流體控制閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及對(duì)流體進(jìn)行控制的流體控制閥。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在半導(dǎo)體制造裝置中，使用的是通過(guò)使閥芯與閥座抵接或分離而控制流體的流體控制閥。這種流體控制閥為了確保耐腐蝕性，而閥芯或閥座等的接液部由樹脂形成。當(dāng)藥液中含有顆粒時(shí)，會(huì)使產(chǎn)品的成品率下降。因此，以往的流體控制閥將加熱構(gòu)件的平坦的抵接面壓靠于閥芯所抵接的閥座的閥座面之后，加熱構(gòu)件從閥座面脫離，由此能消除閥座面的成形缺陷，避免產(chǎn)生顆粒(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]【在先技術(shù)文獻(xiàn)】
[0004]【專利文獻(xiàn)】
[0005]【專利文獻(xiàn)I】日本特開2011-122718號(hào)公報(bào)
[0006]【發(fā)明要解決的課題】
[0007]以往的流體控制閥的顆粒對(duì)策能夠減少對(duì)以往的半導(dǎo)體制造的影響。然而，半導(dǎo)體設(shè)備逐年微細(xì)化，伴隨于此，對(duì)半導(dǎo)體制造造成影響的顆粒發(fā)生微細(xì)化。當(dāng)半導(dǎo)體設(shè)備的微細(xì)化進(jìn)展時(shí)，需要進(jìn)一步減少微細(xì)的顆粒。例如，市售的顆粒計(jì)數(shù)器能夠測(cè)定的20nm的顆粒成為問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題點(diǎn)而作出，其目的在于提供一種能抑制閉閥時(shí)產(chǎn)生的閥芯的變形引起的磨損，能夠減少顆粒的產(chǎn)生的流體控制閥。
[0009]【用于解決課題的方案】
[0010]本發(fā)明的一方案具有如下的結(jié)構(gòu)。
[0011 ] (I) 一種流體控制閥，其特征在于，具有:驅(qū)動(dòng)部；閥體，具有第一端口、第二端口、閥座;及閥芯，形成為柱狀，且與所述驅(qū)動(dòng)部連結(jié)，所述閥芯具有環(huán)狀密封突起，該環(huán)狀密封突起在位于閥座側(cè)的閥座側(cè)端面上呈環(huán)狀地突出設(shè)置且在前端部設(shè)置有被壓靠于所述閥座而進(jìn)行密封的環(huán)狀密封部，至少所述環(huán)狀密封突起為氟樹脂制，所述閥芯在利用所述驅(qū)動(dòng)部將所述環(huán)狀密封部壓靠于所述閥座時(shí)，所述環(huán)狀密封部在徑向上位移的位移量為6.175μπι 以下。
[0012](2) 一種流體控制閥，其特征在于，具有:驅(qū)動(dòng)部；閥體，具有第一端口、第二端口、閥座;及閥芯，形成為柱狀，且與所述驅(qū)動(dòng)部連結(jié)，所述閥芯具有環(huán)狀密封突起，該環(huán)狀密封突起在位于閥座側(cè)的閥座側(cè)端面上呈環(huán)狀地突出設(shè)置且在前端部設(shè)置有被壓靠于所述閥座而進(jìn)行密封的環(huán)狀密封部，至少所述環(huán)狀密封突起為氟樹脂制，所述閥芯在利用所述驅(qū)動(dòng)部將所述環(huán)狀密封部壓靠于所述閥座時(shí)，所述環(huán)狀密封部在徑向上位移的位移量相對(duì)于與所述閥座未抵接時(shí)的所述環(huán)狀密封部的直徑為12.4X10—4倍以下。
[0013]在此，“與閥座未抵接時(shí)的環(huán)狀密封部的直徑”是指在環(huán)狀密封部由平坦的面形成的情況下，與閥座未抵接的環(huán)狀密封部的徑向中心位置的直徑。而且，在環(huán)狀密封部為圓角形狀的情況下，是指與閥座未抵接的環(huán)狀密封部的頂點(diǎn)部分的直徑。
