JPH09264433A - 液体制御用弁装置 - Google Patents
液体制御用弁装置Info
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- JPH09264433A JPH09264433A JP7189496A JP7189496A JPH09264433A JP H09264433 A JPH09264433 A JP H09264433A JP 7189496 A JP7189496 A JP 7189496A JP 7189496 A JP7189496 A JP 7189496A JP H09264433 A JPH09264433 A JP H09264433A
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Abstract
に液体が溜まることを防止する。 【解決手段】 ハウジング11,12内には、流入ポー
ト14aと流出ポート16aとを結ぶ樹脂製のチューブ
状弁体23,33が配置されている。それぞれのチュー
ブ状弁体23,33内には、それぞれのチューブ状弁体
23,33により流路の開度を変化させる内側弁体2
5,35が配置されている。それぞれのチューブ状弁体
23,33の外側にはこれを囲むように圧力室41,4
2が設けられ、それぞれの圧力室41,42内を正圧状
態にしたり、負圧状態にすることによって、チューブ状
弁体23,33と内側弁体25,35との間の流路の開
度を変化させることができる。
Description
内する流路に設けられ、液体の流れを制御する液体制御
用弁装置に関する。
晶基板製造技術、磁気ディスク製造技術および多層配線
基板製造技術などの種々の技術分野における製造プロセ
スにあっては、フォトレジスト液、スピニオンガラス
液、ポリイミド樹脂液、純水、現像液、エッチング液、
有機溶剤などの化学薬液が使用されている。
は、ポンプなどの液体供給部と被供給部との間を液体供
給管などの流路により接続するようにし、流路内の液体
の流れを制御するために、流路には弁装置が組み込まれ
るようになっている。
給する場合には、薬液供給ポンプと塗布ノズルとの間に
接続された流路には、この流路内を開閉するための開閉
バルブと、レジスト液の塗布を終了した後にレジスト液
を流路側に戻してレジスト液が塗布ノズルの先端から液
垂れするのを防止するためのサックバックバルブが設け
られている。
制御弁装置にあっては、従来では、ダイヤフラム型の弁
体を有するものが使用されている。
の弁体としてダイヤフラムを使用した場合には、弁装置
内における流路に曲がり部が存在している。曲がり部が
存在すると、この部分を液体が流れる際にキャビテーシ
ョンに起因した泡が液体内に発生することがあった。ま
た、曲がり部が存在すると、流路内に形成されたデッド
スペースにおいて液体がそこに溜まり変質してしまうと
いう問題点があった。
流れを停止する開閉バルブ、流路の開度を調整する流量
制御バルブおよびサックバックバルブなどのような液体
の流れを制御する制御弁にあっては、バルブの部分にお
ける液体の流れが円滑となるような制御弁装置の開発が
望まれている。
を円滑とし、流路内に液体が溜まってしまうデッドスペ
ースを有しない液体制御弁装置を提供することにある。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
液体流入口と液体流出口とを有するハウジングと、ハウ
ジング内に配置され液体流入口と液体流出口とを結び液
体の流路を形成する樹脂製のチューブ状弁体と、チュー
ブ状弁体内に配置されチューブ状弁体との間で流路の開
度を変化させる内側弁体と、ハウジング内にチューブ状
弁体の外側に位置させて設けられチューブ状弁体を変形
させる弁体変形手段と、チューブ状弁体を弁体変形手段
によって変形しにくい円弧部と、変形し易い平坦部とを
有する断面異形に形成したことを特徴とするものであ
る。
ーブ状弁体を囲むようにして形成された圧力室と、この
圧力室内に供給され前記チューブ状弁体に圧力を作用さ
せる圧力媒体とにより形成するようにしても良い。ま
た、この液体制御用弁装置を流路を開閉する開閉バルブ
あるいは流路の開度を変化させてその流路の容積を調整
するサックバックバルブとして使用するようにしても良
い。
に基づいて詳細に説明する。
御弁装置を有する薬液供給装置を示す図であり、この薬
液供給装置は容器1内に収容されたレジスト液Lを半導
体ウエハWに塗布するために使用されている。図示する
ように、ポンプハウジング2に往復動自在に設けられた
ベローズ3を駆動するためにポンプハウジング2には駆
動部材4が設けられており、ベローズ3の往復動によっ
て2つの逆止弁5a,5bを介して薬液Lはノズル6に
