JP2021105427A - Fluid control device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、半導体製造装置等に使用される流体制御装置に関する。 The present disclosure relates to a fluid control device used in a semiconductor manufacturing device or the like.
精密に制御したプロセスガスをチャンバ直近に設けられた流量制御装置で分岐した上で、チャンバに供給することがある。また、流量制御装置において、チャンバへ供給する直前に、分岐後のプロセスガスの流量を各々所望の流量に制御することを求められることがある。さらに、チャンバ近傍は機器が密集しており流体制御装置に与えられる空間は限られている。 Precisely controlled process gas may be branched by a flow control device provided near the chamber and then supplied to the chamber. Further, in the flow rate control device, it may be required to control the flow rate of the process gas after branching to a desired flow rate immediately before supplying the gas to the chamber. Furthermore, the equipment is densely packed near the chamber, and the space provided to the fluid control device is limited.
しかし、流体の分岐と流量制御が可能でかつ小型の流体制御装置は提案されていない。 However, a compact fluid control device capable of branching and controlling the flow rate of the fluid has not been proposed.
そこで本開示は、流体の分岐と流量制御が可能な小型の流体制御装置を提供することを目的の一つとする。 Therefore, one of the purposes of the present disclosure is to provide a compact fluid control device capable of branching a fluid and controlling a flow rate.
上記目的を解決するために、本開示の一態様である流体制御措置は、 ボディと、複数のバルブとを備える流体制御装置であって、前記ボディは、第1面と、前記第1面に接続された第2面と、前記第2面の反対側に位置する第3面と、前記第1面、前記第2面、および前記第3面に接続された第4面と、前記第4面の反対側に位置し、前記第1面、前記第2面、および前記第3面に接続された第5面と、前記4面に前記第1面とは反対側で接続された第6面とを有し、前記ボディには、前記第1面に開口する入口と、前記第6面に開口する第1出口および第2出口と、前記第2面に開口する第1凹部と、前記第5面に開口する第2凹部と、前記第3面に開口する第3凹部と、第1流路と、第2流路と、第3流路と、第4流路と、第5流路と、第6流路と、第7流路と、第1オリフィスと、第2オリフィスと、が形成され、前記第1流路は、前記入口から前記第1面に直交する方向に延びる第1−1流路と、前記第1−1流路の端部から前記第1凹部まで延びる第1−2流路と、を有し、前記第2流路は、前記第2面に直交する方向に沿って、前記第1凹部から前記第3凹部まで延び、前記第3流路は、前記第4面に直交する方向に延び、一端が前記第2流路に連通し、他端が前記第2凹部に開口し、前記第4流路は、前記第4面に直交する方向に沿って、前記第2凹部から前記第4面側へ延び、前記第5流路は、一端が前記第4流路の端部に連通し、他端が前記第1出口に連通し、前記第6流路は、前記第2面に直交する方向に沿って、前記第3凹部から前記第2面側へ延び、前記第7流路は、一端が前記第6流路の端部に連通し、他端が前記第2出口に連通し、前記第1オリフィスは、前記第2流路と前記第5流路とを連通するように形成され、前記第2オリフィスは、前記第1オリフィスよりも前記第3面側において、前記第2流路と前記第7流路とを連通するように形成され、前記第1凹部、前記第2凹部、および前記第3凹部には、各バルブが装着されている。 In order to solve the above object, the fluid control measure according to one aspect of the present disclosure is a fluid control device including a body and a plurality of valves, and the body is formed on a first surface and the first surface. The connected second surface, the third surface located on the opposite side of the second surface, the first surface, the second surface, and the fourth surface connected to the third surface, and the fourth surface. A sixth surface located on the opposite side of the surface and connected to the first surface, the second surface, and the third surface, and the fourth surface connected to the fourth surface on the opposite side of the first surface. The body has an inlet that opens to the first surface, a first outlet and a second outlet that opens to the sixth surface, a first recess that opens to the second surface, and the like. A second recess that opens on the fifth surface, a third recess that opens on the third surface, a first flow path, a second flow path, a third flow path, a fourth flow path, and a fifth flow path. A path, a sixth flow path, a seventh flow path, a first orifice, and a second orifice are formed, and the first flow path extends from the inlet in a direction orthogonal to the first surface. It has a 1-1 flow path and a 1-2 flow path extending from the end of the 1-1 flow path to the first recess, and the second flow path is orthogonal to the second surface. Along the direction, the first recess extends to the third recess, the third flow path extends in a direction orthogonal to the fourth surface, one end communicates with the second flow path, and the other end is said. An opening is made in the second recess, the fourth flow path extends from the second recess toward the fourth surface side along a direction orthogonal to the fourth surface, and one end of the fifth flow path is the first. It communicates with the end of the four flow paths, the other end communicates with the first outlet, and the sixth flow path is from the third recess to the second surface side along the direction orthogonal to the second surface. One end of the seventh flow path communicates with the end of the sixth flow path, the other end communicates with the second outlet, and the first orifice communicates with the second flow path and the fifth flow path. The second orifice is formed so as to communicate with the flow path, and the second orifice is formed so as to communicate with the second flow path and the seventh flow path on the third surface side of the first orifice. Each valve is mounted in the first recess, the second recess, and the third recess.
