(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ室の一部を容積可変部材で形成し、その容積可変部材の駆動によりポンプ室内の容積を変化させて液体を吸引または吐出するポンプと、
前記ポンプのポンプ室に連通された液体吐出側の吐出流路に設けられたオリフィスと、
前記オリフィスの上流側の前記吐出流路内の液体圧力を計測する圧力検出手段と、
前記容積可変部材を駆動させる駆動手段と、
前記圧力検出手段による計測値に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えた液体供給装置において、
圧力を感知する前記圧力検出手段のセンサ面部と、
前記圧力検出手段の全体を覆うためのセンサカバーと、
前記センサカバーの一端側の開口部から、突出して配置され、前記センサカバーに取り付けられるための周縁部と、
前記圧力検出手段により計測した圧力値を信号に変換する圧力トランスミッタと、
を有すること、
前記圧力検出手段の前記センサ面部のセンサ面の接液部分にフッ素樹脂を熱圧着したことと、
前記圧力検出手段の前記センサ面部と前記周縁部とは、Ｏリングを介して固定され、前記センサ面部の前記センサ面以外の部分は、前記センサカバーにより密閉されていること、
前記圧力検出手段に前記圧力トランスミッタが固着された後、前記圧力検出手段が前記センサカバーに固定されること、
を特徴とする液体供給装置。
【請求項２】
ポンプ室の一部を容積可変部材で形成し、その容積可変部材の駆動によりポンプ室内の容積を変化させて液体を吸引または吐出するポンプと、
前記ポンプのポンプ室に連通された液体吐出側流路を開閉する出力バルブと、
前記ポンプのポンプ室に連通された液体吸引側流路を開閉する入力バルブと、
前記液体吐出側流路に設けられた出力口と、
センサ面部にフッ素樹脂が熱圧着され、前記ポンプ室内の液体圧力を計測する圧力検出手段と、
前記容積可変部材を駆動させる駆動手段と、
前記圧力検出手段による計測値に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、
が一体的に構成されてなること、
圧力を感知する前記圧力検出手段の前記センサ面部と、
前記圧力検出手段を全体に覆うためのセンサカバーと、
前記センサカバーの一端側の開口部から、突出して配置され、前記センサカバーに取り付けられるための周縁部と、
前記圧力検出手段により計測した圧力値を信号に変換する圧力トランスミッタと、
を有すること、
前記圧力検出手段の前記センサ面部のセンサ面の接液部分にフッ素樹脂を熱圧着したことと、
前記圧力検出手段の前記センサ面部と前記周縁部とは、Ｏリングを介して固定され、前記センサ面部の前記センサ面以外の部分は、前記センサカバーにより密閉されていること、
前記圧力検出手段に前記圧力トランスミッタが固着された後、前記圧力検出手段が前記センサカバーに固定されること、
を特徴とする液体供給装置。
【請求項３】
前記ポンプの前記容積可変部材が、ピストンロッドによって直動ピストン駆動されるものであって、
前記圧力検出手段の前記センサ面部の前記センサ面に熱圧着されたフッ素樹脂が、前記ポンプ室の壁面の一部を形成し、
前記ピストンロッドの軸線が、前記センサ面部の前記センサ面の略中心と略直交することを特徴とする請求項２に記載の液体供給装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、微少流量の薬液を安定して定量吐出させることが可能な液体供給装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程においては、レジスト液などの薬液について、きわめて微少量の定量吐出が要求される。そこで、このような微少量の薬液を定量吐出するための液体供給装置が従来から提案されており、本出願人は、特開平１１−３４３９７８号公報において、図７に示す液体供給装置１００を提案している。
【０００３】
かかる液体供給装置１００は、ダイアフラムポンプ１０１の加圧室１１２内の圧力を電子レギュレータ１２９で調整することによって、ダイアフラム１０３が変形し、ポンプ室１１１内に充填された薬液が、出力ポート１１４から吐出管１２４へ吐出される。吐出管１２４には、出力ポート１１４側から順に、圧力センサ１２５、出力バルブ１２６、及びオリフィス１２７が設けられ、オリフィス１２７によって通過流量が制限されるために、オリフィス１２７の上流流路内の薬液には背圧がかかる。この圧力が圧力センサ１２５で計測され、その信号がコントローラ１３１へフィードバックされるので、コントローラ１３１は、目標の設定圧になるように電子レギュレータ１２９を制御する。これによって、薬液の微少量定量吐出が行われる。
