JP2001254900A - 流体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラインの増設・変更に容易に対応できる集積
化流体制御装置を提供する。 【解決手段】 １つのラインA,B,C,Pの下段部材がそれ
ぞれ１枚の副基板3上にねじで取り付けられ、これらの
下段部材の上に上段部材11,12,13,14,15,16,17,18,19が
ねじで取り付けられており、各副基板3が１枚の主基板2
上に取り付けられ、通路接続手段50が上方に取り外し可
能とされている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造装置
に使用される流体制御装置に関し、より詳しくは、保守
点検時に流体制御機器を単独で上方に取り出すことがで
きるように組み立てられた集積化流体制御装置に関す
る。

【０００２】この明細書において、前後・上下・左右に
ついては、図１の上を前、下を後、図２の上下を上下と
いうものとし、左右は前方に向かっていうものとする。
この前後・上下・左右は便宜的なもので、前後が逆にな
ったり、上下が左右になったりして使用されることもあ
る。

【０００３】

【従来の技術】半導体製造装置に使用される流体制御装
置は、種々の流体制御機器が複数列に配置されるととも
に、隣り合う列の流体制御機器の流路同士が所定箇所に
おいて機器接続手段により接続されることにより構成さ
れているが、近年、この種の流体制御装置では、マスフ
ローコントローラや開閉弁などをチューブを介さずに接
続する集積化が進められている（例えば、特開平９−２
９９９６号公報参照）。この集積化流体制御装置の組立
ては、１枚のパネルに、まず、ブロック継手などの下段
部材をねじで取り付け、次いで、これらの下段部材にま
たがるようにして上段部材を取り付け、隣り合う列の部
材の通路同士を所定箇所において通路接続手段により接
続することにより行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の流体制御装
置によると、個々の上段部材は、上方に取り出して点検
・修理・交換が可能であるが、既存の４列のラインに新
たにラインを２列追加するというような変更については
考慮されていなかった。

【０００５】したがって、従来の集積化流体制御装置で
は、増設・変更時には、ベースブロック固定用のねじ孔
をパネルに追加工する必要が生じるが、このねじ孔には
上段の部材を取り付けるために所要の加工精度が要求さ
れるため、パネル完成後に手作業でねじ孔の追加工を行
うことが困難であるという問題があった。また、上部部
材同士の連結は、すべて下部部材により行われることか
ら、既存のラインから分岐や合流を行う場合、上部部材
を取り外した後、下部部材を交換し、再度上部部材を取
り付けることとなり、工数の増加につながるという問題
もあった。

【０００６】上記問題があるため、システムの改造が発
生した場合には、新たに必要な機器をパネルに取り付
け、パネルごと交換するということが行われるが、この
場合には、長期間の装置停止や現地工事工数の増加につ
ながるという問題がある。

【０００７】このような状況にあって、この種の流体制
御装置において、ラインの増設および変更が必要になっ
た際でも、容易に対応できることが新たな重要課題とな
っている。

【０００８】この発明の目的は、ラインの増設・変更に
容易に対応できる集積化流体制御装置を提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段および発明の効果】この発
明による流体制御装置は、複数の下段部材および上段部
材が直列状に接続されて形成されたラインが並列状に配
置され、隣り合うラインの部材の通路同士が所定箇所に
おいて通路接続手段により接続されている流体制御装置
において、１つのラインの下段部材がそれぞれ１枚の副
基板上にねじで取り付けられ、これらの下段部材の上に
上段部材がねじで取り付けられており、各副基板が１枚
の主基板上に取り付けられ、通路接続手段が上方に取り
外し可能とされていることを特徴とするものである。

【００１０】この発明の流体制御装置によると、ライン
を増設する際には、増設すべきラインを１枚の副基板に
取り付け、この副基板を主基板上に取り付けるだけでよ
く、また、ライン変更を行う際には、変更される旧ライ
ンを副基板ごと外し、新ラインを１枚の副基板に取り付
け、この副基板を主基板上に取り付けるだけでよく、ラ
インの増設および変更が容易に行える。通路接続手段に
ついては、これを一旦取り外した後で、ラインの増設ま
たは変更を行い、再び通路接続手段により所要の接続を
行えばよい。こうして、必要最小限の部材を取り外すだ
けでラインの増設・変更が可能となる。

