(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体が供給される流入口と、
前記流入口に供給された液体を排出する排出口と、
前記流入口に供給された液体を吐出する吐出口と、
前記流入口と前記排出口とを接続する第１流路と、
前記流入口と前記排出口との間に設けられた接続位置において前記第１流路に接続され、前記第１流路と前記吐出口とを接続する第２流路と、
前記第２流路が閉じる閉位置と、前記第２流路が開く開位置とに移動できるように構成された第１弁体と、
前記閉位置と前記開位置との間で前記第１弁体を移動させる第１アクチュエータと、
前記吐出口および第２流路の流路面積よりも小さい流路面積を有し、前記接続位置よりも前記排出口側において前記第１流路に設けられた絞り部とを含み、
前記第１弁体および絞り部は、前記絞り部の流路面積が前記第１弁体の位置によって変化するように構成されており、
前記第１弁体が前記開位置に位置するときの前記絞り部の流路面積は、前記吐出口および第２流路の流路面積よりも小さく、
前記第１弁体が前記閉位置に位置するときの前記絞り部の流路面積は、前記第１弁体が前記開位置に位置するときよりも大きい、バルブ。
【請求項２】
前記第１流路は、接続流路および筒状流路を含み、
前記接続流路は、前記筒状流路と前記流入口とを接続しており、
前記筒状流路は、前記第２流路と平行に延び、かつ前記第２流路および接続位置を取り囲んでおり、
前記第１弁体の前記閉位置は、前記接続位置に設けられ、前記第１弁体は、前記接続位置で前記第２流路を閉じるように構成されている、請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記筒状流路は、前記接続流路が接続された接続点を含み、
前記接続流路は、前記筒状流路に直交し前記接続点を含む平面において、前記接続点と前記筒状流路の中心とを通る直線に対して交差する方向に延びる交差流路を含む、請求項２記載のバルブ。
【請求項４】
前記第１弁体および第１アクチュエータに連結されたダイヤフラムをさらに含み、
前記第２流路は、前記ダイヤフラムが前記第１アクチュエータによって往復運動されることにより、前記第１弁体によって開閉される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバルブ。
【請求項５】
基板を保持する基板保持機構と、
請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブを含み、前記基板保持機構に保持された基板に処理液を供給する処理液供給機構と、
前記バルブを制御する制御装置とを含む、基板処理装置。
【請求項６】
前記処理液供給機構は、
処理液を貯留する容器と、
処理液を吐出する吐出部材と、
前記容器と前記バルブの前記流入口とを接続する第１供給配管と、
前記バルブの前記吐出口と前記吐出部材とを接続する第２供給配管と、
前記容器と前記バルブの前記排出口とを接続する循環配管と、
前記第１供給配管を介して前記容器から前記バルブに処理液を送る送液手段と、
前記第１供給配管および循環配管の少なくとも一方に設けられ、処理液をろ過するフィルタとを含む、請求項５記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、バルブおよびこれを備えた基板処理装置に関する。基板処理装置によって処理される基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、たとえば、半導体ウエハなどの基板に対して処理液を用いた処理が行われる。基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板に処理液を供給する処理液供給機構とを備えている。処理液供給機構は、処理液を吐出するノズルと、ノズルに処理液を供給する供給配管と、供給配管に介装されたバルブとを含む。供給配管を流れる処理液は、バルブが開かれることによってノズルに供給される。これにより、処理液がノズルから吐出され、吐出された処理液が基板に供給される。バルブは、弁体が弁座に接触することにより閉じられ、弁体が弁座から離れることにより開かれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２２２１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バルブが閉じられるときには、弁体が弁座に接触する。しかしながら、弁体と弁座との接触によって、バルブ内にパーティクルが発生する場合がある。バルブが閉じられている状態では、処理液がバルブ内に留まるから、パーティクルが排出されない。そのため、このパーティクルは、バルブが開かれたときに、処理液と共にノズルに供給される。そして、パーティクルを含む処理液がノズルから吐出され、基板に供給される。したがって、基板の清浄度が低下する。
【０００５】
そこで、この発明の目的は、パーティクルの排出を制御できるバルブを提供することである。
また、この発明の他の目的は、基板の清浄度を高めることができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、液体が供給される流入口（５１５）と、前記流入口に供給された液体を排出する排出口（５１６）と、前記流入口に供給された液体を吐出する吐出口（５１７、７１７）と、前記流入口と前記排出口とを接続する第１流路（５１８、５２０、６１８）と、前記流入口と前記排出口との間に設けられた接続位置（ＣＰ１）において前記第１流路に接続され、前記第１流路と前記吐出口とを接続する第２流路（５１９、６１９、７１９）と、前記第２流路が閉じる閉位置と、前記第２流路が開く開位置とに移動できるように構成された第１弁体（５２５、７２５）と、前記閉位置と前記開位置との間で前記第１弁体を移動させる第１アクチュエータ（２４）と、前記吐出口および第２流路の流路面積よりも小さい流路面積を有し、前記接続位置よりも前記排出口側において前記第１流路に設けられた絞り部（５４５）とを含み、前記第１弁体および絞り部は、前記絞り部の流路面積が前記第１弁体の位置によって変化するように構成されており、前記第１弁体が前記開位置に位置するときの前記絞り部の流路面積は、前記吐出口および第２流路の流路面積よりも小さく、前記第１弁体が前記閉位置に位置するときの前記絞り部の流路面積は、前記第１弁体が前記開位置に位置するときよりも大きい、バルブ（５１１、６１１、７１１）である。なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【０００７】
この構成によれば、複数の開口（流入口、排出口、吐出口）がバルブに設けられている。排出口は、第１流路によって流入口に接続されている。吐出口は、第２流路によって第１流路に接続されている。第２流路は、流入口と排出口との間に設けられた接続位置において第１流路に接続されている。第２流路は、第１弁体が第１アクチュエータによって移動されることにより開閉される。また、絞り部は、接続位置よりも排出口側において第１流路に設けられている。絞り部は、吐出口および第２流路の流路面積よりも小さい流路面積を有している。
【０００８】
第１弁体が開位置に配置され、第２流路が開かれると、流入口に供給された液体が、第１流路および第２流路を通って吐出口および排出口から吐出される。絞り部が、吐出口および第２流路の流路面積よりも小さい流路面積を有しているので、接続位置から排出口に向かう液体には、吐出口に向かう液体に加わる抵抗よりも大きな抵抗が加わる。そのため、吐出口に供給される液体の流量は、排出口に供給される液体の流量よりも大きい。これにより、吐出口から吐出される液体の流量（吐出流量）が確保される。
【０００９】
一方、第１弁体が閉位置に配置され、第２流路が閉じられると、流入口に供給された液体が、第１流路を通って排出口から吐出される。そのため、第２流路が閉じられることによって発生したパーティクルや、第２流路が閉じられているときにバルブ内に進入したパーティクルは、液体とともに排出口から排出される。このように、第２流路が閉じられている状態では、バルブ内で発生したパーティクルや、バルブ内に進入したパーティクルが、排出口から吐出され、吐出口から吐出されることが抑制または防止される。これにより、パーティクルの排出が制御される。
【００１０】
さらに、第２流路が第１弁体によって開閉されるとともに、絞り部の流路面積が第１弁体によって変更される。具体的には、第１弁体が第１アクチュエータによって閉位置から開位置に移動されると、第２流路が開かれるとともに、絞り部の流路面積が吐出口および第２流路の流路面積よりも小さくなる。これにより、吐出口からの吐出流量が確保される。また、第１弁体が第１アクチュエータによって開位置から閉位置に移動されると、第２流路が閉じられるとともに、絞り部の流路面積が大きくなる。そのため、排出口に向かう液体の流れが速くなり、排出口からパーティクルが確実に排出される。このように、１つの弁体（第１弁体）と、１つのアクチュエータ（第１アクチュエータ）とによって吐出口からの液体の吐出、および排出口からの液体の吐出流量が制御されるので、バルブの部品点数の増加が抑制される。
