JPH08285125A - 弁装置および弁装置を有する薬液供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液体を案内する流路を開閉する弁に液体が回
り込むことになる複雑な流路を形成することなく、確実
に流路を開閉することができる弁装置を提供する。 【構成】 流体が流入する流入側流路７４と流体が流出
する流出側流路７５とを有するハウジング７１には、流
入側流路７４と流出側流路７５の接続部を開閉する弁体
７８が設けられている。弁体７８には従動側の磁石８０
が設けられ、ハウジング７１に移動自在に設けられた駆
動側の磁石８４は従動側の磁石８０に磁界を作用させて
弁体７８を開位置と閉位置とに設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は流路を開閉する弁装置お
よび弁装置を有し薬液を塗布する薬液供給装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハの製造技術分野を始め、液
晶基板製造技術分野や多層配線基板製造技術などの分野
では、フォトレジスト液、アルカリ性や酸性の処理液な
ど薬液が使用されている。それぞれの薬液は薬液貯蔵槽
内からポンプの作動により薬液吐出部に流路を介して案
内するようにして、この流路には薬液の流れを制御する
ために弁装置が組み込まれている。

【０００３】このような薬液供給ポンプとしては、たと
えば、米国特許第5,061,156 号公報に開示されているよ
うに、ベローズタイプのポンプを用いたものが開発され
ている。

【０００４】図１は開発対象となった薬液供給装置を示
す図であり、この装置は容器（薬液貯留槽）１に収容さ
れたレジスト液等の薬液Ｌを半導体ウエハＷに塗布する
ために使用されている。図示するように、ハウジング２
に往復動自在に設けられたベローズ３を駆動するために
ハウジング２には駆動部材４が設けられており、ベロー
ズ３の往復動によって２つの逆止弁５ａ，５ｂを介して
薬液Ｌはノズル（薬液吐出部）６に供給される。ノズル
６と逆止弁５ｂの間に設けられた薬液供給路には、薬液
Ｌ内の異物を除去するフィルタ７と、供給路を開閉する
ダイヤフラムバルブ８と、サックバックバルブ９とが設
けられている。

【０００５】図示する薬液供給装置を用いて薬液Ｌを半
導体ウエハＷに塗布する場合には、ベローズ３を後退移
動させることにより、逆止弁５ａを介して薬液Ｌをポン
プ室内に流入し、ベローズ３を前進移動させることによ
り、逆止弁５ｂを介してノズル６に薬液Ｌが供給され
る。所定の量の薬液Ｌをノズル６から吐出した後には、
ノズル６からの液垂れを防止するために、ダイヤフラム
バルブ８を閉じてサックバックバルブ９を作動させて、
ノズル６の先端部内に薬液を吸引するようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】図示する逆止弁５ａ，
５ｂにあってはこれらの閉塞動作を自重によって行うよ
うにしているが、逆止弁５ａ，５ｂの配置姿勢によって
は閉塞動作を行わせるために流路内にばねを組み込む場
合がある。ばねを組み込むようにすると、その部分に薬
液が回り込み、薬液の滞留が発生することがある。

【０００７】薬液を吐出するために用いられる薬液供給
装置にあっては、サックバックバルブを用いることな
く、ポンプ動作によってサックバックを行うタイプのも
のもあり、薬液をノズルに供給するための薬液供給路に
はこれを開閉するためのダイヤフラムバルブが用いられ
ている。この場合におけるノズル６内の薬液の挙動を示
すと、図２の通りであり、まずポンプ動作によって薬液
Ｌの吐出が完了すると、図２（ａ）の状態となる。次い
で、ポンプによってサックバック動作を行って、図２
（ｂ）に示すように、ノズル６内の薬液を吸引した後
に、ダイヤフラムバルブを閉じると、ダイヤフラムが流
路を閉じる動作を行うことにより、図２（ｃ）に示すよ
うにダイヤフラムの容積変化により液面は再び下降す
る。

【０００８】したがって、サックバック量の設定は、ダ
イヤフラムバルブの容積変化分を見込んだ量にする必要
があり、サックバック時の液面の上昇は非常に大きくな
る。このように液面を大きく上昇させると、図２（ｄ）
に示すように、その過程で液面よりも下に液が回り込ん
で気泡Ａがノズル内に発生し易い。この気泡Ａは薬液Ｌ
の塗布に際して悪影響を及ぼすことになる。

【０００９】図１に示す装置における逆止弁５ｂの部分
にダイヤフラムバルブを設け、ポンプ動作によってサッ
クバックを行う場合にも、ダイヤフラムバルブによって
流路を閉塞すると、ノズル６内の液面の変動が大きくな
ってしまうことが判明した。

