专利名称：绝缘性流动物的计测装置、纯度控制装置、混合度控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以计测流经流道的绝缘性流动物的纯度、混合比例等的绝缘性流动物的计测装置，以及根据计测结果控制绝缘性流动物的纯度的纯度控制装置、根据计测结果控制绝缘性流动物的混合比例的混合度控制装置。
然而，在现有的如
图10的装置中，存在的问题是不能判断绝缘性微小异物对绝缘性流动物的混入。
现在，半异体硅片的洗净使用超纯水，洗净后排出的超纯水经再生后重复使用。上述洗净后排出的超纯水中含有半导体硅片的微小的碎片。当将含有该半导体硅片的微小碎片的超纯水原样再利用于洗净时，会划伤半导体硅片的表面，降低成品率。因此，使用过滤器除去上述碎片，对洗净后排出的超纯水进行再生。经再生的超纯水重新利用于半导体硅片的洗净之前用传感器检查微小碎片的混入。当检测出微小异物的混入时，使其再通过过滤器而仅再利用未混入上述碎片的超纯水。
但是，由于上述超纯水及半导体硅片的微小碎片都是绝缘性物质，就不能用上述如图10所示的通过测定导电率检测半导体硅片的微小碎片对超纯水的混入。
另外，为了对半导体硅片进行镜面研磨加工而使用研磨剂(浆液)。该浆液是在超纯水中混有矾土陶瓷的一种，即“二氧化硅”的微粒子(数mμ的粒子)的浆液。该浆液的“二氧化硅”的微粒子对超纯水的浓度过低，则不能充分地进行镜面研磨加工，相反若浓度过高，则会划伤掩模图案。因此，浆液的浓度控制是极其重要的因素。但是，由于超纯水及“二氧化硅”的微粒子都是绝缘性物质，不能用上述的图10所示的测定导电率来检测“二氧化硅”的微粒子对超纯水的浓度。
再有，该浆液也重复再生利用，由于与用超纯水洗净时的同样的理由，在重新利用于半导体硅片的研磨之前，要用传感器检查微小碎片的混入，而只将未混入上述碎片的浆液再利用。但是，根据上述同样的理由，不能用上述如图10所示的检测导电率来检测半导体硅片的微小碎片的混入。
与此相反，虽然也可以使用采用超声波、可见光、UV监控器等的测定仪，但因无论哪一种的精度都低，无助于提高半导体硅片的成品率。
本发明的第一方案的绝缘性流动物的计测装置的特征是以下部分构成检测流道的静电容量的变化的静电容量传感器，为了判断流经上述流道的绝缘性流动物的比例、将该流道的基准静电容量的变化预先存储的基准值存储装置，将上述检测到的静电容量的变化与存储的静电容量的变化进行比较，计测流经上述流道的绝缘性流动物的比例的比例计测装置。
本发明的第二方案的绝缘性流动物的计测装置是在第一方案的基础上，其特征是上述静电容量传感器相对上述流道在绝缘状态下具有呈圈状的导电金属泊制的测定电极及接地电极。
本发明的第三方案的绝缘性流动物的计测装置是在第二方案的基础上，其特征是上述接地电极作得比上述测定电极更窄，两者交替配置。
本发明的第四或第五方案的绝缘性流动物的计测装置是在第二或第三方案的基础上，其特征是上述测定电极及接地电极沿着流动方向卷绕成螺旋状。
本发明的第六至第九方案的绝缘性流动物的计测装置是在上述第一至第四方案的任何一个方案的基础上，其特征是上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的纯度。
本发明的第十至第十三方案的绝缘性流动物的计测装置是在上述第一至第四方案的任何一个方案的基础上，其特征是上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的混合比例。
本发明的第十四方案的绝缘性流动物的计测装置是在上述第六至第九方案的任何一个方案的基础上，其特征是上述静电容量传感器的上游测具有用于除去混在流经上述流道的绝缘性流动物中的异物的异物除去过滤器的同时，在该异物除去过滤器的下游测具有上述绝缘性流动物的取出口及分支口，具有对上述绝缘性流动物的流动向上述取出口及分支口的任何一方进行切换的调整装置，还具有控制上述调整装置的控制装置，以便使上述纯度的计测值在设定值内时、使上述绝缘性流动物向上述取出口一边流动，上述纯度的计测值在设定值以外时、使上述绝缘性流动物向上述分支口一边流动。
