JPH06132268A - 液体の流量制御方法及びその流量制御装置 - Google Patents

液体の流量制御方法及びその流量制御装置

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JPH06132268A
JPH06132268A JP28408592A JP28408592A JPH06132268A JP H06132268 A JPH06132268 A JP H06132268A JP 28408592 A JP28408592 A JP 28408592A JP 28408592 A JP28408592 A JP 28408592A JP H06132268 A JPH06132268 A JP H06132268A
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JP
Japan
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liquid
flow rate
weight
weighing tank
rate control
Prior art date
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Application number
JP28408592A
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English (en)
Inventor
Keita Suzuki
啓太 鈴木
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】精密に濃度調整された処理液が得られる、液体
を高精度で秤量することを目的とする。 【構成】秤量タンク11内の液体12aの重量を重量セ
ンサー13で検出し、その重量センサー13の検出結果
と、予め記憶した重量に対する液体供給量を、コントロ
ーラ14を用いて監視することにより、秤量タンク11
内に供給する液体供給源12からの液体12aの流量を
設備コントローラ15で開閉弁16を開閉することによ
り制御する液体の流量制御方法である。 【効果】連続的に液面レベルを検出できるため、高精度
に流量を制御でき、しかも秤量する液体と非接触である
ため液体内への不純物の混入を皆無にできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、半導体ウエハなどの
表面を洗浄したり、エッチングするなど、半導体ウエハ
などの表面処理を行う液体の流量制御方法及びその流量
制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造工程における半導体ウ
エハの、例えば、洗浄工程では、有機溶剤や純水などの
液体が秤量タンクを経て処理槽内に供給されており、半
導体ウエハをこの処理槽内へ順番に浸漬することで、そ
の半導体ウエハの表面に付着した不純物を除去するよう
にしている。
【0003】半導体素子の高集積化に伴い、このような
半導体ウエハの洗浄はますます重要になっており、この
洗浄に用いる液体の量や温度などを厳密に管理する必要
がある。また、同時に高純度の液体を使用する必要が生
じている。
【0004】従来、この液体の管理を行うために、図5
に示したような液体の流量制御装置が用いられている。
図5はその液体の流量制御装置を模式図で示したもので
ある。この液体の流量制御装置1の構成を説明する。こ
の液体の流量制御装置1は、液体供給源2と、この液体
供給源2からの液体2aを秤量する秤量タンク3と、こ
の秤量タンク3と前記液体供給源2との間に介在する開
閉弁4と、前記秤量タンク3の外側側面に所定の間隔幅
の高さで固定された液体2aの液面レベル2bを検出す
るための複数の光電センサー5A、5B及び5Cと、こ
れらの光電センサー5A、5B及び5Cの出力に基づい
て前記開閉弁4を制御するコントローラ6とから構成さ
れている。なお、符号7は供給管を、そして符号8は前
記光電センサー5A、5B及び5Cの前記秤量タンク3
の外側側面への取付け装置を示す。
【0005】次に、このような構成の液体の流量制御装
置1を用いた液体の流量制御方法を説明する。先ず、開
閉弁4を開放して秤量タンク3内に液体2aを供給す
る。そして、例えば、光電センサー5Aが取り付けられ
た位置に液体2aの液面レベル2bが達した場合に、そ
の光電センサー5Aが作動し、例えば、オンまたはオフ
の信号を出力する。この出力信号の有無に基づいて液面
2bのレベルを段階的に検出し、コントローラ6が開閉
弁4の開閉を制御し、秤量タンク3内に供給する液体2
