JPH07140058A - 液体中の微粒子計測装置及びそのための気液分離器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】被検液を輸送し、気液分離器（三方管）２をも
って二本の管に分岐している輸送管３と、分岐した一方
の管３１に接続されて被検液を計測する計測器４と、三
方管２内のその一方の管３１に向かう出口に配置された
フィルターとを備えていることを特徴とする液体中の微
粒子計測装置。 【効果】被検液の流れを遮断すること無く、微小な気泡
を瞬時に阻止し、液体の物性を正確且つ速やかに測定す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液体中の微粒子計測
装置及びそのための気液分離器に関する。この計測装置
は、特に半導体装置のように無塵無菌環境で製造される
精密部品の加工及び洗浄に用いる液体の中のサブミクロ
ン微粒子を計測するのに好適に利用される。

【０００２】

【従来の技術】半導体ＩＣは、高純度のシリコンＳｉウ
ェハーに、設計された集積回路パターンを形成し、所定
箇所に微量の不純物を高温下でドープさせることにより
製造される。そして集積回路パターンは、導電材料（通
常Ａｕ又はＡｌ）蒸着、パターン用マスクを介しての露
光及びエッチングといったフォトリソグラフィ工程を経
て形成される。

【０００３】この場合、エッチング液の濃度やエッチン
グ液または洗浄液の中で浮遊する不純物量を所定範囲値
に管理しておかないと、エッチング量の変動による回路
パターンの誤差や、予定外の不純物の残存を伴い、製品
の信頼性を損なうこととなる。従って、エッチング液や
洗浄液は、使用前に計測器にかけられる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、液体特に水系
の液体には通常、多数の気泡が含まれている。従って、
そのまま計測器にかけると、計測器が気泡を測定対象と
把えて不正確な計測値を表示してしまう。この発明の目
的は、気泡を含む液体の物性を正確に測定する微粒子計
測装置とそのための気液分離器を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その目的を達成するため
に、この発明の計測装置は、被検液を輸送し、三方管を
もって二本の管に分岐している輸送管と、分岐した一方
の管に接続されて被検液を計測する計測器と、三方管内
のその一方の管に向かう出口に配置されたフィルターと
を備えていることを特徴とする。

【０００６】また、この計測装置に用いる好適な気液分
離器は、中心線が平行な二つの流体路とこれらに垂直な
一つの流体路とを接続する三方管において、一つの流体
路に向かう出口にフィルターが設置されていることを特
徴とする。上記計測装置には、三方管よりも上流側に、
被検液を三方管に送るポンプが設置されているとよい。
また、分岐した他方の管に弁が設置されていると更に良
い。

【０００７】

【作用】被検液を気液分離器（三方管）に輸送すると、
気液分離器内で液体がフィルターに接触する。従って、
被検液は、フィルターによって気泡が阻止されて一方の
分岐管に向かう清流と、フィルターを通過せずに気泡を
含んだまま他方の分岐管に向かう濁流とに分かれる。そ
して、清流を計測器にて測定することにより、計測器が
測定対象のみを正確に把えることができる。

【０００８】流体に対する管内の抵抗が大きいときは、
気液分離器の上流にポンプを設置するとよい。更に濁流
側の分岐管に弁を設置して絞りを加えることにより、フ
ィルターの浸透圧に勝る液圧を気液分離器内で維持する
ことができ、液体が順調にフィルターを通過する。

【０００９】フィルターの平均気孔径は、１〜６μｍの
範囲内が望ましい。１μｍ未満の気泡は、短時間で液に
溶け込み、長時間的には存在しえないと考えられるし、
平均気孔径を１μｍより小さくすると測定対象の微粒子
の通過が困難となるからである。他方、平均気孔径を６
μｍより大きくすると気泡まで通過してしまうからであ
る。フィルターは、薬液にも対応できるよう耐食性に優
れたフッ素樹脂製のものが望ましい。

【００１０】

【実施例】本発明の計測装置及びそのための気液分離器
の実施例を図面に沿って説明する。図１は、計測装置の
流体回路図、図２は、気液分離器の断面図である。

【００１１】計測装置１は、被検液を輸送し、気液分離
器（三方管）２をもって二本の管に分岐している輸送管
３と、分岐した一方の管３１に接続されて被検液を計測
する計測器４と、気液分離器２内のその一方の管３１に
向かう出口に配置されたフィルター５とを備えている。

