特許 6709668 処理液供給装置およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6709668

(24)【登録日】2020年5月27日

(45)【発行日】2020年6月17日

(54)【発明の名称】処理液供給装置およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   F16K 31/04 20060101AFI20200608BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20200608BHJP

   F16K 37/00 20060101ALI20200608BHJP

   G05D 7/06 20060101ALI20200608BHJP

【ＦＩ】

   F16K31/04 K

   H01L21/30 569C

   H01L21/30 564C

   F16K37/00 D

   G05D7/06 Z

【請求項の数】6

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2016-82892(P2016-82892)

(22)【出願日】2016年4月18日

(65)【公開番号】特開2017-194080(P2017-194080A)

(43)【公開日】2017年10月26日

【審査請求日】2018年12月21日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(74)【代理人】

【識別番号】100175020

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 知彦

(74)【代理人】

【識別番号】100180596

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 要

(74)【代理人】

【識別番号】100195349

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 信喜

(72)【発明者】

【氏名】楠原 充也

(72)【発明者】

【氏名】柏山 真人

(72)【発明者】

【氏名】清水 英樹

(72)【発明者】

【氏名】門間 徹

(72)【発明者】

【氏名】桐田 将司

【審査官】 谿花 正由輝

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２２０７５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３４８２２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０３０３５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２２０２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２０４２７０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３１／０４

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｆ１６Ｋ ３７／００

Ｇ０５Ｄ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対して処理液を供給する処理液供給装置であって、
処理液を流通させる処理液流路と、
前記処理液流路を開閉する弁体を有する開閉弁と、
前記弁体を移動させるステッピングモータと、
前記ステッピングモータに電流を供給し、前記ステッピングモータを駆動させる駆動部と、
前記ステッピングモータのモータ巻線に流れる電流値を検出する電流値検出部と、
を備え、
前記駆動部は、前記ステッピングモータに動作電流を供給することにより、前記弁体を閉方向に移動させ、前記弁体が前記開閉弁の弁座に接触した後は、前記電流値検出部で検出される電流値が、前記弁体の押し圧に応じて予め定められた押し圧管理電流値に一致するように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を常に制御することにより、前記開閉弁が閉状態の間、前記ステッピングモータに常に閉じ方向に所定の回転トルクを発生させて、前記弁体に押し付け力を常に作用させることを特徴とする処理液供給装置。

【請求項2】

請求項１に記載の処理液供給装置において、前記装置は更に、
前記ステッピングモータの回転量を検出する回転量検出部を備え、
前記駆動部は、前記回転量検出部で検出された回転量に基づいて、前記弁体の移動距離を監視し、前記弁体が予め決められた距離を移動するように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を制御する処理液供給装置。

【請求項3】

請求項２に記載の処理液供給装置において、
前記駆動部は、前記回転量検出部で検出された回転量に基づいて、前記弁体の移動速度を監視し、前記弁体の移動速度が予め定められた速度になるように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を制御する処理液供給装置。

【請求項4】

請求項１から３のいずれかに記載の処理液供給装置において、
前記駆動部は、前記電流値検出部で検出される電流値と前記押し圧管理電流値とを比較し、前記電流値検出部で検出される電流値が前記押し圧管理電流値を超えたことによって、前記弁体が前記弁座に接触したものと判定する処理液供給装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれかに記載の処理液供給装置において、前記装置は更に、
前記ステッピングモータと前記弁体との間に介在して設けられており、前記ステッピングモータの回転を前記弁体の直線移動に変換する変換機構と、
前記変換機構と前記弁体との間に介在して設けられており、前記変換機構に対して前記弁体を傾けることが可能な弾性変形するカップリングと、を備えていることを特徴とする処理液供給装置。

【請求項6】

処理液を流通させる処理液流路と、
前記処理液流路を開閉する弁体を有する開閉弁と、
前記弁体を移動させるステッピングモータと、
前記ステッピングモータに電流を供給し、前記ステッピングモータを駆動させる駆動部と、
前記ステッピングモータのモータ巻線に流れる電流値を検出する電流値検出部と、を備え、基板に対して処理液を供給する処理液供給装置の制御方法であって、
前記駆動部が、前記ステッピングモータに動作電流を供給することにより、前記弁体を閉方向に移動させる過程と、
前記弁体が前記開閉弁の弁座に接触したことを判定する過程と、
前記弁体が前記開閉弁の弁座に接触したと判定した後に、前記電流値検出部で検出される電流値が、前記弁体の押し圧に応じて予め定められた押し圧管理電流値に一致するように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を常に制御することにより、前記開閉弁が閉状態の間、前記ステッピングモータに常に閉じ方向に所定の回転トルクを発生させて、前記弁体に押し付け力を常に作用させる過程と、
を備えていることを特徴とする処理液供給装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体基板、液晶表示用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に対して処理液を供給する処理液供給装置およびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板を処理する基板処理装置として、基板上にフォトレジスト液の塗膜を形成する塗布装置や、露光後の塗膜に現像液を吐出して現像させる現像装置がある。塗布装置や現像装置は各々、処理液を供給するための処理液供給装置を備えている。処理液供給装置は、処理液を吐出する吐出ノズルと、処理液供給源と、処理液供給源から吐出ノズルに処理液を送るための配管とを備えている。この配管には、ポンプおよび開閉弁が介在して設けられている。開閉弁は、吐出ノズルからの処理液の供給およびその停止を行うものである。