本发明的第十五方案的绝缘性流动物的计测装置是在上述第十至第十三方案的任何一个方案的基础上，其特征是具有使至少两种绝缘性流动物混合并在上述流道中流动的混合装置的同时，该混合装置的下游侧具有上述绝缘性流动物的取出口及分支口，具有将上述绝缘性流动物的流动向上述取出口及分支口的任何一方切换的调整装置，还具有控制上述调整装置的控制装置，以便使上述混合比例的计测值在设定值内时，使上述绝缘性流动物向上述取出口一边流动，上述混合比例的计测值在设定值以外时，使上述绝缘性流动物向上述分支口一边流动。
使用本发明的第一方案，绝缘性流动物在流道中流动，可通过静电容量传感器检测流道的静电容量的变化。可预先将用于判断流经流道的绝缘性流动物的该流道的基准静电容量的变化存储在基准值存储装置中。利用比例计测装置可通过比较上述检测的静电容量的变化和存储的静电容量的变化，计测流经上述流道的绝缘性流动物的比例。
因此，能可靠地计测流道内的绝缘性流动物和绝缘性的微小异物的比例及二种以上的绝缘性流动物的混合比例等。
使用本发明的第二方案，除了第一方案的效果之外，由于上述静电容量传感器在相对上述流道在绝缘状态下具有呈圈状的导电性金属箔制的测定电极及接地电极，能更可靠地计测绝缘性的微小异物相对流道内的绝缘性流动物的比例及二种以上的绝缘性流动物的混合比例等。
使用本发明的第四方案，除了第二方案的效果外，由于将上述接地电极作得比上述测定电极更窄，两者可交替配置，能更可靠地计测绝缘性的微小异物相对流道内的绝缘性流动物的比例及两种以上的绝缘性流动物的混合比例等。
使用本发明的第六至第九方案，除了第一至第四方案的任何一个方案的效果之外，利用上述比例计测装置，可正确地计测流经上述流道的绝缘性流动物的纯度。
使用本发明的第十至第十三方案，除了第一至第四方案的任何一个方案的效果之外，利用上述比例计测装置，可正确地计测流经上述流道的绝缘性流动物的混合比例。
使用本发明的第十四方案，除了第六至第九方案的任何一个方案的效果外，由于在上述静电容量传感器的上游侧具有用于除去混在流经上述流道的绝缘性流动物中的异物的异物除去过滤器的同时，在该异物除去过滤器的下游侧具有上述绝缘性流动物的取出口及分支口，具有将上述绝缘性流动物的流动向上述取出口及分支口的任何一方进行切换的调整装置，还具有控制上述调整装置的控制装置，以便使上述纯度的计测值在设定值内时，使上述绝缘性流动物向上述取出口一边流动，上述纯度的计测值在设定值以外时，使上述绝缘性流动物向上述分支口一边流动，能可靠地只取出纯度的计测值在设定值内的绝缘性流动物。
使用本发明的第十五方案，除了第十至第十三方案的任何一个方案的效果之外，由于在具有将至少二种以上的绝缘性流动物混合并在上述流道中流动的混合装置，具有将上述绝缘性流动物的流动向上述取出口及分支口的任何一方进行切换的调整装置，还具有控制上述调整装置的控制装置，以便使上述混合比例的计测值在设定范围内时，使上述绝缘性流动物向上述取出口一边流动，上述混合比例的计测值在设定值以外时，使上述绝缘性流动物向上述分支口一边流动，从而可以可靠地只取出混合比例的计测值在设定范围内的绝缘性流动物。
图2是表示第一实施例的传感器单元及其周围状况的剖面图。
图3是图2的SA-8A方向的放大剖面图。
图4是第一实施例的传感器单元的主要部分的放大剖面图。
图5是说明第一实施例的电极卷绕状态的说明图。
图6是以展开状态表示与图5的电极对应的电极的说明图。
图7是第一实施例的绝缘性流动物的纯度控制装置的简要方框图。
图8是变型例的实施例的绝缘性流动物的纯度控制装置的简要方框图。
图9是本发明的第二实施例的绝缘性流动物的混合度控制装置的简要结构图。
图10是现有技术实例的绝缘性流动物的计测装置的简要说明图。