【０００４】
上記のような液体供給装置１００では、一般に、腐食性の薬液が流通されるので、流路内の全ての接液部分に薬液に対する耐食性が要求される。これは、ダイアフラムポンプ１０１、供給管１２２、吐出管１２４等のみでなく、圧力センサ１２５についても同様である。つまり、金属製のセンサ面が露出した圧力センサ１２５ではそのセンサ面が腐食される。そして、圧力センサ１２５を劣化させるとともに、薬液にその金属が混入することとなり、薬液の性質を変化させてしまうため使用できない。
【０００５】
そのため、従来より、フッ素樹脂のＰＴＦＥ（四フッ化エチレン樹脂）が接液部分に接着された圧力センサ１２５が使用されている。ＰＴＦＥは、耐食性の高い物質であるが、物がくっつきにくい非粘着性も高い。そこで、化学的エッチング法によって表面処理をすることで接着しやすくし、各種の接着剤で圧力センサ１２５の接液部分に接着することができるようになった。これによって、耐食性の高い圧力センサ１２５が得られ、この圧力センサ１２５を使用することで、薬液の微少量定量吐出が可能な液体供給装置１００が得られた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、半導体製造技術のさらなる進歩に伴って精査した結果、本発明者らは、この液体供給装置１００には出力量の僅かな誤差があることを発見した。すなわち、図９に示すように、従来の液体供給装置１００から出力される液体圧力は、出力開始から約４０秒後に目標値に安定し、例えば、加圧開始後１．５秒では０．５％Ｆ．Ｓ．程度の誤差が発生していた。精密な半導体製造工程においては、この程度の誤差でも製品の歩留まりを低下させる原因となるので好ましくない。
【０００７】
そこで、さらにその原因を調べたところ、本発明者らは、圧力センサ１２５に課題があることを発見した。従来の圧力センサ１２５では、センサ面とＰＴＦＥ膜との間に接着剤が介在し、この接着剤が圧力センサ１２５の応答性を低下させていた。図８に、上記従来の圧力センサ１２５の応答性をグラフにして示す。図８に示すように、圧力センサ１２５では、加圧開始から５秒後には、９９．５％Ｆ．Ｓ．であり、約４０秒後に１００％となっている。
【０００８】
さらに、本発明者らは、このタイプの圧力センサ１２５では、接着剤の熱変化により、熱による劣化がおきることも発見した。この圧力センサ１２５を、様々な温度環境においてその劣化の様子を調べた結果を図１０に示す。図１０に示すように、温度環境を変化させることで、圧力センサ１２５の出力結果は大きく変化するとともに、約６５℃を加えた後は、２５℃で一晩放置した後でも、性能が元に戻らなくなっていることがわかる。
【０００９】
つまり、化学的エッチング法を用いてＰＴＦＥをセンサ面に接着した圧力センサ１２５は、耐食性に優れている反面、応答性においてさらに改良される余地があり、さらに、熱劣化するという問題がある。従って、この圧力センサ１２５を使用した液体供給装置１００では、より精密になる今後の半導体製造工程には適さないおそれがあるという問題点があった。
【００１０】
一方、フッ素樹脂を基材に接着する他の方法として熱圧着が知られている。
【００１１】
本発明は、かかる問題点を解消すべくなされたものであって、耐食性、応答性、耐熱性が高い圧力センサを使用することで、微少量の液体をより正確に定量吐出することを可能にした液体供給装置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】
