CN113366251A - 流路组件、使用该流路组件的阀装置、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法 - Google Patents
流路组件、使用该流路组件的阀装置、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113366251A CN113366251A CN202080011998.9A CN202080011998A CN113366251A CN 113366251 A CN113366251 A CN 113366251A CN 202080011998 A CN202080011998 A CN 202080011998A CN 113366251 A CN113366251 A CN 113366251A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- flow path
- annular sealing
- sealing
- plate
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims description 61
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 26
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 25
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 83
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 29
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 9
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 7
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 5
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 4
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 2
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 2
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910003266 NiCo Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001256 stainless steel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/32—Details
- F16K1/52—Means for additional adjustment of the rate of flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K51/00—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus
- F16K51/02—Other details not peculiar to particular types of valves or cut-off apparatus specially adapted for high-vacuum installations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K25/00—Details relating to contact between valve members and seats
- F16K25/005—Particular materials for seats or closure elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/003—Housing formed from a plurality of the same valve elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
- F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
- F16K27/0236—Diaphragm cut-off apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
- F16K7/12—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
- F16K7/14—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat
- F16K7/16—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat the diaphragm being mechanically actuated, e.g. by screw-spindle or cam
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/34—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure
- G01F1/36—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by measuring pressure or differential pressure the pressure or differential pressure being created by the use of flow constriction
- G01F1/40—Details of construction of the flow constriction devices
- G01F1/42—Orifices or nozzles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Valve Housings (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
提供一种流路组件，其组装有节流件、过滤件等功能部件，其中，功能部件与流路部件之间被长期可靠地密封。第1流路构件(51)具有对环状密封构件(54)的中心轴线(Ct)方向上的一端面进行支承的第1密封面(51f)，所述第2流路构件具有对板状构件的表面进行支承的由平坦面形成的第2密封面、以及对环状密封构件的外周面进行支承的第3密封面，对于环状密封构件，该环状密封构件的另一端面被按压于板状构件的背面，该环状密封构件的一端面被按压于第1流路构件的第1密封面，该环状密封构件的外周面被按压于第2流路构件的第3密封面，板状构件被环状密封构件的另一端面按压而该板状构件的表面被按压于第2流路构件的第2密封面。
Description
技术领域
本发明涉及流路组件、使用该流路组件的阀装置、使用该阀装置的流体控制装置、半导体制造方法以及半导体制造装置。
背景技术
在半导体制造工艺等各种制造工艺中，为了将准确计量后的工艺气体向处理腔室供给，通常使用了将开闭阀、调节器、质量流量控制器等各种流体设备集成化了的流体控制装置。
在上述那样的流体控制装置中，代替管接头，沿着基板的长度方向配置形成有流路的设置块(以下称为基块)，在该基块上设置包括连接有多个流体设备、管接头的接头块等的各种流体设备，由此实现了集成化(例如，参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-3013号公报
专利文献2：日本专利4137267号
专利文献3：日本特开2010-190430号公报
发明内容
发明要解决的问题
在各种制造工艺中的工艺气体的供给控制中，要求更高的响应性，需要尽可能地使流体控制装置小型化、集成化，并且需要将流体控制装置设置于更接近作为流体的供给目的地的处理腔室的位置。
半导体晶圆的大口径化等处理对象物的大型化发展，与之相应地也需要增加自流体控制装置向处理腔室内供给的流体的供给流量。
另外，为了提高工艺气体的供给控制的响应性，缩短流路是必不可少的，也提出了一种将节流件、过滤件等功能部件集约于阀装置的阀体的技术(参照专利文献2、3等)。
这样，在将节流件、过滤件等功能部件集约于阀装置的阀体的流路等时，需要长期可靠地密封划定流路的构件与节流件、过滤件等功能部件之间的技术。
本发明的一个目的在于提供一种流路组件，其组装有节流件、过滤件等功能部件，其中，功能部件与划定流路的流路部件之间被长期可靠地密封。
本发明的另一目的在于提供一种阀装置，该阀装置为了形成流路的一部分而将上述的流路组件内置于阀体。
本发明的又一目的在于提供一种使用上述的阀装置的流体控制装置、半导体制造装置。
用于解决问题的方案
本发明的流路组件具有：金属制的第1流路构件和第2流路构件，其划定利用连接部相互连接的流体流路；以及板状构件，其设于所述第1流路构件与所述第2流路构件之间，且具有对在所述流体流路内流通的流体施加特定作用的作用部，其中，
所述流路组件具有设于第1流路构件与第2流路构件之间的树脂制的环状密封构件，
所述第1流路构件具有对所述环状密封构件的一端面进行支承的第1密封面，
所述第2流路构件具有对所述板状构件的表面进行支承的由平坦面形成的第2密封面、以及对所述环状密封构件的外周面进行支承的第3密封面，
所述环状密封构件被由所述连接部作用于第1流路构件与第2流路构件之间的力压溃，该环状密封构件的另一端面被气密或液密地按压于所述板状构件的背面，该环状密封构件的一端面被气密或液密地按压于所述第1流路构件的第1密封面，该环状密封构件的外周面被气密或液密地按压于所述第2流路构件的第3密封面，
所述板状构件被所述环状密封构件的另一端面按压而该板状构件的表面被气密或液密地按压于所述第2流路构件的第2密封面。
本发明的流体控制设备是排列有多个流体设备的流体控制装置，其中，
所述多个流体设备包括上述结构的阀装置。
本发明的半导体制造装置在需要在密闭的腔室内利用工艺气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中，在所述工艺气体的流量控制中使用上述结构的阀装置。
本发明的半导体制造方法在需要在密闭的腔室内利用工艺气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中，在所述工艺气体的流量控制中使用上述结构的阀装置。
发明的效果
根据本发明，通过压溃密封构件而将第1、第2以及第3密封面和板状构件的背面密封，因此能够提供长期可靠的密封。
附图说明
图1A是在本发明的实施方式1的阀装置的局部包含纵截面的主视图，是表示将阀元件关闭的状态的图。
