(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状周壁及び当該筒状周壁の中空部を閉塞するように前記筒状周壁の両軸方向開口端部に設けられる両対向壁を有し、薬液その他の液体が流入可能なように前記両対向壁の一方の対向壁に設けられる流入路と、前記液体が前記流入路から前記筒状周壁の前記中空部を通り流出可能なように前記筒状周壁に設けられる流出路とを備えるハウジングと、
前記筒状周壁の前記中空部に対する前記流入路の内端開口部に設けられる環状弁座と、当該環状弁座に対し着座可能に対向するように前記筒状周壁の前記中空部に収容してなる弁体とを有して、前記液体を前記流入路から前記流出路に流動させるとき前記弁体を前記環状弁座から離間させて開弁し、また、前記流入路から前記流出路への前記液体の流動を遮断するとき前記弁体を前記環状弁座に着座させて閉弁する弁手段と、
前記弁体の外壁部と前記筒状周壁の内壁部との間に連結されて前記筒状周壁の前記中空部を、前記弁体が収容される弁体室と前記筒状周壁を通り外部に開放される空気室とに区画するように、前記弁体と共にフッ素樹脂でもって形成してなるダイヤフラムと、
前記ハウジングの他方の対向壁を介し前記弁体に連結されて、前記弁手段を開弁するとき前記弁体を前記環状弁座から離間させるように駆動し、また前記弁手段を閉弁するとき前記弁体を前記環状弁座に着座させるように駆動する駆動手段とを備えており、
前記環状弁座は、前記流入路の前記内端開口部と一体的になるように形成される一体環状部と、前記弁体に対向するように前記一体環状部上に付加的に溶着される弁座側付加環状部とを具備しており、
前記ハウジングのうち前記弁座側付加環状部を除く部位は、前記環状弁座のうちの前記一体環状部を含め、前記フッ素樹脂でもって一体的に形成されており、
前記環状弁座のうちの前記弁座側付加環状部は、前記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって形成されているダイヤフラム弁。
【請求項２】
前記弁体は、その先端面環状外周部にて、前記環状弁座の前記弁座側付加環状部に同軸的に対向するように前記射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成してなる弁体側付加環状部を備えることを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム弁。
【請求項３】
前記駆動手段は、
前記ハウジングの前記他方の対向壁に同軸的に設けられる筒状ケーシングと、
当該筒状ケーシング内に軸動可能に収容されて前記筒状ケーシングの内部を両室に区画形成するピストン本体と、当該ピストン本体から前記両室の一方の室及び前記他方の対向壁を介し延出されて前記弁体を前記環状弁座に同軸的に対向するように支持するピストンロッドとを具備してなるピストンと、
前記ピストン本体を前記一方の室に向け付勢する付勢手段とを具備して、
前記ピストンは、外部から前記筒状ケーシングの第１周壁部を介し前記一方の室に供給される空圧に基づき、前記ピストン本体にて、前記付勢手段に抗して前記両室の他方の室内の空気を前記筒状ケーシングの第２周壁部から排出しながら当該他方の室側へ前記ピストンロッドと共に軸動することで、前記弁体を前記環状弁座から離間させ、また、前記一方の室内への前記空圧の供給の停止に伴い、前記ピストン本体にて、前記付勢手段の付勢のもとに前記一方の室内の空気を前記第１周壁部から排出しながら前記ピストンロッドと共に前記一方の室側へ軸動することで、前記弁体を前記環状弁座に着座させるようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載のダイヤフラム弁。
【請求項４】
前記付加環状部は、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁。
【請求項５】
前記付加環状部を形成するフッ素樹脂は、射出成形可能で低発塵性を有するフッ素樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁。
【請求項６】
流入路と、流出路と、前記流入路と前記流出路との間に位置する環状弁座とをフッ素樹脂でもって形成するハウジング内に前記環状弁座に着座可能に対向する弁体を設けて、当該弁体の前記環状弁座からの離間に伴い薬液その他の液体を前記流入路から前記環状弁座を通し前記流出路へ流動させ、前記弁体の前記環状弁座への着座に伴い前記流入路から前記流出路への前記液体の流動を遮断するようにしたダイヤフラム弁の環状弁座形成方法であって、
前記環状弁座を、前記ハウジングの形成の際に当該ハウジングと一体的に前記フッ素樹脂でもって前記流入路と前記流出路との間にて形成される一体環状部及び前記弁体に対向するように前記一体環状部に付加的に設けられる付加環状部の双方でもって、構成するようにして、
前記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって前記付加環状部を射出成形する射出成形工程と、
当該射出成形工程における射出成形後、前記付加環状部を前記一体環状部に重畳するように載置する載置工程と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え付け部材を前記付加環状部に重畳するように載置して前記押え付け部材により前記付加環状部を前記一体環状部に向け押え付ける載置押え付け工程と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を前記押え付け部材及び前記付加環状部を通して当該付加環状部と前記一体環状部との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程とでもって、
前記付加環状部及び前記一体環状部をその境界から相互に溶着後冷却させて前記環状弁座として形成するようにしたダイヤフラム弁の環状弁座形成方法。
【請求項７】
前記射出成形工程において、前記射出成形可能なフッ素樹脂を、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて前記付加環状部として射出成形することを特徴とする請求項６に記載のダイヤフラム弁の環状弁座形成方法。
【請求項８】
前記射出成形工程において、前記射出成形可能なフッ素樹脂はＰＦＡであることを特徴とする請求項６または７に記載のダイヤフラム弁の環状弁座形成方法。
【請求項９】
流入路と、流出路と、前記流入路と前記流出路との間に位置する環状弁座とをフッ素樹脂でもって形成するハウジング内に前記環状弁座に着座可能に対向する弁体を設けて、当該弁体の前記環状弁座からの離間に伴い薬液その他の液体を前記流入路から前記環状弁座を通し前記流出路へ流動させ、前記弁体の前記環状弁座への着座に伴い前記流入路から前記流出路への前記液体の流動を遮断するようにしたダイヤフラム弁の弁体形成方法であって、
前記弁体を、前記フッ素樹脂でもって形成される弁体本体及び前記環状弁座に対向するように前記弁体本体に付加的に設けられる付加環状部の双方でもって、構成するようにして、
前記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって前記付加環状部を射出成形する射出成形工程と、
当該射出成形工程における射出成形後、前記付加環状部を前記弁体本体の先端部に重畳するように載置する載置工程と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え付け部材を前記付加環状部に重畳するように載置して前記押え付け部材により前記付加環状部を前記弁体本体に向け押え付ける載置押え付け工程と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を前記押え付け部材及び前記付加環状部を通して当該付加環状部と前記弁体本体との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程とでもって、
前記付加環状部及び前記弁体本体をその境界から相互に溶着後冷却させて前記弁体として形成するようにしたダイヤフラム弁の弁体形成方法。
【請求項１０】
前記射出成形工程において、前記射出成形可能なフッ素樹脂を、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて前記付加環状部として射出成形することを特徴とする請求項９に記載のダイヤフラム弁の弁体形成方法。
【請求項１１】
前記射出成形工程において、前記射出成形可能なフッ素樹脂はＰＦＡであることを特徴とする請求項９または１０に記載のダイヤフラム弁の弁体形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハーや当該半導体ウェハーを利用して製造する半導体素子の製造にあたり、用いられる薬液等の液体の流れを制御するに適したダイヤフラム弁並びにその環状弁座形成方法及び弁体形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のダイヤフラム弁においては、下記特許文献１に記載の流体制御弁が提案されている。当該流体制御弁は、樹脂製弁上体を樹脂製弁本体上に連結してなるもので、当該樹脂製弁上体と樹脂製弁本体との間にはダイヤフラム弁体が挟持されている。
【０００３】
ここで、当該流体制御弁は、樹脂製弁上体内のピストンを摺動させることにより、ダイヤフラム弁体を、当該ダイヤフラム弁体に対向する弁座に着座させ或いは当該弁座から離間させるようになっている。
【０００４】
このように構成した流体制御弁が、半導体ウェハーによる半導体素子の製造工程において採用される場合、半導体素子の製造にあたり採用される液体は、例えば、劇薬液等の薬液、純水或いは高温液体であることから、流体制御弁のうち、ダイヤフラム弁体や弁座は、薬液や高温液体に耐え得る材料でもって形成されていることが望ましい。
【０００５】
このため、当該流体制御弁においては、ダイヤフラム弁体や弁座の形成材料としては、主として、耐薬品性能、耐熱性能や耐食性能に優れたフッ素樹脂が採用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５３３１８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述の流体制御弁において、ダイヤフラム弁体や弁座が、上記フッ素樹脂をレース等の切削加工機械により切削加工することにより形成される場合、切削痕が、切削加工機械による切削加工に伴い、弁座やダイヤフラム弁体の表面上に生じる。
【０００８】
これに伴い、弁座やダイヤフラム弁体に生じた切削痕が、ダイヤフラム弁体の弁座に対する着座の際の接触や流動する液体により剥がされることで、微細なゴミ等のパーティクルとなって当該液体内に混入するおそれがある。
【０００９】