【0003】

この開閉弁に関して、例えば、特許文献１には、液体の流量を制御するバルブ制御装置が記載されている。また、特許文献１には、バルブの閉止位置の原点検索する技術が記載されている。バルブ制御装置は、液体の流通路と、流通路を開閉するバルブと、バルブを駆動させるステッピングモータ（パルスモータ）と、ステッピングモータの回転角に対応した検出パルスを検出するロータリーエンコーダと、駆動パルスをステッピングモータに供給する制御装置とを備えている。

【0004】

バルブの閉止位置の原点検索は、次のように実行される。バルブを閉方向に駆動させて、駆動パルスと検出パルスを監視して、駆動パルスに対応した検出パルスが得られない場合を脱調状態として判断する。その後、その状態のバルブ位置から所定の駆動パルス数Ｎでバルブを閉方向に駆動して、更に、駆動パルス数Ｎよりも小さい駆動パルス数Ｍでバルブを開方向に駆動する。このように得られた位置を閉止位置の原点とする。このようにして得られた原点位置に弁体を保持する（即ち、ステッピングモータに所定の停止電流を供給する）ことによりバルブを閉状態にしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−３４８２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、このような構成を有する従来装置には、次のような問題がある。
すなわち、開閉弁を開閉させると、使用時間や使用頻度に伴い、処理液流路内で弁体を受ける弁座と、弁体との接触部が多少変形する。その結果、開閉弁を閉じても、弁体と弁座と間に隙間が生じて処理液がリークすることがある。特許文献１に記載されたバルブ制御装置によれば、定期的に閉止位置の原点検索をおこなうことにより、弁体と弁座との間に生じた隙間に応じて原点位置が変化するのでリークを抑制することができる。しかし、原点検索が行われた後、次の原点検索が行われるまでの間は、先の原点検索で得られた原点位置に弁体が保持されるので、この間に弁体と弁座との間に隙間が生じると処理液がリークするという問題がある。

【0007】

上記の問題を避けるためには原点検索を頻繁に行う必要がある。しかし、特許文献１に記載された手法によると、原点検索の都度、弁体は所定の駆動パルス数Ｎだけ閉じ方向に駆動される。このときの動作電流は比較的に大きいので弁体は弁座に強く接触する。その結果、弁体と弁座との接触部に変形が生じやすくなるという別異の問題を生じる。

【0008】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、弁体と弁座との間に隙間が生じないようにしてリーク防止を維持することができるとともに、弁体と弁座との接触部の変形を極力抑制することができる処理液供給装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、本発明に係る、基板に対して処理液を供給する処理液供給装置は、処理液を流通させる処理液流路と、前記処理液流路を開閉する弁体を有する開閉弁と、前記弁体を移動させるステッピングモータと、前記ステッピングモータに電流を供給し、前記ステッピングモータを駆動させる駆動部と、前記ステッピングモータのモータ巻線に流れる電流値を検出する電流値検出部と、を備え、前記駆動部は、前記ステッピングモータに動作電流を供給することにより、前記弁体を閉方向に移動させ、前記弁体が前記開閉弁の弁座に接触した後は、前記電流値検出部で検出される電流値が、前記弁体の押し圧に応じて予め定められた押し圧管理電流値に一致するように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を常に制御することにより、前記開閉弁が閉状態の間、前記ステッピングモータに常に閉じ方向に所定の回転トルクを発生させて、前記弁体に押し付け力を常に作用させることを特徴とするものである。

【0010】

本発明に係る処理液供給装置によれば、弁体が閉方向に移動して開閉弁の弁座に接触した後は、ステッピングモータのモータ巻線に流れる電流値が、弁体の押し圧に応じて予め定められた押し圧管理電流値に一致するように、ステッピングモータに供給される動作電流が制御される。つまり、開閉弁の閉状態において、ステッピングモータは常に閉じ方向に所定の回転トルクを発生しているので、弁体は弁座に対して常に所定の押し圧で押し付けられた状態になる。したがって、仮に弁体と弁座との接触部に隙間が生じても、これに伴ってステッピングモータが回転する。その結果、弁体が閉じ方向に移動して隙間を埋めるので、接触部からのリークを防止することができる。また、押し圧管理電流を適宜に設定することにより、弁体が弁座を押し付ける力を小さくすることができるので、弁体と弁座との接触部の変形を極力抑制することができる。

