(57)【要約】      （修正有）【課題】バルブボディとダイアフラム弁体と駆動部とを備えるダイアフラムバルブの製造方法であって、ダイアフラムバルブの組立時に、流体通路部が異物で汚染されるリスクを抑制できる技術を提供する。【解決手段】バルブボディ３１は、第１及び第２ポート３２、３４と、駆動部２側に開口し、第１及び第２ポート３２、３４と連通する開口部３３とを備え、ダイアフラム弁体４１をバルブボディ３１に取り付けることによって開口部３３を封止すると共に、第１及び第２ポート３２、３４を封止キャップ１００を用いて封止した状態で、駆動部２をバルブボディ３１に連結する。【選択図】図９
2020204369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブボディと、ダイアフラム弁体と、駆動部と、を備え、半導体製造装置に用いられるダイアフラムバルブの製造方法において、
前記バルブボディは、複数のポートと、前記駆動部側に開口し、前記複数のポートと連通する開口部とを備え、
前記ダイアフラム弁体を前記バルブボディに取り付けることによって前記開口部を封止すると共に、前記複数のポートを封止部材を用いて封止した状態で、前記バルブボディと前記駆動部とを複数の金属ボルトを用いて連結すること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記ダイアフラム弁体が、圧入又は熱溶着により、前記バルブボディに取り付けられること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記ダイアフラム弁体が、止め輪を用いて、前記バルブボディに取り付けられること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記駆動部は、往復直線運動を行う駆動軸を有し、
前記駆動軸の移動方向に対して直交する方向に沿って、又は、前記駆動軸の移動方向に沿って、前記駆動部をバルブボディに対して相対的に移動させることにより、前記バルブボディに取り付けられた前記ダイアフラム弁体に前記駆動軸を係合させた後、前記複数の金属ボルトを用いて前記バルブボディと前記駆動部とを連結すること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記駆動部は、前記複数の金属ボルトの座金となる座金プレートを介して前記バルブボディに連結されること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記座金プレートは、矩形状であり、円形の穴が中央に形成されており、前記金属ボルトが面積の広い部分に挿通されること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記駆動部は、
ハウジングと、
前記ハウジングに摺動可能に装填されるピストンと、
前記ハウジングに取り付けられ、前記駆動部が前記バルブボディに連結されない場合には、前記ピストンが前記ハウジングから脱落することを防止し、前記駆動部が前記バルブボディに連結される場合には、前記ダイアフラム弁体を前記バルブボディに押し付ける保持部材と、を有すること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記ハウジングは、バルブボディ側に開口するコップ形状をなし、
前記保持部材は、前記ハウジングの開口端部に嵌合可能な本体部と、前記本体部の外周面に外向きに突設された係止爪と、を有し、
前記ハウジングは、前記係止爪と係合し、前記保持部材を前記ハウジングの軸線方向に案内する案内溝と、前記案内溝に対して直交する方向に形成され、前記保持部材の回転を許容するが、前記軸線方向への移動を許容しない係合溝と、を含むこと、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【請求項９】
請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、
前記ダイアフラムバルブが、半導体の製造に使用する薬液の制御に用いられること、
を特徴とするダイアフラムバルブの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブボディと、ダイアフラム弁体と、駆動部と、を備え、半導体製造装置に用いられるダイアフラムバルブの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造装置では、半導体の製造に使用する薬液の制御に、ダイアフラムバルブが用いられている。例えば、特許文献１には、ダイアフラム弁体が駆動部から付与される駆動力に応じて弁座に当接又は離間することにより、流体を制御するダイアフラムバルブが開示されている。ダイアフラム弁体は、駆動部の駆動軸にネジ結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１５９１２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術には、以下の問題があった。すなわち、従来のダイアフラムバルブは、バルブボディのポートやダイアフラム弁体が取り付けられる開口部が開放されている状態で、組み立てられていた。