給するように構成されている。尚、フッ化水素酸
は、フッ化水素（hydrogen fluoride）の水溶液であ
り、以下「薬液（ＨＦ液）」と記す。

【００１０】薬液供給経路１２は、薬液供給管路１８
と、窒素ガス供給管路２０とが貯留槽（計量タンク）２
２の上部に接続され、貯留槽２２の底部より引き出され
た薬液吐出管路２４が混合ノズル１６に連通されてい
る。従って、貯留槽２２には、薬液供給管路１８から所
定量の薬液が注入された後、窒素ガス供給管路２０から
窒素ガスが供給されて加圧される。そして、貯留槽２２
内の薬液は、窒素ガスの圧力で薬液吐出管路２４へ吐出
される。

【００１１】また、窒素ガス供給管路２０には、薬液供
給圧力を純水の流量に応じた所定圧力に制御する圧力制
御弁（加圧手段）２６と、窒素ガスの供給または停止を
切り替えるエア駆動式の開閉弁２７と、窒素ガス中の微
粒子を除去するガスフィルタ２８とが配設されている。
圧力制御弁２６は、純水供給経路１４を介して供給され
る純水の流量に応じて貯留槽２２内に供給される窒素ガ
スの圧力を調整することで混合ノズル１６に供給される
薬液の微小流量を高精度に制御する。

【００１２】また、薬液供給管路１８には、薬液の供給
量を制御するエア駆動式の開閉弁３２と、薬液の逆流を
防止するチェック弁３４とが配設されている。

【００１３】貯留槽２２は、薬液供給管路１８から供給
された薬液（ＨＦ液）を一時的に貯留することで薬液
（ＨＦ液）を安定供給するものである。また、貯留槽２
２の上部には、薬液が注入された際の液面が所定高さ
（所定量）に達したことを測定するための液面センサ３
５と、ガス抜きのためのガス抜き管路３６とが設けられ
ている。

【００１４】このガス抜き管路３６には、エア駆動式の
逃がし弁３７と、逆流を防止するチェック弁３８と、圧
力を測定する第２の圧力センサ（第２の圧力測定手段）
３９とが設けられている。尚、逃がし弁３７は、薬液の
注入時に開弁されて貯留槽２２の内部に残留した窒素ガ
スを外部へ排気することで薬液注入時の負荷を軽減して
薬液注入時間を短縮する。

【００１５】圧力センサ３９からの検出信号は、制御回
路４０に入力されており、制御回路４０によって貯留槽
２２の圧力が管理されている。また、薬液吐出管路２４
には、逆流を防止するチェック弁４２と、エア駆動式の
開閉弁４３と、オリフィスを有する絞り４４とが配され
ており、開閉弁４３は制御回路４０により開弁または閉
弁制御される。

【００１６】また、純水供給経路１４は、混合ノズル１
６に連通された純水供給管路４５に、純水の供給量を調
整するエア駆動式の流量調整弁４６と、純水の流量を計
測する流量計４８と、純水の供給圧力を測定する第１の
圧力センサ（第１の圧力測定手段）４９とが配設されて
いる。流量計４８は、純水供給管路４５を流れる流量に
比例した周期のアナログ信号を発信器４８ａから出力す
る。そして、制御回路４０では、発信器４８ａから出力
されたアナログ信号からそのときの瞬時流量を演算す
る。

【００１７】また、流量調整弁４６は、圧力制御弁５０
から供給された圧縮空気の圧力に応じた弁開度に調整さ
れて純水の流量を調整するように構成されている。圧力
制御弁５０は、制御回路４０からの制御信号により空気
管路４７から供給された圧縮空気を任意の圧力に制御す
る。

【００１８】上記開閉弁２７，３２，４３及び逃がし弁
３７は、エア駆動式のノーマルクローズ弁構造で構成さ
れており、エア供給回路５２から供給されるエア（圧縮
空気）により開弁動作する。エア供給回路５２は、開閉
弁２７，３２，４３及び逃がし弁３７に接続された空気
管路２７ａ，３２ａ，４３ａ，３７ａにコンプレッサ等
からなる空気源５４からの圧縮空気を選択的に供給する
電磁弁（図示せず）が設けられている。

