JP2004183743A

JP2004183743A - 流体制御装置

Info

Publication number: JP2004183743A
Application number: JP2002349850A
Authority: JP
Inventors: Seitetsu Mochizuki; 靖哲望月; Megumi Makino; 恵牧野; Mutsunori Kogai; 睦典小艾
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 2002-12-02
Filing date: 2002-12-02
Publication date: 2004-07-02
Anticipated expiration: 2022-12-02
Also published as: TW200419094A; EP1568927A4; CN1692244A; DE60307887D1; KR20050083707A; EP1568927B1; US20060096533A1; JP4314425B2; DE60307887T2; EP1568927A1; WO2004051125A1

Abstract

【課題】修理のしやすさを改善するとともに、ガス種の切換時に圧力変動がなく安定して瞬時に切換可能である流体制御装置を提供する。
【解決手段】本体２は、中央通路ブロック１１およびサイド通路ブロック１２，１３からなる。各開閉弁５，６は、中央通路ブロックと一方のサイド通路ブロックとにまたがって着脱可能に取り付けられている。中央通路ブロックに、１本の共通路２２ａおよび２本の分岐路２２ｂ，２２ｃからなるＹ字通路２２がサブガス入口２３と同じ数だけ設けられている。Ｙ字通路２２の共通路２２ａの開口がサブガス入口２３とされるとともに、Ｙ字形通路２２の各分岐路２２ｂ，２２ｃがそれぞれ各開閉弁５，６の入口ポートに通じさせられることによって、サブガス流入通路が形成されている。メインガス通路１８およびメイン通路側連通路１９は、一方のサイド通路ブロック１２に、ベントガス通路２０およびベント通路側連通路２１は、他方のサイド通路ブロック１３に形成されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、半導体処理装置において、複数種類の材料ガスを適宜切り換えて処理室に供給する目的で使用される流体制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数種類の材料ガスを適宜切り換えて処理室に供給する目的で使用される流体制御装置（３１）として、図５に示すように、直方体状本体（３２）と、本体（３２）の長さ方向の両端に幅方向に間隔をおいて設けられたメインガス出入口（３３）およびベントガス出入口（図には現れず）と、メインガス出入口（３３）同士を連通するメインガス通路（４１）と、ベントガス出入口同士を連通するベントガス通路（図には現れず）と、本体（３２）の一側に所定間隔で設けられた複数のサブガス入口（４２）と、各サブガス入口（４２）に対応する位置にそれぞれ２つずつ配置され全体として２列に並べられた開閉弁（３５）（３６）と、各サブガス入口（４２）から第１列目の各開閉弁（３５）の入口ポートに通じる複数の第１サブガス流入通路（４３）と、第１列目の各開閉弁（３５）の出口ポートからメインガス通路（４１）に通じるメイン通路側連通路（４４）と、各サブガス入口（４２）から第２列目の各開閉弁（３６）の入口ポートに通じる複数の第２サブガス流入通路（４５）と、第２列目の各開閉弁（３６）の出口ポートからベントガス通路に通じるベント通路側連通路（４６）とを備えているものが知られている。
【０００３】