【００１２】輸送管３のうち、分岐する前の輸送管３と
計測器４に向かう分岐管３１とは、垂直に交差してお
り、分岐する前の輸送管３ともう一つの分岐管３２とは
気液分離器２付近におけるそれぞれの中心線が互いに平
行になっている。そして、分岐する前の輸送管３の途中
には、液槽６に溜められた被検液を液槽６から吸い上げ
て輸送管３を通じて気液分離器２に供給するポンプ７が
設置されている。また、分岐管３２には、気液分離器２
内の液圧を調整する弁８が設置されている。そして、分
岐管３１と分岐管３２とは、それぞれ計測器４と弁８を
経由した後、合流して再び液槽６に戻るようになってい
る。

【００１３】気液分離器２は、全体の外形が円柱状で、
その径方向に輸送管３を接続する開口Ａ及びその延長方
向に分岐管３２を接続する開口Ｂを有する凹状の雌ネジ
部２１と、中央に分岐管３１を接続する開口Ｃを有し雌
ネジ部２１と締結し合う凸状の雄ネジ部２２と、締結部
分を液密にシールするＯ−パッキン２３と、雌ネジ部２
１及び雄ネジ部２２に挟まれた平均気孔径１．２μｍの
フッ素樹脂製フィルター５とからなるＴ型三方管であ
る。

【００１４】次にこの実施例の作用を説明する。予め、
弁８を半開き状態に調整しておき、液槽６に溜められた
被検液をポンプ７にて吸い上げ、気液分離器２に輸送す
ると、気液分離器２内で液体が適当な圧力をもってフィ
ルター５に接触する。従って、被検液は、フィルター５
によって気泡が阻止されて一方の分岐管３１に向かう清
流と、フィルター５を通過せずに気泡を含んだまま他方
の分岐管３２に向かう濁流とに分かれる。そして、清流
を計測器４にて測定することにより、計測器４が測定対
象のみを正確に把えることができる。清流と濁流とは、
合流して再び液槽６に戻り、洗浄、エッチング等の工程
で消費される。

【００１５】実施例の計測装置の効果を確認するため
に、純水を、気液分離器２内のフィルター５を経由させ
て計測器４に送り、純水中に含まれる０．１μｍ以上の
微粒子個数を連続的に測定した。そして、純水の流れが
定常状態になった段階で純水中に気泡を混入させた。比
較のために、フィルター５を経由させること無く気液分
離器２の入り口付近で測定した以外は同一条件で純水中
の微粒子個数を測定した。測定結果を図３に示す。図
中、実線がフィルター５を経由した液体の計測値、２点
鎖線がフィルター５を経由しない液体の計測値である。

【００１６】図３にみられるように、純水がフィルター
５を有する気液分離器２を経由した場合は、気泡の混入
前後で計測値に変化が無かったが、フィルター５を経由
しない場合は、気泡混入と同時に計測値が著しく高くな
った。従って、フィルター５が気泡を完全に阻止してい
ることが分かった。

【００１７】

【発明の効果】被検液の流れを遮断すること無く、微小
な気泡を瞬時に阻止し、液体の物性を正確且つ速やかに
測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】計測装置の流体回路図である。

【図２】気液分離器の断面図である。

【図３】純水中の微粒子個数の計測値を経過時間に沿っ
て表示したグラフである。

【符号の説明】

１…計測装置 ２…三方管 ３…輸送管
３１，３２…分岐管 ４…計測器 ５…フィルター ６…液槽
７…ポンプ ８…弁

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検液を輸送し、三方管をもって二本の
   管に分岐している輸送管と、分岐した一方の管に接続さ
   れて被検液を計測する計測器と、三方管内のその一方の
   管に向かう出口に配置されたフィルターとを備えている
   ことを特徴とする液体中の微粒子計測装置。
2. 【請求項２】 三方管よりも上流側に、被検液を三方管
   に送るポンプが設置されている請求項１に記載の液体中
   の微粒子計測装置。
3. 【請求項３】 分岐した他方の管に弁が設置されている
   請求項１〜２のいずれかに記載の液体中の微粒子計測装
   置。
4. 【請求項４】 フィルターの平均気孔径が１〜６μであ
   る請求項１〜３のいずれかに記載の液体中の微粒子計測
   装置。
5. 【請求項５】 フィルターがフッ素樹脂製である請求項
   １〜４のいずれかに記載の液体中の微粒子計測装置。
6. 【請求項６】 中心線が平行な二つの流体路とこれらに
   垂直な一つの流体路とを接続する三方管において、一つ
   の流体路に向かう出口にフィルターが設置されているこ
   とを特徴とする気液分離器。