CN106461097B - 隔膜阀、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法 - Google Patents

隔膜阀、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法 Download PDF

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Abstract

隔膜按压件(6)的与隔膜(5)抵接的面的曲率半径(SR2)设为30mm以上。相对于阀体(2)的凹处(2c)底面(14)的平坦部(14b)，按压接合件(8)的下表面的锥角(θ)设为10°以下。

Description

隔膜阀、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法
技术领域
本发明涉及一种隔膜阀、流体控制装置、半导体制造装置及半导体制造方法，尤其涉及一种适合在半导体制造装置的气体供给部中使用的小型化的隔膜阀、具备这种隔膜阀的流体控制装置、具备该流体控制装置的半导体制造装置、以及使用该半导体制造装置的半导体制造方法。
背景技术
作为半导体制造装置(CVD、蚀刻装置等)中的气体供给部(流体控制装置)，以往已知有例如图7所示结构(专利文献1)。
在图7中，流体控制装置的一个线路(C)由多个上段部件及多个下段部件构成，作为上段部件，配置有：止回阀(21)、压力调节器(22)、压力传感器(23)、倒V字形通路块(24)、遮断开放器(25)、质量流量控制器(26)、开闭阀(27)、倒V字形通路块(28)以及过滤器(29)，并且，作为下段部件，从左起依次配置有：与止回阀(21)连接且安装有入口接头(31)的L字形通路块接头(32)、将止回阀(21)与压力调节器(22)连通的V字形通路块接头(33)、将压力调节器(22)与压力传感器(23)连通的V字形通路块接头(33)、将压力传感器(23)与倒V字形通路块(24)连通的V字形通路块接头(33)、将倒V字形通路块(24)与遮断开放器(25)连通的V字形通路块接头(33)、将遮断开放器(25)与质量流量控制器(26)连通的V字形通路块接头(33)、将质量流量控制器(26)与开闭阀(27)连通的V字形通路块接头(33)、将开闭阀(27)与倒V字形通路块(28)连通的V字形通路块接头(33)、将倒V字形通路块(28)与过滤器(29)连通的V字形通路块接头(33)、与过滤器(29)连接且安装有出口接头(34)的L字形通路第块接头(32)。
并且，将作为下段部件的各种接头部件(31)(32)(33)(34)载置于一个细长的副基板(40)上，并且，跨这些下段部件(31)(32)(33)(34)安装作为上段部件的各种流体控制器件(21)(22)(23)(24)(25)(26)(27)(28)(29)，从而形成一个线路(C)，将采用与该线路(C)类似的结构的多个线路在主基板(20)上并列地配置，并且，各线路(C)的遮断开放器(25)彼此利用三个由在I字形通路块接头(51)及将I字形通路块接头(51)彼此连接的管子(52)构成的通路连接单元(50)进行连接，从而形成流体控制装置。
为了防止因颗粒介入引起的图案缺陷，半导体制造过程在无尘室内进行。无尘室建设时的初始费用以及运行成本与无尘室的容积增加成比例地增加。运行成本等的增加会引起制造成本的增加。因此，对于在无尘室内常设使用的半导体制造装置，装置整体的小型化成为了课题，因此，对于在半导体制造装置中使用的流体控制装置，小型化已成为一大课题。
在专利文献2中公开了一种小型化的隔膜阀，其具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件(日语：押さえアダプタ)；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元，按压接合件其下表面整体呈具有规定的倾斜角度的锥状，阀体的凹处底面具有圆形的平坦部、以及与平坦部的外周连接并相对于平坦部凹陷的凹部，使得在流体通路为开放的状态下，隔膜的外周缘部的上表面与按压接合件的锥状下表面为面接触，隔膜的外周缘部的下表面与阀体的凹处底面的平坦部的外周为线接触。
在隔膜阀中，隔膜会在每次进行开闭操作时大幅地发生变形，因此提高其耐久性成为重要课题。
在使隔膜阀小型化时，隔膜也会小型化，随之相应地，阀座与隔膜之间的空间幅度会变窄，从而流量会降低。若为了防止该流量降低而扩大阀座与隔膜之间的空间幅度，则隔膜的行程会变大，其结果是，产生隔膜的耐久性降低这样的问题。
