JP5788685B2 - 薬液供給ユニット - Google Patents
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Description
第2薬液弁を閉じたまま第1薬液弁を開くことにより、第1薬液用入力ポートから、出力ポートに第1薬液が流れる。第1薬液の供給終了時には、第1薬液弁を閉じた後、シンナー等の浄化液を第1薬液用入力ポートから流し込むことにより、流路内に残存している第1薬液を浄化する。
次に、第1薬液弁を閉じたまま第2薬液弁を開くことにより、第2薬液用入力ポートから、出力ポートに第2薬液が流れる。第2薬液の供給終了時には、第2薬液弁を閉じた後、シンナー等の浄化液を第1薬液用入力ポートから流し込むことにより、流路内に残存している第1薬液を浄化する。
一方、特許文献2には、弁室内に滞留部を発生させないために、弁室の内壁を螺旋状に形成する弁が記載されている。
(1)特許文献1の技術は、ガスの供給装置であり、薬液の供給には直ぐに適用できなかった。すなわち、ガス弁等のガス供給装置は、金属製であるため、連結は、溶接やネジ締結を用いて容易である。それに対して、薬液弁は樹脂製であるため、溶接やネジ締結が困難である問題があった。
また、浄化液で流路ブロック内の流路を浄化するときに、滞留部が発生し、残存している全ての薬液を浄化、排出することに多くの時間がかかる問題があった。半導体製造プロセスでは、薬液の切換が頻繁に行われるため、一回の切り換えにかかる時間が長くなると、全体の製造時間が長くなり、コストアップする問題があったのである。
しかし、弁室の内壁を螺旋状に形成することは、加工に手間がかかり、コストアップする問題があった。
(1)第1薬液用入力ポートを有し第1薬液を供給する樹脂製の第1薬液弁と、第2薬液用入力ポートを有し第2薬液を供給する樹脂製の第2薬液弁と、第1薬液弁、第2薬液弁、前記第1薬液用入力ポート、第2薬液用入力ポート、及び出力ポートが設けられた流路ブロックとを有する薬液供給ユニットにおいて、(a)第1薬液弁と第2薬液弁が、流路ブロックに、対向して固設されていること、(b)流路ブロックの、出力ポートが設けられた面と直交して対向する二面に、第1薬液用入力ポートと第2薬液用入力ポートが設けられていること、(c)第1薬液用入力ポートの中心線が、第1薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、(d)第2薬液用入力ポートの中心線が、第2薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、第1薬液弁と第2薬液弁とを連通する流路に対し、第1薬液弁から流入する流体と、第2薬液弁から流入する流体とが、相互に逆方向に流入すること、を特徴とする。
(1)第1薬液用入力ポートを有し第1薬液を供給する樹脂製の第1薬液弁と、第2薬液用入力ポートを有し第2薬液を供給する樹脂製の第2薬液弁と、第1薬液弁、第2薬液弁、前記第1薬液用入力ポート、第2薬液用入力ポート、及び出力ポートが設けられた流路ブロックとを有する薬液供給ユニットにおいて、(a)第1薬液弁と第2薬液弁が、流路ブロックに、対向して固設されていること、(b)流路ブロックの、出力ポートが設けられた面と直交して対向する二面に、第1薬液用入力ポートと第2薬液用入力ポートが設けられていること、(c)第1薬液用入力ポートの中心線が、第1薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、(d)第2薬液用入力ポートの中心線が、第2薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、を特徴とするので、第1薬液の供給終了時に、第1薬液用入力ポートから浄化液を流したときに、第1薬液弁の弁室内壁面に沿って、浄化液が流れる。そのため、弁室内壁面に張り付いて残存している薬液を速やかに排出することができる。同様に、第2薬液の供給終了時に、第2薬液用入力ポートから浄化液を流したときに、第2薬液弁の弁室内壁面に沿って、浄化液が流れるため、弁室内壁面に張り付いて残存している薬液を速やかに排出することができる。これにより、浄化液が薬液を速やかに排出できるため、薬液の切り換え時間を短縮することができ、半導体のコストダウンを実現することができる。
