JP3437773B2 - 滴下防止装置 - Google Patents

滴下防止装置

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JP3437773B2
JP3437773B2 JP26356898A JP26356898A JP3437773B2 JP 3437773 B2 JP3437773 B2 JP 3437773B2 JP 26356898 A JP26356898 A JP 26356898A JP 26356898 A JP26356898 A JP 26356898A JP 3437773 B2 JP3437773 B2 JP 3437773B2
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    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C3/2608Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks comprising anti-dripping means

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  • Coating Apparatus (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、導管(ライン)の
開口から液体が滴下するのを防止する装置に関する。本
発明の適用分野は、例えば、半導体ウエハの製造におい
て、処理液をウエハに供給する溶離ユニットの導管に対
してである。
【0002】
【従来の技術】このような溶離ユニットは、欧州特許E
P 444 714 Bに開示されているようなエッチ
ング装置で、例えば、使用されている。
【0003】滴下が防止される導管は、また、例えば、
飲料産業での充填システムの導管である。
【0004】滴下の問題を解決するための提案におい
て、測定をすることは、導管からの液体の一定の流速並
びに一定の体積流に逆に影響を与えず、また、液体の流
れは(かなりの)時間遅れがなく開成と閉成との両者を
しなければならないことが考えられている。最終目標
は、例えば、遮断部材(シャットオフ部材)が閉じられ
たときに、滴下が生じないで導管から吐出される液体柱
が分離されることである。滴下は、半導体技術の分野に
おいて、半導体ウエハ(シリコンウエハ)の表面上への
滴下は、不規則な処置を生じさせるので好ましくない。
かくして、例えば、エッチング酸液は不都合のエッチン
グトレースを生じさせる。飲料産業においては、滴下
は、飲料が充填されたドラムが、飲料が滴下することに
より汚れて、興味を引かなくなる(ジュースは一般には
べとつく)。
【0005】この問題を解決するために、今まで、種々
の提案がなされている。閉塞のときに、少量の液体を吸
い戻すバルブ(サックアップ・バルブ)、が度々使用さ
れている。これらバルブ(吸い戻しバルブと称する)
は、1/4インチ(0.64cm)ホース(内径は約5
mm、断面積は約0.2mm2 )に対して約10cmの
液体柱を、即ち、約2mlの液体を吸い戻す。1/4イ
ンチホースにとって2.5 l/minの体積流では、
流速は約2m/secである。シリコンウエハが大きく
なるのに従って(一般には300mm以上の直径)、処
理のためには益々大きな体積流が必要になる。現在、6
l/min以上の体積流が必要となっている。1/4
インチホースのためには、約5m/secの流速が必要
であり、これは、別の問題(導管での高圧ロスや、閉塞
中の液体柱の流れの大きな遅れ)を生じさせる。これを
防ぐために、径の大きいホース(3/8インチホース)
が使用されている。しかし、ホースの直径が大きくなる
のに従って、流速は、初期の2m/secにまで再び減
じられてしまう。3/8インチホース(内径がほぼ8m
mで、断面積がほぼ0.5cm2 )に対しては、吸い戻
しバルブの吸い戻し量は、4cmの吸い戻し高さにのみ
対応する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】この結果、吸い戻しバ
ルブの使用にも関わらず、低い吸い戻し高さと共に大き
い導管断面積のために繰り返し生じるために、好ましく
ない滴下が生じることになる。特に、表面張力のため
