JP3219318U - ダイヤフラム式背圧弁 - Google Patents

Abstract

【課題】屈曲性や長寿命性を確保し得るようなフィルム状のＰＦＡを、数ｎｍ程度の発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムの形成材料として選択し、当該ダイヤフラムの中央部との連結し易さを考慮してフッ素樹脂製弁体を活用して構成するダイヤフラム部材を用いる背圧弁を提供する。【解決手段】背圧弁では、第１ダイヤフラム部材２００が、ＰＦＡからなるフィルム状ダイヤフラム２００ａと、当該ダイヤフラム２００ａの中央部２２０にその下面側からレーザー溶接により接合してなる弁体２００ｃとを備えるように構成されている。また、第２ダイヤフラム部材３００が、ＰＦＡからなるフィルム状ダイヤフラム３００ａと、当該ダイヤフラム３００ａの中央部３２０にその上面側からレーザー溶接により接合してなる連結軸部材３００ｃとを備えるように構成されており、当該連結軸部材３００ｃは、弁体２００ｃに結合されている。【選択図】図１

Description

本考案は、半導体製造装置において高純度薬液や超純水等の液体を流動させるにあたり採用するに適したダイヤフラム式背圧弁に関する。

従来、この種の背圧弁は、底側ハウジング部材と、上側ハウジング部材と、これら底側ハウジング部材及び上側ハウジング部材の間に組み付けられる中側ハウジング部材とを備えて、上側ハウジング部材と中側ハウジング部材との間に一側収容室を形成するとともに中側ハウジング部材と底側ハウジング部材との間に他側収容室を形成してなるハウジングと、上側ハウジング部材側にて第１調圧室を形成するとともに中側ハウジング側にて第１液体室を形成するように一側収容室の内部を区画する第１ダイヤフラムと、底側ハウジング部材側にて第２調圧室を形成するとともに中側ハウジング側にて第２液体室を形成するように他側収容室の内部を区画する第２ダイヤフラムと、第１液体室の中央部から第２液体室の中央部にかけて設けてなる中央連通路に向けて第１ダイヤフラムの中央部から延出する弁体と、第２ダイヤフラムの中央部から中央連通路内に延出して弁体と連結される連結軸部材とを備えている。

しかして、このように構成してなる当該背圧弁において、その流入側から流入する液体が第１液体室及び第２液体室内に流入すると、第１液体室内に流入する液体の液圧が第１ダイヤフラムに対し第１調圧室側から作用する設定圧に対向して作用するとともに、第２液体室内に流入する液体の液圧が第２ダイヤフラムに対し第２調圧室側から作用する設定圧に対向して作用する。

このような状態にて、当該背圧弁は、その流入側から流入する液体に対しその液圧を一定にするように背圧をかけるべく、第１ダイヤフラム、第２ダイヤフラム及び互いに連結する弁体及び連結軸部材からなる一体的構成体を、第１調圧室内の設定圧及び第２調圧室内の設定圧のもと、第１液体室及び第２液体室内の液体の液圧に応じて変位させて、当該変位に応じた流量にて液体を流出する。

このような構成からなる背圧弁が半導体製造装置に用いられる場合、当該半導体製造装置における洗浄工程や剥離工程では、強酸・強アルカリ等の腐食性の高い薬液からなる高純度薬液が、上述の液体として使用されることから、背圧弁内のダイヤフラムの形成材料としては、耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性に優れるフッ素樹脂を採用することが望ましい。

また、半導体製造装置においては、背圧弁からの金属成分や有機物成分の溶出は許されないことから、ダイヤフラムの形成材料としては、低溶出性を有するフッ素樹脂を採用することが望ましい。

また、上述のような背圧弁としての構成上、屈曲性に優れ長寿命を維持し得るフッ素樹脂を採用することが望ましい。

以上のようなことから、ダイヤフラムの形成材料としては、耐薬品性、低溶出性を有し、かつ屈曲性に優れ長寿命を維持し得るフッ素樹脂を採用することが要請される。

特許第５２８６３３０号公報

ところで、上述のような構成を有する背圧弁では、さらに、半導体製造装置において背圧弁からのパーティクルによる液体の汚染は許されないことから、背圧弁内の流路系統に流れる液体を、第１ダイヤフラムでもって、第１液体室から隔離することが必要で、そのためには、当該第１ダイヤフラムを、外周部、湾曲変位部及び中央部でもって一体的に構成することが要請される。

ここで、ダイヤフラムの形成材料として、ＰＴＦＥを採用する場合、ＰＴＦＥは、メルトフローレートが低いため、射出成形や押出成形では、良好な品質のダイヤフラムを形成することはできない。従って、ダイヤフラムは、ＰＴＦＥの圧縮成形丸棒を切削加工することで形成される。

このように切削加工により形成されるＰＴＦＥ製ダイヤフラムの寿命は長いものの、このようなダイヤフラムを用いた背圧弁においては、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部がその表面にて伸延或いは圧縮することから、当該湾曲変位部から微少ではあるが発塵する。但し、このような発塵は、例えば、半導体製造装置で製造されるシリコンウエハの配線ピッチが１０（ｎｍ）より大きい場合は、許容範囲以内にある。

また、ダイヤフラムの形成材料として、ＰＴＦＥに代えて、ＰＦＡを採用する場合、ダイヤフラムは、射出成形丸棒、圧縮成形丸棒或いは押し出し成形丸棒を切削加工することで形成される。

このように切削加工により形成されるＰＦＡ製ダイヤフラムの寿命は短い。また、このように切削加工により形成してなるＰＦＡ製ダイヤフラムを用いた背圧弁は、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部の表面にて、切削加工により形成されるＰＴＦＥ製ダイヤフラムの湾曲変位部と同様に、伸延或いは圧縮することから、湾曲変位部から微少ではあるが発塵する。

ここで、ダイヤフラムの形成材料として、ＰＦＡを採用し、当該ＰＦＡを用いて射出成形により湾曲変位部の厚いものを成形するとともに切削加工することでダイヤフラムを形成する場合、射出成形や圧縮成形で厚肉形状に成形すると、湾曲変位部における結晶化が均一には起こらず、その界面が破壊の起点となるとともに寿命が短くなるため、このような湾曲変位部を有するダイヤフラムは、殆ど採用されていない。

一方、近年、半導体製造装置による半導体素子、例えば、シリコンウエハの製造にあたり、さらなる微細化が要請されている。例えば、シリコンウエハにおける配線ピッチを１０（ｎｍ）以下にしたいという要請がある。従って、背圧弁からの発塵は、数ｎｍサイズのパーティクルの発塵さえも許されない状況となっている。

しかるに、上述したごとく、切削加工により形成したダイヤフラムを用いた背圧弁は、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部の表面にて伸延や圧縮を生じ、これに伴い、湾曲変位部から微少ではあるが、発塵する。

このようなことでは、上述した背圧弁からの数ｎｍサイズのパーティクルの発塵さえも許されない状況には対応し得ず、切削加工してなる湾曲変位部を有するダイヤフラムに対して、さらなる改良が要請される。