上述管体1用本实施例的绝缘材料，例如聚氯乙烯等绝缘树脂制的管子制成。但是，管体1也可以只在与后述的第一、第二、第三传感器单元19、21、23对应的部分用绝缘树脂等的绝缘材料制成。另外，作为上述绝缘材料，也可以使用石英玻璃等。
在该管体1的一端3连接着再生装置5，在该管体1的另一端的末端设置着取出口7。在该管体1的取出口7的旁边，设置作为分支口的第一、第二分支口9、11。在该第一、第二分支口9、11上连接着第一、第二分支管13、15。该第一、第二分支管13、15与回收罐17连接。该回收罐17与上述再生装置5连接。从上述取出口取出，洗净半导体硅片后的超纯水被回收到上述回收罐17中。
作为检测流道1a的静电容量的静电容量传感器的第一、第二、第三传感器单元19、21、23从上游侧依次设置在上述管体1。利用各第一、第二、第三传感器单元19、21、23可以检测流道1a的静电容量的变化。上述第二传感器单元21装在上述管体1的第一分支口9的上游侧，上述第三传感器单元23装在上述管体1的第二分支口11的上游侧。
在上述第二、第三传感器单元21、23的上游侧装着异物除去过滤器25。该异物除去过滤器25用于除去作为混在流经上述流道1a的超纯水中的异物，例如半导体硅片的微小碎片。
在上述管体1的下游侧，装有将上述绝缘性流动物即超纯水的水流向上述取出口7及作为分支口的第一、第二分支口9、11中的任何一个切换的调整装置的第一、第二、第三电磁开关阀27、29、31。
上述第一电磁开关阀27装在上述取出口附近的上述第二分支口11的后边。当打开该第一电磁开关阀27时，由管体1的取出口7取出超纯水，当关闭该第一电磁开关阀27时，则停止由取出口取出超纯水。
上述第二电磁开关阀29装在上述第一分支管13上，上述第三电磁开关阀31装在上述第二分支管15上。在上述第一、第三电磁开关阀27、31关闭而第二电磁开关阀29打开时，超纯水从管体1的流道1a经第一分支管13排出到回收罐17中。在上述第一、第二电磁开关阀27、29关闭而第三电磁开关阀31打开时，超纯水从管体1的流道1a经第二分支管15排出到回收罐17中。当上述第一电磁开关阀27打开而第二、第三电磁开关阀29、31关闭时，则停止从管体1的流道1a向回收罐17排出超纯水。
上述第一、第二、第三传感器单元19、21、23的检测信号经信号处理电路33输入控制装置35。作为基准值，使用与上述第一、第二、第三传感器单元19、21、23同样的传感器单元检测出的流道1a的基准静电容量的变化经上述信号处理电路33输入到该控制装置35。
作为上述基准静电容量的变化可取如下三个预先检测出的基准值，即流经上述流道1a的超纯水不含气体(泡)及半导体硅片的碎片的异物的高纯度时的基准值(第一基准值)，超纯水含有气体(泡)时的基准值(第二基准值)，超纯水含有半导体硅片的碎片时的基准值(第三基准值)。另外，这些基准值可根据需要进行各种设定。
上述控制装置35具有例如由MPU(微处理单元)39构成的运算部，存储器41等。上述运算部也可以由SDP(数字信号处理器)等构成。
上述基准值37存储在上述存储器41中。本实施例中的存储器41构成基准值存储装置。即，在存储器41中，预先存储着用于判断流经流道1a的绝缘性流动物的超纯水的比例的作为该流道1a的基准静电容量的第一、第二、第三基准值的变化。
上述控制装置35对上述检测出的静电容量的变化和将如后述的存储在上述存储器41中的静电容量的变化进行比较，构成计测流经上述流道1a的绝缘性流动物的比例的比例计测装置。
即，通过比较上述第一传感器单元19检测出的静电容量的变化和第一、第二、第三基准值，可计测流经流道1a的超纯水中含有多少气体(泡)及半导体硅片的碎片的比例。而通过比较上述第二传感器单元21检测出的静电容量的变化和上述第一、第二基准值，可计测流经流道1a的超纯水中含有多少气体(泡)的比例，通过比较上述第三传感器单元23检测出的静电容量的变化和第一、第三基准值，可计测流经流道1a的超纯水中含有多少半导体硅片的碎片的比例。通过这样的计测，控制装置35在本实施例中可计测作为流经流道1a的绝缘性流动物的超纯水的纯度。
