JP3940855B2 - サックバックバルブ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤフラムの変位作用下に流体通路を流通する所定量の流体を吸引することにより、例えば、前記流体の供給口の液だれを防止することが可能なサックバックバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、半導体ウェハ等の製造工程においてサックバックバルブ（suck back valve ）が使用されている。このサックバックバルブは、半導体ウェハに対するコーティング液の供給を停止した際、供給口から微量のコーティング液が半導体ウェハに向かって滴下する、いわゆる液だれを防止する機能を有する。
【０００３】
ここで、従来技術に係るサックバックバルブ（例えば、実公平８−１０３９９号公報参照）を図５に示す。
【０００４】
このサックバックバルブ１は、流体導入ポート２と流体導出ポート３とを連通させる流体通路４が形成された弁本体５と、前記弁本体５の上部に連結されるボンネット６とを有する。前記流体通路４の中央部には、厚肉部および薄肉部から構成されたダイヤフラム７が設けられている。前記ボンネット６には、図示しない圧力流体供給源に接続され、切換弁（図示せず）の切換作用下に前記ダイヤフラム作動用の圧縮空気を供給する圧力流体供給ポート８が形成される。
【０００５】
前記ダイヤフラム７にはピストン９が嵌合され、前記ピストン９には、弁本体５の内壁面を摺動するとともにシール機能を営むｖパッキン１０が装着されている。また、弁本体５内には、ピストン９を上方に向かって常時押圧するスプリング１１が設けられている。
【０００６】
なお、参照数字１２は、ねじ込み量の増減作用下にダイヤフラム７によって吸引されるコーティング液の流量を調整するとともに、ピストン９に当接して該ピストン９の変位量を規制するストッパを示す。
【０００７】
前記流体導入ポート２には、コーティング液が貯留された図示しないコーティング液供給源がチューブ等の管路を介して接続され、さらに、前記コーティング液供給源と前記流体導入ポート２との間には、サックバックバルブ１と別体で構成されたオン／オフ弁（図示せず）が接続されている。このオン／オフ弁は、その付勢・滅勢作用下に該サックバックバルブ１に対するコーティング液の供給状態と供給停止状態とを切り換える機能を営む。
【０００８】
このサックバックバルブ１の概略動作を説明すると、流体導入ポート２から流体導出ポート３に向かってコーティング液が供給されている通常の状態では、圧力流体供給ポート８から供給された圧縮空気の作用下にピストン９およびダイヤフラム７が下方向に向かって一体的に変位し、ピストン９に連結されたダイヤフラム７が、図６中の二点鎖線で示すように流体通路４内に突出している。
【０００９】
そこで、図示しないオン／オフ弁の切換作用下に流体通路４内のコーティング液の流通を停止した場合、圧力流体供給ポート８からの圧縮空気の供給を停止させることにより、スプリング１１の弾発力の作用下にピストン９およびダイヤフラム７が一体的に上昇し、前記ダイヤフラム７の負圧作用下に流体通路４内に残存する所定量のコーティング液が吸引され、図示しない供給口における液だれが防止される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係るサックバックバルブでは、ばね部材の弾発力の作用下に上昇するピストンがストッパに当接することによりその上限位置が規制されるが、その際、前記ピストンの運動エネルギによって振動が発生する。前記振動は、流体通路を伝搬して図示しない供給口に残存するコーティング液に作用し、前記コーティング液が半導体ウェハに向かって滴下するという不都合がある。
【００１１】
同様に、オン／オフ弁の弁体が変位して着座部に着座する際にも振動が発生し、前記振動が流体通路を伝搬して図示しない供給口に残存するコーティング液に作用し、前記コーティング液が半導体ウェハに向かって滴下するという不都合がある。
【００１２】
また、従来技術に係るサックバックバルブでは、該サックバックバルブとオン／オフ弁との間の配管接続作業が必要となって煩雑であるとともに、サックバックバルブ以外にオン／オフ弁を付設するための占有スペースが必要となり、設置スペースが増大するという不都合がある。
【００１３】
さらに、サックバックバルブとオン／オフ弁との間に接続される配管によって流路抵抗が増大し、ダイヤフラムの応答精度が劣化するという不都合がある。
【００１４】
本発明は、前記の種々の不都合を悉く克服するためになされたものであり、配管接続作業を不要とするとともに設置スペースの省力化を図り、ダイヤフラムの応答精度を向上させ、しかも振動に起因する液だれを防止することが可能なサックバックバルブを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体通路を有し、一端部に第１ポートが形成され他端部に第２ポートが形成された継手部と、
パイロット圧によって変位する第１可撓性部材の負圧作用によって前記流体通路内の流体を吸引するサックバック機構と、
パイロット圧によって変位する第２可撓性部材を介して前記流体通路を開閉するオン／オフ弁と、
前記第１可撓性部材の変位量を規制するストッパと、
前記第１可撓性部材に連結されたステムに一端部がねじ締結され、該第１可撓性部材と一体的に変位する一方の変位部材と、
前記第２可撓性部材に連結されたピストンに一端部が当接し、前記ピストンと一体的に変位する他方の変位部材と、
前記一方の変位部材が前記ストッパに当接する際、前記一方の変位部材の運動エネルギを吸収する第１緩衝機構と、
前記第２可撓性部材が着座部に着座して前記流体通路を閉塞する際、該第２可撓性部材の運動エネルギを吸収する第２緩衝機構と、
前記オン／オフ弁に設けられ、前記第２可撓性部材が着座部に着座する方向に向かって前記他方の変位部材を押圧するばね部材と、
を備え、
前記継手部、サックバック機構およびオン／オフ弁は、それぞれ一体的に組み付けられて設けられ、
前記第１緩衝機構および前記第２緩衝機構は、それぞれ、室内に充填された非圧縮性流体を有し、前記一方又は他方の変位部材の変位作用下に通路を流通する非圧縮性流体の流量を制御する流量制御手段がそれぞれ設けられ、
前記流量制御手段は、弁本体部と、前記弁本体部の孔部に沿って螺入されるねじ部材と、前記弁本体部の外周面に装着されるチェック弁とを有し、
前記第１緩衝機構のチェック弁と前記第２緩衝機構のチェック弁とは、それぞれチェック方向が反対に設けられることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、第１緩衝機構を設けることにより、第１可撓性部材に連結されたステムにねじ締結されて前記第１可撓性部材と一体的に変位する一方の変位部材がストッパに当接する際、前記一方の変位部材の運動エネルギが吸収される。この結果、前記一方の変位部材がストッパに当接する際に発生する振動が抑制される。
【００１９】
また、本発明によれば、第２緩衝機構を設けることにより、第２可撓性部材が着座部に着座して前記流体通路を閉塞する際、該第２可撓性部材の運動エネルギが吸収される。この結果、第２可撓性部材が着座部に着座する際に発生する振動が抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るサックバックバルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２１】
