JP2008115899A - ダイヤフラム弁および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイヤフラム近傍に静電気が蓄積してこの静電気による火花放電によって当該ダイヤフラムに絶縁破壊が生じることを抑止することができるダイヤフラム弁およびこのダイヤフラム弁を備えた基板処理装置を提供する。
【解決手段】ダイヤフラム弁３０は、バルブ本体３０ａの弁室３６内に設けられたダイヤフラム４０を有している。このダイヤフラム弁３０には、一端が弁室３６内に位置するとともに他端がバルブ本体３０ａの外部まで延びるよう当該バルブ本体３０ａを貫通して導電性部材５０が設置されている。導電性部材５０には当該導電性部材５０に発生する静電気を取り除くためのアース線５１が接続されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ダイヤフラム弁およびこのダイヤフラム弁を備えた基板処理装置に関し、とりわけ、ダイヤフラム近傍に静電気が蓄積してこの静電気による火花放電によって当該ダイヤフラムに絶縁破壊が生じることを抑止することができるダイヤフラム弁およびこのダイヤフラム弁を備えた基板処理装置に関する。

基板、具体的には例えばウエハ上に塗布されているレジストを除去するために、オゾンガスを利用した基板処理装置が用いられる。この基板処理装置の例において、ウエハをチャンバーに収納し、このチャンバーにオゾンガスおよび水蒸気の混合気体を送ることにより、ウエハの表面に塗布されているレジストを水溶化させて後のウェット洗浄により除去する処理が行われるようになっている。

チャンバーには流体の排出管が接続されており、この排出管からチャンバー内の流体が排出されるようになっている。また、排出管には流体の制御を行うための開閉弁やリリーフ弁が介設されている。チャンバーの排出管に設けられる開閉弁やリリーフ弁としては、例えば特許文献１、２等に開示されるようなダイヤフラム弁が使用される。

而して、ダイヤフラム弁に送られる被制御流体にオゾンガスが含まれる場合には、このオゾンガスは腐蝕性のものであるので、ダイヤフラム弁の耐蝕性および耐薬品性を向上させるために、ダイヤフラムや弁体部、バルブ本体の材料を例えばフッ素樹脂のような耐蝕性および耐薬品性に優れた樹脂とすることが好ましい。

特開２００４−１９７９２号公報 特開２００１−９９３４４号公報

しかしながら、ダイヤフラム弁のダイヤフラムや弁体部、バルブ本体を例えばフッ素樹脂のような耐蝕性および耐薬品性に優れた樹脂から形成した場合には、当該樹脂と、オゾンガスおよび水蒸気の混合気体との摩擦により静電気が発生し、電荷がダイヤフラムや弁体部等に蓄積されてしまう。ここで、ダイヤフラム弁のダイヤフラムや弁体部、バルブ本体が非導電性樹脂である場合には、ダイヤフラムや弁体部の近傍に蓄積された電荷を十分に逃すことができず、例えばダイヤフラムの下面に蓄積された電荷がダイヤフラムの上方に移動しようとして、当該電荷がダイヤフラムを打ち破ってこのダイヤフラムに小穴が形成されてしまうという問題がある。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、ダイヤフラム近傍に静電気が蓄積してこの静電気による火花放電によって当該ダイヤフラムに絶縁破壊が生じることを抑止することができるダイヤフラム弁およびこのダイヤフラム弁を備えた基板処理装置を提供することを目的とする。

本発明は、被制御流体の流入部および流出部に連通する弁室を内部に有するバルブ本体と、前記バルブ本体の弁室内に設けられたダイヤフラムと、前記ダイヤフラムに取り付けられ前記弁室内で往復移動自在となっている弁体部であって、前記弁室の一部を選択的に塞いで前記流入部から前記流出部までの被制御流体の流れを遮断する弁体部と、一端が前記弁室内に位置するとともに他端が前記バルブ本体の外部まで延びるよう当該バルブ本体を貫通して設けられた導電性部材と、前記導電性部材の他端に接続され、当該導電性部材に帯電した静電気を取り除くためのアース線と、を備えたことを特徴とするダイヤフラム弁である。

このようなダイヤフラム弁によれば、弁室内にある電荷を導電性部材およびアース線により除去することができ、ダイヤフラム近傍に静電気が蓄積されることを抑制することができる。このことにより、ダイヤフラム近傍に蓄積された静電気により当該ダイヤフラムが絶縁破壊されてしまうことを防止することができる。