これに対しては、ＰＦＡ製のフィルムは、薄肉であるため、結晶化を均一にし得ることから、当該ＰＦＡ製のフィルムを、押出成形や圧縮成形により形成して、少なくともダイヤフラムの湾曲変位部として採用すれば、上述したダイヤフラムの改良につながる。

ところで、上記背圧弁においては、ダイヤフラムは、その中央部にて、弁体と連結される。しかしながら、上記背圧弁のダイヤフラムとして、上述のようにフィルム状であって非常に薄いダイヤフラムが採用されると、ダイヤフラムの中央部において、弁体と連結するに要する連結部を形成することはできない。このことは、当該連結部なくして、ダイヤフラムの中央部を弁体と連結することは極めて困難であることを意味する。

これに対しては、上記特許文献１に記載の樹脂ダイヤフラムのシール方法によるレーザー溶接を適用してなる背圧弁の構成を利用することが考えられる。

当該特許文献１においては、シール目的ではあるが、ダイヤフラムが、そのフランジ部にて、弁体室を密封するように、下ハウジングのフランジ部とレーザー溶接されている。このようなことに着目して、レーザー溶接を、ＰＦＡ製ダイヤフラムの中央部と弁体との連結に利用することは可能であろうという着想に至った。

そこで、本考案は、以上のようなことに対処するため、屈曲性や長寿命性を確保し得るようなフィルム状のＰＦＡを、数ｎｍ程度の発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムの形成材料として選択するとともに、当該ダイヤフラムの中央部との連結し易さを考慮して適宜なフッ素樹脂製弁体を活用し、ダイヤフラムがフィルムのように薄くても、当該弁体とダイヤフラムの中央部との連結にレーザー溶接を適用したダイヤフラム構造として構成してなるダイヤフラム部材を用いる背圧弁を提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本考案に係るダイヤフラム式背圧弁は、請求項１の記載によれば、
流入側に流入する高純度薬液や超純水等の液体に対しその液圧を一定にするように背圧をかけて液体を上記背圧に応じた流量に調整して流出側から流出させるようにしたものである。

当該背圧弁において、
筒状周壁（１４０、１５０）と、当該筒状周壁をその軸方向両端開口部から閉塞するように互いに対向してなる両対向壁（１１０、１８０）と、筒状周壁の内部を、上記両対向壁の一方の対向壁（１８０）との間にて第１収容室（Ｓ）を形成するとともに他方の対向壁（１１０）との間にて第２収容室（Ｒ）を形成するように区画する区画壁（１３０）とを有するハウジング（１００）と、
第１収容室内に収容されてＰＦＡ製のフィルム状の第１ダイヤフラム（２００ａ）とフッ素樹脂製の弁体（２００ｃ）とを有する第１ダイヤフラム部材（２００）と、
第２収容室内に収容されてＰＦＡ製のフィルム状の第２ダイヤフラム（３００ａ）とフッ素樹脂製の連結軸部材（３００ｃ）とを有する第２ダイヤフラム部材（３００）とを備えており、
第１ダイヤフラム部材において、
第１ダイヤフラムは、その外周部（２１０）にて、筒状周壁のうちの第１収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて、第１収容室の内部を、上記一方の対向壁側にて第１調圧室（Ｓａ）を形成するとともに区画壁側にて第１液体室（Ｓｂ）を形成するように区画してなり、
弁体は、その基部（２６０）にて、第１ダイヤフラムの下面側にて当該第１ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合されて、第１ダイヤフラムの上記中央部から第１液体室内へ延出されており、
第２ダイヤフラム部材において、
第２ダイヤフラムは、その外周部（３１０）にて、筒状周壁のうちの第２収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて。第２収容室の内部を、上記他方の対向壁側にて第２調圧室（Ｒａ）を形成するとともに区画壁側にて第２液体室（Ｒｂ）を形成するように区画してなり、
連結軸部材は、第２ダイヤフラムの上面側にて当該第２ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合される基体（３６０）と、当該基体から第２液体室及び区画壁の中央部に形成してなる中央連通路（１３３）を通り弁体の延出端部に連結されるロッド（３７０）とを有してなり、
区画壁は、中央連通路の第１液体室側開孔部にて、弁体に対向して当該弁体と共に上記弁部を構成する環状弁座部（１３３ａ）を有してなり、
筒状周壁は、液体を上記流入側から第１液体室内に流入させる流入路（１６０、１３１）及び第１液体室内の液体を環状弁座、中央連通路及び第２液体室を通り上記流出側へ流出させる流出路（１３２、１７０）を設けてなり、
第１ダイヤフラムは第２ダイヤフラムとの協動により第１調圧室内の設定圧及び第２調圧室内の設定圧に応じて上記流入側にて液体に対し背圧をかけて当該液体を上記背圧に応じた流量に調整して流出路から流出側へ流出するようにしたことを特徴とする。

これによれば、第１ダイヤフラム部材が、ＰＦＡ製の第１ダイヤフラムと、当該第１ダイヤフラムの中央部に同軸的にレーザー溶接により接合されて当該中央部から延出するフッ素樹脂製弁体との双方により構成されている。

ここで、第１ダイヤフラムが薄くて取扱いにくくても、第１ダイヤフラムの中央部が上述のごとく弁体とレーザー溶接済みであるから、弁体が、第１ダイヤフラムの補強的役割を果たし、第１ダイヤフラムを筒状周壁の軸方向中間部位内に容易に支持し得る。

また、第２ダイヤフラム部材が、ＰＦＡ製の第２ダイヤフラムと、当該第２ダイヤフラムの中央部に同軸的にレーザー溶接により接合されて当該中央部から延出するフッ素樹脂製連結軸部材との双方により構成されている。

以上によれば、第１ダイヤフラムの中央部と弁体との連結は、レーザー溶接によりなされるので、弁体と第１ダイヤフラムの中央部とが良好に接合連結され得る。また、第２ダイヤフラムの中央部と連結軸部材との連結は、レーザー溶接によりなされるので、連結軸部材と第２ダイヤフラムの中央部とが良好に接合連結され得る。

また、第１ダイヤフラムは、第２ダイヤフラムと共に、ＰＦＡでもってフィルム状のダイヤフラムとして形成される。従って、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムは、フィルム状であっても、耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れたダイヤフラムであって発塵性を最少（最小限）に抑制し得るダイヤフラムとして形成され得る。

また、上述したフィルム状の第１ダイヤフラムは非常に薄いものの、第１ダイヤフラムがその中央部にて弁体とレーザー溶接により接合されているため、当該第１ダイヤフラムがその中央部にて弁体との連結に要する連結部を有さなくても、弁体の基部をダイヤフラムの中央部に容易に連結することができる。

また、本考案は、請求項２の記載によれば、請求項１または２に記載の背圧弁において、
第１ダイヤフラム部材は、第１ダイヤフラムの上記下面或いは上記上面にその外周部に沿うようにレーザー溶接により接合されるフッ素樹脂製補強用環状体（２００ｂ）を備えることを特徴とする。

これによれば、第１ダイヤフラムがフィルムのように薄いために取扱いにくくても、上述のような第１ダイヤフラムの外周部と補強用環状体とのレーザー溶接による接合構成でもって、補強用環状体が、第１ダイヤフラムに対し補強機能を良好に発揮し得る。従って、請求項１に記載の考案の作用効果とともに、ダイヤフラムが薄くても曲がったりすることなく容易に取り扱われ得るという作用効果が達成され得る。