【0011】

また、上述の処理液供給装置において、更に、前記ステッピングモータの回転量を検出する回転量検出部を備え、前記駆動部は、前記回転量検出部で検出された回転量に基づいて、前記弁体の移動距離を監視し、前記弁体が予め決められた距離を移動するように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を制御することが好ましい。これにより、弁体を任意の位置に移動させることができる。

【0012】

また、上述の処理液供給装置において、前記駆動部は、前記回転量検出部で検出された回転量に基づいて、前記弁体の移動速度を監視し、前記弁体の移動速度が予め定められた速度になるように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を制御することが好ましい。これにより、弁体を適切な速度で移動させることができる。

【0013】

また、上述の処理液供給装置において、前記駆動部は、前記電流値検出部で検出される電流値と前記押し圧管理電流値とを比較し、前記電流値検出部で検出される電流値が前記押し圧管理電流値を超えたことによって、前記弁体が前記弁座に接触したものと判定することが好ましい。弁体が閉じ方向に移動して弁座に接触するとステッピングモータの負荷が大きくなってモータ巻線に流れる電流が増加する。したがって、電流値検出部で検出される電流値が押し圧管理電流値を超えたことによって、弁体が弁座に接触したことを適切に判定することができる。

【0014】

また、上述の処理液供給装置において、更に、前記ステッピングモータと前記弁体との間に介在して設けられており、前記ステッピングモータの回転を前記弁体の直線移動に変換する変換機構と、前記変換機構と前記弁体との間に介在して設けられており、前記変換機構に対して前記弁体を傾けることが可能な弾性変形するカップリングと、を備えていることが好ましい。閉状態において、弁体と弁座とが斜めに接触した場合であっても、カップリングがバネと同等の働きをして弁体が傾けられるので、弁体と弁座との隙間を抑えやすくなる。

【0015】

また、本発明に係る処理液供給装置の制御方法は、処理液を流通させる処理液流路と、前記処理液流路を開閉する弁体を有する開閉弁と、前記弁体を移動させるステッピングモータと、前記ステッピングモータに電流を供給し、前記ステッピングモータを駆動させる駆動部と、前記ステッピングモータのモータ巻線に流れる電流値を検出する電流値検出部と、を備え、基板に対して処理液を供給する処理液供給装置の制御方法であって、前記駆動部が、前記ステッピングモータに動作電流を供給することにより、前記弁体を閉方向に移動させる過程と、前記弁体が前記開閉弁の弁座に接触したことを判定する過程と、前記弁体が前記開閉弁の弁座に接触したと判定した後に、前記電流値検出部で検出される電流値が、前記弁体の押し圧に応じて予め定められた押し圧管理電流値に一致するように、前記ステッピングモータに供給する動作電流を常に制御することにより、前記開閉弁が閉状態の間、前記ステッピングモータに常に閉じ方向に所定の回転トルクを発生させて、前記弁体に押し付け力を常に作用させる過程と、を備えていることを特徴とするものである。

【0016】

本発明に係る処理液供給装置の制御方法によれば、ステッピングモータに動作電流が供給されて弁体が閉方向に移動している間、弁体が開閉弁の弁座に接触したかを判定する。弁体が弁座に接触したと判定されると、電流値検出部で検出される電流値が、弁体の押し圧に応じて予め定められた押し圧管理電流値に一致するように、ステッピングモータに供給する動作電流が制御される。つまり、弁体が弁座に接触するとステッピングモータの負荷が増えるので、モータ巻線に流れる電流値が急に増加する。そこで、モータ巻線に流れる電流値が予め定められた押し圧管理電流値に一致するように、ステッピングモータに供給する動作電流を制御する。これによりモータ巻線に過度の電流が流れるのが抑制される。モータ巻線の流れる電流値を押し圧管理電流値に一致させる（つまり、制限する）ことにより、閉状態において弁体は弁座に対して常に所定の押し圧で押し付けられた状態になる。したがって、仮に弁体と弁座との接触部に隙間が生じても、これに伴って弁体が閉じ方向に移動して隙間を埋める。その結果、弁体と弁座との接触部からのリークを防止することができる。また、押し圧管理電流を適宜に設定することにより、弁体が弁座を押し付ける力を小さくすることができる。その結果、弁体と弁座との接触部の変形を極力抑制することができる。

【発明の効果】

【0017】

本発明に係る処理液供給装置およびその制御方法によれば、閉状態において弁体は弁座に対して常に所定の押し圧で押し付けられる。したがって、仮に弁体と弁座との接触部に隙間が生じても、これに伴って弁体が閉じ方向に移動して隙間を埋める。その結果、弁体と弁座との接触部からのリークを防止することができる。また、押し圧管理電流を適宜に設定することにより、弁体が弁座を押し付ける力を小さくすることができる。その結果、弁体と弁座との接触部の変形を極力抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】実施例１に係る基板処理装置の概略構成図である。

