JP2017015167A - ブロックバルブ、ブロックバルブを有する流体制御装置、及びブロックバルブを用いたチャンバの洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】複数のバルブが連結され、流体が流通する流路に応じて流量が調整されるブロックバルブ1aは、流体が流入する1つの入口となる流路10と、流体が流出する1つの出口となる流路23と、流路10と流路23の間に形成され、流体が流通する複数の流路12,13,21,22と、を有し、前記複数の流路には、オリフィスOR1が介在する流路が設けられており、複数のバルブV1、V2の開閉により、複数の流路から、流体が流通する1つの流路が選択され、当該選択された流路、又は当該選択された流路に設けられたオリフィスに応じた流量により、前記流体が排出される。
【選択図】図2
Description
また、特許文献2では、主流路と、該主流路から分岐する分岐流路と、前記主流路を開閉する主流路弁と、前記分岐流路を開閉する分岐弁とを備え、前記主流路と前記分岐流路と前記主流路弁と前記分岐弁とが一体化されたマニホールド弁であって、前記主流路弁と前記分岐弁は、各々、弁体と、該弁体と連結された弁軸と、該弁軸と連結された操作レバーとを有して、該操作レバーを前記弁軸の軸方向に揺動することにより流路の開閉を行う手動弁であり、前記主流路弁と前記分岐弁は各々、前記操作レバーの揺動を前記弁体の直線動に変換して、前記弁体を弁座に対して圧接離間させて流路の開閉を行い、前記主流路弁と前記分岐弁の一方の弁が開状態で他方の弁が閉状態のときに、前記一方の弁の前記操作レバーが前記他方の弁の前記操作レバーの揺動を不能にするインターロック機構を備えたマニホールド弁が提案されている。
また、バルブに形成された流路によって流体の流量調整が可能なため、複雑に配管を引き回したり、内部に流路が形成されたブロック継手をバルブ間に介在させたりする必要がない。そのため、1ライン上に各種の流体制御器を収めやすいし、配管やブロック継手を設ける場合に比してコストを抑えることができる。
図1に示されるように、本実施形態に係るブロックバルブ1を有する流体制御装置には複数のラインが配設されている。各ラインは各種の流体制御器を備えており、各流体制御器は適宜、継手部材にボルト固定等されると共に、各ラインの幅に収められている。
この流体制御装置は、ラインごとに流体の流量を選択的に変更し、チャンバ等の外部に排出させることができる。
なお、ここでは後述の実施形態におけるブロックバルブ1a、1b、2a、2b、3、4について、個々の流路等の構成の違いによらず、複数のバルブVによって構成されたバルブとしてまとめてブロックバルブ1と称している。また、バルブV1、V2、V3についても、個々の流路の構成の違いによらず、流体制御装置を構成する流体制御器の一つとしてまとめてバルブVと称している。
なお、ここでは後述の実施形態におけるオリフィスガスケットOR1、OR2、OR3、OR4について、個々のオリフィス孔の構成の違いによらず、流路を連通させるオリフィスガスケットとしてまとめてオリフィスガスケットORと称している。
バルブVの開閉動作に応じて流体は所定の流路を流通し、流体がオリフィスガスケットORを流通する場合には、オリフィスガスケットORのオリフィス孔の径に応じて流量が少量に抑制され、その結果、排出される流体の流量が調整される。
この例では、流体の流入する上流側に二方弁のバルブV1が配設され、下流側に三方弁のバルブV2がバルブV1と連結して配設されている。
バルブV1には、流体が流入する流路10、流路10から分岐してバルブV1の弁室に連通する流路11、流路10から分岐して下流のバルブV2側に連通する流路12、バルブV1から下流側に隣接するバルブV2へ流体を流通させる流路13が形成されている。
具体的には、流路12と流路22の間にはオリフィスガスケットOR1が介在し、このオリフィスガスケットOR1によって流路12と流路22が連結されている。オリフィスガスケットOR1は、流路12や流路22に比して小径のオリフィス孔を備えたガスケットであり、流体が流通する前後において、流体の流量を少量に抑えることができる。
これにより、本例に係るブロックバルブでは、バルブV1、V2の開閉動作に応じて、オリフィスガスケットOR1を介して流体を排出させることもできるし、オリフィスガスケットOR1を介さずに流体を排出させることもできる。そして、オリフィスガスケットOR1を介して流体を排出させる場合には、オリフィスガスケットOR1を介さずに流体を排出させる場合に比して、流量を少なくすることができる。なお、以下の説明においては、オリフィスガスケットOR1を介さずに流体を排出させる場合の流量を通常量とし、オリフィスガスケットOR1を介して流体を排出させる場合の少ない流量を調整量と称する。
