JP3172884B2 - 薬液制御装置 - Google Patents
薬液制御装置Info
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- JP3172884B2 JP3172884B2 JP03290592A JP3290592A JP3172884B2 JP 3172884 B2 JP3172884 B2 JP 3172884B2 JP 03290592 A JP03290592 A JP 03290592A JP 3290592 A JP3290592 A JP 3290592A JP 3172884 B2 JP3172884 B2 JP 3172884B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、半導体或いは
液晶製造工程において、ウェットエッチング用の各種薬
液の流量、圧力、温度等を制御する薬液制御装置に関す
る。
液晶製造工程において、ウェットエッチング用の各種薬
液の流量、圧力、温度等を制御する薬液制御装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】半導体或いは液晶製造工程においては、
ウェットエッチング工程と、その後に行われる洗浄工程
がある。上記ウェットエッチング工程とは、強酸の薬
液、例えば、フッ酸、硫酸、塩酸等を使用して、基板上
に付着している金属膜或いはちっ化膜を除去する工程で
ある。又、上記洗浄工程とは、上記ウェットエッチング
工程の後に行われるものであって、ウェットエッチング
によって基板上に付着した強酸の薬液を純水によって除
去する工程である。
ウェットエッチング工程と、その後に行われる洗浄工程
がある。上記ウェットエッチング工程とは、強酸の薬
液、例えば、フッ酸、硫酸、塩酸等を使用して、基板上
に付着している金属膜或いはちっ化膜を除去する工程で
ある。又、上記洗浄工程とは、上記ウェットエッチング
工程の後に行われるものであって、ウェットエッチング
によって基板上に付着した強酸の薬液を純水によって除
去する工程である。
【0003】ところで、上記ウェットエッチング工程に
おける薬液の流量制御は、例えば、、図11に示すよう
な構成によって行っている。まず、薬液は循環ポンプ2
01により循環され、上記循環ポンプ201と循環槽2
03との間には循環流路205が構成されている。上記
循環流路205内には、流量計207、開閉バルブ20
9、フィルタ211がそれぞれ介挿されている。そし
て、流量計207を監視しながら開閉バルブ209を手
動によって適宜開閉することにより、循環する薬液21
3の流量を制御する。
おける薬液の流量制御は、例えば、、図11に示すよう
な構成によって行っている。まず、薬液は循環ポンプ2
01により循環され、上記循環ポンプ201と循環槽2
03との間には循環流路205が構成されている。上記
循環流路205内には、流量計207、開閉バルブ20
9、フィルタ211がそれぞれ介挿されている。そし
て、流量計207を監視しながら開閉バルブ209を手
動によって適宜開閉することにより、循環する薬液21
3の流量を制御する。
【0004】又、薬液213の温度制御は、例えば、図
12に示すような構成によって行っていた。すなわち、
循環流路205に熱交換器215を介挿し、又、循環槽
203内には温度モニタ217を設置する。そして、上
記温度モニタ217によって循環槽203内の薬液21
3の温度を監視して、温度調節器219を介して熱交換
器215を制御することにより、薬液213の温度を制
御する。
12に示すような構成によって行っていた。すなわち、
循環流路205に熱交換器215を介挿し、又、循環槽
203内には温度モニタ217を設置する。そして、上
記温度モニタ217によって循環槽203内の薬液21
3の温度を監視して、温度調節器219を介して熱交換
器215を制御することにより、薬液213の温度を制
御する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の構成による
と次のような問題があった。まず、流量制御における問
題から説明する。ウェットエッチング工程においては、
図13に示すような状態で、薬液213のエッチングが
行われる。すなわち、薬液213の流れに対して基板2
21を平行に配置する。そして、薬液213が精度良く
流量制御されていれば流れは層流となり、基板221の
凸部223はもとより、凹部225内にも薬液213が
適度に入り込んでいき、凸部223及び凹部225共に
均一にエッチングがなされる。
と次のような問題があった。まず、流量制御における問
題から説明する。ウェットエッチング工程においては、
図13に示すような状態で、薬液213のエッチングが
行われる。すなわち、薬液213の流れに対して基板2
21を平行に配置する。そして、薬液213が精度良く
流量制御されていれば流れは層流となり、基板221の
凸部223はもとより、凹部225内にも薬液213が
適度に入り込んでいき、凸部223及び凹部225共に
均一にエッチングがなされる。
【0006】ところが、従来の場合には、図11に示し
た構成では、薬液213の流量制御が精度良く行われな
いために、薬液213の流量が不用意に増減してしまう
ことがある。そして、薬液213の流量が多過ぎる場合
には、図14に示すように、凹部225内で乱流が発生
してしまい、凹部225内において場所によってエッチ
ングレート(単位時間当たりのエッチング量)にばらつ
きが生じてしまうという問題があった。これに対して、
薬液213の流量が少な過ぎる場合には、図15に示す
ような状態になってしまう。すなわち、凹部225内に
おいて薬液213が滞留してしまい、新しい薬液213
の供給が鈍ってしまう。そのため、時間とともに化学変
化が鈍ってしまって凸部223と凹部229との間にエ
ッチングレートのばらつきが生じてしまうものである。
た構成では、薬液213の流量制御が精度良く行われな
いために、薬液213の流量が不用意に増減してしまう
ことがある。そして、薬液213の流量が多過ぎる場合
には、図14に示すように、凹部225内で乱流が発生
してしまい、凹部225内において場所によってエッチ
