JP3076893B2 - 液面検出装置及び圧力検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、管を用いて液面レベ
ル又は気体圧力レベルを検出する検出装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液面を検出する方法としては、
光の透過または反射を利用する光学的液面検出方法がよ
く知られている。光学的液面検出方法は、基本的には光
センサで検出装置を構成できるため簡易な方法ではある
が、不透明な液体や濁っている液体等で光が液の中を透
過できない場合、あるいは薬液等で光センサを液中また
は液面付近に配設できない場合などには使用できないと
きがある。

【０００３】そのような不透明な液体、濁っている液体
あるいは薬液等の液面を検出するのに有効な方法とし
て、液体中の所定位置（深さ）での圧力を測定し、その
圧力測定値から液面を検出する方法が知られている。こ
の方法は、液体中に管の先端部を沈め、液面上の気圧よ
りも高い圧力を有する気体例えば圧縮空気または不活性
ガスを管の先端口まで充満するように管内に供給する。
そうすると、管内の気体の圧力は、管の先端口が液体か
ら受ける圧力に等しく、管先端口の液面からの距離（深
さ）に比例するという関係が成立する。したがって、管
の先端口の位置を所定位置 （既知の値）に設定してお
き、管内の圧力を圧力センサによって検出することで、
その圧力測定値から管先端口の深さを測定し、ひいては
液面を検出することができる。

【０００４】上記のような液面検出方法では、任意の液
面に対して、常に管の先端口まで気体が充満するよう
に、換言すれば液体が管内に入り込まないように、わず
かな流量で管内に気体を流し続けるようにしている。こ
のため、管の先端口からは気泡（バブル）が断続的また
は周期的に出ることから、管内の気体の圧力が変動し、
正確な液面検出ができなくなるという問題があった。

【０００５】そこで本出願人は、先願の液面検出装置と
して、液面を検出されるべき液体の中に先端部が沈めら
れる管と、上記液体の液面上の気圧よりも高い圧力を有
する所定の気体を上記管の先端口まで充満するように上
記管内に供給する気体供給手段と、上記管内の気体の圧
力を検出する圧力検出手段とを具備する液面検出装置に
おいて、圧力検出手段の出力端子にローパス・フィルタ
を接続し、このロ−パス・フィルタの出力信号を通した
後の検出信号を比較回路に導き、その比較結果に基づい
て液体の液面を検出することを提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術に
おいては、（１）ＬＥＤの点滅によってそのレベルの設
定を決めるため、タンクに液を入れなければ調整ができ
ない、（２）また、設定値を一定量例えば１０ｍｍ変更
しようとしてもやはりそのレベルに液体を入れなければ
調整できない、（３）更に、中の見えない容器（例えば
金属のタンク等でレベル合わせをするとき、横にゲージ
用のパイプを設けなければレベルがわからない、といっ
た問題があった。

【０００７】この発明は、かかる問題点に鑑みてなされ
たもので、液面レベル又は圧力レベルの検出設定値を定
量的に電圧で知ることができ、より正確に、早く調整が
できる液面検出装置及び圧力検出装置を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では次のように構成する。

【０００９】請求項１の発明の液面検出装置では、液面
を検出されるべき液体に先端部が沈められる検出管と、
上記液体の液面上の気圧よりも高い圧力を有する所定の
気体を上記検出管の先端口まで充満するように上記検出
管内に供給する気体供給手段と、上記検出管内の気体の
圧力に応じた電気信号を出力する圧力検出手段と、上記
圧力検出手段の出力端子に増幅器を介して接続された比
較回路であって、入力信号を予め所定液面レベルに対応
した値に設定したスレッショルド電圧と比較して上記所
定液面レベルを検出する比較回路と、上記スレッショル
ド電圧を液面レベルの高低にリニアに加減しうるスレッ
ショルド電圧設定回路と、上記スレッショルド電圧設定
回路で加減される比較回路のスレッショルド電圧を外部
出力するチェック端子とを具備した構成とする。

【００１０】請求項２の発明の液面検出装置では、請求
項１記載の液面検出装置において、上記比較回路のスレ
ッショルド電圧のチェック端子は、演算増幅器を通して
コネクタにて外部出力する。

【００１１】請求項３の発明の液面検出装置では、請求
項１記載の液面検出装置において、上記増幅器にゼロ点
調整回路を設け、このゼロ点調整回路より、上記比較回
路の出力電圧との電圧差がゼロのとき液面レベルがゼロ
となるような基準電圧を外部出力する。

