(57)【要約】【課題】屈曲寿命が長く、表面粗さが抑えられるとともに、導電性物質の溶出が抑制しつつ、導電性が付与された屈曲可動部を備えた流路形成装置を提供する。【解決手段】流路形成装置１は、ダイヤフラム１２を備える。流路形成装置１では、流体が流入する流体室１９において、ダイヤフラム１２の下面が流体と接する。また、ダイヤフラム１２は、ＰＦＡに、長尺のＣＮＴが添加された混合物の熱溶融成形体からなる。【選択図】図１
2020159210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲可動部を備えた流路形成装置であって、
前記屈曲可動部は、流体と接する部位を有し、
前記屈曲可動部は、ＰＦＡに、長尺のＣＮＴが添加された混合物の熱溶融成形体からなる、流路形成装置。
【請求項２】
前記長尺のＣＮＴは、アスペクト比が２万以上４万以下である、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項３】
前記屈曲可動部における前記流体と接する部位の表面粗さ（Ｒａ）は、０．２μｍ以下である、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項４】
前記ＰＦＡは、分子量が１０万以上３０万以下である、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項５】
前記ＣＮＴの添加量は、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以上０．０５質量部以下である、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項６】
前記流路形成装置は、半導体プロセスに使用する流体の流路を形成する半導体プロセス用流路形成装置である、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項７】
前記流路形成装置は、前記流体の流量を調整するダイヤフラム式の流量調整装置であって、
前記屈曲可動部は、ダイヤフラムからなる、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項８】
前記流路形成装置は、前記流体を通過させるチューブであって、
前記屈曲可動部は、チューブ自身からなる、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項９】
前記流路形成装置は、流路に前記流体を流すベローズ式のポンプであって、
前記屈曲可動部は、ベローズからなる、請求項１に記載の流路形成装置。
【請求項１０】
前記流路形成装置は、チューブ同士を接続する継手であって、
前記屈曲可動部は、継手本体からなる、請求項１に記載の流路形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲可動部を備えた流路形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体が流れる流路を形成する装置（流路形成装置）として、流路となるチューブ、チューブ間を接続する継手、流路を流れる流体の流量を制御する流量制御装置、流路に流体を流すポンプ等がある。
【０００３】
これらの流路形成装置が、たとえば、半導体プロセスに使用される場合、半導体プロセスでは、腐食性の流体が使用されるため、流路形成装置を構成する材料には、耐薬品性に優れたフッ素系樹脂が広く用いられる。
【０００４】
また、これらの流路形成装置は、それ自体、あるいはその一部に、屈曲運動をする屈曲可動部を備えたものがある。たとえば、フレキシブルな樹脂からなるチューブにおいては、流体の流量や圧力等の変動（脈動）によって、チューブ自体が屈曲運動する。また、ダイヤフラム式の流量制御装置においては、外部からの制御装置の操作によって、ダイヤフラムが屈曲運動する。また、ベローズ式のポンプにおいては、エアシリンダの動作によって、ベローズが屈曲運動（伸縮運動）する。また、継手においては、フレキシブルな継手本体が、流体の流量や圧力等の変動（脈動）によって、屈曲運動する。
【０００５】
一方、半導体プロセスでは、製造装置の稼働率を向上させるために、半導体プロセスに使用される流路形成装置に対して長期間のメンテナンスフリーが求められる。そのため、屈曲可動部を備えた流路形成装置を、たとえば、半導体プロセスに使用する場合、屈曲可動部に対して高い屈曲寿命が求められる。
【０００６】