すなわち、通常では、第1薬液弁をネジ締結するための4本のネジに対して、2個の固定板を用い、第2薬液弁をネジ締結するための4本のネジに対して、2個の固定板を用いているため、合計で4個の固定板を用いている。それに対して、本発明では、1個の固定板で、第1薬液弁締結用の2本のネジを締結すると共に、第2薬液弁締結用の2本のネジを締結しているので、合計2個の固定板により、第1薬液弁と第2薬液弁とを固定できる。4個の固定板を2個の固定板に減らすことができたことにより、2個分の固定板分のスペースを省くことができ、第1薬液弁の弁座と、第2薬液弁の弁座とを近づけることができたのである。
<薬液供給ユニットの全体構成>
図1に薬液供給ユニット10の外観正面図を示す。図2に図1に示す薬液供給ユニット10のAA断面図を示す。図5に薬液供給ユニット10の外観左側側面図を示す。図6に薬液供給ユニット10の外観背面図を示す。図7に薬液供給ユニット10の外観上面図を示す。
図1に示すように、薬液供給ユニット10は、出力ポート15を有する流路ブロック11、第1入力ポート27を有する第1薬液弁20、及び、第2入力ポート37を有する第2薬液弁30から構成される。第1薬液弁20は固定ネジ61及び62により流路ブロック11に一体的に組みつけられている。また、第2薬液弁30は、固定ネジ63及び64により流路ブロック11に一体的に組みつけられている。
第1薬液弁20には、第1薬液弁20に形成された弁室24と第1入力ポート27を連通する第1入力流路28が形成されている。
第2薬液弁30には、第2薬液弁30に形成された弁室34と第2入力ポート37を連通する第2入力流路38が形成されている。
図1に示すように、流路ブロック11には直方体切欠き形状の第1挿入孔111が形成されており、第1挿入孔111には、金属製の直方体形状の固定板51が挿入固設されている。また、図1及び図5に示すように、流路ブロック11には直方体切欠き形状の第2挿入孔112が形成されており、第2挿入孔112には金属製の直方体形状の固定板52が挿入固設されている。図1に示すように、一対の固定板51、52は、流路ブロック11の正面側の出力ポート15を中心とした対角線上に形成されている。
本実施形態においては、固定版を金属製としたが、硬性の樹脂を用いることもできる。
また、図1に示すように、固定板51は、流路ブロック11を挟んで第2入力ポート37に対向する裏面に固設されている。固定板52は、流路ブロック11を挟んで第1入力ポート27に対抗する裏面に固設されている。
なお、薬液供給ユニット10の右側面図は省略するが、右側面から見たとき固定板51は、固定板52と同様に流路ブロック11の正面から背面にかけて挿通する形で直方体形状である。また、図示しないが固定板51には、雄ネジである固定ネジ61及び固定ネジ63と螺合する雌ネジ部511が形成されている。
図2に示される第1薬液弁20は、第1入力ポート27から入力される流体を連通又は遮断する薬液弁である。
第1薬液弁20には、ダイアフラム弁体23が備えられ、流路ブロック11に形成される弁座22にダイアフラム弁体23が当接することで、第1入力ポート27から流入する第1薬液の流体を遮断することができる。また、弁座22とダイアフラム弁体23が離間することで、弁室24を介して出力ポート15へ第1薬液の流体を流入させることができる。
図2に示すように、第1入力流路28の中心線28Tは、ダイアフラム弁体23の外周面231より外側に位置する。第1入力流路28と同軸心上にある図示しない第1入力ポート27の中心線も同様に、ダイアフラム弁体23の外周面231より外側に位置する。
図4に示すように、第1入力流路28の流路壁面281は、断面円形状の弁室24の内壁面241に沿う形で形成されている。第1入力流路28の流路壁面281の外周部の接線は、弁室24の円筒の内壁面241に対して接続している。
また、図4に示すように出力流路16と第1入力流路28は、上面から見たとき直角の垂直位置に形成されている。図示しないが、出力流路16と第2入力流路38も同様に直角の垂直位置に形成されている。
次に薬液供給ユニット10の作用効果について説明をする。図3に薬液供給システムの回路図を示す。
図3に示すように、第1薬液をチャンバ内に流入させる場合、開閉弁R1を開状態とし、開閉弁R2を閉状態とする(開閉弁R3及びR4は閉状態)。開閉弁R1を流れた第1薬液は、第1入力ポート27、第1入力流路28を介して弁室24に流れ込む。さらに、図2に示す、第1薬液弁20の供給用操作ポート25にエアを供給しダイアフラム弁体23を弁座22から離間させる(第2薬液弁30は閉状態)。それにより、第1薬液は弁室24を介し、出力流路16、出力ポート15を通り、開状態の開閉弁R5(開閉弁R6は閉状態)を通りチャンバへと流入させることができる。
第1薬液から第2薬液に切り替える場合には、始めに、第1薬液弁20の弁室24内及び出力流路16を浄化する。
