JP6895925B2 - Liquid flow meter - Google Patents
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Description
本発明は、加圧方式による薬液吐出システムで使用される薬液の流量を制御する液体流量計に関するものである。 The present invention relates to a liquid flow meter that controls the flow rate of a chemical solution used in a chemical solution discharge system by a pressurizing method.
加圧方式による薬液吐出システムでは、薬液はキャニスターなどからN2により加圧して供給されるため、薬液中にN2が溶存する。そのため、液体流量計の調整弁など配管中の細い箇所および曲げ部において溶存しているN2が、圧力低下の影響によって気泡化してしまう。 In the chemical discharge system based on the pressurization method, the chemical is pressurized and supplied by N 2 from a canister or the like, so that N 2 is dissolved in the chemical. Therefore, N 2 dissolved in a narrow part in the pipe such as a regulating valve of a liquid flow meter and a bent part is bubbled due to the influence of a pressure drop.
写真製版プロセスで用いるエッジビードリンス(EBR)処理時にノズルから気泡が出た際に気泡が弾けて薬液が飛散することで、レジストパターン異常となってしまう。この場合、レジストパターン異常が発見されたときは、再生処理、すなわちやり直しを実施する手間が掛かる。他方、レジストパターン異常が発見されなかったときは、製品の歩留まりが低下するという問題があった。 When bubbles come out from the nozzle during the edge bead rinse (EBR) process used in the photoengraving process, the bubbles burst and the chemical solution scatters, resulting in an abnormality in the resist pattern. In this case, when an abnormality in the resist pattern is found, it takes time and effort to perform the regeneration process, that is, redoing. On the other hand, when no abnormality in the resist pattern is found, there is a problem that the yield of the product is lowered.
例えば特許文献1には、加圧方式による薬液吐出システムとしての処理装置が開示されている。処理装置では、リンス液供給管の途中に流量が変化するサックバックバルブが設置され、その下流に脱気管が設けられ、脱気管に空気とリンス液とを分離しリンス液を回収するトラップタンクおよび気泡排出用のエアオペレーションバルブが設けられている。これにより、気泡による処理液の飛散を防止し、製品の歩留まりの向上を図っている。
For example,
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、脱気管を別途設ける必要があるため、薬液吐出システムが大型化するという問題がある。
However, in the technique described in
そこで、本発明は、薬液吐出システムが大型化することなく、発生した気泡を排出し、下流側に気泡を含まない薬液を送ることが可能な技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of discharging generated bubbles and sending a chemical solution containing no bubbles to the downstream side without increasing the size of the chemical discharge system.
本発明に係る液体流量計は、薬液が流入する入液ポートと前記薬液が流出する出液ポートとを有するケーシングと、前記ケーシング内に設けられ、かつ、前記入液ポートと連通する第1薬液収容室と、前記ケーシング内に設けられ、かつ、前記出液ポートと連通する第2薬液収容室と、前記ケーシング内に設けられ、かつ、前記第1薬液収容室と前記第2薬液収容室とを接続する接続配管と、前記接続配管に配置された流量調整弁とを備え、前記第2薬液収容室は、前記接続配管の断面積より大きな断面積の、前記薬液に溶存した気体の気泡を溜めることが可能な内部空間を有し、かつ、前記内部空間に溜まった前記気泡を排出可能なドレイン機構に接続されたものである。 The liquid flow meter according to the present invention has a casing having a liquid inlet port for the chemical liquid to flow in and a liquid discharge port for the chemical liquid to flow out, and a first chemical liquid liquid provided in the casing and communicating with the liquid inlet port. A storage chamber, a second chemical storage chamber provided in the casing and communicating with the liquid discharge port, a first chemical storage chamber and a second chemical storage chamber provided in the casing and communicating with the liquid discharge port. The second chemical storage chamber is provided with a connection pipe for connecting the two, and a flow control valve arranged in the connection pipe. It has an internal space that can be stored and is connected to a drain mechanism that can discharge the air bubbles that have accumulated in the internal space.
