TW201920902A - 液體測微器 - Google Patents

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Abstract

[課題]本發明係提供一種使用液體之液體測微器。 　　[解決手段]其特徵為，具有：從液體供給手段(10)供給液體至吐出噴嘴(20)之液體流路(30)、及設置在液體流路(30)之流量感測器(40)、及設置在液體供給手段(10)與流量感測器(40)之間的液體流路(30)之控制閥(50)、及以在流量感測器(40)所測量之流量成為設定值之方式控制控制閥(50)之控制部(60)、及測量從吐出噴嘴(20)所噴出之液體的壓力之壓力感測器(70)、以及由在控制部將流量保持於設定值的狀態之壓力感測器(70)所測量之壓力來演算工件(A)的尺寸之演算部(80)。

Description

液體測微器
本發明，係關於使用液體來測量工件的尺寸之液體測微器。
已知有：以簡便的操作，即可進行高精度的尺寸測量之空氣測微器(專利文獻1)。 　　專利文獻1，係具備有：將空氣流路之上游側與下游側藉由多孔質構件來隔開所構成之測量部、及檢驗出測量部之上游側的空氣之第1壓力而輸出其信號之第1壓力感測器、及檢驗出測量部之下游側的空氣之第2壓力而輸出其信號之第2壓力感測器、以及檢驗出測量部內的空氣之溫度並輸出信號之溫度感測器。接著，取進從第1壓力感測器及第2壓力感測器所輸出之信號，且使第2壓力感測器之第2壓力成為一定值地，控制空氣流路的控制閥之開度，且根據第1壓力與該第2壓力之壓力差、第2壓力、及空氣之溫度，算出從測量頭之噴出孔噴出之空氣的每單位時間之質量流量，並根據質量流量，算出工件之尺寸。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2012-58213號公報
[發明所欲解決之問題]
然而，像空氣般之氣體，係因是壓縮性流體故測量誤差很大。又，較易受到溫度之影響，因溫度變化導致的黏度之變化也很大。 　　又，對於為不欲使其乾燥的工件之情況無法採用。
因此本發明，係以提供使用液體之液體測微器為目的。 [用以解決問題之手段]
申請專利範圍第1項記載的本發明之液體測微器，係將從液體供給手段所供給之液體，從吐出噴嘴朝向工件噴出而測定上述工件的尺寸之液體測微器，其特徵為，具有：從上述液體供給手段供給上述液體至上述吐出噴嘴之液體流路、及設置在上述液體流路之流量感測器、及設置在上述液體供給手段與上述流量感測器之間的上述液體流路之控制閥、及以在上述流量感測器所測量之流量成為設定值之方式控制上述控制閥之控制部、及測量從上述吐出噴嘴所噴出之上述液體的壓力之壓力感測器、以及由在上述控制部將上述流量保持於上述設定值的狀態之上述壓力感測器所測量之上述壓力來演算上述工件的上述尺寸之演算部。 　　申請專利範圍第2項記載之本發明，係在申請專利範圍第1項記載之液體測微器中，具有：從上述液體供給手段與上述控制閥之間的上述液體流路分歧，且與上述液體供給手段之上游側流路合流之循環流路、及設置在上述循環流路之循環控制閥。 　　申請專利範圍第3項記載之本發明，係在申請專利範圍第1或2項記載之液體測微器中，將上述流量感測器藉由複數之壓力感測器來構成，並將構成上述流量感測器之任一個上述壓力感測器，作為測量從上述吐出噴嘴所噴出之上述液體的上述壓力之上述壓力感測器來使用。 　　申請專利範圍第4項記載之本發明，係在申請專利範圍第1、2或3項記載之液體測微器中，將上述液體流路及上述吐出噴嘴，以金屬、合金鋼、玻璃、陶瓷、或工程塑膠來形成。 　　申請專利範圍第5項記載之本發明，係在申請專利範圍第1、2、3或4項記載之液體測微器中，將上述液體，作為動黏度未滿20mPa．s之低黏度液體。 　　申請專利範圍第6項記載之本發明，係在申請專利範圍第1、2、3、4或5項記載之液體測微器中，將上述液體，作為矽晶圓之蝕刻液。 [發明之效果]
根據本發明，與氣體作比較，由於使用沒有壓縮性，且因溫度造成之影響較小，且因溫度變化造成之黏性變化較小之液體，因此測量誤差較少，又由於使用液體，因此並不會變為乾燥狀態而可進行工件之尺寸測量，且由於使用液體，因此流量一定控制易於進行，由於作成流量一定控制，因此與壓力一定控制作比較，可將演算負荷變小。
[發明之實施形態]