前記第2オリフィスの径は、前記第1オリフィスの径よりも小さくてもよい。 The diameter of the second orifice may be smaller than the diameter of the first orifice.
前記第6面は、前記第4面に対して傾斜していてもよい。 The sixth surface may be inclined with respect to the fourth surface.
各バルブは、アクチュエータおよび弁部を備え、各バルブは、前記アクチュエータが、前記第2面、前記第3面および前記第5面のそれぞれに直交するように装着されていてもよい。 Each valve includes an actuator and a valve portion, and each valve may be mounted such that the actuator is orthogonal to each of the second surface, the third surface, and the fifth surface.
本開示によれば、流体の分岐と流量制御が可能な小型の流体制御装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide a small fluid control device capable of branching a fluid and controlling a flow rate.
本発明の一実施形態に係る流体制御装置について、図面を参照して説明する。 The fluid control device according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施形態に係る流体制御装置1の概略図である。
図2は、流体制御装置1を第4面13D側から見た図である。
図3は、図2のIII−IIIに沿った流体制御装置1の断面図である。
図4は、図2のIV−IVに沿った流体制御装置1の断面図である。
FIG. 1 is a schematic view of the fluid control device 1 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a view of the fluid control device 1 as viewed from the
FIG. 3 is a cross-sectional view of the fluid control device 1 along III-III of FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the fluid control device 1 along IV-IV of FIG.
流体制御装置1は、ボディ10と、入口配管2と、第1バルブ3と、第2バルブ4と、第3バルブ5とを備える。
The fluid control device 1 includes a
ボディ10は、第1ボディ11と、第2ボディ12とを備える。
The
第1ボディ11は、一部に切り欠き11aを有する略直方体形状をなしている。第2ボディ12は、略直方体形状をなし第1ボディ11に当接する基部12Aと、基部12Aから突出する突出部12Bとを備える。第1ボディ11と第2ボディ12とは、複数のボルト10Aにより互いに連結されている。突出部12Bには、ボルト挿入穴12cが形成されている。ボルト挿入穴12cに図示せぬボルトが挿入されて、図示せぬ被装着対象装置に螺合されることにより、流体制御装置1は、被装着対象装置に装着される。
The
図1、2に示すように、ボディ10は、第1面13Aと、第2面13Bと、第3面13Cと、第4面13Dと、第5面13Eと、第6面13Fと、第7面13Gと、第8面13Hと、第9面13J、第10面13Kと、第11面13Lとを有する。第1面13A、第5面13E、および第7面13Gは、第1ボディ11の一部を画定している。第2面13B、第3面13C、第4面13D、および第8面13Hは、第1ボディ11および第2ボディ12の一部を画定している。第6面13F、第9面13J、第10面13K、および第11面13Lは、第2ボディ12の一部を画定している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1面13Aは、矩形状をなしている。第2面13Bは、第1面13Aに接続され第1面13Aに直交している。第3面13Cは、第2面13Bの反対側に位置し、第1面13Aに直交している。第4面13Dは、第1面13A、第2面13B、および第3面13Cに接続され、第1面13A、第2面13B、および第3面13Cに直交している。第5面13Eは、第4面13Dの反対側に位置し、第1面13A、第2面13B、および第3面13Cに接続され、第1面13A、第2面13B、および第3面13Cに直交している。
The