图1B是在本发明的实施方式1的阀装置的局部包含纵截面的主视图，是表示将阀元件打开的状态的图。
图1C是本发明的实施方式1的阀装置的俯视图。
图1D是本发明的实施方式1的阀装置的仰视图。
图1E是本发明的实施方式1的阀装置的侧视图。
图2是内盘的剖视图。
图3是阀座的剖视图。
图4A是本发明的实施方式1的阀装置的主要部分放大剖视图。
图4B是图4A的圆A内的放大剖视图。
图5是在本发明的实施方式2的阀装置的局部包含纵截面的主视图。
图6是本发明的实施方式2的阀装置的主要部分放大剖视图。
图7是本发明的实施方式的半导体制造装置的概略结构图。
图8是表示流体控制装置的一例的外观立体图。
具体实施方式
以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在本说明书和附图中，对功能实质上相同的构成要素使用相同的附图标记，从而省略重复的说明。
此外，图中所示的箭头A1、A2表示上下方向，设为箭头A1表示上方向，箭头A2表示下方向。图中所示的箭头B1、B2表示阀装置1的阀体20的长度方向，设为箭头B1表示一端侧，箭头B2表示另一端侧。图中所示的箭头C1、C2表示与阀体20的长度方向B1、B2正交的宽度方向，设为箭头C1表示前面侧，箭头C2表示背面侧。
实施方式1
图1A～图1E示出了本发明的实施方式1的阀装置1的构造的一例。图2示出了阀装置1的内盘的截面构造的一例。图3示出了阀装置1的阀座的截面构造的一例。图4A示出了阀装置1的主要部分的放大截面。另外，图1A和图1B示出了阀装置1的动作。图1A示出了将阀元件关闭的状态，图1B示出了将阀元件打开的状态。
阀体20是俯视时具有长方形形状的块状的构件。阀体20由上表面20f1、底面20f2、以及在上表面20f1与底面20f2之间延伸的4个侧面20f3～20f6划定。此外，划定了在上表面20f1开口的收纳凹部22。在收纳凹部22内置有后述的阀元件2。
从图4A等可知，收纳凹部22由直径不同的内周面22a、22b、22c、以及底面22d构成。内周面22a、22b、22c的直径依次变小。
阀体20划定了与收纳凹部22连接的初级侧流路21和次级侧流路24A、24B。初级侧流路21是自外部供给气体等流体的一侧的流路。次级侧流路24A、24B是使自初级侧流路21通过阀元件2而流入的气体等流体向外部流出的流路。
初级侧流路21相对于阀体20的底面20f2倾斜地形成，一端在收纳凹部22的底面22d连接，另一端在底面20f2开口。
在初级侧流路21的底面20f2侧的开口的周围形成有密封保持部21a。在密封保持部21a配置有衬垫作为密封构件。通过将紧固螺栓拧入螺纹孔20h1而阀体20与未图示的其他流路块连结。此时，保持于密封保持部21a的衬垫在与未图示的其他流路块之间被紧固螺栓的紧固力压溃，因此，初级侧流路21的底面20f2侧的开口的周围被密封。
作为衬垫，能够列举出例如金属制或树脂制等的衬垫。作为衬垫，可列举出软质衬垫、半金属衬垫、金属衬垫等。具体而言，优选使用以下的衬垫。
(1)软质衬垫
·橡胶O型密封圈
·橡胶片(整面座用)
·接合片
·膨胀石墨片
·PTFE片
·PTFE夹套形
(2)半金属衬垫
·螺旋缠绕形衬垫(Spiral-wound gaskets)
·金属夹套衬垫
(3)金属衬垫
·金属平形衬垫
·金属中空O型密封圈
·环接头
此外，设于后述的分支流路25、26的开口周围的密封保持部25a、26b也是同样的，省略详细说明。
次级侧流路24包括在阀体20的长度方向B1、B2上相对于收纳凹部22形成于彼此相反侧的两个次级侧流路24A、24B。次级侧流路24A、24B形成于沿着阀体20的长度方向B1、B2延伸的共同的轴线J1上。
次级侧流路24A的一端在收纳凹部22的内周面22b开口，另一端24a1在阀体20的内部封闭。
次级侧流路24B的一端在收纳凹部22的内周面22b开口，另一端24b1在侧面20f6侧开口。
通过焊接等方法在次级侧流路24B的位于侧面20f6的开口设有封闭构件30，次级侧流路24B的开口被封闭。
次级侧流路24能够使用钻头等工具容易地加工。
在本实施方式的阀装置1中，能够利用次级侧流路24的分支流路25、26将流入初级侧流路21的气体等流体分流成4个。
阀元件2分别具有隔膜14、内盘15、阀座16、以及由后述的流路组件构成的阀座支承件50。以下，也存在将阀座支承件50称为流路组件50的情况。
如图4所示，阀座支承件50的外周面50b1嵌合插入到收纳凹部22的内周面22c。此外，之后详述构成阀座支承件50的流路组件。阀座支承件50在中心部形成有迂回流路50a，在上端面形成有以迂回流路50a为中心的环状的支承面50f1。阀座支承件50的支承面50f1由平坦面形成，在其外周部形成有台阶。阀座支承件50的外周面50b1具有嵌入于收纳凹部22的内周面22c的直径，并且在与下端侧的小径化的外周面50b2之间存在台阶。利用该台阶形成有圆环状的端面50b3。如图4等所示，在外周面50b2嵌入有PTFE等树脂制的第2密封构件55。
第2密封构件55的截面形状形成为矩形形状，具有在收纳凹部22的底面22d与阀座支承件50的端面50b3之间被压溃的尺寸。当第2密封构件55在收纳凹部22的底面22d与阀座支承件50的端面50b3之间被压溃时，树脂进入阀座支承件50的外周面50b2与收纳凹部22的内周面22c以及底面22d之间，阀座支承件50与收纳凹部22之间被可靠地密封。即，作为密封面的外周面50b2以及端面50b3和收纳凹部22的内周面22c以及底面22d协作，将初级侧流路21和次级侧流路24之间的连通切断。