【００１０】ポンプでは薬液の圧送のみを行い、サック
バックバルブ９でノズル内の薬液のサックバック動作を
行うタイプ、あるいはポンプでサックバック動作を行わ
せるタイプのいずれにあっても、これまで開発された薬
液供給装置では、ダイヤフラムタイプのバルブを用いて
おり、薬液の流路は複雑となり、薬液が流路内で滞留す
ることが避けられなかった。滞留が発生すると、薬液が
変質することがあり、それが発塵のもととなる。

【００１１】滞留がある程度進むと、流路を洗浄しても
発塵が抑えられなくなる。また、薬液の種類によって
は、流路の拡大部に薬液が流れ込むことによって負圧が
発生し、液が変質するなどの悪影響が発生することもあ
る。そして、ダイヤフラムバルブを用いた場合には、そ
の構造上、大きなダイヤフラム室を有しており、流路が
非常に広くなったり、狭くなったりし、角などのように
流れにくい部分がある。これまで開発されたサックバッ
クバルブやポンプなども同様の傾向を持っている。

【００１２】前記のように洗浄しても発塵が抑えられな
くなった場合には、構成部品を交換するようにしている
が、その作業は長い時間を必要とし、作業性が良好でな
いという問題点がある。

【００１３】本発明の目的は、液体を案内する流路を開
閉する弁に液体が回り込むことになる複雑な流路を形成
することなく、確実に流路を開閉することができる弁装
置を提供することにある。

【００１４】本発明の他の目的は、吐出精度を高めるこ
とができる薬液供給装置を提供することにある。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、部品交換など
のメンテナンス性が良好な薬液供給装置を提供すること
にある。

【００１６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００１８】すなわち、本発明の弁装置は、流体が流入
する流入側流路と流体が流出する流出側流路とを有する
ハウジングと、前記流入側流路と前記流出側流路との接
続部内に配置されてこれを開閉する弁体と、前記弁体に
設けられた従動側の磁石と、前記従動側の磁石に磁界を
作用させて前記弁体を開位置と閉位置とに設定する駆動
手段とを有することを特徴とする。

【００１９】また、本発明の薬液供給装置は、ポンプ室
を有しこのポンプ室の容積を変化させる往復動部材が設
けられたハウジングと、薬液貯留槽内の薬液を前記ポン
プ室に案内する第１流路と、ポンプ室内の薬液を前記薬
液吐出部に案内する第２流路と、第１流路内に配置され
これを開閉する第１弁体および第２流路内に配置されこ
れを開閉する第２弁体と、第１弁体と第２弁体の少なく
とも一方に設けられた従動側の磁石と、従動側の磁石に
磁界を作用させて弁体を開放位置と閉塞位置とに設定す
る駆動手段とを有することを特徴とする。

【００２０】さらに、本発明の薬液供給装置は、ハウジ
ングを相互に分離自在となったバルブハウジングとポン
プハウジングとにより形成し、往復動部材、第１および
第２流路、第１および第２弁体、ならびに従動側の磁石
をバルブハウジングに備え、往復動部材を駆動するポン
プ駆動手段をポンプハウジングに備え、バルブハウジン
グとポンプハウジングとを締結用の磁石により相互に着
脱自在に連結するようにしたことを特徴とする。

【００２１】

【作用】前記構成の弁装置にあっては、弁体が流路内に
配置されていることから、弁体が開閉動作を行っても流
体の流出側における流体の変動が防止される。また、弁
体に設けられた磁石に磁力を作用させることによって、
弁体の開閉動作を行わせるようにしたので、流体が流れ
る流路内にはばね部材などが組み込まれることなく、流
路が単純化されて流体の滞留発生が防止される。

【００２２】また、前記構成の薬液供給装置にあって
は、弁体を駆動するための部材が流路内に露出すること
がないので、薬液を案内する流路が単純化され薬液が流
路内で滞留することが防止され、装置の使用初期に流路
内に薬液を満たす際には、流路内の空気抜きが薬液によ
って迅速になされる。しかも、弁体は流路内に配置され
ているので、弁体の開閉動作に際しては、流路内の薬液
の移動を防止することができる。薬液をノズルから吐出
した後に、ポンプによってサックバック動作を行う場合
には、流路内に配置された弁体によって流路の閉塞を解
除するので、ノズルにおける液面の変動を低く抑えるこ
とができ、ノズルから薬液を高精度で吐出することがで
きる。

【００２３】ダイヤフラムバルブによって流路の開閉を
行う場合には、液体の流入側ポートと流出側ポートとを
連通させる弁座に対してダイヤフラムを接近させたり離
反させることにより流路の開閉を行うことになるので、
この開閉動作に際しては、ダイヤフラムの開閉動作によ
って流路内に液体の流れが発生することになり、薬液を
吐出する場合には、ダイヤフラムバルブを用いて流路の
開閉を行うと高精度での薬液の吐出量の制御が困難であ
ったが、流路内に弁体を配置することによって、弁体の
開閉動作に際しては吐出量の変動を防止することができ
る。

