(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端部に第１ポートが形成され他端部に第２ポートが形成された流体通路を有する継手部と、
パイロット圧によって変位する可撓性部材の負圧作用下に前記流体通路内の圧力流体を吸引するサックバック機構と、
前記可撓性部材と同軸状に設けられ、ばね部材の弾発力によって変形することにより前記流体通路の内壁に形成された着座部に着座して前記流体通路を閉成する弾性部材と、前記弾性部材を保持する保持プレートと、前記保持プレートに螺合され前記弾性部材の変位量を調整可能な調整ねじとを有し、前記弾性部材が前記着座部に対して離間または着座することにより前記継手部の流体通路を開閉するオン／オフ弁と、
を備え、
前記弾性部材は、前記可撓性部材の中央の厚肉部と当接可能に設けられ、供給されるパイロット圧によって前記可撓性部材が前記弾性部材側に向かって押圧され、前記ばね部材の弾発力に抗して該弾性部材が該可撓性部材と連動して変位することにより前記着座部から離間して前記流体通路が開成されることを特徴とするサックバックバルブ。
【請求項２】
一端部に第１ポートが形成され他端部に第２ポートが形成された流体通路を有する継手部と、
可撓性部材の変位作用下に前記流体通路内の圧力流体を吸引するサックバック機構と、
前記可撓性部材と同軸状に設けられ、ばね部材の弾発力によって変形することにより前記流体通路の内壁に形成された着座部に着座して前記流体通路を閉成する弾性部材と、前記弾性部材を保持する保持プレートと、前記保持プレートに螺合され前記弾性部材の変位量を調整可能な調整ねじとを有し、前記弾性部材が前記着座部に対して離間または着座することにより前記継手部の流体通路を開閉するオン／オフ弁と、
前記可撓性部材を変位させる電動リニアアクチュエータと、
を備え、
前記弾性部材は、前記可撓性部材の中央の厚肉部と当接可能に設けられ、前記電動リニアアクチュエータの駆動作用下に前記可撓性部材が前記弾性部材側に向かって押圧され、前記ばね部材の弾発力に抗して該弾性部材が該可撓性部材と連動して変位することにより前記着座部から離間して前記流体通路が開成されることを特徴とするサックバックバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤフラムの変位作用下に流体通路を流通する所定量の圧力流体を吸引することにより、例えば、圧力流体の供給口の液だれを防止し、圧力流体の吸引量を安定化させることが可能なサックバックバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば、半導体ウェハ等の製造工程においてサックバックバルブ（suck back valve ）が使用されている。このサックバックバルブは、半導体ウェハに対するコーティング液（圧力流体）の供給を停止した際、供給口から微量のコーティング液が半導体ウェハに向かって滴下する、いわゆる液だれを防止する機能を有する。
【０００３】
ここで、従来技術に係るサックバックバルブを図５に示す（例えば、実公平８−１０３９９号公報参照）。
【０００４】
このサックバックバルブ１は、流体導入ポート２と流体導出ポート３とを連通させる流体通路４が形成された弁本体５と、前記弁本体５の上部に連結されるボンネット６とを有する。前記流体通路４の中央部には、厚肉部および薄肉部から構成されたダイヤフラム７が設けられている。前記ボンネット６には、図示しない圧力流体供給源に接続され、前記サックバックバルブ１と別体で構成された図示しない切換弁装置の切換作用下に圧力流体を供給する圧力流体供給ポート８が形成される。
【０００５】
前記ダイヤフラム７にはピストン９が嵌合され、前記ピストン９には、弁本体５の内壁面を摺動するとともにシール機能を営むｖパッキン１０が装着されている。また、弁本体５内には、ピストン９を上方に向かって常時押圧するスプリング１１が設けられている。なお、参照数字１２は、ピストン９に当接して該ピストン９の変位量を調整することにより、ダイヤフラム７によって吸引される圧力流体の流量を調整するねじ部材を示す。
【０００６】
このサックバックバルブ１の概略動作を説明すると、流体導入ポート２から流体導出ポート３に向かって圧力流体（例えば、コーティング液）が供給されている通常の状態では、圧力流体供給ポート８から供給された圧縮空気の作用下にピストン９およびダイヤフラム７が下方向に向かって一体的に変位し、ピストン９に連結されたダイヤフラム７が、図５中、二点鎖線で示すように流体通路４内に突出している。
【０００７】
そこで、図示しない切換弁装置の切換作用下に流体通路４内の圧力流体の流通を停止した場合、圧力流体供給ポート８からの圧縮空気の供給を停止させることにより、スプリング１１の弾発力の作用下にピストン９およびダイヤフラム７が一体的に上昇し、前記ダイヤフラム７の負圧作用下に流体通路４中に残存する所定量の流体が吸引され、図示しない供給口における液だれが防止される。