ここで、屈曲寿命は、屈曲可動部に使用される材料の分子量が大きいほど、高くなる。このため、屈曲可動部の材料には、フッ素系樹脂素材の一種である、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が広く用いられている。ＰＴＦＥは、溶融粘度が非常に高く、流動性を有さないことから、ＰＴＦＥを用いた屈曲可動部は切削加工またはペースト押出成形により作製される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１８−２１６３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ＰＴＦＥを用いて、切削加工またはペースト押出成形により作製された屈曲可動部を備えた流路形成装置を使用していると、流路形成装置を通過した流体から微量な不純物が検出されることがある。このような不純物が半導体プロセスに混入されると、半導体デバイスの品質低下を招くおそれがある。特に、微細化（数１０ｎｍ以下）が進んだ半導体デバイスにおいては、ｐｐｂオーダの微量な不純物が混入しても、品質や歩留まりの低下を招く。
【０００９】
このような不純物が検出されるのは、以下の理由によるものと考えられる。すなわち、屈曲可動部を切削加工またはペースト押出成形により作製すると、表面が粗くなる（表面粗さ（Ｒａ）：０．４μｍ程度）。このため、流体に含まれる微小な不純物が屈曲可動部の表面に滞留してしまい、滞留した不純物がときどき剥がれることで、微量な不純物として検出されたものと考えられる。
【００１０】
そこで、フッ素系樹脂の一種である、ＰＦＡ（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）を用いて屈曲可動部を作製することが考えられる。ＰＦＡは、ＰＴＦＥと比較すると溶融粘度が低いため、射出成形や押出成形などの熱溶融成形により屈曲可動部を作製することができる。そのため、熱溶融成形により作製された屈曲可動部は、切削加工またはペースト押出成形により作製された屈曲可動部に比べて、表面粗さを１桁程度小さくできるため、表面粗さに起因した不純物の発生を抑制できることが期待できる。
【００１１】
ところで、半導体プロセスの洗浄工程では、クリーン度の高い超純水が使用されるため、超純水の絶縁性が非常に高い（比抵抗：１８ＭΩ・ｃｍ）。そのため、フッ素系樹脂からなる絶縁性の高い屈曲可動部と、絶縁性の高い超純水との間に摩擦が生じると、屈曲可動部が帯電して、屈曲可動部が絶縁破壊されるおそれがある。特許文献１では、フッ素系樹脂に導電性材料を添加することで、屈曲可動部（ダイヤフラム）に導電性を付与し、屈曲可動部が絶縁破壊され、火花放電が引き起こされることを防止している。
【００１２】
そこで、ＰＦＡを用いた熱溶融成形体（熱溶融成形により作製された屈曲可動部）に導電性を付与するため、ＰＦＡを主成分として、導電性材料であるカーボンを添加した混合物により熱溶融成形体を作製することが考えられる。
【００１３】
しかしながら、ＰＦＡにカーボンが添加された熱溶融成形体は、ＰＦＡのみからなる熱溶融成形体に比べて、表面の平滑性が大きく低下する。これは、熱溶融成形体に導電性を付与するために、ＰＦＡに多量のカーボンを添加する必要があり（１０〜２０質量％程度）、そのため、混合物の流体抵抗が大きくなり、熱溶融成形時に混合物が滑らかに流れずに表面に模様が現れ、平滑性が失われるためである。そのため、流体に対して導電性材料（カーボン）の溶出が多くなるとともに、屈曲寿命が低下する。
【００１４】
以上に述べたように、屈曲可動部を備えた流路形成装置を、たとえば、半導体プロセス等に使用する場合、屈曲可動部に対して厳しい要求がなされている。しかしながら、表面粗さに起因した不純物発生が抑制されるとともに、導電性が付与され、導電性材料の溶出を抑制しつつ、屈曲寿命の低下を抑えた屈曲可動部は、今だ実現に至っていない。
【００１５】
そこで、本発明の主な目的は、上記の要求を満たす屈曲可動部を備えた流路形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明に係る流路形成装置は、屈曲可動部を備え、屈曲可動部は、流体と接する部位を有するとともに、ＰＦＡに、長尺のＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が添加された混合物の熱溶融成形体からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、表面粗さに起因した不純物発生が抑制されるとともに、導電性が付与され、導電性材料の溶出を抑制しつつ、屈曲寿命の低下を抑えた屈曲可動部を備えた流路形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態に係る流路形成装置の構成を示す断面図。
