[发明专利]流体控制方法及流体控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及在流路内流动的流体的控制方法及控制装置，尤其是涉及用于将多个流体混合而形成具有目标特性的流体的流体控制方法及流体控制装置。

背景技术

在使多个液体混合的装置中，存在有一种通过每隔一定时间的泵的喷出量或阀的开度来设定流量，使各个每隔一定时间的流量的液体混合，而作成目标的混合液的技术(例如参照专利文献1、专利文献2)。

另外，作为使用将多个液体混合后的液体的技术，例如有硅片的蚀刻技术。在硅片的蚀刻液中使用将多种酸混合后的混合酸(例如参照专利文献3～5)。蚀刻液由于其组成的不同而蚀刻速度发生变化，因此维持其组成非常重要。

例如，在含有氟酸、硝酸、六氟硅酸在内的混合酸的情况下，在对硅片进行蚀刻的过程中，氟酸和硝酸使用中发生反应而减少。相对于此，六氟硅酸和水由于反应生成而增加。在对蚀刻处理中使用后的蚀刻液进行再生时，关于减少的氟酸及硝酸，若将氟酸原液及硝酸原液追加到蚀刻液中，则能够恢复所希望的氟酸浓度及硝酸浓度。并且，由于氟酸原液及硝酸原液的追加而蚀刻液中的六氟硅酸和水或多或少地减少。然而，氟酸原液及硝酸原液的追加所产生的蚀刻液中的六氟硅酸和水的减少量存在限度，因此在蚀刻液的再生过程中，需要提取蚀刻液的操作。例如在专利文献3中，对提取的蚀刻液进行处理，使六氟硅酸和水减少。而且，在专利文献5中，进行收容在蚀刻槽中的蚀刻液的浓度测定，基于测定结果，向蚀刻槽供给酸溶液的原液，并通过排出蚀刻槽内的蚀刻液而实现蚀刻液的再生。关于混合酸的测定装置，例如有专利文献6所公开的技术。

【专利文献1】日本特表2001-509260号公报

【专利文献2】日本特开2007-155494号公报

【专利文献3】日本特开2005-210144号公报

【专利文献4】日本特开平11-194120号公报

【专利文献5】日本特开2005-187844号公报

【专利文献6】日本特许3578470号公报

在使多个液体混合的装置中，由于液温变化或组成变化引起的液体的粘度变化或泵自身的喷出误差，而泵的喷出量发生时间性的变化。而且，阀的开度随时间变化或根据液体的粘度变化而发生变化，因此即使在同一开度下，流量也会发生时间性的变化。

在专利文献1中使用了多个微型泵，但不能说这些微型泵具有完全相同的能力。因此，在混合后的液体中，产生偏离规定的混合比的偏差。而且，由于泵或阀的故障，而存在调制后的液体距目标值偏离较大这样的危险性。

另外，存在如下情况，即，混合前的液体由于某种故障而置换成完全不同的液体，或由于是挥发性的液体而溶剂蒸发，从而成为比设定浓度高的高浓度的液体。在这些情况下，会作成与预期的浓度完全不同的浓度的液体。此种液体在使用时会导致多种不良情况。例如，在使用于制造生产线的液体的情况下，担心会制作出很多的缺陷品。而且，在向发动机供给燃料的情况下，有可能会发生发动机停止的情况。而且，在燃料电池的情况下，会导致发电效率发生劣化这样的不良情况。

另外，专利文献2设置有临时保存混合后的液体的容器，而消除与油及燃料的粘度变化相伴的泵背压变化引起的喷出变化。该方法由于在容器中临时储存液体，因而有时在容器内会不必要地积存液体，随着时间的推移而液体会发生变性。而且，在容器内，始终不将过去作成的液体压出，积存而变质，其一点点地向供给侧混入，而有可能会发生故障。此外，使混合后的液体的混合比率发生动态变化的控制在结构方面不可能实现。而且，存在容器的尺寸妨碍小型化、微型化这样的致命的缺点。

另外，对由混合酸构成的蚀刻液进行再生时，若使用专利文献6的测定技术，则能够迅速且准确地测定蚀刻液中的酸浓度。然而，蚀刻液中的酸浓度在多种条件下容易发生变化，因此由于蚀刻条件的不同而蚀刻液中的酸浓度进行各种变化。在蚀刻处理前后能够高速且准确地测定蚀刻液中的酸浓度，并以该值为基础追加原液时使工艺稳定化是理所当然的情况，但在现有技术中却未能实现。

另外，关于因在蚀刻处理中使用而在蚀刻液中增加的成分例如水或六氟硅酸，处理变得复杂。在150℃附近的高温条件下，无论是水还是六氟硅酸的挥发性都比其他酸成分高，因此会减少，但由于没有高速且准确地测定它们的减少量的方法，因此存在无法在处理的进展中进行调整这样的问题。