【０００８】
ところで、前記従来技術に係るサックバックバルブ１では、圧力流体供給源とサックバックバルブ１との間に別体で構成された切換弁装置（図示せず）が設けられており、この切換弁装置を図示しない駆動装置を介してオン／オフ動作させることにより、サックバックバルブ１の流体通路４内に圧力流体を供給し、またはその圧力流体の供給を停止している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の従来技術に係るサックバックバルブでは、該サックバックバルブと切換弁装置との間に配管接続作業が必要となって煩雑であるとともに、サックバックバルブ以外に切換弁装置や前記切換弁装置をオン／オフ動作させるための駆動装置等が必要となる。このため、前記切換弁装置および駆動装置を付設するための占有スペースが必要となって設置スペースが増大するとともに、設備投資に要するコストが高騰するという不都合がある。
【００１０】
また、サックバックバルブと切換弁装置との間に接続される配管によって流路抵抗が増大し、ダイヤフラムの応答精度が劣化するという不都合がある。
【００１１】
本発明は、前記の種々の不都合を克服するためになされたものであり、ダイヤフラムの応答精度を向上させ、しかも、配管接続作業を不要とすることにより、装置全体を小型化してコストダウンを図ることが可能なサックバックバルブを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、一端部に第１ポートが形成され他端部に第２ポートが形成された流体通路を有する継手部と、
パイロット圧によって変位する可撓性部材の負圧作用下に前記流体通路内の圧力流体を吸引するサックバック機構と、
前記可撓性部材と同軸状に設けられ、ばね部材の弾発力によって変形することにより前記流体通路の内壁に形成された着座部に着座して前記流体通路を閉成する弾性部材と、前記弾性部材を保持する保持プレートと、前記保持プレートに螺合され前記弾性部材の変位量を調整可能な調整ねじとを有し、前記弾性部材が前記着座部に対して離間または着座することにより前記継手部の流体通路を開閉するオン／オフ弁と、
を備え、
前記弾性部材は、前記可撓性部材の中央の厚肉部と当接可能に設けられ、供給されるパイロット圧によって前記可撓性部材が前記弾性部材側に向かって押圧され、前記ばね部材の弾発力に抗して該弾性部材が該可撓性部材と連動して変位することにより前記着座部から離間して前記流体通路が開成されることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、一端部に第１ポートが形成され他端部に第２ポートが形成された流体通路を有する継手部と、
可撓性部材の変位作用下に前記流体通路内の圧力流体を吸引するサックバック機構と、
前記可撓性部材と同軸状に設けられ、ばね部材の弾発力によって変形することにより前記流体通路の内壁に形成された着座部に着座して前記流体通路を閉成する弾性部材と、前記弾性部材を保持する保持プレートと、前記保持プレートに螺合され前記弾性部材の変位量を調整可能な調整ねじとを有し、前記弾性部材が前記着座部に対して離間または着座することにより前記継手部の流体通路を開閉するオン／オフ弁と、
前記可撓性部材を変位させる電動リニアアクチュエータと、
を備え、
前記弾性部材は、前記可撓性部材の中央の厚肉部と当接可能に設けられ、前記電動リニアアクチュエータの駆動作用下に前記可撓性部材が前記弾性部材側に向かって押圧され、前記ばね部材の弾発力に抗して該弾性部材が該可撓性部材と連動して変位することにより前記着座部から離間して前記流体通路が開成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、継手部の流体通路を開閉するオン／オフ弁の弾性部材と、負圧作用下に流体通路内の圧力流体を吸引する可撓性部材とを同軸状に且つ当接可能に設けるとともに、保持プレートに螺合され前記弾性部材の変位量を調整可能な調整ねじを備え、前記オン／オフ弁の弾性部材と前記可撓性部材とを連動して変位させる。従って、前記オン／オフ弁を駆動させる駆動装置を別個独立に設ける必要がなく、装置全体の小型化を図ることができる。
【００１５】
また、本発明によれば、可撓性部材を変位させるパイロット圧を、給気弁並びに排気弁を有する制御部によって電気的に制御している。従って、前記可撓性部材の応答精度を高めることが可能となる。
【００１６】