このため、例えば、半導体ウェハー上に供給される液体に混入してなるパーティクルが、半導体ウェハー上に付着すると、当該パーティクルが、半導体ウェハーにおける配線パターンに基づく配線形成の際に、配線パターンの断線や配線パターンの形成不良のような配線パターン欠陥を生じるという不具合を招く。また、パーティクルが、半導体ウェハーに形成される両隣接配線間に接触して、当該両隣接配線を電気的に短絡させてしまうというような不具合を招くおそれもある。
【００１０】
従って、上記流体制御弁は、上述した半導体素子の製造にあたり、パーティクルを発生し難いような低発塵性制御弁であることが要請される。
【００１１】
一方、近年、半導体ウェハーを用いた半導体素子の製造にあたり、当該半導体素子に形成される配線ピッチをより一層狭くすることが要請される傾向にある。
【００１２】
従って、このような半導体素子上に流体制御弁により液体を供給するにあたっても、当該液体中に混入しがちなパーティクルが当該液体へ混入することを予め排除しておきたいという要請も強くなっている。
【００１３】
その理由は、半導体素子の配線ピッチが狭くなるほど、上述した配線パターンの断線や配線パターンの形成不良のような配線パターン欠陥等の不具合が、より一層、発生し易くなるためである。
【００１４】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、環状弁座の弁体による着座面及び弁体の環状弁座に対する対向面の少なくとも一方の面粗度を高めて、低発塵性に優れたダイヤフラム弁を提供することを目的とする。
【００１５】
また、本発明は、以上のようなことに対処するため、ダイヤフラム弁の環状弁座形成方法及び弁体形成方法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】
【００１６】
上記課題の解決にあたり、本発明に係るダイヤフラム弁は、請求項１の記載によれば、
筒状周壁（１２０）及び当該筒状周壁の中空部を閉塞するように上記筒状周壁の両軸方向開口端部に設けられる両対向壁（１００ｂ、１１０）を有し、薬液その他の液体が流入可能なように上記両対向壁の一方の対向壁（１１０）に設けられる流入路（１１２、１１４）と、上記液体が上記流入路から上記筒状周壁の上記中空部を通り流出可能なように上記筒状周壁に設けられる流出路（１２３、１２２）とを備えるハウジング（１００）と、
上記筒状周壁の上記中空部に対する上記流入路の内端開口部に設けられる環状弁座（１３０）と、当該環状弁座に対し着座可能に対向するように上記筒状周壁の上記中空部に収容してなる弁体（１５０）とを有して、上記液体を上記流入路から上記流出路に流動させるとき上記弁体を上記環状弁座から離間させて開弁し、また、上記流入路から上記流出路への上記液体の流動を遮断するとき上記弁体を上記環状弁座に着座させて閉弁する弁手段と、
上記弁体の外壁部と上記筒状周壁の内壁部との間に連結されて上記筒状周壁の上記中空部を、上記弁体が収容される弁体室（Ｒａ）と上記筒状周壁を通り外部に開放される空気室（Ｒｂ）とに区画するように、上記弁体と共にフッ素樹脂でもって形成してなるダイヤフラム（１６０）と、
ハウジングの他方の対向壁（１００ｂ）を介し上記弁体に連結されて、弁手段を開弁するとき上記弁体を上記環状弁座から離間させるように駆動し、また弁手段を閉弁するとき上記弁体を上記環状弁座に着座させるように駆動する駆動手段（Ｄ）とを備えており、
上記環状弁座は、上記流入路の上記内端開口部と一体的になるように形成される一体環状部（１３０ａ）と、上記弁体に対向するように上記一体環状部上に付加的に溶着される弁座側付加環状部（１３０ｂ）とを具備しており、
ハウジングのうち上記弁座側付加環状部を除く部位は、上記環状弁座のうちの上記一体環状部を含め、上記フッ素樹脂でもって一体的に形成されており、
上記環状弁座のうちの上記弁座側付加環状部は、上記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって形成されている。
【００１７】
これによれば、環状弁座が、流入路の内端開口部と一体的になるように形成される一体環状部と、当該一体環状部とは別体の付加環状部とでもって構成されている。ここで、付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂でもって射出成形されて一体環状部上に溶着して環状弁座として形成される。
【００１８】
このように、付加環状部が一体環状部上に溶着されているので、当該付加環状部は、その外面にて、切削加工に付随して生じがちな切削痕を発生することはない。このことは、付加環状部からのパーティクルの発生を抑制し得ることを意味する。
【００１９】
ここで、弁体が駆動手段による駆動に基づき環状弁座の付加環状部から離間すると、液体が、流入路及び環状弁座を通り弁体室内に流入して、流出路から流出する過程において、当該液体が、弁体室内にて付加環状部の外面に接触しながら流動したり、弁体が付加環状部に着座したり当該付加環状部から離間したりしても、上述したパーティクルが付加環状部の外面から剥がれて液体に混入するという事態が発生することはない。
【００２０】
従って、弁体室内に流入した液体は、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出路から流出するから、当該液体が、半導体素子の製造に用いる半導体ウェハーの表面に供給されても、当該半導体ウェハーの表面にパーティクルが付着するというようなことは発生しない。
【００２１】
このため、例えば、半導体ウェハーを用いて半導体素子を製造するにあたり、半導体ウェハーの表面に、例えば、細かい配線ピッチを有する配線パターンを形成しても、パーティクルが当該配線ピッチに基づく配線上に付着したり、配線間に接触したりすることがない。このことは、配線間の短絡を招いたり、配線の断線により配線パターンを破損するという事態を未然に防止し得ることを意味する。
【００２２】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載のダイヤフラム弁において、上記弁体は、その先端面環状外周部にて、環状弁座の上記弁座側付加環状部に同軸的に対向するように上記射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成してなる弁体側付加環状部（１５５）を備えることを特徴とする。
【００２３】
このように、弁体の先端面環状外周部には、弁体側付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成されている。
【００２４】
従って、弁体室内に流入した液体が、弁体側付加環状部や弁座側付加環状部の外面に接触しながら流動したり、弁体側付加環状部が弁座側付加環状部に着座したり当該弁座側付加環状部から離間したりしても、パーティクルが弁体側付加環状部や弁座側付加環状部の外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。
【００２５】
このため、半導体ウェハーの表面に、例えば、細かい配線ピッチを有する配線パターンを形成するにあたって、パーティクルが半導体ウェハーの表面に付着することがなく、従って、半導体素子の製造にあたり、半導体ウェハーの表面に形成される配線パターンの破壊等を招くことがない。
【００２９】
また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１または２に記載のダイヤフラム弁において、
駆動手段は、
ハウジングの上記他方の対向壁に同軸的に設けられる筒状ケーシング（２００）と、
当該筒状ケーシング内に軸動可能に収容されて筒状ケーシングの内部を両室（Ｒｃ、Ｒｄ）に区画形成するピストン本体（２１０ａ）と、当該ピストン本体から上記両室の一方の室（Ｒｄ）及び上記他方の対向壁を介し延出されて弁体を環状弁座に同軸的に対向するように支持するピストンロッド（２１０ｂ）とを具備してなるピストン（２１０）と、
上記ピストン本体を上記一方の室に向け付勢する付勢手段（２１２）とを具備して、
ピストンは、外部から筒状ケーシングの第１周壁部（２０５、２０４）を介し上記一方の室に供給される空圧に基づき、上記ピストン本体にて、付勢手段に抗して上記両室の他方の室（Ｒｃ）内の空気を筒状ケーシングの第２周壁部（２０３ａ、２０３ｂ）から排出しながら当該他方の室側へピストンロッドと共に軸動することで、上記弁体を上記環状弁座から離間させ、また、上記一方の室内への上記空圧の供給の停止に伴い、上記ピストン本体にて、付勢手段の付勢のもとに上記一方の室内の空気を上記第１周壁部から排出しながら上記ピストンロッドと共に上記一方の室側へ軸動することで、上記弁体を上記環状弁座に着座させるようにしたことを特徴とする。
【００３０】
このように駆動手段を構成することにより、請求項１または２に記載の発明の作用効果をより一層具体的に達成することができる。
【００３１】
また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項１〜３のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁において、
上記付加環状部は、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて形成されていることを特徴とする。
【００３２】
これにより、付加環状部が射出成形されても、ヒケを生ずることなく、請求項１〜３のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成することができる。
【００３３】
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項１〜４のいずれか１つに記載のダイヤフラム弁において、
上記付加環状部を形成するフッ素樹脂は、射出成形可能で低発塵性を有するフッ素樹脂であることを特徴とする。
【００３４】
これにより、付加環状部の外面の面粗度を高く確保し得る。従って、付加環状部の外面にはゴミ等の粒子が付着し難いことから、請求項１〜４のいずれか１つに記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。
【００３５】
また、本発明に係る環状弁座形成方法は、請求項６の記載によれば、
流入路（１１２、１１４）と、流出路（１２３、１２２）と、上記流入路と上記流出路との間に位置する環状弁座（１３０）とをフッ素樹脂でもって形成するハウジング（１００）内に上記環状弁座に着座可能に対向する弁体（１５０）を設けて、当該弁体の上記環状弁座からの離間に伴い薬液その他の液体を上記流入路から上記環状弁座を通し上記流出路へ流動させ、上記弁体の上記環状弁座への着座に伴い上記流入路から上記流出路への上記液体の流動を遮断するようにしたダイヤフラム弁に適用されるものである。
【００３６】
当該環状弁座形成方法において、
上記環状弁座を、ハウジングの形成の際に当該ハウジングと一体的に上記フッ素樹脂でもって上記流入路と上記流出路との間にて形成される一体環状部（１３０ａ）及び上記弁体に対向するように上記一体環状部に付加的に設けられる付加環状部（１３０ｂ）の双方でもって、構成するようにして、