まず、オリフィスガスケットOR1を介さず、通常量で流体を排出させる場合には、バルブV1を開いた状態とする一方、バルブV2は流路21と流路23を開くと共に、流路22を閉じた状態に制御する。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路10、流路11、バルブV1の弁室、流路13、流路21、流路23と流通し、外部に排出される。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路10、流路12、流路22、バルブV2の弁室、流路23と流通し、外部に排出される。
このとき、流体が流路12と流路22の間に介在するオリフィスガスケットOR1を通過するため、流路13及び流路21を通過する場合に比して、流体の流量が少量に抑えられる。
ただし、この例では上記の実施例1と異なり、流路21と流路13の間にオリフィスガスケットOR1を介在させる。また、この例では、流体は流路23から流入し、流路10から外部に排出される。
まず、オリフィスガスケットOR1を介さず、通常量で流体を排出させる場合には、バルブV2は流路22と流路23を開くと共に、流路21を閉じた状態とする一方、バルブV1は閉じた状態に制御する。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路23、バルブV2の弁室、流路22、流路12、流路10と流通し、外部に排出される。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路23、バルブV2の弁室、流路21、流路13、バルブV1の弁室、流路11、流路10と流通し、外部に排出される。
このとき、流体が流路21と流路13の間に介在するオリフィスガスケットOR1を通過するため、流路22及び流路12を通過する場合に比して、流体の流量が少量に抑えられる。
実施例2に係るブロックバルブ2aについて、複数のバルブが構成する流路を図5及び図6に示す。
この例では、流体の流入する上流側から順次、二方弁のバルブV1、三方弁のバルブV3、及び三方弁のバルブV2が隣接するバルブと連結して配設されている。
バルブV1とバルブV2の構成は、上記した実施例1と同様である。
オリフィスガスケットOR2、OR3は上記したオリフィスガスケットOR1と同様、流路12、流路22、流路32、あるいは流路34に比して小径のオリフィス孔を備えたがガスケットであり、流通する流体の流量を少量に抑えることができる。また、オリフィスガスケットOR2とオリフィスガスケットOR3に設けられているオリフィス孔の径については、上流側のオリフィスガスケットOR2のオリフィス孔の径の方が、下流側のオリフィスガスケットOR3のオリフィス孔の径よりも大きい関係にある。
これにより、本例に係るブロックバルブ2aでは、バルブV1、V2、V3の開閉動作に応じて、オリフィスガスケットOR2又はオリフィスガスケットOR3を介して流体を排出させることもできるし、オリフィスガスケットOR2及びオリフィスガスケットOR3を介さずに流体を排出させることもできる。
まず、オリフィスガスケットOR2、OR3を介さず、通常量で流体を排出させる場合には、バルブV1を開いた状態とする一方、バルブV3は流路31と流路35を開くと共に、流路33を閉じた状態とし、さらにバルブV2は流路21と流路23を開くと共に、流路22は閉じた状態に制御する。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路10、流路11、バルブV1の弁室、流路13、流路31、バルブV3の弁室、流路35、流路21、バルブV2の弁室、流路23と流通し、外部に排出される。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路10、流路12、流路32、流路33、バルブV3の弁室、流路35、流路21、バルブV2の弁室、流路23と流通し、外部に排出される。
このとき、流体が流路12と流路32の間に介在するオリフィスガスケットOR2を通過するため、流路13、流路31、流路35、及び流路21を通過する場合に比して、流体の流量が少量に抑えられる。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路10、流路12、流路32、流路34、流路22、バルブV2の弁室、流路23と流通し、外部に排出される。
