JP4142883B2

JP4142883B2 - 薬液弁

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Publication number: JP4142883B2
Application number: JP2002077522A
Authority: JP
Inventors: 英太郎伊地知; 滋大杉
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2008-09-03
Anticipated expiration: 2022-03-20
Also published as: US7070160B2; US20040195534A1; JP2003278927A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体を供給又は遮断する薬液弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体製造装置では、半導体ウエハに所定量の薬液を塗布して、薄膜を形成している。近年、半導体製造工程では微細加工が進み、薄膜の膜厚を均一にするため、薬液の塗布量を厳しく管理する必要がある。そのため、半導体製造装置では、例えば、図６に示すサックバック機構を使用している。このサックバック機構では、薬液弁４０と塗布ノズル６０との間にサックバックバルブ５０を配設することにより、薬液弁４０が薬液を遮断したときに、サックバックバルブ５０が、図８に示すように、塗布ノズル６０の先端から所定の位置Ｌ１まで引き込むようにサックバックして、液垂れしないようにしている。これは、半導体ウエハＷに余分な薬液を塗布することを防ぐとともに、その次の半導体ウエハＷに対する薬液の塗布量が少なくなることを防いで、薬液の塗布量を均一化することにより、歩留まり率を向上させるためである。
【０００３】
ここで、薬液弁４０は、ボディ４１、シリンダ４２、カバー４３などを有し、ボディ４１とシリンダ４２でダイアフラム弁体４４の周縁部４４ａを狭持している。ダイアフラム弁体４４の弁体部４４ｃは、シリンダ４２に摺動可能に嵌挿されたピストンロッド４５の下端部に連結し、そのピストンロッド４５には、シリンダ４２とカバー４３との間に装備された付勢バネ４６によって図中下向きの力を常に作用させている。その一方で、ピストンロッド４５には、操作ポート４７からシリンダ４２内に圧縮空気を流入させることによって、図中上向きの力を作用させることができ、さらに、操作ポート４７からシリンダ４２内の圧縮空気を流出させることによって、この上向きの力の作用を解除させることができるようになっている。
【０００４】
また、サックバックバルブ５０は、ボディ５１、シリンダ５２、カバー５３などを有し、ボディ５１とシリンダ５２でダイアフラム弁体５４の周縁部５４ａを狭持している。ダイアフラム弁体５４の弁体部５４ｃは、シリンダ５２に摺動可能に嵌挿されたピストンロッド５５の下端部に連結し、ピストンロッド５５には、ステップモータ５６の出力軸５７が連結され、その出力軸５７を進退させてピストンロッド５５を往復運動させている。そして、このサックバックバルブ５０では、ダイアフラム弁体５４の外径がボディ５１に形成された流路５８の内径よりも大きく設定され、そのダイアフラム弁体５４が流路５８の途中に設けられたサックバック室５９に対応して配置されている。こうしたサックバックバルブ５０のステップモータ５６には、薬液弁４０の作動を制御する制御装置６１が接続され、制御装置６１から出力される電気信号によってダイアフラム弁体５４の作動量を調節するするようになっている。
【０００５】
これにより、サックバック機構は、図７のタイミングチャートに示すように、薬液弁４０に開動作信号を出力すると、薬液弁４０の操作ポート４７に圧縮空気を供給し、ピストンロッド４５を付勢バネ４６の力に反して上向きに移動させる。ダイアフラム弁体４４は、ピストンロッド４５に弁体部４４ｃを引き上げられ、入力ポート４８と出力ポート４９とを連通させる。このとき、サックバックバルブ５０には、サックバック開始信号が出力されず、ステップモータ５６の出力軸５７がピストンロッド５５を介してダイアフラム弁体５４を押し下げている。よって、薬液は、薬液弁４０からサックバックバルブ５０、塗布ノズル６０へと供給され、半導体ウエハＷに塗布される。