【００１１】
請求項２記載の発明は、前記第１流路は、接続流路（５４４、６４４）および筒状流路（５４３、６４３）を含み、前記接続流路は、前記筒状流路と前記流入口とを接続しており、前記筒状流路は、前記第２流路と平行に延び、かつ前記第２流路および接続位置を取り囲んでおり、前記第１弁体の前記閉位置は、前記接続位置に設けられ、前記第１弁体は、前記接続位置で前記第２流路を閉じるように構成されている、請求項１に記載のバルブである。
【００１２】
この構成によれば、接続流路および筒状流路が、第１流路に設けられている。流入口と筒状流路とは、接続流路によって接続されている。したがって、流入口に供給された液体は、接続流路を通って筒状流路に供給される。また、筒状流路を満たす十分な流量で液体が流入口に供給されれば、筒状の流れが筒状流路に形成される。さらに、筒状流路が第２流路と平行に延び、第２流路および接続位置を取り囲んでいるから、このとき、第２流路および接続位置を取り囲む筒状の流れが形成される。さらに、第２流路は、接続位置において第１弁体によって閉じられるから、第２流路が閉じられている状態では、第１弁体を取り囲む筒状の流れが形成される。
【００１３】
第１弁体を取り囲む筒状の流れが形成されるので、第２流路が閉じられているときに、第１弁体の周りで液体がよどむことが抑制または防止される。すなわち、液体が流れずに第１弁体の周りに留まることや、液体が第１弁体の周りで流れて第１弁体の周りから移動しないことが抑制または防止される。そのため、第２流路が閉じられているときに第１弁体の周りで漂うパーティクルは、第２流路が閉じられている間に排出口の方へ流されて、排出口から排出される。したがって、たとえば、第２流路を閉じることによって第１弁体の周りに発生したパーティクルは、第２流路が閉じられている間にバルブの内部から排出される。これにより、第１弁体の周りで漂うパーティクルが、第２流路が開かれたときに、吐出口から吐出されることが抑制または防止される。
【００１４】
請求項３記載の発明は、前記筒状流路は、前記接続流路が接続された接続点（Ｐ１）を含み、前記接続流路は、前記筒状流路に直交し前記接続点を含む平面において、前記接続点と前記筒状流路の中心（Ｃ１）とを通る直線（Ｌ１）に対して交差する方向に延びる交差流路（５４４）を含む、請求項２記載のバルブである。
この構成によれば、接続流路が、交差流路を含む。交差流路は、筒状流路に設けられた接続点に接続されている。また、交差流路は、筒状流路に直交し前記接続点を含む平面において、前記接続点と筒状流路の中心とを通る直線に対して交差する方向に延びている。すなわち、たとえば筒状流路が円筒状であれば、交差流路は、筒状流路の半径を含む直線に対して交差する方向に延びている。そのため、交差流路から筒状流路に供給された液体は、一定の方向（筒状流路の周方向の一方）に回転しながら筒状流路の軸方向に移動する。すなわち、筒状流路に供給された液体が螺旋状に流れ、渦流が筒状流路に形成される。これにより、第２流路が第１弁体によって閉じられているときに、第１弁体の周りで液体がよどむことが抑制または防止される。したがって、第１弁体の周りで漂うパーティクルは、第２流路が閉じられている間に、液体と共に排出口から排出される。
【００１５】
前記バルブは、前記第１弁体および第１アクチュエータに連結されたダイヤフラム（２６）をさらに含み、前記第２流路は、前記ダイヤフラムが前記第１アクチュエータによって往復運動されることにより、前記第１弁体によって開閉されてもよい。
請求項５記載の発明は、基板（Ｗ）を保持する基板保持機構（３、８５０）と、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバルブを含み、前記基板保持機構に保持された基板に処理液を供給する処理液供給機構（４、８０４）と、前記バルブを制御する制御装置（５）とを含む、基板処理装置（１、８０１）である。
【００１６】
この構成によれば、バルブが制御装置によって制御されることにより、処理液が、処理液供給機構から基板保持機構に保持された基板に供給される。前述のように、バルブは、吐出口からの吐出流量が確保されるとともに、パーティクルが排出口から排出されるように構成されている。したがって、バルブの吐出口から吐出された処理液を基板保持機構に保持された基板に供給すれば、パーティクルを含む処理液が基板に供給されることを抑制または防止することができる。これにより、基板の清浄度が高められる。
【００１７】
請求項６記載の発明は、前記処理液供給機構は、処理液を貯留する容器（６）と、処理液を吐出する吐出部材（７、８５１）と、前記容器と前記バルブの前記流入口とを接続する第１供給配管（８）と、前記バルブの前記吐出口と前記吐出部材とを接続する第２供給配管（９）と、前記容器と前記バルブの前記排出口とを接続する循環配管（１０）と、前記第１供給配管を介して前記容器から前記バルブに処理液を送る送液手段（１２）と、前記第１供給配管および循環配管の少なくとも一方に設けられ、処理液をろ過するフィルタ（１３）とを含む、請求項５記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、容器とバルブの流入口とが、第１供給配管によって接続されている。また、バルブの吐出口と吐出部材とが、第２供給配管によって接続されている。また、容器とバルブの排出口とが、循環配管によって接続されている。処理液をろ過するフィルタは、第１供給配管および循環配管の少なくとも一方に設けられている。容器に貯留された処理液は、送液手段によって第１供給配管を介してバルブの流入口に供給される。そして、バルブに供給された処理液は、吐出口および排出口の少なくとも一方から吐出される。
【００１９】
具体的には、バルブの第２流路が開かれている状態では、送液手段によって流入口に供給された処理液が、吐出口および排出口から吐出される。吐出口から吐出された処理液は、第２供給配管を介して吐出部材に供給され、基板保持機構に保持された基板に供給される。前述のように、バルブは、パーティクルが吐出口から吐出されることが抑制または防止されている。これにより、パーティクルを含む処理液が基板に供給されることが抑制または防止される。したがって、基板の清浄度が高められる。
【００２０】
一方、バルブの第２流路が閉じられている状態では、送液手段によって流入口に供給された処理液が、排出口から吐出される。排出口から吐出された処理液は、循環配管を通って容器に戻る。そして、この処理液は、送液手段によって再びバルブに供給され、吐出口および排出口の少なくとも一方から吐出される。これにより、排出口から吐出された処理液が有効に利用され、処理液の消費量が低減される。また、排出口から吐出された処理液に含まれるパーティクルは、第１供給配管および循環配管の少なくとも一方に設けられたフィルタによって捕獲される。したがって、パーティクルを含む処理液がバルブに供給されることが抑制または防止される。なお、送液手段としては、ポンプであってもよいし、容器内を加圧する機構であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１参考形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１参考形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図３】本発明の第１参考形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図４】第１弁体および第２弁体の第１動作例を説明するためのタイミングチャートである。
【図５】第１弁体および第２弁体の第２動作例を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】第２動作例が行われているときのパーティクルの流れについて説明するための図である。
【図７】第２動作例が行われているときのパーティクルの流れについて説明するための図である。
【図８】本発明の第２参考形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図９】本発明の第３参考形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図１０】図９におけるＸ−Ｘ線に沿うバルブの断面図である。
【図１１】本発明の第４参考形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図１２】本発明の第５実施形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図１３】本発明の第５実施形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図１４】図１２におけるＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿うバルブの断面図である。
