JPH0446814Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、複数種類の薬液を所定の比率で混合
した混合薬液を所定量得るための薬液定量混合装
置に関するものである。

従来の技術 例えば、半導体装置製造における薬液処理工程
では、単一種類の薬液や、複数種類の薬液を所定
の比率で混合した混合薬液が用いられている。

上記混合薬液を作製するには、第２図あるいは
第３図に示すような定量混合装置が用いられてい
る。尚、上記第２図並びに第３図に示す定量混合
装置，は、説明を簡単にするため、２種類の
薬液Ａ，Ｂを混合して定量の混合薬液Ｃを得る装
置としてある。

第２図に示す定量混合装置は、定量槽を用い
たもので、１，１′は、夫々、薬液Ａ、薬液Ｂの
定量槽、１０は、混合薬液槽を示す。

上記定量槽１及び１′は同一構造で、一方側の
定量槽１についてその構造を説明する。上記定量
槽１は、薬槽２と、薬液貯留タンク〔図示せず〕
から開閉弁３を経て上記薬槽２に至る薬液供給用
の配管４と、上記液槽２に取付けられた液面高さ
検出用のセンサー５と、上記センサー５からの信
号により、上記開閉弁３を開閉する制御機構６と
で構成される。

上記液槽２，２′の底部には、夫々、途中に開
閉弁７，７′を有する配管８，８′が接続されてお
り、この両配管８，８′は共に混合薬液槽１０に
至る混合用配管９に接続されている。そして上記
開閉弁７，７′には開閉制御装置〔図示せず〕に
よつて開閉されるように構成されている。

上記定量混合装置においては次のようにして
混合薬液Ｃを得ている。尚、上記各液槽２，２′
に設けたセンサー５，５′の検出液面高さは、薬
液Ａと薬液Ｂの混合比率と同一比率に設定してあ
る。即ち、上記各液槽２，２′の内法が同一であ
るため、上記液面高さの比と、上記各液槽２，
２′内の薬液Ａ，Ｂの体積比が同一となる。

先ず、上記開閉弁７，７′を閉じた後、上記制
御機構６，６′により開閉弁３，３′を開け、薬液
貯留タンクから配管４，４′を経て、上記各液槽
２，２′に薬液Ａ、薬液Ｂを供給する。上記各液
槽２，２′内で薬液Ａ、薬液Ｂの液面が、夫々、
上記所定の設定液面高さに達すると、この各薬液
Ａ、薬液Ｂの液面高さは、夫々の液槽２、２′に
取付けたセンサー５，５′によつて検出され、こ
の各センサー５，５′の検出信号により各制御機
構６，６′は、開閉弁３，３′を閉鎖する。

この状態では、各液槽２，２′の薬液Ａ，Ｂは、
前述したように、夫々所定の体積両となつてい
る。

次に、開閉弁７，７′を開けると、上記各液槽
２，２′内の薬液Ａ、薬液Ｂは、夫々各配管８，
８′を経て混合用配管９内で合流した後、混合薬
液槽１０に混合薬液Ｃとして供給される。

上記混合薬液Ｃの混合比は、前述したように、
上記各液槽２，２′内に供給された薬液Ａ、薬液
Ｂの体積比である。

第３図に示す定量混合装置は、流量を正確に
制御し得る定量ポンプを用いたものである。第３
図において１５は薬液Ａの貯留タンク、１５′は
薬液Ｂの貯留タンク、１６は混合薬液槽、１７，
１７′は、夫々上記各貯留タンク１５，１５′に接
続され、途中に配設された上記定量ポンプＰ，
P′を経て上記混合薬液槽１６に至る配管を示す。

上記定量混合装置において、所定の混合薬液
Ｃを得るには、上記各定量ポンプＰ，P′の単位時
間当りの吐出量の比を予め、薬液Ａと薬液Ｂの混
合比に設定しておき、この定量ポンプＰ，P′を所
望時間作動させることによつて各貯留タンク１
５，１５′内の薬液Ａ、薬液Ｂを配管１７，１
７′を経て混合薬液槽１６に供給すればよい。即
ち、上記各薬液Ａ，Ｂは、定量ポンプＰ，P′によ
つて夫々所定量が混合薬液槽１６に供給され、こ
の混合薬液槽１６内で、混ざり合つて所定の混合
比の混合薬液Ｃとなる。

