JPH08128389A - バルブ駆動制御方法およびバルブ駆動制御装置ならびに流動体供給制御装置 - Google Patents

バルブ駆動制御方法およびバルブ駆動制御装置ならびに流動体供給制御装置

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JPH08128389A
JPH08128389A JP6268547A JP26854794A JPH08128389A JP H08128389 A JPH08128389 A JP H08128389A JP 6268547 A JP6268547 A JP 6268547A JP 26854794 A JP26854794 A JP 26854794A JP H08128389 A JPH08128389 A JP H08128389A
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valve
drive
fluid
control
control medium
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JP6268547A
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Haruo Amada
春男 天田
Takashi Komatsu
隆 小松
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Hitachi Ltd
Koganei Corp
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Hitachi Ltd
Koganei Corp
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Publication date
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    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 薬液などの流動体の流れを制御するためのバ
ルブの作動を精度良く制御し得るようにする。 【構成】 薬液は薬液供給部２１から供給管路２３を介
して滴下ノズル２２に案内される。この供給管路２３に
は開閉バルブ２４とサックバックバルブ２５とが設けら
れている。それぞれのバルブ２４，２５は供給管路２３
に連通する連通部を有し、この連通部は弾性変形部材を
介して制御媒体収容室に隣接しており、この中には減衰
特性制御媒体が封入されている。この減衰特性制御媒体
を介して前記弾性部材を駆動する駆動部材は、流動体の
動的流動特性関数と減衰特性制御媒体の動的流動特性関
数とにより得られた駆動条件値に基づいて制御される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は薬液などの液体を案内す
る供給管路に設けられるバルブの作動を制御するバルブ
駆動制御技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】半導体ウエハ製造技術を始めとして、液
晶基板製造技術、磁気ディスク製造技術および多層配線
基板製造技術などの種々の技術分野における製造プロセ
スにあっては、フォトレジスト液、スピニオンガラス
液、ポリイミド樹脂液、純水、現像液（アルカリ系薬
液）、エッチング液（酸系薬液）、有機溶剤などの化学
薬液が使用されている。これらの薬液は、粘度の低いも
のから、高粘度のものまで種々のものがあり、ポンプな
どの液体供給部とノズルなどの液体流出部とが液体供給
管路により接続されており、液体供給管路にはこの中を
流れる薬液などの液体つまり流動体の流れを制御するた
めのバルブが設けられている。
【０００３】前記種々の技術分野にあっては、流動体の
中に異物や気泡などの不純物が混入されないようにする
ことが必要となるのみならず、流動体を高い精度で定量
供給するためにバルブを精度よく動作制御することが必
要となっている。たとえば、フォトレジスト液を半導体
ウエハの表面に滴下するためのレジスト液供給制御装置
にあっては、流動体供給用の管路を開閉してレジスト供
給用の滴下ノズルの開閉を制御するための開閉バルブに
加えて、滴下停止時における滴下ノズルからのレジスト
液の垂れ不良を防止することが必要となっている。
【０００４】供給されるレジスト液などの薬液の中に異
物が混入することを避けるために、フィルタ、ポンプ、
および制御バルブを一体化し、液体供給系内の液溜まり
量を低減するようにしたフィルタ内蔵ポンプが特表昭６
４−５００１３５号公報に記載されている。
【０００５】さらに、薬液を供給した後に、滴下ノズル
からの液垂れを防止するために、薬液の供給を停止した
ときに、薬液を滴下ノズル内に引き込むようにしたサッ
クバックバルブが実開平２−８１６３０号公報に記載さ
れている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前者の特表昭６４−５
００１３５号公報に記載された薬液供給制御装置は、ダ
イヤフラム膜を加圧若しくは負圧制御し、ダイヤフラム
膜を変形制御させることにより、ダイヤフラム膜によっ
て形成された流路断面部から薬液を供給遮断するように
したバルブを有している。
【０００７】このバルブでは、ダイヤフラム膜に直接、
エアなどの圧縮性制御流体を作用させて圧力制御するよ
うにしているので、バルブを開閉作動させたときに薬液
に生じるハンマリング現象に伴って発生する流動体の圧
力変動を吸収することができず、ハンマリング現象によ
りバルブの誤動作を生じてバルブの開閉動作不良が発生
する。このバルブ開閉動作不良に起因して、液切れ不良
や液垂れ不良が生じることになる。その上、バルブの流
路構造が折り返された構造であり、薬液供給時にキャビ
テーション現象が発生し、気泡発生や薬液劣化による異
物発生が生じることがある。
【０００８】後者の実開平２−８１６３０号公報に記載
された液垂れ防止装置にあっては、電空変換レギュレー
タによりダイヤフラム膜構造のサックバック弁体に作用
するエア圧力値を制御して、サックバック弁体の動作速
度と動作量を制御するようにしている。
【０００９】この制御方式は、サックバック弁部に作用
させる圧縮空気の圧力を制御してサックバック弁体の動
作速度と動作量を制御する方式であり、特表昭６４−５
００１３５号公報に記載された薬液供給制御装置と同様
に、流動体供給系に構成された他の流動体供給バルブの
開閉時に生じるハンマリング現象に伴う流動体圧力の変
動を吸収することができず、ハンマリング現象によるダ
イヤフラム膜構造のサックバック弁体のサックバック動
作タイミング不良や、サックバック動作速度不良に起因
