特許 7148182 ダイヤフラム部材

(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】

(24)【登録日】2022-09-27

(45)【発行日】2022-10-05

(54)【発明の名称】ダイヤフラム部材

(51)【国際特許分類】

   F16J 3/02 20060101AFI20220928BHJP

【ＦＩ】

F16J3/02 D

F16J3/02 A

F16J3/02 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021122131

(22)【出願日】2021-07-27

(62)【分割の表示】P 2018151832の分割

【原出願日】2018-08-10

(65)【公開番号】P2021179255

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2021-07-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000101514

【氏名又は名称】アドバンス電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100117503

【弁理士】

【氏名又は名称】間瀬 ▲けい▼一郎

(72)【発明者】

【氏名】松沢 広宣

(72)【発明者】

【氏名】藤川 伸之

【審査官】山田 康孝

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１１６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５６－１６７９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２２０４２２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｊ ３／００－３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

高純度薬液や超純水の液体を流動させるダイヤフラム弁に適用されるＰＦＡ製のフィルム状ダイヤフラムと、
当該フィルム状ダイヤフラムの中央部に同軸的にレーザー溶接されたフッ素樹脂製の補助軸と、
前記ダイヤフラムの外周部に対し当該ダイヤフラムの両面のうちの一側面に沿うようにレーザー溶接されて前記ダイヤフラムを補強して取扱い易くするに適した環状形状を有するように形成してなるフッ素樹脂製の補強用環状体とを備えており、
前記補強用環状体は、その前記環状形状にて、前記ダイヤフラムを補強して取扱い易くするに適した径方向幅及び厚さを有するように形成されているダイヤフラム部材。

【請求項2】

前記ダイヤフラムは、ＰＦＡを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム部材。

【請求項3】

前記補助軸は、１（ｍｍ）以上で４（ｍｍ）以下の範囲以内の外径を有しており、
前記ダイヤフラムは、０．１（ｍｍ）以上で０．５（ｍｍ）以下の範囲以内の厚さを有することを特徴とする請求項２に記載のダイヤフラム部材。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造装置において高純度薬液や超純水の液体を流動させるダイヤフラム弁に採用するに適したダイヤフラム部材に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のダイヤフラム部材が適用されるダイヤフラム弁は、ハウジングと、当該ハウジング内にて軸方向に湾曲状に変位可能に支持されるダイヤフラムと、当該ハウジングに組み付けられてダイヤフラムを軸方向に湾曲状に変位させるように駆動する駆動機構とにより構成されている。

【0003】

このような構成からなるダイヤフラム弁が半導体製造装置に用いられる場合、当該半導体製造装置における洗浄工程や剥離工程では、強酸・強アルカリ等の腐食性の高い薬液が高純度薬液として使用されることから、ダイヤフラム弁内のダイヤフラムの形成材料としては、耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性に優れるフッ素樹脂を採用することが望ましい。

【0004】

また、半導体製造装置においては、ダイヤフラム弁からの金属成分や有機物成分の溶出は許されないことから、ダイヤフラムの形成材料としては、低溶出性を有するフッ素樹脂を採用することが望ましい。

【0005】

また、上述のようなダイヤフラム弁としての構成上、屈曲性に優れ長寿命を維持し得るフッ素樹脂を採用することが望ましい。

【0006】

以上のようなことから、ダイヤフラムの形成材料としては、耐薬品性、低溶出性を有し、かつ屈曲性に優れ長寿命を維持し得るフッ素樹脂を採用することが要請される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【文献】特許第５２８６３３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

ところで、上述のような構成を有するダイヤフラム弁では、さらに、半導体製造装置においてダイヤフラム弁からのパーティクルによる液体の汚染は許されないことから、ダイヤフラム弁内の流路系統に流れる液体を、ダイヤフラムでもって、駆動機構から隔離することが必要で、そのためには、当該ダイヤフラムを、外周部、湾曲変位部及び中央部でもって一体的に構成することが要請される。

【0009】

ここで、ダイヤフラムの形成材料として、ＰＴＦＥを採用する場合、ＰＴＦＥは、メルトフローレートが低いため、射出成形や押出成形では、良好な品質のダイヤフラムを形成することはできない。従って、ダイヤフラムは、ＰＴＦＥの圧縮成形丸棒を切削加工することで形成される。

【0010】

このように切削加工により形成されるＰＴＦＥ製ダイヤフラムの寿命は長いものの、このようなダイヤフラムを用いたダイヤフラム弁においては、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部がその表面にて伸延或いは圧縮することから、当該湾曲変位部から微少ではあるが発塵する。但し、このような発塵は、例えば、半導体製造装置で製造されるシリコンウエハの配線ピッチが１０（ｎｍ）より大きい場合は、許容範囲以内にある。

【0011】

また、ダイヤフラムの形成材料として、ＰＴＦＥに代えて、ＰＦＡを採用する場合、ダイヤフラムは、射出成形丸棒、圧縮成形丸棒或いは押し出し成形丸棒を切削加工することで形成される。

【0012】

このように切削加工により形成されるＰＦＡ製ダイヤフラムの寿命は短い。また、このように切削加工により形成してなるＰＦＡ製ダイヤフラムを用いたダイヤフラム弁は、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部の表面にて、切削加工により形成されるＰＴＦＥ製ダイヤフラムの湾曲変位部と同様に、伸延或いは圧縮することから、湾曲変位部から微少ではあるが発塵する。

【0013】

ここで、ダイヤフラムの形成材料として、ＰＦＡを採用し、当該ＰＦＡを用いて射出成形により湾曲変位部の厚いものを成形するとともに切削加工することでダイヤフラムを形成する場合、射出成形や圧縮成形で厚肉形状に成形すると、湾曲変位部における結晶化が均一には起こらず、その界面が破壊の起点となるとともに寿命が短くなるため、このような湾曲変位部を有するダイヤフラムは、殆ど採用されていない。

【0014】

一方、近年、半導体製造装置による半導体素子、例えば、シリコンウエハの製造にあたり、さらなる微細化が要請されている。例えば、シリコンウエハにおける配線ピッチを１０（ｎｍ）以下にしたいという要請がある。従って、ダイヤフラム弁からの発塵は、数ｎｍサイズのパーティクルの発塵さえも許されない状況となっている。

【0015】

しかるに、上述したごとく、切削加工により形成したダイヤフラムを用いたダイヤフラム弁は、その動作に伴い、切削加工してなる湾曲変位部の表面にて伸延や圧縮を生じ、これに伴い、湾曲変位部から微少ではあるが、発塵する。

【0016】

このようなことでは、上述したダイヤフラム弁からの数ｎｍサイズのパーティクルの発塵さえも許されない状況には対応し得ず、切削加工してなる湾曲変位部を有するダイヤフラムに対して、さらなる改良が要請される。

【0017】

これに対しては、ＰＦＡ製のフィルムは、薄肉であるため、結晶化を均一にし得ることから、当該ＰＦＡ製のフィルムを、押出成形や圧縮成形により形成して、少なくともダイヤフラムの湾曲変位部として採用すれば、上述したダイヤフラムの改良につながるものと認識した。

【0018】

ところで、上記ダイヤフラム弁においては、その構成上、駆動機構によりダイヤフラムを湾曲状に変位させるにあたり、ダイヤフラムは、その中央部にて、駆動機構の駆動軸に連結される。

【0019】

しかしながら、ダイヤフラムが上述のようにフィルム状であって非常に薄いことから、当該ダイヤフラムの中央部において、駆動機構の駆動軸と連結するに要する連結部を形成することはできない。従って、当該連結部なくして、ダイヤフラムの中央部を駆動機構の駆動軸と連結することは極めて困難である。

【0020】

これに対しては、上記特許文献１に記載の樹脂ダイヤフラムのシール方法によるレーザー溶接を適用してなるダイヤフラム弁の構成を利用することが考えられる。

【0021】

当該特許文献１にいうダイヤフラム弁においては、シール目的ではあるが、ダイヤフラムが、そのフランジ部にて、弁体室を密封するように、下ハウジングのフランジ部とレーザー溶接されている。このようなことに着目して、レーザー溶接を、ＰＦＡ製ダイヤフラムの中央部と他の部材との連結に利用することは可能であろうという着想に至った。

【0022】

そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、屈曲性や長寿命性を確保し得るようなフィルム状のＰＦＡを、数ｎｍ程度の発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムの形成材料として選択するとともに、他の部材との組み付け易さを考慮して適宜なフッ素樹脂製補助軸を活用し、ダイヤフラムがフィルムのように薄くても、当該補助軸とダイヤフラムの中央部との連結にレーザー溶接を適用したダイヤフラム構造として構成してなるダイヤフラム部材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】

【0023】

上記課題の解決にあたり、本発明に係るダイヤフラム部材は、請求項１の記載によれば、
高純度薬液や超純水の液体を流動させるダイヤフラム弁に適用されるＰＦＡ製のフィルム状ダイヤフラム（２００ａ）と、
当該フィルム状ダイヤフラムの中央部に同軸的にレーザー溶接されたフッ素樹脂製の補助軸（２００ｃ）と、
ダイヤフラムの外周部に対し当該ダイヤフラムの両面のうちの一側面に沿うようにレーザー溶接されてダイヤフラムを補強して取扱い易くするに適した環状形状を有するように形成してなるフッ素樹脂製の補強用環状体（２００ｂ）とを備えており、
補強用環状体は、その上記環状形状にて、ダイヤフラムを補強して取扱い易くするに適した径方向幅及び厚さを有するように形成されている。

【0024】

このような構成によれば、補助軸は、ダイヤフラムの中央部に対し、レーザー溶接により連結されているので、補助軸は、ダイヤフラムの中央部に良好に連結され得る。また、補強用環状体は、ダイヤフラムの外周部に対し当該ダイヤフラムの両面のうちの一側面に沿うようにレーザー溶接により連結されているので、補強用環状体とダイヤフラムの一側面に沿う当該ダイヤフラムの外周部との連結は良好に確保され得る。その結果、ダイヤフラムと補助軸及び補強用環状体とは、レーザー溶接でもって、良好な一体的構成からなるダイヤフラム部材を形成し得る。なお、補強用環状体は、ダイヤフラムの外径と等しい外径を有するように形成されていてもよい。

【0025】

ここで、ダイヤフラムは、ＰＦＡでもってフィルム状のダイヤフラムとして形成されている。このようにダイヤフラムをＰＦＡでもって形成することにより、当該ダイヤフラムは、フィルム状であっても、耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れたダイヤフラムであって発塵性を最少（最小限）に抑制し得るダイヤフラムとして形成され得る。