考案が解決しようとする問題点 上記在来の薬液定量混合装置並びにには、
夫々、次のような問題点があつた。

第２図に示す薬液定量混合装置においては、
薬液Ａと薬液Ｂを定量槽１，１′を用いて、予め、
所定量を計量した後、両者を混合して混合薬液Ｃ
を作製しているため、上記薬液Ａと薬液Ｂの混合
比並びに、混合薬液Ｃの量を変更するには、上記
定量槽１，１′のセンサー５，５′によつて検出す
る各薬液Ａ，Ｂの液面高さを変更する必要があ
り、この変更・調整作業が煩わしく、上記混合比
並びに混合薬液量の変更を随時に行ない難い。

第３図に示す薬液定量混合装置においては、
薬液Ａ並びに薬液Ｂを夫々定量ポンプＰ，P′によ
つて所定量を混合薬液槽１６に供給して混合薬液
Ｃを得るようにしてあるため、上記定量ポンプ
Ｐ，P′の流量制御により定量ポンプＰ，P′の動力
範囲内では容易に、薬液Ａと薬液Ｂの混合比率
や、混合薬液Ｃの量を適宜に変更することができ
るが、定量ポンプＰ，P′は単位時間当りの吐出量
が少なくて、所定量の混合薬液Ｃを得るのに長時
間を要し、更に定量ポンプＰ，P′自体が高価であ
り、定量ポンプＰ，P′の性能を維持するためのメ
インテナンスが不可欠であるため、イニシヤルコ
スト並びにランニングコストが高く、また、薬液
の種類によつては、上記定量ポンプＰ，P′の耐腐
触性の問題から使用できない場合があつた。

問題点を解決するための手段 本考案は、上記問題点に鑑みてなされたもので
複数種類の薬液を所定比率で混合して所定量の混
合薬液を得る装置であつて、上記各薬液を液面高
さを常に一定に維持した状態で貯留する複数の貯
液槽と、基端側が上記各貯液槽に接続され、先端
側が合流するよう互いに接続され、重力によつて
貯液槽から流れ込む薬液の流量が予め設定された
配管とからなり、上記少なくとも一つの貯液槽に
接続された配管は、１本毎に上記薬液の流量が設
定された複数本の配管より構成された薬液定量混
合装置である。

作 用 本考案に係る薬液定量混合装置は、各貯液槽内
の薬液液面高さを常に一定に保つことにより、各
配管内を重力によつて流れる貯液槽からの薬液の
流量が一定に保たれるように構成してあり、従つ
て上記配管を適宜に選択することにより所望の混
合比の混合薬液が得られると共に、上記各配管か
らの薬液の流出時間により、所望量の混合薬液を
得ることができる。

実施例 第１図は、本考案に係る薬液定量混合装置の一
実施例を示すもので、第２図並びに第３図に示し
た定量混合装置，同様に、２種類の薬液Ａ，
Ｂを所定比率で混合する型式のものとしてある。

第１図において、２０は、薬液Ａの貯留タン
ク、２１は、薬液Ｂの貯留タンク、２２は薬液Ａ
の貯液槽、２３は薬液Ｂの貯液槽、２４は、各貯
液槽２２，２３内の薬液Ａ，Ｂの液面高さを常に
一定に保つための液面高さ制御装置、２５は、上
流側が上記貯液槽２２に接続され、途中に、流量
調整用の流量可変バルブ２６並びに開閉バルブ２
７を有する配管、２８ａ〜２８ｄは、上流側が上
記貯液槽２３に接続され、夫々、途中に流量調整
用の流量可変バルブ２９ａ〜２９ｄ並びに開閉バ
ルブ３０ａ〜３０ｄを有する配管、３１は、上流
側が上記各配管２５，２８ａ〜２８ｄの下流側に
接続され、下流側が図示しない混合薬液槽に至る
混合管、３２は、混合薬液Ｃの組成比並びに量を
制御するための制御装置を示す。

上記貯留タンク２０，２１は共に気密型のタン
クで、上記各貯液槽２２，２３の上部に配管３
３，３４によつて接続されている。

上記貯液槽２２，２３は底面を同一高さにして
設置されたもので、内部には、夫々、フロートセ
ンサー等の液面高さ検出用センサー３５，３６が
配設されており、このセンサー３５，３６は、上
記液面高さ制御装置２４に接続されている。