このとき、流体が流路34と流路22の間に介在するオリフィスガスケットOR3を通過するため、オリフィスガスケットOR2のみを通過する場合に比して、流体の流量がさらに少量に抑えられる。
ただし、この例では上記の実施例2と異なり、流路21と流路31の間にオリフィスガスケットOR2を介在させ、流路35と流路13の間にオリフィスガスケットOR3を介在させる。また、この例では、流体は流路23から流入し、流路10から外部に排出される。
まず、オリフィスガスケットOR2、OR3を介さず、通常量で流体を排出させる場合には、バルブV2は流路23と流路22を開いた状態とすると共に、流路21を閉じた状態とし、バルブV3は閉じた状態とし、さらにバルブV2も閉じた状態に制御する。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路23、バルブV2の弁室、流路22、流路32、流路34、流路12、流路10と流通し、外部に排出される。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路23、バルブV2の弁室、流路21、流路31、バルブV3の弁室、流路33、流路34、流路12、流路10と流通し、外部に排出される。
このとき、流体が流路21と流路31の間に介在するオリフィスガスケットOR2を通過するため、流路22、流路32、流路34、及び流路12を通過する場合に比して、流体の流量が少量に抑えられる。
この状態で流体を流通させると、流体は順次、流路23、バルブV2の弁室、流路21、流路31、バルブV3の弁室、流路35、流路13、バルブV1の弁室、流路11、流路10と流通し、外部に排出される。
このとき、流体が流路35と流路13の間に介在するオリフィスガスケットOR3を通過するため、オリフィスガスケットOR2のみを通過する場合に比して、流体の流量がさらに少量に抑えられる。
隣接するバルブ間(バルブV1・バルブV3間、バルブV3・バルブV3間、バルブV3・バルブV2間)には夫々、2本の流路が形成されており、一方の流路はオリフィスガスケットOR2、OR3、OR4によって連結され、他方の流路はガスケットGで連結されている。
また、ブロックバルブに形成された流路によって流体の流量調整が可能なため、複雑に配管を引き回したり、内部に流路が形成されたブロック継手をバルブ間に介在させたりする必要がない。そのため、当該ブロックバルブを含め、1ラインの幅に各種の流体制御器を収めることができるし、配管やブロック継手を設ける場合に比してコストを抑えることができる。
OR オリフィスガスケット
G ガスケット
1、1a、1b、2a、2b、3、4 ブロックバルブ
10、11、12、13、21、22、23、31、32、33、34、35 流路
Claims (6)
- 複数のバルブが連結され、流体が流通する流路に応じて流量が調整されるブロックバルブであって、
前記流体が流入する1つの入口と、
前記流体が流出する1つの出口と、
前記入口と前記出口の間に形成され、前記流体が流通する複数の流路と、を有し、
前記複数の流路には、オリフィスが介在する流路が設けられており、
前記複数のバルブの開閉により、前記複数の流路から、前記流体が流通する1つの流路が選択され、当該選択された流路、又は当該選択された流路に設けられたオリフィスに応じた流量により、前記流体が排出される、
ことを特徴とするブロックバルブ。 - 前記複数の流路に設けられているオリフィスの径は、上流側に設けられているオリフィスの径が、下流側に設けられているオリフィスの径よりも大きい、
請求項1に記載のブロックバルブ。 - 前記ブロックバルブを構成する前記複数のバルブの内、始端と終端のバルブの間に配設されるバルブは、同一形状の流路を備えた三方弁からなる、
請求項1又は2に記載のブロックバルブ。 - 前記ブロックバルブは、複数のラインを備えた流体制御装置に使用され、前記複数のラインの内、1つのライン幅に収まる、
請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載のブロックバルブ。 - 請求項1乃至4のいずれか一項に記載のブロックバルブが配設されている、
ことを特徴とする流体制御装置。 - 請求項5記載の流体制御装置を有する半導体製造装置において、
前記ブロックバルブの開閉動作により、前記流体の流量を変化させてチャンバ内のパーティクルを除去する、
ことを特徴とするチャンバの洗浄方法。
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