JP2003049778A - Liquid feeder - Google Patents

Liquid feeder

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JP2003049778A
JP2003049778A JP2001238931A JP2001238931A JP2003049778A JP 2003049778 A JP2003049778 A JP 2003049778A JP 2001238931 A JP2001238931 A JP 2001238931A JP 2001238931 A JP2001238931 A JP 2001238931A JP 2003049778 A JP2003049778 A JP 2003049778A
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智博 伊藤
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滋 大杉
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a liquid feeder that can quantitatively discharge a trace quantity of liquid with more accuracy by using a pressure sensor with high corrosion resistance, responsiveness and heat resistance. SOLUTION: The liquid feeder 50 changes the volume of a pump chamber 55 by driving a diaphragm 52 to suction a chemical from an input port 81 and discharge the chemical to an output port 82. A wall surface of the pump chamber 55 is partly formed by a sensor surface 72 of the pressure sensor 70, and the sensor surface 72 is provided with a fluorine resin 71 by thermo- compression bonding. The pressure sensor 70 measures a back pressure generated by, for example, an orifice arranged outside the output port 82, and passes feedback to a controller 64. According to the measured value, the controller 64 controls a solenoid-operated proportioning valve 65 for driving the diaphragm 52.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微少流量の薬液を
安定して定量吐出させることが可能な液体供給装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid supply device capable of stably and quantitatively discharging a minute amount of chemical liquid.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体製造工程においては、レジスト液
などの薬液について、きわめて微少量の定量吐出が要求
される。そこで、このような微少量の薬液を定量吐出す
るための液体供給装置が従来から提案されており、本出
願人は、特開平11−343978号公報において、図
7に示す液体供給装置100を提案している。
2. Description of the Related Art In a semiconductor manufacturing process, a very small amount of chemical solution such as resist solution is required to be discharged. Therefore, a liquid supply device for quantitatively discharging such a minute amount of chemical liquid has been conventionally proposed, and the present applicant proposes the liquid supply device 100 shown in FIG. 7 in Japanese Patent Laid-Open No. 11-343978. is doing.

【0003】かかる液体供給装置100は、ダイアフラ
ムポンプ101の加圧室112内の圧力を電子レギュレ
ータ129で調整することによって、ダイアフラム10
3が変形し、ポンプ室111内に充填された薬液が、出
力ポート114から吐出管124へ吐出される。吐出管
124には、出力ポート114側から順に、圧力センサ
125、出力バルブ126、及びオリフィス127が設
けられ、オリフィス127によって通過流量が制限され
るために、オリフィス127の上流流路内の薬液には背
圧がかかる。この圧力が圧力センサ125で計測され、
その信号がコントローラ131へフィードバックされる
ので、コントローラ131は、目標の設定圧になるよう
に電子レギュレータ129を制御する。これによって、
薬液の微少量定量吐出が行われる。
In the liquid supply apparatus 100, the diaphragm 10 is adjusted by adjusting the pressure in the pressurizing chamber 112 of the diaphragm pump 101 with the electronic regulator 129.
3 is deformed, and the chemical liquid filled in the pump chamber 111 is discharged from the output port 114 to the discharge pipe 124. The discharge pipe 124 is provided with a pressure sensor 125, an output valve 126, and an orifice 127 in this order from the output port 114 side, and since the flow rate of passage is limited by the orifice 127, the chemical liquid in the upstream flow path of the orifice 127 is restricted. Is back pressured. This pressure is measured by the pressure sensor 125,
Since the signal is fed back to the controller 131, the controller 131 controls the electronic regulator 129 so that it becomes a target set pressure. by this,
A small amount of chemical solution is dispensed.

【0004】上記のような液体供給装置100では、一
般に、腐食性の薬液が流通されるので、流路内の全ての
接液部分に薬液に対する耐食性が要求される。これは、
ダイアフラムポンプ101、供給管122、吐出管12
4等のみでなく、圧力センサ125についても同様であ
る。つまり、金属製のセンサ面が露出した圧力センサ1
25ではそのセンサ面が腐食される。そして、圧力セン
サ125を劣化させるとともに、薬液にその金属が混入
することとなり、薬液の性質を変化させてしまうため使
用できない。
In the liquid supply apparatus 100 as described above, generally, a corrosive chemical liquid is circulated, and therefore, all the liquid contact parts in the flow path are required to have corrosion resistance to the chemical liquid. this is,
Diaphragm pump 101, supply pipe 122, discharge pipe 12
The same applies to the pressure sensor 125 as well as 4 and the like. That is, the pressure sensor 1 in which the metal sensor surface is exposed
At 25, the sensor surface is corroded. Then, the pressure sensor 125 is deteriorated, and the metal is mixed in the chemical liquid, which changes the property of the chemical liquid and cannot be used.

【0005】そのため、従来より、フッ素樹脂のPTF
E(四フッ化エチレン樹脂)が接液部分に接着された圧
力センサ125が使用されている。PTFEは、耐食性
の高い物質であるが、物がくっつきにくい非粘着性も高
い。そこで、化学的エッチング法によって表面処理をす
ることで接着しやすくし、各種の接着剤で圧力センサ1
25の接液部分に接着することができるようになった。
これによって、耐食性の高い圧力センサ125が得ら
れ、この圧力センサ125を使用することで、薬液の微
少量定量吐出が可能な液体供給装置100が得られた。
Therefore, the PTF of fluororesin has hitherto been used.
A pressure sensor 125 in which E (tetrafluoroethylene resin) is adhered to the liquid contact portion is used. Although PTFE is a substance having high corrosion resistance, it also has high non-adhesiveness that makes it difficult for substances to stick together. Therefore, the surface of the pressure sensor 1 is treated with a chemical etching method so that the pressure sensor 1 can be easily bonded.
It became possible to adhere to the wetted part of 25.
As a result, the pressure sensor 125 having high corrosion resistance was obtained, and by using this pressure sensor 125, the liquid supply device 100 capable of discharging a minute amount of the chemical liquid was obtained.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、半導
体製造技術のさらなる進歩に伴って精査した結果、本発
明者らは、この液体供給装置100には出力量の僅かな
誤差があることを発見した。すなわち、図9に示すよう
に、従来の液体供給装置100から出力される液体圧力
は、出力開始から約40秒後に目標値に安定し、例え
ば、加圧開始後1.5秒では0.5%F.S.程度の誤
差が発生していた。精密な半導体製造工程においては、
この程度の誤差でも製品の歩留まりを低下させる原因と
なるので好ましくない。
However, as a result of close examination in recent years with further progress in semiconductor manufacturing technology, the present inventors have found that the liquid supply device 100 has a slight error in the output amount. did. That is, as shown in FIG. 9, the liquid pressure output from the conventional liquid supply apparatus 100 stabilizes at a target value about 40 seconds after the start of output, and is 0.5 at 1.5 seconds after the start of pressurization. % F. S. There was some error. In the precise semiconductor manufacturing process,
Even such an error is not preferable because it may cause a decrease in product yield.

【0007】そこで、さらにその原因を調べたところ、
本発明者らは、圧力センサ125に課題があることを発
見した。従来の圧力センサ125では、センサ面とPT
FE膜との間に接着剤が介在し、この接着剤が圧力セン
サ125の応答性を低下させていた。図8に、上記従来
の圧力センサ125の応答性をグラフにして示す。図8
に示すように、圧力センサ125では、加圧開始から5
秒後には、99.5%F.S.であり、約40秒後に1
00%となっている。
Then, when the cause was further investigated,
The inventors have discovered that the pressure sensor 125 has a problem. In the conventional pressure sensor 125, the sensor surface and PT
An adhesive agent was present between the FE film and the adhesive agent, and the responsiveness of the pressure sensor 125 was lowered. FIG. 8 is a graph showing the response of the conventional pressure sensor 125. Figure 8
As shown in FIG.
After 9 seconds, 99.5% F. S. And 1 after about 40 seconds
It is 00%.