【図2】実施例１に係る開閉弁を示す図である。

【図3】ステッピングモータと駆動回路とそれらの周辺構成を示す図である。

【図4】開閉弁の開閉動作を示すフローチャートである。

【図5】（ａ）〜（ｃ）は、開閉弁の開閉動作を説明するための部分拡大図である。

【図6】ダイアフラムの下降過程における検出電流値の変化を示す図である。

【図7】実施例２に係る開閉弁のカップリングを示す図である。

【図8】（ａ）は、実施例２に係る他の開閉弁のカップリングを示す図である。（ｂ）は、カップリングの変形の様子を示す図である。

【実施例1】

【0019】

以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、基板処理装置の概略構成図である。

【0020】

＜基板処理装置の構成＞
図１を参照する。基板処理装置１は、略水平姿勢で基板Ｗを保持して回転させる保持回転部２と、処理液を供給する処理液供給部３とを備えている。処理液は、例えば、フォトレジスト液等の塗布液、現像液、溶剤、または、純水等のリンス液が用いられる。処理液供給部３は、本発明の処理液供給装置に相当する。

【0021】

保持回転部２は、例えば真空吸着により基板Ｗの裏面を保持するスピンチャック４と、スピンチャック４を略垂直方向の回転軸ＡＸ周りに回転させ、モータ等で構成される回転駆動部５とを備えている。保持回転部２の周りには、基板Ｗの側方を囲うように、上下移動可能なカップ６が設けられている。

【0022】

処理液供給部３は、基板Ｗに対して処理液を吐出する吐出ノズル１１と、処理液を貯留するタンクなどで構成される処理液供給源１３と、処理液供給源１３から吐出ノズル１１まで処理液を送るための処理液配管１５とを備えている。処理液配管１５には、処理液供給源１３から順番に、ポンプＰ、開閉弁１７が介在されている。ポンプＰは、処理液を吐出ノズル１１に送り出すためのものである。開閉弁１７は、処理液の供給と処理液の供給停止を行う。なお、処理液配管１５には、その他の構成を介在させてもよい。例えば、ポンプＰと開閉弁１７との間には、フィルタ（図示しない）が介在されてもよい。

【0023】

開閉弁１７は、弁体を移動させるステッピングモータ１９を備えている。また、処理液供給部３は、ステッピングモータ１９を駆動させる駆動回路２１と、例えば交流電源である電源２３とを備えている。駆動回路２１は、電源２３から供給された電力を調整し、ステッピングモータ１９に電流を供給する。

【0024】

吐出ノズル１１は、開閉弁１７よりも下流に設けられている。吐出ノズル１１は、処理液配管１５を介在して開閉弁１７に接続される。吐出ノズル１１は、ノズル移動機構２５により、任意の位置に移動される。ノズル移動機構２５は、例えば、吐出ノズル１１を待機させる待機ポット２７と、基板Ｗの上方にある吐出位置との間で吐出ノズル１１を移動させる。待機ポット２７は、保持回転部２の外側に配置されている。ノズル移動機構２５は、支持アーム、モータ、ガイド等で構成されている。

【0025】

処理液供給部３は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）などで構成された主制御部３１と、基板処理装置１を操作するための操作部３３とを備えている。主制御部３１は、基板処理装置１の各構成を制御する。操作部３３は、液晶モニタなどの表示部と、ＲＯＭ（Read-only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、およびハードディスク等の記憶部と、キーボード、マウス、および各種ボタン等の入力部とを備えている。記憶部には、開閉弁１７を制御するための条件や、その他の基板処理条件が記憶されている。

【0026】

＜開閉弁＞
図２は、開閉弁１７を示す図である。開閉弁１７は、開閉動作によって処理液の流れを、流通状態または遮断状態に切り替えるものである。開閉弁１７は、中空の箱状部材である弁室（弁箱）４０と、弁室４０内に設けられた処理液流路４１とを備えている。また、開閉弁１７は、弁室４０に取り付けられた上流側継手部４２および下流側継手部４３を備えている。

【0027】

処理液流路４１は、弁室４０内で処理液を流通させるものである。処理液流路４１は、上流側流路４４、弁室内流路４５、および下流側流路４６を備えている。上流側流路４４、弁室内流路４５、および下流側流路４６は、直列に連結されている。また、上流側継手部４２は、処理液配管１５ａ（１５）と上流側流路４４とを連結させており、下流側継手部４３は、下流側流路４６と処理液配管１５ｂ（１５）とを連結させている。