[0014](3) —種流體控制閥，其特征在于，具有:驅(qū)動(dòng)部；閥體，具有第一端口、第二端口、閥座;及閥芯，形成為柱狀，且與所述驅(qū)動(dòng)部連結(jié)，所述閥芯具有環(huán)狀密封突起，該環(huán)狀密封突起在位于閥座側(cè)的閥座側(cè)端面上呈環(huán)狀地突出設(shè)置且在前端部設(shè)置有被壓靠于所述閥座而進(jìn)行密封的環(huán)狀密封部，至少所述環(huán)狀密封突起為氟樹脂制，所述閥座側(cè)端面的直徑為與所述閥座未抵接時(shí)的所述環(huán)狀密封部的直徑的1.3倍以上。
[0015]在此，“與閥座未抵接時(shí)的環(huán)狀密封部的直徑”是指在環(huán)狀密封部由平坦的面形成的情況下，與閥座未抵接的環(huán)狀密封部的徑向中心位置的直徑。而且，在環(huán)狀密封部為圓角形狀的情況下，是指與閥座未抵接的環(huán)狀密封部的頂點(diǎn)部分的直徑。
[0016](4)在(I)或(2)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述閥座側(cè)端面的直徑為與所述閥座未抵接時(shí)的所述環(huán)狀密封部的直徑的1.3倍以上。
[0017]在此，“與所述閥座未抵接時(shí)的所述環(huán)狀密封部的直徑”是指在環(huán)狀密封部由平坦的面形成的情況下，與閥座未抵接的環(huán)狀密封部的徑向中心位置的直徑。而且，在環(huán)狀密封部為圓角形狀的情況下，是指與閥座未抵接的環(huán)狀密封部的頂點(diǎn)部分的直徑。
[0018](5)在(4)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述閥芯的最細(xì)部分的直徑比所述環(huán)狀密封部的直徑小。
[0019](6)在(5)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述閥芯的所述環(huán)狀密封部的徑向中心位置的軸線方向的厚度相對(duì)于所述環(huán)狀密封部的直徑為0.7倍以上。
[0020](7)在(5)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述閥芯在所述環(huán)狀密封突起的內(nèi)側(cè)具有從所述閥座側(cè)端面向閥座方向突出的凸部。
[0021](8)在(6)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述閥芯在所述環(huán)狀密封突起的內(nèi)側(cè)具有從所述閥座側(cè)端面向閥座方向突出的凸部。
[0022](9)在(7)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述凸部的與所述閥座側(cè)端面連接的基端部的直徑為所述閥芯的最細(xì)部分的直徑以上。
[0023](10)在(8)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述凸部的與所述閥座側(cè)端面連接的基端部的直徑為所述閥芯的最細(xì)部分的直徑以上。
[0024](11)在(I)至(3)中任一項(xiàng)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述環(huán)狀密封突起由PFA形成。
[0025](12)在(3)記載的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選的是，所述閥芯的所述環(huán)狀密封部的徑向中心位置的軸線方向的厚度相對(duì)于所述環(huán)狀密封部的直徑為0.7倍以上。
[0026]在上述結(jié)構(gòu)中，在驅(qū)動(dòng)部使閥芯的環(huán)狀密封部與閥座抵接之后，進(jìn)而將環(huán)狀密封部壓靠于閥座的情況下，能抑制環(huán)狀密封部沿徑向位移的位移量。該位移量被抑制成例如6.175μπι以下，或者相對(duì)于與閥座未抵接時(shí)的環(huán)狀密封部的直徑為12.4 X I O—4倍以下。而且，例如，在環(huán)狀密封部平坦的情況下，其位移量被抑制成與所述閥座未抵接的情況的所述環(huán)狀密封部的寬度尺寸的6.18X10—2倍以下。這樣，當(dāng)抑制環(huán)狀密封部的位移量時(shí)，環(huán)狀密封部難以與閥座摩擦而磨損，因此能夠減少對(duì)半導(dǎo)體制造造成影響的顆粒的產(chǎn)生。而且，通過(guò)抑制閥芯的變形引起的磨損，即使反復(fù)進(jìn)行閥開閉動(dòng)作，密封性也不會(huì)下降。由此，流體控制閥的耐久性提高。而且，能夠削減所需密封力，使驅(qū)動(dòng)部緊湊。
