JP2019069420A - 薬液供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】少量の原薬液量を高精度で且つ迅速に測定でき、該少量の原薬液を希釈液で迅速且つ所定の濃度に希釈し、希釈した薬液をその使用場所にスムーズに供給できる薬液供給装置を提供すること。【解決手段】計量タンク１２と、希釈タンク１３とを備え、原薬液を計量タンク１２内に移送し、該原薬液の液面レベルが所定値となったら、基準原薬液量として計量すると共に、希釈率に応じて１又は複数回の基準原薬液量を希釈タンクに収容し、該希釈タンク内に希釈液を供給して原薬液を希釈して希釈薬液とし、該希釈薬液を１又は複数の使用場所に供給するように構成する。計量タンク１２は上下方向に長尺な筒状体であり、その横断面積は少量の基準原薬液量を原薬液の液面レベルで高精度に測定できるように充分小さくした。【選択図】図２

Description

本発明は、洗浄用薬液等の薬液を所定の薬液使用場所に供給する薬液供給装置に関し、特に原薬液を純水等の希釈液で所定濃度に希釈し、ＣＭＰ装置等の薬液使用場所に供給する機能を備えた薬液供給装置に関するものである。

従来、半導体製造工程においては、各種パターンが形成された半導体ウエハ等の基板をＣＭＰ装置で研磨し研磨面を平坦化している。そして基板研磨後に薬液供給装置から所定の濃度に希釈した薬液をポンプにて高圧に加圧して供給し、基板の面を洗浄したり、付着金属や余分なパターンの剥離や除去等を行っている。このような薬液供給装置において、薬液としては、例えばアンモニア過水溶液やフッ酸過水溶液等の原薬液を純水等の希釈液で所定濃度に希釈し、該希釈した薬液をポンプにて各ＣＭＰ装置に供給している。

特開２００５−２６２１２９号公報

上記薬液供給装置において、上記のように、例えばアンモニア過水溶液やフッ酸過水溶液の原液を純水等の希釈液で所定の濃度に希釈して供給しているが、その希釈率は原薬液１に対して希釈液１００〜９０（比率１：１００〜９０）というように、少量の原薬液と大量の希釈液とを混合させることになる。この少量の原薬液と大量の希釈液とを混合させる希釈工程を迅速且つ高精度で実施するためには、原薬液を高精度且つ迅速に計量する必要がある。

通常このような薬液供給装置においては、薬液希釈工程を簡単に行うために、液面センサを具備する希釈タンクを設け、該希釈タンク内に投入される少量の原薬液と大量の希釈液をその液面レベルの変化で計測している。しかしこの方法だと、希釈率が大きい、即ち原薬液量が少ない場合、原薬液をタンク内に投入してもその液面レベル変化は小さく、原薬液量を迅速且つ高精度で測定できないという問題がある。

また、他の方法としては、純水等の希釈液を大量に希釈タンク内に投入し、その投入量を希釈液の液面レベルの変化で測定し、この大量の希釈液量に対して所定の濃度になるように少量の原薬液を別途設けた計量計で測定し、該測定した原薬液をタンク内に投入する方法がある。しかしこの方法では、原薬液を測定するために別途計量計を必要とする上、該計量計を本薬液供給装置内に設置した場合、薬液供給装置の運転による振動が計量計に伝搬し、高精度の計量を行うことが困難になるという問題がある。

更に上記問題に対処する方法として、上記特許文献１に開示された液混合装置がある。この液混合装置は図１に示すように、内径寸法βの大きい上部タンク１１１と、該上部タンク１１１に連通する内径寸法αの小さい（β＞α）下部タンク１１５とから構成される調合タンク１１０を備えている。原液バルブ１２２が開かれ、スラリーの原液が原液管路１４１から合流管路１４４を通って下部タンク１１５内に流下し、下部タンク１１５内の液面レベルが次第に上昇する。そしてその液面レベルが予め設定されたレベルに達すると、液面レベルセンサ１６０がこの液面を検出し、原液バルブ１２２が閉じられスラリー原液の供給が停止する。

続いて、純水バルブ１３１を開くことで、純水が純水管路１４２及び合流部１４３を通って合流管路１４４に導かれ、下部タンク１１５内で、先に溜められたスラリー原液と混合攪拌されスラリー溶液（スラリー原液が純水により希釈された液）は下部タンク１１５内に溜まり、その液面が上昇して、やがて下部タンク１１５から溢れ出て、上部タンク１１１へと流れ込む。そして、上部タンク１１１内の液面が液面レベルセンサ１７０で検出されると、純水バルブ１３１が閉じられて純水の供給が停止されることにより、所望の濃度（希釈率）に希釈されたスラリー溶液が得られる。