ングレート(単位時間当たりのエッチング量)にばらつ
きが生じてしまうという問題があった。これに対して、
薬液213の流量が少な過ぎる場合には、図15に示す
ような状態になってしまう。すなわち、凹部225内に
おいて薬液213が滞留してしまい、新しい薬液213
の供給が鈍ってしまう。そのため、時間とともに化学変
化が鈍ってしまって凸部223と凹部229との間にエ
ッチングレートのばらつきが生じてしまうものである。
【0007】次に、圧力制御の問題がある。例えば、薬
液213の圧力が所定圧力に対して低下してしまうこと
がある。これは、例えば、フィルタ211が破損してし
まい、薬液213の濾過が正常に行われないことに起因
する。すなわち、通常は、フィルタ211では濾過抵抗
等により圧力が上昇することになるが、フィルタ211
が破損した場合には、そのような圧力上昇が発生せず、
圧力が低下してしまうことになる。又、フィルタ211
の故障以外にも、配管の損失等に起因した薬液漏れが原
因して圧力が低下することがある。
液213の圧力が所定圧力に対して低下してしまうこと
がある。これは、例えば、フィルタ211が破損してし
まい、薬液213の濾過が正常に行われないことに起因
する。すなわち、通常は、フィルタ211では濾過抵抗
等により圧力が上昇することになるが、フィルタ211
が破損した場合には、そのような圧力上昇が発生せず、
圧力が低下してしまうことになる。又、フィルタ211
の故障以外にも、配管の損失等に起因した薬液漏れが原
因して圧力が低下することがある。
【0008】ここれに対して、フィルタ211が目詰ま
り現象を起こした場合には、薬液213の圧力が所定圧
力に対して上昇してしまうことになり、場合によって
は、薬液213の流通そのものが損なわれてしまうこと
がある。このように、薬液213の圧力が所定圧力に対
して、不用意に上昇・低下したような場合には、薬液2
13の循環流量が変動することになり、既に述べたよう
にエッチングレートがばらついてしまうことになる。と
ころが、従来の場合には、圧力の監視が殆ど行われてお
らず、問題となっていた。
り現象を起こした場合には、薬液213の圧力が所定圧
力に対して上昇してしまうことになり、場合によって
は、薬液213の流通そのものが損なわれてしまうこと
がある。このように、薬液213の圧力が所定圧力に対
して、不用意に上昇・低下したような場合には、薬液2
13の循環流量が変動することになり、既に述べたよう
にエッチングレートがばらついてしまうことになる。と
ころが、従来の場合には、圧力の監視が殆ど行われてお
らず、問題となっていた。
【0009】次に、薬液213の温度の問題がある。す
なわち、従来の構成では、薬液213の温度を高い精度
で制御することはできず、そのため、エッチングレート
にばらつきが発生してしまうという問題があった。薬液
213はその温度が僅かに変動するだけで(例えば、
0.2℃程度)、そのエッチングレート時間が大きく変
動してしまうという性質を備えている。これに対して、
従来の場合には、オーバーフロー槽である循環槽203
内に温度モニタ217を挿入して監視しているだけであ
り、それに基づいて熱交換器215を制御しても、循環
している間に変動してしまうことがあり、その改善が要
求されていた。
なわち、従来の構成では、薬液213の温度を高い精度
で制御することはできず、そのため、エッチングレート
にばらつきが発生してしまうという問題があった。薬液
213はその温度が僅かに変動するだけで(例えば、
0.2℃程度)、そのエッチングレート時間が大きく変
動してしまうという性質を備えている。これに対して、
従来の場合には、オーバーフロー槽である循環槽203
内に温度モニタ217を挿入して監視しているだけであ
り、それに基づいて熱交換器215を制御しても、循環
している間に変動してしまうことがあり、その改善が要
求されていた。
【0010】又、上記温度制御の構成において、従来の
熱交換器215は、薬液213を熱交換プレートによっ
て直接熱交換させるものである。その際、熱交換プレー
トは金属製であるので、薬液213によって酸化されて
しまい、その健全性が損なわれてしまうことはもとよ
り、酸化反応によって重金属イオンが生じてしまい、そ
れによって、半導体ウェハー等の品質が損なわれてしま
うことが懸念される。これに対しては、熱交換プレート
に耐薬品特性を備えた樹脂等をコーティングすることが
考えられているが、樹脂と金属との剥離、クラックの発
生、ピンホールの発生等によりその耐薬品特性が損なわ
れることがあり、長期にわたってその機能を維持するこ
とは不可能であった。
熱交換器215は、薬液213を熱交換プレートによっ
て直接熱交換させるものである。その際、熱交換プレー
トは金属製であるので、薬液213によって酸化されて
しまい、その健全性が損なわれてしまうことはもとよ
り、酸化反応によって重金属イオンが生じてしまい、そ
れによって、半導体ウェハー等の品質が損なわれてしま
うことが懸念される。これに対しては、熱交換プレート
に耐薬品特性を備えた樹脂等をコーティングすることが
考えられているが、樹脂と金属との剥離、クラックの発
生、ピンホールの発生等によりその耐薬品特性が損なわ
れることがあり、長期にわたってその機能を維持するこ
とは不可能であった。
【0011】本発明はこのような点に基づいてなされた
ものでその目的とするところは、温度、流量、圧力を高
い精度で制御することにより上記したような各種不具合
を解消することが可能な薬液制御装置を提供することに
ある。
ものでその目的とするところは、温度、流量、圧力を高
い精度で制御することにより上記したような各種不具合
を解消することが可能な薬液制御装置を提供することに
ある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するべく
本願発明による薬液制御装置は、薬液を収容する薬液槽
と、上記薬液槽に接続された薬液循環ラインと、上記薬
液循環ラインに介挿された薬液循環ポンプと、上記薬液
循環ラインに介挿され薬液と第1冷媒とを二重配管構造
によって熱交換させる第1熱交換器と、上記薬液循環ラ
インに介挿され薬液の流量を制御する流量制御手段と、