阀座支承件50的迂回流路50a与在收纳凹部22的底面22d开口的初级侧流路21连接。
在阀座支承件50的支承面50f1上设有阀座16。
阀座16由PFA、PTFE等树脂形成为能够弹性变形，如图3所示，该阀座16形成为圆环状，在一端面形成有圆环状的座面16s，在另一端面形成有圆环状的密封面16f。在座面16s以及密封面16f的内侧形成有由贯通孔构成的流通流路16a。阀座16在其外周侧具有小径部16b1和大径部16b2，在小径部16b1与大径部16b2之间形成有台阶部。
阀座16利用作为定位按压构件的内盘15而相对于阀座支承件50的支承面50f1被定位，且被预定的按压力朝向阀座支承件50的支承面50f1按压。具体而言，内盘15形成有在内盘15的中心部形成的大径部15a1和小径部15a2，在大径部15a1与小径部15a2之间形成有台阶面15a3。在内盘15的一端面侧形成有圆环状的平坦面15f1。在内盘15的另一端面侧，在外侧形成有圆环状的平坦面15f2，在内侧形成有圆环状的平坦面15f3。平坦面15f2和平坦面15f3的高度不同，平坦面15f3位于接近平坦面15f1的位置。
在内盘15的外周侧形成有与收纳凹部22的内周面22a嵌合的外周面15b。再者，在圆周方向上等间隔地形成有多个将一端面和另一端面贯通的流路15h。通过在内盘15的大径部15a1和小径部15a2嵌入阀座16的大径部16b2和小径部16b1，从而阀座16相对于阀座支承件50的支承面50f1被定位。
内盘15的平坦面15f2设于在收纳凹部22的内周面22a与内周面22b之间形成的平坦的台阶面上。在内盘15的平坦面15f1上设置隔膜14，在隔膜14上设置按压环13。
致动器10由空气压等驱动源驱动，并且对保持为能够在上下方向A1、A2上移动的隔膜按压件12进行驱动。如图1A所示，致动器10的壳体11的顶端部拧入并固定于阀体20。并且，该顶端部将按压环13朝向下方向A2按压，隔膜14被固定在收纳凹部22内。隔膜14在开口侧使收纳凹部22密闭。另外，内盘15也被朝向下方向A2按压。对台阶面15a3的高度进行设定，以在内盘15的平坦面15f2被按压于收纳凹部22的台阶面的状态下，台阶面15a3将阀座16朝向阀座支承件50的支承面50f1按压。另外，内盘15的平坦面15f3设为不与阀座支承件50的上端面抵接。
隔膜14具有比阀座16的直径大的直径，该隔膜14由不锈钢、NiCo系合金等金属、氟系树脂呈球壳状形成为能够弹性变形。隔膜14以能够相对于阀座16的座面16s抵接分离的方式支承于阀体20。
在图4A中，隔膜14被隔膜按压件12按压而弹性变形，被按压于阀座16的座面16s。阀元件2处于关闭状态。
在隔膜14被按压于阀座16的座面16s的状态下，初级侧流路21与次级侧流路24之间的流路处于被关闭的状态。当使阀元件2的隔膜14自隔膜按压件12的按压释放时，如图1B所示，该隔膜14复原为球壳状。当使隔膜按压件12向上方向A1移动时，如图1B所示，隔膜14远离阀座16的座面16s。并且，自初级侧流路21供给的工艺气体等流体通过隔膜14与阀座16的座面16s的间隙向次级侧流路24流入。流体最终通过分支流路25、26向阀体20的外部流出。即，流体被分流成4个。
图4A放大地示出了构成作为阀装置1的主要部分的阀座支承件50的流路组件的结构的一例。使用图4A对流路组件50进行说明。
流路组件50具有流路构件51、52、设于流路构件51、52之间的作为板状构件的节流板53、以及设于节流板53的两端下侧的树脂制的作为环状密封构件的环状的第1密封构件54。
节流板53由金属制的圆板状构件构成，在中心部形成有节流件53a。节流件53a是为了供在流体流路51a、52a中流通的流体通过而设置的。节流件53a作为对流体的流动的阻力起作用，在流体流路51a侧和流体流路52a侧产生压力差。
流路构件51、52以及节流板53既可以由不锈钢合金等同种类的金属材料形成，也能够由不同的金属材料形成。另外，在本实施方式中，使用了节流板53，但并不限定于此，例如，也能够使用过滤板。
流路构件51的上端侧的外周面51e和流路构件52的配置于圆筒状部52e的内周面52e1以嵌合的方式形成，由此设为流体流路51a、52a的中心轴线Ct一致。
流路构件51和流路构件52形成有彼此相对的环状的相对面。相对面形成于流体流路51a、52a的开口的周围，且与流体流路51a、52a的中心轴线Ct呈同轴状地配置。
在此，图4B表示图4A的圆A内的放大剖视图。
如图4A和图4B所示，流路构件51具有第1密封面51f，该第1密封面51f对第1密封构件54的中心轴线Ct方向上的一端面54f1进行支承。
流路构件52划定了对节流板53的表面53A进行支承的由平坦面形成的第2密封面52f、以及对第1密封构件54的外周面54f3进行支承的第3密封面52f2。第2密封面52f和第3密封面52f2呈正交关系，第1密封面51f和第3密封面52f2呈正交关系。
在凿紧部(日文：カシメ部)52e_c受到塑性变形前的状态下，第1密封构件54具有比第1密封面51f和节流板53的背面53B之间的距离长的尺寸。当凿紧部52e_c受到塑性变形时，第1密封构件54被作用于流路构件51与流路构件52之间的力压溃。
当第1密封构件54被压溃时，第1密封构件54的另一端面54f2被气密或液密地按压于节流板53的背面53B。
同时，第1密封构件54的一端面54f1被气密或液密地按压于流路构件51的第1密封面51f，第1密封构件54的外周面54f3被气密或液密地按压于流路构件52的第3密封面52f2。
再者，节流板53被第1密封构件54的另一端面54f2按压而节流板53的表面53A被气密或液密地按压于流路构件52的第2密封面52f。