上記特許文献１に開示された液混合装置では、下部タンク１１５の内径寸法αは、上部タンク１１１の内径寸法βより小さくなっているため、少ない量のスラリー原液でもその液面変位が大きくなり液量を高精度で計量することができる。また、純水で希釈されたスラリー溶液は多量であるため、内径寸法βが大きい上部タンク１１１でも精度良く計量できる。そのため、スラリー溶液の濃度を、目的とする濃度に精度よく調整できるというものである。

上記スラリー原液を純水で希釈する液混合装置においては、希釈されるスラリー原液量に対する希釈する純水量の比は、１：１０〜１：２０である。これに対して、本発明に係る薬液供給装置においては、希釈される原薬液量に対して純水等の希釈液量は大きく、原薬液１に対して希釈液が１００〜９０（比率１：１００〜１：９０）というように、原薬液量が極端に小さく、上記特許文献１に開示された液混合装置の構成を採用することが極めて困難となる。即ち、小さい薬液量を高精度で測定するためには下部タンク１１５の内部寸法αを小さくする必要があるため、下部タンク１１５の上下方向の寸法が必然的に大きくなってしまい、装置の小型化に支障となる。また、下部タンク１１５の内径寸法αが小さく上下方向に長くなることから、下部タンク１１５内で計測された原薬液とその上部から供給される希釈液の効果的な混合が期待できないという問題がある。

本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、希釈する希釈液量に対して希釈される原薬液量が極端に小さい場合に、少量の原薬液量を高精度で且つ迅速に測定でき、且つこの測定した少量の原薬液を希釈液で迅速且つ高精度に所定の濃度に希釈でき、希釈された薬液を所定の使用場所にスムーズに供給できる薬液供給装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために本発明は、計量タンクと、希釈タンクとを備え、原薬液を計量タンク内に移送し、該原薬液の液面レベルが所定値となったら、基準原薬液量として計量すると共に、該基準原薬液量を希釈タンク内に収容し、該希釈タンク内に希釈液を供給して原薬液を希釈して希釈薬液とし、該希釈薬液を１又は複数の使用場所に供給するように構成した薬液供給装置であり、計量タンクは上下方向に長尺な筒状体であり、その横断面積は少量の基準原薬液量を原薬液の液面レベルで高精度に測定できるように充分小さくしたことを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、バッファータンクを備え、原薬液は、バッファータンク内へ一旦移送収容して該バッファータンク内から計量タンク内に移送するか又は該バッファータンク内へ移送し、その液面レベルが所定位置に達したら計量タンク内にも移送できるようになっていることを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、希釈タンクで一度に希釈する原薬液量は、計量タンクでの基準原薬液量の計量回数で設定し、基準原薬液量の計量毎に該計量した基準原薬液を希釈タンクに収容することを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、希釈タンク内での原薬液の希釈は、希釈タンク内での希釈薬液の液面レベルが所定設定レベルになったら希釈終了とすることを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、供給タンクを備え、希釈タンク内の希釈薬液を供給タンク内に収容し、希釈薬液の使用場所への供給は、供給タンクから供給することを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、計量タンク内から希釈タンク内への基準原薬液の移送は原薬液の自重により行うことを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、本薬液供給装置の原薬液及び／又は希釈薬液と接触する接液部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、該接液部に付着する液体に圧力気体を吹き付け該液体をパージするパージ手段を備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、本薬液供給装置の原薬液及び／又は希釈薬液と接触する接液部に発生する原薬液及び／又は希釈薬液のミストを収集するミスト収集手段を備えたことを特徴とする。

また本発明は、上記薬液供給装置において、希釈薬液の使用場所へ供給されなかった希釈薬液は供給タンクに戻し、循環することを特徴とする。

本発明によれば、計量タンクは上下方向に長尺な筒状体であり、その横断面積は少量の基準原薬液量を原薬液の液面レベルで高精度に測定できるように充分小さくしているので、少量の基準原薬液量を高精度且つ迅速に計量できる。また、高精度に計量した基準原薬液量を希釈タンクに収容し、該希釈タンク内に希釈液を供給して希釈薬液とし、その希釈液量を液面レベルで計量するので、ＣＭＰ等の希釈薬液を使用する場所に高精度に希釈した希釈薬液をスムーズに供給することが可能となる。