また、特許文献１には、フランジ部付き本体を有する開閉弁を２つの通路ブロックにまたがってフランジ部を貫通するねじ部材によって着脱可能に取り付けることが記載されている。また、同文献には、Ｖ字状の通路を有するブロックと２ポートおよび３ポートの開閉弁とを組み合わせて、ガス通路を形成することが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−２０５６３６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の図示した流体制御装置では、１箇所で故障が起こった場合には、全体を交換する必要があり、修理のしやすさの改善が求められている。また、ガス種の切換時に圧力変動なく安定して瞬時に切換可能なこと、デッドスペースが少ないことなどの課題があった。修理のしやすさのためには、特許文献１に記載されているように、各開閉弁をねじで着脱自在に取り付けておけばよいが、それだけでは、その他の上記課題が未解決のままとなる。また、特許文献１に示されているＶ字通路と３ポート弁とを組み合わせたガス通路は、曲がり角が多く、また流路も細くなるため、圧損が大きく、例えば１００リットル／分程度を越える大流量を流すことができないという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、上記実情に鑑み、修理のしやすさを改善するとともに、ガス種の切換時に圧力変動なく安定して瞬時に切換可能なこと、デッドスペースが少ないこと、大流量を流すことが可能なことなどの課題も実現することができる流体制御装置を提供することにある。
【０００７】
【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、直方体状本体と、本体の長さ方向の両端に幅方向に間隔をおいて設けられたメインガス出入口およびベントガス出入口と、メインガス出入口同士を連通するメインガス通路と、ベントガス出入口同士を連通するベントガス通路と、本体の一側に所定間隔で設けられた複数のサブガス入口と、各サブガス入口に対応する位置にそれぞれ２つずつ配置され全体として２列に並べられた開閉弁と、各サブガス入口から第１列目の各開閉弁の入口ポートに通じる複数の第１サブガス流入通路と、第１列目の各開閉弁の出口ポートからメインガス通路に通じるメイン通路側連通路と、各サブガス入口から第２列目の各開閉弁の入口ポートに通じる複数の第２サブガス流入通路と、第２列目の各開閉弁の出口ポートからベントガス通路に通じるベント通路側連通路とを備えており、各サブガス入口から導入される複数種類の材料ガスを適宜切り換えてメインガス通路出口から後流側処理室に供給するとともに、ベントガス通路を介して本体内ガスを排出させる流体制御装置において、本体は、中央通路ブロックおよびこれの幅方向両側にそれぞれ配置されたサイド通路ブロックからなり、各開閉弁は、中央通路ブロックといずれか一方のサイド通路ブロックとにまたがって入口ポートを中央通路ブロック側にかつ出口ポートをサイド通路ブロック側にして着脱可能に取り付けられており、中央通路ブロックに、１本の共通路および２本の分岐路によって長さ方向から見てＹ字状に形成されたＹ字通路がサブガス入口と同じ数だけ設けられ、第１および第２サブガス流入通路は、Ｙ字通路の共通路の開口がサブガス入口とされるとともに、Ｙ字形通路の各分岐路がそれぞれ各開閉弁の入口ポートに通じさせられることによって形成されており、メインガス通路およびメイン通路側連通路は、一方のサイド通路ブロックに、ベントガス通路およびベント通路側連通路は、他方のサイド通路ブロックにそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
各サイド通路ブロックは、例えば、メインガス通路となるシースルー通路を有する１つのブロックにより形成され、中央通路ブロックは、例えば、１つのＹ字通路を有するブロックを複数使用することにより形成される。各サイド通路ブロックは、Ｔ字通路を有するブロックを複数連結することにより形成してもよく、また、中央通路ブロックを１つのブロックによって形成してもよい。
【０００９】
