JP3859221B2 - Open / close control valve for pneumatic drive - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気圧の制御により開閉される空気圧用開閉制御弁に係る。詳しくは、例えば、半導体製造装置においてレジスト液をノズルから吐出・遮断させるためのレジスト塗布装置等に好適な空気圧用開閉制御弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば、半導体製造に使用されるレジスト塗布装置は、レジスト液をノズルから導出・遮断させることにより、半導体基板上にレジストを必要な分だけ塗布する。この塗布装置は、ノズルからのレジストの導出・遮断を制御するためのエアオペレートバルブ(AV)、サックバックバルブ(SV)及び電磁弁を備える。そして、コンプレッサ等により加圧された空気等の気体を電磁弁の操作によってAV及びSVへ作動圧として供給してそれらのバルブを操作し、AVの開閉、SVのサックバック動作を行わせる。
【0003】
ここで、ノズルからのレジストの導出状態を調整するためにスピコンを使用する場合もある。或いは、特開平5−346185号公報に示すように、AV及びSVを電空レギュレータにより遠隔操作するものもある。電空レギュレータは、一般に、給気用の電磁弁と、排気用の電磁弁とを備え、AV又はSVに供給される作動圧を適宜に制御するために、両電磁弁の開度バランスを調整するものである。電空レギュレータを使用した場合、AV及びSVの動作は、電磁弁のみを使用した場合と比べて良好なものとなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電空レギュレータを使用した場合、AV及びSVのアクチュエータ部(加圧室)と、電空レギュレータとは互いに分離している。このため、上記のアクチュエータ部と電空レギュレータとの間に別途の配管が必要となり、その配管容積(長さ,径)に影響されてその分だけAV及びSVに応答遅れが生じる。この結果、レジストをノズルから良好に導出・遮断させることが困難になる。
【0005】
ところで、AV及びSVと、電空レギュレータとを分離させたのは、AV及びSVが設置されている場所は、爆発性雰囲気にあるため、その防爆を図るためである。防爆を図るために、最近では、電空レギュレータのケーシングの中に窒素ガスで圧力をかける等の有効な手段が適用されている。このため、AV及びSVと、電空レギュレータとを互いに接近させることも可能になっている。
【0006】
一方、低粘度のレジスト液のノズルにおける液切れ改善や、ウォータハンマの対策として、AVの閉弁動作をゆっくりさせる必要がある。そこで、AVの閉弁を一段階の動作で行うことが考えられるが、この場合には、閉弁に要する時間が非常に長くなってしまいAVの操作応答性の点で問題があった。
【0007】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電空レギュレータによるAV、SVの操作応答性を高めることを可能にした空気圧用開閉制御弁を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項1に記載の発明は、所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉され、互いに隣接して配置されるエアオペレートバルブ及びサックバックバルブよりなるバルブ部と、エアオペレートバルブ及びサックバックバルブのそれぞれに作用する空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動され、互いに隣接して配置される第1の電空レギュレータ及び第2の電空レギュレータよりなるレギュレータ部とを備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、バルブ部と、レギュレータ部とを互いに一体化して設け、それら一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に、第1の電空レギュレータからエアオペレートバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための第1の通路と、第2の電空レギュレータからサックバックバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための第2の通路とを設け、第1の通路は、第1の主通路と、第1の主通路から分岐して第1の電空レギュレータに連通する第1の分岐路と、第1の主通路から分岐してエアオペレートバルブに連通する第1の連通路とを有し、第1の主通路が第1の分岐路を介して第1の電空レギュレータに含まれる第1の圧力センサに連通し、内部圧力を検出され、第2の通路は、第2の主通路と、第2の主通路から分岐して第2の電空レギュレータに連通する第2の分岐路と、第2の主通路から分岐してサックバックバルブに連通する第2の連通路とを有し、第2の主通路が第2の分岐路を介して第2の電空レギュレータに含まれる第2の圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを趣旨とする。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、レギュレータ部が通路ブロックを有し、バルブ部に、エアオペレートバルブに連通する第1の短通路と、サックバックバルブに連通する第2の短通路を設け、通路ブロックに、第1の電空レギュレータを構成する第1の給気比例弁、第1の排気比例弁、第1の圧力センサに連通するように第1の分岐路を設けるとともに、第1の主通路から分岐して第1の短通路に接続するように第1の出力路を設け、第1の分岐路と第1の出力路に連通するように第1の主通路を設ける一方、第2の電空レギュレータを構成する第2の給気比例弁、第2の排気比例弁、第2の圧力センサに連通するように第2の分岐路を設けるとともに、第2の主通路から分岐して第2の短通路に接続するように第2の出力路を設け、第2の分岐路と第2の出力路に連通するように第2の主通路を設けたことを趣旨とする。
【0010】
上記の目的を達成するために請求項3に記載の発明は、所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるエアオペレートバルブと、エアオペレートバルブに作用する空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータとを備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、エアオペレートバルブと、電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたエアオペレートバルブ又は電空レギュレータの中に、電空レギュレータからエアオペレートバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、通路は、主通路と、主通路から分岐して電空レギュレータに連通する分岐路と、主通路から分岐してエアオペレートバルブに連通する連通路とを有し、主通路が分岐路を介して電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを趣旨とする。
【0011】
上記の目的を達成するために請求項4に記載の発明は、所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるサックバックバルブと、サックバックバルブに作用する空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータとを備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、サックバックバルブと、電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたサックバックバルブ又は電空レギュレータの中に、電空レギュレータからサックバックバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、通路は、主通路と、主通路から分岐して電空レギュレータに連通する分岐路と、主通路から分岐してサックバックバルブに連通する連通路とを有し、主通路が分岐路を介して電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを趣旨とする。
【0012】
請求項5に記載の発明は、請求項3又は請求項4に記載の発明において、電空レギュレータが通路ブロックを有し、エアオペレートバルブ又はサックバックバルブに、加圧室に連通する短通路を設け、通路ブロックに、電空レギュレータを構成する給気比例弁、排気比例弁、圧力センサに連通するように分岐路を設けるとともに、主通路から分岐して短通路に接続するように出力路を設け、分岐路と出力路に連通するように主通路を設けたことを趣旨とする。
【0013】
上記の構成によれば、互いに分離されることなく一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に第1及び第2の短通路が設けられる。このため、第1の電空レギュレータとエアオペレートバルブとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなく第1の電空レギュレータからエアオペレートバルブへ直接的に空気圧が作用することになる。同様に、第2の電空レギュレータとサックバックバルブとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなく第2の電空レギュレータからサックバックバルブへ直接的に空気圧が作用することになる
【0014】
記の目的を達成するために請求項に記載の発明は、請求項1に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、エアオペレートバルブ及びサックバックバルブを開閉制御するために第1及び第2の電空レギュレータをそれぞれ制御する制御装置を有し、エアオペレートバルブの閉弁時に、そのエアオペレートバルブが二段階を経て段階的に全閉となるように第1の電空レギュレータを制御するための閉弁制御手段を設けたことを趣旨とする。
【0015】
上記の構成によれば、請求項1の発明の作用に加え、或いは、請求項1の発明の作用と相俟って、バルブの閉弁時に、二段階を経て段階的にエアオペレートバルブが全閉となるように閉弁制御手段により第1の電空レギュレータが制御される。従って、第1の閉段階での空気圧の作用が急変してエアオペレートバルブの閉じ速度が相対的に高まり、これによって、第1の閉段階から第2の閉段階までの間、即ちエアオペレートバルブが全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなる。
【0016】
特に、低粘度のレジスト液のノズルにおける液切れ改善や、ウォータハンマの対策として、エアオペレートバルブの閉弁動作をゆっくりさせる必要があるが、図5に破線で示すように、エアオペレートバルブ(AV)の閉弁を一段階の動作で行った場合には、閉弁に要する時間が非常に長くなってしまう。これに対し、図5に実線で示すように、エアオペレートバルブの閉弁を二段階の動作で行い、その第一段階でエアオペレートバルブが閉じる直前までエアオペレートバルブを短時間で動作させ、第二段階でエアオペレートバルブをゆっくり閉じさせる。これにより、エアオペレートバルブが全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなり、上記液切れ対策が可能となる。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の「空気圧駆動用の開閉制御弁」を半導体製造に使用されるレジスト塗布装置に具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【0018】
図1はレジスト塗布装置の構成概念を示す。この塗布装置は、レジスト液1をノズル2から導出させ、又はその導出を遮断させることにより、半導体基板3の上にレジストを必要な分だけ塗布するものである。この塗布装置は、ポンプ4、本発明の空気圧駆動用の開閉制御弁5、ノズル2、コントローラ7及びシーケンサ8を備える。ポンプ4は、容器9からレジスト液1を吸い上げて開閉制御弁5へ向けて吐出するものである。開閉制御弁5は、ノズル3からのレジスト液1の導出・遮断を制御するものである。コントローラ7は、本発明の制御装置及び閉弁制御手段を構成し、シーケンサ8からの順序信号に基づいて開閉制御弁5を制御するものである。
【0019】