【００２４】バルブハウジングとポンプハウジングとを
分離自在とすることにより、装置の保守点検や部品交換
を容易に行うことができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。

【００２６】図３および図４は本発明の一実施例である
薬液供給装置を示し、図３は図４におけるIII −III 線
に沿う断面図であり、図４は図３におけるIV−IV線に沿
う断面図である。

【００２７】この薬液供給装置のハウジング１１は、バ
ルブハウジング１１ａとポンプハウジング１１ｂとによ
り形成されており、これらは相互に分離自在となってい
る。バルブハウジング１１ａは、中央ブロック１２と２
つの外側ブロック１３，１４と端板１５，１６とを有
し、３つのブロック１２〜１４はそれぞれフッ素樹脂で
あるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの樹
脂により形成され、図４に示す２本のボルト１７によっ
て組み立てられている。このバルブハウジング１１ａの
一方面には鉄などの磁性体からなる締結プレート１８が
設けられ、他方面には止め板１９が設けられ、これらは
ボルト２０により固定されている。

【００２８】ポンプハウジング１１ｂはバルブハウジン
グ１１ａの内面に接触する締結プレート２１とこれに固
定されたカバー２２とにより形成されており、図５に示
すように、締結プレート２１に形成された４つの凹部２
３内には磁石２４が埋め込まれており、締結プレート１
８に形成された位置決め用の突部２５を磁石２４に対向
させて凹部２３内に嵌合することにより、両方のハウジ
ング１１ａ，１１ｂは相互に連結された状態となって組
み付けられる。磁石２４の磁力に抗して強くバルブハウ
ジング１１ａを引くと、これをポンプハウジング１１ｂ
から分離することができる。なお、符号２６は磁気回路
形成部材を示す。

【００２９】磁石２４の磁力による２つのハウジング１
１ａ，１１ｂの締結に代えて、クランプ部材を用いて締
結するようにしても良く、磁力による締結に加えてクラ
ンプ部材を付加するようにしても良い。

【００３０】バルブハウジング１１ａにはポンプ室２７
が形成されており、このポンプ室２７は中央ブロック１
２とこれに固定された往復動部材としてのダイヤフラム
２８とにより形成されている。ダイヤフラム２８は中心
部の連結部２８ａと環状の止め付け部２８ｂとこれらの
間を繋ぐ弾性変形部２８ｃとを有し、ＰＴＦＥにより形
成されている。連結部２８ａを図３において左右方向に
往復動させることにより、弾性変形部２８ｃが変形して
ポンプ動作が達成される。

【００３１】バルブハウジング１１ａには流入ホース３
０ａの一端部が接続されており、このホース３０ａの他
端部はレジスト液などの薬液が収容された薬液貯留槽に
接続されている。この流入ホース３０ａの流路とポンプ
室２７とを接続するために、バルブハウジング１１ａに
は薬液貯留槽内の薬液をポンプ室２７に案内する第１流
路３１が図４に示されるように形成されている。

【００３２】バルブハウジング１１ａには流出ホース３
０ｂの一端部が接続され、このホース３０ｂの他端部に
は薬液吐出部としてのノズルが接続されている。この流
出ホース３０ｂの流路とポンプ室２７とを接続するため
に、バルブハウジング１１ａには、ポンプ室２７内の薬
液をノズルに案内する第２流路３２が図４に示されるよ
うに形成されている。

【００３３】流入ホース３０ａに図１に示されたフィル
タ７と同様のフィルタを設けるようにしても良く、流出
ホース３０ｂにこのフィルタ７を設けるようにしても良
い。また、両方のホース３０ａ，３０ｂをそれぞれＰＴ
ＦＥなどの樹脂製のものを使用するようにしても良い。

【００３４】第１流路３１には弁室３３ａが形成され、
この弁室３３ａ内には第１流路３１を開閉する第１弁体
３４が設けられている。また、第２流路３２には弁室３
３ｂが形成され、この弁室３３ｂ内には第２流路３２を
開閉する第２弁体３５が設けられている。このように、
それぞれの弁体３４，３５はそれぞれ流路内に配置され
ているので、開閉動作がなされる際には、流路内におけ
る薬液の流れが発生することを防止することができる。

【００３５】図６は第２弁体３５の部分を拡大して示す
断面図であり、弁室３３ｂの下部には弁座３６ｂが取り
付けられ、第２流路３２はポンプ室２７から垂直に延び
て弁室３３ｂに至る部分と、この弁室３３ｂの側部から
傾斜して流出ホース３０ｂに至る部分とを有している。
第２弁体３５は弁座３６ｂに接触するセラミック製のボ
ール３７を有しており、このボール３７にはＰＴＦＥ製
の弁本体３８によって従動側の磁石４１が組み付けられ
ている。図６は第２弁体３５を示すが、第１弁体３４も
同様の構造となっており、弁座３６ａに接触して第１流
路３１を開閉するセラミック製のボール３７を有してい
る。

