JP2003323218A - Apparatus for controlling flow rate - Google Patents

Apparatus for controlling flow rate

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JP2003323218A
JP2003323218A JP2002130570A JP2002130570A JP2003323218A JP 2003323218 A JP2003323218 A JP 2003323218A JP 2002130570 A JP2002130570 A JP 2002130570A JP 2002130570 A JP2002130570 A JP 2002130570A JP 2003323218 A JP2003323218 A JP 2003323218A
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flow rate
orifice
flow
valve head
valve
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JP2002130570A
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Japanese (ja)
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Isao Suzuki
鈴木  勲
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NIPPON M K S KK
NIPPON MKS KK
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NIPPON M K S KK
NIPPON MKS KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an apparatus for controlling a flow rate, which minimizes pressure losses. <P>SOLUTION: The apparatus 1 for controlling the flow rate comprises a main flow channel and a flow route with fluctuation of one conductance or more and also uses a differential control valve with a pair of orifices, the conductance of the flow rate of which freely and differentially varies. A part of the differential control valve consists of a cylinder that includes a valve head 3, which has a first valve head unit located at one side of an axis direction of the cylinder and a second valve head unit located at the other side of the cylinder axis direction. Each of first orifice and second orifice is configured with the first and the second valve head units within a orifice body 2. The valve head 3 controls the flow rate by dividing the flow from the main flow channel, which is connected to a center unit of the valve head of the orifice body, into two flow routes by keeping a free position of the valve head to the direction of the axis. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造プロセ
スにおいて、ガス或は液体のソース材料をプロセスチャ
ンバに安定して供給する流体制御技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid control technique for stably supplying a gas or liquid source material to a process chamber in a semiconductor manufacturing process.

【0002】[0002]

【従来の技術】プロセスのスループット(処理量)を向
上させるために、複数のチャンバに同じ流量のソース材
料を供給し、同時に同じ条件でプロセスを行い、単位時
間あたりのウエハー処理枚数を増加させようとするニー
ズがある。ソース材料が単一のガスの場合には、複数の
マスフローコントローラを用いて、比較的簡単に同じ流
量のソース材料を複数のチャンバに供給することが出来
る。
2. Description of the Related Art In order to improve the throughput of a process, the same flow rate of source material is supplied to a plurality of chambers and the processes are simultaneously performed under the same conditions to increase the number of wafers processed per unit time. And there are needs. When the source material is a single gas, a plurality of mass flow controllers can be used to supply the source material at the same flow rate to a plurality of chambers relatively easily.

【0003】しかしながら、ソース材料が、液体であ
り、同液体を窒素ガス等の不活性ガスでバブリングして
不活性ガスと共に供給するバブリング方式でなければな
らない場合には、簡単には行うことができない。なぜな
らば、バブリング方式が用いられる場合には、ソース材
料の蒸気圧が低く、ソースタンクを減圧として、ソース
タンクに流入させる不活性ガスの流量をマスフローコン
トローラを用いて制御することが必要であり、その結
果、不活性ガスに混入し不活性ガスと共にソースタンク
から流出するソース材料を、圧損を与えることなくプロ
セスチャンバに導く必要があり、何らかの圧損が生じた
場合、そこで、ソース材料が液化してしまうことがある
からである。
However, when the source material is a liquid and the liquid must be bubbled with an inert gas such as nitrogen gas and supplied together with the inert gas, it cannot be easily performed. . Because, when the bubbling method is used, the vapor pressure of the source material is low, it is necessary to control the flow rate of the inert gas flowing into the source tank by using the mass flow controller as the decompression of the source tank. As a result, it is necessary to guide the source material mixed in the inert gas and flowing out from the source tank together with the inert gas to the process chamber without giving a pressure loss, and when some pressure loss occurs, the source material is liquefied there. This is because it can happen.

【0004】従って、一般的な機械式の流量分割装置
は、10PSIG(約69kPa)程度の動作差圧を必
要とするため、これをソースタンクの後に設けて流量を
分流することは出来ない。
Therefore, since a general mechanical flow rate dividing device requires an operating differential pressure of about 10 PSIG (about 69 kPa), it cannot be installed after the source tank to divide the flow rate.