上記薬液循環ラインに介挿され循環する薬液の圧力を検
出する薬液圧力検出手段と、上記第1熱交換器に循環さ
れる第1冷媒を第2冷媒によって熱交換する第2熱交換
器と、上記薬液槽に設置され薬液の温度を検出する薬液
温度検出手段と、上記第2熱交換器に設置され第1冷媒
の温度を検出する第1冷媒温度検出手段と、上記流量制
御手段及び圧力検出手段からの信号に基づいて流量又は
圧力が設定値に対してずれた場合に警報を出力するとと
もに上記薬液温度検出手段及び第1冷媒温度検出手段か
らの信号に基づいて第1冷媒ひいては薬液の温度を制御
し薬液温度が設定値に対してずれた場合に警報を出力す
る制御手段と、を具備したことを特徴とするものであ
る。
本願発明による薬液制御装置は、薬液を収容する薬液槽
と、上記薬液槽に接続された薬液循環ラインと、上記薬
液循環ラインに介挿された薬液循環ポンプと、上記薬液
循環ラインに介挿され薬液と第1冷媒とを二重配管構造
によって熱交換させる第1熱交換器と、上記薬液循環ラ
インに介挿され薬液の流量を制御する流量制御手段と、
上記薬液循環ラインに介挿され循環する薬液の圧力を検
出する薬液圧力検出手段と、上記第1熱交換器に循環さ
れる第1冷媒を第2冷媒によって熱交換する第2熱交換
器と、上記薬液槽に設置され薬液の温度を検出する薬液
温度検出手段と、上記第2熱交換器に設置され第1冷媒
の温度を検出する第1冷媒温度検出手段と、上記流量制
御手段及び圧力検出手段からの信号に基づいて流量又は
圧力が設定値に対してずれた場合に警報を出力するとと
もに上記薬液温度検出手段及び第1冷媒温度検出手段か
らの信号に基づいて第1冷媒ひいては薬液の温度を制御
し薬液温度が設定値に対してずれた場合に警報を出力す
る制御手段と、を具備したことを特徴とするものであ
る。
【0013】
【作用】本発明の薬液制御装置は、循環する薬液の流量
を制御することは勿論のこと、圧力を監視するととも
に、温度を制御するものである。その温度制御は、薬液
槽に設置され薬液の温度を検出する第1温度検出手段
と、第2熱交換器に設置され循環水の温度を検出する第
2温度検出手段とからの信号に基づいて、第1冷媒の温
度ひいてはそれと熱交換される薬液の温度を制御するも
のである。
を制御することは勿論のこと、圧力を監視するととも
に、温度を制御するものである。その温度制御は、薬液
槽に設置され薬液の温度を検出する第1温度検出手段
と、第2熱交換器に設置され循環水の温度を検出する第
2温度検出手段とからの信号に基づいて、第1冷媒の温
度ひいてはそれと熱交換される薬液の温度を制御するも
のである。
【0014】
【実施例】以下、図1乃至図10を参照して本発明の一
実施例を説明する。本実施例による薬液制御装置は、図
1に示すような構成になっている。図1中一点鎖線で囲
んだ部分が本実施例による薬液制御装置である。まず、
INポート1とOUTポート3とが設けられていて、こ
れらINポート1とOUTポート3との間には、薬液循
環ライン5が配設されている。上記薬液循環ライン5に
は、開閉バルブ7、ベローズポンプ9、ダンパー11、
熱交換器13、フロートコントローラ15、圧力計1
7、フィルタ19、開閉バルブ21が、INポート1側
より順次介挿されている。
実施例を説明する。本実施例による薬液制御装置は、図
1に示すような構成になっている。図1中一点鎖線で囲
んだ部分が本実施例による薬液制御装置である。まず、
INポート1とOUTポート3とが設けられていて、こ
れらINポート1とOUTポート3との間には、薬液循
環ライン5が配設されている。上記薬液循環ライン5に
は、開閉バルブ7、ベローズポンプ9、ダンパー11、
熱交換器13、フロートコントローラ15、圧力計1
7、フィルタ19、開閉バルブ21が、INポート1側
より順次介挿されている。
【0015】上記INポート1とOUTポート3には、
別に設けられるオーバーフロー槽23が接続される。す
なわち、オーバーフロー槽23のOUTポート25側が
配管27を介してINポート1と接続され、オーバーフ
ロー槽23のINポート29側が配管31を介してOU
Tポート3と接続されている。上記オーバーフロー槽2
3内には、ウェットエッチング用の薬液33が収容され
ている。
別に設けられるオーバーフロー槽23が接続される。す
なわち、オーバーフロー槽23のOUTポート25側が
配管27を介してINポート1と接続され、オーバーフ
ロー槽23のINポート29側が配管31を介してOU
Tポート3と接続されている。上記オーバーフロー槽2
3内には、ウェットエッチング用の薬液33が収容され
ている。
【0016】ベローズポンプ9は、薬液33を循環させ
るものであり、その際、脈動が発生するので、その脈動
をダンパー11によって吸収する。ダンパー11によっ
て脈動を吸収された薬液33は、熱交換器13内に導入
される。熱交換器13は、二重配管構造になっていて、
薬液33はテフロン製の内管35内を流通する。一方、
塩化ビニール製の外管37内には第1冷媒としての循環
水が流通する。上記循環水は別に設けられたサーモモジ
ュール熱交換器39より供給される。サーモモジュール
熱交換器39と熱交換器13とは、配管41、43を介
して接続されていて、循環水はこれら配管41、43及
び熱交換器13の外管37を介して、薬液33とは逆方
向に流通する。
るものであり、その際、脈動が発生するので、その脈動
をダンパー11によって吸収する。ダンパー11によっ
て脈動を吸収された薬液33は、熱交換器13内に導入
される。熱交換器13は、二重配管構造になっていて、
薬液33はテフロン製の内管35内を流通する。一方、
塩化ビニール製の外管37内には第1冷媒としての循環
水が流通する。上記循環水は別に設けられたサーモモジ
ュール熱交換器39より供給される。サーモモジュール
熱交換器39と熱交換器13とは、配管41、43を介
して接続されていて、循環水はこれら配管41、43及
び熱交換器13の外管37を介して、薬液33とは逆方
向に流通する。
【0017】上記サーモモジュール熱交換器39には、
第2冷媒としての冷却水を供給・排出する冷却水配管4
5、47が接続されている。上記冷却水配管45、47
には、開閉バルブ49、51が介挿されていて、外部と