【０００６】
一方、図７のタイミングチャートに示すように、薬液弁４０に開動作信号を出力しなくなると、薬液弁４０の操作ポート４７に圧縮空気が供給されなくなり、ピストンロッド４５が付勢バネ４６の力で下向きに移動する。ダイアフラム弁体４４は、ピストンロッド４５に弁体部４４ｃを押し下げられ、入力ポート４８と出力ポート４９とを遮断する。このとき、図７のタイミングチャートに示すように、サックバックバルブ５０にはサックバック開始信号が出力され、ステップモータ５６の出力軸５７がピストンロッド５５を介してダイアフラム弁体５４を引き上げ、サックバック室５９の容積を大きくする。そのため、薬液弁４０が閉動作して薬液を遮断すると、サックバックバルブ５０が薬液をサックバック室５９内に吸い戻し、図８に示すように、塗布ノズル６０の先端から所定の位置Ｌ１まで薬液が引き込まれる。これにより、余分な薬液が半導体ウエハＷに垂れ落ちたり、また、薬液が空気と接触して変質することを防止できる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図６に示すサックバック機構には、以下の問題があった。
（１）図６に示すサックバック機構は、薬液弁４０とサックバックバルブ５０とが経時的変化により作動タイミングにズレを発生し、薬液の吸い戻し量にバラツキを生じていた。図７のタイミングチャートに示すように、薬液弁４０とサックバックバルブ５０は、一定のタイミングで出力される電気信号に従って作動するが、ダイアフラム弁体４４，５４を機械的に作動させるため、電気信号が出力される電気信号出力時間Ｅ，Ｆと作動を完了する作動完了時間Ｇ，Ｈとの間にタイムラグＲ１，Ｒ２が生じ、さらに、薬液弁４０の作動完了時間Ｇとサックバックバルブ５０の作動完了時間Ｈとの間にタイムラグＲ３が生じていた。ここで、薬液弁４０とサックバックバルブ５０は、各々のダイアフラム弁体４４，５４を独立して作動させるため、ダイアフラム弁体４４，５４の劣化の程度に差が生じ、タイムラグＲ３が経時的変化によってズレを生じていた。このタイムラグＲ３のズレにより、サックバックバルブ５０が薬液を吸い戻すタイミングや液量などにバラツキが生じ、ひいては、図８に示すように、薬液を塗布ノズル６０の先端から所定の位置Ｌ１まで引き込むことが困難な場合があった。
【０００８】
具体的には、例えば、サックバックバルブ５０のダイアフラム弁体５４の劣化が進み、薬液弁４０のダイアフラム弁体４４の劣化が進んでいない場合には、薬液弁４０はダイアフラム弁体４４の作動完了時間Ｇが変化しない一方、サックバックバルブ５０はダイアフラム弁体５４の薄膜部５４ｂが変位しにくくなり、作動完了時間Ｈが遅くなるため、タイムラグＲ３が長くなる。この場合、塗布ノズル６０内の薬液が半導体ウエハＷに余分に塗布されるため、サックバックバルブ５０が薬液を所定量吸い戻すと、図９に示すように、薬液が塗布ノズル６０先端から必要以上に引き込まれてしまう。その結果、その次の半導体ウエハＷに対しては、薬液が、図９に示す位置Ｌ２から図８に示す所定の位置Ｌ１まで押し出されてから塗布されることになり、塗布量が少なくなる不具合を生じていた。その一方で、例えば、薬液弁４０のダイアフラム弁体４４の劣化が進み、サックバックバルブ５０のダイアフラム弁体５４の劣化が進んでいない場合には、薬液弁４０はダイアフラム弁体４４の薄膜部４４ｂが変位しにくくなり、作動完了時間Ｇが遅くなる一方、サックバックバルブ５０はダイアフラム弁体５４の作動完了時間Ｈが変化しないため、タイムラグＲ３が短くなる。この場合、サックバックバルブ５０がサックバックを完了した後も薬液を供給し続けるため、図１０に示すように、薬液が塗布ノズル６０内に十分に引き込まれない。その結果、塗布ノズル６０から露出した薬液が空気と接触して変質する上に、その次の半導体ウエハＷに対する塗布量が多くなる不具合を生じる場合もあった。