開閉制御弁5は、エアオペレートバルブ(AV)11、サックバックバルブ(SV)12、第1の電空レギュレータ13及び第2の電空レギュレータ14を備える。AV11及びSV12は、互いに隣接して配置され、一つのバルブ部15を構成する。このバルブ部15は、所定の流体、即ちレジスト液1の流れを調節するために、空気圧の作用を受けて開閉される。このバルブ部15は、AV11及びSV12の開閉の協働により、一つの開閉動作を達成する。第1及び第2の電空レギュレータ13,14は、互いに隣接して配置され、一つのレギュレータ部16を構成する。このレギュレータ部16、AV11ブ及びSV12それぞれに作用する空気圧を比例的に調整するために各々電気的に駆動される。そして、別のコンプレッサ等により加圧された窒素等の気体をレギュレータ部16の操作により、AV11及びSV12へ作動圧として供給して、AV11の開閉、SV12のサックバック動作を行わせる。
【0020】
図2は開閉制御弁5の空気回路構成と電気回路構成を示す。第1の電空レギュレータ13は、給気用の第1の給気比例弁21、排気用の第1の排気比例弁22、第1の圧力センサ23及び第1のPID回路24を有する。各比例弁21,22は、電磁弁よりなる。第1の給気比例弁21の入力ポートは、操作圧の供給源(図示しない)に接続される。第1の排気比例弁22の出力ポートは、排気管(図示しない)に接続される。給気比例弁21の出力ポート及び排気比例弁22の入力ポートはAV11の入力ポート及び第1の圧力センサ23の入力ポートにそれぞれ接続される。第1のPID回路24はコントローラ7に接続される。このPID回路24には、操作圧を任意に設定するためにユーザのコマンド信号が入力される。そして、このPID回路24は、AV11に作用する操作圧を、設定圧に調整するために、給気及び排気の比例弁21,22を制御する。このとき、PID回路24は、圧力センサ23の検出値を監視し、その検出値が設定圧になるように両比例弁21,22を制御する。このPID回路24は、コントローラ7からのコマンド信号に基づいて上記制御を開始し、AV11を所定の行程で開閉させるために各比例弁21,22を制御するものである。そのために、このPID回路24は、所定の制御プログラムをそのメモリに記憶している。
【0021】
第2の電空レギュレータ14は、第1の電空レギュレータ13と同等の構成を有する。即ち、このレギュレータ14は、第2の給気比例弁25、第2の排気比例弁26、第2の圧力センサ27及び第2のPID回路28を有する。第2の給気比例弁25の入力ポートは、前記第1の給気比例弁21の入力ポートに合流するかたちで操作圧の供給源に接続される。第2の排気比例弁26の出力ポートは、排気管に接続される。第2の給気比例弁25の出力ポート及び第2の排気比例弁26の入力ポートは、SV12の入力ポート及び第2の圧力センサ27の入力ポートにそれぞれ接続される。第2のPID回路28は上記と同じくコントローラ7に接続される。このPID回路28には、操作圧を任意に設定するためにユーザのコマンド信号が入力される。そして、このPID回路28は、SV12に作用する操作圧を、設定圧力に調整するために、給気及び排気の各比例弁25,26を制御する。このとき、PID回路28は、圧力センサ27の検出値を監視し、その検出値が設定圧力になるように両比例弁25,26を制御する。このPID回路28は、コントローラ7からのコマンド信号に基づいて上記の制御を開始し、SV12を所定の行程で開閉させるために各比例弁25,26を制御するものである。そのために、このPID回路28は、所定の制御プログラムをその内蔵メモリに記憶している。
【0022】
図3は開閉制御弁5の構造を示す断面図である。この開閉制御弁5は、バルブ部15を構成するバルブハウジング31と、レギュレータ部16を構成するレギュレータハウジング32とを備える。この実施の形態において、両ハウジング31,32は互いに一体化して設けられる。
【0023】
バルブハウジング31は、AV11を構成するAVブロック33と、SV12を構成するSVブロック34と、両ブロック33,34に設けられてレジスト液1のための液通路53を有する通路ブロック35とを有する。
【0024】
AVブロック33はその内部に、孔36を境に区画された第1の室37と、第2の室38とを有する。この孔36には弁ロッド39が摺動可能に設けられ、その上端には、ダイアフラム40が取り付けられ、その下端には弁体39aが取り付けられる。第1の室37は、このダイアフラム40により大気室41と、加圧室42とに区画される。大気室41には、同ブロック33に設けられた大気ポート43を通じて大気が導入される。大気室41には、ダイアフラム40を付勢するスプリング44が設けられる。加圧室42には、同ブロック33に設けられた加圧ポート45を通じて操作圧が導入される。同ブロック33は、その内部に、加圧ポート45に通じる本発明の第1の短通路46を有する。この短通路46及び加圧ポート45を通じて加圧室42に導入される操作圧は、第1の電空レギュレータ13により調節される。
【0025】
弁ロッド39の下端には、弁体47が取り付けられる。この弁体47の外周にはダイアフラム48が取り付けられる。第2の室38は、このダイアフラム48により大気室49と、液室50とに区画される。大気室49には、同ブロック33に設けられた大気ポート51を通じて大気が導入される。液室50は通路ブロック35に設けられた凹部を含む。この液室50には、同ブロック35に設けられた液ポート52を通じてレジスト液1が導入される。液ポート52は、同ブロック35に設けられた液通路53に連通する。この液通路53の一端は、通路ブロック35の一端に設けられた入力用の管継手54に連通する。凹部に設けられた弁座55は弁体47に当接可能をなす。この弁座55の中心に設けられた弁孔55aは、同ブロック35に設けられた液通路53に連通する。液通路53の他端は、出力用の管継手56に連通する。
【0026】
上記構成において、加圧室42に導入される操作圧に基づいてダイアフラム40が上下に変位することにより、弁体47が弁座55に対して当接又は離間する。これにより、弁孔55aが開閉され、AV11の開度が変えられる。この開度変化に基づき、液室50から弁孔55aを通じて液通路53へ流れるレジスト液1の量が調節される。
【0027】
SVブロック34はその内部に、室61と孔62を有する。この孔62には、弁ロッド63が往復動可能に設けられる。弁ロッド63の上端には、ダイアフラム64が取り付けられる。このダイアフラム64により、室61が加圧室65と、孔62を含む大気室66とに区画される。大気室66には、同ブロック34に設けられた大気ポート67を通じて大気が導入される。孔62には、ダイアフラム64を付勢するスプリング68が設けられる。加圧室65には、同ブロック34に設けられた本発明の第2の短通路69を通じて操作圧が導入される。加圧室65に導入される操作圧は、第2の電空レギュレータ13により調節される。
【0028】
弁ロッド63の下端には、ダイアフラム70が取り付けられる。このダイアフラム70により、孔62が上下に区画される。その区画された下側が液室71をなして液通路53に連通する。
【0029】
上記構成において、加圧室65に導入される操作圧に基づいて上側のダイアフラム64と共に弁ロッド63が上下に変位することにより、下側のダイアフラム70が上下に変位する。即ち、SV12によるセットアップ及びサックバックが行われる。これにより、液通路53の流路容積が変化し、その容積変化に基づいて液通路53を流れるレジスト液1の量が調節される。従って、上記のようにAV11及びSV12が作動することにより、それらの協働に基づき、入力側の管継手54から液通路53に導入され、出力側の管継手56から導出されるレジスト液1の流量が調節される。
【0030】
レギュレータハウジング32は、第1の電空レギュレータ13を構成する第1のケーシング81と、第2の電空レギュレータ14を構成する第2のケーシング82と、両ケーシング81,82に設けられ、操作圧のための通路を含む通路ブロック83とを有する。
【0031】
第1のケーシング81の中には、第1の電空レギュレータ13を構成する給気比例弁21、排気比例弁22、圧力センサ23及びPID回路24等が収容される。第2のケーシング82の中には、第2の電空レギュレータ14を構成する給気比例弁25、排気比例弁26、圧力センサ27及びPID回路28等が収容される。両ケーシング81,82の中には、各電空レギュレータ13,14の内部の防爆を図るために窒素ガスが所定圧力をもって供給されている。又、両ケーシング81,82を一体化してもよい。
【0032】
通路ブロック83は、その内部に、第1の電空レギュレータ13に対応する第1の主通路84及びそれから分岐してなる複数の分岐通路85,86及び出力ポート87等を有する(複数の分岐通路の中には、図3に現れないものもある。)。図3において、一つの分岐路85は給気比例弁21に連通する。別の分岐路86は圧力センサ23に連通する。出力ポート87は、AVブロック33の短通路46に連通する。ここで、上記の分岐路85、主通路84、出力ポート87、短通路46及び加圧ポート45は、図2において、両比例弁21,22の間の分岐点88から、AV11まで延びる通路89に該当する。ここで、上記短通路46は、両ハウジング31,32が互いに一体化されたことにより、第1の電空レギュレータ13からAV11の加圧室42に対して操作圧を短い距離で作用させるための役割を果たす。別の分岐路86は、図2において、上記通路89から圧力センサ23へ延びる通路90に該当する。
【0033】
同様に、通路ブロック83は、その内部に、第2の電空レギュレータ14に対応する第2の主通路91及びそれから分岐してなる複数の分岐通路92,93及び出力ポート94等を有する(複数の分岐通路の中には、図3に現れないものもある。)。図3において、第1の電空レギュレータ13と同じく、一つの分岐路93は給気比例弁25に連通する。別の分岐路92は圧力センサ27に連通する。出力ポート94は、SVブロック34の短通路69に連通する。ここで、上記の分岐路93、主通路91、出力ポート94及び短通路69は、図2において、両比例弁25,26の間の分岐点94から、SV12まで延びる通路95に該当する。ここで、上記短通路69は、両ハウジング31,32が互いに一体化されたことにより、第2の電空レギュレータ14からSV12の加圧室65に対して操作圧を短い距離で作用させるための役割を果たす。別の分岐路92は、図2において、上記通路95から圧力センサ27へ延びる通路96に該当する。
【0034】
次に、第1及び第2の電空レギュレータ13,14に対するコントローラ7の制御内容について説明する。図4はその制御内容を示すタイムチャートである。図4(a)はシーケンサ8からのコマンド信号の変化を示し、図4(b)はAV11の開閉動作に対応した操作圧の変化を示し、図4(c)はSV12の開閉動作に対応した操作圧の変化を示す。
【0035】
このタイムチャートからも分かるように、コントローラ7は、シーケンサ8からのコマンド信号の立ち上がりを契機に、AV11及びSV12の開閉を制御するために第1及び第2の電空レギュレータ13,14の制御を同時開始する。
【0036】
図4(b)に示すように、動作の開始後、期間T1において、コントローラ7はAV11を開弁させ、次の期間T2において全開の状態を維持させる。期間T2の経過後、期間T3において、コントローラ7は、AV11を段階的に閉弁させるための第1閉段階の制御を実行する。その期間T3の経過後、期間T4において、コントローラ7は、AV11を段階的に閉弁させるための第2の閉段階の制御を実行する。このように、コントローラ7は、AV11の閉弁時に、そのAV11が複数段階(この実施の形態では二段階)を経て段階的に全閉となるように第1の電空レギュレータ13を制御するようになっている。この実施の形態では、期間T3として、例えば「0.1秒」、期間T4として、例えば「0.4秒」がそれぞれ適用される。
【0037】
一方、図4(c)に示すように、動作の開始後、期間T5において、コントローラ7はSV12をセットアップさせ、その後、AV11に係る期間T2が経過するまでセットアップを継続させる。そして、期間T2の経過を契機に、コントローラ7は、SV12のサックバックを開始し、期間T7においてそのサックバックを完了させる。ここで、コントローラ7は、AV11の閉弁が開始される時期に対して、サックバックの開始時期を、期間T6の範囲で、必要に応じて前後にずらすようになっている。このように、コントローラ7は、SV12のセットアップ及びサックバックを制御するために第2の電空レギュレータ14を制御するようになっている。
【0038】
以上説明したように、本実施の形態のレジスト塗布装置の構成によれば、コントローラ7が開閉制御弁5の両電空レギュレータ13,14を制御してAV11及びSV12を制御する。これにより、ノズル2からのレジスト液1の導出、又はその導出の遮断が調整され、半導体基板3の上にレジストが必要な分だけ塗布される。
【0039】