上述控制装置35还构成控制上述第一、第二、第三电磁开关阀27、29、31的控制装置，从而使上述纯度的计测值在设定值内时、使作为上述绝缘性流动物的超纯水流向上述取出口一边，上述纯度的计测值在设定值以外时、使作为上述绝缘性流动物的超纯水流向作为上述分支口的第一、第二分支口9、11一边。因此，上述第一、第二、第三电磁开关阀27、29、31通过驱动电路43连接到上述控制装置35上。
在上述控制装置35上，还连接着其它设备，如电源45、显示面板47、环境传感器49、数据传输接口51。
上述第一、第二、第三传感器单元19、21、23做成如图2-图4所示。图2是表示上述第一、第二、第三传感器单元19、21、23及其周围的放大剖面图。图3是图2的SA-SA方向的放大剖面图。图4是将图2的重要部分进一步放大表示的放大剖面图。再有，第一、第二、第三传感器单元的结构相同，现说明第一传感器单元19、省略对第二、第三传感器单元的说明。
如图2-图4所示，作为上述静电容量传感器的第一传感器单元19，具有对上述流道1a为绝缘状态的、卷绕成圈状的导电性金属泊制的测定电极及接地电极的电极55。
上述电极55呈圈状地卷绕在安装在形成流道1a的管体1的外侧的安装用圆筒53上。上述安装用圆筒53在本实施例中用绝缘材料，例如聚氯乙烯制的管子制成。但是，安装用圆筒53只要是绝缘性的即可，也可以用石英玻璃、其它的绝缘材料制成，也可以通过树脂模压而成。该安装用圆筒53紧密地镶套在管体1的外周面上。这种镶套可用粘合剂等固定。这样，通过使用如聚氯乙烯制的管子作为安装用圆筒53，可相对于管体1将第一传感器单元19与其作为组件做成一体，可以很容易地进行向管体1的安装。
上述电极55是用铜箔等导电性金属箔制成，其具体结构将于后述。电极55的外侧用绝缘材料57紧密覆盖，再在其外侧设置屏蔽材料59。上述绝缘材料57在本实施例中用聚氯乙烯制的管子制成。但是，绝缘材料57也可以用石英玻璃等制成，也可以由树脂模压而成。
上述屏蔽材料59在本实施例中用铝管制成。屏蔽材料59紧密地镶套在绝缘材料57的外面。在屏蔽材料59的两端部固定着端部屏蔽材料61a、61b。端部屏蔽材料61a、61b在本实施例中用铝制成。
在上述一端的屏蔽材料61a上，设置了如图4所示的贯通孔63，用于将上述电极55的配线65引出到外部。在端部屏蔽材料61a和配线65之间施以树脂模封67。在配线65的端部如图2、图5所示设置连接用的插接件68。
上述电极55的具体结构做成如图5那样。在图5中，在聚氯乙烯制的管子的安装用圆筒53上，将电极55卷绕成螺旋状的状态以点划线表示，将电极55的展开状态以实线表示。如图5所示，电极55由测定电极69和接地电极71构成。两电极69、71都用铜箔制成，其展开状态形成大致为平行四边形的带状。两电极69、71的短边的长度(图5的实线所示的右端或左端的上下方向的长度)加上71之间的后述间隙73大致与安装用圆筒53的外周长度相等。
上述接地电极71作得比测定电极69更窄。测定电极69、接地电极71如图中的点划线所示沿流动方向呈螺旋状卷绕在安装用圆筒53的外周面上并用粘结剂等固定。卷绕的圈数在本实施例中为绕安装用圆筒53的外周面大致3圈左右。但是，只要用电极69、71覆盖管体1的整个圆周能检测静电容量的变化，可以任意选择卷绕的圈数。在卷绕在安装用圆筒53上的两个电极69、71之间设置间隙73。
上述两个电极69、71做成在卷绕在图5的安装用圆筒53上的状态下，两者交替配置的结构。在该卷绕状态下，邻接的测定电极69相互间于短路点AB之间短路连接。上述接地电极71在卷绕状态下于短路点CD间短路连接。电极55在图5的卷绕状态下，短路点A、B、C、D的位置为方便起见同时表示于同一侧面，但实际的短路点A、B、C、D的位置位于由展开状态所示之处。
