JPH08327428A - 液体計量装置及びその計量用液管 - Google Patents

液体計量装置及びその計量用液管

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JPH08327428A
JPH08327428A JP15862695A JP15862695A JPH08327428A JP H08327428 A JPH08327428 A JP H08327428A JP 15862695 A JP15862695 A JP 15862695A JP 15862695 A JP15862695 A JP 15862695A JP H08327428 A JPH08327428 A JP H08327428A
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JP
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liquid
pipe
measuring
chemical liquid
chemical
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JP15862695A
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Hidetoshi Tanaka
英敏 田中
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、液体計量装置及びその計量用液管に
おいて、薬液量を安定して計量し得るようにする。 【構成】液体計量槽の任意の高さを越える液体を流す開
口を当該任意の高さに配する。これにより、液体計量槽
内に貯留される液体の液面高さが当該任意の高さに規制
されて、液体の供給速度にも影響されずに、液体の量を
安定して計量できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図3) 発明が解決しようとする課題(図3) 課題を解決するための手段(図1) 作用(図1) 実施例(図1及び図2) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は液体計量装置及びその計
量用液管に関し、例えば半導体ウエハ洗浄装置に使用す
る薬液を計量する薬液計量装置に適用し得る。
【0003】
【従来の技術】従来、この種の薬液計量装置には、薬液
計量槽内の薬液高さを圧力(液圧)の変化で感知して計
量するものがある。すなわち、図3に示すように、薬液
計量装置1の薬液計量槽2は、底部2Aと半導体洗浄装
置(図示せず)につながる排出管3との間にバルブ4が
配置されている。このバルブ4が閉塞されると、薬液計
量槽2は、薬液5が薬液供給装置(図示せず)から薬液
供給管6を通して供給される。
【0004】薬液5の液面が検出開始位置の高さ7に達
すると、窒素ガス供給装置8は、窒素ガス9をガス供給
管10を通して薬液計量槽2内の薬液5中に供給し始め
る。ガス供給管10には、窒素ガス9の供給圧力を検出
する圧力センサ11が配置されている。圧力センサ11
は、薬液5の液面高さを窒素ガスの供給圧力の変化とし
て検出する。
【0005】窒素ガス9の供給圧力が薬液5の液面上昇
に従つて上昇することにより、圧力センサ11は、薬液
5の液面が定量位置の高さ12に達すると、定量に達し
たことを薬液供給装置に報知する。これにより薬液供給
装置は、薬液5の供給を停止する。
【0006】一方、薬液計量装置には、薬液供給ポンプ
のストローク回数を制御して薬液を計量するものもあ
る。これに使用する薬液供給ポンプは、1ストローク毎
にほぼ一定量の薬液を供給する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の前者
の薬液計量装置では、一般に窒素ガス供給装置8の窒素
ガス9の供給圧力の変動が発生する。また薬液5を半導
体洗浄装置に排出して、薬液計量槽内側が空気に触れる
と、薬液5の水分が蒸発して生成した結晶がガス供給管
9下端の窒素ガス噴出口に付着する。窒素ガス噴出口に
結晶が付着すると、窒素ガス9の供給圧力が変化する。
さらに検出圧力は薬液5の供給速度の影響を受け易い。
このため、前者の薬液計量装置では、計量する薬液量が
安定しないという問題があつた。
【0008】一方、後者の薬液計量装置では、微妙な薬
液量調整が困難である。また薬液量が多くなるに従つ
て、ストローク回数に比例して誤差が増大するため、貯
留した薬液量のバラツキ量が大きくなる。このため、後
者の薬液計量装置でも、計量する薬液量が安定しないと
いう問題があつた。
【0009】このように従来の薬液計量装置では、薬液
量が安定しないため、ウエハ洗浄工程におけるエツチン
グ量や洗浄効果が不均一となり、製品特性へ影響するお
それがあつた。また上述した従来の薬液計量装置では、
感知してから薬液5の供給を停止させるまで時間があ