第6面13Fは、第4面13Dに第1面13Aとは反対側で接続され、第4面13Dに対して傾斜している。第7面13Gは、第5面13Eに第1面13Aとは反対側で接続され、第1面13Aと平行をなしている。第8面13Hは、第2面13B、第3面13C、および第7面13Gに接続され、第7面13Gに直交している。第9面13Jは、第2面13B、第3面13C、および第8面13Hに接続され、第1面13Aと平行をなしている。第9面13Jと、第2面13Bおよび第3面13Cとの接続部分は曲面をなしている。第10面13Kは、第6面13Fに接続され、第1面13Aと平行をなしている。第11面13Lは、第9面13Jおよび第10面13Kに接続されている。
The
図2〜図4に示すように、ボディ10には、入口14aと、第1出口14bおよび第2出口14cと、第1凹部15aと、第2凹部15bと、第3凹部15cと、第1流路16aと、第2流路16bと、第3流路16cと、第4流路16dと、第5流路16eと、第6流路16fと、第7流路16gと、第1オリフィス17aと、第2オリフィス17bと、が形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
入口14aは、流体制御装置1における流体の入口であり、第1面13Aに開口している。第1出口14bおよび第2出口14cは、流体制御装置1における流体の出口であり、第6面13Fに開口している。第1凹部15aは、略円柱状をなし、第2面13Bに開口している。第2凹部15bは、略円柱状をなし、第5面13Eに開口している。第3凹部15cは、略円柱状をなし、第3面13Cに開口している。
The
第1流路16aは、第1−1流路16a1と、第1−2流路16a2とを有する。第1−1流路16a1は、入口14aから第1面13Aに直交する方向に延びている。第1−2流路16a2は、第1−1流路16a1の端部から第1凹部15aまで、第2面13Bに直交する方向に延びている。第2流路16bは、第1−2流路16a2と平行に、第1凹部15aから第3凹部15cまで延びている。第2流路16bは、第1−2流路16a2よりも第9面13J側に位置している。第3流路16cは、第4面13Dに直交する方向に延び、一端が第2流路16bに連通し、他端が第2凹部15bに開口している。
The
第4流路16dは、第3流路16cと平行に、第2凹部15bから第4面13D側へ延びている。第4流路16dは、第3流路16cよりも第9面13J側に位置している。第5流路16eは、第5−1流路16e1と、第5−2流路16e2とを有する。第5−1流路16e1は、一端が第4流路16dの端部に連通し、第4流路16dの端部から第9面13Jに向かって、第9面13Jに直交する方向に延びている。第5−1流路16e1は、第1ボディ11および第2ボディ12に形成されている。第5−2流路16e2は、第5−1流路16e1の他端から、第4面13Dに直交する方向に延び、端部が第1出口14bに連通している。図3に示すように、第1−1流路16a1、第2流路16b、第1オリフィス17a、および第5−1流路16e1は、一直線上に並んでいる。
The
図2に示すように、第6流路16fは、第2流路16bと平行に、第3凹部15cから第2面13B側へ延びている。第6流路16fは、第2流路16bよりも第9面13J側に位置している。図2、4に示すように、第7流路16gは、第7−1流路16g1と、第7−2流路16g2とを有する。第7−1流路16g1は、一端が第6流路16fの端部に連通し、第6流路16fの端部から第9面13Jに向かって、第9面13Jに直交する方向に延びている。第7−1流路16g1は、第1ボディ11および第2ボディ12に形成されている。第7−2流路16g2は、第7−1流路16g1の他端から、第4面13Dに直交する方向に延び、端部が第2出口14cに連通している。図4に示すように、第2流路16b、第2オリフィス17b、および第7−1流路16g1は、一直線上に並んでいる。
As shown in FIG. 2, the
第1オリフィス17aは、第2流路16bと第5流路16eとを連通するように形成されている。第2オリフィス17bは、第1オリフィス17aよりも第3面13C側において、第2流路16bと第7流路16gとを連通するように形成されている。第2オリフィス17bの径は、第1オリフィス17aの径よりも小さく構成されている。
The
第2ボディ12における第6面13Fには、略矩形状の凹部12aが形成され、凹部12aには、第1出口14bおよび第2出口14cのそれぞれの周囲に、環状凹部12b、12cが形成されている。
A substantially
入口配管2は、入口14aを覆うように、ボディ10の第1面13Aに装着されている。流体は、入口配管2を介してボディ10内に供給される。
The
第1バルブ3は、例えばエア駆動式のアクチュエータ3Aにより弁部3Bを開閉するダイヤフラム式の遮断弁である。弁部3Bは、弁シート3Cおよびダイヤフラム3D等を備え、アクチュエータ3Aの作動によって、ダイヤフラム3Dが弁シート3Cに離接することにより流路を遮断又は連通する。第2バルブ4および第3バルブ5は、第1バルブ3と同様の構成であり、アクチュエータ4A、5Aおよび弁部4B、5Bを有し、弁部4B、5Bは、弁シート4C、5Cおよびダイヤフラム4D、5D等を有する。
The
各弁部3B〜5Bが、第1〜第3凹部15a〜15cに装着されることにより、各バルブ3〜5は、各アクチュエータ3A〜5Aが、第2面13B、第5面13Eおよび第3面13Cのそれぞれに直交するように、ボディ10に装着されている。
