JP2016065560A - Diaphragm valve, and annular valve seat formation method and valve body formation method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェハーや当該半導体ウェハーを利用して製造する半導体素子の製造にあたり、用いられる薬液等の液体の流れを制御するに適したダイヤフラム弁並びにその環状弁座形成方法及び弁体形成方法に関する。 The present invention relates to a diaphragm valve suitable for controlling the flow of a liquid such as a chemical solution used in manufacturing a semiconductor wafer or a semiconductor element manufactured using the semiconductor wafer, and an annular valve seat forming method and a valve body forming method thereof. About.
従来、この種のダイヤフラム弁においては、下記特許文献１に記載の流体制御弁が提案されている。当該流体制御弁は、樹脂製弁上体を樹脂製弁本体上に連結してなるもので、当該樹脂製弁上体と樹脂製弁本体との間にはダイヤフラム弁体が挟持されている。 Conventionally, in this type of diaphragm valve, a fluid control valve described in Patent Document 1 below has been proposed. The fluid control valve is formed by connecting a resin valve upper body on a resin valve main body, and a diaphragm valve body is sandwiched between the resin valve upper body and the resin valve main body.
ここで、当該流体制御弁は、樹脂製弁上体内のピストンを摺動させることにより、ダイヤフラム弁体を、当該ダイヤフラム弁体に対向する弁座に着座させ或いは当該弁座から離間させるようになっている。 Here, the fluid control valve causes the diaphragm valve body to be seated on or separated from the valve seat facing the diaphragm valve body by sliding the piston in the resin valve upper body. ing.
このように構成した流体制御弁が、半導体ウェハーによる半導体素子の製造工程において採用される場合、半導体素子の製造にあたり採用される液体は、例えば、劇薬液等の薬液、純水或いは高温液体であることから、流体制御弁のうち、ダイヤフラム弁体や弁座は、薬液や高温液体に耐え得る材料でもって形成されていることが望ましい。 When the fluid control valve configured as described above is employed in a semiconductor element manufacturing process using a semiconductor wafer, the liquid employed in the manufacture of the semiconductor element is, for example, a chemical liquid such as a powerful chemical liquid, pure water, or a high-temperature liquid. Therefore, among the fluid control valves, it is desirable that the diaphragm valve body and the valve seat are formed of a material that can withstand a chemical solution or a high-temperature liquid.
このため、当該流体制御弁においては、ダイヤフラム弁体や弁座の形成材料としては、主として、耐薬品性能、耐熱性能や耐食性能に優れたフッ素樹脂が採用される。 For this reason, in the fluid control valve, a fluororesin excellent in chemical resistance, heat resistance and corrosion resistance is mainly used as a material for forming the diaphragm valve body and the valve seat.
ところで、上述の流体制御弁において、ダイヤフラム弁体や弁座が、上記フッ素樹脂をレース等の切削加工機械により切削加工することにより形成される場合、切削痕が、切削加工機械による切削加工に伴い、弁座やダイヤフラム弁体の表面上に生じる。 By the way, in the above-described fluid control valve, when the diaphragm valve body and the valve seat are formed by cutting the fluororesin with a cutting machine such as a race, the cutting trace is accompanied by the cutting with the cutting machine. , Occurs on the surface of the valve seat or diaphragm valve body.
これに伴い、弁座やダイヤフラム弁体に生じた切削痕が、ダイヤフラム弁体の弁座に対する着座の際の接触や流動する液体により剥がされることで、微細なゴミ等のパーティクルとなって当該液体内に混入するおそれがある。 Along with this, the cutting marks generated on the valve seat and the diaphragm valve body are peeled off by contact or flowing liquid when the diaphragm valve body is seated on the valve seat, thereby forming particles such as fine dust. There is a risk of contamination.
このため、例えば、半導体ウェハー上に供給される液体に混入してなるパーティクルが、半導体ウェハー上に付着すると、当該パーティクルが、半導体ウェハーにおける配線パターンに基づく配線形成の際に、配線パターンの断線や配線パターンの形成不良のような配線パターン欠陥を生じるという不具合を招く。また、パーティクルが、半導体ウェハーに形成される両隣接配線間に接触して、当該両隣接配線を電気的に短絡させてしまうというような不具合を招くおそれもある。 For this reason, for example, when particles mixed in the liquid supplied onto the semiconductor wafer adhere on the semiconductor wafer, the particles may be disconnected during wiring formation based on the wiring pattern on the semiconductor wafer. This causes a problem that a wiring pattern defect such as a defective formation of the wiring pattern occurs. In addition, there is a risk that the particles may come into contact between both adjacent wirings formed on the semiconductor wafer and cause the two adjacent wirings to be electrically short-circuited.
従って、上記流体制御弁は、上述した半導体素子の製造にあたり、パーティクルを発生し難いような低発塵性制御弁であることが要請される。 Therefore, the fluid control valve is required to be a low dust generation control valve that hardly generates particles in the manufacture of the semiconductor element described above.
一方、近年、半導体ウェハーを用いた半導体素子の製造にあたり、当該半導体素子に形成される配線ピッチをより一層狭くすることが要請される傾向にある。 On the other hand, in recent years, in the manufacture of a semiconductor element using a semiconductor wafer, there is a tendency to further reduce the wiring pitch formed in the semiconductor element.
従って、このような半導体素子上に流体制御弁により液体を供給するにあたっても、当該液体中に混入しがちなパーティクルが当該液体へ混入することを予め排除しておきたいという要請も強くなっている。 Therefore, when supplying a liquid to such a semiconductor element by a fluid control valve, there is an increasing demand for eliminating in advance that particles that tend to be mixed into the liquid are mixed into the liquid. .
その理由は、半導体素子の配線ピッチが狭くなるほど、上述した配線パターンの断線や配線パターンの形成不良のような配線パターン欠陥等の不具合が、より一層、発生し易くなるためである。 The reason is that as the wiring pitch of the semiconductor element becomes narrower, defects such as wiring pattern defects such as disconnection of the wiring pattern and poor formation of the wiring pattern are more likely to occur.
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、環状弁座の弁体による着座面及び弁体の環状弁座に対する対向面の少なくとも一方の面粗度を高めて、低発塵性に優れたダイヤフラム弁を提供することを目的とする。 Therefore, in order to cope with the above, the present invention increases the surface roughness of at least one of the seating surface by the valve body of the annular valve seat and the surface facing the annular valve seat of the annular valve seat, thereby reducing dust generation. An object of the present invention is to provide an excellent diaphragm valve.
また、本発明は、以上のようなことに対処するため、ダイヤフラム弁の環状弁座形成方法及び弁体形成方法を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide an annular valve seat forming method and a valve body forming method for a diaphragm valve in order to deal with the above-described problems.
上記課題の解決にあたり、本発明に係るダイヤフラム弁は、請求項１の記載によれば、
筒状周壁（１２０）及び当該筒状周壁の中空部を閉塞するように上記筒状周壁の両軸方向開口端部に設けられる両対向壁（１００ｂ、１１０）を有し、薬液その他の液体が流入可能なように上記両対向壁の一方の対向壁（１１０）に設けられる流入路（１１２、１１４）と、上記液体が上記流入路から上記筒状周壁の上記中空部を通り流出可能なように上記筒状周壁に設けられる流出路（１２３、１２２）とを備えるハウジング（１００）と、
上記筒状周壁の上記中空部に対する上記流入路の内端開口部に設けられる環状弁座（１３０）と、当該環状弁座に対し着座可能に対向するように上記筒状周壁の上記中空部に収容してなる弁体（１５０）とを有して、上記液体を上記流入路から上記流出路に流動させるとき上記弁体を上記環状弁座から離間させて開弁し、また、上記流入路から上記流出路への上記液体の流動を遮断するとき上記弁体を上記環状弁座に着座させて閉弁する弁手段と、
上記弁体の外壁部と上記筒状周壁の内壁部との間に連結されて上記筒状周壁の上記中空部を、上記弁体が収容される弁体室と上記筒状周壁を通り外部に開放される空気室とに区画するように、上記弁体と共にフッ素樹脂でもって形成してなるダイヤフラム（１６０）と、
ハウジングの他方の対向壁（１００ｂ）を介し上記弁体に連結されて、弁手段を開弁するとき上記弁体を上記環状弁座から離間させるように駆動し、また弁手段を閉弁するとき上記弁体を上記環状弁座に着座させるように駆動する駆動手段（Ｄ）とを備えており、
上記環状弁座は、上記流入路の上記内端開口部に一体的に形成される一体環状部（１３０ａ）と、上記弁体に対向するように上記一体環状部上に付加的に溶着される弁座側付加環状部（１３０ｂ）とを具備しており、
ハウジングのうち上記弁座側付加環状部を除く部位は、上記環状弁座のうちの上記一体環状部を含め、上記フッ素樹脂でもって一体的に形成されており、
上記環状弁座のうちの上記弁座側付加環状部は、上記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって形成されている。
In solving the above-described problems, the diaphragm valve according to the present invention, according to the description of claim 1,
It has both opposing walls (100b, 110) provided at both axial opening ends of the cylindrical peripheral wall so as to close the cylindrical peripheral wall (120) and the hollow portion of the cylindrical peripheral wall. An inflow path (112, 114) provided in one of the facing walls (110) of the both facing walls so that it can flow in, and the liquid can flow out of the inflow path through the hollow portion of the cylindrical peripheral wall. A housing (100) provided with an outflow passage (123, 122) provided on the cylindrical peripheral wall;
An annular valve seat (130) provided at the inner end opening of the inflow passage with respect to the hollow portion of the cylindrical peripheral wall, and the hollow portion of the cylindrical peripheral wall so as to face the annular valve seat so as to be seatable A valve body (150) formed therein, and when the liquid flows from the inflow path to the outflow path, the valve body is opened away from the annular valve seat, and the inflow path is opened. Valve means for seating the valve element on the annular valve seat and closing the flow of the liquid from the outlet to the outflow passage;
The hollow portion of the cylindrical peripheral wall is connected between the outer wall portion of the valve body and the inner wall portion of the cylindrical peripheral wall, and passes outside through the valve body chamber in which the valve body is accommodated and the cylindrical peripheral wall. A diaphragm (160) formed of a fluororesin together with the valve body so as to partition into an air chamber to be opened;
When connected to the valve body through the other opposing wall (100b) of the housing, when the valve means is opened, the valve body is driven to be separated from the annular valve seat, and when the valve means is closed. Drive means (D) for driving the valve body to be seated on the annular valve seat,
The annular valve seat is additionally welded onto the integral annular portion so as to be opposed to the valve body and an integral annular portion (130a) formed integrally with the inner end opening of the inflow passage. And an additional annular portion (130b) on the valve seat side,
The portion of the housing excluding the valve seat side additional annular portion is integrally formed with the fluororesin, including the integral annular portion of the annular valve seat,
The valve seat side additional annular portion of the annular valve seat is formed of a fluororesin that can be injection-molded among the fluororesins.
これによれば、環状弁座が、一体環状部と、当該一体環状部とは別体の付加環状部とでもって構成されている。ここで、付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂でもって射出成形されて一体環状部上に溶着して環状弁座として形成される。 According to this, the annular valve seat is configured by an integral annular portion and an additional annular portion that is separate from the integral annular portion. Here, the additional annular portion is injection-molded with an injection-moldable fluororesin and welded onto the integral annular portion to form an annular valve seat.
従って、当該付加環状部は、その外面にて、切削加工に付随して生じがちな切削痕を発生することはない。このことは、付加環状部からのパーティクルの発生を抑制し得ることを意味する。 Therefore, the additional annular portion does not generate cutting traces that tend to occur accompanying cutting on the outer surface thereof. This means that generation of particles from the additional annular portion can be suppressed.
ここで、弁体が駆動手段による駆動に基づき環状弁座の付加環状部から離間すると、液体が、流入路及び環状弁座を通り弁体室内に流入して、流出路から流出する過程において、当該液体が、弁体室内にて付加環状部の外面に接触しながら流動したり、弁体が付加環状部に着座したり当該付加環状部から離間したりしても、上述したパーティクルが付加環状部の外面から剥がれて液体に混入するという事態が発生することはない。 Here, when the valve body is separated from the additional annular portion of the annular valve seat based on driving by the driving means, the liquid flows into the valve body chamber through the inflow path and the annular valve seat and flows out from the outflow path. Even if the liquid flows in contact with the outer surface of the additional annular portion in the valve body chamber, or the valve body sits on or separates from the additional annular portion, the particles described above are added to the additional annular portion. There will be no occurrence of a situation where the liquid is peeled off from the outer surface of the part and mixed into the liquid.
従って、弁体室内に流入した液体は、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出路から流出するから、当該液体が、半導体素子の製造に用いる半導体ウェハーの表面に供給されても、当該半導体ウェハーの表面にパーティクルが付着するというようなことは発生しない。 Accordingly, the liquid that has flowed into the valve body chamber flows out of the outflow path without any disturbing particles, so even if the liquid is supplied to the surface of the semiconductor wafer used for manufacturing the semiconductor element, It does not occur that particles adhere to the surface.
このため、例えば、半導体ウェハーを用いて半導体素子を製造するにあたり、半導体ウェハーの表面に、例えば、細かい配線ピッチを有する配線パターンを形成しても、パーティクルが当該配線ピッチに基づく配線上に付着したり、配線間に接触したりすることがない。このことは、配線間の短絡を招いたり、配線の断線により配線パターンを破損するという事態を未然に防止し得ることを意味する。 For this reason, for example, when manufacturing a semiconductor element using a semiconductor wafer, even if a wiring pattern having a fine wiring pitch is formed on the surface of the semiconductor wafer, for example, particles adhere to the wiring based on the wiring pitch. And no contact between the wires. This means that it is possible to prevent a situation in which a short circuit between wirings is caused or a wiring pattern is damaged due to the disconnection of the wirings.
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載のダイヤフラム弁において、上記弁体は、その先端面環状外周部にて、環状弁座の上記弁座側付加環状部に同軸的に対向するように上記射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成してなる弁体側付加環状部（１５５）を備えることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the diaphragm valve according to the first aspect, wherein the valve body has an annular outer peripheral portion on the valve seat side additional annular portion of the annular valve seat. The valve body side additional annular portion (155) formed additionally with the above-described injection-moldable fluororesin so as to be coaxially opposed to each other.
このように、弁体の先端面環状外周部には、弁体側付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成されている。 Thus, the valve body side additional annular portion is additionally formed with the injection-moldable fluororesin on the annular outer peripheral portion of the distal end surface of the valve body.