【００１２】請求項４の発明の圧力検出装置では、圧力
を検出されるべき媒体に先端部が沈められる検出管と、
上記媒体よりも高い圧力を有する所定の気体を上記検出
管内に供給する気体供給手段と、上記検出管内の気体の
圧力に応じた電気信号を出力する圧力検出手段と、上記
圧力検出手段の出力端子に増幅器を介して接続された比
較回路であって、入力信号を予め所定圧力レベルに対応
した値に設定したスレッショルド電圧と比較して上記所
定圧力レベルを検出する比較回路と、上記スレッショル
ド電圧を圧力レベルの高低にリニアに加減しうるスレッ
ショルド電圧設定回路と、上記スレッショルド電圧設定
回路で加減される比較回路のスレッショルド電圧を外部
出力するチェック端子とを具備した構成とする。

【００１３】

【作用】請求項１の発明の液面検出装置によれば、検出
管内の気体の圧力に応じた電気信号が圧力検出手段から
を出力され、増幅器で増幅された後に比較回路に入力と
なる。比較回路は、この入力信号を、予め所定液面レベ
ルに対応した値に設定したスレッショルド電圧と比較し
て、上記所定液面レベルを検出する。この比較回路にお
ける上記スレッショルド電圧は、スレッショルド電圧設
定回路により液面レベルの高低にリニアに加減しうる構
成となっており、かつ、チェック端子より外部出力され
ている。したがって、このチェック端子の電圧を計測す
ることにより、上記スレッショルド電圧設定回路で加減
される比較回路のスレッショルド電圧を簡単に所望のレ
ベル対応値に設定することができる。

【００１４】請求項２の発明の液面検出装置によれば、
比較回路のスレッショルド電圧のチェック端子が、演算
増幅器を通してから、コネクタで外部出力しているの
で、外乱ノイズの影響を無くすことができる。

【００１５】請求項３の発明の液面検出装置によれば、
増幅器のゼロ点調整回路より、比較回路の出力電圧との
電圧差がゼロのとき液面レベルがゼロとなるような基準
電圧を外部出力することができ、これにより比較回路の
スレッショルド電圧を正しく校正することができる。

【００１６】請求項４の発明の圧力検出装置によれば、
液面を検出されるべき液体に先端部が沈められる検出管
の代わりに、圧力を検出されるべき媒体に先端部が沈め
られる検出管を有し、この検出管内の気体圧力に応じた
電気信号が圧力検出手段で取り出され、増幅器をされて
比較回路に入力される。この入力信号が、予め所定圧力
レベルに対応した値に設定したスレッショルド電圧と比
較される。このスレッショルド電圧は、圧力レベルの高
低にリニアに加減しうるスレッショルド電圧設定回路で
加減でき、かつ、チェック端子より外部出力される。し
たがって、このチェック端子の電圧を計測しつつ、上記
スレッショルド電圧設定回路で加減することにより、比
較回路のスレッショルド電圧を簡単に所望のレベル対応
値に設定することができる。

【００１７】

【実施例】以下、図１〜図６を参照してこの発明の実施
例を説明する。

【００１８】図１及び図２はこの発明の一実施例による
液面検出装置の構成を示す。

【００１９】図１及び図２において、槽１０は例えば半
導体ウエハ洗浄工程で使用される薬品処理槽であって、
槽１０内には所定の薬液１２が入っており、薬液１２の
液面は大気に接している。１４は後述する電気回路部２
３と共に液面検出装置を構成する検出管（以下センサ管
という）であり、この薬液１２の液面を検出するための
センサ管１４は、その先端口１４ａが薬液１２の通常の
液面よりも低い所定の高さに位置するように、槽１０内
で垂直に配設される。

【００２０】センサ管１４は、フィルタ１６、ニードル
弁２０及びレギュレータ２２を介して気体供給源例えば
コンプレッサ（図示せず）に通じている。これにより、
気体供給源からの所定の圧力を有する気体例えば圧縮空
気またはＮ2 等の不活性ガスＧＳが、レギュレータ２
２、ニードル弁２０、フィルタ１６を通って管先端口１
４ａまで供給されるようになっている。センサ管１４内
を流れる気体の圧力は、レギュレータ２２及びニードル
弁２０によって制御される。上記フィルタ１６、ニード
ル弁２０、レギュレータ２２及び気体供給源は、液体の
液面上の気圧よりも高い圧力を有する所定の気体を、セ
ンサ管１４の先端口１４ａまで充満するようにセンサ管
１４内に供給する気体供給手段を構成する。

