JP3859221B2

JP3859221B2 - 空気圧駆動用の開閉制御弁

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Publication number: JP3859221B2
Application number: JP24134197A
Authority: JP
Inventors: 宏籠橋; 光村雲; 和宏菅田; 洋冨田; 秀典 ▲さかき▼原
Original assignee: CKD Corp
Current assignee: CKD Corp
Priority date: 1997-09-05
Filing date: 1997-09-05
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2017-09-05
Also published as: JPH1182763A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、空気圧の制御により開閉される空気圧用開閉制御弁に係る。詳しくは、例えば、半導体製造装置においてレジスト液をノズルから吐出・遮断させるためのレジスト塗布装置等に好適な空気圧用開閉制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば、半導体製造に使用されるレジスト塗布装置は、レジスト液をノズルから導出・遮断させることにより、半導体基板上にレジストを必要な分だけ塗布する。この塗布装置は、ノズルからのレジストの導出・遮断を制御するためのエアオペレートバルブ（ＡＶ）、サックバックバルブ（ＳＶ）及び電磁弁を備える。そして、コンプレッサ等により加圧された空気等の気体を電磁弁の操作によってＡＶ及びＳＶへ作動圧として供給してそれらのバルブを操作し、ＡＶの開閉、ＳＶのサックバック動作を行わせる。
【０００３】
ここで、ノズルからのレジストの導出状態を調整するためにスピコンを使用する場合もある。或いは、特開平５−３４６１８５号公報に示すように、ＡＶ及びＳＶを電空レギュレータにより遠隔操作するものもある。電空レギュレータは、一般に、給気用の電磁弁と、排気用の電磁弁とを備え、ＡＶ又はＳＶに供給される作動圧を適宜に制御するために、両電磁弁の開度バランスを調整するものである。電空レギュレータを使用した場合、ＡＶ及びＳＶの動作は、電磁弁のみを使用した場合と比べて良好なものとなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記電空レギュレータを使用した場合、ＡＶ及びＳＶのアクチュエータ部（加圧室）と、電空レギュレータとは互いに分離している。このため、上記のアクチュエータ部と電空レギュレータとの間に別途の配管が必要となり、その配管容積（長さ，径）に影響されてその分だけＡＶ及びＳＶに応答遅れが生じる。この結果、レジストをノズルから良好に導出・遮断させることが困難になる。
【０００５】
ところで、ＡＶ及びＳＶと、電空レギュレータとを分離させたのは、ＡＶ及びＳＶが設置されている場所は、爆発性雰囲気にあるため、その防爆を図るためである。防爆を図るために、最近では、電空レギュレータのケーシングの中に窒素ガスで圧力をかける等の有効な手段が適用されている。このため、ＡＶ及びＳＶと、電空レギュレータとを互いに接近させることも可能になっている。
【０００６】
一方、低粘度のレジスト液のノズルにおける液切れ改善や、ウォータハンマの対策として、ＡＶの閉弁動作をゆっくりさせる必要がある。そこで、ＡＶの閉弁を一段階の動作で行うことが考えられるが、この場合には、閉弁に要する時間が非常に長くなってしまいＡＶの操作応答性の点で問題があった。
【０００７】
この発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、電空レギュレータによるＡＶ、ＳＶの操作応答性を高めることを可能にした空気圧用開閉制御弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉され、互いに隣接して配置されるエアオペレートバルブ及びサックバックバルブよりなるバルブ部と、エアオペレートバルブ及びサックバックバルブのそれぞれに作用する空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動され、互いに隣接して配置される第１の電空レギュレータ及び第２の電空レギュレータよりなるレギュレータ部とを備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、バルブ部と、レギュレータ部とを互いに一体化して設け、それら一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に、第１の電空レギュレータからエアオペレートバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための第１の通路と、第２の電空レギュレータからサックバックバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための第２の通路とを設け、第１の