JPH10281334A - サックバックバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】パイロット圧並びに吸引される圧力流体の流量
を高精度に制御することにある。 【解決手段】サックバックバルブ２０は、メインコント
ローラ１０８から導出される付勢信号・滅勢信号に基づ
いて、第３ダイヤフラム８６によって吸引される圧力流
体の流量を電気的に制御する第２電磁弁１０６と、第３
ダイヤフラム８６の変位量を検出し、その検出信号を前
記メインコントローラ１０８に導出するエンコーダ９３
とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラムの変
位作用下に流体通路を流通する所定量の圧力流体を吸引
することにより、例えば、前記圧力流体の供給口の液だ
れを防止することが可能なサックバックバルブに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えば、半導体ウェハ等の製
造工程においてサックバックバルブ（suck back valve
）が使用されている。このサックバックバルブは、半
導体ウェハに対するコーティング液の供給を停止した
際、供給口から微量のコーティング液が半導体ウェハに
向かって滴下する、いわゆる液だれを防止する機能を有
する。

【０００３】ここで、従来技術に係るサックバックバル
ブを図６に示す（例えば、実公平８−１０３９９号公報
参照）。

【０００４】このサックバックバルブ１は、流体導入ポ
ート２と流体導出ポート３とを連通させる流体通路４が
形成された弁本体５と、前記弁本体５の上部に連結され
るボンネット６とを有する。前記流体通路４の中央部に
は、厚肉部および薄肉部から構成されたダイヤフラム７
が設けられている。前記ボンネット６には、図示しない
圧力流体供給源に接続され、切換弁（図示せず）の切換
作用下に前記ダイヤフラム作動用の圧縮空気を供給する
圧力流体供給ポート８が形成される。

【０００５】前記ダイヤフラム７にはピストン９が嵌合
され、前記ピストン９には、弁本体５の内壁面を摺動す
るとともにシール機能を営むｖパッキン１０が装着され
ている。また、弁本体５内には、ピストン９を上方に向
かって常時押圧するスプリング１１が設けられている。

【０００６】ボンネット６の上部には、ねじ込み量の増
減作用下に、ピストン９に当接して該ピストン９の変位
量を調整することにより、ダイヤフラム７によって吸引
されるコーティング液の流量を調整するねじ部材１２が
設けられる。

【０００７】前記流体導入ポート２には、コーティング
液が貯留された図示しないコーティング液供給源がチュ
ーブ等の管路を介して接続され、さらに、前記コーティ
ング液供給源と前記流体導入ポート２との間には、サッ
クバックバルブ１と別体で構成されたオン／オフ弁（図
示せず）が接続されている。このオン／オフ弁は、その
付勢・滅勢作用下に該サックバックバルブ１に対するコ
ーティング液の供給状態と供給停止状態とを切り換える
機能を営む。

【０００８】このサックバックバルブ１の概略動作を説
明すると、流体導入ポート２から流体導出ポート３に向
かってコーティング液が供給されている通常の状態で
は、圧力流体供給ポート８から供給された圧縮空気の作
用下にピストン９およびダイヤフラム７が下方向に向か
って一体的に変位し、ピストン９に連結されたダイヤフ
ラム７が、図６中、二点鎖線で示すように流体通路４内
に突出している。

【０００９】そこで、図示しないオン／オフ弁の切換作
用下に流体通路４内のコーティング液の流通を停止した
場合、圧力流体供給ポート８からの圧縮空気の供給を停
止させることにより、スプリング１１の弾発力の作用下
にピストン９およびダイヤフラム７が一体的に上昇し、
前記ダイヤフラム７の負圧作用下に流体通路４内に残存
する所定量のコーティング液が吸引され、図示しない供
給口における液だれが防止される。

【００１０】この場合、コーティング液の吸引量はピス
トン９の変位量に対応し、前記ピストン９はねじ部材１
２によってその変位量が調整されている。

【００１１】ところで、前記の従来技術に係るサックバ
ックバルブ１では、圧力流体供給ポート８に供給される
圧縮空気の流量を高精度に調整するために、チューブ等
の管体を通じて図示しない流体圧制御装置が圧力流体供
給ポート８に接続される。この流体圧制御装置は、サッ
クバックバルブ１とは別体で形成され、電気信号を空気
圧に変換するバイモル圧電素子（bimorph cell）が配設
される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
従来技術に係るサックバックバルブでは、コーティング
液の吸引量の調整を、手動によってねじ部材のねじ込み
量の増減作用下に行っているため、前記コーティング液
の吸引量を高精度に制御することができないという不都
合がある。この場合、一旦設定されたねじ部材のねじ込
み量を、コーティング液の供給量に対応してその都度調
整しなければならず、煩雑でもある。