するサックバック弁体の誤動作が生じ、液切れ不良や液
垂れ不良が生じることになる。
【００１０】このように、前述した従来技術では、薬液
などの流動体の供給を制御するためのバルブを精度良く
動作制御することができず、バルブ動作不良による液切
れ不良や液垂れ不良が発生し、流動体を高純度に維持し
つつ定量供給することができないことが、本発明者によ
り明らかになった。
【００１１】図１１は、開発対象となったバルブを比較
例として示す図であり、このバルブは薬液を流動体とし
てこれを供給する図示しないポンプと、流動体を吐出す
る吐出部との間を接続する供給管路に設けられ、供給管
路を開閉するために使用されている。図１１に示すよう
に、ハウジング１には流入側管路２と流出側管路３が設
けられており、両方の流路を開閉するためのダイヤフラ
ム式の弁体４がハウジング１に取り付けられている。
【００１２】この弁体４を開閉動作するために、ピスト
ンロッド５ａを有するピストン５がハウジング１内に軸
方向に移動自在に設けられており、ピストン５には弁体
４を閉じる方向のばね力を付勢するためにコイルばね６
が設けられている。このピストン５は、ハウジング１に
接続された２つの給排気ポート７，８から供給および排
気される空気圧により作動するようになっている。
【００１３】このような構造の開閉バルブにより薬液な
どの流動体の供給制御を行った場合には、前記従来技術
と同様に、バルブの誤動作が発生して液切れ不良や液垂
れ不良が発生した。この原因を追求したところ、以下の
通りであると考えられた。
【００１４】この原因追求に際しては、図１１に示すバ
ルブの弁体４を作動させるためのバルブ作動機構部の駆
動モデルを図１２（ａ）に示すように模式化して考察し
た。この駆動モデル図に示すように、供給される流動体
Ｌを開閉遮断するバルブ機能を得るためのバルブ機構部
Ｖは、図１１に示す弁体４およびコイルばね６などを含
めてばね定数Ｋを有する弾性体Ｓを有していると見なす
ことができ、このバルブ機構部Ｖは空気圧により変形さ
れる。これを変形制御するための手段としてバルブ駆動
作用点Ｐから空気圧が作用する。
【００１５】この駆動モデルに示すように、流動体Ｌに
時間的な圧力変動ΔＰ1 が生じると、この圧力変動ΔＰ
1 に比例したバルブ機構部Ｖの変位量Ｘ1 が生じる。こ
の種のバルブ機構部Ｖでは、流動体Ｌに時間的な圧力変
動ΔＰ1 が生じた際のバルブ機構部Ｖの変位量Ｘ1 に対
するエネルギー量の吸収は、バルブ機構部Ｖで構成され
たばね定数Ｋｖ1 のみのばね変形によるエネルギー量の
吸収のみである。
【００１６】したがって、流動体Ｌの圧力変動量ΔＰ1
のエネルギー量吸収に関する関係式は、以下のように示
される。
【００１７】すなわち、ΔＰ1 ＝Ｋｖ1 ・Ｘ1 となる。
【００１８】この式において、ΔＰ1 は流動体Ｌの圧力
変動量を示し、Ｋｖ1 はバルブ機構部Ｖのばね定数を示
し、Ｘ1 はバルブ機構部Ｖの変位量を示す。
【００１９】このような関係式から、流動体の圧力変動
量ΔＰ1 は、一次式でダイレクトにバルブ機構部Ｖの変
位量Ｘ1 のエネルギー変換に結び付くことが判明した。
このため、図１１に示すようなバルブを薬液などの流動
体の供給制御に使用すると、管路内を流れる流動体の圧
力変動によってバルブ機構部Ｖ自体が変形して、バルブ
の誤動作が発生していることが理解された。
【００２０】図１３は、薬液供給部１０とここからの薬
液を半導体ウエハＷに供給するための滴下ノズル１１と
を結ぶ薬液供給管路１２ａに、図１１に示した構造のバ
ルブつまり空気圧で作動する開閉バルブ１３と、これに
類似した構造のサックバックバルブ１４とを設けた薬液
供給制御装置を示す図であり、開閉バルブ１３は空気圧
源１５から流量制御バルブ１６を介して供給される空気
圧により作動されるようになっている。開閉バルブ１３
に対する空気圧の供給と供給停止は、空気圧配管１２ｂ
に設けられてソレノイドにより作動する電磁バルブ１７
によって制御される。電磁バルブ１７のソレノイドに対
する電力の供給と供給停止は、電源１８からのオンオフ
信号により制御される。
【００２１】一方、図１３に示すように、滴下ノズル１
１から半導体ウエハＷに対する薬液の塗布が終了した後
に、滴下ノズル１１内に薬液を引き込んでここからの液
垂れを防止するために、薬液供給管路１２ａにはサック
バックバルブ１４が設けられている。このサックバック
バルブ１４は空気圧源１５ａから空気圧配管１２ｃを介
して送られる圧縮空気により作動するようになってお
り、空気圧配管１２ｃには、空気圧源１５ａからの圧縮
空気の圧力を所定の圧力に設定するためのレギュレータ
１９と、圧縮空気の流速を制御する速度制御バルブ２０
とが設けられている。
【００２２】図１４は、図１３に示す薬液供給制御装置
の開閉バルブ１３の作動状態を示すタイミングチャート
であり、電磁バルブ１７に対して電力が供給されていな
い状態では、通常、開閉バルブ１３は閉じている。つま
り、薬液供給部１０からの薬液は滴下ノズル１１には供
給されていない。この状態のもとで、電源１８から電磁
バルブ１７にオン信号が通電されると、空気圧源１５か
らの圧縮空気が空気圧配管１２ｂを介して開閉バルブ１
３に供給され、開閉バルブ１３が閉状態から開状態に切
り換わることになる。
【００２３】切り換わりの動作タイミングは、電磁バル
ブ１７がオフからオンに切り換わってから、開閉バルブ
１３が作動し始めるまでに遅れ時間Ｄ1 が生じ、その
後、開閉バルブ１３の開放動作が終了するまでに作動時
間Ｄ2 が生じ、開閉バルブ１３の開放動作が終了する。
開閉バルブ１３が開いていた状態から閉じる際にも、同
様の遅れ時間と作動時間とがかかる。
【００２４】開閉バルブ１３を開状態から閉状態に切り
換え制御する場合における遅れ時間Ｄ1 と作動時間Ｄ2
は、空気圧源１５からの圧縮空気の圧力を含めた供給量
を一定に維持した場合には、流量制御バルブ１６の開き
度合いの調整量によって変化することが判明した。
【００２５】表１は流量制御バルブ１６の調整量つまり
調整つまみの回転量を変化させて、遅れ時間Ｄ1 と作動
時間Ｄ2 について測定した結果を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】このように、図１１に示したバルブと同様
の開閉バルブ１３を用いた図１３に示す薬液供給制御装
置にあっては、流量制御バルブ１６の開き度合いを人手
により調整する必要があり、調整量にバラツキが生じ、
結果的に電磁バルブ１７のオンオフ動作タイミング後か
ら、開閉バルブ１３の閉動作が終了するまでの合計時間
が異なってしまうことになる。
【００２８】さらに、流量制御バルブ１６の開き度合い
が異なると、開閉バルブ１３の開閉動作時間が異なるこ
とになり、滴下ノズル１１から半導体ウエハＷに供給す
る薬液の供給速度が異なってしまう。図１３は薬液供給