また、本考案は、請求項３の記載によれば、請求項１または２に記載のダイヤフラム式背圧弁において、
第１ダイヤフラム部材は、第１ダイヤフラムの撓みを抑制して当該第１ダイヤフラムの可動領域を規制し得るように、当該第１ダイヤフラムにその上面側からレーザー溶接により同軸的に接合してなる板状補助部材（１８０）を具備することを特徴とする。

これによれば、補助部材は、その下面にて、第１ダイヤフラムにその上面側からレーザー溶接により同軸的に接合されている。このため、第１ダイヤフラムは、撓むことなく、良好に湾曲変位し得る。従って、請求項１または２に記載の考案の作用効果がより一層良好に達成され得る。

また、本考案は、請求項４の記載によれば、請求項１〜３のいずれか１つに記載のダイヤフラム式背圧弁において、
第１ダイヤフラムは、第２ダイヤフラムと共に、ＰＦＡを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成されていることを特徴とする。

このように、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムを、ＰＦＡを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成することで、切削加工により第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムを形成するのに比べて発塵はより一層少なく、特に数ｎｍサイズのパーティクル等の発塵さえも最少（最小限）に抑制し得るような平滑度の高い面を有する第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムであって耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れた第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムを形成することができる。

また、上述のように、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムを、ＰＦＡを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成するので、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムは、その湾曲変位部を中心として結晶化を均一にすることができ、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムの寿命をより一層長くし得る。以上により、請求項１〜３のいずれか１つに記載の考案の作用効果がより一層向上され得る。

また、本考案は、請求項５の記載によれば、請求項４に記載のダイヤフラム式背圧弁において、
第１ダイヤフラムは、第２ダイヤフラムと共に、０．１（ｍｍ）以上で０．６（ｍｍ）以下の範囲以内の厚さを有することを特徴とする。

これにより、請求項４に記載の考案の作用効果がより一層確実に達成され得る。ここで、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムの厚さを０．１（ｍｍ）以上としたのは、０．１（ｍｍ）未満では、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムが薄過ぎて破れ易いためである。また、０．６（ｍｍ）以下としたのは、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムは、０．６（ｍｍ）よりも厚いと、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムの湾曲変位部が硬すぎて敏感には変位しにくくなるとともに、第１ダイヤフラムや第２ダイヤフラムにクラック等の破壊が生じ易いためである。

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。

本考案に係るダイヤフラム式背圧弁の第１実施形態を示す縦断面図である。 上記第１実施形態における第１ダイヤフラム部材の断面図である。 上記第１実施形態における第２ダイヤフラム部材の断面図である。 本考案に係るダイヤフラム式背圧弁の第２実施形態の要部を示す断面図である。 本考案に係るダイヤフラム式背圧弁の第３実施形態を示す縦断面図である。 上記第３実施形態における第１ダイヤフラム部材の断面図である。 本考案に係るダイヤフラム式背圧弁の第４実施形態の要部を示す断面図である。

以下、本考案の各実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は、本考案を適用してなるダイヤフラム式背圧弁の第１実施形態を示す。当該背圧弁は、半導体素子を製造する半導体製造装置に適用されるものである。当該半導体製造装置は、液体供給源（図示しない）からポンプ（図示しない）を介し配管経路に供給される液体を利用して半導体ウェハーや当該半導体ウェハーを利用した半導体素子を製造する。ここで、上記ポンプは、上記液体供給源からの液体を上記配管経路内に吐出するものである。また、上記液体は、高純度薬液や超純水等の液体をいい、上記半導体製造装置としての性格上、清浄であることが要請される。

当該背圧弁は、例えば、上記ポンプの吐出側にて上記配管経路内に介装されており、当該背圧弁は、上記ポンプの吐出側に背圧をかけて、当該ポンプからの液体をその液圧に対する背圧に応じた流量に調整して流出する役割を果たす。

当該背圧弁は、図１にて示すごとく、筒状ハウジング１００と、当該筒状ハウジング１００内に組み付けられる第１ダイヤフラム部材２００及び第２ダイヤフラム部材３００とを備えるように構成されている。

筒状ハウジング１００は、底側ハウジング部材１００ａと、中側ハウジング部材１００ｂと、上側ハウジング部材１００ｃとによって構成されている。

底側ハウジング部材１００ａは、底壁１１０と、周壁１２０とにより構成されており、底壁１１０は、横断面矩形状に形成されている。底壁１１０は、給気通路部１１１及び排気孔部１１２を有しており、給気通路部１１１は、周壁１２０の内部を底壁１１０の外部に連通させるように、底壁１１０内にてその上面中央開孔部から図１に図示左側へＬ字状に延出するように形成されている。排気孔部１１２は、給気通路部１１１の右側にて周壁１２０の内部を底壁１１０の外部に連通させるように当該底壁１１０にその厚さ方向に貫通状に形成されている。

本第１実施形態において、給気通路部１１１は、圧縮空気流供給源（以下、第２圧縮空気流供給源ともいう）（図示しない）から一定の圧力にて供給される圧縮空気流を第２調圧室Ｒａ（後述する）内に供給し、一方、排気孔部１１２は、第２調圧室Ｒａ内に供給された圧縮空気流を外部に排気する役割を果たす。

周壁１２０は、横断面矩形状に形成されており、当該周壁１２０は、底壁１１０から図１にて図示上方へ同軸的に延出されている。当該周壁１２０は開口壁部１２０ａを有しており、当該開口壁部１２０ａは、内側環状壁部１２１及び外側環状壁部１２２でもって形成されている。内側環状壁部１２１は、開口壁部１２０ａの内周側部位にて環状に形成されており、一方、外側環状壁部１２２は、開口壁部１２０ａの外周側部位にて内側環状壁部１２１よりも上方へ環状に突出するように形成されている。

中側ハウジング部材１００ｂは、図１にて示すごとく、底側ハウジング部材１００ａにその上方から同軸的に組み付けられており、当該中側ハウジング部材１００ｂは、中側壁１３０、下側周壁１４０、上側周壁１５０、流入筒１６０及び流出筒１７０でもって、構成されている。

中側壁１３０は、横断面矩形状に形成されており、当該中側壁１３０は、流入側連通路１３１及び流出側連通路１３２を備えている。流入側連通路１３１は、中側壁１３０の左側部位内にて流入筒１６０を上側周壁１５０の内部に連通させるようにＬ字状に形成されている。一方、流出側連通路１３２は、下側周壁１４０の内部を流出筒１７０内に連通させるように中側壁１３０の右側部位内にてＬ字状に形成されている。

また、当該中側壁１３０は、中央連通路１３３を有しており、当該中央連通路１３３は、中側壁１３０の中央部に同軸的に貫通形成されている。当該中央連通路１３３は、上側周壁１５０（後述する）の内部を下側周壁１４０（後述する）に連通するようになっており、当該中央連通部１３３は、中側壁１３０の中央部の上側周壁１５０内を臨む開孔端部にて、弁体２００ｃ（後述する）に対向するように、環状弁座１３３ａを形成する。