【図２】第２実施形態に係る流路形成装置の構成を示す断面図。
【図３】（ａ），（ｂ）は第３実施形態に係る流路形成装置の構成を示す断面図。
【図４】第４実施形態に係る流路形成装置の構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物あるいはその用途を制限することを意図するものでは全くない。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る流路形成装置の構成を示す断面図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る流路形成装置１は、ダイヤフラム式の流量制御装置からなり、筐体１０と、弁座１１と、ダイヤフラム（屈曲可動部）１２と、スペーサ１３と、蓋部１４と、操作レバー１５とを備える。
【００２２】
筐体１０には、流体が流入する流入路１６、および、流体が流出する流出路１７が形成されている。筐体１０の上部には、上下方向に貫通する流路１８が形成された弁座１１が配置されている。
【００２３】
筐体１０の上には、弁座１１を取り囲むように、スペーサ１３が配置されている。また、スペーサ１３の上には、円盤状のダイヤフラム１２が配置されている。スペーサ１３およびダイヤフラム１２は、蓋部１４により覆われるとともに、筐体１０に固定されている。蓋部１４の中央部には、蓋部１４に設けられた貫通孔を貫通するように操作レバー１５が配置されている。
【００２４】
また、ダイヤフラム１２とスペーサ１３と筐体１０との間には、流体が流入する流体室１９が形成されている。流入路１６と流出路１７とは、流体室１９および流路１８を介して、連通されている。
【００２５】
流路形成装置１では、操作レバー１５を下方に押し込むことで、ダイヤフラム１２を下方に屈曲させることができる。このとき、屈曲されたダイヤフラム１２が弁座１１と当接して、弁座１１が閉塞される。
【００２６】
一方、操作レバー１５を上方に引き上げることで、ダイヤフラム１２を屈曲された状態から元の状態に戻すことができる。このとき、ダイヤフラム１２と弁座１１との当接が解除され、流入路１６と流出路１７とが連通される。
【００２７】
このように、流路形成装置１では、操作レバー１５を操作することで、ダイヤフラム１２は屈曲運動をする。これにより、流入路１６から流出路１７へ流出する流体の流量が調整される。すなわち、ダイヤフラム１２は、本実施形態における屈曲可動部に相当する。
【００２８】
流路形成装置１では、ダイヤフラム１２の下面は、流体室１９内の流体と接する。すなわち、ダイヤフラム１２の下面は、屈曲可動部における流体と接する部位に相当する。このため、ダイヤフラム１２の下面が粗い場合、ダイヤフラム１２の下面に不純物が滞留する。ダイヤフラム１２の下面に不純物が滞留すると、ダイヤフラム１２の下面から滞留した不純物がときどきはがれて、流出路１７から流出した流体に不純物が混入される。たとえば、流路形成装置１を半導体プロセスに用いた場合、ｐｐｂオーダの微量な不純物が混入しても、品質や歩留まり低下を招くおそれがある。すなわち、ダイヤフラム１２の下面（屈曲可動部における流体と接する部位）には、滑らかさが求められる。
【００２９】
また、流路形成装置１を、たとえば、半導体プロセスに用いた場合、半導体プロセスの洗浄工程において、流体室１９を介して、流入路１６から流出路１７へ、超純水等の絶縁性の高い流体が流入する。このため、ダイヤフラム１２が絶縁性の高い素材（たとえば、フッ素系樹脂等）で形成された場合に、流体との摩擦により、ダイヤフラム１２が絶縁破壊する可能性がある。そのため、ダイヤフラム１２（屈曲可動部）には、導電性が求められる。
【００３０】
また、ダイヤフラム１２に導電性を付与するために、導電性材料を添加した場合、ダイヤフラム１２（屈曲可動部）から流体に導電性材料が溶出するおそれがある。
【００３１】
また、操作レバー１５の操作を自動で行った場合、ダイヤフラム１２の屈曲運動の頻度は高くなる。また、弁座１１とダイヤフラム１２との当接部分にクラックが発生しやすい。そのため、ダイヤフラム１２（屈曲可動部）には、高い屈曲寿命が求められる。
【００３２】
本実施形態では、上記の要求を満たすために、流路形成装置１におけるダイヤフラム（屈曲可動部）１２は、主成分のＰＦＡに、長尺のＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が添加された混合物の熱溶融成形体で構成されている。これにより、ダイヤフラム１２は、熱溶融成形することができるので、ダイヤフラム１２の表面粗さを抑えることができる。
【００３３】