従って、弁体室内に流入した液体が、弁体側付加環状部や弁座側付加環状部の外面に接触しながら流動したり、弁体側付加環状部が弁座側付加環状部に着座したり当該弁座側付加環状部から離間したりしても、パーティクルが弁体側付加環状部や弁座側付加環状部の外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。 Accordingly, the liquid flowing into the valve body chamber flows while contacting the outer surface of the valve body side additional annular part or the valve seat side additional annular part, or the valve body side additional annular part is seated on the valve seat side additional annular part. Even if the particles are separated from the valve seat side additional annular portion, the situation where the particles are peeled off from the outer surface of the valve body side additional annular portion or the valve seat side additional annular portion does not occur.
このため、半導体ウェハーの表面に、例えば、細かい配線ピッチを有する配線パターンを形成するにあたって、パーティクルが半導体ウェハーの表面に付着することがなく、従って、半導体素子の製造にあたり、半導体ウェハーの表面に形成される配線パターンの破壊等を招くことがない。 For this reason, for example, when forming a wiring pattern having a fine wiring pitch on the surface of the semiconductor wafer, particles do not adhere to the surface of the semiconductor wafer, and therefore, formed on the surface of the semiconductor wafer in the manufacture of semiconductor elements. This does not cause destruction of the wiring pattern.
また、本発明に係るダイヤフラム弁は、請求項３の記載によれば、
筒状周壁（１２０）及び当該筒状周壁の中空部を閉塞するように上記筒状周壁の両軸方向開口端部に設けられる両対向壁（１００ｂ、１１０）を有し、薬液その他の液体が流入可能なように上記両対向壁の一方の対向壁（１１０）に設けられる流入路（１１２、１１４）と、上記液体が上記流入路から上記筒状周壁の上記中空部を通り流出可能なように上記筒状周壁に設けられる流出路（１２３、１２２）とを備えるハウジング（１００）と、
上記筒状周壁の上記中空部に対する上記流入路の内端開口部に一体的に形成される環状弁座（１３０ｃ）と、当該環状弁座に対し着座可能に対向するように上記筒状周壁の上記中空部に収容してなる弁体（１５０ｂ）とを有して、上記液体を上記流入路から上記流出路に流動させるとき上記弁体を上記環状弁座から離間させて開弁し、また、上記流入路から上記流出路への上記液体の流動を遮断するとき上記弁体を上記環状弁座に着座させて閉弁する弁手段と、
上記弁体の外壁部と上記筒状周壁の内壁部との間に連結されて上記筒状周壁の上記中空部を、上記弁体が収容される弁体室と上記筒状周壁を通り外部に開放される空気室とを区画するように、上記弁体と共にフッ素樹脂でもって形成してなるダイヤフラム（１６０）と、
ハウジングの他方の対向壁（１００ｂ）を介し上記弁体に連結されて、弁手段を開弁するとき上記弁体を上記環状弁座から離間させるように駆動し、また弁手段を閉弁するとき上記弁体を上記環状弁座に着座させるように駆動する駆動手段（Ｄ）とを備えており、
ハウジングは、上記環状弁座を含め、フッ素樹脂でもって一体的に形成されており、
上記弁体は、その先端面環状外周部（１５１）にて上記環状弁座に同軸的に対向するように、上記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成してなる弁体側付加環状部（１５６）を備える。
Moreover, according to the description of claim 3, the diaphragm valve according to the present invention,
It has both opposing walls (100b, 110) provided at both axial opening ends of the cylindrical peripheral wall so as to close the cylindrical peripheral wall (120) and the hollow portion of the cylindrical peripheral wall. An inflow path (112, 114) provided in one of the facing walls (110) of the both facing walls so that it can flow in, and the liquid can flow out of the inflow path through the hollow portion of the cylindrical peripheral wall. A housing (100) provided with an outflow passage (123, 122) provided on the cylindrical peripheral wall;
An annular valve seat (130c) integrally formed at the inner end opening of the inflow passage with respect to the hollow portion of the cylindrical peripheral wall, and the cylindrical peripheral wall so as to face the annular valve seat so as to be seatable. A valve body (150b) housed in the hollow portion, and when the liquid flows from the inflow path to the outflow path, the valve body is spaced apart from the annular valve seat and opened. Valve means for seating the valve element on the annular valve seat and closing when the flow of the liquid from the inflow path to the outflow path is interrupted;
The hollow portion of the cylindrical peripheral wall is connected between the outer wall portion of the valve body and the inner wall portion of the cylindrical peripheral wall, and passes outside through the valve body chamber in which the valve body is accommodated and the cylindrical peripheral wall. A diaphragm (160) formed of fluororesin together with the valve body so as to partition an air chamber to be opened;
When connected to the valve body through the other opposing wall (100b) of the housing, when the valve means is opened, the valve body is driven to be separated from the annular valve seat, and when the valve means is closed. Drive means (D) for driving the valve body to be seated on the annular valve seat,
The housing including the annular valve seat is integrally formed with fluororesin,
The valve body is additionally formed of a fluororesin that can be injection-molded among the fluororesins so as to be coaxially opposed to the annular valve seat at the annular outer peripheral portion (151) at the front end face. A body side additional annular portion (156) is provided.
このように、弁体側付加環状部が、環状弁座側ではなく、弁体の先端面環状外周部に、射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成されていることで、弁体室内に流入した液体が、弁体側付加環状部の外面に接触しながら流動したり、弁体側付加環状部が環状弁座に着座したり当該環状弁座から離間したりしても、パーティクルが弁座側付加環状部の外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。 Thus, the valve body side additional annular portion is not formed on the annular valve seat side, but on the annular outer peripheral portion of the valve body with the fluororesin that can be injection-molded. Even if the inflowing liquid flows while contacting the outer surface of the valve element side additional annular part, or the valve element side additional annular part is seated on or separated from the annular valve seat, the particles are still on the valve seat side. There is no possibility that the liquid will be peeled off from the outer surface of the additional annular portion and mixed into the liquid.
このため、半導体ウェハーの表面に、例えば、細かい配線ピッチを有する配線パターンを形成するにあたって、パーティクルが半導体ウェハーの表面に付着することがなく、従って、半導体素子の製造にあたり、半導体ウェハーの表面に形成される配線パターンの破壊等を招くことがない。 For this reason, for example, when forming a wiring pattern having a fine wiring pitch on the surface of the semiconductor wafer, particles do not adhere to the surface of the semiconductor wafer, and therefore, formed on the surface of the semiconductor wafer in the manufacture of semiconductor elements. This does not cause destruction of the wiring pattern.
また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項１〜３のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁において、
駆動手段は、
ハウジングの上記他方の対向壁に同軸的に設けられる筒状ケーシング（２００）と、
当該筒状ケーシング内に軸動可能に収容されて筒状ケーシングの内部を両室（Ｒｃ、Ｒｄ）に区画形成するピストン本体（２１０ａ）と、当該ピストン本体から上記両室の一方の室（Ｒｄ）及び上記他方の対向壁を介し延出されて弁体を環状弁座に同軸的に対向するように支持するピストンロッド（２１０ｂ）とを具備してなるピストン（２１０）と、
上記ピストン本体を上記一方の室に向け付勢する付勢手段（２１２）とを具備して、
ピストンは、外部から筒状ケーシングの第１周壁部（２０５、２０４）を介し上記一方の室に供給される空圧に基づき、上記ピストン本体にて、付勢手段に抗して上記両室の他方の室（Ｒｃ）内の空気を筒状ケーシングの第２周壁部（２０３ａ、２０３ｂ）から排出しながら当該他方の室側へピストンロッドと共に軸動することで、上記弁体を上記環状弁座から離間させ、また、上記一方の室内への上記空圧の供給の停止に伴い、上記ピストン本体にて、付勢手段の付勢のもとに上記一方の室内の空気を上記第１周壁部から排出しながら上記ピストンロッドと共に上記一方の室側へ軸動することで、上記弁体を上記環状弁座に着座させるようにしたことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to third aspects,
The driving means is
A cylindrical casing (200) provided coaxially on the other opposing wall of the housing;
A piston main body (210a) that is accommodated in the cylindrical casing so as to be axially movable and partitions the inside of the cylindrical casing into both chambers (Rc, Rd), and one of the two chambers (Rd) from the piston main body. And a piston rod (210b) extending through the other opposing wall and supporting the valve body so as to face the annular valve seat coaxially,
Biasing means (212) for biasing the piston body toward the one chamber;
The piston is based on the air pressure supplied to the one chamber from the outside via the first peripheral wall portion (205, 204) of the cylindrical casing, and the piston body is configured to resist the biasing means in the piston body. While the air in the other chamber (Rc) is exhausted from the second peripheral wall portion (203a, 203b) of the cylindrical casing, the valve body is pivoted together with the piston rod to the other chamber side, so that the valve body is moved to the annular valve seat. And the air in the one chamber is urged by the piston body under the urging force of the piston body as the supply of the pneumatic pressure to the one chamber stops. The valve element is seated on the annular valve seat by axially moving to the one chamber side together with the piston rod while being discharged from the cylinder.
このように駆動手段を構成することにより、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明の作用効果をより一層具体的に達成することができる。 By configuring the driving means in this way, the operational effect of the invention according to any one of claims 1 to 3 can be achieved more specifically.
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項１〜４のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁において、
上記付加環状部は、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて形成されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to fourth aspects,
The additional annular portion is formed with a predetermined thickness capable of preventing the occurrence of sink marks due to injection molding.
これにより、付加環状部が射出成形されても、ヒケを生ずることなく、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成することができる。 Thereby, even if an additional annular part is injection-molded, the effect of the invention described in any one of claims 1 to 4 can be achieved without causing sink marks.
また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項１〜５のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁において、
上記付加環状部を形成するフッ素樹脂は、射出成形可能で低発塵性を有するフッ素樹脂であることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to fifth aspects,
The fluororesin forming the additional annular portion is a fluororesin that can be injection-molded and has low dust generation.
これにより、付加環状部の外面の面粗度を高く確保し得る。従って、付加環状部の外面にはゴミ等の粒子が付着し難いことから、請求項１〜５のいずれか１つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。 Thereby, the surface roughness of the outer surface of the additional annular portion can be secured high. Accordingly, since particles such as dust are difficult to adhere to the outer surface of the additional annular portion, the operational effects of the invention according to any one of claims 1 to 5 can be further improved.
また、本発明に係る環状弁座形成方法は、請求項７の記載によれば、
流入路（１１２、１１４）と、流出路（１２３、１２２）と、上記流入路と上記流出路との間に位置する環状弁座（１３０）とをフッ素樹脂でもって形成するハウジング（１００）内に上記環状弁座に着座可能に対向する弁体（１５０）を設けて、当該弁体の上記環状弁座からの離間に伴い薬液その他の液体を上記流入路から上記環状弁座を通し上記流出路へ流動させ、上記弁体の上記環状弁座への着座に伴い上記流入路から上記流出路への上記液体の流動を遮断するようにしたダイヤフラム弁に適用されるものである。
Moreover, according to the description of claim 7, the annular valve seat forming method according to the present invention,
In the housing (100) formed with fluororesin, the inflow passage (112, 114), the outflow passage (123, 122), and the annular valve seat (130) located between the inflow passage and the outflow passage. A valve body (150) that is slidably opposed to the annular valve seat is provided on the annular valve seat, and a chemical solution or other liquid is passed from the inflow passage through the annular valve seat as the valve body separates from the annular valve seat. The present invention is applied to a diaphragm valve that is caused to flow to a passage and blocks the flow of the liquid from the inflow passage to the outflow passage as the valve body is seated on the annular valve seat.
当該環状弁座形成方法において、
上記環状弁座を、ハウジングの形成の際に当該ハウジングと一体的に上記フッ素樹脂でもって上記流入路と上記流出路との間にて形成される一体環状部（１３０ａ）及び上記弁体に対向するように上記一体環状部に付加的に設けられる付加環状部（１３０ｂ）の双方でもって、構成するようにして、
上記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって上記付加環状部を射出成形する射出成形工程（Ｓ２）と、
当該射出成形工程における射出成形後、上記付加環状部を上記一体環状部に重畳するように載置する載置工程（Ｓ３）と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え部材（１７０）を上記付加環状部に重畳するように載置して上記押え部材により上記付加環状部を上記一体環状部に向け押え付ける載置押え付け工程（Ｓ４、Ｓ５）と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を上記押え付け部材及び上記付加環状部を通して当該付加環状部と上記一体環状部との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程（Ｓ６）とでもって、
上記付加環状部及び上記一体環状部をその境界から相互に溶着後冷却させて上記環状弁座として形成する。
In the annular valve seat forming method,
When forming the housing, the annular valve seat is opposed to the integral annular portion (130a) formed between the inflow passage and the outflow passage with the fluororesin integrally with the housing and the valve body. As described above, both the additional annular portion (130b) additionally provided in the integral annular portion is configured,
An injection molding step (S2) of injection-molding the additional annular portion with a fluororesin that can be injection-molded among the fluororesins;
After the injection molding in the injection molding step, a placing step (S3) for placing the additional annular portion so as to overlap the integral annular portion;
After placing in the placing step, a holding member (170) having translucency and heat conductivity is placed so as to overlap the additional annular portion, and the additional annular portion is attached to the integral annular portion by the holding member. Placing and pressing step (S4, S5) for pressing toward
In the pressing state in the mounting and pressing step, laser light is sequentially irradiated over the entire circumference of the boundary while converging to the boundary between the additional annular portion and the integral annular portion through the pressing member and the additional annular portion. With the laser beam irradiation step (S6) for heating,
The additional annular portion and the integral annular portion are welded to each other from the boundary and cooled to form the annular valve seat.
このように、環状弁座のうちの付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂を用いて射出成形され、この射出成形後の付加環状部が、一体環状部上に重畳され、このような重畳状態にある副環状部が透光性及び熱伝導性を有する押え部材でもって一体環状部上に押え付けられる。 Thus, the additional annular portion of the annular valve seat is injection-molded using a fluororesin that can be injection-molded, and the additional annular portion after this injection molding is superimposed on the integral annular portion. The sub-annular portion in the state is pressed onto the integral annular portion by a pressing member having translucency and heat conductivity.