本発明のダイヤフラム弁においては、前記導電性部材の一端は、前記弁室における前記弁体部により選択的に塞がれる箇所よりも上流側の領域に位置することが好ましい。ダイヤフラム弁においては一般的に、弁室における弁体部により選択的に塞がれる箇所よりも上流側の領域にダイヤフラムが配置されているので、ダイヤフラム近傍に蓄積される静電気をより確実に除去することができる。

あるいは、前記導電性部材は２つ設けられているとともに各導電性部材に前記アース線がそれぞれ接続されており、一の導電性部材の一端は、前記弁室における前記弁体部により選択的に塞がれる箇所よりも上流側の領域に位置し、他の導電性部材の一端は、前記弁室における前記弁体部により選択的に塞がれる箇所よりも下流側の領域に位置することが好ましい。このことにより、弁室において弁体部により選択的に塞がれる箇所を挟む２つの領域にそれぞれ導電性部材の一端を位置させているので、弁室内にある電荷をまんべんなく除去することができる。

本発明のダイヤフラム弁においては、前記バルブ本体に断面が略円形である貫通孔が設けられており、前記導電性部材は当該貫通孔に適合する略円柱形状となっていることが好ましい。このことにより、バルブ本体に対する導電性部材のシール性能を向上させることができるとともに、バルブ本体における貫通孔の加工や導電性部材の製造を容易に行うことができるようになる。

本発明のダイヤフラム弁においては、前記導電性部材は単結晶シリコンから形成されることが好ましい。

本発明のダイヤフラム弁においては、前記導電性部材と前記バルブ本体との間にシール部材が設けられていることが好ましい。このことにより、弁室内にある被制御流体が貫通孔を介してバルブ本体の外部へ流出することを確実に抑止することができるようになる。

本発明のダイヤフラム弁においては、前記導電性部材は、その先端が前記弁室内に位置する先端部分と、前記アース線に接続された基端部分と、前記先端部分と前記基端部分との間に設けられた弾性体とを有することが好ましい。このことにより、導電性部材をバルブ本体の貫通孔に嵌合させる際に先端部分の位置決めにおいて、部品の寸法バラツキを吸収することができ、より精度良く当該位置決めを行うことができるようになる。

本発明は、上述のダイヤフラム弁と、前記ダイヤフラム弁の上流側に設けられ、基板の処理を行うための基板処理室と、前記基板処理室にオゾンガスを供給するオゾンガス供給部と、を備え、前記ダイヤフラム弁は、前記基板処理室から排出されるオゾンガスの流量を調整することによりこの基板処理室内のオゾンガスの圧力を調整するようになっていることを特徴とする基板処理装置である。

本発明のダイヤフラム弁によれば、ダイヤフラム近傍に静電気が蓄積してこの静電気による火花放電によって当該ダイヤフラムに絶縁破壊が生じることを抑止することができる。

また、本発明の基板処理装置によれば、ダイヤフラム弁のダイヤフラム近傍に静電気が蓄積してこの静電気による火花放電によって当該ダイヤフラムに絶縁破壊が生じることを抑止することができる。

以下、図面を参照して本発明の一の実施の形態について説明する。

〔基板処理装置の全体構成〕
まず、図６を参照して、本発明の一の実施の形態における基板処理装置の全体構成を説明する。図６は、本実施の形態における基板処理装置の構成を示す説明図である。

基板処理装置１は、レジストが塗布されたウエハＷに対してレジスト水溶化処理を施すためのものである。具体的には、この基板処理装置１において、オゾンガスおよび水蒸気の混合気体を用いることにより、ウエハＷの表面に塗布されているレジストを水溶化させる処理が行われる。

図６に、基板処理装置１における流体の供給回路および排出回路を示す。基板処理装置１は、ウエハＷが収納される密閉構造のチャンバー１０と、チャンバー１０内に供給する水蒸気を発生させるための水蒸気発生ユニット１２と、チャンバー１０内に供給するガスの供給源であるガス供給源１３とを備えている。また、基板処理装置１は、チャンバー１０内に供給するオゾンガスを発生させるためのオゾンガス発生ユニット１１を備えている。オゾンガス発生ユニット１１、水蒸気発生ユニット１２およびガス供給源１３は、切替混合弁１５を介してチャンバー供給管１６に接続されている。なお、オゾンガス発生ユニット１１はオゾンガスまたは酸素を選択的に供給することができる。ガス供給源１３から供給されるガスとしては、例えば窒素ガス等の不活性ガスや、空気等が用いられる。また、チャンバー供給管１６には、当該チャンバー供給管１６の形状に沿って管状に設置される温度調節器１７が設けられており、チャンバー供給管１６を通過するオゾンガス、水蒸気等の流体は、当該チャンバー供給管１６を通過する間、温度調節器１７によって温度調節されるようになっている。