図１において参照数字２０は、本発明の実施の形態に係るサックバックバルブを示す。このサックバックバルブ２０は、一組のチューブ２２ａ、２２ｂがそれぞれ着脱自在に接続される継手部２４と、前記継手部２４の上部に並設されるオン／オフ弁２６およびサックバック機構２８と、前記オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８にそれぞれ付設され、該オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８の運動エネルギを吸収する第１緩衝機構３０および第２緩衝機構３２とを有する。
【００２２】
なお、前記継手部２４、オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８は、それぞれ一体的に組み付けて構成される。
【００２３】
継手部２４には、一端部に第１ポート３４、他端部に第２ポート３６が形成されるとともに、前記第１ポート３４と第２ポート３６とを連通させる流体通路３８が設けられた継手ボデイ４０と、前記第１ポート３４および第２ポート３６にそれぞれ係合し、且つチューブ２２ａ、２２ｂの開口部に挿入されるインナ部材４２と、前記継手ボデイ４０の端部に刻設されたねじ溝に螺入することによりチューブ２２ａ、２２ｂの接続部位の液密性を保持するロックナット４４とを有する。
【００２４】
第１ポート３４に近接する継手部２４の上部にはオン／オフ弁２６が配設され、前記オン／オフ弁２６は、継手ボデイ４０と一体的に連結された第１弁ボデイ４６と、前記第１弁ボデイ４６の内部に形成されたシリンダ室４８に沿って矢印Ｘ1 またはＸ2 方向に変位するピストン５０とを有する。
【００２５】
この場合、前記ピストン５０は、後述するばね部材５４の弾発力によって、常時、下方側（矢印Ｘ2 方向）に向かって付勢された状態にある。
【００２６】
前記ピストン５０の下端部には、第１ダイヤフラム５６（第２可撓性部材）によって閉塞された第１ダイヤフラム室５８が形成され、前記第１ダイヤフラム５６は、ピストン５０の下端部に連結されて該ピストン５０と一体的に変位するように設けられる。この場合、前記第１ダイヤフラム５６は、継手ボデイ４０に形成された着座部５９から離間し、または前記着座部５９に着座することにより流体通路３８を開閉する機能を営む。従って、オン／オフ弁２６の開閉作用下に、流体通路３８を流通する流体（例えば、コーティング液）の供給状態またはその供給停止状態が切り換えられる。
【００２７】
また、第１ダイヤフラム５６の上面部には、例えば、ゴム材料等によって形成され、該第１ダイヤフラム５６の薄肉部を保護するリング状の保護部材６０が設けられ、前記保護部材６０はピストン５０の下端部に連結された断面Ｌ字状の保持部材６２によって保持される。
【００２８】
前記第１弁ボデイ４６には、前記シリンダ室４８に連通する第１パイロットポート６４ａが形成される。この場合、図示しない圧力流体供給源の駆動作用下に前記第１パイロットポート６４ａを介してシリンダ室４８内に圧力流体（パイロット圧）を供給することにより、ばね部材５４の弾発力に抗してピストン５０が上昇する。従って、第１ダイヤフラム５６が着座部５９から所定間隔離間することにより流体通路３８が開成し、第１ポート３４から第２ポート３６側に向かってコーティング液が流通する。
【００２９】
また、第１弁ボデイ４６には、第１ダイヤフラム室５８を大気に連通させる通路６６が形成され、前記通路６６を介して第１ダイヤフラム室５８内のエアーを給排気することにより第１ダイヤフラム５６を円滑に作動させることができる。なお、参照数字６８は、ピストン５０の外周面に嵌着され、シリンダ室４８の気密性を保持するためのシール部材を示す。
【００３０】
オン／オフ弁２６の上方には、第１緩衝機構３０が設けられ、前記第１緩衝機構３０は、前記第１弁ボデイ４６と液密に連結された第１ボンネット６９を含む。前記第１ボンネット６９の内部には、例えば、シリコーン油等の非圧縮性流体７１が充填された室７３が形成され、前記室７３内には、ピストン５０を常時下方側（矢印Ｘ2 方向）に向かって押圧するばね部材５４が配設される。
【００３１】
第１緩衝機構３０は、前記ばね部材５４の弾発力の作用下に室７３に沿って変位自在に設けられ、その一端部がピストン５０に当接し且つ該ピストン５０と一体的に変位する断面Ｔ字状の第１変位部材（他方の変位部材）７５と、第１弁ボデイ４６の内壁面に係止され、中央部に形成された孔部によって前記第１変位部材７５を案内するリング状のガイド部材７７とを有する。
【００３２】
なお、第１ボンネット６９の内部に形成された室７３は、前記第１変位部材７５によって上部側室７３ａおよび下部側室７３ｂに分割され、また、前記ガイド部材７７の外周面並びに内周面には、室７３内の液密性を保持するシール部材７９が嵌着されている。
【００３３】
前記第１ボンネット６９の上方の中央部には、前記第１変位部材７５の変位量を規制するストッパ８１と、前記ストッパ８１を固定するロックナット８３とが設けられ、前記ストッパ８１の頭部には、軸線方向に沿って延在する貫通孔を閉塞するキャップ部材８３ａが設けられる。また、前記ストッパ８１に近接する第１ボンネット６９の上方には、下部側室７３ｂから上部側室７３ａに向かって流通する非圧縮性流体７１の流量を制御する流量制御手段８５が付設されている。
【００３４】
この流量制御手段８５は、第１ボンネット６９と一体的に形成され、該第１ボンネット６９から突出して形成された円筒状のボデイ８７と、前記ボデイ８７の孔部内に装着された弁本体部８９と、前記弁本体部８９の軸線方向に沿って同軸状に形成された異径の第１孔部９１および第２孔部９３と、前記第１孔部９１に螺入されその一端部が第２孔部９３に臨むねじ部材９５と、前記ねじ部材９５を所定の位置で係止するナット部材９７と、前記弁本体部８９の外周面に装着されるチェック弁９９とを有する。
【００３５】
前記弁本体部８９の第１孔部９１と第２孔部９３との境界部分には、軸線と直交する方向に延在し且つ第２孔部９３に連通する第３孔部１０１が形成される。前記第３孔部１０１は、第１通路１０３を介して上部側室７３ａに連通するように形成され、また、第２孔部９３は、第２通路１０５を介して下部側室７３ｂに連通するように形成される。
【００３６】
従って、第１ボンネット６９の上部側室７３ａおよび下部側室７３ｂにそれぞれ充填された非圧縮性流体７１は、第１通路１０３、第２通路１０５、第２孔部９３および第３孔部１０１を介して、前記上部側室７３ａと下部側室７３ｂとの間で相互に流通するように設けられている。
【００３７】
また、第１孔部９１に螺入されたねじ部材９５は、そのねじ込み量の増減作用下に弁本体部８９の軸線方向に沿って進退自在に設けられ、前記ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔を調整することにより、前記第２孔部９３を流通する非圧縮性流体７１の流量が絞られる。
【００３８】
弁本体部８９の外周部に装着されたチェック弁９９には、図２に示されるように、可撓性を有する環状の舌片１０７が形成される。この場合、非圧縮性流体７１の作用下に前記舌片１０７が外側に撓んで第１ボンネット６９の内壁面に接触することにより、弁本体部８９とボデイ８７の内壁面との間に形成された通路１０９が閉塞され、一方、前記舌片１０７が内側に撓むことにより前記通路１０９を介して非圧縮性流体７１を自在に流通させることができる。
【００３９】
