DE69818724T2

DE69818724T2 - Rücksaugventil

Info

Publication number: DE69818724T2
Application number: DE69818724T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Tsukuba-gun Fukano; Tetsuro Tsukuba-gun Maruyama
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 2004-07-22
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: EP0863346A2; JP4081620B2; EP0863346A3; JPH10305255A; EP0863346B1; DE69818724D1; US5971296A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rücksaugventil, welches z. B. das Auftreten von Flüssigkeitstropfen in einer Anschlussöffnung einer Fluidzufuhr verhindert, indem ein Fluid, welches durch eine Fluidleitung strömt, in Übereinstimmung mit einer Verschiebungsbewegung einer Membran, die zudem in der Lage ist, die zurückgesaugte Menge des Fluids zu stabilisieren, zurückgesaugt wird.
Beschreibung der bekannten Technik
Das Rücksaugventil ist bisher z. B. in einem Produktionsprozess zur Bildung von Halbleiterwafern eingesetzt worden. Das Rücksaugventil hat eine Funktion, einen sogenannten Flüssigkeitsabtropfen zu verhindern, d. h. ein Phänomen, bei dem ein sehr kleiner Betrag einer Beschichtungsflüssigkeit von einer Zufuhranschlussöffnung zu dem Halbleiterwafer tropft, wenn die Zufuhr der Beschichtungsflüssigkeit zu dem Halbleiterwafer gestoppt wird.
Ein Rücksaugventil gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist in 6 dargestellt, dessen weitere Details z. B. aus der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 8-10399 ersichtlich sind.
Das Rücksaugventil 10 umfasst einen Hauptventilkörper 18, in welchem eine Fluidleitung 16 ausgebildet ist, um eine Fluidzufuhranschlussöffnung 12 mit einer Fluidabfuhranschlussöffnung 14 zu verbinden, und eine Kappe 20, welche an einem oberen Abschnitt des Hauptventilkörpers 18 befestigt ist. Eine Membran 26, die einen dickwandigen Abschnitt 22 und einen dünnwandigen Abschnitt 24 aufweist, ist an einem zentralen Abschnitt der Fluidleitung 16 vorgesehen, wobei die Gesamtfläche des dickwandigen Abschnittes 22 und des dünnwandigen Abschnittes 24 der Membran so ausgebildet ist, dass sie der Fluidleitung 16 zugewandt ist.
Ein Kolben 30 ist in die Membran 26 eingepasst, wobei eine V-Dichtung 32, die an einer inneren Wandfläche des Hauptventilkörpers 18 gleitbar ist und die als eine Dichtung dient, an dem Kolben 30 installiert ist. Ferner ist eine Feder 34, die den Kolben permanent nach oben drückt, in dem Hauptventilkörper 18 vorgesehen. In der Kappe 20 ist eine Anschlussöffnung 28 für die Zufuhr von Druckluft ausgebildet. Bezugsziffer 36 bezeichnet eine Einstellschraube, die an den Kolben 30 angrenzt, um eine durch die Membran 26 zurückzusaugende Durchflussmenge der Beschichtungsflüssigkeit in Abhängigkeit der Einstellung eines Verschiebebetrages des Kolbens 30 einzustellen.
Ferner zeigt Bezugsziffer 33 ein Kontrollventil für die Durchflussmenge, wobei eine Druckluftversorgungsquelle 35 mit der Anschlussöffnung 28 für die Zufuhr von Druckluft durch das Kontrollventil 33 für die Durchflussmenge verbunden ist. Zusätzlich ist eine Beschichtungsflüssigkeitsquelle 38 mit der Fluidzufuhranschlussöffnung 12 durch ein ON/OFF-Ventil 37 verbunden.
Im Folgenden wird der Betrieb des Rücksaugventils 10 mit dem oben beschriebenen Aufbau skizziert. Zuerst nimmt das ON/OFF-Ventil 37 einen ON-Zustand ein und Beschichtungsflüssigkeit wird von der Beschichtungsflüssigkeitsquelle 38 und über das ON/OFF-Ventil 37 und die Fluidzufuhranschlussöffnung 12 der Fluidabfuhranschlussöftnung 14 zugeführt. Zu diesem Zeitpunkt wird das Kontrollventil 33 für die Durchflussmenge gesteuert, und wenn Druckluft von der Druckluftversorgungsquelle 35 zu der Anschlussöffnung 28 für die Zufuhr von Druckluft zugeführt wird, wird der Kolben 30 durch den Druck der Druckluft nach unten verschoben, wobei die mit dem Kolben 30 verbundene Membran 26 in die Fluidleitung 16 vorsteht, wie durch die strichpunktierte Linie in 6 gezeigt.
Wenn das ON/OFF-Ventil 37 eine OFF-Stellung einnimmt, wird die Strömung der Beschichtungsflüssigkeit in der Fluidleitung 16 angehalten, während, wenn das Kontrollventil 33 für die Durchflussmenge gesteuert wird und die Zufuhr von Druckluft zu der Anschlussöffnung 28 für die Zufuhr von Druckluft von der Druckluftversorgungsquelle 35 angehalten wird, ein Zustand erreicht wird, in welchem der Kolben 30 und die Membran 26 gemeinsam durch die Wirkung der elastischen Kraft der Feder 34 angehoben werden. Ein Ende der Einstellschraube 36 grenzt an den Kolben 30 an und gemeinsam mit der Steuerung seiner Verschiebung wird die Membran 26 wieder in die Position gebracht, die in 6 durch durchgezogene Linien gezeigt ist, wodurch der Druck in der Leitung 16 gesenkt wird. Speziell wird eine vorbestimmte Menge der Beschichtungsflüssigkeit, die in der Fluidleitung 16 zurückbleibt, durch die Wirkung eines negativen Druckes der Membran 26 zurückgesaugt, wobei Flüssigkeitsabtropfen an der Anschlussöffnung für die Beschichtungsflüssigkeit, welche auf der Seite der Fluidabfuhranschlussöffnung 14 angeschlossen ist, vermieden wird.
