(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１流体が流入する第１流体流入部が備えられた流入室と、
第２流体が上流部開口から下流部開口へ流通する第２流体流路部と、
前記流入室と前記第２流体流路部とを接続し前記第１流体を前記流入室から前記第２流体流路部側へ流通させる接続流路部と、
前記接続流路部の前記流入室側の開口部に形成された弁座部と、
前記流入室内に配置され、前記弁座部に対し当接して前記第１流体の前記第２流体流路部への流入及び流入停止を行う、ダイヤフラム部が備えられた弁体部と、
前記弁体部の前記弁座部側への当接面部に設けられ、前記接続流路部内に延長されるとともに前記接続流路部の全長より長く形成された小柱状部とを備え、
前記弁体部が前記弁座部に当接した状態において前記小柱状部の一部が前記接続流路部から前記第２流体流路部に露出する
ことを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記第１流体流入部、前記第２流体流路部、前記流入室、前記接続流路部、及び前記弁座部が、一のベースブロックの内部に形成されている請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記小柱状部が円柱形状である請求項１または２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記弁体部の進退駆動が加圧気体の流出入により行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバルブの第２流体流路部を相互に複数個組み合わせてなることを特徴とするマニホールドバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバルブ及びこれを用いたマニホールドバルブに関し、特に、複数種類の流体が混合される部位に用いられるバルブと、同バルブを組み合わせてなるマニホールドバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体の製造等におけるシリコンウエハの洗浄やエッチング処理用の薬液等の流体には極めて高い清浄度が求められる。また、枚葉式の洗浄が主流である。これは、シリコンウエハを１枚ずつ洗浄することにより、他の洗浄物からの汚染等を受けることなく高い洗浄効果を得ることができるためである。この方式の場合、洗浄等の対象となるシリコンウエハに対して、各作業段階に対応した純水や薬液は逐次調製され供給される。そうすると、逐次の純水や薬液の調製に際し、成分のばらつきは極限まで抑えられなければならない。
【０００３】
そこで、個別の流体を混合するためのバルブとして、マニホールドバルブが使用されている（特許文献１等参照）。同特許文献１の図６等に開示のマニホールドバルブ（バルブ５００の組み合わせ）について、その構造を説明する（図１０参照）。バルブ５００は、フッ素樹脂等から形成されたベースブロック５０１と、弁体部５０３及び付勢ばね５０４を収容するハウジングブロック５０２との組み合わせよりなる。ベースブロック５０１には、同内部を貫通する主流路５０５が形成される。その直上に弁室５０６が形成される。同弁室５０６に流入する副流体のための副流体流入口５０７が備えられる。弁室５０６と主流路５０５は連通路５０８により接続される。弁体部５０３の弁部５１０は連通路５０８の弁座５０９に着座（当接）する。連通路５０８は、弁体部５０３の前進及び後退の動作により開放または閉鎖される（図示中央のバルブ５００参照）。
【０００４】
副流体流入口５０７から弁室５０６内に流入した副流体は、弁室５０６から連通路５０８を経由して、主流路５０５に流入する。そして、主流体と副流体は主流路５０５において混合される（図示左のバルブ５００参照）。次に、弁体部５０３の弁部５１０が連通路５０８の弁座５０９に当接（着座）すると、副流体は連通路５０８を通過することができなくなり、副流体の供給は停止される。図示の例では、主流路５０５に対して連通路５０８は直交しているため、連通路５０８内に副流体が溜まりやすい（図示右のバルブ５００参照）。そうすると、薬液の調製に際し、成分濃度等に誤差が生じるおそれがある。それゆえ、主流路５０５を流通する主流体が連通路５０８内の副流体（いわゆる澱み）を完全に流し去るため、主流体は多く必要となり、流体の使用量を抑制することは容易ではなかった。
