JP3605818B2 - Liquid dilution device - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、均一性の高い希釈液が得られ、小型化が容易で、安価な液体希釈装置に関するものである。
【０００２】
特に、液体の薬品（フッ酸、塩酸、アンモニア等）と超純水等を混合希釈する装置に関するもので、希釈された水溶液は、半導体製造装置のなかで、シリコンウエハーの洗浄等に使用される。
【０００３】
【従来の技術】
図４は従来より一般に使用されている従来例の構成説明図で、例えば、特開平７−２４５２８９号公報、発明の名称「半導体ウエハ用ウエット処理装置」、平成７年９月１９日公開に示されている。
【０００４】
図において、半導体プロセスに使用されるような希釈液においては、所定の濃度の希釈液が正確に得られるように、薬液の体積と希釈液の体積とをそれぞれ、薬液液の計量タンク１と希釈液の計量タンク２で、それぞれ計り、パイプ３，４で貯槽タンク５に同時に送り込み貯槽している。
【０００５】
貯槽タンク５での貯槽量が十分でない場合は、上記の作業を繰り返し、貯槽タンク５での必要貯槽量を確保している。
【０００６】
上記の如く、計量タンク１，２で計量して、その都度混合すれば、正確な体積比による希釈液が得られる。
この貯槽タンク５から、加圧移送して他の容器に必要量を移し、所定の作業に使用する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この様な装置においては、
（１）均一な希釈液にならない
貯槽タンク５での濃度を調査したところ、貯槽タンク５の上部の液と下部の液とで濃度が異なる。
【０００８】
これは、薬液と希釈液の滴下混合方法が、同じ直径を有するパイプ３，４で、貯槽タンク５に流入されていることが原因である。
【０００９】
例えば、濃度１０％の希釈液を作るには、薬液の量は、希釈液の１／１０であれば良いので、薬液と希釈液を同時に滴下しても、流量比を１：１０としない限り、必ずどちらかの液が先になくなる。
【００１０】
すると残った液のみが滴下されている状態が最後に存在する事になる。
従来のシステムでは滴下流量比は、ほぼ１：１であるので、先に薬液がなくなる。
すなわち滴下前半は濃い液が、滴下後半は薄い液が生成されることになる。
【００１１】
この不均一混合を改良する方法として、自然滴下するときの流量を調節し、２つの液を同時に混合する方法で希釈液を作成すれば良い。
このように均一な希釈液を、指定された希釈率で高精度に作成するためには、流量をモニターし流量を調節することが必要である。
【００１２】
しかし、従来は小型で高精度、高信頼性、低価格、パーティクルフリー（発塵がない）の流量計が存在しなかった。
このため、従来例の装置しか存在しなかった。
【００１３】
しかしながら、最近の技術の進歩により、例えば、渦流量計において、低流量が測定可能で、高精度、高信頼性、低価格、パーティクルフリー（発塵がない）の流量計が現れた。
【００１４】
なお、濃度の不均一に付いては、攪拌装置を用い攪拌すれば良い、とも考えられるが、半導体プロセスに使用されるような希釈液では、パーティクルの問題が発生し、攪拌装置は出来るだけ採用したくない。
【００１５】
（２）装置が大型になってしまう。
従来の装置では、必ず計量タンク１，２が必要である。この容積は小さいもので１００ｃｃ程度から、大きいもので１０以上となる。薬液の種類が増えれば、その種類の数だけ、計量タンクが必要になる。
【００１６】
更に、貯槽タンク５も必要になり、装置が大型になってしまう。
また、計量する回数が多くなれば、作業時間も長くなり（スループットの低下）、誤差も多くなるので、現実的な回数は、せいぜい２〜３回である。
【００１７】
本発明は、この問題点を、解決するものである。
本発明の目的は、均一性の高い希釈液が得られ、小型化が容易で、安価な液体希釈装置を提供するにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、本発明は、
（１）一端に所定濃度の薬液がそれぞれ供給される少なくとも１個の薬液供給ラインと、一端に純水が供給される純水供給ラインと、前記少なくとも１個の薬液供給ラインの他端とこの純水供給ラインの他端が一端に接続され所定濃度の希釈液が出力される混合ラインとを具備する液体希釈装置において、
前記薬液供給ラインのそれぞれに設けられた可変バルブと、前記純水供給ラインに設けられたフローセンサと可変バルブと、前記混合ラインの一端に設けられサイフォン部分が前記薬液供給ラインの他端に接続されインレット部分が前記純水供給ラインの他端に接続されるアスピレータと、前記フローセンサの検出信号に基づき対応する前記可変バルブの開度を調節するコントローラとを具備したことを特徴とする液体希釈装置。