そして、このような押え付け状態において、レーザ光が押え付け部材及び付加環状部を通して当該付加環状部と一体環状部との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射される。このため、付加環状部及び一体環状部が、レーザ光による加熱のもと、その境界から相互に溶着された後冷却されて環状弁座として形成される。 In such a pressing state, the laser light is sequentially irradiated over the entire circumference of the boundary while converging on the boundary between the additional annular portion and the integral annular portion through the pressing member and the additional annular portion. For this reason, the additional annular portion and the integral annular portion are welded to each other from the boundary under heating by the laser beam and then cooled to form an annular valve seat.
これにより、請求項１に記載の発明の作用効果を達成し得る環状弁座が提供され得る。 Thereby, the annular valve seat which can achieve the operation effect of the invention according to claim 1 can be provided.
また、本発明は、請求項８の記載によれば、請求項７に記載のダイヤフラム弁の環状弁座形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂を、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて上記付加環状部として射出成形することを特徴とする。
According to the description of claim 8, the present invention provides the annular valve seat forming method for a diaphragm valve according to claim 7,
In the injection molding step, the injection-moldable fluororesin is injection-molded as the additional annular portion at a predetermined thickness that can prevent the occurrence of sink marks due to injection molding.
これにより、付加環状部を射出成形してもヒケを生じることがないから、請求項７に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。 Thereby, even if the additional annular portion is injection-molded, there is no sink, so that the effect of the invention of claim 7 can be further improved.
また、本発明は、請求項９の記載によれば、請求項７または８に記載のダイヤフラム弁の環状弁座形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂はＰＦＡであることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the annular valve seat forming method for a diaphragm valve according to the seventh or eighth aspect,
In the injection molding step, the injection-moldable fluororesin is PFA.
これによれば、ＰＦＡは、発塵性に優れたフッ素樹脂であることから、射出成形された付加環状部の外面の面粗度を高く確保し得る。従って、請求項７または８に記載の作用効果がより一層向上され得る。 According to this, since PFA is a fluororesin excellent in dust generation property, it can ensure high surface roughness of the outer surface of the injection-molded additional annular portion. Therefore, the function and effect described in claim 7 or 8 can be further improved.
また、本発明に係る弁体形成方法は、請求項１０の記載によれば、
流入路（１１２、１１４）と、流出路（１２３、１２２）と、前記流入路と前記流出路との間に位置する環状弁座（１３０）とをフッ素樹脂でもって形成するハウジング（１００）内に前記環状弁座に着座可能に対向する弁体（１５０ａ、」１５０ｂ）を設けて、当該弁体の前記環状弁座からの離間に伴い薬液その他の液体を前記流入路から前記環状弁座を通し前記流出路へ流動させ、前記弁体の前記環状弁座への着座に伴い前記流入路から前記流出路への前記液体の流動を遮断するようにしたダイヤフラム弁に適用される。
Moreover, according to the description of claim 10, the valve body forming method according to the present invention includes:
In the housing (100) formed with fluororesin, the inflow passage (112, 114), the outflow passage (123, 122), and the annular valve seat (130) located between the inflow passage and the outflow passage. Is provided with a valve body (150a, 150b) opposed to the annular valve seat so that a chemical solution or other liquid can be removed from the inflow passage as the valve body is separated from the annular valve seat. This is applied to a diaphragm valve that is caused to flow through the outflow path and that blocks the flow of the liquid from the inflow path to the outflow path when the valve body is seated on the annular valve seat.
当該弁体形成方法において、
上記弁体を、上記フッ素樹脂でもって形成される弁体本体（１５０）及び上記環状弁座に対向するように上記弁体本体に付加的に設けられる付加環状部（１５５、１５６）の双方でもって、構成するようにして、
上記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって上記付加環状部を射出成形する射出成形工程と、
当該射出成形工程における射出成形後、上記付加環状部を上記弁体本体の先端部に重畳するように載置する載置工程と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え部材（１７０）を上記付加環状部に重畳するように載置して上記押え部材により上記付加環状部を上記弁体本体に向け押え付ける載置押え付け工程と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を上記押え付け部材及び上記付加環状部を通して当該付加環状部と上記弁体本体との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程とでもって、
上記付加環状部及び上記弁体本体をその境界から相互に溶着後冷却させて上記弁体として形成する。
In the valve body forming method,
The valve body is formed by both a valve body main body (150) formed of the fluororesin and an additional annular portion (155, 156) additionally provided on the valve body main body so as to face the annular valve seat. So make it up,
An injection molding step of injection molding the additional annular portion with a fluororesin that can be injection-molded among the fluororesins;
After the injection molding in the injection molding step, a mounting step of mounting the additional annular portion so as to overlap the tip of the valve body main body,
After placing in the placing step, a holding member (170) having translucency and heat conductivity is placed so as to overlap the additional annular portion, and the additional annular portion is placed on the valve body main body by the holding member. A mounting pressering process for pressing toward
In the pressing state in the mounting and pressing step, the laser beam is sequentially irradiated over the entire circumference of the boundary while converging to the boundary between the additional annular portion and the valve body body through the pressing member and the additional annular portion. With the laser beam irradiation process that heats,
The additional annular portion and the valve body main body are welded to each other from the boundary and cooled to form the valve body.
このように、弁体のうちの付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂を用いて射出成形され、この射出成形後の付加環状部が、弁体本体の先端部上に重畳され、このような重畳状態にある副環状部が透光性及び熱伝導性を有する押え部材でもって弁体本体の先端部上に押え付けられる。 Thus, the additional annular portion of the valve body is injection-molded using a fluororesin that can be injection-molded, and the additional annular portion after this injection molding is superimposed on the distal end portion of the valve body main body. The sub-annular portion in a superposed state is pressed onto the distal end portion of the valve body main body by a pressing member having translucency and heat conductivity.
そして、このような押え付け状態において、レーザ光が押え付け部材及び付加環状部を通して当該付加環状部と弁体本体との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射される。このため、付加環状部及び弁体本体が、レーザ光による加熱のもと、その境界から相互に溶着された後冷却されて弁体として形成される。 In such a pressing state, the laser light is sequentially irradiated over the entire circumference of the boundary while converging on the boundary between the additional annular portion and the valve body body through the pressing member and the additional annular portion. For this reason, the additional annular portion and the valve body main body are welded to each other from the boundary under heating by the laser beam and then cooled to form the valve body.
これにより、請求項３に記載の発明の作用効果を達成し得る弁体が提供され得る。 Thereby, the valve body which can achieve the effect of the invention of Claim 3 can be provided.
また、本発明は、請求項１１の記載によれば、請求項１０に記載のダイヤフラム弁の弁体形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂を、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて上記付加環状部として射出成形することを特徴とする。
Further, according to the eleventh aspect of the present invention, in the valve body forming method for a diaphragm valve according to the tenth aspect,
In the injection molding step, the injection-moldable fluororesin is injection-molded as the additional annular portion at a predetermined thickness that can prevent the occurrence of sink marks due to injection molding.
これにより、付加環状部を射出成形してもヒケを生じることがないから、請求項１０に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。 Thereby, even if the additional annular portion is injection-molded, there is no sink, so that the effect of the invention of claim 10 can be further improved.
また、本発明は、請求項１２の記載によれば、請求項１０または１１に記載のダイヤフラム弁の弁体形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂はＰＦＡであることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the valve body forming method for a diaphragm valve according to the tenth or eleventh aspect,
In the injection molding step, the injection-moldable fluororesin is PFA.
これによれば、ＰＦＡは、発塵性に優れたフッ素樹脂であることから、射出成形された付加環状部の外面の面粗度を高く確保し得る。従って、請求項１０または１１に記載の作用効果がより一層向上され得る。 According to this, since PFA is a fluororesin excellent in dust generation property, it can ensure high surface roughness of the outer surface of the injection-molded additional annular portion. Therefore, the function and effect described in claim 10 or 11 can be further improved.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第１実施形態)
本発明に係るダイヤフラム弁の第１実施形態を図面により説明すると、図１は、ダイヤフラム弁が、例えば、半導体製造装置による半導体素子の製造工程において適用される例を示す。
(First embodiment)
A first embodiment of a diaphragm valve according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows an example in which the diaphragm valve is applied in a semiconductor element manufacturing process using, for example, a semiconductor manufacturing apparatus.
当該ダイヤフラム弁は、上記半導体製造装置の液体配管系統の上流部と下流部との間に介装されて、上記液体配管系統を流れる液体を当該液体配管系統の上流側から下流側へ流動させるように構成されている。本第１実施形態において、上記液体は、例えば、劇薬等の薬液、純水や高温液体その他の液体をいい、上記半導体製造装置の液体供給源から上記液体配管系統に供給されるようになっている。 The diaphragm valve is interposed between an upstream portion and a downstream portion of the liquid piping system of the semiconductor manufacturing apparatus so as to flow the liquid flowing through the liquid piping system from the upstream side to the downstream side of the liquid piping system. It is configured. In the first embodiment, the liquid refers to, for example, a chemical solution such as powerful medicine, pure water, high-temperature liquid, or other liquid, and is supplied from the liquid supply source of the semiconductor manufacturing apparatus to the liquid piping system. Yes.
当該ダイヤフラム弁は、図１にて示すごとく、弁本体Ｂと、駆動機構Ｄとによって、常閉型ダイヤフラム弁として構成されている。 As shown in FIG. 1, the diaphragm valve is configured as a normally closed diaphragm valve by a valve main body B and a drive mechanism D.
弁本体Ｂは、円筒状ハウジング１００を備えており、当該円筒状ハウジング１００は、ハウジング部材１００ａと、上壁１００ｂとにより構成されている。本第１実施形態において、ハウジング部材１００ａ及び上壁１００ｂの各形成材料としては、耐薬品性能、耐熱性能及び耐食性能に優れるポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥともいう）が採用されている。
The valve body B includes a
ハウジング部材１００ａは、図１にて示すごとく、底壁１１０と、周壁１２０とを備えており、底壁１１０は、横断面円形状底壁部１１１と、流入筒部１１２とを有している。
As shown in FIG. 1, the
流入筒部１１２は、底壁部１１１の内部に形成してなる流入側連通路部１１４から外方へ延出している。ここで、流入側連通路部１１４は、その内端開口部１１４ａにて、底壁部１１１の上面１１１ａの中央部にて上方に向け開口しており、当該流入側連通路部１１４は、底壁部１１１の内部にて、内端開口部１１４ａから底壁部１１１の中央部に沿い下方へ延出するとともに当該中央部の上下方向中間部位からＬ字状に折れ曲がるように形成されて、外端開口部１１４ｂにて、流入筒部１１１を通り外方へ連通している。これに伴い、本第１実施形態では、上記液体は、流入筒部１１２から流入側連通路部１１４内に流入するようになっている。
The
周壁１２０は、円筒状周壁部１２１と、流出筒部１２２とにより構成されており、円筒状周壁部１２１は、底壁部１１１の上面１１１ａから上方へ同軸的に延出している。当該円筒状周壁部１２１は、その中空部にて、小径内孔部１２１ａ及び大径内孔部１２１ｂを形成してなるもので、小径内孔部１２１ａは、円筒状周壁部１２１の中空部内にて、底壁部１１１の上面１１１ａの中央部上に同軸的に形成されている。
The
これにより、流入筒部１１２からの液体が小径内孔部１２１ａ内に流入可能なように、流入側連通路部１１４は、その内端開口部１１４ａにて、小径内孔部１２１ａ内に開口している。
As a result, the inflow side
大径内孔部１２１ｂは、小径内孔部１２１ａよりも大きな径にて、当該小径内孔部１２１ａから上方へ同軸的に延出するように形成されて、当該小径内孔部１２１ａと共に、周壁１２０内にて、段付き内孔部を構成している。
The large-diameter
流出筒部１２２は、周壁部１２１内に形成してなる流出側連通路部１２３から流入筒部１１２とは逆方向にて外方へ延出している。ここで、流出側連通路部１２３は、その内端開口部１２３ａにて、周壁部１２１の小径内孔部１２１ａ内に開口しており、当該流出側連通路部１２３は、周壁部１２１ａ内にて、内端開口部１２３ａから流入側連通路部１１４とは逆方向に延出するように形成されて、外端開口部１２３ｂにて、流出筒部１２２を通り外方へ開口している。
The
これに伴い、流出側連通路部１２３は、周壁部１２１の小径内孔部１２１ａ内の液体を流出筒部１２２から外方へ流出し得るようになっている。
Accordingly, the outflow side
また、ハウジング部材１００ａは、図１及び図２にて示すごとく、環状弁座１３０を備えており、当該環状弁座１３０は、周壁１２０の小径内孔部１２１ａ内にて、底壁１１０の底壁部１１１の上面１１１ａの中央部から流入側連通路部１１４の内端開口部１１４ａと同軸的に上方へ突出するように形成されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2, the
ここで、当該環状弁座１３０の構成につき詳細に説明すると、当該環状弁座１３０は、主環状部１３０ａ（図２参照）と、副環状部１３０ｂ（図２〜図４参照）とによって構成されている。
Here, the configuration of the
主環状部１３０ａは、ハウジング部材１００ａの形成材料であるＰＴＦＥでもって、流入側連通路部１１４の内端開口部１１４ａと同軸的に、底壁１１０の底壁部１１１の上面１１１ａの中央部から一体的に上方へ突出するように形成されている。
The main
換言すれば、当該主環状部１３０ａは、底壁１１０の底壁部１１１の上面１１１ａのうち、流入側連通路部１１４の内端開口部１１４ａの外周縁部に対する対応面部位から一体的に上方へ同軸的に突出するように形成されている。なお、当該主環状部１３０ａは、ハウジング部材１００ａにおいて底壁部１１１と一体的に形成されていることから、一体環状部１３０ａともいえる。
In other words, the main
副環状部１３０ｂは、四フッ化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（以下、ＰＦＡともいう）でもって、図３或いは図４にて示すごとく、環状底面部１３１、環状上面部１３２及び傾斜状外周面部１３３でもって円錐台外形形状を構成するように、所定の厚さにて環状に形成されている。
The
また、傾斜状外周面部１３３は、環状底面部１３１の外周縁部から環状上面部１３２の外周縁部にかけて副環状部１３０ｂの中心軸に近づくように傾斜して形成されている。このように副環状部１３０ｂを円錐台外形形状に形成する根拠は、後述するように、当該副環状部１３０ｂをその射出成形時に金型から抜き易くするためである。
In addition, the inclined outer
ここで、副環状部１３０ｂの所定の厚さは、所定の厚さ範囲内の値に設定されている。本第１実施形態では、上記所定の厚さ範囲は、０．５（ｍｍ）以上で２（ｍｍ）以下の薄い範囲をいう。当該所定の厚さ範囲の下限値を０．５（ｍｍ）以上としたのは、０．５（ｍｍ）未満とすると、後述のような副環状部１３０ｂの射出成形が不可能となるためである。
Here, the predetermined thickness of the
また、上記所定の厚さ範囲の上限値を２（ｍｍ）としたのは、２（ｍｍ）よりも厚いと、後述のような副環状部１３０ｂの射出成形時にヒケが生じ易いこと及び後述のようなレーザ光の押え付け部材１７０に対する照射時にレーザ光を副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの境界面に収束させ難いことによる。
Further, the upper limit value of the predetermined thickness range is set to 2 (mm). If the thickness is thicker than 2 (mm), sinking is likely to occur at the time of injection molding of the
なお、一般的には、熱膨張係数の高い射出成形樹脂部材は、肉厚である程、大きな体積収縮率を示すことから、当該射出成形樹脂部材の射出成形後の冷却過程において、当該射出成形樹脂部材の外面にうねりが発生する。このようなうねり現象が、上述の「ヒケ」といわれる。 In general, an injection-molded resin member having a high coefficient of thermal expansion shows a larger volume shrinkage ratio as the wall thickness increases. Therefore, in the cooling process after injection molding of the injection-molded resin member, the injection-molded resin member Swelling occurs on the outer surface of the resin member. Such a swell phenomenon is referred to as the above-mentioned “sink”.