【図１５】図１２におけるＸＶ−ＸＶ線に沿うバルブの断面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図１７】図１６におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿うバルブの断面図である。
【図１８】本発明の第７実施形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【図１９】本発明の第８実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２０】本発明の第９参考形態に係るバルブの内部構造を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１参考形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す模式図である。
基板処理装置１は、薬液やリンス液などの処理液によって半導体ウエハ等の基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置１は、処理室２に配置されたスピンチャック３（基板保持機構）と、スピンチャック３に保持された基板Ｗに処理液を供給する処理液供給機構４と、スピンチャック３などを制御する制御装置５とを含む。
【００２３】
スピンチャック３は、１枚の基板Ｗを水平に保持して基板Ｗの中央部を通る鉛直軸線まわりに回転させるように構成されている。図１に示すように、スピンチャック３は、たとえば、基板Ｗを周囲から挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックである。スピンチャック３は、挟持式のチャックに限らず、たとえば、基板Ｗの下面（裏面）を吸着して当該基板Ｗを保持するバキューム式のチャックであってもよい。
【００２４】
また、処理液供給機構４は、処理液を貯留するタンク６（容器）と、処理室２に配置されたノズル７（吐出部材）と、複数の配管（第１供給配管８、第２供給配管９、循環配管１０）と、バルブ１１とを含む。また、処理液供給機構４は、第１供給配管８に取り付けられたポンプ１２（送液手段）、フィルタ１３、およびヒータ１４を含む。タンク６は、第１供給配管８によってバルブ１１に接続されている。バルブ１１は、第２供給配管９によってノズル７に接続されている。さらに、バルブ１１は、循環配管１０によってタンク６に接続されている。タンク６に貯留された処理液は、ポンプ１２によってバルブ１１に供給される。また、バルブ１１に供給される処理液に含まれるパーティクルは、フィルタ１３によって除去される。さらに、バルブ１１に供給される処理液は、ヒータ１４によって加熱される。
【００２５】
バルブ１１は、たとえば、三方弁である。バルブ１１は、制御装置５によって制御される。バルブ１１に供給された処理液が第２供給配管９に供給されると、この処理液は、ノズル７から吐出され、スピンチャック３に保持された基板Ｗに供給される。これにより、基板Ｗが処理液によって処理される。また、バルブ１１に供給された処理液が循環配管１０に供給されると、この処理液は、タンク６に戻る。したがって、タンク６内の処理液は、第１供給配管８、バルブ１１、循環配管１０、およびタンク６を循環する。タンク６内の処理液は、この循環経路を循環することによりヒータ１４によって均一に加熱される。
【００２６】
図２および図３は、それぞれ、本発明の第１参考形態に係るバルブ１１の内部構造を説明するための概略図である。図２では、第１弁体２５が開位置に位置し、第２弁体３２が小開位置に位置する状態が示されている。また、図３では、第１弁体２５が閉位置に位置し、第２弁体３２が大開位置に位置する状態が示されている。
バルブ１１は、複数の開口（流入口１５、排出口１６、吐出口１７）と、複数の流路（メイン流路１８、吐出流路１９、排出流路２０）とを含む。また、バルブ１１は、ハウジング２１と、開閉機構２２と、排出流量調整機構２３とを含む。メイン流路１８および排出流路２０は、本発明の第１参考形態に係る第１流路である。また、吐出流路１９は、本発明の第１参考形態に係る第２流路である。流入口１５、排出口１６、吐出口１７、メイン流路１８、吐出流路１９、および排出流路２０は、ハウジング２１に設けられている。ハウジング２１は、たとえば、耐薬性（薬液に対する耐性）を有する合成樹脂によって形成されている。第１供給配管８、第２供給配管９、および循環配管１０は、ハウジング２１に連結されている。第１供給配管８、第２供給配管９、および循環配管１０は、それぞれ、流入口１５、吐出口１７、および排出口１６に接続されている。第１供給配管８から流入口１５に供給された処理液は、メイン流路１８を通って、吐出流路１９および排出流路２０に供給される。
【００２７】
メイン流路１８は、たとえば、直線状に延びている。吐出流路１９および排出流路２０は、それぞれ、メイン流路１８に接続されている。吐出流路１９および排出流路２０は、メイン流路１８に直交する方向に延びている。吐出流路１９および排出流路２０は、平行に配置されている。メイン流路１８は、吐出流路１９および排出流路２０の流路面積よりも大きい流路面積を有している。また、吐出流路１９および排出流路２０は、たとえば、互いに等しい大きさの流路面積を有している。流入口１５は、メイン流路１８の一端に設けられている。また、排出口１６は、排出流路２０によってメイン流路１８に接続されている。また、吐出口１７は、吐出流路１９によってメイン流路１８に接続されている。吐出流路１９は、流入口１５と排出口１６との間に設けられた接続位置ＣＰ１においてメイン流路１８に接続されている。
【００２８】
また、開閉機構２２は、第１アクチュエータ２４と、第１弁体２５と、第１ダイヤフラム２６（ダイヤフラム）とを含む。第１アクチュエータ２４は、たとえば、電力によって駆動される。第１アクチュエータ２４は、たとえば、ソレノイドを含む。第１アクチュエータ２４は、ハウジング２１に連結されている。第１アクチュエータ２４は、メイン流路１８に対して吐出流路１９および排出流路２０とは反対側に配置されている。第１アクチュエータ２４は、第１本体２７と、第１本体２７から突出する第１出力軸２８とを含む。第１出力軸２８は、メイン流路１８に直交する方向に延びている。第１出力軸２８は、ハウジング２１に設けられた第１貫通孔２９に挿入されている。第１出力軸２８は、第１本体２７に対して、メイン流路１８に直交する方向に往復するように構成されている。
【００２９】
また、第１弁体２５および第１ダイヤフラム２６は、メイン流路１８に配置されている。第１ダイヤフラム２６は、第１弁体２５と第１出力軸２８との間に配置されている。第１ダイヤフラム２６は、第１弁体２５と第１出力軸２８とに連結されている。第１ダイヤフラム２６は、第１出力軸２８によって、メイン流路１８に直交する方向に往復運動される。第１弁体２５は、第１ダイヤフラム２６の往復運動に伴って、閉位置（図３に示す位置）と開位置（図２に示す位置）との間で移動される。第１弁体２５が閉位置に配置されると、図３に示すように、第１弁体２５が、ハウジング２１に設けられた第１弁座３０に押し付けられる。これにより、吐出流路１９が閉じられる。また、第１弁体２５が閉位置から開位置に移動されると、図２に示すように、第１弁体２５が第１弁座３０から離れる。これにより、吐出流路１９が開かれる。
【００３０】
また、排出流量調整機構２３は、たとえば、開閉機構２２と同様の構成を含む。すなわち、排出流量調整機構２３は、第２アクチュエータ３１と、第２弁体３２と、第２ダイヤフラム３３とを含む。第２アクチュエータ３１は、たとえば、電力によって駆動される。第２アクチュエータ３１は、たとえば、ソレノイドを含む。第２アクチュエータ３１は、ハウジング２１に連結されている。第２アクチュエータ３１は、メイン流路１８に対して吐出流路１９および排出流路２０とは反対側に配置されている。第２アクチュエータ３１は、第２本体３４と、第２本体３４から突出する第２出力軸３５とを含む。第２出力軸３５は、メイン流路１８に直交する方向に延びている。第２出力軸３５は、ハウジング２１に設けられた第２貫通孔３６に挿入されている。第２出力軸３５は、第２本体３４に対して、メイン流路１８に直交する方向に往復するように構成されている。
【００３１】
また、第２弁体３２および第２ダイヤフラム３３は、メイン流路１８に配置されている。第２ダイヤフラム３３は、第２弁体３２と第２出力軸３５との間に配置されている。第２ダイヤフラム３３は、第２弁体３２と第２出力軸３５とに連結されている。第２ダイヤフラム３３は、第２出力軸３５によって、メイン流路１８に直交する方向に往復運動される。第２弁体３２は、第２ダイヤフラム３３の往復運動に伴って、小開位置（図２に示す位置）と大開位置（図３に示す位置）との間で移動される。小開位置および大開位置は、それぞれ、本発明の第１参考形態に係る第１開位置および第２開位置である。