【0028】

開閉弁１７は、弁体であるダイアフラム４７、ピストン（弁棒）４８および弁座４９を備えている。ダイアフラム４７は、弁室４０内に設けられている。ダイアフラム４７の周縁部は、弁室４０内の側壁に固設されている。ダイアフラム４７の中央部は、ピストン４８の下端部に固設されている。ピストン４８は、図２の上下方向に摺動可能に設けられている。弁座４９は、弁室内流路４５の底部中央に設けられている。弁座４９は、ダイアフラム４７を受けるものである。

【0029】

ピストン４８を上昇させると、ピストン４８と共に上昇するダイアフラム４７が弁座４９から離れる（図２の実線で示す状態）。これにより、処理液流路４１を処理液が流れる。すなわち、処理液流路４１を開閉弁１７で開いている開状態となる。一方、ピストン４８を下降させると、ピストン４８と共に下降するダイアフラム４７が弁座４９に密着する（図２の点線で示す状態）。これにより、弁室内流路４５と下流側流路４６とが遮断された状態となり、弁室内流路４５から下流側流路４６への処理液の流れが停止する。すなわち、処理液流路４１を開閉弁１７で閉じている閉状態となる。

【0030】

なお、開閉弁１７は、変換機構５０を備えている。変換機構５０は、ステッピングモータ１９の回転軸５１および後述するロータ５３と、ダイアフラム４７およびピストン４８との間に設けられている。変換機構５０は、回転軸５１の回転を、ダイアフラム４７およびピストン４８の上下方向の直線移動に変換する。変換機構５０は、例えば、ネジ軸と、それとかみ合うナットと、ネジ軸およびナットの一方を上下方向に案内するガイド部とを備えている（いずれも図示しない）。

【0031】

＜ステッピングモータと駆動回路＞
図３は、ステッピングモータ１９と駆動回路２１とそれらの周辺の構成を示す図である。ステッピングモータ１９は、ロータ５３およびモータ巻線（以下、単に「コイル」という）５４ａ,５４ｂを備えている。ロータ５３は、回転可能に支持されている。ロータ５３は、回転軸５１に固定されており、回転軸５１と一体に回転する。ロータ５３は、例えば永久磁石で構成される。コイル５４ａ,５４ｂは、ステータとして設けられている。コイル５４ａ,５４ｂに電流を流して、コイル５４ａ,５４ｂを励磁させる。これにより、コイル５４ａ,５４ｂとロータ５３とに吸引力および反発力の少なくともいずれかを発生させて、ロータ５３を回転させている。

【0032】

駆動回路２１は、電源２３から供給された電力を調整して、ステッピングモータ１９に電流を供給する。ステッピングモータ１９に供給する電流値（一般的な動作電流値や停止電流値の他、本実施例で特徴的な押し圧管理電流値）は操作部３３で入力または記憶されたものを、主制御部３１を通じて与えられる。その電流値は、開閉弁１７の動作状態に応じて駆動回路２１により制御される。駆動回路２１は、電流値の増減を例えばＰＷＭ制御法で行う。

【0033】

また、駆動回路２１は、コイル５４ａに電流を流すためのスイッチ５６ａと、コイル５４ｂに電流を流すためのスイッチ５６ｂとを備えている。駆動制御部５７は、主制御部３１から与えられた動作命令に基づき駆動パルス信号を発生させて、スイッチ５６ａ，５６ｂを順番に繰り返しＯＮ・ＯＦＦさせる。これにより、コイル５４ａ，５４ｂに順番に電流が供給されて励磁され、ロータ５３が回転する。

【0034】

駆動回路２１は、スイッチ５６ａ、５６ｂのＯＮ・ＯＦＦや、電流値の調整等を制御する駆動制御部５７を備えている。駆動制御部５７は、ＣＰＵ等で構成されている。駆動制御部５７は、ロータリーエンコーダ６３からの回転量検出信号に基づき、ステッピングモータ１９の位置制御と速度制御を行う。さらに駆動制御部５７は、電流値検出部５９からの検出電流値Ａｒに基づき、ステッピングモータ１９に与える電流値の制御を行う。これらの制御については後に詳述する。駆動回路２１または駆動制御部５７は、本発明の駆動部に相当する。

【0035】

駆動回路２１は、電流値検出部５９を備えている。電流値検出部５９は、コイル５４ａ，５４ｂに電流を流すための配線６１に設けられている。電流値検出部５９は、ステッピングモータ１９のコイル５４ａ，５４ｂに流れる電流値（以下適宜、「検出電流値Ａｒ」とする）を検出する。電流値検出部５９は、例えばホール素子または抵抗を備えて構成される。

【0036】

また、ステッピングモータ１９には、ロータリーエンコーダ６３が取り付けられている。ロータリーエンコーダ６３は、ステッピングモータ１９のロータ５３の回転量（または回転角度）を検出する。ロータリーエンコーダ６３は、回転量としてパルス信号（回転量検出信号）を出力する。ロータリーエンコーダ６３は、本発明の回転量検出部に相当する。