さらに、前記可撓性部材を電動リニアアクチュエータによって変位させることにより、該可撓性部材によって吸引される圧力流体の流量を安定させることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明に係るサックバックバルブについて好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細に説明する。
【００１８】
図１において参照数字２０は、本発明の実施の形態に係るサックバックバルブを示す。このサックバックバルブ２０は、一組のチューブ２２ａ、２２ｂが着脱自在に所定間隔離間して接続される継手部２４と、前記継手部２４の上部に一体的に設けられた本体部２６とから構成される。
【００１９】
継手部２４は、一端部に第１ポート２８が、他端部に第２ポート３０が形成されるとともに、前記第１ポート２８と第２ポート３０とを連通させる流体通路３２が設けられた継手ボデイ３４と、前記第１ポート２８および第２ポート３０にそれぞれ係合し、且つチューブ２２ａ、２２ｂの開口部に接続されるインナ部材３６と、前記継手ボデイ３４の端部に刻設されたねじ溝に螺入することによりチューブ２２ａ、２２ｂの接続部位の液密性を保持するロックナット３８とを有する。
【００２０】
前記継手ボデイ３４の中央部には、着座部４０から離間しまたは前記着座部４０に着座することにより流体通路３２を開閉するオン／オフ弁４２が設けられる。このオン／オフ弁４２は、継手ボデイ３４の凹部に張設され、撓曲または変形されて着座部４０に着座する弾性部材４４と、弾発力の作用下に前記弾性部材４４の中央部を、常時、上方に向かって付勢するばね部材４６とを有する。なお、参照数字４８は、前記着座部４０に近接して形成された切欠部を示す。
【００２１】
継手ボデイ３４の中央部には前記弾性部材４４を保持する保持プレート５０が設けられ、前記保持プレート５０のねじ穴には前記弾性部材４４の変位量を調整するねじ部材５２が設けられる。また、前記ねじ部材５２の一端部には、前記ばね部材４６を保持する孔部５４が形成される。さらに、前記ねじ部材５２を所定位置に保持するロックナット５６が設けられる。
【００２２】
本体部２６は、継手ボデイ３４の上部に連結され、内部に形成された室５８内にサックバック機構６０が配設されたボンネット６２と、前記ボンネット６２の上部に連結され、前記室５８を閉塞するカバー部材６４とを含む。
【００２３】
サックバック機構６０は、ボンネット６２と一体的に形成されたガイド部６６の案内作用下に、矢印Ｘ1 またはＸ2 方向に変位するステム６８と、前記ステム６８のフランジに係着されその弾発力によって該ステム６８を、常時、上方側（矢印Ｘ1 方向）に向かって付勢するばね部材７０を有する。なお、ステム６８には、環状溝を介してシール部材７２が装着されている。
【００２４】
ステム６８の上部には該ステム６８の上面部に係合する第１ダイヤフラム７４が張設され、前記第１ダイヤフラム７４の上方にはパイロット圧が供給されることにより該第１ダイヤフラム７４を作動させる第１ダイヤフラム室（パイロット室）７６が形成される。
【００２５】
一方、ステム６８の下部には、第２ダイヤフラム（可撓性部材）７８によって閉塞される第２ダイヤフラム室８０が形成され、また、ステム６８の下端部に形成された複数の爪片８２によって前記第２ダイヤフラム７８の厚肉部が係止されることにより、第２ダイヤフラム７８がステム６８と一体的に変位するように設けられる。
【００２６】
前記第２ダイヤフラム７８の底面の中央部は、前述した弾性部材４４と当接するように設けられ、前記ステム６８の変位作用下に第２ダイヤフラム７８と弾性部材４４とが連動して動作するように設けられている。
【００２７】
すなわち、第１ダイヤフラム室７６にパイロット圧が供給されてステム６８が下方側（矢印Ｘ2 方向）に変位することにより、第２ダイヤフラム７８の厚肉部は、ばね部材４６の弾発力に抗してオン／オフ弁４２の弾性部材４４を下方側（矢印Ｘ2 方向）に向かって押圧する。従って、前記オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４は、着座部４０から離間して第１ポート２８と第２ポート３０とが連通状態となり、流体通路３２に沿って圧力流体が流通する。
【００２８】
また、第２ダイヤフラム７８の上面部には、例えば、ゴム材料等によって形成され該第２ダイヤフラム７８の薄肉部を保護するリング状の緩衝部材８４が設けられ、前記緩衝部材８４は、ステム６８の下端部に連結された断面Ｌ字状の保持部材８６によって保持される。
【００２９】
この場合、サックバック機構６０を構成する第２ダイヤフラム７８は、オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４と同軸状に設けられている。ここで、同軸状とは、第２ダイヤフラム７８の軸線と弾性部材４４の軸線とが一致する場合、第２ダイヤフラム７８の軸線と弾性部材４４の軸線とが略平行に形成される場合、または第２ダイヤフラム７８の軸線と弾性部材４４の軸線とが所定角度傾斜して交叉する場合のいずれの場合をも含む。