（２）前記純水供給ラインの一端側に一端が接続され他端が前記純水供給ラインの他端側に接続されたバイパスラインと、このバイパスラインに設けられ前記コントローラにコントロールされるフローセンサと可変バルブとを具備したことを特徴とする（1）記載の液体希釈装置。
（３）前記コントローラとしてコンピユターが使用されたことを特徴とする（１）又は（２）記載の液体希釈装置。
【００１９】
【作用】
以上の構成において、まず、純水供給ラインのストップバルブを開くと、純水が、フィルター→ストップバルブ→可変バルブ→フローセンサー→アスピレーターと純水供給ラインの系統に流れる。
【００２０】
この時、薬液供給ラインには、薬液が接続されており、アスピレーターの吸引力により、フィルター→ストップバルブ→可変バルブ→フローセンサー→アスピレーターのラインに薬液が流れる。
【００２１】
なお、作業開始直後は、流量が不安定になるので、ドレインのストップバルブ開、出力側のストップバルブ閉、としてドレインに排出し、流量が安定したら、ドレイン側のストップバルブ閉、出力側のストップバルブ開として出力に供給する。
【００２２】
より希釈倍率を高くする場合には、バイパスラインを利用して、バイパスラインのストップバルブ→可変バルブ→フローセンサーから、混合ラインに、純水を流す。
【００２３】
フローセンサーに、流量範囲があるため、バイパスラインは有効に作用する。
以下、実施例に基づき詳細に説明する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図で_、所定濃度の薬液を、純水で所定濃度に希釈する例に付いて説明する。
【００２５】
薬液供給ライン１１には、一端に所定濃度の薬液Ａ１が供給される_。
薬液供給ライン１１には、前記一端側から、フィルタＦＬ１、ストップバルブＳＢ１、可変バルブＶＢ１、フローセンサーＦＳ１が順次配置されている。
【００２６】
純水供給ライン１２には、一端に純水Ｂが供給される。
純水供給ライン１２には、前記一端側から、フィルタＦＬ２、ストップバルブＳＢ２、可変バルブＶＢ２、フローセンサーＦＳ２とアスピレーターＡＳとが順次配置されている。
【００２７】
しかして、アスピレータＡＳは、薬液供給ライン１１のフローセンサＦＳ１の代わりに使用され、アスピレータＡＳのサイフォン部分ＡＳ１が、薬液供給ライン１１に接続され、インレット部分ＡＳ２が、純水供給ライン１２に接続されている。
【００２８】
従って、フローセンサＦＳ１は無くてもよいが、この場合は、念の為に使用されている。
【００２９】
バイパスライン１３は、純水供給ライン１２の一端側に一端が接続され、他端が純水供給ライン１３の他端側に接続されている。
【００３０】
この場合は、一端が純水供給ライン１２のフィルタＦＬ２とストップバルブＳＢ２との間に接続され、他端がアスピレーターＡＳの下流の純水供給ライン１２に接続されている。
【００３１】
バイパスライン１３には、前記一端側から、ストップバルブＳＢ３、可変バルブＶＢ３、フローセンサーＦＳ３とが順次配置されている。
【００３２】
混合ライン１４には、薬液供給ライン１１と純水供給ライン１２との他端が一端に接続され所定濃度の希釈液が出力Ｗ_ＯＵＴされる。
混合ライン１４には、ストップバルブＳＢ４が配置されている。
【００３３】
ドレイン１５は、一端が混合ライン１４の一端側に接続され、ストップバルブＳＢ４が配置されている。
【００３４】
コントローラＣＴは、フローセンサＦＳ１，ＦＳ２，ＦＳ３の検出信号に基づき、対応する可変バルブＶＢ１，ＶＢ２，ＶＢ３の開度と、ストップバルブＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３の開閉を調節する。
表示機ＤＳは、フローセンサーＦＳ１，ＦＳ２，ＦＳ３の流量を表示する。
【００３５】
以上の構成において、まず、ストップバルブＳＢ２を開くと、純水Ｂが、フィルターＦＬ２→ストップバルブＳＢ２→可変バルブＶＢ２→フローセンサーＦＳ２→アスピレーターＡＳと純水供給ライン１２の系統に流れる。
【００３６】
この時、薬液供給ライン１１には、薬液Ａ１が接続されており、アスピレーターＡＳの吸引力により、フィルターＦＬ１→ストップバルブＳＢ１→可変バルブＶＢ１→フローセンサーＦＳ１→アスピレーターＡＳのラインに薬液Ａ１が流れる。
【００３７】
フローセンサーＦＳ２＝９ｌ／ｍｉｎ、フローセンサーＦＳ１＝１ｌ／ｍｉｎであれば、アスピレーターＡＳの出口で、１０倍に均一に希釈された希釈液が流れることになる。
【００３８】
なお、作業開始直後（約２〜３秒）は、流量が不安定になるので、ストップバルブＳＢ５開、ストップバルブＳＢ４閉、としてドレインＤＲに排出し、流量が安定したら、ストップバルブＳＢ５閉、ストップバルブＳＢ４開として出力Ｗ_ＯＵＴに供給する。