上記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって上記付加環状部を射出成形する射出成形工程（Ｓ２）と、
当該射出成形工程における射出成形後、上記付加環状部を上記一体環状部に重畳するように載置する載置工程（Ｓ３）と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え付け部材（１７０）を上記付加環状部に重畳するように載置して上記押え付け部材により上記付加環状部を上記一体環状部に向け押え付ける載置押え付け工程（Ｓ４、Ｓ５）と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を上記押え付け部材及び上記付加環状部を通して当該付加環状部と上記一体環状部との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程（Ｓ６）とでもって、
上記付加環状部及び上記一体環状部をその境界から相互に溶着後冷却させて上記環状弁座として形成する。                        
【００３７】
このように、環状弁座のうちの付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂を用いて射出成形され、この射出成形後の付加環状部が、一体環状部上に重畳され、このような重畳状態にある副環状部が透光性及び熱伝導性を有する押え部材でもって一体環状部上に押え付けられる。
【００３８】
そして、このような押え付け状態において、レーザ光が押え付け部材及び付加環状部を通して当該付加環状部と一体環状部との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射される。このため、付加環状部及び一体環状部が、レーザ光による加熱のもと、その境界から相互に溶着された後冷却されて環状弁座として形成される。
【００３９】
これにより、請求項１に記載の発明の作用効果を達成し得る環状弁座が提供され得る。
【００４０】
また、本発明は、請求項７の記載によれば、請求項６に記載のダイヤフラム弁の環状弁座形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂を、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて上記付加環状部として射出成形することを特徴とする。
【００４１】
これにより、付加環状部を射出成形してもヒケを生じることがないから、請求項６に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。
【００４２】
また、本発明は、請求項８の記載によれば、請求項６または７に記載のダイヤフラム弁の環状弁座形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂はＰＦＡであることを特徴とする。
【００４３】
これによれば、ＰＦＡは、発塵性に優れたフッ素樹脂であることから、射出成形された付加環状部の外面の面粗度を高く確保し得る。従って、請求項６または７に記載の作用効果がより一層向上され得る。
【００４４】
また、本発明に係る弁体形成方法は、請求項９の記載によれば、
流入路（１１２、１１４）と、流出路（１２３、１２２）と、上記流入路と上記流出路との間に位置する環状弁座（１３０）とをフッ素樹脂でもって形成するハウジング（１００）内に上記環状弁座に着座可能に対向する弁体（１５０ａ、１５０ｂ）を設けて、当該弁体の上記環状弁座からの離間に伴い薬液その他の液体を上記流入路から上記環状弁座を通し上記流出路へ流動させ、上記弁体の上記環状弁座への着座に伴い上記流入路から上記流出路への上記液体の流動を遮断するようにしたダイヤフラム弁に適用される。
【００４５】
当該弁体形成方法において、
上記弁体を、上記フッ素樹脂でもって形成される弁体本体（１５０）及び上記環状弁座に対向するように上記弁体本体に付加的に設けられる付加環状部（１５５、１５６）の双方でもって、構成するようにして、
上記フッ素樹脂のうち射出成形可能なフッ素樹脂でもって上記付加環状部を射出成形する射出成形工程と、
当該射出成形工程における射出成形後、上記付加環状部を上記弁体本体の先端部に重畳するように載置する載置工程と、
当該載置工程における載置後、透光性及び熱伝導性を有する押え付け部材（１７０）を上記付加環状部に重畳するように載置して上記押え付け部材により上記付加環状部を上記弁体本体に向け押え付ける載置押え付け工程と、
当該載置押え付け工程における押え付け状態において、レーザ光を上記押え付け部材及び上記付加環状部を通して当該付加環状部と上記弁体本体との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射して加熱するレーザ光照射工程とでもって、
上記付加環状部及び上記弁体本体をその境界から相互に溶着後冷却させて上記弁体として形成する。
【００４６】
このように、弁体のうちの付加環状部が、射出成形可能なフッ素樹脂を用いて射出成形され、この射出成形後の付加環状部が、弁体本体の先端部上に重畳され、このような重畳状態にある副環状部が透光性及び熱伝導性を有する押え付け部材でもって弁体本体の先端部上に押え付けられる。
【００４７】
そして、このような押え付け状態において、レーザ光が押え付け部材及び付加環状部を通して当該付加環状部と弁体本体との境界に収束させながら当該境界の全周に亘り順次照射される。このため、付加環状部及び弁体本体が、レーザ光による加熱のもと、その境界から相互に溶着された後冷却されて弁体として形成される。
【００４８】
このような弁体形成方法により、付加環状部を弁体本体の先端部に射出成形可能なフッ素樹脂でもって付加的に形成することで、例えば、付加環状部の環状弁座との着座或いは離間によるパーティクルが付加環状部から剥がれて液体に混入するという事態を招くことのないダイヤフラム弁の提供が可能となる。
【００４９】
また、本発明は、請求項１０の記載によれば、請求項９に記載のダイヤフラム弁の弁体形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂を、射出成形に伴うヒケの発生を防止可能な所定の厚さにて上記付加環状部として射出成形することを特徴とする。
【００５０】
これにより、付加環状部を射出成形してもヒケを生じることがないから、請求項９に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。
【００５１】
また、本発明は、請求項１１の記載によれば、請求項９または１０に記載のダイヤフラム弁の弁体形成方法において、
上記射出成形工程において、上記射出成形可能なフッ素樹脂はＰＦＡであることを特徴とする。
【００５２】
これによれば、ＰＦＡは、発塵性に優れたフッ素樹脂であることから、射出成形された付加環状部の外面の面粗度を高く確保し得る。従って、請求項９または１０に記載の作用効果がより一層向上され得る。
【００５３】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るダイヤフラム弁の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図１のダイヤフラム弁の環状弁座を備えたハウジング部材を示す拡大縦断面図である。
【図３】図２の環状弁座を示す拡大平面図である。
【図４】図３の環状弁座を示す側面図である。
【図５】上記第１実施形態におけるダイヤフラム弁の環状弁座の形成工程図である。
【図６】上記第１実施形態におけるダイヤフラム弁のハウジング部材を、環状弁座のうち副環状部を積載する前の状態にて示す拡大縦断面図である。
【図７】図６のハウジング部材を、副環状部を主環状部に載置した状態にて示す縦断面図である。
【図８】図７のハウジング部材を、押え付け部材を副環状部に載置状態にて示す縦断面図である。
【図９】図８のハウジング部材を、半導体レーザ装置のレーザ光を押え付け部材を介し副環状部と主環状部の境界部に照射する状態にて示す縦断面図である。
【図１０】図９にて符号Ｒにより示す環状弁座の一部の拡大断面図である。
【図１１】本発明に係るダイヤフラム弁の第２実施形態の要部を示す部分破断縦断面図である。
【図１２】本発明に係るダイヤフラム弁の第３実施形態の要部を示す部分破断縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
以下、本発明の各実施形態を、図面を参照して説明する。
【００５６】
(第１実施形態)
本発明に係るダイヤフラム弁の第１実施形態を図面により説明すると、図１は、ダイヤフラム弁が、例えば、半導体製造装置による半導体素子の製造工程において適用される例を示す。
【００５７】
当該ダイヤフラム弁は、上記半導体製造装置の液体配管系統の上流部と下流部との間に介装されて、上記液体配管系統を流れる液体を当該液体配管系統の上流側から下流側へ流動させるように構成されている。本第１実施形態において、上記液体は、例えば、劇薬等の薬液、純水や高温液体その他の液体をいい、上記半導体製造装置の液体供給源から上記液体配管系統に供給されるようになっている。
【００５８】
当該ダイヤフラム弁は、図１にて示すごとく、弁本体Ｂと、駆動機構Ｄとによって、常閉型ダイヤフラム弁として構成されている。
【００５９】
弁本体Ｂは、円筒状ハウジング１００を備えており、当該円筒状ハウジング１００は、ハウジング部材１００ａと、上壁１００ｂとにより構成されている。本第１実施形態において、ハウジング部材１００ａ及び上壁１００ｂの各形成材料としては、耐薬品性能、耐熱性能及び耐食性能に優れるポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥともいう）が採用されている。
【００６０】
ハウジング部材１００ａは、図１にて示すごとく、底壁１１０と、周壁１２０とを備えており、底壁１１０は、横断面円形状底壁部１１１と、流入筒部１１２とを有している。
【００６１】
流入筒部１１２は、底壁部１１１の内部に形成してなる流入側連通路部１１４から外方へ延出している。ここで、流入側連通路部１１４は、その内端開口部１１４ａにて、底壁部１１１の上面１１１ａの中央部にて上方に向け開口しており、当該流入側連通路部１１４は、底壁部１１１の内部にて、内端開口部１１４ａから底壁部１１１の中央部に沿い下方へ延出するとともに当該中央部の上下方向中間部位からＬ字状に折れ曲がるように形成されて、外端開口部１１４ｂにて、流入筒部１１２を通り外方へ連通している。これに伴い、本第１実施形態では、上記液体は、流入筒部１１２から流入側連通路部１１４内に流入するようになっている。
【００６２】
周壁１２０は、円筒状周壁部１２１と、流出筒部１２２とにより構成されており、円筒状周壁部１２１は、底壁部１１１の上面１１１ａから上方へ同軸的に延出している。当該円筒状周壁部１２１は、その中空部にて、小径内孔部１２１ａ及び大径内孔部１２１ｂを形成してなるもので、小径内孔部１２１ａは、円筒状周壁部１２１の中空部内にて、底壁部１１１の上面１１１ａの中央部上に同軸的に形成されている。