【００３０】
なお、前記ボンネット６２には、第２ダイヤフラム室８０を大気に連通させる通路８８が形成され、前記通路８８を介して第２ダイヤフラム室８０内のエアーを給排気することにより第２ダイヤフラム７８を円滑に作動させることができる。
【００３１】
カバー部材６４には、第１ダイヤフラム室７６に連通し前記第１ダイヤフラム室７６に圧力流体を供給するパイロット通路９０が形成される。また、カバー部材６４の中央部にはねじ穴が形成され、前記ねじ穴には第１ダイヤフラム７４の変位量を規制するストッパ９２が螺入される。前記ストッパ９２は、ロックナット９４によって所定位置に保持される。
【００３２】
本発明の実施の形態に係るサックバックバルブ２０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその動作並びに作用効果について説明する。
【００３３】
まず、サックバックバルブ２０の第１ポート２８に連通するチューブ２２ａには、コーティング液が貯留されたコーティング液供給源９６を接続し、一方、第２ポート３０に連通するチューブ２２ｂには、図示しない半導体ウェハに向かってコーティング液を滴下するノズル（図示せず）が設けられたコーティング液滴下装置９８を接続する。また、パイロット通路９０には、図示しない圧力流体供給源を接続しておく。
【００３４】
このような準備作業を経た後、図示しない圧力流体供給源を付勢し、パイロット通路９０に圧力流体（パイロット圧）を導入する。前記パイロット通路９０から導入された圧力流体は第１ダイヤフラム室７６に供給され、前記パイロット圧の作用下に第１ダイヤフラム７４が撓曲してステム６８を下方側（矢印Ｘ2 方向）に押圧する。
【００３５】
従って、ステム６８の下端部に連結された第２ダイヤフラム７８が、ばね部材４６の弾発力に抗してオン／オフ弁４２の弾性部材４４を下方側（矢印Ｘ2 方向）に向かって押圧することにより、前記第２ダイヤフラム７８とオン／オフ弁４２の弾性部材４４とが当接した状態を保持しながら下方側（矢印Ｘ2 方向）に一体的に連動し、図１に示す状態に至る。この結果、前記オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４は、その変形作用下に着座部４０から離間してオン状態となり、第１ポート２８と第２ポート３０とが連通する。
【００３６】
このように、第１ダイヤフラム室７６に供給されたパイロット圧の作用下にオン／オフ弁４２がオン状態となることにより、コーティング液供給源９６から供給されたコーティング液は、流体通路３２に沿って流通し、コーティング液滴下装置９８を介してコーティング液が半導体ウェハに滴下される。そして、図示しない半導体ウェハには、所望の膜厚を有するコーティング被膜（図示せず）が形成される。
【００３７】
コーティング液滴下装置９８を介して所定量のコーティング液が図示しない半導体ウェハに塗布された後、図示しない切換弁の切換作用下に第１ダイヤフラム室７６に対するパイロット圧の供給を停止し、大気開放状態とする。
【００３８】
この場合、第１ダイヤフラム室７６が大気状態となることにより、ばね部材７０の弾発力の作用下に、第１ダイヤフラム７４、ステム６８および第２ダイヤフラム７８が上方側（矢印Ｘ1 方向）に向かって一体的に変位すると同時に、オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４がばね部材４６の弾発力の作用下に変形する。
【００３９】
オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４は、ばね部材４６の弾発力の作用下に変形し、第２ダイヤフラム７８に当接した状態を保持しながら着座部４０に着座することにより、第１ポート２８と第２ポート３０との連通状態が遮断される。この結果、半導体ウェハに対するコーティング液の供給が停止し、コーティング液滴下装置９８のノズル（図示せず）から半導体ウェハに対するコーティング液の滴下状態が停止する。その際、コーティング液滴下装置９８のノズル内には、半導体ウェハに滴下される直前のコーティング液が残存しているため、液だれが生ずるおそれがある。
【００４０】
オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４が着座部４０に着座した後、第１ダイヤフラム７４、ステム６８および第２ダイヤフラム７８は、ばね部材７０の弾発力の作用下に、さらに上方側（矢印Ｘ1 方向）に向かって一体的に変位することにより、図２に示された状態に至る。
【００４１】