【0008】さらに、本発明者らは、このタイプの圧力
センサ125では、接着剤の熱変化により、熱による劣
化がおきることも発見した。この圧力センサ125を、
様々な温度環境においてその劣化の様子を調べた結果を
図10に示す。図10に示すように、温度環境を変化さ
せることで、圧力センサ125の出力結果は大きく変化
するとともに、約65℃を加えた後は、25℃で一晩放
置した後でも、性能が元に戻らなくなっていることがわ
かる。
Further, the present inventors have also found that the pressure sensor 125 of this type is deteriorated by heat due to heat change of the adhesive. This pressure sensor 125
FIG. 10 shows the result of examining the state of deterioration under various temperature environments. As shown in FIG. 10, by changing the temperature environment, the output result of the pressure sensor 125 greatly changes, and after adding about 65 ° C., the performance is not changed even after being left at 25 ° C. overnight. You can see that it is not returning.

【0009】つまり、化学的エッチング法を用いてPT
FEをセンサ面に接着した圧力センサ125は、耐食性
に優れている反面、応答性においてさらに改良される余
地があり、さらに、熱劣化するという問題がある。従っ
て、この圧力センサ125を使用した液体供給装置10
0では、より精密になる今後の半導体製造工程には適さ
ないおそれがあるという問題点があった。
That is, PT is formed by using the chemical etching method.
The pressure sensor 125 in which FE is adhered to the sensor surface has excellent corrosion resistance, but on the other hand, there is room for further improvement in responsiveness, and there is a further problem of thermal deterioration. Therefore, the liquid supply apparatus 10 using this pressure sensor 125
In the case of 0, there is a problem that it may not be suitable for the future semiconductor manufacturing process which becomes more precise.

【0010】一方、フッ素樹脂を基材に接着する他の方
法として熱圧着が知られている。
On the other hand, thermocompression bonding is known as another method for adhering a fluororesin to a substrate.

【0011】本発明は、かかる問題点を解消すべくなさ
れたものであって、耐食性、応答性、耐熱性が高い圧力
センサを使用することで、微少量の液体をより正確に定
量吐出することを可能にした液体供給装置を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made to solve the above problems, and more accurately and quantitatively discharges a small amount of liquid by using a pressure sensor having high corrosion resistance, responsiveness, and heat resistance. It is an object of the present invention to provide a liquid supply device that enables the above.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明の液体供給装置
は、ポンプ室の一部を容積可変部材で形成し、その容積
可変部材の駆動によりポンプ室内の容積を変化させて液
体を吸引または吐出するポンプと、前記ポンプのポンプ
室に連通された液体吐出側の吐出流路に設けられたオリ
フィスと、前記オリフィスの上流側の前記吐出流路内の
液体圧力を計測する圧力検出手段と、前記容積可変部材
を駆動させる駆動手段と、前記圧力検出手段による計測
値に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、を備
えた液体供給装置において、前記圧力検出手段のセンサ
面にフッ素樹脂を熱圧着したことを特徴とする。
In the liquid supply apparatus of the present invention, a part of the pump chamber is formed by a volume variable member, and the volume of the pump chamber is changed by driving the volume variable member to suck or discharge the liquid. A pump, an orifice provided in a discharge passage on the liquid discharge side communicating with the pump chamber of the pump, a pressure detection unit for measuring the liquid pressure in the discharge passage on the upstream side of the orifice, In a liquid supply device comprising a drive means for driving a volume variable member and a control means for controlling the drive means based on a measurement value by the pressure detection means, a fluorine resin is heated on a sensor surface of the pressure detection means. It is characterized by being crimped.

【0013】よって本発明によれば、ポンプ室の容積
が、駆動手段によって駆動される容積可変部材により変
化されるので、ポンプ室から吐出流路へ液体が吐出され
るようにすることができる。そして、吐出流路にはオリ
フィスが設けられて通過流量が制限されているので、オ
リフィスの上流側流路内には背圧がかかり、その圧力が
圧力検出手段によって計測される。さらに、圧力検出手
段によって計測された計測値に基づいて、制御手段が駆
動手段を制御し、容積可変部材を駆動させる。そのた
め、オリフィスの上流側流路内の液体圧力が一定に維持
され、オリフィスを通過する流量が常に一定となるの
で、この液体供給装置から微少量の液体が正確に定量吐
出される。
Therefore, according to the present invention, since the volume of the pump chamber is changed by the volume varying member driven by the drive means, the liquid can be discharged from the pump chamber to the discharge passage. Further, since the discharge flow passage is provided with an orifice and the flow rate of the passage is limited, a back pressure is applied to the flow passage on the upstream side of the orifice, and the pressure is measured by the pressure detection means. Further, based on the measurement value measured by the pressure detection means, the control means controls the drive means to drive the volume variable member. Therefore, the liquid pressure in the upstream flow path of the orifice is maintained constant and the flow rate of the liquid passing through the orifice is always constant, so that a very small amount of liquid is accurately and quantitatively discharged from this liquid supply device.

【0014】さらに、本発明によれば、圧力検出手段の
センサ面にフッ素樹脂を熱圧着したので、センサ面とフ
ッ素樹脂との間に接着剤が介在しない。従って、接着剤
による応答性の低下や熱劣化がないので、圧力検出手段
は、さらに応答性が向上され、耐久性の高いものとな
る。これによって、オリフィスの上流側流路内の液体の
圧力を、さらに応答性良く計測することができ、また、
環境が変化しても正確に計測できる。従って、さらに応
答性良く目標圧力に維持することができ、オリフィスを
通過する液体の流量を、さらに応答性良く一定とするこ
とができるので、この液体供給装置から微少量の液体が
さらに正確に定量吐出される。
Further, according to the present invention, since the fluororesin is thermocompression-bonded to the sensor surface of the pressure detecting means, no adhesive agent is interposed between the sensor surface and the fluororesin. Therefore, since there is no decrease in responsiveness or thermal deterioration due to the adhesive, the pressure detecting means has further improved responsiveness and high durability. As a result, the pressure of the liquid in the flow passage on the upstream side of the orifice can be measured with higher responsiveness.
Accurate measurement is possible even if the environment changes. Therefore, the target pressure can be maintained with higher responsiveness, and the flow rate of the liquid passing through the orifice can be kept constant with higher responsiveness. Therefore, a very small amount of liquid can be more accurately quantified from the liquid supply device. Is ejected.

【0015】また、本発明の液体供給装置は、ポンプ室
の一部を容積可変部材で形成し、その容積可変部材の駆
動によりポンプ室内の容積を変化させて液体を吸引また
は吐出するポンプと、前記ポンプのポンプ室に連通され
た液体吐出側流路を開閉する出力バルブと、前記ポンプ
のポンプ室に連通された液体吸引側流路を開閉する入力
バルブと、前記吐出側流路に設けられた出力口と、セン
サ面にフッ素樹脂が熱圧着され、前記ポンプ室内の液体
圧力を計測する圧力検出手段と、前記容積可変部材を駆
動させる駆動手段と、前記圧力検出手段による計測値に
基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、が一体的
に構成されてなることを特徴とする。
In the liquid supply device of the present invention, a part of the pump chamber is formed by a variable volume member, and the volume of the pump chamber is changed by driving the variable volume member to suck or discharge the liquid. An output valve that opens and closes a liquid discharge side flow path that communicates with the pump chamber of the pump, an input valve that opens and closes a liquid suction side flow path that communicates with the pump chamber of the pump, and a discharge side flow path are provided. Based on the measured value by the output port, the fluororesin is thermocompression-bonded to the sensor surface, the pressure detecting means for measuring the liquid pressure in the pump chamber, the driving means for driving the variable volume member, and the pressure detecting means. The control means for controlling the driving means is integrally configured.