また、ＣＮＴは長尺であるため、ＰＦＡに少量のＣＮＴを添加することよりダイヤフラム１２に導電性を付与することができる。その結果、ダイヤフラム１２の表面粗さの低下を抑えつつ、ダイヤフラム１２に導電性を付与することができる。
【００３４】
また、ダイヤフラム１２に添加されるＣＮＴが少量であるため、流体への導電性材料の流出を抑制しつつ、ダイヤフラム１２の屈曲寿命の低下を抑えることができる。
【００３５】
また、ダイヤフラム１２には長尺のＣＮＴが用いられるため、ＰＦＡとＣＮＴと密着性が得られ、ダイヤフラム１２からＣＮＴの脱落を防止することができる。これにより、ダイヤフラム１２の成分が流体に溶出することを抑制できる。
【００３６】
また、ダイヤフラム１２の膜厚を薄くすることで、ダイヤフラム１２の屈曲寿命が長くなる。このため、ダイヤフラム１２において、ダイヤフラム１２における流体と接触する部位（ダイヤフラム１２の下面）と反対側の面（ダイヤフラム１２の上面）を削ることにより、ダイヤフラム１２における流体と接触する部位の平滑性を維持しつつ、ダイヤフラム１２の屈曲寿命を長くすることができる。
【００３７】
ここで、ＣＮＴはアスペクト比が２万以上４万以下であるものが好適である。ＣＮＴのアスペクト比が２万以下であるとダイヤフラム１２に導電性を付与するために必要なＣＮＴの添加量が増加して、ＣＮＴの溶出の可能性が高まり、４万以上であると熱溶融成形時に流体抵抗が大きくなり、ダイヤフラム１２の下面に模様が現れ、平滑性が失われるからである。
【００３８】
また、ダイヤフラム１２の下面（ダイヤフラムにおける流体と接する部位）の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下であることが好適である。ダイヤフラム１２の下面の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以上であると、ダイヤフラム１２の下面に不純物が滞留しやすくなるからである。
【００３９】
また、ダイヤフラム１２に用いられるＰＦＡは、分子量が１０万以上３０万以下であることが好適である。ダイヤフラム１２に用いられるＰＦＡの分子量が、１０万以下であるとダイヤフラム１２の屈曲寿命が低くなり、３０万以上であると熱溶融成形によりダイヤフラム１２が成形できないからである。
【００４０】
また、ＣＮＴの添加量は、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以上０．０５質量部以下であることが好適である。ＣＮＴの添加量が、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以下であると絶縁性の高い流体との摩擦によりダイヤフラム１２が帯電しやすくなる、すなわち、ダイヤフラム１２が絶縁破壊しやすくなり、０．０５質量部以上であるとＣＮＴの溶出の可能性が高まるからである。
【００４１】
なお、本実施形態では、ダイヤフラム１２は、操作レバー１５によって屈曲運動を行ったが、エア操作により屈曲運動を行ってもよい。また、ダイヤフラム１２の屈曲運動により、流体の流量を制御したが、流路１８の開閉を行ってもよい。また、ダイヤフラムを用いた流路形成装置は、これに限定されず、他の流路形成装置にも適用することが可能である。
【００４２】
（第２実施形態）
図２は、第２実施形態に係る流路形成装置の断面図である。
【００４３】
図２に示すように、本実施形態に係る流路形成装置２は、ベローズ式のポンプからなり、筐体２０と、ベローズ（屈曲可動部）２１と、蓋部２２と、エアシリンダ２３とを備える。
【００４４】
筐体２０には、流体が流入する流入路２４、および、流体が流出する流出路２５が形成されている。流入路２４および流出路２５には、逆止弁（不図示）がそれぞれに設けられている。
【００４５】
筐体２０の上部には、下面に開口が形成された、略円筒形のベローズ２１が配置されている。ベローズ２１は、蓋部２２により覆われるとともに、開口縁部２１ｂが筐体２０に固定されている。
【００４６】
蓋部２２の中央部には、エアシリンダ２３が設けられている。エアシリンダ２３は、棒状部材２６により、ベローズ２１の蓋部２１ａと連結されている。
【００４７】
また、ベローズ２１の内部には、流体が流入する流体室２７が形成されている。流入路２４および流出路２５は、流体室２７を介して、連通されている。
【００４８】
流路形成装置２では、エアシリンダ２３を操作して、ベローズ２１を上方向に延ばすとともに、流入路２４側の逆止弁を開放し、流出路２５側の逆止弁を閉鎖する。これにより、流体室２７内に負圧が発生し、流入路２４から流体室２７に流体が流入する。
【００４９】