さらに、基板処理装置１は、チャンバー１０から流体を回収し、この流体から液体を分離するためのミストトラップ２０と、チャンバー１０から回収した流体中のオゾンガスを分解するためのオゾン分解ユニット２１とを備えている。チャンバー１０とミストトラップ２０との間にはチャンバー排出管２２が設けられており、このチャンバー排出管２２は、チャンバー１０から排出された流体をミストトラップ２０に送出するようになっている。また、チャンバー排出管２２には開閉弁２４およびダイヤフラム弁３０が介設されており、開閉弁２４を開くことによりチャンバー１０から混合気体等を排出してミストトラップ２０に送出する状態にする。

ダイヤフラム弁３０は、通常は弁を閉じているが、被制御流体の圧力が設定値以上になると自力で弁が開放されるものであり、チャンバー１０内の混合気体等の流体を設定圧力以下に保つようなリリーフ弁として機能するようになっている。具体的には、ダイヤフラム弁３０は、チャンバー１０から排出されるオゾンガスやオゾンガスと水蒸気との混合気体の流量を調節することによりこのチャンバー１０内の気体の圧力を調整するようになっている。ダイヤフラム弁３０の詳細については後に説明する。

ミストトラップ２０とオゾン分解ユニット２１はミストトラップ排気管２３によって接続されている。チャンバー１０内のオゾンガスは、チャンバー排出管２２、ミストトラップ２０およびミストトラップ排気管２３を順に通過してオゾン分解ユニット２１で分解され、オゾン分解ユニット排気管２７へ排出されるようになっている。

ウエハＷに塗布されたレジストを水溶化する処理を行うときは、ウエハＷを収納して密閉状態としたチャンバー１０の内部に、オゾンガスと水蒸気との混合気体を充填させて処理を行う。すなわち、オゾンガス発生ユニット１１により生成されるオゾンガスと水蒸気発生ユニット１２により生成される水蒸気とをこれらのユニットからそれぞれ送出し、切替混合弁１５においてオゾンガスと水蒸気との混合気体を生成して、チャンバー供給管１６によってチャンバー１０の内部に供給する。

また、例えばチャンバー１０内から混合気体等を排出するときは、切替混合弁１５を切り替えてガス供給源１３とチャンバー供給管１６を接続する状態とし、ガス供給源１３からチャンバー１０内にガスを供給するとともに、開閉弁２４を開くことによりチャンバー排出管２２から混合気体が排出されるようにする。そして、チャンバー１０内の混合気体をガスによってチャンバー排出管２２に押し出す。

以下、このような基板処理装置１の各構成要素の詳細について説明する。

オゾンガス発生ユニット１１は、酸素中に放電を行うことによりオゾンガスを発生させるものである。また、放電を停止させることにより、酸素を供給することができるようになっている。オゾンガス発生ユニット１１から供給されるオゾンガスまたは酸素は、オゾンガス供給管１１ａによって切替混合弁１５に供給されるようになっている。

水蒸気発生ユニット１２は、内部に熱源１２ｄを有し、純水供給回路１９から当該水蒸気発生ユニット１２に供給される純水（ＤＩＷ）を高温に熱することにより、チャンバー１０内に供給するための水蒸気を発生させるようになっている。水蒸気発生ユニット１２内で発生した水蒸気は、水蒸気供給管１２ａを通過して切替混合弁１５に送出される。切替混合弁１５に送られた水蒸気は、この切替混合弁１５においてオゾンガスと混合して混合気体となり、チャンバー供給管１６を通過して、チャンバー１０に供給される。混合気体は、チャンバー供給管１６を通過する間、温度調節器１７により所望の温度に調整される。

また、水蒸気発生ユニット１２には、ミストトラップ２０に接続する水蒸気排気管１２ｂと、ダイヤフラム弁３０の下流側においてチャンバー排出管２２の途中に接続する純水排液管１２ｃとがそれぞれ接続されている。ウエハＷに供給されない水蒸気を水蒸気発生ユニット１２から排出するとき、または水蒸気発生ユニット１２内の圧力を低下させるときに、水蒸気排気管１２ｂによって水蒸気をミストトラップ２０内に排気する。また、水蒸気発生ユニット１２内の純水を排液するときは、当該水蒸気発生ユニット１２の下部から純水排液管１２ｃによって排出し、チャンバー排出管２２を通過させてミストトラップ２０内に排液する。