通过第1密封构件54被压溃，可能产生泄漏的所有路径被密封，第1密封构件54直接或间接地参与这些可能产生泄漏的所有路径的密封。
第1密封构件54由PEEK树脂(聚醚醚酮)、聚酰亚胺树脂等树脂材料形成，但并不限定于此。
当两个流路构件和节流板为金属时，通常进行如下内容：设置环状的突起，并使用两个流路构件的连接力来将该环状的突起压溃从而进行密封，但有时会在该密封部分发生泄漏而流体向外部流出。
与此相对，在本实施方式的构造中，第1密封构件54直接或间接地参与所有的密封，由此能够提供更加可靠的密封。
另外，由于能够利用第1密封构件54来提供可靠的密封，因此，能够使流路构件51、52的支承节流板53的面为平坦面，也能够容易地应对具有其他功能的板状构件。
再者，由于不需要压溃节流板53，因此能够在没有对节流件53a造成变形等影响的情况下提供期望的流量。
实施方式2
图5示出了本发明的实施方式2的阀装置1A的构造的一例。图6示出了阀装置1A的主要部分的放大截面。具体而言，在图6中，放大地示出了构成作为阀装置1A的主要部分的阀座支承件50A的流路组件的结构的一例。
此外，阀装置1A的基本结构与实施方式1的阀装置1相同。另外，在实施方式2中，以与实施方式1之间的不同点为中心进行说明，对与实施方式1相同的部分标注相同的附图标记并进行说明。再者，对于与实施方式1相同的部分所适用的变形例，也同样适用于实施方式2。
流路组件50A具有流路构件51、52、设于流路构件51、52之间的作为板状构件的节流板53、以及介于流路构件51、52之间的环状的第1密封构件54。
节流板53的外周缘部被焊接于流路构件52的由平坦面形成的第2密封面52f。将焊接后的部分作为焊接部60示于图6。由平坦面形成的第2密封面不仅包括单一的平面还包括由多个平坦面构成的平坦面。第1密封构件54的另一端面54f2被气密或液密地按压于流路构件52的第2密封面52f。
在流路组件50A中，由于第1密封构件54的密封以及焊接部60，能够可靠地防止流体向外部流出。
此外，将本发明的实施方式分成两个实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述了的各实施方式。若为本领域技术人员，则能够在本发明的范围内进行各种追加、变更等。
在上述实施方式中，例示了这样的情况：次级侧流路24在阀体20内分支出多个，分支流路25、26在阀体20的上表面20f1开口，但本发明并不限定于此，也能够采用在底面20f2、侧面20f3～20f6中的任一面开口的结构。
在上述实施方式中，将内盘15和阀座16设成了不同的构件，但也能够使内盘15和阀座16一体化。
在上述实施方式中，将流路21设成了初级侧，将流路24A、24B设成了次级侧，但本发明并不限定于此，也能够将流路21设为次级侧，将流路24A、24B设为初级侧。
在上述实施方式中，例示了将流路组件用作阀座支承件的情况，但并不限定于此，也能够适用于阀装置以外的流路。
另外，在上述实施方式中，例示了节流板作为板状构件，但并不限定于此，例如，也能够采用在作用部具有过滤件的过滤板作为板状构件。
另外，在上述实施方式中，将节流板53焊接于流路构件52，但也能够焊接于流路构件51。
接着，参照图7对上述的阀装置1或阀装置1A的应用例进行说明。上述的阀装置1或阀装置1A适用于以下说明的半导体制造装置、流体控制装置。
图7所示的半导体制造装置1000是如下这样的装置：在需要在密闭的腔室(处理腔室800)内利用工艺气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中，在工艺气体的流量控制中使用阀装置1。例如，图7所示的半导体制造装置1000是用于执行基于原子层沉积法(ALD：Atomic Layer Deposition法)的半导体制造工艺的系统，附图标记600示出了工艺气体供给源，附图标记700示出了气体箱，附图标记710示出了罐，附图标记800示出了处理腔室，附图标记900示出了排气泵。
在使膜沉积于基板的处理工艺中，为了稳定地供给工艺气体，将自气体箱700供给的工艺气体暂时贮存于作为缓冲器的罐710，使设于紧靠处理腔室800的附近的阀720以高频率进行开闭，将来自罐的工艺气体向真空气氛的处理腔室供给。
ALD法是是化学气相沉积法之一，是在温度、时间等成膜条件下，使两种以上的工艺气体逐一在基板表面上交替流动，并使其与基板表面上原子反应而逐层沉积膜的方法，由于能够对每个单原子层进行控制，因此，能够形成均匀的膜厚，能够沉积作为膜质也非常致密的膜。
在基于ALD法的半导体制造工艺中，需要精密地调整工艺气体(工艺气体)的流量，并且由于基板的大口径化等，也需要在某种程度上确保工艺气体的流量。
气体箱700为了将准确计量后的工艺气体向处理腔室800供给而在箱内收纳有将各种流体设备集成化而成的流体控制装置。流体控制装置是排列有多个流体设备的流体控制装置。
罐710作为暂时贮存自气体箱700供给的工艺气体的缓冲器而发挥作用。
处理腔室800提供用于利用ALD法在基板上形成膜的密闭处理空间。
排气泵900对处理腔室800内进行抽真空。
参照图8，对应用本发明的阀装置的流体控制装置的一例进行说明。
在图8所示的流体控制装置设有沿着宽度方向W1、W2排列并且沿着长度方向G1、G2延伸的金属制的基板BS。此外，附图标记W1示出了正面侧的方向，附图标记W2示出了背面侧的方向，附图标记G1示出了上游侧的方向，附图标记G2示出了下游侧的方向。在基板BS隔着多个流路块992而设有各种流体设备991A～991E，利用多个流路块992分别形成有供流体从上游侧G1朝向下游侧G2流通的未图示的流路。