そのため、従来のダイアフラムバルブは、組立作業中に発生するパーティクルや金属粉などの異物が、バルブボディのポートや開口部から、制御流体に接する流体通路部に侵入し、流体通路部が汚染されることがあった。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、バルブボディとダイアフラム弁体と駆動部とを備えるダイアフラムバルブの製造方法であって、ダイアフラムバルブの組立時に、流体通路部が異物で汚染されるリスクを抑制できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、次のような構成を有している。（１）バルブボディと、ダイアフラム弁体と、駆動部と、を備え、半導体製造装置に用いられるダイアフラムバルブの製造方法において、前記バルブボディは、複数のポートと、前記駆動部側に開口し、前記複数のポートと連通する開口部とを備え、前記ダイアフラム弁体を前記バルブボディに取り付けることによって前記開口部を封止すると共に、前記複数のポートを封止部材を用いて封止した状態で、前記バルブボディと前記駆動部とを複数の金属ボルトを用いて連結すること、を特徴とする。
【０００７】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法は、例えば、金属ボルトを工具で締め込むときに金属粉が発生したり、作業者に付着したパーティクルが作業台周辺に舞い上がったりしても、バルブボディの開口部と複数のポートがダイアフラム弁体と封止部材を用いて封止され、流体が流れる流体通路部が外気から遮断されている。そのため、ダイアフラムバルブの組立中に、金属粉やパーティクルなどの異物が流体通路部に入り込みにくい。これにより、ダイアフラムバルブは、組立時に、流体通路部が異物で汚染されるリスクが低くなる。
【０００８】
（２）（１）に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記ダイアフラム弁体が、圧入又は熱溶着により、前記バルブボディに取り付けられること、が好ましい。
【０００９】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法は、ダイアフラム弁体が、圧入又は熱溶着によりバルブボディに脱落しないように取り付けられ、バルブボディの開口部を塞ぐ封止部材としても機能する。そのため、ダイアフラムバルブは、組立時にバルブボディの開口部を塞ぐ余分な部材がなくても、流体通路部が異物で汚染されるリスクを低くすることができる。
【００１０】
（３）（１）に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記ダイアフラム弁体が、止め輪を用いて、前記バルブボディに取り付けられること、が好ましい。
【００１１】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法は、ダイアフラム弁体が、止め輪を介してバルブボディに脱落しないように取り付けられ、バルブボディの開口部を塞ぐ封止部材として機能する。そのため、ダイアフラムバルブは、組立時にバルブボディの開口部を塞ぐ余分な部材がなくても、流体通路部が異物で汚染されるリスクを低くすることができる。
【００１２】
（４）（１）乃至（３）の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記駆動部は、往復直線運動を行う駆動軸を有し、前記駆動軸の移動方向に対して直交する方向に沿って、又は、前記駆動軸の移動方向に沿って、前記駆動部をバルブボディに対して相対的に移動させることにより、前記バルブボディに取り付けられた前記ダイアフラム弁体に前記駆動軸を係合させた後、前記複数の金属ボルトを用いて前記バルブボディと前記駆動部とを連結すること、が好ましい。
【００１３】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法は、駆動軸の移動方向と直交する方向に沿って、又は、駆動軸の移動方向に沿って、駆動部をバルブボディに対して相対的に移動させることにより、バルブボディに取り付けられたダイアフラム弁体に駆動軸を係合させることができる。そのため、流体通路部を外気から遮断した状態で、ダイアフラムバルブを組み立てることができる。
【００１４】
（５）（１）乃至（４）の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記駆動部は、前記複数の金属ボルトの座金となる座金プレートを介して前記バルブボディに連結されること、が好ましい。
【００１５】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法によれば、金属ボルト毎に座金を設置する必要がなくなり、部品点数を減らしたり、座金をセットする手間を省いたりすることができる。
【００１６】
（６）（５）に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記座金プレートは、矩形状であり、円形の穴が中央に形成されており、前記金属ボルトが面積の広い部分に挿通されること、が好ましい。
【００１７】