本発明によれば、薬液に溶存した気体の気泡を溜めておき、溜まった気泡を排出する機能を、薬液吐出システムで用いられる液体流量計に持たせたため、脱気管を別途設ける必要がない。これにより、薬液吐出システムが大型化することなく、発生した気泡を排出し、下流側に気泡を含まない薬液を送ることができる。 According to the present invention, since the liquid flow meter used in the chemical solution discharge system has a function of accumulating bubbles of gas dissolved in the chemical solution and discharging the accumulated bubbles, it is not necessary to separately provide a degassing tube. As a result, the generated air bubbles can be discharged and the chemical solution containing no air bubbles can be sent to the downstream side without increasing the size of the chemical liquid discharge system.
<実施の形態>
本発明の実施の形態について、図面を用いて以下に説明する。図1は、実施の形態に係る液体流量計11の断面図である。
<Embodiment>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the
液体流量計11は、フロート式の流量計であり、ケーシング1、入液ポート1a、出液ポート1b、第1薬液収容室1c、接続配管1d、第2薬液収容室1e、および流量調整弁2を備えている。なお、液体流量計11は液面検出センサー11aも備えているが、実施の形態の変形例において後述する。
The
入液ポート1aは、薬液が充填されるキャニスター8(図2参照)に接続される接続部であり、キャニスター8から薬液が流入する。出液ポート1bは、吐出ノズル12(図2参照)に接続される接続部であり、吐出ノズル12へ薬液を流出する。入液ポート1aおよび出液ポート1bは共にケーシング1の側部に設けられ、入液ポート1aは出液ポート1bより下側に設けられている。
The liquid entry port 1a is a connection portion connected to a canister 8 (see FIG. 2) filled with the chemical liquid, and the chemical liquid flows in from the canister 8. The liquid discharge port 1b is a connection portion connected to the discharge nozzle 12 (see FIG. 2), and the chemical liquid flows out to the
第1薬液収容室1cは、ケーシング1の下部の内部に設けられ、第1薬液収容室1cの下端部において入液ポート1aに連通している。第2薬液収容室1eは、ケーシング1の上部の内部に設けられ、第2薬液収容室1eの下端部において出液ポート1bに連通している。
The first chemical solution storage chamber 1c is provided inside the lower part of the
接続配管1dは、ケーシング1の上下方向中央部より少し上側の内部に設けられ、第1薬液収容室1cと第2薬液収容室1eとを接続している。すなわち、第1薬液収容室1cと第2薬液収容室1eは接続配管1dを介して連通している。流量調整弁2は、ニードルバルブ型の調整弁であり、接続配管1dに配置されている。そのため、入液ポート1aから流入した薬液は、第1薬液収容室1c、接続配管1d、第2薬液収容室1eの順に通過し、出液ポート1bから流出する。
The connection pipe 1d is provided inside the
流量調整弁2より下流側である第2薬液収容室1eは、接続配管1dの断面積より大きな断面積の内部空間3を有している。内部空間3は、薬液に溶存した気体の気泡6を溜めることが可能な大きさである。具体的には、内部空間3は、接続配管1dの直径より2倍以上の直径を有している。すなわち、内部空間3は、接続配管1dの断面積の4倍以上の断面積を有している。なお、薬液に溶存した気体とはN2である。
The second chemical storage chamber 1e on the downstream side of the flow
このように構成された液体流量計11において、薬液が流量調整弁2にて閉塞された部分を通過する際、薬液の流速が速くなる。流速が速くなるとベルヌーイの定理で説明されるように、静圧が低下し、飽和蒸気圧より静圧が低下することで薬液に溶存した気体が気泡化する。気泡6を含む薬液が内部空間3を通過する際、気泡6は薬液より軽いため上方へ移動し、内部空間3の上部に溜められる。
In the
第2薬液収容室1eの上端には、エアオペレーションバルブ4を有する廃液配管5が接続されており、エアオペレーションバルブ4が開くことで、内部空間3に溜まった気泡7がエアオペレーションバルブ4を介して廃液配管5に排出される。なお、エアオペレーションバルブ4が内部空間3に溜まった気泡7を排出可能なドレイン機構に相当する。
A
次に、液体流量計11を備える薬液吐出システムについて説明する。図2は、実施の形態に係る液体流量計11を備える薬液吐出システムの配管図である。