为此，在专利文献2的技术中，相对于阀体的凹处底面的平坦部，将按压接合件的下表面的锥角设为15.5～16.5°，并将隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径设为10.5～12.5mm，从而可实现耐久性的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开2006－83959号公报
专利文献2：日本专利公开2014－9765号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
如上述这样，在各种半导体制造装置中，小型化已成为课题，因此，对于在其气体供给部中使用的隔膜阀也要求小型化。
在使隔膜阀小型化时，提高耐久性成为课题，若要使耐久性提高，则会产生提高流量的课题。若采用专利文献2的小型隔膜阀，虽然实现了耐久性的提高，但与没有小型化的隔膜阀相比，仍存在耐久性变差这样的问题。
本发明的目的在于，提供一种能够大幅地提高小型化隔膜阀的耐久性的隔膜阀。
另外，本发明的目的在于，提供具备这种隔膜阀的流体控制装置、具备该流体控制装置的半导体制造装置、以及使用该半导体制造装置的半导体制造方法。
(二)技术方案
本发明的隔膜阀的特征在于，具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元(日语：上下移動手段)，按压接合件的下表面整体呈具有规定的倾斜角度的锥状，阀体的凹处底面具有圆形的平坦部、以及与平坦部的外周连接并相对于平坦部凹陷的凹部，在所述隔膜阀中，隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径设为30mm以上，相对于阀体的凹处底面的平坦部，按压接合件的下表面的锥角设为10°以下。
隔膜例如其外周缘部的上表面与按压接合件的锥状下表面为面接触；其外周缘部的下表面与阀体的凹处底面的平坦部的外周为线接触。在这样的隔膜中，在流体通路为开放的状态(通常为上凸的球壳状的状态)下，通过使隔膜的外周缘部的上表面与按压接合件的下表面为面接触，从而将隔膜从自然状态即球壳状起发生的变形抑制为较小程度。进而，通过使隔膜的外周缘部的下表面与阀体的凹处底面的平坦部的外周为线接触，从而即使在隔膜被按压接合件和阀体保持的状态下，也能够维持将隔膜的从自然状态即球壳状起发生的变形抑制为较小程度的状态。即，由于在发生弹性变形的球壳状隔膜的外周缘部上不存在不可变形且相对于球壳状部分折弯的平坦状部分，因此能够避免发生应力在局部集中的情况，使隔膜的变形最适化、提高隔膜的耐久性。
在这里，如果是以往的设计方法，则将隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径适当变更为12mm以下，并将按压接合件的下表面的锥角适当变更为16°左右，从而从中选出耐久性优异者。
与此对照，在本发明的隔膜阀中，尺寸与上述以往的设计方法采用的尺寸完全不同，隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径设为30mm以上，按压接合件的下表面的锥角设为10°以下，从而实现了隔膜的耐久性提高。
按压接合件的下表面的锥角的下限及隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径的上限已确保耐久性以外的其它性能(例如流量)的方式来设定。
具体而言，优选地，在阀体凹处底面的平坦部上以包含流体流出通路的在凹处底面开口的部分的方式设置有槽，隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径设为50mm以下，相对于阀体的凹处底面的平坦部，按压接合件的下表面的锥角设为5°以上。
槽以留有用于对隔膜的外周缘部进行支承的平坦部外周的方式设置。槽的内周可以与阀座不接触(槽为环状槽)，也可以形成为包含对阀座进行保持的部分(槽为所谓的“沉头孔(日语：ざぐり)”)。在为环状槽的情况下，对阀座进行保持的部分的高度，与用于对隔膜的外周缘部进行支承的平坦部外周的高度相同，在为沉头孔的情况下，对阀座进行保持的部分的高度低与沉头孔对应的量。
若这样设置，则能够获得一种耐久性优异的小型隔膜阀且在确保流量方面也非常优异的隔膜阀。