【0037】

＜基板処理装置の動作＞
次に、基板処理装置１の動作について説明する。図１を参照する。図示しない搬送機構は、未処理の基板Ｗを保持回転部２のスピンチャック４上に搬送する。スピンチャック４は、基板Ｗの裏面を吸着して保持する。また、ノズル移動機構２５は、待機ポット２７から基板Ｗ上方の吐出位置に吐出ノズル１１を移動させる。保持回転部２は、基板処理条件に基づき、予め設定されたタイミングや回転速度等で基板Ｗを回転させる。これと共に、処理液供給部３は、吐出ノズル１１から基板Ｗに向けて処理液を吐出する。

【0038】

処理液の吐出および吐出の停止の動作は、開閉弁１７により行われる。ここで、開閉弁１７の動作（特に、閉動作）を、図４のフローチャートを参照して説明する。

【0039】

〔ステップＳ０１〕ダイアフラム４７を開位置ｈ１に設定
開閉弁１７が開いた状態では、図５（ａ）に示すように、開閉弁１７のダイアフラム４７は開位置ｈ１にある。このとき、ステッピングモータ１９には停止電流が供給されている。これによりダイアフラム４７は、停止電流に応じた保持力によって開位置ｈ１に保持される。すなわち、ダイアフラム４７は、弁座４９から離れた位置にある。その結果、処理液流路４１を処理液が流れ、吐出ノズル１１から処理液が吐出される。

【0040】

ダイアフラム４７が開位置ｈ１にある状態で、吐出ノズル１１から予め設定された量の処理液が吐出される。その後、開閉弁１７は処理液流路４１を閉じる。この際、ステップＳ０２〜ステップＳ０４で説明する閉動作を実行する。

【0041】

〔ステップＳ０２〕ダイアフラム４７を閉方向へ移動
駆動回路２１の駆動制御部５７は、主制御部３１からの動作指令に基づき、駆動パルスを発生させてステッピングモータ１９のロータ５３を閉方向に回転させる。ロータ５３が回転されると、変換機構５０は、ロータ５３の回転を図２、図５（ｂ）等に示す下方向の直線移動に変換する。これにより、ダイアフラム４７は下降する。ダイアフラム４７は、開位置ｈ１から、実際の閉位置ｈ２（図５（ｃ）参照）よりも下側に設定された仮想の基準位置ｈ０に向かって下降する。

【0042】

駆動制御部５７は、ダイアフラム４７の下降移動に伴い次のような位置制御を行っている。ダイアフラム４７が下降し始めるとロータリーエンコーダ６３から回転量検出信号が駆動制御部５７に与えられる。駆動制御部５７は、回転量検出信号を計数してダイアフラム４７の現在位置を把握する。駆動制御部５７は、ダイアフラム４７が予め決められた目標位置（閉動作のときは、上記の基準位置ｈ０）に達するまで、ステッピングモータ１９に駆動パルスに応じた動作電流を与える。

【0043】

さらに、駆動制御部５７は、ダイアフラム４７の下降移動に伴い次のような速度制御を行っている。駆動制御部５７は、回転量検出信号の計数値を時間微分してダイアフラム４７の下降速度を算出する。下降速度が予め決められた速度になっていないときは、ステッピングモータ１９に与える動作電流を増減させることにより、ダイアフラム４７が所定速度で下降するように制御する。

【0044】

〔ステップＳ０３〕ダイアフラム４７が弁座４９に接触したか？
図５（ｂ）のように、ダイアフラム４７が下降移動している間、駆動制御部５７は、ダイアフラム４７が弁座４９に接触したか否かを監視している。具体的は、駆動制御部５７は、電流値検出部５９で検出される検出電流値Ａｒが押し圧管理電流値Ａｔｈを超えたことによって、ダイアフラム４７が弁座４９に接触したものと判定する。なお、押し圧管理電流値Ａｔｈは、弁座４９に対するダイアフラム４７の押し圧に応じて予め設定されている。

【0045】

図６は、開閉弁１７が閉動作にあるときに検出電流値Ａｒが変化する様子を示している。駆動制御部５７が、ステッピングモータ１９に動作電流を与えることにより、ダイアフラム４７が下降する。ダイアフラム４７が下降している間（弁座４９に接触する以前）ダイアフラム４７の下降移動に対する負荷は比較的に小さいので検出電流値Ａｒは押し圧管理電流値Ａｔｈよりも小さい（Ａｒ＜Ａｔｈ）。ダイアフラム４７が弁座４９に接触すると、ダイアフラム４７の下降移動に対する負荷が急激に増加するので検出電流値Ａｒは急激に大きくなる。本実施例では、検出電流値Ａｒが押し圧管理電流値Ａｔｈを超えたことによって、ダイアフラム４７が弁座４９に接触したものと判定する。