本発明の液体供給装置は、ポンプ室の一部を容積可変部材で形成し、その容積可変部材の駆動によりポンプ室内の容積を変化させて液体を吸引または吐出するポンプと、前記ポンプのポンプ室に連通された液体吐出側の吐出流路に設けられたオリフィスと、前記オリフィスの上流側の前記吐出流路内の液体圧力を計測する圧力検出手段と、前記容積可変部材を駆動させる駆動手段と、前記圧力検出手段による計測値に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、を備えた液体供給装置において、圧力を感知する前記圧力検出手段のセンサ面部と、前記圧力検出手段を全体に覆うためのセンサカバーと、前記センサカバーの一端側の開口部から、突出して配置され、前記センサカバーに取り付けられるための周縁部と、前記圧力検出手段により計測した圧力値を信号に変換する圧力トランスミッタと、を有すること、前記圧力検出手段の前記センサ面部のセンサ面の接液部分にフッ素樹脂を熱圧着したことと、前記圧力検出手段の前記センサ面部と前記周縁部とは、Ｏリングを介して固定され、前記センサ面部の前記センサ面以外の部分は、前記センサカバーにより密閉されていること、前記圧力検出手段に前記圧力トランスミッタが固着された後、前記圧力検出手段が前記センサカバーに固定されることを特徴とする。
【００１３】
よって本発明によれば、ポンプ室の容積が、駆動手段によって駆動される容積可変部材により変化されるので、ポンプ室から吐出流路へ液体が吐出されるようにすることができる。そして、吐出流路にはオリフィスが設けられて通過流量が制限されているので、オリフィスの上流側流路内には背圧がかかり、その圧力が圧力検出手段によって計測される。さらに、圧力検出手段によって計測された計測値に基づいて、制御手段が駆動手段を制御し、容積可変部材を駆動させる。そのため、オリフィスの上流側流路内の液体圧力が一定に維持され、オリフィスを通過する流量が常に一定となるので、この液体供給装置から微少量の液体が正確に定量吐出される。
【００１４】
さらに、本発明によれば、圧力検出手段のセンサ面にフッ素樹脂を熱圧着したので、センサ面とフッ素樹脂との間に接着剤が介在しない。従って、接着剤による応答性の低下や熱劣化がないので、圧力検出手段は、さらに応答性が向上され、耐久性の高いものとなる。これによって、オリフィスの上流側流路内の液体の圧力を、さらに応答性良く計測することができ、また、環境が変化しても正確に計測できる。従って、さらに応答性良く目標圧力に維持することができ、オリフィスを通過する液体の流量を、さらに応答性良く一定とすることができるので、この液体供給装置から微少量の液体がさらに正確に定量吐出される。
【００１５】
また、本発明の液体供給装置は、ポンプ室の一部を容積可変部材で形成し、その容積可変部材の駆動によりポンプ室内の容積を変化させて液体を吸引または吐出するポンプと、前記ポンプのポンプ室に連通された液体吐出側流路を開閉する出力バルブと、前記ポンプのポンプ室に連通された液体吸引側流路を開閉する入力バルブと、前記液体吐出側流路に設けられた出力口と、センサ面部にフッ素樹脂が熱圧着され、前記ポンプ室内の液体圧力を計測する圧力検出手段と、前記容積可変部材を駆動させる駆動手段と、前記圧力検出手段による計測値に基づいて前記駆動手段を制御する制御手段と、が一体的に構成されてなること、圧力を感知する前記圧力検出手段のセンサ面部と、前記圧力検出手段を全体に覆うためのセンサカバーと、前記センサカバーの一端側の開口部から、突出して配置され、前記センサカバーに取り付けられるための周縁部と、前記圧力検出手段により計測した圧力値を信号に変換する圧力トランスミッタと、を有すること、前記圧力検出手段の前記センサ面部のセンサ面の接液部分にフッ素樹脂を熱圧着したことと、前記圧力検出手段の前記センサ面部と前記周縁部とは、Ｏリングを介して固定され、前記センサ面部の前記センサ面以外の部分は、前記センサカバーにより密閉されていること、前記圧力検出手段に前記圧力トランスミッタが固着された後、前記圧力検出手段が前記センサカバーに固定されることを特徴とする。
【００１６】
よって、本発明によれば、ポンプ室の容積が容積可変部材の駆動により変化されるので、それに合わせて入力バルブと出力バルブを開閉することにより、ポンプ室内に液体を吸引又は吐出することができる。そして、吐出側流路の出力口より上流側流路内の圧力が圧力検出手段によって計測される。さらに、圧力検出手段によって計測された計測値に基づいて、制御手段が駆動手段を制御し、容積可変部材を駆動させる。そのため、出力口の上流側流路内の液体圧力が一定に維持され、出力口を通過する流量が常に一定となるので、この液体供給装置から微少量の液体が正確に定量吐出される。
【００１７】