上記構成のダイアフラムバルブは、金属ボルト付近の座金プレートの面積が広く、金属ボルトから離れた位置の座金プレートの面積が小さくなるので、金属ボルトの締込荷重が座金プレートに均一に分散させることができる。そのため、ハウジングは、金属ボルトの集中荷重で歪み変形することが抑制される。
【００１８】
（７）（１）乃至（６）の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記駆動部は、ハウジングと、前記ハウジングに摺動可能に装填されるピストンと、前記ハウジングに取り付けられ、前記駆動部が前記バルブボディに連結されない場合には、前記ピストンが前記ハウジングから脱落することを防止し、前記駆動部が前記バルブボディに連結される場合には、前記ダイアフラム弁体を前記バルブボディに押し付ける保持部材と、を有すること、が好ましい。
【００１９】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法によれば、ダイアフラムバルブ全体の部品点数を増やさずに、駆動部をあたかも１部品のように取り扱うことができるようになり、駆動部とバルブボディとを連結する作業を行い易い。
【００２０】
（８）（７）に記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記ハウジングは、バルブボディ側に開口するコップ形状をなし、前記保持部材は、前記ハウジングの開口端部に嵌合可能な本体部と、前記本体部の外周面に外向きに突設された係止爪と、を有し、前記ハウジングは、前記係止爪と係合し、前記保持部材を前記ハウジングの軸線方向に案内する案内溝と、前記案内溝に対して直交する方向に形成され、前記保持部材の回転を許容するが、前記軸線方向への移動を許容しない係合溝と、を含むこと、が好ましい。
【００２１】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法は、保持部材の係止爪を案内溝の位置に合わせ、保持部材をハウジングの開口端部に押し込んだ後、保持部材を回転させ、係止爪を係合溝に係合させることにより、保持部材がハウジングに取り付けられる。よって、駆動部は、１部品として取り扱えるように簡単に組み立てることができる。
【００２２】
（９）（１）乃至（８）の何れか１つに記載するダイアフラムバルブの製造方法において、前記ダイアフラムバルブが、半導体の製造に使用する薬液の制御に用いられること、が好ましい。
【００２３】
上記構成のダイアフラムバルブの製造方法は、ダイアフラムバルブの組立時に流体通路部に異物が入り込んでいないので、薬液制御前に流体通路部を清浄化する手間を省くことができる。
【発明の効果】
【００２４】
従って、本発明によれば、バルブボディとダイアフラム弁体と駆動部とを備えるダイアフラムバルブの製造方法であって、ダイアフラムバルブの組立時に、バルブボディの流体通路部に異物が入り込むことを抑制できる技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイアフラムバルブの側面図である。
【図２】ダイアフラムバルブの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】駆動部の組立手順の例を説明する説明図である。
【図７】駆動部の組立手順の例を説明する説明図である。
【図８】弁部の組立手順の例を説明する説明図である。
【図９】係合手順の例を説明する説明図である。
【図１０】係合手順の例を説明する説明図である。
【図１１】固定手順の例を説明する説明図である。
【図１２】固定手順の例を説明する説明図である。
【図１３】ダイアフラム弁体の取り付けの変形例を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係るダイアフラムバルブの製造方法の実施形態について図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の一実施形態に係るダイアフラムバルブ１の正面図である。図２は、ダイアフラムバルブ１の平面図である。図１に示すダイアフラムバルブ１は、例えば、半導体製造装置に用いられ、腐食性の高い薬液を制御する薬液弁である。ダイアフラムバルブ１は、駆動力を発生する駆動部２と、駆動部２が発生する駆動力に応じて流体を制御する弁部３と、を備える。図１及び図２に示すように、駆動部２と弁部３は、複数の金属ボルト６を用いて連結されている。なお、金属ボルト６の数は、本形態では４本であるが、これに限定されないことはいうまでもない。
【００２８】
図３は、図２のＡ−Ａ断面図である。弁部３は、バルブボディ３１とダイアフラム弁体４１とを備える。バルブボディ３１の材質は、樹脂であり、特に、耐腐食性の高いＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂であることが好ましい。ダイアフラム弁体４１の材質は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥなどのフッ素樹脂、又は、ゴムである。
【００２９】