図3に示す、開閉弁R1を閉状態とし、開閉弁R2を開状態とする(開閉弁R3及びR4は閉状態)。開閉弁R2を流れた浄化液は、第1入力ポート27、第1入力流路28を介して弁室24に流れ込む。さらに、図2に示す、第1薬液弁20の供給用操作ポート25にエアを供給しダイアフラム弁体23を弁座22から離間させる(第2薬液弁30は閉状態)。それにより、浄化液は弁室24を介し、出力流路16、出力ポート15を通り、開状態の開閉弁R6(開閉弁R5は閉状態)を通り排液槽へと流入される。
第1薬液弁20の弁室24及び出力流路16の浄化後、図3に示すように、第2薬液をチャンバ内に流入させる場合、開閉弁R3を開状態とし、開閉弁R4を閉状態とする(開閉弁R1及びR2は閉状態)。開閉弁R3を流れた第2薬液は、第2入力ポート37、第2入力流路38を介して弁室34に流れ込む。さらに、図2に示す、第2薬液弁30の供給用操作ポート35にエアを供給しダイアフラム弁体33を弁座32から離間させる(第1薬液弁20は閉状態)。それにより、第2薬液は弁室34を介し、出力流路16、出力ポート15を通り、開状態の開閉弁R5(開閉弁R6は閉状態)を通りチャンバへと流入させることができる。
例えば、本実施形態において、第1薬液弁20及び第2薬液弁30をそれぞれ4本のネジで流路ブロック11に固定しているが、それぞれ1本のネジで流路ブロックに固定すること、及び複数のネジで流路ブロックに固定することも可能である。
例えば、図2に示される第1薬液弁20はノーマルクローズタイプであるが、必要に応じてノーマルオープンタイプ、複動タイプに交換可能である。
11 流路ブロック
15 出力ポート
20 第1薬液弁
23 ダイアフラム弁体
27 第1入力ポート(請求項中の「第1薬液用入力ポート」)
30 第2薬液弁
33 ダイアフラム弁体
37 第2入力ポート(請求項中の「第2薬液用入力ポート」)
Claims (3)
- 第1薬液用入力ポートを有し第1薬液を供給する樹脂製の第1薬液弁と、第2薬液用入力ポートを有し第2薬液を供給する樹脂製の第2薬液弁と、前記第1薬液弁、前記第2薬液弁、前記第1薬液用入力ポート、前記第2薬液用入力ポート、及び出力ポートが設けられた流路ブロックとを有する薬液供給ユニットにおいて、
前記第1薬液弁と前記第2薬液弁が、前記流路ブロックに、対向して固設されていること、
前記流路ブロックの、前記出力ポートが設けられた面と直交して対向する二面に、前記第1薬液用入力ポートと前記第2薬液用入力ポートが設けられていること、
前記第1薬液用入力ポートの中心線が、前記第1薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、
前記第2薬液用入力ポートの中心線が、前記第2薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、
前記第1薬液弁と前記第2薬液弁とを連通する流路に対し、前記第1薬液弁から流入する流体と、前記第2薬液弁から流入する流体とが、相互に逆方向に流入すること、
を特徴とする薬液供給ユニット。 - 第1薬液用入力ポートを有し第1薬液を供給する樹脂製の第1薬液弁と、第2薬液用入力ポートを有し第2薬液を供給する樹脂製の第2薬液弁と、前記第1薬液弁、前記第2薬液弁、前記第1薬液用入力ポート、前記第2薬液用入力ポート、及び出力ポートが設けられた流路ブロックとを有する薬液供給ユニットにおいて、
前記第1薬液弁と前記第2薬液弁が、前記流路ブロックに、対向して固設されていること、
前記流路ブロックの、前記出力ポートが設けられた面と直交して対向する二面に、前記第1薬液用入力ポートと前記第2薬液用入力ポートが設けられていること、
前記第1薬液用入力ポートの中心線が、前記第1薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、
前記第2薬液用入力ポートの中心線が、前記第2薬液弁の弁体の外周面より外側に位置していること、
前記流路ブロック内に、2つの固定板が挿入されていること、
前記固定板に、前記第1薬液弁を前記流路ブロックに連結するための第1雌ネジ部と、前記第2薬液弁を前記流路ブロックに連結するための第2雌ネジ部が形成されていること、
を特徴とする薬液供給ユニット。 - 請求項2に記載する薬液供給ユニットにおいて、
前記固定板の一方が、前記第1薬液用入力ポートに対向する裏面に形成された第1挿入孔に挿入されていること、
前記固定板の他方が、前記第2薬液用入力ポートに対向する裏面に形成された第2挿入孔に挿入されていること、
を特徴とする薬液供給ユニット。
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