【００６３】
これにより、流入筒部１１２からの液体が小径内孔部１２１ａ内に流入可能なように、流入側連通路部１１４は、その内端開口部１１４ａにて、小径内孔部１２１ａ内に開口している。
【００６４】
大径内孔部１２１ｂは、小径内孔部１２１ａよりも大きな径にて、当該小径内孔部１２１ａから上方へ同軸的に延出するように形成されて、当該小径内孔部１２１ａと共に、周壁１２０内にて、段付き内孔部を構成している。
【００６５】
流出筒部１２２は、周壁部１２１内に形成してなる流出側連通路部１２３から流入筒部１１２とは逆方向にて外方へ延出している。ここで、流出側連通路部１２３は、その内端開口部１２３ａにて、周壁部１２１の小径内孔部１２１ａ内に開口しており、当該流出側連通路部１２３は、周壁部１２１の内部にて、内端開口部１２３ａから流入側連通路部１１４とは逆方向に延出するように形成されて、外端開口部１２３ｂにて、流出筒部１２２を通り外方へ開口している。
【００６６】
これに伴い、流出側連通路部１２３は、周壁部１２１の小径内孔部１２１ａ内の液体を流出筒部１２２から外方へ流出し得るようになっている。
【００６７】
また、ハウジング部材１００ａは、図１及び図２にて示すごとく、環状弁座１３０を備えており、当該環状弁座１３０は、周壁１２０の小径内孔部１２１ａ内にて、底壁１１０の底壁部１１１の上面１１１ａの中央部から流入側連通路部１１４の内端開口部１１４ａと同軸的に上方へ突出するように形成されている。
【００６８】
ここで、当該環状弁座１３０の構成につき詳細に説明すると、当該環状弁座１３０は、主環状部１３０ａ（図２参照）と、副環状部１３０ｂ（図２〜図４参照）とによって構成されている。
【００６９】
主環状部１３０ａは、ハウジング部材１００ａの形成材料であるＰＴＦＥでもって、流入側連通路部１１４の内端開口部１１４ａと同軸的に、底壁１１０の底壁部１１１の上面１１１ａの中央部から一体的に上方へ突出するように形成されている。
【００７０】
換言すれば、当該主環状部１３０ａは、底壁１１０の底壁部１１１の上面１１１ａのうち、流入側連通路部１１４の内端開口部１１４ａの外周縁部に対する対応面部位から一体的に上方へ同軸的に突出するように形成されている。なお、当該主環状部１３０ａは、ハウジング部材１００ａにおいて底壁部１１１と一体的に形成されていることから、一体環状部１３０ａともいえる。
【００７１】
副環状部１３０ｂは、四フッ化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ともいう）でもって、図３或いは図４にて示すごとく、環状底面部１３１、環状上面部１３２及び傾斜状外周面部１３３でもって円錐台外形形状を構成するように、所定の厚さにて環状に形成されている。
【００７２】
また、傾斜状外周面部１３３は、環状底面部１３１の外周縁部から環状上面部１３２の外周縁部にかけて副環状部１３０ｂの中心軸に近づくように傾斜して形成されている。このように副環状部１３０ｂを円錐台外形形状に形成する根拠は、後述するように、当該副環状部１３０ｂをその射出成形時に金型から抜き易くするためである。
【００７３】
ここで、副環状部１３０ｂの所定の厚さは、所定の厚さ範囲内の値に設定されている。本第１実施形態では、上記所定の厚さ範囲は、０．５（ｍｍ）以上で２（ｍｍ）以下の薄い範囲をいう。当該所定の厚さ範囲の下限値を０．５（ｍｍ）以上としたのは、０．５（ｍｍ）未満とすると、後述のような副環状部１３０ｂの射出成形が不可能となるためである。
【００７４】
また、上記所定の厚さ範囲の上限値を２（ｍｍ）としたのは、２（ｍｍ）よりも厚いと、後述のような副環状部１３０ｂの射出成形時にヒケが生じ易いこと及び後述のようなレーザ光の押え付け部材１７０に対する照射時にレーザ光を副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの境界面に収束させ難いことによる。
【００７５】
なお、一般的には、熱膨張係数の高い射出成形樹脂部材は、肉厚である程、大きな体積収縮率を示すことから、当該射出成形樹脂部材の射出成形後の冷却過程において、当該射出成形樹脂部材の外面にうねりが発生する。このようなうねり現象が、上述の「ヒケ」といわれる。
【００７６】
このように構成してなる当該副環状部１３０ｂは、その環状底面部１３１にて、主環状部１３０ａの上面上に同軸的に溶着されている。これにより、当該環状弁座１３０は、流入側連通路部１１４内に流入する液体を、小径内孔部１２１ａを介し流出側連通路部１２３内に流動させるようになっている。なお、副環状部１３０ｂは、主環状部１３０ａに対し付加的に形成されることから、当該副環状部１３０ｂは、付加環状部１３０ｂともいえる。
【００７７】
上壁１００ｂは、図１にて示すごとく、その外周縁部１４１にて、ハウジング部材１００ａの周壁１２０の先端開口部上に当接することで、ハウジング部材１００ａに対する蓋体としての役割を果たし、かつ、ハウジング部材１００ａと共にハウジング１００を構成する。
【００７８】
また、当該上壁１００ｂは、下側大径突部１４２及び下側小径突部１４３を有しており、下側大径突部１４２は、上壁１００ｂの下面中央部から下方に向け突出形成されて、周壁１２０の大径内孔部１２１ｂ内に着脱可能に嵌装されている。
【００７９】
下側小径突部１４３は、下側大径突部１４２よりも小さな径にて、当該下側大径突部１４２から同軸的に下方に向けて周壁１２０の小径内孔部１２１ａ内に延出しており、当該下側小径突部１４３は、その延出端面にて、弁体１５０の基部１５３（後述する）側から半径方向外側に向け下方へ傾斜するように形成されている。
【００８０】
また、弁本体Ｂは、弁体１５０及びダイヤフラム１６０を備えており、弁体１５０は、後述のごとく、駆動機構Ｄにより、上壁１００ｂを介し、周壁１２０の小径内孔部１２１ａ内にて軸方向へ摺動可能に環状弁座１３０に対向するように支持されている。
【００８１】
当該弁体１５０は、ハウジング部材１００ａの形成材料であるＰＴＦＥでもって、縦断面略台形形状に形成されており、当該弁体１５０は、その先端面環状外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに同軸的に着座可能となっている。また、当該弁体１５０は、その先端面中央突部１５２にて、環状弁座１３０内に同軸的に進入可能となっている。
【００８２】
しかして、当該弁体１５０は、その先端面環状外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座することで、弁本体Ｂ（換言すれば、ダイヤフラム弁）を閉弁し、また、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂから離間することで、弁本体Ｂ（換言すれば、ダイヤフラム弁）を開弁する。このことは、弁体１５０は、環状弁座１３０と共に、ダイヤフラム弁の弁部材を構成することを意味する。
【００８３】
ダイヤフラム１６０は、ＰＴＦＥにより、弁体１５０と共に一体的に形成されているもので、当該ダイヤフラム１６０は、弁体１５０の基部１５３の外周面から半径方向へ薄膜状に延出している。当該ダイヤフラム１６０は、その延出端外周部１６１にて、周壁１２０の小径内孔部１２１ａと大径内孔部１２１ｂとの間に形成される環状段部と、上壁１００ｂの下側大径突部１４２と下側小径突部１４３との間に形成される環状段部との間に挟持されている。
【００８４】
しかして、ダイヤフラム１６０は、弁体１５０の基部１５３から下側大径突部１４３の延出端面に沿い半径方向に外方へ延出するとともに、さらに、小径内孔部１２１ａの上側内周部と上壁１００ｂの下側小径突部１４３の外周面部との間に沿い延出端外周部１６１まで延出している。
【００８５】
これに伴い、ダイヤフラム１６０は、周壁１２０の小径内孔部１２１ａの内部を、弁体室Ｒａ及び空気室Ｒｂに区画形成している。ここで、弁体室Ｒａは、弁体１５０を収容し、かつ、環状弁座１３０を介し流入側連通路部１１４内に連通するとともに、流出側連通路部１２３内に連通する。一方、空気室Ｒｂは、上壁１００ｂの内部にＬ字状に形成した空気通路１２４を通して上壁１００ｂの外部に開放されている。
【００８６】
以上のように構成した弁体１５０及びダイヤフラム１６０によれば、弁体１５０が、その上動に伴い、環状弁座１３０から離間して上記弁部材を開くと、流入側連通路部１１４内の液体が、環状弁座１３０を通り弁体室Ｒａ内に流入して流出側連通路部１２３内に流動する。
【００８７】
このとき、ダイヤフラム１６０は、その半径方向中間部位にて、弁体１５０の上動及び弁体室Ｒａ内に流入する液体の液圧に基づき上方へ湾曲変位する。これに伴い、空気室Ｒｂ内の空気が、空気通路１２４を通して上壁１００ｂの外部へ排出される。
【００８８】
また、弁体１５０は、その下動に伴い、先端面環状外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座して上記弁部材を閉じると、環状弁座１３０を介する流入側連通路部１１４からの液体の弁体室Ｒａ内への流入及び弁体室Ｒａからの液体の流出側連通路部１２３内への流動が、遮断される。
【００８９】
このとき、ダイヤフラム１６０は、その半径方向中間部位にて、弁体１５０の下動に基づき、弁体室Ｒａ内の液体の液圧に抗して下方へ湾曲変位する。これに伴い、空気が空気通路１２４を通して空気室Ｒｂ内に流入する。
【００９０】
駆動機構Ｄは、図１にて示すごとく、弁本体Ｂの上壁１００ｂ上に組み付けられているもので、当該駆動機構Ｄは、円筒状ケーシング２００と、ピストン２１０とを備えている。
【００９１】
円筒状ケーシング２００は、円板状上壁２００ａと、円筒状周壁２００ｂとを有している。周壁２００ｂは上壁２００ａの外周縁部から下方へ延出されており、当該周壁２００ｂは、その開口部２０１にて、ハウジング１００の上壁１００ｂの上側突部１４４にＯリング１４４ａを介し、同軸的に、気密的にかつ着脱可能に嵌装されている。なお、上側突部１４４は、上壁１００ｂの上面の中央部から上方へ突出するように形成されている。
【００９２】
ピストン２１０は、ピストン本体２１０ａを備えており、当該ピストン本体２１０ａは、ケーシング２００の周壁２００ｂ内に、Ｏリング２１１を介し、同軸的に、気密的にかつ摺動可能に嵌装されている。これにより、ピストン本体２１０ａは、ケーシング２００の中空部を上下両側室Ｒｃ、Ｒｄに区画形成している。
【００９３】
ここで、上側室Ｒｃは、ケーシング２００の上壁２００ａとピストン２１０のピストン本体２１０ａとの間に形成されており、当該上側室Ｒｃは、ケーシング２００の上壁２００ａ内に形成してなる円筒状溝部２０２内に連通している。
【００９４】
なお、円筒状溝部２０２は、上壁２００ａの内面から上方に向け同軸的に切り欠き形成されており、当該円筒状溝部２１１は、その下端開口部にて、空気室Ｒｃ内に開口するとともに、その大径側内周面の一部にて、上壁２００ａに形成した連通路部２０３ａ及び開口部２０３ｂを通り、外側ケーシング２００の外部に開放されている。
【００９５】