【００１３】また、従来技術に係るサックバックバルブ
では、流体圧制御装置に設けられたバイモル圧電素子が
有するヒステリシスの作用下に印加される電圧に対する
変位量の再現性に若干難点があるため、圧力流体供給ポ
ートに供給される圧縮空気の流量を高精度に制御するこ
とが困難となり、コーティング液を吸引する際のピスト
ンの変位速度を高精度に制御することができないという
不都合がある。

【００１４】さらに、従来技術に係るサックバックバル
ブを用いた場合、該サックバックバルブと流体制御装置
との間、並びに該サックバックバルブとオン／オフ弁と
の間の配管接続作業が必要となって煩雑であるととも
に、サックバックバルブ以外に流体圧制御装置とオン／
オフ弁とをそれぞれ付設するための占有スペースが必要
となり、設置スペースが増大するという不都合がある。

【００１５】さらにまた、サックバックバルブと流体圧
制御装置との間に接続される配管によって流路抵抗が増
大し、ダイヤフラムの応答精度が劣化するという不都合
がある。

【００１６】またさらに、オン／オフ弁のオン状態とオ
フ状態とを切り換えるための駆動装置が別途必要とな
り、前記オン／オフ弁と駆動装置との配管接続作業が煩
雑であるとともに、コストが高騰するという不都合があ
る。

【００１７】本発明は、前記の種々の不都合を悉く克服
するためになされたものであり、配管接続作業を不要と
するとともに設置スペースの縮小化を図り、ダイヤフラ
ムの応答精度を向上させ、しかもパイロット圧並びに吸
引される圧力流体の流量を高精度に制御することが可能
なサックバックバルブを提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、流体通路を有し、一端部に第１ポート
が形成され他端部に第２ポートが形成された継手部と、
パイロット圧によって変位する可撓性部材の負圧作用に
よって前記流体通路内の圧力流体を吸引するサックバッ
ク機構と、前記パイロット圧の作用下に前記流体通路を
開閉するオン／オフ弁と、前記サックバック機構によっ
て吸引される圧力流体の流量を電気的に制御する吸引量
制御手段が設けられた制御部と、前記可撓性部材の変位
量を検出し、その検出信号を前記制御部に導出する変位
量検出手段と、を備えることを特徴とする。

【００１９】本発明によれば、変位量検出手段から導出
される検出信号に基づいて、吸引量制御手段は、可撓性
部材によって吸引される圧力流体の流量を電気的に且つ
高精度に制御する。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明に係るサックバックバルブ
について好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照し
ながら以下詳細に説明する。

【００２１】図１において参照数字２０は、本発明の実
施の形態に係るサックバックバルブを示す。このサック
バックバルブ２０は、一組のチューブ２２ａ、２２ｂが
着脱自在に所定間隔離間して接続される継手部２４と、
前記継手部２４の上部に設けられ内部にオン／オフ弁２
６およびサックバック機構２８（図２参照）を有する弁
駆動部３０と、前記オン／オフ弁２６およびサックバッ
ク機構２８にそれぞれ供給される圧力流体を切り換え制
御するとともに、前記オン／オフ弁２６およびサックバ
ック機構２８に供給される圧力流体の圧力（パイロット
圧）を制御する制御部３２とから構成される。なお、前
記継手部２４、弁駆動部３０および制御部３２は、図１
に示されるように一体的に組み付けられる。

【００２２】図２に示されるように、継手部２４には、
一端部に第１ポート３４が、他端部に第２ポート３６が
形成されるとともに、前記第１ポート３４と第２ポート
３６とを連通させる流体通路３８が設けられた継手ボデ
イ４０と、前記第１ポート３４および第２ポート３６に
それぞれ係合し、且つチューブ２２ａ、２２ｂの開口部
に挿入されるインナ部材４２と、前記継手ボデイ４０の
端部に刻設されたねじ溝に螺入することによりチューブ
２２ａ、２２ｂの接続部位の液密性を保持するロックナ
ット４４とを有する。

【００２３】第１ポート３４に近接する継手部２４の上
部にはオン／オフ弁２６が配設され、前記オン／オフ弁
２６は、継手ボデイ４０と一体的に連結された第１弁ボ
デイ４６と、前記第１弁ボデイ４６の内部に形成された
シリンダ室４８に沿って矢印Ｘ₁ またはＸ₂ 方向に変位
するピストン５０と、前記シリンダ室４８を気密に閉塞
するカバー部材５２とを有する。なお、前記カバー部材
５２は、サックバック機構２８まで延在している。

【００２４】前記ピストン５０とカバー部材５２との間
には、ばね部材５４が介装され、前記ばね部材５４の弾
発力によって該ピストン５０が、常時、下方側（矢印Ｘ
₂ 方向）に向かって付勢された状態にある。

