JP4571422B2 - Liquid level detection device and chemical treatment device - Google Patents
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Description
本発明は、液面制御にエア圧力検知型液面センサを用いた際にガス導入管から吐出される気泡を誘導して液の飛散による目減りを防ぐことができる液面検知装置と、該液面検知装置を付設した薬液処理装置に関する。 The present invention relates to a liquid level detection device capable of inducing bubbles discharged from a gas introduction pipe when an air pressure detection type liquid level sensor is used for liquid level control and preventing loss due to scattering of the liquid, and the liquid The present invention relates to a chemical processing apparatus provided with a surface detection device.
従来から、半導体装置を始めとして、特に薄膜生成やパターニングを要するいろいろな電子デバイスの製造工程においては、半導体ウエハやガラス、セラミック基板といった被処理物を薬液によって処理することが盛んに行われている。例えば、浸漬によるレジスト塗膜や現像、エッチングなどによるパターニング、液相からの結晶成長なども薬液と関わる処理である。しかし、何れの処理においても、欠かせないのが被処理物の表面を清浄にする洗浄工程であり、製造工程の中の最重要な工程となっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in the manufacturing process of various electronic devices that require generation of thin films and patterning, including semiconductor devices, it has been popular to process objects such as semiconductor wafers, glass, and ceramic substrates with chemicals. . For example, resist coating by immersion, patterning by development and etching, crystal growth from a liquid phase, and the like are treatments related to chemicals. However, in any treatment, what is indispensable is a cleaning process for cleaning the surface of the object to be processed, which is the most important process in the manufacturing process.
半導体デバイスなどの製造工程における洗浄工程には、気体を用いる乾式と、水も含む液体を用いる湿式とがある。 The cleaning process in the manufacturing process of a semiconductor device or the like includes a dry process using a gas and a wet process using a liquid including water.
かつて、脱脂などの洗浄工程には、フロン化合物や塩素化炭化水素系などの有機溶剤が多用されていた。ところが、近年、大気や土壌の環境保全の見地から純水や薬液を用いる湿式洗浄が多用されるようになっている。 In the past, organic solvents such as chlorofluorocarbon compounds and chlorinated hydrocarbons have been frequently used in cleaning processes such as degreasing. However, in recent years, wet cleaning using pure water or chemicals is frequently used from the viewpoint of environmental conservation of the atmosphere and soil.
湿式洗浄では、薬液を満たした洗浄槽の中に被洗浄物を浸して行う。被洗浄物を所定の時間浸漬する浸漬洗浄、超音波を印加する超音波洗浄、薬液の中で被洗浄物を動かす揺動洗浄、薬液に液泡を発生させるバブリング洗浄などがある。何れの洗浄を行う場合にも、洗浄槽の中には薬液が所定の量、つまり所定の液面を保持するよう制御されるようになっている。 In wet cleaning, an object to be cleaned is immersed in a cleaning tank filled with a chemical solution. There are immersion cleaning in which an object to be cleaned is immersed for a predetermined time, ultrasonic cleaning in which ultrasonic waves are applied, rocking cleaning in which the object to be cleaned is moved in a chemical solution, and bubbling cleaning in which liquid bubbles are generated in the chemical solution. Regardless of which cleaning is performed, the chemical solution is controlled so as to maintain a predetermined amount, that is, a predetermined liquid level in the cleaning tank.
洗浄槽の液面制御には、槽を内槽と外槽の二槽構造にして、槽高の低い上縁から薬液を槽高の高い外槽に溢流させる、いわゆるオーバフローさせる方法がよく知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In order to control the liquid level of the cleaning tank, a so-called overflow method is known in which the tank has a two-tank structure consisting of an inner tank and an outer tank, and the chemical liquid overflows from the lower edge of the tank to the outer tank with a higher tank height. (For example, refer to Patent Document 1).
ところが、溢流による液面制御では、洗浄槽内の薬液が蒸発、揮発などによって減少していくことに対しては制御できず、極端な場合には空焚きも起こり得る不具合がある。 However, in the liquid level control by overflow, it is impossible to control that the chemical liquid in the cleaning tank decreases due to evaporation, volatilization, etc., and in the extreme case, there is a problem that emptying may occur.