Ungeachtet dessen wird bei dem oben beschriebenen herkömmlichen Rücksaugventil 10 ein Kontrollventil 33 für die Durchflussmenge zur Steuerung einer Menge von unter Druck stehendem Fluid, welches durch die Anschlussöffnung 28 für die Zufuhr von Druckluft zugeführt wird, notwendig, und darüber hinaus werden die Tätigkeiten der Rohrleitungsverbindung zur Verbindung des Rücksaugventils 10 und des Kontrollventils 33 für die Durchflussmenge komplexer. Ferner liegt ein Nachteil darin, dass ein für das das Rücksaugventil verwendende System vorgesehener Raum groß wird. Weil die durch die Anschlussöffnung 28 für die Zufuhr von Druckluft zugeführte Druckluft durch das Kontrollventil 33 für die Durchflussmenge gesteuert wird, wobei der Kolben 30 bewegt und die Membran 26 verschoben wird, ist ferner vom Einleiten der Steuerung des Kontrollventils 33 für die Durchflussmenge bis die tatsächliche Verschiebung der Membran 25 auftritt, Zeit erforderlich, was in einer Verzögerung der Ansprechgeschwindigkeit der Membran 26 resultiert. Entsprechend verursacht die Verzögerung im Betrieb vom Anhalten der Zufuhr der Beschichtungsflüssigkeit bis zum Rücksaugen der Beschichtungsflüssigkeit Probleme, so dass mehr als eine vorbestimmte Menge der Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer tropft, mit der Sorge, dass das erwartete Ziel der Vermeidung von Flüssigkeitsabtropfen nicht erreicht werden kann.
Weil die Membran 26 durch Druckluft verschoben wird, die von der Anschlussöffnung 28 für die Zufuhr von Druckluft zugeführt wird, neigt ferner der Druck der von der Druckluftversorgungsquelle 35 zugeführten Druckluft dazu zu variieren, was eine Veränderung des Verschiebungsbetrages des Kolbens 30 verursacht und wiederum die Menge der durch die Membran 26 zurückgesaugten Beschichtungsflüssigkeit verändert. Als ein Ergebnis wird, wenn die Zufuhr von Beschichtungsflüssigkeit angehalten wird, die innerhalb der Fluidleitung 16 zurückbleibende Beschichtungsflüssigkeit nicht ausreichend zurückgesaugt mit der Sorge, dass ein ungewolltes Tropfen von Beschichtungsflüssigkeit auf dem Halbleiterwafer auftreten kann. Auf der anderen Seite besteht, falls mehr als die vorbestimmte Menge der Beschichtungsflüssigkeit zurückgesaugt wird, wenn das Rücksaugventil 10 wieder verwendet wird und die Zufuhr von Beschichtungsflüssigkeit wieder gestartet wird, das Problem, dass zusätzliche Zeit verstreicht, bis die Beschichtungsflüssigkeit beginnt, auf den Halbleiterwafer zu tropfen.
Darüber hinaus müssen das Rücksaugventil 10 und das ON/OFF-Ventil 37 getrennt voneinander angeordnet werden, und ein Rohrverbindungsvorgang zur Verbindung des Rücksaugventils 10 und des ON/OFF-Ventils 37 wird notwendig. Folglich besteht ein Nachteil darin, dass ein für die Installation des das Rücksaugventil 10 verwendenden Systems vorgesehener Raum zunehmend groß wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist ein generelles Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Rücksaugventil bereitzustellen, welches in der Lage ist, die Ansprechgeschwindigkeit einer Membran in Übereinstimmung mit ihrer Verschiebung durch ein elektrisches Linearstellglied zu verbessern, wobei gleichzeitig der Betrag der Verschiebung und die Verschiebungsgeschwindigkeit der Membran akkurat gesteuert werden, so dass die zurückgesaugte Flüssigkeitsmenge präzise kontrolliert und ein Flüssigkeitsabtropfen verhindert wird, wobei gleichzeitig ein Zurücksaugen von mehr als einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge verhindert wird, und eine schnelle Einleitung der Zufuhr von Fluid ermöglicht wird.
Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Rücksaugventil bereitzustellen, welches geeignet ist, das System in kleinen Abmessungen zu halten und eine Vereinfachung der Installation durch integrale Konstruktion eines Rücksaugventils und eines ON/OFF-Ventils zu ermöglichen.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rücksaugventil bereitzustellen, welches eine akkurate und bestimmte Verschiebung einer Membran mit einer vereinfachten Struktur ermöglicht, indem ein elektrisches Linearstellglied durch eine Schwingspulenlinearverstellvorrichtung gebildet wird, während gleichzeitig dessen Konstruktion mit kleinen Abmessungen ermöglicht wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Rücksaugventil bereitgestellt, welches die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Das obige und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlicher, wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen gesehen wird, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines Anschauungsbeispiels dargestellt ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Rücksaugventils nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die das Rücksaugventil aus 1 im Betrieb zeigt.
3 ist eine vertikale Querschnittsansicht eines Rücksaugventils gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine teilweise vergrößerte vertikale Querschnittsansicht einer Membran des Rücksaugventils aus 3.
5 ist eine teilweise vergrößerte vertikale Querschnittsansicht einer Schwingspulenlinearverstellvorrichtung des Rücksaugventils aus 3.
6 ist eine vertikale Querschnittsansicht des Rücksaugventils gemäß einer herkömmlichen Technik.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 zeigt Bezugsziffer 40 das Rücksaugventil gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Rücksaugventil 40 ist mit einem in Längsrichtung ausgebildeten Ventilkörper 42 ausgestattet, wobei der Ventilkörper 42 an seinem einen Ende eine erste Anschlussöffnung 44 und an seinem anderen Ende eine zweite Anschlussöffnung 46 ausgebildet hat. Verbindungselemente 50a, 50b, die in die Enden der Rohre 48a, 48b passen, sind an den jeweiligen Anschlussöffnungen 44, 46 angeordnet, wobei die Enden der Rohre 48a, 48b auf Stufen 52a, 52b gepasst sind, die an dem äußeren Umfang der Verbindungselemente 50a, 50b ausgebildet sind, um folglich deren Position zu bestimmen.
Außengewinde 54a, 54b sind in beide Endteile des Ventilkörpers 42 geschnitten, wobei durch Aufschrauben von Verschlussmuttern 56a, 56b über die Außengewinde 54a, 54b die Rohre 48a, 48b mit einer Presspassung an den Verbindungselementen 50a, 50b befestigt und durch diese gehalten werden.
Ein Fluiddurchgang 60, welcher mit einem der Rohre 48a in Verbindung steht, und ein weiterer Fluiddurchgang 62, welcher mit dem anderen Rohr 48b in Verbindung steht, sind innerhalb des Ventilkörpers 48 definiert. Die jeweiligen Fluiddurchgänge 60, 62 sind, wie in 1 gezeigt, innerhalb des Ventilkörpers 42 nach oben gebogen und stehen mit einem Hohlraum 64 in Verbindung, welcher in dem Ventilkörper 42 definiert ist, während ein Sitz 65 entlang eines Öffnungsanschlusses dem Fluiddurchgang 60 in dem Hohlraum 64 ausgeformt ist. Eine Stufe 67 ist ebenfalls entlang eines Wandabschnittes ausgebildet, welcher durch den Hohlraum 64 geformt ist.