【０００９】
この点、薬液弁４０とサックバックバルブ５０の動作が一致するように信号の出力タイミングを調節することも考えられるが、ダイアフラム弁体４４，５４の経時的変化を考慮して信号の出力タイミングを調節することは実質的に不可能である。
【００１０】
（２）また、図６に示すサックバック機構では、例えば、マスフローコントローラで薬液の供給量を精密に制御するが、その供給量が当該マスフローコントローラと塗布ノズル６０との間で発生する流量損失により変化することを防ぐため、流路を極力短くすることが望ましい。ところが、薬液弁４０と塗布ノズル６０との間にはサックバックバルブ５０が介在し、サックバックバルブ５０と薬液弁４０とを配管接続するため、流路が長くなってしまっていた。この点、薬液弁４０とサックバックバルブ５０とをマニホールドなどで接続して配管を省くことも考えられるが、両者を接続する流路やサックバックバルブ５０内の流路５７などを省くことはできないため、流路を効率的に短くすることはできない。
【００１１】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、液垂れを防止することができるとともに、流路を効率的に短くすることができる薬液弁を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本願発明は、以下の構成を有する。
（１）流体が流れる流路上に設けられ、ダイアフラム弁体を作動させて弁座に当接又は離間させることにより流体の供給を制御する薬液弁において、ダイアフラム弁体と同期して作動するサックバック用ダイアフラム弁体を設けたことを特徴とする。
【００１３】
すなわち、ダイアフラム弁体が弁座と当接又は弁座から離間する作動を開始する作動開始時間とサックバック用ダイアフラム弁体が作動を開始する作動開始時間、また、ダイアフラム弁体が弁座と当接又は弁座から離間する作動を完了する作動完了時間とサックバック用ダイアフラム弁体が作動を完了する作動完了時間とが完全に一致し、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体とが同期して作動する。そのため、従来技術では、薬液弁のダイアフラム弁体とサックバックバルブのダイアフラム弁体の経時的変化に差が生じ、作動タイミングにズレが発生していたのに対して、本発明の薬液弁では、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体の経時的変化を同程度とすることができ、両者の作動タイミングにズレが発生しない。よって、本発明の薬液弁によれば、薬液を常に一定量ずつ吸い戻し、液垂れを防止することができる。
【００１４】
そして、薬液弁は、サックバックバルブと同様の機能を果たすサックバック用ダイアフラム弁体を内蔵し、従来技術のように、薬液弁と別個独立にサックバックバルブを設ける必要がないので、薬液弁とサックバックバルブとを接続する配管やマニホールドなどを省略して部品点数を減らし、流路を効率的に短くすることができる。
【００１５】
（２）（１）に記載の発明において、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体とを連結棒で連結し、一体的に作動するようにしたものであることを特徴とする。
【００１６】
すなわち、例えば、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体とを上下に配置して連結棒で連結した場合、ダイアフラム弁体が上向きに作動すると、サックバック用ダイアフラム弁体が連結棒で引き上げられ、また、ダイアフラム弁体が下向きに作動すると、サックバック用ダイアフラム弁体が連結棒で押し下げられるため、簡単な構造でサックバック用ダイアフラム弁体をダイアフラム弁体と同期して作動させることができる。
【００１７】
（３）（１）又は（２）に記載の発明において、サックバック用ダイアフラム弁体は、ダイアフラム弁体と略同一形状をなし、ダイアフラム弁体とは逆向きに取り付けられることを特徴とする。