ここで、開閉制御弁5の構成によれば、バルブ部15及びレギュレータ部16が互いに分離されることなく一体化され、そのAVブロック33の中に、第1の電空レギュレータ13からAV11の加圧室42に短い距離で操作圧を作用させるための第1の短通路46が設けられる。同様に、SVブロック34の中に、第2の電空レギュレータ14からSV12の加圧室65に短い距離で操作圧を作用させるための第2の短通路69が設けられる。このため、第1の電空レギュレータ13とAV11との間、並びに、第2の電空レギュレータ14とSV12との間がそれぞれ極力短い距離でつながることになり、操作圧が、他の配管の影響を極力受けることなく、各電空レギュレータ13,14から対応する各加圧室42,65に直接的に作用することになる。この結果、各電空レギュレータ13,14により、対応するAV11、SV12の操作応答性を高めることができ、レジスト液1をノズル3から精度良く導出したり、精度良く遮断したりすることができる。この意味で、半導体基板3に対するレジストの塗布精度を向上させることができる。
【0040】
加えて、この開閉制御弁5では、各ブロック33,34の中に各短通路46,69が設けられることから、各電空レギュレータ13,14と、それらに対応するAV11、SV12との間に別途の配管を設ける必要がない。このため、使用者による配管作業を省略することができ、その配管容積(長さ,径)の誤差によるAV11及びSV12の性能への影響を無くすことができる。
【0041】
併せて、この開閉制御弁5では、各電空レギュレータ13,14と、それらに対応するAV11、SV12との間が、各短通路46,69により極力短い距離でつなげられる。このため、各電空レギュレータ13,14において、各圧力センサ23,27による操作圧の検出遅れを最小限に抑えることができる。この意味からも、各電空レギュレータ13,14によるAV11、SV12の操作応答性を高めることができる。
【0042】
この実施の形態の構成によれば、図4(b)に示すように、AV11の閉弁時に、第1及び第2の閉段階を経て段階的にAV11が全閉となるように、コントローラ7により第1の電空レギュレータ13が制御される。従って、第1の閉段階での操作圧の作用が急変してAV11の閉じ速度が相対的に高まり、これによって、第1の閉段階から第2の閉段階までの間、即ちAV11が全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなる。このため、AV11の閉弁応答性を高めることができ、上記開閉制御弁5の構造の作用・効果に加え、或いは、同構造の作用・効果と相俟って、各電空レギュレータ13,14により、対応するAV11、SV12の操作応答性を高めることができる。この意味で、AV11及びSV12の協働によりノズル3から導出されるレジスト液の液切れを良好なものにすることができる。
【0043】
この実施の形態では、上記のように第1及び第2の閉段階を経て段階的にAV11が全閉となるように、コントローラ7が1第1の電空レギュレータ13を制御する。従って、第1の閉段階の期間T3、又は第2の閉段階の期間T4の長さを適宜に設定変更することにより、ノズル3からの液切れを改良させる観点から、AV11に多様な閉弁動作を行わせることができる。
【0044】
この実施の形態では、SV12のサックバックの開始時期を、AV11の閉弁開始時期に対してある程度の範囲で可変にしている。この意味からも、ノズル3からの液切れを改良することができる。
【0045】
この実施の形態では、一つのコントローラ7により第1及び第2の電空レギュレータ13,14を連動的に制御している。このため、第1及び第2の電空レギュレータ13,14が別々のコントローラにより制御される場合と比較して、AV11及びSV12の動作が安定的に連動し、ノズル3からのレジスト液の導出・遮断の精度を安定化させることができる。
【0046】
尚、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することができる。
【0047】
(1)前記実施の形態では、AV11の閉弁時に、そのAV11を二段階を経て段階的に全閉させるようにしたが、二段階に限らず三段階、四段階等としてもよい。
【0048】
(2)前記実施の形態では、開閉制御弁5及びその制御装置を、レジスト塗布装置に具体化したが、これに限定されるものでなく、その他の装置に適宜具体化することもできる。
【0049】
(3)前記実施の形態では、バルブ部15とレギュレータ部16とを一体化させた開閉制御弁5の構造と、AV11の閉弁時における二段階制御とを組み合わせた。これに対し、バルブ部とレギュレータ部とを互いに分離させてなる開閉制御弁においても、AVの閉弁時における複数段階制御を実行してもよい。
【0050】
【発明の効果】
請求項1の発明によれば、互いに一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に、第1の電空レギュレータからAVへ、第2の電空レギュレータからSVへそれぞれ空気圧を短い距離で作用させるための第1の短通路、第2の短通路を設けている。従って、第1の電空レギュレータとAVとの間、第2の電空レギュレータとSVとがそれぞれ極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなくAV、SVへ直接的に空気圧が作用することになる。このため、第1及第2の電空レギュレータによるAV、SVの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する。
【0051】
請求項3の発明によれば、互いに一体化されたバルブハウジング又はレギュレータハウジングの中に、電空レギュレータからAVへ空気圧を短い距離で作用させるための短通路を設けている。従って、電空レギュレータとAVとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなくAVへ直接的に空気圧が作用することになる。このため、電空レギュレータによるAVの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する。
【0052】
請求項4の発明によれば、互いに一体化されたバルブハウジング又はレギュレータハウジングの中に、電空レギュレータからSVへ空気圧を短い距離で作用させるための短通路を設けている。従って、電空レギュレータとSVとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなくSVへ直接的に空気圧が作用することになる。このため、電空レギュレータによるSVの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する
【0053】
求項の発明によれば、請求項1に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、エアオペレートバルブ及びサックバックバルブを開閉制御するために第1及び第2の電空レギュレータをそれぞれ制御する制御装置を有し、AVの閉弁時に、そのAVが二段階を経て段階的に全閉となるように第1の電空レギュレータを制御するようにしている。従って、請求項1の発明の作用・効果に加えて、又は請求項1の発明の作用・効果と相俟って、第1の閉段階での空気圧の作用が急変してAVの閉じ速度が相対的に高まり、これによって、AVが全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなる。この意味で、特に第1の電空レギュレータによるAVの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 一実施の形態に係り、レジスト塗布装置を示す概念構成図である。
【図2】 一実施の形態に係り、開閉制御弁の空気回路構成と電気回路構成を示す回路図である。
【図3】 一実施の形態に係り、開閉制御弁の構造を示す断面図である。
【図4】 一実施の形態に係り、(a)〜(c)はコントローラの制御内容を示すタイムチャートである。
【図5】 従来のAV閉弁動作と本発明のAV閉弁動作とを比較して示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1 レジスト液(流体に該当する。)
5 開閉制御弁
7 コントローラ(閉弁制御手段に該当する。)
11 エアオペレートバルブ(AV)
12 サックバックバルブ(SV)
13 第1の電空レギュレータ
14 第2の電空レギュレータ
15 バルブ部
16 レギュレータ部
46 第1の短通路
69 第2の短通路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  This invention is a pneumatic open / close control that is opened / closed by air pressure control.To the valveRelated. More specifically, for example, pneumatic opening / closing control suitable for a resist coating apparatus for discharging / blocking a resist solution from a nozzle in a semiconductor manufacturing apparatusTo the valveRelated.
[0002]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a resist coating apparatus used in semiconductor manufacturing applies a resist on a semiconductor substrate by a necessary amount by drawing and blocking a resist solution from a nozzle. This coating apparatus includes an air operated valve (AV), a suck back valve (SV), and an electromagnetic valve for controlling the derivation / blocking of the resist from the nozzle. Then, a gas such as air pressurized by a compressor or the like is supplied as an operating pressure to the AV and SV by operating the electromagnetic valve, and these valves are operated to open / close the AV and perform the SV suck back operation.
[0003]
  Here, there is a case where a speed controller is used to adjust the state of deriving the resist from the nozzle. Alternatively, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-346185, there is one in which AV and SV are remotely controlled by an electropneumatic regulator. An electropneumatic regulator generally includes a solenoid valve for air supply and a solenoid valve for exhaust, and adjusts the opening balance of both solenoid valves in order to appropriately control the operating pressure supplied to the AV or SV. To do. When the electropneumatic regulator is used, the AV and SV operations are better than when only the solenoid valve is used.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