Ein ON/OFF-Ventil 66 liegt dem Öffnungsanschluss dem Fluiddurchgang 60 gegenüber. Das ON/OFF-Ventil 66 umfasst eine ON/OFF-Ventilmembran 68, die auf die Stufe 67 gepasst ist. Ein dickwandiger Bereich 70 ist in einer zentralen Region der ON/OFF-Ventilmembran 68 ausgebildet und ein flexibler dünnwandiger Bereich 72 ist den dickwandigen Bereich 70 umgebend ausgeformt. Als ein Ergebnis ist der dickwandige Bereich 70 in Richtungen der Pfeile A und B durch Biegung des dünnwandigen Bereiches 72 verschiebbar, und wenn der dickwandige Bereich 70 in der Richtung des Pfeiles A verschoben wird, kommt der dickwandige Bereich 70 in Anlage mit dem Sitz 65 und blockiert den Zugang zu dem Fluiddurchgang 60, während, wenn der dickwandige Bereich in Richtung des Pfeiles B verschoben wird, eine Verbindung zwischen dem Fluiddurchgang 60 und dem Fluiddurchgang 62 hergestellt wird. Ein ringförmiges elastomeres Element 73, welches bspw. aus künstlichem Gummi oder natürlichem Gummi gebildet ist, ist in Eingriff mit einer oberen Fläche des dünnwandigen Bereiches 72.
Das ON/OFF-Ventil 66 umfasst einen Körper 74 mit einem Vorsprung 76, der an einem unteren Teil des Körpers 74 ausgebildet und in den Hohlraum 64 eingepasst ist, wobei eine Umfangskante der ON/OFF-Ventilmembran 68 zwischen dem Vorsprung 76 und der Stufe 67 gehalten ist. Ein Hohlraum 78 ist an dem unteren Teil des Körpers 74 ausgebildet, wobei der Hohlraum 78 mit der Umgebung des Körpers 74 über eine Leitung 80 in Verbindung steht. Die Leitung 80 dient der Zufuhr von Luft zu dem Inneren des Hohlraumes 78 sowie der Abfuhr von Luft aus dem Hohlraum 78, wenn die ON/OFF-Ventilmembran 68 sich in den Richtungen der Pfeile A und B verschiebt. Der Hohlraum 78 steht mit einer Öffnung 82 in Verbindung, welche sich entlang einer axialen Linie des Körpers 74 erstreckt, wobei die Öffnung 82 mit einem weiteren Hohlraum 84 in Verbindung steht, welcher in einem oberen Teil des Körpers 74 definiert ist. Eine Stange 82, die einen an deren oberen Ende ausgebildeten Flansch 85 aufweist, ist gleitbar in die Öffnung 82 und den Hohlraum 84 eingesetzt, wobei ein oberer Teil des dickwandigen Bereiches der ON/OFF-Ventilmembran 68 in einen Hohlraum 88 eingepasst ist, welcher an einem unteren Ende der Stange 86 definiert ist.
Ein sich radial erstreckendes, trompetenförmiges Halteelement 90 ist an einem äußeren Umfang des unteren Endes der Stange 86 fixiert. Das Halteelement 90 ist mit einer oberen Fläche des elastomeren Elementes 73 in Eingriff und stellt eine Funktion zum Abstützen des elastomeren Elementes 73 in Bezug auf den dünnwandigen Bereich 72 der ON/OFF-Ventilmembran 68 bereit.
O-Ringe 92, 94 sind entlang des äußeren Umfangs der Stange 86 und des Flansches 85 angeordnet, um eine Leckage des Druckfluids zu verhindern. Ferner ist ein Dämpfer 96 an einem Bodenteil angeordnet, der durch den Hohlraum 84 ausgebildet ist. Ein Durchgang 98, der mit dem Hohlraum 84 in Verbindung steht, und ein weiterer Durchgang 100, der mit dem Hohlraum 84 in Verbindung steht, sind in dem Körper 74 definiert. Ein Abdeckelement 102, welches in den Hohlraum 84 passt, ist auf einem oberen Teil des Körpers 74 angeordnet, und ein weiterer O-Ring 104 ist zur Verhinderung einer Leckage von Druckfluid aus dem Raum um die Wand des Hohlraums 84 auf dem Abdeckteil 102 angeordnet. Eine Gewindebohrung 106 ist in der Mitte des Abdeckteils 102 definiert, wobei eine Einstellschraube 110, die einen an ihrem einen Ende ausgebildeten Griff 108 aufweist, in die Gewindebohrung 106 eingeschraubt ist. Die Einstellschraube 110 wird in einer vorbestimmten Einschraubposition durch Eingriff mit einer Verschlussmutter 112 gestoppt, wobei eine Angrenzposition zwischen einem Stift 113, der an dem anderen Ende der Einstellschraube 110 angeordnet ist, und der Stange 86 eingestellt wird, indem der Einschraubbetrag variabel gesteigert/abgesenkt wird, wodurch der Verschiebebereich der Stange 86 in der Richtung des Pfeiles B gesteuert wird. Ein Ringelement 114 ist an dem anderen Ende des Stiftes 113 angeordnet, wobei der Stift mittels des Ringelementes 114 vom Herausziehen aus der Gewindebohrung 106 gestoppt wird.
Ein ringförmiger Hohlraum 116 ist den Stift 113 umgebend in dem unteren Teil des Abdeckelementes 102 definiert, wobei Enden eines Paares von doppelt konstruierten Federn 118a, 118b mit verschiedenen Radien an der Decke, welche durch den ringförmigen Hohlraum 116 ausgebildet ist, gelagert sind, und die anderen Enden der Federn an einer oberen Fläche der Stange 86 gelagert sind. Dementsprechend ist die Stange 86 gewöhnlich durch die Federn 118a, 118b in die Richtung des Pfeiles A beaufschlagt.
Eine Öffnung 124, die mit dem Fluiddurchgang 62 in Verbindung steht, ist an einem oberen Teil des Ventilkörpers 42 ausgebildet und eine Stufe 126 ist entlang einer Wand der Öffnung 124 ausgebildet. Eine Umfangskante der Membran 128 wird auf der Stufe 126 abgestützt. Ein dickwandiger Bereich 130 ist an der Membran 128 ausgebildet, und ein dünnwandiger Abschnitt 132 ist um den äußeren Rand des dickwandigen Bereichs 130 herum ausgebildet. Ein ringförmiges elastomeres Element 134 ist mit einer oberen Fläche des dünnwandigen Abschnitts 132 in Eingriff.