通路は、第１の主通路と、第１の主通路から分岐して第１の電空レギュレータに連通する第１の分岐路と、第１の主通路から分岐してエアオペレートバルブに連通する第１の連通路とを有し、第１の主通路が第１の分岐路を介して第１の電空レギュレータに含まれる第１の圧力センサに連通し、内部圧力を検出され、第２の通路は、第２の主通路と、第２の主通路から分岐して第２の電空レギュレータに連通する第２の分岐路と、第２の主通路から分岐してサックバックバルブに連通する第２の連通路とを有し、第２の主通路が第２の分岐路を介して第２の電空レギュレータに含まれる第２の圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを趣旨とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、レギュレータ部が通路ブロックを有し、バルブ部に、エアオペレートバルブに連通する第１の短通路と、サックバックバルブに連通する第２の短通路を設け、通路ブロックに、第１の電空レギュレータを構成する第１の給気比例弁、第１の排気比例弁、第１の圧力センサに連通するように第１の分岐路を設けるとともに、第１の主通路から分岐して第１の短通路に接続するように第１の出力路を設け、第１の分岐路と第１の出力路に連通するように第１の主通路を設ける一方、第２の電空レギュレータを構成する第２の給気比例弁、第２の排気比例弁、第２の圧力センサに連通するように第２の分岐路を設けるとともに、第２の主通路から分岐して第２の短通路に接続するように第２の出力路を設け、第２の分岐路と第２の出力路に連通するように第２の主通路を設けたことを趣旨とする。
【００１０】
上記の目的を達成するために請求項３に記載の発明は、所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるエアオペレートバルブと、エアオペレートバルブに作用する空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータとを備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、エアオペレートバルブと、電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたエアオペレートバルブ又は電空レギュレータの中に、電空レギュレータからエアオペレートバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、通路は、主通路と、主通路から分岐して電空レギュレータに連通する分岐路と、主通路から分岐してエアオペレートバルブに連通する連通路とを有し、主通路が分岐路を介して電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを趣旨とする。
【００１１】
上記の目的を達成するために請求項４に記載の発明は、所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるサックバックバルブと、サックバックバルブに作用する空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータとを備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、サックバックバルブと、電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたサックバックバルブ又は電空レギュレータの中に、電空レギュレータからサックバックバルブへ空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、通路は、主通路と、主通路から分岐して電空レギュレータに連通する分岐路と、主通路から分岐してサックバックバルブに連通する連通路とを有し、主通路が分岐路を介して電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを趣旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の発明において、電空レギュレータが通路ブロックを有し、エアオペレートバルブ又はサックバックバルブに、加圧室に連通する短通路を設け、通路ブロックに、電空レギュレータを構成する給気比例弁、排気比例弁、圧力センサに連通するように分岐路を設けるとともに、主通路から分岐して短通路に接続するように出力路を設け、分岐路と出力路に連通するように主通路を設けたことを趣旨とする。
【００１３】
上記の構成によれば、互いに分離されることなく一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に第１及び第２の短通路が設けられる。このため、第１の電空レギュレータとエアオペレートバルブとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなく第１の電空レギュレータからエアオペレートバルブへ直接的に空気圧が作用することになる。同様に、第２の電空レギュレータとサックバックバルブとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなく第２の電空レギュレータからサックバックバルブへ直接的に空気圧が作用することになる。