【００３２】
小開位置および大開位置は、それぞれ、ハウジング２１に設けられた第２弁座３７（絞り部）から第２弁体３２が離れている位置である。前述のように、第２弁体３２は、第２アクチュエータ３１によって小開位置と大開位置との間で移動される。したがって、第２弁体３２は、第２弁体３２が第２弁座３７に接触しない範囲で移動される。また、小開位置は、大開位置よりも第２弁座３７に近い。したがって、第２弁体３２が大開位置から小開位置に移動されると、第２弁座３７の流路面積が減少する。第２弁体３２が小開位置に位置する状態での第２弁座３７の流路面積は、吐出流路１９および吐出口１７の流路面積よりも小さい。
【００３３】
図４は、第１弁体２５および第２弁体３２の第１動作例を説明するためのタイミングチャートである。
制御装置５は、第１アクチュエータ２４および第２アクチュエータ３１を制御する。制御装置５は、第１弁体２５を閉位置に向けて移動させるのと同時に第２弁体３２を大開位置に向けて移動させる（Ｔ１参照）。その後、制御装置５は、第１弁体２５を開位置に向けて移動させるのと同時に第２弁体３２を小開位置に向けて移動させる（Ｔ２参照）。すなわち、制御装置５は、第１アクチュエータ２４および第２アクチュエータ３１を同期させて、第１弁体２５および第２弁体３２を同時に反対方向に移動させる。
【００３４】
図５は、第１弁体２５および第２弁体３２の第２動作例を説明するためのタイミングチャートである。また、図６および図７は、それぞれ、第２動作例が行われているときのパーティクルの流れについて説明するための図である。
図５に示すように、制御装置５は、第１弁体２５が閉位置に向けて移動されるのと同時に第２弁体３２を大開位置に向けて移動させる（Ｔ３参照）。そして、制御装置５は、第２弁体３２を大開位置に位置させた後、第１弁体２５を閉位置に位置させた状態で第２弁体３２を小開位置に移動させる（Ｔ４参照）。その後、制御装置５は、第２弁体３２を小開位置に位置させた状態で第１弁体２５を開位置に移動させる（Ｔ５参照）。すなわち、この第２動作例では、吐出流路１９が閉じられるのと同時に第２弁座３７の流路面積が増加され、それから一定時間が経過すると、吐出流路１９が閉じられた状態で第２弁座３７の流路面積が減少される。
【００３５】
図６に示すように、第１弁体２５が閉位置に配置されると、吐出流路１９が閉じられる。また、第１弁体２５が閉位置に配置されると、第１弁体２５が第１弁座３０に接触し、メイン流路１８内にパーティクルが発生する場合がある。しかし、このとき第２弁体３２が大開位置に位置し、第２弁座３７が開かれているので、図７に示すように、このパーティクルは、処理液とともに、排出口１６から排出される。したがって、第１弁体２５が再び開位置に配置され、吐出流路１９が開かれたときに、このパーティクルが、処理液と共に吐出口１７から吐出されることが抑制または防止される。
【００３６】
以上のように第１参考形態では、第１弁体２５が開位置に位置する状態で、第２弁体３２が小開位置に配置される。すなわち、吐出流路１９が開かれている状態では、排出流路２０は、閉じられずに開いた状態に維持される。そのため、第２弁体３２と第２弁座３７との接触によってパーティクルが発生し、このパーティクルが吐出口１７から吐出されることが抑制または防止される。また、第２弁体３２が小開位置に位置する状態では、第２弁座３７の流路面積が、吐出口１７および吐出流路１９の流路面積よりも小さい。したがって、第１弁体２５が開位置に位置し、第２弁体３２が小開位置に位置する状態では、吐出口１７に向かう処理液に加わる抵抗よりも大きな抵抗が、排出口１６に向かう処理液に加わる。そのため、吐出口１７に供給される処理液の流量は、排出口１６に供給される処理液の流量よりも大きい。これにより、吐出口１７から吐出される処理液の流量（吐出流量）が確保され、十分な流量で処理液が吐出口１７から吐出される。
【００３７】
また、第２弁体３２は、第１弁体２５が閉位置に位置する状態で、小開位置または大開位置に配置される。すなわち、吐出流路１９が閉じられている状態では、排出流路２０は、閉じられずに開いた状態に維持される。したがって、このときバルブ１１の流入口１５に供給された処理液は、排出口１６から吐出される。そのため、吐出流路１９が閉じられている状態でも、処理液が、バルブ１１の内部を流れる。よって、第１弁体２５と第１弁座３０との接触によって発生したパーティクルや、吐出流路１９が閉じられているときにバルブ１１内に進入したパーティクルは、バルブ１１内に留まらずに排出される。これにより、パーティクルを含む処理液が吐出口１７から吐出されることが抑制または防止される。したがって、パーティクルを含む処理液が基板Ｗに供給されることが抑制または防止される。そのため、基板Ｗの清浄度が高められる。
【００３８】
また、第１参考形態では、第１弁体２５が、メイン流路１８に設けられた接続位置ＣＰ１に配置されている。したがって、第１弁体２５と第１弁座３０との接触によって発生したパーティクルが排出口１６から確実に排出される。具体的には、たとえば、図３において、吐出流路１９およびこれに関連する構成と、排出流路２０およびこれに関連する構成の配置が左右逆である場合を考える。この場合、吐出流路１９が閉じられると、第１弁体２５の周りでの処理液の流れが悪くなる。すなわち、第１弁体２５の周りで処理液が停滞したり、第１弁体２５の周りでの処理液の流れが遅くなったりする。そのため、第１弁体２５と第１弁座３０との接触によって発生したパーティクルが排出口１６の方に流され難い。一方、第１参考形態に係るバルブ１１では、第１弁体２５が、排出口１６に向かう処理液の流れの中に配置されている。したがって、第１弁体２５と第１弁座３０との接触によって発生したパーティクルは、排出口１６に向かう処理液の流れによって排出口１６の方に流される。そのため、このパーティクルが排出口１６から確実に排出される。
【００３９】
また、第１動作例において説明したように、第１弁体２５は、第２弁体３２が第２弁座３７に近づく方向に移動されるのと同時に、第１弁座３０から遠ざかる方向に移動される。さらに、第１弁体２５は、第２弁体３２が第２弁座３７から遠ざかる方向に移動されるのと同時に、第１弁座３０に近づく方向に移動される。すなわち、第１弁体２５および第２弁体３２の動作が同期され、第１弁体２５および第２弁体３２が互いに反対の方向に同時に移動される。したがって、第１アクチュエータ２４および第２アクチュエータ３１を制御するための複雑なプログラムが不要である。
【００４０】
また、第２動作例において説明したように、第２弁体３２は、第１弁体２５が閉位置に位置する状態で、大開位置から小開位置に移動される。第２弁体３２が大開位置に位置する状態では、第２弁体３２が小開位置に位置するときよりも第２弁座３７の流路面積が大きい。そのため、第２弁体３２が小開位置に位置するときよりも、排出口１６に向かう処理液の流れが速い。したがって、吐出流路１９が閉じられることにより発生したパーティクルは、第２弁体３２が大開位置に位置する間にバルブ１１内から確実にかつ速やかに排出される。一方、第２弁体３２が小開位置に配置されると、第２弁座３７の流路面積が減少する。そのため、排出口１６から吐出される処理液の流量が減少する。したがって、たとえば、排出口１６から吐出された処理液が廃棄される場合には、処理液の廃棄量が低減される。
【００４１】
また、第１参考形態では、流入口１５に供給された処理液の全部または一部が、排出口１６から吐出され、循環配管１０を通ってタンク６に戻る。そして、この処理液は、再びバルブ１１に供給され、吐出口１７および排出口１６の少なくとも一方から吐出される。これにより、排出口１６から吐出された処理液が有効に利用され、処理液の消費量が低減される。また、フィルタ１３が循環配管１０に取り付けられているので、排出口１６から吐出された処理液に含まれるパーティクルは、フィルタ１３によって捕獲される。これにより、パーティクルを含む処理液がバルブ１１に供給されることが抑制または防止される。したがって、パーティクルを含む処理液が基板Ｗに供給されることが抑制または防止される。
【００４２】
第２参考形態
図８は、本発明の第２参考形態に係るバルブ２１１の内部構造を説明するための概略図である。この図８において、前述の図１〜図７に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２参考形態と前述の第１参考形態との主要な相違点は、バルブ２１１が、オリフィス（orifice）を含むことである。
【００４３】