  However, when the electropneumatic regulator is used, the AV and SV actuator sections (pressurizing chambers) and the electropneumatic regulator are separated from each other. For this reason, a separate pipe is required between the actuator section and the electropneumatic regulator, which is affected by the pipe volume (length, diameter) and delays in response to AV and SV accordingly. As a result, it becomes difficult to lead out and block the resist well from the nozzle.
[0005]
  By the way, the reason why AV and SV are separated from the electropneumatic regulator is to prevent explosion because the place where AV and SV are installed is in an explosive atmosphere. In order to prevent explosion, recently, effective means such as applying pressure with nitrogen gas in the casing of the electropneumatic regulator have been applied. For this reason, AV and SV and the electropneumatic regulator can be brought close to each other.
[0006]
  On the other hand, it is necessary to slow down the valve closing operation of the AV as a countermeasure against liquid hammer at the low viscosity resist solution nozzle and water hammer. Therefore, it is conceivable to close the AV with a single stage operation. In this case, however, the time required for closing the valve becomes very long, and there is a problem in terms of responsiveness of the AV operation.
[0007]
  The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to control opening and closing of air pressure that can enhance the operation response of AV and SV by an electropneumatic regulator.ValveIt is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an air operated valve and a suck back valve which are opened and closed under the action of air pressure in order to adjust a predetermined fluid flow, and are arranged adjacent to each other. A first electro-pneumatic regulator and a second electro-pneumatic regulator, which are electrically driven to adjust proportionally the air pressure acting on each of the valve portion, the air operated valve and the suck back valve, and are disposed adjacent to each other. In a pneumatic drive opening / closing control valve provided with a regulator unit composed of an electropneumatic regulator, the valve unit and the regulator unit are provided integrally with each other, and the first valve unit or the regulator unit includes a first A first passage for allowing air pressure to act from the electropneumatic regulator to the air operated valve at a short distance, and a second electropneumatic regulator And a second passage for causing air pressure to act on the suck back valve at a short distance. The first passage branches from the first main passage and the first main passage, and the first electropneumatic regulator. A first branch passage that communicates with the air operating valve and a first communication passage that branches from the first main passage and communicates with the air operated valve. The first main passage passes through the first branch passage. The first pressure sensor included in one electropneumatic regulator communicates with the internal pressure, and the second passage branches from the second main passage and the second main passage to the second electropneumatic. A second branch passage that communicates with the regulator, and a second communication passage that branches from the second main passage and communicates with the suck-back valve. The second main passage passes through the second branch passage. The internal pressure is detected by communicating with the second pressure sensor included in the second electropneumatic regulator. To.
[0009]
  The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the regulator portion has a passage block, and the valve portion communicates with the first short passage communicating with the air operated valve and the suck back valve. A second short passage is provided, and a first branch is provided in the passage block so as to communicate with the first supply proportional valve, the first exhaust proportional valve, and the first pressure sensor constituting the first electropneumatic regulator. A first output path is provided so as to branch from the first main path and connect to the first short path, and to communicate with the first branch path and the first output path. While providing a second branch passage so as to communicate with the second supply proportional valve, the second exhaust proportional valve, and the second pressure sensor that constitute the second electropneumatic regulator, Branch from the second main passage and connect to the second short passage. The output path is provided, and the spirit in that a second main passage so as to communicate with the second branch passage and the second output path.
[0010]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 3 is proportional to an air operated valve that is opened and closed under the action of air pressure in order to adjust a predetermined fluid flow, and an air pressure acting on the air operated valve. In a pneumatically driven open / close control valve having an electropneumatic regulator that is electrically driven to adjust automatically, the air operated valve and the electropneumatic regulator are integrated with each other, and the integrated air A passage is provided in the operating valve or electropneumatic regulator to allow air pressure to act from the electropneumatic regulator to the air operated valve at a short distance. The passage branches from the main passage and communicates with the electropneumatic regulator. It has a branch passage and a communication passage that branches from the main passage and communicates with the air operated valve. The main passage is regulated by electropneumatic via the branch passage. Communicates with the pressure sensors included in, and purpose to be detected internal pressure.