【0016】よって、本発明によれば、ポンプ室の容積
が容積可変部材の駆動により変化されるので、それに合
わせて入力バルブと出力バルブを開閉することにより、
ポンプ室内に液体を吸引又は吐出することができる。そ
して、吐出側流路の出力口より上流側流路内の圧力が圧
力検出手段によって計測される。さらに、圧力検出手段
によって計測された計測値に基づいて、制御手段が駆動
手段を制御し、容積可変部材を駆動させる。そのため、
出力口の上流側流路内の液体圧力が一定に維持され、出
力口を通過する流量が常に一定となるので、この液体供
給装置から微少量の液体が正確に定量吐出される。
Therefore, according to the present invention, since the volume of the pump chamber is changed by driving the variable volume member, by opening and closing the input valve and the output valve accordingly,
Liquid can be sucked or discharged into the pump chamber. Then, the pressure in the upstream flow passage from the output port of the discharge side flow passage is measured by the pressure detecting means. Further, based on the measurement value measured by the pressure detection means, the control means controls the drive means to drive the volume variable member. for that reason,
Since the liquid pressure in the upstream flow passage of the output port is maintained constant and the flow rate passing through the output port is always constant, a very small amount of liquid is accurately and quantitatively discharged from this liquid supply device.

【0017】さらに、本発明によれば、一体的に構成さ
れているのでコンパクトであり、取り付け、取り外し等
の取り扱いが容易である。また、圧力検出手段がポンプ
室内の液体圧力を計測するので、ポンプ室と圧力検出手
段とを接続するための継手や配管が不要となり、圧力が
計測される液体の量が小さくなる。そのため、圧力の変
化がよりすばやく現れるので、圧力検出手段によってさ
らに応答性の良好な測定が可能となる。従って、出力口
を通過する液体の流量を、さらに応答性良く一定とする
ことができるので、この液体供給装置から微少量の液体
がさらに正確に定量吐出される。
Further, according to the present invention, since it is integrally formed, it is compact, and handling such as mounting and dismounting is easy. Further, since the pressure detecting means measures the liquid pressure in the pump chamber, a joint or a pipe for connecting the pump chamber and the pressure detecting means becomes unnecessary, and the amount of the liquid whose pressure is measured becomes small. Therefore, the change in pressure appears more quickly, and the pressure detection means enables measurement with better responsiveness. Therefore, the flow rate of the liquid passing through the output port can be made constant with even higher responsiveness, so that a very small amount of liquid is more accurately and quantitatively discharged from the liquid supply device.

【0018】また、本発明の液体供給装置は、請求項2
に記載の液体供給装置において、前記ポンプの前記容積
可変部材が、ピストンロッドによって直動ピストン駆動
されるものであって、前記圧力検出手段の前記センサ面
が、前記ポンプ室の壁面の一部を形成し、前記ピストン
ロッドの軸線が、前記センサ面の略中心と略直交するこ
とを特徴とする。
Further, the liquid supply apparatus of the present invention is defined in claim 2.
In the liquid supply device according to the item (1), the variable volume member of the pump is a linear piston driven by a piston rod, and the sensor surface of the pressure detection unit is a part of a wall surface of the pump chamber. And the axis of the piston rod is substantially orthogonal to the center of the sensor surface.

【0019】よって、本発明によれば、圧力検出手段の
センサ面が、ポンプ室の壁面の一部を形成しているの
で、ポンプ室内の液体圧力が直接センサ面に加えられ
る。従って、圧力検出手段によって、ポンプ室内の液体
圧力が応答性良く計測できる。また、容積可変部材は直
動ピストン駆動されるので、ポンプ室内の容積の変化に
よるポンプ室内の液体圧力の変化は、まず、ピストンロ
ッドの軸線方向に伝達される。そして、ピストンロッド
の軸線がセンサ面の略中心と略直交するので、ポンプ室
内の液体圧力の変化は、センサ面のうち最も敏感な略中
心に対して略直交する方向に伝達される。従って、圧力
検出手段の応答性が向上し、出力口を通過する液体の流
量を、さらに応答性良く一定とすることができるので、
この液体供給装置から微少量の液体がさらに正確に定量
吐出される。
Therefore, according to the present invention, since the sensor surface of the pressure detecting means forms a part of the wall surface of the pump chamber, the liquid pressure in the pump chamber is directly applied to the sensor surface. Therefore, the liquid pressure in the pump chamber can be measured with good responsiveness by the pressure detecting means. Further, since the variable volume member is driven by the linear piston, the change in the liquid pressure in the pump chamber due to the change in the volume in the pump chamber is first transmitted in the axial direction of the piston rod. Since the axis of the piston rod is substantially orthogonal to the center of the sensor surface, the change in liquid pressure in the pump chamber is transmitted in a direction substantially orthogonal to the most sensitive center of the sensor surface. Therefore, the responsiveness of the pressure detecting means is improved, and the flow rate of the liquid passing through the output port can be made constant with even better responsiveness.
A very small amount of liquid is more accurately and quantitatively discharged from this liquid supply device.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】(第1の実施の形態)以下、本発
明の液体供給装置を具体化した第1の実施の形態を図面
を参照にして詳細に説明する。図1に、本発明を具体化
した第1の実施の形態の液体供給装置のブロック図を示
す。この液体供給装置1は、ダイアフラムポンプ20を
主要部とし、このダイアフラムポンプ20に供給される
液体(例えば、半導体製造工程における薬液)を、定量
吐出させるようにしたものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (First Embodiment) A first embodiment of the liquid supply apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a block diagram of a liquid supply apparatus according to a first embodiment of the present invention. The liquid supply apparatus 1 has a diaphragm pump 20 as a main part, and discharges a liquid (for example, a chemical solution in a semiconductor manufacturing process) supplied to the diaphragm pump 20 in a fixed amount.

【0021】図1に示すように、ダイアフラムポンプ2
0は、ボディ2内に形成された空間が、ダイアフラム3
によって薬液を充填するポンプ室11と、動作流体であ
るエアを供給する加圧室12との2室に仕切られてい
る。そして、ボディ2には、薬液を供給するための入力
ポート13と、充填した薬液を吐出するための出力ポー
ト14とが穿設され、それぞれポンプ室11に貫通して
いる。また、ボディ2にはエアを給排気するための給排
気ポート15が穿設され、加圧室12へと貫通してい
る。ここで、ダイアフラム3が、請求項1に記載の容積
可変部材に相当する。
As shown in FIG. 1, the diaphragm pump 2
0 indicates that the space formed in the body 2 is the diaphragm 3
Is divided into two chambers, a pump chamber 11 for filling the chemical liquid and a pressurizing chamber 12 for supplying air as a working fluid. The body 2 is provided with an input port 13 for supplying a chemical liquid and an output port 14 for discharging the filled chemical liquid, which penetrate the pump chamber 11. A supply / exhaust port 15 for supplying / exhausting air is formed in the body 2 and penetrates into the pressurizing chamber 12. Here, the diaphragm 3 corresponds to the variable volume member according to claim 1.

【0022】さらに、ダイアフラムポンプ20には、こ
のようにボディ2にポンプ室11と加圧室12とによる
流体部が構成される一方、ダイアフラム3を安定して動
作させるための支持部が構成されている。支持部は、ダ
イアフラム3の中心位置に固定プレート4を介して垂直
に固定されたピストンロッド5が、ボディ2内に装填さ
れたブッシュなどのリニアガイド6を貫通し、ダイアフ
ラム3がバランスよく駆動するよう構成されている。そ
して、ピストンロッド5によって貫通されたボディ2の
貫通部分にはOリング7がはめ込まれ、加圧室12内を
気密すべく構成されている。また、リニアガイド6を貫
通したピストンロッド5の先端部には円盤8が固定さ
れ、その円盤8に当接したスプリング9によってピスト
ンロッド5が図中右方へ付勢されている。更に、ピスト
ンロッド5の延長上にはボディ2から突設されたマーカ
10が固定され、そのマーカ10の位置を差動トランス
を使って計測する位置検出センサ21によって、ダイア
フラム3の変位が計測できるよう構成されている。
Further, the diaphragm pump 20 is provided with a fluid portion formed by the pump chamber 11 and the pressurizing chamber 12 in the body 2 as described above, and is provided with a support portion for stably operating the diaphragm 3. ing. In the support portion, a piston rod 5 vertically fixed to a central position of the diaphragm 3 via a fixing plate 4 penetrates a linear guide 6 such as a bush loaded in the body 2 to drive the diaphragm 3 in a well-balanced manner. Is configured. An O-ring 7 is fitted in the penetrating portion of the body 2 penetrated by the piston rod 5 so as to make the interior of the pressurizing chamber 12 airtight. A disk 8 is fixed to the tip of the piston rod 5 penetrating the linear guide 6, and the piston rod 5 is urged to the right in the figure by a spring 9 in contact with the disk 8. Further, a marker 10 projecting from the body 2 is fixed on the extension of the piston rod 5, and the displacement of the diaphragm 3 can be measured by a position detection sensor 21 that measures the position of the marker 10 using a differential transformer. Is configured.