aの流量を制御する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この液体の流
量制御装置1及びその流量制御方法には次のような問題
がある。その第1点は、光電センサーを用いた液体の流
量制御装置では、秤量タンクの材質や形状及び液体の種
類によって光電センサーの感度にばらつきが生じ、その
ため煩雑な調整を行わなければならないことである。
【0007】第2点は、設定する液面のレベルに対応し
た個数だけ、光電センサーを取り付ける必要があること
である。例えば、半導体ウエハの洗浄装置においては、
処理槽へ洗浄液を供給するのに必要な液面レベルの有無
を検出する光電センサーSaと、秤量タンク内の液体が
空の状態の液面レベルの有無を検出する光電センサーS
bと、前記光電センサーSaが不良を起こした場合、更
に高い液面レベルで液体の有無を検出する光電センサー
Scの最低3個の光電センサーが必要となる。
【0008】第3点は、前記のように、この液体の流量
制御は光電センサーの出力信号のオン・オフに基づいて
開閉弁を開閉しており、従って、液面レベルを段階的に
しか検出することができないため、高精度な検出を行う
には光電センサーを数多く取り付ける必要がある。この
発明は、前記のような問題点を無くし、1個のセンサー
で高精度に、かつクリーンに液面レベルを検出する液体
の流量制御方法及びその流量制御装置を提供することを
目的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】そのため、この発明の液
体の流量制御方法及びその流量制御装置は、秤量タンク
内の液体の重量を検出し、重量センサの検出結果と、予
め記憶した重量に対する液体供給量を監視することによ
り、秤量タンク内に供給する液体の流量を制御する方法
を採った。
【0010】そして、その方法を実現する液体の流量制
御装置としては、液体供給源と、秤量タンクと、これら
両者間に介在する開閉弁と、前記秤量タンク内の液体の
重量を、その液体と非接触状態で測定する重量センサー
と、この重量センサーの出力信号に基づいて得られたデ
ータ出力により前記開閉弁を制御し、前記液体供給源か
ら前記秤量タンクへの液体供給流量を制御するコントロ
ーラとから構成した。
【0011】また、この液体の流量制御装置を、異なる
液体供給源からの異なる液体を所定容量、処理液とし
て、或いはそれらの所定容量を混合して処理液を作成
し、この処理液で半導体ウエハの表面を処理する半導体
ウエハの表面処理装置の、前記所定容量の異なる各液体
を供給する装置に適用した。この発明はこのような手段
により前記課題を解決するようにした。
【0012】
【作用】秤量タンク外の重量センサーにより液体の重量
を検出し、その重量に対応して液面レベルを監視でき、
重量センサーの出力をコントローラに送り、開閉弁を開
閉することで液体の流量を連続的に制御できる。
【0013】
【実施例】以下、図1乃至図3を用いて、この発明の液
体の流量制御方法及びその流量制御装置を説明する。図
1はこの発明の液体の流量制御装置の実施例の模式図で
あり、図2はこの発明の液面レベルの検出方法を説明す
る模式図であり、そして図3は液面レベルと秤量タンク
の重量との関係を示したグラフである。
【0014】図1において、符号10は全体として液体
の流量制御装置を指す。この液体の流量制御装置10
は、液体供給源12からの液体12aが供給管17を通
じて供給される秤量タンク11と、この秤量タンク11
の重量を検出する重量センサー13と、重量センサー1
3の出力側に接続されたコントローラ14と、その出力
側に接続された設備コントローラ15と、この出力を、
前記液体供給源12と秤量タンク11との間に設けた開
閉弁16とから構成されている。
【0015】前記コントローラ14は、前記重量センサ
ー13から得た出力信号を増幅するアンプや中央演算子
処理装置(CPU)、電源、通信回路などから構成され
ていて、重量センサー13の出力信号から液面レベル1
2bを算出し、設定した液面レベルと比較して、液体1
2aを補充するかどうかを判定するものである。
【0016】前記設備コントローラ15は、この判定結
果に基づく出力信号を受けて、前記液体供給源12に接
続された前記開閉弁16の開閉を行う。また、設備コン
トローラ15からの異常信号やメッセージ信号などがこ
の通信回路を介して前記コントローラ14に送信され
る。これらの信号はコントローラ14にて解析され、そ
の判定結果に基づいた制御信号が再び設備コントローラ
15に送信されるようになっている。
【0017】次に、このような液体の流量制御装置10
を用いた液体の流量制御方法について説明する。液面レ
ベル12bが高くなれば、重量センサー13の出力信号