ミストトラップ２０には、このミストトラップ２０内から液体を排液するためのミストトラップ排液管２０ａが接続されている。また、ミストトラップ２０には、当該ミストトラップ２０内の流体を冷却するための冷却水循環ライン２０ｂが設けられている。チャンバー１０内からチャンバー排出管２２によって排出された流体、水蒸気発生ユニット１２から水蒸気排気管１２ｂによって排気された水蒸気、および水蒸気発生ユニット１２から純水排液管１２ｃとチャンバー排出管２２によって排液された純水は、ミストトラップ２０内部に貯留される。そして、ミストトラップ２０外部に巻回された冷却水循環ライン２０ｂに冷却水を通過させることにより、これらのミストトラップ２０内部に貯留された流体を冷却する。すなわち、水蒸気を凝縮して液化し、ミストトラップ２０の下部に貯留させることにより、ミストトラップ２０内に貯留されたオゾンガスと水蒸気との混合気体を、オゾンガスを含む気体と液滴とに好適に分離することができるようになっている。これにより、チャンバー１０内から排出された混合気体から水蒸気を分離することができる。オゾンガス等のミストトラップ２０内の気体はミストトラップ排気管２３によってミストトラップ２０内部から排気される。また、ミストトラップ２０内で混合気体から分離された液滴はミストトラップ排液管２０ａからドレンとして排液される。

オゾン分解ユニット２１は、ヒータ２１ａによってオゾンガスを高温にして分解するオゾンキラー２５と、オゾンキラー２５を通過した気体を冷却する冷却部２６とを備えている。また、オゾンガスを分解して冷却することにより得られる気体をオゾン分解ユニット２１から排気するためのオゾン分解ユニット排気管２７が設けられている。ミストトラップ排気管２３を通過してオゾン分解ユニット２１に回収されるオゾンガスは、まずオゾンキラー２５内でヒータ２１ａの加熱により酸素に熱分解され、次に冷却部２６によって冷却される。冷却部２６には、当該冷却部２６に冷却水を循環供給する冷却水供給回路２８が接続されている。すなわち、冷却水を循環供給することにより、冷却部２６内の気体を冷却するようになっている。冷却水供給回路２８には、ミストトラップ２０の内部を冷却する冷却水循環ライン２９が介設され、冷却水供給回路２８内を循環する冷却水の一部はミストトラップ２０の内部を冷却するために冷却水循環ライン２９内に供給されるようになっている。このように、オゾン分解ユニット２１は、オゾンキラー２５を通過する際にオゾンガスを除去することにより、基板処理装置１から排気する気体の無害化を図るようになっている。

〔ダイヤフラム弁の構成〕
次に、ダイヤフラム弁３０の構成の詳細について図１乃至図４を用いて説明する。ここで、図１は、本実施の形態におけるダイヤフラム弁３０の構成を示す縦断面図であり、図２は、図１のダイヤフラム弁３０における導電性部材５０の構成の詳細を示す拡大縦断面図であり、図３は、図１のダイヤフラム弁３０における導電性部材５０の他の構成の詳細を示す拡大縦断面図であり、図４は、図１のダイヤフラム弁３０における導電性部材５０の更に他の構成の詳細を示す拡大縦断面図である。

図１に示すように、ダイヤフラム弁３０は、上蓋体３１および下蓋体３２と、これらの上蓋体３１および下蓋体３２の間に配設された弁座３３とを備えている。ここで、上蓋体３１、下蓋体３２および弁座３３から、ダイヤフラム弁３０のバルブ本体３０ａが構成されている。弁座３３は、被制御流体の流入部３４および流出部３５にそれぞれ連通する弁室３６を内部に有している。また、流入部３４および流出部３５はそれぞれチャンバー排出管２２（図６参照）に連通している。

弁座３３の弁室３６内にはダイヤフラム４０が配設されており、このダイヤフラム４０はダイヤフラム保持部材４１によりその端縁が保持されている。図１に示すように、ダイヤフラム保持部材４１は上蓋体３１と弁座３３との間に取り付けられている。ダイヤフラム４０には、上下方向に往復移動可能な弁体部３８が気密に取り付けられている。弁体部３８は、被制御流体が弁室３６内に流れないときあるいはこの被制御流体の圧力が予め設定された設定圧力以下のときには、図１に示すように下方に位置しており、このことにより当該弁体部３８によって弁室３６に形成された貫通孔３６ｃを塞ぐようになっている。また、ダイヤフラム弁３０は調圧部３７を有しており、この調圧部３７は、上蓋体３１と弁体部３８との間の領域である調圧気体通過領域３６ｂに調圧気体を送ることにより当該弁体部３８に対してエアコントロール等の制御を行うようになっている。

