JP6883325B2 - 液マイクロメータ - Google Patents
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Description
特許文献1は、空気流路の上流側と下流側が多孔質部材により仕切られて構成された測定部と、測定部の上流側の空気の第1圧力を検出してその信号を出力する第1圧力センサと、測定部の下流側の空気の第2圧力を検出してその信号を出力する第2圧力センサと、測定部内の空気の温度を検出し信号を出力する温度センサとを備えている。そして、第1圧力センサと第2圧力センサから出力される信号を取り込み、第2圧力センサの第2圧力が一定値となるように、空気流路の制御バルブの開度を制御し、第1圧力と該第2圧力の圧力差、第2圧力、及び空気の温度に基づき、測定ヘッドの噴出孔から噴出する空気の単位時間当りの質量流量を算出し、質量流量に基づき、ワークの寸法を算出する。
また、乾燥させたくないワークである場合には用いることができない。
請求項2記載の本発明は、請求項1に記載の液マイクロメータにおいて、前記液体供給手段と前記制御バルブとの間の前記液体流路から分岐し、前記液体供給手段の上流側流路に合流する循環流路と、前記循環流路に設けた循環制御バルブとを有することを特徴とする。
請求項3記載の本発明は、請求項1又は請求項2に記載の液マイクロメータにおいて、前記液体流路及び前記吐出ノズルを、金属、合金鋼、ガラス、セラミック、又はエンジニアリングプラスチックで形成することを特徴とする。
請求項4記載の本発明は、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の液マイクロメータにおいて、前記液体を、動粘度が20mPa・s未満の低粘度液体としたことを特徴とする。
請求項5記載の本発明の液マイクロメータは、液体供給手段から供給される液体を、吐出ノズルからワークに向けて噴出して前記ワークの寸法を測定する液マイクロメータであって、前記液体供給手段から前記吐出ノズルに前記液体を供給する液体流路と、前記液体流路に設けた流量センサーと、前記液体供給手段と前記流量センサーとの間の前記液体流路に設けた制御バルブと、前記流量センサーで計測される流量が設定値になるように前記制御バルブを制御する制御部と、前記吐出ノズルから噴出される前記液体の圧力を計測する圧力センサーと、前記制御部で前記流量が前記設定値に保たれた状態での前記圧力センサーで計測される前記圧力から前記ワークの前記寸法を演算する演算部とを有し、前記液体を、シリコンウェーハのエッチング液としたことを特徴とする。
図1は、本発明の一実施例による液マイクロメータを示す構成図である。
本実施例による液マイクロメータは、ポンプ(液体供給手段)10から吐出ノズル20に液体を供給する液体流路30と、液体流路30に設けた流量センサー40と、ポンプ10と流量センサー40との間の液体流路30に設けた制御バルブ50と、流量センサー40で計測される流量が設定値になるように制御バルブ50を制御する制御部60と、吐出ノズル20から噴出される液体の圧力を計測する圧力センサー70と、制御部60で流量が設定値に保たれた状態での圧力センサー70で計測される圧力からワークAの寸法を演算する演算部80とを有し、ポンプ10から供給される液体を、吐出ノズル20からワークAに向けて噴出してワークAの寸法を測定する。
流量センサー40には、絞り機構41の下流側に下流側圧力センサー42を、絞り機構41の上流側に上流側圧力センサー43を有している差圧式流量センサーを用いている。
また、本実施例による液マイクロメータは、ポンプ10と制御バルブ50との間の液体流路30から分岐し、ポンプ10の上流側流路に合流する循環流路90と、循環流路90に設けた循環制御バルブ100とを有する。
また、本実施例によれば、循環流路90を設けることで、流量調整を行いやすく、流量を一定に制御できる。
なお、流量センサー40を構成する下流側圧力センサー42を、圧力センサー70の代わりに用いることができる。
液体流路30及び吐出ノズル20は、金属、合金鋼、ガラス、セラミック、又はエンジニアリングプラスチックで形成することが好ましい。このように液体流路30及び吐出ノズル20を剛性の高い材料で形成することで、形状変化による測定誤差を無くすことができる。
液体は、動粘度が20mPa・s未満の低粘度液体とすることが好ましい。このように低粘度液体を用いることで、粘度補正を必要とせず、演算負荷を小さくできる。
また、液体をシリコンウェーハのエッチング液とすることで、シリコンウェーハをエッチングしながらシリコンウェーハの厚さを測定できる。
ワークAの板厚と圧力センサー70で計測された圧力との関係を示している。
吐出ノズル20から、ワークAを載置する基準面までを1mmとした。
通水流量を3L/min、差圧を60kPa、吐出ノズル20の直径を3.6mmとした。吐出ノズル20にはSUS304を用いた。
20 吐出ノズル
30 液体流路
40 流量センサー
41 絞り機構
42 下流側圧力センサー
43 上流側圧力センサー
50 制御バルブ
60 制御部
70 圧力センサー
80 演算部
90 循環流路
100 循環制御バルブ
A ワーク
Claims (5)
- 液体供給手段から供給される液体を、吐出ノズルからワークに向けて噴出して前記ワークの寸法を測定する液マイクロメータであって、
前記液体供給手段から前記吐出ノズルに前記液体を供給する液体流路と、
前記液体流路に設けた流量センサーと、
前記液体供給手段と前記流量センサーとの間の前記液体流路に設けた制御バルブと、
前記流量センサーで計測される流量が設定値になるように前記制御バルブを制御する制御部と、
前記吐出ノズルから噴出される前記液体の圧力を計測する圧力センサーと、
前記制御部で前記流量が前記設定値に保たれた状態での前記圧力センサーで計測される前記圧力から前記ワークの前記寸法を演算する演算部と
を有し、
前記流量センサーが複数の圧力センサーによって構成され、前記流量センサーを構成するいずれかの前記圧力センサーを、前記吐出ノズルから噴出される前記液体の前記圧力を計測する前記圧力センサーとして用いる
ことを特徴とする液マイクロメータ。 - 前記液体供給手段と前記制御バルブとの間の前記液体流路から分岐し、前記液体供給手段の上流側流路に合流する循環流路と、
前記循環流路に設けた循環制御バルブと
を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の液マイクロメータ。 - 前記液体流路及び前記吐出ノズルを、金属、合金鋼、ガラス、セラミック、又はエンジニアリングプラスチックで形成する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の液マイクロメータ。 - 前記液体を、動粘度が20mPa・s未満の低粘度液体とした
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の液マイクロメータ。 - 液体供給手段から供給される液体を、吐出ノズルからワークに向けて噴出して前記ワークの寸法を測定する液マイクロメータであって、
前記液体供給手段から前記吐出ノズルに前記液体を供給する液体流路と、
前記液体流路に設けた流量センサーと、
前記液体供給手段と前記流量センサーとの間の前記液体流路に設けた制御バルブと、
前記流量センサーで計測される流量が設定値になるように前記制御バルブを制御する制御部と、
前記吐出ノズルから噴出される前記液体の圧力を計測する圧力センサーと、
前記制御部で前記流量が前記設定値に保たれた状態での前記圧力センサーで計測される前記圧力から前記ワークの前記寸法を演算する演算部と
を有し、
前記液体を、シリコンウェーハのエッチング液とした
ことを特徴とする液マイクロメータ。
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