が増加する。次いで、この出力信号はコントローラ14
に供給され、予め記憶された液面レベルに対する液体1
2aの重量の関係を比較する。そして、この比較結果に
基づいて、液体12aのレベルが設定値より低い場合に
は開閉弁16を開ける命令を、また反対に高い場合には
開閉弁16を閉める命令を設備コントローラ15に送信
する。そして、設備コントローラ15が開閉弁16に開
閉の信号を送信することにより、液体供給源12から秤
量タンク11に供給される液体12aの流量を制御する
ことができる。
【0018】次に、この発明の液体の流量制御方法にお
ける液面レベルの検出方法について図2を用いて説明す
る。同図Aは秤量タンク11内の液面レベルが0(零)
であるH0 の状態を、同図Bは液面レベルがH1 の状態
を、そして同図Cは液面レベルがH2 の状態を示してい
る。
【0019】先ず、図2Aに示したように、液面が0の
時は、重量センサー13は秤量タンク11内の液体の重
量を検出せず、秤量タンク11の重量m0 のみを検出す
る。次に、図2Bに示したように、秤量タンク11内に
液体12aが供給されて、液面レベル12bが高さH0
から高さH1 になった場合、重量センサー13は秤量タ
ンク11の重量m0 と秤量タンク11内の液体12aの
重量m1 を、即ち、m0 +m1 を検出する。そして、図
2Cに示したように、秤量タンク11内へ、更に液体1
2aが供給され、液面レベル12bが高さH1 より高い
2 となった場合、重量センサー13は秤量タンク11
の重量m0 と重量m1 より大きい重量m2 を、即ち、m
0 +m2 を検出する。
【0020】図3にこの液面レベルHと秤量タンクの重
量mとの関係を示した。横軸は液面レベルH、縦軸は秤
量タンクの重量mを表している。即ち、図2Aは液面レ
ベルH0 での秤量タンク重量m0 を表し、図2Bは液面
レベルH1 での秤量タンク重量m1 を表し、そして図2
Cは液面レベルH2 での秤量タンク重量m2 を表してい
る。以上のように液面レベルHと秤量タンク重量mとの
関係は比例増加する。なお、図3に示した液面レベルH
と秤量タンクの重量mとの関係は、液体12aの温度
t、比重dの時による。従って、温度t、比重dが異な
れば、図3に示したグラフは変化するものである。
【0021】具体的な一例として、半導体ウエハ洗浄装
置の処理槽への供給系に、この発明の液体の流量制御方
法及びその流量制御装置を適応した場合について説明す
る。図4にその半導体ウエハ洗浄装置を模式図で示し
た。なお、この半導体ウエハ洗浄装置(以下、単に「洗
浄装置」と記す)における液体12aAを扱う系統と液
体12aBを扱う系統の構成は図1に示した液体の流量
制御装置10と同一構成であるので同一符号を付し、液
体12aAを扱う系統には添字Aを、液体12aBを扱
う系統には添字Bを付して説明を省略する。
【0022】符号20は全体として洗浄装置を指す。こ
の洗浄装置20では、一例として前記のように、液体1
2aA及び液体12aBを混合して用いる混合タイプの
処理液を扱う。液体12aA及び液体12aBのいずれ
の系統も図1に示した流量制御装置10から構成されて
おり、秤量タンク11A及び11Bの底面に設けられた
出口は、それぞれ管18A及び18Bを介して処理槽1
9に接続されている。処理槽19への液体秤量は、秤量
タンク11A、11Bで行う。
【0023】いま、各コントローラ14A及び14B
に、液体12aAの液面12bA及び液体12aBの液
面12bBがそれぞれ液面レベルH2 及びH1 に到達し
たら、液体12aA及び液体12aBを処理槽19へそ
れぞれの液面12bA、12bBが0になるまで供給
し、その後、重量センサー13A及び13Bが各コント
ローラ14A及び14Bへ液面レベルH0 の信号を送
り、設備コントローラ15A及び15Bで開閉弁16A
及び16Bを開にさせ、液体供給源12A及び12Bか
らの液体12aA及び液体12aBが秤量タンク11A
及び11Bの設定された、それぞれの液面レベルH2
びH1 に供給されるシーケンスを記憶させたとする。
【0024】秤量タンク11A及び11Bのそれぞれの
液面レベルH2 及びH1 に液体12aA及び液体12a
Bが供給されたとすると、それぞれの液体を処理槽19
へ供給する。この供給後、処理槽19の混合比が望んで
いたものと異なった場合、次回の供給前に液面レベルH
2 及びH1 を再設定する必要がある。再設定は液体12
aA及び液体12aBの重量と比重、処理槽19の容積
から厳密に設定することができる。使用する液体の比重
が判れば、それらの重量が重量センサー13A及び13
Bで検出できるので、予め化学計算により濃度の予想が
できる。所望の混合比の処理液が得られると、その処理
