ダイヤフラムバルブおよびこれを備えた基板処理装置
【課題】長期にわたって優れたシール性能を発揮することができるダイヤフラムバルブを提供する。ダイヤフラムバルブの閉状態において、処理流体配管を確実に閉塞することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】フッ素樹脂（ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）製の弁座３０の先端部（ダイヤフラム２５に対向する端部）には環状のシール部材２０が配置されている。弁座３０の上面には、弁座３０の内面に連続する環状の段部４５が形成されており、その段部４５にシール部材２０が収容されている。シール部材２０は、フッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）によって形成されており、比較的高い弾性および耐薬性を有している。流路の閉鎖状態で、ダイヤフラム２５と弁座３０との間にシール部材２０が密着状態で介装される。
【解決手段】フッ素樹脂（ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）製の弁座３０の先端部（ダイヤフラム２５に対向する端部）には環状のシール部材２０が配置されている。弁座３０の上面には、弁座３０の内面に連続する環状の段部４５が形成されており、その段部４５にシール部材２０が収容されている。シール部材２０は、フッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）によって形成されており、比較的高い弾性および耐薬性を有している。流路の閉鎖状態で、ダイヤフラム２５と弁座３０との間にシール部材２０が密着状態で介装される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムバルブ、およびダイヤフラムバルブを備えた基板処理装置に関する。基板処理装置は、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの基板の表面に対して処理を施す装置である。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程には、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に薬液を供給して、その基板（基板上の薄膜）に対して薬液による処理を施す工程が含まれる。
このような薬液処理のための装置では、薬液タンクが備えられている。そして、その薬液タンクに貯留されている薬液が、薬液配管を通して基板に供給される。この薬液配管の途中部には、薬液の吐出／吐出停止を切り換えるためのバルブが介装されている。このバルブには、通常、ダイヤフラムバルブが採用されている。
【０００３】
このダイヤフラムバルブは、薬液が流通するための流路と、この流路の途中部に配置された弁座と、この弁座に対して近接／離間可能に設けられたほぼ板状のダイヤフラムとを備えている。ダイヤフラムは、高い耐薬性を有する樹脂、たとえば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）などのフッ素樹脂を用いて形成されている。
【０００４】
ダイヤフラムが弁座に近接され、そのシール面が弁座に押しつけられることにより、ダイヤフラムと弁座との間がシールされて、流路が閉鎖される。一方、ダイヤフラムが弁座から離間されることにより、ダイヤフラムと弁座との間に隙間が生じて、流路が開放される。
【特許文献１】特開２００３−１８５０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、フッ素樹脂は他の樹脂に比較してその硬度が低いため、ダイヤフラムと弁座との間で異物を噛み込むと、ダイヤフラムのシール面に傷が付くおそれがある。ダイヤフラムのシール面に傷があると、ダイヤフラムバルブを閉じても、ダイヤフラムと弁座との間から薬液配管に薬液が漏出し、薬液配管を完全に閉塞することができなくなる。
また、フッ素樹脂は低弾性であるので、ダイヤフラムと弁座との間のシール力は、そもそもそれほど高くない。その上、フッ素樹脂はクリープ変形を生じ易い性質を有している。このため、長期間の使用により、ダイヤフラムのシール面と弁座とがシール状態で完全に密着しなくなり、その間から薬液が漏出するおそれもある。
【０００６】
そのため、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができるダイヤフラムバルブが望まれていた。
そこで、この発明の目的は、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができるダイヤフラムバルブを提供することである。
また、この発明の他の目的は、ダイヤフラムバルブの閉状態において、処理流体配管を確実に閉塞することができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、流体が流入する流入口（２１）と、この流入口から流入した流体が流出する流出口（２２）と、前記流入口から前記流出口に至る流路（２３）に設けられた弁座（３０）と、前記弁座に接近して前記流路を閉鎖するとともに、前記弁座から離間して前記流路を開放するフッ素樹脂製のダイヤフラム（２５）と、前記流路が閉鎖状態のときに、前記ダイヤフラムと前記弁座との間に密着状態で介装されるゴム製のシール部材（２０，５０）とを含む、ダイヤフラムバルブ（１２，１２Ａ）である 。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、流路の閉鎖状態では、ダイヤフラムと弁座との間が、密着状態で介装されたゴム製のシール部材によってシールされる。シール部材はゴム製であるため比較的高い弾性を有している。その結果、ダイヤフラムと弁座との間が良好にシールされる。また、ダイヤフラムと弁座との間で異物を噛み込んでも、シール部材に傷が形成されにくい。これにより、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができる。
【０００９】
なお、ゴムとは、熱可塑性エラストマを含む趣旨である。
また、シール部材がゴム製であるのに対し、ダイヤフラムが比較的高い耐薬性を有するフッ素樹脂製である。したがって、流体として薬液が用いられる場合であっても、ダイヤフラムから流体への材質の溶出がない。また、流体とシール部材との接液面積が小さいので、流体へのシール部材の材質の溶出もほとんどない。したがって、流体中へのダイヤフラムの材質の溶出を抑制することができる。
【００１０】
シール部材が、請求項２に記載のように、フッ素ゴムにより形成されていてもよい。フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭ）や、テトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテルゴム（ＦＦＫＭ）を用いることができる。このテトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテルゴムとしては、たとえば、パーフロ（登録商標）やカルレッツ（登録商標）を例示することができる。
【００１１】
フッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭ）は、安価であり、酸性の薬液に対して高い耐薬性を有する。そのため、ダイヤフラムバルブ内の流路を酸性の薬液が流通する場合、シール部材がフッ化ビニリデン系フッ素ゴムで形成されていると、シール部が薬液により悪影響を受けることが少ない。これにより、低コストで、高いシール性を実現することができる。
また、シール部材が、請求項３に記載のように、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにより形成されていてもよい。エチレン−プロピレン−ジエンゴムはアルカリ性の薬液に対して高い耐薬性を有する。そのため、ダイヤフラムバルブ内の流路を、アルカリ性の薬液が流通する場合、シール部材がエチレン−プロピレン−ジエンゴムで形成されていると、シール部材が薬液により悪影響を受けることが少ない。これにより、低コストで、高いシール性を実現することができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、基板（Ｗ）に対する処理に用いられる処理流体が流通する処理流体配管（９）と、前記処理流体配管に介装されて、前記処理流体配管を開閉するための処理流体バルブ（１２）とを含み、前記処理流体バルブが、前記請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイヤフラムバルブを含む、基板処理装置（１）である。
この構成によれば、処理流体バルブが、長期にわたって優れたシール性能を発揮するので、ダイヤフラムバルブの閉状態において、処理流体配管を確実に閉塞することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るダイヤフラムバルブ１２が搭載された基板処理装置１の構成を示す模式図である。
基板処理装置１は、処理液を用いて、基板の一例である半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）から汚染物質を除去するための洗浄処理を実行するための装置である。処理液として薬液やリンス液（たとえばＤＩＷ：脱イオン化された水）が用いられる。
【００１４】
この基板処理装置１は、隔壁（図示せず）により区画された処理室２内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック３と、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面（上面）に向けて、処理液（薬液やリンス液（たとえばＤＩＷ：脱イオン化された水）を供給するための処理液ノズル４と、スピンチャック３の周囲を取り囲み、ウエハＷをから飛散する処理液を受け取るためのカップ５とを備えている。
【００１５】
スピンチャック３は、モータ６と、このモータ６の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース７と、スピンベース７の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材８とを備えている。これにより、スピンチャック３は、複数個の挟持部材８によってウエハＷを挟持した状態で、モータ６の回転駆動力によってスピンベース７を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース７とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【００１６】
処理液ノズル４には、処理液を供給するための処理液配管（処理流体配管）９の一端が接続されている。処理液配管９は、その他端が処理液タンク１０に接続されている。処理液配管９の途中部には、処理液タンク１０に貯留されている処理液を、処理液ノズル４側に向けて送り出すための送りポンプ１１と、処理液配管９の開閉を切り換えるためのエアオペレート式のダイヤフラムバルブ（処理流体バルブ）１２とが、処理液タンク１０側からこの順に介装されている。このダイヤフラムバルブ１２が、本発明の一実施形態にかかるダイヤフラムバルブである。
【００１７】
処理液タンク１０に酸性の薬液（ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、フッ酸（HF）、バファードフッ酸（Buffered HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）など）が用いられる場合を例にとって説明する。
ダイヤフラムバルブ１２には、このダイヤフラムバルブ１２内の後述する第２空間３４内にエアを供給するためのエア供給配管１４が接続されている。このエア供給配管１４には、エア供給源からのエアが供給されるようになっている。エア供給配管１４の途中部には、エア供給配管１４の開閉を切り換えるためのエア供給バルブ１５が介装されている。
【００１８】
また、エア供給バルブ１５よりも下流側のエア供給配管１４の途中部には、第２空間３４からエアをリークするためのリーク配管１７の一端が分岐接続されている。このリーク配管１７の他端は大気中に開放されている。リーク配管１７の途中部には、リーク配管１７の開閉を切り換えるためのリークバルブ１８が介装されている。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置１９を備えている。この制御装置１９には、送りポンプ１１、エア供給バルブ１５およびリークバルブ１８が、制御対象として接続されている。
【００１９】
図２は、開状態におけるダイヤフラムバルブ１２の断面図である。図３は、閉状態におけるダイヤフラムバルブ１２の断面図である。
ダイヤフラムバルブ１２は、その内部に流入口２１から流出口２２に至る流路２３が形成されたボディ２４と、流路２３を開閉する弁体としてのダイヤフラム２５と、ダイヤフラム２５を駆動するためのピストンロッド２６と、ピストンロッド２６を内部に収容する筒体２７とを備えている。
【００２０】
ボディ２４は、フッ素樹脂（ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）製であり、その内部に、流入口２１に連通する流入路２８が形成されている。流入口２１は、上流側の処理液配管９に接続されており、処理液配管９を流通する処理液は、流入口２１を介して流入路２８に流入する。この流入路２８は、その途中部において、ダイヤフラム２５に向けてほぼ直角に屈曲している。
【００２１】
また、ボディ２４には、その内部に、流出口２２に連通する流出路２９が形成されている。この流出路２９と流入路２８とで流路２３が構成されている。流出路２９は、ダイヤフラム２５に対向する入口端部を有し、この入口端部から所定距離だけ下流側で流出口２２に向けて直角に屈曲されている。この流出路２９の入口端部に、ダイヤフラム２５を着座させるための弁座３０が形成されている。したがって、流出路２９は、弁座３０を介して流入路２８に連通している。流出口２２は下流側の処理液配管９に接続されており、流入路２８を流通する処理液は、流出口２２を介して処理液配管９に流入する。
【００２２】
弁座３０は筒状（より具体的には円筒状）をなしており、その先端部（ダイヤフラム２５に対向する端部）には環状のシール部材２０が配置されている。このシール部材２０は、たとえば断面形状が円形のＯリングであり、その環状の先端縁が弁座３０の先端面（ダイヤフラム２５に対向する面）よりもダイヤフラム２５側に突出するように設けられ、ダイヤフラム２５が着座する座面を形成している。
【００２３】