【００３６】図３に示すように、バルブハウジング１１
ａには弁室３３ａに隣接させて駆動ロッド４２ａが軸方
向に摺動自在に取り付けられており、この摺動方向は第
１弁体３４の移動方向に対してほぼ直角の方向となって
いる。同様に、バルブハウジング１１ａには弁室３３ｂ
に隣接させて駆動ロッド４２ｂが軸方向に摺動自在に取
り付けられており、この摺動方向は駆動ロッド４２ａの
摺動方向と平行となっている。

【００３７】駆動ロッド４２ａには２つの駆動側の磁石
４３ａ，４４ａが設けられており、駆動ロッド４２ａを
軸方向に摺動させることにより、一方の磁石が従動側の
磁石４１の位置に対応することになる。磁石４３ａは磁
石４１を反発させる磁界を作用させて第１弁体３４に対
して第１流路３１を閉塞する方向の磁力を加える。他方
の磁石４４ａは磁石４１を引き寄せる磁界を作用させて
第１弁体３４に対して第１流路３１を開放する方向の磁
力を加える。

【００３８】駆動ロッド４２ａは締結プレート２１に取
り付けられた環状スリーブ４５ａを貫通してポンプハウ
ジング１１ｂ内に突出している。

【００３９】ポンプハウジング１１ｂ内には駆動ロッド
４２ａを駆動するための空気圧シリンダ４６ａが設けら
れ、この空気圧シリンダ４６ａは締結プレート２１に固
定されている。この空気圧シリンダ４６ａ内に設けられ
たピストン４７ａには駆動ロッド４２ａが取り付けられ
ており、ピストン４７ａを原点位置に戻すために圧縮コ
イルばね４８ａが空気圧シリンダ４６ａ内に装着されて
いる。ピストン４７ａが原点位置となると、駆動側の磁
石４３ａが従動側の磁石４１の位置となる。

【００４０】空気圧シリンダ４６ａには空気圧配管４９
ａが接続され、バルブユニット５１を介して図示しない
空気圧源からの圧縮空気が空気圧シリンダ４６ａに供給
されるようになっており、圧縮空気が空気圧シリンダ４
６ａ内に供給されると、ピストン４７ａは前進限位置と
なる。このときには、駆動側の磁石４４ａが従動側の磁
石４１の位置となる。

【００４１】第２弁体３５も第１弁体３４と同様の構造
の駆動ロッド４２ｂおよび空気圧シリンダ４６ｂによっ
て駆動されるようになっており、図３においては、第１
弁体３４を駆動する部材と共通する部材には同一の参照
番号に符号ｂを付して第２弁体３５を駆動する部材の説
明を省略している。

【００４２】ダイヤフラム２８を図３において左右方向
に往復動するために、駆動部材５２が締結プレート２１
に形成された貫通孔５３から突出してポンプハウジング
１１ｂに軸方向に往復動自在に設けられており、この駆
動部材５２に取り付けられたボールねじナット５４にね
じ結合されるボールねじ５５がベアリング５６によりポ
ンプハウジング１１ｂ内に回転自在に設けられている。
このボールねじ５５は継手５７を介してモータ５８の主
軸に連結されている。図３にあっては、駆動部材５２、
ベアリング５６、およびモータ５８を支持する部材が図
示省略されている。

【００４３】駆動部材５２にダイヤフラム２８を連結す
るために、ダイヤフラム２８の連結部２８ａには磁性材
料からなる連結部材６１が設けられ、駆動部材５２には
磁性材料からなる磁気回路形成部材６２と磁石６３とが
設けられている。磁石６３は磁気回路形成部材６２に密
着しており、この磁気回路形成部材６２と連結部材６１
とが磁力により密着することにより、ダイヤフラム２８
は駆動部材５２に連結される。

【００４４】次に、図３〜図５に示す薬液供給装置を用
いて薬液をノズルから吐出する手順について説明する。

【００４５】薬液供給装置が作動を開始する際には、両
方の空気圧シリンダ４６ａ，４６ｂには圧縮空気が供給
されておらず、図３に示すように、駆動ロッド４２ａ，
４２ｂはそれぞれ原点位置となっており、それぞれの駆
動側の磁石４３ａ，４３ｂがそれぞれの弁体３４，３５
の従動側の磁石４１に対応する位置となっている。これ
により、両方の流路３１，３２はそれぞれ弁体３４，３
５によって閉塞されている。

