JP2010084854A - Gas supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体製造工程で使用されるプロセスガス、パージガス等の供給を行うガス供給装置に関する。 The present invention relates to a gas supply apparatus that supplies process gas, purge gas, and the like used in a semiconductor manufacturing process.
ドライエッチング装置、CVD(Chemical Vapor Deposition)装置等の半導体製造装置には、ガス供給装置が設けられている。ガス供給装置は、エッチング、化学蒸着等の半導体製造工程に必要なプロセスガスを半導体製造装置へ供給し、半導体製造装置はプロセスガスを用いてエッチング、化学蒸着等の半導体製造処理を実行する。また、ガス供給装置は、窒素ガス等のパージガスを半導体製造装置へ供給することによって、腐食性及び毒性を有するプロセスガスの排気処理を行う。 A semiconductor manufacturing apparatus such as a dry etching apparatus or a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus is provided with a gas supply apparatus. The gas supply apparatus supplies a process gas necessary for a semiconductor manufacturing process such as etching and chemical vapor deposition to the semiconductor manufacturing apparatus, and the semiconductor manufacturing apparatus executes a semiconductor manufacturing process such as etching and chemical vapor deposition using the process gas. Further, the gas supply device exhausts the process gas having corrosivity and toxicity by supplying a purge gas such as nitrogen gas to the semiconductor manufacturing apparatus.
図6は、従来のガス供給装置の構成を模式的に示す側面図である。ガス供給装置は、プレフィルタ104、手動弁105、圧力調整弁106、圧力検出装置107、逆止弁108,三方弁109、及びマスフローコントローラ110を、上流側(図の左側)から順に並設したプロセスガス供給ラインを備えている。手動弁105、圧力調整弁106、圧力検出装置107、三方弁109、及びマスフローコントローラ110は、夫々ユニット化されており、各ユニットは支持脚を兼ねる複数の継手ブロック2a〜2fにより相互に連結されている。継手ブロック2a〜2fの内部にはV字状の流路が形成されており、該流路によって隣り合う各ユニットが連通するように構成されている。
FIG. 6 is a side view schematically showing a configuration of a conventional gas supply device. In the gas supply device, a pre-filter 104, a
図6に示したガス供給装置においては、最上流のプレフィルタ104を経て供給されるプロセスガスは、手動弁105が開放されている場合、圧力調整弁106によって調圧され、圧力検出装置107を経て三方弁109に達し、該三方弁109の動作により、マスフローコントローラ110を経て最下流に設けた継手2fから図示しない半導体製造装置へ送り出される。また、三方弁109の切り替えによって、図示しないパージガス供給ラインから三方弁109に達したパージガスはマスフローコントローラ110を経て半導体製造装置へ送り出される。
In the gas supply device shown in FIG. 6, the process gas supplied through the most
一方、特許文献1には、図6に示した継手ブロック2a〜2fを一体成形した流路ブロックを備え、該流路ブロックに各種弁装置を搭載したガス供給装置が開示されている。特許文献1によれば、ガス供給装置を小型及び軽量化することができる。
しかしながら、特許文献1に係るガス供給装置においては、ユニット化された各種弁装置を流路ブロックに搭載する構成であるため、依然として弁装置と、流路ブロックとの接続部分に構成部材の無駄が発生していた。つまり、弁装置は、流路ブロックを通流するガスを弁装置内部に引き込むための流入路及び流出路を備える必要があった。 However, since the gas supply device according to Patent Document 1 has a configuration in which various unitized valve devices are mounted on the flow path block, there is still a waste of components at the connection between the valve device and the flow path block. It has occurred. That is, the valve device has to include an inflow path and an outflow path for drawing the gas flowing through the flow path block into the valve apparatus.
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、流路を開閉するための弁体が着座又は退座する弁座を、流路ブロックに形成された流路の途中に備えることにより、流路ブロックからガスを弁装置へ引き込むための構成部分を廃し、従来装置に比べて、より小型軽量化を図ることができるガス供給装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is provided with a valve seat on which a valve body for opening and closing the flow path is seated or withdrawn in the middle of the flow path formed in the flow path block, An object of the present invention is to provide a gas supply device that eliminates a component for drawing gas from a flow path block into a valve device and can be made smaller and lighter than a conventional device.
本発明に係るガス供給装置は、内部にガスの流路が形成された流路ブロックと、弁座に対して弁体を着座又は退座させることにより前記流路を開閉する複数の弁装置とを備え、前記流路ブロックに前記弁装置を複数装備してなるガス供給装置であって、前記弁座を前記流路の途中に備えることを特徴とする。 A gas supply device according to the present invention includes a flow path block in which a gas flow path is formed, and a plurality of valve devices that open and close the flow path by seating or retracting a valve body with respect to the valve seat. The gas supply apparatus is provided with a plurality of the valve devices in the flow path block, and the valve seat is provided in the middle of the flow path.
本発明にあっては、流路ブロックに形成された流路の途中に弁座が設けられており、流路ブロックに搭載された複数の弁装置は、該弁座に対して弁体を着座又は退座させることによって、流路を開閉する。従って、流路を通流するガスの流れを直接的に制御することができる。よって、流路ブロックに搭載された弁装置の内部へガスを引き込む流路が不要になる。 In the present invention, the valve seat is provided in the middle of the flow path formed in the flow path block, and the plurality of valve devices mounted on the flow path block seat the valve body on the valve seat. Alternatively, the channel is opened and closed by being withdrawn. Therefore, the flow of gas flowing through the flow path can be directly controlled. This eliminates the need for a flow path for drawing gas into the valve device mounted on the flow path block.
本発明に係るガス供給装置は、前記弁装置は、前記弁体を弁座に対して着座又は退座させる弁駆動部材と、該弁駆動部材を収容する円筒状の収容体と、該収容体の外周に形成された雄ねじとを備え、前記流路ブロックは、前記収容体の雄ねじが螺合する雌ねじを内周面に有しており、前記流路に連通する収容体螺嵌凹部を備えることを特徴とする。 In the gas supply device according to the present invention, the valve device includes a valve driving member that seats or retracts the valve body with respect to a valve seat, a cylindrical housing that houses the valve driving member, and the housing And the flow path block has a female screw threaded into the inner thread of the housing body on the inner circumferential surface, and a housing screw fitting recess that communicates with the flow path. It is characterized by that.
本発明にあっては、流路ブロックに形成された収容体螺嵌凹部に、弁装置の収容体が螺嵌している。従って、本発明に係るガス供給装置は、流路ブロックの外部に弁装置を載置する従来のガス供給装置に比べて、小型である。 In the present invention, the housing of the valve device is screwed into the housing screw fitting recess formed in the flow path block. Therefore, the gas supply device according to the present invention is smaller than the conventional gas supply device in which the valve device is mounted outside the flow path block.
本発明に係るガス供給装置は、前記流路ブロックは、前記複数の弁装置が搭載された第1流路ブロックと、該第1流路ブロックの下流側に着脱自在に接続された第2流路ブロックとを備え、更に、前記第2流路ブロックに搭載されており、ガスの流量を制御する流量制御装置を備えることを特徴とする。 In the gas supply device according to the present invention, the flow path block includes a first flow path block on which the plurality of valve devices are mounted, and a second flow detachably connected to a downstream side of the first flow path block. And a flow rate control device that is mounted on the second flow path block and controls the flow rate of the gas.
本発明にあっては、複数の弁装置が搭載された第1流路ブロックと、流量制御装置が搭載された第2流路ブロックとを分離することができる。分離することによって、第1流路ブロック及び第2流路ブロックの接続部分を開放し、流量制御装置に係る各種部品の取り付け、交換等が可能になる。 In this invention, the 1st flow path block in which the some valve apparatus was mounted, and the 2nd flow path block in which the flow control apparatus was mounted can be isolate | separated. By separating, the connection part of a 1st flow path block and a 2nd flow path block is open | released, and attachment, exchange, etc. of the various parts which concern on a flow control apparatus are attained.
本発明に係るガス供給装置は、前記第2流路ブロックは、前記第1流路ブロックから流入したガスが通流する主流路と、該主流路の途中で分岐した第1分岐路と、前記主流路の途中であって、前記第1分岐路よりも下流側で分岐した第2分岐路と、前記主流路の前記第1及び第2分岐路間に内嵌しており、前記主流路に流入したガスを整流させる整流部材とを備え、前記流量制御装置は、前記第1分岐路及び第2分岐路に接続された通流管と、該通流管を通流したガスの流量を検出する流量検出手段と、ガスの流量を制御するための制御弁を、該流量検出手段の検出結果に応じて前記主流路に対して移動させる制御弁駆動手段とを備えることを特徴とする。 In the gas supply device according to the present invention, the second flow path block includes a main flow path through which the gas flowing in from the first flow path block flows, a first branch path branched in the middle of the main flow path, In the middle of the main flow path, it is fitted between the second branch path branched from the first branch path downstream and the first and second branch paths of the main flow path. The flow control device detects a flow rate of the gas flowing through the flow pipe and the flow pipe connected to the first branch path and the second branch path. And a control valve driving means for moving a control valve for controlling the flow rate of the gas with respect to the main flow path according to a detection result of the flow rate detecting means.
本発明にあっては、第1流路ブロックから第2流路ブロックの主流路にガスが流入する。主流路に流入したガスの一部は第1分岐路から流量制御装置の通流管へ流入し、通流管を通流したガスは、第2分岐路を通じて再び主流路へ流入する。流量制御装置が備える流量検出手段は通流管を通流したガスの流量を検出し、制御弁駆動手段は、流量検出手段の検出結果に基づいて制御弁を主流路に対して移動させることによって流量を制御する。主流路を通流するガスの流量を直接制御するように構成されているため、従来のように流路ブロックから流量制御装置へガスを引き込み、該流量制御装置内部でガスの分流、流量検出及び流量制御を行う構成に比べて、必要な構成部材が削減される。 In the present invention, gas flows from the first flow path block into the main flow path of the second flow path block. Part of the gas that has flowed into the main flow path flows from the first branch path into the flow pipe of the flow control device, and the gas that has flowed through the flow pipe flows into the main flow path again through the second branch path. The flow rate detection means provided in the flow rate control device detects the flow rate of the gas flowing through the flow pipe, and the control valve drive means moves the control valve relative to the main flow path based on the detection result of the flow rate detection means. Control the flow rate. Since it is configured to directly control the flow rate of the gas flowing through the main flow path, the gas is drawn from the flow path block to the flow rate control device as in the prior art. Compared to the configuration that performs flow control, the number of necessary components is reduced.
本発明に係るガス供給装置は、前記流路ブロックに搭載されており、前記流路を通流するガスの圧力を検出する圧力検出部を収容した検出部収容体を有する圧力検出装置を備え、該圧力検出装置は、前記検出部収容体の外周に形成された雄ねじを備え、前記流路ブロックは、前記検出部収容体の雄ねじが螺合する雌ねじを内周面に有しており、前記流路に連通する検出部収容体螺嵌凹部を備えることを特徴とする。 A gas supply device according to the present invention includes a pressure detection device that is mounted on the flow channel block and includes a detection unit housing that houses a pressure detection unit that detects the pressure of gas flowing through the flow channel. The pressure detection device includes a male screw formed on an outer periphery of the detection unit container, and the flow path block has a female screw on an inner peripheral surface to which the male screw of the detection unit container is screwed. It is characterized by comprising a detecting portion receiving body threaded recess that communicates with the flow path.
本発明にあっては、流路ブロックに形成された検出部収容体螺嵌凹部に、圧力検出装置の検出部収容体が螺嵌している。従って、本発明に係るガス供給装置は、流路ブロックの外部に圧力検出装置を載置する従来のガス供給装置に比べて、小型である。 In the present invention, the detection unit housing of the pressure detection device is screwed into the detection unit housing screw fitting recess formed in the flow path block. Therefore, the gas supply device according to the present invention is smaller than the conventional gas supply device in which the pressure detection device is placed outside the flow path block.
本発明によれば、流路ブロックからガスを弁装置へ引き込むための構成部分を廃し、従来のガス供給装置に比べて、ガス供給装置をより小型化し、軽量化することができる。 According to the present invention, the component for drawing gas from the flow path block to the valve device can be eliminated, and the gas supply device can be made smaller and lighter than the conventional gas supply device.
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図1は、本発明の実施の形態に係るガス供給装置の構成を模式的に示す分解側断面図、図2は、ガス供給装置の構成を模式的に示す側断面図である。本発明の実施の形態に係るガス供給装置は、いわゆるサーフェスマウント型の集積化ガス供給システムを構成する流路ブロック1を備えており、流路ブロック1の下流側(図1中右側)には、図示しないCVD、スパッタリング装置、プラズマエッチング装置等の半導体デバイス製造装置が配管接続され、流路ブロック1の上流側(図1中左側)にはプロセスガスを供給するプロセスガス供給源が配管接続されている。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
FIG. 1 is an exploded side sectional view schematically showing a configuration of a gas supply device according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side sectional view schematically showing a configuration of the gas supply device. A gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention includes a flow path block 1 that constitutes a so-called surface mount type integrated gas supply system, on the downstream side (right side in FIG. 1) of the flow path block 1. Semiconductor device manufacturing apparatuses such as CVD, sputtering apparatus, plasma etching apparatus, etc. (not shown) are connected by piping, and a process gas supply source for supplying process gas is connected by piping on the upstream side of the flow path block 1 (left side in FIG. 1). ing.
流路ブロック1は、上流側から順に、プレフィルタ4、手動弁5、圧力調整弁6、圧力検出装置7、逆止弁8及び三方弁9が搭載された第1流路ブロック2と、第1流路ブロック2の下流側にボルトで着脱自在に接続された第2流路ブロック3とで構成され、第2流路ブロック3には、ガスの流量を制御するマスフローコントローラ(流量制御装置)10が搭載されている。なお、手動弁5、圧力調整弁6、逆止弁8及び三方弁9は、複数の弁装置を構成している。
The flow path block 1 includes, in order from the upstream side, a first
第1流路ブロック2は略直方体形状をなし、設置されるべき略長方形の設置面と、設置面長辺側の正面部及び背面部と、設置面短辺側に設けられた上流側側面部及び下流側側面部と、設置面に略平行な上面部とを有する。第1流路ブロック2は、内周面に雌ねじ21aを形成した平面視円形状の収容体螺嵌凹部21を上面部に有し、収容体螺嵌凹部21には手動弁5が螺嵌している。また、収容体螺嵌凹部21と同様、圧力調整弁6螺嵌用の収容体螺嵌凹部22、圧力検出装置7螺嵌用の収容体螺嵌凹部(検出部収容体螺嵌凹部)23、逆止弁8螺嵌用の収容体螺嵌凹部24、及び三方弁9螺嵌用の収容体螺嵌凹部25が、上面部の収容体螺嵌凹部21より下流側にこの順で並設されており、各収容体螺嵌凹部22,23,24,25の内周面には雌ねじ22a,23a,24a,25aが形成され、圧力調整弁6、圧力検出装置7、逆止弁8及び三方弁9が夫々螺嵌している。
The first
上流側側面部には、プロセスガスをブロック内に流入させるための入力ポートが突設されており、入力ポートにはプレフィルタ4が挿嵌されている。第1流路ブロック2の内部には、該入力ポート及び収容体螺嵌凹部21を連通し、プロセスガスを収容体螺嵌凹部21へ流入させるプロセスガス流入路26aが形成されている。また、第1流路ブロック2の内部には、隣り合う各収容体螺嵌凹部21,22,23,24,25を連通させるV字流路26b,26c,26d,26eと、パージガス供給源及び収容体螺嵌凹部25を連通させ、パージガスを収容体螺嵌凹部25に流入させるパージガス流入路26fとが形成されている。更に、下流側側面部には、第1流路ブロック2から第2流路ブロック3へプロセスガス又はパージガスを流出させるための流出口が形成されており、第1流路ブロック2の内部には、該流出口及び収容体螺嵌凹部25を連通し、プロセスガス又はパージガスを流出させるためのV字流路26gが形成されている。
更にまた、第1流路ブロック2は、第2流路ブロック3に接続するためのボルトの頭が上下方向から挿嵌する平面視又は底面視略T字状のボルト挿嵌凹部27が適宜箇所に形成されている。なお、第1流路ブロック2の各種流路、凹部等は、NC旋盤等を用いた自動加工によって形成すると良い。
An input port for allowing the process gas to flow into the block protrudes from the upstream side surface, and the
Furthermore, the first flow path block 2 has a bolt insertion
図3は、第1流路ブロック2に搭載された手動弁5、逆止弁8及び三方弁9の構成を模式的に示す側断面図である。手動弁5は、図示しないねじ機構及び該ねじ機構によって上下方向に進退動作する棒状の弁駆動部材52を収容すると共に、弁室を構成する円筒状の収容体51を備える。収容体51の外周面には収容体螺嵌凹部21に螺合する雄ねじ51aが形成されている。弁駆動部材52の下端には弁体52aが形成されており、弁体52aは付勢バネ53によって上方へ付勢されている。また、手動弁5は、ねじ機構に駆動力を与え、弁体52aを上下動させる操作部56を収容体51の上部に備える。
FIG. 3 is a side sectional view schematically showing the configuration of the
収容体螺嵌凹部21の底面略中央部にはプロセスガス流入路26aが連通した孔部が形成されており、該孔部の周縁には弁座21bが設けられている。弁座21bは、テフロン(登録商標)製であり、前記孔部の内周縁に形成された段部に嵌合している。なお、弁座21bは着脱が可能である。また、収容体螺嵌凹部21の底面であって、弁座21bよりも外側部分にはV字流路26bが連通している。更に、収容体螺嵌凹部21の底部には、ダイヤフラム55と、ダイヤフラム押さえ54とが内嵌している。ダイヤフラム55は、収容体螺嵌凹部21に螺嵌した収容体51によって挾持され、ねじ機構の動作によって進出した弁体52aが、ダイヤフラム55を弁座21bに押しつけることによって、プロセスガス流入路26aを閉止するように構成されている。
A hole portion in which the process gas inflow passage 26a is communicated is formed at a substantially central portion of the bottom surface of the housing
逆止弁8は、手動弁5と同様の構成であり、空気圧アクチュエータによって上下方向に進退動作する棒状の弁駆動部材82を収容すると共に、弁室を構成する円筒状の収容体81を備える。また、収容体81の外周面には収容体螺嵌凹部24に螺合する雄ねじ81aが形成されている。弁駆動部材82の下端には弁体82aが形成されており、弁体82aは付勢バネ83によって上方へ付勢されている。
The
収容体螺嵌凹部24の底面略中央部には、収容体螺嵌凹部21と同様、V字流路26dが連通した孔部が形成されており、該孔部の周縁には弁座24bが設けられている。弁座24bは、弁座21bと同様の構成であり、前記孔部の内周縁に形成された段部に嵌合している。また、収容体螺嵌凹部24の底面であって、弁座24bよりも外側部分にはV字流路26eが連通した孔部が形成されている。更に、収容体螺嵌凹部24の底部には、ダイヤフラム85と、ダイヤフラム押さえ84とが内嵌し、ダイヤフラム85は、収容体螺嵌凹部24に螺嵌した収容体81によって挾持されている。
As in the case of the housing
三方弁9は、逆止弁8と同様、空気圧アクチュエータによって上下方向に進退動作する棒状の弁駆動部材92を収容すると共に、弁室を構成する円筒状の収容体91を備え、収容体91の外周面には収容体螺嵌凹部25に螺合する雄ねじ91aが形成されている。弁駆動部材92の下端には弁体92aが形成されており、弁体92aは付勢バネ93によって上方へ付勢されている。
Similar to the
収容体螺嵌凹部25の底面略中央部には、パージガス流入路26fが連通した孔部が形成されており、該孔部の周縁には弁座25bが設けられている。弁座25bは、弁座21bと同様の構成であり、前記孔部の内周縁に形成された段部に嵌合している。また、収容体螺嵌凹部25の底面であって、弁座25bよりも外側部分にはV字流路26e,26gに夫々連通した孔部が形成されている。更に、収容体螺嵌凹部25の底部には、ダイヤフラム95と、ダイヤフラム押さえ94とが内嵌し、ダイヤフラム95は、収容体螺嵌凹部25に螺嵌した収容体91によって挾持されている。
手動弁5及び逆止弁8が開状態で、弁体92aが下方へ進出した場合、V字流路26e内のプロセスガスが弁室を兼ねた収容体91内に導入され、V字流路26gを通じて、下流側へ供給される。逆止弁8が閉状態、つまり弁体82aが上方へ後退した場合、V字流路26e、26g及びパージガス流入路26fが連通状態になり、パージガス流入路26f内のパージガスが収容体91内に導入される。逆止弁8は閉状態にあるため、収容体91内に導入されたパージガスは上流側に逆流せず、V字流路26gを通じて、下流側へ供給される。
A hole portion where the purge
When the
図4は、第1流路ブロック2に搭載された圧力調整弁6の構成を模式的に示す側断面図である。圧力調整弁6は、ねじ機構によって上下方向に進退動作する弁駆動部材65を収容する円筒状の上部収容体62及び下部収容体61と、弁駆動部材65を上方へ付勢する付勢バネ64と、上部収容体62の上部に設けられた円柱状の操作部63とを備える。操作部63は、外周面に雄ねじを有する円筒部材63aを下方に突設しており、上部収容体62の内周面に形成された雌ねじ62aに螺合することによってねじ機構を構成している。
下部収容体61は、上端内周面に形成された段部を有し、弁室を上下に分割するようダイヤフラム67と、ダイヤフラム押さえ66とが内嵌し、前記段部に係止されている。上部収容体62及び下部収容体61は、夫々外内周面に形成されたねじ部によってねじ止め固定され、ダイヤフラム67及びダイヤフラム押さえ66を挾持している。
FIG. 4 is a side sectional view schematically showing the configuration of the
The
収容体螺嵌凹部22は、底面略中央部から上方へ突出しており、内部に弁室22dを有する筒状突出部22cを備える。筒状突出部22cは、先端部に段部を形成しており、該段部には弁座22bが内嵌し、筒状突出部22cの先端部に螺合した圧力調整用のノズル体68によって挾持されている。弁室22dの内部には、弁座22bに着座又は退座する弁体69が配されており、該弁体69は、付勢バネ69bによって上方へ付勢されている。弁体69は上端から上方へ延設された駆動棒69aを有し、駆動棒69aは上下方向へ進退動作ができるように、弁座22b及びノズル体68に形成された孔部に挿通している。また、弁室22dの底部は、V字流路26cに連通している。ノズル体68は、角部が湾曲した中空略円筒状であり、側面にプロセスガスが流入する孔部68bが形成されている。
操作部63が回動し、ねじ機構によって弁制御部材65が進出した場合、ダイヤフラム67は下方に撓み、付勢ばね69bの付勢力に抗して、駆動部69a及び弁体69は下方へ退出し、弁座22bの流路が拡大する。また、操作部63が逆方向に回動し、ねじ機構によって弁制御部材65が後退した場合、駆動部69a及び弁体69は上方へ進出し、弁座22bの流路が縮小する。このように弁座22bの流路を拡大又は縮小することによって、ガス圧を調整する。
The housing
When the
一方、図1及び図2に示す圧力検出装置7は、例えば、ダイヤフラム式の圧力センサである。圧力検出装置7の収容体71は、収容体71を上下に隔てる図示しないダイヤフラムを収容しており、該ダイヤフラムは収容体71に導入されたガスの圧力に応じて上下方向に変形するように構成されている。また、収容体71は、前記ダイヤフラムの変形を検出するひずみゲージを収容している。該ひずみゲージは、前記ダイヤフラムの変形に応じて電気抵抗が変化する抵抗体であり、圧力検出装置7は、該抵抗体の電気抵抗の変化を検出することによって、圧力を検出する。 On the other hand, the pressure detection device 7 shown in FIGS. 1 and 2 is, for example, a diaphragm type pressure sensor. The accommodating body 71 of the pressure detecting device 7 accommodates a diaphragm (not shown) that separates the accommodating body 71 in the vertical direction, and the diaphragm is configured to be deformed in the vertical direction according to the pressure of the gas introduced into the accommodating body 71. Has been. The container 71 houses a strain gauge that detects deformation of the diaphragm. The strain gauge is a resistor whose electric resistance changes according to the deformation of the diaphragm, and the pressure detection device 7 detects the pressure by detecting the change in the electric resistance of the resistor.
図5は、第2流路ブロック3に搭載されたマスフローコントローラ10の構成を示す模式図である。第2流路ブロック3は、側面視が第1流路ブロック2と略同形の略直方体形状をなしており、設置面、上流側側面部、下流側側面部及び上面部を備える。第2流路ブロック3の内部には、第1流路ブロック2からのプロセスガス又はパージガスが流入し、通流する主流路31が形成されており、更に主流路31の途中で上方へ分岐した分岐往路32と、分岐往路32よりも下流側で分岐した分岐復路33とが形成されている。主流路31の分岐往路32及び分岐復路33間には、主流路31に流入したプロセスガス又はパージガスを整流させるバイパス層流部材(整流部材)38が内嵌している。また、第2流路ブロック3は、上面部の下流側に平面視円形状の大径凹部35と、大径凹部35の底面に形成された小径凹部36とを備え、大径凹部35の周面及び主流路31は連通管34によって連通している。更に、第2流路ブロック3の下流側側面には、プロセスガス又はパージガスが流出する出力ポートが突出しており、該出力ポート及び小径凹部36の周面とは流出路37によって連通している。
更にまた、第2流路ブロック3の上流側側面にはボルト孔39が設けられており、第1流路ブロック2及び第2流路ブロック3は、ボルトで接続固定されている。
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of the
Furthermore, a
マスフローコントローラ10は、分岐往路32及び分岐復路33に接続された通流管10aと、通流管10aの上流側及び下流側に巻回された発熱抵抗体10bと、発熱抵抗体10b及び複数の電気抵抗で構成され、通流管10aを通流する質量流量に応じた電圧を出力するブリッジ回路10cと、ブリッジ回路10cから出力された電圧を増幅する増幅回路10dと、増幅回路10dにて増幅された電圧及び設定電圧を比較し、比較結果に比例した電圧を出力する比較制御回路10eと、下端部に制御弁10hが設けられており、比較制御回路10eの比較結果に応じて伸縮する制御弁駆動部材10fと、制御弁10hが配された弁室10gとを備える。弁室10gは、大径凹部35に内嵌した円柱状の外形部分を有し、弁室10g内部には連通管34及び小径凹部36に連通し、制御弁10hの進退によって、大径凹部35及び小径凹部36間の流路面積が変化するように構成されている。なお、発熱抵抗体10b及びブリッジ回路10cは、流量検出手段として機能し、比較制御回路10e及び制御弁駆動部材10fは、制御弁駆動手段として機能している。
The
このように構成されたガス供給装置にあっては、手動弁5、圧力調整弁6、逆止弁8及び三方弁9の機能部品である弁座21b,22b,24b,25bを第1流路ブロックに設けることによって、流路ブロック1からガスを各種弁装置へ引き込むための構成部分を廃し、従来のガス供給装置に比べて、ガス供給装置をより小型化し、軽量化することができる。また、小型軽量化によって、ガス供給装置の製造コストを削減することができる。
In the gas supply device configured in this way, the valve seats 21b, 22b, 24b, and 25b, which are functional parts of the
また、手動弁5、圧力調整弁6、圧力検出装置7、逆止弁8及び三方弁9を、第1流路ブロック2に螺合することによって、従来のガス供給装置に比べて、ガス供給装置をより小型化することができる。
Further, the
更に、手動弁5、圧力調整弁6、圧力検出装置7、逆止弁8及び三方弁9を装備した第1流路ブロック2と、マスフローコントローラ10を装備した第2流路ブロック3とを着脱可能に構成してあるため、流量制御に必要なバイパス層流部材38を第2流路ブロック3に簡易に組み込むことができる。
更にまた、マスフローコントローラ10が故障した場合、マスフローコントローラ10部分を他の弁装置から取り外すことができ、バイパス層流部材38を含めた保守管理を容易に行うことができる。
Further, the first flow path block 2 equipped with the
Furthermore, when the
なお、本実施の形態では圧力調整弁を備えた構成を例示したが、圧力検出装置の検出結果をマスフローコントローラに与え、該マスフローコントローラが圧力変動の影響を考慮した質量流量を制御するように構成し、圧力調整弁6を廃止するように構成しても良い。
また、圧力センサを内蔵したマスフローコントローラも実用化されており、該マスフローコントローラを第1流路ブロックに搭載する場合、圧力調整弁及び圧力検出装置の双方を廃止しても良い。
更に、言うまでもなく、各弁装置の機能を統合することによって、第1流路ブロックに装備する弁装置を適宜変更し、ガス供給装置を構成しても良い。
In the present embodiment, the configuration provided with the pressure regulating valve is exemplified. However, the detection result of the pressure detection device is given to the mass flow controller, and the mass flow controller controls the mass flow rate in consideration of the influence of the pressure fluctuation. However, the
A mass flow controller incorporating a pressure sensor has also been put into practical use. When the mass flow controller is mounted on the first flow path block, both the pressure adjustment valve and the pressure detection device may be eliminated.
Furthermore, it goes without saying that the gas supply device may be configured by appropriately changing the valve device provided in the first flow path block by integrating the functions of the valve devices.
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 流路ブロック
2 第1流路ブロック
3 第2流路ブロック
4 プレフィルタ
5 手動弁(弁装置)
6 圧力調整弁(弁装置)
7 圧力検出装置
8 逆止弁(弁装置)
9 三方弁(弁装置)
10 マスフローコントローラ(流量制御装置)
10a 通流管
10b 発熱抵抗体(流量検出手段)
10c ブリッジ回路(流量検出手段)
10d 増幅回路
10e 比較制御回路(制御弁駆動手段)
10f 制御弁駆動部材(制御弁駆動手段)
10h 制御弁
21、22,23,24,25 収容体螺嵌凹部
21a,22a,23a,24a,25a 雌ねじ
21b,22b,24b,25b 弁座
26a プロセスガス流入路
26b,26c,26d,26e,26g V字流路
26f パージガス流入路
31 主流路
32 分岐往路(第1分岐路)
33 分岐復路(第2分岐路)
38 バイパス層流部材(整流部材)
51,71,81,91 収容体
61 下部収容体
62 上部収容体
52,65,82,92 弁駆動部材
52a,69,82a,92a 弁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow path block 2 1st flow path block 3 2nd flow path block 4
6 Pressure regulating valve (valve device)
7
9 Three-way valve (valve device)
10 Mass flow controller (flow control device)
10c Bridge circuit (flow rate detection means)
10d amplifier circuit 10e comparison control circuit (control valve driving means)
10f Control valve drive member (control valve drive means)
33 Branch Return (Second Branch)
38 Bypass laminar flow member (rectifying member)
51, 71, 81, 91
Claims (5)
前記弁体を弁座に対して着座又は退座させる弁駆動部材と、
該弁駆動部材を収容する円筒状の収容体と、
該収容体の外周に形成された雄ねじと
を備え、
前記流路ブロックは、
前記収容体の雄ねじが螺合する雌ねじを内周面に有しており、前記流路に連通する収容体螺嵌凹部を備える
ことを特徴とする請求項1に記載のガス供給装置。 The valve device is
A valve drive member that seats or retracts the valve body with respect to the valve seat;
A cylindrical housing for housing the valve drive member;
A male screw formed on the outer periphery of the container,
The channel block is
2. The gas supply device according to claim 1, further comprising: a housing screw fitting concave portion that has an internal thread on which an external thread of the housing body is screwed, and communicates with the flow path.
前記複数の弁装置が搭載された第1流路ブロックと、
該第1流路ブロックの下流側に着脱自在に接続された第2流路ブロックと
を備え、
更に、前記第2流路ブロックに搭載されており、ガスの流量を制御する流量制御装置を備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガス供給装置。 The channel block is
A first flow path block on which the plurality of valve devices are mounted;
A second flow path block detachably connected to the downstream side of the first flow path block,
The gas supply device according to claim 1, further comprising a flow rate control device that is mounted on the second flow path block and controls a flow rate of the gas.
前記第1流路ブロックから流入したガスが通流する主流路と、
該主流路の途中で分岐した第1分岐路と、
前記主流路の途中であって、前記第1分岐路よりも下流側で分岐した第2分岐路と、
前記主流路の前記第1及び第2分岐路間に内嵌しており、前記主流路に流入したガスを整流させる整流部材と
を備え、
前記流量制御装置は、
前記第1分岐路及び第2分岐路に接続された通流管と、
該通流管を通流したガスの流量を検出する流量検出手段と、
ガスの流量を制御するための制御弁を、該流量検出手段の検出結果に応じて前記主流路に対して移動させる制御弁駆動手段と
を備えることを特徴とする請求項3に記載のガス供給装置。 The second flow path block is
A main flow path through which gas flowing in from the first flow path block flows;
A first branch path branched in the middle of the main flow path;
A second branch path in the middle of the main channel and branched downstream from the first branch path;
A rectifying member that is fitted between the first and second branch passages of the main flow path and rectifies the gas flowing into the main flow path,
The flow controller is
A flow pipe connected to the first branch path and the second branch path;
Flow rate detection means for detecting the flow rate of the gas flowing through the flow pipe;
The gas supply according to claim 3, further comprising: a control valve driving unit that moves a control valve for controlling a gas flow rate with respect to the main flow path according to a detection result of the flow rate detection unit. apparatus.
該圧力検出装置は、
前記検出部収容体の外周に形成された雄ねじを備え、
前記流路ブロックは、
前記検出部収容体の雄ねじが螺合する雌ねじを内周面に有しており、前記流路に連通する検出部収容体螺嵌凹部を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一つに記載のガス供給装置。 A pressure detection device that is mounted on the flow path block and includes a detection unit housing that houses a pressure detection unit that detects the pressure of the gas flowing through the flow path;
The pressure detection device
Comprising a male screw formed on the outer periphery of the detector housing;
The channel block is
5. The detection unit housing screw fitting concave portion having an internal thread on the inner peripheral surface with which the male screw of the detection unit housing is screwed, and comprising a detection unit housing screw fitting concave portion communicating with the flow path. The gas supply device according to any one of the above.
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