さらに、本発明によれば、一体的に構成されているのでコンパクトであり、取り付け、取り外し等の取り扱いが容易である。また、圧力検出手段がポンプ室内の液体圧力を計測するので、ポンプ室と圧力検出手段とを接続するための継手や配管が不要となり、圧力が計測される液体の量が小さくなる。そのため、圧力の変化がよりすばやく現れるので、圧力検出手段によってさらに応答性の良好な測定が可能となる。従って、出力口を通過する液体の流量を、さらに応答性良く一定とすることができるので、この液体供給装置から微少量の液体がさらに正確に定量吐出される。
【００１８】
また、本発明の液体供給装置は、請求項２に記載の液体供給装置において、前記ポンプの前記容積可変部材が、ピストンロッドによって直動ピストン駆動されるものであって、前記圧力検出手段の前記センサ面部の前記センサ面に熱圧着されたフッ素樹脂が、前記ポンプ室の壁面の一部を形成し、前記ピストンロッドの軸線が、前記センサ面部の前記センサ面の略中心と略直交することを特徴とする。
【００１９】
よって、本発明によれば、圧力検出手段のセンサ面が、ポンプ室の壁面の一部を形成しているので、ポンプ室内の液体圧力が直接センサ面に加えられる。従って、圧力検出手段によって、ポンプ室内の液体圧力が応答性良く計測できる。また、容積可変部材は直動ピストン駆動されるので、ポンプ室内の容積の変化によるポンプ室内の液体圧力の変化は、まず、ピストンロッドの軸線方向に伝達される。そして、ピストンロッドの軸線がセンサ面の略中心と略直交するので、ポンプ室内の液体圧力の変化は、センサ面のうち最も敏感な略中心に対して略直交する方向に伝達される。従って、圧力検出手段の応答性が向上し、出力口を通過する液体の流量を、さらに応答性良く一定とすることができるので、この液体供給装置から微少量の液体がさらに正確に定量吐出される。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の液体供給装置を具体化した第１の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明する。図１に、本発明を具体化した第１の実施の形態の液体供給装置のブロック図を示す。この液体供給装置１は、ダイアフラムポンプ２０を主要部とし、このダイアフラムポンプ２０に供給される液体（例えば、半導体製造工程における薬液）を、定量吐出させるようにしたものである。
【００２１】
図１に示すように、ダイアフラムポンプ２０は、ボディ２内に形成された空間が、ダイアフラム３によって薬液を充填するポンプ室１１と、動作流体であるエアを供給する加圧室１２との２室に仕切られている。そして、ボディ２には、薬液を供給するための入力ポート１３と、充填した薬液を吐出するための出力ポート１４とが穿設され、それぞれポンプ室１１に貫通している。また、ボディ２にはエアを給排気するための給排気ポート１５が穿設され、加圧室１２へと貫通している。ここで、ダイアフラム３が、請求項１に記載の容積可変部材に相当する。
【００２２】
さらに、ダイアフラムポンプ２０には、このようにボディ２にポンプ室１１と加圧室１２とによる流体部が構成される一方、ダイアフラム３を安定して動作させるための支持部が構成されている。支持部は、ダイアフラム３の中心位置に固定プレート４を介して垂直に固定されたピストンロッド５が、ボディ２内に装填されたブッシュなどのリニアガイド６を貫通し、ダイアフラム３がバランスよく駆動するよう構成されている。そして、ピストンロッド５によって貫通されたボディ２の貫通部分にはＯリング７がはめ込まれ、加圧室１２内を気密すべく構成されている。また、リニアガイド６を貫通したピストンロッド５の先端部には円盤８が固定され、その円盤８に当接したスプリング９によってピストンロッド５が図中右方へ付勢されている。更に、ピストンロッド５の延長上にはボディ２から突設されたマーカ１０が固定され、そのマーカ１０の位置を差動トランスを使って計測する位置検出センサ２１によって、ダイアフラム３の変位が計測できるよう構成されている。
【００２３】