【0005】一方、ソースタンクを含め、供給側を複数
設けることは、コストアップとなり、また、同一の濃度
のソース材料を供給するため、ソースタンクの温度等を
まったく同一に管理することも簡単でない。
On the other hand, providing a plurality of supply sides including the source tank increases the cost, and since the source material having the same concentration is supplied, it is not easy to manage the temperature of the source tank and the like at exactly the same level. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑み、圧力損失が少ない状態で流体を分流するこ
とができ且つその流量比率を制御することができる流量
比率制御装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of such circumstances, the present invention provides a flow rate ratio control device capable of diverting a fluid with a small pressure loss and controlling the flow rate ratio thereof. The purpose is to

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の流量比率制御装置は、一つのメインフロー
チャネルと一つ以上のコンダクタンスが変動する流路と
から構成され、流体の流れのコンダクタンスの比率が任
意に且つ差動的に変化する一対のオリフィスを備えた差
動制御バルブを用いている。
In order to achieve the above-mentioned object, a flow rate control device of the present invention comprises one main flow channel and one or more flow passages in which the conductance fluctuates. The differential control valve is provided with a pair of orifices in which the ratio of the conductance of (1) is changed arbitrarily and differentially.

【0008】更に詳細に述べると、本発明の流量比率制
御装置は、前記差動制御バルブが、一部に円柱形状部分
を有し、同円柱形状部分の軸線方向において同円柱形状
を挟む一方の側に第一の弁頭部を有し、他方の側に第二
の弁頭部を有する、概して柱状の軸線方向に可動の弁頭
と、前記弁頭を軸線方向に移動可能に収容するオリフィ
ス本体であって、前記第一の弁頭部に近接して第一の弁
座が設けられていて第一のオリフィスが形成され、前記
第二の弁頭部に近接して第二の弁座が設けられていて第
二のオリフィスが形成されるようになされたオリフィス
本体と、前記軸線方向に可動の弁頭を、軸線方向の任意
の位置に移動させ且つその位置に保持するためのアクチ
ュエータと、前記第一のオリフィスに接続された第一の
流路内に設けられた第一の流量検知装置と、前記第二の
オリフィスに接続された第二の流路内に設けられた第二
の流量検知装置と、を含む流量検知装置と、を備え、前
記流量検知装置の出力に応じて、前記アクチュエータに
よって前記可動の弁頭が軸線方向の所定の位置に保持さ
れることによって、前記オリフィス本体からの前記弁頭
の中央部につながっているメインの流量チャネルからの
流れが、第一のオリフィスを通る流れと第二のオリフィ
スを通る流れに分割され且つ前記第一の流路を流れる流
量と、第二の流路を流れる流量との流量比率が制御され
るようになされている。
More specifically, in the flow rate controller of the present invention, the differential control valve has a part having a cylindrical shape, and one of the cylindrical parts sandwiches the cylindrical shape in the axial direction. A generally columnar axially movable valve head having a first valve head on one side and a second valve head on the other side, and an orifice movably accommodating said valve head in the axial direction. A main body, a first valve seat is provided adjacent to the first valve head to form a first orifice, and a second valve seat is adjacent to the second valve head. An orifice body having a second orifice formed therein, and an actuator for moving and holding the axially movable valve head at an arbitrary axial position. Provided in a first flow path connected to the first orifice A flow rate detecting device including a first flow rate detecting device and a second flow rate detecting device provided in a second flow path connected to the second orifice; Depending on the output, the actuator holds the movable valve head in place in the axial direction to allow flow from the orifice body to the main flow channel leading to the central portion of the valve head. Is divided into a flow passing through the first orifice and a flow passing through the second orifice, and the flow rate ratio between the flow rate flowing through the first flow path and the flow rate flowing through the second flow path is controlled. ing.