【００３９】
より希釈倍率を高くする場合には（例えば３０倍）、バイパスライン１３を利用して、フィルターＦＬ２→ストップバルブＳＢ３→可変バルブＶＢ３→フローセンサーＦＳ３から、混合ライン１４に、純水Ｂを流す。
【００４０】
フローセンサーＦＳ１＝０．５ｌ／ｍｉｎ、フローセンサーＦＳ２＝９．５ｌ／ｍｉｎ、フローセンサーＦＳ３＝５．０ｌ／ｍｉｎとすれば、３０倍の希釈ができる。
【００４１】
フローセンサーＦＳに、流量範囲があるため、例えば、Ｍａｘ１０ｌ／ｍｉｎまでしか流せない場合に、バイパスライン１３は有効に作用する。
【００４２】
この結果、
（１）フローセンサーＦＳ１，ＦＳ２，ＦＳ３で、混合する各薬液の流量をチェックして混合するようにしたので、装置出口（希釈直後）Ｗ_ＯＵＴから、均一な設定値どうりの希釈液が得られ、均一性の高い希釈液体が得られる。
また、希釈率の設定が、瞬時に細かく出来る液体希釈装置が得られる。
【００４３】
（２）薬液の計量タンク１と希釈液の計量タンク２と貯槽タンク５とが、必要でなくなるので、小型化が容易であり、軽量、安価な液体希釈装置が得られる。
【００４４】
（３）スターラー、撹拌棒等による撹拌が不要であり、汚染の少ない自動液体希釈装置が得られる。
特に、半導体の高純度洗浄に好適な液体希釈装置が得られる。
【００４５】
（４）スターラー等の可動部分がないため、故障が少ないので、高い信頼性が得られる液体希釈装置が得られる。
【００４６】
（５）任意の体積の希釈液が、必要量だけ得られ、無駄がない液体希釈装置が得られる。
【００４７】
図４従来例の計量タンク方式の如く、濃度１％の液を３０ｃｃ必要とする場合、計量タンクで計るので，計量タンクの容量が１単位となり、例えば、濃度１０％薬液１０ｃｃに、９０ｃｃの純水を混合し、１％の液１００ｃｃ作成後、３０ｃｃのみ採取し、残りを廃棄するというムダな事は不要になる。
【００４８】
（６）アスピレーターＡＳが設けられたので、アスピレーターＡＳのサイホン口ＡＳ１に接続されるフローセンサーＦＳ１は、なくても良く、フローセンサーＦＳ１を１個省略することができるので、安価な液体希釈装置が得られる。
【００４９】
また、アスピレーターＡＳの部分では、その機能上、２個の液体は良く混合され、均一性が高い希釈液体が得られる液体希釈装置が得られる。
【００５０】
（７）純水のバイパスライン１３が設けられれば、フローセンサーＦＳ２の流量制限範囲を越えて、より希釈倍率を、高くする事が出来る液体希釈装置が得られる。
【００５１】
（８）コンピュータＣＰが導入されれば、希釈濃度が時間によって、変動がある場合に、容易に対応でき、希釈濃度を自動的に変更できる液体希釈装置が得られる。
【００５２】
図２は本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図１実施例に於いては、液の供給に、純水供給ライン１２のアスピレータＡＳの吸引力を利用したが、本実施例においては、窒素Ｎ２の加圧力を利用したものである。
【００５３】
薬液Ａ１，Ａ２も２種類を混合する場合を示している。
なお、３種類以上の薬液の場合も同様に考えることが可能である。
また、制御システムにコンピュータＣＰ，シーケンサＳＫを導入し、自動運転を行えるようにしたものである。
【００５４】
また、ユースポイントＵに、ＰＨ計ＰＨ、導電率計ＩＨ、温度計ＴＨ等のセンサーを置き、このセンサーからの信号を装置にフィードバックさせて、補償するようにして、希釈濃度の精度が向上出来るようにしてたものである。
【００５５】
以上の構成において、以下の動作を行う。
（１）ＳＴＥＰ０（準備）
ストップバルブＳＢ１ａ，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ１２，ＳＢ１１，ＳＢ５が開き、薬液Ａ１，Ａ２と純水Ｂが、フローセンサＦＳ１ａ，ＦＳ１，ＦＳ２を流れる。
【００５６】
フローセンサーＦＳ１ａ，ＦＳ１，ＦＳ２からの信号が、コンバータＣＶ→コンピュータＣＰに入り、設定値と比較判断され、シーケンサＳＫ→可変バルブＶＢ１ａ，ＶＢ１，ＶＢ２へと制御信号が送られ、設定流量に調整される。
この間、希釈液はドレインＤＲに流れ、出力Ｗ_ＯＵＴへは供給されない。
【００５７】
（２）ＳＴＥＰ１（供給１）
ＳＴＥＰ０（準備）で設定流量になれば、ストップバルブＳＢ５を閉じ、ストップバルブＳＢ４を開いて、設定値まで希釈された薬液が出力Ｗ_ＯＵＴ→ユースポイントＵに供給される。
【００５８】
（３）ＳＴＥＰ２（フィードバック１）
ユースポイントＵのセンサーＰＨ計ＰＨ，導電率計ＩＨ，温度計ＴＨ→コンバータＣＶ→コンピュータＰＣの信号の流れにより、ユースポイントＵの状態を把握する。
【００５９】
設定値とずれがあればＶＢ１ａ，ＶＢ１，ＶＢ２へと、制御信号が送られ、調整される。
この時、出力Ｗ_ＯＵＴに供給しながら制御する場合は、ストップバルブＳＢ５閉、ストップバルブＳＢ４開のままである。
【００６０】
（４）ＳＴＥＰ２’（フィードバック１’）
設定値とずれがあり、調整期間では出力Ｗ_ＯＵＴに供給しない場合は、ストップバルブＳＢ５開、ストップバルブＳＢ４閉とする。
調整終了後は、再び、ストップバルブＳＢ５閉、ストップバルブＳＢ４開とする。
【００６１】
（５）ＳＴＥＰ３（供給２）
フィードバック１または１’後、再び供給を行う。このステップでは、可変バルブＶＢ１ａ，ＶＢ１，ＶＢ２は動作しない
【００６２】
（６）ＳＴＥＰ４（停止）
作業が終了した段階で、ストップバルブＳＢ１ａ，ＳＢ１，ＳＢ２，ＳＢ３，ＳＢ４，ＳＢ５，ＳＢ１１，ＳＢ１２、全てのバルブが閉となる。
【００６３】
（７）ＳＴＥＰ５（ライン洗浄）
次作業のために、ライン配管を純水でパージするため、ストップバルブＳＢ３，ＳＢ５を開き可変バルブＶＢ３で流量を調整する。
【００６４】
図３に、シーケンスの概要を示す。横軸に動作ステップ、縦軸に各構成部品を示す。
【００６５】
この結果、コンピュータＣＰが導入されたので、希釈濃度が時間によって、変動がある場合に、容易に対応でき、希釈濃度自動的に変更できる液体希釈装置が得られる。
【００６６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明は、請求項１の発明によれば、
（１）フローセンサーで、混合する各薬液の流量をチェックして混合するようにしたので、装置出口（希釈直後）から、均一な設定値どうりの希釈液が得られ、均一性の高い希釈液体が得られる液体希釈装置が得られる。
また、希釈率の設定が、瞬時に細かく出来る液体希釈装置が得られる。
【００６７】
（２）薬液の計量タンクと希釈液の計量タンクと貯槽タンクとが、必要でなくなるので、小型化が容易であり、軽量、安価な液体希釈装置が得られる。
【００６８】
（３）スターラー、撹拌棒等による撹拌が不要であり、汚染の少ない自動液体希釈装置が得られ、特に、半導体の高純度洗浄に好適な液体希釈装置が得られる。
【００６９】
（４）スターラー等の可動部分がないため、故障が少ないので、高い信頼性が得られる液体希釈装置が得られる。
【００７０】
（５）任意の体積の希釈液が、必要量だけ得られる液体希釈装置が得られる。
【００７１】
本発明の請求項２の発明によれば、アスピレーターのサイホン口に接続されるフローセンサーはなくても良く、フローセンサーを１個省略することができるので、安価な液体希釈装置が得られる。
また、アスピレーターの部分では、その機能上、２個の液体は良く混合され、均一性の高い希釈液体が得られる液体希釈装置が得られる。
【００７２】
本発明の請求項３の発明によれば、純水のバイパスラインが設けられたので、フローセンサーの、流量制限範囲を越えて、より希釈倍率を高くする事が出来る液体希釈装置が得られる。
【００７３】
本発明の請求項４の発明によれば、コンピュータＣＰが導入されたので、希釈濃度が時間によって、変動がある場合に、容易に対応でき、希釈濃度を自動的に変更できる液体希釈装置が得られる。
【００７４】
従って、本発明によれば、均一性の高い希釈液が得られ、小型化が容易で、安価な液体希釈装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図３】図２の動作説明図である。
【図４】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【符号の説明】
１１ 薬液供給ライン
１２ 純水供給ライン
１３ バイパスライン
１４ 混合ライン
ＦＬ１ フィルタ
ＦＬ２ フィルタ
ＦＬ１ａ フィルタ
ＳＢ１ ストップバルブ
ＳＢ２ ストップバルブ
ＳＢ３ ストップバルブ
ＳＢ４ ストップバルブ
ＳＢ５ ストップバルブ
ＳＢ１１ ストップバルブ
ＳＢ１２ ストップバルブ
ＳＢ１ａ ストップバルブ
ＶＢ１ 可変バルブ
ＶＢ２ 可変バルブ
ＶＢ３ 可変バルブ
ＶＢ１ａ 可変バルブ
ＦＳ１ フローセンサー
ＦＳ２ フローセンサー
ＦＳ３ フローセンサー
ＦＳ１ａ フローセンサー
ＡＳ アスピレーター
Ａ１ 薬液
Ａ２ 薬液
Ｂ 純水
ＣＰ コンピュータ
ＣＴ コントローラ
ＣＶ コンバータ
ＤＲ ドレイン
ＤＳ 表示機
ＩＨ 導電率計
ＰＨ ＰＨ計
ＳＫ シーケンサ
ＴＨ 温度計
Ｗ_ＯＵＴ 出力[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inexpensive liquid diluting apparatus which can obtain a highly uniform diluent, can be easily miniaturized, and is inexpensive.
[0002]
In particular, the present invention relates to a device for mixing and diluting a liquid chemical (hydrofluoric acid, hydrochloric acid, ammonia, etc.) with ultrapure water, and the diluted aqueous solution is used for cleaning a silicon wafer in a semiconductor manufacturing apparatus. .
[0003]
[Prior art]
FIG. 4 is an explanatory view of the configuration of a conventional example generally used in the prior art. For example, it is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-245289, entitled "Wet Processing Apparatus for Semiconductor Wafer", published on September 19, 1995. Have been.
[0004]
In the figure, in the diluent used in the semiconductor process, the volume of the chemical solution and the volume of the diluent are respectively adjusted to the diluent tank 1 for the chemical solution so that a diluent of a predetermined concentration can be obtained accurately. The liquid is measured in the liquid measuring tank 2 and is simultaneously sent to the storage tank 5 via pipes 3 and 4 for storage.
[0005]
If the storage amount in the storage tank 5 is not sufficient, the above operation is repeated to secure the required storage amount in the storage tank 5.
[0006]
As described above, by measuring in the measuring tanks 1 and 2 and mixing each time, a diluent having an accurate volume ratio can be obtained.
The required amount is transferred from the storage tank 5 to another container by pressurized transfer and used for a predetermined operation.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such devices,
(1) When the concentration in the storage tank 5 that does not become a uniform diluent is investigated, the concentration is different between the upper liquid and the lower liquid of the storage tank 5.
[0008]
This is because the method of dropping and mixing the chemical solution and the diluent is flowing into the storage tank 5 through the pipes 3 and 4 having the same diameter.
[0009]
For example, in order to make a diluting solution having a concentration of 10%, the amount of the chemical solution only needs to be 1/10 of the diluting solution. , Either liquid always runs out first.
[0010]
Then, a state in which only the remaining liquid is dropped finally exists.
In the conventional system, the drop flow rate ratio is almost 1: 1 so that the chemical solution is exhausted first.
That is, a thick liquid is generated in the first half of the dropping, and a thin liquid is generated in the second half of the dropping.
[0011]
As a method of improving the non-uniform mixing, a flow rate at the time of spontaneous dropping is adjusted, and a diluting liquid may be prepared by mixing the two liquids simultaneously.
In order to produce such a uniform diluent with a specified dilution ratio with high accuracy, it is necessary to monitor the flow rate and adjust the flow rate.
[0012]
However, there has not been a small, high-accuracy, high-reliability, low-cost, particle-free (no dust generation) flow meter.
For this reason, only the conventional device has existed.
[0013]
However, recent advances in technology have led to the emergence of, for example, vortex flowmeters that can measure low flow rates, are highly accurate, reliable, low cost, and particle free (no dust generation).
[0014]
In addition, it may be considered that it is only necessary to stir using a stirrer for non-uniform concentration. However, in a diluent used in a semiconductor process, a particle problem occurs, and the stirrer is used as much as possible. I do not want to do it.
[0015]
(2) The device becomes large.
In the conventional apparatus, the measuring tanks 1 and 2 are always required. This volume is about 100 cc for a small one and 10 or more for a large one. As the number of types of chemicals increases, measuring tanks are required for the number of types.
[0016]
Further, the storage tank 5 is required, and the apparatus becomes large.
Further, if the number of times of weighing increases, the working time also increases (decrease in throughput) and the error increases, so the realistic number is at most two or three times.
[0017]
The present invention solves this problem.
An object of the present invention is to provide an inexpensive liquid diluting apparatus that can obtain a highly uniform diluent, can be easily miniaturized, and can be manufactured inexpensively.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
To this end, the present invention provides
(1) At least one chemical solution supply line to which a chemical solution of a predetermined concentration is supplied to one end, a pure water supply line to which pure water is supplied to one end, the other end of the at least one chemical solution supply line , and A mixing line in which the other end of the pure water supply line is connected to one end and a diluent having a predetermined concentration is output,
A variable valve provided in each of the chemical supply lines , a flow sensor and a variable valve provided in the pure water supply line, and a siphon provided at one end of the mixing line connected to the other end of the chemical supply line A liquid inlet comprising an aspirator having an inlet connected to the other end of the pure water supply line, and a controller for adjusting an opening of the corresponding variable valve based on a detection signal of the flow sensor. apparatus.
(2) a bypass line having one end connected to one end of the pure water supply line and the other end connected to the other end of the pure water supply line, and a flow sensor provided in the bypass line and controlled by the controller The liquid diluting device according to (1), further comprising: a variable valve.
(3) The liquid diluting device according to (1) or (2), wherein a computer is used as the controller.
[0019]
[Action]
In the above configuration, first, when the stop valve of the pure water supply line is opened, pure water flows through the system of the filter → stop valve → variable valve → flow sensor → aspirator and pure water supply line.
[0020]
At this time, the drug solution is connected to the drug solution supply line, and the drug solution flows through the line of filter → stop valve → variable valve → flow sensor → aspirator by the suction force of the aspirator.
[0021]
Immediately after the start of work, the flow rate becomes unstable, so the drain stop valve is opened, the output side stop valve is closed, and then drained to the drain. When the flow rate is stable, the drain side stop valve is closed and the output side stop valve is stopped. Supply to output as valve open.
[0022]
When the dilution ratio is to be further increased, pure water is supplied to the mixing line from the stop valve → variable valve → flow sensor of the bypass line by using the bypass line.
[0023]
Since the flow sensor has a flow rate range, the bypass line works effectively.
Hereinafter, a detailed description will be given based on an embodiment.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is an explanatory view of _{a main} part of an embodiment of the present invention. An example in which a chemical solution having a predetermined concentration is diluted to a predetermined concentration with pure water will be described.
[0025]
One end of the chemical supply line 11 is supplied with a chemical A1 having a predetermined concentration _.
In the chemical supply line 11, a filter FL1, a stop valve SB1, a variable valve VB1, and a flow sensor FS1 are sequentially arranged from the one end side.
[0026]
Pure water B is supplied to one end of the pure water supply line 12.
In the pure water supply line 12, a filter FL2, a stop valve SB2, a variable valve VB2, a flow sensor FS2, and an aspirator AS are sequentially arranged from the one end side.
[0027]
Thus, the aspirator AS is used in place of the flow sensor FS1 of the chemical supply line 11, the siphon part AS1 of the aspirator AS is connected to the chemical supply line 11, and the inlet part AS2 is connected to the pure water supply line 12. ing.
[0028]
Therefore, the flow sensor FS1 may not be provided, but in this case, it is used just in case.
[0029]
The bypass line 13 has one end connected to one end of the pure water supply line 12 and the other end connected to the other end of the pure water supply line 13.
[0030]
In this case, one end is connected between the filter FL2 of the pure water supply line 12 and the stop valve SB2, and the other end is connected to the pure water supply line 12 downstream of the aspirator AS.
[0031]
In the bypass line 13, a stop valve SB3, a variable valve VB3, and a flow sensor FS3 are sequentially arranged from the one end side.
[0032]
The other end of the chemical liquid supply line 11 and the pure water supply line 12 is connected to one end of the mixing line 14, and a predetermined concentration of diluent is output _WOUT .
In the mixing line 14, a stop valve SB4 is arranged.
[0033]
One end of the drain 15 is connected to one end of the mixing line 14, and a stop valve SB4 is provided.
[0034]
The controller CT adjusts the opening of the corresponding variable valves VB1, VB2, VB3 and the opening and closing of the stop valves SB1, SB2, SB3 based on the detection signals of the flow sensors FS1, FS2, FS3.
The display DS displays the flow rates of the flow sensors FS1, FS2, and FS3.
[0035]
In the above configuration, first, when the stop valve SB2 is opened, pure water B flows through the system of the filter FL2, the stop valve SB2, the variable valve VB2, the flow sensor FS2, the aspirator AS, and the pure water supply line 12.
[0036]
At this time, the chemical liquid A1 is connected to the chemical liquid supply line 11, and the chemical liquid A1 flows through the line of the filter FL1, the stop valve SB1, the variable valve VB1, the flow sensor FS1, and the aspirator AS by the suction force of the aspirator AS.
[0037]
If the flow sensor FS2 is 9 l / min and the flow sensor FS1 is 1 l / min, the diluent, which has been uniformly diluted 10 times, flows at the outlet of the aspirator AS.
[0038]
Immediately after the start of the work (about 2 to 3 seconds), the flow rate becomes unstable. Therefore, the stop valve SB5 is opened and the stop valve SB4 is closed and discharged to the drain DR. When the flow rate is stabilized, the stop valve SB5 is closed and the stop valve SB5 is closed. The valve SB4 is opened and supplied to the output W _OUT .
[0039]
If the dilution ratio is to be further increased (for example, 30 times), pure water B is flown from the filter FL2 → stop valve SB3 → variable valve VB3 → flow sensor FS3 to the mixing line 14 using the bypass line 13.
[0040]
If the flow sensor FS1 = 0.5 l / min, the flow sensor FS2 = 9.5 l / min, and the flow sensor FS3 = 5.0 l / min, a 30-fold dilution can be performed.
[0041]
Since the flow sensor FS has a flow rate range, for example, when the flow can be flowed only up to 10 l / min, the bypass line 13 works effectively.
[0042]
As a result,
(1) The flow sensors FS1, FS2, and FS3 are used to check the flow rates of the respective chemical solutions to be mixed, so that the mixed solution can be obtained from the outlet (immediately after dilution) W _OUT of the same set value. As a result, a highly uniform diluted liquid can be obtained.
In addition, a liquid diluting device in which the setting of the dilution ratio can be instantaneously and finely obtained is obtained.
[0043]
(2) Since the measuring tank 1 for the chemical solution, the measuring tank 2 for the diluting liquid, and the storage tank 5 are not required, a small-sized, light-weight, and inexpensive liquid diluting device can be obtained.
[0044]
(3) Stirring with a stirrer, a stirring rod or the like is unnecessary, and an automatic liquid diluting apparatus with less contamination can be obtained.
In particular, a liquid diluting apparatus suitable for high-purity cleaning of a semiconductor can be obtained.
[0045]
(4) Since there is no movable part such as a stirrer, there are few failures, and a liquid diluting device with high reliability can be obtained.
[0046]
(5) An optional volume of diluent can be obtained in a required amount, and a waste liquid diluting apparatus can be obtained.
[0047]
FIG. 4 As in the conventional measuring tank system, when 30 cc of a 1% concentration liquid is required, the measuring tank measures the liquid, so that the capacity of the measuring tank becomes one unit. After mixing water and preparing 100 cc of 1% liquid, it is unnecessary to waste 30 cc and discard the rest.
[0048]
(6) Since the aspirator AS is provided, the flow sensor FS1 which is connected to the siphon opening AS1 aspirator AS may be without, since the flow sensor FS1 can be omitted one, inexpensive liquid diluent apparatus can get.
[0049]
In addition, in the aspirator AS portion, due to its function, the two liquids are mixed well, and a liquid diluting device that can obtain a highly uniform diluted liquid can be obtained.
[0050]
(7) If the pure water bypass line 13 is provided, it is possible to obtain a liquid diluting device capable of increasing the dilution ratio beyond the flow rate limit range of the flow sensor FS2.
[0051]
(8) If the computer CP is introduced, a liquid diluting device which can easily cope with a case where the dilution concentration varies with time and which can automatically change the dilution concentration can be obtained.
[0052]
FIG. 2 is an explanatory diagram of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
In the embodiment of FIG. 1, the liquid is supplied using the suction force of the aspirator AS of the pure water supply line 12, but in the present embodiment, the pressure of nitrogen N2 is used.
[0053]
The liquid chemicals A1 and A2 also show a case where two types are mixed.
In addition, the case of three or more types of chemical solutions can be similarly considered.
Further, a computer CP and a sequencer SK are introduced into the control system so that automatic operation can be performed.
[0054]
In addition, a sensor such as a PH meter PH, a conductivity meter IH, and a thermometer TH is placed at the use point U, and a signal from this sensor is fed back to the device to compensate, thereby improving the accuracy of the dilution concentration. It was like that.
[0055]
In the above configuration, the following operation is performed.
(1) STEP0 (preparation)
Stop valves SB1a, SB1, SB2, SB12, SB11, SB5 are opened, and chemicals A1, A2 and pure water B flow through flow sensors FS1a, FS1, FS2.
[0056]
The signals from the flow sensors FS1a, FS1 and FS2 enter the converter CV → computer CP, are compared with the set values, and are compared and determined. A control signal is sent to the sequencer SK → variable valves VB1a, VB1 and VB2 to adjust the set flow rate. You.
During this time, the diluent flows to the drain DR and is not supplied to the output _WOUT .
[0057]
(2) STEP 1 (supply 1)
When the set flow rate is reached in STEP0 (preparation), the stop valve SB5 is closed and the stop valve SB4 is opened, and the chemical solution diluted to the set value is supplied to the output W _OUT → use point U.
[0058]
(3) STEP 2 (feedback 1)
The state of the use point U is grasped from the signal flow of the sensor PH meter PH, conductivity meter IH, thermometer TH → converter CV → computer PC at the use point U.
[0059]
If there is a deviation from the set value, a control signal is sent to VB1a, VB1, and VB2 to adjust the value.
At this time, when controlling while supplying the output _{W OUT} remains stop valve SB5 closed, stop valve SB4 open.
[0060]
(4) STEP 2 '(feedback 1')
If there is a deviation from the set value and the power is not supplied to the output _WOUT during the adjustment period, the stop valve SB5 is opened and the stop valve SB4 is closed.
After the adjustment, the stop valve SB5 is closed and the stop valve SB4 is opened again.
[0061]
(5) STEP 3 (supply 2)
After feedback 1 or 1 ', supply is performed again. In this step, the variable valves VB1a, VB1, VB2 do not operate.
(6) STEP4 (stop)
When the operation is completed, the stop valves SB1a, SB1, SB2, SB3, SB4, SB5, SB11, SB12 and all the valves are closed.
[0063]
(7) STEP5 (line cleaning)
For the next operation, in order to purge the line piping with pure water, the stop valves SB3 and SB5 are opened, and the flow rate is adjusted by the variable valve VB3.
[0064]
FIG. 3 shows an outline of the sequence. The horizontal axis shows the operation steps, and the vertical axis shows each component.
[0065]
As a result, since the computer CP is introduced, it is possible to obtain a liquid diluting device which can easily cope with the case where the dilution concentration varies with time and which can automatically change the dilution concentration.
[0066]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention provides, according to the first aspect,
(1) Since the flow rate of each chemical solution to be mixed is checked by a flow sensor, mixing is performed. From the apparatus outlet (immediately after dilution), a diluent having a uniform set value can be obtained, and a highly uniform dilution can be obtained. A liquid diluting device from which liquid can be obtained is obtained.
In addition, a liquid diluting device in which the setting of the dilution ratio can be instantaneously and finely obtained is obtained.
[0067]
(2) Since a measuring tank for a chemical solution, a measuring tank for a diluting liquid, and a storage tank are not required, a small-sized, light-weight, and inexpensive liquid diluting device can be obtained.
[0068]
(3) No need of stirring with a stirrer, a stirring rod, or the like, and an automatic liquid diluting apparatus with less contamination can be obtained.
[0069]
(4) Since there is no movable part such as a stirrer, there are few failures, and a liquid diluting device with high reliability can be obtained.
[0070]
(5) A liquid diluting device that can obtain a required amount of a diluting liquid of an arbitrary volume is obtained.
[0071]
According to the second aspect of the present invention, there is no need to provide a flow sensor connected to the siphon port of the aspirator, and one flow sensor can be omitted, so that an inexpensive liquid diluting device can be obtained.
In addition, in the aspirator portion, due to its function, the two liquids are well mixed, and a liquid diluting device that can obtain a highly uniform diluted liquid can be obtained.
[0072]
According to the invention of claim 3 of the present invention, since the bypass line of pure water is provided, a liquid diluting device which can increase the dilution ratio beyond the flow rate limit range of the flow sensor can be obtained.
[0073]
According to the invention of claim 4 of the present invention, since the computer CP is introduced, a liquid diluting apparatus which can easily cope with a case where the dilution concentration varies with time and which can automatically change the dilution concentration is obtained. Can be
[0074]
Therefore, according to the present invention, a highly uniform diluent can be obtained, and a small-sized and inexpensive liquid diluting apparatus can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a main configuration of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a main part configuration of another embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an operation explanatory diagram of FIG. 2;
FIG. 4 is an explanatory diagram of a configuration of a conventional example generally used in the related art.
[Explanation of symbols]
11 Chemical supply line 12 Pure water supply line 13 Bypass line 14 Mixing line FL1 Filter FL2 Filter FL1a Filter SB1 Stop valve SB2 Stop valve SB3 Stop valve SB4 Stop valve SB5 Stop valve SB11 Stop valve SB12 Stop valve SB1a Stop valve VB1 Variable valve VB2 Variable Valve VB3 Variable valve VB1a Variable valve FS1 Flow sensor FS2 Flow sensor FS3 Flow sensor FS1a Flow sensor AS Aspirator A1 Chemical solution A2 Chemical solution B Pure water CP Computer CT Controller CV Converter DR Drain DS Display IH Conductivity meter PH PH meter SK Sequencer TH Temperature Total W _OUT output

Claims (3)

一端に所定濃度の薬液がそれぞれ供給される少なくとも１個の薬液供給ラインと、
一端に純水が供給される純水供給ラインと、
前記少なくとも１個の薬液供給ラインの他端とこの純水供給ラインの他端が一端に接続され所定濃度の希釈液が出力される混合ラインと
を具備する液体希釈装置において、
前記薬液供給ラインのそれぞれに設けられた可変バルブと、
前記純水供給ラインに設けられたフローセンサと可変バルブと、
前記混合ラインの一端に設けられサイフォン部分が前記薬液供給ラインの他端に接続されインレット部分が前記純水供給ラインの他端に接続されるアスピレータと、
前記フローセンサの検出信号に基づき対応する前記可変バルブの開度を調節するコントローラと
を具備したことを特徴とする液体希釈装置。At least one chemical solution supply line to which one end is supplied with a chemical solution of a predetermined concentration,
A pure water supply line in which pure water is supplied to one end;
A liquid diluting device comprising: a mixing line from which the other end of the at least one chemical liquid supply line and the other end of the pure water supply line are connected to one end and a diluent having a predetermined concentration is output.
Variable valves provided in each of the chemical supply lines,
A flow sensor and a variable valve provided in the pure water supply line,
An aspirator provided at one end of the mixing line, a siphon portion connected to the other end of the chemical supply line, and an inlet portion connected to the other end of the pure water supply line,
A liquid dilution device comprising: a controller that adjusts an opening of the corresponding variable valve based on a detection signal of the flow sensor. 前記純水供給ラインの一端側に一端が接続され他端が前記純水供給ラインの他端側に接続されたバイパスラインと、
このバイパスラインに設けられ前記コントローラにコントロールされるフローセンサと可変バルブと
を具備したことを特徴とする請求項１記載の液体希釈装置。A bypass line having one end connected to one end of the pure water supply line and the other end connected to the other end of the pure water supply line,
2. The liquid diluting apparatus according to claim 1, further comprising a flow sensor provided in the bypass line and controlled by the controller, and a variable valve. 前記コントローラとしてコンピユターが使用された
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液体希釈装置。3. The liquid diluting apparatus according to claim 1, wherein a computer is used as the controller.

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