Ein Halteelement 136 ist auf einem oberen Teil des Ventilkörpers 42 angeordnet. Ein Vorsprung 138 ist auf einem unteren Teil des Halteelementes 136 ausgebildet, wobei eine Kante der Membran 128 zwischen dem Vorsprung 138 und der Stufe 126 gehalten wird. Eine Führungsöffnung 140 ist zentral in dem Halteelement 136 definiert und eine zylindrisch geformte Stange 142 ist bewegbar durch die Führungsöffnung 140 eingesetzt. Als ein Ergebnis wird die Stange 142 verschoben, während sie durch eine Wand geführt wird, die durch die Führungsöffnung 140 ausgebildet ist. Ein Hohlraum 144 ist an einem unteren Ende der Stange 142 definiert, wobei ein oberer Teil des dickwandigen Bereiches 130 der Membran 128 mit dem Hohlraum 144 in Eingriff ist. Ein sich radial erstreckendes trompetenförmiges Halteelement 146 ist an dem äußeren Rand des unteren Teils der Stange 142 fixiert. Das Halteelement 146 ist in Ein griff mit der oberen Fläche des elastomeren Elementes 134, wodurch eine Stützfunktion des elastomeren Elementes in Bezug auf den dünnwandigen Abschnitt 134 der Membran bereitgestellt wird.
Eine Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 148, die ein elektrisches Linearstellglied ist, ist an einem oberen Teil des Halteelementes 136 angeordnet. Die Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 148 umfasst ein Gehäuse 150, wobei ein unterer Teil des Gehäuses 150 eine darin definierte Öffnung 152 aufweist, durch welche die Stange 142 eingesetzt ist. Ein Permanentmagnet 156 ist an einer seitlichen Innenwand des Gehäuses 150 durch ein Paar von Trägern 154a, 154b fixiert, welche sich in den Richtungen der Pfeile A und B erstrecken. Eine äußere Wandfläche des Permanentmagnets 156 und eine innere Wandfläche des Gehäuses 150 sind in einem vorbestimmten Abstand durch die Träger 154a, 154b gehalten, wobei der Raum zwischen dem Permanentmagneten 156 und dem Gehäuse als ein Spalt 155 ausgebildet ist. Ein festes magnetisches Feld wird in dem Spalt 155 erzeugt, welches von dem Permanentmagneten 156 in Richtung zu der inneren Wandfläche des Gehäuses 150 gerichtet ist. Eine Schiene 158 ist an einer anderen inneren Wandfläche des Gehäuses 150 fixiert, und erstreckt sich in Richtung der Pfeile A und B, wobei eine Führung 160 gleitbar auf der Schiene 158 angeordnet ist. Ein Verschiebeelement 162 ist an der Führung 160 fixiert, wobei ein Ende der Stange 142 an einem unteren Teil des Verschiebeelementes 162 fixiert ist. Eine elektromagnetische Spule 164 ist an dem Verschiebeelement 162 fixiert, wobei die elektromagnetische Spule den Permanentmagneten 156 umgibt. Entsprechend ist die elektromagnetische Spule 164 gemeinsam mit dem Verschiebeelement 162 in Richtungen der Pfeile A und B verschiebbar. In diesem Fall erstrecken sich die elektrischen Drähte (Windungen), welche die elektromagnetische Spule bilden, in eine Richtung, welche rechtwinklig zu dem festen magnetischen Feld ist, welches in dem Spalt 155 durch den Permanentmagneten 156 erzeugt wird. Auf der anderen Seite ist ein Kabelbaum 168 an einem Ende des Verschiebeelementes 162 angeordnet, wobei der Kabelbaum, obwohl nicht dargestellt, elektrisch mit der elektromagnetischen Spule 164 verbunden ist. Der Kabelbaum 168 ist als eine flexible Spirale ausgebildet, und ein weiteres Ende des Kabelbaumes 168 ist mit einem Verbinder 170 verbunden, welcher an einer Wand des Gehäuses 150 angeordnet ist.
Das Rücksaugventil 40 gemäß der ersten Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben konstruiert. Als nächstes wird eine Beschreibung von dessen Betrieb gegeben.
Als erstes wird eine Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 180, welche darin eine Beschichtungsflüssigkeit zur Beschichtung eines Halbleiterwafers 182 lagert, mit der Leitung 48a verbunden, welche mit der ersten Anschlussöffnung 44 des Rücksaugventils 40 in Verbindung steht. Auf der anderen Seite ist ein Beschichtungsflüssigkeitstropfgerät 186, welches darin aufgenommen eine Beschichtungsflüssigkeitstropfdüse 184 aufweist, die auf den Halbleitervvafer 182 gerichtet ist, mit der Leitung 84 der zweiten Anschlussöffnung 46 verbunden. Ferner ist eine elektrische Quelle 188 mit dem Verbinder 170 verbunden. Darüber hinaus ist eine Druckluftversorgungsquelle 192 mit Durchgängen 98 und 100 durch ein Richtungskontrollventil 190 (Überschalter) verbunden.
Nachdem die obigen Vorbereitungsschritte abgeschlossen sind, verschiebt sich die Stange 86 in die Richtung des Pfeiles B entgegen der elastischen Kraft der Federelemente 118a, 118b, wenn das Richtungskontrollventil 190 zur Zufuhr von Druckluft von der Druckluftversorgungsquelle 192 durch den Durchgang 98 und zu dem Hohlraum 84 geschaltet ist, wie in 1 gezeigt, wobei der dickwandige Bereich 70 der ON/OFF-Ventilmembran 68 sich von dem Sitz 65 trennt, wodurch eine Verbindung zwischen den Fluiddurchgängen 60 und 62 hergestellt wird. Sobald die Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 180 erregt wird, wird Beschichtungsflüssigkeit von dem einen Rohr 48a durch die Durchgänge 60, 62 zu dem Beschichtungsflüssigkeitstropfgerät 186 zugeführt, wobei diese aus der Düse 184 auf den Halbleiterwafer 182 getropft wird. Als ein Ergebnis wird eine Beschichtungslage, die eine gewünschte Dicke aufweist, auf dem Halbleiterwafer 182 ausgebildet.
Nachdem eine vorbestimmte Menge von Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer 182 aufgebracht ist, wird, wenn das Richtungskontrollventil 190 umgeschaltet wird und Druckluft aus der Druckluftversorgungsquelle 192 zu dem Durchgang 100, wie in 2 gezeigt, eingeführt wird, die Stange 86 in die Richtung des Pfeiles A unter der Wirkung der Druckluft und der elastischen Kraft der Federelemente 118a, 118b verschoben, wobei der dickwandige Bereich 70 der ON/OFF-Ventilmembran 68 auf den Sitz 65 aufgesetzt wird, wodurch die Verbindung zwischen den Fluiddurchgängen 60 und 62 unterbrochen wird. Entsprechend wird das Tropfen der Beschichtungsflüssigkeit von der Düse 184 des Beschichtungsflüssigkeitstropfgerätes 186 zu dem Halbleiterwafer 182 angehalten. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass unerwünschtes Flüssigkeitsabtropfen auftreten kann, weil die Beschichtungsflüssigkeit, welche unmittelbar der nachfolgt, die auf den Halbleiterwafer 182 getropft ist, in dem Inneren der Düse 184 zurückbleibt.