【0009】更に、別の形態として、本発明の流量比率
制御装置は、一部にドーナツ状のディスク部を有するオ
リフィス本体を含み、同ドーナツ状ディスク部の中心孔
内に前記弁頭が収容され、前記ドーナツ状ディスク部の
中心孔の軸線方向の一方の端部に前記第一の弁座が形成
されて前記第一の弁頭部との間に第一のオリフィスが形
成され、前記ドーナツ状ディスク部の中心孔の軸線方向
の他方の端部に前記第二の弁座が形成されて前記第二の
弁頭部との間に第二のオリフィスが形成されるようにな
すこともできる。この場合、前記オリフィス本体には、
第一のオリフィスに至る第一の流路と、第二のオリフィ
スに至る第二の流路とが設けられ、前記第一の流路に
は、流量を検出するための第一の流量センサーが設けら
れ、第二の流路には、流量を検出するための第二の流量
センサーが設けられる。
Further, as another mode, the flow rate control device of the present invention includes an orifice body having a donut-shaped disc portion as a part thereof, and the valve head is housed in the center hole of the donut-shaped disc portion. The donut-shaped disc portion has a first valve seat formed at one end portion in the axial direction of the central hole of the donut-shaped disc portion, and a first orifice formed between the first valve seat and the first valve head. The second valve seat may be formed at the other end of the center hole of the disc portion in the axial direction so that a second orifice is formed between the second valve seat and the second valve head. In this case, in the orifice body,
A first flow path to the first orifice and a second flow path to the second orifice are provided, and the first flow path has a first flow rate sensor for detecting a flow rate. A second flow rate sensor for detecting the flow rate is provided in the second flow path.

【0010】本発明の流量比率制御装置における流量比
率の制御は、例えば、前記第一又は第二の流量センサー
の出力を第一の流量センサーの出力と第二の流量センサ
ーの出力との和で割った値が所定の値になるように前記
可動の弁頭の位置を制御することによってなすことがで
きる。
The flow rate control in the flow rate control device of the present invention is performed by, for example, calculating the output of the first or second flow rate sensor by the sum of the output of the first flow rate sensor and the output of the second flow rate sensor. This can be done by controlling the position of the movable valve head so that the divided value becomes a predetermined value.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の流量比率制御装
置の第一の実施形態の主要部分の正面から見た断面図で
ある。この流量比率制御装置は、半導体製造プロセスに
おいて、プロセスガスを各プロセスチャンバに安定して
供給するための流体制御装置である。図2は、この装置
の上面図であり、図3は、側方断面図である。図8は、
図1に示した流量比率制御装置の外観を示したものであ
る。
1 is a sectional view of a main portion of a first embodiment of a flow rate control system according to the present invention as seen from the front. This flow rate ratio control device is a fluid control device for stably supplying a process gas to each process chamber in a semiconductor manufacturing process. FIG. 2 is a top view of this device, and FIG. 3 is a side sectional view. Figure 8
2 is an external view of the flow rate control device shown in FIG. 1.

【0012】制御されるべきプロセスガスは、図1ない
し3において矢印で示すように、弁本体1の右方向から
のメインのフローチャネルから導入される。弁本体1に
は、オリフィス本体2が緊密に嵌合固定されている。オ
リフィス本体2の中央には、弁頭3がその中を移動でき
るようになされた孔が設けられ、更に、弁本体1のメイ
ンフローチャネルと同中央の孔とを連通させる孔が設け
られている。図6は、オリフィス本体2の詳細を示した
図である。
The process gas to be controlled is introduced from the main flow channel from the right side of the valve body 1, as indicated by the arrow in FIGS. The orifice body 2 is tightly fitted and fixed to the valve body 1. In the center of the orifice body 2, a hole is provided so that the valve head 3 can move therein, and further, a hole for communicating the main flow channel of the valve body 1 with the hole in the center is provided. . FIG. 6 is a diagram showing details of the orifice body 2.