【００２５】前記ピストン５０の下端部には、第１ダイ
ヤフラム５６によって閉塞された第１ダイヤフラム室５
８が形成され、前記第１ダイヤフラム５６は、ピストン
５０の下端部に連結されて該ピストン５０と一体的に変
位するように設けられる。この場合、前記第１ダイヤフ
ラム５６は、継手ボデイ４０に形成された着座部５９か
ら離間し、または前記着座部５９に着座することにより
流体通路３８を開閉する機能を営む。従って、オン／オ
フ弁２６の開閉作用下に、流体通路３８を流通する圧力
流体（例えば、コーティング液）の供給状態またはその
供給停止状態が切り換えられる。

【００２６】また、第１ダイヤフラム５６の上面部に
は、該第１ダイヤフラム５６の薄肉部を保護するリング
状の緩衝部材６０が設けられ、前記緩衝部材６０はピス
トン５０の下端部に連結された断面Ｌ字状の保持部材６
２によって保持される。

【００２７】前記第１弁ボデイ４６には、後述する流量
制御手段とオン／オフ弁２６のシリンダ室４８とを連通
させる第１パイロット通路６４が形成される。この場
合、流量制御手段の制御作用下に前記第１パイロット通
路６４を介してシリンダ室４８内に圧力流体（パイロッ
ト圧）を供給することにより、ばね部材５４の弾発力に
抗してピストン５０が上昇する。従って、第１ダイヤフ
ラム５６が着座部５９から所定間隔離間することにより
流体通路３８が開成し、第１ポート３４から第２ポート
３６側に向かってコーティング液が流通する。

【００２８】また、第１弁ボデイ４６には、第１ダイヤ
フラム室５８を大気に連通させる通路６６が形成され、
前記通路６６を介して第１ダイヤフラム室５８内のエア
ーを給排気することにより第１ダイヤフラム５６を円滑
に作動させることができる。なお、参照数字６８は、シ
リンダ室４８の気密性を保持するためのシール部材を示
し、参照数字７０は、ピストン５０に当接して緩衝機能
を営む緩衝部材を示す。

【００２９】第２ポート３６に近接する継手部２４の上
部にはサックバック機構２８が設けられ、前記サックバ
ック機構２８は、継手ボデイ４０および第１弁ボデイ４
６と一体的に連結された第２弁ボデイ７２と、前記第２
弁ボデイ７２の内部に形成された室７４に沿って矢印Ｘ
₁ またはＸ₂ 方向に変位するステム７６とを有する。前
記室７４内には、ステム７６のフランジに係着されその
弾発力によって該ステム７６を、常時、上方側（矢印Ｘ
₁ 方向）に向かって付勢するばね部材７８が配設されて
いる。

【００３０】前記ステム７６の上部には該ステム７６の
上面部に係合する第２ダイヤフラム８０が張設され、前
記第２ダイヤフラム８０の上方にはパイロット圧が供給
されることにより該第２ダイヤフラム８０を作動させる
第２ダイヤフラム室（パイロット室）８２が形成され
る。前記ステム７６の上面部には、第２ダイヤフラム８
０を貫通して連結されたシャフト８３が設けられ、前記
シャフト８３はステム７６と一体的に変位するように形
成される。この場合、第２ダイヤフラム８０の薄肉部と
ステム７６との間には、例えば、ゴム材料等によって形
成された緩衝部材８４が介装される。

【００３１】一方、ステム７６の下端部には第３ダイヤ
フラム８６によって閉塞される第３ダイヤフラム室８８
が形成され、前記第３ダイヤフラム８６は、ステム７６
に連結されて該ステム７６と一体的に変位するように設
けられる。

【００３２】前記第３ダイヤフラム８６の上面部には、
該第３ダイヤフラム８６の薄肉部を保護するリング状の
緩衝部材９０が設けられ、前記緩衝部材９０はステム７
６の下端部に連結された断面Ｌ字状の保持部材９２によ
って保持される。

【００３３】前記第２弁ボデイ７２には、第３ダイヤフ
ラム室８８を大気に連通させる通路９８が形成され、一
方、カバー部材５２には、前記第２ダイヤフラム室８２
にパイロット圧を供給する第２パイロット通路１００が
形成されている。

【００３４】前記カバー部材５２の凹部９１には、シャ
フト８３を介して第２ダイヤフラム８０の変位量を検出
するエンコーダ９３が固設される。このエンコーダ９３
は、実質的にアブソリュートタイプからなり、エンコー
ダ本体９５側に固定された図示しないフォトセンサと、
ガラス基板に一定の間隔でスケール値が形成されシャフ
ト８３側に固着された図示しないガラススケールとを有
する。

【００３５】この場合、第２ダイヤフラム８０と一体的
に変位するシャフト８３の変位量がガラススケールを介
して図示しないフォトセンサによって検出され、前記フ
ォトセンサから導出される検出信号は、図示しないリー
ド線を介してメインコントロールユニット１０８に入力
される。

【００３６】制御部３２は、弁駆動部３０を構成する第
１弁ボデイ４６および第２弁ボデイ７２と一体的に組み
付けられたボンネット１０２を有し、前記ボンネット１
０２には、圧力流体供給ポート１０３ａおよび圧力流体
排出ポート１０３ｂが形成されている。