筒体２７のボディ２４に臨む端部には、ダイヤフラム２５の移動を許容するための第１空間３１が形成されており、さらに、第１空間３１に連通するガイド孔３２にピストンロッド２６が挿通している。ピストンロッド２６において筒体２７の内部空間に配置された部位には、ピストン３３が取り付けられている。このピストン３３よりもボディ２４側の第２空間３４には、ボディ２４の外表面に臨む第１ポート３５が形成されている。第１ポート３５には、エア供給配管１４が接続されており、このエア供給配管１４から、第２空間３４内にエア（作動用の圧縮空気）が供給される。
【００２４】
筒体２７のボディ２４とは反対側には、カバー３６が取り付けられており、このカバー３６の内面に形成された円筒状のボス３７に、ピストンロッド２６がスライド自在に挿通している。ボス３７の周囲には、ボス３７を取り囲むように圧縮コイルばね３８が配置されている。圧縮コイルばね３８は、ダイヤフラム２５をボディ２４側に向けて弾発的に付勢している。この圧縮コイルばね３８が収容されている第３空間３９は、第２ポート４０を介して大気と連通している。
【００２５】
ダイヤフラム２５は、フッ素樹脂製（たとえば、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）のほぼ板状体であり、弁座３０の先端面と対向するシール面２５Ａを有している。ダイヤフラム２５の中央部４１は厚肉に形成されている。中央部４１のシール面２５Ａとの反対面には、その中央部４１に、ピストンロッド２６の先端部に設けられた固定用突部２６Ａに嵌合する嵌合凹所４２が形成されている。中央部４１が嵌合凹所４２を介して固定用突部２６Ａに外嵌されて、中央部４１がピストンロッド２６に固定されている。ダイヤフラム２５の周縁部４３は、ボディ２４に固定されている。そのため、ピストンロッド２６の移動に伴ってダイヤフラム２５が変形する。
【００２６】
リークバルブ１８が閉じられつつエア供給バルブ１５が開かれると、エア供給配管１４からのエアが、第１ポート３５を介して第２空間３４に供給されて、第２空間３４内が昇圧する。そして、ピストンロッド２６が圧縮コイルばね３８の弾性力に抗してカバー３６側（図２および図３で示す上方）に移動する。このピストンロッド２６に伴ってダイヤフラム２５の中央部４１が弁座３０から離間してカバー３６側に移動し、これにより、ダイヤフラム２５が変形する。こうして、ダイヤフラム２５と弁座３０（およびシール部材２０）との間に隙間Ｓが形成されて、流路２３が開放状態になる（図２参照）。そのため、送りポンプ１１の駆動状態では、流入路２８内の処理液が隙間Ｓを介して流出路２９に流入する。流出路２９を流通する処理液は、流出口２２を介して処理液配管９に供給される。このとき、第３空間３９は狭空間になり、第３空間３９内のエアは、第２ポート４０を介して大気中に排出される。
【００２７】
一方、エア供給バルブ１５が閉じられ、リークバルブ１８が開かれると、第２空間３４内のエアが、第１ポート３５を介してエア供給配管１４およびリーク配管１７を通して大気中に排出されて、第２空間３４内の圧力が大気圧になる。そして、圧縮コイルばね３８の弾性力によりピストンロッド２６がボディ２４側（図２および図３で示す下方）に移動し、ピストンロッド２６に伴ってダイヤフラム２５も元の形状に復元し、ダイヤフラム２５と弁座３０との間にシール部材２０が密着状態で介装されて、流路２３が閉鎖状態になる（図３参照）。そのため、送りポンプ１１の駆動状態であっても、流入路２８内の処理液は流出路２９に流入しない。
【００２８】
図４は、弁座３０の拡大分解斜視図である。
弁座３０の上面には、弁座３０の内面に連続する環状の段部４５が形成されている。その段部４５には、環状のシール部材２０が収容されている。段部４５には、シール部材２０が圧入により固定されている。段部４５の深さＦは、その内部に収容されたシール部材２０の環状の先端縁が、弁座３０の先端面よりもダイヤフラム２５側に突出するように、シール部材２０の断面外径Ｄよりも小さく設定されている。
【００２９】
シール部材２０は、たとえば断面形状が円形のＯリングであり、たとえば、フッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）によって形成されている。そのため、シール部材２０は、比較的高い弾性および耐薬性を有している。なお、シール部材２０として、Ｏリングではなく、断面形状が角状の角リングや、断面形状が「×」状のＸリングが採用されていてもよい。
この実施形態によれば、流路２３の閉鎖状態では、ダイヤフラム２５と弁座３０との間が、密着状態で介装されたシール部材２０によってシールされる。シール部材２０はフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製であるため比較的高い弾性を有している。その結果、ダイヤフラム２５と弁座３０との間が良好にシールされる。また、ダイヤフラム２５と弁座３０との間で異物を噛み込んでも、シール部材２０に傷が形成されにくい。これにより、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができる。したがって、ダイヤフラムバルブ１２の閉状態において、処理液配管９を確実に閉じることができる。
【００３０】
また、シール部材２０がフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製であるのに対し、ダイヤフラム２５が比較的高い耐薬性を有するフッ素樹脂製である。その結果、ダイヤフラム２５から流路２３を流通する処理液（薬液）への材質の溶出がない。また、処理液（薬液）とシール部材２０との接液面積が小さいので、処理液中のシール部材２０の材質の溶出もほとんどない。そのため、たとえば、ダイヤフラム２５全体の材質をフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製とする場合と比較して、流路２３を流通する処理液中へのフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）の溶出を抑制することができる。
【００３１】
次に、この基板処理装置１を用いたウエハＷに対する処理の一例を説明する。基板処理装置１には、処理液タンク１０から処理ノズル４に至る処理液供給機構は、２つ用意されている。一方は、処理液として薬液を用いた薬液用の処理液供給機構であり、他方は、処理液としてリンス液として用いたリンス液用の処理液供給機構である。すなわち、処理液ノズル４、処理液配管９、処理液タンク１０、送りポンプ１１、ダイヤフラムバルブ１２、エア供給配管１４、エア供給バルブ１５、リーク配管１７およびリークバルブ１８が、薬液用とリンス液用とで一対備えられている。
【００３２】
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって処理室２内に搬入されて、スピンチャック３に保持される。なお、ウエハＷの搬入時に、送りポンプ１１は作動状態にある。
その後、制御装置１９は、モータ６を制御して、ウエハＷを回転開始させる。ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、制御装置１９は、薬液用のエア供給バルブ１５を開くとともに薬液用のリークバルブ１８を閉じて、薬液用のダイヤフラムバルブ１２を開く。これにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面の回転中心に向けて薬液が供給される。ウエハＷの表面に供給された薬液が、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの表面の全域に薬液を用いた処理が施される。