Next, a chemical discharge system including the
図2に示すように、薬液吐出システムは、キャニスター8、加圧レギュレータ9、トラップタンク10、液体流量計11、吐出ノズル12、エアオペレーションバルブ4,14,15、および吐出制御システム13を備えている。
As shown in FIG. 2, the chemical discharge system includes a canister 8, a pressure regulator 9, a
キャニスター8には薬液が充填されており、加圧レギュレータ9によりキャニスター8の内部が加圧されている。液体流量計11の入液ポート1aは、トラップタンク10を介してキャニスター8に接続されている。トラップタンク10はエアオペレーションバルブ15を介して廃液配管5に接続されている。液体流量計11の出液ポート1bは、エアオペレーションバルブ14を介して吐出ノズル12に接続されている。
The canister 8 is filled with a chemical solution, and the inside of the canister 8 is pressurized by the pressure regulator 9. The liquid inlet port 1a of the
吐出制御システム13は、エアオペレーションバルブ4,14を制御し、エアオペレーションバルブ14を開けることで、薬液が吐出ノズル12から吐出する。トラップタンク10に、キャニスター8内の薬液がなくなったことを検出する液面検出センサー10aが設けられている。液面検出センサー10aは、例えばキャニスター8からトラップタンク10に流入する薬液の量を検出することで、キャニスター8内の薬液がなくなったかどうかを検出する。
The
吐出制御システム13は、液面検出センサー10aと配線で接続されており、液面検出センサー10aがキャニスター8内の薬液がなくなったことを検出したとき、エアオペレーションバルブ4を開けることができる。換言すると、吐出制御システム13は、薬液が流れていないタイミングを判断して、エアオペレーションバルブ4を開けることができる。エアオペレーションバルブ4を開けることで、内部空間3に溜まった気泡7を廃液配管5へ排出することができる。これにより、気泡6を含まない薬液が出液ポート1bから流出し、吐出ノズル12から吐出する。
The
以上のように、実施の形態に係る液体流量計11では、第2薬液収容室1eは、接続配管1dの断面積より大きな断面積の、薬液に溶存した気体の気泡6を溜めることが可能な内部空間3を有し、かつ、内部空間3に溜まった気泡7を排出可能なエアオペレーションバルブ4に接続された。
As described above, in the
したがって、薬液に溶存した気体の気泡6を溜めておき、溜まった気泡7を排出する機能を、薬液吐出システムで用いられる液体流量計11に持たせたため、脱気管を別途設ける必要がない。これにより、薬液吐出システムが大型化することなく、発生した気泡6を排出し、下流側に気泡6を含まない薬液を送ることができる。
Therefore, since the
さらに下流側に流速が変化し易い箇所があっても、溶存した気体の気泡6を除去しているため、気泡化し難い薬液となる。 Even if there is a portion on the downstream side where the flow velocity is likely to change, the dissolved gas bubbles 6 are removed, so that the chemical solution is difficult to form bubbles.
入液ポート1aは、薬液が充填されるキャニスター8にトラップタンク10を介して接続され、トラップタンク10に、キャニスター8内の薬液がなくなったことを検出する液面検出センサー10aが設けられ、エアオペレーションバルブ4は、キャニスター8内の薬液がなくなったときに、内部空間3に溜まった気泡7を排出するように動作する。したがって、気泡7と一緒に薬液が排出されることを抑制できる。
The liquid inlet port 1a is connected to the canister 8 filled with the chemical solution via the
<実施の形態の変形例>
次に、実施の形態の変形例について説明する。上記では、エアオペレーションバルブ4は、キャニスター8内の薬液がなくなったときに、内部空間3に溜まった気泡7を排出するように動作したが、これに替えて、内部空間3に溜まった気泡7の量が予め定められた量以上になったときに、内部空間3に溜まった気泡7を排出するように動作してもよい。
<Modified example of the embodiment>
Next, a modified example of the embodiment will be described. In the above, the air operation valve 4 operates so as to discharge the air bubbles 7 accumulated in the internal space 3 when the chemical liquid in the canister 8 runs out, but instead of this, the air bubbles 7 accumulated in the internal space 3 are discharged. When the amount of bubbles 7 exceeds a predetermined amount, the bubbles 7 accumulated in the internal space 3 may be discharged.