By mounting the
図5は、流体制御装置1の概略図である。 FIG. 5 is a schematic view of the fluid control device 1.
第1バルブ3が閉状態では、入口配管2を介してボディ10に流体が供給されても、第2バルブ4および第3バルブ5へ流体は流れない。第1バルブ3が開状態であり、第2バルブ4および第3バルブ5が閉状態の場合、流体は、第1バルブ3を通過し、第1オリフィス17aおよび第2オリフィス17bを通過して、第5流路16eおよび第7流路16gへ流れ、第1出口14bおよび第2出口14cから流体制御装置1の外部(図示せぬ被装着対象装置のチャンバ)へ流れる。第1バルブ3、第2バルブ4および第3バルブ5が閉状態の場合、流体は、第1バルブ3を通過し、第2バルブ4、第3バルブ5、第1オリフィス17a、および第2オリフィス17bを通過して、第5流路16eおよび第7流路16gへ流れ、第1出口14bおよび第2出口14cから流体制御装置1の外部(図示せぬ被装着対象装置のチャンバ)へ流れる。
When the
このように、第1バルブ3が開状態であり、第2バルブ4および第3バルブ5が閉状態の場合、流体は、第1オリフィス17aおよび第2オリフィス17bのみを通過して流体制御装置1の外部(図示せぬ被装着対象装置のチャンバ)へ流れるので、流体制御装置1を通過して外部(図示せぬ被装着対象装置)へ供給される流体の量は小流量である。一方、第1バルブ3、第2バルブ4、および第3バルブ5が開状態の場合、流体は、第1オリフィス17aおよび第2オリフィス17bだけでなく、第2バルブ4および第3バルブ5も通過するので、流体制御装置1を通過して外部(図示せぬ被装着対象装置のチャンバ)へ供給される流体の量は大流量である。
As described above, when the
以上のように、本実施形態の流体制御装置1は、第1流路16aは、入口14aから第1面13Aに直交する方向に延びる第1−1流路16a1と、第1−1流路16a1の端部から第1凹部15aまで延びる第1−2流路16a2とを有し、第2流路16bは、第2面13Bに直交する方向に沿って、第1凹部15aから第3凹部15cまで延び、第3流路16cは、第4面13Dに直交する方向に延び、一端が第2流路16bに連通し、他端が第2凹部15bに開口し、第4流路16dは、第4面13Dに直交する方向に沿って、第2凹部15bから第4面13D側へ延び、第5流路16eは、一端が第4流路16dの端部に連通し、他端が第1出口14bに連通し、第6流路16fは、第2面13Bに直交する方向に沿って、第3凹部15cから第2面13B側へ延び、第7流路16gは、一端が第6流路16fの端部に連通し、他端が第2出口14cに連通し、第1オリフィス17aは、第2流路16bと第5流路16eとを連通するように形成され、第2オリフィス17bは、第1オリフィス17aよりも第3面13C側において、第2流路16bと第7流路16gとを連通するように形成され、第1凹部15a、第2凹部15b、および第3凹部15cには、各バルブ3〜5が装着されている。
As described above, in the fluid control device 1 of the present embodiment, the
かかる構成の流体制御装置1によれば、第1バルブ3が開状態であり、第2バルブ4および第3バルブ5が閉状態の場合、流体は、第1オリフィス17aおよび第2オリフィス17bのみを通過して流体制御装置1の外部(例えば図示せぬ被装着対象装置のチャンバ)へ流れる。一方、第1バルブ3、第2バルブ4、および第3バルブ5が開状態の場合、流体は、第1オリフィス17aおよび第2オリフィス17bだけでなく、第2バルブ4および第3バルブ5も通過して、流体制御装置1の外部(図示せぬ被装着対象装置のチャンバ)へ流れる。よって、本実施形態の流体制御装置1では、流体を分岐させることができ、分岐後の流体の流量を制御可能である。
According to the fluid control device 1 having such a configuration, when the
また、第2流路16bは、第2面13Bに直交する方向に延び、第3流路16cは、第4面13Dに直交する方向に延び、第4流路16dは、第4面13Dに直交する方向に延び、第6流路16fは、第2面13Bに直交する方向に延びるように形成されている。これにより、第2流路16b、第3流路16c、第4流路16d、および第6流路16fを、第1面13Aと直交する方向において、互いに近接した位置に形成することができるので、ボディ10のサイズを小さくすることができ、ひいては流体制御装置1を小型化することができる。
Further, the
第2オリフィス17bの径は、第1オリフィス17aの径よりも小さいので、第1バルブ3を通過した流体が、第2流路16bにおいて第1オリフィス17aよりも下流側にある第2オリフィス17b側に流れても、第1オリフィス17aへも流体を流れやすくすることができる。
Since the diameter of the
第6面13Fは、第4面13Dに対して傾斜しており、第1出口14bおよび第2出口14cは第6面13Fに開口しているので、被装着対象装置の取り付け面が傾斜面である場合に、当該傾斜面に対し、流体制御装置1を装着することができる。