接続されるようになっている。又、上記配管41、43
からは別の配管53、55が分岐されていて、それぞれ
開閉バルブ57、59が接続されており、外部と接続さ
れるようになっている。尚、図1中符号20はドライエ
アポート、22は排気ポート、24は冷却水INポー
ト、26は冷却水OUTポート、28は熱交OUTポー
ト、30、32はドレインポートをそれぞれ示す。
第2冷媒としての冷却水を供給・排出する冷却水配管4
5、47が接続されている。上記冷却水配管45、47
には、開閉バルブ49、51が介挿されていて、外部と
接続されるようになっている。又、上記配管41、43
からは別の配管53、55が分岐されていて、それぞれ
開閉バルブ57、59が接続されており、外部と接続さ
れるようになっている。尚、図1中符号20はドライエ
アポート、22は排気ポート、24は冷却水INポー
ト、26は冷却水OUTポート、28は熱交OUTポー
ト、30、32はドレインポートをそれぞれ示す。
【0018】熱交換器13により熱交換された薬液33
は、フローコントローラ15に導入される。このフロー
コントローラ15は、実願平3−89084号に添付し
た明細書及び図面に示すものであり、図10に示すよう
な構成になっている。まず、流量検出部101と流量制
御部103とがあり、これら流量検出部101と流量制
御部103とが一体化された構成になっている。流量検
出部101はボディ105を備えていて、このボディ1
05は流量制御部103のボディでもある。ボディ10
5の図中左端には流入口107が形成されていて、この
流入口107の図中右側には中空状のテーパ管109が
設置されている。このテーパ管109の内側にはフロー
ト111が昇降可能に配置されている。
は、フローコントローラ15に導入される。このフロー
コントローラ15は、実願平3−89084号に添付し
た明細書及び図面に示すものであり、図10に示すよう
な構成になっている。まず、流量検出部101と流量制
御部103とがあり、これら流量検出部101と流量制
御部103とが一体化された構成になっている。流量検
出部101はボディ105を備えていて、このボディ1
05は流量制御部103のボディでもある。ボディ10
5の図中左端には流入口107が形成されていて、この
流入口107の図中右側には中空状のテーパ管109が
設置されている。このテーパ管109の内側にはフロー
ト111が昇降可能に配置されている。
【0019】上記ボディ105の上方には台座113が
固定されている。フロート111には、ガイドパイプ1
15を介してコア117が連結されている。コア117
の外周位置にはパイプ119が配置されていて、このパ
イプ119の外周位置には差動トランス121が設置さ
れている。又、この差動トランス121の外周位置には
回路123が設置されている。
固定されている。フロート111には、ガイドパイプ1
15を介してコア117が連結されている。コア117
の外周位置にはパイプ119が配置されていて、このパ
イプ119の外周位置には差動トランス121が設置さ
れている。又、この差動トランス121の外周位置には
回路123が設置されている。
【0020】上記流入口107より流体が流入すると、
それによって、フロート111が上昇する。フロート1
11の上昇によってフロート111とテーパ管109と
の間に隙間が発生し、この隙間を介して流体が流れる。
その際、フロート111の前後に差圧が発生し、その差
圧による上向きの力とフロート111の自重とがバラン
スした位置でフロート111が停止する。その際、フロ
ート111の停止位置によって流量が一義的に決定さ
れ、それはコア117、差動トランス121、回路12
3を介して電気信号としてコントローラ16(図5に示
す)に出力される。
それによって、フロート111が上昇する。フロート1
11の上昇によってフロート111とテーパ管109と
の間に隙間が発生し、この隙間を介して流体が流れる。
その際、フロート111の前後に差圧が発生し、その差
圧による上向きの力とフロート111の自重とがバラン
スした位置でフロート111が停止する。その際、フロ
ート111の停止位置によって流量が一義的に決定さ
れ、それはコア117、差動トランス121、回路12
3を介して電気信号としてコントローラ16(図5に示
す)に出力される。
【0021】一方、流量制御部103であるが、ボディ
105の中央部には流路125が形成されていて、この
流路125を介して流量検出部101側と連通してい
る。ボディ105の図中右端には流出口127が形成さ
れていて、流路125と流出口127との間には、シー
ト部129が設けられている。このシート部129には
弁体131が離接可能に配置されている。弁体131の
上方には、ダイヤフラム133及びロッド135を介し
てアクチュエータ137が連結されている。このアクチ
ュェータ137が駆動することにより、ロッド135を
介して弁体131を昇降させ、シート部129に対する
弁体131の位置を調整する。アクチュエータ137に
はコントローラ16より制御信号が入力され、この制御
信号に基づいてアクチュエータ137が駆動される。
105の中央部には流路125が形成されていて、この
流路125を介して流量検出部101側と連通してい
る。ボディ105の図中右端には流出口127が形成さ
れていて、流路125と流出口127との間には、シー
ト部129が設けられている。このシート部129には
弁体131が離接可能に配置されている。弁体131の
上方には、ダイヤフラム133及びロッド135を介し
てアクチュエータ137が連結されている。このアクチ
ュェータ137が駆動することにより、ロッド135を
介して弁体131を昇降させ、シート部129に対する
弁体131の位置を調整する。アクチュエータ137に
はコントローラ16より制御信号が入力され、この制御
信号に基づいてアクチュエータ137が駆動される。
【0022】そして、流量検出部101においてフロー
ト111の位置に基づいて流量信号がコントローラ16
に出力される。コントローラ16はその流量信号と予め
設定された設定信号とを比較してその差を算出して、そ
の差信号を流量制御部103に出力する。流量制御部1
03においては、その信号に基づいてアクチュェータ1