An diesem Punkt wird die elektrische Quelle 188 erregt, und wenn ein Strom zu der elektromagnetischen Spule 164 geleitet wird, wird ein elektrischer Strom, der rechtwinklig zu dem festen magnetischen Feld gerichtet ist, welches in dem Spalt 155 durch den Permanentmagnet 156 erzeugt wird, veranlasst, in die elektromagnetische Spule 164 zu fließen. Als ein Ergebnis wird durch die elektromagnetische Spule 164 eine Kraft in der Richtung des Pfeils B gemäß Flemmings Linke-Hand-Regel erzeugt. Durch geeignete Einstellung der Größe und/oder Polarität des der elektromagnetischen Spule 164 zugeführten Stromes kann eine gewünschte Richtung, Größe oder Zeitspanne der Kraft eingestellt werden. In dieser Weise wird, wenn der dickwandige Bereich 130 der Membran 128 sich in die Richtung des Pfeils B verschiebt, ein negativer Druck durch die Membran 128 erzeugt, wobei eine vorbestimmte Menge von Beschichtungsflüssigkeit durch die Wirkung des negativen Drucks in das Innere des Fluiddurchgangs 162 gesaugt wird. Als Ergebnis wird jegliche Beschichtungsflüssigkeit innerhalb der Düse 184 des Beschichtungsflüssigkeitstropfgerätes 186 in der Richtung des Pfeiles D zurückgeleitet und entsprechend kann ungewünschtes Tropfen von Flüssigkeit auf den Halbleiterwafer verhindert werden.
In dem Fall, dass Beschichtungsflüssigkeit wieder zu dem Halbleiterwafer 182 zurückgeführt wird, wird das Richtungskontrollventil 190 wieder so geschaltet, dass Druckluft in den Durchgang 98 eingebracht wird, wodurch die Stange 86 gemeinsam mit dem dickwandigen Bereich 70 der Membran 68 in der Richtung des Pfeils B verschoben wird, wobei eine Verbindung zwischen den Durchgängen 60 und 62 hergestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt verschiebt sich der dickwandige Bereich 130 der Membran 128 gemeinsam mit der elektromagnetischen Spule 164 in der Richtung des Pfeils A, wobei Beschichtungsflüssigkeit aus der Seite des Fluiddurchgangs 62 ausgestoßen wird, wenn die elektrische Quelle 188 erregt wird, um Strom zu der elektromagnetischen Spule 164 zu leiten, um, wie in 1 gezeigt, eine Kraft in Richtung des Pfeils A zu bewirken. Als ein Ergebnis wird die Beschichtungsflüssigkeit, welche von der Düse 184 in die Richtung des Pfeils D zurückgeleitet wurde, als das Flüssigkeitsabtropfen angehalten wurde, nun in die Richtung des Pfeils C zugeführt, wobei Beschichtungsflüssigkeit schnell wieder von der Düse 184 auf den Halbleiterwafer 182 getropft wird.
Weil, wie oben erläutert, eine Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 148 in der ersten Ausführungsform zur Verschiebung der Membran 128 verwendet wird, besteht im Vergleich zu der herkömmlichen Technik, welche unter Druck stehendes Fluid verwendet, keine Notwendigkeit für ein Fluidmengensteuerungsventil oder für Leitungen, die das Strömungsmengenkontrollventil und das Rücksaugventil 40 miteinander verbinden, so dass das System, wel ches das Rücksaugventil 40 verwendet, mit kleinen Abmessungen konstruiert werden kann. Weil die Rücksaugmembran 128 durch elektrische Steuerungen angetrieben wird, und nicht durch unter Druck stehendes Fluid, wird ferner die Ansprechzeit der Membran 128 verkürzt, was es ermöglicht, deren Betrieb von dem Zeitpunkt, an welchem die Fluidzufuhr angehalten wird, bis das Fluid angesaugt wird, rasch zu bewirken. Weil die Steuerungen elektrisch sind, ist ferner die Steuerung des Gerätes per se sichergestellt.
Ferner entstehen keine negativen Effekte durch Druckschwankungen der Druckluftversorgungsquelle, so dass, wenn die Membran 28 verschoben wird, die durch das Rücksaugventil 40 zurückgesaugte Menge an Fluid gleichförmig gehalten wird, und wenn die Zufuhr von Fluid angehalten wird, ungewünschtes Tropfen von Fluid auf den Halbleiterwafer 82 oder ein ähnliches Werkstück zuverlässig verhindert werden kann. Wenn ein Fluid zu dem Werkstück zugeführt wird, kann darüber hinaus eine stabile Menge von Fluid zum Tropfen gebracht werden, weil der Verschiebebetrag der Membran 128 gleichförmig ist.
Als nächstes wird ein Rücksaugventil gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. Strukturelle Elemente, die dieselben wie die der ersten Ausführungsform sind, sind durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet und es wird auf deren detaillierte Diskussion verzichtet.
In 3 bezeichnet Bezugsziffer 200 das Rücksaugventil gemäß der zweiten Ausführungsform. Das Rücksaugventil 200 ist mit einem länglich ausgeformten Ventilkörper 202 ausgestattet, in welchem ein Fluiddurchgang 204 ausgebildet ist, welcher mit einem Rohr 48a in Verbindung steht, und ein Fluiddurchgang 206, welcher mit dem anderen Rohr 48b in Verbindung steht, wobei die Fluiddurchgänge 204 und 206 innerhalb des Ventilkörpers 202 nach oben gebogen sind und mit einem Hohlraum 208 in Verbindung stehen, welcher in dem Ventilkörper 202 definiert ist. Ein Sitz 210 ist um eine Öffnung des einen Fluiddurchgangs 206 in der Ausnehmung 208 ausgebildet. Eine Stufe 212 ist entlang einer Wand ausgebildet, die durch den Hohlraum 208 gebildet ist.
Ein ON/OFF-Ventil 218 liegt der Öffnung des Fluiddurchgangs 206 gegenüber. Wie in 4 gezeigt, umfasst das ON/OFF-Ventil 218 eine ON/OFF-Ventilmembran 220, die mit der Stufe 212 in Eingriff steht. Ein dickwandiger Bereich 222 ist in einer Mitte der ON/OFF-Ventilmembran 220 ausgebildet und ein flexibler dünnwandiger Bereich 224 ist den dickwandigen Bereich 222 umgebend ausgebildet. Als ein Ergebnis ist der dickwandige Bereich 222 in den Richtungen der Pfeile A und B durch Biegung des dünnwandigen Bereiches 224 verschiebbar, und wenn der dickwandige Bereich sich in die Richtung des Pfeiles A verschiebt, wird der dickwandige Bereich 222 auf den Sitz 210 aufgesetzt, wobei der Zugang zu dem Durchgang 206 blockiert wird, während, wenn der dickwandige Bereich 222 in die Richtung des Pfeiles B verschoben wird, eine Verbindung zwischen den Durchgängen 204 und 206 hergestellt wird. Ein ringförmiges, elastomeres Element 226, welches bspw. aus synthetischem Gummi oder einem natürlichen gummiartigen Material ausgebildet ist, ist mit einer oberen Fläche des dünnwandigen Bereichs 224 in Eingriff.