采用这样的结构，做成例如，与图6的电极55A相同结构的电极配置。即，图5的电极55的上述短路点A、B、C、D的位置与图6所示的电极55A的点A1、B1、C1、D1相对应，电极55通过做成为大致平行四边形带状的电极69、71以及在上述短路点A、B、C、D的短路连接，可将其呈螺旋状地卷绕在安装用圆筒53的外周面上。
另外，很显然，也可做成图6的电极55A的结构来代替电极55。在图6中，电极55A用于将测定电极69A和接地电极71A呈圈状卷绕在安装用圆筒53的整个外周面上。但是，如图5的电极55呈螺旋状卷绕在安装用圆筒53的外周面的情况下，可以更可靠而且更容易地检测流道1a的静电容量的变化。
图7表示含有绝缘性流动物的计测装置的绝缘性流动物的纯度控制装置的简要方框图。第一、第二、第三传感器单元19、21、23，振荡电路75，频率电压转换电路77，A/D转换电路79，MPU39构成绝缘性流动物的计测装置83。该绝缘性流动物的计测装置83加上驱动电路43、控制阀85一起构成绝缘性流动物的纯度控制装置87。这时，控制阀85由图1的第一、第二、第三电磁开关阀27、29、31构成。
当上述第一、第二、第三传感器单元19、21、23检测静电容量的变化时，作为与静电容量的变化对应的频率变化从振荡电路75输入到频率电压转换电路77。在频率电压转换电路77中，将输入的频率变化转换为电压变化并输入A/D转换电路。在A/D转换电路中，将输入的电压变化转换为数字信号的二进位数值并输入MPU39。由MPU39比较通过检测输入的静电容量的变化和作为上述基准值37的静电容量的变化。
上述MPU39根据上述比较结果在上述第一传感器单元19处，计测在流经上述流道1a的超纯水中含有多少气体(泡)及半导体硅片的碎片的比例。而在第二传感单元21处，计测流经流道1a的超纯水中含有多少气体(泡)的比例。进而，在第一传感器单元19处，计测流经流道1a的超纯水中含有多少半导体硅片碎片的比例。
而且，如图1所示，超纯水流经流道1a、配送到取出口7时，检测第一、第二、第三传感器单元19、21、23中流道1a的静电容量的变化。
利用该检测，在第二传感器单元21处检测出气体(泡)时，信号从MPU39经驱动电路43传送至第一、第二、第三电磁开关阀27、29、31。这时，第一、第三电磁开关阀27、31关闭，第二电磁开关阀打开，含有气体(泡)的超纯水通过第一分支管13排出到回收罐17中。
利用上述检测，在第三传感器单元23处检测出半导体硅片的碎片时，通过同样的控制第一、第二电磁开关阀27、29关闭，第三电磁开关阀31打开，含半导体硅片的碎片的超纯水通过第二分支管15排出到回收罐中17中。
利用上述检测，在第三传感器单元23处未检测出半导体硅片的碎片时，通过同样的控制第二、第三电磁开关阀关闭，第一电磁开关阀打开，不含半导体硅片的碎片等的异物的高纯度的超纯水从取出口7放出。
其结果，可以用从取出口7取出的高纯度的超纯水洗净半导体硅片。因此，在洗净时可不划伤半导体硅片，从而显著地提高制品的合格率。
上述半导体硅片洗净后的超纯水回收到上述回收罐17中。从回收罐17输送到再生装置5，在那里进行从超纯水中去除半导体硅片的碎片的再生处理。经再生的超纯水从上述管体1的一端再次输送到流道1a中。
另外，根据第一、第二传感器单元19、21的检测结果的比较，可以检测异物除去过滤器25是否正常工作。利用该检测，可以可靠地进行异物除去过滤器25的更换等维修。
利用如上所述的循环，超纯水可以重复使用于半导体硅片的洗净。
另外，由于可以用非接触式检测流经流道1a的超纯水的流动状态，也不会引起电极的腐蚀等，从而可高度保持流经流道1a的超纯水的纯度。
由于上述静电容量的变化引起电压极大的变化，因而，不必对检测结果进行积分，而能以少量的运算就能进行迅速而可靠的控制，而且装置也可小型化。