37が駆動され弁体131を昇降させる。それによっ
て、流量制御部103側において流量制御が行われる。
それに伴って、流量検出部101のフロート111の位
置も変化する。以上の作用によって流体の流量が所定の
値に制御される。
ト111の位置に基づいて流量信号がコントローラ16
に出力される。コントローラ16はその流量信号と予め
設定された設定信号とを比較してその差を算出して、そ
の差信号を流量制御部103に出力する。流量制御部1
03においては、その信号に基づいてアクチュェータ1
37が駆動され弁体131を昇降させる。それによっ
て、流量制御部103側において流量制御が行われる。
それに伴って、流量検出部101のフロート111の位
置も変化する。以上の作用によって流体の流量が所定の
値に制御される。
【0023】フローコントローラ15によって流量制御
された薬液33は、圧力計17によってその圧力を検出
される。この圧力計17は、内部にテフロンダイヤフラ
ムを有していて、薬液33の圧力によりこのテフロンダ
イヤフラムが押し上げられ、さらに、接液部の反対側に
あるステンレス製ダイヤフラムが押し上げられる。上記
ステンレス製ダイヤフラムには、シリコンオイルを介し
て半導体センサが設置されていて、この半導体センサに
よって圧力を電気信号に変換して出力する。検出された
圧力は指示調節計に出力され、そこで予め設定された値
と比較・判別され、適宜警報出力されるようになってい
る。具体的には、警報表示、アラーム、外部に警報信号
を出力する、といったものである。
された薬液33は、圧力計17によってその圧力を検出
される。この圧力計17は、内部にテフロンダイヤフラ
ムを有していて、薬液33の圧力によりこのテフロンダ
イヤフラムが押し上げられ、さらに、接液部の反対側に
あるステンレス製ダイヤフラムが押し上げられる。上記
ステンレス製ダイヤフラムには、シリコンオイルを介し
て半導体センサが設置されていて、この半導体センサに
よって圧力を電気信号に変換して出力する。検出された
圧力は指示調節計に出力され、そこで予め設定された値
と比較・判別され、適宜警報出力されるようになってい
る。具体的には、警報表示、アラーム、外部に警報信号
を出力する、といったものである。
【0024】フィルタ19には、エアー抜き配管61、
63が接続されていて、これらエアー抜き配管61、6
3には、開閉バルブ65、67が介挿されているととも
に、ドレン配管として外部と接続されるようになってい
る。
63が接続されていて、これらエアー抜き配管61、6
3には、開閉バルブ65、67が介挿されているととも
に、ドレン配管として外部と接続されるようになってい
る。
【0025】又、装置内には、制御用エアー配管群69
及び各種電磁弁72、74、76等が収容配置されてい
る。
及び各種電磁弁72、74、76等が収容配置されてい
る。
【0026】前記オーバーフロー槽23内には、第1温
度センサ78が設置されており、又、サーモモジュール
熱交換器39にも別の第2温度センサ82が設置されて
いる。これら二つの温度センサ78、82からの信号に
基づいて、薬液33の温度を制御する。すなわち、第1
温度センサ78、第2温度センサ82は、それぞれ第1
温度調節器及び第2温度調節器(図中、温度調節器80
として示す)に接続されていて、これら二つの温度調節
器は、共通の設定値を設定している。そして、第1温度
調節器は、第1温度センサ78の検出値と上記設定値を
比較して、第2温度調節器に演算信号を出力する。第2
温度調節器は、その演算信号と、第2温度センサ82の
検出値及び設定値を比較して得られる演算値とに基づい
て、サーモモジュール熱交換器39の駆動用電源に、冷
却用の電気信号を出力して、循環水の温度を制御する。
それによって、循環水と熱交換される薬液33の温度を
制御する。
度センサ78が設置されており、又、サーモモジュール
熱交換器39にも別の第2温度センサ82が設置されて
いる。これら二つの温度センサ78、82からの信号に
基づいて、薬液33の温度を制御する。すなわち、第1
温度センサ78、第2温度センサ82は、それぞれ第1
温度調節器及び第2温度調節器(図中、温度調節器80
として示す)に接続されていて、これら二つの温度調節
器は、共通の設定値を設定している。そして、第1温度
調節器は、第1温度センサ78の検出値と上記設定値を
比較して、第2温度調節器に演算信号を出力する。第2
温度調節器は、その演算信号と、第2温度センサ82の
検出値及び設定値を比較して得られる演算値とに基づい
て、サーモモジュール熱交換器39の駆動用電源に、冷
却用の電気信号を出力して、循環水の温度を制御する。
それによって、循環水と熱交換される薬液33の温度を
制御する。
【0027】次に、図2を参照して装置の電気的接続構
成を説明する。図に示すように、操作盤71、手動操作
盤73、機器表示盤75、制御部77、入出力部79に
大別される。操作盤71は、受電端子81よりAC10
0V電源を受けていて、電源スイッチ83、スタートス
イッチ85、リセットスイッチ87、ブザー89、各種
警告表示灯91等が設置されている。上記警告表示灯9
1の内、「FLOW」は、実際の流量が制御値に対して
外れた場合に点灯する。「TEMP」は、薬液33の温
度が制御温度に対して外れた場合、サーモモジュール熱
交換器39において、冷却水の断水等により温度異常が
生じた場合に点灯する。「PRESS」は、薬液33の
循環圧力がフィルタ19の破損や目詰まり等によって制
御値から外れた場合に点灯する。「AIR」は、制御用
エアーの圧力低下時に点灯するものである。
成を説明する。図に示すように、操作盤71、手動操作
盤73、機器表示盤75、制御部77、入出力部79に
大別される。操作盤71は、受電端子81よりAC10
0V電源を受けていて、電源スイッチ83、スタートス
イッチ85、リセットスイッチ87、ブザー89、各種
警告表示灯91等が設置されている。上記警告表示灯9
1の内、「FLOW」は、実際の流量が制御値に対して
外れた場合に点灯する。「TEMP」は、薬液33の温
度が制御温度に対して外れた場合、サーモモジュール熱
交換器39において、冷却水の断水等により温度異常が