このように構成してなる当該副環状部１３０ｂは、その環状底面部１３１にて、主環状部１３０ａの上面上に同軸的に溶着されている。これにより、当該環状弁座１３０は、流入側連通路部１１４内に流入する液体を、小径内孔部１２１ａを介し流出側連通路部１２３内に流動させるようになっている。なお、副環状部１３０ｂは、主環状部１３０ａに対し付加的に形成されることから、当該副環状部１３０ｂは、付加環状部１３０ｂともいえる。
The
上壁１００ｂは、図１にて示すごとく、その外周縁部１４１にて、ハウジング部材１００ａの周壁１２０の先端開口部上に当接することで、ハウジング部材１００ａに対する蓋体としての役割を果たし、かつ、ハウジング部材１００ａと共にハウジング１００を構成する。
As shown in FIG. 1, the
また、当該上壁１００ｂは、下側大径突部１４２及び下側小径突部１４３を有しており、下側大径突部１４２は、上壁１００ｂの下面中央部から下方に向け突出形成されて、周壁１２０の大径内孔部１２１ｂ内に着脱可能に嵌装されている。
The
下側小径突部１４３は、下側大径突部１４２よりも小さな径にて、当該下側大径突部１４２から同軸的に下方に向けて周壁１２０の小径内孔部１２１ａ内に延出しており、当該下側小径突部１４３は、その延出端面にて、弁体１５０の基部１５３（後述する）側から半径方向外側に向け下方へ傾斜するように形成されている。
The lower small-
また、弁本体Ｂは、弁体１５０及びダイヤフラム１６０を備えており、弁体１５０は、後述のごとく、駆動機構Ｄにより、上壁１００ｂを介し、周壁１２０の小径内孔部１２１ａ内にて軸方向へ摺動可能に環状弁座１３０に対向するように支持されている。
Further, the valve body B includes a
当該弁体１５０は、ハウジング部材１００ａの形成材料であるＰＴＦＥでもって、縦断面略台形形状に形成されており、当該弁体１５０は、その先端面環状外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに同軸的に着座可能となっている。また、当該弁体１５０は、その先端面中央突部１５２にて、環状弁座１３０内に同軸的に進入可能となっている。
The
しかして、当該弁体１５０は、その先端面環状外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座することで、弁本体Ｂ（換言すれば、ダイヤフラム弁）を閉弁し、また、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂから離間することで、弁本体Ｂ（換言すれば、ダイヤフラム弁）を開弁する。このことは、弁体１５０は、環状弁座１３０と共に、ダイヤフラム弁の弁部材を構成することを意味する。
Thus, the
ダイヤフラム１６０は、ＰＴＦＥにより、弁体１５０と共に一体的に形成されているもので、当該ダイヤフラム１６０は、弁体１５０の基部１５３の外周面から半径方向へ薄膜状に延出している。当該ダイヤフラム１６０は、その延出端外周部１６１にて、周壁１２０の小径内孔部１２１ａと大径内孔部１２１ｂとの間に形成される環状段部と、上壁１００ｂの下側大径突部１４２と下側小径突部１４３との間に形成される環状段部との間に挟持されている。
The
しかして、ダイヤフラム１６０は、弁体１５０の基部１５３から下側大径突部１４３の延出端面に沿い半径方向に外方へ延出するとともに、さらに、小径内孔部１２１ａの上側内周部と上壁１００ｂの下側小径突部１４３の外周面部との間に沿い延出端外周部１６１まで延出している。
Thus, the
これに伴い、ダイヤフラム１６０は、周壁１２０の小径内孔部１２１ａの内部を、弁体室Ｒａ及び空気室Ｒｂに区画形成している。ここで、弁体室Ｒａは、弁体１５０を収容し、かつ、環状弁座１３０を介し流入側連通路部１１４内に連通するとともに、流出側連通路部１２３内に連通する。一方、空気室Ｒｂは、上壁１００ｂの内部にＬ字状に形成した空気通路１２４を通して上壁１００ｂの外部に開放されている。
Accordingly, the
以上のように構成した弁体１５０及びダイヤフラム１６０によれば、弁体１５０が、その上動に伴い、環状弁座１３０から離間して上記弁部材を開くと、流入側連通路部１１４内の液体が、環状弁座１３０を通り弁体室Ｒａ内に流入して流出側連通路部１２３内に流動する。
According to the
このとき、ダイヤフラム１６０は、その半径方向中間部位にて、弁体１５０の上動及び弁体室Ｒａ内に流入する液体の液圧に基づき上方へ湾曲変位する。これに伴い、空気室Ｒｂ内の空気が、空気通路１２４を通して上壁１００ｂの外部へ排出される。
At this time, the
また、弁体１５０は、その下動に伴い、先端面環状外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座して上記弁部材を閉じると、環状弁座１３０を介する流入側連通路部１１４からの液体の弁体室Ｒａ内への流入及び弁体室Ｒａからの液体の流出側連通路部１２３内への流動が、遮断される。
Further, when the
このとき、ダイヤフラム１６０は、その半径方向中間部位にて、弁体１５０の下動に基づき、弁体室Ｒａ内の液体の液圧に抗して下方へ湾曲変位する。これに伴い、空気が空気通路１２４を通して空気室Ｒｂ内に流入する。
At this time, the
駆動機構Ｄは、図１にて示すごとく、弁本体Ｂの上壁１００ｂ上に組み付けられているもので、当該駆動機構Ｄは、円筒状ケーシング２００と、ピストン２１０とを備えている。
As shown in FIG. 1, the drive mechanism D is assembled on the
円筒状ケーシング２００は、円板状上壁２００ａと、円筒状周壁２００ｂとを有している。周壁２００ｂは上壁２００ａの外周縁部から下方へ延出されており、当該周壁２００ｂは、その開口部２０１にて、ハウジング１００の上壁１００ｂの上側突部１４４にＯリング１４４ａを介し、同軸的に、気密的にかつ着脱可能に嵌装されている。なお、上側突部１４４は、上壁１００ｂの上面の中央部から上方へ突出するように形成されている。
The
ピストン２１０は、ピストン本体２１０ａを備えており、当該ピストン本体２１０ａは、ケーシング２００の周壁２００ｂ内に、Ｏリング２１１を介し、同軸的に、気密的にかつ摺動可能に嵌装されている。これにより、ピストン本体２１０ａは、ケーシング２００の中空部を上下両側室Ｒｃ、Ｒｄに区画形成している。
The
ここで、上側室Ｒｃは、ケーシング２００の上壁２００ａとピストン２１０のピストン本体２１０ａとの間に形成されており、当該上側室Ｒｃは、ケーシング２００の上壁２００ａ内に形成してなる円筒状溝部２０２内に連通している。
Here, the upper chamber Rc is formed between the
なお、円筒状溝部２０２は、上壁２００ａの内面から上方に向け同軸的に切り欠き形成されており、当該円筒状溝部２１１は、その下端開口部にて、空気室Ｒｃ内に開口するとともに、その大径側内周面の一部にて、上壁２００ａに形成した連通路部２０３ａ及び開口部２０３ｂを通り、外側ケーシング２００の外部に開放されている。
The
一方、下側室Ｒｄは、ケーシング２００の周壁２００ｂ内にて、ピストン本体２１０ａとハウジング１００の上壁１００ｂとの間に形成されており、当該下側室Ｒｄは、周壁２００ｂに形成してなる連通路部２０４及び開口部２０５を通り、周壁２００ｂの外部に開放されている。
On the other hand, the lower chamber Rd is formed between the piston
また、コイルスプリング２１２は、図１にて示すごとく、上壁２００ａの円筒状溝部２０２内に嵌装されており、当該コイルスプリング２１２は、円筒状溝部２０２の上側環状内面部とピストン本体２１０ａの上面との間に挟持されて、ピストン本体２１０ａを下方に向け付勢している。
As shown in FIG. 1, the
また、ピストン２１０は、ピストンロッド２１０ｂを備えている。当該ピストンロッド２１０ｂは、ピストン本体２１０ａから同軸的に下側室Ｒｄ及びハウジング１００の上壁１００ｂの貫通穴部１０１内にＯリング１０２を介し、気密的にかつ摺動可能に嵌装されて、弁体室Ｒａ内に延出しており、当該ピストンロッド２１０ｂは、その雄ねじ部２１３にて、弁体１５０の雌ねじ部１５４内に同軸的に締着されている。
The
このことは、駆動機構Ｄが、ピストン２１０のピストンロッド２１０ｂにより、上壁１００ｂの貫通孔部１０１を介し、弁体１５０を環状弁座１３０に同軸的に対向するように支持することを意味する。なお、貫通孔部１０１は、上壁１００ｂの中央部に同軸的に形成されている。また、雄ねじ部２１３は、ピストンロッド２１０ｂの延出先端部に形成されており、雌ねじ部１５４は、弁体１５０にその基部１５３側から同軸的に形成されている。
This means that the drive mechanism D supports the
このように構成したピストン２１０においては、空気流供給源（図示しない）からの空気流がケーシング２００内の下側室Ｒｄ内に開口部２０５及び連通路部２０４を通して供給されると、ピストン２１０が、そのピストン本体２１０ａにて、下側室Ｒｃ内に供給される空気流の圧力を受けて、コイルスプリング２１２の弾力に抗して、ケーシング２００の周壁２００ｂの内部を上方へ摺動し、弁体１５０を環状弁座１３０から離間させる。
In the
このとき、上側室Ｒｃ内の空気は、ピストン本体２１０ａの上方への摺動に伴い、上壁２００ａの環状溝部２０２、連通路部２０３ａ及び開口部２０３ｂを通り排出される。
At this time, the air in the upper chamber Rc is discharged through the
また、上記空気流供給源から下側室Ｒｄ内への空気流の供給が停止すると、ピストン２１０がコイルスプリング２１２の弾力のもとに下方へ摺動して弁体１５０を環状弁座１３０に着座させる。
When the supply of airflow from the airflow supply source into the lower chamber Rd is stopped, the
このとき、下側室Ｒｃ内の空気は、ケーシング２００の周壁２００ｂの連通路部２０４及び開口部２０５を通してケーシング２００の外部へ排出されるとともに、ケーシング２００の外部からの空気が、上壁２００ａの開口部２０３ｂ、連通路部２０３ａ及び環状溝部２０２を通り、上側室Ｒｃ内に流入する。
At this time, the air in the lower chamber Rc is discharged to the outside of the
ここで、環状弁座１３０は、その副環状部１３０ｂの外面にて、上述のごとく、著しく高い面粗度（換言すれば、高い面精度）となるように平面状に射出成形されているので、ゴミ等の粒子、即ち、パーティクルが環状弁座１３０の外面には付着し難い。
Here, as described above, the
なお、本第１実施形態において、上述した面粗度とは、面の粗さをいい、いわゆる面精度に相当する。従って、面粗度が高いとは、面精度が高いこと、換言すれば、面の仕上がり精度が細かいことをいう。また、面粗度が低いとは、面精度が低いこと、換言すれば、面の仕上がり精度が粗いことをいう。 In the first embodiment, the surface roughness mentioned above refers to the roughness of the surface and corresponds to so-called surface accuracy. Therefore, high surface roughness means high surface accuracy, in other words, fine surface finishing accuracy. The low surface roughness means that the surface accuracy is low, in other words, the surface finish accuracy is rough.
上述のようにパーティクルが環状弁座１３０の外面には付着し難いことから、弁体１５０が環状弁座１３０の副環状部１３０ｂから離間したとき、上記液体が流入側連通路部１１４から環状弁座１３０を通り流出側連通路部１２３へ流動するものの、上述のごとく、副環状部１３０ｂの外面にはパーティクルが付着し難いことから、当該パーティクルが、液体の副環状部１３０ｂの外面との接触や弁体１５０の副環状部１３０ｂに対する着座に起因して副環状部１３０ｂの外面から剥がれて液体に混入してしまうという現象を未然防止し得る。
As described above, since particles are difficult to adhere to the outer surface of the
その結果、このようなパーティクルの混入がない液体によれば、半導体ウェハーの表面にパーティクルが付着することがなく、配線パターンが、半導体ウェハーの表面に良好に形成されて、半導体素子として製造され得る。 As a result, according to the liquid in which such particles are not mixed, particles do not adhere to the surface of the semiconductor wafer, and the wiring pattern can be satisfactorily formed on the surface of the semiconductor wafer and manufactured as a semiconductor element. .