【0046】

〔ステップＳ０４〕ダイアフラム４７の押し圧管理制御（検出電流値Ａｒが押し圧管理電流値Ａｔｈに一致するように動作電流を制御）
ダイアフラム４７が弁座４９に接触したと判定されるまで、ステッピングモータ１９に通常の動作電流（下降速度により増減された動作電流）が与えられ、ダイアフラム４７は下降移動を継続する。そして、ダイアフラム４７が弁座４９に接触したと判定された後は、次のようにダイアフラム４７の押し圧管理制御が実行される。駆動制御部５７は、電流値検出部５９で検出された検出電流値Ａｒが押し圧管理電流値Ａｔｈに一致するように、ステッピングモータ１９に与える動作電流を制御する。つまり、ダイアフラム４７が弁座４９に接触した後に、ステッピングモータ１９に供給される動作電流に制限が加えられる。押し圧管理電流値Ａｔｈは、ダイアフラム４７が弁座４９に接触した後に、ダイアフラム４７が弁座４９を下方へ押し付ける力の強弱に応じて適宜に決められる。駆動制御部５７が動作電流を制御することにより、ダイアフラム４７は押し圧管理電流値Ａｔｈに対応する力で弁座４９に押し付けられる。その結果、ダイアフラム４７と弁座４９との接触部からの処理液のリークを防止することができる。

【0047】

ここで押し圧管理電流値Ａｔｈが大きければ、それだけダイアフラム４７が弁座４９を押し付ける力が増加するのでリークを防止する上では好ましい。しかし、押し付け力が強すぎるとダイアフラム４７と弁座４９との接触部に変形を引き起こしやすくなるので、押し圧管理電流値Ａｔｈが過大になるのは好ましくない。ダイアフラム４７を下降移動させるときに供給される通常の動作電流は最大負荷時に例えば、０．２Ａ程度に設定される。これに対して、押し圧管理電流値Ａｔｈは例えば、０．０５〜０．１Ａ程度の低い電流値に設定される。適正な押し圧管理電流値Ａｔｈは実験によって定められるのが好ましい。

【0048】

ダイアフラム４７が弁座４９に接触した後は、駆動制御部５７は検出電流値Ａｒが押し圧管理電流値Ａｔｈに一致するように常に監視している。仮にダイアフラム４７と弁座４９との接触部が変形してダイアフラム４７と弁座４９との間に隙間が生じた場合、ダイアフラム４７の下降移動に対する負荷が小さくなることにより検出電流値Ａｒも低下する。閉状態においてステッピングモータ１９には押し圧管理電流値Ａｔｈに応じた動作電流が与えられてダイアフラム４７に押し付け力が常に作用しているので、ダイアフラム４７は生じた隙間分だけ追随するように下降移動して弁座４９に接触する。その結果、検出電流値Ａｒが再び増加して押し圧管理電流値Ａｔｈに維持される。以上のように、開閉弁１７が閉状態の間、検出電流値Ａｒが押し圧管理電流値Ａｔｈになるように動作電流が制御される。その結果、ダイアフラム４７が常に所定の圧力で弁座４９に押し付けられるので、ダイアフラム４７と弁座４９との間に隙間が生じ難くなる。このように本実施例によれば、ダイアフラム４７と弁座４９との接触部の変形等に起因したリークの発生を抑制することができる。

【0049】

基板Ｗに対して処理液を吐出して基板処理が行われた後、ノズル移動機構２５は、吐出ノズル１１を基板Ｗ上方の吐出位置から待機ポット２７へ移動させる。また、保持回転部２は、回転停止状態の基板Ｗの保持を解除する。そして、図示しない搬送機構は、保持回転部２から次工程の装置に基板Ｗを搬送する。

【0050】

以上のように、本実施例によれば、開閉弁１７の閉動作時に、コイル５４ａ、５４ｂの検出電流値Ａｒが、所定の押し圧管理電流値Ａｔｈになるように動作電流を制御する。その結果、ダイアフラム４７は押し圧管理電流値Ａｔｈに対応する力で常に弁座４９に押し付けられる。したがって、仮にダイアフラム４７と弁座４９との間に隙間が生じても、それに追随してステッピングモータ１９が回転することによりダイアフラム４７が下降して弁座４９に接触する。そのため、ダイアフラム４７と弁座４９との間のリークを有効に防止することができる。しかも、押し圧管理電流値Ａｔｈを通常の動作電流値よりも低い適宜の電流値に設定することにより、ダイアフラム４７の押し付け力を比較的に小さな力にしてダイアフラム４７と弁座４９との接触部の変形を極力抑制することできる。

【実施例2】

【0051】

次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と重複する説明は省略する。

【0052】

実施例１では、図２のように、変換機構５０とダイアフラム４７との間には、ピストン４８が介在して設けられた。この点、実施例２では、図７、図８のように、変換機構５０とダイアフラム４７との間には、カップリング７１（または７２）およびピストン７３ａ，７３ｂが介在して設けられている。