【００１４】
上記の目的を達成するために請求項６に記載の発明は、請求項１に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、エアオペレートバルブ及びサックバックバルブを開閉制御するために第１及び第２の電空レギュレータをそれぞれ制御する制御装置を有し、エアオペレートバルブの閉弁時に、そのエアオペレートバルブが二段階を経て段階的に全閉となるように第１の電空レギュレータを制御するための閉弁制御手段を設けたことを趣旨とする。
【００１５】
上記の構成によれば、請求項１の発明の作用に加え、或いは、請求項１の発明の作用と相俟って、バルブの閉弁時に、二段階を経て段階的にエアオペレートバルブが全閉となるように閉弁制御手段により第１の電空レギュレータが制御される。従って、第１の閉段階での空気圧の作用が急変してエアオペレートバルブの閉じ速度が相対的に高まり、これによって、第１の閉段階から第２の閉段階までの間、即ちエアオペレートバルブが全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなる。
【００１６】
特に、低粘度のレジスト液のノズルにおける液切れ改善や、ウォータハンマの対策として、エアオペレートバルブの閉弁動作をゆっくりさせる必要があるが、図５に破線で示すように、エアオペレートバルブ（ＡＶ）の閉弁を一段階の動作で行った場合には、閉弁に要する時間が非常に長くなってしまう。これに対し、図５に実線で示すように、エアオペレートバルブの閉弁を二段階の動作で行い、その第一段階でエアオペレートバルブが閉じる直前までエアオペレートバルブを短時間で動作させ、第二段階でエアオペレートバルブをゆっくり閉じさせる。これにより、エアオペレートバルブが全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなり、上記液切れ対策が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の「空気圧駆動用の開閉制御弁」を半導体製造に使用されるレジスト塗布装置に具体化した一実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
図１はレジスト塗布装置の構成概念を示す。この塗布装置は、レジスト液１をノズル２から導出させ、又はその導出を遮断させることにより、半導体基板３の上にレジストを必要な分だけ塗布するものである。この塗布装置は、ポンプ４、本発明の空気圧駆動用の開閉制御弁５、ノズル２、コントローラ７及びシーケンサ８を備える。ポンプ４は、容器９からレジスト液１を吸い上げて開閉制御弁５へ向けて吐出するものである。開閉制御弁５は、ノズル３からのレジスト液１の導出・遮断を制御するものである。コントローラ７は、本発明の制御装置及び閉弁制御手段を構成し、シーケンサ８からの順序信号に基づいて開閉制御弁５を制御するものである。
【００１９】
開閉制御弁５は、エアオペレートバルブ（ＡＶ）１１、サックバックバルブ（ＳＶ）１２、第１の電空レギュレータ１３及び第２の電空レギュレータ１４を備える。ＡＶ１１及びＳＶ１２は、互いに隣接して配置され、一つのバルブ部１５を構成する。このバルブ部１５は、所定の流体、即ちレジスト液１の流れを調節するために、空気圧の作用を受けて開閉される。このバルブ部１５は、ＡＶ１１及びＳＶ１２の開閉の協働により、一つの開閉動作を達成する。第１及び第２の電空レギュレータ１３，１４は、互いに隣接して配置され、一つのレギュレータ部１６を構成する。このレギュレータ部１６、ＡＶ１１ブ及びＳＶ１２それぞれに作用する空気圧を比例的に調整するために各々電気的に駆動される。そして、別のコンプレッサ等により加圧された窒素等の気体をレギュレータ部１６の操作により、ＡＶ１１及びＳＶ１２へ作動圧として供給して、ＡＶ１１の開閉、ＳＶ１２のサックバック動作を行わせる。
【００２０】
図２は開閉制御弁５の空気回路構成と電気回路構成を示す。第１の電空レギュレータ１３は、給気用の第１の給気比例弁２１、排気用の第１の排気比例弁２２、第１の圧力センサ２３及び第１のＰＩＤ回路２４を有する。各比例弁２１，２２は、電磁弁よりなる。第１の給気比例弁２１の入力ポートは、操作圧の供給源（図示しない）に接続される。第１の排気比例弁２２の出力ポートは、排気管（図示しない）に接続される。給気比例弁２１の出力ポート及び排気比例弁２２の入力ポートはＡＶ１１の入力ポート及び第１の圧力センサ２３の入力ポートにそれぞれ接続される。第１のＰＩＤ回路２４はコントローラ７に接続される。このＰＩＤ回路２４には、操作圧を任意に設定するためにユーザのコマンド信号が入力される。そして、このＰＩＤ回路２４は、ＡＶ１１に作用する操作圧を、設定圧に調整するために、給気及び排気の比例弁２１，２２を制御する。このとき、ＰＩＤ回路２４は、圧力センサ２３の検出値を監視し、その検出値が設定圧になるように両比例弁２１，２２を制御する。このＰＩＤ回路２４は、コントローラ７からのコマンド信号に基づいて上記制御を開始し、ＡＶ１１を所定の行程で開閉させるために各比例弁２１，２２を制御するものである。そのために、このＰＩＤ回路２４は、所定の制御プログラムをそのメモリに記憶している。
【００２１】
第２の電空レギュレータ１４は、第１の電空レギュレータ１３と同等の構成を有する。即ち、このレギュレータ１４は、第２の給気比例弁２５、第２の排気比例弁２６、第２の圧力センサ２７及び第２のＰＩＤ回路２８を有する。第２の給気比例弁２５の入力ポートは、前記第１の給気比例弁２１の入力ポートに合流するかたちで操作圧の供給源に接続される。第２の排気比例弁２６の出力ポートは、排気管に接続される。第２の給気比例弁２５の出力ポート及び第２の排気比例弁２６の入力ポートは、ＳＶ１２の入力ポート及び第２の圧力センサ２７の入力ポートにそれぞれ接続される。第２のＰＩＤ回路２８は上記と同じくコントローラ７に接続される。このＰＩＤ回路２８には、操作圧を任意に設定するためにユーザのコマンド信号が入力される。そして、このＰＩＤ回路２８は、ＳＶ１２に作用する操作圧を、設定圧力に調整するために、給気及び排気の各比例弁２５，２６を制御する。このとき、ＰＩＤ回路２８は、圧力センサ２７の検出値を監視し、その検出値が設定圧力になるように両比例弁２５，２６を制御する。このＰＩＤ回路２８は、コントローラ７からのコマンド信号に基づいて上記の制御を開始し、ＳＶ１２を所定の行程で開閉させるために各比例弁２５，２６を制御するものである。そのために、このＰＩＤ回路２８は、所定の制御プログラムをその内蔵メモリに記憶している。
【００２２】
図３は開閉制御弁５の構造を示す断面図である。この開閉制御弁５は、バルブ部１５を構成するバルブハウジング３１と、レギュレータ部１６を構成するレギュレータハウジング３２とを備える。この実施の形態において、両ハウジング３１，３２は互いに一体化して設けられる。
【００２３】
バルブハウジング３１は、ＡＶ１１を構成するＡＶブロック３３と、ＳＶ１２を構成するＳＶブロック３４と、両ブロック３３，３４に設けられてレジスト液１のための液通路５３を有する通路ブロック３５とを有する。
【００２４】
ＡＶブロック３３はその内部に、孔３６を境に区画された第１の室３７と、第２の室３８とを有する。この孔３６には弁ロッド３９が摺動可能に設けられ、その上端には、ダイアフラム４０が取り付けられ、その下端には弁体３９ａが取り付けられる。第１の室３７は、このダイアフラム４０により大気室４１と、加圧室４２とに区画される。大気室４１には、同ブロック３３に設けられた大気ポート４３を通じて大気が導入される。大気室４１には、ダイアフラム４０を付勢するスプリング４４が設けられる。加圧室４２には、同ブロック３３に設けられた加圧ポート４５を通じて操作圧が導入される。同ブロック３３は、その内部に、加圧ポート４５に通じる本発明の第１の短通路４６を有する。この短通路４６及び加圧ポート４５を通じて加圧室４２に導入される操作圧は、第１の電空レギュレータ１３により調節される。
【００２５】
弁ロッド３９の下端には、弁体４７が取り付けられる。この弁体４７の外周にはダイアフラム４８が取り付けられる。第２の室３８は、このダイアフラム４８により大気室４９と、液室５０とに区画される。大気室４９には、同ブロック３３に設けられた大気ポート５１を通じて大気が導入される。液室５０は通路ブロック３５に設けられた凹部を含む。この液室５０には、同ブロック３５に設けられた液ポート５２を通じてレジスト液１が導入される。液ポート５２は、同ブロック３５に設けられた液通路５３に連通する。この液通路５３の一端は、通路ブロック３５の一端に設けられた入力用の管継手５４に連通する。凹部に設けられた弁座５５は弁体４７に当接可能をなす。この弁座５５の中心に設けられた弁孔５５ａは、同ブロック３５に設けられた液通路５３に連通する。液通路５３の他端は、出力用の管継手５６に連通する。
【００２６】
上記構成において、加圧室４２に導入される操作圧に基づいてダイアフラム４０が上下に変位することにより、弁体４７が弁座５５に対して当接又は離間する。これにより、弁孔５５ａが開閉され、ＡＶ１１の開度が変えられる。この開度変化に基づき、液室５０から弁孔５５ａを通じて液通路５３へ流れるレジスト液１の量が調節される。
【００２７】
ＳＶブロック３４はその内部に、室６１と孔６２を有する。この孔６２には、弁ロッド６３が往復動可能に設けられる。弁ロッド６３の上端には、ダイアフラム６４が取り付けられる。このダイアフラム６４により、室６１が加圧室６５と、孔６２を含む大気室６６とに区画される。大気室６６には、同ブロック３４に設けられた大気ポート６７を通じて大気が導入される。孔６２には、ダイアフラム６４を付勢するスプリング６８が設けられる。加圧室６５には、同ブロック３４に設けられた本発明の第２の短通路６９を通じて操作圧が導入される。加圧室６５に導入される操作圧は、第２の電空レギュレータ１３により調節される。
【００２８】
弁ロッド６３の下端には、ダイアフラム７０が取り付けられる。このダイアフラム７０により、孔６２が上下に区画される。その区画された下側が液室７１をなして液通路５３に連通する。
【００２９】