以下、このようなダイヤフラム弁３０の各構成要素の詳細について説明する。

上蓋体３１および下蓋体３２はそれぞれ例えば非導電性フッ素樹脂等の非導電性樹脂から構成されている。上蓋体３１および下蓋体３２がフッ素樹脂等から構成される理由は以下の通りである。すなわち、ダイヤフラム弁３０は、チャンバー１０から送出されたオゾンガスやオゾンガスと水蒸気との混合気体を被制御流体とするため、耐蝕性および耐薬品性に優れた材質のものから構成されることが望まれる。もし上蓋体３１や下蓋体３２が金属から構成されていた場合には、オゾンガスがダイヤフラム弁３０を通過する際にこれらの上下蓋体３１、３２を腐蝕させてしまうおそれがある。このように、上蓋体３１および下蓋体３２がフッ素樹脂等から構成されることにより、当該上下蓋体３１、３２の耐蝕性等を向上させることができる。

弁座３３は例えば非導電性フッ素樹脂のような非導電性樹脂から構成されており、前述のように内部に弁室３６を有している。

ダイヤフラム４０は、例えば中心部に開口を有する円形の非導電性フッ素樹脂等のような非導電性樹脂から構成されている。このダイヤフラム４０は弁座３３の弁室３６内で横方向に配設されており、その端縁がダイヤフラム保持部材４１により保持されている。図１に示すように、ダイヤフラム４０は、弁室３６を被制御流体通過領域３６ａと調圧気体通過領域３６ｂとに区画するようになっている。すなわち、流入部３４から流入した被制御流体はダイヤフラム４０の下方にある被制御流体通過領域３６ａを通過して流出部３５に送られるようになっており、調圧気体通過領域３６ｂには進入しないようになっている。

ここで、弁座３３およびダイヤフラム４０がフッ素樹脂等から構成されることにより、これらの弁座３３およびダイヤフラム４０の耐蝕性等を向上させることができ、被制御流体としてオゾンガスやオゾンガスと水蒸気との混合気体を用いた場合であっても弁座３３およびダイヤフラム４０の腐蝕が抑制されることとなる。

上蓋体３１には、調圧部３７から調圧気体通過領域３６ｂに空気や窒素ガス等の調圧用の気体を送るための調圧気体流入部４５およびこの調圧気体通過領域３６ｂから調圧気体を排出するための調圧気体流出部４６が設けられており、調圧部３７から調圧気体流入部４５を介して調圧気体が調圧気体通過領域３６ｂに流入し、この流入した調圧気体は調圧気体流出部４６から排出されるようになっている。このため、流入部３４から被制御流体通過領域３６ａに送られた被制御流体（とりわけオゾンガス）がダイヤフラム４０を透過してこのダイヤフラム４０の背面側（上面側）に浸出した場合であっても、この浸出した被制御流体を調圧気体により押し流すことができる。

弁体部３８は、例えばフッ素樹脂等のような非導電性樹脂から構成されている。図１に示すように、この弁体部３８は、調圧部３７から調圧気体通過領域３６ｂに送られた調圧気体により下方に押圧されるようになっている。この調圧部３７から供給される調圧気体の圧力は当該調圧部３７において自在に設定することができるようになっている。

また、この弁体部３８はダイヤフラム４０の中心部の開口に嵌設されており、当該弁体部３８とダイヤフラム４０とは気密にシールされている。このため、図１に示すように、弁室３６の被制御流体通過領域３６ａと調圧気体通過領域３６ｂは完全なシール状態で区画されることとなる。

弁体部３８がフッ素樹脂等から構成されることにより、この弁体部３８の耐蝕性等を向上させることができ、被制御流体としてオゾンガスやオゾンガスと水蒸気との混合気体を用いた場合であっても弁体部３８の腐蝕が抑制されることとなる。

さらに、図１、２等に示すように、ダイヤフラム保持部材４１の近傍において断面が略円形である貫通孔３３ａが弁座３３に形成されている。そして、この貫通孔３３ａには、当該貫通孔３３ａに適合する略円柱形状の導電性部材５０が配設されている。この導電性部材５０の一端は弁室３６内に位置し、その他端はバルブ本体３０ａの外部まで延びている。具体的には、導電性部材５０の一端は、弁室３６における弁体部３８により選択的に塞がれる貫通孔３６ｃよりも上流側の領域に位置している。