また本発明は、原薬液をバッファータンク内に移送すると共に、該バッファータンクの液面レベルが所定の液面レベルに達したら計量タンク内にも移送できるようにしており、基準原薬液量の計量をバッファータンクへの移送を介さず実現できるので、基準原薬液量の計量を迅速にできる。

また本発明は、希釈タンクで一度に希釈する原薬液量を、計量タンクでの基準原薬液量の計量回数で設定するので、設定した回数だけ基準原薬液量の原薬液を希釈タンクに収容した後、希釈タンク内での液面レベルが所定レベルになるまで希釈液を供給するだけで、所定の希釈率での原薬液の希釈が終了することになり、希釈処理が迅速且つ容易となる。

また本発明は、供給タンクを備え、希釈タンク内の希釈薬液を供給タンク内に収容するようにしたので、希釈薬液の使用場所への供給量の変動を考慮して、供給タンクの容量を設定することにより、希釈薬液の使用場所への需要に応じたスムーズな供給が可能となる。

また本発明は、計量タンク内から希釈タンク内への基準原薬液量の収容は原薬液の自重により行うので、計量タンク内から希釈タンク内への基準原薬液量の移送を安定して実施できる。

また本発明は、薬液供給装置の原薬液及び／又は希釈薬液と接触する接液部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、該接液部に付着する液体に圧力気体を吹き付け該液体をパージするパージ手段を備えているので、薬液供給装置の運転停止時に、接液部に残る原薬液や希釈薬液を容易に除去できると共に、パージ手段で圧力気体を吹き付けることにより残る洗浄液も容易に除去できる。

また本発明は、装置の原薬液及び／又は希釈薬液と接触する接液部に発生する原薬液及び／又は希釈薬液のミストを収集するミスト収集手段を備えたので、有害な原薬液や希釈薬液のミストが装置外へ拡散するのを効果的に防止することが可能となる。

また本発明は、使用場所へ供給されなかった希釈薬液を供給タンクに戻して循環させるので、使用場所へ供給されなかった希釈薬液が停滞してその品質が劣化するのを防ぐことが可能となる。

従来の液混合装置の構成を示す図である。 本発明に係る薬液供給装置の薬液希釈部の概略構成を示す図である。 本発明に係る薬液供給装置の薬液供給部の概略構成を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。図２は本発明に係る薬液供給装置の薬液希釈部の概略構成を示す図である。図２に示すように、薬液供給装置の薬液希釈部１は、バッファータンク１１、計量タンク１２、希釈タンク１３、及び供給タンク１４を備えている。

バッファータンク１１は原薬液を貯留するタンクであり、その底部が漏斗状（逆円錐状）で、上部が平坦に構成された円筒状タンクである。計量タンク１２は希釈タンク１３内に供給される原薬液量を計量するタンクであり、上部は逆漏斗状（円錐状）で下部が漏斗状（逆円錐状）に形成された円筒状のタンクである。希釈タンク１３は、内部に収容（導入）された原薬液を純水等の希釈液で希釈するタンクであり、底部が漏斗状（逆円錐状）で、上部が平坦に形成された円筒状タンクである。供給タンク１４は希釈タンク１３で所定濃度（所定希釈率）に希釈された希釈薬液を収容し、ＣＭＰ装置等の希釈薬液使用場所に供給するためのタンクである。

バッファータンク１１には、原薬液供給部（図示せず）から供給される原薬液（例えばアンモニア過水溶液（ＮＨ_４ＯＨ）等の原薬液）がその底部漏斗状部内に配管１６を通して供給されるようになっている。配管１６には原薬液供給用のバルブＶ_１１、純水（ＤＩＷ）等の洗浄液供給用のバルブＶ_１２、パージ圧力空気等のパージ圧力気体供給用のバルブＶ_１３が接続されている。

また、バッファータンク１１にはタンク内部に収容された原薬液の液面レベルを検出する液面レベルセンサＬＳ_１、ＬＳ_２、ＬＳ_３、ＬＳ_４が設けられている。液面レベルセンサＬＳ_１は、後述する洗浄工程で液（原薬液や洗浄液）が無くなったことを確認するためのセンサであり、液面レベルセンサＬＳ_２、ＬＳ_３、ＬＳ_４はタンク内の異なる液面レベルを検出するように、バッファータンク１１の側壁に沿って上下方向の所定位置に設置されている。また、バッファータンク１１の下端には該タンク内の原薬液を排出するための配管１７が接続され、該配管１７にはバルブＶ_１４が接続され、その下端は計量タンク１２の下部内に開口している。なお、各液面レベルセンサＬＳ_１、ＬＳ_２、ＬＳ_３、ＬＳ_４としては、ここでは非接触で液面を検出できる静電センサを使用している。