【0013】弁頭3の詳細は、図5に示されている。図
5からわかるように、弁頭3は、一部に円柱形状部分4
を有し、同円柱形状部分4の軸線方向において同円柱形
状を挟む一方の側に斜面になされた第一の弁頭部5を有
し、他方の側に第二の弁頭部6を有している。一方、図
6からわかるように、オリフィス本体2の中央孔には、
弁頭3の第一の弁頭部5に対応する位置に第一弁座部7
が設けられ、第二の弁頭部6に対応する位置に第二の弁
座部8が設けられている。第一の弁頭部5と第一の弁座
部7との間で第一のオリフィスが形成され、前記第二の
弁頭部6と第二の弁座部8との間で第二のオリフィスが
形成されている。従って、メインのフローチャネルから
の流体の流れは、弁頭3の中央の円柱状部分の周囲を介
して、第一のオリフィスと第二のオリフィスとにより二
つの流れに分割される。弁頭はディスクばね9を介して
プランジャ10に結合されており、プランジャ10は、
電磁石アセンブリ11によって、ディスクばね9の付勢
力に抗してプランジャ10及び弁頭3を軸線方向に制御
可能に移動させて弁頭3の軸線方向の位置を調整するこ
とができる。電磁石アセンブリ11は、プランジャ10
に結合されたヨーク12、ソレノイドコイル13、ソレ
ノイドケース14等から構成されている。電磁石アセン
ブリ11は、ガスケット15を介して弁本体1に結合さ
れている。この実施形態においては、ディスクばね9
は、弁頭3及びプランジャ10を軸線方向下方へ付勢す
るような形状とされており、この付勢力に抗して、電磁
石アセンブリ11の電磁力によって弁頭3及びプランジ
ャ10が上方に引き上げられるようになされている。従
って、次に説明するノーマル状態では、電磁石アセンブ
リは電気的に付勢されている状態である。
Details of the valve head 3 are shown in FIG. As can be seen from FIG. 5, the valve head 3 has a cylindrical portion 4 partially.
Has a first valve head 5 which is a slope on one side sandwiching the cylindrical shape in the axial direction of the cylindrical shape part 4, and a second valve head 6 on the other side. is doing. On the other hand, as can be seen from FIG. 6, in the central hole of the orifice body 2,
The first valve seat portion 7 is provided at a position corresponding to the first valve head 5 of the valve head 3.
And a second valve seat portion 8 is provided at a position corresponding to the second valve head 6. A first orifice is formed between the first valve head 5 and the first valve seat portion 7, and a second orifice is formed between the second valve head 6 and the second valve seat portion 8. An orifice is formed. Therefore, the fluid flow from the main flow channel is split into two streams by the first orifice and the second orifice around the circumference of the central cylindrical portion of the valve head 3. The valve head is connected to a plunger 10 via a disc spring 9, and the plunger 10 is
The electromagnet assembly 11 allows the plunger 10 and the valve head 3 to be controllably moved in the axial direction against the biasing force of the disc spring 9 to adjust the axial position of the valve head 3. The electromagnet assembly 11 includes the plunger 10
It is composed of a yoke 12, a solenoid coil 13, a solenoid case 14 and the like which are connected to each other. The electromagnet assembly 11 is coupled to the valve body 1 via the gasket 15. In this embodiment, the disc spring 9
Is shaped so as to bias the valve head 3 and the plunger 10 downward in the axial direction, and the valve head 3 and the plunger 10 are pulled upward by the electromagnetic force of the electromagnet assembly 11 against this biasing force. It is done like this. Therefore, in the normal state described below, the electromagnet assembly is in an electrically biased state.

【0014】図7は、弁頭3のオリフィス本体2に対す
る動きの3つの状態を示したものである。(a)の状態
では、弁頭3が軸線方向上方に付勢されていて、第一の
オリフィスが第二のオリフィスよりも大きく開いてお
り、第一のオリフィスを通る流量が第二のオリフィスを
通る流量よりもより多い。(b)の状態は、弁頭3がオ
リフィス本体2に対して軸線方向にほぼ均等な中央位置
に位置している。この状態では、第一のオリフィスと第
二のオリフィスとが同程度に閉じられていて、弁頭3の
周囲とオリフィス本体2との間を、第一のオリフィスと
第二のオリフィスとを通って均等に流れが分割される。
本実施形態の場合、(b)の状態においても両方の流路
にガスが流れるのを可能にするために、弁頭外周とオリ
フィス本体の孔との間に若干の隙間を持たせているが、
更に緊密な嵌合として、(b)の状態では流量がほとん
どなくなるようにしても良い。(c)の状態は、(a)
の状態と逆に、第二のオリフィスが第一のオリフィスよ
りも大きく開いており、第二のオリフィスを通る流量が
第一のオリフィスを通る流量よりもより多い。
FIG. 7 shows three states of movement of the valve head 3 with respect to the orifice body 2. In the state of (a), the valve head 3 is urged upward in the axial direction, the first orifice is larger than the second orifice, and the flow rate through the first orifice causes the second orifice to open. More than the flow rate through. In the state of (b), the valve head 3 is located at a substantially central position in the axial direction with respect to the orifice body 2. In this state, the first orifice and the second orifice are closed to the same degree, and the space between the periphery of the valve head 3 and the orifice body 2 is passed through the first orifice and the second orifice. The flow is divided evenly.
In the case of the present embodiment, a slight gap is provided between the outer circumference of the valve head and the hole of the orifice body in order to allow the gas to flow in both flow paths even in the state of (b). ,
As a more tight fit, the flow rate may be almost eliminated in the state of (b). The state of (c) is (a)
Conversely, the second orifice is wider than the first orifice, and the flow rate through the second orifice is higher than the flow rate through the first orifice.