る。このため、薬液5の供給が完全に停止するまでに供
給された余分な薬液5が影響して薬液5の計量精度が低
下するという欠点があつた。
【0010】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、薬液量を安定して計量し得る液体計量装置及びその
計量用液管を提案しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、液体供給手段は、液体を供給す
る。液体計量槽は、液体供給手段より供給された液体を
貯留し、貯留した当該液体の量を計る。開口は、液体計
量槽の任意の高さに配され、貯留されて当該任意の高さ
を越える液体を流す。
【0012】
【作用】液体計量槽の任意の高さを越える液体を流す開
口を当該任意の高さに配することにより、液体計量槽内
に貯留される液体の液面高さが当該任意の高さに規制さ
れて、液体の供給速度にも影響されずに、液体の量を安
定して計量できる。
【0013】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0014】図3との対応部分に同一符号を付して示す
図1において、20は全体として例えば半導体ウエハ自
動洗浄装置に使用する薬液を一定量だけ計量する薬液計
量装置を示す。薬液計量装置20は、従来の薬液計量槽
2に代えて、矩形の箱形状に形成され上方が開放された
液体計量槽、例えば薬液計量槽21を有している。また
薬液計量装置20は、従来の構成のうち窒素ガス供給装
置8、ガス供給管10及び圧力センサ11に代えて、薬
液計量槽21内の中央部に、液管、例えばドレイン管2
2が底部21Aを挿通して鉛直方向に配設されている。
【0015】ドレイン管22は、ガラスで円管状に形成
されている。またドレイン管22は、底部21A内面よ
り上方に突出する部分の内径に比して、底部21A外面
の下方に突出する部分の内径が小さく形成されている。
さらにドレイン管22は、上端に開口、例えば薬液流入
口23が配されていると共に、下端に排出口24が配さ
れている。薬液流入口23の高さは、所望する薬液5の
量に応じて、薬液計量槽21の任意の高さに設定されて
いる。
【0016】トレイン管22の排出口24付近には、バ
ルブ25が配設されている。これにより、バルブ25が
閉塞した状態で、薬液流入口23より流入した薬液5を
バルブ25より上方のドレイン管22内に貯留できるよ
うになされている。上述したように底部21A外面の下
方に突出するトレイン管22の内径が小さく形成されて
いることにより、薬液流入口23より流入した薬液5の
量が少くても、貯留した薬液5の高さは速く上昇する。
【0017】底部21A外面の下方でかつバルブ25の
上方には、検出手段、例えば光電センサ26がドレイン
管22の外周面に近接して配設されている。光電センサ
26は、検出装置27が出力する駆動信号S1によつて
制御されて、一定強度の光束LAをバルブ25の上方の
ドレイン管22に照射する。
【0018】また光電センサ26はドレイン管22から
の反射光の強度に応じた検出信号S2を検出装置27に
与える。これにより、バルブ25の上方のドレイン管2
2内に薬液5が到達すると反射光の強度が変化して、こ
の変化に応じた強度を有する検出信号S2を出力するこ
とになる。
【0019】検出装置27は、検出信号S2の強度を測
定し、測定結果に応じて薬液供給管6のバルブ28を開
放又は閉塞させる。因みに、薬液流入口23より流入し
た薬液5の量が少くて反射光の強度変化量が少なくて
も、上述したように少量の薬液5の流入で薬液5の液面
の高さが速く上昇する。これにより、反射光の強度変化
量も速く増大して変化量が十分大きな検出信号S2が出
力されることになる。
【0020】以上の構成において、ドレイン管22の下
部のバルブ25とバルブ4とが閉塞されると、薬液計量
槽21は、薬液5が薬液供給装置(図示せず)からバル
ブ28及び薬液供給管6を通して供給される。薬液計量
槽21内に供給された薬液5の液面高さがドレイン管2
2の薬液流入口23の高さを越えると、薬液5はドレイ
ン管22に流れ込む。これは、薬液5の液面高さが所望
する薬液5の量に応じた定量位置の高さに達し、この高
さに規制されたことを意味する。
【0021】バルブ25が閉塞状態であることにより、
流入した薬液5はドレイン管22の下部に貯留され始め
る。薬液5が光電センサ26の光束LAの高さに到達す
るか所定の高さまで貯留されると、光電センサ26が薬
液5を感知し、薬液計量槽21への薬液5の供給が停止
されて、薬液5の計量が終了する。バルブ28が閉塞す
るまでに薬液計量槽21に流入した余剰の薬液5は、ド
レイン管22内に流れ込み、規制された薬液5の高さに
影響しない。これにより、余剰の薬液5による薬液5の
計量の不安定が未然に防止される。
【0022】計量された薬液5は、半導体ウエハ自動洗
浄装置の処理槽内へ供給される。これと同時にドレイン
管22内に貯留された薬液は、バルブ25を開放して排