に、液体柱の下端に形成された湾曲面が傾斜するとき
に、気泡が上昇して液体が導管の端部から滴下してしま
う。
【0007】吸い戻しバルブの使用にも関わらず低い体
積流では、滴下は導管内での気泡の発生の結果として生
じるとうい他の問題がある。
【0008】欧州特許EP 402 535 B1は、
バルブと、調節可能なピストンと、出口開口に設けられ
た多孔性挿入体とを有する計測装置を開示している。
【0009】既知の装置において、ピストンは、バルブ
が閉じた後に出口開口から離れるように移動する。この
結果、出口開口の領域で負圧が生じて、出口開口から液
体が滴下するのを防止する。
【0010】DD 250 846 A3は、液体容器
を滴下無しで閉じるためのチヤンババルブを開示してい
る。この装置で、カラーは、測定される液体が流れるチ
ヤンバを形成している。バルブが開成されると、カラー
は、圧縮され(チヤンバの小さい内部空間)、また、バ
ルブが閉成されると、カラーは延ばされる(チヤンバの
大きい内部空間)。チャンバ内で、バルブが閉成(カラ
ーが延びる)されたときに体積が増すことにより、出口
開口から液体を吸い戻す負圧が発生する。
【0011】上記DD 250 846 A3で請求さ
れるようなバルブは、液体は、出口開口とバルブとの間
の領域内並びに/もしくはバルブチヤンバ内に残る。し
かし、この装置では、ガス状の液体は滴下してしまう。
【0012】本発明の目的は、高体積流でも並びに/も
しくはガスを含む液体の吐出の場合に滴下を信頼性良く
防止できる滴下防止装置を提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的は、導管中の液
体流が遮断されたときに、導管の出口開口からの液体の
滴下を防止するための装置において、導管の出口開口の
領域に設けられ、出口開口の領域に残った液体を吸引に
より除去する手段を有することを特徴とする滴下防止装
置により解決される。
【0014】好ましく、また効果のある実施の形態は従
属項の形態で請求されている。
【0015】本発明は、上記目的を信頼性良く達成し、
特に、高体積流の液体、並びに/もしくは気体を含む液
体の場合に、導管からの液体が滴下するのを信頼性良く
防止する。すなわち、液体が導管の出口開口の上流側で
直接に吸引されるので、液体は、導管の出口開口から出
る(滴下する)ことは無い。
【0016】また、前記導管の出口開口から所定の距離
離間してこの導管を囲んでおり、所定の時間に負圧を発
生されることが可能なチャンバを有する。
【0017】導管の壁に形成された出口開口の領域に
は、この領域を囲むように設けられたチャンバ内に発生
される負圧の作用のもとで、液体が吸引される透孔が形
成されている。これら透孔を介して導管の側方への吸引
が行われることによって、導管の上方に上昇する気泡の
発生が無く、液体柱の下方に向いた湾曲面は、透孔より
上方にあって、この湾曲面が傾いた場合でも、液体を滴
下させずにその都度再生される。
【0018】導管の端部に設けられたチャンバ内には、
導管の端部の領域で液体の不要の取出しを防ぐように負
圧が発生される。すなわち、この負圧の発生がなされる
のは、例えば導管中の液体流を阻止するシャットオフ装
置により導管が閉じられたときなど、チャンバ内に負圧
を発生させることにより導管を通る液体の吐出が停止さ
れるとき(もしくはその少し後)のみである。また、導
管内の液体に影響を与えないで予めチャンバ内に負圧を
発生させるために、前記透孔は、液体が導管中を流れて
いる場合には、閉塞されるような手段が講じられていて
も良い。
【0019】負圧が発生されたチヤンバを介して吸引さ
れた液体は、排出もしくは液体サイクルに戻し再び使用
され得る。
【0020】
【実施例】図1並びに2は、導管(パイプもしくはライ
ン)2の出口端部を示す。液体は、導管2から、これの
端部に形成された出口開口6を通って吐出される。導管
2を流れる液体流を制御するために、例えば、吸い戻し
バルブとして形成された少くとも1つのシャットオフ・
バルブ(図3を参照)が設けられている。前記端部(開
口6)から(短い)距離離間して、導管2に手段1が設
けられている。この手段1は、導管2の出口開口6から
の液体の滴下を防止するために使用されている。
【0021】この実施の形態において、液体を吸い込む
ための前記手段1は、例えば、円筒状のハウジング4を