上記構成において、加圧室６５に導入される操作圧に基づいて上側のダイアフラム６４と共に弁ロッド６３が上下に変位することにより、下側のダイアフラム７０が上下に変位する。即ち、ＳＶ１２によるセットアップ及びサックバックが行われる。これにより、液通路５３の流路容積が変化し、その容積変化に基づいて液通路５３を流れるレジスト液１の量が調節される。従って、上記のようにＡＶ１１及びＳＶ１２が作動することにより、それらの協働に基づき、入力側の管継手５４から液通路５３に導入され、出力側の管継手５６から導出されるレジスト液１の流量が調節される。
【００３０】
レギュレータハウジング３２は、第１の電空レギュレータ１３を構成する第１のケーシング８１と、第２の電空レギュレータ１４を構成する第２のケーシング８２と、両ケーシング８１，８２に設けられ、操作圧のための通路を含む通路ブロック８３とを有する。
【００３１】
第１のケーシング８１の中には、第１の電空レギュレータ１３を構成する給気比例弁２１、排気比例弁２２、圧力センサ２３及びＰＩＤ回路２４等が収容される。第２のケーシング８２の中には、第２の電空レギュレータ１４を構成する給気比例弁２５、排気比例弁２６、圧力センサ２７及びＰＩＤ回路２８等が収容される。両ケーシング８１，８２の中には、各電空レギュレータ１３，１４の内部の防爆を図るために窒素ガスが所定圧力をもって供給されている。又、両ケーシング８１，８２を一体化してもよい。
【００３２】
通路ブロック８３は、その内部に、第１の電空レギュレータ１３に対応する第１の主通路８４及びそれから分岐してなる複数の分岐通路８５，８６及び出力ポート８７等を有する（複数の分岐通路の中には、図３に現れないものもある。）。図３において、一つの分岐路８５は給気比例弁２１に連通する。別の分岐路８６は圧力センサ２３に連通する。出力ポート８７は、ＡＶブロック３３の短通路４６に連通する。ここで、上記の分岐路８５、主通路８４、出力ポート８７、短通路４６及び加圧ポート４５は、図２において、両比例弁２１，２２の間の分岐点８８から、ＡＶ１１まで延びる通路８９に該当する。ここで、上記短通路４６は、両ハウジング３１，３２が互いに一体化されたことにより、第１の電空レギュレータ１３からＡＶ１１の加圧室４２に対して操作圧を短い距離で作用させるための役割を果たす。別の分岐路８６は、図２において、上記通路８９から圧力センサ２３へ延びる通路９０に該当する。
【００３３】
同様に、通路ブロック８３は、その内部に、第２の電空レギュレータ１４に対応する第２の主通路９１及びそれから分岐してなる複数の分岐通路９２，９３及び出力ポート９４等を有する（複数の分岐通路の中には、図３に現れないものもある。）。図３において、第１の電空レギュレータ１３と同じく、一つの分岐路９３は給気比例弁２５に連通する。別の分岐路９２は圧力センサ２７に連通する。出力ポート９４は、ＳＶブロック３４の短通路６９に連通する。ここで、上記の分岐路９３、主通路９１、出力ポート９４及び短通路６９は、図２において、両比例弁２５，２６の間の分岐点９４から、ＳＶ１２まで延びる通路９５に該当する。ここで、上記短通路６９は、両ハウジング３１，３２が互いに一体化されたことにより、第２の電空レギュレータ１４からＳＶ１２の加圧室６５に対して操作圧を短い距離で作用させるための役割を果たす。別の分岐路９２は、図２において、上記通路９５から圧力センサ２７へ延びる通路９６に該当する。
【００３４】
次に、第１及び第２の電空レギュレータ１３，１４に対するコントローラ７の制御内容について説明する。図４はその制御内容を示すタイムチャートである。図４（ａ）はシーケンサ８からのコマンド信号の変化を示し、図４（ｂ）はＡＶ１１の開閉動作に対応した操作圧の変化を示し、図４（ｃ）はＳＶ１２の開閉動作に対応した操作圧の変化を示す。
【００３５】
このタイムチャートからも分かるように、コントローラ７は、シーケンサ８からのコマンド信号の立ち上がりを契機に、ＡＶ１１及びＳＶ１２の開閉を制御するために第１及び第２の電空レギュレータ１３，１４の制御を同時開始する。
【００３６】
図４（ｂ）に示すように、動作の開始後、期間Ｔ１において、コントローラ７はＡＶ１１を開弁させ、次の期間Ｔ２において全開の状態を維持させる。期間Ｔ２の経過後、期間Ｔ３において、コントローラ７は、ＡＶ１１を段階的に閉弁させるための第１閉段階の制御を実行する。その期間Ｔ３の経過後、期間Ｔ４において、コントローラ７は、ＡＶ１１を段階的に閉弁させるための第２の閉段階の制御を実行する。このように、コントローラ７は、ＡＶ１１の閉弁時に、そのＡＶ１１が複数段階（この実施の形態では二段階）を経て段階的に全閉となるように第１の電空レギュレータ１３を制御するようになっている。この実施の形態では、期間Ｔ３として、例えば「０．１秒」、期間Ｔ４として、例えば「０．４秒」がそれぞれ適用される。
【００３７】
一方、図４（ｃ）に示すように、動作の開始後、期間Ｔ５において、コントローラ７はＳＶ１２をセットアップさせ、その後、ＡＶ１１に係る期間Ｔ２が経過するまでセットアップを継続させる。そして、期間Ｔ２の経過を契機に、コントローラ７は、ＳＶ１２のサックバックを開始し、期間Ｔ７においてそのサックバックを完了させる。ここで、コントローラ７は、ＡＶ１１の閉弁が開始される時期に対して、サックバックの開始時期を、期間Ｔ６の範囲で、必要に応じて前後にずらすようになっている。このように、コントローラ７は、ＳＶ１２のセットアップ及びサックバックを制御するために第２の電空レギュレータ１４を制御するようになっている。