另外，本发明的隔膜阀的特征在于，具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元，按压接合件的下表面整体呈具有规定的倾斜角度的锥状，阀体的凹处底面具有圆形的平坦部、以及与平坦部的外周连接并相对于平坦部凹陷的凹部，在所述隔膜阀中，在阀打开时，隔膜的直径、和从与隔膜压接紧贴的阀体的凹处底面起到隔膜顶点为止的距离的比为18:1～30:1。
在这里，在隔膜由多层隔膜构成的情况下，隔膜顶点是最下层(接液侧)的隔膜的上表面的顶点。
在隔膜的直径、和从与隔膜压接紧贴的阀体的凹处底面起到隔膜顶点为止的距离(隔膜的顶点高度)的比不足18:1的情况下，耐久性会显著降低，若超过30:1，则流量会明显不足。通过将上述比设为18:1～30:1，能够获得耐久性优异的小型隔膜阀且在确保流量方面也非常优异的隔膜阀。
隔膜阀中，上下移动单元可以为开闭手柄等的手动阀，上下移动单元也可以为采用适当的致动器的自动阀，在为自动阀情况下的致动器，既可以是利用流体(空气)压力的类型，也可以是利用电磁力的类型。
此外，在本说明书中，虽然是将隔膜阀的阀杆的移动方向设为上下方向这样的情况，但是该方向是为了便于说明而设置的，在实际安装时该上下方向不限于铅直方向，也可以是水平方向。
本发明的流体控制装置的特征在于，具备作为流体控制器件的开闭阀，该开闭阀设为上述隔膜阀。
上述隔膜阀，其耐久性优异，并且在确保流量方面也非常优异，通过将其作为流体控制装置的开闭阀使用，能够获得小型化的流体控制装置。
通过在半导体制造装置中使用这种流体控制装置，从而能够有助于半导体制造装置的小型化。
另外，本发明的半导体制造装置的特征在于，作为气体供给部，具备上述流体控制装置。
上述流体控制装置，其通过使用上述隔膜阀，从而可实现小型化，作为气体供给部而具备这样的流体控制装置的半导体制造装置可实现小型化。
半导体制造装置可以为CVD装置、溅射装置或蚀刻装置中的任一种。
另外，本发明的半导体制造方法的特征在于，使用上述半导体制造装置来制造半导体。
通过使用小型化的半导体制造装置，可减小无尘室内的设置面积，使无尘室的运行成本(制造成本)降低，能够获得以更加廉价的制造方法得到的半导体。
(三)有益效果
根据本发明的隔膜阀，通过采用隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径为30mm以上、按压接合件的下表面的锥角为10°以下这样的、以往没有考虑到的值，能够大幅地提高隔膜的耐久性。
附图说明
图1是表示本发明的隔膜阀的第一实施方式的图，其中，(a)示出主要部分的纵截面图；(b)示出去除了隔膜的(a)的俯视图。
图2是表示第一实施方式的隔膜阀的各部尺寸的图，其与图6相对应。
图3是表示本发明的隔膜阀的第二实施方式的图，其中，(a)示出主要部分的纵截面图；(b)示出去除了隔膜的(a)的俯视图。
图4是表示本发明的隔膜阀的第三实施方式的图，其中，(a)示出主要部分的纵截面图；(b)示出去除了隔膜的(a)的俯视图。
图5是表示本发明的隔膜阀的各实施方式的整体结构的纵截面图。
图6是表示现有的隔膜阀的各部尺寸的图。
图7是表示使用本发明的隔膜阀的半导体制造装置用流体控制装置一例的侧面图。
附图标记说明
(1)：隔膜阀；(2)：阀体；(2a)：流体流入通路；(2b)：流体流出通路；(2c)：凹处；(4)：阀座；(5)：隔膜；(6)：隔膜按压件；(7)：阀杆；(8)：按压接合件；(14)：底面；(14a)：平坦部；(14b)：凹部；(14c)：外周；(15)：沉头孔(槽)；(16)：环状槽；(17)：长孔。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，上下及左右是指图5的上下及左右。
图5示出了本发明的隔膜阀(1)的基本形状，隔膜阀(1)具备：具有流体流入通路(2a)、流体流出通路(2b)及向上方开口的凹处(2c)的块状阀体(2)；下端部与阀体(2)的凹处(2c)上部螺合并向上方延伸的圆筒状阀盖(3)；设置于流体流入通路(2a)周缘的环状的阀座(4)；按压或离开阀座(4)以开闭流体流入通路(2a)的隔膜(5)；按压隔膜(5)的中央部的隔膜按压件(6)；在阀盖(3)内上下自由移动地插入并介由隔膜按压件(6)使隔膜(5)按压/离开阀座(4)的阀杆(7)；配置于阀盖(3)下端面与阀体(2)的凹处(2c)底面之间、且在与阀体(2)的凹处(2c)底面之间保持隔膜(5)的外周缘部的按压接合件(8)；具有顶壁(9a)且与阀盖(3)螺合的壳体(9)；与阀杆(7)一体化的活塞(10)；对活塞(10)向下方施力的压缩螺旋弹簧(施力部件)(11)；设置于活塞(10)下表面的操作气导入室(12)；向操作气导入室(12)内导入操作气的操作气导入通路(13)。