【００１１】通路接続手段によって接続されている部材
は、各ラインの中心軸を通りかつ上向きに開口した接続
用通路を有していることが好ましい。このようにする
と、ライン幅および副基板幅が統一され、所要のライン
を任意の位置に配置したり、任意のラインに置き換えた
りすることができる。

【００１２】主基板に、増設用スペースが設けられてい
ることが好ましい。このようにすると、システムにライ
ン増設の要望があった場合に、極めて容易に対応するこ
とができる。

【００１３】通路接続手段が、上からのねじで取り付け
られかつＩ字状通路を有するブロック継手を備えている
ことがあり、また、通路接続手段が、上からのねじで取
り付けられかつ横向きに開口したマニホールドブロック
継手からなることがある。このようにすると、通路接続
手段を一旦取り外した後で、ラインの増設または変更を
行い、再び通路接続手段により所要の接続を行うための
作業が容易となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を、以下図
面を参照して説明する。

【００１５】図１から図３までは、この発明による流体
制御装置の第１実施形態を示している。この流体制御装
置(1)には、図１の左から、プロセスガスＡライン(A)、
プロセスガスＢライン(B)、プロセスガスＣライン(C)お
よびパージガスライン(P)が配置されている。

【００１６】計４つのそれぞれのライン(A)(B)(C)(P)
は、所定の機能を有する流体制御機器が１つの細長い副
基板(3)上に載せられることにより形成されており、こ
れらの副基板（計４枚）(3)が、１つの主基板(2)上に取
り付けられている。主基板(2)の左半部には、同様のラ
インが複数追加できるように、取付け孔付きスペースが
設けられている。

【００１７】プロセスＡガスライン(A)は、逆止弁(1
1)、圧力センサ(12)、遮断開放器(13)、マスフローコン
トローラ(14)および開閉弁(15)を主体として構成されて
いる。プロセスガスＢライン(B)とプロセスガスＣライ
ン(C)とは、同じ構成であり、逆止弁(11)、プレッシャ
レギュレータ(16)、圧力センサ(12)、遮断開放器(13)、
マスフローコントローラ(14)、開閉弁(15)およびフィル
タ(17)を主体として構成されている。パージガスライン
(P)は、逆止弁(11)、プレッシャレギュレータ(16)、圧
力センサ(12)、マスフローメータ(18)、開閉弁(15)、マ
スフローコントローラ(14)、開閉弁(15)およびフィルタ
(17)を主体として構成されている。

【００１８】各ライン(A)(B)(C)(P)は、後述するよう
に、同じ大きさの副基板(3)上にねじで取り付けられて
いる下段部材(31)(32)(33)(34)と、これらの下段部材(3
1)(32)(33)(34)の上にねじで取り付けられている上段部
材(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)とよりなる。
上段部材(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)は、各
ライン(A)(B)(C)(P)において所要の機能を果たし、下段
部材(31)(32)(33)(34)は、これらの上段部材(11)(12)(1
3)(14)(15)(16)(17)(18)(19)の通路を接続する機能を有
している。また、プロセスガスライン(A)(B)(C)の遮断
開放器(13)同士は、通路接続手段(50)により接続されて
いる。

【００１９】図２に示すプロセスガスＡライン(A)にお
いて、上段部材として、逆止弁(11)、圧力センサ(12)、
逆Ｖ字状通路ブロック(19)、遮断開放器(13)、マスフロ
ーコントローラ(14)および開閉弁(15)が配置されてい
る。

【００２０】遮断開放器(13)は、後側の２ポート弁(61)
と前側の３ポート弁(62)とが隣り合わせに配置されて構
成されている。２ポート弁(61)は、直方体状弁本体(63)
およびこれの前部に上方から取り付けられたアクチュエ
ータ(64)よりなり、弁本体(63)には、一端が後部上面に
開口し他端が弁室に通じている略Ｖ字状の第１流体用流
入通路(65)と、一端が前面に開口し他端が弁室に通じて
おり第１流体用流入通路(65)との連通がアクチュエータ
(64)によって遮断開放される略Ｌ字状の第１流体用流出
通路(66)と、両通路(65)(66)の下方に位置し一端が後端
部下面に開口し他端が前面に開口している略逆Ｌ字状の
第２流体用流入通路(67)とが設けられている。３ポート
弁(62)も、直方体状弁本体(68)およびこれに上方から取
り付けられたアクチュエータ(69)よりなり、弁本体(68)
には、一端が後面に開口し２ポート弁(61)の第１流体用
流出通路(66)に通じ他端が弁室に通じている略Ｌ字状の
第１流体用流入通路(70)と、一端が第１流体用流入通路
(70)の下方において後面に開口し他端が弁室に通じてい
る略Ｌ字状の第２流体用流入通路(71)と、一端が下面に
開口し他端が弁室に通じている第１流体と第２流体に共
通の流出通路(72)とが設けられている。