バルブ開閉信号ＳＶ_１１によりバルブＶ_１１を開くと、上記原薬液供給部から原薬液が配管１６を通って、バッファータンク１１内に供給（導入）される。バッファータンク１１内に原薬液が流入し、原薬液の液面レベルが上昇し、それを液面レベルセンサＬＳ_１、ＬＳ_２が順に原薬液面を検出し、更に液面レベルセンサＬＳ_３が薬液面を検出したら、バルブＶ_１１を閉じて原薬液の供給を止めるようになっている。また、なんらかの原因で液面レベルが更に上昇し、液面レベルセンサＬＳ_４が液面を検出したら、液面レベルが所定の満液レベルを超えている旨を警報する警報信号を発するようになっている。

上記のように、バッファータンク１１内に原薬液が流入し、原薬液の液面レベルが上昇し、その液面が液面レベルセンサＬＳ_３の検出位置に達したら、バルブＶ_１１を閉じて原薬液の供給を停止する。計量タンク１２内への原薬液の供給は、上記のようにバッファータンク１１内の原薬液面が液面レベルセンサＬＳ_３の検出位置に達したらバルブＶ_１４を開くことにより行う。これにより計量タンク１２内に原薬液が流入し、その液面レベルが上昇し、液面レベルセンサＬＳ_１２が原薬液面を検出する。なお、上記例では、計量タンク１２内への原薬液の供給は、液面レベルセンサＬＳ_３の検出位置に達したら行っているが、液面が液面レベルセンサＬＳ_３の検出位置に達する前の所定の液面位置に達したら、バルブＶ_１４を開いて行ってもよい。また、計量タンク１２の下端はバルブＶ_１５を備えた配管１８に接続され、該配管１８の下端は希釈タンク１３内に開口している。

上記計量タンク１２の液面レベルセンサＬＳ_１２が原薬液の液面を検出したら、バルブＶ_１４を閉じて計量タンク１２内に原薬液が流入するのを停止する。続いてバルブ開閉信号ＳＶ_１５により、バルブＶ_１５を開くことにより、計量タンク１２の原薬液はその自重により配管１８を通って希釈タンク１３内に流下する。そして計量タンク１２の原薬液面が降下し、液面レベルセンサＬＳ_１１が原薬液が無くなったことを検出（確認）したらバルブＶ_１５を閉じる。これにより、計量タンク１２の下端から液面レベルセンサＬＳ_１２までの間の容積と同量の原薬液が、基準原薬液量として希釈タンク１３内に流下する。

次に希釈タンク１３内に純水（ＤＩＷ）等の希釈液を供給して原薬液を希釈するのであるが、その希釈率（原薬液量：希釈液量）は後述するように、上記計量タンク１２で計量された基準原薬液量の計量回数で設定されるようになっているから、原薬液の希釈率によっては、計量タンク１２から希釈タンク１３に流下させた基準原薬液量の流下回数は、１回又は複数回に設定される。そして計量タンク１２での基準原薬液量の計量毎に、バルブＶ_１５を開いて、計量した基準原薬液を流下させる。そして基準原薬液の流下回数が設定された回数に達したらバルブＶ_１５を閉じて、原薬液の希釈タンク１３内への流下を停止する。

なお、バッファータンク１１内の原薬液が排出され、その液面が液面レベルセンサＬＳ_２の液面検出位置まで低下した場合は、バルブＶ_１１を開き、バッファータンク１１内に原薬液を供給（導入）し、液面レベルセンサＬＳ_３が原薬液の液面レベルを検出するまで原薬液を導入する。よって通常の運転中においては、バッファータンク１１内の原薬液量は、その液面が液面レベルセンサＬＳ_２とＬＳ_３の液面検出位置の間に位置するように保たれている。

計量タンク１２内に供給（導入）される原薬液量を高精度で計量できるようにするために、ここでは計量タンク１２内の原薬液量の変化が小さくとも原薬液面レベルの変位が大きくなるように、計量タンク１２の内径寸法αを希釈タンク１３の内径寸法βより、大幅に小さく（α≪β）している。ここではα＝１／２インチ、β＝６インチとしている。液面レベルセンサＬＳ_１１は計量タンク１２内に原薬液が無いことを確認（検出）するセンサで、液面レベルセンサＬＳ_１２、ＬＳ_１３は液面位置を検出するセンサであり、それぞれ非接触型センサを使用している。ここでは発光部と受光部を備えたファイバーセンサを使用している。