生じた場合に点灯する。「PRESS」は、薬液33の
循環圧力がフィルタ19の破損や目詰まり等によって制
御値から外れた場合に点灯する。「AIR」は、制御用
エアーの圧力低下時に点灯するものである。
【0028】手動操作盤73は、保守・点検時に各ユニ
ットを単独に操作させるために設けられたものである。
「CC」は熱交換器13用、「PUMP」はベローズポ
ンプ9用、「AV1」は開閉バルブ7用、「AV2」は
開閉バルブ21用である。又、機器表示盤75には、圧
力調節器、流量調節器、熱交換コントローラの電気ユニ
ットを設置し、それぞれの設定範囲及び上下限警報値の
設定を行う。又、それぞれの設定値に対して、上下限の
警報出力となった場合には、制御部77の「プログラマ
ブルシーケンサー」に信号が出力されて、操作盤71の
各表示灯91が点灯して、外部に警報を出力することに
なる。
ットを単独に操作させるために設けられたものである。
「CC」は熱交換器13用、「PUMP」はベローズポ
ンプ9用、「AV1」は開閉バルブ7用、「AV2」は
開閉バルブ21用である。又、機器表示盤75には、圧
力調節器、流量調節器、熱交換コントローラの電気ユニ
ットを設置し、それぞれの設定範囲及び上下限警報値の
設定を行う。又、それぞれの設定値に対して、上下限の
警報出力となった場合には、制御部77の「プログラマ
ブルシーケンサー」に信号が出力されて、操作盤71の
各表示灯91が点灯して、外部に警報を出力することに
なる。
【0029】次に、制御部77の構成について説明す
る。「SSR」、「SSR/DR」は、主電源としての
AC100Vのオン・オフ用のものであり、操作盤71
の「POWER」スイッチ83によって駆動される。3
個の「NFB」は保護機器である。又、「プログラマブ
ルシーケンサー」は、各種の信号の入力及び出力の内容
を内部プログラムによって駆動して制御するものであ
る。又、「TB」は制御部77と各種機器及びセンサ類
を中継する端子台である。
る。「SSR」、「SSR/DR」は、主電源としての
AC100Vのオン・オフ用のものであり、操作盤71
の「POWER」スイッチ83によって駆動される。3
個の「NFB」は保護機器である。又、「プログラマブ
ルシーケンサー」は、各種の信号の入力及び出力の内容
を内部プログラムによって駆動して制御するものであ
る。又、「TB」は制御部77と各種機器及びセンサ類
を中継する端子台である。
【0030】又、入出力部79は、制御部77の「プロ
グラマブルシーケンサー」に制御信号を出力したり、
「プログラマブルシーケンサー」からの信号により動作
する部分である。「EV1」、「EV2」、「EV3」
は、既に説明した電磁弁72、73、75であり、又、
「漏水検知」は、装置内において薬液33や冷却水が漏
れた場合に、「プログラマブルシーケンサー」に信号を
出力して本体を停止させるものである。又、この「漏水
検知」は、サーモモジュール熱交換器39の循環水の液
面レベルを監視している。それによって、異常発熱等の
トラブルの発生を防止している。又、「PI圧力」は、
圧力調節器に信号を出力する半導体センサである。「A
IR圧力」は駆動用エアーの圧力低下を検知するセンサ
である。「フローコントローラ」については前述した通
りのものである。
グラマブルシーケンサー」に制御信号を出力したり、
「プログラマブルシーケンサー」からの信号により動作
する部分である。「EV1」、「EV2」、「EV3」
は、既に説明した電磁弁72、73、75であり、又、
「漏水検知」は、装置内において薬液33や冷却水が漏
れた場合に、「プログラマブルシーケンサー」に信号を
出力して本体を停止させるものである。又、この「漏水
検知」は、サーモモジュール熱交換器39の循環水の液
面レベルを監視している。それによって、異常発熱等の
トラブルの発生を防止している。又、「PI圧力」は、
圧力調節器に信号を出力する半導体センサである。「A
IR圧力」は駆動用エアーの圧力低下を検知するセンサ
である。「フローコントローラ」については前述した通
りのものである。
【0031】又、以上述べた各機器は、図5乃至図9に
示すような状態で、箱体92内に組み込まれている。箱
体92は、塩化ビニール製であって、上下二段式となっ
ている。そして、図5からも明らかなように、上段に
は、電気・計装関係の機器が内蔵されており、又、下段
には、図1に示した各種機器、配管類が内蔵されてい
る。尚、図中符号94は冷却ファンである。
示すような状態で、箱体92内に組み込まれている。箱
体92は、塩化ビニール製であって、上下二段式となっ
ている。そして、図5からも明らかなように、上段に
は、電気・計装関係の機器が内蔵されており、又、下段
には、図1に示した各種機器、配管類が内蔵されてい
る。尚、図中符号94は冷却ファンである。
【0032】以上の構成を基にその作用を説明する。ま
ず、薬液33の流量制御であるが、これは、フローコン
トローラ15によって、所定の流量に高い精度で制御さ
れる。又、薬液33の循環圧力については、圧力計17
によって常時監視されている。そして、予め設定された
値に対して外れるようなことがある場合には、所定の警
報が出力される。
ず、薬液33の流量制御であるが、これは、フローコン
トローラ15によって、所定の流量に高い精度で制御さ
れる。又、薬液33の循環圧力については、圧力計17
によって常時監視されている。そして、予め設定された
値に対して外れるようなことがある場合には、所定の警
報が出力される。
【0033】次に、薬液33の温度制御について説明す
る。まず、オーバーフロー槽23に設置された第1温度
センサ78によって、オーバーフロー槽23内の薬液の
温度を検出し、又、サーモモジュール熱交換器39に設
置された第2温度センサ82によって循環水の温度を検
出する。そして、第1温度センサ78の検出信号と予め
設定された設定値とを第1温度調節器によって比較・演
算して、演算信号を第2温度調節器に出力する。第2温
度調節器は、その演算信号と、第2温度センサ82の検
出信号と予め設定された設定値とを比較・演算して得ら
れる演算信号の両方に基づいて、サーモモジュール熱交
換器39を制御する。それによって、第1冷媒としての
循環水の温度ひいては熱交換器13により循環水と熱交