槽19で半導体ウエハを洗浄することができる。
【0025】
【発明の効果】以上、説明したように、この発明の液体
の流量制御方法及びその流量制御装置によれば、次のよ
うな効果がある。即ち、 1.一個の重量センサーにより液面レベルを検出でき、
液体と非接触であるため液体内への不純物の混入は皆無
で、高純度の液体を必要とする場合、特に有効である。 2.連続的に液面レベルを検出できるため、高精度に流
量を制御できる。 3.連続的な液面レベルの設定は光電センサーなどに要
した煩雑な調整を必要としない。 4.2以上の重量センサーを用いて2種以上の液体をそ
れぞれ秤量でき、予め使用する量、濃度の混合液の 設
定ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液体の流量制御装置の模式図であ
る。
【図2】図1の流量制御装置における液面レベルの検出
方法を説明する模式図である。
【図3】液面レベルと秤量タンクの重量との関係を示し
たグラフである。
【図4】この発明の液体の流量制御装置の応用例である
半導体ウエハ洗浄装置の模式図である。
【図5】従来技術の液体の流量制御装置の模式図であ
る。
【符号の説明】
10 液体の流量制御装置 11 秤量タンク 12 液体供給源 12A 液体供給源 12B 液体供給源 12a 液体 12aA 液体 12aB 液体 12b 液面 12bA 液面 12bB 液面 13 重量センサー 13A 重量センサー 13B 重量センサー 14 コントローラ 14A コントローラ 14B コントローラ 15 設備コントローラ 15A 設備コントローラ 15B 設備コントローラ 16 開閉弁 16A 開閉弁 16B 開閉弁 17 供給管 17A 供給管 17B 供給管 18A 管 18B 管 19 処理槽 20 半導体ウエハ洗浄装置

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】秤量タンク内の液体の重量を検出し、重量
    センサの検出結果と、予め記憶した重量に対する液体供
    給量を監視することにより、秤量タンク内に供給する液
    体の流量を制御することを特徴とする液体の流量制御方
    法。
  2. 【請求項2】液体供給源と、秤量タンクと、これら両者
    間に介在する開閉弁と、前記秤量タンク内の液体の重量
    を、その液体と非接触状態で測定する重量センサーと、
    この重量センサーの出力信号に基づいて得られたデータ
    出力により前記開閉弁を制御し、前記液体供給源から前
    記秤量タンクへの液体供給流量を制御するコントローラ
    とから構成された液体の流量制御装置。
  3. 【請求項3】異なる液体供給源からの異なる液体を所定
    容量、処理液として、或いはそれらの所定容量を混合し
    て処理液を作成し、この処理液で半導体ウエハの表面を
    処理する半導体ウエハの表面処理装置において、前記所
    定容量の異なる各液体は前記請求項2に記載の液体の流
    量制御装置から供給されることを特徴とする半導体ウエ
    ハの表面処理装置。
JP28408592A 1992-10-22 1992-10-22 液体の流量制御方法及びその流量制御装置 Pending JPH06132268A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010046563A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Asahi Breweries Ltd 洗びん方法
US8298369B2 (en) 2006-03-07 2012-10-30 Ebara Corporation Liquid supply method, liquid supply apparatus, substrate polishing apparatus, and method of measuring supply flow rate of liquid

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8298369B2 (en) 2006-03-07 2012-10-30 Ebara Corporation Liquid supply method, liquid supply apparatus, substrate polishing apparatus, and method of measuring supply flow rate of liquid
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