Ein Halteelement 221 ist an einem oberen Teil der ON/OFF-Ventilmembran 220 angeordnet. Ein Vorsprung 223 ist an einem unteren Teil des Halteelementes 221 ausgebildet, wobei eine Kante der ON/OFF-Ventilmembran zwischen dem Vorsprung 223 und der Stufe 212 gehalten wird. Eine Kammer 225 ist in dem Halteelement 221 ausgebildet, wobei die Kammer 225 mit der Umgebung über einen Fluiddurchgang 227 in Verbindung steht. Eine Öffnung 228, die mit der Kammer 225 in Verbindung steht, ist zentral in dem Halteelement 221 definiert. Eine Stange 229 ist gleitbar durch die Öffnung 228 eingesetzt, wobei ein oberer Teil des dickwandigen Bereichs 222 der ON/OFF- Ventilmembran 220 mit einem unteren Teil der Stange 229 in Eingriff ist. Zusätzlich ist ein sich radial erstreckendes, trompetenförmiges Halteelement an einem äußeren Umfang des unteren Teils der Stange 229 fixiert. Das elastomere Element 226, und dient einer Aufrechterhaltungsfunktion des elastomeren Teils 226 gegen den dünnwandigen Bereich 224 der ON/OFF-Ventilmembran 220.
Eine Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230a, welche ein elektrisches Linearstellglied ist, ist als ON/OFF-Ventil 218 vorgesehen. Wie in 5 gezeigt, umfasst die erste Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230a ein Gehäuse 232a. In einer Kammer 234a des Gehäuses 232a ist ein länglicher Stab 236a verschiebbar in den Richtungen der Pfeile A und B angeordnet. Die Stange 229 ist einstückig mit einem unteren Abschnitt des Stabes 236a (siehe 4). Ein feststehender Eisenkern 238a ist zentral an einem oberen Teil in der Kammer 234a vorgesehen. Der Eisenkern 238a ist derart ausgebildet, dass er sich in Längsrichtung entlang des Gehäuses 232a um eine vorbestimmte Strecke streckt.
Ferner ist ein Permanentmagnet 242a, der an der inneren Wand des Gehäuses 232a durch ein Halteelement 240a befestigt ist, in der Kammer 234a in einem vorbestimmten Abstand von einem feststehenden Eisenkern 238a angeordnet. In diesem Fall wird ein sich im Wesentlichen horizontal erstreckendes Magnetfeld in einem Spalt zwischen dem Permanentmagneten 242a und dem feststehenden Eisenkern 238a gebildet. Der feststehende Eisenkern 238a ist durch ein Verschiebeelement 246a (Haspel) umgeben, welches durch eine elektromagnetische Spule 244 gewunden ist, und wobei das Verschiebeelement 246a zwischen dem feststehenden Eisenkern 238a und dem Permanentmagneten 242a verschiebbar ist. Das Verschiebeelement 246a ist zur einstückigen Verschiebung mit dem Stab 236a angeordnet. Ferner bezeichnet Bezugsziffer 248a Leitungen, die Strom zu der elektromagnetischen Spule 244a führen.
Ein Führungselement 250a ist entlang einer inneren Wandfläche des Gehäuses 232a durch ein Halteelement 240a angeordnet, wobei das Führungselement 250a durch Eingriff mit einer Führungsnut 252a, welche entlang der Längsrichtung des Stabes 236a definiert ist, als Führung für den Stab 236a dient.
Auf der anderen Seite ist, wie in 4 gezeigt, eine sich radial erstreckende trompetenförmige Öffnung 260, welche nach oben gerichtet ist, in einem oberen Teil der Seite des Fluiddurchgangs 206 des Ventilkörpers 202 definiert. Eine Nut 263 ist eine Kante der Wand umschreibend definiert, welche durch die Öffnung 260 gebildet ist, wobei eine Kante der Membran 264 mit der Nut 263 in Eingriff tritt. Ein dickwandiger Bereich 266 ist in einer Mitte der Membran 264 ausgebildet, und ein dünnwandiger Bereich 268 ist den dickwandigen Bereich 268 umgebend ausgebildet. Der dickwandige Bereich 266 und der dünnwandige Bereich 268 sind derart ausgebildet, dass sie passend mit einer Wand in Eingriff treten, die um die Öffnung 260 konstruiert ist, so dass, wenn die Membran 264 in der Richtung des Pfeiles A verschoben wird, ein Ende des dickwandigen Bereichs und eine Wand des Fluiddurchgangs 206 im Wesentlichen bündig entlang einer gemeinsamen Fläche zu liegen kommen. Ein ringförmiges elastomeres Element 270 ist in Eingriff mit der oberen Fläche des dünnwandigen Bereiches 268.
Ein Halteelement 272 ist auf einem oberen Teil der Membran 264 angeordnet. Ein Vorsprung 274 ist an einem unteren Teil des Halteelements 272 ausgebildet. Eine Kante der Membran 264 ist zwischen dem Vorsprung 274 und einem Boden der Nut 263 gehalten. Eine Kammer 276 ist in dem Halteelement 272 ausgebildet, wobei die Kammer 276 mit der Umgebung über einen Fluiddurchgang 278 in Verbindung steht. Zusätzlich ist eine Führungsöffnung 280, welche mit der Kammer 276 in Verbindung steht, zentral in dem Halteelement 272 definiert. Eine Stange 282 ist gleitbar durch die Führungsöffnung 280 ein gesetzt und als ein Ergebnis wird die Stange 282 verschoben, während sie durch eine Wand geführt wird, welche in der Führungsöffnung 280 ausgebildet ist. Ein oberer Teil des dünnwandigen Abschnittes 266 der Membran 264 tritt in Eingriff mit einem unteren Ende der Stange 282 und zusätzlich ist ein sich radial erstreckendes trompetenförmiges Halteelement 286 in Umfangsrichtung um einen unteren Teil der Stange 282 fixiert. Das Halteelement 286 ist in Eingriff mit einer oberen Fläche des elastomeren Elementes 270 und dient als eine Funktion zum Aufrechterhalten des elastomeren Elementes 270 gegen den dünnwandigen Bereich 286 der Membran 264.