すなわち、第１ダイヤフラム７４はストッパ９２の一端部に当接するまで上昇するとともに、ステム６８を介して第２ダイヤフラム７８が矢印Ｘ1 方向に向かって変位することにより、前記第２ダイヤフラム７８は、オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４から同軸状に所定距離だけ離間する。そして、第２ダイヤフラム７８が、図２に示されるように上方に向かって撓曲または変形することにより負圧作用が発生し、流体通路３２内の所定量のコーティング液が、図２中、矢印Ａ方向に沿って吸引される。この結果、コーティング液滴下装置９８のノズル内に残存する所定量のコーティング液がサックバックバルブ２０側に向かって戻されることにより、半導体ウェハに対する液だれを防止することができる。
【００４２】
なお、図示しない切換弁の切換作用下に圧力流体供給源から第１ダイヤフラム室７６にパイロット圧を導入することにより、第１ダイヤフラム７４、ステム６８および第２ダイヤフラム７８が下方側（矢印Ｘ2 方向）に変位し、オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４がばね部材４６の弾発力に抗して着座部４０から離間することにより図１に示す状態に復帰し、半導体ウェハに対するコーティング液の滴下が開始される。
【００４３】
本実施の形態では、ステム６８および第２ダイヤフラム７８を含むサックバック機構６０と弾性部材４４を含むオン／オフ弁４２とを同軸状に設け、且つ吸引作用を発揮する第２ダイヤフラム７８と流体通路３２を開閉する前記弾性部材４４とが連動するように構成している。
【００４４】
この結果、本実施の形態では、従来技術と異なりサックバックバルブ２０と切換弁装置間の配管接続作業を不要とし、前記切換弁装置および該切換弁装置を駆動させる駆動装置等を付設するための占有スペースを設ける必要がないという点で設置スペースの有効利用を図ることができる。
【００４５】
また、本実施の形態では、従来技術における切換弁装置として機能するオン／オフ弁４２をサックバック機構６０と連動するように設け且つサックバック機構６０と一体的に組み込んで構成することにより、従来技術と異なって前記切換弁装置を駆動させための駆動装置が不要となり、装置全体の小型化を図ることができる。従って、製造コストの低減化を達成することが可能となる。
【００４６】
さらに、サックバックバルブ２０と切換弁装置との間に配管を設ける必要がないため、流路抵抗が増大することが回避されることにより、パイロット圧によって作動する第１ダイヤフラム７４の応答精度を高めることが可能となり、第２ダイヤフラム７８を介して流体通路３２内に残存するコーティング液を迅速に吸引することができる。
【００４７】
次に、本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブ１００を図３に示す。なお、図１に示すサックバックバルブ２０と同一の構成要素には同一の参照数字を付し、以下、異なる構成要素についてのみ説明する。
【００４８】
このサックバックバルブ１００は、サックバック機構６０に供給される圧力流体の圧力（パイロット圧）を制御する制御部１０２が設けられている点で図１に示すサックバックバルブ２０と異なる。
【００４９】
制御部１０２は、プレート１０４を介して本体部２６と一体的に組み付けられたハウジング１０６を有し、前記プレート１０４には、圧力流体供給ポート１０８ａおよび圧力流体排出ポート１０８ｂが形成されている。
【００５０】
前記ハウジング１０６内には、前記パイロット通路９０を介して第１ダイヤフラム室７６に供給されるパイロット圧を制御し給気弁として機能する第１電磁弁１１０と、前記第１電磁弁１１０に供給された圧力流体を外部に排出することにより排気弁として機能する第２電磁弁１１２と、前記第１電磁弁１１０に供給されるパイロット圧を検出してその検出信号をメインコントロールユニット１１４に導出する圧力センサ１１５が配設されている。
【００５１】
前記第１電磁弁１１０および第２電磁弁１１２は、それぞれノーマルクローズタイプからなり、メインコントロールユニット１１４からそれぞれ第１、第２電磁弁１１０、１１２の電磁コイル１１６に対して電流信号を導出することにより、弁体１１８ａ、１１８ｂが矢印Ｘ1 方向に吸引されて弁開の状態となる。
【００５２】
前記圧力センサ１１５によって検出された圧力値等はＬＥＤ表示器１２０に表示されるとともに、必要に応じて、コネクタ１２２を介して図示しないキー入力装置により設定した設定圧力値が前記ＬＥＤ表示器１２０に表示される。なお、前記メインコントロールユニット１１４には、制御・判断・処理・演算・記憶の各手段として機能する図示しないＭＰＵ（マイクロプロセッサユニット）が設けられ、該ＭＰＵから導出される制御信号によって第１電磁弁１１０および第２電磁弁１１２を付勢・滅勢することにより、第１ダイヤフラム室７６に供給されるパイロット圧が制御される。