この流体制御装置によると、各開閉弁が２つの通路ブロックにまたがって着脱可能に取り付けられているので、いずれかの開閉弁に故障が起こった場合には、それだけを交換することができ、修理が容易となり、さらに、中央通路ブロックに設けられたＹ字通路を介してサイド通路ブロックのガス通路に材料ガスを供給するので、サブガス入口からメインガス通路側に流れるガスの通路長さとベントガス通路側に流れるガスの通路長さとが同一となり、メインガスとベントガスとの差圧の発生が抑えられ、圧力変動を少なくすることができる。また、本体を３つの通路ブロックから構成しているので、各通路ブロックの通路の簡素化が可能で、この結果、本体の製作が容易となり、製造コストを低減することができ、しかも、デッドスペースを極力少なくすることができる。また、メインガス通路およびベントガス通路は、Ｖ字状部分などの曲がり角を含まないように形成することが容易であり、例えばＭＯＣＶＤ用ガス供給装置として大流量のガスを流すことが要求される場合であっても適用することができる。
【００１０】
【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。以下の説明において、前とは、図１の右を、後とは、図１の左をいうものとし、左右は、後方に向かっていうものとし、上下は、図１の上下をいうものとする。
【００１１】
図１から図４までは、この発明の流体制御装置の実施形態を示している。
【００１２】
この実施形態の流体制御装置（１）は、例えば、ＭＯＣＶＤプロセスにおいてガスを数種個別に切換ながら導入するために使用されるもので、本体（２）と、本体の前後端面にそれぞれ設けられた左列の出入口継手（３）および右列の出入口継手（４）と、本体（２）の上面に左右２列に設けられた７つずつの左列の開閉弁（５）および右列の開閉弁（６）と、本体（２）の下面に１列に設けられた７つの材料ガス導入継手（７）とからなる。
【００１３】
本体（２）は、他の２つの通路ブロック（１２）（１３）より幅広の中央通路ブロック（１１）と、中央通路ブロック（１１）に平行でかつ所定間隔をおいてその左方に配置された左サイド通路ブロック（１２）と、中央通路ブロック（１１）に平行でかつ所定間隔をおいてその右方に配置された右サイド通路ブロック（１３）とからなる。この実施形態では、各サイド通路ブロック（１２）（１３）は、前後方向に長い１つの通路ブロックからなり、中央通路ブロック（１１）は、７つの通路ブロック（符号（１１）で示す。）の集合体によって構成されている。
【００１４】
左列の出入口継手（３）は、左サイド通路ブロック（１２）の前後端面に取り付けられており、右列の出入口継手（４）は、右サイド通路ブロック（１３）の前後端面に取り付けられている。各材料ガス導入継手（７）は、各中央通路ブロック（１１）の下面にそれぞれ取り付けられている。
【００１５】
左列の開閉弁（５）は、左サイド通路ブロック（１２）の上面と各中央通路ブロック（１１）の左半部の上面とにまたがって配置されており、右列の開閉弁（６）は、右サイド通路ブロック（１３）の上面と各中央通路ブロック（１１）の右半部の上面とにまたがって配置されている。各開閉弁（５）（６）は、それぞれ下端に方形のフランジ部（５ａ）（６ａ）を有しており、このフランジ部（５ａ）の４隅を上方から貫通するねじ部材（８）によって対応する通路ブロック（１１）（１２）（１３）に着脱可能に取り付けられている。各開閉弁（５）（６）と通路ブロック（１１）（１２）（１３）との突き合わせ部分には、その通路（１４）（１５）（１６）（１７）（１９）（２１）（２２）同士を流体密に接続するためのシール部（９）が設けられている。
【００１６】
左列の開閉弁（５）は、下端に開口する入口通路（１４）および下端に開口する出口通路（１５）を有しており、入口通路（１４）の入口ポートを中央通路ブロック（１１）側に、出口通路（１５）の出口ポートを左サイド通路ブロック（１２）側にして固定されている。また、右列の開閉弁（６）は、下端に開口する入口通路（１６）および下端に開口する出口通路（１７）を有しており、入口通路（１６）の入口ポートを中央通路ブロック（１１）側に、出口通路（１７）の出口ポートを右サイド通路ブロック（１３）側にして固定されている。左列の開閉弁（５）の入口ポート、同出口ポート、右列の開閉弁（６）の入口ポートおよび同出口ポートは、長さ方向の同じ位置に、左右に並ぶように形成されている。