【0023】液体供給装置1は、このようなダイアフラ
ムポンプ20の入力ポート13に供給管22が配管さ
れ、図示しない薬液供給源に接続されている。そして、
供給管22の途中には電磁式の入力バルブ23が設けら
れ、薬液供給源からダイアフラムポンプ20への薬液の
流入を制御できるよう構成されている。一方、ダイアフ
ラムポンプ20の出力ポート14には吐出管24が配管
され、図示しないチャンバ装置などへと接続されてい
る。そして、この吐出管24には、ダイアフラムポンプ
20から吐出側へ圧力センサ25、電磁式の出力バルブ
26及びオリフィス27が順に設けられている。この液
体供給装置1は、1分間に1cc以下と極めて微量な薬
液を定量的に吐出するものであり、オリフィス27の口
径も例えば20μmと極めて小さい。そのため薬液の流
れはオリフィス27によって制限され、それによってか
かる吐出管24内の背圧を圧力センサ25で計測するよ
う構成されている。
In the liquid supply apparatus 1, a supply pipe 22 is connected to the input port 13 of the diaphragm pump 20 and is connected to a chemical liquid supply source (not shown). And
An electromagnetic input valve 23 is provided in the middle of the supply pipe 22 so as to control the inflow of the chemical liquid from the chemical liquid supply source to the diaphragm pump 20. On the other hand, a discharge pipe 24 is connected to the output port 14 of the diaphragm pump 20 and is connected to a chamber device (not shown). The discharge pipe 24 is provided with a pressure sensor 25, an electromagnetic output valve 26, and an orifice 27 in this order from the diaphragm pump 20 to the discharge side. The liquid supply apparatus 1 quantitatively discharges a very small amount of chemical liquid of 1 cc or less per minute, and the diameter of the orifice 27 is also extremely small, for example, 20 μm. Therefore, the flow of the chemical liquid is restricted by the orifice 27, and thereby the back pressure in the discharge pipe 24 is measured by the pressure sensor 25.

【0024】また、ダイアフラムポンプ20の給排気ポ
ート15には給排気管28が配管され、電子レギュレー
タ29に接続されている。この電子レギュレータ29
は、ダイアフラムポンプ20の加圧室12内のエア圧を
調整するためのものである。さらに、入力バルブ23、
出力バルブ26、圧力センサ25、電子レギュレータ2
9、及び位置検出センサ21には、コントローラ31が
電気的に接続されている。コントローラ31は、入力バ
ルブ23、出力バルブ26を所定のタイミングで開閉
し、また圧力センサ25からの信号に基づいて薬液を定
量的に吐出させるべく、電子レギュレータ29をフィー
ドバック制御するためのプログラムを備えるものであ
る。ここで、電子レギュレータ29が請求項1に記載の
駆動手段に、コントローラ31が請求項1に記載の制御
手段にそれぞれ相当する。
A supply / exhaust pipe 28 is connected to the supply / exhaust port 15 of the diaphragm pump 20 and is connected to an electronic regulator 29. This electronic regulator 29
Is for adjusting the air pressure in the pressurizing chamber 12 of the diaphragm pump 20. In addition, the input valve 23,
Output valve 26, pressure sensor 25, electronic regulator 2
A controller 31 is electrically connected to 9 and the position detection sensor 21. The controller 31 is provided with a program for feedback-controlling the electronic regulator 29 so as to open and close the input valve 23 and the output valve 26 at a predetermined timing and to quantitatively discharge the chemical liquid based on the signal from the pressure sensor 25. It is a thing. Here, the electronic regulator 29 corresponds to the driving means described in claim 1, and the controller 31 corresponds to the control means described in claim 1.

【0025】ここで、液体供給装置1に流通される液体
としては、例えば、半導体製造工程における薬液等の腐
食性の液体が想定されている。そのため、液体に触れる
部分は全て、フッ素樹脂等の耐食性のある材質で構成さ
れている。すなわち、ダイアフラムポンプ20のポンプ
室11の内壁、ダイアフラム3、供給管22、吐出管2
4、入力バルブ23と出力バルブ26の接液部分、オリ
フィス27、そして、圧力センサ25の接液部分であ
る。圧力センサ25以外の構成部分については、フッ素
樹脂で構成されていればよく、例えば、ダイアフラム3
や、供給管22、吐出管24等は、PTFEで形成され
ている。また、入力バルブ23と出力バルブ26の接液
部分等では、従来技術の欄で説明した化学的エッチング
法によってPTFEを接着剤で接着する方法によって構
成される。
Here, as the liquid circulated in the liquid supply apparatus 1, for example, a corrosive liquid such as a chemical liquid in a semiconductor manufacturing process is assumed. Therefore, all the parts that come into contact with the liquid are made of a corrosion-resistant material such as fluororesin. That is, the inner wall of the pump chamber 11 of the diaphragm pump 20, the diaphragm 3, the supply pipe 22, the discharge pipe 2
4, the liquid contact portion of the input valve 23 and the output valve 26, the orifice 27, and the liquid contact portion of the pressure sensor 25. The components other than the pressure sensor 25 may be made of fluororesin, for example, the diaphragm 3
The supply pipe 22, the discharge pipe 24, etc. are made of PTFE. Further, the liquid contact portions of the input valve 23 and the output valve 26 are formed by the method of bonding PTFE with an adhesive by the chemical etching method described in the section of the prior art.

【0026】それに対し、圧力センサ25の接液部分で
あるセンサ面には、フッ素樹脂が熱圧着されている。圧
力センサ25は、図2に部分断面図を示すように、圧力
を計測するセンサ部41に、その計測された圧力値を信
号に変換する圧力トランスミッタ42が固着され、さら
に、圧力トランスミッタ42にはその信号をコントロー
ラ31へ伝送するためのケーブル43が接続されてい
る。そして、これら全体を覆うセンサカバー44には、
両側にそれぞれ開口部が設けられ、一端側の開口部44
pにはセンサ部41が、他端側の開口部44qにはグロ
メット45に保持されたケーブル43がそれぞれ突出し
て固定されている。
On the other hand, fluororesin is thermocompression bonded to the sensor surface of the pressure sensor 25, which is the liquid contact portion. As shown in the partial cross-sectional view of FIG. 2, the pressure sensor 25 has a sensor unit 41 for measuring pressure, to which a pressure transmitter 42 for converting the measured pressure value into a signal is fixed. A cable 43 for transmitting the signal to the controller 31 is connected. And, the sensor cover 44 that covers all of them has
Openings are provided on both sides, and the opening 44 on one end side is formed.
A sensor section 41 is fixed to p, and a cable 43 held by a grommet 45 is projected and fixed to the opening 44q on the other end side.

【0027】さらに、センサ部41は、圧力を感知する
センサ面を有するセンサ面部46と、センサカバー44
に取り付けられるための周縁部47とが、Oリング48
を介して固定された構成となっている。そして、センサ
カバー44の一端側の開口部44pから、周縁部47が
突出して配置されている。そのように配置されたセンサ
部41のうち、センサ面部46と周縁部47との接液部
分には、フッ素樹脂49が熱圧着されている。つまり、
その接液部分にPFA(または、FEP)とPTFEを
重ねて密着させ、熱と圧力とを加えることで、フッ素樹
脂49(ここではPTFE)が接着される。
Further, the sensor portion 41 has a sensor surface portion 46 having a sensor surface for sensing pressure, and a sensor cover 44.
A peripheral edge portion 47 for being attached to the O-ring 48
The structure is fixed via. Then, the peripheral edge portion 47 is arranged so as to project from the opening portion 44p on the one end side of the sensor cover 44. The fluororesin 49 is thermocompression-bonded to the liquid contacting portion between the sensor surface portion 46 and the peripheral edge portion 47 of the sensor portion 41 arranged in this way. That is,
PFA (or FEP) and PTFE are overlapped and brought into close contact with the liquid contact portion, and heat and pressure are applied, so that the fluororesin 49 (here, PTFE) is adhered.