第２ポート３６に近接する継手部２４の上部にはサックバック機構２８が設けられ、前記サックバック機構２８は、継手ボデイ４０と一体的に連結された第２弁ボデイ７２と、前記第２弁ボデイ７２の内部に形成された室７４に沿って矢印Ｘ1 またはＸ2 方向に変位するステム７６とを有する。前記室７４内には、ステム７６のフランジに係着されその弾発力によって該ステム７６を、常時、上方側（矢印Ｘ1 方向）に向かって付勢するばね部材７８が配設されている。
【００４０】
前記ステム７６の上部には該ステム７６の上面部に係合する第２ダイヤフラム８０が張設され、前記第２ダイヤフラム８０の上方には第２パイロットポート６４ｂに連通する第２ダイヤフラム室（パイロット室）８２が形成される。この場合、第２ダイヤフラム８０の薄肉部とステム７６との間には、例えば、ゴム材料等によって形成されたリング状の保護部材８４が介装される。
【００４１】
一方、ステム７６の下端部には第３ダイヤフラム８６（第１可撓性部材）によって閉塞される第３ダイヤフラム室８８が形成され、前記第３ダイヤフラム８６は、ステム７６に連結されて該ステム７６と一体的に変位するように設けられる。
【００４２】
前記第３ダイヤフラム８６の上面部には、該第３ダイヤフラム８６の薄肉部を保護するリング状の保護部材９０が設けられ、前記保護部材９０はステム７６の下端部に連結された断面Ｌ字状の保持部材９２によって保持される。
【００４３】
また、継手ボデイ４０には、第３ダイヤフラム８６の底面の形状に対応する着座部９４が流体通路３８に臨むように形成される。なお、前記第２弁ボデイ７２には、第３ダイヤフラム室８８を大気に連通させる通路９８が形成される。
【００４４】
前記第２弁ボデイ７２の上方には、第２緩衝機構３２が設けられ、前記第２緩衝機構３２は、前記第２弁ボデイ７２と液密に連結された第２ボンネット１００を含む。
【００４５】
なお、第２緩衝機構３２は、第２変位部材（一方の変位部材）１０２の一端部が第２ダイヤフラム８０を貫通してステム７６にねじ締結されている点、並びにチェック弁９９の舌片１０７が逆向き（チェック方向が反対）に装着されている点で第１緩衝機構３０と構成的に異なっているが、その他の構成は、第１緩衝機構３０と同一である。
【００４６】
本実施の形態に係るサックバックバルブ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４７】
まず、サックバックバルブ２０の第１ポート３４に連通するチューブ２２ａにコーティング液が貯留されたコーティング液供給源（図示せず）を接続し、一方、第２ポート３６に連通するチューブ２２ｂに図示しない半導体ウェハに向かってコーティング液を滴下するノズル（図示せず）が設けられたコーティング液滴下装置（図示せず）を接続する。また、第１パイロットポート６４ａ並びに第２パイロットポート６４ｂに図示しない圧力流体供給源をそれぞれ接続しておく。さらに、流量制御手段８５のねじ部材９５のねじ込み量を増減させて所定の絞り量に調整しておく。
【００４８】
このような準備作業を経た後、図示しない圧力流体供給源を付勢し、切換弁（図示せず）の切換作用下に第１パイロットポート６４ａ並びに第２パイロットポート６４ｂに対し圧力流体（圧縮空気）を供給する。
【００４９】
第２パイロットポート６４ｂから導入された圧力流体は、第２ダイヤフラム室８２に供給され、前記第２ダイヤフラム室８２に供給されたパイロット圧の作用下に第２ダイヤフラム８０が撓曲してステム７６を矢印Ｘ2 方向に押圧する。この結果、ステム７６の下端部に連結された第３ダイヤフラム８６がばね部材７８の弾発力に抗して矢印Ｘ2 方向に変位し、前記第３ダイヤフラム８６が着座部９４に着座した状態となる（図１参照）。
【００５０】
この場合、第２変位部材１０２が矢印Ｘ2 方向に向かってステム７６と一体的に変位することにより、下部側室７３ｂに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を介して上部側室７３ａに向かって流通する。その際、非圧縮性流体７１の作用下にチェック弁９９の舌片１０７が内側に撓むことにより通路１０９が開成し、前記非圧縮性流体７１は、前記通路１０９を流通して上部側室７３ａに至る。この結果、非圧縮性流体７１は、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって、その流量が絞られることはない。
【００５１】
一方、第１パイロットポート６４ａから導入された圧力流体（圧縮空気）は、オン／オフ弁２６のシリンダ室４８に供給され、前記シリンダ室４８に供給されたパイロット圧は、ばね部材５４の弾発力に抗してピストン５０および第１変位部材７５を矢印Ｘ1 方向に変位させる。
【００５２】
従って、ピストン５０に連結された第１ダイヤフラム５６が着座部５９から離間してオン／オフ弁２６がオン状態となる。その際、コーティング液供給源から供給されたコーティング液は、流体通路３８に沿って流通し、図示しないコーティング液滴下装置を介してコーティング液が半導体ウェハに滴下される。この結果、半導体ウェハには、所望の膜厚を有するコーティング被膜（図示せず）が形成される。
【００５３】
この場合、第１変位部材７５がばね部材５４の弾発力に抗してピストン５０と一体的に変位することにより、上部側室７３ａに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を介して下部側室７３ｂに向かって流通するが、その際、非圧縮性流体７１の作用下にチェック弁９９の舌片１０７が内側に撓むことにより通路１０９が開成する。従って、前記非圧縮性流体７１は、前記通路１０９を流通して下部側室７３ｂに至り、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって、その流量が絞られることはない。
【００５４】
図示しないコーティング液滴下装置を介して所定量のコーティング液が図示しない半導体ウェハに塗布された後、オン／オフ弁２６のシリンダ室４８に供給されるパイロット圧を減少させ、オン／オフ弁２６をオフ状態とする。
【００５５】
すなわち、オン／オフ弁２６のシリンダ室４８に供給されるパイロット圧が減少することにより、ばね部材５４の弾発力の作用下にピストン５０が矢印Ｘ2 方向に変位し、第１ダイヤフラム５６が着座部５９に着座する（図２参照）。
【００５６】
ばね部材５４の弾発力の作用下に、第１変位部材７５がピストン５０と一体的に矢印Ｘ2 方向に向かって変位する際、第１ボンネット６９の下部側室７３ｂに充填された非圧縮性流体７１は、流量制御手段８５を通過するときに発揮されるチェック機能を介して所定の流量に絞られた後、上部側室７３ａに供給される。
【００５７】
すなわち、下部側室７３ｂに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を通過する際、チェック弁９９の舌片１０７が第１ボンネット６９の内壁面に接触して通路１０９が閉塞されるため、非圧縮性流体７１は第２孔部９３に導入される。この結果、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって非圧縮性流体７１が所定の流量に絞られた後、第３孔部１０１および第１通路１０３を経由して上部側室７３ａに供給される。
【００５８】
このように、非圧縮性流体７１の緩衝作用下に第１変位部材７５およびピストン５０が矢印Ｘ2 方向に向かって一体的に変位するため、前記ピストン５０が着座部５９に着座する際に発生する運動エネルギを前記非圧縮性流体７１によって吸収することができる。従って、前記ピストン５０が着座部５９に着座する際に発生する振動を抑制することができる。
【００５９】