在图1所示的通路开放的状态下，从流体流入通路(2a)流入的流体流入由阀体(2)的凹处(2c)的底面与隔膜(5)包围的空间内，并经由流体流出通路(2b)向外部流出。
隔膜(5)呈球壳状，向上凸的圆弧状为其自然状态。隔膜(5)例如由镍合金薄板制成，冲切为圆形并形成使中央部向上方鼓出的球壳状。隔膜(5)有由不锈钢薄板制成的类型，或者是由不锈钢薄板与镍钴合金薄板的重叠体构成的类型。
图6示出了本发明的隔膜阀为现有技术的一种小型隔膜阀的主要部分。在图6中，按压接合件(8)的下表面(8a)整体呈具有规定的倾斜角度的锥状。另外，阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)具有圆形的平坦部(14a)、以及与平坦部(14a)的外周连接并相对于平坦部(14a)凹陷的环状的凹部(14b)。
按压接合件(8)通过阀盖(3)与阀体(2)的螺合，在隔膜(5)的外周缘部以从上表面抵接的状态固定。此时，按压接合件(8)的下表面(8a)整体呈锥状，因此隔膜(5)几乎没有从球壳状(上凸的圆弧状)发生变形，并以其外周缘部的上表面与按压接合件(8)的锥状下表面(8a)为面接触(在大范围内接触)的状态，保持在按压接合件(8)与阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)之间。另外，通过在阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)的外周缘部设置了凹部(14b)，从而隔膜(5)的外周缘部被收容在凹部(14b)内。因此，隔膜(5)的外周缘部不会承受沿着阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)那样的变形，其下表面与凹处(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的外周(隔膜支承部)(14c)为线接触。
作为各部件的具体数值，如图6中的(a)所示，隔膜(5)的直径(L)设为φ8、隔膜(5)的高度(H)设为0.65mm、其曲率半径(SR1)设为SR13.5。进而，如图6中的(b)所示，相对于阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)的平坦部(14a)，按压接合件(8)的下表面(8a)的锥角(θ)设为16°。另外，隔膜按压件(6)的与隔膜(5)抵接的面(6a)的曲率半径(SR2)设为SR12。另外，阀座(4)的从凹处(2c)的底面(14)的平坦部(基准面)(14a)起的高度(D)设为D＝0.2mm。
图1及图2示出了本发明的隔膜阀(1)的第一实施方式的主要部分。
在该实施方式的隔膜阀中，作为与现有技术的隔膜阀不同的结构，如图1所示，在阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)的平坦部(基准面)(14a)上以包含流体流出通路(2b)的在凹处(2c)的底面(14)开口的部分的方式设置有沉头孔(15)。
沉头孔(15)设置为留有用于对隔膜(5)外周缘部进行支承的平坦部(14a)的外周(隔膜支承部)(14c)。通过设置沉头孔(15)，在阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)形成的流体流出通路(2b)的入口的面积增大。另外，流体流出通路(2b)的在凹处(2c)的底面(14)上对阀座(4)进行保持的部分的高度低了与沉头孔(15)对应的量。
在该实施方式的隔膜阀中，作为与现有技术的隔膜阀不同的结构，如图2中的(a)所示，进一步将隔膜(5)的高度(H)设为0.4mm、并将其曲率半径(SR1)设为SR23。隔膜(5)的直径(L)设为与现有技术相同的φ8。并且，如图2中的(b)所示，隔膜按压件(6)的与隔膜(5)抵接的面(6a)的曲率半径(SR2)设为SR42，另外，按压接合件(8)的下表面(8a)的锥角(θ)设为9°。另外，阀打开时的从凹处(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的外周(与隔膜(5)的外周缘部压接紧贴的隔膜支承部)(14c)起到隔膜(5)的顶点为止的距离C设为0.35mm。