【0026】

また、ダイヤフラムがその中央部及び外周部にて補助軸及び補強用環状体と上述のようにレーザー溶接される前においては、当該ダイヤフラムは、補助軸及び補強用環状体とは別体の独立部品として位置付けられる。従って、ダイヤフラムの補助軸及び補強用環状体とのレーザー溶接前においては、ダイヤフラムは、独立した自由な部品として、用途の限定を受けることのない利便性のあるダイヤフラムとして利用することができる。

【0027】

また、フッ素樹脂製の補強用環状体は、上述のごとく、ダイヤフラムの外周部に対し当該ダイヤフラムの両面のうちの一側面に沿うようにレーザー溶接されている。従って、ダイヤフラムがフィルムのように薄いために取扱いにくくても、上述のような補強用環状体とダイヤフラムの一側面に沿う当該ダイヤフラムの外周部との間のレーザー溶接による連結構成でもって、補強用環状体が、ダイヤフラムに対し補強機能を良好に発揮し得る。
ここで、補強用環状体は、上述のように、ダイヤフラムを補強して取扱い易くするに適した径方向幅及び厚さを有するような環状形状にて形成されていることから、補強用環状体のダイヤフラムに対する補強機能がより一層良好に確保され得る。
従って、当該ダイヤフラムは、薄くても、曲がったりすることなく、より一層容易に取り扱われ得る。

【0028】

以上要するに、請求項１に記載の発明によれば、予め、それぞれ、独立の部品として別々に準備したダイヤフラム、補助軸及び補強用環状体のもとに、ダイヤフラムが、その補助軸及び補強用環状体とのレーザー溶接前において、独立した自由な部品として、用途の限定を受けることのない利便性を有するようにしたという作用効果と、ダイヤフラムを補強して取扱い易くするに適した径方向幅及び厚さを有するような環状形状にて形成してなる補強用環状体が、ダイヤフラムの外周部との当該ダイヤフラムの一側面に沿うレーザー溶接後において、フィルムのように薄いために取扱いにくいダイヤフラムを良好に補強して取り扱い易くするようにしたという作用効果との双方の作用効果が達成され得る。

【0034】

また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載のダイヤフラム部材において、ダイヤフラムは、ＰＦＡを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成されていることを特徴とする。

【0035】

このような構成によれば、ダイヤフラムは、ＰＦＡを押し出し成形或いは圧縮成形することにより、フィルム状に形成されている。これにより、当該ダイヤフラムは、切削加工により形成したダイヤフラムに比べて発塵は少なく、特に数ｎｍサイズのパーティクル等の発塵さえも最少（最小限）に抑制し得るような平滑度の高い面を有するダイヤフラムであって耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れたダイヤフラムとして確保され得る。

【0036】

また、上述のように、ダイヤフラムが、ＰＦＡの押し出し成形或いは圧縮成形でもって、フィルム状に形成されている。従って、当該ダイヤフラムにおいては、その湾曲変位部を中心とした結晶化が均一に確保され得るので、当該ダイヤフラムの寿命がより一層長く維持され得る。以上によれば、請求項１に記載の発明の作用効果がより一層向上され得る。

【0037】

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項２に記載のダイヤフラム部材において、
補助軸は、１（ｍｍ）以上で４（ｍｍ）以下の範囲以内の外径を有しており、
ダイヤフラムは、０．１（ｍｍ）以上で０．５（ｍｍ）以下の範囲以内の厚さを有することを特徴とする。

【0038】

このように、補助軸の外径を、１（ｍｍ）以上で４（ｍｍ）以下の範囲以内の値とし、かつ、ダイヤフラムの厚さを、０．１（ｍｍ）以上で０．５（ｍｍ）以下の値とすることにより、請求項２に記載の作用効果と同様の作用効果がより一層確実に達成され得る。ここで、４（ｍｍ）以下の外径を有する補助軸は、ダイヤフラムの中央部と熱による接合を行うと補助軸やダイヤフラムの中央部にて熱変形を生ずるおそれがあるものの、補助軸とダイヤフラムの中央部との接合をレーザー溶接により行うようにしたので、補助軸の外径を４（ｍｍ）以下としても、補助軸とダイヤフラムの中央部との接合を、変形を伴うことなく行うことができる。なお、補助軸の外径を１（ｍｍ）としたのは、１（ｍｍ）未満の外径を有する補助軸は形成困難なためである。

【0039】

また、上述のように、ダイヤフラムの厚さを０．１（ｍｍ）以上としたのは、０．１（ｍｍ）未満では、ダイヤフラムが薄過ぎて破れ易いためである。また、上述のように、０．５（ｍｍ）以下としたのは、ダイヤフラムは、０．５（ｍｍ）よりも厚いと、厚過ぎて曲がりにくいためである。

【0040】

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す。

【図面の簡単な説明】

【0041】

【図1】本発明が適用されるダイヤフラム弁の第１実施形態を示す縦断面図である。

【図2】上記第１実施形態におけるダイヤフラム部材のダイヤフラムの中央部を補助軸とレーザー溶接する工程を示す工程図である。

【図3】上記第１実施形態におけるダイヤフラムの中央部の補助軸に対するレーザー溶接を説明するための断面図である。

【図4】上記第１実施形態におけるダイヤフラム部材のダイヤフラムの外周部を補強用環状体とレーザー溶接する工程を示す工程図である。

【図5】上記第１実施形態におけるダイヤフラムの外周部に対する補強用環状体のレーザー溶接を説明するための断面図である。

【図6】本発明が適用されるダイヤフラム弁の第２実施形態の要部を示す部分縦断面図である。

【図7】上記第２実施形態におけるダイヤフラムの外周部に対する補強用環状体のレーザー溶接を説明するための断面図である。

【図8】本発明が適用されるダイヤフラム弁の第３実施形態を示す縦断面図である。

【図9】本発明が適用されるダイヤフラム弁の第４実施形態を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0042】

以下、本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明を適用してなるダイヤフラム弁の第１実施形態を示す。当該ダイヤフラム弁としては、半導体素子を製造する半導体製造装置に適用される空気作動形ダイヤフラム弁が採用されている。

【0043】

当該ダイヤフラム弁は、上記半導体製造装置の配管系統内に介装されて、当該配管系統を流れる液体をその上流側から下流側へ流動させるように構成されている。本第１実施形態において、上記液体は、高純度薬液や超純水の液体をいい、上記半導体製造装置の液体供給源から上記配管系統に供給されるようになっている。また、当該液体には、上記半導体製造装置としての性格上、清浄であることが要請される。

【0044】

当該ダイヤフラム弁は、図１にて示すごとく、筒状ハウジング１００と、当該筒状ハウジング１００内に組み付けられるダイヤフラム部材２００及び空気作動形駆動機構３００とを備えて、常閉型ダイヤフラム弁として構成されている。なお、本第１実施形態において、空気作動形駆動機構３００は、以下、駆動機構３００ともいう。

【0045】

筒状ハウジング１００は、下側ハウジング部材１００ａ及び上側ハウジング部材１００ｂにより構成されている。

【0046】

下側ハウジング部材１００ａは、図１にて示すごとく、底壁１１０と、隔壁１２０とを備えており、底壁１１０は、底壁本体１１０ａ、流入筒１１０ｂ及び流出筒１１０ｃでもって構成されている。

【0047】

底壁本体１１０ａは、横断面矩形状に形成されており、当該底壁本体１１０ａは、図１にて示すごとく、上壁部１１１を有する。

【0048】

ここで、当該上壁部１１１は、内側環状壁部１１１ａ及び外側環状壁部１１１ｂでもって構成されており、内側環状壁部１１１ａは、上壁部１１１の中央側に形成されている。外側環状壁部１１１ｂは、内側環状壁部１１１ａの外周側にて当該内側環状壁部１１１ａよりも上方へ環状に突出するように形成されている。

【0049】

また、当該底壁本体１１０ａは、環状弁座部１１１ｃを有しており、当該環状弁座部１１１ｃは、内側環状壁部１１１ａの中央部から隔壁１２０側へ同軸的にかつ環状に突出するように形成されている。ここで、当該環状弁座部１１１ｃは、流入路部１１２（後述する）の内端開孔部内に連通するように形成されている。

【0050】

底壁本体１１０ａは、流入路部１１２及び流出路部１１３を有しており、流入路部１１２は、底壁本体１１０ａ内にて、環状弁座部１１１ｃから流入筒１１０ｂに向けて延出するように形成されている。当該流入路部１１２は、その内端開孔部にて環状弁座部１１１ｃ内に連通するようになっている。

【0051】

一方、流出路部１１３は、内側環状壁部１１１ａの一部から流出筒１１０ｃに向けて延出するように、底壁本体１１０ａ内にて形成されている。ここで、当該流出路部１１３は、その内端開孔部にて内側環状壁部１１１ａの一部から液体室Ｒａ（後述する）内に開口するように底壁本体１１０ａ内に形成されている。

【0052】

流入筒１１０ｂは、底壁本体１１０ａに、その流入路部１１２の外端開孔部から外方へ延出するように形成されており、当該流入筒１１０ｂは、上記配管系統の上流側に流入路部１１２を連通させる役割を果たす。一方、流出筒１１０ｃは、流出路部１１３を上記配管系統の下流側に連通させる役割を果たす。

【0053】

隔壁１２０は、図１にて示すごとく、隔壁本体１２０ａ及び環状フランジ１２０ｂを有しており、隔壁本体１２０ａは、その下壁部にて、底壁本体１１０ａの上壁部１１１の外側環状壁部１１１ｂ内に嵌装されて、ダイヤフラム部材２００のダイヤフラム２００ａ及び補強用環状体２００ｂ（後述する）を介し内側環状壁部１１１ａ上に着座している。

【0054】

また、環状フランジ１２０ｂは、底壁本体１１０ａの軸方向中間部位から径方向に沿い外方へ環状に突出するように形成されており、当該環状フランジ１２０ｂは、底壁本体１１０ａの上壁部１１１の外側環状壁部１１１ｂ上に同軸的に着座している。このようにして、隔壁１２０は、ダイヤフラム２００ａ及び補強用環状体２００ｂを介して、底壁本体１１０ａにその上方から同軸的に組み付けられている。

【0055】

また、当該隔壁１２０は、連通路１２１を有しており、当該連通路１２１は、隔壁本体１２０ａ内にて図１にて示すごとくＬ字状に形成されている。ここで、当該連通路１２１は、その外端開孔部にて、隔壁１２０の外部に開放されており、当該連通路１２１の内端開孔部は、ダイヤフラム２００ａと隔壁本体１２０ａとの間に形成される空気室Ｒｂ（後述する）内に開口している。