【００５３】
また、前記プレート１０４には、圧力流体供給ポート１０８ａと第１電磁弁１１０とを連通させる第１通路１２４と、第１電磁弁１１０と第２電磁弁１１２とを連通させる第２通路１２６と、前記第２通路１２６から分岐し圧力センサ１１５にパイロット圧を導入する第３通路１２８と、前記第２通路１２６から分岐し第１ダイヤフラム室７６にパイロット圧を供給するパイロット通路９０と、第２電磁弁１１２と圧力流体排出ポート１０８ｂとを連通させる第４通路１３０とが設けられている。
【００５４】
この場合、メインコントロールユニット１１４から第１電磁弁１１０の電磁コイル１１６に電流信号が供給されたときに弁体１１８ａが変位して弁開状態となり、第１通路１２４と第２通路１２６とが連通する。従って、圧力流体供給ポート１０８ａから供給された圧力流体（パイロット圧）は、第１通路１２４、第２通路１２６およびパイロット通路９０を介して第１ダイヤフラム室７６に供給される。
【００５５】
一方、メインコントロールユニット１１４から第２電磁弁１１２の電磁コイル１１６に電流信号が供給されたときに弁体１１８ｂが変位して弁開状態となり、第２通路１２６と第４通路１３０とが連通する。従って、第１ダイヤフラム室７６内の圧力流体（パイロット圧）は、第４通路１３０並びに圧力流体排出ポート１０８ｂを通じて大気中に排出される。
【００５６】
次に、本実施の形態に係るサックバックバルブ１００の動作並びに作用効果について説明する。なお、図１に示すサックバックバルブ２０と同一の動作並びに作用効果については、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００５７】
図示しない圧力流体供給源を付勢し、圧力流体供給ポート１０８ａに対し圧力流体を導入するとともに、図示しない入力手段を介してメインコントロールユニット１１４に入力信号を導入する。メインコントロールユニット１１４は、前記入力信号に基づいて第１電磁弁１１０にのみ電気信号を導出して弁開状態とする。その際、第２電磁弁１１２は、滅勢されて弁閉状態にある。
【００５８】
従って、圧力流体供給ポート１０８ａから導入された圧力流体（パイロット圧）は、第１通路１２４、第２通路１２６およびパイロット通路９０を経由して第１ダイヤフラム室７６に供給される。前記第１ダイヤフラム室７６に供給されるパイロット圧の作用下に第１ダイヤフラム７４が撓曲または変形してステム６８を矢印Ｘ2 方向に押圧する。この結果、ステム６８の下端部に連結された第２ダイヤフラム７８およびオン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４が一体的に変位し、前記弾性部材４４が着座部４０から離間することにより、第１ポート２８と第２ポート３０とが連通状態となる（図２中、二点鎖線参照）。そして、コーティング液供給源９６から供給されたコーティング液は、サックバックバルブ１００を通過しコーティング液滴下装置９８を介して半導体ウェハに向かって滴下される。
【００５９】
なお、前記第１ダイヤフラム室７６に供給されるパイロット圧は、第３通路１２８を介して圧力センサ１１５に導入され、前記圧力センサ１１５から出力される検出信号がメインコントロールユニット１１４に導入されてフィードバック制御が行われる。
【００６０】
このような状態において、前記メインコントロールユニット１１４は、第１電磁弁１１０に滅勢信号を導出して該第１電磁弁１１０を弁閉状態にすると同時に第２電磁弁１１２に付勢信号を導出して該第２電磁弁１１２を弁開状態とする。従って、第１ダイヤフラム室７６に対するパイロット圧の供給が停止されるとともに、第１ダイヤフラム室７６内に残存する圧力流体が第４通路１３０を介して大気中に排出される。その際、第１ダイヤフラム７４は、ばね部材７０の弾発力の作用下に矢印Ｘ1 方向に上昇し、図３に示された状態に至る。
【００６１】
すなわち、第１ダイヤフラム７４が上昇し、ステム６８を介して第２ダイヤフラム７８が矢印Ｘ1 方向に向かって一体的に変位することにより負圧作用が発生する。その際、流体通路３２内の所定量のコーティング液が矢印Ａ方向に沿って吸引される。この結果、コーティング液滴下装置９８のノズル内に残存する所定量のコーティング液がサックバックバルブ１００側に向かって戻されることにより、半導体ウェハに対する液だれを防止することができる。
【００６２】
なお、再びコーティング液を滴下する場合には、メインコントロールユニット１１４から第１電磁弁１１０に付勢信号を導出してオン状態にするとともに、第２電磁弁１１２に滅勢信号を導出してオフ状態とすることにより初期状態に復帰し、半導体ウェハに対するコーティング液の滴下が開始される。