バルブボディ３１は、略直方体形状をなし、第１ポート３２が、連通流路４０と、開口部３３と、弁孔３９を介して、第２ポート３４に連通している。第１ポート３２と第２ポート３４は、バルブボディ３１の対向する側面（図中左右側面）に設けられている。なお、第１ポート３２と第２ポート３４の位置は、これに限定されず、例えば、第２ポート３４を図中下面に設けてもよい。また、ポートの数は、３つ以上であってもよい。
【００３０】
開口部３３は、バルブボディ３１の駆動部２が取り付けられる面（図中上面）から、円柱形状に開設されている。バルブボディ３１は、開口部３３の開口端外周に沿って、ダイアフラム弁体４１が嵌め合わされる嵌合凹部３７が形成されている。バルブボディ３１は、嵌合凹部３７から開口部３３の軸線方向に沿って、環状溝３６が環状に形成されている。環状溝３６は、開口部３３と同心円状に形成されている。バルブボディ３１は、弁孔３９が開口部３３に開口する開口部分の外周に沿って、弁座３５が設けられている。
【００３１】
ダイアフラム弁体４１は、柱部４２と、薄膜部４３と、外縁部４４と、圧入壁４５と、を備える。柱部４２は、円柱形状をなし、弁座３５に当接又は離間する。薄膜部４３は、柱部４２の外周面に接続する。柱部４２は、薄膜部４３が接続する位置より駆動部２側となる位置に、くびれが設けられ、駆動部２のピストンロッド１３に係合される係合凸部４６が設けられている。係合凸部４６は「第１係合部」の一例である。
【００３２】
外縁部４４は、薄膜部４３の外縁に沿って肉厚に設けられている。圧入壁４５は、外縁部４４から弁座方向に突出するように設けられている。圧入壁４５は、環状に設けられ、径方向の厚さが環状溝３６の溝幅より大きくされている。このようなダイアフラム弁体４１は、圧入壁４５を環状溝３６に圧入した状態で嵌合凹部３７に嵌合され、ダイアフラム押さえ１６を介して駆動部２とバルブボディ３１との間で外縁部４４が挟持されることにより、開口部３３と駆動部２との間を気密に区画している。
【００３３】
なお、ダイアフラムバルブ１は、第１ポート３２と、連通流路４０と、ダイアフラム弁体４１によって区画された開口部３３と、弁孔３９と、第２ポート３４により、流体が流れる流体通路部３０が形成されている。また、バルブボディ３１は、第１ポート３２に接続する第１継手７と、第２ポート３４に接続する第２継手８が螺設されている。
【００３４】
駆動部２は、ハウジング１１と、ピストン１２と、ピストンロッド１３と、圧縮ばね１４と、閉鎖プレート１５と、ダイアフラム押さえ１６と、を備えるエアオペレイト式の駆動部である。閉鎖プレート１５とダイアフラム押さえ１６は「保持部材」の一例である。ピストンロッド１３は「駆動軸」の一例である。ハウジング１１は、一方に開口するコップ形状をなす。ハウジング１１は、開口端部１１ａが閉鎖プレート１５によって塞がれ、ピストン室１７が形成されている。シール部材２２は、開口端部１１ａと閉鎖プレート１５との間をシールしている。ピストン１２は、シール部材２１を介してピストン室１７に摺動可能に装填され、ピストン室１７を第１室１７ａと第２室１７ｂに気密に区画している。第１室１７ａは呼吸穴１１ｃに連通し、第２室１７ｂは操作ポート１１ｄに連通しており、第１室１７ａに縮設された圧縮ばね１４のばね力と第２室１７ｂの内圧とのバランスに応じてピストン１２が図中上下方向に移動する。ピストン１２には、ピストンロッド１３が一体に設けられている。ピストンロッド１３は、閉鎖プレート１５とダイアフラム押さえ１６に摺動可能に挿通され、先端部が弁部３側に突出している。シール部材２３は、閉鎖プレート１５に装着され、閉鎖プレート１５とピストンロッド１３との間をシールしている。なお、ピストンロッド１３は、ピストン１２と別部材とし、ピストン１２に結合されるようにしてもよい。
【００３５】
ハウジング１１とピストン１２とピストンロッド１３と閉鎖プレート１５とダイアフラム押さえ１６の材質は、樹脂であり、特に、ＰＰＳ樹脂などの強度がある樹脂であることが好ましい。圧縮ばね１４は、耐腐食コーティングが表面に施されたばねである。
【００３６】
ピストンロッド１３の先端部には、ダイアフラム弁体４１の係合凸部４６に係合される係合凹部１３１が設けられている。係合凹部１３１は「第２係合部」の一例である。係合凹部１３１は、ピストンロッド１３の側面から形成され、係合凸部４６が側方から挿入されることにより、係合凸部４６と凹凸係合する。駆動部２は、係合凸部４６と係合凹部１３１との図中の水平方向、又は略水平方向の面同士の当接又は係合により、つまり、係合凸部４６と係合凹部１３１にそれぞれ弁座３５に対して平行に設けられた面同士を当接させた状態で係合凸部４６と係合凹部１３１とを係合させることにより、ダイアフラム弁体４１に図中下向きと図中上向きの力を伝えることができる。なお、ダイアフラム弁体４１に係合凹部を設け、ピストンロッド１３に係合凸部を設けることにより、ダイアフラム弁体４１とピストンロッド１３とを凹凸係合させてもよい。
【００３７】
図５は、図３のＣ−Ｃ断面図である。ダイアフラム押さえ１６は、ハウジング１１に着脱可能に取り付けられている。ダイアフラム押さえ１６は、円柱状の本体部１６２の外周面に、複数の係止爪１６１が外向きに突設されている。本形態では、２個の係止爪１６１が周方向に均等配置されているが、３箇以上の係止爪１６１を本体部１６２に設けてもよい。ダイアフラム押さえ１６は、図１及び図５に示すように、ハウジング１１に形成された係止穴１１１に係止爪１６１を係合させることにより、ハウジング１１に取り付けられている。係止穴１１１は、ハウジング１１に貫通して形成され、係止爪１６１が係止穴１１１に係合されている状態を外部から視認できる。