オン／オフ弁２６がオフ状態となって流体通路３８が遮断されることにより半導体ウェハに対するコーティング液の供給が停止し、コーティング液滴下装置のノズル（図示せず）から半導体ウェハに対するコーティング液の滴下状態が停止される。この場合、コーティング液滴下装置のノズル内には、半導体ウェハに滴下される直前のコーティング液が残存しているため、液だれが生ずるおそれがある。
【００６０】
そこで、第２パイロットポート６４ｂから供給されるパイロット圧を減少させることにより、ばね部材７８の弾発力の作用下に第２ダイヤフラム８０が矢印Ｘ1 方向に向かって変位する。
【００６１】
この場合、ステム７６を介して第３ダイヤフラム８６が矢印Ｘ1 方向に向かって一体的に変位し、前記第３ダイヤフラム８６が着座部９４から離間することにより負圧作用が発生し、流体通路３８内の所定量のコーティング液が図３中の矢印方向に沿って間隙内に吸引される。この結果、コーティング液滴下装置のノズル内に残存する所定量のコーティング液がサックバックバルブ２０側に向かって戻されることにより、半導体ウェハに対する液だれを防止することができる。
【００６２】
ばね部材７８の弾発力の作用下に、第２変位部材１０２がステム７６と一体的に矢印Ｘ1 方向に向かって変位する際、第２ボンネット１００の上部側室７３ａに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を通過するときにチェック機能が発揮され、所定の流量に絞られて下部側室７３ｂに供給される。
【００６３】
すなわち、上部側室７３ａに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を通過する際、チェック弁９９の舌片１０７が第２ボンネット１００の内壁面に接触してその流通が阻止されるため、非圧縮性流体７１は、第２孔部９３に導入される。この結果、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって非圧縮性流体７１が所定の流量に絞られた後、第２通路１０５を経由して下部側室７３ｂに供給される。
【００６４】
このように、非圧縮性流体７１の緩衝作用下に第２変位部材１０２およびステム７６が矢印Ｘ1 方向に向かって一体的に変位するため、前記第２変位部材１０２がストッパ８１に当接して変位終端位置に到達したときに発生する運動エネルギを前記非圧縮性流体７１によって吸収することができる。従って、前記第２変位部材１０２がストッパ８１に当接する際に発生する振動を抑制することができる。
【００６５】
なお、図示しない切換弁の切換作用下に、再び、第１パイロットポート６４ａおよび第２パイロットポート６４ｂから圧力流体を供給し、オン／オフ弁２６がオン状態となり且つ第３ダイヤフラム８６を着座部９４に着座させることにより、半導体ウェハに対するコーティング液の滴下が開始される。
【００６６】
本実施の形態では、第１緩衝機構３０および第２緩衝機構３２が有する非圧縮性流体７１の流量制御機能によって、ピストン５０が着座部５９に着座する際に発生する振動、並びに第２変位部材１０２がストッパ８１に当接する際に発生する振動をそれぞれ抑制することができる。この結果、前記振動に起因する液だれを阻止することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、継手部２４、オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８をそれぞれ一体的に組み付けることにより、従来技術と異なりサックバックバルブ２０とオン／オフ弁２６との間の配管接続作業が不要となり、オン／オフ弁２６を付設するための占有スペースも不要となるために、設置スペースの有効利用を図ることができる。
【００６８】
さらに、本実施の形態では、オン／オフ弁２６がサックバック機構２８と一体的に形成されているため、従来技術においてそれぞれ別体で構成されたものを一体的に結合した場合と比較して、装置全体の小型化を達成することができる。
【００６９】
さらにまた、パイロット圧によって作動する第２ダイヤフラム８０の応答精度を高めることが可能となり、流体通路３８内に残存するコーティング液を迅速に吸引することができる。
【００７０】
次に、本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブ１１０を図４に示す。このサックバックバルブ１１０は、サックバック機構２８側に第２緩衝機構３２が設けられていない点で図１に示す実施の形態と異なるが、その他の構成、並びに作用効果は、それぞれ同一であるので詳細な説明を省略する。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７２】
すなわち、一方の変位部材がストッパに当接する際、前記一方の変位部材の運動エネルギを吸収することにより、前記一方の変位部材がストッパに当接する際に発生する振動が抑制される。この結果、前記振動に起因する液だれを防止することができる。
【００７３】
また、第２可撓性部材が着座部に着座して前記流体通路を閉塞する際、該第２可撓性部材の運動エネルギを吸収することにより、前記第２可撓性部材が着座部に着座する際に発生する振動が抑制される。この結果、前記振動に起因する液だれを防止することができる。
【００７４】
さらに、サックバックバルブとオン／オフ弁との間に配管を設ける必要がないため、サックバックバルブとオン／オフ弁との間の配管接続作業が不要となり、しかも、流路抵抗が増大することを回避することができる。従って、パイロット圧によって作動する可撓性部材の応答精度を高めることが可能となり、流体通路内に残存する圧力流体を迅速に吸引することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【図２】図１に示すサックバックバルブの部分拡大断面図である。
【図３】図１に示すサックバックバルブの部分拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【図５】従来技術に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【符号の説明】
２０、１１０…サックバックバルブ ２４…継手部
２６…オン／オフ弁 ２８…サックバック機構
３０、３２…緩衝機構 ３４、３６…ポート
３８…流体通路 ４８…シリンダ室
５０…ピストン ５４、７８…ばね部材
５６、８０、８６…ダイヤフラム ５８、８２、８８…ダイヤフラム室
５９、９４…着座部 ６４ａ、６４ｂ…パイロットポート
６９、１００…ボンネット ７１…非圧縮性流体
７３、７３ａ、７３ｂ、７４…室 ７５、１０２…変位部材
７７…ガイド部材 ８１…ストッパ
８５…流量制御手段 ９９…チェック弁
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤフラムの変位作用下に流体通路を流通する所定量の流体を吸引することにより、例えば、前記流体の供給口の液だれを防止することが可能なサックバックバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、半導体ウェハ等の製造工程においてサックバックバルブ（suck back valve ）が使用されている。このサックバックバルブは、半導体ウェハに対するコーティング液の供給を停止した際、供給口から微量のコーティング液が半導体ウェハに向かって滴下する、いわゆる液だれを防止する機能を有する。
【０００３】