【０００５】
このような、流路内を流通する流体の滞留（澱み）の軽減のため、副流体の流通停止時に滞留した副流体を流し去るための別の流路や絞り部を備えたバルブが提案されている（例えば特許文献２参照）。しかしながら、特許文献２に開示のバルブによると、構造が複雑であり、製造、加工が容易ではない。一連の経緯から、主流体に合流する副流体の滞留状態を極力回避して、素早く流体の品質安定化を可能とするとともに、装置構造を簡素化したバルブが求められていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２９２８７１号公報
【特許文献２】特開２００９−２８１４７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
発明者は、バルブの構造に関して鋭意検討を重ねた結果、既存のバルブの設計技術を生かしつつ、主流体に合流する副流体の滞留状態を容易に回避可能なバルブを開発するに至った。
【０００８】
本発明は、前記の点に鑑みなされたものであり、バルブ構造を複雑化することなく、単純な原理により、流路内に滞留する流体を容易に流し去ることができるバルブと、当該バルブを組み合わせてなるマニホールドバルブを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１の発明は、第１流体が流入する第１流体流入部が備えられた流入室と、第２流体が上流部開口から下流部開口へ流通する第２流体流路部と、前記流入室と前記第２流体流路部とを接続し前記第１流体を前記流入室から前記第２流体流路部側へ流通させる接続流路部と、前記接続流路部の前記流入室側の開口部に形成された弁座部と、前記流入室内に配置され、前記弁座部に対し当接して前記第１流体の前記第２流体流路部への流入及び流入停止を行う、ダイヤフラム部が備えられた弁体部と、前記弁体部の前記弁座部側への当接面部に設けられ、前記接続流路部内に延長されるとともに前記接続流路部の全長より長く形成された小柱状部とを備え、前記弁体部が前記弁座部に当接した状態において前記小柱状部の一部が前記接続流路部から前記第２流体流路部に露出することを特徴とするバルブに係る。
【００１０】
請求項２の発明は、前記第１流体流入部、前記第２流体流路部、前記流入室、前記接続流路部、及び前記弁座部が、一のベースブロックの内部に形成されている請求項１に記載のバルブに係る。
【００１１】
請求項３の発明は、前記小柱状部が円柱形状である請求項１または２に記載のバルブに係る。
【００１２】
請求項４の発明は、前記弁体部の進退駆動が加圧気体の流出入により行われる請求項１ないし３のいずれか１項に記載のバルブに係る。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバルブの第２流体流路部を相互に複数個組み合わせてなることを特徴とするマニホールドバルブに係る。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明に係るバルブによると、第１流体が流入する第１流体流入部が備えられた流入室と、第２流体が上流部開口から下流部開口へ流通する第２流体流路部と、前記流入室と前記第２流体流路部とを接続し前記第１流体を前記流入室から前記第２流体流路部側へ流通させる接続流路部と、前記接続流路部の前記流入室側の開口部に形成された弁座部と、前記流入室内に配置され、前記弁座部に対し当接して前記第１流体の前記第２流体流路部への流入及び流入停止を行う弁体部と、前記弁体部の前記弁座部側への当接面部に設けられ前記接続流路部内に延長された小柱状部とを備え、前記弁体部が前記弁座部に当接した状態において前記小柱状部の一部が前記接続流路部から前記第２流体流路部に露出するため、バルブ構造が複雑化することなく、第２流体流路部を流通する第２流体は容易に小柱状部に衝突して、第２流体の流れは乱されるという単純な原理により、流路内に滞留する流体を容易に流し去ることができる。