【００３８】
以上説明したように、本実施の形態のレジスト塗布装置の構成によれば、コントローラ７が開閉制御弁５の両電空レギュレータ１３，１４を制御してＡＶ１１及びＳＶ１２を制御する。これにより、ノズル２からのレジスト液１の導出、又はその導出の遮断が調整され、半導体基板３の上にレジストが必要な分だけ塗布される。
【００３９】
ここで、開閉制御弁５の構成によれば、バルブ部１５及びレギュレータ部１６が互いに分離されることなく一体化され、そのＡＶブロック３３の中に、第１の電空レギュレータ１３からＡＶ１１の加圧室４２に短い距離で操作圧を作用させるための第１の短通路４６が設けられる。同様に、ＳＶブロック３４の中に、第２の電空レギュレータ１４からＳＶ１２の加圧室６５に短い距離で操作圧を作用させるための第２の短通路６９が設けられる。このため、第１の電空レギュレータ１３とＡＶ１１との間、並びに、第２の電空レギュレータ１４とＳＶ１２との間がそれぞれ極力短い距離でつながることになり、操作圧が、他の配管の影響を極力受けることなく、各電空レギュレータ１３，１４から対応する各加圧室４２，６５に直接的に作用することになる。この結果、各電空レギュレータ１３，１４により、対応するＡＶ１１、ＳＶ１２の操作応答性を高めることができ、レジスト液１をノズル３から精度良く導出したり、精度良く遮断したりすることができる。この意味で、半導体基板３に対するレジストの塗布精度を向上させることができる。
【００４０】
加えて、この開閉制御弁５では、各ブロック３３，３４の中に各短通路４６，６９が設けられることから、各電空レギュレータ１３，１４と、それらに対応するＡＶ１１、ＳＶ１２との間に別途の配管を設ける必要がない。このため、使用者による配管作業を省略することができ、その配管容積（長さ，径）の誤差によるＡＶ１１及びＳＶ１２の性能への影響を無くすことができる。
【００４１】
併せて、この開閉制御弁５では、各電空レギュレータ１３，１４と、それらに対応するＡＶ１１、ＳＶ１２との間が、各短通路４６，６９により極力短い距離でつなげられる。このため、各電空レギュレータ１３，１４において、各圧力センサ２３，２７による操作圧の検出遅れを最小限に抑えることができる。この意味からも、各電空レギュレータ１３，１４によるＡＶ１１、ＳＶ１２の操作応答性を高めることができる。
【００４２】
この実施の形態の構成によれば、図４（ｂ）に示すように、ＡＶ１１の閉弁時に、第１及び第２の閉段階を経て段階的にＡＶ１１が全閉となるように、コントローラ７により第１の電空レギュレータ１３が制御される。従って、第１の閉段階での操作圧の作用が急変してＡＶ１１の閉じ速度が相対的に高まり、これによって、第１の閉段階から第２の閉段階までの間、即ちＡＶ１１が全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなる。このため、ＡＶ１１の閉弁応答性を高めることができ、上記開閉制御弁５の構造の作用・効果に加え、或いは、同構造の作用・効果と相俟って、各電空レギュレータ１３，１４により、対応するＡＶ１１、ＳＶ１２の操作応答性を高めることができる。この意味で、ＡＶ１１及びＳＶ１２の協働によりノズル３から導出されるレジスト液の液切れを良好なものにすることができる。
【００４３】
この実施の形態では、上記のように第１及び第２の閉段階を経て段階的にＡＶ１１が全閉となるように、コントローラ７が１第１の電空レギュレータ１３を制御する。従って、第１の閉段階の期間Ｔ３、又は第２の閉段階の期間Ｔ４の長さを適宜に設定変更することにより、ノズル３からの液切れを改良させる観点から、ＡＶ１１に多様な閉弁動作を行わせることができる。
【００４４】
この実施の形態では、ＳＶ１２のサックバックの開始時期を、ＡＶ１１の閉弁開始時期に対してある程度の範囲で可変にしている。この意味からも、ノズル３からの液切れを改良することができる。
【００４５】
この実施の形態では、一つのコントローラ７により第１及び第２の電空レギュレータ１３，１４を連動的に制御している。このため、第１及び第２の電空レギュレータ１３，１４が別々のコントローラにより制御される場合と比較して、ＡＶ１１及びＳＶ１２の動作が安定的に連動し、ノズル３からのレジスト液の導出・遮断の精度を安定化させることができる。
【００４６】
尚、この発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で以下のように実施することができる。
【００４７】
（１）前記実施の形態では、ＡＶ１１の閉弁時に、そのＡＶ１１を二段階を経て段階的に全閉させるようにしたが、二段階に限らず三段階、四段階等としてもよい。
【００４８】
（２）前記実施の形態では、開閉制御弁５及びその制御装置を、レジスト塗布装置に具体化したが、これに限定されるものでなく、その他の装置に適宜具体化することもできる。
【００４９】
（３）前記実施の形態では、バルブ部１５とレギュレータ部１６とを一体化させた開閉制御弁５の構造と、ＡＶ１１の閉弁時における二段階制御とを組み合わせた。これに対し、バルブ部とレギュレータ部とを互いに分離させてなる開閉制御弁においても、ＡＶの閉弁時における複数段階制御を実行してもよい。