有する。このハウジング4は、導管2を囲むように配設
されており、導管2の周りで外側に延びたチヤンバ3を
規定している。このハウジング4には、導管5が接続さ
れており、この導管5を介してチヤンバ3内に負圧が発
生され得る。この理由のために、導管5は、負圧源(図
3を参照)に接続されている。この負圧源に延びた導管
5内にはシャットオフ部材が設けられ得る。
【0022】チヤンバ3の領域内の導管2の側壁には、
複数の透孔7(原理的には1つの透孔で充分である)が
形成されている。これら透孔7は、非常に短い直径を有
する穿設孔として形成され得る。導管2に形成された透
孔7と、出口開口6との間の距離は好ましくは短く設定
され得る。
【0023】負圧がハウジング4内のチヤンバ3に発生
されると、液体流が停止された後に透孔7の所で導管2
内に残っている液体残部は、透孔7を介してチヤンバア
3内に、さらに、導管5内に吸引される。この結果、導
管2の出口開口6からの液体の滴下が防止される。
【0024】導管2の端部の出口開口6から吐出される
液体、例えば、半導体ウエハに供給されるエッチング
液、が透孔7並びにチヤンバ3を介して導管5中に吸引
されるのを防止するために、必要な時にのみ、かくし
て、導管2中の液体の流れが中断されたときにのみ、負
圧は導管5に、かくして、チヤンバ3内に発生される。
【0025】代わって、導管2の側壁に形成された透孔
7は、液体が導管2中を流れている場合には、閉塞され
るような手段が講じられる。このような手段は、例え
ば、孔が形成され、導管2の端部に対して捻られ得るス
リーブの形態のシャットオフ手段でも良い。スリーブ
は、これの孔が前記透孔7と揃うように捻られときに、
チヤンバ3内の負圧が液体残部を吸引するように作用す
る。
【0026】図3は、手段1が必要なときにのみ駆動
し、かくして、負圧がチヤンバ3に発生されるのを可能
にする回路の一例を示す。
【0027】液体は導管2を流れる。導管8は、圧縮空
気用のラインであり、2つの枝管に分けられている。導
管2内の液体流9と、チヤンバ3内の負圧の発生との同
時の遮断は、以下のようにしてなされ得る。圧縮空気用
の導管8の一方の枝管を流れる圧縮空気流11により、
ベンチュリーノズル(負圧を発生する手段)12を介し
て負圧をチヤンバ3に発生させる吸引流10が発生され
る。導管2内のバルブ13が液体の流れを阻止するよう
に閉塞されると同時に、バルブ14は開成されて吸引流
10を発生させる。これは、制御空気を一方のバルブか
ら他方のバルブに3−ウエイバルブにより切り換えるこ
とによる、圧縮空気制御バルブによりなされる。液体流
のためのバルブ13は、吸い戻しバルブとして形成され
得るが、これに限定されることはない。チヤンバ3を備
えた手段1からの流れ媒体での気体と液体との分離は、
公知の手段、例えば、ミスト・コレクター16によりな
される。排出気体は、排出器17に送られる。液体は、
導管18を介して排出されるか、導管19を介して液体
サイクルとして再び供給される(液体回路に戻されて再
使用される)。
【0028】本発明の他の実施の形態(図示せず)にお
いて、負圧は、真空ポンプにより発生され得る。この場
合、吸引流は、自身のバルブにより切替えられる。液体
流の停止と、吸引流の発生とを同時に行うのは、この例
では、例えば、電気的になされる。
【0029】両実施の形態において、液体流と吸引流と
の切替えは、同時に生じるばかりではなく、一定の間
隔、例えば、2〜3秒ずれて行われても良い。チヤンバ
3を介する液体の吸引は、導管2中の液体流が停止され
る少し前に作動されることが望ましい。
【0030】本発明において、側方への吸引により、液
体柱の下方に向いた湾曲面は、上方に上昇する気泡の発
生が無く、液体が滴下しないように、湾曲面が傾いた場
合でも度々再生される。
【0031】本発明の実施の形態を要約すれば、以下の
通りである。
【0032】導管2の出口開口6からの液体の滴下を防
止するために、滴吸引手段1が導管2の端部に配設され
ている。この滴吸引手段1は、チヤンバ3を規定するよ
うに、導管2の端部を囲むハウジング4を有する。この
チヤンバ3は、透孔7を介して、導管2の内部と連通さ
れており、また、このチヤンバ3には、導管2内の液体
流が遮断された後に出口開口6の付近に残る液体残部を
吸引するように、導管5を介して、負圧が発生され得