【００３７】前記ボンネット１０２の内部には、実質的
に２ポート弁用３方弁として機能し、前記オン／オフ弁
２６のシリンダ室４８に供給されるパイロット圧を制御
する第１電磁弁１０４と、実質的に２ポート弁用３方弁
として機能し、前記サックバック機構２８の第２ダイヤ
フラム室８２に供給されるパイロット圧を制御する第２
電磁弁１０６とが配設されている。

【００３８】前記第１電磁弁１０４および第２電磁弁１
０６は、それぞれノーマルクローズタイプからなり、メ
インコントロールユニット１０８からそれぞれ第１電磁
弁１０４、第２電磁弁１０６の電磁コイル１１２に対し
て電流信号を導出することにより、図示しない弁体が矢
印Ｘ₁ 方向に吸引されてオン状態となる。

【００３９】さらに、前記ボンネット１０２の内部に
は、第１電磁弁１０４並びに第２電磁弁１０６から導出
された圧力流体の流量をそれぞれ制御し、所定の圧力値
に制御された圧力流体（パイロット圧）をオン／オフ弁
２６のシリンダ室４８並びにサックバック機構２８の第
２ダイヤフラム室８２に供給する第１流量制御手段１１
５ａおよび第２流量制御手段１１５ｂがそれぞれ設けら
れる。

【００４０】この第１流量制御手段１１５ａおよび第２
流量制御手段１１５ｂは、同一の構成要素からなり、図
４に示されるように、例えば、パイレックスガラスで形
成された第１ウェハ１１７と、前記第１ウェハ１１７の
上面部に固着され、例えば、シリコンサブストレートか
らなる第２ウェハ１１９と、前記第２ウェハ１１９の上
面部に固着され、例えば、パイレックスガラスで形成さ
れた第３ウェハ１２１とが一体的に積層されて形成され
る。

【００４１】前記第１ウェハ１１７と第２ウェハ１１９
との間には、所定間隔離間する一組の導入ポート１２３
ａ、１２３ｂが形成され、前記導入ポート１２３ａ、１
２３ｂは後述する第２通路並びに第３通路を介して第１
電磁弁１０４並びに第２電磁弁１０６にそれぞれ連通す
るように形成される。

【００４２】前記一組の導入ポート１２３ａ、１２３ｂ
の間には、ノズル孔１２７が形成されたノズル部１２９
が設けられ、前記ノズル孔１２７は、前記第１ウェハ１
１７の底面部に開口する導出ポート１３１と連通するよ
うに形成される。

【００４３】前記第２ウェハ１１９の内部には断面台形
状の室１３３が形成され、前記室１３３内には、例え
ば、シリコン液のように加熱されることにより膨張する
流体１３５が封入される。前記室１３３の底部は薄膜１
３９状に形成され、この薄膜１３９は、前記ノズル部１
２９の先端から所定間隔離間し、前記流体１３５の膨張
作用下に該ノズル部１２９側に向かって撓曲自在に形成
される（図４中、二点鎖線参照）。

【００４４】前記室１３３の上面を構成する第３ウェハ
１２１の下部にはパターン化された電気抵抗体１４１が
設けられ、前記電気抵抗体１４１は一組の電極１４３
ａ、１４３ｂおよびリード線１４５を介して前記メイン
コントロールユニット１０８と電気的に接続されてい
る。

【００４５】コネクタ１１８を介して図示しないキー入
力装置により設定した設定圧力値は、ＬＥＤ表示器１１
６に表示される。なお、前記メインコントロールユニッ
ト１０８には、制御・判断・処理・演算・記憶の各手段
として機能する図示しないＭＰＵ（マイクロプロセッサ
ユニット）が設けられ、該ＭＰＵから導出される制御信
号によって第１電磁弁１０４および／または第２電磁弁
１０６を付勢・滅勢することにより、オン／オフ弁２６
のシリンダ室４８とサックバック機構２８の第２ダイヤ
フラム室８２にそれぞれ供給されるパイロット圧（流
量）が制御される。

【００４６】また、前記ボンネット１０２の内部には、
図３に示されるように、圧力流体供給ポート１０３ａか
ら導入された圧力流体を第１電磁弁１０４および第２電
磁弁１０６にそれぞれ供給する第１通路１２０と、第１
電磁弁１０４と第１流体制御手段１１５ａとを連通させ
る第２通路１２２と、第２電磁弁１０６と第２流体制御
手段１１５ｂとを連通させる第３通路１２４とが形成さ
れている。

【００４７】さらに、ボンネット１０２の内部には、前
記第１流量制御手段１１５ａの導出ポート１３１に接続
されオン／オフ弁２６のシリンダ室４８にパイロット圧
を供給する第１パイロット通路６４と、前記第２流量制
御手段１１５ｂの導出ポート１３１に接続されサックバ
ック機構２８の第２ダイヤフラム室８２にパイロット圧
を供給する第２パイロット通路１００と、第１電磁弁１
０４および第２電磁弁１０６と圧力流体排出ポート１０
３ｂとを連通させる第４通路１２６（図２参照）とが設
けられている。