また、導電性部材５０の他端には、当該導電性部材５０に帯電した静電気を取り除くためのアース線５１が接続されている。このアース線５１は、例えば基板処理装置１のフレーム（図示せず）等に接続されている。

導電性部材５０の更に具体的な構成について図２乃至図４を用いて説明する。
図２に示すように、導電性部材５０は、その先端が弁室３６内に位置する先端部分５０ａと、この先端部分５０ａよりも径が大きく、バルブ本体３０ａの外部まで延びるような基端部分５０ｂとを有している。ここで、先端部分５０ａと基端部分５０ｂとの間で径が異なることにより、貫通孔３３ａは図２等に示すようにいわゆる段差形状（すなわち、互いに大きさが異なる２種類の略円形断面からなる孔が組み合わされたもの）となっている。基端部分５０ｂにおけるバルブ本体３０ａから外方に突出する部分はキャップ部５０ｄにより覆われている。また、この基端部分５０ｂにおけるキャップ部５０ｄ側の端部はアース線５１に接続されている。

ここで、弁座３３に形成される貫通孔３３ａの断面が略円形であり、導電性部材５０は貫通孔３３ａに適合する略円柱形状となっているので、弁座３３に対する導電性部材５０のシール性能を向上させることができるとともに、貫通孔３３ａの加工や導電性部材５０の製造を容易に行うことができるようになる。

先端部分５０ａは、略円柱形状のものであるが、その先端（弁室３６側）は先鋭形状となっている。基端部分５０ｂの外周面は雄ネジとなっており、この基端部分５０ｂに対応する弁座３３の貫通孔３３ａは雌ネジとなっている。このことにより、基端部分５０ｂを貫通孔３３ａに着脱自在に嵌合させることができるようになっている。なお、先端部分５０ａと基端部分５０ｂとは互いに分離することができるようになっていてもよく、あるいは図４に示すように先端部分５０ａと基端部分５０ｂとが一体となっていてもよい。ここで、図４において、導電性部材５０を回転させながら当該導電性部材５０を白抜きの矢印方向に移動させることにより、この導電性部材５０を弁座３３の貫通孔３３ａに嵌合させることができるようになっている。

また、先端部分５０ａは例えば単結晶シリコン材料から形成されており、基端部分５０ｂは例えばステンレス材料から形成されている。このことにより、導電性部材５０に導電性を確実に持たせることができるようになる。ここで、単結晶シリコンは、金属、導電性のあるセラミックまたは単結晶シリコンのくずを溶かして固めた多結晶シリコンと比較して、不純物が少なく、パーティクル発生のおそれが少ないという点で、より有効である。

基端部分５０ｂにおけるキャップ部５０ｄとは反対側の端部と、弁座３３の貫通孔３３ａ内の段差部分との間にはシール用のＯリング５０ｃが設けられている。このことにより、弁室３６内にある被制御流体が貫通孔３３ａを介してバルブ本体３０ａの外部へ流出することを確実に抑止することができるようになる。

なお、先端部分５０ａと基端部分５０ｂとが分離しているようなタイプの導電性部材５０が用いられる場合には、図３に示すように先端部分５０ａと基端部分５０ｂとの間にスプリング５０ｅ等の弾性部材を設置してもよい。具体的には、基端部分５０ｂにおけるキャップ部５０ｄとは反対側の端部にスプリング５０ｅが取り付けられ、このスプリング５０ｅの先端には貫通孔３３ａの断面よりもわずかに小さな表面を有する導電性の略円盤形状の当て板５０ｆが取り付けられている。ここで、図３において、導電性部材５０を回転させながら当該導電性部材５０を白抜きの矢印方向に移動させることにより、当て板５０ｆが先端部分５０ａに接触するよう導電性部材５０を弁座３３の貫通孔３３ａに嵌合させることができるようになっている。このようなスプリング５０ｅが設けられていることにより、導電性部材５０を弁座３３の貫通孔３３ａに嵌合させる際に先端部分５０ａの位置決めにおいて、部品の寸法バラツキを吸収することができ、より精度良く当該位置決めを行うことができるようになる。