上記液面高さ制御装置２４は、上記センサー３
５，３６からの液面高さ検出信号により、各貯留
タンク２０，２１内に配管３７あるいは３８を介
してN₂等のガスを供給し、このガス圧によつて
各貯留タンク２０，２１内の薬液Ａ，Ｂを、配管
３３，３４を介して各貯液槽２２，２３内に圧送
して上記各貯液槽２２，２３の同一基準面からの
液面高さを常に一定に保つ。

上記配管２５は、流量可変バルブ２６の調整に
より、上記の液面高さが一定に保たれた貯液槽２
２から重量によつて、この配管２５内を流れ落ち
る薬液Ａの流量が一定値Ｑとなるように設定さ
れ、上記配管２８ａ〜２８ｄは、夫々各流量調整
バルブ２９ａ〜２９ｄの調整により上記の液面高
さが一定に保たれた貯液槽２３から重力によつ
て、この各配管２８ａ〜２８ｄ以内を流れ落ちる
薬液Ｂの流量が夫々、一定値Ｑ，2Q，4Q，8Qと
なるように設定されている。尚、各配管２５，２
８ａ〜２８ｄに設けた各流量可変バルブ２６，２
９ａ〜２９ｄは、調整後は固定状態で使用され
る。

上記各開閉バルブ２７，３０ａ〜３０ｄは、例
えばエアバルブであつて、夫々開状態あるいは閉
状態の何れかに、上記制御装置３２によつて操作
される。

以下、上記薬液定量混合装置による混合薬液
Ｃの作成要領を説明する。尚、初期状態におい
て、各貯液槽２２，２３には夫々薬液Ａあるいは
薬液Ｂが所定の液面高さまで満たされており、上
記各流量可変バルブ２６，２９ａ〜２９ｄは、配
管２５内を流れる薬液Ａの流量並びに配管２８ａ
〜２８ｄ内を流れる薬液Ｂの流量が、夫々１：
１：２：４：８となるように調整済みとなつてお
り、上記各開閉バルブ２７，３０ａ〜３０ｄは制
御装置３２によつて全て閉鎖されているものとす
る。

この状態で、例えば薬液Ａと薬液Ｂを１：１で
混合した混合薬液Ｃを所定量得る場合について説
明する。

この場合、外部から制御装置３２に所定の信号
を入力することにより、開閉バルブ２７並びに３
０ａを所定時間開放させる。すると、上記貯液槽
２２内の薬液Ａは重力により、配管２５内を混合
管３１に向けて流れ落ち、上記貯液槽２３内の薬
液Ｂは、重力により配管２８ａ内を混合管３１に
向けて流れ落ちる。このとき、上記各貯液槽２２
並びに２３内の薬液液面は、上記配管２５，２８
ａへの薬液Ａ，Ｂの流出により降下しようとする
が、上記薬液液面が僅かでも降下すると、各貯液
槽２２，２８ａに設けたセンサー３５，３６から
の信号により制御装置２４は配管３７，３８を介
して各貯留タンク２０，２１内に所定量のガスを
送り込み、各貯留タンク２０，２１内の薬液Ａ，
Ｂを各貯液槽２２，２３に夫々所定量供給し、上
記薬液液面を設定高さに維持する。

上記配管２５を通過する薬液Ａ並びに配管２８
ａ内を通過する薬液Ｂの流量比は、前述のように
予め正確に１：１に設定されているため、混合管
３１内では、上記薬液Ａ並びに薬液Ｂが正確に
１：１の混合比率で混り合い、図示しない混合薬
液槽に混合薬液Ｃとして供給される。更に、上記
各配管２５，２８ａ内を流れ落ちる薬液Ａ，Ｂの
単位時間当りの流量も予め正確に設定されている
ため、上記制御装置３２に、開閉バルブ２７，３
０ａの開時間を外部信号により設定しておけば、
容易に所望量の混合薬液Ｃが得られる。