由于通过静电容量的变化计测上述高纯水的纯度，难于受到磁场的影响，因此，也可在例如接近第一、第二、第三电磁开关阀27、29、31的位置设置第一、第三传感器单元21、23，可大大提高设计自由度。
图8示出绝缘性流动物的纯度控制装置的变型例。在图8中，对与图7相应的构成部分标以相同的标号进行说明。而且在图8的绝缘性流动物的纯度控制装置87A中，设置电压比较电路89、基准电压生成电路91以代替上述A/D转换电路79及MPU39。
而且，第一、第二、第三传感器单元19、21、23，振荡电路75，频率电压转换电路77，电压比较电路89，基准电压生成电路91构成绝缘性流动物的计测装置83A。
在基准电压生成电路91中，由于也生成应于电压比较电路89中进行比较的基准电压，因而生成与应设定的基准值37的静电容量的变化相对应的基准电压。因此，基准电压生成电路91在本实施例中就构成基准值存储装置。
由上述基准电压生成路91生成的基准电压传输给电压比较电路89，与被检测出的静电容量的变化相应的电压变化进行比较，根据比较结果，通过驱动电路43对控制阀85(27、29、31)输出信号。
在该图8的实施例中，也可以通过与上述同样的对静电容量的变化进行比较，控制第一、第二、第三电磁开关阀27、29、31，从取出口7取出高纯度的超纯水。
另外，在上述实施例中，虽做成在第二分支管15处设置第三电磁开关阀31的结构，但也可将第一电磁开关阀27装上三通阀，将第二分支管15与该三通阀连接。通过利用控制装置35的电气切换控制可切换该三通阀，可在从管体1向取出口7一边流动和向回收罐17一边流动两者之间进行切换。
在上述实施例中，虽然做成将第一、第二、第三传感器单元19、21、23镶套在直线状的管体1上，但只要将安装用圆筒53、57，屏蔽材料59等用软质材料做成，即使在管体1上有拐角部也能很容易地镶套，而且也可安装在拐角部。在这种情况下，当象电极55那样卷绕成螺旋状时，可将电极55可靠地沿管体1的拐角部配置。
电极55、55A也可以省略内侧的安装用圆筒53，而直接卷绕在用聚氯乙烯制的管子等形成的管体1上。另外，也可以将安装用的圆筒53连接在管体1的中间使其构成管体1的一部分。第二实施例图9是本发明的第二实施例的绝缘性流动物的混合度控制装置的示意总图。对于与上述实施例相对应的构成部分标以相同的标号进行说明。
如图2所示，本实施例中的管体1做成配送用于对作为绝缘性流动物，例如对半导体硅片进行镜面研磨的研磨剂(浆液)的结构。该浆液是将矾土陶瓷的一种即“二氧化硅”的微粒子(数毫μ粒子)混合在超纯水中的混合物。
因此，在本实施例中，设置了如图9所示的作为混合装置的混合器93、研磨剂取出装置113以代替图1的上述实施例的异物除去过滤器25、再生装置5。上述混合器93混合至少两种绝缘性流动物并在上述流道1a中流动。在本实施例中为混合“二氧化硅”和超纯水。
在上述管体1中，在上述混合器93的上游侧设置合流口95，在第二传感器单元21的下游侧设置作为分支口的环流口97。在上述合流口95上连接合流管99，在上述环流口97上连接环流管101。在这些合流管99及环流管101上连接超纯水供给管103。从这些超纯水供给管103的端部105适当供给超纯水。
在上述管体1的一端3的第一传感器单元19的上游，设置第四电磁开关阀107。在上述超纯水供给管103的一端105处，设置第五电磁开关阀109。在上述环流管101上设置第六电磁开关阀111。在控制装置35中作为基准值37A储存着基准的静电容量的变化。该基准的静电容量是经上述流道1a流向取出口一侧的浆液为适当的标准浓度时的值(适当基准值)上述控制装置35与第一实施例相同，构成对用第一、第二、第三传感器单元19、21、23检测出的静电容量的变化和由存储器41存储的静电容量的变化进行比较，计测流经上述流道1a的绝缘性流动物的比例的比例计测装置。即，通过比较第一、第二、第三传感器单元19、21、23检测出的静电容量的变化和适当基准值，可计测流经流道1a的浆液的适当的标准浓度。根据这种计测，控制装置35在本实施例中计测流经流道1a的绝缘性流动物的混合比例。