供給される。ノズル6と逆止弁5bの間に設けられた薬
液供給路には、薬液Lの異物を除去するフィルタ7と、
供給路を開閉する開閉バルブ8と、サックバックバルブ
9とが設けられてる。
導体ウエハWに塗布する場合には、ベローズ3を後退移
動させることにより逆止弁5aを介して薬液Lをポンプ
室内に流入し、ベローズ3を前進移動させることにより
逆止弁5bを介してノズル6に薬液Lが供給される。所
定の量の薬液Lをノズルから吐出した後には、ノズル6
からの液垂れを防止するために、開閉バルブ8を閉じた
後にサックバックバルブ9を作動させて、ノズル6の先
端部内に薬液Lを吸引するようにしている。
装置を構成する開閉バルブ8とサックバックバルブ9と
が一体となったバルブユニット10を示す図であり、開
閉バルブ8を構成する第1のハウジング11と、サック
バックバルブを構成する第2のハウジング12とが接合
端面の部分で接触しており、相互に4本のねじ部材13
によって締結されている。
aを有する流入側の接続アダプター14が接合端面の反
対側に組み付けられ、この接続アダプター14の外側に
はリテーナ15が組み付けられている。一方、第2のハ
ウジング12には流出ポート16aを有する流出側の接
続アダプター16が接合端面の反対側に組み付けられ、
この接続アダプター16の外側にはリテーナ17が組み
付けられている。それぞれのハウジング11,12内に
は流入ポート14aから流出ポート16aにほぼ真っ直
ぐに連なる連通孔が形成されている。
テーナ15,17は金属により形成されており、接続ア
ダプター14,16は、たとえば、フッ素樹脂であるテ
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)によりそれぞれ形成されてい
る。
部にフランジ部21,22を有し、断面が図4に示すよ
うに長円形となった管状つまりチューブ状となったチュ
ーブ状弁体23が配置されている。接続アダプター14
とハウジング11との間に締結されるフランジ部24を
有する内側弁体25がチューブ状弁体23内に配置され
ている。チューブ状弁体23および内側弁体25は接続
アダプター14などと同様にPFAにより形成されてい
る。
ように、フランジ部24に長円形の貫通孔26が形成さ
れ、内側弁体25の横断面形状は、両側部に円弧形状部
25a,25bを有し、中央部分には円弧形状部の幅よ
りも薄くなった幅狭部27を有している。また、内側弁
体25には貫通孔26に連通する切り欠き部26aが形
成され、この切り欠き部26aに向かうに従って幅が狭
くなったテーパー部28が内側弁体25に形成され、内
側弁体25の先端には先端に向かうに従って幅が狭くな
ったテーパー部29が形成されている。また、内側弁体
25の長さ方向のほぼ中央部分には、外周面全体に突起
30が設けられている。ただし、この突起30は図示す
るように1本のみでなく、複数本設けるようにしても良
い。
うに、ほぼ半円形の円弧部23a、23bと、これらに
連なる平坦部23c,23dとを有する断面長円形の異
形断面形状となっている。それぞれの円弧部23a,2
3bの内面には、内側弁体25の両側部に形成された円
弧状部25a,25bが接触している。
部にフランジ部31,32を有し、断面が図5に示すよ
うに長円形となった環状つまりチューブ状となったチュ
ーブ状弁体33が配置されている。接続アダプター16
とハウジング12との間に締結されるフランジ部34を
有する内側弁体35がチューブ状弁体33内に配置され
ている。チューブ状弁体33および内側弁体35も、P
FAにより形成されている。
ように、フランジ部34に長円形の貫通孔36が形成さ
れ、内側弁体35の横断面形状は、両側部に円弧形状部
35a,35bを有し、中央部分37が平坦な形状とな
っている。内側弁体35には貫通孔36に連通する切り
欠き部36aが形成され、この切り欠き部36aに向か
うに従って幅が狭くなったテーパー部38が内側弁体3
5に形成され、内側弁体35の先端には先端に向かうに
従って幅が狭くなったテーパー部39が形成されてい
る。
うに、チューブ状弁体23と同様に、ほぼ半円形の円弧
部33a,33bと、これらに連なる平坦部33c,3
3dとを有する断面長円形の異形断面形状となってい
る。平坦部33dはその一部がストッパ51により内側
弁体35に常時接触するようになっている。
1,12の間には、2つの内側弁体25,35の間に位
置させて、段部が形成され、この段部にはスリーブ40
が配置され、このスリーブ40にはその両側から内側弁
体25,35のフランジ部21,31が接触し、流路内
を流れる液体をシールしている。このスリーブ40はハ
ウジング11,12あるいは内側弁体25,35と同様
の材質により形成されている。