出される。また上述したように底部21A外面の下方に
突出するドレイン管22の内径が小さく形成されている
ことにより、貯留後に排出されて無駄になる薬液5の量
が最小限に抑えられる。
【0023】このようにして、薬液5の液面高さが薬液
計量槽21に対する薬液流入口23の高さに規制され
て、薬液5の量が定量に制御されることになり、薬液5
の供給速度等の影響をも受けることなく、一段と安定し
て計量できる。実際に、1500〔ml〕を所望する定量とし
て、アンモニア(NH4 OH)を5回計量した結果、そ
れぞれ、1505〔ml〕、1505〔ml〕、1502〔ml〕、1500
〔ml〕、1497〔ml〕が計量され、最大量と最小量との差
は8〔ml〕であつた。
【0024】これに対して、従来の薬液計量装置1でフ
ツ化水素(HF)を5回計量した結果、それぞれ、1507
〔ml〕、1538〔ml〕、1513〔ml〕、1501〔ml〕、1485
〔ml〕が計量され、最大量と最小量との差は53〔ml〕で
あつた。このようにして、最大量と最小量との差を従来
に比して約1/7 に抑えて、一段と安定して計量できるこ
とが分かつた。
【0025】以上の構成によれば、薬液計量槽21の任
意の高さを越える薬液5を流す薬液流入口23をドレイ
ン管22によつて薬液計量槽21内の任意の高さに配す
ることにより、薬液計量槽21内に貯留される薬液5の
液面高さが任意の高さに規制されて、薬液5の供給速度
にも影響されずに、薬液5の量を安定して計量できる。
【0026】薬液5の量を安定して計量できることによ
り、ウエハ洗浄工程でのエツチング量や洗浄効果が均一
になり、製品特性を安定させることができる。
【0027】なお上述の実施例においては、定量の薬液
5を計量する際、薬液流入口23の高さを一定に設定す
る場合について述べたが、本発明はこれに限らず、ドレ
イン管を上下に分割するように構成したり、伸縮するよ
うに構成して、開口の高さを任意に設定する場合にも適
用できる。この場合、任意の液面高さで定量となるよう
に薬液5を計量でき、上述と同様の効果を得ることがで
きる。
【0028】例えば図2に示すように、ドレイン管31
は下部ドレイン管31A及び上部ドレイン管31Bで構
成されている。上部ドレイン管31Bはねじ込み等によ
つて下部ドレイン管31Aに脱着可能に接続される。こ
れにより、所望する薬液量に応じた長さの上部ドレイン
管31Bを準備しておくだけで済み、上部ドレイン管3
1Bの交換により薬液量を簡易に調節できる。また上部
ドレイン管31Bを脱着可能にすることによつて薬液量
を任意に変更できることにより、処理液の組成変更にも
迅速に対応できる。
【0029】また上述の実施例においては、光電センサ
26によつて薬液5を検出する場合について述べたが、
本発明はこれに限らず、超音波センサや磁気センサ等、
任意の検出手段によつて任意の液体を検出する場合にも
適用できる。
【0030】さらに上述の実施例においては、ドレイン
管22をガラスで形成する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、計量する液体に応じた任意の材質で
形成する場合にも適用できる。
【0031】さらに上述の実施例においては、上端の開
口が液体計量槽内の中央部に配され、下端の排出口が底
部外面の下方に配された液管を使用する場合について述
べたが、本発明はこれに限らず、開口が液体計量槽の側
壁に配され、この開口より液体を流出させて薬液の液面
高さを規制する場合にも適用できる。また開口が液体計
量槽外に配され、この開口と底部等とが液体導通管で接
続され、この開口より液体を流出させて薬液の液面高さ
を規制する場合にも適用できる。さらに開口が液体計量
槽内に配され、下端が閉じた液管を使用する場合にも適
用できる。この場合、液管内に液体が満ちる迄に液体計
量槽への液体の供給を停止することによつて、液体を定
量に規制できる。
【0032】さらに上述の実施例においては、薬液5を
計量する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、任意の液体を計量する場合にも広く適用できる。
【0033】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、液体計量
槽の任意の高さを越える液体を流す開口を当該任意の高
さに配することにより、液体計量槽内に貯留される液体
の液面高さが当該任意の高さに規制されて、液体の供給
速度にも影響されずに、液体の量を安定して計量し得る
液体計量装置及びその計量用液管を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による液体計量装置及びその計量用液管
の一実施例による薬液計量装置を示す略線図である。
【図2】他の実施例による薬液計量装置を示す略線図で
ある。
【図3】従来の薬液計量装置を示す略線図である。
【符号の説明】 1、20……薬液計量装置、2、21……薬液計量槽、