それに対して、液面自体を検知する方法が提案されている。この方法は、エア圧力センサを介してガス導入管の先端部を液面下に沈める。ガス導入管に所定の流量がガスを流したときに、液面の高さに起因するガスの背圧の変化をエア圧力センサで電子的に検知し、液供給量を制御して液面を調整する方法である(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, a method for detecting the liquid level itself has been proposed. In this method, the tip of the gas introduction pipe is submerged below the liquid level via the air pressure sensor. When a predetermined flow rate of gas flows through the gas inlet pipe, the air pressure sensor electronically detects changes in the gas back pressure caused by the liquid level, and the liquid level is controlled by controlling the liquid supply amount. This is an adjustment method (for example, see Patent Document 2).
ところが、この方法を洗浄槽に適用すると、薬液の中にガス導入管からガスが吐出して薬液の中に放出されることになる。薬液の液面の検知の場合には、ガス導入管の先端部を液表面に近い部位に沈めてガスの放出を行う。ところが、洗浄槽の空焚きを防ぐなどのために洗浄槽の中の薬液の有無も検知する場合には、ガス導入管の先端部を薬液の底部位に沈めてガスの放出を行う。その結果、ガス導入管から放出したガスによって薬液がバブリングされて液面から気泡が放出される。 However, when this method is applied to a cleaning tank, gas is discharged from the gas introduction pipe into the chemical solution and released into the chemical solution. In the case of detecting the liquid level of the chemical liquid, the gas is discharged by submerging the tip of the gas introduction tube in a portion close to the liquid surface. However, in order to detect the presence or absence of a chemical in the cleaning tank in order to prevent emptying of the cleaning tank, the gas is discharged by submerging the tip of the gas introduction tube in the bottom part of the chemical. As a result, the chemical liquid is bubbled by the gas released from the gas introduction pipe, and bubbles are released from the liquid surface.
液体中に放出された気泡を脱気する方法としては、筒状容器の最上部に気体排出孔を設け、液体は筒状容器の途中の高さに液体流出孔を設けて溢流させる気液分離の方法が提案されている(例えば、特許文献3参照。)。 As a method of degassing the bubbles released into the liquid, a gas discharge hole is provided at the uppermost part of the cylindrical container, and the liquid is provided with a liquid outflow hole at a midway height of the cylindrical container to overflow. A separation method has been proposed (see, for example, Patent Document 3).
ところが、この気液分離の方法は、洗浄槽のような容器では上部を煙突のように覆うことが難しい。しかも、放出された気泡が被処理物の表面に付着して洗浄不具合が起こったり、薬液の液温によって気泡が急激に膨張して薬液がバブリングされ、液面が乱れたり液面で気泡が破裂して薬液が飛散したりする不具合が生じる。 However, in this gas-liquid separation method, it is difficult to cover the upper part like a chimney in a container such as a washing tank. In addition, the discharged bubbles adhere to the surface of the object to be processed, causing a cleaning failure, or the bubbles rapidly expand due to the temperature of the chemical solution and the chemical solution is bubbled, the liquid level is disturbed, or the bubbles burst on the liquid level. As a result, there is a problem that the chemical solution is scattered.
そこで、ガス導入管から放出したガスの気泡の薬液中での不具合な振舞いを制止するために、ガス導入管を外装する気泡誘導管を設けることを考えた。図5は気泡誘導管の要部の模式図である。 Therefore, in order to prevent the defective behavior of the gas bubbles released from the gas introduction tube in the chemical solution, it was considered to provide a bubble induction tube that covers the gas introduction tube. FIG. 5 is a schematic view of the main part of the bubble guide tube.