【００１８】
すなわち、サックバック用ダイアフラム弁体はダイアフラム弁体と対応して作動し、ダイアフラム弁体の作動に伴う容積変化量とサックバック用ダイアフラム弁体の作動に伴う容積変化量とが同じになるため、ダイアフラム弁体が弁座に当接してるときでも、また、離間しているときでも、ダイアフラム弁体で仕切られる空間とサックバック用ダイアフラム弁体で仕切られる空間との総容積が変化せず、薬液の押し出しを効果的に防止することができる。
【００１９】
（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載の発明において、ダイアフラム弁体及びサックバック用ダイアフラム弁体は、弁体部に薄膜部を一体的に形成したものであって、ダイアフラム弁体の薄膜部が変位したときに、サックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部が同期して変位することを特徴とする。
【００２０】
すなわち、サックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部は、ダイアフラム弁体の薄膜部と対応して変位し、ダイアフラム弁体の薄膜部の変位に伴う容積変化量とサックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部の変位に伴う容積変化量とが同じになるため、ダイアフラム弁体の弁体部が弁座に当接しているときでも、また、離間しているときでも、ダイアフラム弁体の薄膜部で仕切られる空間とサックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部に仕切られる空間との総容積が変化せず、薬液の押し出しを効果的に防止することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る薬液弁の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、閉弁状態の薬液弁１の断面図である。図２は、開弁状態の薬液弁１の断面図である。
本実施の形態の薬液弁１も、上記従来例のものと同様図６に示す半導体製造装置の配管上に配設されるが、塗布ノズル６０と直接接続される。薬液弁１は、ボディ９、シリンダ２、カバー３などから構成され、薬液を供給又は遮断する弁部と、その弁部を制御する制御部とから構成されている。
【００２２】
制御部は、円筒形状のシリンダ２にカバー３を取り付けてピストン室４が形成され、そのピストン室４にピストンロッド５が摺動可能に嵌挿されて、上側ピストン室４ａと下側ピストン室４ｂに分割されている。ピストンロッド５には、上側ピストン室４ａに装備された付勢バネ６によって常に図中下向きの力が作用している。その一方で、上側ピストン室４ａにはカバー３に形成された吸排気ポート７が連通するとともに、下側ピストン室４ｂにはシリンダ２に形成された操作ポート８が連通している。そのため、ピストンロッド５には、操作ポート８から下側ピストン室４ｂに圧縮空気を流入させることによって図中上向きの力を作用させることができ、さらに、操作ポート８から圧縮空気を流出させることによって、図中上向きの力を解除させることができるようになっている。
【００２３】
一方、弁部は、制御部に固定されるボディ９に内設されている。ボディ９には、ピストン室４及びピストンロッド５と同軸上に貫通孔１０が形成され、そこに連結棒１１が嵌挿されている。貫通孔１０の両端には、貫通孔１０より大径の開口部が形成され、制御部側（図中上側）開口部には入力ポート１２が、また、反制御部側（図中下側）開口部には出力ポート１３がそれぞれ連通し、さらに、制御部側（図中上側）開口部と貫通孔１０との間の段差を利用して弁座１４が設けられている。そして、貫通孔１０に嵌挿された連結棒１１の上端部には、弁座１４に当接又は離間するダイアフラム弁体１５が連結され、下端部には、ダイアフラム弁体１５と同一形状をなすサックバック用ダイアフラム弁体１６がダイアフラム弁体１５とは逆向きに固定され、そのダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６は制御部側（図中上側）開口部と反制御部側（図中下側）開口部に対向する様にそれぞれ取り付けられている。