【００３８】
図４は、図２のＢ−Ｂ断面図である。金属ボルト６は、座金プレート４からハウジング１１、バルブボディ３１に貫き通され、取付板５に締結されることにより、駆動部２とバルブボディ３１とを連結している。金属ボルト６と座金プレート４と取付板５は、強度がある金属で形成されている。駆動部２は、金属ボルト６の締結力によって、ダイアフラム押さえ１６を介してダイアフラム弁体４１の外縁部４４をバルブボディ３１に押し付けている。取付板５は、バルブボディ３１の下面と同じ矩形状をなす。取付板５は、金属ボルト６が締結される雌ねじ部５２の長さを確保するために、四隅に柱状の凸部５１が設けられている。
【００３９】
図２に示すように、座金プレート４は、矩形状をなし、中央部に挿通穴４ａが円形に形成されている。駆動部２は、複数の金属ボルト６が挿通される座金プレート４を介して、バルブボディ３１に連結されている。図１及び図４に示すように、ハウジング１１は、バルブボディ３１側に位置する第１部分１１３と、バルブボディ３１と反対側に位置する第２部分１１４と、第１部分１１３と第２部分１１４との間に設けられた段差面１１５とを備える。第１部分１１３は、直方体形状の外形を備え、金属ボルト６が貫き通される。第２部分１１４は、図２に示すように、座金プレート４の挿通穴４ａに挿通可能な円柱形状に形成されている。図２及び図４に示すように、座金プレート４は、挿通穴４ａに第２部分１１４が挿通され、金属ボルト６と段差面１１５との間で保持されている。
【００４０】
続いて、ダイアフラムバルブ１の製造方法を説明する。ダイアフラムバルブ１の駆動部２は、例えば、クリーンルームの外で組み立てられる。弁部３は、クリーンルームの中でも特に清浄度が高い局所クリーンブースで組み立てられる。このようにして組み立てられた駆動部２と弁部３は、例えば、クリーンルーム内で連結される。すなわち、駆動部２のピストンロッド１３を弁部３のダイアフラム弁体４１に係合させ、複数の金属ボルト６を用いて弁部３と駆動部２が連結される。以下、具体的にダイアフラムバルブ１の製造手順を説明する。
【００４１】
図６、図７は、駆動部２の組立手順の例を説明する説明図である。図６、図７は、ピストン１２とピストンロッド１３と圧縮ばね１４とシール部材（Ｙパッキンなど）を省略して記載している。駆動部２は、ハウジング１１の内周面にグリスを塗布し、圧縮ばね１４を介してピストン１２をハウジング１１に装填する。そして、閉鎖プレート１５を開口端部１１ａに挿入し、ダイアフラム押さえ１６をハウジング１１に取り付ける。
【００４２】
図６に示すように、ハウジング１１は、開口端部１１ａの内周面に、ダイアフラム押さえ１６の係止爪１６１を係止穴１１１に案内する案内溝１１２が形成されている。案内溝１１２は、１８０°の位相差で２箇所に設けられている。案内溝１１２は、それぞれ、ハウジング１１の軸線方向に沿って形成されている。各案内溝１１２には、係止穴１１１がそれぞれ接続している。係止穴１１１は、案内溝１１２の端部から周方向に、つまり、案内溝１１２に対して直交する方向に、形成されている。
【００４３】
ダイアフラム押さえ１６は、一対の係止爪１６１を案内溝１１２にそれぞれ位置合わせし、圧縮ばね１４のばね力に抗してハウジング１１の開口端部１１ａに押し込まれる。ダイアフラム押さえ１６は、係止爪１６１が案内溝１１２の端部に突き当たる位置までハウジング１１に押し込まれると、図６の矢印Ｆ１方向に回転され、図７に示すように、係止爪１６１が係止穴１１１に係合される。例えば図１に示すように、係止爪１６１と係止穴１１１の内周面との間には、ハウジング１１の軸線方向に遊びが設けられている。そのため、部品に寸法公差がある場合でも、係止爪１６１を係止穴１１１に嵌め合わせることができる。
【００４４】
このように組み立てられた駆動部２は、圧縮ばね１４が伸張しても、係止爪１６１が係止穴１１１の内周面に当接して、ハウジング１１の軸線方向への移動を制限される。そのため、ピストン１２と閉鎖プレート１５がハウジング１１から脱落しない。つまり、駆動部２は、ダイアフラム弁体４１をバルブボディ３１に押し付けて保持するダイアフラム押さえ１６を用いて、あたかも１部品のように組み立てられる。よって、駆動部２は、弁部３やダイアフラムバルブ１の組立場所と別の場所で、組み立てることができる。
【００４５】
なお、本形態では、閉鎖プレート１５とハウジング１１との間にＹパッキンなどのシール部材を配設し、ピストン室１７の気密性を担保している。このシール部材の挿入作業を容易にするために、本形態では、ダイアフラム押さえ１６と閉鎖プレート１５とを別個に設けている。しかし、ダイアフラム押さえ１６と閉鎖プレート１５は一部品で構成してもよい。つまり、「保持部材」は一部品で構成されていてもよい。
【００４６】