【００１７】
左サイド通路ブロック（１２）には、これを前後方向に貫通する１本の直線状に形成されたメインガス通路（１８）と、メインガス通路（１８）から上方に分岐して左列の各開閉弁（５）の出口通路（１５）の出口ポートに通じている７つのメイン通路側連通（１９）とが設けられている。右サイド通路ブロック（１３）には、これを前後方向に貫通する１本の直線状に形成されたベントガス通路（２０）と、ベントガス通路（２０）から上方に分岐して右列の各開閉弁（６）の出口通路（１７）の出口ポートに通じている７つのベント通路側連通路（２１）とが設けられている。この実施形態では、後方に入口が、前方に出口が設けられており、メインガス通路（１８）の入口を符号（３ａ）で、同出口を符号（３ｂ）で、ベントガス通路（２０）の入口を符号（４ａ）で、同出口を（４ｂ）で示している。
【００１８】
各中央通路ブロック（１１）には、共通路（２２ａ）および左右分岐路（２２ｂ）（２２ｃ）によって長さ方向から見てＹ字状に形成されたＹ字通路（２２）が各開閉弁（５）（６）のポート位置に対応するように設けられている。各Ｙ字通路（２２）の共通路（２２ａ）は、中央通路ブロック（１１）の高さおよび幅のほぼ中央から下方にのびてその下面に開口しており、この開口がサブガス入口（２３）とされている。材料ガス導入継手（７）は、このサブガス入口（２３）に取り付けられている。各Ｙ字形通路（２２）の左分岐路（２２ｂ）は、共通路（２２ａ）の上端から左斜め上方にのびて左列の開閉弁（５）の入口通路（１４）の入口ポートに通じており、右分岐路（２２ｃ）は、共通路（２２ａ）の上端から右斜め上方にのびて右列の開閉弁（６）の入口通路（１６）の入口ポートに通じている。これにより、Ｙ字通路（２２）の共通路（２２ａ）および左分岐路（２２ｂ）は、各サブガス入口（２３）から左列の各開閉弁（５）の入口通路（１４）の入口ポートに通じる第１サブガス流入通路（２２ａ）（２２ｂ）を構成し、Ｙ字通路（２２）の共通路（２２ａ）および右分岐路（２２ｃ）は、各サブガス入口（２３）から右列の各開閉弁（６）の入口通路（１６）の入口ポートに通じる第２サブガス流入通路（２２ａ）（２２ｃ）を構成している。
【００１９】
中央通路ブロック（１１）のＹ字通路（２２）は、例えば、先に２つの分岐路（２２ｂ）（２２ｃ）を形成してから共通路（２２ａ）を形成することにより得ることができ、各サイド通路ブロック（１２）（１３）は、例えば、先に連通路を形成してから直線状通路を形成することにより得ることができる。こうして、いずれのブロック（１１）（１２）（１３）も容易にかつデッドスペースが存在しないように製作することができる。
【００２０】
この流体制御装置（１）によると、図４に示すように、各サブガス入口（２３）から導入される複数種類の材料ガスを適宜切り換えてメインガス通路（１８）の出口（３ｂ）から後流側処理室に供給するとともに、ベントガス通路（２０）を介してその出口（４ｂ）から本体内ガスを排出させることができる。なお、図１か図３までの図から分かるように、この流体制御装置は、左右対称かつ前後対称に構成されており、各出入口（３ａ）（３ｂ）（４ａ）（４ｂ）は、メインガス用入口、メインガス用出口、ベントガス用入口およびベントガス用出口のいずれにも使用することができる。
【００２１】
この流体制御装置（１）によるガスの切換は次のようにして行われる。まず、第１番目の材料ガスとして導入されるガスの配管が接続されている材料ガス導入継手（７）に対応する位置にある左列の開閉弁（５）が開かれ、左列のその他の開閉弁（５）が閉じられることにより、第１番目の材料ガスはメインガス通路（３）に導入されてメインガスとともにメインガス出口（３ｂ）から処理室へと送られる。同時に、ベントガスがベントガス通路（２０）に導入されてベントガス出口（４ｂ）から排出される。メインガス通路（１８）およびベントガス通路（２０）は、いずれも１本の直線状に形成されているため、大流量のガスを流すことができる。