装置の基本形態を示す図であり、実際の薬液供給システ
ムでは多数の開閉バルブが薬液供給管路１２ａに設けら
れている。したがって、実際の薬液供給システムでは、
前述したように、他の開閉バルブの開閉時に生じるハン
マリング現象に伴う薬液圧力変動量によっても、開閉バ
ルブ１３の開閉動作時間が異なることになり、かかる点
からも開閉バルブ１３を介して滴下ノズル１１からの薬
液の供給速度が異なってしまう。
【００２９】この結果、開閉バルブ１３の誤動作に伴う
液切れ不良や液垂れ不良が生じることになり、多数の開
閉バルブが設けられた薬液供給システムにあっては、前
記不良の問題点が顕在化される。
【００３０】図１５は滴下ノズル１１による薬液の塗布
が終了した後に、サックバックバルブ１４を作動させて
サックバック動作が終了した状態を、それが正常になさ
れた場合と、正常になされなかった場合とについて示す
図である。図１５（ａ）はサックバック速度が正常な速
度でなされた場合における滴下ノズル１１内への薬液の
引っ込み状態を示す。図１５（ｂ）はサックバック速度
が速くなり、引っ込んだ薬液の中に気泡が発生した状態
を示す。そして、図１５（ｃ）はサックバック速度が遅
くなり、サックバック機能が果たされずに、塗布ムラが
発生する状態を示す。
【００３１】このように、滴下ノズル１１から薬液を塗
布した後に、塗布される薬液を適正なタイミングと適正
な速度で精度良く滴下ノズル１１内に引っ込むようにし
ないと、塗布ムラが発生して半導体ウエハの処理歩留り
を低下させることになる。
【００３２】本発明の目的は、薬液などの流動体の流れ
を制御するためのバルブの作動を精度良く制御し得る技
術を提供することにある。
【００３３】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００３４】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００３５】すなわち、本発明のバルブ駆動制御方法
は、連通部内を流れる流動体の動的流動特性関数と、連
通部に弾性変形部材を介して形成された制御媒体収容室
内の減衰特性制御媒体の動的流動特性関数とを求め、求
められたこれらの動的流動特性関数に基づいて減衰特性
制御媒体に加えられる駆動条件値を求め、求められたこ
の駆動条件値に基づいて減衰特性制御媒体を駆動してこ
の減衰特性制御媒体を介して連通部内の開度を制御する
ことを特徴とする。
【００３６】また、本発明のバルブ駆動制御装置は、そ
れぞれ流動体を案内する流入側管路と流出側管路とが設
けられこれらの管路を連通させる連通部を有するハウジ
ングと、ハウジングに形成されて内部に減衰特性制御媒
体が封入される制御媒体収容室と連通部とを区画する弾
性変形部材と、減衰特性制御媒体を加圧して減衰特性制
御媒体を介して弾性変形部材を変形する駆動手段と、流
動体の動的流動特性関数と減衰特性制御媒体の動的流動
特性関数とにより得られた駆動条件値に基づいて駆動手
段を制御する制御手段とを有することを特徴とする。減
衰特性制御媒体としては粘性減衰特性を有する液体、粉
体または液体と粉体との混合物が使用される。
【００３７】さらに、本発明の流動体供給制御装置は、
流動体を供給する流動体供給部と流動体を流出する流動
体流出部とを接続する管路に設けられこの管路の連通部
の開度を変化させるバルブと、バルブ内に設けられ内部
に減衰特性制御媒体が封入される制御媒体収容室と連通
部とを区画する弾性変形部材と、減衰特性制御媒体を加
圧して減衰特性制御媒体を介して弾性変形部材を変形す
る駆動手段と、流動体の動的流動特性関数と減衰特性制
御媒体の動的流動特性関数とにより得られた駆動条件値
に基づいて駆動手段を制御する制御手段とを有すること
を特徴とする。このバルブは、連通部を開閉する開閉バ
ルブと連通部の容積を変化させるサックバックバルブと
の両方あるいはいずれか一方である。
【００３８】
【作用】前記バルブ駆動制御方法および装置にあって
は、流動体の動的流動特性と減衰特性制御媒体の動的流
動特性とに基づいて、減衰特性制御媒体を介して弾性変
形部材による連通部の開度を変化するための駆動条件値
が設定されるので、供給される流動体の特性に対応した
最適な駆動条件値に補正して精度良く連通部の開度が設
定される。
【００３９】流動体を案内する管路内にハンマリング現
象が発生し、ハンマリング現象に伴って流動体に圧力変
動が発生しても、減衰特性制御媒体はその圧力変動を吸
収し、バルブの開閉などに際して弁体を構成する弾性変
形部材が作動することによってハンマリング現象に伴う
流動体の圧力変動に起因したバルブ作動機構部の誤動作
が防止される。
【００４０】一方、供給される流動体に時間的圧力変動
が生じても、それは減衰特性制御媒体によって吸収され
ることになり、外乱として作用しない。これにより、減
衰特性制御媒体に作用させるバルブの駆動条件のみに基
づいた精度良いバルブ機構構造部の動作制御を行うこと
ができる。
【００４１】さらに、前記流動体供給制御装置にあって
は、流動体供給部と流動体流出部とを結ぶ管路にバルブ
を設けたことから、この管路に設けられた他のバルブの
開閉動作などに起因してハンマリング現象が発生して流
動体に圧力変動が発生しても、その圧力変動を吸収して
バルブの誤動作が防止されることになり、複数のバルブ
を１つの系統の流動体供給用の配管に設けた場合でも、
それぞれのバルブが相互に影響を与えることなく、高精
度で所定のタイミングでバルブが作動することになる。
【００４２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。
【００４３】（実施例１）図１は本発明の一実施例であ
るバルブ駆動制御装置を備えた薬液供給制御装置を示す
システム構成図である。この薬液供給制御装置は、半導
体ウエハ上に半導体素子パターンを形成するホトレジス
ト処理工程に適用されている。
【００４４】薬液供給部２１は図示しない薬液容器内に
収容されたホトレジスト液を供給するポンプを有してお
り、この薬液供給部２１から供給されたホトレジスト液
を吐出する滴下ノズル２２は供給管路２３により薬液供
給部２１に接続されている。この供給管路２３には、薬
液の供給と供給停止とを行う開閉バルブ２４と、所定量
の薬液を滴下ノズル２２から吐出つまり滴下した後に吐
出を停止する際に、薬液の液垂れを防止するために所定
量の薬液を滴下ノズル２２内にサックバック（引き込
む）するサックバックバルブ２５とが設けられている。
【００４５】これらの薬液供給部２１、開閉バルブ２４
およびサックバックバルブ２５は、それぞれ制御部２６
によって作動が制御される。この制御部２６に対して
は、バルブ駆動条件設定部２７からバルブ駆動条件情報
が入力される。このバルブ駆動条件情報としては、滴下
ノズル２２から滴下する薬液の滴下量、滴下速度若しく