図８は、弁部３の組立手順の例を説明する説明図である。バルブボディ３１は、図中矢印Ｆ４に示すように、ダイアフラム弁体４１が開口部３３に取り付けられ、開口部３３が封止される。具体的には、ダイアフラム弁体４１は、圧入壁４５がバルブボディ３１の環状溝３６に圧入されることにより、バルブボディ３１に脱落しないように取り付けられる。圧入壁４５と環状溝３６の内壁とが圧接するので、組立作業中に発生する金属粉やパーティクルなどの異物が作業台周辺に舞い上がっても、ダイアフラム弁体４１とバルブボディ３１との間の隙間から開口部３３に異物が入り込まない。
【００４７】
それから、バルブボディ３１は、図中矢印Ｆ２、Ｆ３に示すように、第１継手７と第２継手８の代わりに封止キャップ１００がバルブボディ３１に取り付けられ、第１ポート３２と第２ポート３４が封止される。そのため、バルブボディ３１は、組立作業中に発生する金属粉やパーティクルなどの異物が第１ポート３２や第２ポート３４に入り込まない。封止キャップ１００は「封止部材」の一例である。封止キャップ１００の材質は、例えば、樹脂、シリコン、ゴムである。封止部材は、封止キャップ１００の他、第１ポート３２や第２ポート３４に嵌合される栓であってもよい。
【００４８】
なお、バルブボディ３１は、封止キャップ１００を用いて第１ポート３２と第２ポート３４を封止してから、ダイアフラム弁体４１を用いて開口部３３を封止してもよい。
【００４９】
図９は、係合手順の例を説明する説明図である。図１０は、係合手順の例を説明する説明図である。図９の図中矢印Ｆ５に示すように、ピストンロッド１３の移動方向（図中上下方向）に対して直交する方向に沿って、駆動部２をバルブボディ３１に対して相対的に移動させることにより、ピストンロッド１３が、バルブボディ３１に取り付けられているダイアフラム弁体４１に係合される。
【００５０】
すなわち、図１０に示すように、駆動部２は、係合凹部１３１がピストンロッド１３の側面に開口している。駆動部２は、係合凹部１３１の開口部にダイアフラム弁体４１の係合凸部４６の位置を合わせ、図中矢印Ｆ５に示すように、ピストンロッド１３の移動方向に対して直交する方向にスライドされることにより、係合凹部１３１に係合凸部４６が係合される。つまり、係合凸部４６と係合凹部１３１とが凹凸係合し、ピストンロッド１３とダイアフラム弁体４１とが係合される。
【００５１】
図１０に示すように、駆動部２は、バルブボディ３１に対する軸線方向の位置が、係合凸部４６と第２係合部１３０とを凹凸係合させる前（図中（ａ））と後（図中（ｂ））とで、変わらない。そのため、駆動部２は、取付位置や操作ポート１１ｄの向きを予め自由に調整した状態で、ピストンロッド１３とダイアフラム弁体４１とを係合させることができる。また、図９及び図１０（ｂ）に示すように、ダイアフラム弁体４１は、ピストンロッド１３に引っ掛けられた状態でピストンロッド１３に係合される。そのため、図１０（ｂ）に示すように、ピストンロッド１３がダイアフラム弁体４１に係合された後でも、駆動部２をバルブボディ３１に対して回転させ、駆動部２の取付位置や操作ポート１１ｄの向きを調整することができる。
【００５２】
なお、本形態では、ピストンロッド１３の移動方向（図中上下方向）に対して直交する方向（図中左右方向）に沿って、駆動部２をバルブボディ３１に対して相対的にスライドさせることにより、係合凸部４６と係合凹部１３１とを凹凸係合させている。これに対して、ピストンロッド１３の移動方向に沿って駆動部を加圧することにより、ピストンロッド１３とダイアフラム弁体４１とが凹凸係合するように、第１係合部と第２係合部を設けてもよい。例えば、ピストンロッド１３の先端面に開口するように係合凹部を設け、ダイアフラム弁体４１の係合凸部をピストンロッド１３に設けた係合孔に圧入することにより、ピストンロッド１３とダイアフラム弁体４１とを凹凸係合させてもよい。
【００５３】
図１１は、固定手順の例を説明する説明図である。ピストンロッド１３がダイアフラム弁体４１に係合されたら、取付板５にバルブボディ３１を載置する。そして、クランプ装置の可動片１１０Ａと固定片１１０Ｂとの間に駆動部２と弁部３を配置し、図中Ｆ６に示すように、可動片１１０Ａを固定片１１０Ｂ側に移動させる。このとき、ダイアフラム弁体４１が弁座３５に当接し、ピストン１２の弁座方向への移動が制限されている。そのため、駆動部２は、ハウジング１１が圧縮ばね１４を圧縮させながらバルブボディ３１側に近づけられ、ダイアフラム押さえ１６を介してダイアフラム弁体４１の外縁部４４をバルブボディ３１に押し付ける。また、圧縮ばね１４は、ハウジング１１の移動量に応じて、シール荷重が調整される。
【００５４】
図１２は、固定手順の例を説明する説明図である。図１２に示すように、ハウジング１１が所定位置まで移動したら、複数の金属ボルト６を用いて駆動部２をバルブボディ３１に連結する。
【００５５】
このとき、金属ボルト６毎に円板形の座金をセットし、駆動部２とバルブボディ３１とを連結すると、各金属ボルト６の締込荷重が円板形の座金からハウジング１１に集中的に作用し、ハウジング１１が集中荷重によって歪み変形する恐れがある。
【００５６】
しかし、本形態においては、金属ボルト６は、それぞれ、座金プレート４からハウジング１１、バルブボディ３１を介して取付板５の雌ねじ部５２に締結される。複数の金属ボルト６は、１枚の座金プレート４を介して締め込まれる。座金プレート４は、矩形状をなし、中央部に円形の挿通穴４ａが形成されることで、金属ボルト６が締め込まれる部分の面積が広くなっている。そのため、金属ボルト６の締込荷重は、座金プレート４全体に均一に分散され、ハウジング１１は、金属ボルト６からの集中荷重によって歪み変形しにくい。