【００６３】
本実施の形態では、メインコントロールユニット１１４によって電気的に制御される第１電磁弁１１０および第２電磁弁１１２によってパイロット圧を精度良く加減することができる。この結果、パイロット圧によって作動する第１ダイヤフラム７４の応答精度を高めることが可能となり、流体通路３２内に残存するコーティング液を迅速に吸引することができる。
【００６４】
また、前記パイロット圧を制御部１０２を介して制御することにより、サックバック機構６０によって吸引されるコーティング液の品質を損なうことなく、且つ吸引されるコーティング液の流量を安定させることができる。
【００６５】
次に、本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブ１４０を図４に示す。
【００６６】
このサックバックバルブ１４０では、電磁コイル１４２に発生する電磁力の作用下に変位するステム１４４を介してダイヤフラム７８を撓曲または変形させている点で図１に示すサックバックバルブ２０と異なっている。
【００６７】
前記サックバックバルブ１４０は、継手部２４の上部に連結された弁ボデイ１４６を介して電動アクチュエータとして機能するリニアボイスコイル型の弁駆動部１４８が一体的に設けられる。前記弁駆動部１４８はハウジング１５０を有し、前記ハウジング１５０の室１５２内には長尺なステム１４４が矢印Ｘ1 またはＸ2 方向に沿って変位自在に設けられる。前記室１５２内の上部中央には、図示しない固定ピンによって固定された固定鉄心１５４が設けられ、前記固定鉄心１５４は、ハウジング１５０の軸線方向に沿って所定長だけ延在するように形成されている。
【００６８】
また、前記室１５２内には、前記固定鉄心１５４から所定距離離間し、支持部材１５６を介してハウジング１５０の内壁面に固着された固定極磁石１５８が設けられる。この場合、固定極磁石１５８と固定鉄心１５４との間で略水平方向の磁界が形成される。さらに、前記固定鉄心１５４と固定極磁石１５８との間には電磁コイル１４２が巻回された変位部材（ボビン）１６０が介装され、前記変位部材１６０は連結ピン（図示せず）を介してステム１４４と一体的に変位自在に設けられる。また、固定鉄心１５４と変位部材１６０との間には所定のクリアランスが形成されている。なお、参照数字１６２は、前記電磁コイル１４２に電流を流すためのリード線を示す。
【００６９】
ハウジング１５０の内壁面には、前記支持部材１５６を介してガイド部材１６４がねじ締結され、前記ガイド部材１６４は、前記ステム１４４の凹部１６６と係合することにより該ステム１４４を直線状に案内するとともに、該ステム１４４の変位量を規制する機能を営む。
【００７０】
前記ガイド部材１６４と反対側のハウジング１５０の内壁面には、支持部材１６８を介してエンコーダ１７０が固着される。前記エンコーダ１７０は、ハウジング１５０側に固定された図示しないフォトセンサと、ガラス基板に一定の間隔でスケール値が形成されステム１４４側に固着された図示しないガラススケールとを有する。この場合、ステム１４４の変位量がガラススケールを介して図示しないフォトセンサによって検出され、前記フォトセンサから導出される検出信号はリード線１７２を介して図示しない制御手段にフィードバックされる。従って、前記制御手段では、前記フォトセンサの検出信号に基づいてステム１４４の変位量を高精度に制御することができる。
【００７１】
次に、本実施の形態に係るサックバックバルブ１４０の動作並びに作用効果について説明する。なお、前記実施の形態と同一の動作並びに作用効果については、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００７２】
まず、図示しない電源を付勢して電磁コイル１４２に電流を流す。この場合、電磁コイル１４２に発生する電磁力（後述する）の作用下にステム１４４およびダイヤフラム７８が矢印Ｘ2 方向に一体的に変位し、オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４が着座部４０から離間して第１ポート２８と第２ポート３０とが連通した状態にある（図４中、二点鎖線参照）。
【００７３】
従って、コーティング液供給源９６から供給されたコーティング液は、サックバックバルブ１４０を通過しコーティング液滴下装置９８を介して半導体ウェハに向かって滴下された状態にある。
【００７４】
このような状態において、電磁コイル１４２に対して前記とは反対の極性を有する電流を流すと、固定極磁石１５８および固定鉄心１５４によって形成された磁界との相互作用により、いわゆるフレミングの左手の法則にしたがって前記電磁コイル１４２に電磁力が発生する。前記電磁力の作用下に、電磁コイル１４２が巻回された変位部材１６０およびステム１４４が矢印Ｘ1 方向に向かって一体的に変位する。この電磁力は、電磁コイル１４２に流される電流の大きさを適切に調節することによって所望の大きさおよび持続時間に調整することが可能であり、また前述したように、前記電磁コイル１４２に流される電流の極性を逆転させることにより、その力の向きを矢印Ｘ1 方向または矢印Ｘ2 方向に変えることが可能である。