図5において、図示してないエア圧力センサを介してガス導入管1から液体5の中に液面検知用のガス2を吐出すると、ガス導入管1には液体5の液柱:Hによる背圧が掛かっている。従って、この背圧に抗しながらガス導入管1の下部開口11から間欠的に気泡21が放出される。この気泡21は、ガス導入管1を外装する気泡誘導管3に導かれて液面51に浮上し、液面51から放出されるようになっている。こうして、気泡21の液体5の中での振舞いを制御することができる。
図5に示したように、ガス導入管1の外側に気泡誘導管3を設けた二重管構造にすれば、ガス導入管1の下部開口11から吐出された液面検知用のガス2の気泡21を気泡誘導管3の中に誘導して液体5の中に拡散することが防止できる。
As shown in FIG. 5, if a double tube structure in which a
ところが、図6には気泡誘導管の上出口における気泡の振舞いの模式図を示したが、液体5が化学処理を行うための薬液で、温度が、例えば、100度Cを超えるような高温の場合には、ガス導入管1に圧入された液面検知用のガス2がガス導入管1の下部開口11から吐出して形成された気泡21は、気泡誘導管3の中で急激に熱膨張して体積が大きくなる。そして、気泡誘導管3の中を液面51に向かってた浮上する際に、気泡誘導管3の中の液体5は、上下に隣接する気泡21の間に閉じ込められた液泡52となった状態で気泡21と一緒に浮上する。気泡21は液面51で気泡誘導管3の上部開口31から放出された瞬間に破裂する。
However, FIG. 6 shows a schematic diagram of the behavior of bubbles at the upper and outlet of the bubble guide tube. The
そのために、気泡21が液面51で破裂すると同時に液泡52が飛散する不具合が生じる。液体5が高温の場合には、気泡21が加熱膨張するので特にその傾向が大きい。しかも、図示してないが、液面検知装置100を、例えば、洗浄槽などの薬液処理槽に適用した場合には、槽を完全に蓋などによって覆うことが難しい。そのため、液泡52が槽外に飛散して処理液の目減りにもなってしまう不具合となる。
Therefore, the
そこで、本発明は、ガス導入管から吐出した気泡を気泡誘導管によって液面に導き、気泡誘導管に液体流出孔を設けて、液泡は液体に流出させ、気泡のみを気泡誘導管から放出させて液体の飛散を防ぐ液面検知装置と、該液面検知装置を付設した薬液処理装置提供することを目的としている。 Therefore, the present invention guides bubbles discharged from the gas introduction tube to the liquid level by the bubble guide tube, and provides a liquid outflow hole in the bubble guide tube to allow the liquid bubbles to flow out into the liquid and to release only the bubbles from the bubble guide tube. An object of the present invention is to provide a liquid level detection device that prevents the liquid from splashing and a chemical solution processing apparatus provided with the liquid level detection device.
上で述べた課題は、請求項1において、液体の液面の変動を検知するものであって、該液体の中に該ガスを圧入するガス導入管と、該ガスの背圧の変化を電気信号に変換するガス圧力センサと、該ガス導入管を外装する気泡誘導管とを有し、該気泡誘導管は、該ガス導入管の下部開口から吐出して浮上する気泡を液面に誘導するものであって、液面近傍の上部側面に液体流出孔を有するように構成された液面検知装置によって解決される。 The above-described problem is to detect a change in the liquid level of the liquid according to claim 1, wherein the gas introduction pipe for press-fitting the gas into the liquid and the change in the back pressure of the gas are electrically detected. A gas pressure sensor that converts the signal into a gas; and a bubble guide tube that covers the gas introduction tube. The bubble guide tube guides bubbles that are discharged from the lower opening of the gas introduction tube and float to the liquid level. This is solved by a liquid level detection device configured to have a liquid outflow hole on the upper side surface in the vicinity of the liquid level.
つまり、ガス導入管を気泡誘導管で外装し、ガス導入管の下部開口から吐出した気泡を気泡誘導管で液面まで誘導するようにしている。ところが、気泡誘導管の中を浮上する気泡と気泡の間には、液体が挟まれた液泡の状態で一緒に浮上してくる。 That is, the gas introduction tube is covered with the bubble induction tube, and the bubbles discharged from the lower opening of the gas introduction tube are guided to the liquid level with the bubble induction tube. However, the bubbles floating in the bubble guide tube are floated together in a liquid bubble state in which a liquid is sandwiched.
そこで、気泡誘導管の液面近傍の管上部側面に液体流出孔を設け、気泡は気泡誘導管から放出するが、気泡と一緒に気泡誘導管の中を浮上してきた液泡は液体流出孔から流出して気泡誘導管の上部開口まで到達する前に管外へ逃げてしまうようにしている。 Therefore, a liquid outflow hole is provided on the upper side surface of the bubble guide tube near the liquid surface, and the bubbles are discharged from the bubble guide tube. However, the liquid bubbles that have floated in the bubble guide tube together with the bubbles flow out of the liquid outflow hole. Then, before reaching the upper opening of the bubble guide tube, it escapes to the outside of the tube.
その結果、気泡誘導管の上部から放出されるのは気泡のみとなるので、気泡誘導管の中を浮上してきた気泡が上部開口から放出する際に破裂しても、液体が飛散することがなくなる。 As a result, only the bubbles are released from the upper part of the bubble guide tube, so that the liquid will not scatter even if the bubbles that have risen in the bubble guide tube burst from the upper opening. .
次いで、請求項2において、液体流出孔は、一つの開口面積が少なくとも気泡が貫通不能な大きさになっているように構成された請求項1記載の液面検知装置によって解決される。 Next, in claim 2, the liquid outflow hole is solved by the liquid level detection device according to claim 1, wherein one opening area is configured such that at least the bubble cannot penetrate.
つまり、気泡誘導管の上部側面に設ける液体流出孔は、気泡誘導管に導かれて浮上してきた気泡が貫通できない大きさになるようにしている。 In other words, the liquid outflow hole provided on the upper side surface of the bubble guide tube is designed to have a size that prevents bubbles that have been levitated from the bubble guide tube from penetrating.
その結果、液体流出孔からは液体のみが流出し、気泡は液体流出孔を貫通せずに気泡誘導管の上部開口から管外に出て液面の外で破裂する。従って、液体が飛散することを防ぐことができる。 As a result, only the liquid flows out from the liquid outflow hole, and the bubble does not pass through the liquid outflow hole and comes out from the upper opening of the bubble guide tube and bursts outside the liquid surface. Therefore, it is possible to prevent the liquid from scattering.
次いで、請求項3において、気泡誘導管の先端と液体流出孔の上端との距離が、気泡の垂直方向の長さよりも大きいように構成された請求項1記載の液面検知装置によって解決される。
Next, in
つまり、気泡誘導管の中には常に液体が満ちている一方、ガス導入管からはガスが液圧に抗して気泡誘導管の中に間欠的に吐出して気泡となる。液温が高いなどによってガスが膨張し気泡誘導管の中で垂直方向に伸びる際に、気泡が液体流出孔を通り過ぎていると、気泡が気泡誘導管の中の液体、すなわち、液泡を液面に運び上げてしまう。その結果、液面で気泡が破裂すると液泡が飛び散る不具合が起きてしまう。 In other words, while the bubble guide tube is always filled with liquid, the gas is intermittently discharged from the gas introduction tube into the bubble guide tube against the liquid pressure to form bubbles. When the gas expands and extends vertically in the bubble guide tube due to high liquid temperature, etc., if the bubble passes through the liquid outflow hole, the bubble will disperse the liquid in the bubble guide tube, that is, the liquid bubble. I will carry it up. As a result, when bubbles are ruptured on the liquid surface, the liquid bubbles are scattered.
そこで、気泡誘導管の先端から液体流出孔の上端までの長さを気泡の長さ以上にし、液体流出孔が気泡は逃げ出さずに液体のみが流出する機能が有効に働くようにしている。 Therefore, the length from the tip of the bubble guide tube to the upper end of the liquid outflow hole is set to be equal to or longer than the length of the bubble so that the liquid outflow hole effectively allows the liquid to flow out without escaping the bubble.
次いで、請求項4において、請求項1記載の液面検知装置を薬液処理槽に付設した薬液処理装置によって解決される。
Next, in
つまり、本発明になる液面検知装置を、例えば、洗浄槽のような被処理物を洗浄する薬液処理装置に取り付ければ、薬液処理装置内の薬液の液面を検知することができる。しかも、装置内の、例えば、高温の強酸化剤といった薬液が飛散したり、目減したりすることを抑制することができる。 That is, if the liquid level detection device according to the present invention is attached to a chemical liquid processing apparatus that cleans an object to be processed such as a cleaning tank, the liquid level of the chemical liquid in the chemical liquid processing apparatus can be detected. In addition, it is possible to prevent the chemical solution such as a high-temperature strong oxidant in the apparatus from being scattered or diminished.