【００５７】
また、ダイアフラムバルブ１は、１枚の座金プレート４に複数の金属ボルト６を挿通し、駆動部２とバルブボディ３１とを連結するので、金属ボルト６毎に座金を設置する必要がなく、部品点数や、部品を設置する手間を省くことができる。
【００５８】
以上、説明したように、本形態のダイアフラムバルブ１は、例えば、金属ボルト６を工具で締め込むときに金属粉が発生したり、駆動部２とバルブボディ３１とをクランプ装置でクランプする際にクランプ装置の摺動部分から金属粉が発生したり、作業者に付着したパーティクルが作業台の周りに舞い上がったりしても、バルブボディ３１の開口部３３がダイアフラム弁体４１に封止され、第１ポート３２と第２ポート３４がそれぞれ封止キャップ１００を用いて封止され、流体が流れる流体通路部３０が外気から遮断されている。そのため、ダイアフラムバルブ１の組立中に、金属粉やパーティクルなどの異物が流体通路部３０に入り込みにくい。これにより、ダイアフラムバルブ１は、組立時に、流体通路部３０が異物で汚染されるリスクが低くなる。
【００５９】
例えば、５０台／ロット毎にダイアフラムバルブ１の組立を進めていく場合でも、ダイアフラムバルブ１に用いるバルブボディ３１が、それぞれ、ダイアフラム弁体４１と封止キャップ１００により開口部３３と第１及び第２ポート３２，３４とを封止されている。そのため、ピストンロッド１３をダイアフラム弁体４１に係合する作業や、クランプ作業、金属ボルト６の締結作業などで、金属粉やパーティクルなどの異物が作業台周辺に多数存在しても、異物が弁部３の流体通路部３０に入り込まない。つまり、後に組み立てられるダイアフラムバルブ１でも、流体通路部３０が異物で汚染されにくい。また、本形態では、流体通路部３０を外気から遮断して、異物が流体通路部３０に持ち込まれるリスクをゼロに近づけているので、流体通路部３０の清浄度を保つために高度のクリーンルーム内でダイアフラムバルブ１を組み立てる必要がなく、ダイアフラムバルブ１の製造場所の制約が少ない。
【００６０】
半導体製造業界では、パーティクルが半導体の歩留まりに影響する。そのため、半導体製造装置に用いるダイアフラムバルブ１の組立時に、流体通路部３０が異物で汚染されないようにすれば、ダイアフラムバルブ１をラインに設置した後、薬液制御を開始する前に、流体通路部３０を清浄化する手間を省くことができる。また、パーティクルにより不良品が製造されることを抑制できる。
【００６１】
尚、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、色々な応用が可能である。例えば、ダイアフラム弁体をボディに取り付ける方法は、圧入に限らず、例えば図１３に示す例のような方法であってもよい。図１３は、ダイアフラム弁体の取り付けの変形例を説明する説明図である。なお、図１３に示す構成のうち、上記実施形態と同じ構成には、上記実施形態と同じ符号を使用し、説明を適宜省略する。
【００６２】
例えば図１３（ａ）に示す例では、ダイアフラム弁体４１０は、止め輪５００を用いて、バルブボディ３１０に脱落しないように取り付けられている。バルブボディ３１０は、バルブボディ３１の環状溝３６を省略したものであり、ダイアフラム弁体４１０は、ダイアフラム弁体４１の圧入壁４５を省略したものである。止め輪５００は、ダイアフラム弁体４１０の外縁部４４が嵌め合わされた嵌合凹部３７に圧入されることにより、ダイアフラム弁体４１０をバルブボディ３１０に取り付ける。これによれば、環状溝３６や圧入壁４５を加工する手間や材料を削減し、コストダウンを図ることができる。なお、ダイアフラム弁体は、サイズが大きく、止め輪を用いてバルブボディに取り付けることが困難な場合には、上記形態のようにダイアフラム弁体自体をバルブボディに圧入することが望ましい。
【００６３】
また例えば図１３（ｂ）に示すように、ダイアフラム弁体４１０は、バルブボディ３１０の嵌合凹部３７に嵌め合わされた後、図中Ｗ１、Ｗ２に示すように、外縁部４４がバルブボディ３１０に熱溶着されることにより、バルブボディ３１０に脱落しないように取り付けられてもよい。熱溶着は、図中Ｗ１、Ｗ２に示すように、外縁部４４に沿って環状に行うことが望ましい。また、熱溶着は、図中Ｗ１，Ｗ２に示す２箇所に施しても良いし、何れか一方のみに施してもよい。
【００６４】
また、図１３（ｃ）に示すように、ダイアフラム弁体４２０は、外縁部４２１を薄膜部４３と同じ厚さとし、図中Ｗ３に示すように、外縁部４２１がバルブボディ３１０に熱溶着されることにより、バルブボディ３１０に脱落しないように取り付けられてもよい。これによれば、外縁部４２１とバルブボディ３１０との間に形成される隙間が小さくなり、滞留部を減らすことができる。
【００６５】
さらに、図１３（ｄ）に示すように、嵌合凹部３７にダイアフラム弁体４１０の外縁部４４と止め輪６００を嵌め合わせ、図中Ｗ４に示すように、止め輪６００をバルブボディ３１０に熱溶着することにより、バルブボディ３１０にダイアフラム弁体４１０を脱落しないように取り付けてもよい。このように、ダイアフラム弁体４１０と別部材である止め輪６００がバルブボディ３１０に熱溶着されることにより、弁部の組立時に、ダイアフラム弁体４１０が熱で変形することを抑制できる。
