JPH11311357A - 流量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 流量を調整すべき流体内にパーティクルが混
入することを防止することができる流量調整装置を提供
することを目的とする。 【解決手段】 流量調整装置１は、その内部にテーパ部
３３と流量調整部３４とを含む流路が形成された本体２
１と、流路を通過する処理液の流量を変更するための円
錐形状を有する流量調整部材２２と、流量調整部材２２
の位置を変更するための電磁石２３と、テーパ部３３内
に配設された処理液よりも大きい比重を有するフロート
２４と、電磁石２３に付与される電流の大きさを調整す
るための電流制御部２５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】この発明は流量調整装置に関
し、特に、基板処理装置における処理液の流量調整に好
適に使用しうる流量調整装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の流量調整装置としては、従来、
ニードルバルブを利用したものが使用されている。すな
わち、このような流量調整装置は、その内部にその下部
から上部に至るに従ってその断面が順次大きくなるテー
パ状の流路が形成された本体と、テーパ状の流路内に配
設された流量をモニタすべき流体よりも比重が大きいフ
ロートと、流路における出口側付近に配設されたねじ構
造を有するニードルバルブとを備える。そして、流量調
整を行う場合には、流体の流れにより上昇したフロート
の位置を確認しながらニードルバルブの開放率を調整す
ることにより、流路を通過する流体の流量を可変する構
成となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の流量
調整装置は、ねじ構造を有するニードルバルブを利用し
て流体の流量を調整する構成であるため、ニードルバル
ブのねじ部分とシール材部においてパーティクルが発生
し、このパーティクルが流量を調整すべき流体内に混入
するという問題が生ずる。このようなパーティクルの発
生は、この流量調整装置を基板処理装置等に使用した場
合に特に問題となる。

【０００４】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、流量を調整すべき流体内にパーティク
ルが混入することを防止することができる流量調整装置
を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の流量調
整装置は、その内部に流路が形成された本体と、少なく
ともその一部が磁性体より構成され、前記流路内におい
てその位置を変更することにより前記流路を通過する流
体の流量を変更する流量調整部材と、前記流量調整部材
の位置を変更するための磁石手段と、前記磁石手段によ
り前記流量調整部材に作用する磁界強度を変更する変更
手段とを備えたことを特徴とする。

【０００６】請求項２に記載の流量調整装置は、請求項
１に記載の流量調整装置において、前記磁石手段は電磁
石より構成され、前記変更手段は前記電磁石に付与され
る電流の大きさを変更することにより前記流量調整部材
に作用する磁界強度を変更している。

【０００７】請求項３に記載の流量調整装置は、請求項
１に記載の流量調整装置において、前記磁石手段は永久
磁石より構成され、前記変更手段は前記永久磁石の位置
を変更することにより前記流量調整部材に作用する磁界
強度を変更している。

【０００８】請求項４に記載の流量調整装置は、請求項
１乃至請求項３いずれかに記載の流量調整装置におい
て、前記流量調整部材は、金属または永久磁石を樹脂に
よりコーティングした構造を有している。

【０００９】請求項５に記載の流量調整装置は、請求項
１乃至請求項３いずれかに記載の流量調整装置におい
て、前記本体に形成された流路中に、その下部から上部
に至るに従ってその断面が順次大きくなるテーパ部を形
成するとともに、このテーパ部内に、流量をモニタすべ
き流体よりも比重が大きいフロートを配置している。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。先ず、この発明に係る流量調整
装置１を適用する基板処理装置の構成について説明す
る。図１は、この発明に係る流量調整装置１を適用する
基板処理装置の概要図である。

【００１１】この基板処理装置は、処理液貯留槽２と、
基板処理部３と、処理液供給管４とを備える。

【００１２】処理液貯留槽２は、基板Ｗに供給すべき処
理液を貯留するためのものである。この処理液貯留槽２
には、その内部に高圧の窒素ガスを供給するための窒素
ガス供給管１１が付設されている。処理液貯留槽２内の
処理液は、窒素ガス供給管１１から供給された高圧の窒
素ガスにより加圧され、処理液供給管４へ向けて圧送さ
れる。

【００１３】基板処理部３は、基板Ｗに処理液を供給し
て基板Ｗを処理液により処理するためのものである。こ
の基板処理部３は、基板Ｗを吸着保持して鉛直軸まわり
に回転するスピンチャック１２と、スピンチャック１２
に保持されて回転する基板Ｗの表面に処理液を吐出する
ためのノズル１３とを備える。