上述控制装置35还构成控制作为上述调整装置的第一、第二、第三、第六电磁开关阀27、29、31、111的控制装置，从而使“二氧化硅”的微粒子相对上述超纯水的混合比例的计测值在设定值内时，使作为上述绝缘性流动物的浆液流向上述取出口7一边；使上述混合比例的计测值在设定值以外时，使作为上述绝缘性流动物的浆液流向作为上述分支口的第一、第二分支口9、11一边或者环流口97一边。因此，上述控制装置35通过驱动电路43与上述第一、第二、第三、第六电磁开关阀27、29、31、111连接。
上述驱动电路43与用于控制上述浆液和超纯水的供给的第四、第五电磁开关阀107、109连接。
作为本实施例的绝缘性流动物的混合度控制装置的简要方框图，可以与上述图7、图8同样地构成。这时，图7、图8的绝缘性流动物的纯度控制装置87、87A成为绝缘性流动物的混合度控制装置。
而且，如图9所示，从流道1a的一端3供给浆液及“二氧化硅”，从超纯水供给管103的端部105根据需要供给超纯水。上述浆液及“二氧化硅”的供给通过控制装置35开关控制第四电磁开关阀107进行调整。上述超纯水的供给通过控制装置35开关控制第五电磁开关阀109进行调整。
根据上述需要供给的超纯水从合流管99经合流口95流向管体1一边。该超纯水和浆液及“二氧化硅”由下游侧的混合器93混合后通过其下游的第二传感器单元21。
在上述第二传感器单元21处，当浆液的浓度检测为比适当的标准浓度更低时，由控制装置35控制打开第六电磁开关阀111，浓度低的浆液从环流管101返回到合流管99一边。而在第二传感器单元21处，当浆液的浓度检测为较高时，则打开第二电磁开关阀29，浓度高的浆液通过第一分支管13，排出到回收罐17中。
在上述第二传感器单元21处，当浆液检测为适当的标准浓度时，则接着通过下游的第三传感器单元23。在该第三传感器单元23处，当检测出半导体硅片的碎片时，则打开第三电磁开关阀，含有半导体硅片的碎片的浆液通过第二分支管15，排出到回收罐17中。
在上述第三传感23处，当未检测出半导体硅片的碎片且为适当的标准浓度时，则打开第一电磁开关阀27，只有不含半导体硅片的碎片等异物的且具有适当的标准浓度的浆液从取出口7取出。
其结果，利用从取出口7取出的具有适当的标准浓度的浆液能可靠地进行半导体硅片的镜面研磨加工。而且，在研磨时可不划伤半导体硅片，并可显著地提高制品的成品率。
上述半导体硅片研磨后的浆液被回收到上述回收罐17中。从回收罐17输送到研磨剂取出装置117，在那里进行再生处理，以便从浆液中去除半导体硅片的碎片等。经再生的浆液再返回到上述管体1的一端3。
通过如上所述的循环，浆液可重复使用于半导体硅片的研磨。
因此，除了可以实现与第一实施例同样的效果外，利用不含异物的具有适当的标准浓度的浆液，能可靠地进行半导体硅片的研磨，可显著地提高成品率。
使用上述实施例，也可适用于三种以上的绝缘性流动物的混合。
另外，在各实施例中，上述静电容量的比较，不限于其变化值的比较判断，也可以是静电容量值的比较为均等的范围。上述第一、第二、第三传感器单元19、21、23也可以配置在管体1内。也可以将上述第一、第三电磁开关阀27、31或三通阀作为调整装置，另外，也可采用仅用第二、第三传感器单元21、23中任何一个的结构。
权利要求
1.一种绝缘性流动物的计测装置，其特征在于，由以下几部分组成检测流道的静电容量的变化的静电容量传感器；用于判断流经上述流道的绝缘性流动物的比例而预先存储该流道的基准静电容量的变化的基准值存储装置；将上述检测出的静电容量的变化和存储的静电容量的变化进行比较，计测上述流经流道的绝缘性流动物的比例的比例计测装置。
2.根据权利要求1所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述静电容量传感器具有在对上述流道绝缘的状态下卷绕成圈状的导电性金属箔制的测定电极及接地电极。