【００２１】２４はセンサ管１４内の圧力Ｐを検出する
ための圧力検出手段である圧力センサ本体であり、この
圧力センサ本体２４は、フィルタ１６から管先端口１４
ａまでの間の流路位置に、コネクタ２６及び引き込み管
２７を介して設けられる。この圧力センサ本体２４は、
ケーシング１８内に、気体の圧力に応じて変位するダイ
ヤフラムと、このダイヤフラム変位による圧力を電気信
号に変換するストレンゲージとを有し、ストレンゲージ
を含むブリッジ回路に電流を流して発振出力を変化させ
る通常の圧力トランスデューサから成り、センサ管１４
内の圧力Ｐを表わす電気信号（圧力検出信号）ＰＳを一
対の出力端子から出力する構成となっている。

【００２２】圧力センサ本体２４より出力された圧力検
出信号ＰＳは、作動増幅器から成る一次増幅器２８及び
ゼロ点調整トリマ２９を有する二次増幅器３０で増幅さ
れたのちローパス・フィルタ３２に入力される。Ｖ0 は
ゼロ点調整トリマ２９によりゼロ点調整される基準電圧
を示す。ローパス・フィルタ３２は、圧力検出信号ＰＳ
に含まれる高周波成分または変動成分を除去する機能を
有し、また、ローパス・フィルタ３２のフィルタ出力信
号ＰＳF は、４つの比較回路３４Ａ、３４Ｂ…のそれぞ
れの一方の入力端子に、入力電圧Ｖ１として与えられ
る。

【００２３】これら比較回路３４Ａ、３４Ｂ…のそれぞ
れの他方の入力端子には、抵抗３５，３６および可変抵
抗器３７Ａ、３７Ｂ…３７Ｄから成る加減可能な分圧回
路で構成されたスレッショルド電圧設定回路により、ス
レッショルド電圧設定値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４が与えられ
る。これらの設定値Ｊ１、Ｊ２…は液槽１０における第
１〜第４の液面設定値に対応しており、比較結果が設定
液面レベルと合致したときは、この比較回路の出力端子
に接続したＬＥＤから成る表示灯３８Ａ、３８Ｂ…３８
Ｄが点灯し、また出力トランジスタ３９がオンするよう
になっている。

【００２４】これら各比較回路のスレッショルド電圧設
定値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４は、そのスレッショルド電圧を外
部出力するチェック端子、つまり設定／モニター用コネ
クタ３３のそぞれ独立した出力端子３３Ａ、３３Ｂ…３
３Ｄへと引き出されている。この場合、スレッショルド
電圧設定値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４を定めている各可変抵抗器
３７Ａ、３７Ｂ…３７Ｄの出力点と、各出力端子３３
Ａ、３３Ｂ…３３Ｄとの間には、図３に示すように、１
対１の入出力比を持つ演算増幅器４０が挿入され、出力
信号が途中で外来ノイズの影響を受けないようになって
いる。

【００２５】 圧力センサ本体２４のケーシング１８
（図２）には、上記の４つの表示灯３８Ａ、３８Ｂ…３
８Ｄと、上記４つの可変抵抗器３７Ａ、３７Ｂ…３７Ｄ
とが１対１で配置されている。また、ケーシング１８に
は、設定モニター用コネクタ３３が設けてあり、この設
定モニター用コネクタ３３からケーブル４１により、上
記各スレッショルド電圧設定値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４が引き
出され、外部の設定／モニター用のターミナル基板４２
のそれぞれ独立した出力チェック端子４２Ａ、４２Ｂ…
４２Ｄへと引き出されている。更に、この設定モニター
用コネクタ３３には、上記ゼロ点調整の基準電圧Ｖ0 の
出力端子３３Ｅ及び上記二次増幅器３０の出力端子３３
Ｆが設けられており、この基準電圧Ｖ0 及び二次増幅器
出力ＰＳ’も同様にケーブル４１により引き出され、外
部ターミナル基板４２の出力チェック端子４２Ｅ，４２
Ｆへと引き出されている。この出力チェック端子４２
Ｅ，４２Ｆ間の電圧については、図３に示すように、Ａ
／Ｄ変換器４５を通した後、ホストコンピュータ４６へ
送られ、レベルとして遠隔的にモニタされる。