根據本發明之第1實施形態的液體測微器，係具有：從液體供給手段供給液體至吐出噴嘴之液體流路、及設置在液體流路中之流量感測器、及設置在液體供給手段與流量感測器之間的液體流路之控制閥、及以在流量感測器所測量之流量成為設定值之方式控制控制閥之控制部、及測量從吐出噴嘴所噴出之液體的壓力之壓力感測器、以及由在控制部將流量保持於設定值的狀態之壓力感測器所測量之壓力來演算工件的尺寸之演算部。根據本實施形態，與氣體作比較，由於使用沒有壓縮性，且因溫度造成之影響較小，且因溫度變化造成之黏性變化較小之液體，因此測量誤差較少，又由於使用液體，因此並不會變為乾燥狀態而可進行工件之尺寸測量，且由於使用液體，因此流量一定控制易於進行，由於作成流量一定控制，因此與壓力一定控制作比較，可將演算負荷變小。
本發明之第2實施形態，係在根據第1實施形態之液體測微器中，具有：從液體供給手段與控制閥之間的液體流路分歧，且與液體供給手段之上游側流路合流之循環流路、及設置在循環流路之循環控制閥。根據本實施形態，易於進行流量調節。
本發明之第3實施形態，係在根據第1或2實施形態之液體測微器中，將流量感測器藉由複數之壓力感測器來構成，並將構成流量感測器之任一個壓力感測器，作為測量從吐出噴嘴所噴出之液體的壓力之壓力感測器來使用。根據本實施形態，可利用使用於流量感測器之壓力感測器。
本發明之第4實施形態，係在根據第1、2或3實施形態之液體測微器中，將液體流路及吐出噴嘴，以金屬、合金鋼、玻璃、陶瓷、或工程塑膠來形成。根據本實施形態，可消除因形狀變化造成的測量誤差。
本發明之第5實施形態，係在根據第1、2、3或4實施形態之液體測微器中，將液體，作為動黏度未滿20mPa．s之低黏度液體。根據本實施形態，不需要黏度補正，可將演算負荷變小。
本發明之第6實施形態，係在根據第1、2、3、4或5實施形態之液體測微器中，將液體，作為矽晶圓之蝕刻液。根據本實施形態，可一面蝕刻矽晶圓一面測量矽晶圓之厚度。 [實施例]
以下說明本發明之一實施例。 　　第1圖，係顯示根據本發明之一實施例的液體測微器之構成圖。 　　根據本實施例之液體測微器，係具有：從泵浦(液體供給手段)10供給液體至吐出噴嘴20之液體流路30、及設置在液體流路30之流量感測器40、及設置在泵浦10與流量感測器40之間的液體流路30之控制閥50、及以在流量感測器40所測量之流量成為設定值之方式控制控制閥50之控制部60、及測量從吐出噴嘴20所噴出之液體的壓力之壓力感測器70、以及由在控制部60將流量保持於設定值的狀態之壓力感測器70所測量之壓力來演算工件A的尺寸之演算部80，並將從泵浦10所供給之液體，從吐出噴嘴20朝向工件A噴出來測量工件A之尺寸。 　　在流量感測器40，使用：於節流機構41之下游側具有下游側壓力感測器42，於節流機構41之上游側具有上游側壓力感測器43，之差壓式流量感測器。 　　又，根據本實施例之液體測微器，係具有：從泵浦10與控制閥50之間的液體流路30分歧，且與泵浦10之上游側流路合流之循環流路90、及設置在循環流路90之循環控制閥100。
根據本實施例，與氣體作比較，由於使用沒有壓縮性，且因溫度造成之影響較小，且因溫度變化造成之黏性變化較小之液體，因此測量誤差較少，又由於使用液體，因此並不會變為乾燥狀態而可進行工件A之尺寸測量，且由於使用液體，因此流量一定控制易於進行，由於作成流量一定控制，因此與壓力一定控制作比較，可將演算負荷變小。 　　又，根據本實施例，由於設置循環流路90，因此易於進行流量調節，可將流量控制於一定。 　　此外，可使用構成流量感測器40之下游側壓力感測器42，來替代壓力感測器70。 　　液體流路30及吐出噴嘴20，係以金屬、合金鋼、玻璃、陶瓷、或工程塑膠來形成較為理想。由於如此地將液體流路30及吐出噴嘴20以剛性較高之材料來形成，因此可消除因形狀變化造成的測量誤差。 　　液體，係作為動黏度未滿20mPa．s之低黏度液體較為理想。由於如此地使用低黏度液體，因此不需要黏度補正，可將演算負荷變小。 　　又，由於將液體作為矽晶圓之蝕刻液，因此可一面蝕刻矽晶圓一面測量矽晶圓之厚度。
第2圖，係顯示使用根據本實施例的液體測微器之測量試驗結果之圖表。顯示工件A的板厚與以壓力感測器70所測量的壓力之關係。 　　將從吐出噴嘴20，到載置工件A之基準面作為1mm。 　　將通水流量作為3L/min，將差壓作為60kPa，將吐出噴嘴20之直徑作為3.6mm。對於吐出噴嘴20使用SUS304。 [產業上之可利用性]
本發明，係尤其適用於在潮濕的狀態之工件的測量。
10‧‧‧液體供給手段(泵浦)
20‧‧‧吐出噴嘴
30‧‧‧液體流路
40‧‧‧流量感測器
41‧‧‧節流機構
42‧‧‧下游側壓力感測器
43‧‧‧上游側壓力感測器
50‧‧‧控制閥
60‧‧‧控制部
70‧‧‧壓力感測器
80‧‧‧演算部
90‧‧‧循環流路
100‧‧‧循環控制閥
A‧‧‧工件
第1圖，係顯示根據本發明之一實施例的液體測微器之構成圖。 　　第2圖，係顯示使用根據本實施例的液體測微器之測量試驗結果之圖表。