在此，“流体设备”是对流体的流动进行控制的流体控制装置所使用的设备，是具有划定供流体流路的主体并且具有在该主体的表面开口的至少两个流路口的设备。具体而言，包括开闭阀(双通阀)991A、调节器991B、压力计991C、开闭阀(三通阀)991D、质量流量控制器991E等，但并不限定于此。此外，导入管993与上述未图示的流路的上游侧的流路口连接。
本发明能够应用于上述的开闭阀991A、991D、调节器991B等各种阀装置。
附图标记说明
1、1A、阀装置；2、阀元件；10、致动器；11、壳体；12、隔膜按压件；13、按压环；14、隔膜；15、内盘；15a1、大径部；15a2、小径部；15a3、台阶面；15b、外周面；15f1、15f2、15f3、平坦面；15h、流路；16、阀座；16a、流通流路；16b1、小径部；16b2、大径部；16f、密封面；16s、座面；20、阀体；20f1、上表面；20f2、底面；20f3-20f6、侧面；20h1、螺纹孔；21、初级侧流路；21a、密封保持部；22、收纳凹部；22a、22b、22c、内周面；22d、底面；24、24A、24B、次级侧流路；24a1、24b1、另一端；25、26、分支流路；25a、26b、密封保持部；30、封闭构件；50、50A、流路组件(阀座支承件)；50a、迂回流路；50b1、50b2、外周面；50b3、端面；50f1、支承面；51、流路构件；51a、流体流路；51e、外周面；51f、第1密封面；52、流路构件；52a、流体流路；52e、圆筒状部；52e1、内周面；52e_c、凿紧部；52f、第2密封面；52f2、第3密封面；53、节流板；53A、表面；53B、背面；53a、节流件；54、第1密封构件；54f1、一端面；54f2、另一端面；54f3、外周面；55、第2密封构件；60、焊接部；700、气体箱；710、罐；720、阀；800、处理腔室；900、排气泵；991A-991E、流体设备；992、流路块；993、导入管；1000、半导体制造装置；A、圆；A1、上方向；A2、下方向；B1、B2、长度方向；BS、基板；C1、前面侧；C2、背面侧；Ct、中心轴线；G1、长度方向(上游侧)；G2、长度方向(下游侧)；J1、轴线；W1、W2、宽度方向。
Claims (9)
1.一种流路组件，其具有：金属制的第1流路构件和第2流路构件，其划定利用连接部相互连接的流体流路；以及板状构件，其设于所述第1流路构件与所述第2流路构件之间，且具有对在所述流体流路内流通的流体施加特定作用的作用部，其中，
所述流路组件具有设于第1流路构件与第2流路构件之间的树脂制的环状密封构件，
所述第1流路构件具有对所述环状密封构件的一端面进行支承的第1密封面，
所述第2流路构件具有对所述板状构件的表面进行支承的由平坦面形成的第2密封面、以及对所述环状密封构件的外周面进行支承的第3密封面，
所述环状密封构件被由所述连接部作用于第1流路构件与第2流路构件之间的力压溃，该环状密封构件的另一端面被气密或液密地按压于所述板状构件的背面，该环状密封构件的一端面被气密或液密地按压于所述第1流路构件的第1密封面，该环状密封构件的外周面被气密或液密地按压于所述第2流路构件的第3密封面，
所述板状构件被所述环状密封构件的另一端面按压而该板状构件的表面被气密或液密地按压于所述第2流路构件的第2密封面。
2.一种流路组件，其具有：金属制的第1流路构件和第2流路构件，其划定利用连接部相互连接的流体流路；以及板状构件，其设于所述第1流路构件与所述第2流路构件之间，且具有对在所述流体流路内流通的流体施加特定作用的作用部，其中，
所述流路组件具有设于第1流路构件与第2流路构件之间的树脂制的环状密封构件，
所述第1流路构件具有对所述环状密封构件的一端面进行支承的第1密封面，
所述第2流路构件具有对所述板状构件的表面进行支承的由平坦面形成的第2密封面、以及对所述环状密封构件的外周面进行支承的第3密封面，
所述环状密封构件被由所述连接部作用于第1流路构件与第2流路构件之间的力压溃，该环状密封构件的另一端面被气密或液密地按压于第2密封面，该环状密封构件的一端面被气密或液密地按压于所述第1流路构件的第1密封面，该环状密封构件的外周面被气密或液密地按压于所述第2流路构件的第3密封面，
所述板状构件的外周缘部被气密或液密地焊接于所述第1流路构件或所述第2流路构件。
3.根据权利要求1或2所述的流路组件，其中，
所述连接部包括基于凿紧的连接。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的流路组件，其中，
所述环状密封构件具有矩形形状的截面形状。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的流路组件，其中，
所述板状构件包括节流件。
6.一种阀装置，其中，
所述阀装置将权利要求1至5中任一项所述的流路组件内置于阀体。
7.一种流体控制装置，其排列有多个流体设备，其中，
所述多个流体设备包括权利要求6所述的阀装置。
8.一种半导体制造装置，其中，
所述半导体制造装置在需要在密闭的腔室内利用工艺气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中，在所述工艺气体的流量控制中使用权利要求6所述的阀装置。
9.一种半导体制造方法，其中，
所述半导体制造方法在需要在密闭的腔室内利用工艺气体进行处理工序的半导体装置的制造工艺中，在所述工艺气体的流量控制中使用权利要求6所述的阀装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019016228 | 2019-01-31 | ||
| JP2019-016228 | 2019-01-31 | ||