【００５０】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、互いに一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に、第１の電空レギュレータからＡＶへ、第２の電空レギュレータからＳＶへそれぞれ空気圧を短い距離で作用させるための第１の短通路、第２の短通路を設けている。従って、第１の電空レギュレータとＡＶとの間、第２の電空レギュレータとＳＶとがそれぞれ極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなくＡＶ、ＳＶへ直接的に空気圧が作用することになる。このため、第１及第２の電空レギュレータによるＡＶ、ＳＶの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する。
【００５１】
請求項３の発明によれば、互いに一体化されたバルブハウジング又はレギュレータハウジングの中に、電空レギュレータからＡＶへ空気圧を短い距離で作用させるための短通路を設けている。従って、電空レギュレータとＡＶとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなくＡＶへ直接的に空気圧が作用することになる。このため、電空レギュレータによるＡＶの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する。
【００５２】
請求項４の発明によれば、互いに一体化されたバルブハウジング又はレギュレータハウジングの中に、電空レギュレータからＳＶへ空気圧を短い距離で作用させるための短通路を設けている。従って、電空レギュレータとＳＶとの間が極力短い距離でつながり、他の配管の影響を極力受けることなくＳＶへ直接的に空気圧が作用することになる。このため、電空レギュレータによるＳＶの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する。
【００５３】
請求項６の発明によれば、請求項１に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、エアオペレートバルブ及びサックバックバルブを開閉制御するために第１及び第２の電空レギュレータをそれぞれ制御する制御装置を有し、ＡＶの閉弁時に、そのＡＶが二段階を経て段階的に全閉となるように第１の電空レギュレータを制御するようにしている。従って、請求項１の発明の作用・効果に加えて、又は請求項１の発明の作用・効果と相俟って、第１の閉段階での空気圧の作用が急変してＡＶの閉じ速度が相対的に高まり、これによって、ＡＶが全閉するまでの間の所要時間が相対的に短くなる。この意味で、特に第１の電空レギュレータによるＡＶの操作応答性を向上させることができるという効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施の形態に係り、レジスト塗布装置を示す概念構成図である。
【図２】一実施の形態に係り、開閉制御弁の空気回路構成と電気回路構成を示す回路図である。
【図３】一実施の形態に係り、開閉制御弁の構造を示す断面図である。
【図４】一実施の形態に係り、（ａ）〜（ｃ）はコントローラの制御内容を示すタイムチャートである。
【図５】従来のＡＶ閉弁動作と本発明のＡＶ閉弁動作とを比較して示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１レジスト液（流体に該当する。）
５開閉制御弁
７コントローラ（閉弁制御手段に該当する。）
１１エアオペレートバルブ（ＡＶ）
１２サックバックバルブ（ＳＶ）
１３第１の電空レギュレータ
１４第２の電空レギュレータ
１５バルブ部
１６レギュレータ部
４６第１の短通路
６９第２の短通路

Claims

所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉され、互いに隣接して配置されるエアオペレートバルブ及びサックバックバルブよりなるバルブ部と、
前記エアオペレートバルブ及び前記サックバックバルブのそれぞれに作用する前記空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動され、互いに隣接して配置される第１の電空レギュレータ及び第２の電空レギュレータよりなるレギュレータ部と
を備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記バルブ部と、前記レギュレータ部とを互いに一体化して設け、それら一体化されたバルブ部又はレギュレータ部の中に、前記第１の電空レギュレータから前記エアオペレートバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための第１の通路と、前記第２の電空レギュレータから前記サックバックバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための第２の通路とを設け、