【００３３】
ウエハＷへの薬液の供給開始から所定の薬液処理時間が経過すると、制御装置１９は、薬液用のエア供給バルブ１５を閉じるとともに薬液用のリークバルブ１８を開いて、薬液用のダイヤフラムバルブ１２を閉じる。これにより、ウエハＷへの薬液の供給が停止される。また、制御装置１９は、リンス液用のエア供給バルブ１５を開くとともにリンス液用のリークバルブ１８を閉じて、リンス液用のダイヤフラムバルブ１２を開く。これにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面の回転中心に向けてリンス液が供給される。ウエハＷの表面に供給されたリンス液が、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの表面に付着している薬液がリンス液によって洗い流される。
【００３４】
リンス液の供給開始から所定のリンス時間が経過すると、制御装置１９は、制御装置１９は、リンス液用のエア供給バルブ１５を閉じるとともにリンス液用のリークバルブ１８を開いて、リンス液用のダイヤフラムバルブ１２を閉じる。これにより、ウエハＷへのリンス液の供給が停止される。また、制御装置１９は、スピンチャック３をスピンドライ回転速度（たとえば３０００ｒｐｍ）まで加速する。これにより、リンス処理後のウエハＷの表面に付着しているリンス液を遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライ処理が実施される。スピンドライ処理が所定のスピンドライ時間にわたって行われると、スピンチャック３の回転が停止され、その後、図示しない搬送ロボットによってウエハＷが搬出される。
【００３５】
図５は、本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係るダイヤフラムバルブ１２Ａの一部構成を拡大して示す断面図である。この第２の実施形態において、図１〜図４に示す実施形態（第１の実施形態）に示された各部に対応する部分には、第１の実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
この第２の実施形態に係るダイヤフラムバルブ１２Ａでは、シール部材５０が、弁座３０ではなく、ダイヤフラム２５に固定されている。すなわち、ダイヤフラム２５およびシール部材５０が弁体を構成している。そして、シール部材５０に対向する弁座３０の頂面が、閉鎖状態においてシール部材５０を着座させる座面を提供している。シール部材５０は、中央部４１におけるダイヤフラム２５のシール面２５Ａ（弁座３０に対向する面）に配置されている。このシール部材５０は、たとえば、フッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製の角リングであり、シール面２５Ａに接着されて固定されている。なお、シール部材５０として、角リングではなく、ＯリングやＸリングが採用されていてもよい。
【００３６】
リークバルブ１８が閉じられつつエア供給バルブ１５が開かれると、ピストンロッド２６のカバー３６側に向けての移動に伴ってダイヤフラム２５が変形し、シール部材５０と弁座３０との間に隙間が形成されて、流路２３が開放状態になる。
一方、エア供給バルブ１５が閉じられ、リークバルブ１８が開かれると、ピストンロッド２６がボディ２４側に向けて移動するのに伴って、ダイヤフラム２５も元の形状に復元し、ダイヤフラム２５と弁座３０との間にシール部材５０が密着状態で介装されて、流路２３が閉鎖状態になる。
【００３７】
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
また、前述の各実施形態では、シール部材２０，５０がフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）によって形成されているとして説明したが、シール部材２０，５０が、エチレン−プロピレン−ジエンゴムで形成されていてもよい。この場合、処理液にはアルカリ性の薬液が用いられていることが望ましい。この薬液として、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）およびアンモニア水などを例示することができる。
【００３８】
その他、シール部材２０，５０の材質として、たとえば、パーフロ（登録商標）やカルレッツ（登録商標）などのテトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテルゴム（ＦＦＫＭ）を用いることもできる。
また、第１実施形態においては、シール部材２０が、フッ素樹脂製（たとえば、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）の弁座３０と一体成形されたものであってもよい。さらに、第２実施形態においては、シール部材５０が、フッ素樹脂製（たとえば、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）のダイヤフラム２５と一体成形されたものであってもよい。
【００３９】
また、前述の各実施形態では、処理液として薬液を用いる場合を例に挙げて説明したが、処理液としてＤＩＷ（脱イオン化された水）、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水および磁気水などを用いることもできる。
また、前述の各実施形態では、エアオペレート式のダイヤフラムバルブ１２を例にとって説明したが、この発明は、ソレノイドにより開閉が切り換えられる電磁式のダイヤフラムバルブにも適用することができる。
【００４０】
また、前述の各実施形態では、基板処理装置１の処理液配管９の途中部に介装されるダイヤフラムバルブ１２を例にとって説明したが、この発明に係るダイヤフラムバルブは、ウエハＷに対する処理に用いられる処理ガスが流通する処理ガス流通路の途中部に介装されて、この処理ガス流通路を開閉するためのものであってもよい。
また、この発明に係るダイヤフラムは、基板処理装置以外の装置に適用することもできる。
【００４１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイヤフラムバルブが搭載された基板処理装置の構成を示す模式図である。
【図２】開状態におけるダイヤフラムバルブの断面図である。
【図３】閉状態におけるダイヤフラムバルブの断面図である。
【図４】弁座の拡大分解斜視図である。
【図５】この発明の他の実施形態にかかるダイヤフラムバルブを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 基板処理装置
９ 処理液配管（処理流体配管）
１２，１２Ａ ダイヤフラムバルブ（処理流体バルブ）
２０，５０ シール部材
２１ 流入口
２２ 流出口
２３ 流路
２５ ダイヤフラム
３０ 弁座
Ｗ ウエハ（基板）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムバルブ、およびダイヤフラムバルブを備えた基板処理装置に関する。基板処理装置は、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの基板の表面に対して処理を施す装置である。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程には、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板に薬液を供給して、その基板（基板上の薄膜）に対して薬液による処理を施す工程が含まれる。