バルブ２１１は、複数の開口（流入口１５、排出口２１６、および吐出口１７）と、複数の流路（メイン流路２１８、吐出流路１９、および排出流路２２０）とを含む。また、バルブ２１１は、ハウジング２２１と、開閉機構２２とを含む。メイン流路２１８および排出流路２２０は、本発明の第２参考形態に係る第１流路である。また、排出流路２２０は、本発明の第２参考形態に係る絞り部である。流入口１５、排出口２１６、吐出口１７、メイン流路２１８、吐出流路１９、および排出流路２２０は、ハウジング２２１に設けられている。ハウジング２２１は、たとえば、耐薬性を有する合成樹脂によって形成されている。第１供給配管８、第２供給配管９、および循環配管１０は、それぞれ、流入口１５、吐出口１７、および排出口２１６に接続されている。第１供給配管８から流入口１５に供給された処理液は、メイン流路２１８を通って、吐出流路１９および排出流路２２０に供給される。
【００４４】
メイン流路２１８は、たとえば、直線状に延びている。流入口１５は、メイン流路２１８の一端に設けられている。排出流路２２０は、メイン流路２１８の他端からメイン流路２１８と平行な方向に延びている。吐出流路１９は、メイン流路２１８の他端近傍からメイン流路２１８に直交する方向に延びている。吐出口１７は、吐出流路１９によってメイン流路２１８に接続されている。また、排出口２１６は、排出流路２２０によってメイン流路２１８に接続されている。メイン流路２１８は、吐出流路１９および排出流路２２０の流路面積よりも大きい流路面積を有している。また、吐出流路１９は、排出流路２２０の流路面積よりも大きい流路面積を有している。排出流路２２０は、吐出流路１９および吐出口１７の流路面積よりも小さい流路面積を有するオリフィスである。
【００４５】
また、第１アクチュエータ２４は、ハウジング２２１に連結されている。第１アクチュエータ２４は、メイン流路２１８に対して吐出流路１９とは反対側に配置されている。第１出力軸２８は、メイン流路２１８に直交する方向に延びている。第１出力軸２８は、ハウジング２２１に設けられた第１貫通孔２９に挿入されている。第１出力軸２８は、第１本体２７に対して、メイン流路２１８に直交する方向に往復するように構成されている。
【００４６】
また、第１弁体２５および第１ダイヤフラム２６は、メイン流路２１８に配置されている。第１ダイヤフラム２６は、第１出力軸２８によって、メイン流路２１８に直交する方向に往復運動される。第１弁体２５は、第１ダイヤフラム２６の往復運動に伴って、閉位置（図８に示す位置）と開位置との間で移動される。吐出流路１９は、第１弁体２５の移動に伴って開閉される。吐出流路１９が閉じられているときには、流入口１５に供給された処理液が、メイン流路２１８および排出流路２２０を通って、排出口２１６から排出される。
【００４７】
以上のように第２参考形態では、吐出流路１９が閉じられているときには、パーティクルが、処理液と共にオリフィス（排出流路２２０）を通って排出口２１６から排出される。また、吐出流路１９が開かれているときには、流入口１５に供給された処理液が、吐出口１７および排出口２１６から吐出される。オリフィス（排出流路２２０）は、吐出口１７および吐出流路１９の流路面積よりも小さい流路面積を有しているから、排出口２１６に向かう処理液には、吐出口１７に向かう処理液に加わる抵抗よりも大きな抵抗が加わる。そのため、十分な流量で吐出口１７から処理液が吐出される。このように、オリフィス（排出流路２２０）を設けることにより、吐出口１７からの吐出流量を確保するとともに、パーティクルを排出口２１６から排出することができる。したがって、たとえば、排出流量調整機構２３（たとえば図２参照）が設けられている場合よりもバルブ２１１の構成が簡単である。また、排出流量調整機構２３が設けられている場合よりもバルブ２１１の部品点数が低減される。
【００４８】
第３参考形態
図９は、本発明の第３参考形態に係るバルブ３１１の内部構造を説明するための概略図である。図１０は、図９におけるＸ−Ｘ線に沿うバルブ３１１の断面図である。この図９および図１０において、前述の図１〜図８に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
この第３参考形態と前述の第２参考形態との主要な相違点は、メイン流路３１８の流路面積が、排出口２１６に向かうに従って連続的に減少していることである。
バルブ３１１は、メイン流路３１８および排出流路３２０を含む。メイン流路３１８および排出流路３２０は、本発明の第３参考形態に係る第１流路である。また、排出流路３２０は、本発明の第２参考形態に係る絞り部である。流入口１５、排出口２１６、吐出口１７、メイン流路３１８、吐出流路１９、および排出流路３２０は、ハウジング３２１に設けられている。ハウジング３２１は、たとえば、耐薬性を有する合成樹脂によって形成されている。第１供給配管８、第２供給配管９、および循環配管１０は、それぞれ、流入口１５、吐出口１７、および排出口２１６に接続されている。流入口１５は、メイン流路３１８の一端に設けられている。排出流路３２０は、メイン流路３１８の他端からメイン流路３１８と平行な方向に延びている。排出口２１６は、排出流路３２０によってメイン流路３１８に接続されている。
【００５０】
また、メイン流路３１８は、接続位置ＣＰ１よりも排出口２１６側に配置された円錐部３１８ａを含む。排出流路３２０は、円錐部３１８ａの頂部に接続されている。したがって、円錐部３１８ａの直径は、排出口２１６に向かうに従って連続的に減少している。すなわち、円錐部３１８ａの流路面積は、排出口２１６に向かうに従って連続的に減少している。円錐部３１８ａの最小流路面積は、たとえば、排出流路３２０の流路面積と等しい。排出流路３２０は、吐出流路１９および吐出口１７の流路面積よりも小さい流路面積を有するオリフィスである。図１０に示すように、円錐部３１８ａ、排出流路３２０、および排出口２１６は、同軸上に配置されている。
【００５１】
以上のように第３参考形態では、メイン流路３１８が、接続位置ＣＰ１よりも排出口２１６側に配置された円錐部３１８ａを含む。円錐部３１８ａの流路面積は、排出口２１６に向かうに従って連続的に減少している。したがって、処理液は、接続位置ＣＰ１から排出口２１６に向かってスムーズに流れていく。これにより、接続位置ＣＰ１と排出口２１６との間での処理液のよどみの発生が抑制または防止される。すなわち、処理液が流れずに接続位置ＣＰ１と排出口２１６との間に留まることや、処理液が接続位置ＣＰ１と排出口２１６との間で流れて接続位置ＣＰ１と排出口２１６との間から移動しないことが抑制または防止される。したがって、たとえば、吐出流路１９が閉じられることにより発生したパーティクルは、処理液がよどんでいる位置に溜まることが抑制または防止される。そのため、処理液がよどんでいる位置に溜まったパーティクルが、吐出流路１９が開かれたときに吐出口１７から吐出されることが抑制または防止される。したがって、パーティクルを含む処理液が基板Ｗに供給されることが抑制または防止される。これにより、基板Ｗの清浄度が高められる。
【００５２】
第４参考形態
図１１は、本発明の第４参考形態に係るバルブ４１１の内部構造を説明するための概略図である。この図１１において、前述の図１〜図１０に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第４参考形態と前述の第１参考形態との主要な相違点は、バルブ４１１が、距離を隔てて配置された複数の部分に分割されていることである。
【００５３】
バルブ４１１は、メイン流路４１８と、ハウジング４２１と、接続配管４４０とを含む。メイン流路４１８、排出流路２０、および接続配管４４０は、本発明の第４参考形態に係る第１流路である。ハウジング４２１は、第１ハウジング４３８と、第２ハウジング４３９とを含む。第１ハウジング４３８および第２ハウジング４３９は、それぞれ、たとえば、耐薬性を有する合成樹脂によって形成されている。メイン流路４１８は、第１ハウジング４３８に設けられた第１メイン流路４４１と、第２ハウジング４３９に設けられた第２メイン流路４４２とを含む。第１メイン流路４４１および第２メイン流路４４２は、それぞれ、直線状に延びている。第１メイン流路４４１は、第１ハウジング４３８を貫通している。流入口１５は、第１メイン流路４４１の一端に設けられている。また、接続配管４４０は、第１メイン流路４４１の他端に接続されている。さらに、接続配管４４０は、第２メイン流路４４２の一端に接続されている。第１メイン流路４４１および第２メイン流路４４２は、接続配管４４０によって互いに接続されている。流入口１５に供給された処理液は、第１メイン流路４４１および接続配管４４０を通って、第２メイン流路４４２に供給される。
【００５４】