【0056】

上側ハウジング部材１００ｂは、横断面矩形状に形成されており、当該上側ハウジング部材１００ｂは、周壁１３０と、上壁１４０とでもって、構成されている。周壁１３０は、上壁１４０から下方に向け筒状に延出してなるもので、当該周壁１３０の中空部１３１は、その内周面にて、横断面円形状に形成されている。また、当該周壁１３０は、その延出端開口部にて、隔壁１２０の隔壁本体１２０ａにその上方からＯリング１２３を介し同軸的にかつ気密的に嵌装されて環状フランジ１２０ｂ上に着座している。

【0057】

ダイヤフラム部材２００は、図１にて示すごとく、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び補助軸２００ｃでもって構成されている。ダイヤフラム２００ａは、その外周部２１０にて、補強用環状体２００ｂを介し底壁１１０の底壁本体１１０ａと隔壁１２０の隔壁本体１２０ａとの間に挟持されている。これにより、当該ダイヤフラム２００ａは、底壁本体１１０ａの上壁部１１１のうち外側環状壁部１１１ｂの内周側にて内側環状壁部１１１ａと隔壁本体１２０ａとの間を、液体室Ｒａと空気室Ｒｂとに区画する。

【0058】

ここで、液体室Ｒａには、上記半導体製造装置の配管系統の上流側から流入筒１１０ｂ及び底壁１１０の流入路部１１２を通り流動する液体が環状弁座部１１１ｃを通り流入する。これにより、当該液体が液体室Ｒａ内にてダイヤフラム２００ａの下面２２０に作用する液圧を発生する。一方、空気室Ｒｂには、外気が隔壁１２０の連通路１２１を通り流入する。これにより、当該外気が空気室Ｒｂ内にてダイヤフラム２００ａの上面２３０に作用する空圧（大気圧）を発生する。

【0059】

ダイヤフラム２００ａは、所定のフッ素樹脂でもって、円板状かつフィルム状のダイヤフラムとして形成されている。

【0060】

本第１実施形態において、ダイヤフラム２００ａは、ダイヤフラム弁としての構成上、強酸・強アルカリ等の腐食性の高い薬液等の高純度薬液と接触するから、当該ダイヤフラム２００ａは、耐酸性や耐アルカリ性等の耐薬品性に優れることが望ましい。

【0061】

また、ダイヤフラム弁のダイヤフラム２００ａやその他の構成部材からの金属成分や有機物成分の溶出は許されないことから、少なくともダイヤフラムの形成材料としては、低溶出性を有するフッ素樹脂を採用することが望ましい。

【0062】

また、ダイヤフラム２００ａは、ダイヤフラム弁の開閉毎に湾曲変位を繰り返すことから、少なくとも屈曲性や長寿命性に優れることが望ましい。

【0063】

そこで、本第１実施形態では、上記所定のフッ素樹脂として、耐薬品性、低溶出性、耐熱性や耐食性に優れ、かつ、屈曲性や長寿命性を確保し得るテトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）が採用されている。なお、本第１実施形態においては、筒状ハウジング１００及び隔壁１２０の各形成材料としても、ＰＦＡが採用されている。

【0064】

また、当該ダイヤフラム２００ａは、フィルム状のダイヤフラムとして、所定の厚さ範囲以内の厚さ、例えば、０．５（ｍｍ）を有するようにＰＦＡでもって形成されている。本第１実施形態において、上記所定の厚さ範囲は、０．１（ｍｍ）以上で０．５（ｍｍ）以下の厚さ範囲をいう。

【0065】

ここで、０．１（ｍｍ）以上としたのは、０．１（ｍｍ）未満では、ダイヤフラム２００ａが薄過ぎて破れ易いためである。また、０．５（ｍｍ）以下としたのは、ダイヤフラム２００ａは、０．５（ｍｍ）よりも厚いと、厚過ぎて曲がりにくいためである。

【0066】

以上のように構成してなるダイヤフラム２００ａは、その中央部２４０にて、環状弁座部１１１ｃに対向する弁体部（以下、弁体部２４０ともいう）としての役割を果たす。このことは、弁体部２４０が、環状弁座部１１１ｃと共に、ダイヤフラム弁の弁部を構成することを意味する。

【0067】

補強用環状体２００ｂは、フィルム状のダイヤフラム２００ａを補強するためのもので、当該補強用環状体２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０に沿い当該ダイヤフラム２００ａの下面２２０側からレーザー溶接されている。これにより、補強用環状体２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と一体的に形成されている。

【0068】

本第１実施形態では、当該補強用環状体２００ｂは、後述のようにＰＦＡを用いて円柱状に射出成形した後環状に切削することで、形成されている。ここで、 補強用環状体２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外径に等しい外径を有しており、当該補強用環状体２００ｂの径方向幅及び厚さは、フィルム状のダイヤフラム２００ａを補強して取り扱い易くするに適した各値に設定されている。このことは、当該補強用環状体２００ｂは、ダイヤフラム２００ａの外径に等しい外径を有し、フィルム状のダイヤフラム２００ａを補強して取り扱い易くするに適した径方向幅及び厚さを有することで、フィルム状のダイヤフラム２００ａを補強して取り扱い易くするに適した環状形状に形成されていることを意味する。

【0069】

補助軸２００ｃは、円柱状のもので、当該補助軸２００ｃは、その下部にて、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０にレーザー溶接されている。これにより、補助軸２００ｃは、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０と一体的に形成されている。また、補助軸２００ｃは、雌ねじ孔部２６０を有しており、当該雌ねじ孔部２６０は、補助軸２００ｃにその上部側から同軸的に形成されている。

【0070】

本第１実施形態において、補助軸２００ｃは、後述のようにＰＦＡを用いて円柱状に射出成形することで形成されている。また、補助軸２００ｃの外径は、１（ｍｍ）以上で４（ｍｍ）以下の範囲以内の値に設定されている。

【0071】

ここで、補助軸の外径を４（ｍｍ）以下としたのは、４（ｍｍ）以下の外径を有する補助軸をダイヤフラムの中央部と熱による接合を行うと補助軸やダイヤフラムの中央部にて熱変形を生ずるおそれがあるものの、補助軸とダイヤフラムの中央部との接合をレーザー溶接により行えば、補助軸とダイヤフラムの中央部との接合部位に変形を伴わないためである。また、補助軸の外径を１（ｍｍ）以上としたのは、１（ｍｍ）未満の外径を有する補助軸は形成困難なためである。

【0072】

なお、補助軸２００ｃの下部は、その中央側下面部ａにて、当該補助軸２００ｃの軸に直交するように形成されており、当該補助軸２００ｃの下部の外周側下面部ｂは、外方に向けて凸な横断面円弧状に形成されている（図３参照）。

【0073】

このように構成された補助軸２００ｃは、その上部から、隔壁本体１２０ａに同軸的に形成してなる貫通孔部１２２（図１参照）に摺動可能に嵌装されて、後述のように駆動機構３００のピストン軸３２０と当該貫通孔部１２２内にて連結されている。本実施形態において、補助軸２００ｃの軸長は、隔壁本体１２０ａの軸方向厚さよりも短い。

【0074】

以上のように構成してなるダイヤフラム部材２００は、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び補助軸２００ｃでもって、一体的に形成されている。しかして、補助軸２００ｃが、後述のようにコイルスプリング３３０の付勢力のもとにピストン軸３２０により液体室Ｒａ側へ押動されたとき、ダイヤフラム２００は、その湾曲変位部にて、補助軸２００ｃにより液体室Ｒａへ押動されて湾曲状に変位して、弁体部２４０にて、環状弁座部１１１ｃに着座することで、弁部を閉じる。このことは、ダイヤフラム弁が閉弁することを意味する。なお、ダイヤフラム２００ａの湾曲変位部は、当該ダイヤフラム２００ａの外周部と中央部との間のフィルム状部位をいう。

【0075】

一方、補助軸２００ｃが、後述のように下側室１３１ａ内の空気圧に応じてコイルスプリング３３０の付勢力に抗して摺動するピストン軸３２０に連動してダイヤフラム２００ａを湾曲状に変位させながら下側室１３１ｂ側へ摺動すると、ダイヤフラム２００ａが、弁体部２４０にて、環状弁座部１１１ｃから離れることで、弁部を開く。このことは、ダイヤフラム弁が開弁することを意味する。

【0076】

駆動機構３００は、図１にて示すごとく、ハウジング１００の内部に組み付けられている。当該駆動機構３００は、ピストン３１０と、ピストン軸３２０と、コイルスプリング３３０とにより構成されている。

【0077】

ピストン３１０は、ハウジング部材１００ｂの周壁１３０の中空部１３１内にＯリング３１１を介し、気密的に摺動可能に嵌装されており、当該ピストン３１０は、その軸方向両側にて、周壁１３０の中空部１３１を上側室１３１ａ及び下側室１３１ｂに区画形成している。本第１実施形態では、ピストン３１０は、ピストン軸３２０とともに、ＰＦＡでもって形成されている。

【0078】

ここで、上側室１３１ａは、ハウジング部材１００ｂの上壁１４０に形成してなる環状溝部１４１、連通路部１４２及び開孔部１４３を通りハウジング部材１００ｂの外部に開放されている。

【0079】

なお、環状溝部１４１は、上壁１４０に上側室１３１ａの内部から同軸的に環状に形成されている。開孔部１４３は、上壁１４０の外周部内に形成されており、連通路部１４２は、環状溝部１４１を開孔部１４３に連通させるように、上壁１４０の内部に形成されている。

【0080】

一方、下側室１３１ｂは、周壁１３０に形成してなる連通路部１３３及び開孔部１３４を介し圧縮空気流供給源（図示しない）に接続されている。これにより、下側室１３１ｂの内部には、上記圧縮空気流供給源からの圧縮空気流が開孔部１３４及び連通路部１３３を通り供給されるようになっている。

【0081】

なお、開孔部１３４は、開孔部１４３の下方にて、連通路部１３３を通り下側室１３１ｂ内に連通するように周壁１３０の一部に形成されている。連通路部１３３は、開孔部１３４を下側室１３１ｂの内部に連通させるように周壁１３０の一部に形成されている。

【0082】

ピストン軸３２０は、ピストン３１０から同軸的にかつ一体的に延出するように形成されている。当該ピストン軸３２０は、図１にて示すごとく、軸本体部３２０ａと、軸状雄ねじ部３２０ｂとを備えており、軸本体部３２０ａは、ピストン３１０から同軸的に下側室１３１ｂを通り延出して隔壁本体１２０ａの貫通孔部１２２内にＯリング３２１を介し摺動可能に嵌装されている。

【0083】

軸状雄ねじ部３２０ｂは、軸本体部３２０ａの延出端部から同軸的にかつ一体的に延出されており、当該軸状雄ねじ部３２０ｂは、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０内に締着されている。これにより、ピストン軸３２０ａは、隔壁本体１２０ａの貫通孔部１２２内にて、摺動可能に補助軸２００ｃと同軸的に連結されている。