【００１９】そのため、エア供給回路５０では、制御回
路４０からの制御信号に基づいて空気管路２７ａ，３２
ａ，４３ａ，３７ａへ供給する圧縮空気をオンまたはオ
フにして開閉弁２７，３２，４３及び逃がし弁３７を開
弁または閉弁させる。

【００２０】また、上記薬液供給管路１８及び純水供給
管路４５は、ハーフロロアルコキシ共重合体（ＰＦＡ樹
脂）、あるいはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ樹脂）
などの不純物の溶出や微粒子の発生が極めて少ない材質
により形成されている。

【００２１】また、制御回路４０のメモリには、流体供
給開始時、純水供給管路４５に配された流量調整弁４６
及び、薬液を供給する開閉弁３２及び４３を開弁させ、
且つ、流体供給停止時、開閉弁３２及び４３、流量調整
弁４６を閉弁させる制御プログラムが格納されている。

【００２２】さらに、上記メモリには、圧力センサ４９
により測定された純水の供給圧力（第１の圧力）と圧力
センサ３９により測定された貯留槽２２内の窒素ガスの
圧力（第２の圧力）との差圧を演算する制御プログラム
（演算手段）と、演算された差圧が予め設定された所定
値を保つように圧力制御弁２６により窒素ガス（圧縮気
体）の圧力を調整する制御プログラム（圧力調整手段）
とが格納されている。

【００２３】このように構成された混合装置１０では、
貯留槽２２内に供給される窒素ガスの圧力を調整するこ
とで混合ノズル１６に供給される薬液の微小流量を高精
度に制御する構成であるので、混合ノズル１６に供給さ
れる純水の流量が変化した場合には、貯留槽２２内の窒
素ガスの圧力を調整して純水に対する薬液の流量を制御
する。

【００２４】図２は純水の供給圧力と窒素ガスの圧力と
の差圧が混合ノズル１６で混合された液体の濃度と比例
関係にあることを示すグラフである。図２に示されるよ
うに、純水の供給圧力Ｐ１と貯留槽２２内の窒素ガスの
圧力Ｐ２との差圧ΔＰ（＝Ｐ２−Ｐ１）は、混合ノズル
１６で混合された液体の濃度Ｃに比例していることが実
験結果から分かっている。

【００２５】そのため、混合ノズル１６から吐出される
混合液の濃度Ｃは、純水の供給圧力Ｐ１と貯留槽２２内
の窒素ガスの圧力Ｐ２との関係で制御することが可能に
なる。すなわち、混合ノズル１６で混合された液体の濃
度Ｃを一定に保つには、純水の供給圧力Ｐ１が変化して
も、上記差圧ΔＰが常に一定値を保持するように窒素ガ
スの圧力Ｐ２を圧力制御弁２６により制御する方法が有
効であることが分かる。

【００２６】例えば、混合ノズル１６で混合された液体
の濃度をＣ＝０．１％に保つには、差圧をΔＰ＝１０ｋ
Ｐａになるように圧力制御弁２６を制御すれば良い。

【００２７】本実施例では、メモリ（図示せず）に図２
に示す濃度Ｃと差圧ΔＰとの関係を示すデータが登録さ
れたデータベースが格納されている。そのため、制御回
路４０は、濃度Ｃと純水の供給圧力Ｐ１が入力されるこ
とでそのときに必要とされる窒素ガスの圧力Ｐ２を求め
ることが可能になる。

【００２８】図３は制御回路４０が実行する制御処理を
示すフローチャートである。図３に示されるように、制
御回路４０は、電源スイッチ（図示せず）がオンに操作
されると、ステップＳ１１（以下「ステップ」を省略す
る）において、薬液供給管路１８の開閉弁３２を開弁さ
せると共に、貯留槽２２の逃がし弁３７を開弁させて貯
留槽２２に薬液の注入を開始する。

【００２９】次のＳ１２では、貯留槽２２の液面センサ
３５が薬液の液面が所定高さに達したことを検知してオ
ンになったかどうかをチェックする。Ｓ１２において、
貯留槽２２内に注入された薬液の液面が上昇し、液面が
所定高さに達した時点で液面センサ３５がオンになる
と、Ｓ１３に進み、薬液供給管路１８の開閉弁３２を閉
弁させると共に、貯留槽２２の逃がし弁３７を閉弁させ
て薬液の注入を停止させる。