【００２４】
ダイアフラム弁体１５は、ボディ９とシリンダ２で狭持される周縁部１５ａと、中心部に設けられて弁座１４に当接又は離間する弁体部１５ｃが肉厚に形成され、その周縁部１５ａと弁体部１５ｃとの間に薄膜部１５ｂが一体的に形成されている。弁体部１５ｃは、連結棒１１と連結するために連結棒１１側に突出し、その突出方向と反対方向に薄膜部１５ｂが湾曲している。こうしたダイアフラム弁体１５は、弁体部１５ｃが制御部のピストンロッド５の下端部に螺合接続され、薄膜部１５ｂでボディ９の制御部側（図中上側）開口部を仕切って作動室１７を形成している。
【００２５】
一方、サックバック用ダイアフラム弁体１６は、ボディ９とダイアフラム保持部材１９で狭持される周縁部１６ａと、中心部に設けられた弁体部１６ｃが肉厚に形成され、その周縁部１６ａと弁体部１６ｃとの間に薄膜部１６ｂが一体的に形成されている。弁体部１６ｃは、連結棒１１と連結するために連結棒１１側に突出し、その突出方向と反対方向に薄膜部１６ｂが湾曲している。こうしたサックバック用ダイアフラム弁体１６は、弁体部１６ｃがダイアフラム保持部材１９に摺動可能に嵌挿されたバネ受け２１に固定され、薄膜部１６ｂでボディ９の反制御部側（図中下側）開口部を仕切ってサックバック室２０を形成している。
従って、入力ポート１２と出力ポート１３は、作動室１７、弁座１４、貫通孔１０、サックバック室２０を介して連通し、薬液の流路を形成している。
【００２６】
そして、ダイアフラム弁体１５の弁体部１５ｃには、制御部のピストンロッド５を介して付勢バネ６の図中下向きの力を常に作用させている。その一方で、サックバック用ダイアフラム弁体１６の弁体部１６ｃには、バネ受け２１を介してダイアフラム保持部材１９と取付板２２との間に装備されたスプリング２３の図中下向きの力を常に作用させている。つまり、ダイアフラム弁体１５には、常に弁体部１５ｃを弁座１４に当接する力を作用させ、薬液弁１をノーマルクローズタイプの弁にしている。
【００２７】
続いて、薬液弁１の動作について説明する。
図１の状態で操作ポート８から下側ピストン室４ｂに圧縮空気を供給すると、ピストンロッド５が付勢バネ６の力に反して図中上向きに移動し、ダイアフラム弁体１５の弁体部１５ｃを図１の状態から図２の状態まで引き上げる。そのため、ダイアフラム弁体１５の弁体部１５ｃは、弁座１４から離間する一方、連結棒１１を介してサックバック用ダイアフラム弁体１６の弁体部１６ｃをスプリング２３の図中下方向の力に反して図１の状態から図２の状態まで引き上げる。これにより、入力ポート１２と出力ポート１３が弁座１４を介して連通し、薬液が塗布ノズル６０から半導体ウエハＷ上に塗布される。
【００２８】
そして、半導体ウエハＷに薬液を所定量塗布すると、操作ポート８から圧縮空気を流出させる。ピストンロッド５は、図中上向きの力が解除されて、付勢バネ６の力で図中下向きに移動し、ダイアフラム弁体１５の弁体部１５ｃを図２の状態から図１の状態まで押し下げる。そのため、ダイアフラム弁体１５の弁体部１５ｃは、弁座１４に当接する一方、連結棒１１を介してサックバック用ダイアフラム弁体１６の弁体部１６ｃを図２の状態から図１の状態まで押し下げる。このとき、サックバック用ダイアフラム弁体１６は、スプリング２３の図中下向きの力を連結棒１１を介してダイアフラム弁体１５に伝達し、ダイアフラム弁体１５には、付勢バネ６とスプリング２３の図中下向きの力が作用して、弁体部１５ｃが弁座１４に密着する。これにより、入力ポート１２と出力ポート１３がダイアフラム弁体１５で遮断され、薬液が塗布ノズル６０から半導体ウエハＷ上に塗布されなくなる。
【００２９】