本発明によれば、気泡誘導管に液体流出孔を設けることによって、ガス導入管から吐出した気泡が液面上で破裂して液体が飛散することを防ぐことができる。従って、特に、液体の温度が高くて気泡の膨張が大きい薬液処理装置に適用すれば、薬液の飛散による目減りを大幅に削減できる効果がある。 According to the present invention, by providing the liquid outflow hole in the bubble guide tube, it is possible to prevent the bubbles discharged from the gas introduction tube from bursting on the liquid surface and scattering of the liquid. Therefore, in particular, when applied to a chemical processing apparatus in which the temperature of the liquid is high and the expansion of bubbles is large, there is an effect that the loss due to the scattering of the chemical can be greatly reduced.
液体の中に液面検知用のガスを圧入するガス導入管を外装する気泡誘導管を設け、気泡誘導管の液面近傍の管上部側面に液体流出孔を設ける。ガス導入管の下開口から吐出したガスの気泡を気泡誘導管によって液面に誘導浮上させ、気泡に上下を挟まれて同時に浮上した液泡を液体流出孔から液体内に逃がし、気泡のみを気泡誘導管から放出させる。
〔第一の実施の形態〕
図1は本発明の第一の発明の要部の拡大断面図、図2は好ましくない液体流出孔を例示する斜視図、図3は液体流出孔を例示する斜視図である。
A bubble guide tube that covers a gas introduction tube for injecting a liquid level detection gas into the liquid is provided, and a liquid outflow hole is provided in the upper side surface of the bubble guide tube near the liquid surface. Bubbles of gas discharged from the lower opening of the gas inlet pipe are guided and floated to the liquid level by the bubble guide pipe, and the liquid bubbles that are lifted at the same time by being sandwiched between the bubbles are released into the liquid from the liquid outflow hole, and only the bubbles are guided to the bubbles. Release from the tube.
[First embodiment]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the first invention of the present invention, FIG. 2 is a perspective view illustrating an undesired liquid outflow hole, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a liquid outflow hole.
請求項1および請求項2に関わるもので、図1において、液面検知装置100は、例えば、窒素ガスなどの化学的に安定なガス2を圧力センサ110を介してガス導入管1で液体5の中に吐出し、圧入するガス2に掛かる液柱:H1に見合った背圧(バックプレッシャ)を圧力センサ110で検知して電気信号に変換し、液柱:H1の高さに換算して液面の高さを知るものである。
In FIG. 1, the liquid
圧力センサ110には、例えば、液柱:H1が高々数十cmだとすると背圧は数千Paの微小な圧力差なので、微圧計と呼ばれるものが用いられている。電気信号に変換するのでダイヤフラムもベローズなどの弾性式差圧計が便利である。
As the
ところで、ガス導入管1に圧入したガス2は、下部開口112ら液体5の中に気泡21として放出される。この気泡21の液体5の中における振舞いを気泡誘導管3によって制御する。気泡誘導管3の上部開口31に近傍には、気泡21は貫通できない大きさの液体流出孔4を設けている。
By the way, the gas 2 press-fitted into the gas introduction pipe 1 is discharged as a
ガス導入管1も気泡誘導管3も、例えば、薬液などの液体5に対して耐薬品性、耐熱性などを考慮して弗素樹脂製の管を用いる。ガス導入管1は内径が数mmΦ程度、気泡誘導管3は内径が10mmΦ程度で、ガス導入管1の下部開口11から吐出した気泡21は気泡誘導管3の中で液面51まで誘導されて浮上していく。
For the gas introduction pipe 1 and the
ところが、液体5が、例えば、130度Cに加熱した燐酸水溶液のような高温の場合には、ガス導入管1の下部開口11から吐出した気泡21は、当初数mmΦの小さな泡が浮上している間に熱膨張して大きくなる。図1はその様子を模式的に示している。
However, when the
気泡21が膨張すると、気泡誘導管3の中では気泡21と気泡21の間に液体5が閉じ込められた液泡52の状態で気泡21とともに浮上する。気泡21は液体流出孔4を通り抜けられないのでそのまま上昇し、気泡誘導管3の上部開口31で破裂して消滅する。
