JP2014114888A - Diaphragm type valve device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体素子や液晶パネルの製造に用いられる薬液の流れを制御するに適したダイヤフラム式弁装置に関する。 The present invention relates to a diaphragm type valve device suitable for controlling the flow of a chemical used for manufacturing a semiconductor element or a liquid crystal panel.
従来、例えば、半導体素子の製造においては、半導体ウェハーに形成したパターンにコーティングしてなるレジストが、上記パターンに基づきエッチングされた後に、薬液により剥離される。このレジストの剥離にあたり、薬液が、その流動系統に介装したダイヤフラム式弁装置によりそのダイヤフラムの変位に基づき流量制御される。 Conventionally, for example, in the manufacture of semiconductor elements, a resist formed by coating a pattern formed on a semiconductor wafer is etched based on the pattern and then peeled off by a chemical solution. In stripping the resist, the flow rate of the chemical solution is controlled based on the displacement of the diaphragm by a diaphragm type valve device interposed in the flow system.
上述のようなレジストの剥離に対し、薬液としては、生産性の向上の観点から、高温、例えば、200(℃)を超える温度の薬液が用いられることから、ダイヤフラム式弁装置のダイヤフラムが良好な耐熱特性を有することが必要である。 With respect to the resist peeling as described above, as the chemical solution, since a chemical solution having a high temperature, for example, a temperature exceeding 200 (° C.) is used from the viewpoint of improving productivity, the diaphragm of the diaphragm type valve device is good. It is necessary to have heat resistance characteristics.
これに対しては、当該ダイヤフラム式弁装置として、例えば、下記特許文献1により開示された樹脂製ダイヤフラム弁を採用することが考えられる。このダイヤフラム弁に設けたダイヤフラムは、弁箱とシリンダーケースとの間に介装されており、当該ダイヤフラム弁は、弁体と、この弁体の周囲に一体に形成した環状薄膜部と、この環状薄膜部の周囲に一体に形成した筒状保持部とにより構成されている。ここで、弁体は、ピストンのピストンロッドの先端部に支持されている。また、筒状保持部は、弁箱の溝とシリンダーケースのダイヤフラム押さえとの間に押さえ込まれている。 In response to this, for example, a resin diaphragm valve disclosed in Patent Document 1 below may be adopted as the diaphragm valve device. The diaphragm provided in the diaphragm valve is interposed between the valve box and the cylinder case. The diaphragm valve includes a valve body, an annular thin film portion integrally formed around the valve body, and the annular film portion. It is comprised by the cylindrical holding part integrally formed in the circumference | surroundings of the thin film part. Here, the valve body is supported by the front-end | tip part of the piston rod of a piston. Moreover, the cylindrical holding | maintenance part is pressed down between the groove | channel of a valve box, and the diaphragm holding | suppressing of a cylinder case.
これにより、当該ダイヤフラム弁は、空気圧に基づきスプリングに抗してダイヤフラムの環状薄膜部を変位させることで、弁体を弁箱の弁座から離隔させて開弁して、レジストを剥離するように薬液を半導体ウェハーに流動させる。 Thus, the diaphragm valve disengages the resist from the valve seat by opening the valve body away from the valve seat of the valve box by displacing the annular thin film portion of the diaphragm against the spring based on the air pressure. The chemical is flowed to the semiconductor wafer.
ここで、ダイヤフラム弁は薬液をダイヤフラムの環状薄膜部に接触させながら流動させる。従って、上述した良好な耐熱特性が、ダイヤフラムの環状薄膜部に対して要求されることから、ダイヤフラム弁においては、弁箱の形成材料であるポリテトラフルオロエチレン樹脂(PTFE)が、ダイヤフラムの環状薄膜部の形成材料として採用されることが要請される。 Here, the diaphragm valve causes the chemical solution to flow while being in contact with the annular thin film portion of the diaphragm. Therefore, since the above-mentioned good heat resistance is required for the annular thin film portion of the diaphragm, in the diaphragm valve, polytetrafluoroethylene resin (PTFE) which is a material for forming the valve box is made of the annular thin film of the diaphragm. It is required to be adopted as a material for forming the part.
ところで、近年、半導体素子の製造におけるレジストの剥離にあたり、上述した薬液としては、今後のさらなる生産性の向上のために、より一層高温、例えば、250(℃)の薬液を採用することが必要とされる傾向にある。これに伴い、上述した樹脂製ダイヤフラム弁のダイヤフラムの環状薄膜部に対しても、250(℃)の高温に対する耐熱特性が要求される。 By the way, in recent years, it is necessary to employ a chemical solution at a higher temperature, for example, 250 (° C.), in order to further improve productivity in the future, as the above-described chemical solution in peeling resist in the manufacture of semiconductor elements. Tend to be. Along with this, heat resistance characteristics to high temperatures of 250 (° C.) are also required for the annular thin film portion of the diaphragm of the resin diaphragm valve described above.
しかしながら、ダイヤフラムの環状薄膜部の形成材料がPFAやPTFEであっても、薬液の温度が200(℃)を超えて高くなると、水蒸気やガスが環状薄膜部に浸透していく。このような浸透は、250(℃)の高温では、より一層進行する。 However, even if the material for forming the annular thin film portion of the diaphragm is PFA or PTFE, when the temperature of the chemical solution exceeds 200 (° C.), water vapor or gas penetrates into the annular thin film portion. Such permeation further proceeds at a high temperature of 250 (° C.).
ここで、PFAやPTFEは、その製造の過程において非晶質部を複数必然的に含んでしまう。このため、上述のように水蒸気やガスが環状薄膜部に浸透していくと、当該水蒸気やガスは各非晶質部にも浸入していくことになる。このような過程において、環状薄膜部の温度が繰り返し変動すると、各非晶質部内に浸入した水蒸気やガスが、当該各非晶質部内にて気化、凝縮或いは凝固を繰り返すことになる。 Here, PFA and PTFE inevitably include a plurality of amorphous parts in the process of manufacturing. For this reason, when water vapor | steam and gas penetrate | invade into an annular thin film part as mentioned above, the said water vapor | steam and gas will penetrate | invade also into each amorphous part. In such a process, when the temperature of the annular thin film portion repeatedly fluctuates, the water vapor or gas that has entered the amorphous portion repeats vaporization, condensation, or solidification in the amorphous portion.
これに伴い、各非晶質部の容積(体積)が、上述して気化、凝縮或いは凝固の繰り返しに伴い変化する。従って、各非晶質部が膨張したりクラックを生じたりして、ダイヤフラムの破損等の損傷や当該ダイヤフラムの寿命の短縮を招くという不具合を発生する。換言すれば、薬液が高温であればある程、PFAやPTFEのように一般に良好な耐熱特性を有するとされるフッ素樹脂であっても、上記不具合が発生してしまう。 Along with this, the volume (volume) of each amorphous portion changes with repetition of vaporization, condensation or solidification as described above. Accordingly, each amorphous portion expands or cracks are generated, causing a problem such as damage to the diaphragm or the like, or shortening the life of the diaphragm. In other words, the higher the temperature of the chemical solution, the more problems occur even with fluororesins that are generally considered to have good heat resistance properties such as PFA and PTFE.
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、一般的に良好な耐熱特性を有するとされるフッ素樹脂をダイヤフラムの形成材料として採用しても、当該ダイヤフラムの性能を、薬液の高温化に影響されることなく、長期に亘り良好に維持し得るダイヤフラム式弁装置を提供することを目的とする。 Therefore, in order to deal with the above, the present invention adopts a fluororesin, which is generally considered to have good heat resistance characteristics, as a diaphragm forming material, and the performance of the diaphragm is not affected by the high temperature of the chemical solution. It is an object of the present invention to provide a diaphragm type valve device that can be well maintained over a long period of time without being affected by the increase in the size.
上記課題の解決にあたり、本発明に係るダイヤフラム式弁装置は、請求項1の記載によれば、
流入路(44、43a)及び当該流入路に流入する高温の薬液を上記流入路から流入させる流出路(45、43b)を有するハウジング(H)と、当該ハウジング内に設けられる弁手段(90、40c)と、当該弁手段を開弁或いは閉弁する開閉手段(32d、32e、60、70、80)とを備えて、
弁手段は、上記流入路の上記内端開口部に形成される環状弁座(40c)と、当該環状弁座に着座可能に対向する弁体(90)とを具備して、環状弁座を通して上記流入路への流入薬液を上記流出路側へ流動させるとき弁体の環状弁座からの解離により開弁し、上記流入薬液の上記流出路側への流動を遮断するとき弁体の環状弁座への着座により閉弁するようになっており、
開閉手段は、
弁体を環状弁座に着座させ或いは解離させるように駆動する駆動手段(32d、32e、60、70)と、
ハウジング及び弁体と共に所定の耐熱性能を有するフッ素樹脂でもって弁体の外壁部とハウジングの内壁部との間に連結形成されて空気流がハウジングの壁部を通り流入する空圧室部(Ra)と弁体を内包するとともに上記流出路にその内端開口部から連通する液圧室部(Rb)とをハウジング内にて区画形成するダイヤフラム(80)とを備えて、
上記空圧室部内への流入空気流がダイヤフラムに空圧を作用させている状態にて、駆動手段による上記弁部の開弁時には上記流入路への流入薬液が環状弁座を通り上記液圧室部に流入してダイヤフラムに液圧を作用させながら当該液圧室部から上記流出路内に流入し、駆動手段による上記弁部の閉弁時には、上記流入路への流入薬液の環状弁座を介する上記流出路への流動を遮断するようにした。
In solving the above problems, the diaphragm type valve device according to the present invention, according to the description of claim 1,
A housing (H) having an inflow path (44, 43a) and an outflow path (45, 43b) for allowing a high-temperature chemical solution flowing into the inflow path to flow from the inflow path, and valve means (90, 90) provided in the
The valve means includes an annular valve seat (40c) formed at the inner end opening of the inflow passage and a valve body (90) facing the annular valve seat so as to be seated, and through the annular valve seat. When the inflowing chemical liquid to the inflow path flows to the outflow path side, the valve is opened by dissociation from the annular valve seat of the valve body, and when the flow of the inflowing chemical liquid to the outflow path side is interrupted, to the annular valve seat of the valve body It is designed to close when seated.