そして、エアシリンダ２３を操作して、ベローズ２１を下方向に縮めるとともに、流入路２４側の逆止弁を閉鎖し、流出路２５側の逆止弁を開放する。これにより、流体室２７内に加圧が発生し、流体室２７から流出路２５に流体が流出する。
【００５０】
このように、流路形成装置２では、エアシリンダ２３を操作することで、ベローズ２１は上下方向に伸縮（屈曲運動）する。これにより、流入路２４から流出路２５へ流体が送られる。すなわち、ベローズ２１は、本実施形態における屈曲可動部に相当する。
【００５１】
流路形成装置２では、ベローズ２１の内壁面は、流体室２７内の流体と接する。すなわち、ベローズ２１の内壁面が、屈曲可動部における流体と接する部位に相当する。このため、ベローズ２１の内壁面が粗い場合、ベローズ２１の内壁面に不純物が滞留する。ベローズ２１の内壁面に不純物が滞留すると、ベローズ２１の内壁面から滞留した不純物がときどきはがれて、流出路２５から流出した流体に滞留した不純物が混入される。たとえば、流路形成装置２を半導体プロセスに用いた場合、ｐｐｂオーダの微量な不純物が混入しても、品質や歩留まり低下を招くおそれがある。そのため、ベローズ２１の内壁面（屈曲可動部における流体と接する部位）には、滑らかさが求められる。
【００５２】
また、流路形成装置２を、たとえば、半導体プロセスに用いた場合、半導体プロセスの洗浄工程において、流体室２７を介して、流入路２４から流出路２５へ、超純水等の絶縁性の高い流体が流入する。このため、ベローズ２１が絶縁性の高い素材（たとえば、フッ素系樹脂等）で形成された場合に、流体との摩擦により、ベローズ２１が絶縁破壊する可能性がある。そのため、ベローズ２１（屈曲可動部）には、導電性が求められる。
【００５３】
また、ベローズ２１に導電性を付与するために、導電性材料を添加した場合、ベローズ２１（屈曲可動部）から流体に導電性材料が溶出するおそれがある。
【００５４】
また、エアシリンダ２３の操作を自動で行った場合、ベローズ２１の伸縮（屈曲運動）の頻度は高くなる。また、ベローズ２１は、伸縮運動時に、蛇腹状に形成された胴部２１ｃの山部および谷部に応力が集中するため、山部および谷部にクラックが発生しやすい。そのため、ベローズ２１（屈曲可動部）には、高い屈曲寿命が求められる。
【００５５】
本実施形態では、上記の要求を満たすために、流路形成装置２におけるベローズ（屈曲可動部）２１は、主成分のＰＦＡに、長尺のＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が添加された混合物の熱溶融成形体で構成されている。これにより、ベローズ２１は、熱溶融成形することができるので、ベローズ２１の表面粗さを抑えることができる。
【００５６】
また、ＣＮＴは長尺であるため、ＰＦＡに少量のＣＮＴを添加することよりベローズ２１に導電性を付与することができる。その結果、ベローズ２１の表面粗さの低下を抑えつつ、ベローズ２１に導電性を付与することができる。
【００５７】
また、ベローズ２１に添加されるＣＮＴが少量であるため、流体への導電性材料の流出を抑制しつつ、ベローズ２１の屈曲寿命の低下を抑えることができる。
【００５８】
また、ベローズ２１には長尺のＣＮＴが用いられるため、ＰＦＡとＣＮＴと密着性が得られ、ベローズ２１からＣＮＴの脱落を防止することができる。すなわち、ベローズ２１の成分が流体に溶出することをさらに抑制できる。
【００５９】
ここで、ＣＮＴはアスペクト比が２万以上４万以下であるものが好適である。ＣＮＴのアスペクト比が２万以下であるとベローズ２１に導電性を付与するために必要なＣＮＴの添加量が増加して、ＣＮＴの溶出の可能性が高まり、４万以上であると熱溶融成形時に流体抵抗が大きくなり、ベローズ２１の内壁面に模様が現れ、平滑性が失われるからである。
【００６０】
また、ベローズ２１の内壁面（ダイヤフラムにおける流体と接する部位）の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下であることが好適である。ベローズ２１の内壁面の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以上であると、ベローズ２１の内壁面に不純物が滞留しやすくなるからである。
【００６１】
また、ベローズ２１に用いられるＰＦＡは、分子量が１０万以上３０万以下であることが好適である。ベローズ２１に用いられるＰＦＡの分子量が、１０万以下であるとベローズ２１の屈曲寿命が低くなり、３０万以上であると熱溶融成形によりベローズ２１が成形できないからである。
【００６２】