【0028】このように構成された液体供給装置1は、
コントローラ31の制御によって動作される。薬液が充
填されたポンプ室11から薬液を吐出する時には、入力
バルブ23を閉止して出力バルブ26を開放し、電子レ
ギュレータ29によって加圧室12へエアを供給する。
そのエア圧によってダイアフラム3が押され、ポンプ室
11の容積を小さくする方向へ移動する。そのため、ポ
ンプ室11内にあった薬液は出力ポート14から吐出管
24へと吐出される。吐出管24の途中には、オリフィ
ス27が設けられて流量が制限されているので、そのオ
リフィス27の上流側のポンプ室11との間の流路には
背圧がかかる。そして、オリフィス27の上流側流路内
の圧力を圧力センサ25で計測してコントローラ31へ
フィードバックするので、コントローラ31は、電子レ
ギュレータ29を制御して、その流路内を目標圧力に維
持する。従って、オリフィス27にかかる流体圧力が常
に一定となるので、微少量の薬液を定量吐出することが
できる。
The liquid supply apparatus 1 thus constructed is
It is operated under the control of the controller 31. When the chemical liquid is discharged from the pump chamber 11 filled with the chemical liquid, the input valve 23 is closed and the output valve 26 is opened, and air is supplied to the pressurizing chamber 12 by the electronic regulator 29.
The diaphragm 3 is pushed by the air pressure and moves in a direction to reduce the volume of the pump chamber 11. Therefore, the chemical liquid in the pump chamber 11 is discharged from the output port 14 to the discharge pipe 24. Since the orifice 27 is provided in the middle of the discharge pipe 24 to limit the flow rate, a back pressure is applied to the flow path between the orifice 27 and the pump chamber 11 on the upstream side. Then, the pressure inside the flow passage on the upstream side of the orifice 27 is measured by the pressure sensor 25 and fed back to the controller 31, so the controller 31 controls the electronic regulator 29 to maintain the inside of the flow passage at the target pressure. Therefore, since the fluid pressure applied to the orifice 27 is always constant, a minute amount of the chemical liquid can be discharged in a fixed amount.

【0029】吐出が終了したら、次に、コントローラ3
1は出力バルブ26を閉止して入力バルブ23を開放
し、給排気ポート15から加圧室12内のエアを排出し
て、スプリング9の付勢力によってダイアフラム3を図
中右方へ移動させ、ポンプ室11の容積を大きくする。
これによって、薬液供給源から供給管22を介して入力
ポート13へ入力され、ポンプ室11に液体が充填され
るので、吐出によって減少した薬液が補充される。
After the discharge is completed, next, the controller 3
1, the output valve 26 is closed, the input valve 23 is opened, the air in the pressurizing chamber 12 is discharged from the air supply / exhaust port 15, and the diaphragm 3 is moved to the right in the figure by the urging force of the spring 9. The volume of the pump chamber 11 is increased.
As a result, the chemical liquid is supplied from the chemical liquid supply source to the input port 13 via the supply pipe 22 and the pump chamber 11 is filled with the liquid, so that the chemical liquid reduced by the discharge is replenished.

【0030】そして、この液体供給装置1で使用した圧
力センサ25の性能を、従来の技術の欄で説明したフッ
素樹脂を接着剤で接着した圧力センサ125と比較し
て、その違いを説明する。まず、圧力センサ25の応答
性は、図3に示すように、その測定値は、加圧後70m
secで100%となり、加圧後30msecにおいて
も約99.5%F.S.となっている。従来の圧力セン
サ125が、100%F.S.になるまで40secか
かっていたことと比較すれば、非常に応答性が良好であ
ることがわかる。さらに、熱劣化についても、図10に
示したのと同様の実験を行った結果を図4に示す。図4
に示すように、環境変化によりその測定値のずれはあっ
ても、25℃で一晩放置することでほぼ元に戻ってい
る。従って、この圧力センサ25は、従来の圧力センサ
125に比べて応答性が非常に良好で、ほとんど熱劣化
しないことがわかる。
The performance of the pressure sensor 25 used in the liquid supply apparatus 1 will be compared with that of the pressure sensor 125 in which a fluororesin is adhered with an adhesive as described in the section of the prior art to explain the difference. First, the responsiveness of the pressure sensor 25 is as shown in FIG.
sec 100%, and about 99.5% F.S. S. Has become. The conventional pressure sensor 125 is 100% F.S. S. It can be seen that the responsiveness is extremely good as compared with the case where it took 40 seconds to reach. Further, regarding the thermal deterioration, the result of the same experiment as shown in FIG. 10 is shown in FIG. Figure 4
As shown in, even if there is a deviation in the measured value due to environmental changes, it is almost restored by leaving it at 25 ° C. overnight. Therefore, it can be seen that this pressure sensor 25 has very good responsiveness as compared with the conventional pressure sensor 125 and hardly undergoes thermal deterioration.

【0031】そして、この圧力センサ25を用いた液体
供給装置1から吐出される液体圧力を実験によって調べ
たところ、図5に示すように、加圧開始後1.5秒でほ
ぼ目標圧力を示し、その後は安定している。従来の液体
供給装置100では、図9に示すように、目標値に安定
するまでに40秒かかっていたことと比較すれば、この
液体供給装置1は、応答性が非常に良好であることがわ
かる。従って、液体供給装置1は、稼働開始後1.5秒
から、目標の吐出量を吐出することができるので、微少
量の薬液を非常に正確に定量吐出できる。
The pressure of the liquid discharged from the liquid supply apparatus 1 using the pressure sensor 25 was examined by an experiment, and as shown in FIG. 5, the target pressure was almost reached 1.5 seconds after the start of pressurization. , Then stable. As shown in FIG. 9, in the conventional liquid supply apparatus 100, the liquid supply apparatus 1 has very good responsiveness as compared with the case where it took 40 seconds to stabilize the target value. Recognize. Therefore, since the liquid supply apparatus 1 can discharge the target discharge amount from 1.5 seconds after the start of operation, a very small amount of the chemical liquid can be discharged very accurately in a fixed amount.

【0032】以上説明したように、この第1の実施の形
態の液体供給装置1によれば、薬液に接する部分は全
て、耐食性の大きいPTFEで構成されているので、薬
液により浸食されたり、薬液にとけ込んでその性質を変
化させることはない。また、圧力センサ25が応答性良
く圧力を計測できるので、オリフィス27の背圧の変化
を応答性良く計測でき、コントローラ31によってフィ
ードバックされる。そのため、オリフィス27の背圧を
常に一定圧に維持することができ、従って、オリフィス
27からの薬液の吐出流量を一定とすることができる。
また、圧力センサ25が熱劣化しないので、環境の変化
等に影響されることなく、安定して薬液の定量吐出が可
能になった。これにより、液体供給装置1から微少量の
薬液が正確に定量吐出される。
As described above, according to the liquid supply apparatus 1 of the first embodiment, since all the parts that come into contact with the chemical solution are made of PTFE, which has a high corrosion resistance, they are eroded by the chemical solution, It does not melt into and change its properties. Further, since the pressure sensor 25 can measure the pressure with good responsiveness, the change in the back pressure of the orifice 27 can be measured with good responsiveness and is fed back by the controller 31. Therefore, the back pressure of the orifice 27 can be constantly maintained at a constant pressure, and thus the flow rate of the chemical liquid discharged from the orifice 27 can be kept constant.
Further, since the pressure sensor 25 is not thermally deteriorated, it is possible to stably discharge a fixed amount of the chemical liquid without being affected by a change in environment. As a result, the liquid supply device 1 accurately discharges a minute amount of the liquid medicine.