また、環状弁座１３０は、その副環状部１３０ｂの外面にて、上述のごとく、著しく高い面粗度（換言すれば、高い面精度）となるように平０面状に射出形成されているので、弁体１５０が環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座したとき、当該弁体１５０と副環状部１３０ｂとの間が液密的に良好に遮断され得る。従って、液体が弁体１５０と副環状部１３０ｂとの間を通り流入側連通路部１１４から流出側連通路部１２３への方向或いはその逆の方向へ漏れることがない。
Further, as described above, the
次に、以上のように構成したダイヤフラム弁の製造にあたり、円筒状ハウジング１００のハウジング部材１００ａ及び環状弁座１３０の形成方法について、図５〜図１０を参照して説明する。
Next, in manufacturing the diaphragm valve configured as described above, a method of forming the
まず、図５にて示すハウジング部材の母体の切削加工工程Ｓ１において、当該ハウジング部材の母体の切削加工がなされる。この切削加工に伴い、上記母体がハウジング部材の半完成体（以下、ハウジング部材半完成体ともいう）として形成される。なお、上記ハウジング部材の母体とは、円筒状ハウジング１００のハウジング部材１００ａを形成するに要する材料であるＰＴＦＥからなる固体をいう。
First, in the cutting process S1 of the base of the housing member shown in FIG. 5, the base of the housing member is cut. With this cutting, the base is formed as a semi-finished housing member (hereinafter also referred to as a housing member semi-finished body). The base material of the housing member refers to a solid made of PTFE, which is a material required for forming the
本第１実施形態において、上記ハウジング部材半完成体は、図６から分かるように、ハウジング部材１００ａのうち、環状弁座１３０の主環状部１３０ａ、流入筒部１１２及び流入側連通路部１１４を有する底壁１１０、並びに小径内孔部１２１ａ、大径内孔部１２１ｂ、流出筒部１２１、流出側連通路部１２３を有する周壁１２０でもって、一体的に構成されている。
In the first embodiment, the semi-finished housing member includes the main
本第１実施形態では、ハウジング１００の上壁１００ｂは、上記ハウジング部材半完成体の形成材料であるＰＴＦＥを用いて、上記切削加工機械により切削加工されるとともに、弁体１５０及びダイヤフラム１６０が、当該切削加工機械により切削加工される。
In the first embodiment, the
但し、現段階では、上記ハウジング部材半完成体において、主環状部１３０ａの外面には、上述した切削加工機械による切削加工に伴い生じた切削痕が残存したままとなっている。
However, at the present stage, in the housing member semi-finished body, the cutting traces generated by the cutting by the above-described cutting machine remain on the outer surface of the main
ついで、上述のような切削加工工程Ｓ１の後、次の環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２において、副環状部１３０ｂが、次のようにして、射出成形機により射出成形される。この射出成形にあたり、副環状部１３０ｂを射出成形するに要する副環状部用金型が準備される。
Then, after the cutting step S1 as described above, in the next injection molding step S2 of the sub-annular portion of the annular valve seat, the
上記副環状部成形用金型は、上型及び下型により構成されている。当該副環状部成形用金型において、上型は、金型用金属材料でもって平板状に形成されている。一方、下型は、副環状部１３０ｂの円錐台外形形状及び中空形状に対応する成形用環状凹部を有するように、金型用金属材料でもって形成されている。
The sub annular portion molding die is constituted by an upper die and a lower die. In the sub annular portion molding die, the upper die is formed in a flat plate shape with a metal material for the die. On the other hand, the lower mold is formed of a metal mold material so as to have a molding annular recess corresponding to the outer shape and the hollow shape of the truncated cone of the
本第１実施形態では、上記成形用環状凹部は、上記下型の成形面（上記上型の成形面に対する対向面）から上記下型内に向け円錐台状であって環状にくぼむように形成されて、上記下型の成形面にて開口する。また、当該成形用環状凹部のその開口面からの深さは、副環状部１３０ｂの厚さに等しい。
In the first embodiment, the molding annular recess is formed in a truncated cone shape and recessed in an annular shape from the molding surface of the lower die (the surface facing the molding surface of the upper die) into the lower die. Then, it opens at the molding surface of the lower mold. Further, the depth of the molding annular recess from the opening surface is equal to the thickness of the
ここで、当該成形用環状凹部は、その開口面にて、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１に対応する。このため、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２は、上記成形用環状凹部の底面に対応する。これは、副環状部１３０ｂをその射出成形後上記下型の成形用環状凹部から取り出し易くするためである。
Here, the molding annular recess corresponds to the annular
また、本第１実施形態においては、上記上型の成形面及び上記下型の成形面及び成形用環状凹部の内面には、鏡面仕上げが施されている。 In the first embodiment, the upper mold forming surface, the lower mold forming surface, and the inner surfaces of the forming annular recesses are mirror-finished.
これは、射出成形後の成形品である副環状部１３０ｂの外面、特に、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａや弁体１５０の先端面外周部１５１との接合面における面粗度（換言すれば、面精度）を著しく高くするためである。
This is the surface roughness (in other words, the joint surface with the outer surface of the
なお、上述の鏡面仕上げは、上記上型の成形面及び上記下型の成形面及び成形用環状凹部の内面の面粗度を算術平均粗さにて０（μｍ）よりも粗くかつ０．０１（μｍ）以下に維持し得る処理である。 The mirror finish described above is such that the surface roughness of the molding surface of the upper mold, the molding surface of the lower mold and the inner surface of the annular recess for molding is rougher than 0 (μm) in arithmetic mean roughness and 0.01. (Μm) is a treatment that can be maintained below.
しかして、このように構成した副環状部成形用金型においては、上型が、その成形面にて、下型の成形面に接合するように組み合わされたとき、当該上型と下型との間には、上型の成形面と下型の成形用環状凹部とでもって、副環状部１３０ｂの円錐台外形形状及び中空形状に対応する成形用円錐台状空洞環状部（図示しない）が形成される。
Thus, in the sub-annular part molding die configured as described above, when the upper mold is combined with the molding surface so as to join the molding surface of the lower mold, the upper mold and the lower mold In between, there is a frustoconical hollow annular portion (not shown) for molding corresponding to the frustoconical outer shape and hollow shape of the
このように準備してなる副環状部成形用金型を射出成形機（図示しない）に設置した状態にて、予め準備された樹脂材料であるＰＦＡが、溶融状態にて、上記射出成形機に設置済みの副環状部成形用金型の下型と上型との間に注入される。 With the prepared sub-annular part molding die prepared in this way installed in an injection molding machine (not shown), the PFA that is a resin material prepared in advance is in a molten state in the injection molding machine. It is injected between the lower mold and the upper mold of the installed sub annular part molding die.
然る後、溶融状態にあるＰＦＡが、上記射出成形機による射出成形でもって上記副環状部成形用金型の成形用円錐台状空洞環状部内にて成形されて、冷却硬化のもとに、副環状部１３０ｂとして形成される。
After that, the PFA in the molten state is molded in the frustoconical hollow annular portion of the sub annular portion molding die by injection molding by the injection molding machine, and under cooling and hardening, It is formed as a sub
このようにして、副環状部１３０ｂが射出成形されると、当該副環状部１３０ｂが上記下型の成形用環状凹部から取り出される。このとき、上記下型の成形用環状凹部は、上述のように、その開口面にて、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１に対応するように、形成されているので、副環状部１３０ｂをその環状底面部１３１から環状上面部１３２にかけて上記下型の成形用環状凹部から容易に取り出すことができる。
Thus, when the
また、副環状部１３０ｂは、上述のごとく、射出成形により成形されるので、切削加工に起因する切削痕が生ずることがない。しかも、当該副環状部１３０ｂは、上記所定の厚さ範囲内の厚さを有するので、射出成形後にヒケを生ずることがない。このため、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１及び環状上面部１３２は、共に、ヒケによる凹凸を生ずることなく、平面状となっている。
Moreover, since the
さらに、上記副環状部成形用金型の上型の成形面並びに下型の成形面及び成形用環状凹部の内面には、上述のごとく鏡面仕上げが施されていることから、副環状部１３０ｂの外面の面粗度は、平均算術粗さにて０．１（μｍ）以下と、著しく高い。従って、当該副環状部１３０ｂの外面には、ゴミ等の粒子は勿論のこと、これよりもさらに小さな微粒子であっても付着し難い。なお、パーティクルは、ゴミ等の粒子に加えて、これよりもさらに小さな微粒子をも含む概念として把握してもよい。
Further, since the upper mold forming surface and the lower mold forming surface and the inner surface of the molding annular recess are mirror-finished as described above, the sub
然る後、次の副環状部の載置工程Ｓ３において、上述のように射出成形された副環状部１３０ｂ（付加環状部１３０ｂ）が、その環状底面部１３１にて、図７にて示すごとく、上記ハウジング部材半完成体の主環状部１３０ａ（一体環状部１３０ａ）の上面上に同軸的に載置される。
Thereafter, in the next sub-annular portion mounting step S3, the
このように副環状部１３０ｂが、主環状部１３０ａの上面に載置された後、次の円板状押え付け部材の載置工程Ｓ４において、円板状押え付け部材１７０が、その底面にて、図８にて示すごとく、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２上に同軸的に載置される。
After the
本第１実施形態において、円板状押え付け部材１７０は、透明ガラスでもって、所定の厚さ及び所定の直径を有するように円板状に形成されている。ここで、円板状押え付け部材１７０を形成する透明ガラスは、高熱伝導性及び電気絶縁性を有する。
In the first embodiment, the disc-like pressing
従って、当該押え付け部材１７０は、透明であることから、レーザ光の熱を吸収し難い。また、当該押え付け部材１７０は、その高熱伝導性に基づき、副環状部１３０ｂに対する載置状態において当該副環状部１３０ｂの熱を吸収し易い。また、当該押え付け部材１７０は、その電気絶縁性のもと、副環状部１３０ｂとの間にて電気的に導通し難い。
Therefore, since the
また、本実施形態において、円板状押え付け部材１７０の直径は、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２の外径と同一となるように選定されている。
In this embodiment, the diameter of the disc-like pressing
また、円板状押え付け部材１７０の厚さは、次のように選定されている。即ち、当該円板状押え付け部材１７０を、上述のごとく、副環状部１３０ｂ上に載置した状態にて、レーザ光を、後述のように、円板状押え付け部材１７０を通し副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの境界面に収束したとき、当該レーザ光が円板状押え付け部材１７０を良好に透過し、かつ、円板状押え付け部材１７０が、レーザ光でもって当該副環状部１３０ｂに生ずる熱を吸収して当該副環状部１３０ｂの温度上昇を良好に抑制し得るように選定されている。
Further, the thickness of the disc-like pressing
しかして、上述のように円板状押え付け部材１７０が副環状部１３０ｂ上に載置された後、次の円板状押さえ付け部材の押さえ付け工程Ｓ５において、円板状押え付け部材１７０が、その上方から、適宜なプレス機（図示しない）により、図８にて矢印Ｙにより示すごとく、副環状部１３０ｂに向けて押し付けられる。このとき、円板状押え付け部材１７０は、その下面にて、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２の全面に亘り、一様な押圧力でもって、押し付けられる。
Thus, after the disc-like pressing
このような円板状押え付け部材１７０の副環状部１３０ｂに対する押え付け状態のまま、次のレーザ光照射工程Ｓ６において、レーザ光が、半導体レーザ装置ＳＬ（図９参照）により、次のようにして、押え付け部材１７０に向けて照射される。
In the next laser beam irradiation step S6, the laser beam is squeezed by the semiconductor laser device SL (see FIG. 9) in the next laser beam irradiation step S6 with the disk-shaped
当該照射にあたり、半導体レーザ装置ＳＬの構成について説明すると、当該半導体レーザ装置ＳＬは、半導体（図示しない）を発光源として、その出射部Ｐ（図９参照）にて、上記半導体からその流入電流に応じて生ずる光をレーザ光として出射するように構成されている。また、当該半導体レーザ装置ＳＬは、上記半導体からのレーザ光を、レンズ系（図示しない）により、当該レンズ系から所定の焦点距離だけ離れた焦点上に収束するように構成されている。さらに、当該半導体レーザ装置ＳＬは、上記半導体からのレーザ光の出射強度を調整可能に構成されている。 In the irradiation, the configuration of the semiconductor laser device SL will be described. The semiconductor laser device SL uses a semiconductor (not shown) as a light source, and emits the current from the semiconductor at the emission portion P (see FIG. 9). The light generated in response is emitted as laser light. Further, the semiconductor laser device SL is configured so that the laser light from the semiconductor is converged by a lens system (not shown) on a focal point separated from the lens system by a predetermined focal length. Further, the semiconductor laser device SL is configured to be capable of adjusting the emission intensity of the laser light from the semiconductor.
しかして、半導体レーザ装置ＳＬにより押え付け部材１７０に向けてレーザ光を照射するにあたっては、当該半導体レーザ装置ＳＬが、その出射部Ｐにて、ハウジング部材１００ａの大径内孔部１２１ｂ及び小径内孔部１２１ａを通して、円板状押え付け部材１７０のうち副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑ（図１０参照）に対する対応部に対向するように、ハウジング部材１００ａの直上に維持される。
Therefore, when the semiconductor laser device SL irradiates the
ここで、半導体レーザ装置ＳＬは、副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周上に沿いレーザ光を収束させながら押え付け部材１７０の軸周りに回転するようになっている。なお、幅方向境界面中央部Ｑは、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１と主環状部１３０ａの上面との接合幅方向境界部に相当する。また、ハウジング部材１００ａは、図９にて示すごとく、適宜な治具等の適宜な受け部材Ｇ上に載置される。
Here, the semiconductor laser device SL rotates around the axis of the
このとき、幅方向境界面中央部Ｑが半導体レーザ装置ＳＬのレンズ系の焦点に一致するように、半導体レーザ装置ＳＬのハウジング部材１００ａに対する高さが位置調整される。さらに、副環状部１３０ｂ及び主環状部１３０ａが、上述した幅方向境界面中央部Ｑを中心として溶融可能なように、当該半導体レーザ装置ＳＬからのレーザ光の出射強度が調整される。
At this time, the height of the semiconductor laser device SL with respect to the
しかして、当該半導体レーザ装置ＳＬが、その作動に伴い、レーザ光を出射すると、当該レーザ光は、図９及び図１０にて示すごとく、ハウジング部材１００ａの大径内孔部１２１ｂ及び小径内孔部１２１ａを通り、押え付け部材１７０及び副環状部１３０ｂを各厚さ方向に透過して当該副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑに収束する。
Thus, when the semiconductor laser device SL emits a laser beam in accordance with its operation, the laser beam is emitted as shown in FIGS. 9 and 10, and the large-diameter
従って、副環状部１３０ｂ及び主環状部１３０ａが、幅方向境界面中央部Ｑを中心としてレーザ光により加熱される。これに伴い、副環状部１３０ｂ及び主環状部１３０ａが、幅方向境界面中央部Ｑを中心として溶融されていく。
Therefore, the
本第１実施形態では、副環状部１３０ｂの形成材料であるＰＦＡは、主環状部１３０ａの形成材料であるＰＴＦＥの融点（約３３０（℃））よりも幾分低い融点（約３１０（℃））を有する。
In the first embodiment, the PFA that is a material for forming the
このため、半導体レーザ装置ＳＬにおいては、そのレーザ光の幅方向境界面中央部Ｑに対する加熱温度が、ＰＴＦＥの融点よりも幾分高くなるように、上述したレーザ光の出射強度が調整されている。 For this reason, in the semiconductor laser device SL, the above-described laser beam emission intensity is adjusted so that the heating temperature of the laser beam in the widthwise boundary surface central portion Q is somewhat higher than the melting point of PTFE. .