ここで、従来技術に係るサックバックバルブ（例えば、実公平８−１０３９９号公報参照）を図５に示す。
【０００４】
このサックバックバルブ１は、流体導入ポート２と流体導出ポート３とを連通させる流体通路４が形成された弁本体５と、前記弁本体５の上部に連結されるボンネット６とを有する。前記流体通路４の中央部には、厚肉部および薄肉部から構成されたダイヤフラム７が設けられている。前記ボンネット６には、図示しない圧力流体供給源に接続され、切換弁（図示せず）の切換作用下に前記ダイヤフラム作動用の圧縮空気を供給する圧力流体供給ポート８が形成される。
【０００５】
前記ダイヤフラム７にはピストン９が嵌合され、前記ピストン９には、弁本体５の内壁面を摺動するとともにシール機能を営むｖパッキン１０が装着されている。また、弁本体５内には、ピストン９を上方に向かって常時押圧するスプリング１１が設けられている。
【０００６】
なお、参照数字１２は、ねじ込み量の増減作用下にダイヤフラム７によって吸引されるコーティング液の流量を調整するとともに、ピストン９に当接して該ピストン９の変位量を規制するストッパを示す。
【０００７】
前記流体導入ポート２には、コーティング液が貯留された図示しないコーティング液供給源がチューブ等の管路を介して接続され、さらに、前記コーティング液供給源と前記流体導入ポート２との間には、サックバックバルブ１と別体で構成されたオン／オフ弁（図示せず）が接続されている。このオン／オフ弁は、その付勢・滅勢作用下に該サックバックバルブ１に対するコーティング液の供給状態と供給停止状態とを切り換える機能を営む。
【０００８】
このサックバックバルブ１の概略動作を説明すると、流体導入ポート２から流体導出ポート３に向かってコーティング液が供給されている通常の状態では、圧力流体供給ポート８から供給された圧縮空気の作用下にピストン９およびダイヤフラム７が下方向に向かって一体的に変位し、ピストン９に連結されたダイヤフラム７が、図６中の二点鎖線で示すように流体通路４内に突出している。
【０００９】
そこで、図示しないオン／オフ弁の切換作用下に流体通路４内のコーティング液の流通を停止した場合、圧力流体供給ポート８からの圧縮空気の供給を停止させることにより、スプリング１１の弾発力の作用下にピストン９およびダイヤフラム７が一体的に上昇し、前記ダイヤフラム７の負圧作用下に流体通路４内に残存する所定量のコーティング液が吸引され、図示しない供給口における液だれが防止される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係るサックバックバルブでは、ばね部材の弾発力の作用下に上昇するピストンがストッパに当接することによりその上限位置が規制されるが、その際、前記ピストンの運動エネルギによって振動が発生する。前記振動は、流体通路を伝搬して図示しない供給口に残存するコーティング液に作用し、前記コーティング液が半導体ウェハに向かって滴下するという不都合がある。
【００１１】
同様に、オン／オフ弁の弁体が変位して着座部に着座する際にも振動が発生し、前記振動が流体通路を伝搬して図示しない供給口に残存するコーティング液に作用し、前記コーティング液が半導体ウェハに向かって滴下するという不都合がある。
【００１２】
また、従来技術に係るサックバックバルブでは、該サックバックバルブとオン／オフ弁との間の配管接続作業が必要となって煩雑であるとともに、サックバックバルブ以外にオン／オフ弁を付設するための占有スペースが必要となり、設置スペースが増大するという不都合がある。
【００１３】
さらに、サックバックバルブとオン／オフ弁との間に接続される配管によって流路抵抗が増大し、ダイヤフラムの応答精度が劣化するという不都合がある。
【００１４】
本発明は、前記の種々の不都合を悉く克服するためになされたものであり、配管接続作業を不要とするとともに設置スペースの省力化を図り、ダイヤフラムの応答精度を向上させ、しかも振動に起因する液だれを防止することが可能なサックバックバルブを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、流体通路を有し、一端部に第１ポートが形成され他端部に第２ポートが形成された継手部と、
パイロット圧によって変位する第１可撓性部材の負圧作用によって前記流体通路内の流体を吸引するサックバック機構と、
パイロット圧によって変位する第２可撓性部材を介して前記流体通路を開閉するオン／オフ弁と、
前記第１可撓性部材の変位量を規制するストッパと、
前記第１可撓性部材に連結されたステムに一端部がねじ締結され、該第１可撓性部材と一体的に変位する一方の変位部材と、
前記第２可撓性部材に連結されたピストンに一端部が当接し、前記ピストンと一体的に変位する他方の変位部材と、
前記一方の変位部材が前記ストッパに当接する際、前記一方の変位部材の運動エネルギを吸収する第１緩衝機構と、
前記第２可撓性部材が着座部に着座して前記流体通路を閉塞する際、該第２可撓性部材の運動エネルギを吸収する第２緩衝機構と、
前記オン／オフ弁に設けられ、前記第２可撓性部材が着座部に着座する方向に向かって前記他方の変位部材を押圧するばね部材と、
を備え、
前記継手部、サックバック機構およびオン／オフ弁は、それぞれ一体的に組み付けられて設けられ、
前記第１緩衝機構および前記第２緩衝機構は、それぞれ、室内に充填された非圧縮性流体を有し、前記一方又は他方の変位部材の変位作用下に通路を流通する非圧縮性流体の流量を制御する流量制御手段がそれぞれ設けられ、
前記流量制御手段は、弁本体部と、前記弁本体部の孔部に沿って螺入されるねじ部材と、前記弁本体部の外周面に装着されるチェック弁とを有し、
前記第１緩衝機構のチェック弁と前記第２緩衝機構のチェック弁とは、それぞれチェック方向が反対に設けられることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、第１緩衝機構を設けることにより、第１可撓性部材に連結されたステムにねじ締結されて前記第１可撓性部材と一体的に変位する一方の変位部材がストッパに当接する際、前記一方の変位部材の運動エネルギが吸収される。この結果、前記一方の変位部材がストッパに当接する際に発生する振動が抑制される。
【００１９】
また、本発明によれば、第２緩衝機構を設けることにより、第２可撓性部材が着座部に着座して前記流体通路を閉塞する際、該第２可撓性部材の運動エネルギが吸収される。この結果、第２可撓性部材が着座部に着座する際に発生する振動が抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明に係るサックバックバルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００２１】
図１において参照数字２０は、本発明の実施の形態に係るサックバックバルブを示す。このサックバックバルブ２０は、一組のチューブ２２ａ、２２ｂがそれぞれ着脱自在に接続される継手部２４と、前記継手部２４の上部に並設されるオン／オフ弁２６およびサックバック機構２８と、前記オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８にそれぞれ付設され、該オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８の運動エネルギを吸収する第１緩衝機構３０および第２緩衝機構３２とを有する。
【００２２】
なお、前記継手部２４、オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８は、それぞれ一体的に組み付けて構成される。