【0033】(第2の実施の形態)以下、本発明の液体
供給装置を具体化した第2の実施の形態を図面を参照に
して詳細に説明する。図6に、本発明を具体化した第2
の実施の形態の液体供給装置の断面図を示す。この液体
供給装置50は、第1の実施の形態の液体供給装置1の
うち、オリフィス27を除く部分を一体化したものであ
り、供給される液体(例えば、半導体製造工程における
薬液)を、定量吐出させるようにしたものである。
(Second Embodiment) A second embodiment of the liquid supply apparatus of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the liquid supply device of the embodiment. This liquid supply device 50 is an integrated part of the liquid supply device 1 of the first embodiment except for the orifice 27, and supplies a fixed amount of liquid (for example, a chemical solution in a semiconductor manufacturing process). It is designed to be discharged.

【0034】図6に示すように、液体供給装置50のポ
ンプ部51は、第1の実施の形態のダイアフラムポンプ
20とほぼ同様の構成となっている。ポンプ部51の流
体部は、ダイアフラム52が、PTFE製のボディ53
と、カバー54とによって挟み込まれて固定され、ダイ
アフラム52とボディ53とによって液体を充填するポ
ンプ室55が、また、ダイアフラム52とカバー54と
によって動作流体であるエアを供給する加圧室56が、
それぞれ形成されている。
As shown in FIG. 6, the pump portion 51 of the liquid supply device 50 has substantially the same structure as the diaphragm pump 20 of the first embodiment. In the fluid portion of the pump portion 51, the diaphragm 52 is a body 53 made of PTFE.
A pump chamber 55 that is sandwiched and fixed by the cover 54 and filled with liquid by the diaphragm 52 and the body 53; and a pressurizing chamber 56 that supplies air, which is a working fluid, by the diaphragm 52 and the cover 54. ,
Each is formed.

【0035】また、ポンプ部51の支持部は、ダイアフ
ラム52の中心位置に固定部57を介して垂直に固定さ
れたピストンロッド58が、カバー54を貫通し、軸方
向へ移動可能に配置されている。さらに、ピストンロッ
ド58の中央部には円盤59が固定され、その円盤59
に当接したスプリング60によって、ピストンロッド5
8及びダイアフラム52は図中左方へ付勢されている。
ピストンロッド58の他端にはマーカ61が固定され、
そのマーカ61の周囲に、マーカ61の位置を検出する
位置検出センサ62が設けられている。
Further, the support portion of the pump portion 51 is arranged such that a piston rod 58 vertically fixed to a central position of the diaphragm 52 via a fixing portion 57 penetrates the cover 54 and is movable in the axial direction. There is. Further, a disc 59 is fixed to the center of the piston rod 58, and the disc 59 is fixed.
By the spring 60 abutting on the piston rod 5
8 and diaphragm 52 are urged to the left in the figure.
A marker 61 is fixed to the other end of the piston rod 58,
Around the marker 61, a position detection sensor 62 that detects the position of the marker 61 is provided.

【0036】このポンプ部51の支持部は、カバー54
に固定されたケース63内に収められ、ケース63の内
部には、そのほかに、液体供給装置50を制御するコン
トローラ64、加圧室56へ供給されるエア圧力を調整
する電磁比例弁65、後述する入力バルブ83と出力バ
ルブ84とへの動作エアの流路をそれぞれON/OFF
する電磁弁(図示しない)等が組み込まれ、一体的に構
成されている。そして、ケース63の外面には、コント
ローラ64へ信号を入力する入力端子66が突出し、図
示しないエア源と接続して動作用エアを入力するエア入
力口67が開口している。
The support portion of the pump portion 51 is a cover 54.
It is housed in a case 63 that is fixed to the inside of the case 63. In addition, inside the case 63, a controller 64 that controls the liquid supply device 50, an electromagnetic proportional valve 65 that adjusts the air pressure supplied to the pressurizing chamber 56, and ON / OFF the flow paths of operating air to the input valve 83 and the output valve 84, respectively.
A solenoid valve (not shown) or the like is incorporated and integrally configured. An input terminal 66 for inputting a signal to the controller 64 projects on the outer surface of the case 63, and an air input port 67 for connecting to an air source (not shown) and inputting operating air is opened.

【0037】また、ボディ53には、ポンプ部51のポ
ンプ室55が形成されるとともに、圧力センサ70が固
定されている。圧力センサ70は、その構成は第1の実
施の形態の圧力センサ25(図2参照)と同様であり、
フッ素樹脂71が熱圧着されたセンサ面72がポンプ室
55の壁面の一部をなしている。そして、ピストンロッ
ド58の中心軸の延長線が、センサ面72の略中心に略
直交するように、圧力センサ70はダイアフラム52の
固定部57に対向して配置されている。また、圧力セン
サ70には、計測された圧力値をコントローラ64へ送
信するための配線73が設けられ、コントローラ64と
接続されている。
A pump chamber 55 of the pump portion 51 is formed in the body 53 and a pressure sensor 70 is fixed. The pressure sensor 70 has the same configuration as the pressure sensor 25 (see FIG. 2) of the first embodiment,
The sensor surface 72 to which the fluororesin 71 is thermocompression bonded forms a part of the wall surface of the pump chamber 55. The pressure sensor 70 is arranged to face the fixed portion 57 of the diaphragm 52 so that the extension line of the central axis of the piston rod 58 is substantially orthogonal to the substantially center of the sensor surface 72. Further, the pressure sensor 70 is provided with a wiring 73 for transmitting the measured pressure value to the controller 64, and is connected to the controller 64.

【0038】さらに、ボディ53には、図6に示すよう
に、図示しない薬液供給源と接続される入力口81、図
示しないチャンバ装置などに接続される出力口82、入
力口81からの薬液の入力をON/OFFする入力バル
ブ83、出力口82への薬液の吐出をON/OFFする
出力バルブ84がそれぞれ固定されている。そして、ボ
ディ53内に穿設された連通路85,86,87,88
によって、それぞれ連通されている。すなわち、入力口
81は、連通路85、入力バルブ83、連通路86を介
してポンプ室55へと連通され、また、ポンプ室55
は、連通路87、出力バルブ84、連通路88を介して
出力口82へと連通されている。出力口82の外部には
オリフィス(図示しない)が取り付けられ、薬液の吐出
流量が制限される。ここで、入力口81、出力口82、
入力バルブ83、出力バルブ84の接液部分は、それぞ
れPTFEで形成するか、PTFEを接着して構成す
る。
Further, as shown in FIG. 6, the body 53 has an input port 81 connected to a chemical liquid supply source (not shown), an output port 82 connected to a chamber device (not shown), and a chemical liquid from the input port 81. An input valve 83 for turning on / off the input and an output valve 84 for turning on / off the discharge of the chemical liquid to the output port 82 are fixed. Then, the communication passages 85, 86, 87, 88 formed in the body 53
Are communicated with each other. That is, the input port 81 communicates with the pump chamber 55 through the communication passage 85, the input valve 83, and the communication passage 86, and the pump chamber 55
Are communicated with the output port 82 via the communication passage 87, the output valve 84, and the communication passage 88. An orifice (not shown) is attached to the outside of the output port 82 to limit the discharge flow rate of the chemical liquid. Here, the input port 81, the output port 82,
The liquid contact portions of the input valve 83 and the output valve 84 are made of PTFE or are made by adhering PTFE.