【００４６】まず、空気圧シリンダ４６ａ内に圧縮空気
を供給してピストン４７ａを前進させると、駆動ロッド
４２ａが前進して駆動側の磁石４４ａが従動側の磁石４
１に対応する位置となる。これにより、従動側の磁石４
１が駆動側の磁石４４ａによって吸引され、第１弁体３
４が弁座３６ａから離れて第１流路３１が開放状態とな
る。

【００４７】この状態のもとで、モータ５８を駆動させ
て駆動部材５２を図３において右側に移動させると、ダ
イヤフラム２８がポンプ室２７を広げるように変形し、
ポンプ室２７が負圧となり、流入ホース３０ａを通って
薬液がポンプ室２７内に流入する。

【００４８】このようにして、ポンプ室２７内に薬液が
注入された後に、空気圧シリンダ４６ａ内の圧縮空気を
排出すると、ばね４８ａのばね力によってピストン４７
ａおよび駆動ロッド４２ａが原点位置に戻り、駆動側の
磁石４３ａが従動側の磁石４１に対応する位置となる。
これにより、第１弁体３４が弁座３６ａに押し付けられ
て、第１流路３１が閉塞される。

【００４９】次いで、空気圧シリンダ４６ｂに圧縮空気
を供給してピストン４７ｂを前進させると、駆動ロッド
４２ｂが前進して駆動側の磁石４４ｂが第２弁体３５の
従動側の磁石４１に対応する位置となる。これにより、
従動側の磁石４１が駆動側の磁石４４ｂによって吸引さ
れ、第２弁体３５が弁座３６ｂから離れて第２流路３２
が開放状態となる。

【００５０】この状態のもとで、モータ５８を前述した
場合とは逆の方向に駆動すると、駆動部材５２が図３に
おいて左側に移動し、ダイヤフラム２８がポンプ室２７
を収縮するように変形する。これにより、流出ホース３
０ｂを介して薬液がノズルに案内され、ノズルから薬液
が吐出される。モータ５８の駆動を停止すると、薬液の
吐出が停止される。

【００５１】そして、第２弁体３５が第２流路３２を開
放した状態のもとで、モータ５８を駆動させてポンプ室
２７を広げるようにダイヤフラム２８を図３において右
方向に僅かに後退させる。これにより、ノズルの先端部
内の薬液が吸引されて、液垂れが防止される。

【００５２】次に、空気圧シリンダ４６ｂへの圧縮空気
の供給を停止すると、駆動ロッド４２ｂが原点位置に戻
り、第２流路３２は第２弁体３５によって閉塞される。
このようにして、１回の薬液吐出が完了する。

【００５３】それぞれの弁体３４，３５による流路の開
閉動作に際しては、流路の一部を構成する弁室内にそれ
ぞれの弁体が配置されているので、開閉動作に際しては
薬液内で弁体が移動するのみで、開閉動作によって薬液
が移動されることなく、薬液の吐出量を高精度に設定す
ることができる。

【００５４】バルブハウジング１１ａとポンプハウジン
グ１１ｂとを分離するには、これらを強く引き離すだけ
で、ポンプハウジング１１ｂの締結プレート２１とバル
ブハウジング１１ａの締結プレート１８とを相互に離反
させ、連結部材６１と駆動部材５２とを相互に離反させ
ることができる。分離後には２本の駆動ロッド４２ａ，
４２ｂが締結プレート２１から突出した状態となる。こ
の状態のもとで、バルブハウジング１１ａ全体あるいは
これの構成部品を交換することができる。

【００５５】バルブハウジング１１ａの全体を交換する
際には、弁体３４，３５を駆動するための駆動ロッド４
２ａ，４２ｂがそれぞれ弁体３４，３５から離れて、ポ
ンプハウジング１１ｂに取り付けられているので、薬液
が漏れることなく、交換作業を容易に行うことができ
る。

【００５６】図７は他のタイプの第２弁体３５を示す図
であり、図６に示す場合と相違してボール３７を有して
おらず、磁石４１を覆う弁本体３８ｂが弁座３６ｂに接
触して第２流路３２を開閉するようにしている。

【００５７】図８はさらに他のタイプの第２弁体３５を
示す図であり、弁本体３８ｂの形状は図７に示す場合と
同様に弁座３６ｂに接触するようになっており、この弁
本体３８ｂには複数本の弾性変形部３８ｃを介して環状
の止め付け部３８ｄが一体に形成されている。止め付け
部３８ｄをバルブハウジング１１ａに挟み付けることに
より、第２弁体３５の開閉動作に際しては、第２弁体３
５は弁室３３ｂの内面に摺動接触することがなくなり、
この部分における発塵の防止をも達成することができ
る。