【００４８】この場合、メインコントロールユニット１
０８から第１電磁弁１０４の電磁コイル１１２に電流信
号が供給されると、図示しない弁体が変位して該第１電
磁弁１０４がオン状態となり、第１通路１２０および第
２通路１２２が相互に連通する。従って、圧力流体供給
ポート１０３ａから供給された圧力流体（パイロット
圧）は、第１通路１２０および第２通路１２２を介して
第１流量制御手段１１５ａに供給される。

【００４９】一方、メインコントロールユニット１０８
から第２電磁弁１０６の電磁コイル１１２に電流信号が
供給されると、図示しない弁体が変位して第２電磁弁１
０６がオン状態となり、第１通路１２０と第３通路１２
４とが連通する。従って、圧力流体供給ポート１０３ａ
から供給された圧力流体（パイロット圧）は、第１通路
１２０および第３通路１２４を介して第２流量制御手段
１１５ｂに供給される。

【００５０】本実施の形態に係るサックバックバルブ２
０は、基本的には以上のように構成されるものであり、
次にその動作並びに作用効果について、図３に示す回路
構成図に沿って説明する。

【００５１】まず、サックバックバルブ２０の第１ポー
ト３４に連通するチューブ２２ａには、コーティング液
が貯留されたコーティング液供給源１３０を接続し、一
方、第２ポート３６に連通するチューブ２２ｂには、図
示しない半導体ウェハに向かってコーティング液を滴下
するノズル（図示せず）が設けられたコーティング液滴
下装置１３２を接続する。また、圧力流体供給ポート１
０３ａには、圧力流体供給源１３４を接続しておく。

【００５２】このような準備作業を経た後、圧力流体供
給源１３４を付勢し、圧力流体供給ポート１０３ａに対
し圧力流体を導入するとともに、図示しない入力手段を
介してメインコントロールユニット１０８に入力信号お
よび電源信号を導入する。

【００５３】メインコントロールユニット１０８は、前
記入力信号に基づいて第１電磁弁１０４および第２電磁
弁１０６に付勢信号を導出し、前記第１電磁弁１０４お
よび第２電磁弁１０６をそれぞれオン状態とする。

【００５４】圧力流体供給ポート１０３ａから導入され
た圧力流体（パイロット圧）は、相互に連通する第１通
路１２０および第３通路１２４を介して第２流量制御手
段１１５ｂに導入される。前記第２流量制御手段１１５
ｂは、後述するように、薄膜１３９の撓曲作用下に前記
圧力流体を所定のパイロット圧に絞った後、第２パイロ
ット通路１００を経由して第２ダイヤフラム室８２に前
記圧力流体を供給する。前記第２ダイヤフラム室８２に
供給されたパイロット圧の作用下に第２ダイヤフラム８
０が撓曲または変形してステム７６を矢印Ｘ₂ 方向に押
圧する。この結果、ステム７６の下端部に連結された第
３ダイヤフラム８６が変位して図２に示す状態となる。

【００５５】このように第２ダイヤフラム室８２に供給
されたパイロット圧の作用下に第２ダイヤフラム８０が
矢印Ｘ₂ 方向に押圧された状態において、メインコント
ロールユニット１０８は、第１流量制御手段１１５ａに
電気信号を導出する。前記流量制御手段１１５ａでは電
極１４３ａ、１４３ｂを介して電気抵抗体１４１に電流
が流れ、該電気抵抗体１４１が発熱する。

【００５６】このため、室１３３内に充填された流体１
３５が加熱されて膨張し、図４中、二点鎖線で示される
ように、薄膜１３９が押圧されて下方側に向かって撓曲
し、前記薄膜１３９とノズル部１２９との離間間隔が所
定量に設定される。従って、ノズル孔１２７から導出ポ
ート１３１に向かって流通する圧力流体の流量は、前記
薄膜１３９とノズル部１２９との離間間隔によって絞ら
れることにより制御される。この結果、第１流量制御手
段１１５ａの導出ポート１３１から排出される圧力流体
の流量が調整されることにより、オン／オフ弁２６のシ
リンダ室４８に供給されるパイロット圧が所定値に制御
される。

【００５７】なお、第２流量制御手段１１５ｂの動作
は、前述した第１流量制御手段１１５ａと同様であるた
めに、第２ダイヤフラム室８２に供給されるパイロット
圧は所定値に制御される。