【００３０】続いて、Ｓ１４に進み、上位機器（図示せ
ず）からの供給要求信号を受信すると、Ｓ１５に進み、
純水供給管路４５の流量調整弁４６を開いて混合ノズル
１６へ純水を供給する。次のＳ１６では、純水供給管路
４５を流れる純水の流量を１．５Ｌ／ｍｉｎとなるよう
に流量調整弁４６の弁開度を調整する。

【００３１】Ｓ１７では、純水供給管路４５の流量計４
８により計測された流量値が予め設定された所定値であ
ることを確認する。尚、Ｓ１７において、純水供給管路
４５の流量計４８により計測された流量値が予め設定さ
れた所定値になっていないときは、Ｓ１６に戻り、流量
調整弁４６の弁開度を調整する。

【００３２】Ｓ１７において、純水供給管路４５の流量
計４８により計測された流量値が予め設定された所定値
であるときは、Ｓ１８に進み、窒素ガス供給管路２０の
開閉弁２７を開弁させて窒素ガスを貯留槽２２に充填す
る。

【００３３】次のＳ１９では、純水供給管路４５を流れ
る純水の供給圧力を圧力センサ４９から読み取る。続い
て、Ｓ２０に進み、圧力センサ４９により計測された純
水の供給圧力に応じて窒素ガス供給管路２０の圧力制御
弁２６の弁開度を調整する。

【００３４】次のＳ２１では、貯留槽２２の圧力センサ
３９により計測された圧力値（窒素ガス圧力値Ｐ２）が
純水供給管路４５の圧力センサ４９により計測された圧
力値（純水供給圧力値Ｐ１）と比較し、差圧ΔＰが混合
された液の濃度に応じて予め設定された設定値（例え
ば、濃度Ｃ＝０．１％の場合、差圧ΔＰ＝１０ｋＰａと
する）かどうかをチェックする。

【００３５】Ｓ２１において、差圧ΔＰが設定値（１０
ｋＰａ）でないときは、Ｓ２０に戻り、差圧ΔＰが設定
値（１０ｋＰａ）となるように圧力制御弁２６の弁開度
を調整する。その際、メモリ（図示せず）から図２に示
す濃度Ｃと差圧ΔＰとの関係が登録されたデータベース
を読み出し、濃度Ｃと純水の供給圧力Ｐ１に対応する窒
素ガスの圧力Ｐ２を求める。そして、圧力制御弁２６
は、窒素ガスの圧力が上記データベースから演算された
圧力値Ｐ２となるように弁開度が制御される。

【００３６】また、上記Ｓ２１において、差圧ΔＰが設
定値（１０ｋＰａ）になったときは、Ｓ２２に進み、薬
液吐出管路２４の開閉弁４３を開弁させて混合ノズル１
６に薬液を供給する。このとき、貯留槽２２の薬液は、
圧力制御弁２６により調整された窒素ガスの圧力で押し
出され、絞り４４で流量を絞られた後、混合ノズル１６
に供給される。

【００３７】これで、混合ノズル１６においては、窒素
ガス圧により貯留槽２２から供給された微小流量の薬液
と、流量調整弁４６により流量調整された純水とが混合
されて下流に設置された半導体製造装置などに供給され
る。

【００３８】次のＳ２３では、上記Ｓ２１と同様に、貯
留槽２２の圧力センサ３９により計測された圧力値（窒
素ガス圧力値Ｐ２）が純水供給管路４５の圧力センサ４
９により計測された圧力値（純水供給圧力値Ｐ１）と比
較し、差圧ΔＰが混合された液の濃度に応じて予め設定
された設定値（例えば、濃度Ｃ＝０．１％の場合、差圧
ΔＰ＝１０ｋＰａとする）かどうかをチェックする。

【００３９】Ｓ２３において、差圧ΔＰが設定値（１０
ｋＰａ）でないときは、Ｓ２４に進み、差圧ΔＰが設定
値（１０ｋＰａ）となるように圧力制御弁２６の弁開度
を調整する（圧力調整手段）。

【００４０】その際、メモリ（図示せず）から図２に示
す濃度Ｃと差圧ΔＰとの関係が登録されたデータベース
を読み出し、濃度Ｃと純水の供給圧力Ｐ１に対応する窒
素ガスの圧力Ｐ２を求める。そして、圧力制御弁２６
は、窒素ガスの圧力が上記データベースから演算された
圧力値Ｐ２となるように弁開度が制御される。