このような薬液処理のための装置では、薬液タンクが備えられている。そして、その薬液タンクに貯留されている薬液が、薬液配管を通して基板に供給される。この薬液配管の途中部には、薬液の吐出／吐出停止を切り換えるためのバルブが介装されている。このバルブには、通常、ダイヤフラムバルブが採用されている。
【０００３】
このダイヤフラムバルブは、薬液が流通するための流路と、この流路の途中部に配置された弁座と、この弁座に対して近接／離間可能に設けられたほぼ板状のダイヤフラムとを備えている。ダイヤフラムは、高い耐薬性を有する樹脂、たとえば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）などのフッ素樹脂を用いて形成されている。
【０００４】
ダイヤフラムが弁座に近接され、そのシール面が弁座に押しつけられることにより、ダイヤフラムと弁座との間がシールされて、流路が閉鎖される。一方、ダイヤフラムが弁座から離間されることにより、ダイヤフラムと弁座との間に隙間が生じて、流路が開放される。
【特許文献１】特開２００３−１８５０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、フッ素樹脂は他の樹脂に比較してその硬度が低いため、ダイヤフラムと弁座との間で異物を噛み込むと、ダイヤフラムのシール面に傷が付くおそれがある。ダイヤフラムのシール面に傷があると、ダイヤフラムバルブを閉じても、ダイヤフラムと弁座との間から薬液配管に薬液が漏出し、薬液配管を完全に閉塞することができなくなる。
また、フッ素樹脂は低弾性であるので、ダイヤフラムと弁座との間のシール力は、そもそもそれほど高くない。その上、フッ素樹脂はクリープ変形を生じ易い性質を有している。このため、長期間の使用により、ダイヤフラムのシール面と弁座とがシール状態で完全に密着しなくなり、その間から薬液が漏出するおそれもある。
【０００６】
そのため、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができるダイヤフラムバルブが望まれていた。
そこで、この発明の目的は、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができるダイヤフラムバルブを提供することである。
また、この発明の他の目的は、ダイヤフラムバルブの閉状態において、処理流体配管を確実に閉塞することができる基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明は、流体が流入する流入口（２１）と、この流入口から流入した流体が流出する流出口（２２）と、前記流入口から前記流出口に至る流路（２３）に設けられた弁座（３０）と、前記弁座に接近して前記流路を閉鎖するとともに、前記弁座から離間して前記流路を開放するフッ素樹脂製のダイヤフラム（２５）と、前記流路が閉鎖状態のときに、前記ダイヤフラムと前記弁座との間に密着状態で介装されるゴム製のシール部材（２０，５０）とを含む、ダイヤフラムバルブ（１２，１２Ａ）である 。
【０００８】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、流路の閉鎖状態では、ダイヤフラムと弁座との間が、密着状態で介装されたゴム製のシール部材によってシールされる。シール部材はゴム製であるため比較的高い弾性を有している。その結果、ダイヤフラムと弁座との間が良好にシールされる。また、ダイヤフラムと弁座との間で異物を噛み込んでも、シール部材に傷が形成されにくい。これにより、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができる。
【０００９】
なお、ゴムとは、熱可塑性エラストマを含む趣旨である。
また、シール部材がゴム製であるのに対し、ダイヤフラムが比較的高い耐薬性を有するフッ素樹脂製である。したがって、流体として薬液が用いられる場合であっても、ダイヤフラムから流体への材質の溶出がない。また、流体とシール部材との接液面積が小さいので、流体へのシール部材の材質の溶出もほとんどない。したがって、流体中へのダイヤフラムの材質の溶出を抑制することができる。
【００１０】
シール部材が、請求項２に記載のように、フッ素ゴムにより形成されていてもよい。フッ素ゴムとしては、フッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭ）や、テトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテルゴム（ＦＦＫＭ）を用いることができる。このテトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテルゴムとしては、たとえば、パーフロ（登録商標）やカルレッツ（登録商標）を例示することができる。
【００１１】
フッ化ビニリデン系ゴム（ＦＫＭ）は、安価であり、酸性の薬液に対して高い耐薬性を有する。そのため、ダイヤフラムバルブ内の流路を酸性の薬液が流通する場合、シール部材がフッ化ビニリデン系フッ素ゴムで形成されていると、シール部が薬液により悪影響を受けることが少ない。これにより、低コストで、高いシール性を実現することができる。
また、シール部材が、請求項３に記載のように、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにより形成されていてもよい。エチレン−プロピレン−ジエンゴムはアルカリ性の薬液に対して高い耐薬性を有する。そのため、ダイヤフラムバルブ内の流路を、アルカリ性の薬液が流通する場合、シール部材がエチレン−プロピレン−ジエンゴムで形成されていると、シール部材が薬液により悪影響を受けることが少ない。これにより、低コストで、高いシール性を実現することができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、基板（Ｗ）に対する処理に用いられる処理流体が流通する処理流体配管（９）と、前記処理流体配管に介装されて、前記処理流体配管を開閉するための処理流体バルブ（１２）とを含み、前記処理流体バルブが、前記請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイヤフラムバルブを含む、基板処理装置（１）である。
この構成によれば、処理流体バルブが、長期にわたって優れたシール性能を発揮するので、ダイヤフラムバルブの閉状態において、処理流体配管を確実に閉塞することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るダイヤフラムバルブ１２が搭載された基板処理装置１の構成を示す模式図である。
基板処理装置１は、処理液を用いて、基板の一例である半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）から汚染物質を除去するための洗浄処理を実行するための装置である。処理液として薬液やリンス液（たとえばＤＩＷ：脱イオン化された水）が用いられる。
【００１４】