The opening and closing means
Driving means (32d, 32e, 60, 70) for driving the valve body to be seated on or disengaged from the annular valve seat;
A pneumatic chamber portion (Ra) that is connected and formed between the outer wall portion of the valve body and the inner wall portion of the housing with a fluororesin having a predetermined heat resistance performance together with the housing and the valve body, and in which an air flow flows through the wall portion of the housing. And a diaphragm (80) that encloses and forms a hydraulic chamber (Rb) that encloses the valve body and communicates with the outflow path from the inner end opening thereof in the housing,
In the state where the inflow air flow into the air pressure chamber part causes air pressure to act on the diaphragm, when the valve part is opened by the driving means, the inflow chemical liquid to the inflow path passes through the annular valve seat and the liquid pressure An annular valve seat for inflowing chemical liquid into the inflow path when the valve section is closed by the driving means while flowing into the outflow path from the hydraulic pressure chamber section while flowing into the chamber and applying hydraulic pressure to the diaphragm. The flow to the outflow passage through the slab was blocked.
これによれば、当該弁装置は、ダイヤフラムを介し液圧室部に対向する空圧室部を備えて、液圧室部内に生ずる液圧に抗して空圧室部内に生ずる空圧でもって、ダイヤフラムの両面に作用する各圧力の差圧を減少させるようにした。 According to this, the valve device includes a pneumatic chamber portion that opposes the hydraulic chamber portion via the diaphragm, and has an air pressure generated in the pneumatic chamber portion against the hydraulic pressure generated in the hydraulic chamber portion. The differential pressure between each pressure acting on both sides of the diaphragm was reduced.
これにより、薬液の温度が高温化する程、水蒸気やガスがダイヤフラムに浸透する傾向となっても、上述のようにダイヤフラム両面に作用する各圧力の差圧が減少することで、水蒸気やガスのダイヤフラムに対する浸透が良好に抑制される。その結果、薬液が温度変動を繰り返しても、所定の耐熱特性を有する材料、例えば、PTFE或いはPFAからなるダイヤフラムが損傷することなく長い寿命を維持し得る。このことは、薬液の温度のより一層の高温化にもかかわらず、当該弁装置は、上述した開閉弁作動を長期に亘り良好に維持し得ることを意味する。 As a result, as the temperature of the chemical solution increases, even if water vapor or gas tends to penetrate the diaphragm, the differential pressure between the pressures acting on both surfaces of the diaphragm decreases as described above. Penetration to the diaphragm is well suppressed. As a result, even if the chemical solution repeatedly fluctuates in temperature, a long life can be maintained without damaging a material having a predetermined heat resistance, for example, a diaphragm made of PTFE or PFA. This means that the valve device can satisfactorily maintain the above-described on-off valve operation over a long period of time despite the further increase in the temperature of the chemical solution.
また、本発明は、請求項2の記載によれば、請求項1に記載のダイヤフラム式弁装置において、
ハウジングは、筒状周壁(30a、40a)と、当該筒状周壁の軸方向両端部を閉塞する両端壁(30b、40b)とを設けてなり、
駆動手段は、
上記筒状周壁の中空部(32、42)の軸方向中間部位内に同軸的に嵌装してなる隔壁部材(50)とハウジングの上記両端壁の一方の端壁(30b)との間にて上記筒状周壁の上記中空部内に軸方向に摺動可能に嵌装されてハウジングを介し外部に開放される開放室部(32d)及び外部からハウジングを介し空気流を供給される制御室部(32e)を上記一方の端壁との間及び隔壁部材との間にて区画形成するピストン本体(61)と、当該ピストン本体から上記制御室部、隔壁部材及びダイヤフラムを通り上記液圧室部内に延出するピストンロッドであってその延出端部にて弁体を同軸的に支持してなるピストンロッド(63)とを有するピストン(60)と、
上記開放室部内に設けられて上記ピストン本体を上記制御室部側へ付勢する付勢手段(70)とを具備してなり、
上記空圧室部への空気流の流入は、外部から上記筒状周壁及び隔壁部材の双方或いは上記筒状周壁を通りなされるようになっており、
弁手段は、上記制御室部内への空気流の供給によるピストンの付勢手段に抗した上記開放室部側への摺動に伴い弁体を環状弁座から解離させて開弁し、上記制御室部内への空気流の供給の停止のもとピストンの付勢手段の付勢に基づく上記制御室部側への摺動に伴い弁体を環状弁座に着座させるようにしたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the diaphragm type valve device according to the first aspect,
The housing is provided with cylindrical peripheral walls (30a, 40a) and both end walls (30b, 40b) that close both axial ends of the cylindrical peripheral wall.
The driving means is
Between the partition member (50) coaxially fitted in the axial intermediate portion of the hollow portion (32, 42) of the cylindrical peripheral wall and one end wall (30b) of the both end walls of the housing. An open chamber portion (32d) that is slidably fitted in the hollow portion of the cylindrical peripheral wall in the axial direction and opened to the outside through the housing, and a control chamber portion to which an air flow is supplied from the outside through the housing A piston body (61) for partitioning and forming (32e) between the one end wall and the partition member, and from the piston body through the control chamber portion, the partition member and the diaphragm, into the hydraulic chamber portion A piston rod (63) having a piston rod (63) extending coaxially and supporting the valve body coaxially at its extended end;
An urging means (70) provided in the open chamber for urging the piston body toward the control chamber,
The inflow of the air flow into the pneumatic chamber is made to pass through both the cylindrical peripheral wall and the partition wall member or the cylindrical peripheral wall from the outside,
The valve means opens the valve body by disengaging the valve body from the annular valve seat in accordance with the sliding toward the open chamber side against the biasing means of the piston by supplying air flow into the control chamber. The valve element is seated on the annular valve seat in accordance with the sliding toward the control chamber portion based on the urging of the urging means of the piston while the supply of air flow into the chamber is stopped. To do.
このように、駆動手段を、隔壁部材、ピストン及び付勢手段でもって上述のように構成することで、ピストンが、制御室部内への空気流の供給に伴い、ピストン本体にて付勢手段の付勢に抗して開放室側へ摺動して弁部を開弁し、また、制御室部内への空気流の供給の停止に伴い、ピストン本体にて付勢手段により付勢されて制御室部側へ摺動して弁部を閉弁する。 Thus, the drive means is configured as described above with the partition member, the piston, and the urging means, so that the piston is supplied with the air flow into the control chamber portion, and the urging means of the urging means in the piston body. Slides toward the open chamber against the bias to open the valve, and is controlled by the biasing means on the piston body as the air flow is stopped into the control chamber Slide to the chamber side to close the valve.
従って、このような駆動手段の構成によっても、当該弁装置は、薬液の温度のより一層の高温化にもかかわらず、上述した開閉弁作動を長期に亘り良好に維持し得る。 Therefore, even with such a configuration of the driving means, the valve device can maintain the above-described on-off valve operation satisfactorily for a long period of time despite the higher temperature of the chemical solution.
また、本発明は、請求項3の記載によれば、請求項2に記載のダイヤフラム式弁装置において、
上記筒状周壁は、その中空部の内部を外部に連通させるように通路(35、35a)を形成してなり、
隔壁部材は、上記筒状周壁の上記通路と上記空圧室部とを連通させて外部からの空気流を上記筒状周壁の上記通路を通して上記空圧室部内に流入させる連通路部(53)を形成してなることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the diaphragm type valve device according to the second aspect,
The cylindrical peripheral wall is formed with a passage (35, 35a) so as to communicate the inside of the hollow portion to the outside,
The partition member communicates the passage of the cylindrical peripheral wall with the pneumatic chamber and communicates an external air flow into the pneumatic chamber through the passage of the cylindrical peripheral wall (53). It is characterized by forming.
このように外部からの空気流を筒状周壁の通路を通して空圧室部内に流入させる連通路部を隔壁部材に形成することで、請求項2に記載の発明の作用効果が具体的に達成され得る。 Thus, by forming the communication passage portion in the partition wall member for allowing the air flow from the outside to flow into the pneumatic chamber portion through the passage of the cylindrical peripheral wall, the effect of the invention of claim 2 is specifically achieved. obtain.
また、本発明は、請求項4の記載によれば、請求項3に記載のダイヤフラム式弁装置において、隔壁部材には、上記連通路部の中間部位を上記制御室部内に連通させる分岐路部(56)が形成されていることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the diaphragm valve device according to the third aspect, wherein the partition wall member has a branch passage portion that communicates an intermediate portion of the communication passage portion with the control chamber portion. (56) is formed.
これによれば、外部から筒状周壁の通路及び隔壁部材の連通路部を通り空圧室部内に供給されて当該空圧室部内に空圧を生ずる空気流が、上記連通路部の上流部及び上記分岐路部を通り上記制御室部内にも流入して当該制御室部内に制御圧を生ずる。 According to this, the air flow that is supplied from the outside through the passage of the cylindrical peripheral wall and the communication passage portion of the partition wall member into the air pressure chamber portion and generates air pressure in the air pressure chamber portion is an upstream portion of the communication passage portion. In addition, the gas flows into the control chamber through the branch path and generates a control pressure in the control chamber.
従って、空圧室部及び制御圧室部の双方の内部へ空気流を供給する空気流供給源を共通にして単一にしつつ、請求項3に記載の発明と同様の作用効果を実質的に同様に達成し得る。 Therefore, the same effect as that of the invention according to claim 3 can be substantially achieved while a single air flow supply source for supplying an air flow to both the pneumatic chamber and the control pressure chamber is used. It can be achieved as well.
また、本発明は、請求項5の記載によれば、請求項2に記載のダイヤフラム式弁装置において、
上記筒状周壁は、上記制御室部を外部に連通する通路(33、33a)を設けてなり、
隔壁部材は、上記制御室部を上記空圧室部に連通させる連通路部(55)を形成してなり、
空気流は、上記筒状周壁の上記通路を通り上記制御室部内に流入して上記ピストン本体に空圧を作用させ、かつ上記制御室部及び隔壁部材の上記連通路部を通して上記空気室部内に流入してダイヤフラムに空圧を作用させるようになっていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the diaphragm type valve device according to the second aspect,
The cylindrical peripheral wall is provided with a passage (33, 33a) that communicates the control chamber with the outside.
The partition member forms a communication passage portion (55) for communicating the control chamber portion with the pneumatic chamber portion,
An air flow passes through the passage of the cylindrical peripheral wall and flows into the control chamber portion to cause air pressure to act on the piston body, and into the air chamber portion through the communication passage portion of the control chamber portion and the partition member. It is characterized in that it flows in and air pressure is applied to the diaphragm.
これによれば、外部から筒状周壁の通路を通り制御室部内に流入して当該制御圧室部内に制御圧を生ずる空気流が、さらに、当該制御室部から隔壁部材の連通路部を通り空気室部内に流入して当該空気圧室部内に空圧を生ずる。 According to this, the air flow that flows from the outside through the passage of the cylindrical peripheral wall into the control chamber and generates the control pressure in the control pressure chamber further passes through the communication passage of the partition wall member from the control chamber. The air flows into the air chamber and generates air pressure in the air pressure chamber.