【００２６】このように設定モニター用の外部ターミナ
ル基板４２の端子Ａ〜Ｄ，Ｅ，Ｆには、スレッショルド
電圧設定値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４と、ゼロ点調整の基準電圧
Ｖ0と、二次増幅器出力ＰＳ’とが引き出されているの
で、図２に示すように、例えばディジタルテスター４４
により、基準電圧Ｖ0 に対するスレッショルド電圧設定
値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４の大きさを計測することができる。

【００２７】次に設定の仕方について説明する。

【００２８】まず、ゼロ点調整トリマ２９により基準電
圧Ｖ0 のゼロ点調整を行う。すなわち、比較回路34の出
力電圧との電圧差がゼロのとき液面レベルがゼロとなる
ような基準電圧Ｖ0 を設定し、これを出力端子３３Ｅよ
り外部出力する。液面レベルがゼロとは、具体的には、
検出液面がチューブ先端Ａ（管先端口１４ａ）に在ると
きである。

【００２９】次に、上記ゼロ点調整された基準電圧Ｖ0
に対するスレッショルド電圧設定値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４の
１Ｖ当りが、液面レベルが１０ｃｍのレートでモニター
できるように、上記スレッショルド電圧設定回路の分圧
回路（抵抗３５，３６及び可変抵抗器３７Ａ、３７Ｂ…
３７Ｄ）を構成しておく。

【００３０】このように構成しておくと、例えば、１０
ｃｍの深さが−１Ｖのレンジで出るように構成した場
合、３０ｃｍの深さに対する設定をするためには、基準
電圧Ｖ0 に対するスレッショルド電圧設定値Ｊ１、Ｊ２
…Ｊ４を図２に示すようにデジタルテスター４４を用い
て計測し、それが−３Ｖになるように調整すればよいこ
とになる。

【００３１】 次に、具体的な調整設定の例を示す。
今、調整は図２に示す液面レベル検出位置「２」を管先
端口のＡから１８ｃｍの所に設定したいものとする。こ
の場合は、対応する可変抵抗器３７Ｂのトリーマを廻し
て、対するスレッショルド電圧設定値Ｊ２がデジタルテ
スター４４の計測値で１．８Ｖになるように調整すれば
よい。同様に、図２に示す他の液面レベル検出位置
「１」〜「４」についても、デジタルテスター４４の計
測値が所望の液面レベルに対応する電圧値になるように
可変抵抗器３７Ｂのトリマを廻して調整すればよく、実
際にそれらの液面レベルまで液を入れる必要なしに、極
めて容易にスレッショルド電圧設定値Ｊ１、Ｊ２…Ｊ４
を設定することができる。

【００３２】次に、図４につき本実施例の液面検出装置
における電気回路部２３の作用を説明する。一例とし
て、薬液処理槽１０内に薬液供給管（図示せず）を介し
て薬液供給部（図示せず）より薬液１２を供給し、液面
が所定の高さ、例えば第１液面設定値に達した時点でこ
の薬液供給管に挿設されている開閉弁（図示せず）を閉
じて薬液供給を止める場合の動作について説明する。

【００３３】この場合、薬液１２の液面が管先端口１４
ａよりも高くなり、管先端口１４ａの液面からの距離
（深さ）が増大するにつれて、センサ管１４内の圧力Ｐ
は上昇し、その圧力上昇に対応して圧力センサ本体２４
より出力される圧力検出信号Ｐのレベルも上昇する（図
４の（Ａ））。薬液１２の液面が第１液面設定値まで上
昇すると、ローパス・フィルタ３２の出力信号ＰＳF が
設定値Ｊ１に達し（図４（Ｃ))、この時点ｔS で比較回
路３４Ａの出力信号が“Ｌ”から“Ｈ”に変わり（図４
の（Ｄ))、これに応動して薬液供給が停止される。

【００３４】なお、（図４の（Ｂ))は、二次増幅器３０
で増幅された圧力検出信号ＰＳ’をローパス・フィルタ
３２に通さないで比較回路３４Ａに入力した場合の比較
回路３４Ａの出力信号を参考例として示す。この場合は
バブリングによる変動成分が信号処理に影響してチャタ
リングが発生するため、液面が第１液面設定値に達した
時点（ｔS ）を正確に判断することとができなくなる。