When the
一方、気泡21と気泡21の間に挟まれて浮上してきた液泡52は、液体流出孔4で浮上する気泡21に下方から押圧され、陰影矢印で示したように液体流出孔4から気泡誘導管3の外の液体5の中に流れ出す。つまり、気泡誘導管3の上部開口31からは気泡21のみが放出するので、破裂しても液体5を飛散させることは起こらない。
On the other hand, the
ところで、気泡21が液体流出孔4から抜け出さないようにするためには、気泡21が液体流出孔4に到達した際に安定して保たれている必要がある。ここで生じる気泡21は液体の中にガス2が吐出されて生じるもので、気泡ゾルのような浮遊系の微気泡ではなく可視的な大きいものである。このような気泡の安定性を決める要因は幾つかあるが、液体5の性質に負うところが大きい。
By the way, in order to prevent the
つまり、液体に界面活性剤が含まれていたり、液体が高粘度で適度な弾性を持っていたりすれば安定しているが、液体5の中にガス2を吐出した気泡21は、気泡21の膜が流動性に富む液体5の中で完全に独立し孤立しているので安定している。
That is, if the liquid contains a surfactant or if the liquid has high viscosity and appropriate elasticity, the liquid 21 is stable. Since the membrane is completely independent and isolated in the
従って、気泡誘導管3に誘導されて浮上する気泡21は、液体流出孔4の孔径が気泡21を包含してしまうほどな大きな開口でなければ、気泡21を保ったままで気泡誘導管3の上部開口31まで到達して放出されることが確認できている。
Therefore, if the
図2において、液面検知装置100における液体流出孔4は、気泡誘導管3の上部開口31の近傍で、液面より下に開口している。つまり、図2(A)に示したように、液体流出孔4が液面51から露呈している気泡誘導管3の上部を切り欠いた構成になっている場合には、液体流出孔4が存在しない場合と同様に、図示してないが気泡が破裂した際に液泡が飛び散ってしまう。
In FIG. 2, the
また、図2(B)に示したように、液体流出孔4が液面51から深い部位に開口していると、図示してない気泡と気泡に挟まれて浮上してきた液泡が液体5の圧力で液体流出孔4から流出することができず、液体流出孔4としての機能が損なわれる。
Further, as shown in FIG. 2B, when the
図3において、液面検知装置100における液体流出孔4は気泡誘導管3にいろいろな形状で構成できる。つまり、図3(A)は液体流出孔4が方形の場合であり、図(B)は液体流出孔4が円形の場合である。液体が界面活性剤を含んでいたり、液体の粘度が高くて気泡が安定している場合などには、気泡の通過断面積を越えない範囲の大きな開口を一つ設けるだけでよい。
In FIG. 3, the
図3(C)は複数の円形の液体流出孔4を気泡誘導管3の周りに設けたものであり、図3(D)は方形の液体流出孔4をすだれ状に気泡誘導管3に周りに設けたものである。液体流出孔4としての液泡の流出量は孔の数で補い、しかも、気泡が小さく分裂した場合にも気泡は通おさずに液泡のみを流出させることができ、液体流出孔4としての機能を損なうことはない。
FIG. 3C shows a case where a plurality of circular
請求項3に関わるもので、気泡誘導管3の中には常に液体5が満ちている。そして、ガス導入管1からはガス2が液柱:H1に見合った液圧に抗して気泡誘導管3の中に間欠的に吐出して気泡21となって浮上する。液温が高いなどの理由によってガス2が膨張し気泡誘導管3の中で垂直方向に伸びる際に、気泡21の頭部が液体流出孔4を通り過ぎていると、気泡21が気泡誘導管3の中の液体5、すなわち、液泡52を液面51に運び上げてしまう。その結果、液面51で気泡21が破裂すると液泡52が飛び散る不具合が起きてしまう。
In the third aspect, the
そこで、図1において、気泡誘導管3の先端と液体流出孔4の上端の距離:H2と、気泡21の垂直方向の長さ:H3との関係を、H2>H3にする。そうすると、液体流出孔4が気泡21は逃げ出さずに液泡52のみが流出し、液体流出孔4の本来の機能が有効に働くようになる。
〔第二の実施の形態〕
請求項4に関わるもので、図4は本発明の第二の発明の構成を示す模式図である。同図において、薬液処理装置200は、薬液槽201の中に薬液202が満たされ、例えば、薬液202が洗浄剤であれば洗浄槽であり、エッチング液であればエッチング槽であり、めっき液であればめっき槽などである。薬液槽201の中には被処理物210として、例えば、半導体ウエハであれば、ガイド211に保持されて薬液202の中に浸漬されて処理される。
Therefore, in FIG. 1, the relationship between the distance H2 between the tip of the
[Second Embodiment]
FIG. 4 is a schematic diagram showing the configuration of the second invention of the present invention. In the figure, a
薬液槽201には液面検知装置100を設置する。この液面検知装置100は、例えば、窒素ガスなどを送気するガス供給管111を二つのガス圧力センサ110に分岐させ、一方は薬液槽201の中の薬液202の液面51を検知する液上限検知装置101と、他方は薬液202の存在を検知して空焚きが起こらないように液下限検知装置102とに分けている。液上限検知装置101は、ガス導入管1と気泡誘導管3とを液面51近傍に沈め、液下限検知装置102はガス導入管1と気泡誘導管3とを薬液槽201の底に到達する深さに沈めている。