【００１５】
請求項２の発明に係るバルブによると、請求項１の発明において、前記第１流体流入部、前記第２流体流路部、前記流入室、前記接続流路部、及び前記弁座部が、一のベースブロックの内部に形成されているため、流体と接触する部材数は少なく、流体の清浄度は高められる。
【００１６】
請求項３の発明に係るバルブによると、請求項１または２の発明において、前記小柱状部が円柱形状であるため、小柱状部の切削加工は簡便かつ容易となる。
【００１７】
請求項４の発明に係るバルブによると、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記弁体部の進退駆動が加圧気体の流出入により行われるため、機構を複雑にすることなく弁体部の進退は素早い応答が実現される。また、第１流体や第２流体に腐食性の流体を使用する場合に好適である。
【００１８】
請求項５の発明に係るマニホールドバルブによると、請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバルブの第２流体流路部を相互に複数個組み合わせてなるため、一つのマニホールドバルブを構成するバルブ数の変更により、混合可能な流体の種類は自由に増減される。また、各バルブの集約化により接液面積は少なくなり、流体の清浄度の維持に都合よい。加えて、設置場所も節約される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明のバルブの第２流体流路部方向における流入状態の縦断面図である。
【図２】同バルブの第１流体流入部における流入状態の縦断面図である。
【図３】同バルブの第２流体流路部方向における流入停止状態の縦断面図である。
【図４】同バルブの第１流体流入部における流入停止状態の縦断面図である。
【図５】図３の弁座部付近の部分拡大断面図である。
【図６】小柱状部付近の流体の流れを示す模式図である。
【図７】他の実施形態の弁体部及び弁座部の部分拡大断面図である。
【図８】本発明のマニホールドバルブの縦断面図である。
【図９】本発明のマニホールドバルブを組み入れた基板処理装置の概略図である。
【図１０】従来のバルブの縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施形態のひとつとして図示するバルブ１０は主に半導体製造工場や半導体製造装置等の流体管路に配設される。特に、バルブ１０は複数種類の流体の混合及び混合停止が行われる部位に用いられる。図１ないし図４の全体断面図を用い、バルブ１０の構造について説明する。図１及び図２は後出の第１流体の流通状態（流体混合状態）の断面図である。また、図３及び図４は第１流体の流通停止状態の断面図である。図示より、実施形態のバルブ１０は、ベースブロック１１とハウジングブロック１２の組み合わせからなり、両ブロック内に固定ブロック１３が挟み込まれている。
【００２１】
はじめに図１及び図２の断面図から把握されるように、第１流体が流入する流入室２０がベースブロック１１に形成される。第１流体流入部２１は流入室２０に接続され、第１流体は第１流体流入部２１から流入室２０へ流入する。図示のベースブロック１１の流入室２０の直下には、第２流体が流通する第２流体流路部１５が形成される。図１の紙面左手側が第２流体流路部１５の上流部開口１６であり、同図の右手側が第２流体流路部１５の下流部開口１７である。第２流体は上流部開口１６から第２流体流路部１５内に流入して第２流体流路部１５を流通し、第２流体は下流部開口１７からベースブロック１１（バルブ１０）の外に流出する。
【００２２】
流入室２０と第２流体流路部１５は接続流路部２２により接続される。そこで、第１流体流入部２１から流入室２０へ流入した第１流体は、接続流路部２２を経由して、第２流体流路部１５に流入する。そうして、第１流体が第２流体流路部１５を流通している第２流体中に混ざりこみ、両流体は第２流体流路部１５中にて混合され、両流体から混合流体が調製される。接続流路部２２の流入室２０側は流入開口部２３（流入室側の開口部）であり、第２流体流路部１５側は流出開口部２４である。そして、接続流路部２２の流入開口部２３の流入室２０側に弁座部２５が形成される。