【００５８】前記シリンダ室４８に導入された圧力流体
（パイロット圧）は、ばね部材５４ａ、５４ｂの弾発力
に抗してピストン５０を矢印Ｘ₁ 方向に変位させる。従
って、ピストン５０に連結された第１ダイヤフラム５６
が着座部５９から離間してオン／オフ弁２６がオン状態
となる。その際、コーティング液供給源１３０から供給
されたコーティング液は、流体通路３８に沿って流通
し、コーティング液滴下装置１３２を介してコーティン
グ液が半導体ウェハに滴下される。この結果、半導体ウ
ェハには、所望の膜厚を有するコーティング被膜（図示
せず）が形成される。

【００５９】コーティング液滴下装置１３２を介して所
定量のコーティング液が図示しない半導体ウェハに塗布
された後、メインコントロールユニット１０８は、第１
電磁弁１０４に滅勢信号を導出し、前記第１電磁弁１０
４をオフ状態とする。従って、第２通路１２２が圧力流
体排出ポート１０３ｂと連通することにより、シリンダ
室４８内の圧力流体が前記圧力流体排出ポート１０３ｂ
を介して大気中に排気される。この結果、ばね部材５４
ａ、５４ｂの弾発力の作用下にピストン５０が矢印Ｘ₂
方向に変位し、第１ダイヤフラム５６が着座部５９に着
座してオン／オフ弁２６がオフ状態となる。

【００６０】オン／オフ弁２６がオフ状態となって流体
通路３８が遮断されることにより半導体ウェハに対する
コーティング液の供給が停止し、コーティング液滴下装
置１３２のノズル（図示せず）からの半導体ウェハに対
するコーティング液の滴下状態が停止する。この場合、
コーティング液滴下装置１３２のノズル内には、半導体
ウェハに滴下される直前のコーティング液が残存してい
るため、液だれが生ずるおそれがある。

【００６１】そこで、前記メインコントロールユニット
１０８は、第２電磁弁１０６に滅勢信号を導出して該第
２電磁弁１０６をオフ状態とする。

【００６２】従って、第２電磁弁１０６がオフ状態とな
ることにより、第３通路１２４と圧力流体排出ポート１
０３ｂとが連通した状態となり、第２ダイヤフラム室８
２内に残存する圧力流体（パイロット圧）は、相互に連
通する第２パイロット通路１００および第３通路１２４
を経由して圧力流体排出ポート１０３ｂから大気中に排
出される。この結果、第２ダイヤフラム８０は、ばね部
材７８の弾発力の作用下に矢印Ｘ₁ 方向に上昇し、図５
に示す状態に至る。

【００６３】すなわち、第２ダイヤフラム８０が上昇
し、ステム７６を介して第３ダイヤフラム８６が矢印Ｘ
₁ 方向に向かって一体的に変位することにより負圧作用
が発生する。その際、流体通路３８内の所定量のコーテ
ィング液が、図５中、矢印方向に沿って吸引される。こ
の結果、コーティング液滴下装置１３２のノズル内に残
存する所定量のコーティング液がサックバックバルブ２
０側に向かって戻されることにより、半導体ウェハに対
する液だれを防止することができる。

【００６４】この場合、第３ダイヤフラム８６と一体的
に上昇する第２ダイヤフラム８０の変位量はシャフト８
３を介してエンコーダ９３によって検出され、前記エン
コーダ９３から導出される検出信号に基づいて、メイン
コントロールユニット１０８は、予め設定された位置で
第２ダイヤフラム８０が停止するように、第２ダイヤフ
ラム室８２内の圧力を調圧する。

【００６５】すなわち、第２ダイヤフラム８０は、第２
ダイヤフラム室８２内の圧力とばね部材７８の弾発力と
が平衡する所定位置で停止するように形成されている。
そこで、メインコントロールユニット１０８は、エンコ
ーダ９３から導出される検出信号に基づいて前記第２ダ
イヤフラム８０の変位量を判断し、第２電磁弁１０６に
付勢信号および滅勢信号を導出してオン状態とオフ状態
とを適宜切り換えて第２ダイヤフラム室８２内の圧力を
調圧し前記ばね部材７８の弾発力と平衡させることによ
り、コーティング液の吸引量に対応する位置で該第２ダ
イヤフラム８０を停止させる。

【００６６】この場合、メインコントローラ１０８は、
第２電磁弁１０６および第２流量制御手段１０５ｂのそ
れぞれに付勢信号および滅勢信号を導出し、前記第２電
磁弁１０６および第２流量制御手段１０５ｂとを併用し
て第２ダイヤフラム室８２内の圧力を調圧してもよい。

【００６７】なお、再び、メインコントロールユニット
１０８から第１電磁弁１０４および第２電磁弁１０６に
それぞれ付勢信号を導出してオン状態とすることにより
図２に示す状態に至り、半導体ウェハに対するコーティ
ング液の滴下が開始される。

【００６８】このように、本実施の形態では、第２ダイ
ヤフラム室８２内の圧力とばね部材７８の弾発力とが平
衡する所定位置で第２ダイヤフラム８０を停止させ、第
２電磁弁１０６に対するオン・オフ制御を介して第２ダ
イヤフラム室８２内の圧力を調圧することにより、第３
ダイヤフラム８６によって吸引されるコーティング液の
吸引量を高精度に制御することが可能となる。