この基板処理装置１は、隔壁（図示せず）により区画された処理室２内に、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転させるためのスピンチャック３と、スピンチャック３に保持されたウエハＷの表面（上面）に向けて、処理液（薬液やリンス液（たとえばＤＩＷ：脱イオン化された水）を供給するための処理液ノズル４と、スピンチャック３の周囲を取り囲み、ウエハＷをから飛散する処理液を受け取るためのカップ５とを備えている。
【００１５】
スピンチャック３は、モータ６と、このモータ６の回転駆動力によって鉛直軸線まわりに回転される円盤状のスピンベース７と、スピンベース７の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で挟持するための複数個の挟持部材８とを備えている。これにより、スピンチャック３は、複数個の挟持部材８によってウエハＷを挟持した状態で、モータ６の回転駆動力によってスピンベース７を回転させることにより、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢を保った状態で、スピンベース７とともに鉛直軸線まわりに回転させることができる。
【００１６】
処理液ノズル４には、処理液を供給するための処理液配管（処理流体配管）９の一端が接続されている。処理液配管９は、その他端が処理液タンク１０に接続されている。処理液配管９の途中部には、処理液タンク１０に貯留されている処理液を、処理液ノズル４側に向けて送り出すための送りポンプ１１と、処理液配管９の開閉を切り換えるためのエアオペレート式のダイヤフラムバルブ（処理流体バルブ）１２とが、処理液タンク１０側からこの順に介装されている。このダイヤフラムバルブ１２が、本発明の一実施形態にかかるダイヤフラムバルブである。
【００１７】
処理液タンク１０に酸性の薬液（ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、フッ酸（HF）、バファードフッ酸（Buffered HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）など）が用いられる場合を例にとって説明する。
ダイヤフラムバルブ１２には、このダイヤフラムバルブ１２内の後述する第２空間３４内にエアを供給するためのエア供給配管１４が接続されている。このエア供給配管１４には、エア供給源からのエアが供給されるようになっている。エア供給配管１４の途中部には、エア供給配管１４の開閉を切り換えるためのエア供給バルブ１５が介装されている。
【００１８】
また、エア供給バルブ１５よりも下流側のエア供給配管１４の途中部には、第２空間３４からエアをリークするためのリーク配管１７の一端が分岐接続されている。このリーク配管１７の他端は大気中に開放されている。リーク配管１７の途中部には、リーク配管１７の開閉を切り換えるためのリークバルブ１８が介装されている。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御装置１９を備えている。この制御装置１９には、送りポンプ１１、エア供給バルブ１５およびリークバルブ１８が、制御対象として接続されている。
【００１９】
図２は、開状態におけるダイヤフラムバルブ１２の断面図である。図３は、閉状態におけるダイヤフラムバルブ１２の断面図である。
ダイヤフラムバルブ１２は、その内部に流入口２１から流出口２２に至る流路２３が形成されたボディ２４と、流路２３を開閉する弁体としてのダイヤフラム２５と、ダイヤフラム２５を駆動するためのピストンロッド２６と、ピストンロッド２６を内部に収容する筒体２７とを備えている。
【００２０】
ボディ２４は、フッ素樹脂（ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）製であり、その内部に、流入口２１に連通する流入路２８が形成されている。流入口２１は、上流側の処理液配管９に接続されており、処理液配管９を流通する処理液は、流入口２１を介して流入路２８に流入する。この流入路２８は、その途中部において、ダイヤフラム２５に向けてほぼ直角に屈曲している。
【００２１】
また、ボディ２４には、その内部に、流出口２２に連通する流出路２９が形成されている。この流出路２９と流入路２８とで流路２３が構成されている。流出路２９は、ダイヤフラム２５に対向する入口端部を有し、この入口端部から所定距離だけ下流側で流出口２２に向けて直角に屈曲されている。この流出路２９の入口端部に、ダイヤフラム２５を着座させるための弁座３０が形成されている。したがって、流出路２９は、弁座３０を介して流入路２８に連通している。流出口２２は下流側の処理液配管９に接続されており、流入路２８を流通する処理液は、流出口２２を介して処理液配管９に流入する。
【００２２】
弁座３０は筒状（より具体的には円筒状）をなしており、その先端部（ダイヤフラム２５に対向する端部）には環状のシール部材２０が配置されている。このシール部材２０は、たとえば断面形状が円形のＯリングであり、その環状の先端縁が弁座３０の先端面（ダイヤフラム２５に対向する面）よりもダイヤフラム２５側に突出するように設けられ、ダイヤフラム２５が着座する座面を形成している。
【００２３】
筒体２７のボディ２４に臨む端部には、ダイヤフラム２５の移動を許容するための第１空間３１が形成されており、さらに、第１空間３１に連通するガイド孔３２にピストンロッド２６が挿通している。ピストンロッド２６において筒体２７の内部空間に配置された部位には、ピストン３３が取り付けられている。このピストン３３よりもボディ２４側の第２空間３４には、ボディ２４の外表面に臨む第１ポート３５が形成されている。第１ポート３５には、エア供給配管１４が接続されており、このエア供給配管１４から、第２空間３４内にエア（作動用の圧縮空気）が供給される。
【００２４】
筒体２７のボディ２４とは反対側には、カバー３６が取り付けられており、このカバー３６の内面に形成された円筒状のボス３７に、ピストンロッド２６がスライド自在に挿通している。ボス３７の周囲には、ボス３７を取り囲むように圧縮コイルばね３８が配置されている。圧縮コイルばね３８は、ダイヤフラム２５をボディ２４側に向けて弾発的に付勢している。この圧縮コイルばね３８が収容されている第３空間３９は、第２ポート４０を介して大気と連通している。
【００２５】
ダイヤフラム２５は、フッ素樹脂製（たとえば、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）のほぼ板状体であり、弁座３０の先端面と対向するシール面２５Ａを有している。ダイヤフラム２５の中央部４１は厚肉に形成されている。中央部４１のシール面２５Ａとの反対面には、その中央部４１に、ピストンロッド２６の先端部に設けられた固定用突部２６Ａに嵌合する嵌合凹所４２が形成されている。中央部４１が嵌合凹所４２を介して固定用突部２６Ａに外嵌されて、中央部４１がピストンロッド２６に固定されている。ダイヤフラム２５の周縁部４３は、ボディ２４に固定されている。そのため、ピストンロッド２６の移動に伴ってダイヤフラム２５が変形する。
【００２６】
リークバルブ１８が閉じられつつエア供給バルブ１５が開かれると、エア供給配管１４からのエアが、第１ポート３５を介して第２空間３４に供給されて、第２空間３４内が昇圧する。そして、ピストンロッド２６が圧縮コイルばね３８の弾性力に抗してカバー３６側（図２および図３で示す上方）に移動する。このピストンロッド２６に伴ってダイヤフラム２５の中央部４１が弁座３０から離間してカバー３６側に移動し、これにより、ダイヤフラム２５が変形する。こうして、ダイヤフラム２５と弁座３０（およびシール部材２０）との間に隙間Ｓが形成されて、流路２３が開放状態になる（図２参照）。そのため、送りポンプ１１の駆動状態では、流入路２８内の処理液が隙間Ｓを介して流出路２９に流入する。流出路２９を流通する処理液は、流出口２２を介して処理液配管９に供給される。このとき、第３空間３９は狭空間になり、第３空間３９内のエアは、第２ポート４０を介して大気中に排出される。