Eine zweite Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230b, welche ein elektrisches Rücksaugventil-Linearstellglied ist, ist an einem oberen Teil des Halteelementes 272 angeordnet. Die zweite Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230b ist mit der Ausnahme eines im Folgenden diskutierten Encoders 290 ähnlich zu der ersten Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230a (vgl. 5) aufgebaut und folglich sind in der folgenden Erläuterung strukturelle Elemente, die dieselben wie die in der ersten Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230a vorhandenen sind, durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet, jedoch mit einem Buchstaben "b" angehängt, anstatt des Buchstabens "a", und eine detaillierte Diskussion hiervon soll entfallen.
Wie in 3 gezeigt, ist ein Encoder 290 fest innerhalb eines Gehäuses 232b der zweiten Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230b angeordnet. Der Encoder 290 umfasst einen Fotosensor 290a, welcher an einer Seite des Gehäuses 232b fixiert ist, und eine Glasskala 290b, welche an dem Stab 236b fixiert ist, mit in gleichförmigen Intervallen daran ausgebildeten Maßeinteilungen.
In diesem Fall werden die Maßeinteilungen der Glasskala 290b durch den Fotosensor 290 erfasst, wenn der Stab 236b verschoben wird, und ein Erfassungssignal davon wird an die Steuerung 294 durch Leitungen 292 zurückge leitet. Entsprechend kann basierend auf dem Erfassungssignal der Verschiebebetrag des Stabes 236b hochakkurat durch die Steuerung 294 gesteuert werden.
Das Rücksaugventil 200 gemäß der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen wie oben beschrieben konstruiert. Als nächstes wird eine Erläuterung des Betriebes davon gegeben.
Zunächst wird die Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 180, die darin Beschichtungsflüssigkeit aufbewahrt, welche auf einen Halbleiterwafer 182 beschichtet werden soll, mit dem Rohr 48a verbunden, welches mit der ersten Anschlussöffnung 44 des Rücksaugventils 200 in Verbindung steht, während das Beschichtungsflüssigkeitstropfgerät 186, welches daran eine Düse 184 zum Auftropfen von Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer 182 aufweist, mit dem Rohr 48b verbunden wird, welches mit der zweiten Anschlussöffnung 46 in Verbindung steht. Ferner wird eine Antriebseinrichtung 296 mit den Leitungen 248a der ersten Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230a verbunden, während eine Steuerung 294 mit den Leitungen 248b, 292 der zweiten Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230b verbunden wird.
Nach Abschluss der obigen Vorbereitungsschritte wird die Antriebseinrichtung 296 aktiviert, um Strom zu der elektromagnetischen Spule 244a zuzuführen, und wenn der Stab 236a in der Richtung des Pfeiles B durch das erzeugte magnetische Feld, wie in 3 gezeigt, verschoben wird, werden die Stange 229 und die ON/OFF-Ventilmembran 220 gemeinsam verschoben und der dickwandige Bereich 222 wird von dem Sitz 210 getrennt, wodurch eine Verbindung zwischen den Fluiddurchgängen 204 und 206 hergestellt wird. Wenn die Beschichtungsflüssigkeitszufuhrquelle 180 aktiviert wird, wird Beschichtungsflüssigkeit zu dem Beschichtungsflüssigkeitstropfgerät 182 aus dem Rohr 48a und durch die Fluiddurchgänge 204, 206 zugeführt und wird auf den Halbleiterwafer 182 von der Düse 184 getropft. Als ein Ergebnis wird eine Beschichtungslage (nicht gezeigt), die eine gewünschte Dicke aufweist, auf dem Halbleiterwafer 182 ausgebildet. Zu diesem Zeitpunkt verschiebt sich die Membran 264 in die Richtung des Pfeiles A und der dickwandige und der dünnwandige Bereich 266, 268 werden gegen die Wand gepasst, in welcher die Öffnung 260 definiert ist, wobei das Ende des dickwandigen Bereiches 266 und eine Wand des Fluiddurchganges 206 im Wesentlichen bündig entlang einer gemeinsamen Fläche zu liegen kommen. Entsprechend wird der Fluidwiderstand zwischen dem dickwandigen Bereich 266 und der in den Fluiddurchgang 206 eingeführten Beschichtungsflüssigkeit reduziert und Beschichtungsflüssigkeit wird leichtgängig zu dem Beschichtungsflüssigkeitstropfgerät zugeführt.
Nachdem eine vorbestimmte Menge von Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer 182 aufgetragen wurde, wird die Richtung des Stromes, welcher zu der elektromagnetischen Spule 244a durch die Antriebseinrichtung 296 zugeführt wird, umgeschaltet, und wenn der Stab 236a in der Richtung des Pfeiles A verschoben wird, wie in 4 gezeigt, wird der dünnwandige Bereich 222 der ON/OFF-Ventilmembran 220 verschoben und wird auf den Sitz 210 aufgesetzt, wodurch die Verbindung zwischen den Fluiddurchgängen 204 und 206 unterbrochen wird. Entsprechend wird ein Tropfen der Beschichtungsflüssigkeit auf den Halbleiterwafer 182 von der Düse 184 des Beschichtungsflüssigkeitstropfgerätes 186 angehalten (siehe 3). In diesem Fall besteht die Gefahr, dass Flüssigkeitstropfen auftreten können, weil die Beschichtungsflüssigkeit, welche unmittelbar der nachfolgt, welche auf den Halbleiterwafer 182 getropft ist, innerhalb der Düse 184 bleibt.
An diesem Punkt wird die elektromagnetische Spule 244b gemeinsam mit dem Stab 236b und der Stange 282 verschoben, wenn Strom von der Steuerung 294 zu der elektromagnetischen Spule 244b zugeführt wird. Eine gewünschte Größe und Zeitspanne der Kraft kann durch geeignete Einstellung der Richtung, Größe und/oder Polarität des der elektromagnetischen Spule 244b zugeführten elektrischen Stromes eingestellt werden.
In dieser Weise wird, wenn der dickwandige Bereich 266 der Membran 264 sich in der Richtung des Pfeiles B verschiebt, ein negativer Druck durch die Membran 264 erzeugt, wobei eine vorbestimmte Menge von Beschichtungsflüssigkeit durch die Wirkung des negativen Drucks in den Fluiddurchgang 206 gesaugt wird. Als ein Ergebnis wird Beschichtungsflüssigkeit innerhalb der Düse 184 des Beschichtungsflüssigkeitstropfgerätes 186 in der Richtung des Pfeiles D zurückgeführt, wodurch ungewünschtes Flüssigkeitsabtropfen auf den Halbleiterwafer 182 vermieden werden kann.