通常の運転中では、液面レベルセンサＬＳ_１２が原薬液面を検出した後、バルブ開閉信号ＳＶ_１５によりバルブＶ_１５を開くことにより、計量タンク１２内の原薬液面が降下し、液面レベルセンサＬＳ_１１が計量タンク１２内に原薬液が残っていないことを確認（検出）するまで、計量タンク１２内の原薬液を希釈タンク１３に流下させる。これにより１回の基準原薬液量の計量と、その希釈タンク１３への供給を行う。そして１回の基準原薬液量の計量が終了するのと同時にバルブＶ_１５を閉じる。なお、液面レベルセンサＬＳ_１１、ＬＳ_１２、ＬＳ_１３は、上記バッファータンク１１の液面レベルセンサＬＳ_１、ＬＳ_２、ＬＳ_３、ＬＳ_４と同様、静電センサとしてもよい。

希釈タンク１３は、計量タンク１２で計量された１回又は複数回の基準原薬液量の原薬液を収容し、更に外部から純水（ＤＩＷ）等の希釈液を導入（供給）して、原薬液を所定の希釈率で希釈するためのタンクである。該希釈タンク１３にはタンク内に希釈液が残っていないことを確認（検出）する液面レベルセンサＬＳ_２１と、タンク内に希釈液面を検出するための液面レベルセンサＬＳ_２２、ＬＳ_２３、ＬＳ_２４が該希釈タンク１３の側壁に沿って上下方向の所定の位置に設置されている。各液面レベルセンサＬＳ_２１、ＬＳ_２２、ＬＳ_２３、ＬＳ_２４としては、ここでは非接触で液面を検出できる静電センサを使用している。また、希釈タンク１３にはその内部に純水等の希釈液を供給するため、希釈液供給バルブＶ_１６を備えた配管１９が配置され、その下部吐出口は希釈タンク１３内に開口している。また、希釈タンク１３の下端には排出バルブＶ_１７を備えた希釈薬液排出用の配管２０の一端が接続され、その他端吐出口は供給タンク１４内に開口している。

希釈タンク１３内に配管１９を通して純水（ＤＩＷ）等の希釈液が所定量供給される（液面レベルセンサＬＳ_２３が液面を検出する）と、希釈液供給バルブＶ_１６を閉じる。この希釈タンク１３内への計量タンク１２からの基準原薬液量の導入（供給）と希釈液の導入（供給）は同時に行われる。但し、基準原薬液量の導入回数が複数回の場合は、液面レベルセンサＬＳ_２２が液面を検出した時点で希釈液の導入を停止し、残りの導入回数の基準原薬液を導入（供給）した後、液面レベルセンサＬＳ_２３が液面を検出するまで、希釈液を導入する。そしてこの希釈された希釈薬液は、バルブ開閉信号ＳＶ_１７によりバルブＶ_１７を開くことにより、その自重により供給タンク１４内に流下（導入）する。この希釈薬液の流下は液面レベルセンサＬＳ_２１が希釈タンク１３内に希釈薬が残っていないことを確認（検出）するまで続け、希釈薬液が残っていないことを確認したら、排出バルブＶ_１７を閉じる。なお、液面レベルセンサＬＳ_２４が液面を検出したら、希釈薬液が希釈タンク１３から溢れるおそれがあるとの警報を発する。

供給タンク１４には、内部の希釈薬液量を監視するための液面レベルセンサＬＳ_３１、ＬＳ_３２、ＬＳ_３３、ＬＳ_３４、ＬＳ_３５が上下方向のそれぞれ異なる位置に配置されている。供給タンク１４内に収容された希釈薬液は薬液供給用の配管２１により、本薬液供給装置外に送出され、ＣＭＰ等の希釈薬液使用場所に供給されると共に、希釈薬液使用場所に供給されなかった、即ち使用されなかった希釈薬液は薬液戻り用の配管２２を通って供給タンク１４に戻される。つまり使用されない希釈薬液は配管２２を通って供給タンク１４に戻され、循環することになる。このように使用されない希釈薬液を循環させることにより、希釈薬液は滞留することなく、希釈薬液の品質を一定の安定した状態に維持できる。