【００１４】処理液供給管４は、処理液貯留槽２に貯留
された処理液を基板処理部３におけるノズル１３に送液
するためのものである。この処理液供給管４には、フィ
ルター１４と、この発明に係る流量調整装置１と、電磁
弁１５とがこの順で配設されている。処理液貯留槽２か
ら圧送された処理液は、電磁弁１５が開放されることに
より、フィルター１４を通過して濾過された後、流量調
整装置１によりその流量を調整され、ノズル１３から基
板Ｗに供給される。

【００１５】次に、この発明に係る流量調整装置１の構
成について説明する。図２は、この発明の第１実施形態
に係る流量調整装置１の縦断面図である。

【００１６】この流量調整装置１は、その内部に流路が
形成された本体２１と、流路を通過する処理液の流量を
変更するための流量調整部材２２と、流量調整部材２２
の流路内における位置を変更するための電磁石２３と、
フロート２４と、電磁石２３に付与される電流の大きさ
を調整するための電流制御部２５とを備える。

【００１７】この流量調整装置１の本体２１は、少なく
ともその一部が石英等の透光性部材より構成されること
により、フロート２４の上下位置が外部から確認しうる
構造となっている。また、この本体２１には、処理液の
流入口３１および流出口３２と、これらの流入口３１お
よび流出口３２を接続する流路が形成されている。な
お、この流路は、その下部から上部に至るに従ってその
断面が順次大きくなるテーパ部３３と、その頂部を流出
口３２側に向けた円錐形状を有する流量調整部３４とを
含む。

【００１８】流量調整部材２２は、本体２１における流
量調整部３４の外形と相似形をなす円錐形状を有する。
このため、流量調整部材２２が流出口３２側に移動すれ
ば、処理液が通過する流路面積が減少する。また、流量
調整部材２２が流出口３２側とは逆側に移動すれば、処
理液が通過する流路面積が増加する。なお、この流量調
整部材２２は、永久磁石の外周部をフッ素樹脂によりコ
ーティングした構成を有する。

【００１９】電磁石２３は、処理液の流路を取り囲むよ
うな環状の形状を有する。この電磁石２３は、そこに電
流が付与されることにより、流量調整部材２２を遠ざけ
る方向に付勢し、流量調整部材２２を流出口３２側とは
逆側に移動させるような磁界を発生する。この磁界の強
度は、電磁石２３に付与される電流の大きさを電流制御
部２５により調整することにより変更される。

【００２０】フロート２４は、テーパ部３３の上端部の
寸法より小さく、下端部の寸法より大きい外形を有す
る。また、このフロート２４は、流量をモニタすべき処
理液よりも大きい比重を有する。このため、このフロー
ト２４は、テーパ部３３を通過する処理液の流量に応じ
て、その上下方向の位置が変化する。

【００２１】図１に示す基板処理装置において、電磁弁
１５を開放した場合には、上述した構成を有する流量調
整装置１に処理液が流入する。そして、電流制御部２５
により電磁石２３に適当な電流を付与することにより、
電磁石２３から発生する磁界で流量調整部材２２を流出
口３２側とは逆側に移動させる。これにより、流量調整
部材２２と流量調整部３４の側壁との間に隙間が発生
し、処理液は流出口３２より流出する。

【００２２】このとき、フロート２４は、テーパ部３３
を通過する処理液の流量に応じて上下方向に移動してい
る。オペレータは、このフロート２４の位置を確認しな
がら電流制御部２５を調整し、電流制御部２５から電磁
石２３に付与する電流の大きさを制御する。これによ
り、電磁石２３から発生する磁界が変化し、流量調整部
材２２に作用する磁界強度が変更される。このため、流
量調整部３４内における流量調整部材２２の位置が変化
し、流量調整部３４を通過する処理液の流量が変更され
る。

【００２３】従って、この流量調整装置１においては、
電磁石２３に付与される電流の大きさを調整することに
より、流量調整装置１を通過する処理液の流量を制御す
ることが可能となる。

【００２４】次に、この発明の他の実施形態に係る流量
調整装置１の構成について説明する。図３は、この発明
の第２実施形態に係る流量調整装置１の縦断面図であ
る。なお、上述した第１実施形態と同一の部材について
は、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