【００２７】
一方、エア供給バルブ１５が閉じられ、リークバルブ１８が開かれると、第２空間３４内のエアが、第１ポート３５を介してエア供給配管１４およびリーク配管１７を通して大気中に排出されて、第２空間３４内の圧力が大気圧になる。そして、圧縮コイルばね３８の弾性力によりピストンロッド２６がボディ２４側（図２および図３で示す下方）に移動し、ピストンロッド２６に伴ってダイヤフラム２５も元の形状に復元し、ダイヤフラム２５と弁座３０との間にシール部材２０が密着状態で介装されて、流路２３が閉鎖状態になる（図３参照）。そのため、送りポンプ１１の駆動状態であっても、流入路２８内の処理液は流出路２９に流入しない。
【００２８】
図４は、弁座３０の拡大分解斜視図である。
弁座３０の上面には、弁座３０の内面に連続する環状の段部４５が形成されている。その段部４５には、環状のシール部材２０が収容されている。段部４５には、シール部材２０が圧入により固定されている。段部４５の深さＦは、その内部に収容されたシール部材２０の環状の先端縁が、弁座３０の先端面よりもダイヤフラム２５側に突出するように、シール部材２０の断面外径Ｄよりも小さく設定されている。
【００２９】
シール部材２０は、たとえば断面形状が円形のＯリングであり、たとえば、フッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）によって形成されている。そのため、シール部材２０は、比較的高い弾性および耐薬性を有している。なお、シール部材２０として、Ｏリングではなく、断面形状が角状の角リングや、断面形状が「×」状のＸリングが採用されていてもよい。
この実施形態によれば、流路２３の閉鎖状態では、ダイヤフラム２５と弁座３０との間が、密着状態で介装されたシール部材２０によってシールされる。シール部材２０はフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製であるため比較的高い弾性を有している。その結果、ダイヤフラム２５と弁座３０との間が良好にシールされる。また、ダイヤフラム２５と弁座３０との間で異物を噛み込んでも、シール部材２０に傷が形成されにくい。これにより、長期にわたって優れたシール性能を発揮することができる。したがって、ダイヤフラムバルブ１２の閉状態において、処理液配管９を確実に閉じることができる。
【００３０】
また、シール部材２０がフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製であるのに対し、ダイヤフラム２５が比較的高い耐薬性を有するフッ素樹脂製である。その結果、ダイヤフラム２５から流路２３を流通する処理液（薬液）への材質の溶出がない。また、処理液（薬液）とシール部材２０との接液面積が小さいので、処理液中のシール部材２０の材質の溶出もほとんどない。そのため、たとえば、ダイヤフラム２５全体の材質をフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製とする場合と比較して、流路２３を流通する処理液中へのフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）の溶出を抑制することができる。
【００３１】
次に、この基板処理装置１を用いたウエハＷに対する処理の一例を説明する。基板処理装置１には、処理液タンク１０から処理ノズル４に至る処理液供給機構は、２つ用意されている。一方は、処理液として薬液を用いた薬液用の処理液供給機構であり、他方は、処理液としてリンス液として用いたリンス液用の処理液供給機構である。すなわち、処理液ノズル４、処理液配管９、処理液タンク１０、送りポンプ１１、ダイヤフラムバルブ１２、エア供給配管１４、エア供給バルブ１５、リーク配管１７およびリークバルブ１８が、薬液用とリンス液用とで一対備えられている。
【００３２】
処理対象のウエハＷは、図示しない搬送ロボットによって処理室２内に搬入されて、スピンチャック３に保持される。なお、ウエハＷの搬入時に、送りポンプ１１は作動状態にある。
その後、制御装置１９は、モータ６を制御して、ウエハＷを回転開始させる。ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、制御装置１９は、薬液用のエア供給バルブ１５を開くとともに薬液用のリークバルブ１８を閉じて、薬液用のダイヤフラムバルブ１２を開く。これにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面の回転中心に向けて薬液が供給される。ウエハＷの表面に供給された薬液が、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの表面の全域に薬液を用いた処理が施される。
【００３３】
ウエハＷへの薬液の供給開始から所定の薬液処理時間が経過すると、制御装置１９は、薬液用のエア供給バルブ１５を閉じるとともに薬液用のリークバルブ１８を開いて、薬液用のダイヤフラムバルブ１２を閉じる。これにより、ウエハＷへの薬液の供給が停止される。また、制御装置１９は、リンス液用のエア供給バルブ１５を開くとともにリンス液用のリークバルブ１８を閉じて、リンス液用のダイヤフラムバルブ１２を開く。これにより、処理液ノズル４からウエハＷの表面の回転中心に向けてリンス液が供給される。ウエハＷの表面に供給されたリンス液が、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向けて流れ、ウエハＷの表面に付着している薬液がリンス液によって洗い流される。
【００３４】
リンス液の供給開始から所定のリンス時間が経過すると、制御装置１９は、制御装置１９は、リンス液用のエア供給バルブ１５を閉じるとともにリンス液用のリークバルブ１８を開いて、リンス液用のダイヤフラムバルブ１２を閉じる。これにより、ウエハＷへのリンス液の供給が停止される。また、制御装置１９は、スピンチャック３をスピンドライ回転速度（たとえば３０００ｒｐｍ）まで加速する。これにより、リンス処理後のウエハＷの表面に付着しているリンス液を遠心力で振り切って乾燥させるスピンドライ処理が実施される。スピンドライ処理が所定のスピンドライ時間にわたって行われると、スピンチャック３の回転が停止され、その後、図示しない搬送ロボットによってウエハＷが搬出される。
【００３５】
図５は、本発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係るダイヤフラムバルブ１２Ａの一部構成を拡大して示す断面図である。この第２の実施形態において、図１〜図４に示す実施形態（第１の実施形態）に示された各部に対応する部分には、第１の実施形態と同一の参照符号を付して示し、説明を省略する。
この第２の実施形態に係るダイヤフラムバルブ１２Ａでは、シール部材５０が、弁座３０ではなく、ダイヤフラム２５に固定されている。すなわち、ダイヤフラム２５およびシール部材５０が弁体を構成している。そして、シール部材５０に対向する弁座３０の頂面が、閉鎖状態においてシール部材５０を着座させる座面を提供している。シール部材５０は、中央部４１におけるダイヤフラム２５のシール面２５Ａ（弁座３０に対向する面）に配置されている。このシール部材５０は、たとえば、フッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）製の角リングであり、シール面２５Ａに接着されて固定されている。なお、シール部材５０として、角リングではなく、ＯリングやＸリングが採用されていてもよい。