但し、押え付け部材１７０が、その高熱伝導性のもとに副環状部１３０ｂの発熱を吸熱することを考慮して、幅方向境界面中央部Ｑに対する加熱温度がＰＦＡの融点を超えて上昇するものの、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂにおいて幅方向境界面中央部Ｑを中心とする溶融領域が所定領域内に収まるように、幅方向境界面中央部Ｑに対するレーザ光の出射強度が所定の出射強度として設定されている。
However, in consideration of the fact that the holding
換言すれば、副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周上に沿いレーザ光の照射強度が一様に上記所定の照射強度となるように、半導体レーザ装置ＳＬの回転速度が低回転速度に選定されている。なお、上述の所定領域は、例えば、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａに対する載置状態において、少なくとも副環状部１３０ｂの上面部及び主環状部１３０ａの下面部を含まない領域をいう。
In other words, the semiconductor laser is arranged so that the irradiation intensity of the laser beam is uniformly equal to the predetermined irradiation intensity along the circumference including the center portion Q in the width direction boundary surface between the
ここで、副環状部１３０ｂの形成材料であるＰＦＡは、主環状部１３０ａの形成材料であるＰＴＦＥに比べて流動性が高く、かつ、上述したごとく、当該ＰＴＦＥの融点よりも低い融点を有する。しかも、副環状部１３０ｂは主環状部１３０ａ上に重畳的に載置されている。
Here, PFA, which is a material for forming the
このため、副環状部１３０ｂは、主環状部１３０ａよりも早いタイミングにて、上記レーザ光により、幅方向境界面中央部Ｑを中心として局所的に加熱されて溶融し始めて、溶融状態となって当該主環状部１３０ａ内に浸透していく。また、上記レーザ光による加熱温度の上昇に伴い、主環状部１３０ａが幅方向境界面中央部Ｑを中心として局所的に加熱されて溶融し始める。このため、副環状部１３０ｂを形成するＰＦＡは、溶融状態にて、主環状部１３０ａを形成するＰＴＦＥの溶融領域により一層容易に浸透していく。
For this reason, the
本第１実施形態において、上述のような局所的な加熱では、副環状部１３０ｂに対する加熱温度は、押え付け部材１７０による吸熱作用のもと、副環状部１３０ｂにおいてその底面部１３１から上面１３２側に向けて順次低下するとともに、主環状部１３０ａにおいては、副環状部１３０ｂの底面部１３１側から副環状部１３０ｂの上面１３２とは反対方向に向けて順次低下する。従って、上記所定領域内において主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂが相互に溶融することとなる。
In the first embodiment, in the local heating as described above, the heating temperature for the
このようなレーザ光による照射を維持しながら、半導体レーザ装置ＳＬが、レーザ光を、副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周上に沿い順次収束させるように、上記低回転速度にて、回転していく。
While maintaining such irradiation with the laser beam, the semiconductor laser device SL sequentially converges the laser beam along the circumference including the center portion Q in the width direction boundary surface between the
これにより、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂが、その境界面の幅方向中央部に沿う円周部を中心とする上記所定の領域に亘り、レーザ光により加熱されて一様に溶融して相互に溶着していく。その後、半導体レーザ装置ＳＬからのレーザ光の出射を停止することで、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂは、自然冷却を経て硬化していく。
As a result, the main
ここで、上述のごとく、所定領域は、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａに対する載置状態において、少なくとも副環状部１３０ｂの上面部及び主環状部１３０ａの下面部を含まない領域であることから、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａに対する載置状態において、副環状部１３０ｂがその押え付け部材１７０との接合面まで溶融することはなく、また、主環状部１３０ａは、その副環状部１３０ｂとは反対側面まで溶融することはない。従って、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂは、その原形状を維持したまま、相互に溶着される。
Here, as described above, the predetermined region is a region that does not include at least the upper surface portion of the
然る後、図５の押え付け部材除去工程Ｓ７において、押え付け部材１７０が、副環状部１３０ｂから除去される。これにより、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂが、相互に溶着硬化した状態にて、ハウジング部材１００ａの環状弁座１３０として形成される。
Thereafter, in the pressing member removing step S7 in FIG. 5, the pressing
以上により、互いに溶着後冷却硬化してなる主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂからなる環状弁座１３０を備えたハウジング部材１００ａの形成が完了する。
As described above, the formation of the
このように環状弁座１３０の形成が完了した後は、予め準備してなる駆動機構Ｄにおいて、ケーシング２００が、周壁２００ｂの開口部２０１にて、上述のように切削加工済みの上壁１００ｂの上側突部１４４にＯリング１４４ａを介し嵌装されるとともに、ピストン２１０が、そのピストンロッド２１０ｂにて、上壁１００ｂの貫通孔部１０１にＯリング１０２を介し気密的に摺動可能に挿通される。
After the formation of the
ついで、このように挿通されたピストンロッド２１０ｂが、その雄ねじ部２１３にて、弁体１５０の雌ねじ部１５４に同軸的に締着される。これにより、ピストン２１０は、そのピストンロッド２１０ｂにより、上壁１００ｂの貫通孔部１０１を介し、弁体１５０を同軸的に支持する。
Next, the
さらに、ケーシング２００が嵌着された上壁１００ｂが、外周縁部にて、ハウジング部材１００ａの開口部に着座するとともに、下側大径突部１４２にて、ハウジング部材１００ａの大径孔部１２１ｂに嵌装される。
Further, the
このとき、当該上壁１００ｂが、下側大径突部１４２にて、ダイヤフラム１６０の外周縁部１６１を介し、ハウジング部材１００ａの小径内孔部１２１ａと大径内孔部１２１ｂとの境界環状段部上に係合して、ダイヤフラム１６０の外周縁部１６１を挟持する。
At this time, the
従って、上壁１００ｂがダイヤフラム１６０を介しハウジング部材１００ａの周壁１２０に同軸的に組み付けられるとともに、弁体１５０が、ピストン２１０により同軸的に支持された状態にて、ハウジング部材１００ａの小径内孔部１２１ａ内にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに対し同軸的に対向するように位置する。これにより、ダイヤフラム弁の製造が完了する。
Accordingly, the
以上のように構成した本第１実施形態において、半導体ウェハーを用いて半導体素子を上記半導体製造装置により製造するにあたり、当該ダイヤフラム弁が閉弁状態にあるものとする。 In the first embodiment configured as described above, when a semiconductor element is manufactured by the semiconductor manufacturing apparatus using a semiconductor wafer, the diaphragm valve is in a closed state.
このとき、当該ダイヤフラム弁においては、ピストン２１０が、そのピストン本体２１０ａにて、コイルスプリング２１２の付勢力のもとに、ケーシング２００の周壁２００ｂ内にて下方へ摺動している。
At this time, in the diaphragm valve, the
これに伴い、ピストン２１０が、そのピストンロッド２１０ｂにより、弁体１５０を、その先端面外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂの環状上面部１３２に着座させている。
Accordingly, the
このとき、上述のごとく、弁体１５０は、ピストン２１０により、環状弁座１３０に対し同軸的に位置するように支持されているから、弁体１５０の先端面外周部１５１は、その全面に亘り、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２に均一に接合している。
At this time, as described above, since the
ここで、ＰＦＡがその溶融状態にて良好な流動性を有することを活用して、副環状部１３０ｂが、その外面にて、上述のごとく、算術平均粗さにて上記金型の面粗度よりも低くかつ０．１（μｍ）以下となるように、ＰＦＡでもって、ヒケを生じないように上記所定厚さにて射出成形されている。
Here, utilizing the fact that the PFA has good fluidity in its molten state, the
このため、副環状部１３０ｂは、その外面に切削加工による切削痕の発生を伴うことなく、その外面のうち、例えば、環状上面部１３２において、上述の高い面粗度（換言すれば、高い面精度）を一様に有する平面となっている。
For this reason, the
従って、例えば、１６（ｎｍ）程度の外径を有するような非常に微小な粒子であっても、副環状部１３０ｂの外面に付着することがない。
Therefore, for example, even very fine particles having an outer diameter of about 16 (nm) do not adhere to the outer surface of the
ここで、弁体１５０は、その先端面外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂの環状上面部１３２上に接合していることから、上述のような閉弁状態においては、流出側連通路部１２３が、流入側連通路部１１４から良好に液密的に遮断されている。
Here, since the
このような状態において、空気流が上記空気流供給源からケーシング２００の開口部２０５及び連通路部２０４を通し下側室Ｒｄ内に供給されると、ピストン２１０が、上述したごとく、下側室Ｒｄ内に供給される空気流の圧力に基づきコイルスプリング２１２の弾力に抗してケーシング２００の中空部を上方へ摺動する。このため、弁体１５０がピストン２１０の上方への摺動を伴い環状弁座１３０から上方へ離間する。
In such a state, when the air flow is supplied from the air flow supply source through the
これに伴い、上記半導体製造装置の上記液体配管系統の上流部に供給される上記液体が、当該ダイヤフラム弁に向けて流動し、弁本体Ｂの流入筒部１１２、流入側連通路部１１４及び環状弁座１３０を通り弁体室Ｒａ内に流入する。このように弁体室Ｒａ内に流入した液体は、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
Accordingly, the liquid supplied to the upstream portion of the liquid piping system of the semiconductor manufacturing apparatus flows toward the diaphragm valve, and the
なお、上述のように弁体室Ｒａ内に流入した液体は、その液圧により、ダイヤフラム１６０を空気室Ｒｂ側へ押圧する。このため、当該ダイヤフラム１６０は、空気室Ｒｂ側へ湾曲しながら弁体１５０の環状弁座１３０からの離間を助長する。
Note that the liquid that has flowed into the valve body chamber Ra as described above presses the
一方、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂ（付加環状部１３０ｂ）は、上述のように高い面粗度（換言すれば、高い面精度）にて作成した副環状部用金型を利用して、射出成形に適したＰＦＡでもって射出成形されている。
On the other hand, the
従って、当該副環状部１３０ｂは、その外面にて、切削加工に付随して生じがちな切削痕を発生することはないのは勿論のこと、上述のように高い面粗度（算術平均粗さにて０．１（μｍ）以下）に形成されている。
Accordingly, the
しかも、副環状部１３０ｂは、射出成形に起因するヒケを生じないように、上記所定の厚さ範囲内の厚さにて射出成形されているため、副環状部１３０ｂの外面は、ヒケによる凹凸を伴うことなく、円滑な平面状となっている。
Moreover, since the
以上のようなことから理解されるように、副環状部１３０ｂの外面においては、パーティクルの要因の１つである切削痕の付着をなくすことが可能となる。
As can be understood from the above, it is possible to eliminate the attachment of cutting marks, which is one of the causes of particles, on the outer surface of the
このことは、副環状部１３０ｂは、良好な低発塵性を有することを意味する。ここで、低発塵性とは、半導体ウェハーを用いて半導体素子を製造するにあたり、当該半導体素子に必要な配線ピッチの４分の１よりも大きいパーティクルを発生しないことをいう。
This means that the
なお、低発塵性を有する材料は、分子が絡み合うことで剥離しにくくなるようにするべく、分子が長く、側鎖や架橋を有する材料であることから、副環状部１３０ｂの成形材料であるＰＦＡは、低発塵性を有する材料としては適した材料である。
Note that the material having low dust generation property is a molding material for the
しかして、環状弁座１３０は、上述のごとく、その副環状部１３０ｂにおいて良好な低発塵性を有するように成形されているから、上記液体が、弁体室Ｒａ内にて副環状部１３０ｂの外面に接触しながら流動しても、パーティクルが副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することがない。
Thus, as described above, the
また、弁体１５０が副環状部１３０ｂに着座したり当該副環状部１３０ｂから離間したりしても、パーティクルが副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。
Further, even if the
従って、弁体室Ｒａ内に流入した液体は、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
Accordingly, the liquid that has flowed into the valve body chamber Ra flows out into the downstream portion of the liquid piping system through the outflow side
このようなことから、上記液体配管系統の下流部内に流出した液体が、半導体素子の製造に用いる半導体ウェハーの表面に供給されても、当該半導体ウェハーの表面にパーティクル、例えば、１２（ｎｍ）程度の外径を有するような微小なゴミであっても、付着することがない。 For this reason, even if the liquid flowing out into the downstream portion of the liquid piping system is supplied to the surface of the semiconductor wafer used for manufacturing the semiconductor element, particles, for example, about 12 nm are formed on the surface of the semiconductor wafer. Even fine dust having an outer diameter of 1 mm is not attached.
このため、半導体ウェハーの表面に、例えば、非常に細かい配線ピッチ（例えば、２４（ｎｍ）程度）を有する配線パターンを形成するにあたっても、当該配線ピッチに基づく配線上にパーティクルが付着したり、配線間にパーティクルが接触したりすることが、良好に予防され得る。 For this reason, even when a wiring pattern having a very fine wiring pitch (for example, about 24 nm) is formed on the surface of the semiconductor wafer, particles adhere to the wiring based on the wiring pitch, It can be well prevented that particles come into contact with each other.
このことは、配線間の短絡を招いたり、配線の断線により配線パターンを破損するという事態を未然に防止し得ることを意味する。換言すれば、非常に細かい配線ピッチの配線パターンを有する半導体素子であっても、半導体素子を良好に製造し得ることとなる。 This means that it is possible to prevent a situation in which a short circuit between wirings is caused or a wiring pattern is damaged due to the disconnection of the wirings. In other words, even a semiconductor element having a wiring pattern with a very fine wiring pitch can be manufactured satisfactorily.
