JPH1119606A - 流量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成で、かつ、低コストに、検査ライ
ンにおける流量を比較的少流量に正確に設定でき、しか
も、洗浄液体中に含まれる気泡を可及的に減少させて監
視装置による洗浄液体の監視を正確に行う。 【解決手段】 この流量調整装置２０は、ワークＷを洗
浄する洗浄槽１１から排出された洗浄液体Ｌを監視して
ワークの洗浄度合いを検知する検査ライン１２に組み込
まれる。流量調整装置は、洗浄槽内の洗浄液体を取り込
んで下方位置に向けて導くと共に洗浄液体を監視する微
粒子カウンタ２１が途中に配置される管路２２と、管路
２２に設けられるニードル弁２３と、管路の下流側端部
２２ｂから流出する洗浄液体を溜めると共に内部を目視
可能に構成されたシリンダ部２４と、を有する。そし
て、シリンダ部に所定量の洗浄液体が溜まる時間に基づ
いてニードル弁を開閉調節し、微粒子カウンタに適した
流量を設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ワークを洗浄する
洗浄槽から排出された洗浄液体を監視して前記ワークの
洗浄度合いを検知する検査ラインに組み込まれる流量調
整装置に係り、特に、比較的小流量を設定するのに適す
ると共に簡便かつ低コストに構成した流量調整装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】例えばウェハ研摩後の洗浄工程に見られ
るように半導体部品の洗浄ラインでは、フッ化水素酸、
塩酸、硫酸、アンモニアなどの薬液による洗浄の他、こ
れら薬液による洗浄工程の間に、純水による洗浄などが
行われている。

【０００３】洗浄ラインには、ワークとしての半導体部
品の洗浄度合いを検知する検査ラインが組み込まれてい
る。検査ラインでは、ワークを洗浄する洗浄槽から排出
された洗浄液体（薬液や純水）を微粒子カウンタで監視
し、前記洗浄液体中に含まれる微粒子数を計量すること
により、ワークの洗浄度合いを検知するようになってい
る。つまり、計量した微粒子数が所定数以下になったな
らば、ワークの洗浄が完了したと判断する。検査ライン
は、洗浄槽ごと、つまり洗浄液体ごとに設けられてお
り、１つの洗浄ラインには多数の検査ラインがある。

【０００４】微粒子カウンタは単位体積中に含まれるゴ
ミや微粒子を計量する構成であるので、正確な計量のた
めには流体流量を適切な値に設定する必要がある。した
がって、微粒子カウンタが配置される上記の検査ライン
では、微粒子カウンタに適した流量で洗浄液体を流下さ
せなければならない。

【０００５】洗浄液体の流量が適正範囲よりも小さい場
合には、見かけ上、微粒子数が少なくなってしまい、洗
浄が未完了であるにも拘わらず完了したと誤検知する虞
がある。また逆に、洗浄液体の流量が適正範囲よりも大
きい場合には、見かけ上、微粒子数が多くなってしま
い、洗浄が完了しているにも拘わらず完了していないと
誤検知する虞がある。前者の場合には製品の歩留まりの
悪化を招く一要因となり、後者の場合には洗浄工程に長
時間を要する結果として生産効率の低下を招いたり、洗
浄液体の無駄な消費を招いたりする不具合がある。

【０００６】このような不具合を回避するためにも、検
査ラインにおける洗浄液体の流量を正確に調整し得るこ
とが強く要請され、かつ、重要な事項である。洗浄液体
の正確な流量調整のため、それぞれの検査ラインの管路
には、流量調整弁と流量計とが配置されている。検査ラ
インで使用される流量計には、電磁流量計、超音波流量
計あるいはフローメータ式流量計など種々の型式があ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】検査ラインで使用され
る従来の流量計、特に電磁流量計や超音波流量計は比較
的高価であり、高価な流量計を多数の管路のそれぞれに
設けなければならないのに伴って検査ラインを構成する
費用が増大し、ひいては洗浄ライン全体を構成する費用
が増大していた。検査ラインにおける流量は、最初に一
旦設定されるとその後の調整作業の頻度は少ないことか
ら、高価な流量計を多数設置することは著しく不経済な
ものである。