即，通过增大隔膜按压件(6)的与隔膜(5)抵接的面(6a)的曲率半径(SR2)，从而实现隔膜按压件(6)与隔膜(5)的接触面积的增加，由此，减小了隔膜(5)中心的负荷。另外，按压接合件(8)的下表面(8a)的锥角(θ)设定为沿着隔膜(5)的角度，进一步地，为了防止与隔膜按压件(6)的干涉，增大了按压接合件(8)的内径。
关于阀座(4)的高度，在现有技术中为D＝0.2mm，与之相对，在第一实施方式中将该D设为0.05mm(在图中为0)。这是与隔膜(5)的形状相适地进行调整的结果，随之相应地，隔膜(5)的升降量变为0.27mm，与现有技术中的0.37mm相比减小了0.1mm。
此外，隔膜(5)是将两层厚度为0.05mm的隔膜层叠而成。在这一点上，本实施方式与现有技术相同。
隔膜(5)的顶点定义为最下层(接液侧)的隔膜的上表面的顶点。因此，在层叠两层隔膜而成的隔膜(5)中，通过厚度的中央的线的顶点成为隔膜(5)的顶点。上述定义是考虑到耐久性并基于就一层隔膜而言该隔膜的固定部(支点＝阀体(2)的隔膜支承部(14c))与按压部(力点＝与隔膜按压件(6)的接触部＝隔膜(5)球盖的顶点)的距离是决定耐久性的主要因素这样的评价结果做出的。
此外，在隔膜为一层的情况下，隔膜(5)的顶点是该隔膜(5)的上表面的顶点，隔膜为三层以上的情况下的顶点与隔膜为两层的情况相同，只要一个的量的部件尺寸相同，则不论隔膜数为一层还是四层，隔膜(5)的顶点都相同。
对图1及图2所示的第一实施方式的隔膜阀(小型隔膜阀)与图6所示的现有技术的小型隔膜阀进行比较的比较结果示于表1及表2。
表1示出了第一实施方式的隔膜阀与图6所示的现有技术的小型隔膜阀的区别点，表2示出了与现有的普通尺寸的隔膜阀(标准件)进行比较的规格参数及性能。
(表1)
(表2)
由表2可知，实施方式的隔膜阀为小型产品，且具有与标准尺寸产品同等的极为优异的耐久性，另外，与同为小型的现有技术的产品相比，不仅提高了耐久性，也提高了Cv值。Cv值是阀的容量系数，是表示流体在某前后差压下流过阀时的流量的值。
关于小型产品之间的耐久性，实施方式的隔膜阀大幅地提高了耐久性，这是由于：在实施方式的隔膜阀中，隔膜按压件(6)的形状(SR)设为SR42，并且，按压接合件(8)的锥角(θ)设为9°。在耐久次数的指标设定为与现有技术产品同等即“400万次”的情况下，若考虑使耐久次数达到400万次以上，使得对于耐久性尚有余地，则将如下条件设定为用于确保耐久次数约400万次的条件是妥当的，即，隔膜按压件(6)的与隔膜(5)抵接的面的曲率半径(SR)设为30mm以上，按压接合件(8)的下表面的锥角(θ)相对于阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)的平坦部(14a)设为10°以下。
另外，由于阀打开时的从凹处(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的外周(与隔膜(5)的外周缘部压接紧贴的隔膜支承部)(14c)起到隔膜(5)的顶点为止的距离C为0.35mm，因此可知如下内容。在阀打开时，隔膜(5)的直径L、和从与隔膜(5)压接紧贴的阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)的隔膜支承部(14c)起到隔膜(5)的顶点为止的距离C的比优选为18:1～30:1。
如上所述，L为φ8，因此在L为φ8的情况下的C的优选范围是0.27mm～0.44mm(大约为0.25mm～0.45mm)。
在隔膜(5)的直径、和从与隔膜(5)压接紧贴的阀体(2)的凹处(2c)底面(14)起到隔膜顶点为止的距离(隔膜(5)的顶点高度)的比不足18:1(C超过0.45mm)的情况下，耐久性会显著降低，在超过30:1(C不足0.25mm)的情况下，流量会明显不足。通过将上述比设为18:1～30:1，能够获得耐久性优异的小型隔膜阀且在确保流量方面也非常优异的隔膜阀。
另外，在小型产品之间的比较方面，实施方式的小型隔膜阀的Cv值是现有技术的小型隔膜阀的两倍，这是由于在阀体(2)的凹处(2c)的底面(14)的平坦部(14a)上以包含流体流出通路(2b)的在凹处(2c)的底面(14)开口的部分的方式设置了沉头孔(15)。即，通过设置沉头孔(15)而使流体流出通路(2b)的入口面积增大，结果是，Cv值与现有技术的Cv值相比，是其两倍。
通常，在增大隔膜(5)的曲率半径而使其从SR13.5达到SR23的情况下，Cv值会变小。即，若采用该实施方式，则不仅能够弥补伴随隔膜(5)的形状变化引起的流量减少，而且能够使流量大幅地增加。