【００２３】
バルブ１０の用途が半導体製造分野であると想定する場合、第２流体は超純水（冷水、温水）等であり「主流体」に相当する。また、第１流体は、フッ酸、過酸化水素水、アンモニア水、塩酸、界面活性剤、その他各種の薬剤であり「副流体」に相当する。むろん、第１流体及び第２流体はこれらの種類の流体に限られること無く、流体は必要に応じて選択される。
【００２４】
本実施形態のバルブ１０においては、単一のベースブロック１１内に接液する部位が形成されている。具体的に、第１流体流入部２１、第２流体流路部１５、流入室２０、接続流路部２２、及び弁座部２５は、全て一のベースブロック１１の内部に形成されている。流体と接触する部材数は少なくなるため、流体の清浄度は高められる。ベースブロック１１は、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体、パーフルオロアルコキシアルカン等）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂から形成される。ＰＴＦＥ製の場合、ベースブロック１１は切削により所望の形状に加工される。ＰＦＡ製の場合、ベースブロック１１は切削加工に加えて溶融加工、成形も可能である。
【００２５】
弁座部２５に対し進退して当接する弁体部３０は流入室２０内に配置される。図示実施形態の弁体部３０は、弁部４０と、同弁部４０を進退駆動させる駆動部５０（図２等参照）の組み合わせより構成される。弁体部３０は弁座部２５に当接（着座）すると、接続流路部２２の流入開口部２３は閉じられ、流入室２０内の第１流体は接続流路部２２に流れなくなり、第１流体の流入は停止される。逆に、弁体部３０は弁座部２５から離れる（離座）すると、接続流路部２２の流入開口部２３は開かれ、第１流体は接続流路部２２に流入する。このように、弁体部３０の進退動作に連動して弁部４０は弁座部２５と当接する。こうして、第１流体の流入及び流入停止が行われ、第１流体と第２流体の混合は制御される。
【００２６】
弁体部３０において、弁部４０にはダイヤフラム部３５（可動膜部）とフランジ部３４（縁部）が備えられる。フランジ部３４はダイヤフラム部３５の周囲に形成される。ダイヤフラム部３５が第１流体及び第２流体の流体圧力を受けることにより、弁体部３０（弁部４０）の進退位置は適時変化可能となる。特に、ダイヤフラム部３５は正確な流体の圧力及び流量の制御に有効に作用する。弁部４０の固定に際し、ベースブロック１１の所定位置にフランジ部３４は載置され、同フランジ部３４の上に固定ブロック１３が装着される。結果、フランジ部３４はベースブロック１１と固定ブロック１３の双方により挟まれて固定される。さらに、弁体部３０において、弁部４０の当接面部４１に小柱状部４５が備えられる。
【００２７】
本実施形態のバルブ１０において、弁体部３０には、前記の弁部４０と、同弁部４０に接続された軸体部３１及びピストン頭部３２が供えられる。軸体部３１は固定ブロック１３内に進退自在（上下自在）に挿通される。ピストン頭部３２はハウジングブロック１２内のピストン空間部３３内に進退自在（上下自在）に収容される。各部材の摺動面には、パッキン１９，３７，３８が気密性確保のため装着される。これらのパッキンはウレタンゴム、ＮＢＲ、ＨＮＢＲ、シリコーンゴム、フッ素樹脂ゴム等の公知の耐久性素材から形成されるＯリング等である。
【００２８】
図２を用い、弁体部３０を進退駆動する駆動部５０について説明する。図示の弁体部３０において弁部４０と軸体部３１は螺合等により固定されている。ピストン頭部３２の上部３６とハウジングブロック１２との間に付勢ばね５５が配置されている。付勢ばね５５の付勢力（ばね弾性）によりピストン頭部３２は常時下方に押し下げられる。
【００２９】
加圧気体（作動気体）は第１エアポート５１からピストン空間部３３内に流入する。このときの加圧気体の供給（ピストン空間部３３内の圧力上昇）により、付勢ばね５５の力に抗してピストン頭部３２は紙面上方側に押し上げられる。この様子は図１及び２の状態であり、弁体部３０の弁部４０は弁座部２５から離れた状態となる。ピストン空間部３３内のピストン頭部３２より上方の気体（空気）は第２エアポート５２からバルブ１０の外部に放出される。ダイヤフラム部３５の接液側と反対側の空間に溜まった空気は呼吸路１８から出入りする。