【0015】従って、例えば、図9に示すサーマルフロ
ーセンサー16と層流素子17とを組み合わせたものの
ような流量センサーと層流素子とを含む流量検知装置を
第一の流路及び第二の流路の各々に設け、各流路の流量
を検知し、この検知結果に従って電磁石アセンブリ11
によって弁頭3を軸線方向に移動させ且つ保持して、第
一及び第二のオリフィスの開口のバランスを調整するこ
とにより、二つの流路の流量比率を制御することができ
る。例えば、本実施形態の流量比率制御装置の流量比率
の制御は、第一又は第二の流量センサーの出力を、第一
の流量センサーの出力と第二の流量センサーの出力との
和で割った値が所定の値になるように弁頭3の位置を制
御することによって行うことができる。
Therefore, for example, a flow rate detecting device including a flow rate sensor and a laminar flow element such as a combination of the thermal flow sensor 16 and the laminar flow element 17 shown in FIG. It is provided in each of the passages, the flow rate of each passage is detected, and the electromagnet assembly 11
By moving and holding the valve head 3 in the axial direction and adjusting the balance of the openings of the first and second orifices, the flow rate ratio of the two flow paths can be controlled. For example, in the control of the flow rate of the flow rate control device of the present embodiment, the output of the first or second flow sensor is divided by the sum of the output of the first flow sensor and the output of the second flow sensor. This can be done by controlling the position of the valve head 3 so that the value becomes a predetermined value.

【0016】図10及び11は、本発明の第二の実施形
態の上面及び正面断面並びに側方断面を示した図であ
る。この実施形態は、弁頭23を駆動する手段が、電磁
石ではなくピエゾアクチュエータ24が使用されている
点において、第一の実施形態と異なっている。図11に
おいて、弁本体21の内部にオリフィス本体22が嵌入
固定されている。オリフィス本体22の中心には段付き
の孔が設けられており、この孔内には、同オリフィス本
体の孔との間に所定の間隙を有するように弁頭23が挿
入されており、弁頭23はこのオリフィス本体の中心孔
内を軸線方向に移動可能になされている。弁頭23の一
端にはピエゾアクチュエータ24が固定されていて、ピ
エゾアクチュエータ24が作動することによって、弁頭
23が軸線方向に移動せしめられ且つ保持される。弁頭
23は、一部分に円柱状部25を有しており、同円柱状
部の軸線方向の片側の端縁には、第一の弁頭部26が設
けられ、もう一方の側の端縁には、第二の弁頭部27が
設けられている。両方の弁頭部は、図面からわかるよう
に環状に隆起した形態をなしている。弁頭23の第一及
び第二の弁頭部26、27は、図に示すように、オリフ
ィス本体の対向する面との間に第一及び第二のオリフィ
スを形成するようになされている。
10 and 11 are a top view, a front cross section and a side cross section of a second embodiment of the present invention. This embodiment differs from the first embodiment in that the means for driving the valve head 23 uses a piezo actuator 24 instead of an electromagnet. In FIG. 11, the orifice body 22 is fitted and fixed inside the valve body 21. A stepped hole is provided at the center of the orifice body 22, and a valve head 23 is inserted into this hole so that a predetermined gap is formed between the hole and the orifice body. 23 is movable in the axial direction in the center hole of the orifice body. A piezo actuator 24 is fixed to one end of the valve head 23, and the valve head 23 is axially moved and held by the operation of the piezo actuator 24. The valve head 23 has a cylindrical portion 25 in a part thereof, and a first valve head 26 is provided at one end of the cylindrical portion on one side in the axial direction, and an end on the other side is provided. A second valve head 27 is provided on the. Both valve heads are in the form of an annular ridge, as can be seen from the drawing. The first and second valve heads 26, 27 of the valve head 23 are adapted to form first and second orifices with opposing surfaces of the orifice body, as shown.