液体供給装置１は、このようなダイアフラムポンプ２０の入力ポート１３に供給管２２が配管され、図示しない薬液供給源に接続されている。そして、供給管２２の途中には電磁式の入力バルブ２３が設けられ、薬液供給源からダイアフラムポンプ２０への薬液の流入を制御できるよう構成されている。一方、ダイアフラムポンプ２０の出力ポート１４には吐出管２４が配管され、図示しないチャンバ装置などへと接続されている。そして、この吐出管２４には、ダイアフラムポンプ２０から吐出側へ圧力センサ２５、電磁式の出力バルブ２６及びオリフィス２７が順に設けられている。この液体供給装置１は、１分間に１ｃｃ以下と極めて微量な薬液を定量的に吐出するものであり、オリフィス２７の口径も例えば２０μｍと極めて小さい。そのため薬液の流れはオリフィス２７によって制限され、それによってかかる吐出管２４内の背圧を圧力センサ２５で計測するよう構成されている。
【００２４】
また、ダイアフラムポンプ２０の給排気ポート１５には給排気管２８が配管され、電子レギュレータ２９に接続されている。この電子レギュレータ２９は、ダイアフラムポンプ２０の加圧室１２内のエア圧を調整するためのものである。さらに、入力バルブ２３、出力バルブ２６、圧力センサ２５、電子レギュレータ２９、及び位置検出センサ２１には、コントローラ３１が電気的に接続されている。コントローラ３１は、入力バルブ２３、出力バルブ２６を所定のタイミングで開閉し、また圧力センサ２５からの信号に基づいて薬液を定量的に吐出させるべく、電子レギュレータ２９をフィードバック制御するためのプログラムを備えるものである。ここで、電子レギュレータ２９が請求項１に記載の駆動手段に、コントローラ３１が請求項１に記載の制御手段にそれぞれ相当する。
【００２５】
ここで、液体供給装置１に流通される液体としては、例えば、半導体製造工程における薬液等の腐食性の液体が想定されている。そのため、液体に触れる部分は全て、フッ素樹脂等の耐食性のある材質で構成されている。すなわち、ダイアフラムポンプ２０のポンプ室１１の内壁、ダイアフラム３、供給管２２、吐出管２４、入力バルブ２３と出力バルブ２６の接液部分、オリフィス２７、そして、圧力センサ２５の接液部分である。圧力センサ２５以外の構成部分については、フッ素樹脂で構成されていればよく、例えば、ダイアフラム３や、供給管２２、吐出管２４等は、ＰＴＦＥで形成されている。また、入力バルブ２３と出力バルブ２６の接液部分等では、従来技術の欄で説明した化学的エッチング法によってＰＴＦＥを接着剤で接着する方法によって構成される。
【００２６】
それに対し、圧力センサ２５の接液部分であるセンサ面には、フッ素樹脂が熱圧着されている。圧力センサ２５は、図２に部分断面図を示すように、圧力を計測するセンサ部４１に、その計測された圧力値を信号に変換する圧力トランスミッタ４２が固着され、さらに、圧力トランスミッタ４２にはその信号をコントローラ３１へ伝送するためのケーブル４３が接続されている。そして、これら全体を覆うセンサカバー４４には、両側にそれぞれ開口部が設けられ、一端側の開口部４４ｐにはセンサ部４１が、他端側の開口部４４ｑにはグロメット４５に保持されたケーブル４３がそれぞれ突出して固定されている。
【００２７】
さらに、センサ部４１は、圧力を感知するセンサ面を有するセンサ面部４６と、センサカバー４４に取り付けられるための周縁部４７とが、Ｏリング４８を介して固定された構成となっている。そして、センサカバー４４の一端側の開口部４４ｐから、周縁部４７が突出して配置されている。そのように配置されたセンサ部４１のうち、センサ面部４６と周縁部４７との接液部分には、フッ素樹脂４９が熱圧着されている。つまり、その接液部分にＰＦＡ（または、ＦＥＰ）とＰＴＦＥを重ねて密着させ、熱と圧力とを加えることで、フッ素樹脂４９（ここではＰＴＦＥ）が接着される。
【００２８】
このように構成された液体供給装置１は、コントローラ３１の制御によって動作される。薬液が充填されたポンプ室１１から薬液を吐出する時には、入力バルブ２３を閉止して出力バルブ２６を開放し、電子レギュレータ２９によって加圧室１２へエアを供給する。そのエア圧によってダイアフラム３が押され、ポンプ室１１の容積を小さくする方向へ移動する。そのため、ポンプ室１１内にあった薬液は出力ポート１４から吐出管２４へと吐出される。吐出管２４の途中には、オリフィス２７が設けられて流量が制限されているので、そのオリフィス２７の上流側のポンプ室１１との間の流路には背圧がかかる。そして、オリフィス２７の上流側流路内の圧力を圧力センサ２５で計測してコントローラ３１へフィードバックするので、コントローラ３１は、電子レギュレータ２９を制御して、その流路内を目標圧力に維持する。従って、オリフィス２７にかかる流体圧力が常に一定となるので、微少量の薬液を定量吐出することができる。