〔基板処理装置の動作〕
次に、このような構成からなる基板処理装置１の動作について説明する。
チャンバー１０内にあるオゾンガスまたはオゾンガスと水蒸気との混合気体は、チャンバー排出管２２を通ってミストトラップ２０に送られる。この際に、上記混合気体等は開閉弁２４およびダイヤフラム弁３０を通過する。すなわち、開閉弁２４が開状態となっており、さらに、弁室３６に送られる混合気体等の圧力が予め設定された圧力以上でありダイヤフラム弁３０が開状態となっているときのみにおいてチャンバー１０内にある混合気体等がミストトラップ２０に排出される。ダイヤフラム弁３０がチャンバー排出管２２に介設されていることにより、チャンバー１０内の混合気体等の圧力を、大気圧よりも大きな圧力で一定に保つことができる。このことにより、ウエハＷに対する所望の処理を行うことができるようになる。

具体的には、ダイヤフラム弁３０において、開閉弁２４が閉状態となっておりチャンバー１０から混合気体等が送られないとき、あるいはチャンバー１０から流入部３４へ送られる混合気体等の圧力が設定圧力以下であるときには、図１に示すように、弁体部３８は調圧部３７から調圧気体通過領域３６ｂに送られた調圧気体の圧力に逆らって上方に移動することができず、この弁体部３８によって弁室３６の貫通孔３６ｃを塞ぐような状態となる。このため、流入部３４から流出部３５への混合気体等の流れが遮断される。一方、チャンバー１０から流入部３４へ送られる混合気体等の圧力が設定圧力を超えたときには、弁体部３８は調圧気体通過領域３６ｂにある調圧気体の圧力に逆らって上方に移動し、この弁体部３８の下端部分は貫通孔３６ｃから退避する。このことによって、流入部３４から流出部３５へオゾンガスまたは混合気体が流れるようになる。

〔作用効果〕
以上のように本実施の形態のダイヤフラム弁３０によれば、一端が弁室３６内に位置するとともに他端がバルブ本体３０ａ（弁座３３）の外部まで延びるよう当該バルブ本体３０ａを貫通して導電性部材５０が設置され、さらに、この導電性部材５０には当該導電性部材５０に発生する静電気を取り除くためのアース線５１が接続されている。このため、弁室３６内にある電荷を導電性部材５０およびアース線５１により除去することができ、ダイヤフラム４０近傍に静電気が蓄積されることを抑制することができる。このことにより、ダイヤフラム４０近傍に蓄積された静電気により当該ダイヤフラム４０が絶縁破壊されてしまうことを防止することができる。

〔変形例〕
本発明によるダイヤフラム弁は、上記の態様に限定されるものではなく、様々の変更を加えることができる。
例えば、図５に示すように、一つのダイヤフラム弁３０における導電性部材の個数を２つとしてもよい。この場合、一方の導電性部材５０については図１に示すものと同様の位置に配置させ、他方の導電性部材５２については、その一端が弁室３６における貫通孔３６ｃよりも下流側の領域に位置するよう配置させるようになっている。この他方の導電性部材５２の他端（バルブ本体３０ａの外部に延びる側）には、アース線５３が接続されている。このアース線５３は、導電性部材５２に帯電した静電気を取り除く機能を有している。

図５に示すようなダイヤフラム弁３０によれば、弁室３６において貫通孔３６ｃを挟む２つの領域にそれぞれ導電性部材５２の一端を位置させているので、弁室３６内にある電荷をまんべんなく除去することができる。

また、ダイヤフラム弁の弁体部を制御する機構としては、上述のようなダイヤフラム４０の上面側の調圧気体通過領域３６ｂに調圧気体を供給する調圧部３７に限定されることはなく、代わりに、弁体部３８の上面にバネ機構を取り付け、このバネ機構のバネの反発力により弁体部３８を下方に押圧するような構成となっていてもよい。

また、本発明に係るダイヤフラム弁は、上述のようなリリーフ弁に限定されることはない。すなわち、本発明のダイヤフラム弁は、例えば図６のチャンバー排出管２２に配設される開閉弁２４のような、リリーフ弁以外のものであってもよい。本発明のダイヤフラム弁が例えば開閉弁として用いられる場合には、弁体部の上方に弁体作動部が取り付けられるようになる。この弁体作動部は、弁体部の上面に接続された作動連結部材と、作動連結部材の更に上方に設けられたピストン部材とから構成され、ピストン部材が作動連結部材を上下方向に往復運動させることにより、弁体部が弁室の貫通孔を塞ぐ状態およびこの弁体部が貫通孔から退避する状態を切り替えることができるようになる。このようにして、弁の開閉を調整することが可能となる。このような開閉弁として使用されるダイヤフラム弁においても、本発明のような特徴を有することによって、弁室内にある電荷を導電性部材およびアース線により除去することができ、ダイヤフラム近傍に静電気が蓄積されることを抑制することができるようになる。