は滴下時間、滴下ノズル２２へ引き込む薬液のサックバ
ック量、サックバック速度若しくはサックバック時間、
供給される流動体である薬液の動的流動特性（例えば、
薬液の粘度など）などが含まれる。この制御部２６から
は、演算処理部２８に対して、開閉バルブ２４とサック
バックバルブ２５のそれぞれのバルブ機構部に対する変
形量の情報がアクセスされる。
【００４６】演算処理部２８では、制御部２６から送ら
れたバルブ機構部の変形量の情報に応じて、それぞれの
バルブ２４，２５を駆動制御するためのバルブ駆動条件
値の１つである最適なバルブ機構部の駆動圧力値を演算
処理して決定する。
【００４７】図２は図１に示された開閉バルブ２４の詳
細を示す図であり、バルブのハウジング３１には流入側
管路３２と流出側管路３３とが接続されており、これら
の管路３２，３３を連通させる連通部３４に形成された
弁座部３４ａに対して圧接および離反移動する弾性変形
自在のダイヤフラム弁体３５が弾性変形部材としてハウ
ジング３１に取り付けられている。
【００４８】ハウジング３１内にはダイヤフラム弁体３
５に対して所定の距離を隔ててダイヤフラム駆動膜３６
が取り付けられており、ダイヤフラム弁体３５とダイヤ
フラム駆動膜３６との間には、制御媒体収容室３７が形
成され、この制御媒体収容室３７内には、減衰特性制御
媒体Ｍが封入されている。ダイヤフラム駆動膜３６を駆
動することにより、減衰特性制御媒体Ｍを介してダイヤ
フラム弁体３５を開閉動作させるために、ハウジング３
１に形成されたシリンダ室３８内にはピストン３９が移
動自在に装着されている。このピストン３９に取り付け
られたピストンロッド４０の先端にはダイヤフラム駆動
膜３６が設けられている。このダイヤフラム駆動膜３６
とピストン３９により駆動手段が構成されている。
【００４９】ピストン３９にはこれをダイヤフラム駆動
膜３６に向けて前進移動させる方向のばね力がコイルば
ね４１により付勢されている。ハウジング３１にはシリ
ンダ室３８の一方側の圧力室３８ａに連通する給排気ポ
ート４２と、シリンダ室３８の他方側の圧力室３８ｂに
連通する給排気ポート４３とが接続されている。給排気
ポート４３から圧縮空気を図２において実線の矢印で示
すように圧力室３８ｂ内に供給すると、ピストン３９は
コイルばね４１のばね力に抗して後退移動してダイヤフ
ラム弁体３５は開放される。一方、給排気ポート４２か
ら圧縮空気を図２において二点鎖線の矢印で示すように
圧力室３８ａ内に供給すると、ピストン３９は前進移動
してダイヤフラム弁体３５が閉じられる。なお、図２に
おいて、符号４４，４５はそれぞれＶパッキンを示し、
符号４６はＯリングを示す。
【００５０】ハウジング３１はテトラフルオロエチレン
パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、
ＰＦＡと略す）によりそれぞれ形成された複数のブロッ
クを組み付けることにより構成されている。また、ダイ
ヤフラム弁体３５およびダイヤフラム駆動膜３６は、そ
れぞれポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと
略す）により形成されている。
【００５１】制御媒体収容室３７内に封入された減衰特
性制御媒体Ｍとしては、純水、ポリエチレングリコー
ル、フッ素樹脂系オイルなどの非圧縮性流体や、ＰＦＡ
フッ素樹脂系パウダーなどの粉体若しくは粉体に非圧縮
性流体を混合したものが使用され、所望の粘性減衰係数
を有する減衰特性制御媒体Ｍが選択される。この減衰特
性制御媒体Ｍは、流動体としての薬液Ｌの時間的圧力変
動エネルギーを減衰して吸収する。
【００５２】図３は図１に示したサックバックバルブ２
５の詳細を示す図であり、バルブのハウジング５１は下
部ブロック５１ａと筒状ブロック５１ｂと上部ブロック
５１ｃとにより構成され、下部ブロック５１ａには流入
側管路５２と流出側管路５３とが接続されている。ハウ
ジング５１はＰＦＡなどの合成樹脂材料若しくはステン
レスなどの金属により製造されている。
【００５３】これらの管路５２，５３を連通させるサッ
クバック室５４が連通部として下部ブロック５１ａに形
成され、このサックバック室５４の容積を制御するため
に、ハウジング５１の下部ブロック５１ａと筒状ブロッ
ク５１ｂとの間には、サックバック用のダイヤフラム弁
体５５が装着されている。このサックバック用のダイヤ
フラム弁体５５はＰＴＦＥなどの合成樹脂により形成さ
れている。
【００５４】ハウジング５１内には、ダイヤフラム弁体
５５によりサックバック室５４に対して区画された制御
媒体収容室５６が形成されている。この制御媒体収容室
５６内には、減衰特性制御媒体Ｍが封入され、この減衰
特性制御媒体Ｍに圧力を付勢するための駆動手段とし
て、制御媒体収容室５６内に蛇腹状の駆動ベローズ５７
が配置されている。
【００５５】駆動ベローズ５７は内部に加圧室５７ａを
有しており、この加圧室５７ａに連通させて上部ブロッ
ク５１ｃに形成された給排気ポート５８から圧縮空気を
供給および真空吸引することにより、駆動ベローズ５７
は伸縮駆動され、制御媒体収容室５６内の減衰特性制御
媒体Ｍを介してサックバック用のダイヤフラム弁体５５
が駆動されることになる。駆動ベローズ５７もＰＴＦＥ
などの合成樹脂により形成されている。
【００５６】図１２（ｂ）は、図２に示した開閉バルブ
２４および図３に示したサックバックバルブ２５のバル
ブ作動機構部の駆動モデル図であり、同図（ａ）に示し
た比較例のバルブ作動機構部の駆動モデルにおける部位
と共通する部位には同一の符号が付されている。
【００５７】本発明のバルブにあっては、バルブ機構部
は制御媒体収容室３７、５６内に封入された減衰特性制
御媒体Ｍを有しているので、駆動モデル図に示すよう
に、バルブ駆動作用点Ｐに、流動体つまり薬液Ｌ側から
バルブ機構部Ｖに作用する時間的圧力変動が減衰特性制
御媒体Ｍによって減衰されることになる。したがって、
バルブ機構部Ｖとバルブ駆動作用点Ｐの間には、図１２
（ａ）に示した場合と同様に弾性体Ｓによるばね定数Ｋ
ｖ2 以外に、時間的圧力変動量を減衰する粘性減衰特性
を有する減衰特性制御媒体Ｍの粘性減衰係数Ｃｖ2 が付
加されることになり、図１２（ｂ）に示されるようなバ
ルブ機構部Ｖの駆動モデルが構成される。
【００５８】これに伴い、本発明においては、流動体Ｌ
の圧力変動量とバルブ機構部Ｖのエネルギー量吸収式が
以下の通りになる。すなわち、ΔＰ2 ＝Ｋｖ2 ・Ｘ2 ＋
Ｃｖ2 （ｄＸ2 ／ｄｔ）となる。
【００５９】この式において、ΔＰ2 は流動体Ｌの圧力
変動を示し、Ｋｖ2 はバルブ機構部Ｖのばね定数を示
し、Ｘ2 はバルブ機構部Ｖの変位量を示し、Ｃｖ2 は減
衰特性制御媒体の粘性減衰係数を示し、ｔはバルブ機構
部ＶがＸ2 量変位するまでの所要時間を示す。