【０００８】また、電磁流量計や超音波流量計では、微
粒子カウンタに適した流量とされる比較的少流量（例え
ば、１０ｃｃ／分〜２５ｃｃ／分）を精度良く測定する
ことが難しかった。一方、フローメータ式流量計では比
較的少流量を測定し得るものの、測定液の比重を考慮し
た校正が必要であり、各検査ラインで対象とする洗浄液
体に応じた校正などの維持管理作業を行うことがひじょ
うに煩雑で、大きな測定誤差を招きやすかった。

【０００９】しかも、洗浄液体を監視する監視装置とし
て微粒子カウンタを用いる場合には、測定液中に含まれ
る気泡が微粒子の計量数の誤差に大きく影響することか
ら、測定液中の気泡を可及的に減少させ得る流量調整装
置としなければならない。

【００１０】本発明者らは、液ヘッドを利用した落差式
により、監視手段が途中に配置される管路に洗浄液体を
導けば、簡便で低コストな構成で、検査ラインにおける
流量を比較的少流量に正確に設定でき、しかも、洗浄液
体中に含まれる気泡を可及的に減少させて監視装置によ
る洗浄液体の監視を正確に行い得ることを見出し本発明
を完成させるに至った。

【００１１】そこで、本発明は、簡単な構成で、かつ、
低コストに、検査ラインにおける流量を比較的少流量に
正確に設定でき、しかも、洗浄液体中に含まれる気泡を
可及的に減少させて監視装置による洗浄液体の監視を正
確に行い得る流量調整装置を提供することを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する請求
項１に記載の発明は、ワークを洗浄する洗浄槽から排出
された洗浄液体を監視して前記ワークの洗浄度合いを検
知する検査ラインに組み込まれる流量調整装置であっ
て、前記洗浄槽内の前記洗浄液体を取り込んで下方位置
に向けて導くと共に前記洗浄液体を監視する監視手段が
途中に配置される管路と、前記管路に設けられる流量調
整弁と、管路の下流側端部から流出する前記洗浄液体を
溜めると共に内部を目視可能に構成されたシリンダ部
と、を有し、前記シリンダ部に所定量の前記洗浄液体が
溜まる時間に基づいて前記流量調整弁を開閉調節し、前
記監視手段に適した流量を設定するようにしたことを特
徴とする流量調整装置である。

【００１３】かかる構成の流量調整装置では、液ヘッド
を利用した落差式によって、監視手段が途中に配置され
る管路に洗浄液体を導くと共に、シリンダ部に所定量の
洗浄液体が溜まる時間に基づいて流量調整弁を開閉調節
する構成であるので、流量の調整作業の頻度が少ないと
いう検査ラインに組み込む場合に簡便で低コストな構成
となり、検査ラインにおける比較的少流量の流量を正確
に設定できる。

【００１４】さらに、落差式によって洗浄液体を導くと
いうことは、管路の少なくとも一部は鉛直方向に沿うこ
とを意味する。このため、洗浄液体を監視手段の位置ま
で導く間に、当該洗浄液体中に含まれる気泡を可及的に
減少させることができ、気泡の影響が少なくなり監視手
段による洗浄液体の監視を正確に行うことが可能とな
る。

【００１５】また、請求項２に記載の発明は、前記管路
の下流側端部は、傾斜面に形成され、前記シリンダ部内
面に接触して配置されていることを特徴とする。

【００１６】かかる構成によれば、管路を流下してきた
洗浄液体は、シリンダ部の内面を伝わりながらシリンダ
部に溜まるので、水滴が落下せずシリンダ部の液面がゆ
らぐことはなく、流量を正確に設定できる。

【００１７】また、請求項３に記載の発明は、前記管路
は、前記洗浄槽の上端縁からオーバーフローして当該洗
浄槽から流出する前記洗浄液体を取り込むことを特徴と
する。

【００１８】オーバーフローする洗浄液体にはワークか
ら洗浄ないし除去されたゴミなどが最も多く存在してい
るので、洗浄槽の上端縁からオーバーフローして当該洗
浄槽から流出する洗浄液体を管路に取り込むことによ
り、ワークの洗浄度合いをより迅速かつ正確に検知する
ことができる。また、管路の端部を洗浄槽内に差し込む
形態でもないので、洗浄槽内でワークや他の機器と、管
路とが干渉する虞もなくなる。