上記構成の薬液希釈部１において、本薬液供給装置からの要求信号（バルブ開閉信号）ＳＶ_１１により、原薬液供給用のバルブＶ_１１を開き、原薬液供給部の例えばキャニスタより、アンモニア過水溶液（ＮＨ_４ＯＨ）等の原薬液Ｑ_１をバッファータンク１１内に液面レベルセンサＬＳ_３が原液面を検出するまで導入（供給）すると共に、液面レベルセンサＬＳ_３が原液面を検出したらバルブＶ_１１を閉じる。また、この状態で上記のようにバルブ開閉信号ＳＶ_１４によりバルブＶ_１４を開き計量タンク１２に原薬液を導入する。なお、計量タンク１２への原薬液の供給は、上述したように液面レベルセンサＬＳ_３の検出位置に達する前の所定の液面位置に達したら、バルブＶ_１４を開いて行ってもよい。

ここで計量タンク１２の原薬液の液面レベルが上昇し、その液面レベルセンサＬＳ_１２が液面を検出するとバルブＶ_１４を閉じ、計量タンク１２への原薬液の供給を停止すると共に、バルブＶ_１５を開き、計量タンク１２の原薬液を希釈タンク１３内に流下させる。計量タンク１２で計量される基準原液量ΔＱ_１は、計量タンク１２の下端から液面レベルセンサＬＳ_１２との間の容積となる。計量タンク１２の内径寸法αと下端から液面レベルセンサＬＳ_１２との間の寸法は既知であるから、該容積は予め容易に算出できる。また、内径寸法αが希釈タンク１３の内径寸法βより大幅に小さく（α≪β）なっていることから、基準原液量ΔＱ_１が小さくとも計量タンク１２の液面変化は大きくなるから、上記基準原液量ΔＱ_１も容易に、且つ精度よく測定（計量）できる。

希釈タンク１３内に投入する原薬液量は上記基準原液量ΔＱ_１を基準とし、希釈率に応じて該基準原液量ΔＱ_１を希釈タンク１３内に流下させる回数（基準原液量ΔＱ_１の計量回数）で設定し、該設定回数だけ基準原液量ΔＱ_１を希釈タンク１３内に収容した後、純水（ＤＩＷ）等の希釈液Ｑ_０を希釈タンク１３の液面レベルが所定の位置になるまで導入して、希釈タンク１３内の原薬液を希釈する。

具体的には、基準原液量ΔＱ_１の導入回数が１回の場合は、バルブ開閉信号ＳＶ_１５によりバルブＶ_１５を開くことにより、希釈タンク１３に１回の基準原液量ΔＱ_１を導入と同時に、本薬液供給装置からのバルブ開閉信号ＳＶ_１６によりバルブＶ_１６を開くことにより、純水（ＤＩＷ）等の希釈液Ｑ_０を液面レベルセンサＬＳ_２２が液面を検出するまで導入し、続いて液面レベルセンサＬＳ_２３が液面を検出するまで導入する。これにより基準原液量ΔＱ_１の導入回数が１回の希釈は完了し、バルブ開閉信号ＳＶ_１７によりバルブＶ_１７を開くことにより、該希釈が完了した希釈タンク１３内の希釈薬液は供給タンク１４内に流下する。

また、基準原液量ΔＱ_１の導入回数が複数のｎ回の場合は、希釈タンク１３に１回の基準原液量ΔＱ_１を導入と同時に、本薬液供給装置からのバルブ開閉信号ＳＶ_１６によりバルブＶ_１６を開くことにより、希釈液Ｑ_０を液面レベルセンサＬＳ_２２が液面を検知するまで導入する。そして上記と同じ手順でｎ−１回の基準原液量ΔＱ_１の計量を行い、各計量毎に計量した基準原液量ΔＱ_１を希釈タンク１３内に導入し、基準原液量ΔＱ_１×（ｎ−１）の原薬液が希釈タンク１３に導入されたらバルブＶ_１６を開き、純水（ＤＩＷ）等の希釈液Ｑ_０を液面レベルセンサＬＳ_２３が液面を検出するまで導入する。これにより、基準原液量ΔＱ_１の導入回数が複数のｎ回の原薬液の希釈は完了する。

ここで、全基準原液量ΣＱ_１に対する全希釈液量ΣＱ_０の比（希釈率）をηとすると、η＝ΣＱ_１：ΣＱ_０となり、ΣＱ_１＝（ΔＱ_１×ｎ）、ΣＱ_０＝ΔＶ_１３−（ΔＱ_１×ｎ）であるから、
η＝（ΔＱ_１×ｎ）：（ΔＶ_１３−（ΔＱ_１×ｎ））
となる。但し、ΔＶ_１３は希釈タンク１３の下端から液面レベルセンサＬＳ_２３との間の容積量である。希釈が完了した希釈薬液はバルブ開閉信号ＳＶ_１７によりバルブＶ_１７を開くことにより、供給タンク１４内に流下する。