[0011]
  In order to achieve the above object, a fourth aspect of the invention relates to a suck back valve that is opened and closed under the action of air pressure in order to adjust a predetermined fluid flow, and a proportional air pressure acting on the suck back valve. In a pneumatically driven open / close control valve having an electropneumatic regulator that is electrically driven to adjust automatically, the suckback valve and the electropneumatic regulator are integrated with each other, and the integrated sucker In the back valve or electropneumatic regulator, a passage is provided for allowing air pressure to act from the electropneumatic regulator to the suck back valve at a short distance. The passage branches from the main passage and communicates with the electropneumatic regulator. It has a branch path and a communication path that branches from the main path and communicates with the suck back valve, and the main path is included in the electropneumatic regulator via the branch path. It communicates with the force sensor, and the spirit to be detected internal pressure.
[0012]
  The invention according to claim 5 is the invention according to claim 3 or 4, wherein the electropneumatic regulator has a passage block, and a short passage communicating with the pressurizing chamber is provided in the air operated valve or the suck back valve. A branch block is provided in the passage block so as to communicate with an air supply proportional valve, an exhaust proportional valve, and a pressure sensor constituting an electropneumatic regulator, and an output path is branched from the main passage and connected to a short passage. The main passage is provided so as to communicate with the branch path and the output path.
[0013]
  According to said structure, the 1st and 2nd short channel | path is provided in the valve | bulb part or regulator part integrated without being mutually separated. For this reason, the first electro-pneumatic regulator and the air operated valve are connected with a short distance as much as possible, and air pressure is directly applied from the first electro-pneumatic regulator to the air operated valve without being affected by other piping as much as possible. Will do. Similarly, the second electro-pneumatic regulator and the suck back valve are connected with a short distance as much as possible, and air pressure acts directly from the second electro-pneumatic regulator to the suck back valve without being affected by other piping as much as possible. Will do.
[0014]
  UpClaims to achieve the stated purpose6The invention described in claim 1 is described in claim 1.DoOpen / close control valve for pneumatic driveA control device for controlling the first and second electropneumatic regulators for controlling the opening and closing of the air operated valve and the suck back valve, respectively.The intent is to provide valve closing control means for controlling the first electropneumatic regulator so that the air operated valve is fully closed in two stages when the air operated valve is closed.
[0015]
  According to the above configuration, in addition to the operation of the invention of the first aspect, or in combination with the operation of the invention of the first aspect, when the valve is closed, the air operated valve is completely stepped through two stages. The first electropneumatic regulator is controlled by the valve closing control means so as to be closed. Accordingly, the action of the air pressure in the first closing stage is suddenly changed, and the closing speed of the air operating valve is relatively increased, whereby the air operating valve is operated from the first closing stage to the second closing stage, that is, the air operating valve. The time required until fully closes becomes relatively short.
[0016]
  In particular, it is necessary to slow down the operation of the air operated valve as a countermeasure against the liquid hammer at the low-viscosity resist solution nozzle and as a countermeasure against water hammer, but as shown by the broken line in FIG. 5, the air operated valve (AV When the valve is closed in one step, the time required for closing the valve becomes very long. On the other hand, as shown by the solid line in FIG. 5, the air operated valve is closed in a two-stage operation, and the air operated valve is operated in a short time until immediately before the air operated valve is closed in the first stage. Slowly close the air operated valve in two steps. As a result, the required time until the air operated valve is fully closed is relatively shortened, and the above-described countermeasure for running out of liquid becomes possible.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, "opening / closing control for pneumatic drive" of the present inventionvalve"DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A detailed description will be given of an embodiment in which the invention is embodied in a resist coating apparatus used for semiconductor manufacturing with reference to the drawings.
[0018]
  FIG. 1 shows a configuration concept of a resist coating apparatus. In this coating apparatus, the resist solution 1 is led out from the nozzle 2 or blocked so that the resist is coated on the semiconductor substrate 3 as much as necessary. This coating apparatus includes a pump 4, a pneumatic drive opening / closing control valve 5 of the present invention, a nozzle 2, a controller 7, and a sequencer 8. The pump 4 sucks up the resist solution 1 from the container 9 and discharges it toward the opening / closing control valve 5. The open / close control valve 5 controls the lead-out / blocking of the resist solution 1 from the nozzle 3. The controller 7 constitutes a control device and valve closing control means of the present invention, and controls the open / close control valve 5 based on a sequence signal from the sequencer 8.
[0019]
  The open / close control valve 5 includes an air operated valve (AV) 11, a suck back valve (SV) 12, a first electropneumatic regulator 13, and a second electropneumatic regulator 14. The AV 11 and the SV 12 are arranged adjacent to each other and constitute one valve unit 15. The valve portion 15 is opened and closed under the action of air pressure in order to adjust the flow of a predetermined fluid, that is, the resist solution 1. The valve unit 15 achieves one opening / closing operation by cooperation of opening / closing of the AV 11 and the SV 12. The first and second electropneumatic regulators 13 and 14 are arranged adjacent to each other to form one regulator unit 16. In order to adjust proportionally the air pressure acting on each of the regulator unit 16, AV11 and SV12, each is electrically driven. Then, a gas such as nitrogen pressurized by another compressor or the like is supplied as an operating pressure to the AV 11 and the SV 12 by operating the regulator unit 16 so that the AV 11 is opened and closed and the SV 12 is sucked back.
[0020]
  FIG. 2 shows an air circuit configuration and an electrical circuit configuration of the open / close control valve 5. The first electropneumatic regulator 13 includes a first supply proportional valve 21 for supplying air, a first exhaust proportional valve 22 for exhaust, a first pressure sensor 23, and a first PID circuit 24. Each proportional valve 21, 22 is composed of an electromagnetic valve. The input port of the first air supply proportional valve 21 is connected to an operating pressure supply source (not shown). The output port of the first exhaust proportional valve 22 is connected to an exhaust pipe (not shown). The output port of the supply proportional valve 21 and the input port of the exhaust proportional valve 22 are connected to the input port of the AV 11 and the input port of the first pressure sensor 23, respectively. The first PID circuit 24 is connected to the controller 7. A user command signal is input to the PID circuit 24 in order to arbitrarily set the operation pressure. The PID circuit 24 controls the supply and exhaust proportional valves 21 and 22 in order to adjust the operating pressure acting on the AV 11 to the set pressure. At this time, the PID circuit 24 monitors the detected value of the pressure sensor 23 and controls both proportional valves 21 and 22 so that the detected value becomes the set pressure. The PID circuit 24 starts the control based on a command signal from the controller 7 and controls the proportional valves 21 and 22 to open and close the AV 11 in a predetermined stroke. For this purpose, the PID circuit 24 stores a predetermined control program in its memory.
[0021]
  The second electropneumatic regulator 14 has a configuration equivalent to that of the first electropneumatic regulator 13. That is, the regulator 14 includes a second air supply proportional valve 25, a second exhaust proportional valve 26, a second pressure sensor 27, and a second PID circuit 28. The input port of the second air supply proportional valve 25 is connected to the operating pressure supply source so as to merge with the input port of the first air supply proportional valve 21. The output port of the second exhaust proportional valve 26 is connected to the exhaust pipe. The output port of the second supply proportional valve 25 and the input port of the second exhaust proportional valve 26 are connected to the input port of the SV 12 and the input port of the second pressure sensor 27, respectively. The second PID circuit 28 is connected to the controller 7 as described above. A user command signal is input to the PID circuit 28 in order to arbitrarily set the operation pressure. The PID circuit 28 controls the proportional valves 25 and 26 for supply and exhaust in order to adjust the operating pressure acting on the SV 12 to the set pressure. At this time, the PID circuit 28 monitors the detected value of the pressure sensor 27 and controls the proportional valves 25 and 26 so that the detected value becomes the set pressure. The PID circuit 28 starts the above control based on a command signal from the controller 7 and controls the proportional valves 25 and 26 to open and close the SV 12 in a predetermined stroke. For this purpose, the PID circuit 28 stores a predetermined control program in its built-in memory.
[0022]
  FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the open / close control valve 5. The opening / closing control valve 5 includes a valve housing 31 constituting the valve portion 15 and a regulator housing 32 constituting the regulator portion 16. In this embodiment, both housings 31 and 32 are provided integrally with each other.