| PCT/JP2020/001955 WO2020158512A1 (ja) | 2019-01-31 | 2020-01-21 | 流路アセンブリ、この流路アセンブリを用いたバルブ装置、流体制御装置、半導体製造装置および半導体製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113366251A true CN113366251A (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=71840911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202080011998.9A Pending CN113366251A (zh) | 2019-01-31 | 2020-01-21 | 流路组件、使用该流路组件的阀装置、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220186845A1 (zh) |
| JP (1) | JP7376935B2 (zh) |
| KR (1) | KR20210114534A (zh) |
| CN (1) | CN113366251A (zh) |
| TW (1) | TWI724771B (zh) |
| WO (1) | WO2020158512A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11598430B2 (en) * | 2019-01-31 | 2023-03-07 | Fujikin Incorporated | Valve device, flow rate control method, fluid control device, semiconductor manufacturing method, and semiconductor manufacturing apparatus using the valve device |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0333566A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-13 | Hitachi Metals Ltd | デジタルバルブ |
| EP0786615A1 (en) * | 1996-01-25 | 1997-07-30 | McDonald, Christopher William | Flow restriction device |
| JPH1085562A (ja) * | 1996-09-17 | 1998-04-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ユニオン式制限オリフィス及び濾過装置 |
| JPH11118542A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Yamatake Corp | 燃焼ガス流量測定装置 |
| WO2015098087A1 (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 株式会社フジキン | 流路シール構造 |
| CN204805711U (zh) * | 2014-04-08 | 2015-11-25 | 艾默生过程管理调节技术公司 | 用于控制阀的控制构件的保持器、控制构件组件和控制阀 |
| WO2018021277A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 株式会社フジキン | オリフィス内蔵弁および圧力式流量制御装置 |
| CN207923206U (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-28 | 江阴市宏达仪表有限公司 | 一种径距取压核级多孔孔板装置 |
| CN108626463A (zh) * | 2017-03-23 | 2018-10-09 | 株式会社不二工机 | 流量调节阀 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4137267A (en) | 1977-02-22 | 1979-01-30 | Texaco Inc. | Catalytic hydrogenation process |
| US4928999A (en) * | 1984-04-30 | 1990-05-29 | Hydril Company | Elastomeric guard seal for tubular connections |
| US5107885A (en) * | 1990-08-09 | 1992-04-28 | Masako Kiyohara | Check valve |
| DE60029838T2 (de) * | 2000-06-05 | 2007-08-30 | Ohmi, Tadahiro, Sendai | Ventil mit integrierten öffnung |
| WO2005073605A1 (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Asahi Organic Chemicals Industry Co., Ltd. | バルブ |