従って、環状弁座が全体的に従来技術のように切削加工により形成される場合に生ずる切削痕の弊害を回避するために、弁体の環状弁座に着座する速度を、わざわざ、低速制御するというような事態を招くことがない。 Therefore, in order to avoid the adverse effects of cutting marks that occur when the annular valve seat is entirely formed by cutting as in the prior art, the speed of seating on the annular valve seat of the valve body is purposely controlled at a low speed. It does not cause such a situation.
また、環状弁座が全体的に従来技術のように切削加工により形成される場合に生ずる切削痕を溶融させて環状弁座の表面の面粗度を良好にするために、押え付け部材を、レーザ光照射ではなく、ヒータにより加熱するようにした場合、押え付け部材の加熱に時間がかかり作業性が悪い。
（第２実施形態）
図１１は、本発明に係るダイヤフラム弁の第２実施形態の要部を示している。当該第２実施形態においては、上記第１実施形態にて述べた弁本体Ｂにおいて、環状弁座１３０に代えて環状弁座１３０ｃを採用するとともに、弁体１５０に代えて弁体１５０ａを採用したことにその構成上の特徴がある。
In addition, in order to melt the cutting marks generated when the annular valve seat is entirely formed by cutting as in the prior art and improve the surface roughness of the surface of the annular valve seat, the pressing member is When heating is performed by a heater instead of laser light irradiation, it takes time to heat the pressing member and workability is poor.
(Second Embodiment)
FIG. 11 shows a main part of a second embodiment of the diaphragm valve according to the present invention. In the second embodiment, in the valve body B described in the first embodiment, an
本第２実施形態における環状弁座１３０ｃは、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０のうち主環状部１３０ａ（一体環状部１３０ａ）でもって構成されている。従って、環状弁座１３０ｃは、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０において副環状部１３０ｂを廃止した構成となっている。
The
また、本第２実施形態における弁体１５０ａは、上記第１実施形態にて述べた弁体１５０を弁体本体とし、この弁体本体に弁体環状部１５５を付加した構成を有する。なお、弁体環状部１５５は、弁体１５０である弁体本体に付加されていることから、当該弁体環状部１５５は、付加環状部１５５であるともいえる。
Further, the
当該弁体環状部１５５は、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０のうちの副環状部１３０ｂと同様に、ＰＦＡを用いて、当該副環状部１３０ｂと類似の構成を有するように、射出成形機でもって、射出成形されている。
The valve body
ここで、当該弁体環状部１５５は、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１、環状上面部１３２及び環状外周面部１３３に対応する環状底面部１５５ａ、環状下面部１５５ｂ及び環状外周面部１５５ｃでもって、円錐台外形形状を構成するように、上記所定の厚さにて環状に形成されており、当該弁体環状部１５５は、環状弁座１３０ｃに対向するように、環状底面部１５５ａにて、弁体１５０ａの弁体本体（弁体１５０）の先端面外周部１５１に同軸的に溶着されている。
Here, the valve body
但し、環状下面部１５５ｂは、上記第１実施形態にて述べた主環状部１３０ａの環状上面部と同一の外径を有する。従って、環状底面部１５５ａは、副環状部１３０ｂの底面部よりも大きな外径を有する。なお、弁体環状部１５５は、副環状部１３０ｂと同様の厚さを有する。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
However, the annular
また、当該弁体環状部１５５は、上記第１実施形態にて述べた副環状部１３０ｂと同様に、図５の環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２において、副環状部１３０ｂと同様に、ＰＦＡを用いて、射出成形される。
Further, like the sub
ついで、副環状部の載置工程Ｓ３において、上述のように射出成形された弁体環状部１５５が、副環状部１３０ｂに代えて、その環状底面部１５５ａにて、弁体１５０ａの弁体本体（上記第１実施形態にて述べた弁体１５０）の先端面環状外周部１５１上に同軸的に載置される。このとき、弁体１５０ａは、その弁体本体の基部１５３にて、上記第１実施形態にて述べた受け部材Ｇ上に載置されている。
Next, in the sub annular portion mounting step S3, the valve body
しかして、このような副環状部の載置工程Ｓ３の処理後、次の押え付け部材の載置工程Ｓ４において、押え付け部材１７０が、その底面にて、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２上に代えて、弁体環状部１５５の環状下面部１５５ｂ上に同軸的に載置される。
Thus, after the processing of the mounting step S3 of the sub annular portion, in the next pressing member mounting step S4, the pressing
然る後、押さえ付け部材の押さえ付け工程Ｓ５において、押え付け部材１７０が、その上方から、上記プレス機により、副環状部１３０ｂに代えて、当該副環状部１３０ｂと同様に、弁体環状部１５５に押し付けられる。
Thereafter, in the pressing step S5 of the pressing member, the pressing
ついで、レーザ光照射工程Ｓ６において、半導体レーザ装置ＳＬが、その回転に伴い、レーザ光を、上記第１実施形態にて述べた副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周部に代えて、上記第１実施形態と同様に、弁体環状部１５５の環状底面部１５５ａと弁体１５０ａの弁体本体の先端面環状外周部１５１との幅方向境界面中央部を含む円周部に沿い収束するように照射する。
Next, in the laser light irradiation step S6, the semiconductor laser device SL transmits laser light along with the rotation thereof at the center in the width direction boundary surface between the
これにより、弁体１５０ａの弁体本体の先端面環状外周部１５１及び弁体環状部１５５が、その境界面の幅方向中央部に沿う円周部を中心とする上記所定の領域と同様の領域に亘り、レーザ光により加熱されて溶融して相互に溶着していく。その後、半導体レーザ装置ＳＬからのレーザ光の出射を停止することで、弁体１５０ａ及び弁体環状部１５５は、自然冷却を経て硬化していく。
Thereby, the front end surface annular outer
然る後、図５の押え付け部材除去工程Ｓ７において、押え付け部材１７０が、弁体環状部１５５から除去される。これにより、弁体１５０ａが、その弁体本体の先端面環状外周部１５１に弁体環状部１５５を溶着硬化させた状態にて、本第２実施形態にいう弁体として形成される。
Thereafter, the pressing
なお、環状弁座１３０ｃの外面は、当該環状弁座１３０ｃの切削加工の際に切削加工により形成されている。その他の製造工程は、上記第１実施形態と同様である。
The outer surface of the
このように構成した本第２実施形態において、弁体環状部１５５は、上記第１実施形態にて述べた副環状部１３０ｂと同様に、良好な低発塵性を有するように、ＰＦＡを用いて射出成形されている。
In the second embodiment configured as described above, the valve body
従って、上記液体が、弁体室Ｒａ内にて弁体環状部１５５の外面に接触しながら流動しても、パーティクルが弁体環状部１５５の外面から剥がれて上記液体に混入してしまうことがない。また、弁体１５０ａが弁体環状部１５５にて環状弁座１３０ｃに着座したり当該環状弁座１３０ｃから離間したりしても、パーティクルが弁体環状部１５５の外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。
Therefore, even if the liquid flows in contact with the outer surface of the valve body
このため、弁体室Ｒａ内に流入した液体は、上記第１実施形態と同様に、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
For this reason, the liquid that has flowed into the valve body chamber Ra passes through the outflow side
このようなことから、本第２実施形態においては、上記第１実施形態と同様に、半導体ウェハーの表面には、パーティクルであっても、付着することがなく、従って、半導体ウェハーの表面に形成される配線パターンを破壊したりすることなく、半導体ウェハーに基づき半導体素子を良好に製造することができる。その他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
図１２は、本発明の第３実施形態の要部を示している。当該第３実施形態においては、上記第１実施形態にて述べた弁本体Ｂにおいて、弁体１５０に代えて弁体１５０ｂを採用したことにその構成上の特徴がある。
For this reason, in the second embodiment, as in the first embodiment, even if particles are attached to the surface of the semiconductor wafer, they are formed on the surface of the semiconductor wafer. A semiconductor element can be satisfactorily manufactured on the basis of a semiconductor wafer without destroying the wiring pattern. Other functions and effects are the same as those of the first embodiment.
(Third embodiment)
FIG. 12 shows the main part of the third embodiment of the present invention. The third embodiment is characterized in that the valve body B described in the first embodiment employs a valve body 150b instead of the
本第３実施形態における弁体１５０ｂは、上記第１実施形態にて述べた弁体１５０を弁体本体とし、この弁体本体に弁体環状部１５６を付加した構成を有する。なお、弁体環状部１５６は、弁体１５０である弁体本体に付加されていることから、当該弁体環状部１５６は、付加環状部１５６であるともいえる。
The valve body 150b in the third embodiment has a configuration in which the
当該弁体環状部１５６は、上記第２実施形態にて述べた弁体環状部１５５の環状底面部１５５ａ、環状下面部１５５ｂ及び環状外周面部１５５ｃに対応する環状底面部１５６ａ、環状下面部１５６ｂ及び環状外周面部１５６ｃでもって、弁体環状部１５５と同様の構成を有するように形成されている。
The valve body
しかして、当該弁体環状部１５６は、その環状底面部１５６ａにて、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに対向するように、弁体１５０ｂの弁体本体（弁体１５０）の先端面外周部１５１に同軸的に装着されている。
Therefore, the valve body
なお、本第３実施形態における弁体環状部１５６は、上記第２実施形態にて述べた弁体環状部１５５と同様に射出成形されて、弁体１５０ｂの弁体本体（弁体１５０）の先端面外周部１５１に溶着硬化されている。
In addition, the valve body
このように構成した本第３実施形態において、弁体環状部１５６は、上記第２実施形態にて述べた弁体環状部１５５と同様に、良好な低発塵性を有するように、ＰＦＡを用いて射出成形されている。
In the third embodiment configured as described above, the valve body
従って、上記液体が、弁体室Ｒａ内にて弁体環状部１５６や環状弁座１３０の副環状部１３０ｂの外面に接触しながら流動しても、パーティクルが弁体環状部１５５や副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうことがない。また、弁体１５０ｂが弁体環状部１５６にて環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座したり当該副環状部１３０ｂから離間したりしても、パーティクルが弁体環状部１５６や副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。
Therefore, even if the liquid flows in contact with the outer surface of the valve body
このため、弁体室Ｒａ内に流入した液体は、上記第１或いは第２の実施形態と同様に、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
For this reason, the liquid that has flowed into the valve body chamber Ra passes through the outflow side
このようなことから、本第３実施形態においては、上記第１或いは第２の実施形態と同様に、半導体ウェハーの表面には、パーティクルであっても、付着することがなく、従って、半導体ウェハーの表面に形成される配線パターンを破壊したりすることなく、半導体ウェハーに基づき半導体素子を良好に製造することができる。その他の作用効果は、上記第１或いは第２の実施形態と同様である。 For this reason, in the third embodiment, as in the first or second embodiment, even the particles do not adhere to the surface of the semiconductor wafer. Therefore, the semiconductor wafer The semiconductor element can be satisfactorily manufactured based on the semiconductor wafer without destroying the wiring pattern formed on the surface. Other functions and effects are the same as those of the first or second embodiment.
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）本発明の実施にあたり、円板状押え付け部材１７０は、ガラスに限ることなく、サファイヤその他の透明で高熱伝達率及び電気絶縁性を有するセラミックスでもって形成するようにしてもよい。
（２）本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べた半導体レーザ装置に代えて、例えば、ＹＡＧレーザ装置等の固体レーザ装置を採用してもよく、一般的には、ＰＴＦＥからなる主環状部１３０ａとＰＦＡからなる複環状部１３０ｂとの間の溶着を行うに適したレーザ装置であればよい。
（３）本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べたハウジング１００のうち付加環状部１３０ｂを除く構成部位、弁体やダイヤフラムの形成材料は、ＰＴＦＥに限ることなく、耐薬品性及び耐食性に優れた射出成形には適さないフッ素樹脂であってもよい。また、上記各実施形態にて述べた付加環状部の形成材料は、ＰＦＡに限ることなく、耐薬品性及び耐食性に優れた射出成形に適するフッ素樹脂であってもよい。
（４）本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べたハウジング１００のうち付加環状部１３０ｂを除く構成部位、弁体やダイヤフラムの形成材料は、ＰＴＦＥに代えて、ＰＦＡ等の耐薬品性及び耐食性に優れた射出成形に適するフッ素樹脂であってもよい。
（５）本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べた駆動機構Ｄは、図１において、コイルスプリング２１２を、上記第１実施形態とは異なり、ピストン２１０のピストン本体２１０ａとハウジング１００の上壁１００ｂとの間にピストンロッド２１０ｂと同軸的に介装するように構成するようにしてもよい。
In carrying out the present invention, the following various modifications are possible without being limited to the above embodiments.
(1) In carrying out the present invention, the disk-like pressing
(2) In practicing the present invention, a solid-state laser device such as a YAG laser device may be employed instead of the semiconductor laser device described in the above embodiment, and generally a main ring made of PTFE. Any laser device suitable for welding between the
(3) In implementing the present invention, the constituent parts of the
(4) In carrying out the present invention, the constituent parts excluding the additional
(5) In carrying out the present invention, the drive mechanism D described in the first embodiment is different from the first embodiment in that the
このように、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム弁が、常開型ダイヤフラム弁として作動するようにしても、上記第１実施形態と実質的に同様の作用効果が達成され得る。
（６）また、本発明の実施にあたり、図５のハウジング部材の母体の切削加工工程Ｓ１の処理及び環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２の処理は、上記第１実施形態とは異なり、併行して行ってもよく、ハウジング部材の母体の切削加工工程Ｓ１の処理を、環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２の処理後に行うようにしてもよい。
As described above, even if the diaphragm valve described in the first embodiment operates as a normally open diaphragm valve, substantially the same operational effects as those in the first embodiment can be achieved.
(6) Further, in carrying out the present invention, the processing of the base member cutting step S1 and the injection molding step S2 of the sub-annular portion of the annular valve seat in FIG. 5 are different from the first embodiment. Alternatively, the processing of the housing member base cutting step S1 may be performed after the processing of the injection molding step S2 of the sub-annular portion of the annular valve seat.