【００５８】図７および図８に示す構造の第２弁体３５
を第１弁体３４についても同様の構造にするようにして
も良い。

【００５９】図９は第２弁体３５を駆動するための他の
タイプの駆動ロッド４２ｂを示す図であり、この第２弁
体３５は自重で第２流路３２を閉塞する逆止弁となって
おり、駆動ロッド４２ｂには１つの駆動側の磁石４４ｂ
のみが設けられており、この磁石４４ｂは従動側の磁石
４１に対応する位置となると、磁石４１を吸引する極性
に設定されている。

【００６０】したがって、このタイプの駆動ロッド４２
ｂを用いた場合には、サックバック動作がなされる際に
駆動側の磁石４４ｂを従動側の磁石４１に対応させた状
態とし、ポンプ室２７を広げる方向にダイヤフラム２８
を変形させることにより、ポンプ室２７内に薬液を逆流
させることができる。ただし、磁石４４ｂが磁石４１に
対応する位置となったときに、磁石４１を反発させる極
性に磁石４４ｂの極性を設定するようにしても良い。

【００６１】図１０は第２弁体３５を駆動するための他
のタイプの駆動ロッド４２ｂを示す図であり、この第２
弁体３５は図９に示す場合と同様に、自重で第２流路３
２を閉塞する逆止弁となっている。そして、駆動ロッド
４２ｂは第２弁体３５の開閉方向と同一の方向に摺動自
在となっており、この駆動ロッド４２ｂの先端部には磁
石４１に接近するとこれを吸引する極性となった磁石４
４ｂが設けられており、離反すると磁石４４ｂに作用す
る磁力が弱くなり、第２弁体３５は自重で第２流路３２
を閉塞することになる。この場合にも、磁石４４ｂの極
性をこれが磁石４１に接近すると、磁石４１を反発させ
るように設定しても良い。

【００６２】図１１は第２弁体３５を駆動するためのさ
らに他のタイプの駆動ロッド４２ｂを示す図であり、前
記それぞれの駆動ロッド４２ｂが軸方向に摺動するタイ
プであるのに対して、この場合には駆動ロッド４２ｂが
１８０度回転するようになっている。回転動作によって
磁石４１に接近してこれに対向することになる磁石４４
ｂの極性を変更することにより、第２弁体３５を弁座３
６ｂに押し付けるようにしたり、第２流路３２を開放す
ることができる。

【００６３】なお、図９〜図１２は駆動ロッド４２ｂの
変形例を示すが、駆動ロッド４２ａを同様の構造とする
ことも勿論可能である。

【００６４】図１２は第２弁体３５を駆動するための他
の駆動手段を示す図であり、この場合には、第２弁体３
５を囲むようにバルブハウジング１１ａにはソレノイド
コイル６５が組み込まれている。このコイル６５に印加
される電流の向きを変えることによって、第２弁体３５
を弁座３６ｂに押し付けるようにしたり、第２流路３２
を開放することができる。

【００６５】図１３は流路の開閉を行う弁装置を示す図
であり、ハウジング７１は中央ブロック７１ａとこれの
両端部に固定される２つの外側ブロック７１ｂ，７１ｃ
とにより形成されている。このハウジング７１には流入
配管７２と流出配管７３とが取り付けられており、ハウ
ジング７１内には流入配管７２に連通する流入側流路７
４と流出配管７３に連通する流出側流路７５が形成され
ている。これらの流路７４，７５は、相互に弁室７６を
介して接続されており、弁室７６は接続部となってい
る。

【００６６】弁室７６内には弁座７７に接触して流路を
開閉するための弁体７８が設けられており、この弁体７
８には従動側の磁石８０が設けられている。

【００６７】ハウジング７１にはシリンダ室８１が形成
され、このシリンダ室８１内に軸方向に摺動自在に装着
されたピストン８２には、弁体７８の中心に対して同心
状にピストンロッド８３が設けられ、このピストンロッ
ド８３の先端には駆動側の磁石８４が取り付けられてい
る。

【００６８】この磁石８４は磁石８０に接近すると、磁
石８０を反発させて弁体７８を弁座７７に押し付ける極
性となっており、磁石８０から離反するとこれに作用す
る磁力が弱くなり、弁体７８には弁座７７に対する押し
付け力が解除される。

【００６９】シリンダ室８１内にはピストンロッド８３
を後退させる方向に付勢するための圧縮コイルばね８５
が装着されており、このばね力に抗してピストンロッド
８３を前進させるために、空気圧源に接続される空気圧
供給ポート８６がハウジング７１に形成されている。

【００７０】したがって、流路７４，７５を閉塞するに
は、空気圧供給ポート８６から圧縮空気を供給してピス
トン８２をばね８５のばね力に抗して前進駆動させる。
これにより、駆動側の磁石８４が従動側の磁石８０に接
近して弁体７８は弁座７７に接触し、流路７４，７５が
閉塞される。圧縮空気の供給を停止すると、弁体７８は
流路７４，７５を開放する。