In dem Fall, dass Beschichtungsflüssigkeit wieder zu dem Halbleiterwafer zugeführt wird, wird die Antriebseinrichtung 296 wieder umgeschaltet, wodurch der Stab 236a gemeinsam mit dem dickwandigen Bereich 222 der ON/OFF-Ventilmembran 220 in der Richtung des Pfeiles B verschoben wird, wodurch eine Verbindung zwischen den Fluiddurchgängen 204 und 206 hergestellt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn die Steuerung 294 erregt wird und der Stab 236 in der Richtung des Pfeiles A verschoben wird, wie in 3 gezeigt, der dickwandige Bereich 266 der Membran 264 in der Richtung des Pfeiles A verschoben und Beschichtungsflüssigkeit wird durch den Fluiddurchgang 206 ausgepresst. Als ein Ergebnis wird Beschichtungsflüssigkeit, welche von der Düse 184 in der Richtung des Pfeiles D zurückgeführt wurde, als das Tropfen der Beschichtungsflüssigkeit verhindert wurde, wieder in der Richtung des Pfeiles C zugeführt, wodurch Beschichtungsflüssigkeit schnell wieder von der Düse 184 auf den Halbleiterwafer 182 getropft wird.
Wie oben ausgeführt, wird bei Anwendung des Rücksaugventils 200 gemäß der zweiten Ausführungsform im Gegensatz zu der herkömmlichen Technik, welche Druckluft verwendet, die Ansprechgeschwindigkeit verbessert, weil das ON/OFF-Ventil 218 durch die zweite Schwingspulenlinearverstellvorrichtung 230b angetrieben wird. Ferner werden Leitungen zur Verbindung eines Richtungskontrollventils oder dgl. mit dem Rücksaugventil 200 unnötig, so dass ein System, welches das Rücksaugventil 200 verwendet, mit kleineren Abmessungen konstruiert werden kann.

Claims

Rücksaugventil (40, 200) mit: einem Ventilkörper (42, 202), in dem eine erste Anschlussöffnung (44) und eine zweite Anschlussöffnung (46) ausgebildet sind und der einen Fluiddurchgang (60, 62, 204, 206) aufweist, welcher die erste Anschlussöffnung (44) und die zweite Anschlussöffnung (46) verbindet; einer verschiebbaren Membran (128, 246), welche in dem Ventilkörper (42, 202) angeordnet ist, wobei sie einem Inneren des Fluiddurchgangs (60, 62, 204, 206) zugewandt ist; gekennzeichnet durch ein elektrisches Linearstellglied (148, 230b), welches in dem Ventilkörper (42, 206) angeordnet ist, um eine an der Membran (128, 264) angebrachte Stange zu verstellen; und einem ON/OFF-Ventil (66, 218), welches in dem Ventilkörper (42, 202) angeordnet ist, um eine Verbindung zwischen der ersten Anschlussöffnung (44) und der zweiten Anschlussöffnung (46) herzustellen und zu unterbrechen, wobei ein Fluid, welches in dem Fluiddurchgang (60, 42, 204, 206) fließt, durch Verschiebung der Membran (128, 264) durch Betreiben des elektrischen Linearstellgliedes (148, 230b) angesaugt wird.
Rücksaugventil nach Anspruch 1, wobei die Membran (128, 264) einen dickwandigen Bereich (130, 266), welcher an der durch Betreiben des elektrischen Linearstellgliedes (148, 230b) verschiebbaren Stange (142, 282) ange bracht ist, und einen dünnwandigen Abschnitt (132, 268), welcher den dickwandigen Bereich (130, 266) umgebend ausgebildet ist und bei Verschiebung des dickwandigen Bereiches (130, 266) deformierbar ist, umfasst, wobei der dünnwandige Bereich (130, 266) durch ein Halteelement (246, 268), das über ein elastomeres Element (134, 270) an der Stange (142, 282) angeordnet ist, getragen wird.
Rücksaugventil nach Anspruch 2, wobei die Stange (142, 282) an ihrem einen Ende mit dem elektrischen Linearstellglied (148, 230) und an ihrem anderen Ende mit der Membran (128, 264) verbunden ist, wobei durch Betreiben des elektrischen Linearstellgliedes (148, 230) die Stange (148, 282) entlang einer Führungsöffnung (140, 280), die in dem Ventilkörper (142, 282) ausgebildet ist, geführt wird, und wobei hierdurch auf die Membran (128, 264) eingewirkt wird, so dass sie Vorwärts- und Rückwärtsbewegungen zu und weg von dem Fluiddurchgang (60, 62, 204, 206) durchführt.
Rücksaugventil nach Anspruch 2 oder 3, wobei eine Öffnung (260) in dem Ventilkörper (202) ausgebildet ist, die mit dem Fluiddurchgang (206) in Verbindung steht und in welche die Membran (164) verschiebbar ist, wobei der dickwandige Bereich (266) und der dünnwandige Bereich (268) der Membran (264) so ausgebildet sind, dass sie in eine um die Öffnung (160) ausgebildete Wand eingesetzt werden, und, wenn die Membran (164) zu dem Fluiddurchgang (106) verschoben wird, die Membran (264) gegen die um die Öffnung (260) ausgebildete Wand gesetzt wird, wobei eine Wandfläche des Fluiddurchgangs (206) und ein Ende des dickwandigen Bereichs (166) im Wesentlichen bündig entlang einer gemeinsamen Fläche zu liegen kommen.
Rücksaugventil nach Anspruch 1, wobei das elektrische Linearstellglied (148, 230) eine Schwingspulenlinearverschiebungsvorrichtung aufweist.
Rücksaugventil nach Anspruch 1, wobei das ON/OFF-Ventil (66, 218) eine ON/OFF-Ventilmembran (68, 220) umfasst, wobei die ON/OFF-Ventilmembran einen dickwandigen Bereich (70, 222), der an einer Stange (86, 229) angebracht und durch Betreiben des ON/OFF-Ventils (66, 218) verschiebbar ist, und einen dünnwandigen Bereich (72, 224), der um den dickwandigen Bereich (70, 222) herum ausgebildet und bei Verschiebung des dickwandigen Bereiches (70, 222) deformierbar ist, aufweist, wobei der dünnwandige Bereich (72, 224) durch ein Halteelement (99, 231), das über ein elastomeres Element (73, 226) an der Stange (86, 224) angeordnet ist, getragen wird.
Rücksaugventil nach Anspruch 6, wobei das ON/OFF-Ventil (218) ein elektrisches ON/OFF-Ventillinearstellglied (230a) umfasst, wobei die ON/OFF-Ventilmembran (220) bei Betreiben des ON/OFF-Ventillinearstellgliedes durch die Stange (229) verschoben wird, wodurch eine Verbindung zwischen der ersten Anschlussöffnung (44) und der zweiten Anschlussöffnung (46) hergestellt und unterbrochen wird.
Rücksaugventil nach Anspruch 7, wobei das elektrische Linearstellglied (230a) eine Schwingspulenlinearverstellvorrichtung aufweist.