次いで、第２番目の材料ガスとして導入されるガスの配管が接続されている材料ガス導入継手（７）に対応する位置にある左列の開閉弁（５）が開かれ、左列のその他の開閉弁（５）が閉じられることにより、第１番目の材料ガスが第２番目の材料ガスに切り換えられる。この際、メインガス通路（１８）に材料ガスを流す第１サブガス流入通路（２２ａ）（２２ｂ）と、ベントガス通路（２０）に材料ガスを流す第２サブガス流入通路（２２ａ）（２２ｂ）とが対称に形成されているので、圧力変動が抑えられて、安定かつ瞬時に材料ガスの切換が行われる。こうして、最大で７種の材料ガスを選択的にメインガス通路（１８）に供給することができる。
【００２２】
なお、上記の流体制御装置（１）は、７つのサブガス入口（２３）を有する７連タイプとされているが、７連以外の数とすることはもちろん可能であり、２つの７連タイプのものを出入口継手部分（３）（４）で接続することにより、１４連として使用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による流体制御装置の実施形態を示す側面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ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フロー図である。
【図５】この発明による流体制御装置の従来技術を示す側面図である。
【符号の説明】
（１）流体制御装置
（２）本体
（３ａ）メインガス入口
（３ｂ）メインガス出口
（４ａ）ベントガス入口
（４ｂ）ベントガス出口
（５）（６）開閉弁
（１１）中央通路ブロック
（１２）左サイド通路ブロック
（１３）右サイド通路ブロック
（１８）メインガス通路
（１９）メイン通路側連通路
（２０）ベントガス通路
（２１）ベント通路側連通路
（２２）Ｙ字通路
（２２ａ）共通路（第１および第２サブガス流入通路用共通路）
（２２ｂ）分岐路（第１サブガス流入通路用分岐路）
（２２ｃ）分岐路（第２サブガス流入通路用分岐路）
（２３）サブガス入口

Claims

直方体状本体と、本体の長さ方向の両端に幅方向に間隔をおいて設けられたメインガス出入口およびベントガス出入口と、メインガス出入口同士を連通するメインガス通路と、ベントガス出入口同士を連通するベントガス通路と、本体の一側に所定間隔で設けられた複数のサブガス入口と、各サブガス入口に対応する位置にそれぞれ２つずつ配置され全体として２列に並べられた開閉弁と、各サブガス入口から第１列目の各開閉弁の入口ポートに通じる複数の第１サブガス流入通路と、第１列目の各開閉弁の出口ポートからメインガス通路に通じるメイン通路側連通路と、各サブガス入口から第２列目の各開閉弁の入口ポートに通じる複数の第２サブガス流入通路と、第２列目の各開閉弁の出口ポートからベントガス通路に通じるベント通路側連通路とを備えており、各サブガス入口から導入される複数種類の材料ガスを適宜切り換えてメインガス通路出口から後流側処理室に供給するとともに、ベントガス通路を介して本体内ガスを排出させる流体制御装置において、
本体は、中央通路ブロックおよびこれの幅方向両側にそれぞれ配置されたサイド通路ブロックからなり、各開閉弁は、中央通路ブロックといずれか一方のサイド通路ブロックとにまたがって入口ポートを中央通路ブロック側にかつ出口ポートをサイド通路ブロック側にして着脱可能に取り付けられており、中央通路ブロックに、１本の共通路および２本の分岐路によって長さ方向から見てＹ字状に形成されたＹ字通路がサブガス入口と同じ数だけ設けられ、第１および第２サブガス流入通路は、Ｙ字通路の共通路の開口がサブガス入口とされるとともに、Ｙ字形通路の各分岐路がそれぞれ各開閉弁の入口ポートに通じさせられることによって形成されており、メインガス通路およびメイン通路側連通路は、一方のサイド通路ブロックに、ベントガス通路およびベント通路側連通路は、他方のサイド通路ブロックにそれぞれ形成されていることを特徴とする流体制御装置。