3.根据权利要求2所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述接地电极作得比上述测定电极更窄，两者交替配置。
4.根据权利要求2所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述测定电极及接地电极沿流动方向卷绕成螺旋状。
5.根据权利要求3所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述测定电极及接地电极沿流动方向卷绕成螺旋状。
6.根据权利要求1所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的纯度。
7.根据权利要求2所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的纯度。
8.根据权利要求3所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的纯度。
9.根据权利要求4所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的纯度。
10.根据权利要求1所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的混合比例。
11.根据权利要求2所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的混合比例。
12.根据权利要求3所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的混合比例。
13.根据权利要求4所述的绝缘性流动物的计测装置，其特征在于上述比例计测装置计测流经上述流道的绝缘性流动物的混合比例。
14.一种绝缘性流动物的纯度控制装置，在权利要求6-9中任意一项所述的绝缘性流动物的计测装置中，其特征在于在上述静电容量传感器的上游侧具有用于去除混在流经上述流道的绝缘性流动物中的异物的异物除去过滤器的同，在该异物除去过滤器的下游侧还具有上述绝缘性流动物的取出口及分支口；具有将上述绝缘性流动物的流动向上述取出口及分支口的任何一边进行切换的调整装置；还具有控制上述调整装置的控制装置，从而使上述纯度的计测值在设定值内时，上述绝缘性流动物流向上述取出口一边，上述纯度的计测值在设定值以外时，使上述绝缘性流动物流向上述分支口一边。
15.一种绝缘性流动物的混合度控制装置，在权利要求10-13中任意一项所述的绝缘性流动物的计测装置中，其特征在于在具有混合至少两种绝缘性流动物并流经上述流道的混合装置的同时，在该混合装置的下游侧还具有上述绝缘性流动物的取出口及分支口；具有将上述绝缘性流动物的流动向上述取出口及分支口的任何一边进行切换的调整装置；还具有控制上述调整装置的控制装置，从而使上述纯度的计测值在设定值内时，上述绝缘性流动物流向上述取出口一边，上述纯度的计测值在设定值以外时，使上述绝缘性流动物流向上述分支口一边。
全文摘要
本发明涉及可以正确地计测、控制流经流道的绝缘性流动物的纯度、混合比例等的绝缘性流动物的计测装置、纯度控制装置及混合度控制装置。具有检测绝缘树脂制的流道(1a)的静电容量的变化的第一、第二、第三传感器单元(19)、(21)、(23)和用于判断流经流道(1a)的超纯水的纯度的预先存储流道(1a)的基准静电容量的变化的存储器(41)，通过比较检测出的静电容量的变化和存储的静电容量的变化，计测流经流道(1a)的超纯水的纯度并控制该纯度。
文档编号H01L21/02GK1447057SQ03120899
公开日2003年10月8日 申请日期2003年3月25日 优先权日2002年3月27日
发明者山岸润一, 余永康 申请人:株式会社唯红, 山岸润一