2A、21A……底部、3……排出管、4、25、28
……バルブ、5……薬液、6……薬液供給管、7……検
出開始位置の高さ、8……窒素ガス供給装置、9……窒
素ガス、10……ガス供給管、11……圧力センサ、1
2……定量位置の高さ、22、31……ドレイン管、2
3……薬液流入口、24……排出口、26……光電セン
サ、27……検出装置、31A……下部ドレイン管、3
1B……上部ドレイン管。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年10月3日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】これに対して、従来の薬液計量装置1でア
ンモニア(NHOH)を5回計量した結果、それぞ
れ、1507〔ml〕、1538〔ml〕、1513
〔ml〕、1501〔ml〕、1485〔ml〕が計量
され、最大量と最小量との差は53〔ml〕であつた。
このようにして、最大量と最小量との差を従来に比して
約1/7に抑えて、一段と安定して計量できることが分
かつた。

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】液体を供給する液体供給手段と、 上記液体供給手段より供給された上記液体を貯留し、貯
    留した当該液体の量を計る液体計量槽と、 上記液体計量槽の任意の高さに配され、上記貯留されて
    当該任意の高さを越える上記液体を流す開口とを具える
    ことを特徴とする液体計量装置。
  2. 【請求項2】上記開口は、 上記液体計量槽内に配されて上記任意の高さを越える液
    体を流す液管の上部に配され、 上記液管は、 下端に上記任意の高さを越える液体を上記液体計量槽外
    に排出する排出口を有することを特徴とする請求項1に
    記載の液体計量装置。
  3. 【請求項3】上記開口は、 上記液体計量槽内に配されて上記任意の高さを越える液
    体を流す液管の上部に配され、 上記液管は、 下端が閉じ、当該閉じた下端が上記液体計量槽内に配さ
    れることを特徴とする請求項1に記載の液体計量装置。
  4. 【請求項4】上記開口は、 上記液体計量槽の側壁に配置されることを特徴とする請
    求項1に記載の液体計量装置。
  5. 【請求項5】上記開口は、 上記液体計量槽外に配されて上記任意の高さを越える液
    体を流す液管の上部に配されることを特徴とする請求項
    1に記載の液体計量装置。
  6. 【請求項6】上記液管は、 長さ方向に複数に分割するように構成されていることを
    特徴とする請求項2、請求項3又は請求項5に記載の液
    体計量装置。
  7. 【請求項7】上記液管は、 伸縮するように構成されていることを特徴とする請求項
    2、請求項3又は請求項5に記載の液体計量装置。
  8. 【請求項8】上記液体計量槽は、 計量した上記液体を使用する処理装置に当該液体を排出
    する排出管が配されていることを特徴とする請求項1に
    記載の液体計量装置。
  9. 【請求項9】上記開口より流れる上記液体を検出する検
    出手段を有することを特徴とする請求項1に記載の液体
    計量装置。
  10. 【請求項10】上記液体供給手段は、 上記検出手段の検出出力に応じて上記液体の供給を制御
    する。ことを特徴とする請求項1、又は請求項9に記載
    の液体計量装置。
  11. 【請求項11】上記液管は、 上記開口より流れた上記液体を上記検出手段とほぼ同一
    高さに貯留させるバルブを有することを特徴とする請求
    項1又は請求項2に記載の液体計量装置。
  12. 【請求項12】液体を供給する液体供給手段と、当該液
    体供給手段より供給された当該液体を貯留し、貯留した
    当該液体の量を計る液体計量槽と、当該液体計量槽の任
    意の高さに配され、上記貯留されて当該任意の高さを越
    える上記液体を流す開口とを有する液体計量装置の上記
    開口が上部に配され、上記任意の高さを越える上記液体
    を流す計量用液管。
  13. 【請求項13】上記液管は、 長さ方向に複数に分割するように構成されていることを
    特徴とする請求項12に記載の計量用液管。
  14. 【請求項14】上記液管は、 伸縮するように構成されていることを特徴とする請求項
    12に記載の計量用液管。
JP15862695A 1995-05-31 1995-05-31 液体計量装置及びその計量用液管 Pending JPH08327428A (ja)

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CN109494152A (zh) * 2017-09-11 2019-03-19 东京毅力科创株式会社 基板液处理装置、基板液处理方法以及存储介质

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