また、吐出流路１９および排出流路２０は、それぞれ、第１ハウジング４３８および第２ハウジング４３９に設けられている。また、開閉機構２２および排出流量調整機構２３は、それぞれ、第１ハウジング４３８および第２ハウジング４３９に連結されている。吐出流路１９は、第１メイン流路４４１に直交する方向に延びている。吐出口１７は、吐出流路１９によって第１メイン流路４４１に接続されている。また、排出流路２０は、第２メイン流路４４２に直交する方向に延びている。排出口１６は、排出流路２０によって第２メイン流路４４２に接続されている。第１供給配管８および第２供給配管９は、第１ハウジング４３８に連結されている。第１供給配管８および第２供給配管９は、それぞれ、流入口１５および吐出口１７に接続されている。また、循環配管１０は、第２ハウジング４３９に連結されている。循環配管１０は、排出口１６に接続されている。
【００５５】
第５実施形態
図１２および図１３は、それぞれ、本発明の第５実施形態に係るバルブ５１１の内部構造を説明するための概略図である。図１４は、図１２におけるＸＩＶ−ＸＩＶ線に沿うバルブ５１１の断面図である。また、図１５は、図１２におけるＸＶ−ＸＶ線に沿うバルブ５１１の断面図である。図１２では、第１弁体５２５が閉位置に位置する状態が示されている。また、図１３では、第１弁体５２５が開位置に位置する状態が示されている。この図１２〜図１５において、前述の図１〜図１１に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５６】
この第５実施形態と前述の第１参考形態との主要な相違点は、吐出口５１７からの処理液の吐出、および排出口５１６からの処理液の吐出流量が、１つの弁体（第１弁体５２５）と、１つのアクチュエータ（第１アクチュエータ２４）とによって制御されることである。
バルブ５１１は、メイン流路５１８と、吐出流路５１９と、排出流路５２０とを含む。また、バルブ５１１は、ハウジング５２１と、開閉機構５２２とを含む。メイン流路５１８および排出流路５２０は、本発明の第５実施形態に係る第１流路である。また、吐出流路５１９は、本発明の第５実施形態に係る第２流路である。流入口５１５、排出口５１６、吐出口５１７、メイン流路５１８、吐出流路５１９、および排出流路５２０は、ハウジング５２１に設けられている。ハウジング５２１は、たとえば、耐薬性を有する合成樹脂によって形成されている。第１アクチュエータ２４の第１本体２７は、ハウジング５２１の下に配置されている。第１アクチュエータ２４は、ハウジング５２１の下部に連結されている。また、第１供給配管８、第２供給配管９、および循環配管１０は、それぞれ、流入口５１５、吐出口５１７、および排出口５１６に接続されている。第１供給配管８から流入口５１５に供給された処理液は、メイン流路５１８を通って、吐出流路５１９および排出流路５２０に供給される。
【００５７】
メイン流路５１８は、たとえば、概ね円柱状である。バルブ５１１は、メイン流路５１８が上下に延びるように配置されている。吐出流路５１９は、ハウジング５２１の外面（図１２および図１３では上面）からハウジング５２１の内部に向かってメイン流路５１８と平行な方向に延びている。吐出流路５１９は、たとえば、円柱状である。メイン流路５１８および吐出流路５１９は、同軸上に配置されている。吐出流路５１９の一部（上端部以外）は、メイン流路５１８の内部に配置されている。メイン流路５１８および吐出流路５１９は、ハウジング５２１の円筒部５２１ａによって同心状に仕切られている。吐出流路５１９は、流入口５１５と排出口５１６との間に設けられた接続位置ＣＰ１においてメイン流路５１８に接続されている。
【００５８】
また、図１２および図１３に示すように、メイン流路５１８は、筒状流路５４３と、接続流路５４４（交差流路）と、絞り流路５４５（絞り部）と、収容流路５４６とを含む。筒状流路５４３、絞り流路５４５、および収容流路５４６は、上からこの順番で上下に配列されている。筒状流路５４３および収容流路５４６は、絞り流路５４５を介して互いに接続されている。筒状流路５４３は、接続流路５４４によって流入口５１５に接続されている。また、収容流路５４６は、排出流路５２０によって排出口５１６に接続されている。筒状流路５４３は、たとえば、円筒状である。筒状流路５４３は、ハウジング５２１の上部から接続位置ＣＰ１まで吐出流路５１９と平行な方向に延びている。筒状流路５４３は、吐出流路５１９の一部（上端部以外）および接続位置ＣＰ１を取り囲んでいる。
【００５９】
また、筒状流路５４３の上端部は、流入口５１５と同じ高さに配置されている。筒状流路５４３の上端部は、接続流路５４４によって流入口５１５に接続されている。流入口５１５には、筒状流路５４３を満たす十分な流量で処理液が供給されている。図１２および図１３に示すように、接続流路５４４は、流入口５１５と同じ高さで筒状流路５４３に直交する方向に延びている。また、図１４に示すように、接続流路５４４は、接続点Ｐ１を含み筒状流路５４３に直交する平面において、接続点Ｐ１と筒状流路５４３の中心Ｃ１とを通る直線Ｌ１に対して交差する方向に延びている。より具体的には、接続流路５４４は、たとえば、筒状流路５４３の接線に沿って延びている。接続点Ｐ１は、たとえば、筒状流路５４３と接続流路５４４との交線（円弧）の中心である。
【００６０】
また、図１５に示すように、絞り流路５４５は、たとえば、円柱状である。絞り流路５４５および筒状流路５４３は、同軸上に配置されている。絞り流路５４５の直径は、筒状流路５４３の外径よりも小さい。また、第１ダイヤフラム２６は、収容流路５４６に収容されている。第１ダイヤフラム２６は、接続位置ＣＰ１の真下に配置されている。第１ダイヤフラム２６は、第１出力軸２８によって、上下に往復運動される。また、第１弁体５２５は、円筒部５２１ａと第１ダイヤフラム２６との間に配置されている。第１ダイヤフラム２６は、第１弁体５２５および第１出力軸２８に連結されている。第１弁体５２５は、第１円柱部５２５ａを含む。第１円柱部５２５ａ、円筒部５２１ａ、および絞り流路５４５は、同軸上に配置されている。第１円柱部５２５ａの直径は、円筒部５２１ａの外径と等しい。また、図１５に示すように、第１円柱部５２５ａの直径は、絞り流路５４５の直径よりも小さい。
【００６１】
第１弁体５２５は、第１ダイヤフラム２６の往復運動に伴って、閉位置（図１２に示す位置）と開位置（図１３に示す位置）との間で移動される。第１弁体５２５が閉位置に配置されると、第１円柱部５２５ａの端面が接続位置ＣＰ１で円筒部５２１ａの下端（第１弁座５３０に相当）に押し付けられる。これにより、吐出流路５１９が閉じられる。また、第１弁体５２５が閉位置から開位置に移動されると、第１円柱部５２５ａが第１弁座５３０から離れる。これにより、吐出流路５１９が開かれる。また、第１弁体５２５が開位置に配置されると、第１円柱部５２５ａが絞り流路５４５に配置される。これにより、絞り流路５４５の流路面積が減少される。第１弁体５２５が開位置に位置する状態での絞り流路５４５の流路面積は、吐出流路５１９および吐出口５１７の流路面積よりも小さい。
【００６２】
以上のように第５実施形態では、吐出流路５１９が第１弁体５２５によって開閉されるとともに、絞り流路５４５の流路面積が第１弁体５２５によって変更される。第１弁体５２５が第１アクチュエータ２４によって閉位置から開位置に移動されると、吐出流路５１９が開かれるとともに、絞り流路５４５の流路面積が吐出口５１７および吐出流路５１９の流路面積よりも小さくなる。これにより、吐出口５１７からの吐出流量が確保される。また、第１弁体５２５が第１アクチュエータ２４によって開位置から閉位置に移動されると、吐出流路５１９が閉じられるとともに、絞り流路５４５の流路面積が大きくなる。そのため、排出口５１６に向かう処理液の流れが速くなり、バルブ５１１の内部からパーティクルが確実にかつ速やかに排出される。このように、１つの弁体（第１弁体５２５）と、１つのアクチュエータ（第１アクチュエータ２４）とによって吐出口５１７からの処理液の吐出、および排出口５１６からの処理液の吐出流量が制御されるので、バルブ５１１の部品点数の増加が抑制される。
【００６３】
また、第５実施形態では、接続流路５４４が、筒状流路５４３の半径を含む直線Ｌ１に対して交差する方向に延びている。そのため、図１２および図１３に示すように、接続流路５４４から筒状流路５４３に供給された処理液は、一定の方向（筒状流路５４３の周方向の一方）に回転しながら筒状流路５４３の軸方向に移動する。すなわち、筒状流路５４３に供給された処理液が螺旋状に流れ、渦流が筒状流路５４３に形成される。また、吐出流路５１９が第１弁体５２５によって閉じられているときには、第１弁体５２５を取り囲む渦流が筒状流路５４３に形成される。これにより、吐出流路５１９が第１弁体５２５によって閉じられているときに、第１弁体５２５の周りで処理液がよどむことが抑制または防止される。したがって、第１弁体５２５の周りで漂うパーティクルは、吐出流路５１９が閉じられている間に、処理液と共に排出口５１６から排出される。これにより、パーティクルを含む処理液が、吐出口５１７から吐出され、基板Ｗに供給されることが抑制または防止される。
【００６４】