下側周壁１４０は、中側壁１３０の外周部から下方へ同軸的に延出されており、当該下側周壁１４０は、その開口壁部１４０ａにて、底側ハウジング部材１００ａの周壁１２０の開口壁部１２０ａに同軸的に組み付けられている。具体的には、下側周壁１４０の開口壁部１４０ａは、内側環状壁部１４１及び外側環状壁部１４２を有しており、内側環状壁部１４１は、外側環状壁部１４２よりも下方へ突出するように、開口壁部１４０ａの内周側部位にて周壁１２０の内側環状壁部１２１に対向して環状に形成されている。外側環状壁部１４２は、開口壁部１４０ａの外周側部位にて、周壁１２０の外側環状壁部１２２に対向するように環状に形成されている。

しかして、下側周壁１４０は、その内側環状壁部１４１にて、周壁１２０の外側環状壁部１２２内に同軸的に嵌装されて、第２ダイヤフラム部材３００の外周部を介し周壁１２０の内側環状壁部１２１に係合するとともに、外側環状壁部１４２にて、周壁１２０の外側環状壁部１２２上に係合することで、周壁１２０に組み付けられている。これにより、下側周壁１４０及び周壁１２０は、その各内部にて、第２ダイヤフラム部材３００を収容する収容室Ｒ（以下、第２収容室Ｒともいう）を形成する。

流入筒１６０は、流入側連通路１３１の外端開孔部から中側壁１３０の外方へ延出されており、当該流入筒１６０は、上記配管経路の上流側に流入側連通路１３１を連通させる役割を果たす。流出筒１７０は、流出側連通路１３２の外端開孔部から外方へ延出されており、当該流出筒１７０は、流出側連通路１３２を上記配管経路の下流側に連通させる役割を果たす。

上側周壁１５０は、横断面矩形状に形成されており、当該上側周壁１５０は、中側壁１３０から図１にて図示上方へ同軸的に延出されている。当該上側周壁１５０は開口壁部１５０ａを有しており、当該開口壁部１５０ａは、内側環状壁部１５１及び外側環状壁部１５２でもって形成されている。内側環状壁部１５１は、開口壁部１５０ａの内周側部位にて環状に形成されており、一方、外側環状壁部１５２は、開口壁部１５０ａの外周側部位にて内側環状壁部１５１よりも上方へ環状に突出するように形成されている。

上側ハウジング部材１００ｃは、上壁１８０及び周壁１９０により構成されている。上壁１８０は、横断面矩形板状に形成されており、当該上壁１８０には、給気孔部１８１及び排気孔部１８２が、図１にて示すごとく、形成されている。

本第１実施形態において、給気孔部１８１は、圧縮空気流供給源（以下、第１圧縮空気流供給源ともいう）（図示しない）から一定の圧力にて供給される圧縮空気流を第１調圧室Ｓａ（後述する）内に供給し、一方、排気孔部１８２は、第１調圧室Ｓａ内に供給された圧縮空気流を外部に排気する役割を果たす。

周壁１９０は、上壁１８０の外周部から下方に向け同軸的に延出するように形成されており、当該周壁１９０は、中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の開口壁部１５０ａに対向する開口壁部１９０ａを有するように形成されている。当該開口壁部１９０ａは、上側周壁１５０の開口壁部１５０ａの内側環状壁部１５１及び外側環状壁部１５２に対向する内側環状壁部１９１及び外側環状壁部１９２を有する。

内側環状壁部１９１は、開口壁部１９０ａの内周側部位にて、外側環状壁部１９２よりも下方へ環状に突出するように形成されており、当該内側環状壁部１９１は、第１ダイヤフラム部材２００の外周部を介し、上側周壁１５０の内側環状壁部１５１に対向するようになっている。一方、外側環状壁部１９２は、開口壁部１９０ａの外周側部位にて、上側周壁１５０の外側環状壁部１５２に対向するように下方へ突出して形成されている。

しかして、上側ハウジング部材１００ｃは、周壁１９０の開口壁部１９０ａにて、第１ダイヤフラム部材２００を介し、上側周壁１５０の開口壁部１５０ａに係合するようにして、中側ハウジング部材１００ｂに組み付けられている。ここで、上側ハウジング部材１００ｃは、周壁１９０の内側環状壁部１９１にて、上側周壁１５０の内側環状壁部１５１に第１ダイヤフラム部材２００の外周部を介し対向するように、周壁１９０の外側環状壁部１９２にて、上側周壁１５０の外側環状壁部１５２に係合することで、中側ハウジング部材１００ｂに組み付けられている。これにより、上側ハウジング部材１００ｃは、中側ハウジング部材１００ｂと共に、上側周壁１５０及び周壁１９０の各内部にて、第１ダイヤフラム部材２００を収容する収容室Ｓ（以下、第１収容室Ｓともいう）を構成する。

第１ダイヤフラム部材２００は、図１及び図２のいずれかにて示すごとく、第１ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び弁体２００ｃでもって構成されている。第１ダイヤフラム２００ａは、外周部２１０、中央部２２０及び湾曲変位部２３０でもって、一体的に形成されている。ここで、湾曲変位部２３０は、外周部２１０と中央部２２０との間に環状に同芯的に形成されている。

しかして、当該第１ダイヤフラム２００ａは、その外周部２１０にて、補強用環状体２００ｂとともに、中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の開口壁部１５０ａのうち外側環状壁部１５２の内周側に嵌装されて、補強用環状体２００ｂを下側に位置させる状態にて、上側周壁１５０の開口壁部１５０ａのうち内側環状壁部１５１上に係合し、周壁１９０の開口壁部１９０ａのうち内側環状壁部１９１と、上側周壁１５０の開口壁部１５０ａのうち内側環状壁部１５１との間に挟持されている。

これにより、当該第１ダイヤフラム２００ａは、その中央部２２０及び湾曲変位部２３０にて、第１収容室Ｓの内部に位置し、上壁１８０側にて第１調圧室Ｓａを形成するとともに中側壁１３０側にて第１液体室Ｓｂを形成するように、第１収容室Ｓの内部を区画する。これに伴い、第１調圧室Ｓａは、その内部にて、給気孔部１８１を通し上記第１圧縮空気流供給源から一定の圧力にて供給される圧縮空気流に応じて、設定圧に維持されるようになっている。このことは、当該設定圧が、第１ダイヤフラム２００ａの上面２４０に作用することを意味する。

また、第１液体室Ｓｂには、上記ポンプから吐出される液体が上記配管経路の上流側を介し流入筒１６０及び中側壁１３０の流入側連通路１３１を通り流入する。これにより、当該液体が第１液体室Ｓｂ内にて第１ダイヤフラム２００ａの下面２５０に作用する液圧を発生する。

第１ダイヤフラム２００ａは、上述した外周部２１０、中央部２２０及び湾曲変位部２３０を一体的に有するように、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）でもって押し出し成形方法による成形により、円板状かつフィルム状のダイヤフラムとして形成されている。

本第１実施形態において、第１ダイヤフラム２００ａの形成材料としてＰＦＡを採用する根拠について説明する。

第１ダイヤフラム２００ａは、背圧弁としての構成上、上記配管経路を流動する液体のうちの強酸・強アルカリ等の腐食性の高い薬液等の高純度薬液と接触するから、当該第１ダイヤフラム２００ａは、耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性に優れることが望ましい。