一方、下側室Ｒｄは、ケーシング２００の周壁２００ｂ内にて、ピストン本体２１０ａとハウジング１００の上壁１００ｂとの間に形成されており、当該下側室Ｒｄは、周壁２００ｂに形成してなる連通路部２０４及び開口部２０５を通り、周壁２００ｂの外部に開放されている。
【００９６】
また、コイルスプリング２１２は、図１にて示すごとく、上壁２００ａの円筒状溝部２０２内に嵌装されており、当該コイルスプリング２１２は、円筒状溝部２０２の上側環状内面部とピストン本体２１０ａの上面との間に挟持されて、ピストン本体２１０ａを下方に向け付勢している。
【００９７】
また、ピストン２１０は、ピストンロッド２１０ｂを備えている。当該ピストンロッド２１０ｂは、ピストン本体２１０ａから同軸的に下側室Ｒｄ及びハウジング１００の上壁１００ｂの貫通穴部１０１内にＯリング１０２を介し、気密的にかつ摺動可能に嵌装されて、弁体室Ｒａ内に延出しており、当該ピストンロッド２１０ｂは、その雄ねじ部２１３にて、弁体１５０の雌ねじ部１５４内に同軸的に締着されている。
【００９８】
このことは、駆動機構Ｄが、ピストン２１０のピストンロッド２１０ｂにより、上壁１００ｂの貫通孔部１０１を介し、弁体１５０を環状弁座１３０に同軸的に対向するように支持することを意味する。なお、貫通孔部１０１は、上壁１００ｂの中央部に同軸的に形成されている。また、雄ねじ部２１３は、ピストンロッド２１０ｂの延出先端部に形成されており、雌ねじ部１５４は、弁体１５０にその基部１５３側から同軸的に形成されている。
【００９９】
このように構成したピストン２１０においては、空気流供給源（図示しない）からの空気流がケーシング２００内の下側室Ｒｄ内に開口部２０５及び連通路部２０４を通して供給されると、ピストン２１０が、そのピストン本体２１０ａにて、下側室Ｒｃ内に供給される空気流の圧力を受けて、コイルスプリング２１２の弾力に抗して、ケーシング２００の周壁２００ｂの内部を上方へ摺動し、弁体１５０を環状弁座１３０から離間させる。
【０１００】
このとき、上側室Ｒｃ内の空気は、ピストン本体２１０ａの上方への摺動に伴い、上壁２００ａの環状溝部２０２、連通路部２０３ａ及び開口部２０３ｂを通り排出される。
【０１０１】
また、上記空気流供給源から下側室Ｒｄ内への空気流の供給が停止すると、ピストン２１０がコイルスプリング２１２の弾力のもとに下方へ摺動して弁体１５０を環状弁座１３０に着座させる。
【０１０２】
このとき、下側室Ｒｄ内の空気は、ケーシング２００の周壁２００ｂの連通路部２０４及び開口部２０５を通してケーシング２００の外部へ排出されるとともに、ケーシング２００の外部からの空気が、上壁２００ａの開口部２０３ｂ、連通路部２０３ａ及び環状溝部２０２を通り、上側室Ｒｃ内に流入する。
【０１０３】
ここで、環状弁座１３０は、その副環状部１３０ｂの外面にて、上述のごとく、著しく高い面粗度（換言すれば、高い面精度）となるように平面状に射出成形されているので、ゴミ等の粒子、即ち、パーティクルが環状弁座１３０の外面には付着し難い。
【０１０４】
なお、本第１実施形態において、上述した面粗度とは、面の粗さをいい、いわゆる面精度に相当する。従って、面粗度が高いとは、面精度が高いこと、換言すれば、面の仕上がり精度が細かいことをいう。また、面粗度が低いとは、面精度が低いこと、換言すれば、面の仕上がり精度が粗いことをいう。
【０１０５】
上述のようにパーティクルが環状弁座１３０の外面には付着し難いことから、弁体１５０が環状弁座１３０の副環状部１３０ｂから離間したとき、上記液体が流入側連通路部１１４から環状弁座１３０を通り流出側連通路部１２３へ流動するものの、上述のごとく、副環状部１３０ｂの外面にはパーティクルが付着し難いことから、当該パーティクルが、液体の副環状部１３０ｂの外面との接触や弁体１５０の副環状部１３０ｂに対する着座に起因して副環状部１３０ｂの外面から剥がれて液体に混入してしまうという現象を未然防止し得る。
【０１０６】
その結果、このようなパーティクルの混入がない液体によれば、半導体ウェハーの表面にパーティクルが付着することがなく、配線パターンが、半導体ウェハーの表面に良好に形成されて、半導体素子として製造され得る。
【０１０７】
また、環状弁座１３０は、その副環状部１３０ｂの外面にて、上述のごとく、著しく高い面粗度（換言すれば、高い面精度）となるように平面状に射出形成されているので、弁体１５０が環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座したとき、当該弁体１５０と副環状部１３０ｂとの間が液密的に良好に遮断され得る。従って、液体が弁体１５０と副環状部１３０ｂとの間を通り流入側連通路部１１４から流出側連通路部１２３への方向或いはその逆の方向へ漏れることがない。
【０１０８】
次に、以上のように構成したダイヤフラム弁の製造にあたり、円筒状ハウジング１００のハウジング部材１００ａ及び環状弁座１３０の形成方法について、図５〜図１０を参照して説明する。
【０１０９】
まず、図５にて示すハウジング部材の母体の切削加工工程Ｓ１において、当該ハウジング部材の母体の切削加工がなされる。この切削加工に伴い、上記母体がハウジング部材の半完成体（以下、ハウジング部材半完成体ともいう）として形成される。なお、上記ハウジング部材の母体とは、円筒状ハウジング１００のハウジング部材１００ａを形成するに要する材料であるＰＴＦＥからなる固体をいう。
【０１１０】
本第１実施形態において、上記ハウジング部材半完成体は、図６から分かるように、ハウジング部材１００ａのうち、環状弁座１３０の主環状部１３０ａ、流入筒部１１２及び流入側連通路部１１４を有する底壁１１０、並びに小径内孔部１２１ａ、大径内孔部１２１ｂ、流出筒部１２１、流出側連通路部１２３を有する周壁１２０でもって、一体的に構成されている。
【０１１１】
本第１実施形態では、ハウジング１００の上壁１００ｂは、上記ハウジング部材半完成体の形成材料であるＰＴＦＥを用いて、上記切削加工機械により切削加工されるとともに、弁体１５０及びダイヤフラム１６０が、当該切削加工機械により切削加工される。
【０１１２】
但し、現段階では、上記ハウジング部材半完成体において、主環状部１３０ａの外面には、上述した切削加工機械による切削加工に伴い生じた切削痕が残存したままとなっている。
【０１１３】
ついで、上述のような切削加工工程Ｓ１の後、次の環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２において、副環状部１３０ｂが、次のようにして、射出成形機により射出成形される。この射出成形にあたり、副環状部１３０ｂを射出成形するに要する副環状部用金型が準備される。
【０１１４】
上記副環状部成形用金型は、上型及び下型により構成されている。当該副環状部成形用金型において、上型は、金型用金属材料でもって平板状に形成されている。一方、下型は、副環状部１３０ｂの円錐台外形形状及び中空形状に対応する成形用環状凹部を有するように、金型用金属材料でもって形成されている。
【０１１５】
本第１実施形態では、上記成形用環状凹部は、上記下型の成形面（上記上型の成形面に対する対向面）から上記下型内に向け円錐台状であって環状にくぼむように形成されて、上記下型の成形面にて開口する。また、当該成形用環状凹部のその開口面からの深さは、副環状部１３０ｂの厚さに等しい。
【０１１６】
ここで、当該成形用環状凹部は、その開口面にて、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１に対応する。このため、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２は、上記成形用環状凹部の底面に対応する。これは、副環状部１３０ｂをその射出成形後上記下型の成形用環状凹部から取り出し易くするためである。
【０１１７】
また、本第１実施形態においては、上記上型の成形面及び上記下型の成形面及び成形用環状凹部の内面には、鏡面仕上げが施されている。
【０１１８】
これは、射出成形後の成形品である副環状部１３０ｂの外面、特に、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａや弁体１５０の先端面外周部１５１との接合面における面粗度（換言すれば、面精度）を著しく高くするためである。
【０１１９】
なお、上述の鏡面仕上げは、上記上型の成形面及び上記下型の成形面及び成形用環状凹部の内面の面粗度を算術平均粗さにて０（μｍ）よりも粗くかつ０．０１（μｍ）以下に維持し得る処理である。
【０１２０】
しかして、このように構成した副環状部成形用金型においては、上型が、その成形面にて、下型の成形面に接合するように組み合わされたとき、当該上型と下型との間には、上型の成形面と下型の成形用環状凹部とでもって、副環状部１３０ｂの円錐台外形形状及び中空形状に対応する成形用円錐台状空洞環状部（図示しない）が形成される。
【０１２１】
このように準備してなる副環状部成形用金型を射出成形機（図示しない）に設置した状態にて、予め準備された樹脂材料であるＰＦＡが、溶融状態にて、上記射出成形機に設置済みの副環状部成形用金型の下型と上型との間に注入される。
【０１２２】
然る後、溶融状態にあるＰＦＡが、上記射出成形機による射出成形でもって上記副環状部成形用金型の成形用円錐台状空洞環状部内にて成形されて、冷却硬化のもとに、副環状部１３０ｂとして形成される。
【０１２３】
このようにして、副環状部１３０ｂが射出成形されると、当該副環状部１３０ｂが上記下型の成形用環状凹部から取り出される。このとき、上記下型の成形用環状凹部は、上述のように、その開口面にて、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１に対応するように、形成されているので、副環状部１３０ｂをその環状底面部１３１から環状上面部１３２にかけて上記下型の成形用環状凹部から容易に取り出すことができる。
【０１２４】
また、副環状部１３０ｂは、上述のごとく、射出成形により成形されるので、切削加工に起因する切削痕が生ずることがない。しかも、当該副環状部１３０ｂは、上記所定の厚さ範囲内の厚さを有するので、射出成形後にヒケを生ずることがない。このため、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１及び環状上面部１３２は、共に、ヒケによる凹凸を生ずることなく、平面状となっている。
【０１２５】
さらに、上記副環状部成形用金型の上型の成形面並びに下型の成形面及び成形用環状凹部の内面には、上述のごとく鏡面仕上げが施されていることから、副環状部１３０ｂの外面の面粗度は、平均算術粗さにて０．１（μｍ）以下と、著しく高い。従って、当該副環状部１３０ｂの外面には、ゴミ等の粒子は勿論のこと、これよりもさらに小さな微粒子であっても付着し難い。なお、パーティクルは、ゴミ等の粒子に加えて、これよりもさらに小さな微粒子をも含む概念として把握してもよい。
【０１２６】