体23の外側を囲むようにして圧力室41が形成され、
第2のハウジング12内にもチューブ状弁体33の外側
を囲むようにして圧力室42が形成されている。それぞ
れのハウジング11,12には、図3に示すように、圧
力室41,42に連通する操作ポート43a,44aを
有するアダプター43,44が取り付けられている。
圧された空気を注入してこの圧力室41を正圧状態にす
ると、図4(b)に示すように、チューブ状弁体23は
内側弁体25に向けて変形し、チューブ状弁体23と内
側弁体25との間の流路が閉塞される。一方、操作ポー
ト43aを介して圧力室41内を負圧状態つまり真空状
態にすると、図4(a)に示すように、チューブ状弁体
23は内側弁体25の幅狭部27から離れて流路が開か
れる。このようにして、圧力室41内の圧力を変化させ
ることにより、チューブ状弁体23は開閉バルブとして
機能する。
トッパ51を有するキャップ52が取り付けられてお
り、このストッパ51の先端部は、チューブ状弁体33
の平坦部33dを押し付けてこの部分を内側弁体35に
密着させている。一方、ハウジング12に取り付けられ
た支持筒体53には、ストッパ51に対向するように、
調整ねじ54がねじ結合されており、この調整ねじ54
の先端にはチューブ状弁体33の図5における平坦部3
3cに接触する調整駒55が設けられている。
られ、このノブ56を用いて調整ねじ54を回転させる
ことによって、調整駒55のチューブ状弁体33に接触
する位置を調整することができる。なお、符号57はロ
ックナットを示す。
の流路を広げてその容積を大きくした状態を示す図であ
り、圧力室42内を真空状態に設定することにより、図
示する状態となって、サックバック状態となる。一方、
図5(b)に示すように、圧力室42内を正圧状態とす
ると、チューブ状弁体33内の流路の断面積が小さくな
り、サックバック戻し状態となる。
内部にほぼ真っ直ぐな流路を形成しており、内部を流れ
る薬液などの液体は蛇行したり曲がったりすることな
く、内側弁体25,35との間の断面積が変化するのみ
であり、液体は流路内を円滑に流れることになる。これ
により、流路内にはデッドスペースが存在することがな
くなり、流路内に液体が溜まることつまり停留が防止さ
れ、薬液の変質発生が防止され。また、曲がり部が存在
しないことから、液体が流路内を流れる際にキャビテー
ションに起因した泡が液体内に発生することを防止する
ことができる。
前述のように、フッ素樹脂であるPFAにより形成され
ており、比較的硬度の高い樹脂により形成されているた
めに、ゴムなどと比較して大きな圧力を加えなければ変
形しないが、チューブ状弁体23は、円弧部23a,2
3bと平坦部23c,23dを有し、これらの平坦部2
3c,23dは円弧部23c,23dに比較して変形し
易いことから、圧力室41内に正圧を加えたり負圧を加
えると、平坦部23c,23dの部分が変形することに
なり、流路が開閉されることになる。平坦部23c,2
3dの変形量は、圧力室42内の圧力と一定の関係とな
る。
と同様に、ほぼ半円形の円弧部33a,33bと、これ
らに連なる平坦部33c,33dとを有しており、圧力
室42内に正圧を加えたり負圧を加えると、円弧部33
a,33bはその形状のために比較的変形しにくく、平
坦部33cの部分は変形し易い。したがって、平坦部3
3cの中心部が最も大きな変形量となって図5(b)に
示すように変形する。その変形量は、圧力室42内の圧
力と一定の関係となる。
な異形断面形状とすることなく、断面円形とした場合に
は、圧力室41,42内の圧力と変形量との関係を一定
にすることができなかった。この理由は、チューブ状弁
体の素材が比較的硬度の高い樹脂により形成されてお
り、かつ断面が円形となっていると、所定の圧力を超え
るまではチューブ状弁体は変形せず、その圧力を超えた
時点で急に変形することとになり、その変形量、変形個
所が不特定となるからである。
っては、その中に異物が混入したり、流路を構成する素
材が薬液によって腐食したり、溶解されないようにする
ことが必要となっており、弁装置を構成する部材にも薬
液が接触する部分には金属などを使用することができな
い。したがって、チューブ状弁体としても、ゴムなどの
ように比較的容易に変形し得るものを使用することがで
きず、前述したようなフッ素樹脂の使用が考慮された
が、チューブ状弁体23,33の断面形状を円形断面と
すると、高い精度での液体の流れの制御を行うことがで
きなかった。
平坦部とを有する異形断面形状のチューブ状弁体23,
33を使用すると、平坦部が円弧部に比してその形状の
故に比較的容易に変形し、その変形量は圧力室内の圧力
と一定となる良好な特性となることが判明した。
(b)に示す状態から、図4(a)に示す状態に戻すた