【0039】このように構成された液体供給装置50に
よって、微少量の薬液が定量吐出される動作を説明す
る。図6は、加圧室56内にのエア圧力が減圧され、ス
プリング60の付勢力によって、ピストンロッド58と
ダイアフラム52とが最も図中左方にある状態を示して
いる。従って、ポンプ室55は最大の容量となり、薬液
で充填されている。そして、吐出が指示されると、コン
トローラ64は電磁比例弁65を駆動させ、エア入力口
67から入力された動作用エアを加圧室56へ供給する
ので、加圧室56内を加圧してダイアフラム52を図中
右方へ移動させ、ポンプ室55の容積を縮小する。ま
た、入力バルブ83を閉止して出力バルブ84を開放
し、ダイアフラム52によってポンプ室55から押し出
された薬液を、出力バルブ84を介して出力口82へと
出力させる。
An operation in which a very small amount of the chemical liquid is quantitatively discharged by the liquid supply device 50 having the above-described structure will be described. FIG. 6 shows a state where the air pressure in the pressurizing chamber 56 is reduced and the urging force of the spring 60 causes the piston rod 58 and the diaphragm 52 to be at the leftmost position in the drawing. Therefore, the pump chamber 55 has the maximum capacity and is filled with the chemical liquid. When the discharge is instructed, the controller 64 drives the electromagnetic proportional valve 65 to supply the operating air input from the air input port 67 to the pressurizing chamber 56, so that the pressurizing chamber 56 is pressurized. The diaphragm 52 is moved rightward in the figure to reduce the volume of the pump chamber 55. Further, the input valve 83 is closed and the output valve 84 is opened, and the chemical liquid pushed out from the pump chamber 55 by the diaphragm 52 is output to the output port 82 via the output valve 84.

【0040】このとき、出力口82の外部にはオリフィ
ス(図示しない)等が取り付けられて出力流量が制限さ
れ、背圧がかかる。この背圧が圧力センサ70によって
計測され、その計測値がコントローラ64へとフィード
バックされる。コントローラ64は、フィードバックさ
れる背圧が所定の一定圧力となるように、電磁比例弁6
5を制御する。従って、出力口82に加わる薬液の圧力
が常に所定の一定圧力となるので、微少量の薬液が定量
吐出される。このとき、圧力センサ70のセンサ面72
にはフッ素樹脂71が熱圧着されているので、応答性が
良好であり、熱劣化しない。吐出が終了すると、出力バ
ルブ84を閉止して入力バルブ83を開放し、加圧室5
6のエアを減圧することでポンプ室55の容積を大きく
して、薬液供給源からポンプ室55に薬液を充填する。
At this time, an orifice (not shown) or the like is attached to the outside of the output port 82 to limit the output flow rate and apply back pressure. This back pressure is measured by the pressure sensor 70, and the measured value is fed back to the controller 64. The controller 64 controls the electromagnetic proportional valve 6 so that the back pressure fed back becomes a predetermined constant pressure.
Control 5 Therefore, since the pressure of the chemical liquid applied to the output port 82 is always a predetermined constant pressure, a minute amount of the chemical liquid is discharged in a fixed amount. At this time, the sensor surface 72 of the pressure sensor 70
Since the fluororesin 71 is thermocompression bonded to, the responsiveness is good and the thermal deterioration does not occur. When the discharge is completed, the output valve 84 is closed and the input valve 83 is opened, and the pressurizing chamber 5
By depressurizing the air of 6, the volume of the pump chamber 55 is increased, and the pump chamber 55 is filled with the chemical liquid from the chemical liquid supply source.

【0041】以上説明したように、この第2の実施の形
態の液体供給装置50によれば、薬液に接する部分は全
て、耐食性の大きいPTFEで構成されているので、薬
液により浸食されたり、薬液にとけ込んでその性質を変
化させることはない。また、圧力センサ70のセンサ面
72にはフッ素樹脂71が熱圧着されているので、接着
剤の影響が無く、応答性良く圧力が検出される。さら
に、圧力センサ70が熱劣化しないので、環境の変化等
に影響されることなく、安定して薬液の定量吐出が可能
になった。また、出力口82からポンプ室55までの流
路容積が小さく、しかも圧力センサ70のセンサ面72
がポンプ室55の内壁の一部を構成しているので、圧力
を測定する対象となる薬液の量が少なく、さらに応答性
良く計測される。また、ピストンロッド58の軸線がセ
ンサ面72の略中心に略直交しているので、ピストンロ
ッド58の移動によるポンプ室55の内部の圧力の変化
を、センサ面72により敏感に計測できる。これによ
り、液体供給装置50から微少量の薬液が正確に定量吐
出される。
As described above, according to the liquid supply apparatus 50 of the second embodiment, since all the parts which come into contact with the chemical liquid are made of PTFE having a high corrosion resistance, they are eroded by the chemical liquid or the chemical liquid is eroded. It does not melt into and change its properties. Further, since the fluororesin 71 is thermocompression bonded to the sensor surface 72 of the pressure sensor 70, the pressure is detected with good responsiveness without the influence of the adhesive. Further, since the pressure sensor 70 is not deteriorated by heat, it is possible to stably discharge a fixed amount of the chemical liquid without being affected by a change in environment. In addition, the flow passage volume from the output port 82 to the pump chamber 55 is small, and the sensor surface 72 of the pressure sensor 70 is small.
Since it constitutes a part of the inner wall of the pump chamber 55, the amount of the drug solution whose pressure is to be measured is small, and the response can be measured with good response. Further, since the axis of the piston rod 58 is substantially orthogonal to the center of the sensor surface 72, the change in the pressure inside the pump chamber 55 due to the movement of the piston rod 58 can be more sensitively measured by the sensor surface 72. As a result, the liquid supply device 50 accurately discharges a minute amount of the liquid medicine.

【0042】なお、本発明は前記実施の形態のものに限
定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々
な変更が可能である。 (1)前記第1、第2の実施の形態では、容積可変部材
としてダイアフラムを示して説明したが、この他ベロー
ズや、ベロフラム、ピストンなどであってもよい。 (2)また、前記第1、第2の実施の形態では、ダイア
フラムを駆動させるためにエアによる動作流体の流体圧
を駆動力としたが、流体を使用せずにステッピングモー
タを駆動手段とするものであってもよい。 (3)また、前記第1、第2の実施の形態では、ダイア
フラムの変位測定に位置検出センサとして差動トランス
を使用したが、ポテンショメータ、レーザ変位計などを
使用するようにしてもよい。 (4)また、前記第2の実施の形態では、入力バルブ及
び出力バルブとしてエア駆動のものを用いたが、電磁弁
等の他の駆動力によるものでも良い。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. (1) In the first and second embodiments, the diaphragm has been described as the variable volume member, but a bellows, a bellows, a piston or the like may be used instead. (2) Further, in the first and second embodiments, the fluid pressure of the working fluid by air is used as the driving force to drive the diaphragm, but the stepping motor is used as the driving means without using the fluid. It may be one. (3) Further, in the first and second embodiments, the differential transformer is used as the position detection sensor for the displacement measurement of the diaphragm, but a potentiometer, a laser displacement meter or the like may be used. (4) Further, in the second embodiment, the air-driven ones are used as the input valve and the output valve, but other driving force such as an electromagnetic valve may be used.

【0043】[0043]

【発明の効果】請求項1に記載の発明の構成によれば、
圧力検出手段のセンサ面にフッ素樹脂を熱圧着したの
で、応答性が良好で、熱劣化しない。従って、この発明
の構成によれば、オリフィスの上流側の液体圧力は一定
に維持される。これにより、この液体供給装置から出力
される薬液を微少量の液体を正確に定量吐出することが
できる。
According to the configuration of the invention described in claim 1,
Since the fluororesin is thermocompression-bonded to the sensor surface of the pressure detecting means, the response is good and there is no thermal deterioration. Therefore, according to the configuration of the present invention, the liquid pressure on the upstream side of the orifice is maintained constant. As a result, it is possible to accurately discharge a minute amount of the liquid medicine output from the liquid supply device.