【００３５】次に、この発明の液面検出装置を半導体ウ
エハの洗浄装置に適用した応用例について説明する。

【００３６】図５に示す洗浄装置は、例えば純水等の洗
浄処理液５１を収容する内槽５２と、この内槽５２の上
部外周に設けられて内槽５２からオーバーフローする処
理液５１を受け止める外槽５３とを有する処理槽５４
と、この処理槽５４の内槽５２の底部に設けられた処理
液供給口５５と外槽５３の底部に設けられた排液口５６
に接続される循環管路５７と、循環管路５７に直列に液
流路を形成する如く、順次配設される送液用の往復動ポ
ンプ６５、液流の脈動緩衝手段であるダンパ７０及びフ
ィルタ５８とを具備してなる。この処理槽５４の内槽５
２には、ウエハ保持部材５９が配設されており、このウ
エハ保持部材５９にて立設保持される複数の被処理体で
ある例えば半導体ウエハＷ（以下にウエハという）が内
槽５２内の処理液５１中に浸漬され、処理液供給口５５
から流入した上方へ向かって移動する処理液５１によっ
て洗浄されるようになっている。

【００３７】上記往復動ポンプ６５に加圧空気を交互に
供給する手段が、図５に示すように、圧縮空気源６０と
往復動ポンプ６５の加圧空気給排ポート６４ａ，６４ｂ
とに接続する３ポート２位置切換電磁弁６３にて形成さ
れている。そして、この電磁弁６３の切換操作によって
往復動ポンプ６５の各加圧室に交互に圧縮空気が供給さ
れると共に、排気されるようになっている。

【００３８】一方、この往復動ポンプ６５の下流側に接
続されたダンパ７０は、往復動ポンプ６５の吐出口側に
接続する供給ポート７１と処理槽５４の処理液供給口５
５側に接続する吐出ポート７２とを有するダンパ室７３
と、このダンパ室７３内に処理液部７４と背圧部７５と
に区画するように配設されて往復動ポンプ６５によって
送液される際に生じる処理液５１の脈動に追従して可動
する弾性率を有する部材で構成される脈動緩衝体７６例
えばベローズとで構成されており、かつ、背圧部７５に
は脈動を打ち消すための背圧を脈動緩衝体７６に付与す
べく切換電磁弁６６を介して圧縮空気源６０が接続され
ている。

【００３９】この場合、切換電磁弁６６は３ポート２位
置切換電磁弁６３からの信号を受けて同期的に作動する
ようになっており、往復動ポンプ６５によって生じる脈
動波形と対称の波形の背圧を切換電磁弁６６に付与して
脈動を吸収し、往復動ポンプ６５からの処理槽５４の供
給口５５に圧送される処理液５１を層流とすることがで
きるようになっている。なお、図５において、符号６１
は圧縮空気供給管路、６２はダンパ７０の背圧を脈動に
対応させて調整するための流量調整弁である。

【００４０】処理槽５４の内槽５２内に収容された処理
液５１である純水中にウエハＷを浸漬して洗浄を行なう
際に、処理液５１の液面部は内槽５２からオーバーフロ
ーして外槽５３内に流れ込むが、外槽５３内に流れ込ん
だ処理液５１は、３ポート２位置切換電磁弁６３の切換
動作によって予め定められた周期で吐出作用を間欠的に
駆動する往復動ポンプ６５により、循環管路５７を流れ
てフィルタ５８により清浄化された後、再び処理槽５４
の供給口５５から処理槽５４内に供給される。

【００４１】この際、往復動ポンプ６５により吐出され
た処理液は脈動を生じた状態でダンパ７０の処理液部７
４内に流れるが、ダンパ７０の背圧部７５には切換電磁
弁６６により圧縮空気源６０から脈動を打ち消す背圧が
付与されるため、脈動は脈動緩衝体７６によって吸収さ
れ、層流状態となってフィルタ５８側へ送り出される。
すなわち、往復動ポンプ６５から処理液５１が勢いよく
吐出される状態の時には、ダンパ７０の脈動緩衝体７６
の容積を増加させて処理液５１の一部を一時的に貯留す
る。逆に往復動ポンプ６５が送液休止状態の時には、脈
動緩衝体７６の容積を減少させて、貯留していた処理液
５１を吐出させる。したがってフィルタ５８に向かって
送液される循環管路５７中の処理液５１は脈動が抑制さ
れ安定した層流状態で流れる。