【００６０】このエネルギー量吸収式から、バルブ機構
部を構成する減衰特性制御媒体Ｍの粘性減衰係数Ｃｖ2
の値を任意に設定することにより、流動体Ｌの時間的圧
力変動ΔＰ2 に伴うエネルギーの大半を減衰特性制御媒
体Ｍによって吸収できることがわかる。
【００６１】この原理により、流動体供給装置に設けら
れた開閉バルブが開閉動作する際にハンマリング現象が
生じてこれに伴って流動体Ｌの時間的圧力変動量が発生
しても、これはバルブ機構部に設けられた減衰特性制御
媒体Ｍによって減衰吸収される。この結果、流動体の圧
力変動等の外乱に影響されることなく、バルブ機構部に
設けられた減衰特性制御媒体に作用する制御圧力値に従
って作動する駆動制御系が実現される。
【００６２】本発明では、このようなバルブ駆動制御系
に加えて、図４に示すように、バルブ駆動特性関数を求
める。具体的には、流動体Ｌの動的流動特性関数とバル
ブ機構構造部に付加した粘性減衰特性を有するバルブ駆
動側制御媒体の動的流動特性関数を求め、バルブ機構部
の変形量（Ｘ）と、バルブ駆動条件値の１つであるバル
ブ機構部駆動圧力値（Ｐ）との関係を求める。この関係
式を求めると、以下のの通りである。すなわち、Ｘ＝Ｆ
（Ｐ，Ｋ，Ｃ，ρ）となる。この関係式において、Ｘは
バルブ機構部の変形量を示し、Ｐはバルブ機構部の駆動
圧力値を示し、Ｋはバルブ機構部のばね定数を示し、Ｃ
は減衰特性制御媒体の粘性減衰係数を示し、ρは流動体
の動的流動特性を示す。
【００６３】求められる流動体Ｌの動的流動特性関数と
バルブ駆動制御媒体の動的流動特性関数とから、粘性減
衰特性を有するバルブ駆動制御媒体に作用させるバルブ
駆動条件値の１つである駆動制御圧力を補正制御して、
駆動制御圧力値の最適化が図られ、流動体の供給を制御
するためのバルブを精度良く駆動制御することができ
る。
【００６４】本発明にあっては、このような原理を利用
して、流動体Ｌの時間的圧力変動が生じても、図１１に
示したバルブのように、バルブ機構構造部にダイレクト
に流動体Ｌの時間的圧力変動が作用することなく、バル
ブ機構構造部の誤動作を防止することができる。
【００６５】図５は図３に示されたサックバックバルブ
２５の作動を制御する制御回路を示す図であり、この場
合には、電気的な制御量とガス体圧力制御量との相関関
係を利用して、電気的な制御量を制御することにより、
減衰特性制御媒体内蔵形のサックバックバルブ２５の駆
動ベローズ５７内に供給されるガス体の圧力を制御する
ようにしている。
【００６６】図５に示すように、制御部２６はサックバ
ックバルブ制御部６１とここからの電気的制御信号に基
づいて駆動ベローズ５７内に供給される圧縮空気の圧力
に変換する電空変換レギュレータ６２とを有しており、
電空変換レギュレータ６２には空気圧源６３からの空気
圧が供給されるようになっている。
【００６７】具体的な制御動作について説明すると、バ
ルブ駆動条件設定部２７から薬液サックバック量の情
報、薬液サックバック速度の情報、好ましくは薬液の粘
度などの情報を含めたサックバックバルブ駆動条件情報
がサックバックバルブ制御部６１に送られ、このサック
バックバルブ制御部６１からはサックバックバルブ駆動
条件情報に基づいて、演算処理部２８に対してサックバ
ックバルブ機構部変形量の情報が設定されて送られる。
【００６８】演算処理部２８では、サックバックバルブ
機構部変形量の情報に基づいて、減衰特性内蔵形のサッ
クバックバルブ２５を駆動制御するための最適なバルブ
機構部の駆動圧力値を演算し、サックバックバルブ制御
部６１に演算結果をアクセスする。サックバックバルブ
制御部６１では、演算処理部２８からアクセスされた最
適な駆動圧力値に応じて、サックバックバルブ動作量に
相当する電気制御量の信号を電空変換レギュレータ６２
にアクセスする。
【００６９】このアクセスされた電気制御量に応じて、
電空変換レギュレータ６２では空気圧源６３からの圧縮
空気の圧力を制御して、最適なサックバックバルブ動作
量に相当する空気圧値制御量がサックバックバルブ２５
の駆動ベローズ５７内の加圧室５７ａに供給される。こ
の結果、サックバックバルブ２５はサックバックバルブ
制御部６１により設定されたサックバックバルブ駆動条
件情報に基づいた動作が行われる。
【００７０】図２に示された開閉バルブ２４について
も、図５に示す制御回路と同様な制御回路によって同様
な手法により制御される。
【００７１】次に、図１に示すように、開閉バルブ２４
とサックバックバルブ２５とを有する薬液供給装置の動
作について説明する。
【００７２】薬液などの流動体Ｌを吸引するサックバッ
ク動作を行う前に、図３に示す給排ポート５８から駆動
ベローズ５７内の加圧室５７ａ内に圧縮空気を供給し、
駆動ベローズ５７を図中二点鎖線で示す位置まで加圧膨
張させ、減衰特性制御媒体Ｍを介してサックバック用の
ダイヤフラム弁体５５を二点鎖線で示す位置まで加圧変
形する。このようにして、サックバック室５４の容積が
小さくなった状態のもとで、図２に示す開閉バルブ２４
のピストン３９を後退移動させることにより、薬液供給
部２１からの薬液つまり流動体Ｌを滴下ノズル２２から
半導体ウエハの表面に滴下供給する。
【００７３】滴下終了後に、開閉バルブ２４を閉じて薬
液供給部２１からの薬液の供給を遮断して所定量の薬液
を滴下ノズル２２内にサックバック動作する際には、図
３に示すサックバックバルブ２５の給排気ポート５８を
介して加圧室５７ａ内に圧縮空気を外部に排気する。こ
れにより、駆動ベローズ５７は収縮変形して、図３にお
いて実線で示す初期位置に戻り、さらに前述した動作と
は逆の動作でサックバック用のダイヤフラム弁体５５が
元の状態に戻ることになり、サックバック室５４の容積
が大きくなることから、サックバック室５４内に所定量
の薬液が引き込まれる。したがって、滴下ノズル２２内
に薬液が引き込まれて薬液の液垂れが防止される。
【００７４】この実施例においても、ダイヤフラム弁体
５５と駆動ベローズ５７との間の制御媒体収容室５６内
に封入された減衰特性制御媒体Ｍを介してサックバック
用のダイヤフラム弁体５５を変形駆動するようにしたこ
とから、薬液などの流動体Ｌからの液圧変動に影響され
ることなく、精度良くダイヤフラム弁体５５の駆動制御
が可能となる。
【００７５】図３に示すサックバックバルブ２５にあっ
ては、駆動ベローズ５７により減衰特性制御媒体Ｍに加
圧力を付勢するようにしているが、図２に示す開閉バル
ブ２４と同様にピストンを用いて加圧力を付勢するよう
にしても良い。ただし、図３に示すように、駆動ベロー
ズ５７の収縮膨張変形を利用して無接触の駆動方式とな
っているので、図２に示すＶパッキン４４，４５などが
不要となり、駆動抵抗力が無く、しかも駆動抵抗力の変
動を無くすことができる。これらの相乗効果として、極
めて応答性の良いサックバック用のダイヤフラム弁体５