【００４１】また、上記Ｓ２３において、差圧ΔＰが設
定値（１０ｋＰａ）になったときは、Ｓ２５に進み、上
位機器（図示せず）からの供給要求信号を受信したかど
うかをチェックする。Ｓ２５において、上位機器（図示
せず）からの供給要求信号を受信したときは、上記Ｓ２
３，Ｓ２４の処理を繰り返す。

【００４２】また、Ｓ２５において、上位機器（図示せ
ず）からの供給要求信号を受信しないときは、Ｓ２６に
進み、薬液吐出管路２４の開閉弁４３及び窒素ガス供給
管路２０の開閉弁２７を閉弁させて薬液の供給を停止さ
せる。Ｓ２７では、純水供給管路４５の流量調整弁４６
を閉弁させて純水の供給を停止させる。

【００４３】本実施例では、上記Ｓ１１〜Ｓ２７の処理
が１サイクルとして繰り返し実行されることで、貯留槽
２２に貯留された所定量の薬液と純水とを一定の割合で
混合して所定濃度の液を安定供給することが可能にな
る。

【００４４】このように、本実施例では、圧力センサ４
９により測定された純水の供給圧力と圧力センサ３９に
より測定された貯留槽２２内の窒素ガスの圧力との差圧
が予め設定された所定値を保つように圧力制御弁２６に
よる圧縮気体の圧力を調整することで微小流量に安定す
るように制御することが可能になり、流量差の大きい複
数の流体を高精度に混合することができる。

【００４５】ここで、変形例について説明する。

【００４６】図４は各濃度に応じた窒素ガスの圧力と純
水の供給流量との関係を示すグラフである。図４に示さ
れるように、純水と薬液を混合した液の濃度をＣ＝０．
０５％、０．１５％、０．２５％、０．３５％に設定し
た場合の窒素ガスの圧力Ｐ２と純水の供給流量Ｑとが比
例関係にあることが分かる。

【００４７】このグラフから混合ノズル１６から吐出さ
れる混合液の濃度Ｃは、窒素ガスの供給圧力Ｐ１と純水
の供給流量Ｑとの関係で制御することが可能になる。す
なわち、混合ノズル１６で混合された液体の濃度Ｃを一
定に保つには、純水の供給流量Ｑが変化しても、窒素ガ
スの圧力Ｐ２を圧力制御弁２６により制御する方法が有
効であることが分かる。

【００４８】本変形例では、メモリ（図示せず）に図４
に示す各濃度Ｃ毎の窒素ガスの供給圧力Ｐ１と純水の供
給流量Ｑとの関係を示すデータが登録されたデータベー
スが格納されている。そのため、制御回路４０は、濃度
Ｃと純水の供給流量Ｑが入力されることでそのときに必
要とされる窒素ガスの圧力Ｐ２を求めることが可能にな
る。

【００４９】また、本変形例においては、流量計（流量
測定手段）４８は、純水供給経路１４から供給された純
水の流量を計測しており、流量に比例した周期のアナロ
グ信号を発信器４８ａから制御回路４０に発信してい
る。そして、制御回路４０は、このアナログ信号の周波
数から得られた流量計測値に基づいて流量調整弁５０の
弁開度を制御して流量調整弁４６の弁開度を調整する。
そのため、本変形例では、圧力センサ４９が不要にな
る。

【００５０】図５は制御回路４０が実行する変形例の制
御処理を示すフローチャートである。図５に示されるよ
うに、制御回路４０は、電源スイッチ（図示せず）がオ
ンに操作されると、Ｓ３１〜Ｓ３８の処理を実行する。
尚、Ｓ３１〜Ｓ３８の処理は、前述のＳ１１〜Ｓ１８と
同様な処理であるので、ここではその説明を省略する。

【００５１】次のＳ３９では、流量計４８により計測さ
れた純水の供給流量Ｑに比例したアナログ信号の周波数
から瞬時流量を読み込む。

【００５２】続いて、Ｓ４０に進み、流量計４８により
計測された流量に基づいて窒素ガス供給管路２０の圧力
制御弁２６の弁開度を調整する。

【００５３】次のＳ４１では、貯留槽２２の圧力センサ
３９により計測された圧力値（窒素ガス圧力値Ｐ２）が
所定値かどうかをチェックする。ここでは、データベー
スに登録された図４に示す各濃度毎の窒素ガスの圧力Ｐ
２と純水の供給流量Ｑとの関係が登録されたデータベー
スを読み出し、このデータベースから供給流量Ｑに対応
する窒素ガスの圧力Ｐ２を求める。そして、圧力制御弁
２６は、窒素ガスの圧力が上記データベースから演算さ
れた圧力値Ｐ２となるように弁開度が制御される。