【0053】

図７のカップリング７１は、具体的には、上側ピストン７３ａと下側ピストン７３ｂとで挟まれている。カップリング７１の一端は、上側ピストン７３ａと連結され、カップリング７１の他端は、下側ピストン７３ｂと連結される。上側ピストン７３ａは、変換機構５０に対して、上下方向に移動可能に連結されている。また、下側ピストン７３ｂは、ダイアフラム４７と連結されている。

【0054】

カップリング７１は、変換機構５０に対してダイアフラム４７を傾けることが可能に構成されている。また、カップリング７１は、バネのように、弾性変形する。図７のカップリング７１には、スリット７５が設けられている。スリット７５により、図７の符号Ｋのように、カップリング７１が曲げやすくなる。

【0055】

図８（ａ）は、他のカップリング７２を示す図である。図８（ａ）のカップリング７２は、３つの軸部材７７ａ〜７７ｃと、２つの板材７９ａ，７９ｂと、弾性変形する変形部材８１とを備えている。軸部材７７ａは、上側ピストン７３ａと連結し、軸部材７７ｃは、下側ピストン７３ｂと連結する。なお、３つの軸部材７７ａ〜７７ｃと、２つの板材７９ａ，７９ｂと、弾性変形する変形部材８１とは、図８（ａ）の順番で連結している。なお、図８（ｂ）は、カップリング７２の変形の様子を示している。

【0056】

開閉弁１７の部材加工の誤差や組み立て誤差に起因してピストン４８（図２参照）がダイアフラム４７に対して直交せずに斜めに傾斜することがある。その結果、ダイアフラム４７が弁座４９に対して傾斜状態に接触してダイアフラム４７と弁座４９との間に隙間が生じてリークを引き起こすことがある。本実施例によれば、閉状態において、上側ピストン７３ａが斜めになった場合であっても、カップリング７１，７２が弾性変形して上側ピストン７３ａの傾きを吸収するので、下側ピストン７３ｂはダイアフラム４７に対して常に直交する。そのため、ダイアフラム４７と弁座４９との隙間を抑えやすくなる。

【0057】

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

【0058】

（１）上述した各実施例では、図１のように、ポンプＰと吐出ノズル１１との間の処理液配管１５には、開閉弁１７が介在して設けられていた。この点、ポンプＰと吐出ノズル１１との間の処理液配管１５には、開閉弁１７およびサックバック弁が介在して設けられていてもよい。サックバック弁は、開閉弁１７よりも下流に設けられる。

【0059】

（２）実施例１では、電流値検出部５９で検出された電流値Ａｒが押し圧管理電流値Ａｔｈを超えたことによって、ダイアフラム４７が弁座４９に接触したものと判定した。しかし、ダイアフラム４７が弁座４９に接触したものと判定する手法はこれに限らない。例えば、ダイアフラム４７が閉方向に移動する際に、ロータリーエンコーダ６３の回転検出信号の計数値を監視し、その計数値が変化しなくなった時点を検出することにより、ダイアフラム４７が弁座４９に接触したものと判定してもよい。

【0060】

（３）上述した各実施例および各変形例では、駆動制御部５７は、ダイアフラム４７を閉方向に移動させる際に、ロータリーエンコーダ６３で検出された回転量（回転量検出信号）に基づいて、ダイアフラム４７の移動速度を監視する。そして、駆動制御部５７は、ダイアフラム４７の移動速度が予め定められた速度になるように、ステッピングモータ１９に供給する動作電流を制御していた。これにより、ダイアフラム４７を適切な速度で移動させることができた。

【0061】

この点、駆動制御部５７は、回転量に基づいて移動距離を監視し、予め定められた距離を移動するように、動作電流を制御してもよい。例えば、次のように、動作電流を増減させてもよい。予め定められた距離（予定現在位置）に対して回転量に基づく移動距離（実現在位置）が満たない場合、予め定められた距離と回転量に基づく移動距離との誤差が小さいほど、動作電流を減少させ、その誤差が大きいほど、動作電流を増加させる。あるいは、予め定められた距離に対して回転量に基づく移動距離が小さいほど動作電流を増加させ、大きいほど動作電流を減少させる。なお、動作電流を増加させるとステッピングモータ１９のロータ５３に加わるトルクが増す。これにより、ダイアフラム４７を任意の位置に移動させることができる。

【符号の説明】

【0062】

３ … 処理液供給部
１１ … 吐出ノズル
１７ … 開閉弁
１９ … ステッピングモータ
２１ … 駆動回路
３１ … 主制御部
４１ … 処理液流路
４７ … ダイアフラム
５０ … 変換機構
５７ … 駆動制御部
５９ … 電流値検出部
６３ … ロータリーエンコーダ
７１，７２ … カップリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】