【００２３】
継手部２４には、一端部に第１ポート３４、他端部に第２ポート３６が形成されるとともに、前記第１ポート３４と第２ポート３６とを連通させる流体通路３８が設けられた継手ボデイ４０と、前記第１ポート３４および第２ポート３６にそれぞれ係合し、且つチューブ２２ａ、２２ｂの開口部に挿入されるインナ部材４２と、前記継手ボデイ４０の端部に刻設されたねじ溝に螺入することによりチューブ２２ａ、２２ｂの接続部位の液密性を保持するロックナット４４とを有する。
【００２４】
第１ポート３４に近接する継手部２４の上部にはオン／オフ弁２６が配設され、前記オン／オフ弁２６は、継手ボデイ４０と一体的に連結された第１弁ボデイ４６と、前記第１弁ボデイ４６の内部に形成されたシリンダ室４８に沿って矢印Ｘ1 またはＸ2 方向に変位するピストン５０とを有する。
【００２５】
この場合、前記ピストン５０は、後述するばね部材５４の弾発力によって、常時、下方側（矢印Ｘ2 方向）に向かって付勢された状態にある。
【００２６】
前記ピストン５０の下端部には、第１ダイヤフラム５６（第２可撓性部材）によって閉塞された第１ダイヤフラム室５８が形成され、前記第１ダイヤフラム５６は、ピストン５０の下端部に連結されて該ピストン５０と一体的に変位するように設けられる。この場合、前記第１ダイヤフラム５６は、継手ボデイ４０に形成された着座部５９から離間し、または前記着座部５９に着座することにより流体通路３８を開閉する機能を営む。従って、オン／オフ弁２６の開閉作用下に、流体通路３８を流通する流体（例えば、コーティング液）の供給状態またはその供給停止状態が切り換えられる。
【００２７】
また、第１ダイヤフラム５６の上面部には、例えば、ゴム材料等によって形成され、該第１ダイヤフラム５６の薄肉部を保護するリング状の保護部材６０が設けられ、前記保護部材６０はピストン５０の下端部に連結された断面Ｌ字状の保持部材６２によって保持される。
【００２８】
前記第１弁ボデイ４６には、前記シリンダ室４８に連通する第１パイロットポート６４ａが形成される。この場合、図示しない圧力流体供給源の駆動作用下に前記第１パイロットポート６４ａを介してシリンダ室４８内に圧力流体（パイロット圧）を供給することにより、ばね部材５４の弾発力に抗してピストン５０が上昇する。従って、第１ダイヤフラム５６が着座部５９から所定間隔離間することにより流体通路３８が開成し、第１ポート３４から第２ポート３６側に向かってコーティング液が流通する。
【００２９】
また、第１弁ボデイ４６には、第１ダイヤフラム室５８を大気に連通させる通路６６が形成され、前記通路６６を介して第１ダイヤフラム室５８内のエアーを給排気することにより第１ダイヤフラム５６を円滑に作動させることができる。なお、参照数字６８は、ピストン５０の外周面に嵌着され、シリンダ室４８の気密性を保持するためのシール部材を示す。
【００３０】
オン／オフ弁２６の上方には、第１緩衝機構３０が設けられ、前記第１緩衝機構３０は、前記第１弁ボデイ４６と液密に連結された第１ボンネット６９を含む。前記第１ボンネット６９の内部には、例えば、シリコーン油等の非圧縮性流体７１が充填された室７３が形成され、前記室７３内には、ピストン５０を常時下方側（矢印Ｘ2 方向）に向かって押圧するばね部材５４が配設される。
【００３１】
第１緩衝機構３０は、前記ばね部材５４の弾発力の作用下に室７３に沿って変位自在に設けられ、その一端部がピストン５０に当接し且つ該ピストン５０と一体的に変位する断面Ｔ字状の第１変位部材（他方の変位部材）７５と、第１弁ボデイ４６の内壁面に係止され、中央部に形成された孔部によって前記第１変位部材７５を案内するリング状のガイド部材７７とを有する。
【００３２】
なお、第１ボンネット６９の内部に形成された室７３は、前記第１変位部材７５によって上部側室７３ａおよび下部側室７３ｂに分割され、また、前記ガイド部材７７の外周面並びに内周面には、室７３内の液密性を保持するシール部材７９が嵌着されている。
【００３３】
前記第１ボンネット６９の上方の中央部には、前記第１変位部材７５の変位量を規制するストッパ８１と、前記ストッパ８１を固定するロックナット８３とが設けられ、前記ストッパ８１の頭部には、軸線方向に沿って延在する貫通孔を閉塞するキャップ部材８３ａが設けられる。また、前記ストッパ８１に近接する第１ボンネット６９の上方には、下部側室７３ｂから上部側室７３ａに向かって流通する非圧縮性流体７１の流量を制御する流量制御手段８５が付設されている。
【００３４】
この流量制御手段８５は、第１ボンネット６９と一体的に形成され、該第１ボンネット６９から突出して形成された円筒状のボデイ８７と、前記ボデイ８７の孔部内に装着された弁本体部８９と、前記弁本体部８９の軸線方向に沿って同軸状に形成された異径の第１孔部９１および第２孔部９３と、前記第１孔部９１に螺入されその一端部が第２孔部９３に臨むねじ部材９５と、前記ねじ部材９５を所定の位置で係止するナット部材９７と、前記弁本体部８９の外周面に装着されるチェック弁９９とを有する。
【００３５】
前記弁本体部８９の第１孔部９１と第２孔部９３との境界部分には、軸線と直交する方向に延在し且つ第２孔部９３に連通する第３孔部１０１が形成される。前記第３孔部１０１は、第１通路１０３を介して上部側室７３ａに連通するように形成され、また、第２孔部９３は、第２通路１０５を介して下部側室７３ｂに連通するように形成される。
【００３６】
従って、第１ボンネット６９の上部側室７３ａおよび下部側室７３ｂにそれぞれ充填された非圧縮性流体７１は、第１通路１０３、第２通路１０５、第２孔部９３および第３孔部１０１を介して、前記上部側室７３ａと下部側室７３ｂとの間で相互に流通するように設けられている。
【００３７】
また、第１孔部９１に螺入されたねじ部材９５は、そのねじ込み量の増減作用下に弁本体部８９の軸線方向に沿って進退自在に設けられ、前記ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔を調整することにより、前記第２孔部９３を流通する非圧縮性流体７１の流量が絞られる。
【００３８】
弁本体部８９の外周部に装着されたチェック弁９９には、図２に示されるように、可撓性を有する環状の舌片１０７が形成される。この場合、非圧縮性流体７１の作用下に前記舌片１０７が外側に撓んで第１ボンネット６９の内壁面に接触することにより、弁本体部８９とボデイ８７の内壁面との間に形成された通路１０９が閉塞され、一方、前記舌片１０７が内側に撓むことにより前記通路１０９を介して非圧縮性流体７１を自在に流通させることができる。
【００３９】
第２ポート３６に近接する継手部２４の上部にはサックバック機構２８が設けられ、前記サックバック機構２８は、継手ボデイ４０と一体的に連結された第２弁ボデイ７２と、前記第２弁ボデイ７２の内部に形成された室７４に沿って矢印Ｘ1 またはＸ2 方向に変位するステム７６とを有する。前記室７４内には、ステム７６のフランジに係着されその弾発力によって該ステム７６を、常時、上方側（矢印Ｘ1 方向）に向かって付勢するばね部材７８が配設されている。
【００４０】
前記ステム７６の上部には該ステム７６の上面部に係合する第２ダイヤフラム８０が張設され、前記第２ダイヤフラム８０の上方には第２パイロットポート６４ｂに連通する第２ダイヤフラム室（パイロット室）８２が形成される。この場合、第２ダイヤフラム８０の薄肉部とステム７６との間には、例えば、ゴム材料等によって形成されたリング状の保護部材８４が介装される。
【００４１】