【００７５】
このように、電磁コイル１４２の電磁力の作用下にステム１４４を矢印Ｘ1 方向に向かって変位させることにより、ダイヤフラム７８およびオン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４が一体的に上昇し、前記弾性部材４４が着座部４０に着座することによりコーティング液の供給状態が停止される。そして、電磁コイル１４２によって発生する電磁力の作用下に変位部材１６０およびステム１４４がさらに上昇することによりダイヤフラム７８が弾性部材４４から離間し、前記ダイヤフラム７８が図４に示されるような状態に撓曲または変形すると、該ダイヤフラム７８の吸引作用下に流体通路３２内の所定量のコーティング液が吸引される。この結果、コーティング液滴下装置９８のノズル内に残存するコーティング液がサックバックバルブ１４０側に戻されることにより、半導体ウェハに対する液だれを防止することができる。
【００７６】
本実施の形態では、電気制御によって吸引作用を営むダイヤフラム７８を作動させているため、ダイヤフラム７８の応答時間が短縮される。従って、オン／オフ弁４２を構成する弾性部材４４が着座部４０に着座してコーティング液の供給を停止してから所定量のコーティング液を吸引するまでの動作を迅速に行うことができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、電気制御であるために高精度に制御することができ、しかも圧力流体供給源の圧力変動の影響を受けることがなく、サックバックバルブ１４０によって吸引されるコーティング液の流量を一定に保持することが可能となる。
【００７８】
【発明の効果】
本発明によれば、以下の効果が得られる。
【００７９】
すなわち、従来技術と異なりサックバックバルブと切換弁装置との間の配管作業を行う必要がなく、また前記切換弁装置を駆動させる駆動装置が不要となるため、設置スペースの有効利用を図り、装置全体の小型化を達成することができる。この結果、製造コストの低減化を図ることができる。
【００８０】
また、サックバックバルブと切換弁装置との間を接続する配管が不要となるため、流路抵抗が増大することを抑制することができる。しかも、制御部を設けることによりパイロット圧を精度良く加減することができる。この結果、パイロット圧によって作動する可撓性部材の応答精度を高めることが可能となり、流体通路内に残存する圧力流体を迅速に吸引することができる。
【００８１】
さらに、可撓性部材を電動リニアアクチュエータによって変位させることにより、可撓性部材の応答精度をより一層高めることができるとともに、該可撓性部材によって吸引される圧力流体の流量を、常時、一定に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【図２】図１に示すサックバックバルブにおいて、ダイヤフラムが撓曲または変形して流体通路内のコーティング液を吸引する状態を示す動作説明図である。
【図３】本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施の形態に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【図５】従来技術に係るサックバックバルブの縦断面図である。
【符号の説明】
２０、１００、１４０…サックバックバルブ
２４…継手部                    ２６…本体部
２８、３０…ポート              ３２…流体通路
３４…継手ボデイ                ４０…着座部
４２…オン／オフ弁              ４４…弾性部材
４６、７０…ばね部材            ４８…切欠部
６０…サックバック機構          ６８、１４４…ステム
７４、７８…ダイヤフラム        ７６、８０…ダイヤフラム室
９０…パイロット通路            １０２…制御部
１１０、１１２…電磁弁          １１４…メインコントロールユニット
１１５…圧力センサ              １４２…電磁コイル
１５４…固定鉄心                １５８…固定極磁石
【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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