【００２１】図示省略したが、逆Ｖ字状通路ブロック(1
9)および遮断開放器(13)以外の上段部材(11)(12)(14)(1
5)(16)(17)(18)にも下向きに開口した通路が設けられて
いる。

【００２２】また、下段部材として、左から順に、逆止
弁(11)に接続されかつ入口継手(31)が取り付けられたＬ
字状通路ブロック継手(32)と、逆止弁(11)と圧力センサ
(12)とを連通するＶ字状通路ブロック継手(33)と、圧力
センサ(12)と逆Ｖ字状通路ブロック(19)とを連通するＶ
字状通路ブロック継手(33)と、逆Ｖ字状通路ブロック(1
9)と遮断開放器(13)とを連通するＶ字状通路ブロック継
手(33)と、遮断開放器(13)とマスフローコントローラ(1
4)とを連通するＶ字状通路ブロック継手(33)と、マスフ
ローコントローラ(14)と開閉弁(15)とを連通するＶ字状
通路ブロック継手(33)と、開閉弁(15)に接続されかつ出
口継手(34)が取り付けられたＬ字状通路第ブロック継手
(31)とが配置されている。

【００２３】通路接続手段(50)は、３つのＩ字状通路ブ
ロック継手(51)と、Ｉ字状通路ブロック継手(51)同士を
接続するチューブ(52)とからなる。

【００２４】Ｉ字状通路ブロック継手(51)は、図８に示
すように、下向きに開口した通路を有する横断面Ｔ形の
本体(81)と、本体(81)の頂部に設けられた雄ねじ部にね
じ合わされたチューブ接続部(82)とよりなる。本体(81)
内の通路(83)には、内部圧力がゼロの時には通路を閉
じ、内部圧力が所定圧力以上となった際に通路を開く弁
体(84)が、圧縮コイルばね(85)により下向きに付勢され
て配置されている。本体(81)の両側には、遮断開放器(1
3)への取付用ボルト挿通孔(86)があけられている。遮断
開放器(13)の第１流体用流入通路(65)の上向き開口は、
ラインの中心軸の真上に位置させられており、Ｉ字状通
路ブロック継手(51)および接続チューブ(52)は、すべて
同じ寸法のものが使用されている。

【００２５】図３は、この発明による流体制御装置の第
２実施形態を示すもので、この流体制御装置は、図１に
示す第１実施形態のものに２つのラインを増設すること
により得られたものである。同図において、第１実施形
態と同じ機能を有する４つのラインの左に、プロセスガ
スＤライン(D)およびプロセスガスＥライン(E)が付加さ
れ、さらに、プロセスガスＢライン(B)およびプロセス
ガスＣライン(C)に、若干の変更が加えられている。

【００２６】プロセスＤガスライン(D)は、逆止弁(1
1)、プレッシャレギュレータ(16)、圧力センサ(12)、遮
断開放器(13)、マスフローコントローラ(14)および開閉
弁(15)を主体として構成されており、プロセスガスＥラ
イン(E)は、遮断開放器(13)、マスフローコントローラ
(14)および開閉弁(15)を主体として構成されている。そ
して、プロセスガスＢライン(B)の出口側とプロセスガ
スＣライン(C)の入口側および出口側に設けられた逆Ｖ
字状通路ブロック継手(20)が後述する形状のものに置き
換えられ、さらに、通路接続手段(53)が、５つのＩ字状
通路ブロック継手(51)と、これらのＩ字状通路ブロック
継手(51)同士を接続するチューブ(52)とからなる構成に
変更されている。

【００２７】図４に示すプロセスガスＣライン(C)にお
いて、上段部材として、逆止弁(11)、プレッシャレギュ
レータ(16)、圧力センサ(12)、逆Ｖ字状通路ブロック(2
0)、遮断開放器(13)、マスフローコントローラ(14)、開
閉弁(15)、逆Ｖ字状通路ブロック(20)およびフィルタ(1
7)が配置されている。