[0027]在上述結(jié)構(gòu)中，閥座側(cè)端面的直徑為與閥座未抵接時(shí)的環(huán)狀密封部的直徑的1.3倍以上，因此閥座側(cè)端面附近的剛性高。由此，閥芯在將環(huán)狀密封部壓靠于閥座的壓靠動(dòng)作中，閥座側(cè)端面難以變形。因此，環(huán)狀密封突起在壓靠動(dòng)作中，難以以使環(huán)狀密封部沿徑向位移的方式變形，能夠抑制環(huán)狀密封部的磨損。由此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過(guò)抑制在閉閥時(shí)產(chǎn)生的閥芯的變形引起的磨損，能夠減少顆粒的產(chǎn)生。
[0028]在上述結(jié)構(gòu)中，閥芯的最細(xì)部分的直徑比環(huán)狀密封部的直徑小，因此閥座側(cè)端面將比環(huán)狀密封突起靠?jī)?nèi)側(cè)向閥座側(cè)按壓。然而，流體控制閥能抑制環(huán)狀密封面的在徑向上的位移量，因此能夠減少環(huán)狀密封面的磨損，減少顆粒的產(chǎn)生。
[0029]在上述結(jié)構(gòu)中，閥芯的環(huán)狀密封部的徑向中心位置處的軸線方向的厚度相對(duì)于環(huán)狀密封部的直徑為0.7倍以上，因此從驅(qū)動(dòng)部受到載荷而產(chǎn)生的變形在從閥座側(cè)端面分離的位置處開始分散。因此，在閥座側(cè)端面附近，在垂直方向上的變形容易產(chǎn)生。由此，在上述結(jié)構(gòu)中，容易將環(huán)狀密封部向閥座垂直地壓靠，能夠抑制環(huán)狀密封部沿徑向位移的位移量。
[0030]在上述結(jié)構(gòu)中，閥芯在環(huán)狀密封突起的內(nèi)側(cè)具有從閥座側(cè)端面向閥座方向突出的凸部，因此從驅(qū)動(dòng)部受到載荷的部分的剛性高，閥座側(cè)端面難以以使環(huán)狀密封突起的內(nèi)側(cè)向閥座側(cè)突出的方式變形。由此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，環(huán)狀密封突起難以隨著閥座側(cè)端面的變形而撓曲，能夠抑制環(huán)狀密封面的位移量。
[0031]在上述結(jié)構(gòu)中，凸部的與閥座側(cè)端面連接的基端部的直徑為所述閥芯的最細(xì)部分的直徑以上，因此支撐從驅(qū)動(dòng)部受到的載荷整體，難以使閥芯向徑外方向變形。由此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠抑制閥座側(cè)端面的變形，減少環(huán)狀密封面的位移量。
[0032]在上述結(jié)構(gòu)中，環(huán)狀密封突起由硬度高的PFA(四氟乙烯一全氟烷氧基乙烯基醚共聚物)形成，因此能抑制在閉閥時(shí)產(chǎn)生的環(huán)狀密封突起的變形而抑制環(huán)狀密封部的磨損，能夠減少顆粒的產(chǎn)生。
[0033]【發(fā)明效果】
[0034]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠提供一種可抑制在閉閥時(shí)產(chǎn)生的閥芯的變形引起的磨損而可減少顆粒的產(chǎn)生的流體控制閥。
【附圖說(shuō)明】
[0035]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的流體控制閥的剖視圖，示出關(guān)閉狀態(tài)。
[0036]圖2是圖1所示的閥芯的剖視圖。
[0037]圖3是表示比較例I?3及實(shí)施例1?13的設(shè)定條件的表。
[0038]圖4是表示實(shí)施例10的閥芯的剖視圖。
[0039]圖5是表示實(shí)施例1的閥芯的剖視圖。
[0040]圖6是表示實(shí)施例2的閥芯的剖視圖。
[0041]圖7是表示比較例I的位移量解析結(jié)果的圖。
[0042]圖8是表示比較例2的位移量解析結(jié)果的圖。