[0023]
  The valve housing 31 includes an AV block 33 that constitutes the AV 11, an SV block 34 that constitutes the SV 12, and a passage block 35 that is provided in both the blocks 33 and 34 and has a liquid passage 53 for the resist solution 1.
[0024]
  The AV block 33 includes therein a first chamber 37 and a second chamber 38 that are partitioned by a hole 36. A valve rod 39 is slidably provided in the hole 36, a diaphragm 40 is attached to the upper end thereof, and a valve body 39a is attached to the lower end thereof. The first chamber 37 is divided into an atmospheric chamber 41 and a pressurizing chamber 42 by the diaphragm 40. The atmosphere is introduced into the atmosphere chamber 41 through an atmosphere port 43 provided in the block 33. The atmospheric chamber 41 is provided with a spring 44 that biases the diaphragm 40. An operating pressure is introduced into the pressurizing chamber 42 through a pressurizing port 45 provided in the block 33. The block 33 has a first short passage 46 of the present invention communicating with the pressurizing port 45 inside. The operating pressure introduced into the pressurizing chamber 42 through the short passage 46 and the pressurizing port 45 is adjusted by the first electropneumatic regulator 13.
[0025]
  A valve body 47 is attached to the lower end of the valve rod 39. A diaphragm 48 is attached to the outer periphery of the valve body 47. The second chamber 38 is divided into an atmospheric chamber 49 and a liquid chamber 50 by the diaphragm 48. The atmosphere is introduced into the atmosphere chamber 49 through the atmosphere port 51 provided in the block 33. The liquid chamber 50 includes a recess provided in the passage block 35. The resist solution 1 is introduced into the liquid chamber 50 through a liquid port 52 provided in the block 35. The liquid port 52 communicates with a liquid passage 53 provided in the block 35. One end of the liquid passage 53 communicates with an input pipe joint 54 provided at one end of the passage block 35. The valve seat 55 provided in the recess can come into contact with the valve body 47. A valve hole 55 a provided in the center of the valve seat 55 communicates with a liquid passage 53 provided in the block 35. The other end of the liquid passage 53 communicates with an output pipe joint 56.
[0026]
  In the above-described configuration, the valve body 47 is brought into contact with or separated from the valve seat 55 by the diaphragm 40 being displaced up and down based on the operation pressure introduced into the pressurizing chamber 42. Thereby, the valve hole 55a is opened and closed, and the opening degree of AV11 is changed. Based on this change in opening, the amount of the resist solution 1 flowing from the liquid chamber 50 to the liquid passage 53 through the valve hole 55a is adjusted.
[0027]
  The SV block 34 has a chamber 61 and a hole 62 therein. A valve rod 63 is provided in the hole 62 so as to be able to reciprocate. A diaphragm 64 is attached to the upper end of the valve rod 63. By this diaphragm 64, the chamber 61 is partitioned into a pressurizing chamber 65 and an atmospheric chamber 66 including a hole 62. The atmosphere is introduced into the atmosphere chamber 66 through an atmosphere port 67 provided in the block 34. A spring 68 that biases the diaphragm 64 is provided in the hole 62. An operating pressure is introduced into the pressurizing chamber 65 through the second short passage 69 of the present invention provided in the block 34. The operating pressure introduced into the pressurizing chamber 65 is adjusted by the second electropneumatic regulator 13.
[0028]
  A diaphragm 70 is attached to the lower end of the valve rod 63. With this diaphragm 70, the hole 62 is partitioned vertically. The divided lower side forms a liquid chamber 71 and communicates with the liquid passage 53.
[0029]
  In the above configuration, when the valve rod 63 is displaced up and down together with the upper diaphragm 64 based on the operation pressure introduced into the pressurizing chamber 65, the lower diaphragm 70 is displaced up and down. That is, setup and suckback by the SV 12 are performed. Thereby, the flow path volume of the liquid passage 53 changes, and the amount of the resist solution 1 flowing through the liquid passage 53 is adjusted based on the volume change. Therefore, when the AV 11 and the SV 12 are operated as described above, based on their cooperation, the resist solution 1 introduced from the input side pipe joint 54 to the liquid passage 53 and derived from the output side pipe joint 56 is obtained. The flow rate is adjusted.
[0030]
  The regulator housing 32 is provided in the first casing 81 constituting the first electropneumatic regulator 13, the second casing 82 constituting the second electropneumatic regulator 14, and both casings 81, 82, and operating pressure And a passage block 83 including a passage for.
[0031]
  In the first casing 81, an air supply proportional valve 21, an exhaust proportional valve 22, a pressure sensor 23, a PID circuit 24, and the like constituting the first electropneumatic regulator 13 are accommodated. In the second casing 82, an air supply proportional valve 25, an exhaust proportional valve 26, a pressure sensor 27, a PID circuit 28, and the like constituting the second electropneumatic regulator 14 are accommodated. Nitrogen gas is supplied into the casings 81 and 82 at a predetermined pressure in order to prevent explosion inside the electropneumatic regulators 13 and 14. Further, both casings 81 and 82 may be integrated.
[0032]
  The passage block 83 includes therein a first main passage 84 corresponding to the first electropneumatic regulator 13, a plurality of branch passages 85 and 86 branched therefrom, an output port 87, and the like (a plurality of branch passages). Some of them do not appear in FIG. In FIG. 3, one branch passage 85 communicates with the supply proportional valve 21. Another branch path 86 communicates with the pressure sensor 23. The output port 87 communicates with the short passage 46 of the AV block 33. Here, the branch passage 85, the main passage 84, the output port 87, the short passage 46, and the pressurization port 45 are the passage 89 extending from the branch point 88 between the proportional valves 21 and 22 to AV11 in FIG. It corresponds to. Here, the short passage 46 is used for allowing the operating pressure to act on the pressurizing chamber 42 of the AV 11 from the first electropneumatic regulator 13 at a short distance by integrating the housings 31 and 32 with each other. Play a role. The other branch path 86 corresponds to a path 90 extending from the path 89 to the pressure sensor 23 in FIG.
[0033]
  Similarly, the passage block 83 includes a second main passage 91 corresponding to the second electropneumatic regulator 14, a plurality of branch passages 92 and 93 branched therefrom, an output port 94, and the like (a plurality of passage blocks 83). Some of the branch paths may not appear in FIG. In FIG. 3, like the first electropneumatic regulator 13, one branch passage 93 communicates with the supply proportional valve 25. Another branch 92 communicates with the pressure sensor 27. The output port 94 communicates with the short passage 69 of the SV block 34. Here, the branch passage 93, the main passage 91, the output port 94, and the short passage 69 correspond to the passage 95 extending from the branch point 94 between the proportional valves 25 and 26 to SV12 in FIG. Here, the short passage 69 is used for allowing the operating pressure to act on the pressurizing chamber 65 of the SV 12 from the second electropneumatic regulator 14 at a short distance by integrating the housings 31 and 32 with each other. Play a role. The other branch path 92 corresponds to a path 96 extending from the path 95 to the pressure sensor 27 in FIG.
[0034]
  Next, the control contents of the controller 7 for the first and second electropneumatic regulators 13 and 14 will be described. FIG. 4 is a time chart showing the control contents. 4A shows changes in the command signal from the sequencer 8, FIG. 4B shows changes in the operating pressure corresponding to the opening / closing operation of the AV 11, and FIG. 4C corresponds to the opening / closing operation of the SV 12. Indicates the change in operating pressure.
[0035]
  As can be seen from this time chart, the controller 7 controls the first and second electropneumatic regulators 13 and 14 in order to control the opening and closing of the AV 11 and the SV 12 in response to the rise of the command signal from the sequencer 8. Start at the same time.
[0036]
  As shown in FIG. 4B, after the operation is started, the controller 7 opens the AV 11 in the period T1, and maintains the fully opened state in the next period T2. After the elapse of the period T2, in the period T3, the controller 7 executes a first closing stage control for closing the AV 11 in stages. After the elapse of the period T3, in the period T4, the controller 7 executes a second closing stage control for closing the AV 11 in stages. Thus, when the AV 11 is closed, the controller 7 controls the first electropneumatic regulator 13 so that the AV 11 is fully closed in stages through a plurality of stages (two stages in this embodiment). It has become. In this embodiment, for example, “0.1 second” is applied as the period T3, and “0.4 second” is applied as the period T4, for example.