【００２８】また、下段部材として、左から順に、逆止
弁(11)に接続されかつ入口継手(31)が取り付けられたＬ
字状通路ブロック継手(32)と、逆止弁(11)とプレッシャ
レギュレータ(16)とを連通するＶ字状通路ブロック継手
(33)と、プレッシャレギュレータ(16)と圧力センサ(12)
とを連通するＶ字状通路ブロック継手(33)と、圧力セン
サ(12)と逆Ｖ字状通路ブロック(20)とを連通するＶ字状
通路ブロック継手(33)と、逆Ｖ字状通路ブロック(20)と
遮断開放器(13)とを連通するＶ字状通路ブロック継手(3
3)と、遮断開放器(13)とマスフローコントローラ(14)と
を連通するＶ字状通路ブロック継手(33)と、マスフロー
コントローラ(14)と開閉弁(15)とを連通するＶ字状通路
ブロック継手(33)と、開閉弁(15)と逆Ｖ字状通路ブロッ
ク(20)とを連通するＶ字状通路ブロック継手(33)と、逆
Ｖ字状通路ブロック(20)とフィルタ(17)とを連通するＶ
字状通路ブロック継手(33)と、フィルタ(17)に接続され
かつ出口継手(34)が取り付けられたＬ字状通路第ブロッ
ク継手(31)とが配置されている。

【００２９】逆Ｖ字状通路ブロック(20)は、図９に示す
ように、逆Ｖ字状通路(20a)の頂部を上向きに開口させ
る上向き通路(20b)を有している。

【００３０】図５に示すプロセスガスＤラインにおい
て、出口継手(36)は、上向きに開口したもので、開閉弁
(15)に接続されたＶ字状通路第ブロック継手(35)の上面
に取り付けられている。また、図６に示すプロセスガス
Ｅライン(E)において、入口および出口の両方に、図５
に示すプロセスガスＤライン(D)と同じ構成の継手(35)
(36)が配置されている。

【００３１】プロセスガスＤライン(D)の出口継手(36)
は、プロセスガスＢライン(B)の逆Ｖ字状通路ブロック
(20)と接続されており、プロセスガスＥライン(E)の出
口継手(36)は、プロセスガスＣライン(C)の出口側逆Ｖ
字状通路ブロック(20)と接続されている。また、プロセ
スガスＥライン(E)の入口継手(36)は、プロセスガスＣ
ライン(C)の入口側逆Ｖ字状通路ブロック(20)と接続さ
れている。

【００３２】図１に示す第１実施形態のものから図３に
示す第２実施形態のものを得るには、まず、遮断開放器
(13)同士を接続している通路接続手段(50)を取り外し、
プロセスガスＤライン(D)およびプロセスガスＥライン
(E)をその副基板(3)ごと主基板(2)に取り付け、さら
に、プロセスガスＢライン(B)およびプロセスガスＣラ
イン(C)の逆Ｖ字状通路ブロックを置き換え、最後に、
５つのＩ字状通路ブロック継手(51)およびチューブ(52)
からなる通路接続手段(53)を取り付けるとともに、チュ
ーブにより所要の接続を行えばよい。ここで、新しい通
路接続手段(53)は、もとの通路接続手段(50)と比べて、
Ｉ字状通路ブロック継手(51)およびチューブ(53)の数が
異なるのみであり、簡単に製作できかつ簡単に取り付け
ることができる。

【００３３】図７は、この発明による第３実施形態を示
すもので、これは、図１に示す第１実施形態のものに２
つのラインを増設することにより得られるもので、第２
実施形態のものと全く同じ機能を有している。この実施
形態は、第１実施形態に２つのラインを増設するに際
し、第２実施形態のように、ただ単にその左に２列増設
するのではなく、増設後の使用しやすさを考慮して、プ
ロセスガスＡライン(A)とプロセスガスＢライン(B)との
間に、プロセスガスＤライン(D)が付加され、プロセス
ガスＢライン(B)とプロセスガスＣライン(C)との間に、
プロセスガスＥライン(E)が付加されている。そして、
第２実施形態では、プロセスガスＥライン(E)およびプ
ロセスガスＣライン(C)にそれぞれに設けられていた逆
Ｖ字状通路ブロック(20)が取り除かれ、これら両ライン
(E)(C)に共通のマニホールドブロック継手(53)が設けら
れている。