然る後、次の副環状部の載置工程Ｓ３において、上述のように射出成形された副環状部１３０ｂ（付加環状部１３０ｂ）が、その環状底面部１３１にて、図７にて示すごとく、上記ハウジング部材半完成体の主環状部１３０ａ（一体環状部１３０ａ）の上面上に同軸的に載置される。
【０１２７】
このように副環状部１３０ｂが、主環状部１３０ａの上面に載置された後、次の円板状押え付け部材の載置工程Ｓ４において、円板状押え付け部材１７０が、その底面にて、図８にて示すごとく、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２上に同軸的に載置される。
【０１２８】
本第１実施形態において、円板状押え付け部材１７０は、透明ガラスでもって、所定の厚さ及び所定の直径を有するように円板状に形成されている。ここで、円板状押え付け部材１７０を形成する透明ガラスは、高熱伝導性及び電気絶縁性を有する。
【０１２９】
従って、当該押え付け部材１７０は、透明であることから、レーザ光の熱を吸収し難い。また、当該押え付け部材１７０は、その高熱伝導性に基づき、副環状部１３０ｂに対する載置状態において当該副環状部１３０ｂの熱を吸収し易い。また、当該押え付け部材１７０は、その電気絶縁性のもと、副環状部１３０ｂとの間にて電気的に導通し難い。
【０１３０】
また、本実施形態において、円板状押え付け部材１７０の直径は、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２の外径と同一となるように選定されている。
【０１３１】
また、円板状押え付け部材１７０の厚さは、次のように選定されている。即ち、当該円板状押え付け部材１７０を、上述のごとく、副環状部１３０ｂ上に載置した状態にて、レーザ光を、後述のように、円板状押え付け部材１７０を通し副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの境界面に収束したとき、当該レーザ光が円板状押え付け部材１７０を良好に透過し、かつ、円板状押え付け部材１７０が、レーザ光でもって当該副環状部１３０ｂに生ずる熱を吸収して当該副環状部１３０ｂの温度上昇を良好に抑制し得るように選定されている。
【０１３２】
しかして、上述のように円板状押え付け部材１７０が副環状部１３０ｂ上に載置された後、次の円板状押さえ付け部材の押さえ付け工程Ｓ５において、円板状押え付け部材１７０が、その上方から、適宜なプレス機（図示しない）により、図８にて矢印Ｙにより示すごとく、副環状部１３０ｂに向けて押し付けられる。このとき、円板状押え付け部材１７０は、その下面にて、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２の全面に亘り、一様な押圧力でもって、押し付けられる。
【０１３３】
このような円板状押え付け部材１７０の副環状部１３０ｂに対する押え付け状態のまま、次のレーザ光照射工程Ｓ６において、レーザ光が、半導体レーザ装置ＳＬ（図９参照）により、次のようにして、押え付け部材１７０に向けて照射される。
【０１３４】
当該照射にあたり、半導体レーザ装置ＳＬの構成について説明すると、当該半導体レーザ装置ＳＬは、半導体（図示しない）を発光源として、その出射部Ｐ（図９参照）にて、上記半導体からその流入電流に応じて生ずる光をレーザ光として出射するように構成されている。また、当該半導体レーザ装置ＳＬは、上記半導体からのレーザ光を、レンズ系（図示しない）により、当該レンズ系から所定の焦点距離だけ離れた焦点上に収束するように構成されている。さらに、当該半導体レーザ装置ＳＬは、上記半導体からのレーザ光の出射強度を調整可能に構成されている。
【０１３５】
しかして、半導体レーザ装置ＳＬにより押え付け部材１７０に向けてレーザ光を照射するにあたっては、当該半導体レーザ装置ＳＬが、その出射部Ｐにて、ハウジング部材１００ａの大径内孔部１２１ｂ及び小径内孔部１２１ａを通して、円板状押え付け部材１７０のうち副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑ（図１０参照）に対する対応部に対向するように、ハウジング部材１００ａの直上に維持される。
【０１３６】
ここで、半導体レーザ装置ＳＬは、副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周上に沿いレーザ光を収束させながら押え付け部材１７０の軸周りに回転するようになっている。なお、幅方向境界面中央部Ｑは、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１と主環状部１３０ａの上面との接合幅方向境界部に相当する。また、ハウジング部材１００ａは、図９にて示すごとく、適宜な治具等の適宜な受け部材Ｇ上に載置される。
【０１３７】
このとき、幅方向境界面中央部Ｑが半導体レーザ装置ＳＬのレンズ系の焦点に一致するように、半導体レーザ装置ＳＬのハウジング部材１００ａに対する高さが位置調整される。さらに、副環状部１３０ｂ及び主環状部１３０ａが、上述した幅方向境界面中央部Ｑを中心として溶融可能なように、当該半導体レーザ装置ＳＬからのレーザ光の出射強度が調整される。
【０１３８】
しかして、当該半導体レーザ装置ＳＬが、その作動に伴い、レーザ光を出射すると、当該レーザ光は、図９及び図１０にて示すごとく、ハウジング部材１００ａの大径内孔部１２１ｂ及び小径内孔部１２１ａを通り、押え付け部材１７０及び副環状部１３０ｂを各厚さ方向に透過して当該副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑに収束する。
【０１３９】
従って、副環状部１３０ｂ及び主環状部１３０ａが、幅方向境界面中央部Ｑを中心としてレーザ光により加熱される。これに伴い、副環状部１３０ｂ及び主環状部１３０ａが、幅方向境界面中央部Ｑを中心として溶融されていく。
【０１４０】
本第１実施形態では、副環状部１３０ｂの形成材料であるＰＦＡは、主環状部１３０ａの形成材料であるＰＴＦＥの融点（約３３０（℃））よりも幾分低い融点（約３１０（℃））を有する。
【０１４１】
このため、半導体レーザ装置ＳＬにおいては、そのレーザ光の幅方向境界面中央部Ｑに対する加熱温度が、ＰＴＦＥの融点よりも幾分高くなるように、上述したレーザ光の出射強度が調整されている。
【０１４２】
但し、押え付け部材１７０が、その高熱伝導性のもとに副環状部１３０ｂの発熱を吸熱することを考慮して、幅方向境界面中央部Ｑに対する加熱温度がＰＦＡの融点を超えて上昇するものの、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂにおいて幅方向境界面中央部Ｑを中心とする溶融領域が所定領域内に収まるように、幅方向境界面中央部Ｑに対するレーザ光の出射強度が所定の出射強度として設定されている。
【０１４３】
換言すれば、副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周上に沿いレーザ光の照射強度が一様に上記所定の照射強度となるように、半導体レーザ装置ＳＬの回転速度が低回転速度に選定されている。なお、上述の所定領域は、例えば、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａに対する載置状態において、少なくとも副環状部１３０ｂの上面部及び主環状部１３０ａの下面部を含まない領域をいう。
【０１４４】
ここで、副環状部１３０ｂの形成材料であるＰＦＡは、主環状部１３０ａの形成材料であるＰＴＦＥに比べて流動性が高く、かつ、上述したごとく、当該ＰＴＦＥの融点よりも低い融点を有する。しかも、副環状部１３０ｂは主環状部１３０ａ上に重畳的に載置されている。
【０１４５】
このため、副環状部１３０ｂは、主環状部１３０ａよりも早いタイミングにて、上記レーザ光により、幅方向境界面中央部Ｑを中心として局所的に加熱されて溶融し始めて、溶融状態となって当該主環状部１３０ａ内に浸透していく。また、上記レーザ光による加熱温度の上昇に伴い、主環状部１３０ａが幅方向境界面中央部Ｑを中心として局所的に加熱されて溶融し始める。このため、副環状部１３０ｂを形成するＰＦＡは、溶融状態にて、主環状部１３０ａを形成するＰＴＦＥの溶融領域により一層容易に浸透していく。
【０１４６】
本第１実施形態において、上述のような局所的な加熱では、副環状部１３０ｂに対する加熱温度は、押え付け部材１７０による吸熱作用のもと、副環状部１３０ｂにおいてその底面部１３１から上面１３２側に向けて順次低下するとともに、主環状部１３０ａにおいては、副環状部１３０ｂの底面部１３１側から副環状部１３０ｂの上面１３２とは反対方向に向けて順次低下する。従って、上記所定領域内において主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂが相互に溶融することとなる。
【０１４７】
このようなレーザ光による照射を維持しながら、半導体レーザ装置ＳＬが、レーザ光を、副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周上に沿い順次収束させるように、上記低回転速度にて、回転していく。
【０１４８】
これにより、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂが、その境界面の幅方向中央部に沿う円周部を中心とする上記所定の領域に亘り、レーザ光により加熱されて一様に溶融して相互に溶着していく。その後、半導体レーザ装置ＳＬからのレーザ光の出射を停止することで、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂは、自然冷却を経て硬化していく。
【０１４９】
ここで、上述のごとく、所定領域は、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａに対する載置状態において、少なくとも副環状部１３０ｂの上面部及び主環状部１３０ａの下面部を含まない領域であることから、副環状部１３０ｂの主環状部１３０ａに対する載置状態において、副環状部１３０ｂがその押え付け部材１７０との接合面まで溶融することはなく、また、主環状部１３０ａは、その副環状部１３０ｂとは反対側面まで溶融することはない。従って、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂは、その原形状を維持したまま、相互に溶着される。
【０１５０】
然る後、図５の押え付け部材除去工程Ｓ７において、押え付け部材１７０が、副環状部１３０ｂから除去される。これにより、主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂが、相互に溶着硬化した状態にて、ハウジング部材１００ａの環状弁座１３０として形成される。
【０１５１】
以上により、互いに溶着後冷却硬化してなる主環状部１３０ａ及び副環状部１３０ｂからなる環状弁座１３０を備えたハウジング部材１００ａの形成が完了する。
【０１５２】