５の変形制御が可能となる。
【００７６】図２に示す開閉バルブ２４にあっては、ピ
ストン３９を用いてダイヤフラム弁体３５の開閉動作を
行うようにしているが、図３に示すサックバックバルブ
２５と同様に駆動ベローズ５７を用いてダイヤフラム弁
体３５の開閉駆動を行うようにしても良く、このように
すれば、極めて応答性の良い無接触式の開閉バルブが得
られる。
【００７７】（実施例２）図６は本発明の他の実施例で
あるサックバックバルブを示す図であり、図７は図６に
示されたサックバックバルブの作動を制御する制御回路
を示す図である。図６においては、図３に示されたサッ
クバックバルブ２５の構成部材と共通する部材には同一
の符号が付されており、図７においては、図５に示され
た制御回路の構成部材と共通する部材には同一の符号が
付されている。
【００７８】図６に示すように、ダイヤフラム駆動膜６
５とダイヤフラム弁体５５との間に制御媒体収容室５６
が形成されており、ソレノイド部６６により作動する磁
性材料で構成されたプランジャ６７によってダイヤフラ
ム駆動膜６５を加圧制御するようにしている。プランジ
ャ６７に設けられたフランジ部６８とソレノイド部６６
との間に設けられた圧縮コイルばね６８ａによって、物
理的に変位する加圧部材としてのプランジャ６７には前
進する方向のばね力が付勢されている。
【００７９】ソレノイド部６６は電磁コイル６９を有
し、これにより磁化されるコラム７０の磁気力によって
プランジャ６７は後退方向の磁気力が加えられ、プラン
ジャ６７に作用するばね力と磁気力との力学的差圧力に
よって、プランジャ６７は前進後退移動するようになっ
ている。プランジャ６７によってダイヤフラム駆動膜６
５を介して減衰特性制御媒体Ｍに作用する加圧力が制御
される。
【００８０】図７に示す制御回路は、サックバックバル
ブ制御部６１からの電気制御量により作動するソレノイ
ド部６６を有しており、このソレノイド部６６によって
バルブ駆動加圧力を機械的圧力制御量としてダイヤフラ
ム駆動膜６５に加えられる。これにより、演算処理部２
８によりアクセスされた最適なサックバックバルブ機構
駆動部の駆動加圧力値に応じて、サックバックバルブ動
作量相当の電気制御量によって電磁ソレノイドが制御さ
れるので、ソレノイド部６６は、サックバックバルブ動
作量相当のダイレクト加圧力制御量として、ダイヤフラ
ム駆動膜６５が作動される。
【００８１】この結果、減衰特性制御媒体内蔵型のサッ
クバックバルブ２５は、図３に示す場合と同様に、バル
ブ駆動条件設定部２７からのサックバックバルブ駆動条
件情報に基づいて精度良い動作を行う。
【００８２】（実施例３）図８および図９は本発明の他
の実施例であるバルブを示す図であり、このバルブは開
閉バルブ２４を構成している。この開閉バルブ２４のハ
ウジング７１には流入側管路７２と流出側管路７３とが
取り付けられるようになっている。それぞれの管路７
２，７３の先端には、それぞれ複数の連通孔７４ａ，７
５ａを有する支持ディスク７４，７５が配置されてお
り、これらの支持ディスク７４，７５の間には、筒状薄
膜弾性体７６が配置されている。この筒状薄膜弾性体７
６内には、流入側管路７２から流入した流動体Ｌを流出
側管路７３に向けて案内する流路が形成されている。
【００８３】この筒状薄膜弾性体７６は、図示するよう
に、長手方向の中央部の内径が最小となり、両端部に向
けて内径が増加するようにテーパー状の断面となってお
り、ＰＦＡにより製造されている。
【００８４】筒状薄膜弾性体７６内には、弁座を構成す
るＰＦＡ製の柱状構造体７７が設けられており、この柱
状構造体７７は長手方向中央部の外径が最大となってお
り、両端部に向かうに従って外径が小さくなるような紡
錘体形状となっている。この柱状構造体７７は、両端部
がそれぞれの支持ディスク７４，７５に形成された支持
孔７４ｂ，７５ｂに係合して、筒状薄膜弾性体７７の中
心部に位置するように支持ディスク７４，７５に支持さ
れるようになっている。したがって、この柱状構造体７
７と筒状薄膜弾性体７６との間の連通部は、開閉バルブ
室７８となっており、筒状薄膜弾性体７６が径方向に弾
性伸縮することにより、開閉バルブ室７８の連通と連通
遮断とが行われる。
【００８５】ハウジング７１内には、筒状薄膜弾性体７
６の外側に位置させて、制御媒体収容室７９が形成され
ており、この中には減衰特性制御媒体Ｍが封入されてい
る。この減衰特性制御媒体Ｍに対して圧力を付勢するた
めに、制御媒体収容室７９内には、蛇腹状の駆動ベロー
ズ８１が配置されている。
【００８６】駆動ベローズ８１は内部に加圧室８１ａを
有しており、この加圧室８１ａに連通させて上部ブロッ
ク７１ｂに形成された給排気ポート８２から圧縮空気を
供給および排気することにより、駆動ベローズ８１は伸
縮駆動され、制御媒体収容室７９内の減衰特性制御媒体
Ｍを介して開閉弁体を構成する筒状薄膜弾性体７６が駆
動されることになる。この駆動ベローズ８１はステンレ
ス等の弾性変形自在に材料により形成されており、通常
時には、収縮した状態となる収縮ばね仕様となってい
る。
【００８７】流入側管路７２と流出側管路７３はそれぞ
れ固定リング７２ａ，７３ａと、管部７２ｂ，７３ｂと
を有している。図８に示す開閉バルブを組み立てるに
は、ハウジング７１の下部ブロック７１ａ内に筒状薄膜
弾性体７６と柱状構造体７７を挿入した状態のもとで、
これらの両側に支持ディスク７４，７５を押し込む。こ
れにより、柱状構造体７７は支持ディスク７４，７５で
両端が支持されるとともに、筒状薄膜弾性体７６は図８
において実線で示すように、長手方向中央部が最小径と
なった状態に変形する。この状態のもとで、筒状薄膜弾
性体７６がハンジング７１に対して溶着され、次いで支
持ディスク７４，７５がそれぞれハウジング７１に溶着
される。これにより、筒状薄膜弾性体７６はハウジング
７１に対して完全に密閉状態となる。
【００８８】さらに、ハウジング７１内にそれぞれ固定
リング７２ａ，７３ａを挿入して、これらをハウジング
７１に溶着し、それぞれの固定リング７２ａ，７３ａに
対して管部７２ｂ，７３ｂを溶着する。
【００８９】図８に示す開閉バルブ２４は、図５に示す
制御回路と同様な制御回路により動作が制御されるよう
なっており、この開閉バルブ２４の動作を説明すると以
下の通りである。
【００９０】駆動ベローズ８１の給排気ポート８２から
加圧室８１ａ内に圧縮空気を供給すると、駆動ベローズ
８１は二点鎖線で示す位置に変形する。これにより、減
衰特性制御媒体Ｍが加圧され、筒状薄膜弾性体７６が二
点鎖線で示す形状に変形し、筒状薄膜弾性体７６が弁座
を構成する柱状構造体７７に密着して、開閉バルブ室７
８は閉じられる。つまり、流入側管路７２から流出側管
路７３に至る流動体Ｌの流れは閉塞される。
【００９１】一方、給排気ポート８２から圧縮空気を供
給することなく、加圧室８１ａ内を開放すると、駆動ベ