また、ＣＮＴの添加量は、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以上０．０５質量部以下であることが好適である。ＣＮＴの添加量が、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以下であると絶縁性の高い流体との摩擦によりベローズ２１が帯電しやすくなる、すなわち、ベローズ２１が絶縁破壊しやすくなり、０．０５質量部以上であるとＣＮＴの溶出の可能性が高まるからである。
【００６３】
なお、本実施形態では、ベローズ２１は、エアシリンダ２３の操作によって、屈曲運動を行ったが、空気圧によって屈曲運動を行ってもよい。また、ベローズを用いた流路形成装置は、これに限定されず、他の流路形成装置にも適用することが可能である。
【００６４】
（第３実施形態）
図３は、第３実施形態に係る流路形成装置の構成を示す断面図である。
【００６５】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係る流路形成装置３は、内側に流路３１が形成された略円筒状のチューブ（屈曲可動部）３２からなる。ここで、図３（ａ）はチューブの長手方向における断面図であり、図３（ｂ）はチューブの長手方向と垂直をなす方向における断面図である。
【００６６】
チューブ３２は、たとえば、流入口３３がポンプ等と接続され、ポンプからの流体の供給を受ける。ポンプから流入した流体は、流路３１を介して、流出口３４から流出する。
【００６７】
流路形成装置３では、ポンプから流路３１へ流入する流体の流量が増加すると、チューブ３２内に加圧が発生する。一方、ポンプから流路３１へ流入する流体の流量が減少すると、チューブ３２内に減圧が発生する。
【００６８】
このように、流路形成装置３では、ポンプから流路３１へ流入する流体の流量が増減することにより、チューブ３２は脈動（屈曲運動）をする。すなわち、チューブ３２は、それ自体が、本実施形態における屈曲可動部に相当する。
【００６９】
流路形成装置３では、チューブ３２の内壁面は、流路３１内の流体と接する。すなわち、チューブ３２の内壁面が、屈曲可動部における流体と接する部位に相当する。このため、チューブ３２の内壁面が粗い場合、チューブ３２の内壁面に不純物が滞留する。チューブ３２の内壁面に不純物が滞留すると、チューブ３２の内壁面から滞留した不純物がときどきはがれ、流出口３４から流出した流体から滞留した不純物が混入される。たとえば、流路形成装置３を半導体プロセスに用いた場合、ｐｐｂオーダの微量な不純物が混入しても、品質や歩留まり低下を招くおそれがある。そのため、チューブ３２の内壁面（屈曲可動部における流体と接する部位）には、滑らかさが求められる。
【００７０】
また、流路形成装置３を、たとえば、半導体プロセスに用いた場合、半導体プロセスの洗浄工程において、流路３１を介して、流入口３３から流出口３４へ、超純水等の絶縁性の高い流体が流入する。このため、チューブ３２が絶縁性の高い素材（たとえば、フッ素系樹脂等）で形成された場合に、流体との摩擦により、チューブ３２が絶縁破壊する可能性がある。そのため、チューブ３２（屈曲可動部）には、導電性が求められる。
【００７１】
また、チューブ３２に導電性を付与するために、導電性材料を添加した場合、チューブ３２（屈曲可動部）から流体に導電性材料が溶出するおそれがある。
【００７２】
また、ポンプが自動で流体の吐出量を調整する場合、チューブ３２の脈動（屈曲運動）の頻度は高くなる。また、チューブ３２が脈動する際に、チューブ３２の中央部および両端部（ポンプ等の他の部材と接続される部位）に応力が集中するため、チューブ３２の中央部および両端部においてクラックが発生しやすい。そのため、チューブ（屈曲可動部）３２には、高い屈曲寿命が求められる。
【００７３】
本実施形態では、上記の要求を満たすために、流路形成装置３におけるチューブ（屈曲可動部）３２は、主成分のＰＦＡに、長尺のＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が添加された混合物の熱溶融成形体で構成されている。これにより、チューブ３２は、熱溶融成形することができるので、チューブ３２の表面粗さを抑えることができる。
【００７４】
また、ＣＮＴは長尺であるため、ＰＦＡに少量のＣＮＴを添加することよりチューブ３２に導電性を付与することができる。その結果、チューブ３２の表面粗さの低下を抑えつつ、チューブ３２に導電性を付与することができる。
【００７５】
また、チューブ３２に添加されるＣＮＴが少量であるため、流体への導電性材料（ＣＮＴ）の流出を抑制しつつ、チューブ３２の屈曲寿命の低下を抑えることができる。
【００７６】
また、チューブ３２には長尺のＣＮＴが用いられるため、ＰＦＡとＣＮＴと密着性が得られ、チューブ３２からＣＮＴの脱落を防止することができる。すなわち、チューブ３２の成分が流体に溶出することを抑制できる。