一方、ステム７６の下端部には第３ダイヤフラム８６（第１可撓性部材）によって閉塞される第３ダイヤフラム室８８が形成され、前記第３ダイヤフラム８６は、ステム７６に連結されて該ステム７６と一体的に変位するように設けられる。
【００４２】
前記第３ダイヤフラム８６の上面部には、該第３ダイヤフラム８６の薄肉部を保護するリング状の保護部材９０が設けられ、前記保護部材９０はステム７６の下端部に連結された断面Ｌ字状の保持部材９２によって保持される。
【００４３】
また、継手ボデイ４０には、第３ダイヤフラム８６の底面の形状に対応する着座部９４が流体通路３８に臨むように形成される。なお、前記第２弁ボデイ７２には、第３ダイヤフラム室８８を大気に連通させる通路９８が形成される。
【００４４】
前記第２弁ボデイ７２の上方には、第２緩衝機構３２が設けられ、前記第２緩衝機構３２は、前記第２弁ボデイ７２と液密に連結された第２ボンネット１００を含む。
【００４５】
なお、第２緩衝機構３２は、第２変位部材（一方の変位部材）１０２の一端部が第２ダイヤフラム８０を貫通してステム７６にねじ締結されている点、並びにチェック弁９９の舌片１０７が逆向き（チェック方向が反対）に装着されている点で第１緩衝機構３０と構成的に異なっているが、その他の構成は、第１緩衝機構３０と同一である。
【００４６】
本実施の形態に係るサックバックバルブ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００４７】
まず、サックバックバルブ２０の第１ポート３４に連通するチューブ２２ａにコーティング液が貯留されたコーティング液供給源（図示せず）を接続し、一方、第２ポート３６に連通するチューブ２２ｂに図示しない半導体ウェハに向かってコーティング液を滴下するノズル（図示せず）が設けられたコーティング液滴下装置（図示せず）を接続する。また、第１パイロットポート６４ａ並びに第２パイロットポート６４ｂに図示しない圧力流体供給源をそれぞれ接続しておく。さらに、流量制御手段８５のねじ部材９５のねじ込み量を増減させて所定の絞り量に調整しておく。
【００４８】
このような準備作業を経た後、図示しない圧力流体供給源を付勢し、切換弁（図示せず）の切換作用下に第１パイロットポート６４ａ並びに第２パイロットポート６４ｂに対し圧力流体（圧縮空気）を供給する。
【００４９】
第２パイロットポート６４ｂから導入された圧力流体は、第２ダイヤフラム室８２に供給され、前記第２ダイヤフラム室８２に供給されたパイロット圧の作用下に第２ダイヤフラム８０が撓曲してステム７６を矢印Ｘ2 方向に押圧する。この結果、ステム７６の下端部に連結された第３ダイヤフラム８６がばね部材７８の弾発力に抗して矢印Ｘ2 方向に変位し、前記第３ダイヤフラム８６が着座部９４に着座した状態となる（図１参照）。
【００５０】
この場合、第２変位部材１０２が矢印Ｘ2 方向に向かってステム７６と一体的に変位することにより、下部側室７３ｂに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を介して上部側室７３ａに向かって流通する。その際、非圧縮性流体７１の作用下にチェック弁９９の舌片１０７が内側に撓むことにより通路１０９が開成し、前記非圧縮性流体７１は、前記通路１０９を流通して上部側室７３ａに至る。この結果、非圧縮性流体７１は、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって、その流量が絞られることはない。
【００５１】
一方、第１パイロットポート６４ａから導入された圧力流体（圧縮空気）は、オン／オフ弁２６のシリンダ室４８に供給され、前記シリンダ室４８に供給されたパイロット圧は、ばね部材５４の弾発力に抗してピストン５０および第１変位部材７５を矢印Ｘ1 方向に変位させる。
【００５２】
従って、ピストン５０に連結された第１ダイヤフラム５６が着座部５９から離間してオン／オフ弁２６がオン状態となる。その際、コーティング液供給源から供給されたコーティング液は、流体通路３８に沿って流通し、図示しないコーティング液滴下装置を介してコーティング液が半導体ウェハに滴下される。この結果、半導体ウェハには、所望の膜厚を有するコーティング被膜（図示せず）が形成される。
【００５３】
この場合、第１変位部材７５がばね部材５４の弾発力に抗してピストン５０と一体的に変位することにより、上部側室７３ａに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を介して下部側室７３ｂに向かって流通するが、その際、非圧縮性流体７１の作用下にチェック弁９９の舌片１０７が内側に撓むことにより通路１０９が開成する。従って、前記非圧縮性流体７１は、前記通路１０９を流通して下部側室７３ｂに至り、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって、その流量が絞られることはない。
【００５４】
図示しないコーティング液滴下装置を介して所定量のコーティング液が図示しない半導体ウェハに塗布された後、オン／オフ弁２６のシリンダ室４８に供給されるパイロット圧を減少させ、オン／オフ弁２６をオフ状態とする。
【００５５】
すなわち、オン／オフ弁２６のシリンダ室４８に供給されるパイロット圧が減少することにより、ばね部材５４の弾発力の作用下にピストン５０が矢印Ｘ2 方向に変位し、第１ダイヤフラム５６が着座部５９に着座する（図２参照）。
【００５６】
ばね部材５４の弾発力の作用下に、第１変位部材７５がピストン５０と一体的に矢印Ｘ2 方向に向かって変位する際、第１ボンネット６９の下部側室７３ｂに充填された非圧縮性流体７１は、流量制御手段８５を通過するときに発揮されるチェック機能を介して所定の流量に絞られた後、上部側室７３ａに供給される。
【００５７】
すなわち、下部側室７３ｂに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を通過する際、チェック弁９９の舌片１０７が第１ボンネット６９の内壁面に接触して通路１０９が閉塞されるため、非圧縮性流体７１は第２孔部９３に導入される。この結果、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって非圧縮性流体７１が所定の流量に絞られた後、第３孔部１０１および第１通路１０３を経由して上部側室７３ａに供給される。
【００５８】
このように、非圧縮性流体７１の緩衝作用下に第１変位部材７５およびピストン５０が矢印Ｘ2 方向に向かって一体的に変位するため、前記ピストン５０が着座部５９に着座する際に発生する運動エネルギを前記非圧縮性流体７１によって吸収することができる。従って、前記ピストン５０が着座部５９に着座する際に発生する振動を抑制することができる。
【００５９】
オン／オフ弁２６がオフ状態となって流体通路３８が遮断されることにより半導体ウェハに対するコーティング液の供給が停止し、コーティング液滴下装置のノズル（図示せず）から半導体ウェハに対するコーティング液の滴下状態が停止される。この場合、コーティング液滴下装置のノズル内には、半導体ウェハに滴下される直前のコーティング液が残存しているため、液だれが生ずるおそれがある。
【００６０】
そこで、第２パイロットポート６４ｂから供給されるパイロット圧を減少させることにより、ばね部材７８の弾発力の作用下に第２ダイヤフラム８０が矢印Ｘ1 方向に向かって変位する。
【００６１】