なお、上記例では、希釈タンク１３内で原薬液を希釈して希釈薬液とする希釈工程を複数回行い、この希釈工程毎に得られた希釈薬液を供給タンク１４に流下させて、供給タンク１４から、ＣＭＰ装置等の希釈薬液使用場所に供給する例を示している。

上記薬液供給装置において、バッファータンク１１、計量タンク１２、希釈タンク１３、供給タンク１４の頂部内には排気管ＨＥＸ_１、ＨＥＸ_２、ＨＥＸ_３、ＨＥＸ_４の一端が開口されており、他端は排気ダクトＨＥＸ_５内に開口している。これにより、薬液のミストを排気ダクトＨＥＸ_５内に集め、本薬液供給装置で取り扱うアンモニア過水溶液のミストのように、一般環境に拡散して害を与える薬液を無害になるように処理する専用の設備に送るようにしている。なお、上記薬液供給装置においては、アンモニア過水溶液を取り扱う例を示したが、取り扱う薬液はこれに限定されるものではなく、例えばフッ酸過水溶液等の、飛散して環境に害を及ぼす薬液を取り扱う場合も有効である。

図３は供給タンク１４から下流側の本薬液供給装置の薬液供給部の概略構成を示す図である。図示するように、本薬液供給装置の薬液供給部は供給タンク１４内の希釈薬液を本薬液供給装置外に配置されているＣＭＰ装置等の希釈薬液使用場所に供給するための配管２１と、希釈薬液使用場所に供給されなかった希釈薬液を供給タンク１４に戻すための配管２２と、ドレン用の配管２３を備えている。配管２１には供給タンク１４内の希釈薬液を該配管２１に供給するためのバルブＶ_２０と、希釈薬液を加圧するための加圧ポンプＰ、フィルタＦ、流量計Ｍ、及び開閉用のバルブＶ_２１が直列に接続されている。また、供給タンク１４の底部にはバルブＶ_２４を介しドレン用の配管２３が接続されている。また、２５は本薬液供給装置の底部に配置されたドレンパンであり、該ドレンパン２５にもドレン用の配管２４が接続されている。

バルブＶ_２０を開くことにより、供給タンク１４から排出された希釈薬液は配管２１を通って加圧ポンプＰに送られ、該加圧ポンプＰで所定の圧力に加圧され、フィルタＦ、流量計Ｍ及びバルブＶ_２１を通って分岐用のバルブＶ_２３に送られ、該分岐用のバルブＶ_２３で分岐して希釈薬液使用場所に供給されると共に、分岐されなかった薬液はバルブＶ_２３を通って配管２２に送られ、供給タンク１４に戻る。つまり希釈薬液使用場所に供給されない希釈薬液は配管２２を通って供給タンク１４に戻り、循環するようになっている。また、配管２１のポンプＰより上流側には、純水（ＤＩＷ）等の洗浄液を供給するためのバルブＶ_２５とパージ用加圧空気等の加圧気体を供給するためのバルブＶ_２６とが接続されている。更に、ドレン用の配管２３、２４にもそれぞれドレン排出用のバルブＶ_２７、Ｖ_２８が接続されている。

上記構成の本薬液供給装置において、薬液希釈部のバッファータンク１１には、図２に示すように、配管１６を介して、純水等の洗浄液供給用のバルブＶ_１２やパージ圧力空気供給用のバルブＶ_１３が接続されている。原薬液の希釈運転の終了又は原薬液の希釈運転開始に際して、バッファータンク１１、計量タンク１２、希釈タンク１３、供給タンク１４、配管１６、１７、１８、１９、２０等の原薬液や希釈薬液が接触する接液部に洗浄液供給用のバルブＶ_１２を通して、洗浄液を供給して洗浄すると共に、洗浄後にバルブＶ_１３を開き、パージ圧力空気等の圧力気体を供給して洗浄部に残る液滴をパージする。

また、バッファータンク１１、計量タンク１２、希釈タンク１３のそれぞれの底部は、漏斗状（逆円錐状）となっていると、これらの洗浄及び液滴のパージ工程を通して、接液部に残る液滴等は効果的にパージされることが期待できる。しかしながら、これらのタンクにパイプを使用する場合、タンクであるパイプとバルブを直接接続するため底部を平坦とすることが多い。従って、底部を漏斗状に加工することは、必要に応じて実施する。