The
液上限検知装置101によって所定の位置に保たれている液面51は、被処理物210が浸漬されると薬液202が溢流するので、薬液外槽204で受けるようになっており、薬液外槽204に溜まった薬液202は、例えば、ポンプ205とフィルタ206とヒータ207を介して薬液槽201に戻される。ここには図示してないが、薬液外槽204にも液面検知装置100を設置する場合もある。
The
薬液槽201の液面51は液上限検知装置101によって制御され、薬液供給管203によって適宜供給できるようになっている。薬液202を交換する場合には、排液口208によって排出する。密閉にすることは難しいが、薬液処理中は適宜蓋220をすることもできるようになっている。
The
こうして、本発明になる液面検知装置100を薬液処理装置200に適用すれば、気泡誘導管3と該気泡誘導管3に設けた液体流出孔4との働きによって、ガス導入管1から吐出した気泡21が破裂して薬液202が飛び散る不具合を抑えることができる。
In this way, when the liquid
ガス導入管や気泡誘導管は、耐薬品性とか耐熱性を考慮して弗素樹脂製の管が好ましいが、限定するものではなく、薬液の種類や処理の仕様によって他の高分子材料や金属なども用いることができ種々の変形が可能である。 The gas introduction tube and bubble induction tube are preferably fluororesin tubes in consideration of chemical resistance and heat resistance, but are not limited, and other polymer materials, metals, etc., depending on the type of chemicals and processing specifications Can be used, and various modifications are possible.
また、液面検知装置に用いるガスは、不活性であることから窒素ガスが一般的であるが、ガス導入管や気泡誘導管の太さは、ガスの種類、処理装置の深さ、液体(薬液)の比重や粘性、表面自由エネルギなどに依存する背圧の大きさなどによって種々の変形が可能である。 In addition, the gas used in the liquid level detection device is inactive because nitrogen is generally used. However, the thickness of the gas introduction tube and the bubble guide tube depends on the type of gas, the depth of the processing device, the liquid ( Various deformations are possible depending on the back pressure depending on the specific gravity, viscosity, surface free energy, etc.
さらに、液体流出孔の形状や数、開口面積、気泡誘導管に設ける位置などは、ガス導入管から吐出する気泡の大きさや液体(薬液)の諸元などによって一義的に決まるものではなく、種々の変形が可能である。 Further, the shape and number of the liquid outflow holes, the opening area, the position provided in the bubble guide tube, etc. are not uniquely determined by the size of the bubbles discharged from the gas introduction tube, the specifications of the liquid (chemical solution), etc. Can be modified.
(付記1) 液体の液面の変動を検知するものであって、該液体の中にガスを圧入するガス導入管と、該ガスの背圧の変化を電気信号に変換するガス圧センサと、該ガス導入管を外装する気泡誘導管とを有し、
該気泡誘導管は、該ガス導入管の下開口から吐出して浮上する気泡を液面に誘導するものであって、液面近傍の管上部側面に周設された薬液流出孔を有する
ことを特徴とする液面検知装置(請求項1)。
(Additional remark 1) It detects the fluctuation | variation of the liquid level of a liquid, Comprising: The gas introduction pipe which press-fits gas in this liquid, The gas pressure sensor which converts the change of the back pressure of this gas into an electrical signal, A bubble induction tube for covering the gas introduction tube,
The bubble guide pipe guides bubbles that are discharged from the lower opening of the gas introduction pipe and floats to the liquid level, and has a chemical solution outflow hole provided around the upper side of the pipe near the liquid level. A liquid level detection device (Claim 1).