また、背圧弁の第１ダイヤフラム２００ａやその他の構成部材からの金属成分や有機物成分の溶出は許されないことから、少なくともダイヤフラムの形成材料としては、低溶出性を有するフッ素樹脂を採用することが望ましい。

また、第１ダイヤフラム２００ａは、背圧弁の開閉毎に湾曲変位を繰り返すことから、少なくとも屈曲性や長寿命性に優れることが望ましい。

そこで、本第１実施形態では、ＰＦＡが、耐薬品性、低溶出性、耐熱性や耐食性に優れ、かつ、屈曲性や長寿命性を確保し得ることから、第１ダイヤフラム２００ａの形成材料として採用されている。なお、本第１実施形態においては、筒状ハウジング１００の形成材料としても、ＰＦＡが採用されている。

また、当該第１ダイヤフラム２００ａは、フィルム状のダイヤフラムとして、所定の厚さ範囲以内の厚さ、例えば、０．５（ｍｍ）を有するようにＰＦＡでもって形成されている。本第１実施形態において、上記所定の厚さ範囲は、０．１（ｍｍ）以上で０．６（ｍｍ）以下の厚さ範囲をいう。ここで、０．１（ｍｍ）以上としたのは、０．１（ｍｍ）未満では、第１ダイヤフラム２００ａが薄過ぎて破れ易いためである。また、０．６（ｍｍ）以下としたのは、第１ダイヤフラム２００ａは、０．６（ｍｍ）よりも厚いと、湾曲変位部が硬すぎて敏感には変位しにくくなるとともに、第１ダイヤフラム２００ａにクラック等の破壊が生じ易いためである。

また、上述のように第１ダイヤフラム２００ａの形成にあたり、ＰＦＡを用いた押し出し成形方法を採用したのは、以下の根拠に基づく。

例えば、ＰＦＡからなる材料を切削加工することでダイヤフラムを形成すると、当該ダイヤフラムの面には切削痕が形成される。従って、このような切削加工によるダイヤフラムが背圧弁の第１液体室Ｓｂにおいて流動する液体と接触する場合、ダイヤフラムの切削痕に起因して、パーティクル、例えば、数ｎｍサイズの微小なパーティクル等が微少ではあるがダイヤフラムから剥がれて発塵し液体内に混入すると、当該液体は清浄には維持され得ない。

これでは、半導体製造装置による製造品、例えば、配線ピッチが１０（ｎｍ）以下であるようなシリコンウエハの品質不良を招く。このため、背圧弁内の液体に対するパーティクルの混入、例えば、数ｎｍサイズのパーティクルの液体に対する混入さえも確実に防止しなければならない。

また、ダイヤフラムをＰＦＡの射出成形でもってフィルム状に形成することは困難であるのは勿論のこと、フィルム状に形成できたとしても、屈曲性に優れた長寿命のダイヤフラムを形成することは困難である。

そこで、本第１実施形態においては、第１ダイヤフラム２００ａをＰＦＡの押し出し成形方法による成形でもってフィルム状に形成することとした。これにより、押し出し成形機により押し出し成形されたフィルム状のダイヤフラムは、その各面にて、非常に良好な平滑面、所謂、つるつるの滑らかな面を有するように形成された数ｎｍサイズのパーティクルの発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムであって、耐薬品性、低溶出性や屈曲性に優れた長寿命を有するダイヤフラムとして形成され得る。

補強用環状体２００ｂは、フィルム状の第１ダイヤフラム２００ａを補強するためのもので、当該補強用環状体２００ｂは、第１ダイヤフラム２００ａの外周部２１０に沿い当該第１ダイヤフラム２００ａの下面２５０側からレーザー溶接により接合されている。これにより、補強用環状体２００ｂは、第１ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と一体的に形成されて、当該外周部２１０の下側に位置して、当該外周部２１０と共に、中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の外側環状壁部１５２の内周側に嵌装されることで、上側周壁１５０の内側環状壁部１５１と、上側ハウジング部材１００ｃの周壁１９０の内側環状壁部１９１との間に挟持されている。

この場合、第１ダイヤフラム２００ａが薄いために取扱いにくくても、上述のような第１ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と補強用環状体２００ｂとのレーザー溶着による接合構成でもって、補強用環状体２００ｂが、第１ダイヤフラム２００ａに対し補強機能を良好に発揮して、第１ダイヤフラム２００ａを中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の外側環状壁部１５２の内周側に容易に嵌装し得る。これに伴い、第１ダイヤフラム２００ａは、内側環状壁部１５１上に補強用環状体２００ｂと共に良好に係合して、上述のように挟持され得る。

本第１実施形態では、当該補強用環状体２００ｂは、ＰＦＡを用いて円柱状に射出成形した後環状に切削することで、形成されている。ここで、補強用環状体２００ｂは、第１ダイヤフラム２００ａの外径に等しい外径を有しており、当該補強用環状体２００ｂの軸方向幅及び厚さは、フィルム状の第１ダイヤフラム２００ａを補強して取り扱い易くするに適した各値に設定されている。

弁体２００ｃは、図１及び図２のいずれかにて示すごとく、環状弁座１３３ａと共に、背圧弁の弁部を構成するもので、当該弁体２００ｃは、円板状基部２６０及び円錐台状頭部２７０を一体的に有するように、ＰＦＡを用いて射出成形により形成されている。

当該弁体２００ｃにおいて、円板状基部２６０が、第１ダイヤフラム２００ａの下面２５０側にて当該第１ダイヤフラム２００ａの中央部２２０にレーザー溶接により接合されている。本第１実施形態では、弁体２００ｃが、その円板状基部２６０にて、上述のごとく、第１ダイヤフラム２００ａの中央部２２０にレーザー溶接により接合されているので、当該弁体２００ｃが、その円板状基部２６０にて、第１ダイヤフラム２００ａをその中央部２２０側から補強する役割を果たす。これにより、上述のように第１ダイヤフラム２００ａを中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の外側環状壁部１５２の内周側に嵌装することが、弁体２００ｃにより、その円板状基部２６０でもって、補強用環状体２００ｂと相俟って、より一層容易に達成され得る。

円錐台状頭部２７０は、円板状基部２６０の中央部から環状弁座１３３ａに同軸的に対向するように当該環状弁座１３３ａに向け延出して形成されている。これに伴い、円錐台状頭部２７０は、その先端部２７１（以下、着座部２７１ともいう）にて、環状弁座１３３ａに同軸的に着座可能に対向する。このように構成してなる弁体２００ｃは、ダイヤフラム２００ａ及び補強用環状体２００ｂと一体的となって第１ダイヤフラム部材２００を構成する。

第２ダイヤフラム部材３００は、図１及び図３にて示すごとく、第２ダイヤフラム３００ａ、補強用環状体３００ｂ及び連結軸部材３００ｃでもって構成されている。第２ダイヤフラム３００ａは、外周部３１０、中央部３２０及び湾曲変位部３３０でもって、一体的に形成されている。ここで、湾曲変位部３３０は、外周部３１０と中央部３２０との間に環状に同芯的に形成されている。