【００３０】
次に、第１エアポート５１からの加圧気体の流入が停止し、ピストン空間部３３内の圧力が低下すると、図３及び図４の断面図から把握されるように、付勢ばね５５の付勢力に伴ってピストン頭部３２は押下し始め、弁部４０は弁座部２５に当接（着座）する。このとき、第２エアポート５２からピストン空間部３３内への空気流入または加圧気体の流入も生じる。なお、呼吸路１８を通じて空気はダイヤフラム部３５の接液側と反対側の空間へ流入する。
【００３１】
そうすると、弁体部３０の弁部４０は弁座部２５に当接（着座）する。第１流体は第１流体流入部２１から流入室２０へ流入しても、流入室２０内にそのまま留まる。そこで、第１流体は第２流体流路部１５を流通している第２流体と混合されなくなり、第２流体のみがバルブ１０内部（第２流体流路部１５）を通過する。第１流体の混合を再開する場合、前述の図１及び図２と同様の処理が再開される。
【００３２】
図示実施形態において、バルブ１０の駆動部５０は、付勢ばね５５とこれを受けるピストン頭部３２、さらにピストン空間部３３内に流入する加圧気体である。駆動部５０がバルブ１０に装備されることにより、弁体部３０の進退（弁部４０の着座及び離座）は遠隔にて操作可能となる。また、既述のとおり、弁体部３０の進退駆動は加圧気体の流出入により行われる。加圧気体の流出入に際し、所定圧力以上の加圧気体はエアレギュレータから供給され、加圧気体の供給及び供給停止は電磁弁等の機器を通じて行われる。そのため、機構を複雑にすることなく、素早い応答を実現することができる。
【００３３】
ここで、弁部４０が弁座部２５に当接して第１流体の第２流体流路部１５への流入が停止した時点においても、第１流体の一部は接続流路部２２内に滞留していると考えられる。つまり、接続流路部２２内における第１流体の澱みである。背景技術においても述べたように、滞留した流体に起因した薬液の僅かな濃度変化の原因と考えられる。特に半導体製造分野等の精密な成分制御が要求される分野においては、使用流体量の浪費や、製品品質への影響等も無視できない。
【００３４】
そのため、流入室２０と第２流体流路部１５とを接続する接続流路部２２内に滞留している第１流体は、速やかにかつ極力少量の第２流体の流通により流し去られる必要がある。併せて、各部の構造も流体の清浄度の点から極力単純でなければならない。この要求を充足するべく、図示のバルブ１０における弁体部３０（弁部４０）の構造が提案される。
【００３５】
図１ないし図４に図５の部分拡大断面図も加え弁体部３０（弁部４０）の主要部構造を説明する。弁体部３０の弁部４０において、弁座部２５側との当接面部４１に小柱状部４５が備えられる。この小柱状部４５は弁部４０から突出して接続流路部２２内に延長される。弁部４０はベースブロック１１と同様にＰＴＦＥまたはＰＦＡ等のフッ素樹脂から形成される。そこで、弁部４０の形成に併せて円柱形状の小柱状部４５も形成される。本実施形態の弁部４０の材質はＰＴＦＥであり、弁部４０自体と、小柱状部４５、ダイヤフラム部３５、及びフランジ部３４は切削により加工形成される。小柱状部４５が円柱形状であると、切削加工は簡便かつ容易となる。図中、符号４２は接続凹部（雌ねじ部）、４３は接続凸部（雄ねじ部）であり、弁部４０と軸体部３１は螺着により固定される。
【００３６】
さらに図５から把握されるように、小柱状部４５の全長（Ｌ）は接続流路部２２の全長（Ｃ）よりも長く形成される。つまり、弁部４０が弁座部２５に当接した状態においても、小柱状部４５の一部が接続流路部２２から露出する。こうすると、第２流体流路部１５を流通する第２流体は容易に小柱状部４５に衝突する。従って、小柱状部４５は第２流体流路部１５を流通する第２流体の流れを乱すための部材である。
【００３７】