【００２９】
吐出が終了したら、次に、コントローラ３１は出力バルブ２６を閉止して入力バルブ２３を開放し、給排気ポート１５から加圧室１２内のエアを排出して、スプリング９の付勢力によってダイアフラム３を図中右方へ移動させ、ポンプ室１１の容積を大きくする。これによって、薬液供給源から供給管２２を介して入力ポート１３へ入力され、ポンプ室１１に液体が充填されるので、吐出によって減少した薬液が補充される。
【００３０】
そして、この液体供給装置１で使用した圧力センサ２５の性能を、従来の技術の欄で説明したフッ素樹脂を接着剤で接着した圧力センサ１２５と比較して、その違いを説明する。まず、圧力センサ２５の応答性は、図３に示すように、その測定値は、加圧後７０ｍｓｅｃで１００％となり、加圧後３０ｍｓｅｃにおいても約９９．５％Ｆ．Ｓ．となっている。従来の圧力センサ１２５が、１００％Ｆ．Ｓ．になるまで４０ｓｅｃかかっていたことと比較すれば、非常に応答性が良好であることがわかる。さらに、熱劣化についても、図１０に示したのと同様の実験を行った結果を図４に示す。図４に示すように、環境変化によりその測定値のずれはあっても、２５℃で一晩放置することでほぼ元に戻っている。従って、この圧力センサ２５は、従来の圧力センサ１２５に比べて応答性が非常に良好で、ほとんど熱劣化しないことがわかる。
【００３１】
そして、この圧力センサ２５を用いた液体供給装置１から吐出される液体圧力を実験によって調べたところ、図５に示すように、加圧開始後１．５秒でほぼ目標圧力を示し、その後は安定している。従来の液体供給装置１００では、図９に示すように、目標値に安定するまでに４０秒かかっていたことと比較すれば、この液体供給装置１は、応答性が非常に良好であることがわかる。従って、液体供給装置１は、稼働開始後１．５秒から、目標の吐出量を吐出することができるので、微少量の薬液を非常に正確に定量吐出できる。
【００３２】
以上説明したように、この第１の実施の形態の液体供給装置１によれば、薬液に接する部分は全て、耐食性の大きいＰＴＦＥで構成されているので、薬液により浸食されたり、薬液にとけ込んでその性質を変化させることはない。また、圧力センサ２５が応答性良く圧力を計測できるので、オリフィス２７の背圧の変化を応答性良く計測でき、コントローラ３１によってフィードバックされる。そのため、オリフィス２７の背圧を常に一定圧に維持することができ、従って、オリフィス２７からの薬液の吐出流量を一定とすることができる。また、圧力センサ２５が熱劣化しないので、環境の変化等に影響されることなく、安定して薬液の定量吐出が可能になった。これにより、液体供給装置１から微少量の薬液が正確に定量吐出される。
【００３３】
（第２の実施の形態）
以下、本発明の液体供給装置を具体化した第２の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明する。図６に、本発明を具体化した第２の実施の形態の液体供給装置の断面図を示す。この液体供給装置５０は、第１の実施の形態の液体供給装置１のうち、オリフィス２７を除く部分を一体化したものであり、供給される液体（例えば、半導体製造工程における薬液）を、定量吐出させるようにしたものである。
【００３４】
図６に示すように、液体供給装置５０のポンプ部５１は、第１の実施の形態のダイアフラムポンプ２０とほぼ同様の構成となっている。ポンプ部５１の流体部は、ダイアフラム５２が、ＰＴＦＥ製のボディ５３と、カバー５４とによって挟み込まれて固定され、ダイアフラム５２とボディ５３とによって液体を充填するポンプ室５５が、また、ダイアフラム５２とカバー５４とによって動作流体であるエアを供給する加圧室５６が、それぞれ形成されている。
【００３５】
また、ポンプ部５１の支持部は、ダイアフラム５２の中心位置に固定部５７を介して垂直に固定されたピストンロッド５８が、カバー５４を貫通し、軸方向へ移動可能に配置されている。さらに、ピストンロッド５８の中央部には円盤５９が固定され、その円盤５９に当接したスプリング６０によって、ピストンロッド５８及びダイアフラム５２は図中左方へ付勢されている。ピストンロッド５８の他端にはマーカ６１が固定され、そのマーカ６１の周囲に、マーカ６１の位置を検出する位置検出センサ６２が設けられている。
【００３６】