【００５４】また、上記Ｓ４１において、圧力センサ３
９の計測値が設定値（Ｐ２）になったときは、Ｓ４２に
進み、薬液吐出管路２４の開閉弁４３を開弁させて混合
ノズル１６に薬液を供給する。このとき、貯留槽２２の
薬液は、圧力制御弁２６により調整された窒素ガスの圧
力で押し出され、絞り４４で流量を絞られた後、混合ノ
ズル１６に供給される。

【００５５】これで、混合ノズル１６においては、窒素
ガス圧により貯留槽２２から供給された微小流量の薬液
と、流量調整弁４６により流量調整された純水とが混合
されて下流に設置された半導体製造装置などに供給され
る。

【００５６】次のＳ４３では、上記Ｓ４１と同様に、貯
留槽２２の圧力センサ３９により計測された圧力値（窒
素ガス圧力値Ｐ２）が所定値かどうかをチェックする。
そして、Ｓ４３において、貯留槽２２の圧力センサ３９
により計測された圧力値（窒素ガス圧力値Ｐ２）が所定
値でないときは、Ｓ４４に進み、窒素ガスの圧力が上記
データベースから演算された圧力値Ｐ２となるように圧
力制御弁２６の弁開度を調整する（圧力調整手段）。

【００５７】尚、Ｓ４４では、上記Ｓ４０と同様に、デ
ータベースに登録された図４に示す各濃度毎の窒素ガス
の圧力Ｐ２と純水の供給流量Ｑとの関係が登録されたデ
ータベースを読み出し、このデータベースから供給流量
Ｑに対応する窒素ガスの圧力Ｐ２を求め、窒素ガスの圧
力が上記データベースから演算された圧力値Ｐ２となる
ように圧力制御弁２６の弁開度を調整する。

【００５８】また、Ｓ４５〜Ｓ４７の処理は、前述のＳ
２５〜Ｓ２７と同様な処理であるので、ここではその説
明を省略する。

【００５９】本変形例では、上記Ｓ３１〜Ｓ４７の処理
が１サイクルとして繰り返し実行されることで、貯留槽
２２に貯留された所定量の薬液と純水とを一定の割合で
混合して所定濃度の液を安定供給することが可能にな
る。

【００６０】このように、本変形例では、流量計４８に
より測定された流量に応じた圧縮気体の圧力を演算し、
演算された圧力値を保つように圧力制御弁２６による圧
縮気体の圧力を調整することで微小流量に安定するよう
に制御することが可能になり、流量差の大きい複数の流
体を高精度に混合することができる。

【００６１】尚、本実施の形態では、２種類の流体を混
合ノズル１６で混合するよう構成された装置を一例とし
て挙げたが、これに限らず、例えば、２種類の流体をタ
ンク内で混合し、撹拌して供給するように構成された混
合装置にも本発明が適用できるのは勿論である。

【００６２】また、本実施の形態では、フッ化水素酸と
純水とを所定の割合で混合させる場合を一例として挙げ
たが、他の薬液を混合する場合にも本発明が適用できる
のは勿論である。

【００６３】また、本実施の形態では、フッ化水素酸と
純水との２種類の液体を混合する場合を一例として説明
したが、成分が異なる２種以上の流体を混合させる場合
にも本発明が適用できるのは勿論である。

【００６４】

【発明の効果】上述の如く、請求項１記載の発明によれ
ば、異なる種類の流体を個別に供給する複数の流体供給
経路と、流体供給経路から供給された所定量の流体が貯
留される貯留槽と、貯留槽に圧縮気体を供給して加圧す
る加圧手段と、貯留槽の流体を加圧手段の加圧により生
じた差圧を利用して流体供給経路からの流体が合流し、
複数種の流体が混合される混合経路と、流体供給経路の
流体供給圧力を測定する第１の圧力測定手段と、貯留槽
の圧力を測定する第２の圧力測定手段と、第１の圧力測
定手段により測定された第１の圧力と第２の圧力測定手
段により測定された第２の圧力との差圧が予め設定され
た所定値を保つように加圧手段による圧縮気体の圧力を
調整する圧力調整手段と、を備えたため、第１の圧力測
定手段により測定された第１の圧力と第２の圧力測定手
段により測定された第２の圧力との差圧が予め設定され
た所定値を保つように加圧手段による圧縮気体の圧力を
調整することで微小流量に安定するように制御すること
が可能になり、流量差の大きい複数の流体を高精度に混
合することができる。