ここで、ダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６の作動関係について説明する。図３は、ダイアフラム弁体１５及びサックバック用ダイアフラム弁体１６の作動に関するタイムチャートである。図４は、ダイアフラム弁体１５の薄膜部１５ｂの作用説明図であって、閉弁状態を実線で示し、開弁状態を点線で示している。図５は、サックバック用ダイアフラム弁体１６の薄膜部１６ｂの作用説明図であって、サックバック状態を実線で示し、非サックバック状態を点線で示している。
【００３０】
図３に示すように、薬液弁１は、薬液弁１に開動作信号を入力すると、作動し始め、図４に示すように、ダイアフラム弁体１５の弁体部１５ｃを所定量Ｍだけ上向きに移動させる。この機械的動作のため、開動作信号出力時間Ａと現実にダイアフラム弁体１５が開動作を完了する開動作完了時間Ｂとの間にはタイムラグが生じる。その一方で、サックバック用ダイアフラム弁体１６は、ダイアフラム弁体１５と連結棒１１を介して連結するため、図３及び図５に示すように、ダイアフラム弁体１５の開動作開始時間Ａ及び開動作完了時間Ｂと同じタイミングで、すなわち、ダイアフラム弁体１５と同期して所定量Ｍだけ引き上げられる。
【００３１】
このとき、ダイアフラム弁体１５では、図４に示すように、薄膜部１５ｂの弁体部１５ｃ側端部を所定量Ｍだけ引き上げ、薄膜部１５ｂによって仕切られる容積をＳだけ大きくするため、作動室１７（図１、図２参照）の容積が大きくなる。それに対して、サックバック用ダイアフラム弁体１６では、図５に示すように、薄膜部１６ｂの弁体部１６ｃ側端部を所定量Ｍだけ引き上げられ、薄膜部１６ｂによって仕切られる容積がＴだけ小さくなるため、サックバック室２０（図１、図２参照）の容積が小さくなる。ここで、ダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６とは同一形状をなし、しかも、薄膜部１５ｂ，１６ｂの変位量が同じであるため、作動室１７の容積増加量Ｓとサックバック室２０の容積減少量Ｔとが同じになり、作動室１７とサックバック室２０の総容積は、ダイアフラム弁体１５の開動作によって変化しない。
【００３２】
そして、図３に示すように、薬液弁１は、開動作信号を入力しなくなると、作動を停止し、ダイアフラム弁体１５の弁体部１５ｃを図４に示すように所定量Ｍだけ下向きに移動させる。この機械的動作のため、開動作開始信号出力時間Ｃと現実にダイアフラム弁体１５が閉動作を完了する閉動作完了時間Ｄとの間にはタイムラグが生じる。その一方で、サックバック用ダイアフラム弁体１６は、ダイアフラム弁体１５と連結棒１１を介して連結するため、図３及び図５に示すように、ダイアフラム弁体１５の閉動作開始時間Ｃと閉動作完了時間Ｄと同じタイミングで、すなわち、ダイアフラム弁体１５と同期して所定量Ｍだけ押し下げられる。
【００３３】
このとき、ダイアフラム弁体１５では、図４に示すように、薄膜部１５ｂの弁体部１５ｃ側端部を所定量Ｍだけ押し下げ、薄膜部１５ｂによって仕切られる容積をＳだけ小さくするため、作動室１７（図１、図２参照）の容積が小さくなる。それに対して、サックバック用ダイアフラム弁体１６では、図５に示すように、薄膜部１６ｂの弁体部１６ｃ側端部を所定量Ｍだけ押し下げられ、薄膜部１６ｂによって仕切られる容積がＴだけ大きくなるため、サックバック室２０（図１、図２参照）の容積が大きくなる。ここで、ダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６とは同一形状をなし、しかも、薄膜部１５ｂ，１６ｂの変位量が同じであるため、作動室１７の容積減少量Ｓとサックバック室２０の容積増加量Ｔとが同じになり、作動室１７とサックバック室２０の総容積は、ダイアフラム弁体１５の閉動作によって変化しない。
【００３４】
従って、本実施の形態の薬液弁１によれば、ダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６とが同期して作動するため（図３参照）、ダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６の経時的変化を同程度とすることができ、両者の作動タイミングにズレが発生しないので、薬液を常に一定量ずつ吸い戻し、液垂れを防止することができる。そのため、図８に示すように、薬液を塗布ノズル６０の先端から所定の位置Ｌ１まで常に吸い込み、薬液の塗布量が安定する。