【００４２】上記構成の洗浄装置において、内槽５２と
外槽５３内には、それぞれ、図１で説明した圧縮空気ま
たは不活性ガス等を所定の圧力で導入するセンサ管１４
が、その先端口１４ａを槽内の所定の最低液面レベルＬ
に一致させて位置されており、図１の電気回路部２３と
協働して、それぞれ主液面センサ７７，副液面センサ７
８を構成している。そして、これらの検出出力、正確に
は主液面センサ７７の最低液面レベルＬ０の出力端子
と、副液面センサ７８の最低液面レベルＬ、それより順
次上位の中位液面レベルＰ１，上位液面レベルＰ２の出
力端子とは、それぞれ制御装置たるホストコンピュータ
７９に入力されている。

【００４３】ホストコンピュータ７９は、これらの液面
レベルＬ０，Ｌ，Ｐ１，Ｐ２の信号を受けて、次のよう
に制御する。すなわち、初期状態として内槽５２内の洗
浄処理液が少くて最低液面レベルＬ０に割っているとき
は、供給タンク６７からの供給路中６８に設けた電磁弁
６９を開き、内槽５２内の液を加える。次に、内槽５２
内の液がオーバーフローして、周囲の外槽５３内のレベ
ルが所定レベル、例えばＰ２まで上昇したときは、外槽
５３内の液が過剰であるので、往復動ポンプ６５を運転
して過剰の液を循環管路５７より処理液供給口５５を経
て、内槽５２へ戻す。そして、外槽５３内のレベルが所
定の最低液面レベルＬまで下降したときは、外槽５３内
に十分な余裕ができたので、往復動ポンプ６５の運転を
停止させる。

【００４４】 このような洗浄装置はユニットとして多
数設けられるのが通常であるため、上記レベルＬ０，
Ｌ，Ｐ１，Ｐ２の設定はユニットの数に応じて増加し、
非常に多数箇所に渡る。しかし、この発明の液面検出装
置によれば、実際に洗浄処理液５１を対応するレベルま
で入れなくても、図２のデジタルテスター４４の値を見
ながら、トリマ３７Ａ〜３７Ｄを廻して調整すること
で、その検出レベルの設定、正確にはその比較基準値
（Ｊ１〜Ｊ４）の設定ができる。しかも、内部をのぞい
て見ることが困難な状況下であっても、この検出レベル
の設定を行うことができる。

【００４５】次に、図６及び図７を用いて、この発明の
他の実施例について説明する。これは、上記のように液
面センサとして構成するのではなく、排気圧センサーと
して構成するようにした例である。図６は上記半導体ウ
エハの洗浄装置を組み込んだ洗浄処理システムの概要を
示したもので、未処理の被処理体であるウエハＷを収容
する搬入部１と、ウエハＷの洗浄処理を行なう洗浄処理
部２と洗浄後のウエハＷを収容する搬出部３とで主要部
が構成されている。

【００４６】搬入部１は、洗浄処理前の所定枚数例えば
２５枚のウエハＷを収容するキャリア４を待機させる待
機部５と、キャリア４からのウエハＷの取り出し、オリ
フラ合わせ及びウエハＷの枚数検出等を行なうローダ部
６と、外部から搬送ロボットなどによって搬入されるキ
ャリア４の待機部５への移送及びこの待機部５とローダ
６との間でキャリア４の移送を行なうためのキャリア搬
送アーム７とを具備してなる。

【００４７】 洗浄処理部２には、搬入部１から搬出部
３に向かって直線上に順に、ウエハチャック１１２を洗
浄・乾燥する第１のチャック洗浄・乾燥処理室８ａ、ウ
エハＷ表面の有機汚染物、金属不純物、パーティクル等
の不純物質を薬液によって洗浄処理する第１の薬液処理
室８ｂ、第１の薬液処理室８ｂで洗浄されたウエハＷを
例えば純水によって洗浄する２つの水洗処理装置８ｃ，
８ｄ、第１の薬液処理室８ｂの薬液とは異なる薬液で洗
浄する第２の薬液処理室８ｅ、第２の薬液処理室８ｅで
洗浄されたウエハＷを例えば純水によって洗浄する２つ
の水洗処理装置８ｆ，８ｇ、ウエハチャック１１２を洗
浄・乾燥する第２のチャック洗浄・乾燥処理室８ｈ及び
上記不純物質が除去されたウエハＷを例えばＩＰＡ（イ
ソプロピルアルコール）等で蒸気乾燥させるためのウエ
ハ乾燥処理室８ｉが配設されている。これら各洗浄処理
室（以下、単に処理室という）８ａ〜８ｉ内には、それ
ぞれ処理槽９が配設されている。