(付記2) 該薬液流出孔は、一つの開口面積が少なくとも該気泡が貫通不能な大きさになっている
ことを特徴とする付記1記載の液面検知装置(請求項2)。
(Supplementary note 2) The liquid level detection device according to supplementary note 1, wherein the chemical solution outflow hole has at least one opening area in which the bubbles cannot penetrate.
(付記3) 該薬液流出孔は、形状が円形または方形である
ことを特徴とする付記1記載の液面検知装置。
(Supplementary note 3) The liquid level detection device according to supplementary note 1, wherein the chemical outflow hole has a circular shape or a square shape.
(付記4) 該気泡誘導管の先端と該液体流出孔の上端との距離が、気泡の垂直方向の長さよりも大きい
ことを特徴とする請求項1記載の液面検知装置(請求項3)。
(Supplementary note 4) The liquid level detection device according to claim 1, wherein the distance between the tip of the bubble guide tube and the upper end of the liquid outflow hole is larger than the length of the bubble in the vertical direction. .
(付記5) 請求項1記載の液面検知装置が薬液処理槽に付設されている
ことを特徴とする薬液処理装置(請求項4)。
(Additional remark 5) The liquid level detection apparatus of Claim 1 is attached to the chemical | medical solution processing tank. The chemical | medical solution processing apparatus (Claim 4) characterized by the above-mentioned.
(付記6) 該液面検知装置を2組有し、
少なくとも一方は、該ガス導入管の下開口が該薬液処理槽の底面に最近接している
ことを特徴とする付記4記載の薬液処理装置。
(Appendix 6) Having two sets of the liquid level detection device,
At least one of the chemical treatment apparatuses according to
(付記7) 該薬液処理槽が洗浄槽である
ことを特徴とする付記4記載の薬液処理装置。
(Additional remark 7) This chemical | medical solution processing tank is a washing tank. The chemical | medical solution processing apparatus of
本発明の液面検知装置は、例えば、電子デバイスの製造工程におけるいろいろな薬液処理のために用いる薬液処理装置において、気泡の破裂による薬液の飛散を抑止することに寄与する。 The liquid level detection device according to the present invention contributes to, for example, suppressing the scattering of the chemical liquid due to the burst of bubbles in the chemical liquid processing apparatus used for various chemical liquid processing in the manufacturing process of the electronic device.
1 ガス導入管 11 下部開口
2 ガス 21 気泡
3 気泡誘導管 31 上部開口
4 液体流出孔
5 液体 51 液面
52 液泡
100 液面検知装置
101 液上限検知装置 102 液下限検知装置
110 ガス圧力センサ 111 ガス供給管
200 薬液処理装置
201 薬液槽 202 薬液
203 薬液供給管 204 薬液外槽
205 ポンプ 206 フィルタ
207 ヒータ 208 排液口
210 被処理物 211 ガイド
220 蓋
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas introduction pipe 11 Lower opening 2
52
203 Chemical
205
Claims (3)
該気泡誘導管は、該ガス導入管の下部開口から吐出して浮上する気泡を液面に誘導するものであって、液面近傍の上部側面に周設された液体流出孔を有しており、
該気泡誘導管の先端と該液体流出孔の上端との距離が、該気泡誘導管の長さよりも小さく、気泡の垂直方向の長さよりも大きいことを特徴とする液面検知装置。 A gas introduction pipe for detecting a change in the liquid level of the liquid, for injecting a gas into the liquid, a gas pressure sensor for converting a change in the back pressure of the gas into an electric signal, and the gas introduction pipe And a bubble guide tube
Bubble guide tube is for inducing bubbles floats discharged from the lower opening of the gas inlet pipe on the liquid surface, and have a circumferentially provided liquid outflow hole on the top side of the liquid surface near the ,
A liquid level detection device characterized in that the distance between the tip of the bubble guide tube and the upper end of the liquid outflow hole is smaller than the length of the bubble guide tube and larger than the vertical length of the bubble .
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