【0084】

コイルスプリング３３０は、図１にて示すごとく、上壁１４０の環状溝部１４１内に嵌装されており、当該コイルスプリング３３０は、環状溝部１４１の底部とピストン３１０との間に挟持されて、ピストン３１０を下側室１３１ｂに向けて付勢している。

【0085】

このように構成した駆動機構３００においては、上記圧縮空気供給源からの圧縮空気流による空気圧が下側室１３１ｂ内に発生していない場合には、ピストン３１０が、コイルスプリング３３０の付勢力により下側室１３１ｂ側へ摺動されて、ピストン軸３２０が、補助軸２００ｃを環状弁座部１１１ｃ側へ押動することで、ダイヤフラム２００ａを、その中央部２４０（弁体部２４０）にて環状弁座部１１１ｃに着座するように変位させる。

【0086】

一方、上記圧縮空気供給源からの圧縮空気流が開孔部１３４及び連通路部１３３を通り下側室１３１ｂ内に供給されると、ピストン３１０が、下側室１３１ｂ内の圧縮空気による空気圧に応じてコイルスプリング３３０の付勢力に抗して上側室１３１ａ内の空気を環状溝部１４１、連通路部１４２及び開孔部１４３から外部へ排出しながら当該上側室１３１ａ側へ摺動し、ピストン軸３２０が、ピストン３１０の摺動方向と同一方向に連動して、補助軸２００ｃを介し、ダイヤフラム２００ａを、その中央部２４０である弁体部にて、環状弁座部１１１ｃから離れる方向に湾曲状に変位させる。

【0087】

次に、以上のように構成したダイヤフラム弁の製造にあたり、ダイヤフラム部材２００におけるダイヤフラム２００ａと補強用環状体２００ｂ及び補助軸２００ｃとのレーザー溶接の方法について説明する。

【0088】

ダイヤフラム２００ａと補強用環状体２００ｂ及び補助軸２００ｃとのレーザー溶接にあたり、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び補助軸２００ｃを、それぞれ、単独の別部品として形成したものを準備する。このようにダイヤフラム２００ａは、単独の別部品として形成されるので、用途の限定を受けない利便性のあるダイヤフラムとして形成され得る。

【0089】

本第１実施形態では、ダイヤフラム２００ａは、ＰＦＡでもって押し出し成形方法による成形でもって形成されたものを準備する。当該押し出し成形方法による押し出し成形は、例えば、次のようにしてなされる。

【0090】

予め準備したペレット状のＰＦＡを、押し出し成形機により、加熱溶融する。然る後、加熱溶融したＰＦＡを、型内のフィルム形状のキャビテイ内に圧入して徐々に冷却しながらフィルム状に成形する。このように成形した成形品からダイヤフラム２００ａに相当する円板形状に打ち抜く。これにより、ダイヤフラム２００ａが、フィルム状のダイヤフラムとして形成される。

【0091】

上述のようにダイヤフラム２００ａの形成にあたり、ＰＦＡを用いた押し出し成形方法を採用したのは、以下の根拠に基づく。

【0092】

例えば、ＰＦＡからなる材料を切削加工することでダイヤフラムを形成すると、当該ダイヤフラムの面には切削痕が形成される。従って、このような切削加工によるダイヤフラムがダイヤフラム弁の液体室Ｒａにおいて流動する液体と接触する場合、ダイヤフラムの切削痕に起因して、パーティクル、例えば、数ｎｍサイズの微小なパーティクル等が微少ではあるがダイヤフラムから剥がれて発塵し液体内に混入すると、当該液体は清浄には維持され得ない。

【0093】

これでは、半導体製造装置による製造品、例えば、配線ピッチが１０（ｎｍ）以下であるようなシリコンウエハの品質不良を招く。このため、ダイヤフラム弁内の液体に対するパーティクルの混入、例えば、数ｎｍサイズのパーティクルの液体に対する混入さえも確実に防止しなければならない。

【0094】

また、ダイヤフラムをＰＦＡの射出成形でフィルム状に形成することは困難であるのは勿論のこと、フィルム状に形成できたとしても、屈曲性に優れた長寿命のダイヤフラムを形成することは困難である。

【0095】

そこで、本第１実施形態においては、ダイヤフラム２００ａを押し出し成形方法による成形でもってフィルム状に形成することとした。これにより、押し出し成形機により押し出し成形されたフィルム状のダイヤフラムは、その各面にて、非常に良好な平滑面、所謂、つるつるの滑らかな面を有するように形成された数ｎｍサイズのパーティクルの発塵をも最少に抑制し得るダイヤフラムであって、耐薬品性、低溶出性や屈曲性に優れた長寿命を有するダイヤフラムとして形成され得る。

【0096】

また、補助軸２００ｃとダイヤフラム２００ａの中央部２４０とのレーザー溶接は、次のようにして行う。まず、図２にて示す補助軸の保持工程Ｓ１において、補助軸２００ｃを、図３にて示すごとく、雌ねじ孔部２６０を下側に向けて開口させて位置するように保持する。このとき、当該保持は、雌ねじ孔部２６０がその軸にて鉛直状に位置するように行う。

【0097】

然る後、ダイヤフラムの載置工程Ｓ２において、ダイヤフラム２００ａが、その中央部２４０にて、補助軸２００ｃの下部の下面上に位置するように、補助軸２００ｃに載置される（図３参照）。

【0098】

ついで、押さえ板の載置工程Ｓ３において、押さえ板Ｑが、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０を介し補助軸２００ｃに同軸的に対向するように中央部２４０上に載置される。

【0099】

ここで、押さえ板Ｑは、レーザー光を透過し易いガラスでもって、所定の厚さ及び所定の外径を有するように円板状に形成されている。当該レーザー光を透過し易いガラスは、高熱伝導性を有する。なお、押さえ板Ｑは、一般的には、光透過性及び熱伝導性を有する押え部材であればよく、また、当該押さえ部材は、板状であるか否かは問わず、どのような形状であってもよい。

【0100】

このように、押さえ板Ｑは上述のようにレーザー光を透過し易いガラスであることから、当該押さえ板Ｑは、レーザー光を吸収し難い。また、当該押さえ板Ｑを形成する上述のガラスは、高熱伝導性を有することから、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０に対する載置状態において当該ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の熱を吸収し易い。なお、本第１実施形態において、押さえ板Ｑの所定の外径は、補助軸２００ｃの外径よりも大きく設定してある。

【0101】

また、押さえ板Ｑの所定の厚さは、次のように選定されている。押さえ板Ｑを、上述のごとく、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０上に載置した状態において、レーザー光を、後述のように、押さえ板Ｑを通しダイヤフラム２００ａの中央部２４０と補助軸２００ｃとの境界面の近傍に収束させたとき、当該レーザー光が押さえ板Ｑを良好に透過するとともに、押さえ板Ｑが、レーザー光に起因してダイヤフラム２００ａの中央部２４０に生ずる熱を吸収することで、当該ダイヤフラム２２０の中央部２４０の温度上昇を良好に抑制するように選定されている。

【0102】

上述のように押さえ板Ｑがダイヤフラム２００ａの中央部２４０上に載置された後、次の押さえ板に対する押え付け工程Ｓ４において、押さえ板Ｑが、その上方から、適宜なプレス機（図示しない）により、図３にて矢印Ｐにより示すごとく、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０に向けて押し付けられる。このとき、押さえ板Ｑは、その下面にて、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の上面の全面に亘り、一様な押圧力でもって、押え付けられる。

【0103】

このような押え付け状態のまま、次のレーザー光照射工程Ｓ５において、レーザー光が、レーザー装置Ｌ（図３参照）により、次のようにして、押さえ板Ｑに向けて照射される。

【0104】

当該照射にあたり、レーザー装置Ｌの構成について説明すると、当該レーザー装置Ｌは、その出射部にて、レーザー光を出射するように構成されている。ここで、当該レーザー装置は、その出射部からのレーザー光を、レンズ系（図示しない）により、当該レンズ系から所定の焦点距離だけ離れた焦点上に収束するように構成されている。また、当該レーザー装置Ｌは、その出射部からのレーザー光の出射強度を調整可能に構成されている。

【0105】

しかして、レーザー装置Ｌにより押さえ板Ｑに向けてレーザー光を照射するにあたっては、当該レーザー装置Ｌが、その出射部にて、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の外周部に対向するように、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の外周部の直上に維持される。本第１実施形態において、当該レーザー装置Ｌのレーザー光の収束点、即ち、上記レンズ系の焦点は、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の外周部とこれに対する補助軸２００ｃの対応部との境界部（以下、中央部―補助軸間境界部ともいう）上の部位Ｆ（以下、照射部位Ｆともいう）の近傍に対応する（図３参照）。

【0106】

ここで、レーザー装置Ｌは、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍を含む円周に沿い当該円周上にレーザー光を収束させながら、押さえ板Ｑの軸周りに回転するようになっている。

【0107】

このとき、レーザー装置Ｌのレンズ系の焦点が、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍に一致するように、レーザー装置Ｌのダイヤフラム２００ａの中央部２４０の外周部に対する高さが位置調整される。

【0108】

さらに、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０及び補助軸２００ｃの下部のうちの中央側下面部ａを含む部位が、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍を中心とする円周領域（溶融領域）にて溶融可能なように、当該レーザー装置Ｌからのレーザー光の出射強度が調整される。

【0109】

ここで、ＰＦＡの融点が約３２０（℃）であるため、当該レーザー装置Ｌは、その出射強度にて、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍に対する加熱温度をＰＦＡの融点よりも幾分高くするように、設定されている。

【0110】

但し、押さえ板Ｑが、その高熱伝導性のもとにダイヤフラム２００ａの中央部の外周縁部の熱を吸熱することを考慮して、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍に対する加熱温度がＰＦＡの融点を超えて上昇しても、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍を中心とする溶融領域が所定領域内に収まるように、照射部位Ｆの近傍に対するレーザー光の出射強度が所定の出射強度として設定されている。

【0111】

換言すれば、レーザー装置Ｌにおいて、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍を含む溶融領域上に沿い照射されるレーザー光の照射強度が一様に上記所定の照射強度となるように設定されている。なお、上述の所定領域は、例えば、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の補助軸２００ｃに対する載置状態において、少なくともダイヤフラム２００ａの中央部２４０のうちの上面部を含まず補助軸２００ｃのうちの下部のうち中央下面部ａを含む部位以外の部位を含まない領域をいう。

【0112】

しかして、当該レーザー装置Ｌが、その作動に伴い、図３にて示すごとく、レーザー光を出射すると、当該レーザー光は、図３にて示すごとく、押さえ板Ｑの外周縁部及びダイヤフラム２００ａの中央部２４０の外周縁部を各厚さ方向に透過して、順次円周方向に変位する上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍に収束する。