【００７７】
ここで、ＣＮＴはアスペクト比が２万以上４万以下であるものが好適である。ＣＮＴのアスペクト比が２万以下であるとチューブ３２に導電性を付与するために必要なＣＮＴの添加量が増加して、ＣＮＴの溶出の可能性が高まり、４万以上であるとチューブ３２の密度が低下して、チューブ３２の耐浸透性が低下するからである。
【００７８】
また、チューブ３２の内壁面（屈曲可動部における流体と接する部位）の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下であることが好適である。チューブ３２の内壁面の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以上であると、チューブ３２の内壁面に不純物が滞留しやすくなるからである。
【００７９】
また、チューブ３２に用いられるＰＦＡは、分子量が４０万以上６０万以下であることが好適である。チューブ３２に用いられるＰＦＡの分子量が、４０万以下であるとチューブ３２の真円度が低下し、６０万以上であるとチューブ３２を押し出し成形により作成する場合、チューブ３２の押出量が低下するからである。
【００８０】
また、ＣＮＴの添加量は、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以上０．０５質量部以下であることが好適である。ＣＮＴの添加量が、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以下であると絶縁性の高い流体との摩擦によりチューブ３２が帯電しやすくなる、すなわち、チューブ３２が絶縁破壊しやすくなり、０．０５質量部以上であるとＣＮＴの溶出の可能性が高まるからである。
【００８１】
（第４実施形態）
図４は、第４実施形態に係る流路形成装置の構成を示す断面図である。
【００８２】
図４に示すように、本実施形態に係る流路形成装置４は、チューブ４５，４６を接続する継手４１からなり、継手本体（屈曲可動部）４２と、インナーリング４３と、ユニオンナット４４とを備える。また、継手本体４２は、たとえば、Ｌ字状に形成されており、流体を流通させるための流路４７が内部に形成されている。
【００８３】
流路形成装置４では、継手本体４２の両端部に配設されたインナーリング４３の外周部に、チューブ４５，４６をそれぞれ挿入し、継手本体４２の両端部に形成された雄ねじ部５２と、ユニオンナット４４の雌ねじ部５５とを、それぞれ螺合することによって、チューブ４５，４６が継手本体４２に接続される。
【００８４】
流路形成装置４では、ポンプ等に接続されたチューブ４５から流入した流体は、継手本体４２の流路４７を介して、チューブ４６に流出する。
【００８５】
流路形成装置４では、ポンプから流路４７へ流入する流体の流量の変化により、継手本体４２が脈動（屈曲運動）する。また、ポンプからチューブ４５へ流入する流体の流量の変化により、チューブ４５が脈動し、これに伴い、継手本体４２が屈曲運動する。
【００８６】
このように、流路形成装置４では、ポンプからチューブ４５または流路４７への流入する流体の流量の変化により、継手本体４２が屈曲運動する。すなわち、継手本体４２は、本実施形態における屈曲可動部に相当する。
【００８７】
流路形成装置４では、継手本体４２の内壁面は、流路４７内の流体と接する。すなわち、継手本体４２の内壁面が、屈曲可動部における流体と接する部位に相当する。このため、継手本体４２の内壁面が粗い場合、継手本体４２の内壁面に不純物が滞留する。継手本体４２の内壁面に不純物が滞留すると、継手本体４２の内壁面から滞留した不純物がときどきはがれ、継手本体４２の内壁面から流出した流体に滞留した不純物が混入される。たとえば、流路形成装置４を半導体プロセスに用いた場合、ｐｐｂオーダの微量な不純物が混入しても、歩留まり低下を招くおそれがある。そのため、継手本体４２の内壁面（屈曲可動部における流体と接する部位）には、滑らかさが求められる。
【００８８】
また、流路形成装置４を、たとえば、半導体プロセスに用いた場合、半導体プロセスの洗浄工程において、流路４７には、超純水等の絶縁性の高い流体が流入する。このため、継手本体４２が絶縁性の高い素材（たとえば、フッ素系樹脂等）で形成された場合に、流体との摩擦により、継手本体４２が絶縁破壊する可能性がある。そのため、継手本体４２（屈曲可動部）には、導電性が求められる。
【００８９】
また、継手本体４２に導電性を付与するために、導電性材料を添加した場合、継手本体４２（屈曲可動部）から流体に導電性材料が溶出するおそれがある。
【００９０】