【００２５】上述した第１実施形態に係る流量調整装置
１においては、電磁石２３によって、永久磁石の外周部
をフッ素樹脂によりコーティングした流量調整部材２２
を、電磁石２３から遠ざける方向に付勢することによ
り、流量調整部材２２を流出口３２側とは逆側に移動さ
せる構成を有している。一方、この第２実施形態に係る
流量調整装置１においては、処理液の流路を取り囲むよ
うな環状の形状を有する電磁石２６を使用し、この電磁
石２６によって、永久磁石の外周部をフッ素樹脂により
コーティングした流量調整部材２７を、電磁石２６に近
づける方向に付勢することにより、流量調整部材２２を
流出口３２側とは逆側に移動させる構成を有している。

【００２６】この流量調整装置１においても、図２に示
す第１実施形態の場合と同様、電磁石２６に付与される
電流の大きさを調整することにより、流量調整装置１を
通過する処理液の流量を制御することが可能となる。

【００２７】なお、この第２実施形態に係る流量調整装
置１においては、流量調整部材２７として永久磁石の外
周部をフッ素樹脂によりコーティングしたものを使用す
るかわりに、金属からなる単なる磁性体の外周部をフッ
素樹脂によりコーティングしたものを使用してもよい。
なお、この明細書で述べる磁性体とは、磁石に引き寄せ
られる性質を有する材料を指す。

【００２８】次に、この発明のさらに他の実施形態に係
る流量調整装置１の構成について説明する。図４は、こ
の発明の第３実施形態に係る流量調整装置１の縦断面図
である。なお、上述した第１、第２実施形態と同一の部
材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略す
る。

【００２９】上述した第１、第２実施形態に係る流量調
整装置１においては、電磁石２３により、永久磁石の外
周部をフッ素樹脂によりコーティングした流量調整部材
２２を流出口３２側とは逆側に移動させる構成を有して
いる。一方、この第３実施形態に係る流量調整装置１に
おいては、処理液の流路を取り囲むような環状の形状を
有する永久磁石２８を使用し、この永久磁石２８で永久
磁石の外周部をフッ素樹脂によりコーティングした流量
調整部材２９を近づける方向に付勢することにより、流
量調整部材２９を流出口３２側とは逆側に移動させる構
成を有している。

【００３０】この流量調整装置１における永久磁石２８
は、本体２１に形成された凹部３０内に配設されてお
り、第１、第２実施形態に係る電磁石２３、２６と同
様、処理液の流路を取り囲むような環状の形状を有す
る。そして、この永久磁石２８の内壁には、凹部３０の
底面に形成されたネジ部と螺合する図示しないネジ部が
形成されている。このため、この永久磁石２８を本体２
１に対して回転させることにより、永久磁石２８は本体
２１に形成された凹部３０内を、図４に示す矢印方向に
移動する。

【００３１】この第３実施形態に係る流量調整装置１に
おいては、オペレータが永久磁石２８の位置を変更する
ことにより、永久磁石２８と流量調整部材２９との間隔
が変化し、流量調整部材２９に作用する磁界強度が変更
される。このため、永久磁石２８の位置を変更すること
により、流量調整部３４内における流量調整部材２９の
位置が変化し、流量調整部３４を通過する処理液の流量
が変更される。このため、上述した第１、第２実施形態
の場合と同様に、流量調整装置１を通過する処理液の流
量を制御することが可能となる。

【００３２】なお、この第３実施形態に係る流量調整装
置１においても、第２実施形態の場合と同様、流量調整
部材２９として永久磁石の外周部をフッ素樹脂によりコ
ーティングしたものを使用するかわりに、金属からなる
単なる磁性体の外周部をフッ素樹脂によりコーティング
したものを使用してもよい。

【００３３】上述した第１、第２、第３実施形態におい
ては、いずれも、テーパー部３３内にフロート２４を配
設し、テーパ部３３を通過する処理液の流量に応じて上
下方向に移動するフロート２４の位置を確認しながら、
電流制御部２５から電磁石２３または電磁石２６に付与
する電流の大きさを制御し、あるいは永久磁石２８の位
置を変更することにより、流量を調整している。しかし
ながら、処理液の流量と電流の大きさとの関係、あるい
は、処理液の流量と永久磁石２８の位置との関係を予め
実験等で求めておくことにより、フロート２４を省略す
るようにしてもよい。

【００３４】また、上述した第１、第２、第３実施形態
においては、いずれも、流量調整部材２２、２７、２９
として、その頂部を流出口３２側に向けた円錐形状を有
する流量調整部３４の外形と相似形をなす円錐形状のも
のを使用している。しかしながら、この流量調整部材２
２、２７、２９としては、本体２１に形成された流路内
においてその位置を変更することにより流路を通過する
処理液の流量を変更することができるものであれば、円
錐形に限らず、各種の形状のものを使用することが可能
である。