【００３６】
リークバルブ１８が閉じられつつエア供給バルブ１５が開かれると、ピストンロッド２６のカバー３６側に向けての移動に伴ってダイヤフラム２５が変形し、シール部材５０と弁座３０との間に隙間が形成されて、流路２３が開放状態になる。
一方、エア供給バルブ１５が閉じられ、リークバルブ１８が開かれると、ピストンロッド２６がボディ２４側に向けて移動するのに伴って、ダイヤフラム２５も元の形状に復元し、ダイヤフラム２５と弁座３０との間にシール部材５０が密着状態で介装されて、流路２３が閉鎖状態になる。
【００３７】
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。
また、前述の各実施形態では、シール部材２０，５０がフッ化ビニリデン系樹脂（ＦＫＭ）によって形成されているとして説明したが、シール部材２０，５０が、エチレン−プロピレン−ジエンゴムで形成されていてもよい。この場合、処理液にはアルカリ性の薬液が用いられていることが望ましい。この薬液として、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）およびアンモニア水などを例示することができる。
【００３８】
その他、シール部材２０，５０の材質として、たとえば、パーフロ（登録商標）やカルレッツ（登録商標）などのテトラフルオロエチレン-パープルオロビニルエーテルゴム（ＦＦＫＭ）を用いることもできる。
また、第１実施形態においては、シール部材２０が、フッ素樹脂製（たとえば、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）の弁座３０と一体成形されたものであってもよい。さらに、第２実施形態においては、シール部材５０が、フッ素樹脂製（たとえば、ＰＴＦＥまたはＰＦＡ）のダイヤフラム２５と一体成形されたものであってもよい。
【００３９】
また、前述の各実施形態では、処理液として薬液を用いる場合を例に挙げて説明したが、処理液としてＤＩＷ（脱イオン化された水）、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水および磁気水などを用いることもできる。
また、前述の各実施形態では、エアオペレート式のダイヤフラムバルブ１２を例にとって説明したが、この発明は、ソレノイドにより開閉が切り換えられる電磁式のダイヤフラムバルブにも適用することができる。
【００４０】
また、前述の各実施形態では、基板処理装置１の処理液配管９の途中部に介装されるダイヤフラムバルブ１２を例にとって説明したが、この発明に係るダイヤフラムバルブは、ウエハＷに対する処理に用いられる処理ガスが流通する処理ガス流通路の途中部に介装されて、この処理ガス流通路を開閉するためのものであってもよい。
また、この発明に係るダイヤフラムは、基板処理装置以外の装置に適用することもできる。
【００４１】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイヤフラムバルブが搭載された基板処理装置の構成を示す模式図である。
【図２】開状態におけるダイヤフラムバルブの断面図である。
【図３】閉状態におけるダイヤフラムバルブの断面図である。
【図４】弁座の拡大分解斜視図である。
【図５】この発明の他の実施形態にかかるダイヤフラムバルブを説明するための図である。
【符号の説明】
【００４３】
１ 基板処理装置
９ 処理液配管（処理流体配管）
１２，１２Ａ ダイヤフラムバルブ（処理流体バルブ）
２０，５０ シール部材
２１ 流入口
２２ 流出口
２３ 流路
２５ ダイヤフラム
３０ 弁座
Ｗ ウエハ（基板）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流入する流入口と、
この流入口から流入した流体が流出する流出口と、
前記流入口から前記流出口に至る流路に設けられた弁座と、
前記弁座に接近して前記流路を閉鎖するとともに、前記弁座から離間して前記流路を開放するフッ素樹脂製のダイヤフラムと、
前記流路が閉鎖状態のときに、前記ダイヤフラムと前記弁座との間に密着状態で介装されるゴム製のシール部材とを含む、ダイヤフラムバルブ。
【請求項２】
前記シール部材は、フッ素ゴムにより形成されている、請求項１記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項３】
前記シール部材は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにより形成されている、請求項１記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項４】
基板に対する処理に用いられる処理流体が流通する処理流体配管と、
前記処理流体配管に介装されて、前記処理流体配管を開閉するための処理流体バルブとを含み、
前記処理流体バルブが、前記請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイヤフラムバルブを含む、基板処理装置。
【請求項１】
流体が流入する流入口と、
この流入口から流入した流体が流出する流出口と、
前記流入口から前記流出口に至る流路に設けられた弁座と、
前記弁座に接近して前記流路を閉鎖するとともに、前記弁座から離間して前記流路を開放するフッ素樹脂製のダイヤフラムと、
前記流路が閉鎖状態のときに、前記ダイヤフラムと前記弁座との間に密着状態で介装されるゴム製のシール部材とを含む、ダイヤフラムバルブ。
【請求項２】
前記シール部材は、フッ素ゴムにより形成されている、請求項１記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項３】
前記シール部材は、エチレン−プロピレン−ジエンゴムにより形成されている、請求項１記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項４】
基板に対する処理に用いられる処理流体が流通する処理流体配管と、
前記処理流体配管に介装されて、前記処理流体配管を開閉するための処理流体バルブとを含み、
前記処理流体バルブが、前記請求項１〜３のいずれか一項に記載のダイヤフラムバルブを含む、基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−２２２１８９（Ｐ２００９−２２２１８９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−６９５６８（Ｐ２００８−６９５６８）
【出願日】平成２０年３月１８日（２００８．３．１８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月１日（２００９．１０．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１８日（２００８．３．１８）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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