めに、圧力室41内を負圧状態としているが、チューブ
状弁体23を形成する樹脂の種類や流路内を流れる液体
の圧力によっては、平坦部23c,23dを内側弁体2
5の幅狭部27に向けて図4(a)に示すように押し付
ける際にのみ加圧し、押し付けられた状態から図4
(b)に示すように平坦部23c,23dを戻す際には
圧力室41に負圧を供給しないようにしても良い。この
ことは、チューブ状弁体33についても同様である。
バルブユニット10を使用して、薬液を供給する手順に
ついて説明する。
1内の薬液Lをノズル6から吐出させるには、開閉バル
ブ8を構成するチューブ状弁体23を図4(a)に示す
ように、流路を開いた状態とし、サックバックバルブ9
を構成するチューブ状弁体33を図5(b)に示すよう
に、流路を狭めた状態とする。この状態のもとで、薬液
はノズル6から吐出されてウエハWの表面に塗布され
る。
正圧を供給してチューブ状弁体23を図4(b)に示す
ように、その平坦部23c,23dを幅狭部27に押し
付けて、流路を閉塞する。これにより、ノズル6からの
液体の吐出が停止される。次いで、圧力室42内に負圧
を供給してチューブ状弁体33の平坦部33cを、図5
(a)に示すように、変形して流路を広げる。これによ
り、チューブ状弁体33内の流路の容積が拡大し、ノズ
ル6からサックバックバルブ9までの流路内に占める薬
液が逆流することになり、ノズル6からの液垂れが防止
される。
8を構成するハウジング11と、サックバックバルブ9
を構成するハウジング12とが組合せられているが、そ
れぞれを別々に独立させるようにしても良い。また、本
発明の液体制御用弁装置は、実施の形態に示すように、
開閉バルブやサックバックバルブとして使用することな
く、流量を制御するためのバルブなどのように種々の弁
装置として使用することができ、腐食性の液体を制御す
る場合に特に有用である。
弁体23と内側弁体25の変形例であり、前記実施の形
態にあってはそれぞれの断面が長円形となっているのに
対して、図8(a)に示すように、チューブ状弁体23
の断面形状を4つの円弧部と4つの平坦部とを有するほ
ぼ四角形としたり、図8(b)に示すように、チューブ
状弁体23の断面形状を3つの円弧部と3つの平坦部を
有するほぼ三角形としても良い。チューブ状弁体33と
内側弁体35についても同様に図8(a),(b)に示
す形状としても良い。
c,23dを変形させるための弁体変形手段の他の具体
例を示す概略構造図であり、シリンダ61内に設けられ
たピストン62に対してピストンロッド63を介して変
形部材64が取り付けられており、変形部材64に対し
て平坦部23cに向かう押し付け力を付勢するために、
シリンダ61の後端部内には圧縮コイルばね65が設け
られている。変形部材64の先端には、ゴムなどからな
り幅狭部27の表面形状に対応した形状の押圧部64a
が設けられている。
変形部材64を後退移動させるために、シリンダ61の
前端部内に形成された圧力室66内には圧縮空気が供給
路67から供給されるようになっており、圧力室41に
は流路を広げる際にこの中を負圧状態に設定するため
に、操作ポート43aには負圧流体供給路が接続される
ようになっている。なお、平坦部23dを変形させる構
造も、平坦部23cを変形させる構造と同様となってい
る。また、チューブ状弁体23などを形成するための樹
脂としては、前記したPFA以外に、たとえば、フッ素
樹脂であるポリテトラフルオロエチレン(PTFE)を
使用するようにしても良い。
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の
形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
おけるレジスト液の塗布以外に、種々の液体を供給する
場合における弁装置に適用することができる。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
となっており、流路の面積を徐々に変化させることによ
り、流路の開度を変化させるようにしたことから、流路
の曲がり部が存在することなく、液体を円滑に案内する
ことができ、流路内の滞留を防止できる。
ビテーションの発生が防止され、キャビテーションに起
因した液体内における泡の発生を防止することができ
る。
うことができる。
す概略図である。
バルブユニットを示す断面図である。
る。
あり、(b)はチューブ状弁体が変形した状態における
同図(a)の要部を示す断面図である。
あり、(b)はチューブ状弁体が変形した状態における
同図(a)の要部を示す断面図である。
形例を示す断面図である。
る。
Claims (4)
- 【請求項1】 液体流入口と液体流出口とを有するハウ