Since the
各バルブ3〜5は、アクチュエータ3A〜5Aおよび弁部3B〜5Bを備え、各バルブ3〜5は、アクチュエータ3A〜5Aが、第2面13B、第3面13Cおよび第5面13Eのそれぞれに直交するように装着されている。これにより、各バルブ3〜5に対応する凹部15a〜15cおよび凹部15a〜15cを連通する各流路16b、16c、16d、16fの構造を単純化することができ、ボディ10を容易に製造することができる。
Each
以上で本発明の一実施形態についての説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更ができるものである。 Although the description of one embodiment of the present invention has been completed above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態では、第2オリフィス17bの径は、第1オリフィス17aの径よりも小さかったが、両者は同じであってもよいし、第2オリフィス17bの径の方が第1オリフィス17aの径よりも大きくてもよい。
For example, in the above embodiment, the diameter of the
1:流体制御装置
3:第1バルブ
3A、4A、5A:アクチュエータ
3B、4B、5B:弁部
10:ボディ
13A:第1面
13B:第2面
13C:第3面
13D:第4面
13E:第5面
13F:第6面
14a:入口
14b:第1出口
14c:第2出口
15a:第1凹部
15b:第2凹部
15c:第3凹部
16a:第1流路
16b:第2流路
16c:第3流路
16d:第4流路
16e:第5流路
16f:第6流路
16g:第7流路
17a:第1オリフィス
17b:第2オリフィス
1: Fluid control device 3:
Claims (4)
前記ボディは、第1面と、前記第1面に接続された第2面と、前記第2面の反対側に位置する第3面と、前記第1面、前記第2面、および前記第3面に接続された第4面と、前記第4面の反対側に位置し、前記第1面、前記第2面、および前記第3面に接続された第5面と、前記4面に前記第1面とは反対側で接続された第6面とを有し、
前記ボディには、前記第1面に開口する入口と、前記第6面に開口する第1出口および第2出口と、前記第2面に開口する第1凹部と、前記第5面に開口する第2凹部と、前記第3面に開口する第3凹部と、第1流路と、第2流路と、第3流路と、第4流路と、第5流路と、第6流路と、第7流路と、第1オリフィスと、第2オリフィスと、が形成され、
前記第1流路は、前記入口から前記第1面に直交する方向に延びる第1−1流路と、前記第1−1流路の端部から前記第1凹部まで延びる第1−2流路と、を有し、
前記第2流路は、前記第2面に直交する方向に沿って、前記第1凹部から前記第3凹部まで延び、
前記第3流路は、前記第4面に直交する方向に延び、一端が前記第2流路に連通し、他端が前記第2凹部に開口し、
前記第4流路は、前記第4面に直交する方向に沿って、前記第2凹部から前記第4面側へ延び、
前記第5流路は、一端が前記第4流路の端部に連通し、他端が前記第1出口に連通し、
前記第6流路は、前記第2面に直交する方向に沿って、前記第3凹部から前記第2面側へ延び、
前記第7流路は、一端が前記第6流路の端部に連通し、他端が前記第2出口に連通し、
前記第1オリフィスは、前記第2流路と前記第5流路とを連通するように形成され、
前記第2オリフィスは、前記第1オリフィスよりも前記第3面側において、前記第2流路と前記第7流路とを連通するように形成され、
前記第1凹部、前記第2凹部、および前記第3凹部には、各バルブが装着されている、流体制御装置。 A fluid control device with a body and multiple valves.
The body includes a first surface, a second surface connected to the first surface, a third surface located on the opposite side of the second surface, the first surface, the second surface, and the first surface. On the fourth surface connected to the three surfaces, the fifth surface located on the opposite side of the fourth surface, the first surface, the second surface, and the fifth surface connected to the third surface, and the fourth surface. It has a sixth surface connected on the opposite side to the first surface.