図1に示すように、液面検出センサー11aは、液体流量計11の第2薬液収容室1e内に設けられ、第2薬液収容室1eに収容されている薬液の液面の高さ位置を検出することで、内部空間3に溜まった気泡7の量を検出する。具体的には、内部空間3において薬液の液面より上方全体に気泡7が溜まっているものと想定して気泡7の量が検出される。なお、液面検出センサー11aは、液体流量計11の第2薬液収容室1e内ではなく、第2薬液収容室1e外に設けられていてもよい。
As shown in FIG. 1, the liquid
図1と図2に示すように、吐出制御システム13は、液面検出センサー11aと配線13aで接続されている。吐出制御システム13は、内部空間3に溜まった気泡7の量が予め定められた量以上になったときに、設定された時間だけエアオペレーションバルブ4を開ける。設定された時間が経過すると、吐出制御システム13はエアオペレーションバルブ4を閉じる。ここで、吐出制御システム13は、エアオペレーションバルブ14が閉じていることを条件にエアオペレーションバルブ4を開ける。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
これにより、内部空間3に溜まった気泡7を随時排出することができるため、内部空間3に溜まった気泡7が薬液に混じって出液ポート1bを介して吐出ノズル12から吐出することをさらに抑制できる。
As a result, the bubbles 7 accumulated in the internal space 3 can be discharged at any time, so that the bubbles 7 accumulated in the internal space 3 are further suppressed from being mixed with the chemical solution and discharged from the
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。 In the present invention, the embodiments can be appropriately modified or omitted within the scope of the invention.
1 ケーシング、1a 入液ポート、1b 出液ポート、1c 第1薬液収容室、1d 接続配管、1e 第2薬液収容室、2 流量調整弁、4 エアオペレーションバルブ、8 キャニスター、10 トラップタンク、10a,11a 液面検出センサー。 1 Casing, 1a Inlet port, 1b Outlet port, 1c 1st chemical storage chamber, 1d connection piping, 1e 2nd chemical storage chamber, 2 Flow control valve, 4 Air operation valve, 8 Canister, 10 Trap tank, 10a, 11a Liquid level detection sensor.
Claims (3)
前記ケーシング内に設けられ、かつ、前記入液ポートと連通する第1薬液収容室と、
前記ケーシング内に設けられ、かつ、前記出液ポートと連通する第2薬液収容室と、
前記ケーシング内に設けられ、かつ、前記第1薬液収容室と前記第2薬液収容室とを接続する接続配管と、
前記接続配管に配置された流量調整弁と、
を備え、
前記第2薬液収容室は、前記接続配管の断面積より大きな断面積の、前記薬液に溶存した気体の気泡を溜めることが可能な内部空間を有し、かつ、前記内部空間に溜まった前記気泡を排出可能なドレイン機構に接続された、液体流量計。 A casing having an inlet port for the chemical liquid to flow in and a liquid discharge port for the chemical liquid to flow out.
A first chemical storage chamber provided in the casing and communicating with the liquid inlet port, and
A second chemical storage chamber provided in the casing and communicating with the liquid discharge port.
A connection pipe provided in the casing and connecting the first chemical solution storage chamber and the second chemical solution storage chamber, and
The flow control valve arranged in the connection pipe and
With
The second chemical solution storage chamber has an internal space having a cross-sectional area larger than the cross-sectional area of the connecting pipe and capable of accumulating gas bubbles dissolved in the chemical solution, and the bubbles accumulated in the internal space. A liquid flow meter connected to a drain mechanism that can drain the gas.
前記トラップタンクに、前記キャニスター内の前記薬液がなくなったことを検出する液面検出センサーが設けられ、
前記ドレイン機構は、前記キャニスター内の前記薬液がなくなったときに、前記内部空間に溜まった前記気泡を排出するように動作する、請求項1記載の液体流量計。 The liquid inlet port is connected to the canister filled with the chemical liquid via a trap tank.
The trap tank is provided with a liquid level detection sensor that detects that the chemical solution in the canister has run out.
The liquid flow meter according to claim 1, wherein the drain mechanism operates so as to discharge the air bubbles accumulated in the internal space when the chemical solution in the canister runs out.
前記ドレイン機構は、前記内部空間に溜まった前記気泡の量が予め定められた量以上になったときに、前記内部空間に溜まった前記気泡を排出するように動作する、請求項1記載の液体流量計。 A liquid level detection sensor for detecting the amount of air bubbles accumulated in the internal space by detecting the height position of the liquid level of the chemical liquid contained in the second chemical liquid storage chamber is further provided.
The liquid according to claim 1, wherein the drain mechanism operates so as to discharge the bubbles accumulated in the internal space when the amount of the bubbles accumulated in the internal space becomes equal to or more than a predetermined amount. Flowmeter.
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