換される薬液33の温度を制御するものである。
る。まず、オーバーフロー槽23に設置された第1温度
センサ78によって、オーバーフロー槽23内の薬液の
温度を検出し、又、サーモモジュール熱交換器39に設
置された第2温度センサ82によって循環水の温度を検
出する。そして、第1温度センサ78の検出信号と予め
設定された設定値とを第1温度調節器によって比較・演
算して、演算信号を第2温度調節器に出力する。第2温
度調節器は、その演算信号と、第2温度センサ82の検
出信号と予め設定された設定値とを比較・演算して得ら
れる演算信号の両方に基づいて、サーモモジュール熱交
換器39を制御する。それによって、第1冷媒としての
循環水の温度ひいては熱交換器13により循環水と熱交
換される薬液33の温度を制御するものである。
【0034】以上本実施例によると次のような効果を奏
することができる。まず、本実施例の場合には、薬液3
3の流量を制御することは勿論のこと、圧力、温度を制
御して、それぞれ警報を出力するように構成しているの
で、薬液33の流量、圧力、温度を高い精度で制御する
ことができるとともに、異常が生じた場合には、それを
迅速に検知して所定の処置を施すことができる。よっ
て、エッチングレートも安定したものとなり、製品の品
質を向上させることができる。
することができる。まず、本実施例の場合には、薬液3
3の流量を制御することは勿論のこと、圧力、温度を制
御して、それぞれ警報を出力するように構成しているの
で、薬液33の流量、圧力、温度を高い精度で制御する
ことができるとともに、異常が生じた場合には、それを
迅速に検知して所定の処置を施すことができる。よっ
て、エッチングレートも安定したものとなり、製品の品
質を向上させることができる。
【0035】又、各機器は、耐薬品性を考慮した材質か
ら構成されているので、その健全性も長期にわたって維
持されることになる。又、熱交換器13は、二重配管構
造になっていて、薬液33が流通する内管35はテフロ
ン製になっているので、従来のように熱交換プレートを
介して直接熱交換する場合のように、重金属イオンが発
生するようなことはなく、重金属イオンの発生による不
具合を解消することができる。
ら構成されているので、その健全性も長期にわたって維
持されることになる。又、熱交換器13は、二重配管構
造になっていて、薬液33が流通する内管35はテフロ
ン製になっているので、従来のように熱交換プレートを
介して直接熱交換する場合のように、重金属イオンが発
生するようなことはなく、重金属イオンの発生による不
具合を解消することができる。
【0036】
【発明の効果】以上詳述したように本発明による薬液制
御装置によると、循環する薬液の流量を制御するととも
に、圧力を監視して、温度を制御するように構成してい
るので、薬液を所定の流量、圧力、温度に高い精度で制
御することができ、例えば、半導体のウェットエッチン
グ用の薬液の制御に適用した場合には、エッチングレー
トを安定したものとして製品の品質を向上させることが
できる。
御装置によると、循環する薬液の流量を制御するととも
に、圧力を監視して、温度を制御するように構成してい
るので、薬液を所定の流量、圧力、温度に高い精度で制
御することができ、例えば、半導体のウェットエッチン
グ用の薬液の制御に適用した場合には、エッチングレー
トを安定したものとして製品の品質を向上させることが
できる。
【図1】本発明の一実施例を示す図で薬液制御装置の構
成を示す系統図である。
成を示す系統図である。
【図2】本発明の一実施例を示す図で薬液制御装置の制
御関係の構成を示す図である。
御関係の構成を示す図である。
【図3】本発明の一実施例を示す図で薬液制御装置の外
観を示す正面図である。
観を示す正面図である。
【図4】本発明の一実施例を示す図で薬液制御装置の外
観を示す背面図である。
観を示す背面図である。
【図5】本発明の一実施例を示す図で薬液制御装置の内
部配置を示す図である。
部配置を示す図である。
【図6】本発明の一実施例を示す図で図5のVI-VI 断面
図である。
図である。
【図7】本発明の一実施例を示す図で図5のVII-VII 断
面図である。
面図である。
【図8】本発明の一実施例を示す図で図5のVIII-VIII
断面図である。
断面図である。
【図9】本発明の一実施例を示す図で図5のIX-IX 断面
図である。
図である。
【図10】本発明の一実施例を示す図でフローコントロ
ーラの断面図である。
ーラの断面図である。
【図11】従来例を示す図で薬液の流量を制御する構成
を示す図である。
を示す図である。
【図12】従来例を示す図で薬液の流量と温度を制御す
る構成を示す図である。
る構成を示す図である。
【図13】従来例を示す図でウェットエッチング工程に
おける薬液の理想的な流れを示す図である。
おける薬液の理想的な流れを示す図である。
【図14】従来例を示す図でウェットエッチング工程に
おける薬液の流れであって流量が多過ぎる場合の様子を
示す図である。
おける薬液の流れであって流量が多過ぎる場合の様子を
示す図である。
【図15】従来例を示す図でウェットエッチング工程に
おける薬液の流れであって流量が少な過ぎる場合の様子
を示す図である。
おける薬液の流れであって流量が少な過ぎる場合の様子
を示す図である。
1 INポート 3 OUTポート 5 薬液循環ライン 7 開閉バルブ 9 ベローズポンプ(薬液循環ポンプ) 11 ダンパー 13 熱交換器(第1熱交換器) 15 フローコントローラ(流量制御手段) 16 コントローラ 17 圧力計(圧力検出手段) 19 フィルタ 20 ドライエアポート 21 開閉バルブ 22 排気ポート 23 オーバーフロー槽(薬液槽) 24 冷却水INポート 25 OUTポート 26 冷却水OUTポート 27 配管 28 熱交OUTポート 29 INポート 30 ドレインポート 31 配管 32 ドレインポート 33 薬液 35 内管 37 外管 39 サーモモジュール熱交換器(第2熱交換器) 41 配管 43 配管 45 冷却水配管 47 冷却水配管 49 開閉バルブ 51 開閉バルブ 53 配管 55 配管 57 開閉バルブ 59 開閉バルブ 61 エアー抜き配管 63 エアー抜き配管 65 開閉バルブ 67 開閉バルブ 69 エア配管群 71 操作盤 72 電磁弁 73 手動操作盤 74 電磁弁 75 機器表示盤 76 電磁弁 77 制御部 78 第1温度センサ(薬液温度検出手段) 79 入出力部 80 温度調節器 81 受電端子 82 第2温度センサ(第1冷媒温度検出手段) 83 電源スイッチ 85 スタートスイッチ 87 リセットスイッチ 89 ブザー 91 警告表示灯 92 箱体 94 冷却ファン 101 流量検出部 103 流量制御部 105 ボディ 107 流入口 109 テーパ管 111 フロート 113 台座 115 ガイドパイプ 117 コア 119 パイプ 121 差動トランス 123 回路 125 流路 127 流出口 129 シート部 131 弁体 133 ダイヤフラム 135 ロッド 137 アクチュエータ