Claims (6)

  1. 一種液體測微器，係將從液體供給手段所供給之液體，從吐出噴嘴朝向工件噴出而測定上述工件的尺寸之液體測微器，其特徵為， 　　具有： 　　從上述液體供給手段供給上述液體至上述吐出噴嘴之液體流路、及 　　設置在上述液體流路之流量感測器、及 　　設置在上述液體供給手段與上述流量感測器之間的上述液體流路之控制閥、及 　　以在上述流量感測器所測量之流量成為設定值之方式控制上述控制閥之控制部、及 　　測量從上述吐出噴嘴所噴出之上述液體的壓力之壓力感測器、以及 　　由在上述控制部將上述流量保持於上述設定值的狀態下之上述壓力感測器所測量之上述壓力來演算上述工件的上述尺寸之演算部。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體測微器，其中， 　　具有： 　　從上述液體供給手段與上述控制閥之間的上述液體流路分歧，且與上述液體供給手段之上游側流路合流之循環流路、及 　　設置在上述循環流路之循環控制閥。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之液體測微器，其中， 　　將上述流量感測器藉由複數之壓力感測器來構成，並將構成上述流量感測器之任一個上述壓力感測器，作為測量從上述吐出噴嘴所噴出之上述液體的上述壓力之上述壓力感測器來使用。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項之液體測微器，其中， 　　將上述液體流路及上述吐出噴嘴，以金屬、合金鋼、玻璃、陶瓷、或工程塑膠來形成。
  5. 如申請專利範圍第1、2、3或4項之液體測微器，其中， 　　將上述液體，作為動黏度未滿20mPa．s之低黏度液體。
  6. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項之液體測微器，其中， 　　將上述液體，作為矽晶圓之蝕刻液。
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