【００６５】また、請求項２記載の発明によれば、異な
る種類の流体を個別に供給する複数の流体供給経路と、
流体供給経路から供給された所定量の流体が貯留される
貯留槽と、貯留槽に圧縮気体を供給して加圧する加圧手
段と、貯留槽の流体を加圧手段の加圧により生じた差圧
を利用して流体供給経路からの流体が合流し、複数種の
流体が混合される混合経路と、流体供給経路の流量を測
定する流量測定手段と、流量測定手段により測定された
流量に応じた圧縮気体の圧力値を保つように加圧手段に
よる圧縮気体の圧力を調整する圧力調整手段と、を備え
たため、流量測定手段により測定された流量に応じた圧
縮気体の圧力を演算し、演算された圧力値を保つように
加圧手段による圧縮気体の圧力を調整することで微小流
量に安定するように制御することが可能になり、流量差
の大きい複数の流体を高精度に混合することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる混合装置の一実施例の概略構成を
示す構成図である。

【図２】純水の供給圧力と窒素ガスの圧力との差圧が混
合ノズル１６で混合された液体の濃度と比例関係にある
ことを示すグラフである。

【図３】制御回路４０が実行する制御処理を示すフロー
チャートである。

【図４】各濃度に応じた窒素ガスの圧力と純水の供給流
量との関係を示すグラフである。

【図５】制御回路４０が実行する変形例の制御処理を示
すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ 混合装置 １２ 薬液供給経路 １４ 純水供給経路 １６ 混合ノズル １８ 薬液供給管路 ２０ 窒素ガス供給管路 ２２ 貯留槽 ２４ 薬液吐出管路 ２６ 圧力制御弁 ２７ 質量流量計 ２７，３２，４３ 開閉弁 ２７ａ，３２ａ，３７ａ，４３ａ 空気管路 ３５ 液面センサ ３７ 逃がし弁 ３９ 第２の圧力センサ ４０ 制御回路 ４４ 絞り ４５ 純水供給管路 ４６ 流量調整弁 ４８ 流量計 ４９ 第１の圧力センサ ５０ 圧力制御弁 ５２ エア供給回路 ５４ 空気源

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 異なる種類の流体を個別に供給する複数
   の流体供給経路と、 該流体供給経路から供給された所定量の流体が貯留され
   る貯留槽と、 該貯留槽に圧縮気体を供給して加圧する加圧手段と、 前記貯留槽の流体を前記加圧手段の加圧により生じた差
   圧を利用して前記流体供給経路からの流体が合流し、前
   記複数種の流体が混合される混合経路と、 前記流体供給経路の流体供給圧力を測定する第１の圧力
   測定手段と、 前記貯留槽の圧力を測定する第２の圧力測定手段と、 前記第１の圧力測定手段により測定された第１の圧力と
   前記第２の圧力測定手段により測定された第２の圧力と
   の差圧が予め設定された所定値を保つように前記加圧手
   段による圧縮気体の圧力を調整する圧力調整手段と、 を備えたことを特徴とする混合装置。
2. 【請求項２】 異なる種類の流体を個別に供給する複数
   の流体供給経路と、 該流体供給経路から供給された所定量の流体が貯留され
   る貯留槽と、 該貯留槽に圧縮気体を供給して加圧する加圧手段と、 前記貯留槽の流体を前記加圧手段の加圧により生じた差
   圧を利用して前記流体供給経路からの流体が合流し、前
   記複数種の流体が混合される混合経路と、 前記流体供給経路の流量を測定する流量測定手段と、 前記流量測定手段により測定された流量に応じた前記圧
   縮気体の圧力値を保つように前記加圧手段による圧縮気
   体の圧力を調整する圧力調整手段と、 を備えたことを特徴とする混合装置。