【0113】

従って、このようなレーザー光による照射を維持しながら、上述のようなレーザー装置Ｌのレーザー光の出射強度の設定のもと、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０及び補助軸２００ｃの下部のうち中央側下面部ａを含む部位が、上記中央部―補助軸間境界部の周方向に沿い、照射部位Ｆの近傍を中心として局所的にレーザー装置Ｌの移動位置に応じてレーザー光により順次加熱されていく。これに伴い、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の外周縁部及びこれに対する補助軸２００ｃの対応部位が、その円周方向に沿い、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍を中心として局所的に、順次、溶融されていく。

【0114】

本第１実施形態において、上述のような局所的な加熱では、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０に対する加熱温度は、押さえ板Ｑによる吸熱作用のもと、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０においてその下面（補助軸２００ｃ側の面）からその反対側の面に向けて順次低下するとともに、補助軸２００ｃにおいては、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０側から当該中央部２４０の上面とは反対方向に向けて順次低下する。従って、補助軸２００ｃ及びダイヤフラム２００ａの中央部２４０が、上述した所定領域内において共に溶融することとなる。

【0115】

このようなレーザー光による照射を維持しながら、レーザー装置Ｌが、レーザー光を、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍を含む円周上に沿い順次収束させるように、回転していく。

【0116】

これにより、補助軸２００ｃの下部のうち中央側下面部ａを含む部位及びダイヤフラム２００ａの中央部２４０が、上記中央部―補助軸間境界部の照射部位Ｆの近傍を含む溶融領域を中心とする上記所定の領域に亘り、レーザー光により加熱されて一様に溶融して共に溶着していく。その後、レーザー装置Ｌからのレーザー光の出射を停止することで、補助軸２００ｃの下部のうち中央側下面部ａを含む部位及びダイヤフラム２００ａの中央部２４０は、自然冷却を経て硬化していく。

【0117】

ここで、上述のごとく、上記所定領域は、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０の補助軸２００ｃの下部のうち中央側下面部ａを含む部位に対する載置状態において、少なくともダイヤフラム２００ａの中央部２４０の上面部及び補助軸２００ｃの下部のうち中央側下面部ａを含む部位以外の部位を含まない領域であることから、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０を補助軸２００ｃの下部のうち中央側下面部ａを含む部位に載置した状態において、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０がその押さえ板Ｑとの接合面まで溶融することはなく、また、補助軸２００ｃの下部のうち中央側下面部ａを含む部位は、当該部位以外の部位まで補助軸２００ｃにおいて溶融することはない。従って、補助軸２００ｃ及びダイヤフラム２００ａは、その原形状を維持したまま、相互に溶着され得る。

【0118】

然る後、図２の押さえ板除去工程Ｓ６において、押さえ板Ｑが、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０から除去される。これにより、補助軸２００ｃ及びダイヤフラム２００ａの中央部２４０が、相互に溶着硬化した状態にて、補助軸２００ｃとダイヤフラム２００ａの中央部とのレーザー溶接による一体的な接合による連結構成が形成される。

【0119】

以上によれば、ダイヤフラム２００ａの単独の部品としてのレーザー溶接前における利便性を確保しつつ、補助軸２００ｃとダイヤフラム２００ａの中央部とを良好に連結し得る。これに伴い、ダイヤフラム２００ａにおける外周部２１０、中央部２４０及び当該外周部２１０と中央部２４０との間の部位である湾曲変位部の一体構成のもと、液体室Ｒａの内部のシールが良好に確保され得る。

【0120】

また、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０と補強用環状体２００ｂとのレーザー溶接は、次のようにして行う。

【0121】

上述のように補助軸２００ｃとダイヤフラム２００ａの中央部とのレーザー溶接による一体的連結構成が形成された後、図４にて示す補強用環状体の保持工程Ｓ１ａにおいて、補強用環状体２００ｃを、その上面にて水平状になるように保持する（図５参照）。

【0122】

然る後、ダイヤフラムの載置工程Ｓ２ａにおいて、ダイヤフラム２００ａが、その外周部２１０にて、補強用環状体２００ｂ上に位置するように、補強用環状体２００ｂに載置される（図５参照）。

【0123】

ついで、環状押さえ板の載置工程Ｓ３ａにおいて、環状押さえ板Ｑ１が、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０を介し補強用環状体２００ｂに同軸的に対向するように、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０上に載置される（図５参照）。

【0124】

ここで、環状押さえ板Ｑ１は、押さえ板Ｑの形成材料と同一の材料でもって所定の厚さ及び所定の外内径を有するように環状に形成されている。従って、環状押さえ板Ｑ１は、押さえ板Ｑと同様の特性、即ち、光透過性及び高熱伝導性を有する。

【0125】

従って、当該環状押さえ板Ｑ１は、その光透過性に起因して、レーザー光を吸収し難い。また、当該環状押さえ板Ｑ１は、その高熱伝導性に起因して、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０に対する載置状態において当該ダイヤフラム２００ａの外周部２１０の熱を吸収し易い。

【0126】

なお、環状押さえ板Ｑ１の所定の厚さは、環状押さえ板Ｑ１を、上述のごとく、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０上に載置した状態において、レーザー光を、後述のように、環状押さえ板Ｑ１を通しダイヤフラム２００ａの外周部２１０と補強用環状体２００ｂとの境界面の近傍に収束したとき、当該レーザー光が環状押さえ板Ｑ１を良好に透過するとともに、環状押さえ板Ｑ１が、レーザー光に起因してダイヤフラム２００ａの外周部２１０に生ずる熱を吸収して、当該ダイヤフラム２２０の外周部２１０の温度上昇を良好に抑制するように選定されている。また、環状押さえ板Ｑ１の所定の外径は、補強用環状体２００ｂの外径よりも大きく、環状押さえ板Ｑ１の所定の内径は、補強用環状体２００ｂの内径よりも小さく選定されている。

【0127】

上述のように環状押さえ板Ｑ１がダイヤフラム２００ａの外周部２１０上に載置された後、次の環状押さえ板に対する押え付け工程Ｓ４ａにおいて、環状押さえ板Ｑ１が、その上方から、適宜なプレス機（図示しない）により、図５にて矢印Ｐ１により示すごとく、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０に向けて押し付けられる。このとき、環状押さえ板Ｑ１は、その下面にて、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０の上面の全面に亘り、一様な押圧力でもって、押え付けられる。

【0128】

このような押え付け状態のまま、次のレーザー光照射工程Ｓ５ａにおいて、レーザー光が、上述のレーザー装置Ｌ（図６参照）により、次のようにして、環状押さえ板Ｑ１に向けて照射される。

【0129】

レーザー装置Ｌにより環状押さえ板Ｑ１に向けてレーザー光を照射するにあたっては、当該レーザー装置Ｌが、その出射部にて、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０に対向するように、ダイヤフラム２００ａの外周部２０の直上に維持される。本第１実施形態において、当該レーザー装置Ｌのレーザー光の収束点、即ち、上記レンズ系の焦点は、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０とこれに対する補強用環状体２００ｂとの境界部（以下、外周部―補強用環状体間境界部ともいう）上の部位Ｆ１（以下、照射部位Ｆ１ともいう）の近傍に対応する（図５参照）。

【0130】

ここで、レーザー装置Ｌは、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍を含む円周に沿い当該円周上にレーザー光を収束させながら、環状押さえ板Ｑ１の軸周りに回転するようになっている。

【0131】

このとき、レーザー装置Ｌのレンズ系の焦点が、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍に一致するように、レーザー装置Ｌのダイヤフラム２００ａの外周部２１０に対する高さが位置調整される。

【0132】

さらに、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０及び補強用環状体２００ｂの上面側部位が、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍を中心として溶融可能なように、当該レーザー装置Ｌからのレーザー光の出射強度が調整される。

【0133】

具体的には、当該レーザー装置Ｌは、その出射強度にて、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍に対する加熱温度をＰＦＡの融点よりも幾分高くするように、設定されている。

【0134】

但し、環状押さえ板Ｑ１が、その高熱伝導性のもとにダイヤフラム２００ａの外周部２１０の熱を吸熱することを考慮して、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍に対する加熱温度がＰＦＡの融点を超えて上昇しても、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍を中心とする溶融領域が、押さえ板Ｑの場合と同様に、所定領域内に収まるように、照射部位Ｆ１の近傍に対するレーザー光の出射強度が所定の出射強度として設定されている。

【0135】

しかして、当該レーザー装置Ｌが、その回転作動に伴い、レーザー光を出射すると、当該レーザー光は、図５にて示すごとく、環状押さえ板Ｑ１及びダイヤフラム２００ａの外周部２１０を各厚さ方向に透過して、順次変位する上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍に収束する。

【0136】

従って、このようなレーザー光による照射を維持しながら、上述のようなレーザー装置Ｌのレーザー光の出射強度の設定のもと、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０及び補強用環状体２００ｂの上面側部位が、上記外周部―補強用環状体間境界部の周方向に沿い、照射部位Ｆ１の近傍を中心として局所的にレーザー装置Ｌの移動位置に応じてレーザー光により順次加熱されていく。これに伴い、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０及び補強用環状体２００ｂの上面側部位が、その円周方向に沿い、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍を中心として局所的に、順次、溶融されていく。

【0137】

本第１実施形態において、上述のような局所的な加熱では、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０に対する加熱温度は、環状押さえ板Ｑ１による吸熱作用のもと、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０においてその下面（補強用環状体２００ｂ側の面）からその反対側の面に向けて順次低下するとともに、補強用環状体２００ｂにおいては、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０側から当該外周部２１０の上面とは反対方向に向けて順次低下する。従って、補強用環状体２００ｂ及びダイヤフラム２００ａの外周部２１０が、上述した所定領域内において共に溶融することとなる。

【0138】

このようなレーザー光による照射を維持しながら、レーザー装置Ｌが、レーザー光を、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍を含む円周領域（溶融領域）上に沿い順次収束させるように、回転していく。

【0139】

これにより、補強用環状体２００ｂの上面側部位及びダイヤフラム２００ａの外周部２１０が、上記外周部―補強用環状体間境界部の照射部位Ｆ１の近傍を含む円周領域を中心とする上記所定の領域に亘り、レーザー光により加熱されて一様に溶融して共に溶着していく。その後、レーザー装置Ｌからのレーザー光の出射を停止することで、補強用環状体２００ｂの上面側部位及びダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、自然冷却を経て硬化していく。従って、補強用環状体２００ｂ及びダイヤフラム２００ａは、その原形状を維持したまま、相互に溶着され得る。

【0140】

然る後、図４の環状押さえ板除去工程Ｓ６ａにおいて、環状押さえ板Ｑ１が、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０から除去される。これにより、補強用環状体２００ｂ及びダイヤフラム２００ａの外周部２１０が、相互に溶着硬化した状態にて、補強用環状体２００ｂとダイヤフラム２００ａの外周部とのレーザー溶接による一体的な接合構成が形成される。これに伴い、補強用環状体２００ｂとダイヤフラム２００ａの外周部２１０との間のシールが良好に確保され得る。