この場合、ステム７６を介して第３ダイヤフラム８６が矢印Ｘ1 方向に向かって一体的に変位し、前記第３ダイヤフラム８６が着座部９４から離間することにより負圧作用が発生し、流体通路３８内の所定量のコーティング液が図３中の矢印方向に沿って間隙内に吸引される。この結果、コーティング液滴下装置のノズル内に残存する所定量のコーティング液がサックバックバルブ２０側に向かって戻されることにより、半導体ウェハに対する液だれを防止することができる。
【００６２】
ばね部材７８の弾発力の作用下に、第２変位部材１０２がステム７６と一体的に矢印Ｘ1 方向に向かって変位する際、第２ボンネット１００の上部側室７３ａに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を通過するときにチェック機能が発揮され、所定の流量に絞られて下部側室７３ｂに供給される。
【００６３】
すなわち、上部側室７３ａに充填された非圧縮性流体７１が流量制御手段８５を通過する際、チェック弁９９の舌片１０７が第２ボンネット１００の内壁面に接触してその流通が阻止されるため、非圧縮性流体７１は、第２孔部９３に導入される。この結果、ねじ部材９５の先端部と第２孔部９３との離間間隔によって非圧縮性流体７１が所定の流量に絞られた後、第２通路１０５を経由して下部側室７３ｂに供給される。
【００６４】
このように、非圧縮性流体７１の緩衝作用下に第２変位部材１０２およびステム７６が矢印Ｘ1 方向に向かって一体的に変位するため、前記第２変位部材１０２がストッパ８１に当接して変位終端位置に到達したときに発生する運動エネルギを前記非圧縮性流体７１によって吸収することができる。従って、前記第２変位部材１０２がストッパ８１に当接する際に発生する振動を抑制することができる。
【００６５】
なお、図示しない切換弁の切換作用下に、再び、第１パイロットポート６４ａおよび第２パイロットポート６４ｂから圧力流体を供給し、オン／オフ弁２６がオン状態となり且つ第３ダイヤフラム８６を着座部９４に着座させることにより、半導体ウェハに対するコーティング液の滴下が開始される。
【００６６】
本実施の形態では、第１緩衝機構３０および第２緩衝機構３２が有する非圧縮性流体７１の流量制御機能によって、ピストン５０が着座部５９に着座する際に発生する振動、並びに第２変位部材１０２がストッパ８１に当接する際に発生する振動をそれぞれ抑制することができる。この結果、前記振動に起因する液だれを阻止することができる。
【００６７】
また、本実施の形態では、継手部２４、オン／オフ弁２６およびサックバック機構２８をそれぞれ一体的に組み付けることにより、従来技術と異なりサックバックバルブ２０とオン／オフ弁２６との間の配管接続作業が不要となり、オン／オフ弁２６を付設するための占有スペースも不要となるために、設置スペースの有効利用を図ることができる。
【００６８】
さらに、本実施の形態では、オン／オフ弁２６がサックバック機構２８と一体的に形成されているため、従来技術においてそれぞれ別体で構成されたものを一体的に結合した場合と比較して、装置全体の小型化を達成することができる。
【００６９】
さらにまた、パイロット圧によって作動する第２ダイヤフラム８０の応答精度を高めることが可能となり、流体通路３８内に残存するコーティング液を迅速に吸引することができる。
【００７０】
次に、本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブ１１０を図４に示す。このサックバックバルブ１１０は、サックバック機構２８側に第２緩衝機構３２が設けられていない点で図１に示す実施の形態と異なるが、その他の構成、並びに作用効果は、それぞれ同一であるので詳細な説明を省略する。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７２】
すなわち、一方の変位部材がストッパに当接する際、前記一方の変位部材の運動エネルギを吸収することにより、前記一方の変位部材がストッパに当接する際に発生する振動が抑制される。この結果、前記振動に起因する液だれを防止することができる。
【００７３】
また、第２可撓性部材が着座部に着座して前記流体通路を閉塞する際、該第２可撓性部材の運動エネルギを吸収することにより、前記第２可撓性部材が着座部に着座する際に発生する振動が抑制される。この結果、前記振動に起因する液だれを防止することができる。
【００７４】
さらに、サックバックバルブとオン／オフ弁との間に配管を設ける必要がないため、サックバックバルブとオン／オフ弁との間の配管接続作業が不要となり、しかも、流路抵抗が増大することを回避することができる。従って、パイロット圧によって作動する可撓性部材の応答精度を高めることが可能となり、流体通路内に残存する圧力流体を迅速に吸引することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【図２】図１に示すサックバックバルブの部分拡大断面図である。
【図３】図１に示すサックバックバルブの部分拡大断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【図５】従来技術に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【符号の説明】
２０、１１０…サックバックバルブ ２４…継手部
２６…オン／オフ弁 ２８…サックバック機構
３０、３２…緩衝機構 ３４、３６…ポート
３８…流体通路 ４８…シリンダ室
５０…ピストン ５４、７８…ばね部材
５６、８０、８６…ダイヤフラム ５８、８２、８８…ダイヤフラム室
５９、９４…着座部 ６４ａ、６４ｂ…パイロットポート
６９、１００…ボンネット ７１…非圧縮性流体
７３、７３ａ、７３ｂ、７４…室 ７５、１０２…変位部材
７７…ガイド部材 ８１…ストッパ
８５…流量制御手段 ９９…チェック弁
Claims (1)
- 流体通路を有し、一端部に第１ポートが形成され他端部に第２ポートが形成された継手部と、
パイロット圧によって変位する第１可撓性部材の負圧作用によって前記流体通路内の流体を吸引するサックバック機構と、
パイロット圧によって変位する第２可撓性部材を介して前記流体通路を開閉するオン／オフ弁と、
前記第１可撓性部材の変位量を規制するストッパと、
前記第１可撓性部材に連結されたステムに一端部がねじ締結され、該第１可撓性部材と一体的に変位する一方の変位部材と、
前記第２可撓性部材に連結されたピストンに一端部が当接し、前記ピストンと一体的に変位する他方の変位部材と、
前記一方の変位部材が前記ストッパに当接する際、前記一方の変位部材の運動エネルギを吸収する第１緩衝機構と、
前記第２可撓性部材が着座部に着座して前記流体通路を閉塞する際、該第２可撓性部材の運動エネルギを吸収する第２緩衝機構と、
前記オン／オフ弁に設けられ、前記第２可撓性部材が着座部に着座する方向に向かって前記他方の変位部材を押圧するばね部材と、
を備え、
前記継手部、サックバック機構およびオン／オフ弁は、それぞれ一体的に組み付けられて設けられ、
前記第１緩衝機構および前記第２緩衝機構は、それぞれ、室内に充填された非圧縮性流体を有し、前記一方又は他方の変位部材の変位作用下に通路を流通する非圧縮性流体の流量を制御する流量制御手段がそれぞれ設けられ、
前記流量制御手段は、弁本体部と、前記弁本体部の孔部に沿って螺入されるねじ部材と、前記弁本体部の外周面に装着されるチェック弁とを有し、
前記第１緩衝機構のチェック弁と前記第２緩衝機構のチェック弁とは、それぞれチェック方向が反対に設けられることを特徴とするサックバックバルブ。
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