また、第５実施形態では、筒状流路５４３が上下に延びている。接続流路５４４は、接続位置ＣＰ１よりも上に配置されている。接続流路５４４から筒状流路５４３に供給された処理液は、接続位置ＣＰ１に向かって下に流れる。したがって、筒状流路５４３で漂うパーティクルは、処理液の流れに加えて、重力によって下に流される。そのため、第１弁体５２５の周りからパーティクルが確実に除去される。これにより、パーティクルを含む処理液が、吐出口５１７から吐出され、基板Ｗに供給されることが抑制または防止される。
【００６５】
第６実施形態
図１６は、本発明の第６実施形態に係るバルブ６１１の内部構造を説明するための概略図である。また、図１７は、図１６におけるＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線に沿うバルブ６１１の断面図である。この図１６および図１７において、前述の図１〜図１５に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６６】
この第６実施形態と前述の第５実施形態との主要な相違点は、筒状流路６４３、吐出流路６１９、および円筒部６２１ａが上下に延長されていることである。
バルブ６１１は、メイン流路６１８、吐出流路６１９、およびハウジング６２１を含む。メイン流路６１８および排出流路５２０は、本発明の第６実施形態に係る第１流路である。また、吐出流路６１９は、本発明の第６実施形態に係る第２流路である。メイン流路６１８は、筒状流路６４３と、接続流路６４４とを含む。筒状流路６４３の上端部は、接続流路６４４によって流入口５１５に接続されている。流入口５１５には、筒状流路６４３を満たす十分な流量で処理液が供給されている。また、ハウジング６２１は、たとえば、耐薬性を有する合成樹脂によって形成されている。ハウジング６２１は、筒状流路６４３および吐出流路６１９を同心状に仕切る円筒部６２１ａを含む。
【００６７】
図１６に示すように、接続流路６４４は、筒状流路６４３に直交する方向に延びている。また、図１７に示すように、接続流路６４４は、接続点Ｐ１を含み筒状流路６４３に直交する平面において、接続点Ｐ１と筒状流路６４３の中心Ｃ１とを通る直線Ｌ１に沿って延びている。すなわち、接続流路６４４は、筒状流路６４３の半径を含む直線Ｌ１に沿って延びている。図１７に示すように、筒状流路６４３に向かって接続流路６４４を流れる処理液は、たとえば、接続点Ｐ１でほぼ均等に２つに分かれる。
【００６８】
以上のように第６実施形態では、接続流路６４４が、筒状流路６４３の半径を含む直線Ｌ１に沿って延びている。したがって、図１６に示すように、接続流路６４４から筒状流路６４３に供給された処理液は、たとえば、渦を形成せずに、筒状流路６４３の軸方向に流れる。これにより、接続位置ＣＰ１に向かう筒状の流れが形成される。また、接続流路６４４から筒状流路６４３に処理液が供給される位置と、接続位置ＣＰ１とが十分に離されているので、筒状流路６４３の上流部で処理液のよどみが発生したとしても、接続位置ＣＰ１には安定した処理液の流れが形成される。すなわち、接続位置ＣＰ１を取り囲む筒状の層流が処理液によって形成される。
【００６９】
接続位置ＣＰ１を取り囲む筒状の層流が筒状流路６４３に形成されるので、吐出流路６１９が第１弁体５２５によって閉じられている状態では、第１弁体５２５を取り囲む層流が処理液によって形成される。これにより、吐出流路６１９が第１弁体５２５によって閉じられているときに、第１弁体５２５の周りで処理液がよどむことが抑制または防止される。したがって、第１弁体５２５の周りで漂うパーティクルは、吐出流路６１９が閉じられている間に、処理液と共に排出口５１６から排出される。そのため、パーティクルを含む処理液が、吐出口５１７から吐出され、基板Ｗに供給されることが抑制または防止される。
【００７０】
第７実施形態
図１８は、本発明の第７実施形態に係るバルブ７１１の内部構造を説明するための概略図である。図１８では、第１弁体７２５が閉位置に位置し、第２弁体７３２が大開位置に位置する状態が示されている。この図１８において、前述の図１〜図１７に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００７１】
この第７実施形態と前述の第５実施形態との主要な相違点は、吐出流路７１９を開閉する専用の開閉機構７２２と、排出口５１６からの処理液の吐出流量の変更を行う専用の排出流量調整機構７２３とが設けられていることである。
バルブ７１１は、吐出流路７１９（第２流路）を含む。また、バルブ７１１は、ハウジング７２１と、開閉機構７２２と、排出流量調整機構７２３とを含む。流入口５１５、排出口５１６、吐出口７１７、メイン流路５１８、吐出流路７１９、および排出流路５２０は、ハウジング７２１に設けられている。ハウジング７２１は、たとえば、耐薬性を有する合成樹脂によって形成されている。第１アクチュエータ２４の第１本体２７は、ハウジング７２１の上に配置されている。また、第２アクチュエータ３１の第２本体３４は、ハウジング７２１の下に配置されている。第１アクチュエータ２４および第２アクチュエータ３１は、それぞれ、ハウジング７２１の上部および下部に連結されている。また、第１供給配管８、第２供給配管９、および循環配管１０は、それぞれ、流入口５１５、吐出口７１７、および排出口５１６に接続されている。第１供給配管８から流入口５１５に供給された処理液は、メイン流路５１８を通って、吐出流路７１９および排出流路５２０に供給される。
【００７２】
また、吐出流路７１９は、収容流路７４７と、円柱流路７４８とを含む。収容流路７４７は、メイン流路５１８の上方に配置されている。収容流路７４７は、ハウジング７２１の外面からハウジング７２１の内部に向かって筒状流路５４３に直交する方向に延びている。収容流路７４７は、メイン流路５１８の上方において円柱流路７４８に接続されている。円柱流路７４８は、収容流路７４７から下に延びている。筒状流路５４３および円柱流路７４８は、同軸上に配置されている。円柱流路７４８の一部（上端部以外）は、筒状流路５４３によって取り囲まれている。筒状流路５４３および円柱流路７４８は、ハウジング７２１の円筒部５２１ａによって同心状に仕切られている。円柱流路７４８は、接続位置ＣＰ１においてメイン流路５１８に接続されている。
【００７３】
また、第１ダイヤフラム２６は、収容流路７４７に収容されている。第１ダイヤフラム２６は、第１アクチュエータ２４の第１出力軸２８によって、筒状流路５４３と平行な方向に往復運動される。また、第１弁体７２５は、第１ダイヤフラム２６の下に配置されている。第１弁体７２５は、軸部７２５ｂと、第１円柱部７２５ａとを含む。軸部７２５ｂは、円筒部５２１ａ内に挿入されている。軸部７２５ｂの上端部は、円筒部５２１ａから突出している。軸部７２５ｂの上端部および下端部は、それぞれ、第１ダイヤフラム２６および第１円柱部７２５ａに連結されている。第１円柱部７２５ａは、円筒部５２１ａの下方に配置されている。第１円柱部７２５ａ、円筒部５２１ａ、および絞り流路５４５は、同軸上に配置されている。第１円柱部７２５ａの外径は、円筒部５２１ａの外径と等しい。
【００７４】
第１弁体７２５は、第１ダイヤフラム２６の往復運動に伴って、閉位置（図１８に示す位置）と開位置との間で移動される。第１弁体７２５が閉位置に配置されると、第１円柱部７２５ａの端面が接続位置ＣＰ１で円筒部５２１ａの下端（第１弁座５３０に相当）に押し付けられる。これにより、吐出流路７１９が閉じられる。また、第１弁体７２５が閉位置から開位置に移動されると、第１円柱部７２５ａが第１弁座５３０から離れる。これにより、吐出流路７１９が開かれる。
【００７５】
また、第２ダイヤフラム３３は、収容流路５４６に収容されている。第２ダイヤフラム３３は、第２アクチュエータ３１の第２出力軸３５によって、筒状流路５４３と平行な方向に往復運動される。また、第２弁体７３２は、円筒部５２１ａと第２ダイヤフラム３３との間に配置されている。第２ダイヤフラム３３は、第２弁体７３２および第２出力軸３５に連結されている。第２弁体７３２は、第２円柱部７３２ａを含む。第２円柱部７３２ａ、円筒部５２１ａ、および絞り流路５４５は、同軸上に配置されている。第２円柱部７３２ａの外径は、円筒部５２１ａの外径と等しい。また、第２円柱部７３２ａの外径は、絞り流路５４５の直径よりも小さい。
【００７６】
第２弁体７３２は、第２ダイヤフラム３３の往復運動に伴って、小開位置と大開位置（図１８に示す位置）との間で移動される。小開位置および大開位置は、それぞれ、本発明の第７実施形態に係る第１開位置および第２開位置である。小開位置は、第２円柱部７３２ａが絞り流路５４５に配置される位置である。また、大開位置は、第２円柱部７３２ａが絞り流路５４５の上方に配置される位置である。第２弁体７３２が小開位置に配置されると、第２円柱部７３２ａが絞り流路５４５に配置される。これにより、絞り流路５４５の流路面積が減少する。第２弁体７３２が小開位置に位置する状態での絞り流路５４５の流路面積は、吐出流路７１９および吐出口７１７の流路面積よりも小さい。