【0044】また、請求項2に記載の発明の構成によれ
ば、圧力検出手段のセンサ面にフッ素樹脂を熱圧着した
ので、応答性が良好で、熱劣化しない。従って、この発
明の構成によれば、出力口の上流側の液体圧力は一定に
維持される。これにより、この液体供給装置から出力さ
れる薬液を微少量の液体を正確に定量吐出することがで
きる。さらに、一体的に構成されているので、コンパク
トであり、取り扱いが容易である。また、圧力検出手段
がポンプ室内の液体圧力を計測するので、さらに応答性
の良好な圧力検出が可能である。従って、さらに正確に
定量吐出できる。
According to the second aspect of the invention, since the fluororesin is thermocompression-bonded to the sensor surface of the pressure detecting means, the response is good and no thermal deterioration occurs. Therefore, according to the configuration of the present invention, the liquid pressure on the upstream side of the output port is maintained constant. As a result, it is possible to accurately discharge a minute amount of the liquid medicine output from the liquid supply device. Furthermore, since it is integrally configured, it is compact and easy to handle. Further, since the pressure detecting means measures the liquid pressure in the pump chamber, it is possible to detect the pressure with a better responsiveness. Therefore, it is possible to more accurately discharge a fixed amount.

【0045】また、請求項3に記載の発明の構成によれ
ば、請求項2の発明の効果に加え、ポンプ室の容積を変
化させる容積可変部材を駆動するピストンロッドの軸線
がセンサ面の略中心に略直交するので、さらに、圧力検
出手段の応答性が向上する。従って、さらに正確に定量
吐出できる。
According to the structure of the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention of claim 2, the axis of the piston rod for driving the volume variable member for changing the volume of the pump chamber is substantially the sensor surface. Since it is substantially orthogonal to the center, the responsiveness of the pressure detecting means is further improved. Therefore, it is possible to more accurately discharge a fixed amount.

【0046】[0046]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】第1の実施の形態に係り、液体供給装置を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a liquid supply device according to a first embodiment.

【図2】圧力センサを示す部分断面図である。FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a pressure sensor.

【図3】圧力センサの応答性を示すグラフである。FIG. 3 is a graph showing the response of the pressure sensor.

【図4】圧力センサの熱変化性を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the thermal variability of the pressure sensor.

【図5】液体供給装置の応答性を示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the response of the liquid supply device.

【図6】第2の実施の形態に係り、液体供給装置を示す
断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a liquid supply device according to a second embodiment.

【図7】従来の液体供給装置を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing a conventional liquid supply device.

【図8】従来の圧力センサの応答性を示すグラフであ
る。
FIG. 8 is a graph showing the response of a conventional pressure sensor.

【図9】従来の液体供給装置の応答性を示すグラフであ
る。
FIG. 9 is a graph showing the response of a conventional liquid supply device.

【図10】従来の圧力センサの熱変化性を示すグラフで
ある。
FIG. 10 is a graph showing the thermal variability of a conventional pressure sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 液体供給装置 3 ダイアフラム(容積可変部材) 11 ポンプ室 20 ダイアフラムポンプ 25 圧力センサ(圧力検出手段) 27 オリフィス 29 電子レギュレータ(駆動手段) 31 コントローラ(制御手段) 46 センサ面部 49 フッ素樹脂 50 液体供給装置 51 ポンプ部 52 ダイアフラム(容積可変部材) 55 ポンプ室 58 ピストンロッド 64 コントローラ(制御手段) 65 電磁比例弁(駆動手段) 70 圧力センサ(圧力検出手段) 71 フッ素樹脂 72 センサ面 82 出力口 83 入力バルブ 84 出力バルブ 1 Liquid supply device 3 diaphragm (variable volume member) 11 pump room 20 diaphragm pump 25 Pressure sensor (pressure detection means) 27 Orifice 29 Electronic regulator (driving means) 31 controller (control means) 46 Sensor surface 49 Fluorine resin 50 Liquid supply device 51 Pump section 52 Diaphragm (variable volume member) 55 Pump room 58 Piston rod 64 controller (control means) 65 Electromagnetic proportional valve (driving means) 70 Pressure sensor (pressure detection means) 71 Fluororesin 72 Sensor surface 82 Output port 83 Input valve 84 Output valve

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 籠橋 宏 愛知県春日井市堀ノ内町850番地 シーケ ーディ株式会社春日井事業所内 Fターム(参考) 3H075 AA09 BB04 BB14 BB30 CC11 CC30 CC32 CC36 DA05 DB01 DB42 DB48 DB49 EE08 EE12 3H077 AA08 CC02 DD01 DD14 EE01 EE05 EE15 EE34 FF03 FF22 FF45 FF55 FF57 4F042 AA07 AB00 BA06 BA11 CB02 CB03 CB10 CB11 5F046 JA01 JA27    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Hiroshi Kagohashi             850, Horinouchi Town, Kasugai City, Aichi Prefecture             Hardy Co., Ltd. Kasugai Office F term (reference) 3H075 AA09 BB04 BB14 BB30 CC11                       CC30 CC32 CC36 DA05 DB01                       DB42 DB48 DB49 EE08 EE12                 3H077 AA08 CC02 DD01 DD14 EE01                       EE05 EE15 EE34 FF03 FF22                       FF45 FF55 FF57                 4F042 AA07 AB00 BA06 BA11 CB02                       CB03 CB10 CB11                 5F046 JA01 JA27

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ポンプ室の一部を容積可変部材で形成
し、その容積可変部材の駆動によりポンプ室内の容積を
変化させて液体を吸引または吐出するポンプと、 前記ポンプのポンプ室に連通された液体吐出側の吐出流
路に設けられたオリフィスと、 前記オリフィスの上流側の前記吐出流路内の液体圧力を
計測する圧力検出手段と、 前記容積可変部材を駆動させる駆動手段と、 前記圧力検出手段による計測値に基づいて前記駆動手段
を制御する制御手段と、を備えた液体供給装置におい
て、 前記圧力検出手段のセンサ面にフッ素樹脂を熱圧着した
ことを特徴とする液体供給装置。
1. A pump that forms a part of a pump chamber with a variable volume member, and that drives the variable volume member to change the volume in the pump chamber to suck or discharge liquid, and is connected to the pump chamber of the pump. An orifice provided in the discharge flow passage on the liquid discharge side, a pressure detection means for measuring the liquid pressure in the discharge flow passage upstream of the orifice, a drive means for driving the volume variable member, and the pressure A liquid supply apparatus comprising: a control unit that controls the drive unit based on a measurement value of the detection unit, wherein a fluororesin is thermocompression-bonded to the sensor surface of the pressure detection unit.
【請求項2】 ポンプ室の一部を容積可変部材で形成
し、その容積可変部材の駆動によりポンプ室内の容積を
変化させて液体を吸引または吐出するポンプと、 前記ポンプのポンプ室に連通された液体吐出側流路を開
閉する出力バルブと、 前記ポンプのポンプ室に連通された液体吸引側流路を開
閉する入力バルブと、 前記吐出側流路に設けられた出力口と、 センサ面にフッ素樹脂が熱圧着され、前記ポンプ室内の
液体圧力を計測する圧力検出手段と、 前記容積可変部材を駆動させる駆動手段と、 前記圧力検出手段による計測値に基づいて前記駆動手段
を制御する制御手段と、が一体的に構成されてなること
を特徴とする液体供給装置。
2. A pump which forms a part of a pump chamber with a variable volume member, and which drives the variable volume member to change the volume of the pump chamber to suck or discharge liquid, and is connected to the pump chamber of the pump. An output valve that opens and closes the liquid discharge side flow path, an input valve that opens and closes the liquid suction side flow path that communicates with the pump chamber of the pump, an output port provided in the discharge side flow path, and a sensor surface Fluororesin is thermocompression bonded, pressure detection means for measuring the liquid pressure in the pump chamber, drive means for driving the volume variable member, and control means for controlling the drive means based on the measurement value by the pressure detection means. A liquid supply device comprising:
【請求項3】 前記ポンプの前記容積可変部材が、ピス
トンロッドによって直動ピストン駆動されるものであっ
て、 前記圧力検出手段の前記センサ面が、前記ポンプ室の壁
面の一部を形成し、 前記ピストンロッドの軸線が、前記センサ面の略中心と
略直交することを特徴とする請求項2に記載の液体供給
装置。
3. The variable volume member of the pump is driven by a linear piston by a piston rod, and the sensor surface of the pressure detecting means forms a part of a wall surface of the pump chamber, The liquid supply apparatus according to claim 2, wherein an axis of the piston rod is substantially orthogonal to a center of the sensor surface.
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