前記第１の通路は、第１の主通路と、前記第１の主通路から分岐して前記第１の電空レギュレータに連通する第１の分岐路と、前記第１の主通路から分岐して前記エアオペレートバルブに連通する第１の連通路とを有し、前記第１の主通路が前記第１の分岐路を介して前記第１の電空レギュレータに含まれる第１の圧力センサに連通し、内部圧力を検出され、
前記第２の通路は、第２の主通路と、前記第２の主通路から分岐して前記第２の電空レギュレータに連通する第２の分岐路と、前記第２の主通路から分岐して前記サックバックバルブに連通する第２の連通路とを有し、前記第２の主通路が前記第２の分岐路を介して前記第２の電空レギュレータに含まれる第２の圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
請求項１に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記レギュレータ部が通路ブロックを有し、
前記バルブ部に、前記エアオペレートバルブに連通する第１の短通路と、前記サックバックバルブに連通する第２の短通路を設け、
前記通路ブロックに、前記第１の電空レギュレータを構成する第１の給気比例弁、第１
の排気比例弁、前記第１の圧力センサに連通するように前記第１の分岐路を設けるとともに、前記第１の主通路から分岐して前記第１の短通路に接続するように第１の出力路を設け、前記第１の分岐路と前記第１の出力路に連通するように前記第１の主通路を設ける一方、前記第２の電空レギュレータを構成する第２の給気比例弁、第２の排気比例弁、前記第２の圧力センサに連通するように前記第２の分岐路を設けるとともに、前記第２の主通路から分岐して前記第２の短通路に接続するように第２の出力路を設け、前記第２の分岐路と前記第２の出力路に連通するように前記第２の主通路を設けたことを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるエアオペレートバルブと、
前記エアオペレートバルブに作用する前記空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータと
を備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記エアオペレートバルブと、前記電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたエアオペレートバルブ又は電空レギュレータの中に、前記電空レギュレータから前記エアオペレートバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、
前記通路は、主通路と、前記主通路から分岐して前記電空レギュレータに連通する分岐路と、前記主通路から分岐して前記エアオペレートバルブに連通する連通路とを有し、前記主通路が前記分岐路を介して前記電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
所定の流体の流れを調節するために空気圧の作用を受けて開閉されるサックバックバルブと、
前記サックバックバルブに作用する前記空気圧を比例的に調整するために電気的に駆動される電空レギュレータと
を備えた空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記サックバックバルブと、前記電空レギュレータとを互いに一体化して設け、それら一体化されたサックバックバルブ又は電空レギュレータの中に、前記電空レギュレータから前記サックバックバルブへ前記空気圧を短い距離で作用させるための通路を設け、
前記通路は、主通路と、前記主通路から分岐して前記電空レギュレータに連通する分岐路と、前記主通路から分岐して前記サックバックバルブに連通する連通路とを有し、前記主通路が前記分岐路を介して前記電空レギュレータに含まれる圧力センサに連通し、内部圧力を検出されることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
請求項３又は請求項４に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記電空レギュレータが通路ブロックを有し、
前記エアオペレートバルブ又は前記サックバックバルブに、加圧室に連通する短通路を設け、
前記通路ブロックに、前記電空レギュレータを構成する給気比例弁、排気比例弁、前記圧力センサに連通するように前記分岐路を設けるとともに、前記主通路から分岐して前記短通路に接続するように出力路を設け、前記分岐路と前記出力路に連通するように主通路を設けたことを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。
請求項１に記載する空気圧駆動用の開閉制御弁において、
前記エアオペレートバルブ及び前記サックバックバルブを開閉制御するために前記第１及び第２の電空レギュレータをそれぞれ制御する制御装置を有し、
前記制御装置が、前記エアオペレートバルブの閉弁時に、そのエアオペレートバルブが二段階を経て段階的に全閉となるように前記第１の電空レギュレータを制御するための閉弁制御手段を備えることを特徴とする空気圧駆動用の開閉制御弁。