ジングと、 前記ハウジング内に配置され、前記液体流入口と前記液
体流出口とを結び液体の流路を形成する樹脂製のチュー
ブ状弁体と、 前記チューブ状弁体内に配置され、前記チューブ状弁体
との間で流路の開度を変化させる内側弁体と、 前記ハウジング内に前記チューブ状弁体の外側に位置さ
せて設けられ、前記チューブ状弁体を変形させる弁体変
形手段と、 前記チューブ状弁体を前記弁体変形手段によって変形し
にくい円弧部と、変形し易い平坦部とを有する断面異形
に形成したことを特徴とする液体制御用弁装置。 - 【請求項2】 請求項1記載の液体制御用弁装置であっ
て、前記ハウジング内に前記チューブ状弁体を囲むよう
にして形成された圧力室と、この圧力室内に供給され前
記チューブ状弁体に圧力を作用させる圧力媒体とにより
前記弁体変形手段を形成したことを特徴とする液体制御
用弁装置。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の液体制御用弁装
置であって、前記チューブ状弁体と前記内側弁体との間
の流路を全開状態と全閉状態とに設定する開閉バルブと
したことを特徴とする液体制御用弁装置。 - 【請求項4】 請求項1または2記載の液体制御用弁装
置であって、前記チューブ状弁体と前記内側弁体との間
の流路の開度を変化させてその流路の容積を調整するサ
ックバックバルブとしたことを特徴とする液体制御用弁
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07189496A JP3619604B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 液体制御用弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP07189496A JP3619604B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 液体制御用弁装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09264433A true JPH09264433A (ja) | 1997-10-07 |
JP3619604B2 JP3619604B2 (ja) | 2005-02-09 |
Family
ID=13473707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP07189496A Expired - Fee Related JP3619604B2 (ja) | 1996-03-27 | 1996-03-27 | 液体制御用弁装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3619604B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000079160A1 (fr) * | 1999-06-21 | 2000-12-28 | Toto Ltd. | Robinet-valve a manchon deformable modularise |
WO2003106870A1 (ja) * | 2002-06-01 | 2003-12-24 | Ohnishi Kazumasa | 可撓性チューブ、流量制御装置および流体給送装置 |
JP2006327676A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 充填バルブ |
-
1996
- 1996-03-27 JP JP07189496A patent/JP3619604B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2000079160A1 (fr) * | 1999-06-21 | 2000-12-28 | Toto Ltd. | Robinet-valve a manchon deformable modularise |
WO2003106870A1 (ja) * | 2002-06-01 | 2003-12-24 | Ohnishi Kazumasa | 可撓性チューブ、流量制御装置および流体給送装置 |
JP2006327676A (ja) * | 2005-05-30 | 2006-12-07 | Shibuya Kogyo Co Ltd | 充填バルブ |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3619604B2 (ja) | 2005-02-09 |
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