【００３５】
そして、薬液弁１は、従来技術で説明したサックバックバルブ５０（図６参照）と同様の機能を果たすサックバック用ダイアフラム弁体１６を内蔵しているので（図１、図２参照）、サックバックバルブ５０を薬液弁１と別個独立に設ける必要がなく、部品点数を減らして流路を効率的に短くすることができる。
【００３６】
また、本実施の形態の薬液弁１によれば、ダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６とが連結棒１１を介して上下方向に一体的に作動するので（図１、図２参照）、簡単な構造でサックバック用ダイアフラム弁体１６をダイアフラム弁体１５と同期して作動させることができる。
【００３７】
更に、本実施の形態の薬液弁１によれば、サックバック用ダイアフラム弁体１６がダイアフラム弁体１５と対応して同じ量Ｍだけ作動し、サックバック用ダイアフラム弁体１６の薄膜部１６ｂがダイアフラム弁体１５の薄膜部１５ｂと対応して同じ量だけ変位するので（図４、図５参照）、ダイアフラム弁体１５の薄膜部１５ｂの変位に伴う容積変化量Ｓとサックバック用ダイアフラム弁体１６の薄膜部１６ｂの変位に伴う容積変化量Ｔとが同じになる。そのため、ダイアフラム弁体１５が弁座１４に当接しているときでも（図１参照）、また、離間しているときでも（図２参照）、作動室１７とサックバック室２０の総容積が変化せず、薬液の押し出しを効果的に防止することができる。
【００３８】
以上、本発明に係る薬液弁の一実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
【００３９】
（１）例えば、上記実施の形態では、ピストンロッド５と同軸上に貫通孔１０を形成し、その貫通孔１０に挿通される連結棒１１でダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６とを連結することにより、ダイアフラム弁体１５とサックバック用ダイアフラム弁体１６が一体的に作動するようにした。それに対して、ピストンロッドの軸線と直交するようにボディに形成した流路上に作動室とサックバック室を設けてダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体をそれぞれ配設し、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体とを連結する連結棒を揺動させて、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体とを同期して作動させるようにしてもよい。
【００４０】
（２）例えば、上記実施の形態では、サックバック用ダイアフラム弁体１６にダイアフラム弁体１５と同一形状のものを使用した。それに対して、例えば、サックバック用ダイアフラム弁体として、その薄膜部がダイアフラム弁体の薄膜部の約２倍の面積を有するものを使用するようにしてもよい。こうした構成は、粘度の高い流体を制御する場合などに有効である。
【００４１】
（３）例えば、上記実施の形態では、ダイアフラム弁体１５を空気圧で作動させている。それに対して、ダイアフラム弁体１５にモータの出力軸を連結し、電気信号でダイアフラム弁体１５を作動させるようにしてもよい。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の薬液弁は、流体が流れる流路上に設けられ、ダイアフラム弁体を作動させて弁座に当接又は離間させることにより流体の供給を制御する薬液弁において、ダイアフラム弁体が、弁座に当接又は離間する弁体部と、弁体部と一体的に形成された薄膜部とを備えることと、ダイアフラム弁体と略同一形状をなすサックバック用ダイアフラム弁体と、ダイアフラム弁体の弁体部とサックバック用ダイアフラム弁体の弁体部とに連結し、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体とを一体的に作動させる連結棒と、を有し、ダイアフラム弁体の薄膜部とサックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部を連結棒と反対側に湾曲させるように、ダイアフラム弁体とサックバック用ダイアフラム弁体とを配置しているので、液垂れを防止することができ、また、流路を効率的に短くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施の形態において、閉弁状態の薬液弁の断面図である。