【0141】

以上のようにしてダイヤフラム部材２００が、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び保持軸２００ｃでもって、一体的に形成される。このように構成してなるダイヤフラム部材２００ａのうち補助軸２００ｃが、駆動機構３００のピストン軸３２０とは別部品として形成されている。従って、ダイヤフラム部材２００によれば、ハウジング１００内において駆動機構３００とダイヤフラム２００ａとの間における隔壁１２０等の構成部品の組み付けを容易に行うことができるのは勿論のこと、少なくともレーザー溶接前におけるダイヤフラム部材２００は、各種の仕様を有するダイヤフラム弁においても利用し得るという利便性が確保され得る。

【0142】

上述のようにダイヤフラム部材２００が形成された後は、ダイヤフラム部材２００が、補助軸２００ｃを上側に保持するようにして、ダイヤフラム２００ａにて、予め準備してある底壁１１０の上壁部１１１の外側環状壁部１１１ｂの内側に嵌装して補強用環状体２００ｂを介し内側環状壁部１１１ａ上に着座させる。

【0143】

このとき、補強用環状体２００ｂが、ダイヤフラム２００ａの外周部にレーザー溶接されているので、補強用環状体２００ｂを底壁１１０の上壁部１１１の外側環状壁部１１１ｂの内側にて内側環状壁部１１１ａ上に着座させることで、ダイヤフラム２００ａを内側環状壁部１１１ａ上に補強用環状体２００ｂを介し着座させ得る。

【0144】

換言すれば、ダイヤフラム２００ａが薄いために取扱いにくくても、上述のようなダイヤフラム２００ａの外周部２１０と補強用環状体２００ｂとのダイヤフラム２００ａの下面に沿うレーザー溶着による構成でもって、補強用環状体２００ｂが、ダイヤフラム２００ａに対し補強機能を発揮して、ダイヤフラム２００ａを上壁部１１１の外側環状壁部１１１ｂの内側に容易に嵌装して内側環状壁部１１１ａ上に補強用環状体２００ｂと共に良好に着座させ得る。

【0145】

ついで、隔壁１２０が、図１にて示すごとく、連通路１２１の内端開孔部にてダイヤフラム２００ａに対向するように、隔壁本体１２０ａにて、ダイヤフラム２００ａを介し内側環状壁部１１１ａに対向するように外側環状壁部１１１ｂの内側に嵌装されるとともに、環状フランジ部１２０ｂにて、外側環状壁部１１１ｂ上に着座するように、底壁１１０に組み付けられる。これにより、ダイヤフラム２００の外周部２１０の補強用環状体２００ｂとのレーザー溶接のもと、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０が、補強用環状体２００ｂを介し、内側環状壁部１１１ａと隔壁本体１２０ａの外周部との間に挟持されるので、液体室Ｒａの内部のシールが上述のごとく良好に確保され得る。なお、上述のように、隔壁１２０が上壁１１０に組み付けられるとき、隔壁１２０は、その貫通孔部１２２にて、補助軸２００ｃに同軸的に嵌装される。

【0146】

ついで、ピストン軸３２０が、その軸状雄ねじ部３２０ｂにて、Ｏリング３２１を介し隔壁１２０の貫通孔部１２２に嵌装されながら、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０内に同軸的に締着される。このとき、上述のごとく、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０と補助軸２００ｃの延出端部とがレーザー溶接されている。従って、上述したフィルム状のダイヤフラム２００ａは非常に薄いものの、ダイヤフラム２００ａがその中央部２４０にて補助軸２００ｃとレーザー溶接されているため、当該ダイヤフラム２００ａがその中央部にてピストン軸３２０との連結に要する連結部を有さなくても、ピストン軸３２０の軸状雄ねじ部３２０ｂを、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０に螺着することで、ピストン軸３２０、ダイヤフラム２００ａと補助軸２００ｃとの連結を容易に行うことができる。

【0147】

然る後、上側ハウジング部材１００ｂが、予め準備したコイルスプリング３３０を環状溝部１４１内に嵌装したまま、周壁１３０の中空部１３１内にピストン３１０を、Ｏリング１３１を介し収容しつつ、その先端開口部にて、隔壁本体１２０ａに嵌装されて環状フランジ部１２０ｂ上に着座する。これにより、ダイヤフラム弁の製造組み付けが完了する。

【0148】

以上のように構成した本第１実施形態において、半導体素子を上記半導体製造装置により製造するにあたり、当該空気作動形ダイヤフラム弁が閉弁状態にあるものとする。

【0149】

このとき、当該空気作動形ダイヤフラム弁においては、ピストン３１０が、コイルスプリング３３０による付勢力に基づき、上側ハウジング部材１１０ｂ内において、下方へ摺動している。

【0150】

これに伴い、ピストン軸３２０が、補助軸２００ｃを介しダイヤフラム２００ａをその中央部２４０である弁体部２４０にて環状弁座部１１１ｃに着座させている。このようなダイヤフラム弁の閉弁状態において、圧縮空気流が上記圧縮空気流供給源から上側ハウジング部材１００ｂの開孔部１３４及び連通路部１３３を通り下側室１３１ｂ内に供給されると、ピストン３１０が、ピストン軸３２０と共に、下側室１３１ｂ内の圧縮空気流の圧力に基づきコイルスプリング３３０の付勢力に抗して上側ハウジング部材１００ｂの中空部１３１を上方へ摺動する。

【0151】

これに伴い、補助軸２００ｃが、ピストン軸３２０と共に連動して、ダイヤフラム２００ａがその中央部２４０にて補助軸２００ｃにより引っ張られて、空気室Ｒｂ側へ湾曲状に変位する。これに伴い、ダイヤフラム２００ａが、その中央部２４０にて、環状弁座部１１１ｃから離れる。これにより、ダイヤフラム弁が開弁状態になる。

【0152】

このような状態において、液体が上記液体供給源から上記配管系統の上流部に供給されると、当該液体が、流入筒１１０ｂ、連通路部１１２及び環状弁座部１１１ｃを通り液体室Ｒａ内に流入する。このように液体室Ｒａ内に流入する液体は、連通路部１１３及び流出筒１１０ｃを通り上記配管系統の下流部内に流出する。

【0153】

このような液体の流動過程においては、上述のように液体室Ｒａ内に流入する液体が、その液圧の変動に応じて、ダイヤフラム２００ａを空気室Ｒｂ側或いは液体室Ｒａへ湾曲変位させつつ、液体室Ｒａから連通路部１１３を介し流出筒１１０ｃ内に流動する。

【0154】

ここで、ダイヤフラム２００ａは、上述のごとく、ＰＦＡでもって押し出し成形により形成されたフィルム状のダイヤフラムである。このため、当該ダイヤフラム２００ａは、その両面にて、良好な平滑面となっている。

【0155】

従って、ダイヤフラム弁が作動状態にあっても、切削痕に起因するようなパーティクルが、ダイヤフラム２００ａの液体との接触により当該ダイヤフラム２００ａから剥離されて液体内に混入するという事態を生じないのは勿論のこと、数ｎｍサイズの微小なパーティクルの液体内への混入さえも最少（最小限）に抑制し得る。また、このようなことは、ダイヤフラム弁の作動状態において、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０が環状弁座部１１１ｃに着座したり当該環状弁座１１１ｃから離れたりしても、同様に成立する。

【0156】

以上のようなことから、液体室Ｒａ内にて流入する液体は、数ｎｍサイズの微小なパーティクルの混入さえも最少に抑制することで、実質的に清浄に維持されて、連通路部１１３及び流出筒１１０ｃを通り上記配管系統の下流部内に流出する。

【0157】

従って、上記配管系統の下流部内に流出した液体が、半導体素子の製造にあたり、例えば、例えば１０（ｎｍ）以下の配線ピッチを有する半導体ウェハーの表面に沿い流動しても、数ｎｍサイズのパーティクルが当該半導体ウェハーの表面に付着して配線間の短絡その他の異常を招くことはない。その結果、製造された半導体素子の品質が良好に維持され得る。

【0158】

また、フィルム状のダイヤフラム２００ａは、上述のごとく、ＰＦＡを用いた押し出し成形により形成されているから、数ｎｍサイズのパーティクルの発塵をも最少に抑制し得るとともに屈曲性に優れ長寿命を維持し得るダイヤフラムとして形成され得る。従って、このようなダイヤフラム２００ａを有するダイヤフラム弁が半導体製造装置に適用されても、ダイヤフラム２００ａが長期に亘り屈曲作動を良好に維持することから、当該ダイヤフラム弁は、半導体製造装置に適用されるダイヤフラム弁として、長期に亘り良好な機能を維持し得る。
（第２実施形態）
図６は、本発明の第２実施形態の要部を示している。当該第２実施形態では、空気作動形ダイヤフラム弁が、補強用環状体２００ｂをダイヤフラム２００ａの外周部２１０にその上面側からレーザー溶接してなるダイヤフラム部材を、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム部材２００に代えて採用してなるものである。なお、本第２実施形態にいうダイヤフラム部材も、上記第１実施形態と同様に、符号２００により示す。

【0159】

当該ダイヤフラム部材２００は、上記第１実施形態と同様に、ダイヤフラム２００ａ、補強用環状体２００ｂ及び補助軸２００ｃでもって構成されている。本第２実施形態においても、補助軸２００ｃは、上記第１実施形態と同様に、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０にレーザー溶接されている。また、補強用環状体２００ｂは、上記第１実施形態とは異なり、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０にて、上面２３０側からレーザー溶接されている。

【0160】

ここで、上記第１実施形態と同様に補助軸２００ｃとレーザー溶接してなるダイヤフラム２００ａの外周部２１０と補強用環状体２００ｂとのレーザー溶接は、次のようにして行う。

【0161】

図４の補強用環状体の保持工程Ｓ１ａにおいて、補強用環状体２００ｂがその上面にて水平状に位置するように保持される（図７参照）。すると、次のダイヤフラムの載置工程Ｓ２ａにおいて、ダイヤフラム２００ａが、上記第１実施形態とは異なり、その上面２３０にて、補強用環状体２００ｂ上にその上側から載置される。このとき、当該載置は、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０が補強用環状体２００ｂに同軸的に対応するようになされる。

【0162】

然る後は、環状押さえ板の載置工程Ｓ３ａ、レーザー光照射工程Ｓ５ａ及び環状押さえ板の除去工程Ｓ６ａの各処理が、上記第１実施形態と同様になされる。これにより、補強用環状体２００ｂ及びダイヤフラム２００ａの外周部２１０が、相互に溶着硬化した状態にて、補強用環状体２００ｂとダイヤフラム２００ａの外周部とのレーザー溶接による一体的な接合構成が形成される。

