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公開番号2025041397
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-26
出願番号2023148667
出願日2023-09-13
発明の名称ダイアフラムポンプ
出願人CKD株式会社
代理人弁理士法人コスモス国際特許商標事務所
主分類F04B 43/06 20060101AFI20250318BHJP(液体用容積形機械;液体または圧縮性流体用ポンプ)
要約【課題】ダイアフラムの変位を検出する機能を有するダイアフラムポンプにおいて、ダイアフラムの耐久性を向上させて、パーティクルの発生を抑制すること。
【解決手段】半導体ウエハに供給するレジスト液を所定量ずつ吸引および吐出するダイアフラムポンプ1に、ダイアフラム20と、ボディ10と、被検知部3と、検出部4とを設ける。ダイアフラム20は、樹脂を膜状に形成したものである。ボディ10は、ダイアフラム20が変位可能に配置される空間部13を有し、空間部13が薬液室14と駆動室15とに区画されている。被検知部3は、ダイアフラム20の駆動室15の側に位置する面に接触可能にボディ10に保持され、ダイアフラム20に追従して移動できる。検出部4は、被検知部3の位置に基づいてダイアフラム20の変位を検出する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
半導体ウエハに供給する薬液を所定量ずつ吸引および吐出するダイアフラムポンプであって、
樹脂によって形成された膜状のダイアフラムと、
前記ダイアフラムが変位可能に配置される空間部を有し、前記空間部は、前記ダイアフラムによって、前記薬液が流入する薬液室と、前記ダイアフラムを変位させる操作流体が供給される駆動室とに区画されているボディと、
前記ダイアフラムの前記駆動室の側に位置する面に接触可能に前記ボディに保持され、前記ダイアフラムに追従して移動可能な被検知部と、
前記被検知部の位置に基づいて前記ダイアフラムの変位を検出する検出部と、
を有する、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記ダイアフラムが押出成形か、又は圧延成形か、又はその両方により成形されている、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記ダイアフラムの材質はＰＦＡである、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記被検知部が移動可能な移動距離は、前記ダイアフラムの最大ストローク量より小さい、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記ダイアフラムは、膜厚が０．１ｍｍ以上０．３ｍｍ以下である、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
【請求項６】
請求項５に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記被検知部を空間部側へ付勢する付勢部材を有し、
前記付勢部材の付勢力が、０．０５Ｎ以上０．１５Ｎ以下である、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記ダイアフラムは、負荷がかからない無負荷状態のとき、前記空間部に対応する部分が撓んだ状態で前記ボディに配置されている、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
【請求項８】
請求項１または請求項２に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記ボディは、前記駆動室の内壁に開口する有底の保持孔を有し、
前記保持孔には、前記被検知部と、前記被検知部を空間部側へ付勢する付勢部材と、が収容され、
前記検出部は、前記保持孔の外側に配置されている、
ように構成されているダイアフラムポンプ。
【請求項９】
請求項８に記載するダイアフラムポンプにおいて、
前記被検知部は、
前記検出部に検出されるマグネットと、
前記マグネットが取り付けられ、前記保持孔に突出または退避可能に収容される可動部と、
前記保持孔の内部に配置され、前記可動部の移動を制限するストッパ部と、
を有する、
ように構成されているダイアフラムポンプ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置の薬液供給ラインに設置されるダイアフラムポンプに関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
ダイアフラムポンプは、半導体製造装置の薬液供給ラインに設置され、半導体ウエハに供給する薬液の供給制御に用いられる。ダイアフラムポンプは、ボディの内部に形成された空間部を薬液室と駆動室に仕切るダイアフラムを変位可能に収容し、駆動室内の圧力を正圧と負圧に変化させることによりダイアフラムを薬液室側と駆動室側に交互に変位させ、薬液を吸引および吐出する。ダイアフラムポンプには、ダイアフラムの変位を検出するための磁石と磁石位置センサとが取り付けられている。ダイアフラムの駆動室側中央部には、連結部が膜部から突出して設けられ、その連結部に磁石がネジにより固定され、ボディ側に磁石位置センサを設置している。この磁石位置によりダイアフラム位置を検出することで薬液の吐出量を所定量に制御することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
またダイアフラムポンプは、ダイアフラムの表面から発生するパーティクルを抑制するため、ダイアフラム材質をＰＦＡ（四ふっ化エチレン－パーフロロアルキルビニルエーテル共重合樹脂）とし、その表面を押出成形により平滑化している。（例えば、特許文献２参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００６－４６２８４号公報
特許第６６０２５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダイアフラムポンプのダイアフラム変位は、中立位置から駆動室側に膨らむ状態（吸引）と中立位置から薬液室側に膨らむ状態（吐出）とが交互に繰り返される。ダイアフラムは、変位する際に、連結部と膜部との境界付近に応力が集中し、劣化しやすかった。
【０００６】
また、ダイアフラムは、パーティクルが発生しにくい素材を選択したとしても、応力集中により劣化した部分からパーティクルを発生するおそれがあった。近年、半導体回路の微細化が進み、パーティクル測定装置では測定できない２０ｎｍ未満の微細なパーティクルさえも、半導体の歩留まりに影響することがある。よって、半導体の製造に用いられるダイアフラムポンプでは、パーティクル発生原因を極力排除し、パーティクルの発生を抑制することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題の解決を目的としてなされたダイアフラムポンプの一態様は、（１）半導体ウエハに供給する薬液を所定量ずつ吸引および吐出するダイアフラムポンプであって、樹脂によって形成された膜状のダイアフラムと、前記ダイアフラムが変位可能に配置される空間部を有し、前記空間部は、前記ダイアフラムによって、前記薬液が流入する薬液室と、前記ダイアフラムを変位させる操作流体が供給される駆動室とに区画されているボディと、前記ダイアフラムの前記駆動室の側に位置する面に接触可能に前記ボディに保持され、前記ダイアフラムに追従して移動可能な被検知部と、前記被検知部の位置に基づいて前記ダイアフラムの変位を検出する検出部と、を有する、ように構成されている。
【０００８】
上記構成を有するダイアフラムポンプでは、ダイアフラムに追従して移動する被検知部の位置に基づいてダイアフラムの位置が検出される。膜状のダイアフラムは、被検知部がダイアフラムに追従して動作する場合、被検知部とダイアフラムとが接触しているだけなので、被検知部に対して自由に変形できる。そのため、ダイアフラムは、応力集中による劣化が生じにくく、パーティクルの発生を抑制される。よって、上記構成のダイアフラムポンプによれば、ダイアフラムの変位を検出する機能を有するダイアフラムポンプにおいて、ダイアフラムの耐久性を向上させて、パーティクルの発生を抑制することができる。
【０００９】
（２）（１）に記載するダイアフラムポンプにおいて、前記ダイアフラムが押出成形か、又は圧延成形か、又はその両方により成形されている、ことが好ましい。
【００１０】
上記構成を有するダイアフラムポンプでは、ダイアフラムの表面が切削加工されていないため、ダイアフラムの表面に切削痕の凹凸がなく、滑らかである。よって、ダイアフラムの凹凸に基づくパーティクルの発生が抑制される。
（【００１１】以降は省略されています）

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