【図２】同じく、開弁状態の薬液弁の断面図である。
【図３】同じく、ダイアフラム弁体及びサックバック用ダイアフラム弁体の作動に関するタイムチャートである。
【図４】同じく、ダイアフラム弁体の薄膜部の作用説明図であって、閉弁状態を実線で示し、開弁状態を点線で示している。
【図５】同じく、サックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部の作用説明図であって、サックバック状態を実線で示し、非サックバック状態を点線で示している。
【図６】従来の半導体製造装置の概略構成図である。
【図７】従来の半導体製造装置で使用される薬液弁とサックバックバルブの作動に関するタイムチャートである。
【図８】従来の半導体製造装置で使用される塗布ノズルの先端部を示す断面図であって、薬液の吸い戻し量が適量である状態を示す。
【図９】従来の半導体製造装置で使用される塗布ノズルの先端部を示す断面図であって、薬液の吸い戻し量が多い状態を示す。
【図１０】従来の半導体製造装置で使用される塗布ノズルの先端部を示す断面図であって、薬液の吸い戻し量が少ない状態を示す。
【符号の説明】
１薬液弁
１１連結棒
１４弁座
１５ダイアフラム弁体
１５ｂ薄膜部
１５ｃ弁体部
１６サックバック用ダイアフラム弁体
１６ｂ薄膜部
１６ｃ弁体部

Claims

流体が流れる流路上に設けられ、ダイアフラム弁体を作動させて弁座に当接又は離間させることにより流体の供給を制御する薬液弁において、
前記ダイアフラム弁体が、前記弁座に当接することにより前記流体の流れを遮断する弁体部と、前記弁体部と一体的に形成された薄膜部とを備えることと、
前記ダイアフラム弁体と略同一形状をなし、前記ダイアフラム弁体が前記弁座に当接して、前記流体を遮断したときに前記流体を吸い込んでサックバックする
サックバック用ダイアフラム弁体と、
前記ダイアフラム弁体の弁体部と前記サックバック用ダイアフラム弁体の弁体部とに連結し、前記ダイアフラム弁体と前記サックバック用ダイアフラム弁体とを一体的に作動させる連結棒と、を有し、
前記ダイアフラム弁体の薄膜部と前記サックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部を前記連結棒と反対側に湾曲させるように、前記ダイアフラム弁体と前記サックバック用ダイアフラム弁体とを配置していること、
前記ダイアフラム弁体及びサックバック用ダイアフラム弁体は、弁体部に薄膜部を一体的に形成したものであって、前記ダイアフラム弁体の薄膜部が変位したときに、前記サックバック用ダイアフラム弁体の薄膜部が同期して変位すること、
作動室の容積減少量とサックバック室の容積増加量とが同じになり、作動室とサックバック室の総容積は、前記ダイアフラム弁体の閉動作によって変化しないこと、
を特徴とする薬液弁。
請求項１に記載する薬液弁において、
入力流路と、
前記入力流路に連通する出力流路と、
前記入力流路及び前記出力流路の間に配置され、前記弁座が設けられた弁室と、
前記入力流路及び前記出力流路の間に、前記弁室と上下に配置されたサックバック室と、
前記弁室と前記サックバック室とを連通する貫通孔とを備え、
前記連結棒が前記貫通孔に移動可能に通されていることを特徴とする薬液弁。
請求項２に記載する薬液弁において、
前記ダイアフラム弁体の弁体部は、前記弁室側に突出する中心部分に前記連結棒を挿入するための凹部が形成され、前記凹部の周りを前記弁座に対して当接・離間させるものであることを特徴とする薬液弁。