【００３５】さらに、上述した第１、第２、第３実施形
態においては、いずれも、流量調整部材２２、２７、２
９として、永久磁石あるいは金属からなる単なる磁性体
の外周部をフッ素樹脂によりコーティングしたものを使
用している。ただし、この流量調整部材２２、２７、２
９としては、少なくともその一部が永久磁石あるいは金
属からなる単なる磁性体から構成されていればよい。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、その内
部に流路が形成された本体と、少なくともその一部が磁
性体より構成され、流路内においてその位置を変更する
ことにより流路を通過する流体の流量を変更する流量調
整部材と、流量調整部材の位置を変更するための磁石手
段と、磁石手段により流量調整部材に作用する磁界強度
を変更する変更手段とを備えたことから、流体とニード
ルバルブ、シール材等の機械的部品との接触を防止する
ことができ、流量を調整すべき流体内にパーティクルが
混入することを防止することができる。

【００３７】このため、この発明に係る流量調整装置を
基板処理装置に適用し、処理液の流量を調整するように
した場合には、基板を汚染することなく、高精度に処理
することが可能となる。

【００３８】請求項２に記載の発明によれば、磁石手段
が電磁石より構成され、変更手段はこの電磁石に付与さ
れる電流の大きさを変更することにより流量調整部材に
作用する磁界強度を変更することから、電磁石に付与さ
れる電流の大きさを変更することにより流体の流量を容
易に変更することができる。

【００３９】請求項３に記載の発明によれば、磁石手段
が永久磁石より構成され、変更手段はこの永久磁石の位
置を変更することにより流量調整部材に作用する磁界強
度を変更することから、永久磁石の位置を変更すること
により、流体の流量を容易に変更することができる。

【００４０】請求項４に記載の発明によれば、流量調整
部材が金属または永久磁石を樹脂によりコーティングし
た構造を有することから、流量調整部材により流体が汚
染されることを簡易な構成により防止することができ
る。

【００４１】請求項５に記載の発明によれば、本体に形
成された流路中にその下部から上部に至るに従ってその
断面が順次大きくなるテーパ部を形成するとともに、こ
のテーパ部内に流量をモニタすべき流体よりも比重が大
きいフロートを配置していることから、このフロートの
上下位置を確認することにより流体の流量を測定するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る流量調整装置１を適用する基板
処理装置の概要図である。

【図２】この発明の第１実施形態に係る流量調整装置１
の縦断面図である。

【図３】この発明の第２実施形態に係る流量調整装置１
の縦断面図である。

【図４】この発明の第３実施形態に係る流量調整装置１
の縦断面図である。

【符号の説明】

１ 流量調整装置 ２ 処理液貯留槽 ３ 基板処理部 ４ 処理液供給管 ２１ 本体 ２２ 流量調整部材 ２３ 電磁石 ２４ フロート ２５ 電流制御部 ３１ 流入口 ３２ 流出口 ３３ テーパ部 ３４ 流量調整部 ２６ 電磁石 ２７ 流量調整部材 ２８ 永久磁石 ２９ 流量調整部材 Ｗ 基板

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その内部に流路が形成された本体と、 少なくともその一部が磁性体より構成され、前記流路内
   においてその位置を変更することにより前記流路を通過
   する流体の流量を変更する流量調整部材と、 前記流量調整部材の位置を変更するための磁石手段と、 前記磁石手段により前記流量調整部材に作用する磁界強
   度を変更する変更手段と、 を備えたことを特徴とする流量調整装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の流量調整装置におい
   て、 前記磁石手段は電磁石より構成され、前記変更手段は前
   記電磁石に付与される電流の大きさを変更することによ
   り前記流量調整部材に作用する磁界強度を変更する流量
   調整装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の流量調整装置におい
   て、 前記磁石手段は永久磁石より構成され、前記変更手段は
   前記永久磁石の位置を変更することにより前記流量調整
   部材に作用する磁界強度を変更する流量調整装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３いずれかに記載の
   流量調整装置において、 前記流量調整部材は、金属または永久磁石を樹脂により
   コーティングした構造を有する流量調整装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項３いずれかに記載の
   流量調整装置において、 前記本体に形成された流路中に、その下部から上部に至
   るに従ってその断面が順次大きくなるテーパ部を形成す
   るとともに、このテーパ部内に、流量をモニタすべき流
   体よりも比重が大きいフロートを配置した流量調整装
   置。