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−26308(JP,A) 特開 昭60−145627(JP,A) 特開 昭61−278700(JP,A) 特開 平5−166780(JP,A) 実開 昭62−52771(JP,U) 実開 平1−122814(JP,U) 実開 昭61−22340(JP,U) 実開 平4−18435(JP,U) 実公 昭50−2517(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 21/304,21/306,21/308 C23F 1/00 - 3/06
Claims (4)
- 【請求項1】 薬液を収容する薬液槽と、上記薬液槽に
接続された薬液循環ラインと、上記薬液循環ラインに介
挿された薬液循環ポンプと、上記薬液循環ラインに介挿
され薬液と第1冷媒とを二重配管構造によって熱交換さ
せる第1熱交換器と、上記薬液循環ラインに介挿され薬
液の流量を制御する流量制御手段と、上記薬液循環ライ
ンに介挿され循環する薬液の圧力を検出する薬液圧力検
出手段と、上記第1熱交換器に循環される第1冷媒を第
2冷媒によって熱交換する第2熱交換器と、上記薬液槽
に設置され薬液の温度を検出する薬液温度検出手段と、
上記第2熱交換器に設置され第1冷媒の温度を検出する
第1冷媒温度検出手段と、上記流量制御手段及び圧力検
出手段からの信号に基づいて流量又は圧力が設定値に対
してずれた場合に警報を出力するとともに上記薬液温度
検出手段及び第1冷媒温度検出手段からの信号に基づい
て第1冷媒ひいては薬液の温度を制御し薬液温度が設定
値に対してずれた場合に警報を出力する制御手段と、を
具備したことを特徴とする薬液制御装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の薬液制御装置において、
第1熱交換器は、内管内に薬液を流通させ、外管内に第
1冷媒を流通させ、それぞれの流通方向を逆向きとした
ことを特徴とする薬液制御装置。 - 【請求項3】 請求項1記載の薬液制御装置において、
薬液循環ポンプの吐出側の薬液循環ラインには、脈動を
吸収するダンパが介挿されていることを特徴とする薬液
制御装置。 - 【請求項4】 請求項2記載の薬液制御装置において、
少なくとも内管は対象とする薬液に対して耐薬品材料か
ら構成されていることを特徴とする薬液制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03290592A JP3172884B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 薬液制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03290592A JP3172884B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 薬液制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05206101A JPH05206101A (ja) | 1993-08-13 |
JP3172884B2 true JP3172884B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=12371912
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03290592A Expired - Fee Related JP3172884B2 (ja) | 1992-01-24 | 1992-01-24 | 薬液制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3172884B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20030033609A (ko) * | 2001-10-24 | 2003-05-01 | 동부전자 주식회사 | 반도체 제조 장비에서의 화학 약품 제어 시스템 |
CN111341693A (zh) * | 2018-12-19 | 2020-06-26 | 夏泰鑫半导体(青岛)有限公司 | 冷却系统及晶圆处理装置 |
KR102094009B1 (ko) * | 2020-01-13 | 2020-03-26 | 방민철 | 반도체 제조를 위한 약액의 온도제어장치 |
CN113857147A (zh) * | 2021-09-13 | 2021-12-31 | 安徽万维克林精密装备有限公司 | 一种多功能自动吹扫装置 |
-
1992
- 1992-01-24 JP JP03290592A patent/JP3172884B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05206101A (ja) | 1993-08-13 |
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JPH11218299A (ja) | 液管理装置 |
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