１００…円筒状ハウジング、１００ａ…ハウジング部材、１００ｂ…上壁、
１１０…底壁、１１２…流入筒部、１１４…流入側連通路部、１２０…周壁、
１２２…流出筒部、１２３…流出側連通路部、１３０、１３０ｃ…環状弁座、
１３０ａ…主環状部、１３０ｂ…副環状部、１５０、１５０ｂ、１５０ｃ…弁体、
１６０…ダイヤフラム、２００…円筒状ハウジング、２１０…ピストン、
２１０ａ…ピストン本体、２１０ｂ…ピストンロッド、Ｄ…駆動機構、
Ｒｃ…上側室、Ｒｄ…下側室、Ｓ２…環状弁座の副環状部の射出成形工程、
Ｓ３…副環状部の載置工程、Ｓ４…円板状押え付け部材の載置工程、
Ｓ５…円板状押え付け部材の押え付け工程、Ｓ６…レーザ照射工程。
100 ... cylindrical housing, 100a ... housing member, 100b ... upper wall,
110 ... Bottom wall, 112 ... Inflow cylinder part, 114 ... Inflow side communication path part, 120 ... Perimeter wall,
122 ... Outflow cylinder part, 123 ... Outflow side communication path part, 130, 130c ... Annular valve seat,
130a ... main annular part, 130b ... sub annular part, 150, 150b, 150c ... valve body,
160 ... diaphragm, 200 ... cylindrical housing, 210 ... piston,
210a ... piston body, 210b ... piston rod, D ... drive mechanism,
Rc: upper chamber, Rd: lower chamber, S2: injection molding process of sub-annular portion of annular valve seat,
S3 ... Sub-annular portion placement step, S4 ... Disc-like pressing member placement step,
S5: Pressing step of the disk-like pressing member, S6: Laser irradiation step.
Claims (12)
前記筒状周壁の前記中空部に対する前記流入路の内端開口部に設けられる環状弁座と、当該環状弁座に対し着座可能に対向するように前記筒状周壁の前記中空部に収容してなる弁体とを有して、前記液体を前記流入路から前記流出路に流動させるとき前記弁体を前記環状弁座から離間させて開弁し、また、前記流入路から前記流出路への前記液体の流動を遮断するとき前記弁体を前記環状弁座に着座させて閉弁する弁手段と、
前記弁体の外壁部と前記筒状周壁の内壁部との間に連結されて前記筒状周壁の前記中空部を、前記弁体が収容される弁体室と前記筒状周壁を通り外部に開放される空気室とに区画するように、前記弁体と共にフッ素樹脂でもって形成してなるダイヤフラムと、
前記ハウジングの他方の対向壁を介し前記弁体に連結されて、前記弁手段を開弁するとき前記弁体を前記環状弁座から離間させるように駆動し、また前記弁手段を閉弁するとき前記弁体を前記環状弁座に着座させるように駆動する駆動手段とを備えており、
前記環状弁座は、前記流入路の前記内端開口部に一体的に形成される一体環状部と、前記弁体に対向するように前記一体環状部上に付加的に溶着される弁座側付加環状部とを具備しており、
前記ハウジングのうち前記弁座側付加環状部を除く部位は、前記環状弁座のうちの前記一体環状部を含め、前記フッ素樹脂でもって一体的に形成されており、
前記環状弁座のうちの前記弁座側付加環状部は、前記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって形成されているダイヤフラム弁。 It has both opposing walls provided at both axial opening ends of the cylindrical peripheral wall so as to close the cylindrical peripheral wall and the hollow portion of the cylindrical peripheral wall, and the both opposing so as to allow a chemical solution or other liquid to flow in. A housing provided with an inflow path provided in one opposing wall of the wall, and an outflow path provided in the cylindrical peripheral wall so that the liquid can flow out of the inflow path through the hollow portion of the cylindrical peripheral wall;
An annular valve seat provided at an inner end opening of the inflow passage with respect to the hollow portion of the cylindrical peripheral wall, and accommodated in the hollow portion of the cylindrical peripheral wall so as to face the annular valve seat so as to be seatable. And when the liquid flows from the inflow path to the outflow path, the valve body is opened apart from the annular valve seat, and from the inflow path to the outflow path Valve means for seating the valve element on the annular valve seat and closing when shutting off the flow of the liquid;
The hollow portion of the cylindrical peripheral wall is connected between the outer wall portion of the valve body and the inner wall portion of the cylindrical peripheral wall, and passes through the valve body chamber in which the valve body is accommodated and the cylindrical peripheral wall to the outside. A diaphragm formed of a fluorine resin together with the valve body so as to partition into an air chamber to be opened;
When the valve means is connected to the valve body via the other opposing wall of the housing to drive the valve body away from the annular valve seat, and when the valve means is closed Drive means for driving the valve body to be seated on the annular valve seat,
The annular valve seat includes an integral annular portion formed integrally with the inner end opening of the inflow passage, and a valve seat side additionally welded on the integral annular portion so as to face the valve body. An additional annular portion,
The portion of the housing excluding the valve seat side additional annular portion is integrally formed with the fluororesin, including the integral annular portion of the annular valve seat,
The said valve seat side additional annular part of the said annular valve seat is a diaphragm valve currently formed with the fluororesin which can be injection-molded among the said fluororesins.
前記筒状周壁の前記中空部に対する前記流入路の内端開口部に一体的に形成される環状弁座と、当該環状弁座に対し着座可能に対向するように前記筒状周壁の前記中空部に収容してなる弁体とを有して、前記液体を前記流入路から前記流出路に流動させるとき前記弁体を前記環状弁座から離間させて開弁し、また、前記流入路から前記流出路への前記液体の流動を遮断するとき前記弁体を前記環状弁座に着座させて閉弁する弁手段と、
前記弁体の外壁部と前記筒状周壁の内壁部との間に連結されて前記筒状周壁の前記中空部を、前記弁体が収容される弁体室と前記筒状周壁を通り外部に開放される空気室とを区画するように、前記弁体と共にフッ素樹脂でもって形成してなるダイヤフラムと、
前記ハウジングの他方の対向壁を介し前記弁体に連結されて、前記弁手段を開弁するとき前記弁体を前記環状弁座から離間させるように駆動し、また前記弁手段を閉弁するとき前記弁体を前記環状弁座に着座させるように駆動する駆動手段とを備えており、
前記ハウジングは、前記環状弁座を含め、フッ素樹脂でもって一体的に形成されており、
前記弁体は、その先端面環状外周部にて前記環状弁座に同軸的に対向するように、前記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成してなる弁体側付加環状部を備えるダイヤフラム弁。 It has both opposing walls provided at both axial opening ends of the cylindrical peripheral wall so as to close the cylindrical peripheral wall and the hollow portion of the cylindrical peripheral wall, and the both opposing so as to allow a chemical solution or other liquid to flow in. A housing provided with an inflow path provided in one opposing wall of the wall, and an outflow path provided in the cylindrical peripheral wall so that the liquid can flow out of the inflow path through the hollow portion of the cylindrical peripheral wall;
An annular valve seat formed integrally with the inner end opening of the inflow passage with respect to the hollow portion of the cylindrical peripheral wall, and the hollow portion of the cylindrical peripheral wall so as to face the annular valve seat so as to be seatable And when the liquid flows from the inflow path to the outflow path, the valve body is opened away from the annular valve seat, and from the inflow path, the valve body is opened. Valve means for seating the valve element on the annular valve seat to close the valve when blocking the flow of the liquid to the outflow path;
The hollow portion of the cylindrical peripheral wall is connected between the outer wall portion of the valve body and the inner wall portion of the cylindrical peripheral wall, and passes through the valve body chamber in which the valve body is accommodated and the cylindrical peripheral wall to the outside. A diaphragm formed of a fluorine resin together with the valve body so as to partition an air chamber to be opened;
When the valve means is connected to the valve body via the other opposing wall of the housing to drive the valve body away from the annular valve seat, and when the valve means is closed Drive means for driving the valve body to be seated on the annular valve seat,
The housing is integrally formed with a fluororesin including the annular valve seat,
The valve body is additionally formed with a fluororesin that can be injection-molded out of the fluororesin so as to be coaxially opposed to the annular valve seat at the annular outer periphery of the front end surface thereof. Diaphragm valve with a part.
前記ハウジングの前記他方の対向壁に同軸的に設けられる筒状ケーシングと、
当該筒状ケーシング内に軸動可能に収容されて前記筒状ケーシングの内部を両室に区画形成するピストン本体と、当該ピストン本体から前記両室の一方の室及び前記他方の対向壁を介し延出されて前記弁体を前記環状弁座に同軸的に対向するように支持するピストンロッドとを具備してなるピストンと、
前記ピストン本体を前記一方の室に向け付勢する付勢手段とを具備して、
前記ピストンは、外部から前記筒状ケーシングの第１周壁部を介し前記一方の室に供給される空圧に基づき、前記ピストン本体にて、前記付勢手段に抗して前記両室の他方の室内の空気を前記筒状ケーシングの第２周壁部から排出しながら当該他方の室側へ前記ピストンロッドと共に軸動することで、前記弁体を前記環状弁座から離間させ、また、前記一方の室内への前記空圧の供給の停止に伴い、前記ピストン本体にて、前記付勢手段の付勢のもとに前記一方の室内の空気を前記第１周壁部から排出しながら前記ピストンロッドと共に前記一方の室側へ軸動することで、前記弁体を前記環状弁座に着座させるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁。 The driving means includes
A cylindrical casing provided coaxially on the other opposing wall of the housing;
A piston main body which is accommodated in the cylindrical casing so as to be axially movable and forms the inside of the cylindrical casing into both chambers, and extends from the piston main body through one chamber and the other opposing wall. A piston comprising a piston rod that is taken out and supports the valve body so as to be coaxially opposed to the annular valve seat;
Biasing means for biasing the piston body toward the one chamber;
The piston is based on an air pressure supplied to the one chamber from the outside through the first peripheral wall portion of the cylindrical casing, and the piston main body opposes the urging means in the other of the two chambers. The valve body is separated from the annular valve seat by axially moving together with the piston rod to the other chamber side while discharging indoor air from the second peripheral wall portion of the cylindrical casing, Along with the stop of the supply of the air pressure to the room, together with the piston rod, the piston body discharges the air in the one room from the first peripheral wall under the urging force of the urging means. The diaphragm valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve element is seated on the annular valve seat by axially moving to the one chamber side.
前記環状弁座を、前記ハウジングの形成の際に当該ハウジングと一体的に前記フッ素樹脂でもって前記流入路と前記流出路との間にて形成される一体環状部及び前記弁体に対向するように前記一体環状部に付加的に設けられる付加環状部の双方でもって、構成するようにして、
前記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって前記付加環状部を射出成形する射出成形工程と、
当該射出成形工程における射出成形後、前記付加環状部を前記一体環状部に重畳するように載置する載置工程と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え部材を前記付加環状部に重畳するように載置して前記押え部材により前記付加環状部を前記一体環状部に向け押え付ける載置押え付け工程と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を前記押え付け部材及び前記付加環状部を通して当該付加環状部と前記一体環状部との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程とでもって、
前記付加環状部及び前記一体環状部をその境界から相互に溶着後冷却させて前記環状弁座として形成するようにしたダイヤフラム弁の環状弁座形成方法。 A valve body is provided in a housing in which an inflow path, an outflow path, and an annular valve seat positioned between the inflow path and the outflow path are formed of fluororesin so as to be seated on the annular valve seat. In addition, as the valve body is separated from the annular valve seat, a chemical or other liquid flows from the inflow path through the annular valve seat to the outflow path, and as the valve body is seated on the annular valve seat, An annular valve seat forming method for a diaphragm valve configured to block the flow of the liquid from an inflow path to the outflow path,
The annular valve seat is opposed to the integral annular portion formed between the inflow path and the outflow path with the fluororesin integrally with the housing and the valve body when the housing is formed. In addition to the additional annular portion additionally provided in the integral annular portion,
An injection molding step of injection molding the additional annular portion with a fluororesin that can be injection-molded among the fluororesins;
After the injection molding in the injection molding step, a placement step of placing the additional annular portion so as to overlap the integral annular portion;
After mounting in the mounting step, a pressing member having translucency and heat conductivity is mounted so as to overlap the additional annular portion, and the additional annular portion is pressed against the integral annular portion by the pressing member. Mounting and pressing process,
In the pressing state in the mounting and pressing step, laser light is sequentially irradiated over the entire circumference of the boundary while converging on the boundary between the additional annular portion and the integral annular portion through the pressing member and the additional annular portion. With the laser beam irradiation process that heats,
An annular valve seat forming method for a diaphragm valve, wherein the additional annular portion and the integral annular portion are welded to each other from the boundary and then cooled to form the annular valve seat.
前記弁体を、前記フッ素樹脂でもって形成される弁体本体及び前記環状弁座に対向するように前記弁体本体に付加的に設けられる付加環状部の双方でもって、構成するようにして、
前記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって前記付加環状部を射出成形する射出成形工程と、
当該射出成形工程における射出成形後、前記付加環状部を前記弁体本体の先端部に重畳するように載置する載置工程と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え部材を前記付加環状部に重畳するように載置して前記押え部材により前記付加環状部を前記弁体本体に向け押え付ける載置押え付け工程と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を前記押え付け部材及び前記付加環状部を通して当該付加環状部と前記弁体本体との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程とでもって、
前記付加環状部及び前記弁体本体をその境界から相互に溶着後冷却させて前記弁体として形成するようにしたダイヤフラム弁の弁体形成方法。 A valve body is provided in a housing in which an inflow path, an outflow path, and an annular valve seat positioned between the inflow path and the outflow path are formed of fluororesin so as to be seated on the annular valve seat. In addition, as the valve body is separated from the annular valve seat, a chemical or other liquid flows from the inflow path through the annular valve seat to the outflow path, and as the valve body is seated on the annular valve seat, A valve body forming method of a diaphragm valve configured to block the flow of the liquid from the inflow path to the outflow path,
The valve body is configured with both a valve body body formed of the fluororesin and an additional annular portion additionally provided in the valve body body so as to face the annular valve seat,
An injection molding step of injection molding the additional annular portion with a fluororesin that can be injection-molded among the fluororesins;
After the injection molding in the injection molding step, a mounting step of mounting the additional annular portion so as to overlap the tip portion of the valve body main body,
After mounting in the mounting step, a pressing member having translucency and heat conductivity is mounted so as to overlap the additional annular portion, and the additional annular portion is pressed against the valve body main body by the pressing member. Mounting and pressing process,
In the pressing state in the mounting and pressing step, laser light is sequentially irradiated over the entire circumference of the boundary while converging to the boundary between the additional annular portion and the valve body body through the pressing member and the additional annular portion. With the laser beam irradiation process that heats,
A valve body forming method for a diaphragm valve, wherein the additional annular portion and the valve body main body are welded to each other from the boundary and then cooled to form the valve body.
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