また、ポンプが自動で流体の吐出量を調整する場合、継手本体４２の屈曲運動の頻度は高くなる。また、継手本体４２の屈曲運動時には、継手本体４２の直角部分（Ｌ字部分）に応力が集中するため、この部分においてクラックが発生しやすい。そのため、継手本体４２（屈曲可動部）には、高い屈曲寿命が求められる。
【００９１】
本実施形態では、上記の要求を満たすために、流路形成装置４における継手本体４２（屈曲可動部）は、主成分のＰＦＡに、長尺のＣＮＴ（カーボンナノチューブ）が添加された混合物の熱溶融成形体で構成されている。これにより、継手本体４２は、熱溶融成形することができるので、継手本体４２の表面粗さを抑えることができる。
【００９２】
また、ＣＮＴは長尺であるため、ＰＦＡに少量のＣＮＴを添加することより継手本体４２に導電性を付与することができる。これにより、継手本体４２の表面粗さの低下を抑えつつ、継手本体４２に導電性を付与することができる。
【００９３】
また、継手本体４２に添加されるＣＮＴが少量であるため、流体への導電性材料（ＣＮＴ）の流出を抑制しつつ、継手本体４２の屈曲寿命の低下を抑えることができる。
【００９４】
また、継手本体４２には長尺のＣＮＴが用いられるため、ＰＦＡとＣＮＴと密着性が得られ、継手本体４２からＣＮＴの脱落を防止することができる。すなわち、継手本体４２の成分が流体に溶出することを抑制できる。
【００９５】
ここで、ＣＮＴはアスペクト比が２万以上４万以下であるものが好適である。ＣＮＴのアスペクト比が２万以下であると継手本体４２に導電性を付与するために必要なＣＮＴの添加量が増加して、ＣＮＴの溶出の可能性が高まり、４万以上であると熱溶融成形時に流体抵抗が大きくなり、ダイヤフラム１２の継手本体４２の内壁面に模様が現れ、平滑性が失われるからである。
【００９６】
また、継手本体４２の内壁面（屈曲可動部における流体と接する部位）の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以下であることが好適である。継手本体４２の内壁面の表面粗さ（Ｒａ）が０．２μｍ以上であると、継手本体４２の内壁面に不純物が滞留しやすくなるからである。
【００９７】
また、継手本体４２に用いられるＰＦＡは、分子量が１０万以上３０万以下であることが好適である。継手本体４２に用いられるＰＦＡの分子量が、１０万以下であると継手本体４２の屈曲寿命が低下し、３０万以上であると継手本体４２の生産性が低下するからである。
【００９８】
また、ＣＮＴの添加量は、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以上０．０５質量部以下であることが好適である。ＣＮＴの添加量が、ＰＦＡ１００質量部に対して、０．０２５質量部以下であると絶縁性の高い流体との摩擦により継手本体４２が帯電しやすくなる、すなわち、継手本体４２が絶縁破壊しやすくなり、０．０５質量部以上であるとＣＮＴの溶出の可能性が高まるからである。
【００９９】
また、本実施形態では、継手本体４２はＬ字状に形成されているが、これに限られない。たとえば、継手本体４２は直線状に形成されてもよい。
【０１００】
（その他の実施形態）
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定的事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。
【０１０１】
たとえば、上記各実施形態において、流路形成装置１〜４の各流路を流れる流体は、超純水に限られない。たとえば、流体は、薬液等であってもよい。
【０１０２】
また、流路形成装置１〜４は、半導体プロセス以外にも適用することが可能である。
【０１０３】
また、ダイヤフラム１２、ベローズ２１、チューブ３２および継手本体４２は、熱溶融成形により作成可能であるが、その具体的な成形方法は、それぞれの仕様（たとえば、形状、厚み等）に応じて適宜選択し得る。たとえば、熱溶融成形の一種である射出成形、押出成形、ブロー成形等の成形方法を用いることができる。
【０１０４】
また、上記各実施形態において、ダイヤフラム１２、ベローズ２１、チューブ３２および継手本体４２以外の部材が、ＰＦＡに、長尺のＣＮＴが添加された混合物を熱溶融成形することにより作製されてもよい。
【符号の説明】
【０１０５】
１，２，３，４  流路形成装置
１２  ダイヤフラム（屈曲可動部）
２１  ベローズ（屈曲可動部）
３２  チューブ（屈曲可動部）
４２  継手本体（屈曲可動部）
【図１】
2020159210.tif 000003
【図２】
2020159210.tif 000004
【図３】
2020159210.tif 000005
【図４】
2020159210.tif 000006