The body has an inlet that opens to the first surface, a first outlet and a second outlet that opens to the sixth surface, a first recess that opens to the second surface, and an opening to the fifth surface. The second recess, the third recess that opens to the third surface, the first flow path, the second flow path, the third flow path, the fourth flow path, the fifth flow path, and the sixth flow path. A path, a seventh flow path, a first orifice, and a second orifice are formed.
The first flow path includes a 1-1 flow path extending from the inlet in a direction orthogonal to the first surface, and a 1-2 flow path extending from an end of the 1-1 flow path to the first recess. With a road,
The second flow path extends from the first recess to the third recess along a direction orthogonal to the second surface.
The third flow path extends in a direction orthogonal to the fourth surface, one end communicates with the second flow path, and the other end opens in the second recess.
The fourth flow path extends from the second recess toward the fourth surface along a direction orthogonal to the fourth surface.
One end of the fifth flow path communicates with the end of the fourth flow path, and the other end communicates with the first outlet.
The sixth flow path extends from the third recess toward the second surface along a direction orthogonal to the second surface.
One end of the seventh flow path communicates with the end of the sixth flow path, and the other end communicates with the second outlet.
The first orifice is formed so as to communicate the second flow path and the fifth flow path.
The second orifice is formed so as to communicate the second flow path and the seventh flow path on the third surface side of the first orifice.
A fluid control device in which valves are mounted on the first recess, the second recess, and the third recess.
各バルブは、前記アクチュエータが、前記第2面、前記第3面および前記第5面のそれぞれに直交するように装着されている、請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の流体制御装置。 Each valve has an actuator and a valve section
The fluid according to any one of claims 1 to 3, wherein each valve is equipped with the actuator so as to be orthogonal to each of the second surface, the third surface, and the fifth surface. Control device.
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