本発明の一の実施の形態におけるダイヤフラム弁の構成を示す縦断面図である。 図１のダイヤフラム弁における導電性部材の構成の詳細を示す拡大縦断面図である。 図１のダイヤフラム弁における導電性部材の他の構成の詳細を示す拡大縦断面図である。 図１のダイヤフラム弁における導電性部材の更に他の構成の詳細を示す拡大縦断面図である。 本発明のダイヤフラム弁の他の構成を示す縦断面図である。 本実施の形態における基板処理装置の構成を示す説明図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
１０ チャンバー
１１ オゾンガス発生ユニット
１１ａ オゾンガス供給管
１２ 水蒸気発生ユニット
１２ａ 水蒸気供給管
１２ｂ 水蒸気排気管
１２ｃ 純水排液管
１２ｄ 熱源
１３ ガス供給源
１５ 切替混合弁
１６ チャンバー供給管
１７ 温度調節器
１９ 純水供給回路
２０ ミストトラップ
２０ａ ミストトラップ排液管
２０ｂ 冷却水循環ライン
２１ オゾン分解ユニット
２１ａ ヒータ
２２ チャンバー排出管
２３ ミストトラップ排気管
２４ 開閉弁
２５ オゾンキラー
２６ 冷却部
２７ オゾン分解ユニット排気管
２８ 冷却水供給回路
２９ 冷却水循環ライン
３０ ダイヤフラム弁
３０ａ バルブ本体
３１ 上蓋体
３２ 下蓋体
３３ 弁座
３３ａ 貫通孔
３４ 流入部
３５ 流出部
３６ 弁室
３６ａ 被制御流体通過領域
３６ｂ 調圧気体通過領域
３６ｃ 貫通孔
３７ 調圧部
３８ 弁体部
４０ ダイヤフラム
４１ ダイヤフラム保持部材
４５ 調圧気体流入部
４６ 調圧気体流出部
５０ 導電性部材
５０ａ 先端部分
５０ｂ 基端部分
５０ｃ Ｏリング
５０ｄ キャップ部
５０ｅ スプリング
５０ｆ 当て板
５１ アース線
５２ 導電性部材
５３ アース線

Claims (8)

1. 被制御流体の流入部および流出部に連通する弁室を内部に有するバルブ本体と、
   前記バルブ本体の弁室内に設けられたダイヤフラムと、
   前記ダイヤフラムに取り付けられ前記弁室内で往復移動自在となっている弁体部であって、前記弁室の一部を選択的に塞いで前記流入部から前記流出部までの被制御流体の流れを遮断する弁体部と、
   一端が前記弁室内に位置するとともに他端が前記バルブ本体の外部まで延びるよう当該バルブ本体を貫通して設けられた導電性部材と、
   前記導電性部材の他端に接続され、当該導電性部材に帯電した静電気を取り除くためのアース線と、
   を備えたことを特徴とするダイヤフラム弁。
2. 前記導電性部材の一端は、前記弁室における前記弁体部により選択的に塞がれる箇所よりも上流側の領域に位置することを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム弁。
3. 前記導電性部材は２つ設けられているとともに各導電性部材に前記アース線がそれぞれ接続されており、一の導電性部材の一端は、前記弁室における前記弁体部により選択的に塞がれる箇所よりも上流側の領域に位置し、他の導電性部材の一端は、前記弁室における前記弁体部により選択的に塞がれる箇所よりも下流側の領域に位置することを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム弁。
4. 前記バルブ本体に断面が略円形である貫通孔が設けられており、前記導電性部材は当該貫通孔に適合する略円柱形状となっていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁。
5. 前記導電性部材は単結晶シリコンから形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁。
6. 前記導電性部材と前記バルブ本体との間にシール部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁。
7. 前記導電性部材は、その先端が前記弁室内に位置する先端部分と、前記アース線に接続された基端部分と、前記先端部分と前記基端部分との間に設けられた弾性体とを有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁と、
   前記ダイヤフラム弁の上流側に設けられ、基板の処理を行うための基板処理室と、
   前記基板処理室にオゾンガスを供給するオゾンガス供給部と、
   を備え、
   前記ダイヤフラム弁は、前記基板処理室から排出されるオゾンガスの流量を調整することによりこの基板処理室内のオゾンガスの圧力を調整するようになっていることを特徴とする基板処理装置。

Images