しかして、当該第２ダイヤフラム３００ａは、その外周部３１０にて、補強用環状体３００ｂとともに、底側ハウジング部材１００ａの周壁１２０の開口壁部１２０ａのうちの外側環状壁部１２２の内周側に嵌装されて、補強用環状体３００ｂを上側に位置させる状態にて、周壁１２０の開口壁部１２０ａのうち内側環状壁部１２１上に係合し、下側周壁１４０の開口壁部１４０ａのうち内側環状壁部１４１と、周壁１２０の開口壁部１２０ａのうち内側環状壁部１２１との間に挟持されている。

これにより、当該第２ダイヤフラム３００ａは、その中央部３２０及び湾曲変位部３３０にて、第２収容室Ｒの内部に位置し、底壁１１０側にて第２調圧室Ｒａを形成するとともに中側壁１３０側にて第２液体室Ｒｂを形成するように、第２収容室Ｒの内部を区画する。これに伴い、第２調圧室Ｒａは、その内部にて、給気連通路１１１を通し第２圧縮空気流供給源から供給される圧縮空気流に応じて、設定圧に維持されるようになっている。このことは、当該設定圧が、第２ダイヤフラム３００ａの下面３５０に作用することを意味する。

また、第２液体室Ｒｂは、中側壁１３０の中央連通路１３３及び環状弁座１３３ａを介して第２液体室Ｓｂ内に連通し得るようになっている。これに伴い、第１液体室Ｓｂ内の液体が、弁体２００ｃの着座部２７１と環状弁座１３３ａとの間から第２液体室Ｒｂ内に流動可能となっている。これにより、当該液体が第２液体室Ｒｂ内にて第２ダイヤフラム３００ａの上面３４０に作用する液圧を発生するとともに、流出側連通路１３２及び流出筒１７０を通り上記配管経路の下流側に流出する。なお、第２ダイヤフラム３００ａは、上述の第１ダイヤフラム２００ａの場合と同様の根拠に基づき、当該第１ダイヤフラム２００ａと同様に、ＰＦＡの押し出し成形によりフィルム状に形成されている。

補強用環状体３００ｂは、フィルム状の第２ダイヤフラム３００ａを補強するためのもので、当該補強用環状体３００ｂは、第２ダイヤフラム３００ａの外周部３１０に沿い当該第２ダイヤフラム３００ａの上面３４０側からレーザー溶接により接合されている。

これにより、補強用環状体３００ｂは、第２ダイヤフラム３００ａの外周部３１０と一体的に形成されて、当該外周部３１０の上側に位置して、当該外周部３１０と共に、底側ハウジング部材１００ａの周壁１２０の外側環状壁部１２２の内周側に嵌装されることで、下側周壁１４０の内側環状壁部１４１と、底側ハウジング部材１００ａの周壁１２０の内側環状壁部１２１との間に挟持されている。なお、本第１実施形態では、補強用環状体３００ｂの径方向幅は、上述した補強用環状体２００ｂの径方向幅よりも広く設定されている。また、補強用環状体３００ｂは、補強用環状体２００ｃと同様にＰＦＡでもって形成されている。

連結軸部材３００ｃは、図１及び図３にて示すごとく、円形基板３６０及びロッド３７０を備えており、円形基板３６０は、第２ダイヤフラム３００ａの中央部３２０に当該第２ダイヤフラム３００ａの上面３４０側からレーザー溶接により接合されている。

このように連結軸部材３００ｃが、円形基板３６０にて、第２ダイヤフラム３００ａの中央部３２０にレーザー溶接されることで、当該連結軸部材３００ｃが、その円形基板３６０にて、第２ダイヤフラム３００ａをその中央部３２０側から補強する役割を果たす。これにより、上述のように第２ダイヤフラム３００ａを中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の外側環状壁部１５２の内周側に嵌装することが、連結軸部材３００ｃにより、その円板状基部２６０でもって、補強用環状体３００ｂと相俟って、より一層容易に達成され得る。

また、当該ロッド３７０は、ロッド部３７１と、軸状雄ネジ部３７２とを有しており、ロッド部３７１は、円形基板３６０の中央部から弁体２００ｃと同軸的に位置するように当該弁体２００ｃに向けて延出されている。軸状雄ネジ部３７２は、ロッド部３７１から同軸的に延出されており、当該雄ネジ部３７２は、弁体２００ｃの円錐台状頭部２７０の着座部２７１に形成した雌ネジ孔部２７１ａに同軸的に締着されている。これにより、連結軸部材３００ｃは、弁体２００ｃと一体的に連結されている。なお、雌ネジ孔部２７１ａは、円錐台状頭部２７０の延出端面から当該頭部２７０内に向け同軸的に形成されている。本第１実施形態では、連結軸部材３００ｃは、円板状基部３６０及びロッド部３７０を一体的に有するように、ＰＦＡにより形成されている。

以上のように構成した本第１実施形態において、半導体素子を上記半導体製造装置により製造するにあたり、圧縮空気流が上記第１圧縮空気流供給源から第１調圧室Ｓａ内に上側ハウジング部材１００ｃの給気孔部１８１を通り供給されて、設定圧が、第１調圧室Ｓａ内に発生しており、一方、圧縮空気流が上記第２圧縮空気流供給源から第２調圧室Ｒａ内に底側ハウジング部材１００ａの連通路部１１１を通り供給されて、設定圧が、第２調圧室Ｒａ内に発生しているものとする。

ここで、第２ダイヤフラム部材３００の連結軸部材３００ｃは、その雄ねじ部３７２にて、第１ダイヤフラム部材２００の弁体２００ｃの雌ねじ孔部２７１ａ内に同軸的に締着されている。このことは、第１ダイヤフラム２００ａ及び第２ダイヤフラム３００ａは、弁体２００ｃ及び連結軸部材３００ｃの相互の結合により、弁体２００ｃ及び連結軸部材３００ｃとともに、一体的構成体となっていることを意味する。

このような構成のもと、本第１実施形態においては、上記第１圧縮空気流の上記一定の圧力及び上記第２圧縮空気流の上記一定の圧力は、背圧弁において、上記一体的構成体が、上記ポンプからの吐出液体に対しその液圧を一定にするように背圧をかけるべく吐出液体の液圧の変動に伴い変位して、当該変位に応じて弁体２００ｂの環状弁座１３３ａとの間隔（弁部の開度）を制御して当該間隔に対応する流量の液体として流出するように、選定されている。これに伴い、第１調圧室Ｓａ内の第１設定圧及び第２調圧室Ｒａ内の第２設定圧は、それぞれ、上記第１圧縮空気流の上記一定の圧力及び上記第２圧縮空気流の上記一定の圧力でもって、設定されている。

このようなことから、上述のように上記ポンプからの液体の吐出量が変動しても、上記一体的構成体が、上述のような第１調圧室Ｓａ内の設定圧及び第２調圧室Ｒａ内の設定圧のもと、当該液体の液圧を一定にすべく当該液体に背圧をかけるように変位して弁体２００ｃの着座部２７１と環状弁座１３３ａとの間の間隔（当該背圧弁の開度）を上記背圧に応じた開度、換言すれば、上記背圧に応じた流量に調整して、中央連通路１３３、第２液体室Ｒｂ、流出側連通路１３２及び流出筒１７０を通り上記配管経路の下流側へ流出する。