このポンプ部５１の支持部は、カバー５４に固定されたケース６３内に収められ、ケース６３の内部には、そのほかに、液体供給装置５０を制御するコントローラ６４、加圧室５６へ供給されるエア圧力を調整する電磁比例弁６５、後述する入力バルブ８３と出力バルブ８４とへの動作エアの流路をそれぞれＯＮ／ＯＦＦする電磁弁（図示しない）等が組み込まれ、一体的に構成されている。そして、ケース６３の外面には、コントローラ６４へ信号を入力する入力端子６６が突出し、図示しないエア源と接続して動作用エアを入力するエア入力口６７が開口している。
【００３７】
また、ボディ５３には、ポンプ部５１のポンプ室５５が形成されるとともに、圧力センサ７０が固定されている。圧力センサ７０は、その構成は第１の実施の形態の圧力センサ２５（図２参照）と同様であり、フッ素樹脂７１が熱圧着されたセンサ面７２がポンプ室５５の壁面の一部をなしている。そして、ピストンロッド５８の中心軸の延長線が、センサ面７２の略中心に略直交するように、圧力センサ７０はダイアフラム５２の固定部５７に対向して配置されている。また、圧力センサ７０には、計測された圧力値をコントローラ６４へ送信するための配線７３が設けられ、コントローラ６４と接続されている。
【００３８】
さらに、ボディ５３には、図６に示すように、図示しない薬液供給源と接続される入力口８１、図示しないチャンバ装置などに接続される出力口８２、入力口８１からの薬液の入力をＯＮ／ＯＦＦする入力バルブ８３、出力口８２への薬液の吐出をＯＮ／ＯＦＦする出力バルブ８４がそれぞれ固定されている。そして、ボディ５３内に穿設された連通路８５，８６，８７，８８によって、それぞれ連通されている。すなわち、入力口８１は、連通路８５、入力バルブ８３、連通路８６を介してポンプ室５５へと連通され、また、ポンプ室５５は、連通路８７、出力バルブ８４、連通路８８を介して出力口８２へと連通されている。出力口８２の外部にはオリフィス（図示しない）が取り付けられ、薬液の吐出流量が制限される。ここで、入力口８１、出力口８２、入力バルブ８３、出力バルブ８４の接液部分は、それぞれＰＴＦＥで形成するか、ＰＴＦＥを接着して構成する。
【００３９】
このように構成された液体供給装置５０によって、微少量の薬液が定量吐出される動作を説明する。図６は、加圧室５６内にのエア圧力が減圧され、スプリング６０の付勢力によって、ピストンロッド５８とダイアフラム５２とが最も図中左方にある状態を示している。従って、ポンプ室５５は最大の容量となり、薬液で充填されている。そして、吐出が指示されると、コントローラ６４は電磁比例弁６５を駆動させ、エア入力口６７から入力された動作用エアを加圧室５６へ供給するので、加圧室５６内を加圧してダイアフラム５２を図中右方へ移動させ、ポンプ室５５の容積を縮小する。また、入力バルブ８３を閉止して出力バルブ８４を開放し、ダイアフラム５２によってポンプ室５５から押し出された薬液を、出力バルブ８４を介して出力口８２へと出力させる。
【００４０】
このとき、出力口８２の外部にはオリフィス（図示しない）等が取り付けられて出力流量が制限され、背圧がかかる。この背圧が圧力センサ７０によって計測され、その計測値がコントローラ６４へとフィードバックされる。コントローラ６４は、フィードバックされる背圧が所定の一定圧力となるように、電磁比例弁６５を制御する。従って、出力口８２に加わる薬液の圧力が常に所定の一定圧力となるので、微少量の薬液が定量吐出される。このとき、圧力センサ７０のセンサ面７２にはフッ素樹脂７１が熱圧着されているので、応答性が良好であり、熱劣化しない。吐出が終了すると、出力バルブ８４を閉止して入力バルブ８３を開放し、加圧室５６のエアを減圧することでポンプ室５５の容積を大きくして、薬液供給源からポンプ室５５に薬液を充填する。
【００４１】
以上説明したように、この第２の実施の形態の液体供給装置５０によれば、薬液に接する部分は全て、耐食性の大きいＰＴＦＥで構成されているので、薬液により浸食されたり、薬液にとけ込んでその性質を変化させることはない。また、圧力センサ７０のセンサ面７２にはフッ素樹脂７１が熱圧着されているので、接着剤の影響が無く、応答性良く圧力が検出される。さらに、圧力センサ７０が熱劣化しないので、環境の変化等に影響されることなく、安定して薬液の定量吐出が可能になった。また、出力口８２からポンプ室５５までの流路容積が小さく、しかも圧力センサ７０のセンサ面７２がポンプ室５５の内壁の一部を構成しているので、圧力を測定する対象となる薬液の量が少なく、さらに応答性良く計測される。また、ピストンロッド５８の軸線がセンサ面７２の略中心に略直交しているので、ピストンロッド５８の移動によるポンプ室５５の内部の圧力の変化を、センサ面７２により敏感に計測できる。これにより、液体供給装置５０から微少量の薬液が正確に定量吐出される。