【0017】図10及び11において矢印で示されてい
るように、流体は図11において下右方からメインフロ
ーチャネルを通って導入され、オリフィス本体22に設
けられた孔を介して、弁頭23の円柱状部の中央外周の
チャンバに入り、同チャンバを経て、第一のオリフィス
と第二のオリフィスとに分流する。
As shown by the arrows in FIGS. 10 and 11, the fluid is introduced from the lower right side in FIG. 11 through the main flow channel, and through the hole provided in the orifice body 22, the valve head 23. Into the chamber on the outer periphery of the center of the columnar part, and through the chamber, the flow is split into the first orifice and the second orifice.

【0018】本実施形態における流量比率制御は、第一
の実施形態とほぼ同様にして制御される。すなわち、例
えば、図9に示すサーマルフローセンサー16と層流素
子17とを組み合わせたもののような流量センサーと層
流素子とを含む流量検知装置を第一の流路及び第二の流
路の各々に設けることにより、各流路の流量を検知し、
この検知結果に従ってピエゾアクチュエータ24によっ
て弁頭23を軸線方向に移動させ且つ保持して、第一及
び第二のオリフィスの開口のバランスを調整することに
より、二つの流路の流量比率を制御することができる。
The flow rate ratio control in this embodiment is controlled in substantially the same manner as in the first embodiment. That is, for example, a flow rate detecting device including a flow rate sensor and a laminar flow element such as a combination of the thermal flow sensor 16 and the laminar flow element 17 shown in FIG. 9 is provided in each of the first flow path and the second flow path. By detecting the flow rate of each flow path,
According to this detection result, the piezo actuator 24 moves and holds the valve head 23 in the axial direction to adjust the balance between the openings of the first and second orifices, thereby controlling the flow rate ratio of the two flow paths. You can

【0019】[0019]

【発明の効果】以上に述べたように、本願発明の流量比
率制御装置においては、コンダクタンスの比率が任意に
且つ差動的に変化する一対のオリフィスを備えた差動制
御バルブを用いているので、圧力損失が少なくすること
ができる。また、差動制御バルブによるため、流体の動
圧の影響を受けず、弁の大きさが制限されずに、かなり
大きな径の弁としても良好に制御可能である。従って、
大流量の制御の行うことができ、極めて信頼性の高い流
量比率制御が可能になる。
As described above, the flow rate control device of the present invention uses the differential control valve having the pair of orifices in which the ratio of the conductance is changed arbitrarily and differentially. The pressure loss can be reduced. Further, since it is a differential control valve, it is not affected by the dynamic pressure of the fluid, the size of the valve is not limited, and it is possible to favorably control a valve having a considerably large diameter. Therefore,
A large flow rate can be controlled, and extremely reliable flow rate ratio control is possible.

【0020】図12は、従来の機械的なフロースプリッ
ターと本願発明による流量比率制御装置との圧力損失を
比較したグラフである。グラフから明らかなように、本
願発明の流量比率制御装置においては、従来ものものに
比べて、圧力損失が極めて少ない。
FIG. 12 is a graph comparing the pressure loss between the conventional mechanical flow splitter and the flow rate controller according to the present invention. As is clear from the graph, the flow rate control device of the present invention has extremely less pressure loss than the conventional device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の流量比率制御装置の第一の実施形態の
主要部分を正面から見た断面図である。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a first embodiment of a flow rate control device of the present invention as seen from the front.

【図2】図1の装置の上面図である。FIG. 2 is a top view of the device of FIG.

【図3】図3は、側方断面図である。FIG. 3 is a side sectional view.

【図4】電磁石アセンブリの外観図である。FIG. 4 is an external view of an electromagnet assembly.

【図5】弁頭3の拡大詳細図である。5 is an enlarged detailed view of the valve head 3. FIG.

【図6】オリフィス本体の詳細を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing details of an orifice body.

【図7】弁頭3のオリフィス本体2に対する動きの3つ
の状態を示したものである。
FIG. 7 shows three states of movement of the valve head 3 with respect to the orifice body 2.

【図8】図1に示した流量比率制御装置の外観を示した
ものである。
FIG. 8 shows an appearance of the flow rate control device shown in FIG.

【図9】サーマルフローセンサーと層流素子とを組み合
わせた流量検知装置の概略図である。
FIG. 9 is a schematic diagram of a flow rate detection device in which a thermal flow sensor and a laminar flow element are combined.