【００７７】
以上のように第７実施形態では、絞り流路５４５の流路面積を変更する排出流量調整機構７２３が設けられている。排出流量調整機構７２３は、第１弁体７２５とは独立して、第２弁体７３２を小開位置と大開位置との間で移動させることができる。したがって、排出流量調整機構７２３は、吐出流路７１９が閉じられている状態で、第２弁体７３２を大開位置から小開位置に移動させて、絞り流路５４５の流路面積を減少させることができる。これにより、吐出流路７１９が閉じられることによって発生したパーティクルを確実に排出することができるとともに、排出口５１６から吐出される処理液の量（排出量）を低減することができる。
【００７８】
第８実施形態
図１９は、本発明の第８実施形態に係る基板処理装置８０１の概略構成を示す模式図である。この図１９において、前述の図１〜図１８に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第８実施形態と前述の第１参考形態との主要な相違点は、基板処理装置８０１が、複数枚の基板Ｗを処理液によって一括して処理するバッチ式の基板処理装置であることである。
【００７９】
基板処理装置８０１は、処理液を貯留する処理槽８４９と、複数枚の基板Ｗを一括して保持する保持アーム８５０（基板保持機構）と、処理槽８４９に処理液を供給する処理液供給機構８０４とを含む。処理槽８４９は、複数枚の基板Ｗを収容できる大きさを有している。保持アーム８５０は、複数枚の基板Ｗを垂直姿勢で一括して保持することができるように構成されている。処理槽８４９の上端は開口している。保持アーム８５０は、保持アーム８５０に保持された複数枚の基板Ｗが処理槽８４９内の処理液に浸漬される処理位置と、保持アーム８５０が処理槽８４９の上方に退避する退避位置との間で昇降される。
【００８０】
また、処理液供給機構８０４は、処理液を貯留するタンク６と、処理槽８４９に取り付けられた複数本の噴出管８５１（吐出部材）と、複数の配管（第１供給配管８、第２供給配管９、循環配管１０）と、バルブ１１とを含む。また、処理液供給機構８０４は、第１供給配管８に設けられたポンプ１２、フィルタ１３、およびヒータ１４を含む。タンク６は、第１供給配管８によってバルブ１１に接続されている。バルブ１１は、第２供給配管９によって各噴出管８５１に接続されている。さらに、バルブ１１は、循環配管１０によってタンク６に接続されている。タンク６に貯留された処理液は、ポンプ１２によってバルブ１１に供給される。また、バルブ１１に供給される処理液に含まれるパーティクルは、フィルタ１３によって除去される。さらに、バルブ１１に供給される処理液は、ヒータ１４によって加熱される。
【００８１】
バルブ１１は、制御装置５によって制御される。バルブ１１に供給された処理液が第２供給配管９に供給されると、この処理液は、各噴出管８５１から処理槽８４９内に噴出され、処理槽８４９内に配置された複数枚の基板Ｗに供給される。これにより、複数枚の基板Ｗが処理液によって処理される。また、バルブ１１に供給された処理液が循環配管１０に供給されると、この処理液は、タンク６に戻る。したがって、タンク６内の処理液は、第１供給配管８、バルブ１１、循環配管１０、およびタンク６を循環する。これにより、タンク６内の処理液がヒータ１４によって均一に加熱される。
【００８２】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１〜第８実施または参考形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、第１〜第８実施または参考形態では、吐出流路が第１弁体によって開閉される場合について説明した。しかし、吐出流路は、第１ダイヤフラムによって開閉されてもよい。すなわち、図２０に示す本発明の第９参考形態に係るバルブ９１１のように、第１ダイヤフラム２６が、弁体として機能するように構成されていてもよい。同様に、第２ダイヤフラム３３が、弁体として機能するように構成されてもよい。このバルブ９１１は、メイン流路９１８と、ハウジング９２１とを含む。メイン流路９１８および排出流路２０は、本発明の第９参考形態に係る第１流路である。
【００８３】
また、第１〜第９実施または参考形態では、第１アクチュエータ２４および第２アクチュエータ３１が、それぞれ、電力によって駆動される場合について説明した。しかし、第１アクチュエータ２４および第２アクチュエータ３１は、電力に限らず、空気圧や油圧によって駆動されてもよい。すなわち、第１アクチュエータ２４および第２アクチュエータ３１は、エアーシリンダであってもよいし、油圧シリンダであってもよい。
【００８４】
また、前述の第５および第６実施形態（図１２および図１６参照）では、吐出流路５１９、６１９が閉じられているときに、一定の流量で排出口５１６から処理液が吐出される場合について説明した。しかし、排出口５１６からの吐出流量を調整する流量調整バルブが、排出口５１６に接続されていてもよい。この流量調整バルブとしては、たとえば、ニードルバルブや、ボールバルブ、バタフライバルブが挙げられる。
【００８５】
また、第１〜第９実施または参考形態では、バルブが、ダイヤフラムを備える場合について説明した。しかし、第１〜第９実施または参考形態に係るバルブは、ダイヤフラムを備えていなくもよい。具体的には、第１〜第９実施または参考形態に係るバルブは、ニードルバルブや、ボールバルブ、バタフライバルブなどのダイヤフラムを備えていないバルブであってもよい。
また、第１および第８実施または参考形態では、フィルタ１３が循環配管１０に取り付けられている場合について説明した。しかし、フィルタ１３は、第１供給配管８に取り付けられていてもよいし、第１供給配管８および循環配管１０の両方に取り付けられていてもよい。
【００８６】
また、第１および第８実施または参考形態では、基板処理装置１、８０１が、第１参考形態に係るバルブ１１を備える場合について説明した。しかし、基板処理装置１、８０１は、他の実施形態に係るバルブを備えていてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００８７】
１        基板処理装置
３        スピンチャック（基板保持機構）
４        処理液供給機構
５        制御装置
６        タンク（容器）
７        ノズル（吐出部材）
８        第１供給配管
９        第２供給配管
１０      循環配管
１１      バルブ
１２      ポンプ（送液手段）
１３      フィルタ
１５      流入口
１６      排出口
１７      吐出口
１８      メイン流路（第１流路）
１９      吐出流路（第２流路）
２０      排出流路（第１流路）
２４      第１アクチュエータ
２５      第１弁体
２６      第１ダイヤフラム（ダイヤフラム）
３１      第２アクチュエータ
３２      第２弁体
３７      第２弁座（絞り部）
２１１    バルブ
２１８    メイン流路（第１流路）
２２０    排出流路（第１流路、絞り部、オリフィス）
２１６    排出口
３１１    バルブ
３１８    メイン流路（第１流路）
３２０    排出流路（第１流路、絞り部、オリフィス）
４１１    バルブ
４１８    メイン流路（第１流路）
４４０    接続配管（第１流路）
５１１    バルブ
５１５    流入口
５１６    排出口
５１７    吐出口
５１８    メイン流路（第１流路）
５１９    吐出流路（第２流路）
５２０    排出流路（第１流路）
５２５    第１弁体
５４３    筒状流路
５４４    接続流路（交差流路）
５４５    絞り流路（絞り部）
６１１    バルブ
６１８    メイン流路（第１流路）
６１９    吐出流路（第２流路）
６４３    筒状流路
６４４    接続流路
７１１    バルブ
７１７    吐出口
７１９    吐出流路（第２流路）
７２５    第１弁体
７３２    第２弁体
８０１    基板処理装置
８０４    処理液供給機構
８５０    保持アーム（基板保持機構）
８５１    噴出管（吐出部材）
９１１    バルブ
９１８    メイン流路（第１流路）
Ｃ１      中心
ＣＰ１    接続位置
Ｌ１      直線
Ｐ１      接続点
Ｗ        基板
【図１】
0005567724.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005567724.tif 000008
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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