加えて図６の模式図を用い、小柱状部４５付近の第２流体の流れを説明する。第２流体流路部１５に小柱状部４５が存在しているため、第２流体流路部１５を流通する第２流体は、図６（ａ）の各矢印の流れであると推定される。第２流体は流出開口部２４から接続流路部２２内に回り込む。ここで、接続流路部２２内に残留した第１流体は第２流体とともに流し去られる。加えて、第２流体は小柱状部４５を避けるようにして図示下方に下がる他、小柱状部４５の背後側（下流側）にも回り込む。そして、第２流体は接続流路部２２内にも侵入する。ここでも同様に接続流路部２２内に残留した第１流体は第２流体とともに流し去られる。第２流体と小柱状部４５との衝突を通じて第２流体の流速が変化し、第２流体の流体圧力も変化するため、第２流体の接続流路部２２内への回り込みも可能になると考えられる。
【００３８】
また、図６（ｂ）は小柱状部４５の横断面の第２流体の流れの推定図である。図示左側（上流側）から流通して来た第２流体は小柱状部４５に衝突すると、第２流体の一部はそのまま第２流体流路部１５を流通する。同時に、第２流体の一部は小柱状部４５の右側（下流側）に回り込み、第２流体の細かな渦が小柱状部４５の下流側に発生する。当該第２流体の渦はカルマン渦等と称される現象である。このように、小柱状部４５の周囲において、第２流体の流れは三次元的に複雑化する。そうすると、小柱状部４５の下流側に生じた第２流体のカルマン渦と、接続流路部２２内へ回り込み残留した第１流体を巻き込んだ第２流体の流れは、より混ざり易くなる。この結果、接続流路部２２内に滞留した第１流体は速やかに流し去られる。
【００３９】
図７の各図は弁体部３０の弁部４０及び弁座部２５に関する他の実施形態の例である。同（ａ）では、弁部４０の当接面部４１は平坦部４４とされる。そして、小柱状部４５は平坦部４４の中心に突設（形成）される。同（ｂ）では、弁部４０の当接面部４１は平坦部４４とされ、この平坦部４４に弁体環状突部４６（弁体環状シール部）が形成される。同（ｃ）では、弁部４０の当接面部４１は平坦部４４とされる。そして、当接対象となる弁座部２５側に弁座環状突部２６（弁座環状シール部）が形成される。両（ｂ）及び（ｃ）においても、小柱状部４５は平坦部４４の中心に突設される。また、同（ｄ）は、円錐台形状の小柱状部４７を弁体の当接面部４１に形成した例である。図７（ａ）の弁体の構造では密着面が増している。図７（ｂ）及び（ｃ）の弁体と弁座部の構造の場合、線接触により相互の部材間のシール性は高められる。また、図７（ｄ）の小柱状部の構造では、単純な円柱形状の場合よりも流通する流体の流れがより複雑化すると考えられる。
【００４０】
図８は、図１ないし図６に開示のバルブ１０を複数組み合わせたマニホールドバルブ８０の断面図である。各バルブ１０の第２流体流路部１５を相互に複数組み合わせて形成される。図示では３個の組み合わせである。なお、各バルブ１０の構造は既述と同様であるため同一符号を用い、各説明を省略する。また、各バルブ間相互の接続構造は適宜であるため省略している。図示のマニホールドバルブ８０では、１種類の第２流体（主流体）に対し、バルブ１０の配置数である３種類の第１流体（副流体）の供給（流通）が可能である。従って、一つのマニホールドバルブを構成するバルブ数の変更により、混合可能な流体の種類は自由に増減される。特に、単一のマニホールドバルブとして各バルブは集約されるため、接液面積は少なくなり、流体の清浄度の維持に都合よい。加えて、設置場所も節約される。図中最左のバルブ１０では、弁体部３０（弁部４０）は弁座部２５から離れていて、第１流体は接続流路部２２を経由して第２流体流路部１５内に流入する。図中、中央と最右のバルブ１０では、弁体部３０（弁部４０）は弁座部２５に当接（着座）している。つまり、当該バルブからの第１流体の流入は停止される。
【００４１】
次に、マニホールドバルブ８０の具体的な使用例を説明する。図９の概略図はシリコンウエハＷを１枚ずつ処理する枚葉方式の基板処理装置の例である。シリコンウエハＷはスピンチャック１の回転盤に載置される。シリコンウエハＷの直上に処理液（混合流体）を放出する処理液ノズル２が備えられる。シリコンウエハＷの洗浄等の処理液は流体配管３を通じて処理液ノズル２に供給される。処理液は前出の第１流体（副流体）及び第２流体（主流体）である。第１流体は、種類毎に供給部９Ｓ１，９Ｓ２，９Ｓ３に貯蔵され、それぞれの供給部に対応した流体配管３ｓ１，３ｓ２，３ｓ３を通じてマニホールドバルブ８０に供給される。また、第２流体も、供給部９Ｍに貯蔵され流体配管３ｍを通じてマニホールドバルブ８０に供給される。