【図10】本発明の第二の実施形態の正面及び断面を示
した図である。
FIG. 10 is a view showing a front surface and a cross section of a second embodiment of the present invention.

【図11】図10に示した装置の側方断面図である。11 is a side cross-sectional view of the device shown in FIG.

【図12】従来の機械的なフロースプリッターと本願発
明による流量比率制御装置との圧力損失を比較したグラ
フである。
FIG. 12 is a graph comparing pressure loss between a conventional mechanical flow splitter and a flow rate control device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 弁本体、 2 オリフィス本体、 3 弁頭、
4 円柱形状部分、 5 第一の弁頭部、6 第二の
弁頭部、 7 第一弁座部、8 第二の弁座部、
9 ディスクばね、10 プランジャ、 11 電磁
石アセンブリ、12 ヨーク、 13 ソレノイドコ
イル、14 ソレノイドケース、 15 ガスケッ
ト、16 サーマルフローセンサー、 17 層流素
子、21 弁本体、 22 オリフィス本体、23
弁頭、 24 ピエゾアクチュエータ、25 円柱状
部、 26 第一の弁頭部、27 第二の弁頭部
1 valve body, 2 orifice body, 3 valve head,
4 Cylindrical-shaped part, 5 1st valve head, 6 2nd valve head, 7 1st valve-seat part, 8 2nd valve-seat part,
9 disc spring, 10 plunger, 11 electromagnet assembly, 12 yoke, 13 solenoid coil, 14 solenoid case, 15 gasket, 16 thermal flow sensor, 17 laminar flow element, 21 valve body, 22 orifice body, 23
Valve head, 24 piezo actuator, 25 cylindrical portion, 26 first valve head, 27 second valve head

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F045 AA04 EE03 EE04 EE17 5H307 AA20 BB01 CC03 DD07 EE02 EE07 EE12 ES02 FF06 FF08 GG05 GG09 HH04 5H309 AA20 BB20 CC20 DD10 EE04 FF03 FF06 FF20    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F-term (reference) 5F045 AA04 EE03 EE04 EE17                 5H307 AA20 BB01 CC03 DD07 EE02                       EE07 EE12 ES02 FF06 FF08                       GG05 GG09 HH04                 5H309 AA20 BB20 CC20 DD10 EE04                       FF03 FF06 FF20