【0163】

その結果、補強用環状体２００ｂとダイヤフラム２００ａの外周部とのレーザー溶接に関して、ダイヤフラム２００ａの利便性を確保しつつ、上記第１実施形態にて述べたと同様の作用効果が、本第２実施形態のダイヤフラム部材２００においても達成され得る。

【0164】

上述のように、本第２実施形態にいうダイヤフラム部材２００が形成された後は、当該ダイヤフラム部材２００が、次のようにして下側ハウジング部材１００ａに組み付けられる。

【0165】

ここで、上記第１実施形態にて説明した下側ハウジング部材１００ａの底壁本体１１０ａにおいて、上壁部１１１が、内側環状壁部１１１ａ及び外側環状壁部１１１ｂに加えて、これら両内側環状壁部１１１ａ及び外側環状壁部１１１ｂの間に中側壁部１１１ｄを有するように形成されている。

【0166】

そして、中側壁部１１１ｄは、内側環状壁部１１１ａの外周部上に形成されており、当該中側壁部１１１ｄは、内側環状壁部１１１ａよりも高く突出している。これにより、底壁本体１１１は、その上壁部１１１にて、内側環状壁部１１１ａ、中側壁部１１１ｄ及び外側環状壁部１１１ｂに亘り順次上方へ階段状に突出するように形成されている。

【0167】

しかして、本第２実施形態において、上述のように構成してなるダイヤフラム部材２００では、ダイヤフラム２００ａが、補強用環状体２００ｂを上側に位置させる状態にて、外側壁部２１１ａ内に嵌装されて、外周部２１０にて、中側壁部１１１ｄ上に着座する。これに伴い、補強用環状体２００ｂが、ダイヤフラム２００ａの上側から外側環状壁部１１１ｂ内に嵌装される。

【0168】

ついで、隔壁１２０が、図６にて示すごとく、補強用環状体２００ｂを介し、連通路１２１の内端開孔部にてダイヤフラム２００ａに対向するように、隔壁本体１２０ａにて、外側環状壁部１１１ｂの内側に嵌装されて補強用環状体２００ｂ上に着座するとともに、環状フランジ部１２０ｂにて、外側環状壁部１１１ｂ上に着座するように、底壁１１０に組み付けられる。このとき、隔壁１２０の貫通孔部１２２内には、補助軸２００ｃが同軸的に摺動可能に嵌装される。

【0169】

このように、ダイヤフラム部材２００が、上記第１実施形態とは異なり、補強用環状体２００ｂをダイヤフラム２００ａの外周部２１０にその上面側からレーザー溶接した構成を有していても、補助軸２００ｃが、駆動機構３００のピストン軸３２０とは別部品として形成されている。従って、本第２実施形態でも、ダイヤフラム部材２００によれば、ハウジング１００内において駆動機構３００とダイヤフラム２００ａとの間における隔壁１２０等の構成部品の組み付けを容易に行うことができるのは勿論のこと、当該ダイヤフラム部材２００を、各種の仕様を有するダイヤフラム弁においても利用し得るという利便性が確保され得る。

【0170】

ついで、ピストン軸３２０が、その軸状雄ねじ部３２０ｂにて、Ｏリング３２１を介し隔壁１２０の貫通孔部１２２に嵌装されながら、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０内に同軸的に締着される。このように、上記第１実施形態にて述べたと同様に、ダイヤフラム２００ａがその中央部にてピストン軸３２０との連結に要する連結部を有さなくても、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０内にピストン軸３２０の軸状雄ねじ部３２０ｂを締着することで、ダイヤフラム２００ａとピストン軸３２０との連結を容易に行うことができる。その他の構成及び作用効果は上記第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
図８は、本発明を適用してなるダイヤフラム弁の第３実施形態を示している。当該第３実施形態において、当該ダイヤフラム弁としては、上記第１実施形態にて述べた空気作動形ダイヤフラム弁とは異なり、電磁作動形ダイヤフラム弁が採用されている。

【0171】

当該電磁作動形ダイヤフラム弁は、図８にて示すごとく、筒状ハウジングと、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム部材２００と、電磁作動形駆動機構４００とを備えて、常閉型の電磁作動形電磁弁として構成されている。なお、本第３実施形態において、上記筒状ハウジングは、上記第１実施形態と同様に、符号１００により示す。また、電磁作動形駆動機構４００は、以下、駆動機構４００ともいう。

【0172】

本第３実施形態にいう筒状ハウジング１００は、下側ハウジング部材１００ｃ及び上側ハウジング部材１００ｄにより構成されている。下側ハウジング部材１００ｃは、図８にて示すごとく、上記第１実施形態にて述べた底壁１１０と、隔壁１５０とにより構成されている。

【0173】

隔壁１５０は、図８にて示すごとく、隔壁本体１５０ａ及び環状フランジ部１５０ｂを有しており、隔壁本体１５０ａは、その下壁部にて、底壁本体１１０ａの上壁部１１１の外側環状壁部１１１ｂ内に嵌装されて、ダイヤフラム部材２００のダイヤフラム２００ａ及び補強用環状体２００ｂを介し内側環状壁部１１１ａ上に着座している。

【0174】

また、環状フランジ１５０ｂは、隔壁本体１５０ａの外周部のうち下側部位を除く部位から径方向に沿い外方へ環状に突出するように形成されており、当該環状フランジ１５０ｂは、底壁本体１１０ａの上壁部１１１の外側環状壁部１１１ｂ上に同軸的に着座している。このようにして、隔壁１５０は、ダイヤフラム２００ａ及び補強用環状体２００ｂを介して、底壁本体１１０ａにその上方から同軸的に組み付けられている。

【0175】

上側ハウジング部材１００ｄは、上記第１実施形態にて述べた上側ハウジング部材１００ｂと同様に、横断面矩形状に形成されており、当該上側ハウジング部材１００ｄは、周壁１７０及び上壁１８０とでもって、磁性材料（例えば、鉄）により一体的に形成されている。

【0176】

周壁１７０は、上壁１８０から下方に向け筒状に延出されており、当該周壁１７０は、その延出端開口部にて、案内部材１６０の環状フランジ部１６０ｂ（後述する）と共に隔壁１５０上に同軸的に組み付けられている。

【0177】

案内部材１６０は、その軸方向にプランジャー４００ｂ（後述する）を案内する役割を果たすもので、当該案内部材１６０は、円筒部１６０ａ及び環状フランジ部１６０ｂを一体的に有するように形成されている。環状フランジ部１６０ｂは、円頭部１６０ａを周壁１７０内にて同軸的に位置させるように、当該円筒部１６０ａの下端部から上壁１８０に平行となるように半径方向に延出しており、当該環状フランジ部１６０ｂは、その外周部にて、周壁１７０の延出端開口部内にカシメにより固着されている。なお、円筒部１６０ａは、環状フランジ部１６０ｂの内周部から周壁１７０内に同軸に延出している。

【0178】

ダイヤフラム部材２００は、上記第１実施形態にて述べたダイヤフラム部材と同様の構成を有しており、当該ダイヤフラム部材２００においては、ダイヤフラム２００ａが補強用環状体２００ｂとともに底壁本体１１０ａの上壁部１１１のうち外側環状壁部１１１ｂの内周側に嵌装されている。

【0179】

これに伴い、ダイヤフラム２００ａは、補強用環状体２００ｂを介し上壁部１１１の内側環状壁部１１１ａ上に着座しており、当該ダイヤフラム２００ａは、外側環状壁部１１１ｂの内周側にて内側環状壁部１１１ａと隔壁本体１５０ａとの間を、上記第１実施形態にて述べた液体室Ｒａと空気室Ｒｂとに区画する。

【0180】

補助軸２００ｃは、隔壁本体１５０ａの中央部に同軸的に形成してなる貫通孔部１５１内に摺動可能に嵌装されている。なお、上述した空気室Ｒｂは、その内部にて、隔壁１５０を通して外部に開放されていてもよく、また、隔壁本体１５０ａの貫通孔部１５１と補助軸２００ｃとの間を通して上側ハウジング部材１００ｄの内部に連通するようにしてもよい。

【0181】

駆動機構４００は、コイル部材４００ａ、プランジャー４００ｂ、コイルスプリング４００ｃ及び円柱状ストッパー部材４００ｄを備えている。コイル部材４００ａは、上側ハウジング部材１００ｄの周壁１７０内に同軸的に嵌装されている。当該コイル部材４００ａは、筒状ボビン４１０及びソレノイド４２０を有している。筒状ボビン４１０は、筒部４１１と、当該筒部４１１の軸方向両端部から外方へ半径方向に延出する上下両側環状壁部４１２、４１３とにより構成されている。ソレノイド４２０は、上下両側環状壁部４１２、４１３の間において筒部４１１に巻装されている。

【0182】

このように構成してなるコイル部材４００ａは、筒状ボビン４１０の筒部４１１にて、案内部材１６０の円筒部１６０ａ及び円柱状ストッパー部材４００ｄに嵌装されるようにして周壁１７０内に収容されている。なお、ソレノイド４２０は、その上端端子にて、筒状ボビン４１０の上側環状壁部４１２を介し電源（図示しない）の給電線Ｈに接続されるようになっている。

【0183】

しかして、このように構成したコイル部材４００ａにおいては、ソレノイド４２０が、上記電源から給電線Ｈを介し給電を受けて励磁されると、当該ソレノイド４２０は、磁気的吸引力を発生する。また、ソレノイド４２０は、上記電源から遮断されたとき、消磁されて、磁気的吸引力の発生を停止する。

【0184】

プランジャー４００ｂは、磁性材料からなるもので、当該プランジャー４００ｂは、円柱状プランジャー本体部４３０及び雄ねじ軸部４４０でもって構成されており、プランジャー本体部４３０は、案内部材１６０の円筒部１６０ａ内に同軸的に摺動可能に嵌装されている。雄ねじ軸部４４０は、プランジャー本体部４３０の下端部から下方に向け同軸的に延出されており、当該雄ねじ軸部４４０は、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０内に締着されている。

【0185】

コイルスプリング４００ｃは、プランジャー４００ｂのプランジャー本体部４３０にその上端部から同軸的に形成してなる挿入孔部４３１内に挿入されている。また、ストッパ―部材４００ｄは、上側ハウジング部材１００ｄ内にてその上壁１８０の中央部に同軸的に固着されて案内部材１６０の円筒部１６０ａ、プランジャー４００ｂのプランジャー本体部４３０及びコイルスプリング４００ｃに向けて延出している。

【0186】

これにより、当該コイルスプリング４００ｃは、ストッパー部材４００ｄの延出端中央部とプランジャー本体部４３０の挿入孔部４３１の底部との間に挟持されて、プランジャー４００ｂを補助軸２００ｃに向けて付勢する。