従って、空圧室部及び制御圧室部の双方の内部へ空気流を供給する空気流供給源を共通にして単一にしつつ、請求項2に記載の発明と同様の作用効果を実質的に同様に達成し得る。 Therefore, the same effect as that of the invention of claim 2 can be substantially achieved while the air flow supply source for supplying the air flow to both the pneumatic chamber portion and the control pressure chamber portion is made common. It can be achieved as well.
また、本発明は、請求項6の記載によれば、請求項2〜5のいずれか1つに記載のダイヤフラム式弁装置において、ピストン本体の受圧面積がダイヤフラムの受圧面積よりも広い値に設定されていることを特徴とする。 According to the sixth aspect of the present invention, in the diaphragm type valve device according to any one of the second to fifth aspects, the pressure receiving area of the piston body is set to a value wider than the pressure receiving area of the diaphragm. It is characterized by being.
これにより、弁部を開弁或いは閉弁させるためのピストンの摺動が確保されて、請求項2〜5のいずれか1つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。 Thereby, the sliding of the piston for opening or closing the valve portion is ensured, and the function and effect of the invention according to any one of claims 2 to 5 can be further improved.
また、本発明は、請求項7の記載によれば、請求項1〜6に記載のダイヤフラム式弁装置において、ダイヤフラムの両面のうち上記空圧室部内側面に沿い設けてなる断熱層(80a)を備えることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the diaphragm type valve device according to the first to sixth aspects, the heat insulating layer (80a) provided along the inner side surface of the pneumatic chamber portion of both surfaces of the diaphragm. It is characterized by providing.
これによれば、断熱層が、その断熱特性に基づき、ダイヤフラムの両面の間の温度差を減少させる役割を果たす。このため、ガスや水蒸気がダイヤフラム内に浸透しても、当該ガスや水蒸気がダイヤフラムの非晶質部内にて凝縮或いは凝固しないように当該ダイヤフラムの薬液室部側から空圧室部側への温度勾配が断熱層によって緩和される。 According to this, a heat insulation layer plays the role which reduces the temperature difference between both surfaces of a diaphragm based on the heat insulation characteristic. Therefore, even if gas or water vapor penetrates into the diaphragm, the temperature from the chemical solution chamber side of the diaphragm to the pneumatic chamber side prevents the gas or water vapor from condensing or solidifying in the amorphous part of the diaphragm. The gradient is relaxed by the thermal insulation layer.
これに伴い、ガスや水蒸気は、ダイヤフラム内で凝固或いは凝縮することなく当該ダイヤフラムを透過して、空気室部内にて凝固或いは凝縮することとなる。従って、ダイヤフラムの寿命をより一層改善することができ、その結果、弁装置の開閉弁作動をより一層長期に亘り良好に維持し得る。 Along with this, gas and water vapor pass through the diaphragm without being solidified or condensed in the diaphragm, and are solidified or condensed in the air chamber. Therefore, the lifetime of the diaphragm can be further improved, and as a result, the on-off valve operation of the valve device can be maintained better for a longer period of time.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の各実施形態を図面により説明する。
(第1実施形態)
図1は、半導体製造装置のレジスト剥離系統に適用される本発明の第1実施形態を示している。当該半導体製造装置においては、調達済みの複数の半導体ウェハー(図1にて各符号W1、W2参照)をそれぞれ半導体素子として形成するにあたり、概略的には、所定のパターンが各半導体ウェハーW1、W2に対し成膜により形成されると、レジストが当該所定のパターンを介し各半導体ウェハーW1、W2に対しレジスト膜としてコーティングされる。このようにコーティングされたレジスト膜は、上記所定のパターンに応じてエッチング処理される。然る後、このようにエッチングされたレジスト膜は、半導体製造装置のレジスト剥離系統において、剥離されることで、各半導体素子が製造される。
Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention applied to a resist stripping system of a semiconductor manufacturing apparatus. In the semiconductor manufacturing apparatus, when forming a plurality of semiconductor wafers that have already been procured (see the respective symbols W1 and W2 in FIG. 1) as semiconductor elements, a predetermined pattern is roughly formed by each of the semiconductor wafers W1 and W2. In contrast, the resist is coated as a resist film on each of the semiconductor wafers W1 and W2 through the predetermined pattern. The resist film coated in this way is etched according to the predetermined pattern. Thereafter, the resist film etched in this way is peeled off in the resist peeling system of the semiconductor manufacturing apparatus, whereby each semiconductor element is manufactured.
ここで、上記レジスト剥離系統の構成につき、図1を参照して説明する。当該レジスト剥離系統は、薬液を蓄える薬液供給源10及び供給ポンプ20を備えている。当該供給ポンプ20は、その作動に伴い、配管Q1を通し薬液供給源10から薬液を汲み出して配管Q2内に吐出する。
Here, the configuration of the resist stripping system will be described with reference to FIG. The resist stripping system includes a chemical
上記レジスト剥離系統は、ダイヤフラム式主弁装置Vmを備えており、この主弁装置Vmは、両配管Q2、Q3の間に介装されている。当該主弁装置Vmは、図2或いは図3にて拡大して示すごとく、円筒状ハウジングHを備えている。このハウジングHは、上下両側円筒状ハウジング部材30、40を有しており、上側ハウジング部材30は、図2にて示すごとく、その軸方向開口端部31にて、下側ハウジング部材40の軸方向開口端部41に接合されて、当該下側ハウジング部材40と共にハウジングHを構成している。本第1実施形態では、上下両側円筒状ハウジング部材30、40の形成材料としては、所定の耐熱特性(例えば、20(℃)〜250(℃)の高温に耐え得る耐熱特性)を有するポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEともいう)が採用されている。
The resist stripping system includes a diaphragm main valve device Vm, and this main valve device Vm is interposed between both pipes Q2 and Q3. The main valve device Vm includes a cylindrical housing H as shown in an enlarged manner in FIG. The housing H has upper and lower
上側ハウジング部材30は、円筒状周壁30aと、上壁30bとを備えており、上壁30bは、円筒状周壁30aの上端開口部を閉塞するように当該円筒状周壁30aと一体的に形成されて上側ハウジング部材30を構成している。
The
円筒状周壁30aは、その中空部にて、段付き内孔部32(以下、上側段付き内孔部32ともいう)として形成されており、当該上側段付き内孔部32は、大径内孔部32a、中径内孔部32b及び小径内孔部32cでもって構成されている。
The cylindrical
ここで、これら大径内孔部32a、中径内孔部32b及び小径内孔部32cは、上側ハウジング部材30の軸方向開口端部31から当該上側ハウジング部材30の上壁30bにかけて、順次同軸的に形成されている。なお、上側段付き内孔部32は、後述する下側ハウジング部材40の段付き内孔部42と共に、ハウジングHの中空部である段付き内孔部を構成する。
Here, the large-diameter
また、上側ハウジング部材30は、流入孔部33及び排出孔部34を有しており、流入孔部33は、円筒状周壁30aの中間部位に貫通状に形成した連通路部33aを介し中径内孔部32b内に連通している。
The
これにより、空気流供給源A1からの高圧の空気流は、開閉弁33cを介しハウジング部材30の中径内孔部32bの下室部32e(後述する)内に流入孔部33及び連通路部33aを通り流入する。なお、空気流供給源A1は高圧の空気流を供給するように構成されている。また、連通路部34aは、排出孔部34を通して上室部32d(後述する)の内部を円筒状周壁30aの外部に連通させるように当該円筒状周壁30aに形成されている。
As a result, the high-pressure airflow from the airflow supply source A1 passes through the opening /
また、上側ハウジング部材30は、他の流入孔部35を有しており、この流入孔部35は、連通路部35aとともに、流入孔部33及び連通路部33aの図2にて図示直下にて、円筒状周壁30aに貫通状に形成されている。
Further, the
これにより、空圧供給源A2からの空気流は、流入孔部35及び連通路部35aを通り、下側ハウジング部材40内に後述のごとく流入する。なお、空圧供給源A2は、所定圧の空気流を供給するように構成されている。また、連通路部35aは、流入孔部35を下側ハウジング部材40内に後述のごとく連通させるように円筒状周壁30aに形成されている。
As a result, the air flow from the pneumatic pressure supply source A2 flows into the
一方、下側ハウジング部材40は、円筒状周壁40aと、底壁40bとを備えており、底壁40bは、円筒状周壁40aの下端開口部を閉塞するように当該円筒状周壁40aとともに一体的に形成されて、下側ハウジング部材40を構成している。なお、本実施形態において、上壁30b及び底壁40bは、それぞれ、ハウジングHの上壁及び底壁を構成する。
On the other hand, the
円筒状周壁40aは、図2にて示すごとく、その中空部にて、段付き内孔部42(以下、下側段付き内孔部42ともいう)として形成されており、当該下側段付き内孔部42は、上側ハウジング部材30の大径内孔部32aに同軸的に位置するように、下側ハウジング部材40内にて縦断面コの字状に形成されている。
As shown in FIG. 2, the cylindrical
当該下側段付き内孔部42は、小径内孔部42a及び大径内孔部42bでもって構成されている。大径内孔部42bは、図2にて示すごとく、小径内孔部42aの開口端部側にて当該小径内孔部42aと同軸的に形成されて、上側ハウジング部材30の大径内孔部32aの開口部に対向するように接合されている。なお、当該大径内孔部42b内には、隔壁部材50の大径部51(後述する)が、その延出端部にて、同軸的に嵌装されている。
The lower stepped
また、下側ハウジング部材40は、図2にて示すごとく、環状弁座40cを有しており、当該環状弁座40cは、小径内孔部42aの底壁中央部にて開口するように形成されて、弁体90(後述する)の着座部材として機能する。
Further, as shown in FIG. 2, the
また、下側ハウジング部材40は、流入路部43a、流出路部43b、流入筒部44及び流出筒部45を備えている。流入路部43aは、下側ハウジング部材40の底壁40bの内部にて、環状弁座40cと流入筒部44の内端開口部との間に形成されており、当該流入路部43aは、その内端開口部にて、段付き内孔部42の小径内孔部42a内に環状弁座40cの中空部を通り連通している。
The
一方、流出路部43bは、下側ハウジング部材40の内部にて、段付き内孔部42の小径内孔部42aの周壁開口部と流出筒部45の内端開口部との間に形成されており、当該流出路部43bは、小径内孔部42aの内部を流出筒部45の内部に連通させる。
On the other hand, the
流入筒部44は、その内端開口部にて、流入路部43aの外端開口部に連結されており、この流入筒部44は、その外端開口部にて、配管Q2の流出端開口部に連結されている。しかして、配管Q2からの薬液は、流入筒部44、連通路部43及び環状弁座40cを通り段付き内孔部42内に流入可能となっている。
The
流出筒部45は、その内端開口部にて、流出路部43bの外端開口部に連結されており、当該流出筒部45は、その外端開口部にて、配管Q3の流入端開口部に連結されている。しかして、段付き内孔部42内の薬液は、流出路部43b及び流出筒部45を通り配管Q3内に流入する。
The
また、当該主弁装置Vmは、図2にて示すごとく、ハウジングH内に組み付けられた隔壁部材50、円柱状ピストン60、コイルスプリング70、ダイヤフラム80及び弁体90を備えている。
The main valve device Vm includes a
隔壁部材50は、図2にて示すごとく、上側ハウジング部材30の大径内孔部32a及び中径内孔部32bの双方の内部に亘り次のように構成されて同軸的に嵌着されている。
As shown in FIG. 2, the
当該隔壁部材50は、円筒状大径部51及び円筒状小径部52でもって一体的に構成されている。円筒状大径部51は、上側ハウジング部材30の大径内孔部32a内に当該上側ハウジング部材30の軸方向開口端部31側から同軸的にかつ気密的に嵌着されており、当該円筒状大径部51は、その下端部にて、大径内孔部32aから下方へ向け下側ハウジング部材40の大径内孔部42b内に延出している。円筒状小径部52は、円筒状大径部51の上端部から同軸的に延出されて上側ハウジング部材30の中径内孔部32bの下側半分部内に気密的に嵌着されている。なお、本第1実施形態では、隔壁部材50の形成材料としては、PTFEが採用されている。
The
また、当該隔壁部材50は、連通路部53を有しており、当該連通路部53は、上側ハウジング部材30の連通路部35aを下側ハウジング部材40の大径内孔部42b内に連通させるように、隔壁部材50の円筒状大径部51及び円筒状小径部52の各周壁の内部に亘りL字状に形成されている。これにより、空圧供給源A2からの空気流は、上側ハウジング部材30の流入孔部35及び連通路部35a並びに隔壁部材50の連通路部53を通り下側ハウジング部材40の大径内孔部42b内に流入する。
Further, the
円柱状ピストン60は、図2にて示すごとく、大径のピストン本体61、中径の頭部62及び小径のピストンロッド63でもって構成されている。ピストン本体61は、隔壁部材50の円筒状小径部52と上側ハウジング部材30の中径内孔部32bの小径内孔部32cに対する環状境界段部との間にて、Oリング61aを介し中径内孔部32b内に同軸的にかつ摺動可能に嵌装されている。
As shown in FIG. 2, the
これにより、当該ピストン本体61は、上側ハウジング部材30の上壁30bと隔壁部材50の円筒状小径部52との間にて上側ハウジング部材30の中空部を区画して上室部32d及び下室部32eを形成する。これに伴い、上室部32dは、上側ハウジング部材30の連通路部34aを通して排出孔部34内に連通するとともに、下室部32eは、上側ハウジング部材30の連通路部33aを介し流入口部33内に連通する。なお、Oリング61aは、ピストン本体61の外周部に形成した環状溝部内に嵌装されて、当該ピストン本体61の外周面と上側ハウジング部材30の中径内孔部32bの内周面との間を気密的にシールする。
Accordingly, the piston
中径の頭部62は、ピストン本体61から同軸的に上室部32d内に向けて延出されている。また、ピストンロッド63は、ロッド部63a及び雄ねじ部63bを有しており、ロッド部63aは、ピストン本体61から頭部62とは逆方向に向け同軸的に下室部32e及び隔壁部材50の中空部を通りOリング54を介し気密的に下側ハウジング部材40の段付き内孔部42内に延出されている。
The medium-
雄ねじ部63bは、ロッド部63aよりも小径に形成されており、当該雄ねじ部63bは、ロッド部63aの延出端部から段付き内孔部42内に延出されている。なお、Oリング54は、隔壁部材50の大径部51の中空部内周面に形成した環状溝部内に嵌装されて、ロッド部63aの外周面と隔壁部材50の中空部内周面との間を気密的にシールする。
The
コイルスプリング70は、上側ハウジング部材30の上室部32d内にて、上壁30bとピストン60のピストン本体61との間に同軸的に介装されており、当該コイルスプリング70は、ピストン本体61を下室部32eに向けて付勢する。
The
ダイヤフラム80は、弁体90と共に、一体的に構成されている。当該ダイヤフラム80は、段付き内孔部42の大径内孔部42b内に収容されて、環状薄膜部81と、環状厚膜部82とでもって、PTFEにより、一体的に形成されている。
The
ここで、環状薄膜部81は、その内周縁部にて、弁体90の開口端部91(後述する)と同心的にかつ一体的に形成されている。環状厚膜部82は、環状薄膜部81の外周縁部に沿い当該環状薄膜部81と一体的に形成されており、当該環状圧膜部82は、隔壁部材50の大径部51の下端面と下側ハウジング部材40の大径内孔部42bの環状底面と間に挟持されている。これにより、ダイヤフラム80は、段付き内孔部42の内部を区画して、空圧室部Ra及び液圧室部Rbを形成する。
Here, the annular
本第1実施形態では、環状薄膜部81の外周部が環状厚膜部82の内周下縁部と一体となっているため、ダイヤフラム80は、図2にて示すごとく、縦断面凹状に形成されている。これに伴い、当該ダイヤフラム80においては、空圧室部Raが、環状厚膜部82の内周面側にて環状薄膜部81の上面上に形成されて、隔壁部材50の連通路部53並びに上側ハウジング部材30の連通路部35aを介し上側ハウジング部材30の流入孔部35内に連通する。一方、液圧室部Rbは、ダイヤフラム80の環状薄膜部81の下側に位置する下側段付き内孔部42の小径内孔部42aにより構成されている。ここで、液圧室部Rbは、その底壁(小径内孔部42aの底壁)の中央開口部に位置する環状弁座40cを介し下側ハウジング部材40の流入路部43a内に連通しており、当該液圧室部Rbの周壁に形成した開口部は流出路部43b内に連通している。
In the first embodiment, since the outer peripheral portion of the annular
従って、空圧供給源A2から上側ハウジング部材30の流入孔部35及び連通路部35a並びに隔壁部材50の連通路部53を通り下側ハウジング部材40の大径内孔部42b内に供給される空気流は、空圧室部Ra内に流入し、一方、下側ハウジング部材40の流入路部43aに流入する薬液は、環状弁座40cを介し液圧室部Rb内に流入する。
Accordingly, the air pressure supply source A2 passes through the
このことは、空圧室部Ra内に流入した空気流は、当該空圧室部Ra内にてダイヤフラム80に作用する空圧を発生するとともに、液圧室部Rb内に流入した薬液の流れは、当該液圧室部Rb内にてダイヤフラム80に作用する液圧を発生することを意味する。なお、空圧室部Raに生ずる空圧(実質的には空圧供給源A2からの空気流の圧力)は、液圧室部Rb内に生ずる液圧に実質的に等しくてもよく、また、当該液圧に比べて、高くても低くてもよい。
This is because the air flow that flows into the pneumatic chamber Ra generates an air pressure that acts on the
しかして、ダイヤフラム80では、環状薄膜部81が、空圧室部Ra内への空気流の空圧と液圧室部Rb内への薬液の液圧との差圧のもとに、ピストン60の軸方向摺動に伴い、弾性変形により湾曲変位するようになっている。
Thus, in the
ここで、本第1実施形態において、上側ハウジング部材30の流入孔部35及び連通路部35a並びに隔壁部材50の連通路部53を付加的に採用した根拠について説明する。
Here, the grounds for additionally employing the
本明細書の冒頭にて説明したように、ダイヤフラム80に対する水蒸気やガスの浸透が薬液の高温化に伴い増大してダイヤフラム80の形成材料内の非晶質部が容積(体積)増大を生じたりクラックを発生させたりする。このようなダイヤフラム80における水蒸気やガスの浸透の増加は、ダイヤフラム80の両面に作用する各圧力間の大きな差に起因して生じ、その結果、ダイヤフラム80の損傷等による寿命の短縮を招く。
As described at the beginning of the present specification, the penetration of water vapor or gas into the
本第1実施形態において、仮に、空圧室部Ra内への空気流の流入がないものとすれば、ダイヤフラム80は、その環状薄膜部81の下面(液圧室部Rb側の面)にて、薬液の圧力を受けるのみである。このことは、ダイヤフラム80の両面に作用する各圧力の差が大きいことを意味する。
In the first embodiment, if there is no inflow of air flow into the pneumatic chamber Ra, the
そこで、本第1実施形態では、空圧室部Ra内に空気流を流入させることで、ダイヤフラム80の両面に作用する各圧力の差を減少させて、ダイヤフラム80の形成材料内の非晶質部の容積(体積)変化やクラックの発生を未然に防止して、ダイヤフラム80の性能を長期にわたり良好に維持するようにした。
Therefore, in the first embodiment, an air flow is caused to flow into the pneumatic chamber Ra to reduce the difference between the pressures acting on both surfaces of the
弁体90は、下側ハウジング部材40の小径内孔部42a(液圧室部Rb)内に収容されて、環状弁座40cとともに、主弁装置Vmの弁部を構成する。当該弁体90は、ダイヤフラム80と一体的に、PTFEにより縦断面略円筒状に形成されており、この弁体90は、その中空部にて、ピストン60のロッド63の雄ねじ部63b及びロッド部63aの延出端部に亘り嵌装されて、雄ねじ部63bに締着されている。これに伴い、弁体90の開口端部91は、ロッド部63aの延出端部の外周面に沿うように、ダイヤフラム80の環状薄膜部81の内周縁部と一体的に形成されている。
The
また、弁体90は、着座部92を有しており、この着座部92は、環状弁座40cに対向するように、弁体90の底壁中央部にて厚肉状に隆起形成されている。
Further, the
しかして、以上のように構成した主弁装置Vmにおいては、ピストン60が、その下動端に位置するとき、弁体90は、着座部92にて、環状弁座40cに着座して液圧室部Rbと下側ハウジング部材40の流入路部43aとの間の連通を遮断する(図2参照)。このことは、主弁装置Vmは、その弁部の閉弁により、配管Q2から配管Q3への薬液の流入を遮断することを意味する。
Thus, in the main valve device Vm configured as described above, when the
また、弁体90は、ピストン60の上動に伴い、環状弁座40cから解離して、液圧室部Rbを下側ハウジング部材40の流入路部43a内に連通させる(図3参照)。このことは、主弁装置Vmは、その弁部の開弁により、配管Q2からの薬液を配管Q3内に流入させることを意味する。
Further, the
本第1実施形態における主弁装置Vmの作動特性について説明する。この説明にあたり、当該主弁装置Vmにおいて空圧供給源A2から上側ハウジング部材30の流入孔部35及び連通路部35a、隔壁部材50の連通路部53並びに下側ハウジング部材40の空圧室部Ra内に至るまでの空気流の供給経路構成を除いた構成からなる弁装置、即ち、従来の弁装置の作動特性について説明する。
The operation characteristics of the main valve device Vm in the first embodiment will be described. In this description, in the main valve device Vm, from the pneumatic pressure supply source A2, the
この従来の弁装置が閉弁状態にあるときには、次の不等式(1)が成立する。 When this conventional valve device is in the closed state, the following inequality (1) is established.
W>P1×Ss+P2×Sd・・・(1)
この不等式(1)において、W、P1、Ss、P2及びSdは、次の各物理量を表す。
W> P1 × Ss + P2 × Sd (1)
In this inequality (1), W, P1, Ss, P2 and Sd represent the following physical quantities.
W・・・スプリング荷重
P1・・・弁体液圧
Ss・・・弁体受圧面積
P2・・・ダイヤフラム液圧
Sd・・・ダイヤフラム受圧面積
ここで、スプリング荷重Wは、上室部32d側からピストン本体61に対し作用するコイルスプリング70の付勢荷重をいう。弁体液圧P1は、環状弁座40cを介し弁体90の着座部92に作用する流入路部43a内の薬液の圧力をいう。弁体受圧面積Ssは、弁体90の着座部92の表面積をいう。
W ... Spring load P1 ... Valve fluid pressure Ss ... Valve pressure receiving area P2 ... Diaphragm fluid pressure Sd ... Diaphragm pressure receiving area Here, the spring load W is applied to the piston from the
また、ダイヤフラム液圧P2は、ダイヤフラム80の環状薄膜部81の下面に作用する液圧室部Rb内の薬液の圧力をいう。ダイヤフラム受圧面積Sdは、環状薄膜部81の上面及び下面の各面積をいう。
The diaphragm fluid pressure P <b> 2 is the pressure of the chemical solution in the fluid pressure chamber Rb that acts on the lower surface of the annular
一方、当該従来の弁装置が開弁状態にあるときには、次の不等式(2)が成立する。 On the other hand, when the conventional valve device is in an open state, the following inequality (2) is established.
P1×Ss+P2×Sd+Pa×Sp>W・・・(2)
この不等式(2)において、Pa及びSpは、次の各物理量を表す。
P1 * Ss + P2 * Sd + Pa * Sp> W (2)
In this inequality (2), Pa and Sp represent the following physical quantities.
Pa・・・ピストン制御圧
Sp・・・ピストン受圧面積
ここで、ピストン制御圧Paは、ピストン本体61の環状下面に作用する下室部32e内の空気流の圧力をいう。ピストン受圧面積Spは、ピストン本体61の環状下面の面積をいう。
Pa—Piston control pressure Sp—Piston pressure receiving area Here, the piston control pressure Pa refers to the pressure of the air flow in the
以上のような作動特性を有する上記構成の従来の弁装置にあっては、本明細書の冒頭にて述べたように、薬液の温度が200(℃)を超えて高くなる程、ダイヤフラムがその非晶質部に対する水蒸気やガスの浸入の進行に起因して破損ないし寿命の短縮等の劣化を招く。このため、上記構成の従来の弁装置では、その本来の作動を維持し得ないおそれがある。 In the conventional valve device having the above-described configuration having the above-described operation characteristics, as described at the beginning of the present specification, the higher the temperature of the chemical solution exceeds 200 (° C.), the more the diaphragm Due to the progress of water vapor or gas intrusion into the amorphous part, it causes deterioration such as breakage or shortened life. For this reason, in the conventional valve apparatus of the said structure, there exists a possibility that the original action | operation cannot be maintained.
このような従来の弁装置におけるダイヤフラムの劣化を未然に防止する対策としては、ダイヤフラムの非晶質部に対する水蒸気やガスの浸入を抑制することが挙げられる。そこで、このような観点から、本第1実施形態では、ダイヤフラムの両面の間に作用する差圧を減少させればダイヤフラムの非晶質部に対する水蒸気やガスの浸入を抑制し得ることに着目して、主弁装置Vmは、上記構成の従来の弁装置とは異なり、上述したごとく、空圧供給源A2から上側ハウジング部材30の流入孔部35及び連通路部35a、隔壁部材50の連通路部53並びに下側ハウジング部材40の空圧室部Ra内に至るまでの空気流の供給経路構成を備えている。
As a measure for preventing the deterioration of the diaphragm in such a conventional valve device, it is possible to suppress the intrusion of water vapor or gas into the amorphous part of the diaphragm. Therefore, from this point of view, in the first embodiment, attention is paid to the fact that the intrusion of water vapor and gas into the amorphous portion of the diaphragm can be suppressed by reducing the differential pressure acting between both surfaces of the diaphragm. The main valve device Vm is different from the conventional valve device having the above-described configuration, as described above, from the air pressure supply source A2 to the
このような構成によれば、空圧供給源A2からの空気流の空圧が、空圧室部Ra内において、液圧室部Rb内にてダイヤフラム80に作用する薬液の液圧に抗して、ダイヤフラム80に作用することとなる。このため、ダイヤフラム80の両面に対する差圧が減少する。
According to such a configuration, the air pressure of the air flow from the air pressure supply source A2 resists the liquid pressure of the chemical liquid acting on the
但し、空圧室部Ra内においてダイヤフラム80に作用する空圧は、主弁装置Vmを閉弁する方向に作用するため、上述の不等式(2)のままでは、当該主弁装置Vmを開弁することができない。従って、当該主弁装置Vmを開弁するには、ピストン本体61の環状下面の面積(ピストン受圧面積Sp)がダイヤフラム80の環状薄膜部81の上面及び下面の各面積(ダイヤフラム受圧面積Sd)よりも広い値とすることが必要である。即ち、次の不等式(3)の成立が必要である。
However, since the air pressure acting on the
Pa×Sp>W+Pc×Sd ・・・(3)
この不等式(3)において、Pcは、空圧室部Ra内の空気流の圧力がダイヤフラム80の環状薄膜部81の上面に加わる空圧(ダイヤフラム空圧)を表す。
Pa × Sp> W + Pc × Sd (3)
In this inequality (3), Pc represents the air pressure (diaphragm air pressure) applied to the upper surface of the annular
そこで、本第1実施形態にいう主弁装置Vmでは、空圧供給源A2から上側ハウジング部材30の流入孔部35及び連通路部35a、隔壁部材50の連通路部53並びに下側ハウジング部材40の空圧室部Ra内に至るまでの空気流の供給経路構成に加え、不等式(3)を成立させるべく、ピストン受圧面積Spがダイヤフラム受圧面積Sdよりも広い値となっている。
Therefore, in the main valve device Vm referred to in the first embodiment, from the pneumatic supply source A2, the
これにより、主弁装置Vmが閉弁状態にあるときには、上述の不等式(1)とは異なり、次の不等式(4)が成立する。 Thus, when the main valve device Vm is in a closed state, the following inequality (4) is established, unlike the inequality (1) described above.
W+Pc×Sd>P1×Ss+P2×Sd・・・(4)
一方、当該主弁装置Vmが開弁状態にあるときには、上述の不等式(3)を前提に、上述の不等式(2)とは異なり、次の不等式(5)が成立する。
W + Pc × Sd> P1 × Ss + P2 × Sd (4)
On the other hand, when the main valve device Vm is in the valve open state, the following inequality (5) is established on the assumption of the above inequality (3), unlike the above inequality (2).
P1×Ss+P2×Sd+Pa×Sp>W+Pc×Sd・・・(5)
但し、本第1実施形態では、空気流供給源A2からの空気流は、主弁装置Vmの開弁及び閉弁のいずれの状態においても、空圧室部Ra内に流入するようになっている。
P1 * Ss + P2 * Sd + Pa * Sp> W + Pc * Sd (5)
However, in the first embodiment, the air flow from the air flow supply source A2 flows into the pneumatic chamber Ra regardless of whether the main valve device Vm is open or closed. Yes.
また、当該レジスト剥離系統は、図1にて示すごとく、ヒータ100及び背圧弁110を備えている。ヒータ100は、主弁装置Vmから配管Q3を介して薬液を供給されて、当該薬液を所定の高温(例えば、250(℃))に加熱して、加熱薬液として配管Q4内に流入させる。背圧弁110は、配管Q4内の加熱薬液の圧力を所定のリリーフ圧以下に維持する。また、配管Q4内の加熱薬液の圧力が上記所定のリリーフ圧を超えて上昇すると、背圧弁110は、配管Q4内の加熱薬液を配管Q5内に排出して薬液供給源10内に戻す。このことは、背圧弁110は、配管Q4内の加熱薬液の液圧を上記所定のリリーフ圧に維持することを意味する。
The resist stripping system includes a
また、当該レジスト剥離系統は、図1にて示すごとく、ダイヤフラム式の両副弁装置Vsa、Vsbを備えており、当該両副弁装置Vsa、Vsbは、その各流入孔部33にて、空気流供給源A1から空気流を供給され、その各流入筒部44にて、それぞれ、各配管Q6、Q7を介し配管Q4に接続されている。
Further, as shown in FIG. 1, the resist stripping system includes a diaphragm type sub-valve devices Vsa and Vsb. The both sub-valve devices Vsa and Vsb are connected to the
本第1実施形態において、両副弁装置Vsa、Vsbは、共に、同一の構成を有するから、副弁装置Vsaを例に挙げて、その構成につき説明する。 In the first embodiment, since both the auxiliary valve devices Vsa and Vsb have the same configuration, the auxiliary valve device Vsa will be described as an example.
当該副弁装置Vsaは、図4にて示すごとく、主弁装置Vmにおいて、連通路部53に代えて、連通路部55を、隔壁部材50に設けたことにその構成となっている。
As shown in FIG. 4, the sub-valve device Vsa has a configuration in which a
ここで、連通路部55は、上述した空圧室部Raの内部を下室部32eの内部に連通させるように、隔壁部材50の周壁にその軸方向に沿い貫通状に形成されている。このため、空気流供給源A1からの空気流は、図4にて示すごとく、下室部32e内に流入し、かつ、隔壁部材50の連通路部55を通り空圧室部Ra内にも流入する。従って、空気流供給源A1からの空気流の圧力は、下室部32e内にてピストン本体61に対し制御圧として作用するともに空圧室部Ra内に対しダイヤフラム80に対し空圧として作用する。
Here, the
当該副弁装置Vsaの閉弁時においては、空気流供給源A1からの空気流は、下室部32e内へ供給されないから、空圧室部Ra内には空圧は生じない。従って、当該副弁装置Vsaの閉弁状態においては、次の不等式(6)が、上述の不等式(4)に代えて、成立する。
When the sub valve device Vsa is closed, the air flow from the air flow supply source A1 is not supplied into the
W>P1×Ss+P2×Sd・・・(6)
一方、当該副弁装置Vsaの開弁時には、空気流供給源A1からの空気流は、下室部32e及び空圧室部Raの双方の内部に供給される。このため、下室部32e内に生ずる制御圧は当該副弁装置Vsaの開弁方向に作用するものの、空圧室部Ra内に生ずる空圧は、当該副弁装置Vsaの閉弁方向に作用する。従って、当該副弁装置Vsaの開弁状態では、上述した不等式(3)を前提に、上述した不等式(5)が成立する。
W> P1 × Ss + P2 × Sd (6)
On the other hand, when the sub valve device Vsa is opened, the air flow from the air flow supply source A1 is supplied to both the
しかして、当該副弁装置Vsaは、その閉弁時には、空気流供給源A1から開閉弁33a(図1或いは図4参照)を介し下室部32e及び空圧室部Raの各内部への空気流の供給停止のもと、不等式(6)のもとに、コイルスプリング70のピストン本体61に対する付勢力及び流入路部43a内の薬液による弁体90及びダイヤフラム80に対する各液圧に基づき、弁体90の環状弁座40cに対する着座でもって、配管Q6からの薬液の配管Q8への流入を遮断する。
Thus, when the sub-valve device Vsa is closed, air is supplied from the air flow supply source A1 to the inside of the
また、当該副弁装置Vsaは、その開弁時には、空気流供給源A1から開閉弁33aを介し下室部32e及び空圧室部Raの各内部への空気流の供給に基づき、不等式(5)のもとに、コイルスプリング70のピストン本体61に対する付勢力、空圧室部Ra内にてダイヤフラム80に作用する空圧、下室部32e内にてピストン本体61に作用する制御圧、流入路部43a内の薬液による弁体90及びダイヤフラム80に対する各液圧に応じ、弁体90の環状弁座40cからの解離でもって、配管Q6からの薬液を、配管Q8を介し半導体ウェハーW1に向けて流動させる。
In addition, the sub-valve device Vsa, when opened, is based on the inequality (5 ), The biasing force of the
副弁装置Vsbは、上述のごとく、副弁装置Vsaと同様の構成を有する。従って、当該副弁装置Vsbは、その閉弁時には、弁体90の環状弁座40cに対する着座でもって、配管Q7からの薬液の配管Q9に対する流入を遮断する。また、当該副弁装置Vsbは、その開弁時には、弁体90の環状弁座40cからの解離でもって、配管Q7からの薬液を、配管Q9を介し半導体ウェハーW2に向けて流動させる。
As described above, the auxiliary valve device Vsb has the same configuration as the auxiliary valve device Vsa. Therefore, the sub-valve device Vsb blocks the inflow of the chemical solution from the pipe Q7 to the pipe Q9 by seating the
以上のように構成した本第1実施形態において、上記レジスト剥離系統の主弁装置Vm及び両副弁装置Vsa、Vsbが共に閉弁状態にあるものとする。これに伴い、各開閉弁33a〜33cの閉弁のもと、空気流供給源A1からの主弁装置Vm及び両副弁装置Vsa、Vsbに対する空気流の供給は停止している。但し、空気流供給源A2からの空気流は、主弁装置Vmに対しその開閉弁作動とはかかわりなく、主弁装置Vmの流入孔部35、連通路部35a、隔壁部材50の連通路部53を通り空圧室部Ra内に流入してこの空圧室部Ra内にてダイヤフラム80に対し空圧を作用させているものとする。
In the first embodiment configured as described above, it is assumed that the main valve device Vm and the sub valve devices Vsa and Vsb of the resist stripping system are both closed. Accordingly, the supply of airflow from the airflow supply source A1 to the main valve device Vm and the sub valve devices Vsa and Vsb is stopped under the closing of the on-off
このような状態において、供給ポンプ20が、配管Q1を介し薬液供給源10から薬液を汲み上げて配管Q2内に吐出するとともに、空気流供給源A1が、各開閉弁33a〜33cの開弁により、空気流を主弁装置Vm及び両副弁装置Vsa、Vsbに対し供給すると、配管Q2内に吐出された薬液は、主弁装置Vmの液圧室部Rb内に流入筒部44及び流入路部43aを通り流入して当該液圧室部Rb内にて液圧を生じてダイヤフラム80に作用させ、一方、空気流供給源A2からの空気流は、主弁装置Vm及び両副弁装置Vsa、Vsbの各下室部32e内に各対応の流入孔部33及び連通路部33aを通り流入して各下室部32e内にてピストン本体61に対し制御圧を作用させる。さらに、上述のように両副弁装置Vsa、Vsbの各下室部32e内に流入した空気流は、各対応の隔壁部材50の連通路部55を通り各対応の空圧室部Ra内に流入する。このため、各対応の空圧室部Ra内に流入した空気流は、両副弁装置Vsa、Vsbの各空圧室部Ra内にて各対応のダイヤフラム80に対し空圧を生じて作用させる。
In such a state, the
すると、主弁装置Vmにおいては、ピストン60が、不等式(2)のもとに、コイルスプリング70のピストン本体61に対する付勢力及び空圧室部Ra内のダイヤフラム80に対する空圧に抗して、下室部32e内の制御圧、流入路部43aから環状弁座40cを介し薬液の弁体90に作用する薬液の液圧及び液圧室部Rb内のダイヤフラム80に対する液圧に基づき、上方へ摺動して、弁体90を環状弁座40cから解離させて、開弁する。すると、主弁装置Vmの液圧室部Rb内に流入した薬液は、流出路部43b及び配管Q3を通り、ヒータ100内に流入する。
Then, in the main valve device Vm, the
ここで、ダイヤフラム80の両面に作用する各圧力の差が、液圧室Rb内の液圧に抗してダイヤフラム80に作用する空圧室部Ra内の空圧に基づき減少する。従って、薬液の温度が高くても、ダイヤフラム80の形成材料の非晶質部内への水蒸気等の浸透が抑制されて、当該ダイヤフラム80をその損傷等による劣化を招くことなく、長期間に亘り良好に維持することができる。このことは、ダイヤフラム80の寿命の改善につながる。
Here, the difference between the pressures acting on both surfaces of the
上述のごとく、薬液がヒータ100内に流入すると、当該薬液は、ヒータ100により加熱されて、上記所定の高温の加熱薬液として配管Q4内に流入する。このように配管Q4内に流入した加熱薬液は、背圧弁110により上記所定のリリーフ圧に維持されて両副弁装置Vsa、Vsbに各対応の配管Q6、Q7を通り流入する。なお、配管Q4内の加熱薬液の圧力が上記所定のリリーフ圧よりも上昇すると、当該圧力が上記所定のリリーフ圧に低下するまで、配管Q4内の加熱薬液は、背圧弁110を通り配管Q5を介して薬液供給源10に戻る。従って、供給ポンプ20により吐出される薬液の温度は、通常、高い。
As described above, when the chemical solution flows into the
上述のように加熱薬液が副弁装置Vsaに流入すると、当該副弁装置Vsaにおいては、配管Q6からの加熱薬液が流入筒部44及び流入路部43aを通り液圧室部Rb内に流入してダイヤフラム80に対し液圧を作用させる。
When the heated chemical liquid flows into the auxiliary valve device Vsa as described above, in the auxiliary valve device Vsa, the heated chemical solution from the pipe Q6 flows into the hydraulic pressure chamber portion Rb through the
すると、当該副弁装置Vsaは、コイルスプリング70のピストン本体61に対する付勢力及びダイヤフラム80に作用する空圧室部Ra内の空圧に抗して、ピストン本体61に作用する下室部32e内の制御圧、流入路部43aから環状弁座40cを介し薬液の弁体90に作用する薬液の液圧及び液圧室部Rb内のダイヤフラム80に対する液圧に基づき、弁体90を弁座40cから解離させて開弁する。
Then, the sub-valve device Vsa resists the urging force of the
ここで、副弁装置Vsaにおいても、ダイヤフラム80の両面に作用する各圧力の差が、液圧室Rb内の液圧に抗してダイヤフラム80に作用する空圧室部Ra内の空圧に基づき減少する。従って、薬液の温度が高くても、ダイヤフラム80の形成材料の非晶質部内への水蒸気等の浸透が抑制されて、当該ダイヤフラム80をその損傷等による劣化を招くことなく、長期間に亘り良好に維持することができる。このことは、ダイヤフラム80の寿命の改善につながる。
Here, also in the auxiliary valve device Vsa, the difference between the pressures acting on both surfaces of the
上述のように副弁装置Vsaが開弁すると、当該副弁装置Vsaにおいては、配管Q6内の加熱薬液が、流入筒部44、流入路部43a、環状弁座40c、液圧室部Rb、流出路部43b及び配管Q8を通り半導体ウェハーW1に向けて流動する。これにより、半導体ウェハーW1のエッチング済みのレジスト膜が剥離されて半導体素子として製造される。
When the auxiliary valve device Vsa is opened as described above, in the auxiliary valve device Vsa, the heated chemical liquid in the pipe Q6 flows into the
副弁装置Vsbも、副弁装置Vsaと同様に開弁し、配管Q7内の加熱薬液が、流入筒部44、流入路部43a、環状弁座40c、液圧室部Rb、流出路部43b及び配管Q9を通り半導体ウェハーW2に向けて流動する。これにより、半導体ウェハーW2のエッチング済みのレジスト膜が剥離されて半導体素子として製造される。
The auxiliary valve device Vsb is also opened in the same manner as the auxiliary valve device Vsa, and the heated chemical solution in the pipe Q7 is supplied with the
ここで、当該副弁装置Vsbにおいても、ダイヤフラム80の両面に作用する各圧力の差が、液圧室Rb内の液圧に抗してダイヤフラム80に作用する空圧室部Ra内の空圧に基づき減少する。従って、薬液の温度が高くても、ダイヤフラム80の形成材料の非晶質部内への水蒸気等の浸透が抑制されて、当該ダイヤフラム80をその損傷等による劣化を招くことなく、長期間に亘り良好に維持することができる。このことは、ダイヤフラム80の寿命の改善につながる。
Here, also in the sub-valve device Vsb, the difference between the pressures acting on both surfaces of the
以上説明したように、本第1実施形態では、主弁装置Vmは、ダイヤフラム80を介し液圧室部Rbに対向する空圧室部Raを備えて、液圧室部Rb内に生ずる液圧に抗して空圧室部Ra内に生ずる空圧でもって、ダイヤフラム80の両面に作用する各圧力の差圧を減少させるようにした。
As described above, in the first embodiment, the main valve device Vm includes the pneumatic chamber portion Ra facing the hydraulic chamber portion Rb through the