【００７１】図１４は本発明の他の実施例である弁装置
を示す断面図であり、この図において図１３に示された
部材と共通する部材には同一の符号が付されている。

【００７２】この弁装置にあっては、ハウジング７１に
弁体７８の開閉方向に対してほぼ直角の方向に空気圧シ
リンダ８８が組み込まれており、この中にはピストンロ
ッド８３が軸方向に摺動自在に装着されている。このピ
ストンロッド８３は圧縮コイルばね８５のばね力によ
り、原点位置に位置決めされるようになっており、この
原点位置はピストンロッド８３に取り付けられた回り止
めピン８９が空気圧シリンダ８８の段部に当接すること
により設定される。この回り止めピン８９は空気圧シリ
ンダ８８に長手方向に形成された溝８８ａに沿って摺動
するようになっている。

【００７３】ピストンロッド８３には２つの駆動側の磁
石９１，９２が設けられており、原点位置において弁体
７８内の磁石８０に対向することになる磁石９１は、従
動側の磁石８０を反発させる極性となっており、空気圧
供給ポート８６からの圧縮空気によりピストンロッド８
３を後退させると、磁石９２は磁石８０に対応する位置
となり、この磁石９２は磁石８０を吸引する極性となっ
ている。

【００７４】したがって、この場合には、駆動側の磁石
９１，９２の磁力によって弁体７８を強制的に開閉動作
することができる。

【００７５】図１３および図１４に示される弁装置にあ
っては、ハウジング７１および弁体７８をＰＴＦＥなど
の樹脂によって形成するようにしても良い。また、弁体
７８の構造を図８に示す構造としても良く、図１１に示
すように駆動ロッドを回転させることにより、弁体７８
に設けられた従動側の磁石８０に対する駆動側の磁石の
極性を変更するようにしても良い。さらに、図１２に示
すようにソレノイドコイルによって従動側の磁石８０に
磁力を作用させるようにしても良い。

【００７６】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることはいうまでもない。たとえ
ば、図３および図４に示す装置にあっては、第１と第２
の２つの弁体を磁石によって開閉作動するようにしてい
るが、一方のみの弁体を磁石によって作動させるように
しても良い。また、往復動部材としては、ダイヤフラム
２８を用いることなく、図１に示すベローズ３を用いる
ようにしても良く、さらにはピストンなどを用いるよう
にしても良い。

【００７７】また、図３に示した薬液供給装置では、モ
ータ５８によりダイヤフラム２８を往復動するようにし
ているが、空気圧シリンダによってダイヤフラム２８を
駆動するようにしても良い。

【００７８】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。

【００７９】(1).弁体によって開閉される流路が単純化
されることから、流路内での液体の滞留発生が防止され
る。

【００８０】(2).これにより、薬液を吐出するために装
置を使用した場合には、薬液が流路内に滞留することな
く、滞留に起因する発塵の発生が防止される。

【００８１】(3).弁体は薬液が流れる流路内に配置され
ており、弁体の開閉動作の際には、流路内の薬液が移動
することなく、弁体開閉時の薬液の変動を防止すること
ができる。

【００８２】(4).ポンプを利用してサックバック動作を
行う場合に、流路内に配置された弁体を流路外部から磁
力を作用させることにより、弁体を作動させることが可
能となり、サックバック動作の後に弁体を閉じても、流
路内の薬液の移動ないし変動がないので、薬液吐出部に
おける薬液の液面の変動発生を防止することができる。

【００８３】(5).この液面変動の発生が防止されるの
で、薬液に気泡が発生することを防止することができ
る。

【００８４】(6).ハウジングをバルブハウジングとポン
プハウジングとにより形成し、これらを分離自在とする
ことにより、装置のメンテナンスが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】開発対象となった薬液供給装置を示す概略図で
ある。

【図２】（ａ）〜（ｄ）は薬液を塗布するノズルにおけ
る薬液の状態を示す説明図である。

【図３】本発明の一実施例である薬液供給装置を示し、
図４におけるIII −III 線に沿う断面図である。

【図４】図３におけるIV−IV線に沿う断面図である。

【図５】（ａ）は図３に示された締結プレートを示す斜
視図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるVb−Vb線に沿
う断面図である。