【００６９】また、本実施の形態では、第１流量制御手
段１１５ａおよび第２流量制御手段１１５ｂに供給され
る電流を増減させて電気抵抗体１４１の発熱量を増減さ
せることにより薄膜１３９をノズル１２９側に向かって
撓曲させることができる。従って、前記薄膜１３９の撓
曲作用下にノズル部１２９と該薄膜１３９との離間間隔
を自在に調整することにより、ノズル孔１２７を流通す
る圧力流体の流量を調整することができる。この場合、
薄膜１３９の撓曲作用下にノズル孔１２７を前記薄膜１
３９によって閉塞することにより、圧力流体の流通を遮
断することも可能である。

【００７０】従って、前記第１流量制御手段１１５ａ並
びに第２流量制御手段１１５ｂを介して、オン／オフ弁
２６に供給されるパイロット圧並びに第２ダイヤフラム
室８２に供給されるパイロット圧をそれぞれ高精度に制
御するとともに、前記オン／オフ弁２６の応答精度をよ
り一層向上させることができる。

【００７１】具体的には、第１流量制御手段１１５ａ並
びに第２流量制御手段１１５ｂによってオン／オフ弁２
６に供給されるパイロット圧を制御することにより、従
来技術と比較して、前記オン／オフ弁２６の駆動速度を
向上させるとともに駆動レンジを大幅に拡大することが
できる。また、前記オン／オフ弁２６のオン状態とオフ
状態との切換速度が上昇することにより、半導体ウェハ
に対して滴下されるコーティング液の流量を高精度に設
定することが可能となる。さらに、ノズル部１２９に臨
む薄膜１３９をシリコンの単結晶、またはこれに類似す
るガラス等で形成しているため、頻度の高い撓曲作用に
十分に耐えることができ、且つクリープが減少されて再
現性も高くなる。この結果、駆動部分である薄膜１３９
の疲労が少なく、耐久性に優れ、経年変化もほとんどな
い。なお、この第１流量制御手段１１５ａ並びに第２流
量制御手段１１５ｂは、半導体製造技術を用いて製造す
ることができるため、高精度にしかも大量生産すること
ができる利点がある。

【００７２】また、本実施の形態では、継手部２４、オ
ン／オフ弁２６、サックバック機構２８および制御部３
２をそれぞれ一体的に組み付けることにより、前述した
従来技術と異なり、サックバックバルブ２０と流体圧制
御装置との間、並びに該サックバックバルブ２０とオン
／オフ弁２６との間の配管接続作業を不要とし、流体圧
制御装置並びにオン／オフ弁２６を付設するための占有
スペースを設ける必要がないことから、設置スペースの
有効利用を図ることができる。

【００７３】さらに、本実施の形態では、オン／オフ弁
２６および制御部３２等がサックバック機構２８と一体
的に形成されているため、従来技術においてそれぞれ別
体で構成されたものを一体的に結合したものと比較し
て、装置の小型化を達成することができる。

【００７４】さらにまた、本実施の形態では、サックバ
ックバルブ２０と流体圧制御装置との間に配管を設ける
必要がないため、流路抵抗が増大することを回避するこ
とができる。

【００７５】またさらに、サックバック機構２８とオン
／オフ弁２６にそれぞれ供給される圧力流体（パイロッ
ト圧）を共通化し、第１流量制御手段１１５ａ並びに第
２流量制御手段１１５ｂを介して流量制御することによ
り、従来技術と異なり、オン／オフ弁２６を駆動させる
駆動装置が不要となる。この結果、装置全体をさらに小
型化することができるとともに、コストダウンを図るこ
とができる。

【００７６】なお、本実施の形態では、メインコントロ
ールユニット１０８によって電気的に制御される第１流
量制御手段１１５ａ並びに第２流量制御手段１１５ｂを
介してオン／オフ弁２６およびサックバック機構２８に
供給されるパイロット圧を制御している。この場合、パ
イロット圧によって作動する第２ダイヤフラム８０の応
答精度を高めることが可能となり、流体通路３８内に残
存するコーティング液をより一層迅速に吸引することが
できる。

【００７７】

【発明の効果】本発明によれば、以下の効果が得られ
る。

【００７８】すなわち、吸引量制御手段を介して、可撓
性部材によって吸引される圧力流体の流量を電気的に且
つ高精度に制御することができる。

【００７９】また、流量制御手段によってパイロット圧
を高精度に制御するとともに、前記オン／オフ弁並びに
サックバック機構の応答精度をより一層向上させること
ができる。

【００８０】さらに、パイロット圧を高精度に制御する
ことができるため、パイロット圧によって作動する可撓
性部材の応答精度を高めることが可能となり、流体通路
内に残存する圧力流体を迅速に吸引することができる。