次に、上記薬液Ａと薬液Ｂの混合比率を変更し
た混合薬液Ｃを得る場合には、開閉バルブ３０ａ
〜３０ｄのうちから適宜に１個乃至４個のバルブ
を開けるように上記制御装置３２に外部から信号
を入力すればよい。即ち、前述したように貯液槽
３２に接続した配管２５を流れる薬液Ａの流量を
１とすると、貯液槽２３に接続した配管２８ａ〜
２８ｄは、夫々１，２，４，８に設定してあるた
め、上記開閉バルブ３０ａ〜３０ｄのうちから適
宜に１〜４個を選択して対応する配管２８ａ〜２
８ｄの何れかに薬液Ｂを流せば、上記混合管３１
に流入する薬液Ｂの流量は、薬液Ａの流量に対し
て１，２，３，……15倍と１倍ごとに段階的に変
更することができ、これにより、上記薬液Ａと薬
液Ｂの混合比率を１：１，１：２，……１：15と
段階的に変化させることができる。例えば、混合
比率を１：２に変更する場合には、開閉バルブ３
０ａに代えて開閉バルブ３０ｂを開ければよく、
１：３に変更する場合には、開閉バルブ３０ａと
開閉バルブ３ｂを開ければよく、１：７に変更す
るには、開閉バルブ３０ａ〜３０ｃを開ければよ
い。

また、混合薬液Ｃの量は、各配管２５，２８ａ
〜２８ｄを流れる薬液ＡまたはＢの単位時間当り
の流量は予め正確に設定されているため、開閉バ
ルブ２７，３０ａ〜３０ｄの開時間の変更によ
り、容易に変更できる。

尚、上記実施例において、各配管２５，２８ａ
〜２８ｄには、流量可変バルブ２６，２９ａ〜２
９ｄ並びに開閉バルブ２７，３０ａ〜３０ｄを設
けているが、本考案装置は、上記配管２５，２８
ａ〜２８ｄには流量可変バルブと開閉バルブの機
能を有するバルブを設けたものであつてもよい。

更に、上記実施例では流量可変バルブ２６，２
９ａ〜２９ｄによつて各配管２５，２８ａ〜２８
ｄでの薬液ＡあるいはＢの流量を設定している
が、各配管２５，２８ａ〜２８ｄの中空部断面積
によつて、上記流量を設定するようにしてもよ
く、また、各配管２５，２８ａ〜２８ｄの夫々を
１本あるいは複数本の同一パイプによつて形成
し、パイプの本数によつて上記流量を設定するよ
うにしてもよい。

更に、配管２５，２８ａ〜２８ｄの本数、並び
にこの配管２５，２８ａ〜２８ｄ内を流れる薬液
Ａ，Ｂの流量も、上記実施例に限らず、適宜に変
更して上記以外の所望の混合比の混合薬液Ｃが得
られるようにしてよい。

更に、以上の説明では、説明の適宜のために２
種の薬液Ａ，Ｂを混合した混合薬液Ｃを得る装置
としてあるが、本考案では３種以上の薬液を混合
する場合についても同様に容易に適用できる。

考案の効果 以上説明したように本考案に係る薬液定量混合
装置は、各貯液槽内の薬液液面高さを常に一定に
保つことにより、各配管内を重力によつて流れる
貯液槽からの薬液の流量が一定に保たれるように
構成してあり、従つて上記配管を適宜に選択する
ことにより所望の混合比の混合薬液が得られると
共に、上記各配管からの薬液の流出時間により、
所望量の混合薬液を得るものであるから、本考案
によれば、従来装置のように高価な定量ポンプを
用いることなく適宜の混合比の混合薬液が所定量
得られ、しかも、構造が簡単で設備費ならびに運
用費の低い、実用性に優れた装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る薬液定量混合装置の一実
施例を示す概略構成図、第２図及び第３図は
夫々、在来の薬液定量混合装置の例を示す概略構
成図である。 −薬液定量混合装置。Ａ，Ｂ……薬液、Ｃ…
…混合薬液、２２，２３……貯液槽、２５，２８
ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ……配管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 複数種類の薬液を所定比率で混合して所定量の
   混合薬液を得る装置であつて、 上記各薬液を液面高さを常に一定に維持した状
   態で貯留する複数の貯液槽と、 基端側が上記各貯液槽に接続され、先端側が合
   流するよう互いに接続され、重力によつて貯液槽
   から流れ込む薬液の流量が予め設定された配管と
   からなり、 上記少なくとも１つの貯液槽に接続された配管
   は、１本毎に上記薬液の流量が設定された複数本
   の配管より構成されていることを特徴とする薬液
   定量混合装置。