| KR20070003013A (ko) | 2005-06-30 | 2007-01-05 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 시모스 이미지센서의 제조방법 |
| JP4690827B2 (ja) * | 2005-08-26 | 2011-06-01 | 株式会社フジキン | ガスケット型オリフィス及びこれを用いた圧力式流量制御装置 |
| JP4951091B2 (ja) | 2010-05-28 | 2012-06-13 | 株式会社フジキン | 圧電素子駆動式金属ダイヤフラム型制御弁 |
| CN109419364A (zh) * | 2017-08-28 | 2019-03-05 | 博西华电器（江苏）有限公司 | 阀体以及具有该阀体的咖啡机 |
-
2020
- 2020-01-21 CN CN202080011998.9A patent/CN113366251A/zh active Pending
- 2020-01-21 KR KR1020217027040A patent/KR20210114534A/ko not_active Application Discontinuation
- 2020-01-21 JP JP2020569535A patent/JP7376935B2/ja active Active
- 2020-01-21 US US17/425,424 patent/US20220186845A1/en not_active Abandoned
- 2020-01-21 WO PCT/JP2020/001955 patent/WO2020158512A1/ja active Application Filing
- 2020-01-30 TW TW109102733A patent/TWI724771B/zh active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0333566A (ja) * | 1989-06-29 | 1991-02-13 | Hitachi Metals Ltd | デジタルバルブ |
| EP0786615A1 (en) * | 1996-01-25 | 1997-07-30 | McDonald, Christopher William | Flow restriction device |
| JPH1085562A (ja) * | 1996-09-17 | 1998-04-07 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ユニオン式制限オリフィス及び濾過装置 |
| JPH11118542A (ja) * | 1997-10-20 | 1999-04-30 | Yamatake Corp | 燃焼ガス流量測定装置 |
| WO2015098087A1 (ja) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | 株式会社フジキン | 流路シール構造 |
| CN204805711U (zh) * | 2014-04-08 | 2015-11-25 | 艾默生过程管理调节技术公司 | 用于控制阀的控制构件的保持器、控制构件组件和控制阀 |
| WO2018021277A1 (ja) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | 株式会社フジキン | オリフィス内蔵弁および圧力式流量制御装置 |
| CN108626463A (zh) * | 2017-03-23 | 2018-10-09 | 株式会社不二工机 | 流量调节阀 |
| CN207923206U (zh) * | 2018-01-19 | 2018-09-28 | 江阴市宏达仪表有限公司 | 一种径距取压核级多孔孔板装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI724771B (zh) | 2021-04-11 |
| WO2020158512A1 (ja) | 2020-08-06 |
| US20220186845A1 (en) | 2022-06-16 |
| JPWO2020158512A1 (ja) | 2021-12-09 |
| KR20210114534A (ko) | 2021-09-23 |
| JP7376935B2 (ja) | 2023-11-09 |
| TW202041799A (zh) | 2020-11-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7140402B2 (ja) | バルブ装置、このバルブ装置を用いた流体制御装置および半導体製造装置 | |
| CN111344510A (zh) | 阀装置 | |
| JP7262778B2 (ja) | バルブ装置、このバルブ装置を用いた流体制御装置および半導体製造装置 | |
| JP7157461B2 (ja) | バルブ装置 | |
| JP7181616B2 (ja) | 流路アセンブリおよびバルブ装置 | |
| CN113366251A (zh) | 流路组件、使用该流路组件的阀装置、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20210907 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |