JP2004183771A

JP2004183771A - 流体制御装置

Info

Publication number: JP2004183771A
Application number: JP2002351025A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Tokuda; 伊知郎徳田; Kenji Tsubota; 憲士坪田; Michio Yamaji; 道雄山路; Tsutomu Shinohara; 努篠原
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 2002-12-03
Filing date: 2002-12-03
Publication date: 2004-07-02
Also published as: KR20050089154A; EP1568926A4; TW200416796A; US7152629B2; KR101001238B1; WO2004051124A1; TWI313888B; CN100439779C; US20060048830A1; CN1703596A; EP1568926A1

Abstract

【課題】ラインの流路同士を接続するライン間接続手段から溶接箇所をなくし、ラインの増設・変更に容易に対応できる流体制御装置を提供する。
【解決手段】ライン間接続手段５０は、接続対象の各ラインＢ１，Ｂ２，Ｂ３の上段のライン方向同じ位置にそれぞれ配置されかつライン間接続用通路５４が形成された下側通路ブロック５１と、接続対象の各ラインにまたがって下側通路ブロック５１の上側に配置されかつライン直交方向にのびる横向き通路５８ａおよび横向き通路からのびて下側通路ブロック５１のライン間接続用通路５４に通じる下向き通路５８ｂを有する複数の上側通路ブロック５７とからなる。下側通路ブロック５１は、上方からのねじによって着脱可能に下段の継手部材に結合されており、上側通路ブロック５７は、上方からのねじによって着脱可能に下側通路ブロック５１に結合されている。
【選択図】図５

Description

【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・上下については、図１の右を前、左を後といい、同図（ａ）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、特許文献１には、１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数の継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口および出口を同じ方向に向けて基板上に並列状に配置され、所定のラインの流路同士がライン間接続手段により接続されている流体制御装置が開示されている。
【０００４】
図１３は、特許文献１に記載の流体制御装置の一例を示す斜視図であり、この流体制御装置は、３つのバイパス通路無しライン（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）と、３つのバイパス通路有りライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）とが基板（１）に並列状に配置されて形成されている。各バイパス通路無しライン（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）および各バイパス通路有りライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）は、上段に配されたマスフローコントローラ、開閉弁、遮断開放器などの複数の流体制御機器（２）（３）（４）（５）（６）（７）と、下段に配されて流体制御機器（２）（３）（４）（５）（６）（７）（４１）同士を連通する複数の継手部材（１１）（１２）（１３）（１４）（１５）（１６）（１７）（４０）とによって形成されている。
【０００５】
各バイパス通路無しライン（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）の流体制御機器は、マスフローコントローラ（２）と、マスフローコントローラ（２）の入口側にフィルター（４）を介して設けられた入口側開閉弁（３）と、マスフローコントローラ（２）の出口側に設けられた出口側開閉弁（５）とであり、各バイパス通路有りライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の流体制御機器は、マスフローコントローラ（２）と、マスフローコントローラ（２）の入口側にフィルター（４）を介して設けられた入口側遮断開放器（６）と、マスフローコントローラ（２）の出口側に設けられた出口側遮断開放器（７）とである。
【０００６】
入口側遮断開放器（６）は、ブロック状本体（２１）と、これに取り付けられた２つの開閉弁アクチュエータ（２２）（２３）と、本体（２１）の上面に取り付けられた管状接続部付きブロック状継手（２４）と、同側面に取り付けられた通路ブロック（２５）とにより形成されている。出口側遮断開放器（７）は、マスフローコントローラ（２）に近い側に配置された第１ブロック状本体（図示略）と、これに取り付けられた第１開閉弁アクチュエータ（２７）と、第１ブロック状本体（２６）の後側に隣接して配置された第２ブロック状本体（２８）と、これに取り付けられた２つの開閉弁アクチュエータ（２９）（３０）と、第１本体（２６）の上面に取り付けられた管状接続部付きブロック状継手（３１）と、同前面に取り付けられた通路ブロック（３２）と、第２本体（２８）の上面に取り付けられた管状接続部付きブロック状継手（３３）とにより形成されている。
【０００７】
フィルター（４）下方のブロック状継手（１４）とマスフローコントローラ（２）接続用管状継手（１５）との間には、バイバス用通路を分岐させる管状Ｔ型継手（図示略）が配されており、マスフローコントローラ（２）の上方を通る逆Ｕ字状のバイパス配管（３５）の一端がこのＴ型継手（３４）に接続され、同他端が出口側遮断開放器（７）の管状接続部付きブロック状継手（図示略）に接続されている。バイパス配管（３５）途中には、これを逆Ｌ字部分とＩ字部分とに分割可能とする管状継手（３６）が設けられている。
【０００８】
マスフローコントローラ（２）および継手（１１）（１２）（１４）は、逆Ｕ字状ブラケット（８）（９）（１９）を介して基板（１）に取り付けられている。マスフローコントローラ（２）は、その両側の継手（１５）（１７）を外すことにより、また、フィルター（４）および各開閉弁（３）（５）は、上方からねじ込まれているねじ（３７）を外すことにより、それぞれ単独で上方に取り出し可能とされている。
【０００９】
符号（４０）は、３つのバイパス通路無しライン（Ａ１）（Ａ２）（Ａ３）同士を１つの継手で接続するマニホールドブロック継手を示し、符号（４３）は、３つのバイパス通路有りライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）同士を１つの継手で接続するマニホールドブロック継手を示し、符号（４１）は、マニホールドブロック継手（４０）にねじ（３７）で取り付けられた通路閉鎖ブロックを示し、符号（４２）は、マニホールドブロック継手（４０）（４３）を基板（１）に取り付けるための逆Ｕ字状ブラケットを示している。バイパス通路無しライン用マニホールドブロック継手（４０）とバイパス通路有りライン用マニホールドブロック継手（４３）とは、連通パイプ（４４）により接続されており、これらに共通の出口が、バイパス通路有りライン用マニホールドブロック継手（４３）の終端部とされ、ここに、管状継手（４６）付き開閉弁（４５）が設けられている。
【００１０】
バイパス通路有りライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）同士は、その入口側遮断開放器（６）の管状接続部付きブロック状継手（２４）同士および出口側遮断開放器（７）の第２管状接続部付きブロック状継手（３３）同士がそれぞれライン間接続手段としての逆Ｕ字状連通配管（４７）（４８）によって接続されている。これらのライン間接続手段（４７）（４８）は、Ｌ型継手（Ｌ）およびＴ型継手（Ｔ）を使用し、これらの継手（Ｌ）（Ｔ）とパイプ（Ｐ）とは溶接（図中にＷで示す）によって接続されている。
【００１１】
【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、１つのラインについては、下段のブロック状継手が基板に着脱可能に取り付けられ、上段の流体制御機器が下段のブロック状継手間にまたがって着脱可能に取り付けられており、各ラインの流体制御機器ごとの取外し・取付けが容易なものとされている。しかしながら、ライン間接続手段が継手同士をパイプで接続して溶接して構成されているため、ラインの増設および変更時のライン間の接続の取外し・取付けに手間がかかるという問題があった、
この発明の目的は、ラインの流路同士を接続するライン間接続手段から溶接箇所をなくし、これによって、ラインの増設・変更により一層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。
【００１２】
【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、１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数の継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口および出口を同じ方向に向けて並列状に配置され、所定のラインの流路同士がライン間接続手段により接続されている流体制御装置において、ライン間接続手段は、接続対象の各ラインの上段のライン方向同じ位置にそれぞれ配置されかつ少なくとも１つの上向き開口を有するライン間接続用通路が形成された下側通路ブロックと、接続対象の各ラインにまたがって下側通路ブロックの上側に配置されかつライン直交方向にのびる横向き通路および横向き通路からのび下側通路ブロックのライン間接続用通路の上向き開口に通じる下向き通路を有する１または複数の上側通路ブロックとからなり、下側通路ブロックは、上方からのねじによって着脱可能に下段の継手部材に結合されており、上側通路ブロックは、上方からのねじによって着脱可能に下側通路ブロックに結合されていることを特徴とするものである。
【００１３】
流体制御機器が載せられる継手部材は、直方体ブロック状とされ、流体制御機器の下部（継手部材に載せられる部分）も直方体ブロック状とされる。そして、下側通路ブロックおよび上側通路ブロックも、いずれも直方体状とされる。下側通路ブロックは、そのライン方向の幅がラインを構成する流体制御機器および継手部材の幅と同じとされ、流体制御機器と同じ高さの上段に配置される。上側通路ブロックは、そのライン直交方向の長さがラインの幅と略同じとされて２つのラインにまたがって接続対象のラインの数より１つ少ない数だけ取り付けられることがあり、また、そのライン直交方向の長さが複数ラインのすべてにまたがるように形成されて、すべてのラインにまたがって１つだけ取り付けられることがある。下側通路ブロックと上側通路ブロックとの間には、上側通路ブロックの高さ調整用に中間ブロックを介在させてもよく、また、下側通路ブロックのライン方向に隣接する位置に、上側通路ブロックのライン方向の位置調整用の中間ブロックを配置してもよい。後者の中間ブロックは、逆止弁に置き換えることができる。
【００１４】
この発明の流体制御装置によると、ライン間接続手段が下側および上側通路ブロックによって構成され、かつ下側通路ブロックおよび上側通路ブロックが着脱可能であるので、ライン間接続手段を溶接なしで構成することができる。ラインを増設する際には、必要に応じてライン間接続手段を構成する通路ブロックのうちの所要のものを上方に取り外した後、増設すべきラインを基板上に取り付け、増設によってライン間接続手段の仕様が変更された場合には、仕様変更後のライン間接続手段を増設前に使用されていた通路ブロックと新たに準備された通路ブロックとによって構成し、このライン間接続手段を取り付ければよい。ラインの変更を行う際も同様であり、こうして、ラインの増設および変更が容易に行える。
【００１５】
【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。なお、以下の説明において、ライン間接続手段を除いた流体制御装置の構成は、図１３に示したもの基本的に同じであり、図１３に示したものと略同じ作用を有するものには、同じ符号を付している。
【００１６】
図１から図５までは、この発明による流体制御装置の第１実施形態の要部を示している。
【００１７】
図１は、ブロック状本体（２１）およびこれに取り付けられた２つの開閉弁アクチュエータ（２２）（２３）からなる入口側遮断開放器（６）を示しており、遮断開放器（６）の本体（２１）の後側に、ライン間接続のための下側通路ブロック（５１）が配置されている。遮断開放器（６）の本体（２１）と下側通路ブロック（５１）との間には、図３および図４に示すように、例えば逆止弁（詳細構成の図示は略）として使用される中間ブロック（５６）を着脱可能に取り付けることができる。
【００１８】
遮断開放器（６）の前側の開閉弁アクチュエータ（２３）は、３ポート弁とされ、同後側の開閉弁アクチュエータ（２２）は、２ポート弁とされている。遮断開放器（６）の本体（２１）は、２ポート弁用および３ポート弁用の２つのブロック（５２）（５３）からなる。３ポート弁用ブロック（５３）には、前側ポートからのび下向きに開口した１本の入口通路（５３ａ）、後側ポートからのび左向きに開口した第１出口通路（５３ｂ）および中央ポートからのび左向きに開口した第２出口通路（５３ｃ）が形成されている。２ポート弁用ブロック（５２）には、３ポート弁用ブロック（５３）の第１出口通路（５３ｂ）と２ポート弁の前側ポートとを連通する入口通路（５２ａ）、３ポート弁用ブロック（５３）の第２出口通路（５３ｃ）に通じ前後に貫通状にのびるバイパス通路（５２ｂ）および２ポート弁用ブロック（５３）の後側ポートからのび後向きに開口した出口通路（５２ｃ）が形成されている。
【００１９】
ライン間接続のための下側通路ブロック（５１）には、遮断開放器（６）の２ポート弁用ブロック（５２）の出口通路（５２ｃ）に通じ上向きに開口したライン間接続用通路（５４）および入口側遮断開放器（６）の２ポート弁用ブロック（５２）のバイパス通路（５２ｂ）に通じ下向きに開口したライン内接続用通路（５５）が形成されている。ライン間接続用通路（５４）は、遮断開放器（６）の出口通路（５２ｃ）開口から後方にのびるライン方向通路（５４ａ）と、ライン方向通路（５４ａ）の後端から上方にのび上向きに開口した上向き通路（５４ｂ）とからなる。上向き通路（５４ｂ）は、図２に示すように、後方からみて左右斜め上にそれぞれのびる２本の分岐通路によってＶ字状に形成されており、ライン直交方向に所定間隔を有する右側および左側の上向き開口（５４ｃ）（５４ｄ）を有している。
【００２０】
図１３のライン間接続手段（４７）（４８）に代えて使用されるライン間接続手段（５０）の好ましい一実施形態は、図３から図５までに示すように、複数（図示は３つ）の上記下側通路ブロック（５１）と、下側通路ブロック（５１）の上側に配置された複数（図示は２つ）の上側通路ブロック（５７）とからなる。下側通路ブロック（５１）は、接続対象の各ライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の上段にライン方向（前後方向）同じ位置にそれぞれ配置される。上側通路ブロック（５７）は、２つのブロック（５７ａ）（５７ｂ）が結合されて形成されており、その内部には、下向きに開口した逆Ｕ字状の通路（５８）が形成されている。逆Ｕ字状の通路（５８）は、ライン直交方向にのびる横向き通路（５８ａ）および横向き通路（５８ａ）の左右端から下方にのびる２本の平行状下向き通路（５８ｂ）からなる。上側通路ブロック（５７）は、図５に示すように、２つの下側通路ブロック（５１）にまたがって配置されており、その逆Ｕ字状通路（５８）は、右側のライン（Ｂ１）（Ｂ２）の下側通路ブロック（５１）の左側の上向き開口（５４ｄ）と左側のラインの下側通路ブロック（５１）の右側の上向き開口（５４ｃ）とを連通している。
【００２１】
図３に示すように、下側通路ブロック（５１）は、上方からのねじ（３７）によって着脱可能に継手部材（図１３に符号（１１）（１２）等で示すブロック状継手）に結合され、上側通路ブロック（５７）は、上方からのねじ（５９）によって下側通路ブロック（５１）に着脱可能に取り付けられている。
【００２２】
図６から図８までは、この発明による流体制御装置の第２実施形態の要部を示している。第２実施形態のものは、ライン間接続手段（６０）の上側通路ブロック（６１）および下側通路ブロック（６２）の構成が第１実施形態と相違している。以下の説明において、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００２３】
この実施形態では、所定のライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の流路同士を接続するライン間接続手段（６０）は、複数（図示は３つ）の下側通路ブロック（６１）と、下側通路ブロック（６１）の上側に配置された１つの上側通路ブロック（６２）とからなる。
【００２４】
下側通路ブロック（６１）の内部には、遮断開放器（６）の２ポート弁用ブロック（５２）の出口通路（５２ｃ）に通じ上向きに開口したライン間接続用通路（６４）および入口側遮断開放器（６）の２ポート弁用ブロック（５２）のバイパス通路（５２ｂ）に通じ下向きに開口したライン内接続用通路（６５）が形成されている。ライン間接続用通路（６４）は、遮断開放器（６）の出口通路（５２ｃ）開口から後方にのびるライン方向通路（６４ａ）と、ライン方向通路（６４ａ）の後端から上方にのび上向き開口（６４ｃ）を有する上向き通路（６４ｂ）とからなる。上向き通路（６４ｂ）は、図７および図８に示すように、上下方向にのびるＩ字状に形成されている。
【００２５】
上側通路ブロック（６２）は、１つのブロックだけで形成されており、その内部には、左右方向にのびる横向き通路（６６）と、横向き通路（６６）から下方にのび下側通路ブロック（６１）のライン間接続用通路（６４）の上向き通路（６４ｂ）の開口に通じている下向き通路と（６７）とが形成されている。上側通路ブロック（６２）は、図６および図８に示すように、３つのライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の下側通路ブロック（６１）のすべてにまたがって配置されており、その下向き通路（６７）は、各下側通路ブロック（６１）の上向き通路（６４ｂ）の延長線上に位置している。なお、横向き通路（６６）の左右端は、通路加工時にあけられた左端開口が閉鎖部材（６８）によって閉鎖されることにより、両端とも閉鎖されている。
【００２６】
下側通路ブロック（６１）は、上方からのねじ（３７）によって着脱可能に継手部材（図１３に符号（１１）（１２）等で示すブロック状継手）に結合され、上側通路ブロック（６２）は、上方からのねじ（５９）によって下側通路ブロック（６１）に着脱可能に取り付けられている。
【００２７】
図９から図１１までは、この発明による流体制御装置の第３実施形態の要部を示している。この第３実施形態のものは、ライン間接続手段の下側通路ブロック（６１）と上側通路ブロック（６２）との間に、さらに別のブロック（７１）が介在させられている点で第２実施形態のものと相違している。以下の説明において、第２実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
この実施形態では、所定のライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の流路同士を接続するライン間接続手段（７０）は、複数の下側通路ブロック（６１）と、下側通路ブロック（６１）の上側に配置された１つの上側通路ブロック（６２）と、両通路ブロック（６１）（６２）間に介在させられた複数（下側通路ブロック（６１）と同数）の中間通路ブロック（７１）とからなる。
【００２９】
中間通路ブロック（７１）は、上向きおよび下向きに開口し下側通路ブロック（６１）の上向き通路（６４ｂ）と上側通路ブロック（６２）の下向き通路（６７）とを連通するＩ字状通路（７２）を有している。これらの上向き通路（６４ｂ）、Ｉ字状通路（７２）および下向き通路（６７）は、流路抵抗が小さくなるように上下方向に直線状に並んでおり、これにより、下側通路ブロック（６１）と上側通路ブロック（６２）との連通部分の通路方向は第２実施形態と同じのままで、上側通路ブロック（６２）位置が中間通路ブロック（７１）の高さ分上方に位置させられている。こうして、上側通路ブロック（６２）が開閉弁アクチュエータ（２２）（２３）の高さと同程度となされ、上側通路ブロック（６２）の下側通路ブロック（６１）からの着脱がより容易なものとなっている。
【００３０】
図１２は、この発明による流体制御装置の第４実施形態の要部を示している。第４実施形態のものは、ライン間接続手段（８０）が下側通路ブロック（６１）に隣接してさらに別のブロック（８１）を有している点で第２実施形態のものと相違している。以下の説明において、第２実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、その説明を省略する。
【００３１】
この実施形態では、所定のライン（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）の流路同士を接続するライン間接続手段（８０）は、複数の下側通路ブロック（６１）と、下側通路ブロック（６１）の上側に配置された１つの上側通路ブロック（６２）と、下側通路ブロック（６１）と遮断開放器（６）との間に介在させられた複数（下側通路ブロック（６１）と同数）の中間通路ブロック（８１）とからなる。
【００３２】
中間通路ブロック（８１）は、前向きおよび後向きに開口した平行状の上側および下側の直線通路（８２）（８３）を有している。上側の直線通路（８２）は、遮断開放器（６）の出口通路（５２ｃ）と下側通路ブロック（６１）のライン方向通路（６４ａ）とを直線状に連通しており、下側の直線通路（８３）は、遮断開放器（６）のバイパス通路（５２ｂ）と下側通路ブロック（６１）のライン内接続通路（６５）とを直線状に連通している。これにより、下側通路ブロック（６１）と遮断開放器（６）との連通部分の通路方向は第２実施形態と同じのままで、上側通路ブロック（６２）と遮断開放器（６）との距離が大きくなっている。こうして、上側通路ブロック（６２）の配置位置を前後方向に任意にずらすことが可能となり、しかも、上側通路ブロック（６２）の下側通路ブロック（６１）からの着脱がより容易なものとなっている。
【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実施形態で使用されているライン間接続手段の一部を示す縦断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】この発明による流体制御装置の第１実施形態の要部を示す平面図である。
【図４】図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【図６】この発明による流体制御装置の第２実施形態の要部を示す平面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う断面図である。
【図８】図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図９】この発明による流体制御装置の第３実施形態の要部を示す平面図である。
【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。
【図１１】図９のＸＩ−ＸＩ線に沿う断面図である。
【図１２】この発明による流体制御装置の第４実施形態の要部を示す縦断面図である。
【図１３】従来の流体制御装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
（Ｂ１）（Ｂ２）（Ｂ３）ライン
（２）（３）（４）（５）（６）（７）流体制御機器
（１１）（１２）（１３）（１４）（１５）（１６）（１７）継手部材
（３７）下側通路ブロック取付用ねじ
（５０）（６０）（７０）（８０）ライン間接続手段
（５１）（６１）下側通路ブロック
（５４）（６４）ライン間接続用通路
（５４ｃ）（５４ｄ）（６４ｃ）上向き開口
（５７）（６２）上側通路ブロック
（５８ａ）（６６）横向き通路
（５８ｂ）（６７）下向き通路
（５９）上側通路ブロック取付用ねじ

Claims

１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数の継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口および出口を同じ方向に向けて並列状に配置され、所定のラインの流路同士がライン間接続手段により接続されている流体制御装置において、
ライン間接続手段は、接続対象の各ラインの上段のライン方向同じ位置にそれぞれ配置されかつ少なくとも１つの上向き開口を有するライン間接続用通路が形成された下側通路ブロックと、接続対象の各ラインにまたがって下側通路ブロックの上側に配置されかつライン直交方向にのびる横向き通路および横向き通路からのびて下側通路ブロックのライン間接続用通路の上向き開口に通じる下向き通路を有する１または複数の上側通路ブロックとからなり、下側通路ブロックは、上方からのねじによって着脱可能に下段の継手部材に結合されており、上側通路ブロックは、上方からのねじによって着脱可能に下側通路ブロックに結合されていることを特徴とする流体制御装置。