ローズ８１はそれ自体の有する弾性力により収縮する。
この結果、減衰特性制御媒体Ｍの圧力が下がり、筒状薄
膜構造体７６が膨張して柱状構造体７７との接触が解か
れて流路が開かれる。
【００９２】この実施例の開閉バルブ２４は、給排気ポ
ート８２から圧縮空気を供給しない場合には、駆動ベロ
ーズ８１の有する弾性力によって開閉バルブが開くよう
になったノーマルオープンタイプの開閉バルブである
が、これとは逆に、給排気ポート８２から圧縮空気を供
給しない場合に開閉バルブが閉じるようにノーマルクロ
ーズタイプの開閉バルブとしても良い。駆動ベローズ８
１を構成するばね材の仕様を収縮ばね仕様から圧縮ばね
仕様に変更することにより、ノーマルクローズタイプの
開閉バルブを得ることができる。
【００９３】図８は開閉バルブ２４を示すが、柱状構造
体７７および支持ディスク７４，７５を取り除けば、サ
ックバックバルブを形成することができる。なお、筒状
薄膜弾性体はテーパー状とすることなく、ストレートな
ど種々の形状とすることができる。
【００９４】（実施例４）図１０は本発明の他の形態の
流動体供給制御装置を示す図であり、薬液供給部は薬液
Ｌを収容する密閉型の加圧容器８５により形成されてお
り、この加圧容器８５の上部には、加圧空気供給源８６
に接続される加圧供給路８６ａと、負圧空気供給源８７
に接続される負圧空気供給路８７ａとがそれぞれ接続さ
れている。それぞれの供給路８６ａ，８７ａには、それ
ぞれを開閉するためのバルブ８６ｂ，８７ｂが設けられ
ている。
【００９５】加圧容器８５内の薬液つまり流動体Ｌを滴
下ノズル２２に供給するために、滴下ノズル２２と加圧
容器８５の間には、供給管路２３が設けられており、こ
の供給管路２３には、サックバックバルブ２５が設けら
れている。このサックバックバルブ２５としては、図
３、図６に示された減衰特性制御媒体内蔵型のサックバ
ックバルブが使用される。
【００９６】このような形態の流動体供給制御装置にあ
っては、開閉バルブが不要となり、加圧供給路８６ａを
有する加圧容器８５が開閉バルブの機能を果たしてい
る。
【００９７】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００９８】たとえば、図示する実施例にあっては、供
給される流動体として薬液が使用されているが、薬液以
外に種々の特性や粘度を有する液体を流動体として使用
することができる。また、バルブを有する流動体供給制
御装置としては、開閉バルブとサックバックバルブを有
する場合以外に、開閉バルブのみあるいはサックバック
バルブのみを有する場合にも、本発明を適用することが
できる。さらに、制御媒体収容室内にこれを分割する仕
切り部材を設けて、これに固定オリフィスあるいは可変
オリフィスを形成するようにしても良い。これにより分
割された制御媒体収容室相互をオリフィスを通じて連通
させることによって、減衰機能を得るようにすることも
可能である。
【００９９】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野である半導体ウエハの製造
装置に適用した場合について説明したが、これに限定さ
れるものではなく、たとえば、特開昭５４−４８１６０
号公報に記載されたレジン塗布装置、特開昭５７−１７
７３６５号公報記載のカラーブラウン管用フリットガラ
ス塗布装置、特開昭５７−１７７５７０号公報記載のマ
ルチポッティング装置、特開昭６０−９５９７７号公報
記載の電子部品接着用ディスペンサーを始め、液晶基板
製造技術分野、磁気ディスク製造技術分野、光学部品製
造技術分野、化学薬品製造技術分野などのように、高純
度かつ精度良く定速で定量の流動体を供給して処理する
技術に適用して有効である。
【０１００】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【０１０１】(1).バルブ内の流動体の連通部は弾性変形
部材を介して制御媒体収容室に隣接しており、この制御
媒体収容室内には減衰特性制御媒体が封入されおり、弾
性変形部材は減衰特性制御媒体を介して駆動手段により
駆動されるので、バルブが作動する際に流動体にハンマ
リング現象に伴う圧力変動が発生しても、その圧力変動
は減衰特性制御媒体によって吸収される。この結果、流
動体に圧力変動が発生しても、それぞれバルブの駆動部
には外乱として作用せず、誤動作なくバルブを高精度で
動作制御することができる。
【０１０２】(2).本発明のバルブをサックバックバルブ
として適用した場合には、流動体の圧力変動などの外乱
に影響されることなく、サックバック室の容積変化量を
精密に制御することができるので、サックバック動作タ
イミング、サックバック速度やサックバック時間、さら
にはサックバック量を再現性良く制御できる。
【０１０３】(3).上記(2) 項の相乗効果として、再現性
良いサックバックバルブ動作制御ができることから、最
適なサックバック制御条件を決定することにより、滴下
ノズル内の流動体のサックバック状態を一定に保つこと
ができ、液垂れや滴下ノズル内の液の分離現象が発生し
ない。
【０１０４】(4).上記(3) 項の相乗効果として、薬液サ
ックバック状態が一定に保てることから、滴下ノズルか
らの薬液の飛び出しなどによる滴下ノズル先端の汚れの
問題を解決することができる。
【０１０５】(5).バルブの駆動動作を精度良く制御する
ことができることから、薬液などの流動体の供給を制御
するためのバルブの動作速度を所定値に制御し、バルブ
の動作に伴う急激な負圧現象を抑制することができ、薬
液などの流動体の供給に伴う気泡つまりガス体の発生を
防止できる。さらに、バルブの動作時における急激な加
圧や負圧現象を抑制することができることから、急激な
加圧や負圧現象に伴う薬液などの流動体の劣化を防止す
ることができる。
【０１０６】(6).薬液などの流動体を供給するシステム
に１つ若しくは複数のバルブを個々に精度良く動作制御
することができるとともに、各々間で精度よいバルブ動
作タイミング制御が可能となり、供給システム全体とし
て高精度かつクリーンな薬液などの流動体供給システム
が実現する。
【０１０７】(7).上記(1) 〜(6) 項の相乗効果として、
薬液などの流動体からの気泡発生や、薬液などの流動体
の劣化に伴うゲル化物や、ゾル化物などのパーティクル
発生が防止でき、トータル的にクリーンな状態で、薬液
などの流動体を定速で定量供給することができる。
【０１０８】(8).混入物が少ない高純度の薬液などの流
動体を精度よく定速で定量供給することができることか
ら、本発明をホトレジスト塗布現像処理装置、スピニオ
ンガラス（ＳＯＧ）塗布装置、ポリイミド樹脂塗布装置
や枚葉式エッチング処理装置などの半導体ウエハ製造処
理装置や、ＴＦＴ製造処理装置に適用することにより、