ここで、各ダイヤフラム２００ａ、３００ａは、上述のごとく、ＰＦＡの押し出し成形でもって形成されたフィルム状のダイヤフラムである。このため、当該ダイヤフラム２００ａ、３００ａは、その各両面にて、良好な平滑面となっている。

従って、背圧弁が作動状態にあっても、切削痕に起因するようなパーティクルが、第１ダイヤフラム２００ａや第２ダイヤフラム３００ａの液体との接触により当該第１ダイヤフラム２００ａや第２ダイヤフラム３００ａから剥離されて液体内に混入するという事態を生じないのは勿論のこと、数ｎｍサイズの微小なパーティクルの液体内への混入さえも最少（最小限）に抑制し得る。また、このようなことは、背圧弁の作動状態において、弁体２００ｃが環状弁座１３３ａに着座したり当該環状弁座１３３ａから離れたりしても、同様に成立する。

以上のようなことから、背圧弁において、その第１液体室Ｓｂ内や第２液体室Ｒｂ内にて流入する液体は、上述のように数ｎｍサイズの微小なパーティクルの混入さえも最少に抑制することで、実質的に清浄に維持されて、環状弁座１３３ａ、流出側連通路１３２及び流出筒１７０を通り上記配管経路の下流側に流出する。

従って、半導体素子の製造にあたり、上述のように配管経路の下流側に流出した液体が、例えば１０（ｎｍ）以下の配線ピッチを有する半導体ウェハーの表面に沿い流動しても、数ｎｍサイズのパーティクルが当該半導体ウェハーの表面に付着して配線間の短絡その他の異常を招くことはない。その結果、製造された半導体素子の品質が良好に維持され得る。

また、フィルム状の第１ダイヤフラム２００ａや第２ダイヤフラム３００ａは、上述のごとく、ＰＦＡの押し出し成形により形成されているから、数ｎｍサイズのパーティクルの発塵をも最少に抑制し得るとともに屈曲性に優れ長寿命を維持し得るダイヤフラムとして形成され得る。従って、このような第１ダイヤフラム２００ａや第２ダイヤフラム３００ａを有する背圧弁が半導体製造装置に適用されても、第１ダイヤフラム２００ａや第２ダイヤフラム３００ａが長期に亘り屈曲作動を良好に維持することから、当該背圧弁は、半導体製造装置に適用されて長期に亘り良好な機能を維持し得る。

（第２実施形態）
図４は、本考案の第２実施形態の要部を示している。当該第２実施形態において、上記第１実施形態にて述べた第１ダイヤフラム部材２００が、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び弁体２００ｃに加えて、円板状補助部材２８０を備えている。

補助部材２８０は、ＰＦＡにより円板状に形成されており、当該補助部材２８０は、第１ダイヤフラム２００ａの湾曲変位部２３０の可動領域を規制する役割を果たすものである。当該補助部材２８０は、その下面にて、第１ダイヤフラム２００ａにその上面２４０側からレーザー溶接により同軸的に接合されている。なお、補助部材２８０は、その外径及び厚さにおいて、第１ダイヤフラム２００ａの撓みを抑制して当該第１ダイヤフラム２００ａの可動領域を規制するように設定されている。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

このように構成してなる本第２実施形態においては、補助部材２８０が、上述のように第１ダイヤフラム２００ａにレーザー溶接により接合されているから、第１ダイヤフラム部材２００において、第１ダイヤフラム２００ａは、湾曲変位部２３０にて、撓むことなく、良好に湾曲変位し得る。背圧弁としてのその他の作動及び作用効果は上記第１実施形態と同様である。

（第３実施形態）
図５は、本考案に係るダイヤフラム式背圧弁の第３実施形態を示している。当該第３実施形態では、ダイヤフラム式背圧弁が、図５及び図６のいずれかにて示すごとく、補強用環状体２００ｂを第１ダイヤフラム２００ａの外周部２１０にその上面側からレーザー溶接により接合してなるダイヤフラム部材を、上記第１実施形態にて述べた第１ダイヤフラム部材２００に代えて採用してなるものである。なお、本第３実施形態にいうダイヤフラム部材も、上記第１実施形態と同様に、符号２００により示す。

本第３実施形態にいう背圧弁において、第１ダイヤフラム部材２００は、上記第１実施形態と同様に、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び弁体２００ｃでもって構成されている。本第３実施形態においても、弁体２００ｃは、その円板状基部２６０にて、上記第１実施形態と同様に、第１ダイヤフラム２００ａの下面２５０側から中央部２２０に対しレーザー溶接により接合されている（図６参照）。また、補強用環状体２００ｂは、上記第１実施形態とは異なり、第１ダイヤフラム２００ａの外周部２１０にて、上面２４０側からレーザー溶接により接合されている（図６参照）。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

以上のように構成した本第３実施形態においては、上述のように構成してなる第１ダイヤフラム部材２００では、ダイヤフラム２００ａが、補強用環状体２００ｂを上側に位置させる状態にて、外周部２１０にて、補強用環状体２００ｂとともに中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の開口壁部１５０ａのうち外側環状壁部１５２の内周側に嵌装されて、中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の開口壁部１５０ａのうち内側環状壁部１５１と、上側ハウジング部材１００ｃの周壁１９０の開口壁部１９０ａのうち内側環状壁部１９１との間に挟持されている。

この場合、上述のように、補強用環状体２００ｂが第１ダイヤフラム２００ａにその上面２４０側からレーザー溶接により接合されていても、このような接合構成でもって、第１ダイヤフラム２００ａが薄いために取扱いにくくても、補強用環状体２００ｂが、第１ダイヤフラム２００ａに対し補強機能を良好に発揮して、第１ダイヤフラム２００ａを中側ハウジング部材１００ｂの上側周壁１５０の外側環状壁部１５２の内周側に容易に嵌装し得る。これに伴い、第１ダイヤフラム２００ａは、内側環状壁部１５１上に補強用環状体２００ｂと共に良好に係合して、上述のように挟持され得る。当該背圧弁のその他の作動及び作用効果は、上記第１実施形態と同様である。

（第４実施形態）
図７は、本考案の第４実施形態の要部を示している。当該第４実施形態において、上記第３実施形態にて述べた第１ダイヤフラム部材２００が、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び弁体２００ｃに加えて、上記第２実施形態にて述べた円板状補助部材２８０を備えている。

当該補助部材２８０は、上記第２実施形態とは異なり、その下面にて、補強用環状体２００ｂの内周側において、第１ダイヤフラム２００ａにその上面２４０側からレーザー溶接により同軸的に接合されている。その他の構成は上記第２実施形態と同様である。

このように構成した本第４実施形態においては、補助部材２８０が、上記第２実施形態とは異なり、補強用環状体２００ｂの内周側にて、第１ダイヤフラム２００ｃにその上面２４０側からレーザー溶接により接合されていても、第１ダイヤフラム部材２００において、ダイヤフラム２００ａは、湾曲変位部２３０にて、撓むことなく、良好に湾曲変位し得る。背圧弁としてのその他の作動及び作用効果は上記第２実施形態と同様である。