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一つのメインのフローチャネルと、一つ
以上のコンダクタンスが変動する流路と、から構成され
る流量比率制御装置であって、 コンダクタンスの比率が任意に且つ差動的に変化する一
対のオリフィスを備えた差動制御バルブを用いたことを
特徴とする流量比率制御装置。
1. A flow rate ratio control device comprising one main flow channel and one or more flow passages with varying conductance, wherein the conductance ratio is changed arbitrarily and differentially. A flow rate ratio control device comprising a differential control valve having a pair of orifices.
【請求項2】 請求項1に記載の流量比率制御装置であ
って、 前記差動制御バルブが、一部に円柱形状部分を有し、同
円柱形状部分の軸線方向において同円柱形状を挟む一方
の側に第一の弁頭部を有し、他方の側に第二の弁頭部を
有する、概して柱状の軸線方向に可動の弁頭と、 前記弁頭を軸線方向に移動可能に収容するオリフィス本
体であって、前記第一の弁頭部に近接して第一の弁座が
設けられていて第一のオリフィスが形成され、前記第二
の弁頭部に近接して第二の弁座が設けられていて第二の
オリフィスが形成されるようになされたオリフィス本体
と、 前記軸線方向に可動の弁頭を、軸線方向の任意の位置に
移動させ且つその位置に保持するためのアクチュエータ
と、 前記第一のオリフィスに接続された第一の流路内に設け
られた第一の流量検知装置と、前記第二のオリフィスに
接続された第二の流路内に設けられた第二の流量検知装
置と、を含む流量検知装置と、を備え、 前記流量検知装置の出力に応じて、前記アクチュエータ
によって前記可動の弁頭が軸線方向の所定の位置に保持
されることによって、前記オリフィス本体からの前記弁
頭の中央部につながっているメインの流量チャネルから
の流れが、第一のオリフィスを通る流れと第二のオリフ
ィスを通る流れに分割され且つ前記第一の流路を流れる
流量と、第二の流路を流れる流量との流量比率が制御さ
れるようになされた、流量比率制御装置。
2. The flow rate control device according to claim 1, wherein the differential control valve has a part having a cylindrical shape, and one of which sandwiches the cylindrical shape in the axial direction of the cylindrical part. A generally valve-shaped axially movable valve head having a first valve head on its side and a second valve head on the other side, and said valve head is housed movably in the axial direction. An orifice body, a first valve seat is provided in the vicinity of the first valve head to form a first orifice, and a second valve is formed in the vicinity of the second valve head. An orifice body provided with a seat so as to form a second orifice, and an actuator for moving the axially movable valve head to an arbitrary position in the axial direction and holding the position. And provided in a first flow path connected to the first orifice A flow rate detection device including one flow rate detection device and a second flow rate detection device provided in a second flow path connected to the second orifice, and an output of the flow rate detection device. According to, the movable valve head is held in position in the axial direction by the actuator, so that the flow from the main flow channel leading from the orifice body to the central portion of the valve head, The flow rate is divided into a flow passing through the first orifice and a flow passing through the second orifice, and the flow rate ratio between the flow rate flowing through the first flow path and the flow rate flowing through the second flow path is controlled. , Flow rate control device.
【請求項3】 請求項2に記載の流量比率制御装置であ
って、 一部にドーナツ状のディスク部を有するオリフィス本体
を含み、同ドーナツ状ディスク部の中心孔内に前記弁頭
が収容され、 同ドーナツ状ディスク部の中心孔の軸線方向の一方の端
部に前記第一の弁座が形成されて前記第一の弁頭部との
間に第一のオリフィスが形成され、前記ドーナツ状ディ
スク部の中心孔の軸線方向の他方の端部に前記第二の弁
座が形成されて前記第二の弁頭部との間に第二のオリフ
ィスが形成されるようになされた、流量比率制御装置。
3. The flow rate control device according to claim 2, further comprising an orifice body having a donut-shaped disc part, wherein the valve head is housed in a central hole of the donut-shaped disc part. The donut-shaped disc portion is formed with the first valve seat at one end portion in the axial direction of the center hole of the donut-shaped disc portion, and the first orifice is formed between the first valve seat and the first valve head. The flow rate ratio is such that the second valve seat is formed at the other end in the axial direction of the central hole of the disk portion, and the second orifice is formed between the second valve seat and the second valve head. Control device.
【請求項4】 請求項3に記載の流量比率制御装置であ
って、 前記オリフィス本体には、第一のオリフィスに至る第一
の流路と、第二のオリフィスに至る第二の流路とが設け
られ、 前記第一の流路には、流量を検出するための第一の流量
センサーが設けられており、第二の流路には、流量を検
出するための第二の流量センサーが設けられている、こ
とを特徴とする流量比率制御装置。
4. The flow rate control device according to claim 3, wherein the orifice body has a first flow path leading to the first orifice and a second flow path leading to the second orifice. Is provided, the first flow path is provided with a first flow rate sensor for detecting a flow rate, and the second flow path is provided with a second flow rate sensor for detecting a flow rate. A flow rate ratio control device, which is provided.
【請求項5】 請求項4に記載の流量比率制御装置であ
って、 前記第一又は第二の流量センサーの出力を、第一の流量
センサーの出力と第二の流量センサーの出力との和で割
った値が所定の値になるように前記可動の弁頭の位置を
制御することによって、流量比率が制御されるようにな
された流量比率制御装置。
5. The flow rate control device according to claim 4, wherein the output of the first or second flow sensor is the sum of the output of the first flow sensor and the output of the second flow sensor. A flow rate control device in which the flow rate is controlled by controlling the position of the movable valve head so that the value divided by is a predetermined value.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004114038A1 (en) * 2003-06-20 2004-12-29 Fujikin Incorporated Device for dividing and feeding gas flow from flow rate- regulating device-equipped gas-feeding equipment to chamber
US8496022B2 (en) 2003-06-20 2013-07-30 Fujikin Incorporated Device and method for supplying gas while dividing to chamber from gas supplying facility equipped with flow controller
US9098082B2 (en) 2003-06-20 2015-08-04 Fujikin Incorporated Device and method for supplying gas while dividing to chamber from gas supplying facility equipped with flow controller

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