【図６】（ａ）は図３の弁体部分の拡大断面図であり、
（ｂ）は同図（ａ）に示された弁体の斜視図である。

【図７】弁体の他の具体例を示す断面図である。

【図８】（ａ）は弁体の他の具体例を示す断面図であ
り、（ｂ）は同図（ａ）に示された弁体を示す斜視図で
ある。

【図９】弁体の他の具体例を示す断面図である。

【図１０】弁体を駆動する駆動部材の他の具体例を示す
断面図である。

【図１１】弁体を駆動する駆動部材の他の具体例を示す
断面図である。

【図１２】弁体を駆動する駆動部材の他の具体例を示す
断面図である。

【図１３】本発明の一実施例である弁装置を示す断面図
である。

【図１４】（ａ）は本発明の他の実施例である弁装置を
示す断面図であり、（ｂ）は同図（ａ）におけるXIVb−
XIVb線に沿う断面図である。

【符号の説明】

１ 容器（液体貯留槽） ２ ハウジング ３ ベローズ ４ 駆動部材 ５ａ，５ｂ 逆止弁 ６ ノズル ７ フィルタ ８ ダイヤフラムバルブ ９ サックバックバルブ １１ ハウジング １１ａ バルブハウジング １１ｂ ポンプハウジング １２ 中央ブロック １３，１４ 外側ブロック １５，１６ 端板 １７ ボルト １８ 締結プレート １９ 止め板 ２０ ボルト ２１ 締結プレート ２２ カバー ２３ 凹部 ２４ 磁石 ２５ 突部 ２６ 磁気回路形成部材 ２７ ポンプ室 ２８ ダイヤフラム ２８ａ 連結部 ２８ｂ 止め付け部 ２８ｃ 弾性変形部 ３０ａ 流入ホース ３０ｂ 流出ホース ３１ 第１流路 ３２ 第２流路 ３３ａ，３３ｂ 弁室 ３４ 第１弁体 ３５ 第２弁体 ３６ａ，３６ｂ 弁座 ３７ ボール ３８ 弁本体 ３８ｂ 弁本体 ３８ｃ 弾性変形部 ３８ｄ 止め付け部 ４１ 磁石（従動側の磁石） ４２ａ，４２ｂ 駆動ロッド ４３ａ，４３ｂ 磁石（駆動側の磁石） ４４ａ，４４ｂ 磁石（駆動側の磁石） ４５ａ 環状スリーブ ４６ａ，４６ｂ 空気圧シリンダ ４７ａ，４７ｂ ピストン ４８ａ，４８ｂ ばね ４９ａ，４９ｂ 空気圧配管 ５１ バルブユニット ５２ 駆動部材 ５３ 貫通孔 ５４ ボールねじナット ５５ ボールねじ ５６ ベアリング ５７ 継手 ５８ モータ ６１ 連結部材 ６２ 磁気回路形成部材 ６３ 磁石 ６５ ソレノイドコイル７１ ハウジング ７１ａ 中央ブロック ７１ｂ，７１ｃ 外側ブロック ７２ 流入配管 ７３ 流出配管 ７４ 流入側流路 ７５ 流出側流路 ７６ 弁室 ７７ 弁座 ７８ 弁体 ８０ 磁石（従動側の磁石） ８１ シリンダ室 ８２ ピストン ８３ ピストンロッド ８４ 磁石（駆動側の磁石） ８５ ばね ８６ 空気圧供給ポート ８８ 空気圧シリンダ ８８ａ 溝 ８９ 回り止めピン ９１，９２ 磁石（駆動側の磁石） Ａ 気泡 Ｌ 薬液 Ｗ 半導体ウエハ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流入する流入側流路と流体が流出
   する流出側流路とを有するハウジングと、前記流入側流
   路と前記流出側流路との接続部内に配置され流路を開閉
   する弁体と、前記弁体に設けられた従動側の磁石と、前
   記従動側の磁石に磁界を作用させて前記弁体を開位置と
   閉位置とに設定する駆動手段とを有することを特徴とす
   る弁装置。
2. 【請求項２】 ポンプ室を有しこのポンプ室の容積を変
   化させる往復動部材が設けられたハウジングと、 前記ハウジングに設けられ、薬液貯留槽内の薬液を前記
   ポンプ室に案内する第１流路と、 前記ハウジングに設けられ、前記ポンプ室内の薬液を前
   記薬液吐出部に案内する第２流路と、 前記第１流路内に配置されてこれを開閉する第１弁体お
   よび前記第２流路内に配置されてこれを開閉する第２弁
   体と、 前記第１弁体と前記第２弁体の少なくとも一方に設けら
   れた従動側の磁石と、 前記ハウジングに移動自在に設けられ前記従動側の磁石
   に磁界を作用させて前記弁体を開放位置と閉塞位置とに
   設定する駆動手段とを有することを特徴とする薬液供給
   装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の薬液供給装置であって、
   前記ハウジングを相互に分離自在となったバルブハウジ
   ングとポンプハウジングとにより形成し、前記往復動部
   材、前記第１および第２流路、前記第１および第２弁
   体、ならびに前記従動側の磁石を前記バルブハウジング
   に備え、前記往復動部材を駆動するポンプ駆動手段を前
   記ポンプハウジングに備え、前記バルブハウジングと前
   記ポンプハウジングとを締結用の磁石により相互に着脱
   自在に連結するようにしたことを特徴とする薬液供給装
   置。