【００３４】マニホールドブロック継手(54)は、図１０
に示すように、断面が逆Ｖ字状の通路(54a)（同図
（ａ）参照）の頂部同士が、左右にのびる通路(54b)に
よって接続されている（同図（ｂ）参照）もので、その
右端部には、雌ねじ部(55)が設けられている。

【００３５】図１に示す第１実施形態のものから図７に
示す第３実施形態のものを得るには、まず、遮断開放器
(13)同士を接続している通路接続手段(50)を取り外し、
さらに、プロセスガスＡライン(A)およびプロセスガス
Ｂライン(B)をその副基板(3)ごと主基板(2)から取り外
した後、プロセスガスＡライン(A)、プロセスガスＢラ
イン(B)、プロセスガスＤライン(D)およびプロセスガス
Ｅライン(E)をその副基板(3)ごと主基板(2)の所定位置
に取り付け、さらに、プロセスガスＥライン(E)および
プロセスガスＣライン(C)の逆Ｖ字状通路ブロックをマ
ニホールドブロック継手に置き換え、最後に、５つのＩ
字状通路ブロック継手(51)およびチューブ(52)からなる
通路接続手段(53)を取り付ければよい。これ以外のチュ
ーブによる接続は必要ない。

【００３６】第３実施形態のものによると、プロセスガ
スラインの位置を変更するとともに、マニホールドブロ
ック継手(54)を使用することにより、チューブを使用し
た接続が遮断開放器同士の接続だけとなり、溶接箇所が
少ないため改造が容易であり、しかも、配管が簡素化さ
れてメンテナンスが容易となるという利点を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による流体制御装置の第１実施形態を
示す平面図である。

【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。

【図３】図１のIII-III線に沿う断面図である。

【図４】この発明による流体制御装置の第２実施形態を
示す平面図である。

【図５】図４のV-V線に沿う断面図である。

【図６】図５のVI-VI線に沿う断面図である。

【図７】この発明による流体制御装置の第３実施形態を
示す平面図である。

【図８】図１のVIII-VIII線に沿う断面図である。

【図９】図１のIX-IX線に沿う断面図である。

【図１０】図１のIX-IX線に沿う断面図である。

【符号の説明】

(2) 主基板 (3) 副基板 (11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19) 上段部材 (31)(32)(33)(34) 下段部材 (50) 通路接続手段 (51) ブロック継手 (A)(B)(C)(D)(E)(P) ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 賢 神奈川県磯子区新杉田町８番地 株式会社 東芝横浜事業所内 (72)発明者 岡部 庸之 神奈川県津久井郡城山町町屋１−２−41 東京エレクトロン東北株式会社相模事業所 内 (72)発明者 川野 祐司 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内 (72)発明者 山路 道雄 大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会 社フジキン内 Ｆターム(参考） 3H019 BA43 BB01 BC05 3J071 AA02 BB14 BB15 CC11 DD36 EE02 EE24 FF11

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の下段部材(31)(32)(33)(34)および
   上段部材(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)が直列
   状に接続されて形成されたライン(A)(B)(C)(D)(E)(P)が
   並列状に配置され、隣り合うライン(A)(B)(C)(D)(E)(P)
   の部材の通路同士が所定箇所において通路接続手段(50)
   (53)(54)により接続されている流体制御装置において、 １つのライン(A)(B)(C)(D)(E)(P)の下段部材(31)(32)(3
   3)(34)がそれぞれ１枚の副基板(3)上にねじで取り付け
   られ、これらの下段部材(31)(32)(33)(34)の上に上段部
   材(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(18)(19)がねじで取り
   付けられており、各副基板(3)が１枚の主基板(2)上に取
   り付けられ、通路接続手段(50)(53)(54)が上方に取り外
   し可能とされていることを特徴とする流体制御装置。
2. 【請求項２】 通路接続手段(50)(53)(54)によって接続
   されている部材(13)は、各ライン(A)(B)(C)(D)(E)(P)の
   中心軸を通りかつ上向きに開口した接続用通路を有して
   いる請求項１の流体制御装置。
3. 【請求項３】 主基板(2)に、増設用スペースが設けら
   れている請求項１の流体制御装置。
4. 【請求項４】 通路接続手段(50)(53)が、上からのねじ
   で取り付けられかつＩ字状通路(83)を有するブロック継
   手(51)を備えている請求項１の流体制御装置。
5. 【請求項５】 通路接続手段(54)が、上からのねじで取
   り付けられかつ横向きに開口したマニホールドブロック
   継手からなる請求項１の流体制御装置。