【００１９】また、請求項４に記載の発明は、前記監視
手段は、前記洗浄液体中に含まれる微粒子数を計量する
微粒子カウンタであることを特徴とする。

【００２０】落差式によって洗浄液体を導くことから、
微粒子カウンタに最適な比較的少流量の流量が正確に設
定され、気泡の影響も少なくなる。したがって、微粒子
カウンタによる洗浄液体中の微粒子の監視を正確に行う
ことが可能となり、ワークの洗浄度合いをより正確に検
知することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る流量調整装
置を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施の
形態に係る流量調整装置が検査ラインに組み込まれた洗
浄ラインの一部を示す概略構成図、図２は、図１に示さ
れる流量調整装置を示す構成図である。

【００２２】図１に示す洗浄ライン１０は、ワークＷと
しての半導体部品を薬液や純水などの洗浄液体Ｌにより
洗浄するものであり、ワークＷを洗浄する洗浄槽１１か
ら排出された洗浄液体Ｌを監視して前記ワークＷの洗浄
度合いを検知する検査ライン１２に、流量調整装置２０
が組み込まれている。図１には１つの洗浄槽１１しか示
していなが、実際の洗浄ライン１０では、洗浄槽１０ご
と、つまり洗浄液体Ｌごとに検査ライン１２が設けられ
ており、１つの洗浄ライン１０には多数の検査ライン１
２が設けられている。

【００２３】ワークＷは、搬送装置１３により洗浄槽１
１内に浸漬されて洗浄処理が施される。洗浄処理中にあ
っては、洗浄液体Ｌは、洗浄槽１１の上端縁からオーバ
ーフローして受皿１４に回収される。回収した洗浄液体
Ｌは、ポンプ１５で送られ、フィルタなどを備える回収
処理設備１６を経由して洗浄槽１１に再び供給されるよ
うになっている。なお、洗浄液体Ｌは、図示しない供給
源からも洗浄槽１１に供給されるようになっている。

【００２４】本実施の形態の流量調整装置２０は、図２
にも示すように、洗浄槽１１内の洗浄液体Ｌを取り込ん
で下方位置に向けて導くと共に洗浄液体Ｌを監視する監
視手段２１が途中に配置される管路２２と、管路２２に
設けられる流量調整弁２３と、管路２３の下流側端部２
２ｂから流出する洗浄液体を溜めると共に内部を目視可
能に構成されたシリンダ部２４と、を有している。

【００２５】前記監視手段２１は、例えば、洗浄液体Ｌ
中に含まれる微粒子数を計量する微粒子カウンタなどか
ら構成されている。また、流量調整弁２３は、一般的な
ニードル弁などから構成されている。

【００２６】管路２３の上流側の端部２２ａは、洗浄槽
１１からオーバーフローした洗浄液体Ｌの一部が流れ込
む受液ケース２５に接続されている。オーバーフローす
る洗浄液体ＬにはワークＷから洗浄ないし除去されたゴ
ミなどが最も多く存在している。したがって、洗浄槽１
１の上端縁からオーバーフローして当該洗浄槽１１から
流出する洗浄液体Ｌを管路２２に取り込むことにより、
ワークＷの洗浄度合いをより迅速かつ正確に検知するこ
とができる。また、管路２２の端部２２ａを洗浄槽１１
内に差し込む形態でもないので、洗浄槽１１内でワーク
Ｗや機器と、管路２２とが干渉する虞もない。

【００２７】管路２２は、洗浄液体Ｌの滑らかな流れを
確保する素材、例えば、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキ
シフッ素樹脂）製のチューブから形成されている。この
管路２２の一部は鉛直下側に向けて延びており、受液ケ
ース２５内の洗浄液体Ｌは、液ヘッドのみで管路２２内
を流れるようになっている。受液ケース２５の液面を基
準にすると、高低差Ｈは、例えばＨ＝６０ｃｍ以上に設
定されている。また、管路２２の全長は、３００ｃｍ以
下が望ましい。

【００２８】管路２２の下流側の端部２２ｂは、傾斜面
に形成され、シリンダ部２４内面に接触して配置されて
いる。管路２２を流下してきた洗浄液体Ｌは、シリンダ
部２４の内面を伝わりながらシリンダ部２４に溜まる。
水滴が落下しないので、シリンダ部２４の液面がゆらぐ
ことはない。

【００２９】シリンダ部２４は、透明ガラスから形成さ
れ、基準線３０が付されると共に、基準線３０からそれ
ぞれ１０ｃｃ、２０ｃｃ、３０ｃｃに相当する高さ位置
に目盛線３１、３２、３３が付されている。また、管路
２２の下流側端部２２ｂが当接する部位は、傾斜して形
成され、管路２２から流出する洗浄液体Ｌを泡立てるこ
となく溜めるようにしてある。

【００３０】シリンダ部２４の底部には、開閉弁３４を
設けた排出管３５が接続されている。この開閉弁３４
は、最初に流量を調節する場合にのみ閉じられ、流量設
定後、洗浄液体Ｌを監視する通常時は開放されたままま
である。シリンダ部２４から排出される洗浄液体Ｌは、
排出管３５を介して、図示しない排液処理設備に送られ
る。

【００３１】図示する実施形態では、作業員が直接薬液
に触ることがないようにするため、シリンダ部２４の上
端開口２４ａを蓋部３６により閉塞してある。また、流
量設定時にシリンダ部２４内のエアー抜きを行う空気配
管３７が、蓋部３６を貫通して設けられている。空気配
管３７にも、開閉弁３８が設けられている。

【００３２】検査ライン１２における流量設定は次のよ
うに行う。まず、空気配管３７の開閉弁３８を開く一
方、排出管３５の開閉弁３４を閉じ、シリンダ部２４に
所定量の洗浄液体Ｌが溜まる時間に基づいてニードル弁
２３を開閉調節する。例えば２０ｃｃ／分の流量を設定
するのであれば、ニードル弁２３を開閉調節した後、開
閉弁３４を閉じ、シリンダ部２４に付した基準線３０か
ら２０ｃｃの目盛線３２まで溜まる時間を計測する。計
測時間が１分を超えるようであれば、開閉弁３４を一旦
開いてシリンダ部２４内の洗浄液体を抜き、ニードル弁
２３を開調節した後、開閉弁３４を再び閉じ、上述した
のと同様にして洗浄液体Ｌの溜まる時間を計測する。こ
のような操作を繰り返すことにより、監視手段である微
粒子カウンタ２１に適した流量を設定する。流量の設定
が完了すると、排出管３５の開閉弁３４を開にし、空気
配管３７の開閉弁３８を閉じる。

【００３３】なお、洗浄ライン１０の点検などでニード
ル弁２３を閉じるときには、シリンダ部２４内へのゴミ
の混入などを防止する観点から、排出管３５の開閉弁３
４および空気配管３７の開閉弁３８をそれぞれ閉にす
る。

【００３４】このように、本実施形態にかかる流量調整
装置２０では、液ヘッドを利用した落差式によって、微
粒子カウンタ２１が途中に配置される管路２２に洗浄液
体Ｌを導くと共に、シリンダ部２４に所定量の洗浄液体
Ｌが溜まる時間に基づいてニードル弁２３を開閉調節す
る構成であるので、流量の調整作業の頻度が少ない検査
ライン１２に組み込むのに適し、簡単かつ低コストな構
成となる。このため、検査ライン１２のみならず、洗浄
ライン１０全体を構成する費用の低減に寄与し得る。

【００３５】また、シリンダ部２４に溜まる量を目視で
確認しながらニードル弁２３を開閉するので、検査ライ
ン１２における微粒子カウンタ２１に適した流量が比較
的少流量であっても、その少流量（例えば、１０ｃｃ／
分〜３０ｃｃ／分）を正確に設定できる。微粒子カウン
タ２１に適した流量を設定できることから、微粒子カウ
ンタ２１による計量精度がよくなり、洗浄液体Ｌの監視
を正確に行うことが可能となる。また、洗浄液体の比重
を考慮した校正作業が不要であり、維持管理作業も簡便
なものとなる。

【００３６】さらに、落差式によって洗浄液体Ｌを導く
ということは、管路２２の少なくとも一部は鉛直方向に
沿うことを意味する。このため、洗浄液体Ｌを微粒子カ
ウンタ２１の位置まで導く間に、当該洗浄液体Ｌ中に含
まれる気泡を可及的に減少させることができ、気泡の影
響が少なくなり微粒子カウンタ２１による洗浄液体Ｌの
監視をより正確に行うことが可能となる。

【００３７】また、検査ライン１２を流れる洗浄液体Ｌ
に作業者が直接触れる虞もない。

【００３８】なお、図示した実施形態では、作業者がシ
リンダ部２４内を目視確認すると共にニードル弁２３や
開閉弁３４、３８を手動操作する場合を示したが、液面
センサを設けると共にコントロールバルブを用いること
により、流量の調整や確認を遠隔操作あるいは自動的に
行うことができる。液面センサやコントロールバルブを
設けたとしても、高価な流量計を多数設ける場合に比べ
れば、費用の増加は低減できる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、簡単な構成で、かつ、低コストに、検査
ラインにおいて必要とされる比較的少流量の流量を正確
に設定でき、しかも、洗浄液体中に含まれる気泡を可及
的に減少させて監視装置による洗浄液体の監視を正確に
行い得る流量調整装置を提供できた。

【００４０】また、請求項２に記載の発明によれば、水
滴が落下せずシリンダ部の液面がゆらぐことはなく、流
量を正確に設定できる。

【００４１】また、請求項３に記載の発明によれば、洗
浄槽の上端縁からオーバーフローして当該洗浄槽から流
出する洗浄液体を管路に取り込むことにより、ワークの
洗浄度合いをより迅速かつ正確に検知することができ
る。また、管路の端部を洗浄槽内に差し込む形態でもな
いので、洗浄槽内でワークや他の機器と、管路とが干渉
する虞もなくなる。

【００４２】また、請求項４に記載の発明によれば、落
差式で洗浄液体を適正な少流量で流下させつつ、微粒子
カウンタによる洗浄液体中の微粒子の監視を正確に行う
ことが可能となり、ワークの洗浄度合いをより正確に検
知することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係る流量調整装置が検
査ラインに組み込まれた洗浄ラインの一部を示す概略構
成図である。

【図２】 図１に示される流量調整装置を示す構成図で
ある。

【符号の説明】

１１…洗浄槽 １２…検査ライン ２０…流量調整装置 ２１…微粒子カウンタ（監視手段） ２２…管路 ２２ａ…管路の上流側の端部 ２２ｂ…管路の下流側の端部 ２３…ニードル弁（流量調整弁） ２４…シリンダ部 Ｌ…洗浄液体 Ｗ…半導体部品（ワーク）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワーク（Ｗ）を洗浄する洗浄槽（１１）
   から排出された洗浄液体（Ｌ）を監視して前記ワーク
   （Ｗ）の洗浄度合いを検知する検査ライン（１２）に組
   み込まれる流量調整装置（２０）であって、 前記洗浄槽（１１）内の前記洗浄液体（Ｌ）を取り込ん
   で下方位置に向けて導くと共に前記洗浄液体（Ｌ）を監
   視する監視手段（２１）が途中に配置される管路（２
   ２）と、 前記管路（２２）に設けられる流量調整弁（２３）と、 管路（２２）の下流側端部（２２ｂ）から流出する前記
   洗浄液体（Ｌ）を溜めると共に内部を目視可能に構成さ
   れたシリンダ部（２４）と、を有し、 前記シリンダ部（２４）に所定量の前記洗浄液体（Ｌ）
   が溜まる時間に基づいて前記流量調整弁（２３）を開閉
   調節し、前記監視手段（２１）に適した流量を設定する
   ようにしたことを特徴とする流量調整装置。
2. 【請求項２】 前記管路（２２）の下流側端部（２２
   ｂ）は、傾斜面に形成され、前記シリンダ部（２４）内
   面に接触して配置されていることを特徴とする請求項１
   に記載の流量調整装置。
3. 【請求項３】 前記管路（２２）は、前記洗浄槽（１
   １）の上端縁からオーバーフローして当該洗浄槽（１
   １）から流出する前記洗浄液体（Ｌ）を取り込むことを
   特徴とする請求項１に記載の流量調整装置。
4. 【請求項４】 前記監視手段（２１）は、前記洗浄液体
   （Ｌ）中に含まれる微粒子数を計量する微粒子カウンタ
   であることを特徴とする請求項１に記載の流量調整装
   置。