本発明に係る薬液供給装置は、計量タンクと、希釈タンクとを備え、原薬液を計量タンク内に移送し、該原薬液の液面レベルが所定値となったら、基準原薬液量として計量すると共に、該基準原薬液量を前記希釈タンクに収容し、該希釈タンク内に希釈液を供給するように構成され、計量タンクは上下方向に長尺な筒状体であり、その横断面積は少量の基準原薬液量を原薬液の液面レベルで高精度に測定できるように充分小さくしている。そのため少量の原薬液で所定の希釈率で高精度に希釈し、希釈薬液をＣＭＰ等の希釈薬液使用場所に供給する薬液供給装置として利用できる。

１ 薬液希釈部
１１ バッファータンク
１２ 計量タンク
１３ 希釈タンク
１４ 供給タンク
１６ 配管
１７ 配管
１８ 配管
１９ 配管
２０ 配管
２１ 配管
２２ 配管
２３ 配管
２４ 配管
２５ ドレンパン
ＨＥＸ_１ 排気管
ＨＥＸ_２ 排気管
ＨＥＸ_３ 排気管
ＨＥＸ_４ 排気管
ＨＥＸ_５ 排気ダクト
ＬＳ_１〜ＬＳ_４ 液面レベルセンサ
ＬＳ_１１〜ＬＳ_１３ 液面レベルセンサ
ＬＳ_２１〜ＬＳ_２４ 液面レベルセンサ
ＬＳ_３１〜ＬＳ_３５ 液面レベルセンサ
ＳＶ_１１ バルブ開閉信号
ＳＶ_１４〜ＳＶ_１７ バルブ開閉信号
Ｖ_１１〜Ｖ_１７ バルブ
Ｖ_２０〜Ｖ_２８ バルブ

Claims (9)

1. 計量タンクと、希釈タンクとを備え、
   原薬液を前記計量タンク内に移送し、該原薬液の液面レベルが所定値となったら、基準原薬液量として計量すると共に、該基準原薬液量を前記希釈タンク内に収容し、該希釈タンク内に希釈液を供給して原薬液を希釈して希釈薬液とし、該希釈薬液を１又は複数の使用場所に供給するように構成した薬液供給装置であり、
   前記計量タンクは上下方向に長尺な筒状体であり、その横断面積は少量の前記基準原薬液量を原薬液の液面レベルで高精度に測定できるように充分小さくしたことを特徴とする薬液供給装置。
2. 請求項１に記載の薬液供給装置において、
   バッファータンクを備え、
   前記原薬液は、前記バッファータンク内へ一旦移送収容して該バッファータンク内から前記計量タンク内に移送するか又は該バッファータンク内へ移送しその液面レベルが所定位置に達したら計量タンク内にも移送できるようになっていることを特徴とする薬液供給装置。
3. 請求項１又は２に記載の薬液供給装置において、
   前記希釈タンクで一度に希釈する前記原薬液量は、前記計量タンクでの前記基準原薬液量の計量回数で設定し、前記基準原薬液量の計量毎に該計量した基準原薬液を前記希釈タンクに収容することを特徴とする薬液供給装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の薬液供給装置において、
   前記希釈タンク内での原薬液の希釈は、前記希釈タンク内での希釈薬液の液面レベルが所定設定レベルになったら希釈終了とすることを特徴とする薬液供給装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の薬液供給装置において、
   供給タンクを備え、
   前記希釈タンク内の希釈薬液を前記供給タンク内に収容し、
   前記希釈薬液の使用場所への供給は、前記供給タンクから供給することを特徴とする薬液供給装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の薬液供給装置において、
   前記計量タンク内から前記希釈タンク内への前記基準原薬液量の移送は原薬液の自重により行うことを特徴とする薬液供給装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の薬液供給装置において、
   本薬液供給装置の前記原薬液及び／又は前記希釈薬液と接触する接液部に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、該接液部に付着する液体に圧力気体を吹き付け該液体をパージするパージ手段を備えたことを特徴とする薬液供給装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の薬液供給装置において、
   本薬液供給装置の前記原薬液及び／又は前記希釈薬液と接触する接液部に発生する前記原薬液及び／又は前記希釈薬液のミストを収集するミスト収集手段を備えたことを特徴とする薬液供給装置。
9. 請求項５乃至８のいずれか１項に記載の薬液供給装置において、
   前記希釈薬液の使用場所へ供給されなかった希釈薬液は前記供給タンクに戻し、循環することを特徴とする薬液供給装置。

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