従って、薬液の温度が高くても、ダイヤフラム80の形成材料の非晶質部内への水蒸気等の浸透が抑制されて、当該ダイヤフラム80をその損傷等による劣化を招くことなく、長期間に亘り良好に維持することができる。このことは、薬液の温度が高くても、所定の耐熱特性を有するダイヤフラム80の寿命の改善につながることを意味する。その結果、主弁装置Vmは、上述した開閉弁作動を長期に亘り良好に維持し得て、寿命の長期化につながる。以上のようなことは、両副弁装置Vsa、Vsbにおいても同様に成立する。
Therefore, even if the temperature of the chemical solution is high, the penetration of water vapor or the like into the amorphous part of the material forming the
ここで、主弁装置Vm及び両副弁装置Vsa、Vsbのいずれにおいても、ピストン60のピストン本体61の受圧面積は、上述のごとく、ダイヤフラム80の環状薄膜部81の受圧面積よりも広く設定されているから、主弁装置Vm及び両副弁装置Vsa、Vsbの開弁作動が確保され得る。
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態の要部である副弁装置Vsaを示している。当該副弁装置Vsaは、上記第1実施形態にて述べた主弁装置Vmにおいて、分岐路部56を、隔壁50に付加的に設けたことにその構成上の特徴がある。
Here, in any of the main valve device Vm and the both sub-valve devices Vsa and Vsb, the pressure receiving area of the
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows an auxiliary valve device Vsa that is a main part of the second embodiment of the present invention. The sub-valve device Vsa is characterized in that the
ここで、分岐路部56は、上述した連通路部53の中間部位の内部を下室部32eの内部に連通させるように、隔壁50の周壁にその軸方向に沿い分岐して形成されている。このため、空気流供給源A2からの空気流は、上記第1実施形態にて述べた上側ハウジング部材30の流入孔部35及び連通路部35a並びに隔壁部材50の連通路部53の上流部に流入するとともに、このように上流部内に流入下空気流は、分岐路部56を通り下室部32e内に流入するとともに、連通路部53の下流部を通り空圧室部Ra内に流入する。
Here, the
従って、空気流供給源A2からの空気流の圧力は、下室部32e内にてピストン本体61に対し制御圧として作用するともに空圧室部Ra内に対しダイヤフラム80に対し空圧として作用する。これに伴い、副弁装置Vsaに対する空気流供給源A1からの空気流の供給は不要となる。本第2実施形態における副弁装置Vsaのその他の構成は、上記第1実施形態にて述べた副弁装置Vsaと同様である。なお、本第2実施形態の他の副弁装置Vsbは、本第2実施形態における上記副弁装置Vsaと同様の構成を有する。本第2実施形態におけるその他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
Accordingly, the pressure of the air flow from the air flow supply source A2 acts as a control pressure on the
このように構成した本第2実施形態によれば、隔壁部材50が、上述のごとく、連通路部53に対する分岐路部56を有する構成となっているから、主弁装置Vmの開弁の際には、空気流供給源A2から上側ハウジング部材30の流入開孔部35及び連通路部35a並びに隔壁部材50の連通路部53を通り空圧室部Ra内に供給されて当該空圧室部Ra内に空圧を生ずる空気流が、連通路部53の上流部及び分岐路部56を通り制御室部32e内にも流入して当該制御室部32e内に制御圧を生ずる。
According to the second embodiment configured as described above, the
従って、空圧室部及び制御圧室部内に対する空気流供給源を共通にして単一にしつつ、ピストン60が、空圧室部Ra内の空圧と液圧室部Rb内の液圧との差のもとに、制御圧室部32e内の制御圧に基づき、コイルスプリング70に抗して上方へ摺動して弁体90を環状弁座40cから確実に解離させることができる。その結果、主弁装置Vmの開弁作動が良好になされ得る。その他の作用効果は、上記第1実施形態と同様である。
(第3実施形態)
図6は、本発明の第3実施形態の要部を示している。この第3実施形態では、上記第1実施形態にて述べた主弁装置Vmにおいて、断熱膜80aを付加的に設けたことにその構成上の特徴がある。
Accordingly, while the air flow supply source for the air pressure chamber portion and the control pressure chamber portion is made to be a single unit, the
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a main part of the third embodiment of the present invention. The third embodiment is characterized in that the main valve device Vm described in the first embodiment is additionally provided with a
当該断熱膜80aは、PTFEからなるもので、当該断熱膜80aは、上記第1実施形態にて述べた空圧室部Ra内にてダイヤフラム80の環状薄膜部81に貼着されている。これにより、当該断熱膜80aは、その断熱特性に基づき、ダイヤフラム80の両面の間の温度差を減少させる役割を果たす。本第3実施形態において、断熱膜80aの形成材料としては、PTFEやゴアテックス(登録商標)等の断熱材料が挙げられる。その他の構成は、上記第1実施形態と同様である。
The
このように構成した本第3実施形態にいては、断熱膜80aが、上述のごとく、ダイヤフラム80の空圧室部Raからの面に貼着されて、その断熱特性に基づき、ダイヤフラム80の両面の間の温度差を減少させる役割を果たす。
In the third embodiment configured as described above, the
このため、ガスや水蒸気がダイヤフラム内に浸透しても、当該ガスや水蒸気がダイヤフラム80の非晶質部内にて凝縮或いは凝固しないように当該ダイヤフラム80の薬液室部Rb側から空圧室部Ra側への温度勾配が断熱膜80aによって緩和される。
For this reason, even if gas or water vapor penetrates into the diaphragm, the pneumatic chamber portion Ra from the chemical solution chamber portion Rb side of the
これに伴い、ガスや水蒸気は、ダイヤフラム80内で凝固或いは凝縮することなく当該ダイヤフラム80を透過して、空気室部Ra内にて凝固或いは凝縮することとなる。従って、ダイヤフラム80の寿命をより一層改善することができ、その結果、主弁装置Vmの上述した開閉弁作動をより一層長期に亘り良好に維持し得る。その他の作用効果は、上記第1実施形態と同様である。
Along with this, the gas or water vapor passes through the
なお、本発明の実施にあたり、上記実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
(1)本発明の実施にあたり、ハウジングHの段付き内孔部は、上記実施形態とは異なり、同一内径からなる内孔部であってもよい。なお、当該同一内径の内孔部にあわせて、隔壁部材50の外径も同一外径とすればよい。
(2)本発明の実施にあたり、ハウジングHの段付き内孔部は、上記実施形態とは異なり、横断面四角形状であってもよい。なお、これに伴い、隔壁部材50及びピストン60も、共に、横断面四角形状とすればよい。
(3)本発明の実施にあたり、主弁装置Vm及び各副弁装置Vsa、Vsaの少なくともいずれかの弁装置において、コイルスプリング70は、上記各実施形態とは異なり、下室部32a内にてピストン本体61と隔壁部材50との間に同軸的に介装するようにしてもよい。これにより、上記いずれかの弁装置は、ダイヤフラム式常開型弁装置として機能する。
(4)本発明の実施にあたり、ハウジングH、ダイヤフラム80及び弁体90の各形成材料としては、上記実施形態にて述べたPTFEに限ることなく、PFAその他の耐熱特性の良好なフッ素樹脂を採用してもよい。
(5)本発明の実施にあたり、隔壁部材50の形成材料は、上記実施形態にて述べたPTFEに限ることなく、PFAその他の耐熱特性の良好なフッ素樹脂を採用してもよい。
(6)本発明の実施にあたり、上記第3実施形態にて述べた断熱膜80aは、主弁装置Vmに限ることなく、各副弁装置Vsa、Vsbのダイヤフラム80に空圧室部Ra側から貼着しても、上記第3実施形態と同様の作用効果を達成することができる。
(7)また、本発明の実施にあたり、上記第1実施形態にて述べた主弁装置Vm及び各副弁装置Vsa、Vsaの少なくともいずれかの弁装置において、コイルスプリング70、上側ハウジング部材30の流入孔部33、流出孔部34、各連通路部33a、34a、上室部32d及び下室部32e並びに空気供給源A1からなる構成に代えて、例えば、電磁式アクチュエータを採用し、この電磁式アクチュエータでもって、ピストン60を上記第1実施形態と同様に上下方向に摺動させるように駆動してもよい。
In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiment.
(1) In carrying out the present invention, the stepped inner hole portion of the housing H may be an inner hole portion having the same inner diameter, unlike the above embodiment. Note that the outer diameter of the
(2) In carrying out the present invention, the stepped inner hole portion of the housing H may have a rectangular cross section, unlike the above embodiment. Accordingly, both the
(3) In carrying out the present invention, in at least one of the valve devices of the main valve device Vm and each of the sub valve devices Vsa and Vsa, the
(4) In implementing the present invention, the housing H, the
(5) In carrying out the present invention, the material for forming the
(6) In the implementation of the present invention, the
(7) In implementing the present invention, in the valve device of at least one of the main valve device Vm and the auxiliary valve devices Vsa and Vsa described in the first embodiment, the
30a、40a…円筒状周壁、30b…上壁、32、42…段付き内孔部、
32d…開放室部、32e…制御圧室部、33、35…流入孔部、
33a、35a、55…連通路部、40b…底壁、40c…環状弁座、
43a…流入路部、43b…流出路部、44…流入筒部、45…流出筒部、
50…隔壁部材、56…分岐路部、60…ピストン、61…ピストン本体、
63…ピストンロッド、70…コイルスプリング、80…ダイヤフラム、
80a…断熱膜、90…弁体、H…ハウジング、Ra…空圧室部、
Rb…液圧室部。
30a, 40a ... cylindrical peripheral wall, 30b ... upper wall, 32, 42 ... stepped inner hole,
32d ... Open chamber portion, 32e ... Control pressure chamber portion, 33, 35 ... Inlet hole portion,
33a, 35a, 55 ... communication passage part, 40b ... bottom wall, 40c ... annular valve seat,
43a ... Inflow passage portion, 43b ... Outflow passage portion, 44 ... Inflow tube portion, 45 ... Outflow tube portion,
50 ... partition member, 56 ... branch passage, 60 ... piston, 61 ... piston body,
63 ... piston rod, 70 ... coil spring, 80 ... diaphragm,
80a ... heat insulation film, 90 ... valve body, H ... housing, Ra ... pneumatic chamber,
Rb: Hydraulic chamber.