なお、本考案の実施にあたり、上記各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）本考案の実施にあたり、上記実施形態にて述べた第１ダイヤフラム２００ａや第２ダイヤフラム３００ａは、ＰＦＡの押し出し成形によりフィルム状に成形することで形成されるダイヤフラムに限ることなく、ＰＦＡの圧縮成形方法によりフィルム状に圧縮成形することで形成されるダイヤフラムであってもよい。

当該圧縮成形方法は、ＰＦＡを型内に充填してフィルム状に圧縮する方法をいい、第１ダイヤフラム２００ａや第２ダイヤフラム３００ａを、押し出し成形方法により成形する場合と同様に、耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れた平滑度の高いフィルム状のダイヤフラムであって数ｎｍサイズのパーティクルの発塵性をも最小限に抑制し得るダイヤフラムとして形成され得る。これによっても、上記実施形態と同様の作用効果が達成され得る。

（２）また、本考案の実施にあたり、弁体２００ｃは、上記実施形態にて述べた形状に限ることなく、弁体としての機能を有する形状を有すれば、どのような形状であってもよい。

（３）また、本考案の実施にあたり、第１ダイヤフラム部材２００は、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び弁体２００ｃのうち、弁体２００ｃを含まない構成として把握してもよい。

（４）また、本考案の実施にあたり、補強用環状体２００ｂは、必要に応じて廃止してもよい。この場合には、弁体２００ｃが第１ダイヤフラム２００ａに対する補強部材として役割を果たすことで、第１ダイヤフラム２００ａは、その外周部２１０にて、中側ハウジング部材１００ｂの周壁１２０の外側環状壁部１２２の内周側において、中側ハウジング部材１００ｂの周壁１２０の内側環状壁部１２１と、上側ハウジング部材１００ｃの周壁１６０の内側環状壁部１６１との間に容易に挟持され得る。

（５）本考案の実施にあたり、ハウジング１００において中側ハウジング部材１００ｂは、中側壁１３０を、上下両側周壁１５０、１４０からなる筒状周壁の軸方向中間部位に設けて、当該筒状周壁の内部を、底側ハウジング部材１００ａ側にて収容室Ｒを形成するとともに上側ハウジング部材１００ｃ側にて収容室Ｓを形成するに区画する区画壁として把握するようにしてもよい。

（６）また、本考案の実施にあたり、背圧弁を上記配管経路の分岐管経路に介装することで、当該背圧弁を上記ポンプの吐出量に対するリリーフ弁として適用してもよい。

１００…ハウジング、１００ａ…底側ハウジング部材、
１００ｂ…中側ハウジング部材、１００ｃ…上側ハウジング部材、１１０…底壁、
１２０…周壁、１３０…中側壁、１３１…流入側連通路、１３２…流出側連通路、
１３３ａ…環状弁座部、１４０、１５０…周壁、１８０…上壁、１６０…流入筒、
１７０…流出筒、２００…第１ダイヤフラム部材、
２００ａ、３００ａ…ダイヤフラム、２００ｂ、３００ｂ…補強用環状体、
２００ｃ…弁体、２１０、３１０…外周部、３００…第２ダイヤフラム部材、
２６０…円板状基部、２７０…円錐台状頭部、Ｒａ、Ｓａ…調圧室、
Ｒｂ、Ｓｂ…液体室。

Claims (5)

1. 流入側に流入する高純度薬液や超純水等の液体に対しその液圧を一定にするように背圧をかけて前記液体を前記背圧に応じた流量に調節して流出側から流出させるようにしたダイヤフラム式背圧弁において、
   筒状周壁と、当該筒状周壁をその軸方向両端開口部から閉塞するように互いに対向してなる両対向壁と、前記筒状周壁の内部を、前記両対向壁の一方の対向壁との間にて第１収容室を形成するとともに他方の対向壁との間にて第２収容室を形成するように区画する区画壁とを有するハウジングと、
   前記第１収容室内に収容されてＰＦＡ製のフィルム状の第１ダイヤフラムとフッ素樹脂製の弁体とを有する第１ダイヤフラム部材と、
   前記第２収容室内に収容されてＰＦＡ製のフィルム状の第２ダイヤフラムとフッ素樹脂製の連結軸部材とを有する第２ダイヤフラム部材とを備えており、
   前記第１ダイヤフラム部材において、
   前記第１ダイヤフラムは、その外周部にて、前記筒状周壁のうちの前記第１収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて、前記第１収容室の内部を、前記一方の対向壁側にて第１調圧室を形成するとともに前記区画壁側にて第１液体室を形成するように区画してなり、
   前記弁体は、その基部にて、前記第１ダイヤフラムの下面側にて当該第１ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合されて、前記第１ダイヤフラムの前記中央部から前記第１液体室内へ延出されており、
   前記第２ダイヤフラム部材において、
   前記第２ダイヤフラムは、その外周部にて、前記筒状周壁のうちの前記第２収容室側周壁部の軸方向中間部位内に支持されて、前記第２収容室の内部を、前記他方の対向壁側にて第２調圧室を形成するとともに前記区画壁側にて第２液体室を形成するように区画してなり、
   前記連結軸部材は、前記第２ダイヤフラムの上面側にて当該第２ダイヤフラムの中央部にレーザー溶接により接合される基体と、当該基体から前記第２液体室及び前記区画壁の中央部に形成してなる中央連通路を通り前記弁体の延出端部に連結されるロッドとを有してなり、
   前記区画壁は、前記中央連通路の前記第１液体室側開孔部にて、前記弁体に対向して当該弁体と共に前記弁部を構成する環状弁座部を有してなり、
   前記筒状周壁は、前記液体を前記流入側から前記第１液体室内に流入させる流入路及び前記第１液体室内の前記液体を前記環状弁座、前記中央連通路及び前記第２液体室を通り前記流出側へ流出させる流出路を設けてなり、
   前記第１ダイヤフラムは前記第２ダイヤフラムとの協動により前記第１調圧室内の設定圧及び前記第２調圧室内の設定圧に応じて前記流入側にて前記液体に対しその液圧を一定にするように背圧をかけて当該液体を前記背圧に応じた流量に調整して前記流出路から流出側へ流出するようにしたことを特徴とするダイヤフラム式背圧弁。
2. 前記第１ダイヤフラム部材は、前記第１ダイヤフラムの前記下面或いは前記上面にその外周部に沿うようにレーザー溶接により接合されるフッ素樹脂製補強用環状体を備えることを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム式背圧弁。
3. 前記第１ダイヤフラム部材は、前記第１ダイヤフラムの撓みを抑制して当該第１ダイヤフラムの可動領域を規制し得るように、当該第１ダイヤフラムにその上面側からレーザー溶接により同軸的に接合してなる板状補助部材を具備することを特徴とする請求項１または２に記載のダイヤフラム式背圧弁。
4. 前記第１ダイヤフラムは、前記第２ダイヤフラムと共に、ＰＦＡを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のダイヤフラム式背圧弁。
5. 前記第１ダイヤフラムは、前記第２ダイヤフラムと共に、０．１（ｍｍ）以上で０．６（ｍｍ）以下の範囲以内の厚さを有することを特徴とする請求項４に記載のダイヤフラム式背圧弁。

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