る。導管2中の液体流が、この導管2に設けられたシャ
ットオフ手段により遮断(停止)されたときに、滴吸引
手段1を作動させるのみ、例えば、チヤンバ3に負圧を
発生させる回路が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の一実施の形態に関わる滴下防
止装置を説明するための、図のB−B線に沿う断面図で
ある。
【図2】図2は、図1のA−A線に沿う断面図である。
【図3】図3は、本発明に関わる滴下防止装置の回路の
例を示す図である。
【符号の説明】
2…導管、3…チヤンバ、4…ハウジング、6…出口開
口、12…ベンチュリーノズル(負圧を発生する手
段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−244543(JP,A) 特開 平4−309460(JP,A) 特開 平4−253602(JP,A) 特開 平4−94589(JP,A) 特開 昭59−84790(JP,A) 特開 平9−75818(JP,A) 実開 昭58−156567(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B05C 11/10

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 導管(2)中の液体流が遮断されたとき
    に、この導管(2)の出口開口(6)から液体の滴下を
    防止するために、前記導管(2)の出口開口(6)の領
    域に残っているすべての液体を吸引により除去する滴下
    防止装置において、 前記導管(2)の出口開口(6)から所定の距離離間し
    て、この導管(2)の周りに配置されている少なくとも
    1つの透孔(7)と、 この透孔(7)を介して前記導管(2)の内部に連通す
    るように、前記導管(2)の出口開口(6)の上流側に
    所定の距離離間して前記導管を囲んでおり、中に負圧を
    発生されることが可能なチャンバ(3)と、 このチャンバ(3)を規定するように、前記導管(2)
    の周りに配置されたハウジング(4)と、 前記チャンバ内に負圧を発生させる手段(12)と、 一端部がこの負圧を発生させる手段(12)に、他端部
    が前記ハウジング(4)にそれぞれ接続された導管
    (5)とを具備することを特徴とする滴下防止装置。
  2. 【請求項2】 複数の透孔(7)が、前記導管(2)の
    周壁に分布して形成されていることを特徴とする請求項
    1に記載の滴下防止装置。
  3. 【請求項3】 前記導管(2)に設けられた第1のシャ
    ットオフ部材(13)と、 負圧を発生させる手段(12)に接続された前記導管
    (5)に設けられた第2のシャットオフ部材(14)
    と、をさらに具備し、前記第1のシャットオフ部材(1
    3)が閉成されたときに前記第2のシャットオフ部材
    (14)が開成されるように、これら部材(13,1
    4)が互いに動作的に接続されていることを特徴とする
    請求項1もしくは2に記載の滴下防止装置。
  4. 【請求項4】 前記第1のシャットオフ部材(13)と
    第2のシャットオフ部材(14)との間の動作には、時
    間の遅れがあることを特徴とする請求項3に記載の滴下
    防止装置。
  5. 【請求項5】 負圧を発生させる手段は、ベンチュリー
    ノズル(12)を備えた手段であることを特徴とする請
    求項1ないし4のいずれか1に記載の滴下防止装置。
  6. 【請求項6】 負圧を発生させる手段(12)に接続さ
    れた前記導管(5)にはミスト・コレクター(16)が
    設けられていることを特徴とする請求項1ないし5のい
    ずれか1に記載の滴下防止装置。
  7. 【請求項7】 前記ミスト・コレクター(16)には、
    液体を吐出する導管(18)が接続されていることを特
    徴とする請求項6に記載の滴下防止装置。
  8. 【請求項8】 前記ミスト・コレクター(16)には、液
    体を液体回路に戻す導管(19)が接続されていること
    を特徴とする請求項6もしくは7に記載の滴下防止装
    置。
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