【００４２】
各流体配管３ｍ，３ｓ１，３ｓ２，３ｓ３には、流量制御弁４と流体の流量検知部６が管路接続される。流量制御弁４は流量、流体圧力を一定化し、流体供給を安定化するバルブである。流量検知部６は公知の流量センサ、温度センサ、濃度センサであり、流通する流体はモニタリングされる。
【００４３】
供給された第１流体及び第２流体はマニホールドバルブ８０において均一に混合され、流体配管３を通じて処理液ノズル２に供給される。各第１流体及び第２流体の供給、加えてマニホールドバルブ８０における流体混合は、演算制御装置５により制御される。演算制御装置５には、演算部７と制御部８が備えられる。
【００４４】
演算部７はマイクロコンピュータやＰＬＣ（プログラマブル・ロジック・コントローラ）等の公知の演算装置である。外部からの指示、または流量検知部６により検出した被制御流体の流量計測値の変化に応じて流量制御弁４の流量制御のための信号を生成する。制御部８は、各流量制御弁４内の弁体の駆動部に必要な所定圧力に調整された加圧気体を供給する電空変換器である。流量制御弁４内の駆動部がステッピングモータ、サーボモータ等の場合には、その駆動に必要なパルス発信器、コントローラ、ドライバ等である。流量制御弁４及び流量検知部６は、演算制御装置５（演算部７及び制御部８）は信号線ｓｇにより接続されている。信号線ｓｇには、電気信号の配線と加圧気体の供給配管も含まれる。図示の例では、マニホールドバルブ８０に対しては、加圧気体の供給配管が信号線ｓｇとして演算制御装置５との間で接続されている。
【００４５】
図示の枚葉方式の基板処理装置の場合、マニホールドバルブ８０の下流に直に混合流体の使用部が配置される。そこで、マニホールドバルブ８０のバルブ１０の弁体部３０（弁部４０）の構造の説明のとおり、流体同士の混合が生じやすい構造であることから、マニホールドバルブ８０（そのバルブ１０）は、流体の切り換え時の流体の無駄の低減や混合流体の品質の早期安定化に役立つといえる。結果、製造される製品品質の安定化、経費節減に大きく寄与する。
【００４６】
本発明のバルブ及びマニホールドバルブの使用分野は、既述の半導体製造分野に留まらない。例えば、化学工業や医薬品製造における流体混合機器、薬剤を混合する生体医療機器、燃料供給制御機器等の分野にも活用される。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明のバルブの弁体部（弁部）の構造改良に伴い、内部を流通する流体の混合効率が高まる。このことから、流体の切り換え時の流体の無駄の低減や混合流体の品質の早期安定化に資する。さらに、当該バルブを複数組み合わせたマニホールドバルブとすることにより、流体の種類が増加した複雑な混合においても同様に、流体の無駄の低減や混合流体の品質の早期安定化が可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
１０  バルブ
１１  ベースブロック
１２  ハウジングブロック
１３  固定ブロック
１５  第２流体流路部
１６  上流部開口
１７  下流部開口
２０  流入室
２１  第１流体流入部
２２  接続流路部
２３  流入開口部
２４  流出開口部
２５  弁座部
２６  弁座環状突部（弁座環状シール部）
３０  弁体部
３１  軸体部
３２  ピストン頭部
３３  ピストン空間部
３４  フランジ部
３５  ダイヤフラム部
４０  弁部
４１  当接面部
４４  平坦部
４５，４７  小柱状部
４６  弁体環状突部（弁体環状シール部）
５０  駆動部
５１  第１エアポート
５２  第２エアポート
５５  付勢ばね
８０  マニホールドバルブ
１  スピンチャック
２  処理液ノズル
３  流体配管
４  流量制御弁
５  制御装置
６  流量検知部
７  演算部
８  制御部
Ｗ  シリコンウエハ
【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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