【0187】

しかして、駆動機構４００においては、ソレノイド４２０が磁気的吸引力を発生したとき、プランジャ－４００ｂは、コイルスプリング４００ｃの付勢力に抗して、上記磁気的吸引力に基づき、ストッパー部材４００ｄ側へ吸引されて案内部材１６０の円筒部１６０ａに沿いストッパー部材４００ｄの延出端部に向けて摺動して、雄ねじ軸部４４０により補助軸２００ｃを介しダイヤフラム２００ａを環状弁座部１１１ｃから離れるように湾曲状に変位させる。

【0188】

一方、ソレノイド４２０の磁気的吸引力の発生が停止したとき、プランジャー４００ｂは、コイルスプリング４００ｃによりその付勢力のもとに隔壁１５０側へ摺動して、雄ねじ軸部４４０により補助軸２００ｃを介しダイヤフラム２００ａを環状弁座部１１１ｃに着座させるように湾曲状に変位させる。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。

【0189】

このように構成した本第３実施形態においては、電磁作動形ダイヤフラム弁が、上記第１実施形態にて述べた空気作動形ダイヤフラム弁に代えて、ダイヤフラム弁として採用されている。

【0190】

これによれば、本第３実施形態にいう電磁作動形ダイヤフラム弁は、上記第１実施形態にて述べた空気作動形ダイヤフラム弁の上側ハウジング部材１００ｂ及び空気作動形駆動機構３００とは異なる上側ハウジング部材１００ｄ及び電磁作動形駆動機構４００を有することで、プランジャー４００ｂの軸状雄ねじ部４４０にて補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０に締着するものの、ダイヤフラム部材２００及び下側ハウジング部材１００ａについては、隔壁に少し異なる構成を有する点を除き、上記第１実施形態と実質的に同様である。

【0191】

従って、本第３実施形態においても、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０が上述のごとく補助軸２００ｃとレーザー溶接済みであるから、プランジャー４００ｂの軸状雄ねじ部４４０を、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０に締着することで、プランジャー４００ｂ、ダイヤフラム２００ａ及び補助軸２００ｃを容易に連結し得る。

【0192】

また、本第３実施形態において、電磁作動形ダイヤフラム弁が、上記第１実施形態にて述べた空気作動形ダイヤフラム弁に代えて、上記半導体製造装置の配管系統に介装された場合、ダイヤフラム部材２００のダイヤフラム２００ａ及び補助軸２００ｃの作動が、本第３実施形態では、上記第１実施形態における圧縮空気によるピストン３１０の作動ではなく、磁気的吸引力によるプランジャー４００ｂの作動でもって行われるものの、ダイヤフラム弁としての開閉作動やダイヤフラム部材２００の構成は、上記第１実施形態と同様であって、当該第１実施形態と同様の作用効果が達成され得る。
（第４実施形態）
図９は、本発明の第４実施形態を示している。当該第４実施形態では、電磁作動形ダイヤフラム弁が、上記第２実施形態にて述べたダイヤフラム部材２００（図６及び図７参照）及び下側ハウジング部材１００ａを採用するとともに、上記第２実施形態にて述べた上側ハウジング部材１００ｂ及び空気作動形駆動機構３００に代えて、上記第３実施形態にて述べた上側ハウジング部材１００ｄ及び電磁作動形駆動機構４００を採用して構成されている。

【0193】

ここで、補助軸２００ｃは、補強用環状体２００ｂを通り隔壁１５０の貫通孔部１５１内に摺動可能に嵌装されており、当該補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０内には、プランジャー４００ｂの雄ねじ軸部４４０が締着されている。なお、本第４実施形態では、補助軸２００ｃ及び軸状雄ねじ部４４０は、上記第３実施形態にいう補助軸２００ｃ及び軸状雄ねじ部４４０よりも長い軸長を有することで、補強用環状体２００ｂ内に延出している。その他の構成は、上記第２実施形態と同様である。

【0194】

このように構成した本第４実施形態においては、電磁作動形ダイヤフラム弁が、上記第２実施形態にて述べた空気作動形ダイヤフラム弁に代えて、ダイヤフラム弁として採用されている。

【0195】

これによれば、本第４実施形態にいう電磁作動形ダイヤフラム弁は、上記第２実施形態にて述べた空気作動形ダイヤフラム弁の上側ハウジング部材１００ｂ及び空気作動形駆動機構３００とは異なる上側ハウジング部材１００ｄ及び電磁作動形駆動機構４００を有することで、プランジャー４００ｂの軸状雄ねじ部４４０にて補強用環状体２００ｂを介しダイヤフラム２００ａの中央部２４０に締着するものの、ダイヤフラム部材２００及び下側ハウジング部材１００ａについては、隔壁に少し異なる構成を有する点を除き、上記第２実施形態と実質的に同様である。

【0196】

従って、本第４実施形態においても、ダイヤフラム２００ａの中央部２４０が上述のごとく補助軸２００ｃとレーザー溶接済みであるから、プランジャー４００ｂの軸状雄ねじ部４４０を、補助軸２００ｃの雌ねじ孔部２６０に締着することで、プランジャー４００ｂ、ダイヤフラム２００ａ及び補助軸２００ｃを容易に連結し得る。

【0197】

また、本第４実施形態において、電磁作動形ダイヤフラム弁が、上記第２実施形態にて述べた空気作動形ダイヤフラム弁に代えて、上記半導体製造装置の配管系統に介装された場合、ダイヤフラム部材２００のダイヤフラム２００ａ及び補助軸２００ｃの作動が、本第４実施形態では、上記第２実施形態における圧縮空気によるピストン３１０の作動ではなく、上記第３実施形態と同様に磁気的吸引力によるプランジャー４００ｂの作動でもって行われるものの、ダイヤフラム弁としての開閉作動やダイヤフラム部材２００の構成は、上記第２実施形態と同様であって、当該第２実施形態と同様の作用効果が達成され得る。

【0198】

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）本発明の実施にあたり、上記実施形態にて述べたダイヤフラム２００ａは、ＰＦＡを押し出し成形によりフィルム状に押し出し成形することで形成されるダイヤフラムに限ることなく、ＰＦＡを圧縮成形方法によりフィルム状に圧縮成形することで形成されるダイヤフラムであってもよい。

【0199】

当該圧縮成形方法は、ＰＦＡを型内に充填してフィルム状に圧縮する方法をいい、ダイヤフラム２００ａを、押し出し成形方法により成形する場合と同様に、耐薬品性、低溶出性、屈曲性や長寿命性に優れた平滑度の高いフィルム状のダイヤフラムであって数ｎｍサイズのパーティクルの発塵性をも最少に抑制し得るダイヤフラムとして形成され得る。これによっても、上記実施形態と同様の作用効果が達成され得る。
（２）本発明の実施にあたり、上記第１或いは第２の実施形態にて述べた駆動機構３００は、図１或いは図６において、コイルスプリング３３０を、上記実施形態とは異なり、下側室１３１ｂ内にて、ピストン３１０を隔壁１２０とは反対方向に付勢するように構成してもよい。このことは、ダイヤフラム弁が常開型ダイヤフラム弁として機能することを意味する。

【0200】

このように、上記第１或いは第２の実施形態にて述べたダイヤフラム弁が、常開型ダイヤフラム弁として作動するようにしても、上記第１或いは第２の実施形態と実質的に同様の作用効果が達成され得る。
（３）本発明の実施にあたり、上記第３或いは第４の実施形態にて述べた駆動機構４００は、図８或いは図９において、コイルスプリング４００ｃを、上記第３或いは第４の実施形態とは異なり、プランジャー４００ｂをストッパー部材４００ｄに向けて付勢するように設けるようにしてもよい。このことは、電磁作動形ダイヤフラム弁が常開型ダイヤフラム弁として機能することを意味する。

【0201】

このように、上記第３或いは第４の実施形態にて述べた電磁作動形ダイヤフラム弁が、常開型ダイヤフラム弁として作動するようにしても、上記第３或いは第４の実施形態と実質的に同様の作用効果が達成され得る。
（４）また、本発明の実施にあたり、補強用環状体２００ｂは、必要に応じて廃止してもよい。この場合には、ダイヤフラム２００ａの外周部２１０は、隔壁１２０の隔壁本体１２０ａの外周部と底壁本体１１０ａの内側環状壁部１１１ａとの間に良好にシール可能に挟持される。
（５）本発明の実施にあたり、上記第１実施形態にて述べたピストン軸３２０は、軸状雄ねじ部３２０ｂに代えて、軸本体部３２０ａにその延出端部側から雌ねじ孔部を同軸的に形成し、一方、補助軸２００ｃは、その延出端部から軸状雄ねじ部を同軸的に延出するように形成することで、雌ねじ孔部２６０を廃止してもよい。この場合、補助軸２００ｃは、その軸状雄ねじ部にて、ピストン軸３２０の軸本体部３２０ａの雌ねじ孔部に同軸的に締着する。
（６）また、本発明の実施にあたり、上記第３或いは第４の実施形態にて述べたプランジャー４００ｂは、軸状雄ねじ部４４０に代えて、プランジャー本体部４３０にその延出端部側から雌ねじ孔部を同軸的に形成し、一方、補助軸２００ｃは、その延出端部から軸状雄ねじ部を同軸的に延出するように形成することで、雌ねじ孔部２６０を廃止してもよい。この場合、補助軸２００ｃは、その軸状雄ねじ部にて、プランジャー４００ｂの雌ねじ孔部に同軸的に締着する。
（７）本発明の実施にあたり、押さえ板Ｑに代えて、当該押さえ板と同様の役割を果たすリング状の押さえ板を採用してもよく、また、一般的には、押さえ板Ｑと同様の機能を有する押え部材であってもよい。

【符号の説明】

【0202】

１００…ハウジング、１００ａ、１００ｃ…下側ハウジング部材、
１００ｂ、１００ｄ…上側ハウジング部材、１１０…底壁、
１１２、１１３…連通路部、１１０ｂ…流入筒、１１０ｃ…流出筒、
１１１ｃ…環状弁座部、１２０、１５０…隔壁、１３０…筒状周壁、
１３１ａ…上側室、１３１ｂ…下側室、１４０…上壁、
２００…ダイヤフラム部材、２００ａ…ダイヤフラム、
２００ｂ…補強用環状体、２００ｃ…補助軸、３００…空気作動形駆動機構、
３１０…ピストン、３２０…ピストン軸、３３０、４００ｃ…コイルスプリング、
４００…電磁作動形ダイヤフラム弁、４００ｂ…プランジャー、Ｒａ…液体室、
Ｒｂ…空気室、Ｑ…押さえ板、Ｑ１…環状押さえ板。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】