このように環状弁座１３０の形成が完了した後は、予め準備してなる駆動機構Ｄにおいて、ケーシング２００が、周壁２００ｂの開口部２０１にて、上述のように切削加工済みの上壁１００ｂの上側突部１４４にＯリング１４４ａを介し嵌装されるとともに、ピストン２１０が、そのピストンロッド２１０ｂにて、上壁１００ｂの貫通孔部１０１にＯリング１０２を介し気密的に摺動可能に挿通される。
【０１５３】
ついで、このように挿通されたピストンロッド２１０ｂが、その雄ねじ部２１３にて、弁体１５０の雌ねじ部１５４に同軸的に締着される。これにより、ピストン２１０は、そのピストンロッド２１０ｂにより、上壁１００ｂの貫通孔部１０１を介し、弁体１５０を同軸的に支持する。
【０１５４】
さらに、ケーシング２００が嵌着された上壁１００ｂが、外周縁部にて、ハウジング部材１００ａの開口部に着座するとともに、下側大径突部１４２にて、ハウジング部材１００ａの大径孔部１２１ｂに嵌装される。
【０１５５】
このとき、当該上壁１００ｂが、下側大径突部１４２にて、ダイヤフラム１６０の外周縁部１６１を介し、ハウジング部材１００ａの小径内孔部１２１ａと大径内孔部１２１ｂとの境界環状段部上に係合して、ダイヤフラム１６０の外周縁部１６１を挟持する。
【０１５６】
従って、上壁１００ｂがダイヤフラム１６０を介しハウジング部材１００ａの周壁１２０に同軸的に組み付けられるとともに、弁体１５０が、ピストン２１０により同軸的に支持された状態にて、ハウジング部材１００ａの小径内孔部１２１ａ内にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに対し同軸的に対向するように位置する。これにより、ダイヤフラム弁の製造が完了する。
【０１５７】
以上のように構成した本第１実施形態において、半導体ウェハーを用いて半導体素子を上記半導体製造装置により製造するにあたり、当該ダイヤフラム弁が閉弁状態にあるものとする。
【０１５８】
このとき、当該ダイヤフラム弁においては、ピストン２１０が、そのピストン本体２１０ａにて、コイルスプリング２１２の付勢力のもとに、ケーシング２００の周壁２００ｂ内にて下方へ摺動している。
【０１５９】
これに伴い、ピストン２１０が、そのピストンロッド２１０ｂにより、弁体１５０を、その先端面外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂの環状上面部１３２に着座させている。
【０１６０】
このとき、上述のごとく、弁体１５０は、ピストン２１０により、環状弁座１３０に対し同軸的に位置するように支持されているから、弁体１５０の先端面外周部１５１は、その全面に亘り、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２に均一に接合している。
【０１６１】
ここで、ＰＦＡがその溶融状態にて良好な流動性を有することを活用して、副環状部１３０ｂが、その外面にて、上述のごとく、算術平均粗さにて上記金型の面粗度よりも低くかつ０．１（μｍ）以下となるように、ＰＦＡでもって、ヒケを生じないように上記所定厚さにて射出成形されている。
【０１６２】
このため、副環状部１３０ｂは、その外面に切削加工による切削痕の発生を伴うことなく、その外面のうち、例えば、環状上面部１３２において、上述の高い面粗度（換言すれば、高い面精度）を一様に有する平面となっている。
【０１６３】
従って、例えば、１６（ｎｍ）程度の外径を有するような非常に微小な粒子であっても、副環状部１３０ｂの外面に付着することがない。
【０１６４】
ここで、弁体１５０は、その先端面外周部１５１にて、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂの環状上面部１３２上に接合していることから、上述のような閉弁状態においては、流出側連通路部１２３が、流入側連通路部１１４から良好に液密的に遮断されている。
【０１６５】
このような状態において、空気流が上記空気流供給源からケーシング２００の開口部２０５及び連通路部２０４を通し下側室Ｒｄ内に供給されると、ピストン２１０が、上述したごとく、下側室Ｒｄ内に供給される空気流の圧力に基づきコイルスプリング２１２の弾力に抗してケーシング２００の中空部を上方へ摺動する。このため、弁体１５０がピストン２１０の上方への摺動を伴い環状弁座１３０から上方へ離間する。
【０１６６】
これに伴い、上記半導体製造装置の上記液体配管系統の上流部に供給される上記液体が、当該ダイヤフラム弁に向けて流動し、弁本体Ｂの流入筒部１１２、流入側連通路部１１４及び環状弁座１３０を通り弁体室Ｒａ内に流入する。このように弁体室Ｒａ内に流入した液体は、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
【０１６７】
なお、上述のように弁体室Ｒａ内に流入した液体は、その液圧により、ダイヤフラム１６０を空気室Ｒｂ側へ押圧する。このため、当該ダイヤフラム１６０は、空気室Ｒｂ側へ湾曲しながら弁体１５０の環状弁座１３０からの離間を助長する。
【０１６８】
一方、環状弁座１３０の副環状部１３０ｂ（付加環状部１３０ｂ）は、上述のように高い面粗度（換言すれば、高い面精度）にて作成した副環状部用金型を利用して、射出成形に適したＰＦＡでもって射出成形されている。
【０１６９】
従って、当該副環状部１３０ｂは、その外面にて、切削加工に付随して生じがちな切削痕を発生することはないのは勿論のこと、上述のように高い面粗度（算術平均粗さにて０．１（μｍ）以下）に形成されている。
【０１７０】
しかも、副環状部１３０ｂは、射出成形に起因するヒケを生じないように、上記所定の厚さ範囲内の厚さにて射出成形されているため、副環状部１３０ｂの外面は、ヒケによる凹凸を伴うことなく、円滑な平面状となっている。
【０１７１】
以上のようなことから理解されるように、副環状部１３０ｂの外面においては、パーティクルの要因の１つである切削痕の付着をなくすことが可能となる。
【０１７２】
このことは、副環状部１３０ｂは、良好な低発塵性を有することを意味する。ここで、低発塵性とは、半導体ウェハーを用いて半導体素子を製造するにあたり、当該半導体素子に必要な配線ピッチの４分の１よりも大きいパーティクルを発生しないことをいう。
【０１７３】
なお、低発塵性を有する材料は、分子が絡み合うことで剥離しにくくなるようにするべく、分子が長く、側鎖や架橋を有する材料であることから、副環状部１３０ｂの成形材料であるＰＦＡは、低発塵性を有する材料としては適した材料である。
【０１７４】
しかして、環状弁座１３０は、上述のごとく、その副環状部１３０ｂにおいて良好な低発塵性を有するように成形されているから、上記液体が、弁体室Ｒａ内にて副環状部１３０ｂの外面に接触しながら流動しても、パーティクルが副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することがない。
【０１７５】
また、弁体１５０が副環状部１３０ｂに着座したり当該副環状部１３０ｂから離間したりしても、パーティクルが副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。
【０１７６】
従って、弁体室Ｒａ内に流入した液体は、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
【０１７７】
このようなことから、上記液体配管系統の下流部内に流出した液体が、半導体素子の製造に用いる半導体ウェハーの表面に供給されても、当該半導体ウェハーの表面にパーティクル、例えば、１２（ｎｍ）程度の外径を有するような微小なゴミであっても、付着することがない。
【０１７８】
このため、半導体ウェハーの表面に、例えば、非常に細かい配線ピッチ（例えば、２４（ｎｍ）程度）を有する配線パターンを形成するにあたっても、当該配線ピッチに基づく配線上にパーティクルが付着したり、配線間にパーティクルが接触したりすることが、良好に予防され得る。
【０１７９】
このことは、配線間の短絡を招いたり、配線の断線により配線パターンを破損するという事態を未然に防止し得ることを意味する。換言すれば、非常に細かい配線ピッチの配線パターンを有する半導体素子であっても、半導体素子を良好に製造し得ることとなる。
【０１８０】
従って、環状弁座が全体的に従来技術のように切削加工により形成される場合に生ずる切削痕の弊害を回避するために、弁体の環状弁座に着座する速度を、わざわざ、低速制御するというような事態を招くことがない。
【０１８１】
また、環状弁座が全体的に従来技術のように切削加工により形成される場合に生ずる切削痕を溶融させて環状弁座の表面の面粗度を良好にするために、押え付け部材を、レーザ光照射ではなく、ヒータにより加熱するようにした場合、押え付け部材の加熱に時間がかかり作業性が悪い。
（第２実施形態）
図１１は、本発明に係るダイヤフラム弁の第２実施形態の要部を示している。当該第２実施形態においては、上記第１実施形態にて述べた弁本体Ｂにおいて、環状弁座１３０に代えて環状弁座１３０ｃを採用するとともに、弁体１５０に代えて弁体１５０ａを採用したことにその構成上の特徴がある。
【０１８２】
本第２実施形態における環状弁座１３０ｃは、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０のうち主環状部１３０ａ（一体環状部１３０ａ）でもって構成されている。従って、環状弁座１３０ｃは、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０において副環状部１３０ｂを廃止した構成となっている。
【０１８３】
また、本第２実施形態における弁体１５０ａは、上記第１実施形態にて述べた弁体１５０を弁体本体とし、この弁体本体に弁体環状部１５５を付加した構成を有する。なお、弁体環状部１５５は、弁体１５０である弁体本体に付加されていることから、当該弁体環状部１５５は、付加環状部１５５であるともいえる。
【０１８４】
当該弁体環状部１５５は、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０のうちの副環状部１３０ｂと同様に、ＰＦＡを用いて、当該副環状部１３０ｂと類似の構成を有するように、射出成形機でもって、射出成形されている。
【０１８５】
ここで、当該弁体環状部１５５は、副環状部１３０ｂの環状底面部１３１、環状上面部１３２及び環状外周面部１３３に対応する環状底面部１５５ａ、環状下面部１５５ｂ及び環状外周面部１５５ｃでもって、円錐台外形形状を構成するように、上記所定の厚さにて環状に形成されており、当該弁体環状部１５５は、環状弁座１３０ｃに対向するように、環状底面部１５５ａにて、弁体１５０ａの弁体本体（弁体１５０）の先端面外周部１５１に同軸的に溶着されている。
【０１８６】
但し、環状下面部１５５ｂは、上記第１実施形態にて述べた主環状部１３０ａの環状上面部と同一の外径を有する。従って、環状底面部１５５ａは、副環状部１３０ｂの底面部よりも大きな外径を有する。なお、弁体環状部１５５は、副環状部１３０ｂと同様の厚さを有する。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【０１８７】