【００４８】また、洗浄処理部２の側方には、各処理室
８ａ〜８ｉに沿って配設された案内部１１０と、この案
内部１１０に装着されて水平（Ｘ方向）及び垂直方向
（Ｚ方向）に移動自在な３基のウエハ搬送ブロック１１
１とで構成されている搬送手段であるウエハ搬送装置１
５が設けられている。ウエハ搬送ブロック１１１には、
複数枚のウエハＷを適宜間隔をおいて列設保持するウエ
ハチャック１１２が設けられており、ウエハチャック１
１２にて保持されるウエハＷが各処理室８ａ〜８ｉに搬
送され、各処理室８ａ〜８ｉにおいてウエハチャック１
１２からウエハ保持手段であるウエハボートにウエハＷ
が受け渡されるようになっている。

【００４９】なお、洗浄処理部２の上方には、空キャリ
ア及び満杯キャリアを搬送するキャリア搬送部１１３が
設けられている。また、洗浄処理部２の背面側には薬液
等の処理液を収容するタンクや配管群を含む処理液・配
管収容室が設けられている。１１５はウエハ搬送装置を
示す。

【００５０】図７において、処理槽９の上方にはフィル
タ１１４が設けられ、また、処理槽９の下方には、排気
ブロワ１１６により吸引される排気管１１７の排気口１
１８が開口されている。この排気管１１７の途中には、
気液分離器１１９と弁装置１２０とが設けられている。
弁装置１２０は、排気管１１７に位置された弁体１２１
と、この弁体１２１の開度をギアヘッド１２２を介して
制御するステッピングモータ１２３とから構成され、こ
のステッピングモータはＣＰＵを主体として構成された
パルス発生制御部１２４から発生されるパルスにより、
モータドライバ１２５を介して回転角度制御されるよう
になっている。

【００５１】更に、排気管１１７には、気液分離器１１
９と弁装置１２０との間において、図１のセンサ管１４
に相当する検出管１２６が差し込まれており、これに圧
力センサ本体２４を含む電気回路部２３が接続されて圧
力センサ１２７が構成され、この圧力センサにより排気
管１１７内の圧力が検出できるようになっている。電気
回路部２３で検出された管内圧力は、電気信号としてパ
ルス発生制御部１２４に入力されている。

【００５２】パルス発生制御部１２４は、圧力センサ１
２７の電気回路部２３から入力される管内圧力が、図８
に斜線部で示す適正な排気圧Ｋ０である限り、弁体１２
１を閉じている。また、この適正な領域を若干越えたと
きは、これを修正して適正な圧力に戻すような弁開度の
信号を弁装置１２０に与え、管内圧力を適正値に維持す
る制御を行っている。しかし、圧力センサ１２７で検出
される管内圧力が適正な排気圧Ｋ０（斜線部）を大きく
外れて、その値が上限値Ｋ１及び下限値Ｋ２を割ったと
きは、パルス発生制御部１２４は異常信号を発生して、
その旨をアラーム等で報せる。

【００５３】かかる管内圧力の検出設定値Ｋ０，Ｋ１，
Ｋ２に対しても、実際に排気管１１７を異常圧力状態と
することなしに、その異常圧力を検出する比較基準電圧
（スレッショルド電圧）を定めることができる。

【００５４】なお、上記実施例では、この発明の液面検
出装置及び圧力検出装置を半導体ウエハの洗浄装置、洗
浄処理システムに適用した場合について説明したが、勿
論その他の液面レベルの検出や気圧の圧力レベルの検出
にも適用できるものである。

【００５５】

【発明の効果】以上説明した通り、この発明によれば上
記のように構成されているので、以下のような優れた効
果が得られる。

【００５６】１）請求項１の発明の液面検出装置によれ
ば、このチェック端子の電圧を計測することにより、ス
レッショルド電圧設定回路で加減される比較回路のスレ
ッショルド電圧を簡単に所望のレベル対応値に設定する
ことができるので、実際にそれらの液面レベルまで液を
入れる必要なしに、極めて容易にスレッショルド電圧設
定値を設定することができる。したがって、槽内を目視
することのできない環境下であっても、正確かつ容易
に、比較回路の検出レベル設定を行うことができる。

【００５７】２）請求項２の発明の液面検出装置によれ
ば、比較回路のスレッショルド電圧のチェック端子が、
演算増幅器を通してから、コネクタで外部出力されるの
で、外乱ノイズの影響を除去でき、正確な液面検出を行
うことができる。