[0037]
  On the other hand, as shown in FIG. 4C, in the period T5 after the start of the operation, the controller 7 sets up the SV 12, and then continues the setup until the period T2 related to the AV 11 elapses. Then, with the elapse of the period T2, the controller 7 starts sucking back the SV 12, and completes the sucking back in the period T7. Here, the controller 7 shifts the start time of suckback back and forth as necessary within the period T6 with respect to the time when the valve closing of the AV 11 is started. Thus, the controller 7 controls the second electropneumatic regulator 14 in order to control the setup and suckback of the SV 12.
[0038]
  As described above, according to the configuration of the resist coating apparatus of the present embodiment, the controller 7 controls the electropneumatic regulators 13 and 14 of the open / close control valve 5 to control AV11 and SV12. As a result, the derivation of the resist solution 1 from the nozzle 2 or the blocking of the derivation is adjusted, and a necessary amount of resist is applied on the semiconductor substrate 3.
[0039]
  Here, according to the configuration of the open / close control valve 5, the valve unit 15 and the regulator unit 16 are integrated without being separated from each other, and the first electropneumatic regulator 13 to AV 11 are added to the AV block 33. A first short passage 46 is provided for applying an operating pressure to the pressure chamber 42 at a short distance. Similarly, a second short passage 69 is provided in the SV block 34 for applying an operating pressure at a short distance from the second electropneumatic regulator 14 to the pressurizing chamber 65 of the SV 12. For this reason, the first electro-pneumatic regulator 13 and AV 11 and the second electro-pneumatic regulator 14 and SV 12 are connected to each other at a distance as short as possible. The electro-pneumatic regulators 13 and 14 directly act on the corresponding pressurizing chambers 42 and 65 without receiving as much as possible. As a result, the operation responsiveness of the corresponding AV11 and SV12 can be improved by the electropneumatic regulators 13 and 14, and the resist solution 1 can be accurately derived from the nozzle 3 or can be accurately blocked. In this sense, the resist application accuracy on the semiconductor substrate 3 can be improved.
[0040]
  In addition, in this open / close control valve 5, each short passage 46, 69 is provided in each block 33, 34. Therefore, between each electropneumatic regulator 13, 14, and AV11, SV12 corresponding to them. There is no need to provide separate piping. For this reason, the piping work by the user can be omitted, and the influence on the performance of the AV 11 and SV 12 due to the error of the piping volume (length, diameter) can be eliminated.
[0041]
  At the same time, in the open / close control valve 5, the electropneumatic regulators 13 and 14 and the AV11 and SV12 corresponding to the electropneumatic regulators 13 and 14 are connected to each other through the short passages 46 and 69 as short as possible. For this reason, in each electropneumatic regulator 13 and 14, the detection delay of the operation pressure by each pressure sensor 23 and 27 can be suppressed to the minimum. Also from this meaning, the operational responsiveness of AV11 and SV12 by the electropneumatic regulators 13 and 14 can be enhanced.
[0042]
  According to the configuration of this embodiment, as shown in FIG. 4B, when the AV 11 is closed, the controller 7 is configured so that the AV 11 is fully closed step by step through the first and second closing steps. Thus, the first electropneumatic regulator 13 is controlled. Accordingly, the action of the operating pressure in the first closing stage is suddenly changed, and the closing speed of the AV 11 is relatively increased, whereby the AV 11 is fully closed from the first closing stage to the second closing stage. The required time until this is relatively shortened. For this reason, the valve closing response of the AV 11 can be improved, and in addition to the action / effect of the structure of the opening / closing control valve 5, or in combination with the action / effect of the structure, the electropneumatic regulators 13, 14. Thus, the operation responsiveness of the corresponding AV11 and SV12 can be improved. In this sense, the resist solution led out from the nozzle 3 can be satisfactorily discharged by the cooperation of AV11 and SV12.
[0043]
  In this embodiment, the controller 7 controls the first electropneumatic regulator 13 so that the AV 11 is fully closed step by step through the first and second closing steps as described above. Therefore, various valve closings are included in the AV 11 from the viewpoint of improving liquid breakage from the nozzle 3 by appropriately changing the length of the first closing stage period T3 or the second closing stage period T4. The action can be performed.
[0044]
  In this embodiment, the SV12 suckback start timing is variable within a certain range with respect to the AV11 valve closing start timing. Also from this meaning, the liquid breakage from the nozzle 3 can be improved.
[0045]
  In this embodiment, one controller 7 controls the first and second electropneumatic regulators 13 and 14 in conjunction with each other. For this reason, compared with the case where the first and second electropneumatic regulators 13 and 14 are controlled by separate controllers, the operations of AV 11 and SV 12 are stably linked, and the resist solution is extracted from the nozzle 3. The accuracy of blocking can be stabilized.
[0046]
  In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of invention, it can implement as follows.
[0047]
  (1) In the above embodiment, when the AV 11 is closed, the AV 11 is fully closed step by step through two steps, but it is not limited to two steps and may be three steps or four steps.
[0048]
  (2) In the above embodiment, the opening / closing control valve 5 and its control device are embodied in the resist coating device, but the invention is not limited to this, and can be embodied in other devices as appropriate.
[0049]
  (3) In the said embodiment, the structure of the on-off control valve 5 which integrated the valve part 15 and the regulator part 16 and the two-step control at the time of valve closing of AV11 were combined. On the other hand, even in the open / close control valve in which the valve portion and the regulator portion are separated from each other, the multi-stage control may be executed when the AV is closed.
[0050]
【The invention's effect】
  According to the first aspect of the present invention, the air pressure acts at a short distance from the first electropneumatic regulator to the AV and from the second electropneumatic regulator to the SV in the valve unit or the regulator unit integrated with each other. For this purpose, a first short passage and a second short passage are provided. Therefore, the first electropneumatic regulator and the AV, and the second electropneumatic regulator and the SV are connected at a short distance as much as possible, and the air pressure is directly applied to the AV and SV without being affected by other piping as much as possible. Will work. For this reason, it is possible to improve the AV and SV operation responsiveness by the first and second electropneumatic regulators.
[0051]
  According to the third aspect of the present invention, a short passage is provided in the valve housing or the regulator housing integrated with each other for allowing air pressure to act from the electropneumatic regulator to the AV at a short distance. Therefore, the electropneumatic regulator and the AV are connected with a distance as short as possible, and the air pressure acts directly on the AV without being affected by other piping as much as possible. For this reason, the effect that the operation response of AV by an electropneumatic regulator can be improved is exhibited.
[0052]
  According to the fourth aspect of the present invention, a short passage is provided in the valve housing or the regulator housing integrated with each other for allowing air pressure to act on the SV from the electropneumatic regulator at a short distance. Accordingly, the electropneumatic regulator and the SV are connected with a short distance as much as possible, and the air pressure acts directly on the SV without being affected by other piping as much as possible. For this reason, the effect that the operational response of SV by an electropneumatic regulator can be improved is exhibited..
[0053]
  ContractClaim6According to the invention ofThe opening / closing control valve for pneumatic driving according to claim 1, further comprising a control device for controlling the first and second electropneumatic regulators for controlling the opening and closing of the air operated valve and the suck back valve, respectively.When the AV is closed, the first electropneumatic regulator is controlled so that the AV is fully closed in two stages. Therefore, in addition to the action / effect of the invention of claim 1, or in combination with the action / effect of the invention of claim 1, the action of the air pressure in the first closing stage changes suddenly and the closing speed of the AV increases. As a result, the time required until the AV is fully closed is relatively shortened. In this sense, the effect of improving the AV operation responsiveness by the first electropneumatic regulator is exhibited.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual configuration diagram showing a resist coating apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a circuit diagram showing an air circuit configuration and an electrical circuit configuration of the open / close control valve according to one embodiment.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the open / close control valve according to one embodiment.
4A to 4C are time charts showing control contents of a controller according to one embodiment. FIG.
FIG. 5 is a time chart showing a comparison between a conventional AV valve closing operation and the AV valve closing operation of the present invention.