[0043]圖9是表示比較例3的位移量解析結(jié)果的圖。
[0044]圖10是表示實(shí)施例1的位移量解析結(jié)果的圖。
[0045]圖11是表示實(shí)施例2的位移量解析結(jié)果的圖。
[0046]圖12是表示實(shí)施例3的位移量解析結(jié)果的圖。
[0047]圖13是表示實(shí)施例4的位移量解析結(jié)果的圖。
[0048]圖14是表示實(shí)施例5的位移量解析結(jié)果的圖。
[0049]圖15是表示實(shí)施例6的位移量解析結(jié)果的圖。
[0050]圖16是表示實(shí)施例7的位移量解析結(jié)果的圖。
[0051 ]圖17是表示實(shí)施例8的位移量解析結(jié)果的圖。
[0052]圖18是表示實(shí)施例9的位移量解析結(jié)果的圖。
[0053 ]圖19是表示實(shí)施例1O的位移量解析結(jié)果的圖。
[0054]圖20是表示實(shí)施例11的位移量解析結(jié)果的圖。
[0055]圖21是表示實(shí)施例12的位移量解析結(jié)果的圖。
[0056]圖22是表示實(shí)施例13的位移量解析結(jié)果的圖。
[0057]圖23是表示比較例I?3及實(shí)施例1?13中的環(huán)狀密封面的位移量、實(shí)施例10的環(huán)狀密封面的位移量為100 %的情況的比較例I?3及實(shí)施例1?13的環(huán)狀密封面的位移量的比例、環(huán)狀密封面的位移量相對(duì)于寬度方向中心直徑的比例、環(huán)狀密封面的位移量相對(duì)于寬度尺寸的比例的表。
[0058]圖24是表示顆粒實(shí)測(cè)值的圖，縱軸顯示20nm以上的顆粒數(shù)，橫軸顯示環(huán)狀密封面的位移量(MO。
[0059]圖25是表示端面直徑相對(duì)于寬度方向中心直徑的比例(D/A)與環(huán)狀密封面的位移量之間的關(guān)系的坐標(biāo)圖，縱軸表示環(huán)狀密封面的位移量(μπι)，橫軸表示D/A(倍)。
[0060]圖26關(guān)于圖4所示的實(shí)施例10的閥芯，是拍攝了顆粒試驗(yàn)后的環(huán)狀密封面的顯微鏡照片。
[0061]圖27是圖26所示的顯微鏡照片的影像圖。
[0062]圖28關(guān)于圖5所示的實(shí)施例1的閥芯，是拍攝了顆粒試驗(yàn)后的環(huán)狀密封面的顯微鏡照片。
[0063]圖29是圖28所示的顯微鏡照片的影像圖。
[0064]圖30是隔膜閥芯的彈性變形的影像圖。
[0065]圖31是本發(fā)明的第三實(shí)施方式的流體控制閥所使用的閥芯的剖視圖。
[0066]圖32是表示第一變形例的閥芯的剖視圖。
[0067]圖33是表示第二變形例的閥芯的剖視圖。
[0068]圖34是表示第三變形例的閥芯的剖視圖。
[0069]圖35是表示第四變形例的閥芯的剖視圖。
[0070]圖36是表示第五變形例的閥芯的剖視圖。
[0071]【標(biāo)號(hào)說(shuō)明】
[0072]I流體控制閥
[0073]3驅(qū)動(dòng)部
[0074]4隔膜閥芯(閥芯的一例)
[0075]24 閥座
[0076]414環(huán)狀密封突起
[0077]414a環(huán)狀密封面(環(huán)狀密封部的一例)
[0078]415環(huán)狀凹槽
[0079]416 凸部
[0080]A環(huán)狀密封面的寬度方向中心直徑
[0081]B環(huán)狀密封面的徑向?qū)挾瘸叽?br>[0082]D閥座側(cè)端面的直徑
[0083]F從環(huán)狀密封面的徑向中心位置起的軸線方向上的厚度
[0084]H凸部的基端部的直徑
[0085]I凸部的高度
[0086]J從驅(qū)動(dòng)部受到載荷的受壓面與閥座側(cè)端面之間最細(xì)部分的直徑
【具體實(shí)施方式】
[0087]以下，基于附圖，說(shuō)明本發(fā)明的流體控制閥的實(shí)施方式。
[0088]A.第一實(shí)施方式
[0089](關(guān)于本發(fā)明的概略)
[0090]圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的流體控制閥I的剖視圖，示出關(guān)閉狀態(tài)。第一實(shí)施方式的流體控制閥I的