【００８１】さらにまた、従来技術と異なり、サックバ
ックバルブと流体制御装置との間、並びに該サックバッ
クバルブとオン／オフ弁との間の配管接続作業が不要と
なり、しかもサックバックバルブ以外に流体制御装置、
オン／オフ弁を駆動させる駆動装置等を付設するための
占有スペースが不要となることから、設置スペースの有
効利用を図ることができる。

【００８２】またさらに、サックバックバルブと流体制
御装置との間、並びに該サックバックバルブとオン／オ
フ弁との間に配管を設ける必要がないため、流路抵抗が
増大することを回避することができる。

【００８３】さらにまた、従来技術と異なって、オン／
オフ弁を駆動させる駆動装置が不要となることから、装
置全体の小型化を達成することができるとともに、コス
トダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るサックバックバルブ
の斜視図である。

【図２】図１に示すサックバックバルブの縦断面図であ
る。

【図３】図１に示すサックバックバルブの回路構成図で
ある。

【図４】図１に示すサックバックバルブを構成する流量
制御手段の縦断面図である。

【図５】図１に示すサックバックバルブの動作説明図で
ある。

【図６】従来技術に係るサックバックバルブの縦断面図
である。

【符号の説明】

２０…サックバックバルブ ２４…継手部 ２６…オン／オフ弁 ２８…サックバ
ック機構 ３０…弁駆動部 ３２…制御部 ３４、３６…ポート ３８…流体通路 ５０…ピストン ５２…カバー部
材 ５６、８０、８６…ダイヤフラム ５８、８２、８
８…ダイヤフラム室 ６４、１００…パイロット通路 １０４、１０６
…電磁弁 １０８…メインコントロールユニット １０３ａ…圧力
流体供給ポート １０３ｂ…圧力流体排出ポート １１５ａ、１１
５ｂ…流量制御手段 １２０、１２２、１２４…通路

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体通路を有し、一端部に第１ポートが形
   成され他端部に第２ポートが形成された継手部と、 パイロット圧によって変位する可撓性部材の負圧作用に
   よって前記流体通路内の圧力流体を吸引するサックバッ
   ク機構と、 前記パイロット圧の作用下に前記流体通路を開閉するオ
   ン／オフ弁と、 前記サックバック機構によって吸引される圧力流体の流
   量を電気的に制御する吸引量制御手段が設けられた制御
   部と、 前記可撓性部材の変位量を検出し、その検出信号を前記
   制御部に導出する変位量検出手段と、 を備えることを特徴とするサックバックバルブ。
2. 【請求項２】請求項１記載のサックバックバルブにおい
   て、吸引量制御手段は、弾発力の作用下に可撓性部材を
   押圧するばね部材と、制御部から導出される付勢信号・
   滅勢信号によってサックバック機構に供給されるパイロ
   ット圧を調圧する電磁弁を有し、前記ばね部材の押圧力
   と前記パイロット圧とを平衡させることにより、可撓性
   部材の変位が規制されることを特徴とするサックバック
   バルブ。
3. 【請求項３】請求項１または２記載のサックバックバル
   ブにおいて、制御部には、サックバック機構および／ま
   たはオン／オフ弁に供給されるパイロット圧を加減する
   流量制御手段を有することを特徴とするサックバックバ
   ルブ。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載のサ
   ックバックバルブにおいて、流量制御手段は、熱によっ
   て膨張・収縮する流体が封入され、且つ一部が薄膜状に
   形成された容器と、 前記容器の薄膜に臨むノズル部と、 前記容器内の流体を加熱制御する発熱手段と、 を有することを特徴とするサックバックバルブ。
5. 【請求項５】請求項１乃至４のいずれか１項に記載のサ
   ックバックバルブにおいて、継手部、サックバック機
   構、オン／オフ弁および制御部は、それぞれ一体的に組
   み付けられて設けられることを特徴とするサックバック
   バルブ。
6. 【請求項６】請求項１乃至５のいずれか１項に記載のサ
   ックバックバルブにおいて、可撓性部材は、ダイヤフラ
   ムからなることを特徴とするサックバックバルブ。
7. 【請求項７】請求項１乃至６のいずれか１項に記載のサ
   ックバックバルブにおいて、サックバック機構は、圧力
   流体供給ポートから供給されるパイロット圧の作用下に
   変位するダイヤフラムと、弁ボデイ内に変位自在に設け
   られ前記ダイヤフラムと一体的に変位するステムと、前
   記ステムの一端部に連結され該ステムとともに変位する
   ことにより負圧作用を営む他のダイヤフラムと、前記ス
   テムを所定方向に付勢するばね部材とを有することを特
   徴とするサックバックバルブ。
8. 【請求項８】請求項１乃至７のいずれか１項に記載のサ
   ックバックバルブにおいて、制御部には、電磁弁および
   流量制御手段をそれぞれ電気的に制御するメインコント
   ロールユニットが設けられることを特徴とするサックバ
   ックバルブ。