【００６６】
駆動部２とダイアフラム弁体４１は、ネジ結合されていてもよい。この場合、ダイアフラム弁体をバルブボディに取り付けてから、駆動部のピストンロッドをダイアフラム弁体に係合すると、駆動部の取付位置や操作ポートの向きがランダムになる。つまり、駆動部の取付位置や操作ポートの向きを自由に調整できない。しかし、上記形態のように、駆動部２をピストンロッド１３の移動方向に対して直交する方向に沿ってスライドさせてピストンロッド１３の係合凹部１３１をダイアフラム弁体４１の係合凸部４６に凹凸係合させたり、あるいは、駆動部をピストンロッドの移動方向に沿って移動させることにより第１係合部と第２係合部を圧入して係合させたりすれば、駆動部の位置や操作ポートの向きを任意に調整することが可能になる。つまり、ダイアフラム弁体をバルブボディに取り付けてから、駆動部をダイアフラム弁体に係合させる場合でも、バルブボディに駆動部を載せて連結する作業を行いやすい。
【００６７】
座金プレート４は、省略してもよい。但し、駆動部２は、座金プレート４を介してバルブボディ３１に連結されることにより、金属ボルト６毎に座金をセットする必要がなくなり、部品点数を減らしたり、座金を設置する手間を省いたりすることができる。
【００６８】
ハウジング１１の外形を矩形状とし、挿通穴４ａがない座金プレートをハウジングの上面にセットし、駆動部とバルブボディとを連結するようにしてもよい。但し、上記形態のように、矩形状の座金プレート４に挿通穴４ａを形成し、面積が広い部分に金属ボルト６を挿通することにより、金属ボルト６を締結する際の締込荷重を座金プレート４全体に均一に分散させることができる。そのため、ハウジング１１は、金属ボルト６の集中荷重で歪み変形することが抑制される。また、ハウジング１１は、第１部分１１３と第２部分１１４との間に段差面１１５を設け、その段差面１１５に座金プレート４がセットされるので、駆動部２と弁部３とを連結する位置の近くで金属ボルト６を締め込むことが可能になる。また、ハウジング１１は、第２部分を直方体形状にする方が、第２部分を円柱形状にする場合より、コンパクトになり、バルブサイズを小さくできる。
【００６９】
ダイアフラム押さえ１６は、ハウジング１１に取り付けられず、駆動部２と別に取り扱うようにしてもよい。ただし、ダイアフラム押さえ１６をハウジング１１に取り付け、駆動部２がダイアフラム押さえ１６を含むことにより、圧縮ばね１４に抗してピストン１２、ピストンロッド１３、閉鎖プレート１５をハウジング１１に収容した状態で駆動部２を組み立てることが可能になる。これにより、駆動部２は、ダイアフラムバルブ全体の部品点数を増やさずに、あたかも１部品かのように取り扱うことができるようになり、駆動部２を弁部３に連結する際の作業が行い易くなる。
【００７０】
ダイアフラム押さえ１６は、圧入等により、取外不能にハウジング１１に取り付けられてもよい。但し、上記形態のようにダイアフラム押さえ１６がハウジング１１に着脱可能に取り付けられることにより、駆動部２のメンテナンスが行い易くなる。
【００７１】
バルブボディ３１は、第１継手７と第２継手８を装着した状態で、第１ポート３２と第２ポート３４が封止されてもよい。また、駆動部２は、ダイアフラム弁体４１に係合される駆動軸を電磁式で往復直線運動させる駆動部であってもよい。
【００７２】
ダイアフラム押さえ１６は、ピンなどの連結部材を用いてハウジング１１に着脱可能に取り付けられてもよい。ただし、上記形態のように、ダイアフラム押さえ１６に設けた係止爪１６１をハウジング１１の係止穴１１１に嵌め合わせてダイアフラム押さえ１６をハウジング１１に取り付けることにより、部品点数を減らし、ダイアフラム押さえ１６をハウジングに簡単に取り付けることができる。また、係止爪をハウジング１１に設け、案内溝と、係止爪を係止する係止溝と、をダイアフラム押さえ１６に設けてもよい。
【００７３】
上記形態のダイアフラムバルブは、半導体製造に用いるガスを制御するバルブであってもよい。この場合、各部品の材質は、ＳＵＳなどの耐腐食性のある金属であることが望ましい。
【符号の説明】
【００７４】
１      ダイアフラムバルブ
２      駆動部
６      金属ボルト
３１    バルブボディ
３２    第１ポート
３３    開口部
３４    第２ポート
４１    ダイアフラム弁体
１００  封止キャップ
【図１】
2020204369.tif 000003
【図２】
2020204369.tif 000004
【図３】
2020204369.tif 000005
【図４】
2020204369.tif 000006
【図５】
2020204369.tif 000007
【図６】
2020204369.tif 000008
【図７】
2020204369.tif 000009
【図８】
2020204369.tif 000010
【図９】
2020204369.tif 000011
【図１０】
2020204369.tif 000012
【図１１】
2020204369.tif 000013
【図１２】
2020204369.tif 000014
【図１３】
2020204369.tif 000015