【００４２】
なお、本発明は前記実施の形態のものに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
（１）前記第１、第２の実施の形態では、容積可変部材としてダイアフラムを示して説明したが、この他ベローズや、ベロフラム、ピストンなどであってもよい。
（２）また、前記第１、第２の実施の形態では、ダイアフラムを駆動させるためにエアによる動作流体の流体圧を駆動力としたが、流体を使用せずにステッピングモータを駆動手段とするものであってもよい。
（３）また、前記第１、第２の実施の形態では、ダイアフラムの変位測定に位置検出センサとして差動トランスを使用したが、ポテンショメータ、レーザ変位計などを使用するようにしてもよい。
（４）また、前記第２の実施の形態では、入力バルブ及び出力バルブとしてエア駆動のものを用いたが、電磁弁等の他の駆動力によるものでも良い。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明の構成によれば、圧力検出手段のセンサ面にフッ素樹脂を熱圧着したので、応答性が良好で、熱劣化しない。従って、この発明の構成によれば、オリフィスの上流側の液体圧力は一定に維持される。これにより、この液体供給装置から出力される薬液を微少量の液体を正確に定量吐出することができる。
【００４４】
また、請求項２に記載の発明の構成によれば、圧力検出手段のセンサ面にフッ素樹脂を熱圧着したので、応答性が良好で、熱劣化しない。従って、この発明の構成によれば、出力口の上流側の液体圧力は一定に維持される。これにより、この液体供給装置から出力される薬液を微少量の液体を正確に定量吐出することができる。さらに、一体的に構成されているので、コンパクトであり、取り扱いが容易である。また、圧力検出手段がポンプ室内の液体圧力を計測するので、さらに応答性の良好な圧力検出が可能である。従って、さらに正確に定量吐出できる。
【００４５】
また、請求項３に記載の発明の構成によれば、請求項２の発明の効果に加え、ポンプ室の容積を変化させる容積可変部材を駆動するピストンロッドの軸線がセンサ面の略中心に略直交するので、さらに、圧力検出手段の応答性が向上する。
従って、さらに正確に定量吐出できる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係り、液体供給装置を示すブロック図である。
【図２】圧力センサを示す部分断面図である。
【図３】圧力センサの応答性を示すグラフである。
【図４】圧力センサの熱変化性を示すグラフである。
【図５】液体供給装置の応答性を示すグラフである。
【図６】第２の実施の形態に係り、液体供給装置を示す断面図である。
【図７】従来の液体供給装置を示すブロック図である。
【図８】従来の圧力センサの応答性を示すグラフである。
【図９】従来の液体供給装置の応答性を示すグラフである。
【図１０】従来の圧力センサの熱変化性を示すグラフである。
【符号の説明】
１      液体供給装置
３      ダイアフラム（容積可変部材）
１１    ポンプ室
２０    ダイアフラムポンプ
２５    圧力センサ（圧力検出手段）
２７    オリフィス
２９    電子レギュレータ（駆動手段）
３１    コントローラ（制御手段）
４６    センサ面部
４９    フッ素樹脂
５０    液体供給装置
５１    ポンプ部
５２    ダイアフラム（容積可変部材）
５５    ポンプ室
５８    ピストンロッド
６４    コントローラ（制御手段）
６５    電磁比例弁（駆動手段）
７０    圧力センサ（圧力検出手段）
７１    フッ素樹脂
７２    センサ面
８２    出力口
８３    入力バルブ
８４    出力バルブ
【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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