【００５８】３）請求項３の発明の液面検出装置によれ
ば、増幅器のゼロ点調整回路より、比較回路の出力電圧
との電圧差がゼロのとき液面レベルがゼロとなるような
基準電圧を外部出力するので、これにより比較回路のス
レッショルド電圧を正しく校正することができる。

【００５９】４）請求項４の発明の圧力検出装置によれ
ば、請求項１の場合と同様に、チェック端子の電圧を計
測しつつ、スレッショルド電圧設定回路で加減すること
により、比較回路のスレッショルド電圧を簡単に所望の
レベル対応値に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による液面レベルセンサの
構成を示す回路図である。

【図２】この発明の一実施例による液面レベルセンサの
構成を示す模式図である。

【図３】この発明の液面レベルセンサを遠隔的に利用す
る場合の構成を示す回路図である。

【図４】図１の液面レベルセンサの作用を説明するため
の信号波形図である。

【図５】この発明の液面検出装置を適用した洗浄処理装
置の概要を示す図である。

【図６】この発明を適用可能な洗浄処理システムの概要
を示す斜視図である。

【図７】この発明の圧力検出装置を図６の排気圧コント
ローラに適用した構成を示す図である。

【図８】図７の動作の説明図である。

【符号の説明】

１０ 液槽 １２ 薬液 １４ センサ管（検出管） １４ａ 管先端口 ２３ 電気回路部 ２４ 圧力センサ本体（圧力検出手段） ２９ ゼロ点調整トリマ ３３ 設定／モニター用コネクタ ３３Ａ，３３Ｂ…３３Ｄ スレッショルド電圧設定値の
出力端子 ３３Ｅ 基準電圧の出力端子 ３３Ｆ 検出モニタ用の出力端子 ３４Ａ，３４Ｂ… 比較回路 ３５，３６ 抵抗（分圧回路） ３７Ａ，３７Ｂ… 可変抵抗器 ４０ 演算増幅器 ４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｃ，４２Ｅ，４２Ｆ 出力チェッ
ク端子 ７７ 主液面センサ ７８ 副液面センサ １２６センサ管（検出管） １２７ 圧力センサ（圧力検出装置） Ｊ１，Ｊ２… スレッショルド電圧設定値 Ｖ０ ゼロ点調整の基準電圧

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液面を検出されるべき液体に先端部が沈
   められる検出管と、 上記液体の液面上の気圧よりも高い圧力を有する所定の
   気体を前記検出管の先端口まで充満するように上記検出
   管内に供給する気体供給手段と、 上記検出管内の気体の圧力に応じた電気信号を出力する
   圧力検出手段と、 上記圧力検出手段の出力端子に増幅器を介して接続され
   た比較回路であって、入力信号を予め所定液面レベルに
   対応した値に設定したスレッショルド電圧と比較して前
   記所定液面レベルを検出する比較回路と、 上記スレッショルド電圧を液面レベルの高低にリニアに
   加減しうるスレッショルド電圧設定回路と、 上記スレッショルド電圧設定回路で加減される比較回路
   のスレッショルド電圧を外部出力するチェック端子と、
   を具備したことを特徴とする液面検出装置。
2. 【請求項２】 上記比較回路のスレッショルド電圧のチ
   ェック端子は、演算増幅器を通してコネクタにて外部出
   力することを特徴とする請求項１記載の液面検出装置。
3. 【請求項３】 上記増幅器にゼロ点調整回路を設け、こ
   のゼロ点調整回路より、上記比較回路の出力電圧との電
   圧差がゼロのとき液面レベルがゼロとなるような基準電
   圧を外部出力することを特徴とする請求項１記載の液面
   検出装置。
4. 【請求項４】 圧力を検出されるべき媒体に先端部が沈
   められる検出管と、 上記媒体よりも高い圧力を有する所定の気体を上記検出
   管内に供給する気体供給手段と、 上記検出管内の気体の圧力に応じた電気信号を出力する
   圧力検出手段と、 上記圧力検出手段の出力端子に増幅器を介して接続され
   た比較回路であって、入力信号を予め所定圧力レベルに
   対応した値に設定したスレッショルド電圧と比較して上
   記所定圧力レベルを検出する比較回路と、 上記スレッショルド電圧を圧力レベルの高低にリニアに
   加減しうるスレッショルド電圧設定回路と、 上記スレッショルド電圧設定回路で加減される比較回路
   のスレッショルド電圧を外部出力するチェック端子と、
   を具備したことを特徴とする圧力検出装置。