半導体ウエハやＴＦＴ基板への付着異物数を少なく抑え
ることができ、高品質な半導体素子やＴＦＴ素子が製造
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】流動体供給制御装置のシステム構成図である。
【図２】図１に示された開閉バルブの一例を示す断面図
である。
【図３】図１に示されたサックバックバルブの一例を示
す断面図である。
【図４】バルブの駆動特性関数を示すグラフである。
【図５】図３に示されたサックバックバルブの作動を制
御する制御回路図である。
【図６】サックバックバルブの他の実施例を示す断面図
である。
【図７】図６に示されたサックバックバルブの作動を制
御する制御回路図である。
【図８】他の実施例である開閉バルブを示す断面図てあ
る。
【図９】図８に示された開閉バルブの一部を示す分解斜
視図である。
【図１０】他の実施例である流動体供給制御装置のシス
テム構成図である。
【図１１】開発対象となった比較例である開閉バルブを
示す断面図である。
【図１２】（ａ）は図１１に示した比較例の開閉バルブ
におけるバルブ作動機構部の駆動モデル図であり、
（ｂ）は本発明の開閉バルブおよびサックバックバルブ
におけるバルブ作動機構部の駆動モデル図である。
【図１３】流動体供給制御装置の配管構成を示す回路図
である。
【図１４】図１３に示された流量制御バルブの調整量と
バルブの動作遅れとの関係を示すタイミングチャートで
ある。
【図１５】サックバック動作速度と滴下ノズルにおける
サックバック状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ ハウジング ２ 流入側管路 ３ 流出側管路 ４ 弁体 ５ ピストン ６ コイルばね ７，８ 給排気ポート １０ 薬液供給部 １１ 滴下ノズル １３ 開閉バルブ １４ サックバックバルブ １５，１５ａ 空気圧源 １６ 流量制御バルブ １７ 電磁バルブ １８ 電源 １９ レギュレータ ２０ 速度制御バルブ ２１ 薬液供給部 ２２ 滴下ノズル ２３ 供給管路 ２４ 開閉バルブ ２５ サックバックバルブ ２６ 制御部 ２７ バルブ駆動条件設定部 ２８ 演算処理部 ３１ ハウジング ３２ 流入側管路 ３３ 流出側管路 ３４ 連通部 ３５ ダイヤフラム弁体 ３６ ダイヤフラム駆動膜 ３７ 制御媒体収容室 ３８ シリンダ室 ３９ ピストン ４０ ピストンロッド ４１ コイルばね ４２，４３ 給排気ポート ４４，４５ Ｖパッキン ４６ Ｏリング ５１ ハウジング ５２ 流入側管路 ５３ 流出側管路 ５４ サックバック室 ５５ ダイヤフラム弁体 ５６ 制御媒体収容室 ５７ 駆動ベローズ ５８ 給排気ポート ６１ サックバックバルブ制御部 ６２ 電空変換レギュレータ ６３ 空気圧源 ６６ ソレノイド部 ７１ ハウジング ７２ 流入側管路 ７３ 流出側管路 ７４，７５ 支持ディスク ７６ 筒状薄膜弾性体 ７７ 柱状構造体 ７８ 開閉バルブ室 ７９ 制御媒体収容室 ８１ 駆動ベローズ ８２ 給排気ポート Ｌ 薬液（流動体） Ｍ 減衰特性制御媒体

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 連通部内を流れる流動体の動的流動特性
    関数と、前記連通部に弾性変形部材を介して形成された
    制御媒体収容室内の減衰特性制御媒体の動的流動特性関
    数とを求め、求められたこれらの動的流動特性関数に基
    づいて前記減衰特性制御媒体に加えられる駆動条件値を
    求め、求められたこの駆動条件値に基づいて前記減衰特
    性制御媒体を駆動してこの減衰特性制御媒体を介して前
    記連通部内の開度を制御することを特徴とするバルブ駆
    動制御方法。
  2. 【請求項２】 それぞれ流動体を案内する流入側管路と
    流出側管路とが設けられ、これらの管路を連通させる連
    通部を有するハウジングと、 前記ハウジングに形成されて内部に減衰特性制御媒体が
    封入される制御媒体収容室と前記連通部とを区画する弾
    性変形部材と、 前記減衰特性制御媒体を加圧して前記減衰特性制御媒体
    を介して前記弾性変形部材を変形する駆動手段と、 前記流動体の動的流動特性関数と前記減衰特性制御媒体
    の動的流動特性関数とにより得られた駆動条件値に基づ
    いて前記駆動手段を制御する制御手段とを有することを
    特徴とするバルブ駆動制御装置。
  3. 【請求項３】 請求項２記載のバルブ駆動制御装置であ
    って、前記駆動手段はガス体により弾性変形する膨張収
    縮部材からなり、前記制御手段は前記駆動条件値に対応
    した電気的な制御量を発生する電気信号発生手段と、こ
    の電気信号発生手段からの電気的な制御量に対応したガ
    ス体の圧力を設定する圧力設定手段とを有することを特
    徴とするバルブ駆動制御装置。
  4. 【請求項４】 請求項２記載のバルブ駆動制御装置であ
    って、前記駆動手段は物理的に変位する加圧部材からな
    り、前記制御手段は前記駆動条件値に対応した電気的な
    制御量を発生させる電気信号発生手段と、この電気信号
    発生手段からの電気的な制御量に対応した前記加圧部材
    の変位量を設定する圧力設定手段とを有することを特徴
    とするバルブ駆動制御装置。
  5. 【請求項５】 請求項２〜４の何れか一項に記載のバル
    ブ駆動制御装置であって、前記減衰特性制御媒体は粘性
    減衰特性を有する液体、粉体または液体と粉体との混合
    物であることを特徴とするバルブ駆動制御装置。
  6. 【請求項６】 流動体を供給する流動体供給部と流動体
    を流出する流動体流出部とを接続する管路に設けられ、
    この管路の連通部の開度を変化させるバルブと、 前記バルブ内に設けられ、内部に減衰特性制御媒体が封
    入される制御媒体収容室と前記連通部とを区画する弾性
    変形部材と、 前記減衰特性制御媒体を加圧して前記減衰特性制御媒体
    を介して前記弾性変形部材を変形する駆動手段と、 前記流動体の動的流動特性関数と前記減衰特性制御媒体
    の動的流動特性関数とにより得られた駆動条件値に基づ
    いて前記駆動手段を制御する制御手段とを有することを
    特徴とする流動体供給制御装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載の流動体供給制御装置であ
    って、前記バルブは前記連通部を開閉する開閉バルブ
    と、前記連通部の容積を変化させるサックバックバルブ
    との少なくともいずれか一方のバルブであることを特徴
    とする流動体供給制御装置。
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