[Explanation of symbols]
  1 Resist liquid (corresponds to fluid)
  5 Open / close control valve
  7 Controller (corresponds to valve closing control means)
  11 Air operated valve (AV)
  12 Suckback valve (SV)
  13 First electropneumatic regulator
  14 Second electropneumatic regulator
  15 Valve part
  16 Regulator section
  46 First short passage
  69 Second short passage

Claims (6)

所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉され、互いに隣接して配置されるエアオペレートバルブ及びサックバックバルブよりなるバルブ部と、
前記エアオペレートバルブ及び前記サックバックバルブのそれぞれに作用する前記空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動され、互いに隣接して配置される第1の電空レギュレータ及び第2の電空レギュレータよりなるレギュレータ部と
を備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記バルブ部と、前記レギュレータ部とを互いに一体化して設け、それら一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に、前記第1の電空レギュレータから前記エアオペレートバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための第1の通路と、前記第2の電空レギュレータから前記サックバックバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための第2の通路とを設け、
前記第1の通路は、第1の主通路と、前記第1の主通路から分岐して前記第1の電空レギュレータに連通する第1の分岐路と、前記第1の主通路から分岐して前記エアオペレートバルブに連通する第1の連通路とを有し、前記第1の主通路が前記第1の分岐路を介して前記第1の電空レギュレータに含まれる第1の圧力センサに連通し、内部圧力を検出され、
前記第2の通路は、第2の主通路と、前記第2の主通路から分岐して前記第2の電空レギュレータに連通する第2の分岐路と、前記第2の主通路から分岐して前記サックバックバルブに連通する第2の連通路とを有し、前記第2の主通路が前記第2の分岐路を介して前記第2の電空レギュレータに含まれる第2の圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
A valve portion comprising an air operated valve and a suck back valve which are opened and closed under the action of air pressure to adjust a predetermined fluid flow, and are arranged adjacent to each other;
A first electro-pneumatic regulator and a second electro-pneumatic regulator that are electrically driven and arranged adjacent to each other to proportionally adjust the air pressure acting on each of the air operated valve and the suck back valve In a pneumatic drive open / close control valve comprising a regulator section comprising
The valve unit and the regulator unit are integrated with each other, and the air pressure acts on the integrated valve unit or regulator unit from the first electropneumatic regulator to the air operated valve at a short distance. Providing a first passage for causing the air pressure to act on the suck back valve from the second electropneumatic regulator at a short distance;
The first passage is branched from the first main passage, the first branch passage branched from the first main passage and communicating with the first electropneumatic regulator, and the first main passage. A first communication passage communicating with the air operated valve, and the first main passage is connected to the first pressure sensor included in the first electropneumatic regulator via the first branch passage. Communication, internal pressure is detected,
The second passage branches from a second main passage, a second branch passage that branches from the second main passage and communicates with the second electropneumatic regulator, and the second main passage. And a second communication passage communicating with the suck back valve, and the second main passage is connected to the second pressure sensor included in the second electropneumatic regulator via the second branch passage. An open / close control valve for driving pneumatic pressure, wherein the internal pressure is detected through communication.
請求項1に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記レギュレータ部が通路ブロックを有し、
前記バルブ部に、前記エアオペレートバルブに連通する第1の短通路と、前記サックバックバルブに連通する第2の短通路を設け、
前記通路ブロックに、前記第1の電空レギュレータを構成する第1の給気比例弁、第1
の排気比例弁、前記第1の圧力センサに連通するように前記第1の分岐路を設けるとともに、前記第1の主通路から分岐して前記第1の短通路に接続するように第1の出力路を設け、前記第1の分岐路と前記第1の出力路に連通するように前記第1の主通路を設ける一方、前記第2の電空レギュレータを構成する第2の給気比例弁、第2の排気比例弁、前記第2の圧力センサに連通するように前記第2の分岐路を設けるとともに、前記第2の主通路から分岐して前記第2の短通路に接続するように第2の出力路を設け、前記第2の分岐路と前記第2の出力路に連通するように前記第2の主通路を設けたことを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
In the pneumatic control opening and closing control valve according to claim 1,
The regulator part has a passage block;
The valve portion is provided with a first short passage communicating with the air operated valve and a second short passage communicating with the suck back valve,
In the passage block, a first supply proportional valve constituting the first electropneumatic regulator, a first
The exhaust proportional valve is provided with the first branch passage so as to communicate with the first pressure sensor, and the first branch passage is branched from the first main passage and connected to the first short passage. A second air supply proportional valve constituting the second electropneumatic regulator while providing an output path and providing the first main path so as to communicate with the first branch path and the first output path The second branch passage is provided to communicate with the second exhaust proportional valve and the second pressure sensor, and is branched from the second main passage and connected to the second short passage. An opening / closing control valve for pneumatic driving, wherein a second output path is provided, and the second main path is provided so as to communicate with the second branch path and the second output path.
所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるエアオペレートバルブと、
前記エアオペレートバルブに作用する前記空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータと
を備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記エアオペレートバルブと、前記電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたエアオペレートバルブ又は電空レギュレータの中に、前記電空レギュレータから前記エアオペレートバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、
前記通路は、主通路と、前記主通路から分岐して前記電空レギュレータに連通する分岐路と、前記主通路から分岐して前記エアオペレートバルブに連通する連通路とを有し、前記主通路が前記分岐路を介して前記電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
An air operated valve that is opened and closed under the action of air pressure to regulate a predetermined fluid flow;
A pneumatically driven open / close control valve comprising an electropneumatic regulator electrically driven to proportionally adjust the air pressure acting on the air operated valve;
The air operated valve and the electropneumatic regulator are integrated with each other, and the air pressure is transmitted from the electropneumatic regulator to the air operated valve in a short distance in the integrated air operated valve or electropneumatic regulator. Providing a passage to act,
The passage includes a main passage, a branch passage that branches from the main passage and communicates with the electropneumatic regulator, and a communication passage that branches from the main passage and communicates with the air operated valve. Is connected to a pressure sensor included in the electro-pneumatic regulator via the branch path, and an internal pressure is detected.
所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるサックバックバルブと、
前記サックバックバルブに作用する前記空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータと
を備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記サックバックバルブと、前記電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたサックバックバルブ又は電空レギュレータの中に、前記電空レギュレータから前記サックバックバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、
前記通路は、主通路と、前記主通路から分岐して前記電空レギュレータに連通する分岐路と、前記主通路から分岐して前記サックバックバルブに連通する連通路とを有し、前記主通路が前記分岐路を介して前記電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
A suckback valve that is opened and closed under the action of air pressure to regulate a predetermined fluid flow;
A pneumatically driven open / close control valve comprising an electropneumatic regulator electrically driven to proportionally adjust the air pressure acting on the suck back valve;
The suckback valve and the electropneumatic regulator are integrated with each other, and the air pressure is reduced from the electropneumatic regulator to the suckback valve in the integrated suckback valve or electropneumatic regulator at a short distance. Providing a passage to act,
The passage includes a main passage, a branch passage branched from the main passage and communicating with the electropneumatic regulator, and a communication passage branching from the main passage and communicating with the suck back valve. Is connected to a pressure sensor included in the electro-pneumatic regulator through the branch path, and an internal pressure is detected.
請求項3又は請求項4に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記電空レギュレータが通路ブロックを有し、
前記エアオペレートバルブ又は前記サックバックバルブに、加圧室に連通する短通路を設け、
前記通路ブロックに、前記電空レギュレータを構成する給気比例弁、排気比例弁、前記圧力センサに連通するように前記分岐路を設けるとともに、前記主通路から分岐して前記短通路に接続するように出力路を設け、前記分岐路と前記出力路に連通するように主通路を設けたことを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
In the on-off control valve for pneumatic drive according to claim 3 or claim 4,
The electropneumatic regulator has a passage block;
A short passage communicating with the pressurizing chamber is provided in the air operated valve or the suck back valve,
The passage block is provided with the branch passage so as to communicate with an air supply proportional valve, an exhaust proportional valve and the pressure sensor constituting the electropneumatic regulator, and is branched from the main passage and connected to the short passage. An opening / closing control valve for pneumatic drive, characterized in that an output path is provided, and a main path is provided to communicate with the branch path and the output path.
請求項1に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、In the pneumatic control opening and closing control valve according to claim 1,
前記エアオペレートバルブ及び前記サックバックバルブを開閉制御するために前記第1及び第2の電空レギュレータをそれぞれ制御する制御装置を有し、A controller for controlling the first and second electropneumatic regulators to control opening and closing of the air operated valve and the suck back valve;
前記制御装置が、前記エアオペレートバルブの閉弁時に、そのエアオペレートバルブが二段階を経て段階的に全閉となるように前記第1の電空レギュレータを制御するための閉弁制御手段を備えることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。The control device includes valve closing control means for controlling the first electropneumatic regulator so that when the air operated valve is closed, the air operated valve is fully closed in two stages. An on-off control valve for pneumatic drive.
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