Claims (7)
当該ハウジング内に設けられる弁手段と、
当該弁手段を開弁或いは閉弁する開閉手段とを備えて、
前記弁手段は、前記流入路の前記内端開口部に形成される環状弁座と、当該環状弁座に着座可能に対向する弁体とを具備して、前記環状弁座を通して前記流入路への流入薬液を前記流出路側へ流動させるとき前記弁体の前記環状弁座からの解離により開弁し、前記流入薬液の前記流出路側への流動を遮断するとき前記弁体の前記環状弁座への着座により閉弁するようになっており、
前記開閉手段は、
前記弁体を前記環状弁座に着座させ或いは解離させるように駆動する駆動手段と、
前記ハウジング及び前記弁体と共に所定の耐熱性能を有するフッ素樹脂でもって前記弁体の外壁部と前記ハウジングの内壁部との間に連結形成されて空気流が前記ハウジングの壁部を通り流入する空圧室部と前記弁体を内包するとともに前記流出路にその内端開口部から連通する液圧室部とを前記ハウジング内にて区画形成するダイヤフラムとを備えて、
前記空圧室部内への流入空気流が前記ダイヤフラムに空圧を作用させている状態にて、前記駆動手段による前記弁部の開弁時には前記流入路への流入薬液が前記環状弁座を通り前記液圧室部に流入して前記ダイヤフラムに液圧を作用させながら当該液圧室部から前記流出路内に流入し、前記駆動手段による前記弁部の閉弁時には、前記流入路への流入薬液の前記環状弁座を介する前記流出路への流動を遮断するようにしたダイヤフラム式弁装置。 A housing having an inflow path and an outflow path through which the high-temperature chemical liquid flowing into the inflow path flows from the inflow path;
Valve means provided in the housing;
Opening and closing means for opening or closing the valve means,
The valve means includes an annular valve seat formed in the inner end opening of the inflow passage, and a valve body facing the annular valve seat so as to be able to be seated, and through the annular valve seat to the inflow passage. When the inflowing chemical liquid flows to the outflow path side, the valve body opens due to dissociation from the annular valve seat, and when the inflowing chemical liquid flows to the outflow path side, the valve body opens to the annular valve seat. It is designed to close when seated.
The opening / closing means includes
Drive means for driving the valve body to be seated on or disengaged from the annular valve seat;
An air flow is formed between the outer wall portion of the valve body and the inner wall portion of the housing with a fluororesin having a predetermined heat resistance performance together with the housing and the valve body, and an air flow flows through the wall portion of the housing. A diaphragm that encloses the pressure chamber portion and the valve body and that defines a fluid pressure chamber portion that communicates with the outflow passage from the inner end opening portion in the housing;
In the state in which the inflow air flow into the air pressure chamber part causes air pressure to act on the diaphragm, the inflowing chemical liquid to the inflow path passes through the annular valve seat when the valve means is opened by the driving means. While flowing into the hydraulic chamber and applying hydraulic pressure to the diaphragm, the hydraulic chamber flows into the outflow passage, and when the valve is closed by the driving means, the inflow into the inflow passage A diaphragm type valve device configured to block the flow of the chemical liquid to the outflow passage through the annular valve seat.
前記駆動手段は、
前記筒状周壁の中空部の軸方向中間部位内に同軸的に嵌装してなる隔壁部材と前記ハウジングの前記両端壁の一方の端壁との間にて前記筒状周壁の前記中空部内に軸方向に摺動可能に嵌装されて前記ハウジングを介し外部に開放される開放室部及び外部から前記ハウジングを介し空気流を供給される制御室部を前記一方の端壁との間及び前記隔壁部材との間にて区画形成するピストン本体と、当該ピストン本体から前記制御室部、前記隔壁部材及び前記ダイヤフラムを通り前記液圧室部内に延出するピストンロッドであってその延出端部にて前記弁体を同軸的に支持してなるピストンロッドとを有するピストンと、
前記開放室部内に設けられて前記ピストン本体を前記制御室部側へ付勢する付勢手段とを具備してなり、
前記空圧室部への空気流の流入は、外部から前記筒状周壁及び前記隔壁部材の双方或いは前記筒状周壁を通りなされるようになっており、
前記弁手段は、前記制御室部内への空気流の供給による前記ピストンの前記付勢手段に抗した前記開放室部側への摺動に伴い前記弁体を前記環状弁座から解離させて開弁し、前記制御室部内への空気流の供給の停止のもと前記ピストンの前記付勢手段の付勢に基づく前記制御室部側への摺動に伴い前記弁体を前記環状弁座に着座させるようにしたことを特徴とする請求項1に記載のダイヤフラム式弁装置。 The housing is provided with a cylindrical peripheral wall and both end walls that close both axial ends of the cylindrical peripheral wall,
The driving means includes
In the hollow part of the cylindrical peripheral wall between the partition wall member coaxially fitted in the axially intermediate portion of the hollow part of the cylindrical peripheral wall and one end wall of the both end walls of the housing An open chamber portion that is slidably fitted in the axial direction and is opened to the outside through the housing, and a control chamber portion to which an air flow is supplied from the outside through the housing are provided between the one end wall and the A piston main body that forms a partition with the partition wall member, and a piston rod that extends from the piston main body through the control chamber portion, the partition wall member, and the diaphragm into the hydraulic pressure chamber portion, and an extension end thereof A piston having a piston rod coaxially supporting the valve body at the portion;
A biasing means provided in the open chamber and biasing the piston body toward the control chamber;
The inflow of the air flow into the pneumatic chamber part is made to pass through both the cylindrical peripheral wall and the partition wall member or the cylindrical peripheral wall from the outside,
The valve means is opened by disengaging the valve body from the annular valve seat as the piston slides against the biasing means against the biasing means by supplying air flow into the control chamber. The valve body is moved to the annular valve seat along with the sliding of the piston toward the control chamber side based on the urging of the urging means while the supply of the air flow into the control chamber is stopped. 2. The diaphragm valve device according to claim 1, wherein the diaphragm valve device is seated.
前記隔壁部材は、前記筒状周壁の前記通路と前記空圧室部とを連通させて外部からの空気流を前記筒状周壁の前記通路を通して前記空圧室部内に流入させる連通路部を形成してなることを特徴とする請求項2に記載のダイヤフラム式弁装置。 The cylindrical peripheral wall is formed with a passage so that the inside of the hollow portion communicates with the outside,
The partition member communicates the passage of the cylindrical peripheral wall with the pneumatic chamber portion to form a communication passage portion that allows an external air flow to flow into the pneumatic chamber portion through the passage of the cylindrical peripheral wall. The diaphragm type valve device according to claim 2, wherein the diaphragm type valve device is formed.
前記隔壁部材は、前記制御室部を前記空圧室部に連通させる連通路部を形成してなり、
空気流は、前記筒状周壁の前記通路を通り前記制御室部内に流入して前記ピストン本体に空圧を作用させ、かつ前記制御室部及び前記隔壁部材の前記連通路部を通して前記空気室部内に流入して前記ダイヤフラムに空圧を作用させるようになっていることを特徴とする請求項2に記載のダイヤフラム式弁装置。 The cylindrical peripheral wall is provided with a passage communicating the control chamber part to the outside,
The partition member is formed with a communication passage portion for communicating the control chamber portion with the pneumatic chamber portion,
The air flow passes through the passage of the cylindrical peripheral wall and flows into the control chamber to cause air pressure to act on the piston body, and through the communication chamber of the control chamber and the partition member, 3. The diaphragm type valve device according to claim 2, wherein a pneumatic pressure is applied to the diaphragm by flowing into the diaphragm.
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019178757A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社アツデン | Diaphragm flow control valve |
JP2020026847A (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | アドバンス電気工業株式会社 | Diaphragm member, and diaphragm valve using diaphragm member |
JP2020063777A (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | アドバンス電気工業株式会社 | Diaphragm valve |
KR20220126212A (en) | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 아드반스 덴키 고교 가부시키가이샤 | Diaphragm valve |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004019792A (en) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Advance Denki Kogyo Kk | Transmission gas discharge structure of diaphragm valve |
JP2005517884A (en) * | 2002-02-15 | 2005-06-16 | 東京エレクトロン株式会社 | Pressure-enhanced diaphragm valve |
JP2007078145A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Kushida Kogyo Kk | Chemical control valve |
JP2010242916A (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Ckd Corp | Fluid control valve |
JP2012026476A (en) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Diaphragm valve and substrate processing apparatus with the same |
WO2013018539A1 (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Ckd株式会社 | Fluid control valve |
-
2012
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005517884A (en) * | 2002-02-15 | 2005-06-16 | 東京エレクトロン株式会社 | Pressure-enhanced diaphragm valve |
JP2004019792A (en) * | 2002-06-17 | 2004-01-22 | Advance Denki Kogyo Kk | Transmission gas discharge structure of diaphragm valve |
JP2007078145A (en) * | 2005-09-16 | 2007-03-29 | Kushida Kogyo Kk | Chemical control valve |
JP2010242916A (en) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Ckd Corp | Fluid control valve |
JP2012026476A (en) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Diaphragm valve and substrate processing apparatus with the same |
WO2013018539A1 (en) * | 2011-07-29 | 2013-02-07 | Ckd株式会社 | Fluid control valve |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019178757A (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 株式会社アツデン | Diaphragm flow control valve |
JP2020026847A (en) * | 2018-08-10 | 2020-02-20 | アドバンス電気工業株式会社 | Diaphragm member, and diaphragm valve using diaphragm member |
JP7061794B2 (en) | 2018-08-10 | 2022-05-02 | アドバンス電気工業株式会社 | Diaphragm member |
JP2020063777A (en) * | 2018-10-17 | 2020-04-23 | アドバンス電気工業株式会社 | Diaphragm valve |
JP7217501B2 (en) | 2018-10-17 | 2023-02-03 | アドバンス電気工業株式会社 | diaphragm valve |
KR20220126212A (en) | 2021-03-08 | 2022-09-15 | 아드반스 덴키 고교 가부시키가이샤 | Diaphragm valve |
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