また、当該弁体環状部１５５は、上記第１実施形態にて述べた副環状部１３０ｂと同様に、図５の環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２において、副環状部１３０ｂと同様に、ＰＦＡを用いて、射出成形される。
【０１８８】
ついで、副環状部の載置工程Ｓ３において、上述のように射出成形された弁体環状部１５５が、副環状部１３０ｂに代えて、その環状底面部１５５ａにて、弁体１５０ａの弁体本体（上記第１実施形態にて述べた弁体１５０）の先端面環状外周部１５１上に同軸的に載置される。このとき、弁体１５０ａは、その弁体本体の基部１５３にて、上記第１実施形態にて述べた受け部材Ｇ上に載置されている。
【０１８９】
しかして、このような副環状部の載置工程Ｓ３の処理後、次の押え付け部材の載置工程Ｓ４において、押え付け部材１７０が、その底面にて、副環状部１３０ｂの環状上面部１３２上に代えて、弁体環状部１５５の環状下面部１５５ｂ上に同軸的に載置される。
【０１９０】
然る後、押さえ付け部材の押さえ付け工程Ｓ５において、押え付け部材１７０が、その上方から、上記プレス機により、副環状部１３０ｂに代えて、当該副環状部１３０ｂと同様に、弁体環状部１５５に押し付けられる。
【０１９１】
ついで、レーザ光照射工程Ｓ６において、半導体レーザ装置ＳＬが、その回転に伴い、レーザ光を、上記第１実施形態にて述べた副環状部１３０ｂと主環状部１３０ａとの幅方向境界面中央部Ｑを含む円周部に代えて、上記第１実施形態と同様に、弁体環状部１５５の環状底面部１５５ａと弁体１５０ａの弁体本体の先端面環状外周部１５１との幅方向境界面中央部を含む円周部に沿い収束するように照射する。
【０１９２】
これにより、弁体１５０ａの弁体本体の先端面環状外周部１５１及び弁体環状部１５５が、その境界面の幅方向中央部に沿う円周部を中心とする上記所定の領域と同様の領域に亘り、レーザ光により加熱されて溶融して相互に溶着していく。その後、半導体レーザ装置ＳＬからのレーザ光の出射を停止することで、弁体１５０ａ及び弁体環状部１５５は、自然冷却を経て硬化していく。
【０１９３】
然る後、図５の押え付け部材除去工程Ｓ７において、押え付け部材１７０が、弁体環状部１５５から除去される。これにより、弁体１５０ａが、その弁体本体の先端面環状外周部１５１に弁体環状部１５５を溶着硬化させた状態にて、本第２実施形態にいう弁体として形成される。
【０１９４】
なお、環状弁座１３０ｃの外面は、当該環状弁座１３０ｃの切削加工の際に切削加工により形成されている。その他の製造工程は、上記第１実施形態と同様である。
【０１９５】
このように構成した本第２実施形態において、弁体環状部１５５は、上記第１実施形態にて述べた副環状部１３０ｂと同様に、良好な低発塵性を有するように、ＰＦＡを用いて射出成形されている。
【０１９６】
従って、上記液体が、弁体室Ｒａ内にて弁体環状部１５５の外面に接触しながら流動しても、パーティクルが弁体環状部１５５の外面から剥がれて上記液体に混入してしまうことがない。また、弁体１５０ａが弁体環状部１５５にて環状弁座１３０ｃに着座したり当該環状弁座１３０ｃから離間したりしても、パーティクルが弁体環状部１５５の外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。
【０１９７】
このため、弁体室Ｒａ内に流入した液体は、上記第１実施形態と同様に、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
【０１９８】
このようなことから、本第２実施形態においては、上記第１実施形態と同様に、半導体ウェハーの表面には、パーティクルであっても、付着することがなく、従って、半導体ウェハーの表面に形成される配線パターンを破壊したりすることなく、半導体ウェハーに基づき半導体素子を良好に製造することができる。その他の作用効果は、上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
図１２は、本発明の第３実施形態の要部を示している。当該第３実施形態においては、上記第１実施形態にて述べた弁本体Ｂにおいて、弁体１５０に代えて弁体１５０ｂを採用したことにその構成上の特徴がある。
【０１９９】
本第３実施形態における弁体１５０ｂは、上記第１実施形態にて述べた弁体１５０を弁体本体とし、この弁体本体に弁体環状部１５６を付加した構成を有する。なお、弁体環状部１５６は、弁体１５０である弁体本体に付加されていることから、当該弁体環状部１５６は、付加環状部１５６であるともいえる。
【０２００】
当該弁体環状部１５６は、上記第２実施形態にて述べた弁体環状部１５５の環状底面部１５５ａ、環状下面部１５５ｂ及び環状外周面部１５５ｃに対応する環状底面部１５６ａ、環状下面部１５６ｂ及び環状外周面部１５６ｃでもって、弁体環状部１５５と同様の構成を有するように形成されている。
【０２０１】
しかして、当該弁体環状部１５６は、その環状底面部１５６ａにて、上記第１実施形態にて述べた環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに対向するように、弁体１５０ｂの弁体本体（弁体１５０）の先端面外周部１５１に同軸的に装着されている。
【０２０２】
なお、本第３実施形態における弁体環状部１５６は、上記第２実施形態にて述べた弁体環状部１５５と同様に射出成形されて、弁体１５０ｂの弁体本体（弁体１５０）の先端面外周部１５１に溶着硬化されている。
【０２０３】
このように構成した本第３実施形態において、弁体環状部１５６は、上記第２実施形態にて述べた弁体環状部１５５と同様に、良好な低発塵性を有するように、ＰＦＡを用いて射出成形されている。
【０２０４】
従って、上記液体が、弁体室Ｒａ内にて弁体環状部１５６や環状弁座１３０の副環状部１３０ｂの外面に接触しながら流動しても、パーティクルが弁体環状部１５５や副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうことがない。また、弁体１５０ｂが弁体環状部１５６にて環状弁座１３０の副環状部１３０ｂに着座したり当該副環状部１３０ｂから離間したりしても、パーティクルが弁体環状部１５６や副環状部１３０ｂの外面から剥がれて上記液体に混入してしまうという事態が発生することもない。
【０２０５】
このため、弁体室Ｒａ内に流入した液体は、上記第１或いは第２の実施形態と同様に、邪魔なパーティクルを伴うことなく、流出側連通路部１２３及び流出筒部１２２を通り上記液体配管系統の下流部内に流出する。
【０２０６】
このようなことから、本第３実施形態においては、上記第１或いは第２の実施形態と同様に、半導体ウェハーの表面には、パーティクルであっても、付着することがなく、従って、半導体ウェハーの表面に形成される配線パターンを破壊したりすることなく、半導体ウェハーに基づき半導体素子を良好に製造することができる。その他の作用効果は、上記第１或いは第２の実施形態と同様である。
【０２０７】
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）本発明の実施にあたり、円板状押え付け部材１７０は、ガラスに限ることなく、サファイヤその他の透明で高熱伝達率及び電気絶縁性を有するセラミックスでもって形成するようにしてもよい。
（２）本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べた半導体レーザ装置に代えて、例えば、ＹＡＧレーザ装置等の固体レーザ装置を採用してもよく、一般的には、ＰＴＦＥからなる主環状部１３０ａとＰＦＡからなる複環状部１３０ｂとの間の溶着を行うに適したレーザ装置であればよい。
（３）本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べたハウジング１００のうち付加環状部１３０ｂを除く構成部位、弁体やダイヤフラムの形成材料は、ＰＴＦＥに限ることなく、耐薬品性及び耐食性に優れた射出成形には適さないフッ素樹脂であってもよい。また、上記各実施形態にて述べた付加環状部の形成材料は、ＰＦＡに限ることなく、耐薬品性及び耐食性に優れた射出成形に適するフッ素樹脂であってもよい。
（４）本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べたハウジング１００のうち付加環状部１３０ｂを除く構成部位、弁体やダイヤフラムの形成材料は、ＰＴＦＥに代えて、ＰＦＡ等の耐薬品性及び耐食性に優れた射出成形に適するフッ素樹脂であってもよい。
（５）本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べた駆動機構Ｄは、図１において、コイルスプリング２１２を、上記第１実施形態とは異なり、ピストン２１０のピストン本体２１０ａとハウジング１００の上壁１００ｂとの間にピストンロッド２１０ｂと同軸的に介装するように構成するようにしてもよい。
【０２０８】
このように、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム弁が、常開型ダイヤフラム弁として作動するようにしても、上記第１実施形態と実質的に同様の作用効果が達成され得る。
（６）また、本発明の実施にあたり、図５のハウジング部材の母体の切削加工工程Ｓ１の処理及び環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２の処理は、上記第１実施形態とは異なり、併行して行ってもよく、ハウジング部材の母体の切削加工工程Ｓ１の処理を、環状弁座の副環状部の射出成形工程Ｓ２の処理後に行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【０２０９】
１００…円筒状ハウジング、１００ａ…ハウジング部材、１００ｂ…上壁、
１１０…底壁、１１２…流入筒部、１１４…流入側連通路部、１２０…周壁、
１２２…流出筒部、１２３…流出側連通路部、１３０、１３０ｃ…環状弁座、
１３０ａ…主環状部、１３０ｂ…副環状部、１５０、１５０ｂ、１５０ｃ…弁体、
１６０…ダイヤフラム、２００…円筒状ハウジング、２１０…ピストン、
２１０ａ…ピストン本体、２１０ｂ…ピストンロッド、Ｄ…駆動機構、
Ｒｃ…上側室、Ｒｄ…下側室、Ｓ２…環状弁座の副環状部の射出成形工程、
Ｓ３…副環状部の載置工程、Ｓ４…円板状押え付け部材の載置工程、
Ｓ５…円板状押え付け部材の押え付け工程、Ｓ６…レーザ照射工程。
【図１】
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【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】
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【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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