这样一来，在该实施方式的隔膜阀中，能够以较高水平兼顾作为相反特性的Cv值和隔膜耐久性。
为了使Cv值增加，也可以如图3所示那样设置环状槽(16)，来取代沉头孔(15)(对凹处(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的大致整个面进行切削)，该环状槽(16)包含流体流出通路(2b)的在凹处(2c)的底面(14)开口的部分。
环状槽(16)的深度大于沉头孔(15)的深度。在环状槽(16)的情况下，对阀座(4)进行保持的部分是与以往相同的形状。
在做成环状槽(16)的情况下，阀座(4)的铆接(かしめ)可以从阀座(4)的外径侧及内径侧这两侧进行，使得阀座(4)的固定较强。
在做成沉头孔(15)的情况下，阀座(4)的铆接仅从阀座(4)的内径侧进行。与环状槽(16)相比，采用沉头孔(15)能够增大流体流出通路(2b)的入口面积，Cv值会增大。
为了使Cv值进一步增加，可以如图4所示设置沉头孔(15)，并且将流体流出通路(2b)的截面形状设为长孔(17)。
长孔(17)的截面形状可以是如图示那样在方形部分的两端部附加半圆形部分的方式，也可以是椭圆形，另外，也可以是沿着沉头孔(15)的那种月牙形。
长孔(17)也可以与图3所示的环状槽(16)组合。即，可以将在图3中呈圆形的流体流出通路(2b)的截面形状设为图4所示的长孔(17)。
此外，在上述隔膜阀中，阀杆(7)、活塞(10)、压缩螺旋弹簧(施力部件)(11)、操作气导入室(12)、操作气导入通路(13)等构成了使隔膜按压件(6)上下移动的上下移动单元，但是上下移动单元的结构并不限定于图1所示方式。
上述隔膜阀可以在例如图7所示的流体控制装置中作为开闭阀使用。并且，上述隔膜阀实现了小型化而且耐久性也非常优异，因此使用该隔膜阀的流体控制装置适合用作小型化成为课题的半导体制造装置中的气体供给部。
作为半导体制造装置，有CVD装置、溅射装置、蚀刻装置等。
CVD装置由能量供给单元、真空室、供气单元(流体控制装置)、排气单元构成，是在晶圆上形成钝态膜(氧化膜)的装置。
蚀刻装置(干蚀刻装置)由能量供给单元、处理室、供气单元(流体控制装置)、排气单元构成，是利用基于反应性的气体的腐蚀作用来对材料表面等进行加工的装置。
溅射装置由靶材、能量供给单元、真空室、供气单元(流体控制装置)、排气单元构成，是对材料表面进行成膜的装置。
在CVD装置、溅射装置及蚀刻装置等各种半导体制造装置中，供气单元(流体控制装置)都是必要的结构，因此通过使其小型化，能够使半导体制造装置小型化。
此外，流体控制装置并不限于图7所示方式，另外，对于半导体制造装置也完全没有限定。
工业实用性
根据本发明，能够使隔膜的耐久性大幅地提高，因此有助于提高隔膜阀及具备该隔膜阀的流体控制装置、半导体制造装置等的性能。

Claims (7)

1.一种隔膜阀，其特征在于，具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元，按压接合件的下表面整体呈具有规定的倾斜角度的锥状，阀体的凹处底面具有圆形的平坦部、以及与平坦部的外周连接并相对于平坦部凹陷的凹部，在所述隔膜阀中，
隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径设为30mm以上，相对于阀体的凹处底面的平坦部，按压接合件的下表面的锥角设为10°以下。
2.根据权利要求1所述的隔膜阀，其特征在于，在阀体凹处底面的平坦部上以包含流体流出通路的在凹处底面开口的部分的方式设置有槽，隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径设为50mm以下，相对于阀体的凹处底面的平坦部，按压接合件的下表面的锥角设为5°以上。
3.一种流体控制装置，其特征在于，具备作为流体控制器件的开闭阀，该开闭阀设为权利要求1或2所述的隔膜阀。
4.根据权利要求3所述的流体控制装置，其特征在于，在半导体制造装置中使用。
5.一种半导体制造装置，其特征在于，作为气体供给部，具备权利要求3所述的流体控制装置。
6.根据权利要求5所述的半导体制造装置，其特征在于，半导体制造装置为CVD装置、溅射装置或蚀刻装置。
7.一种半导体制造方法，其特征在于，使用权利要求6所述的半导体制造装置来制造半导体。
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