JP2023525574A - 部品組立体用シールリテーナおよび流量制御装置への部品の取り付け方法 - Google Patents
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Abstract
流体流量制御装置は、半導体製造にプロセス流体を供給するのに重要な部品である。このような流体流量制御装置には、流量制御装置内にしっかりとパッケージされた種々の流体流量部品が必要である。そのような装置を供給するには、現場で取り付けられる装置に狭い場所でのシール取付け可能な、専用の設備と方法が必要である。流体流量部品の流量制御装置への取付けの間シールを保持するのにシールリテーナを用い得る。【選択図】図４Ａ
Description
［関連出願への相互参照］
本出願は、２０２０年５月１２日出願の米国仮特許出願第６３／０２３，７４２号の利益を主張し、その米国仮特許出願の全てが参照して本書に組み入れられる。
本出願は、２０２０年５月１２日出願の米国仮特許出願第６３／０２３，７４２号の利益を主張し、その米国仮特許出願の全てが参照して本書に組み入れられる。
流量制御は、半導体チップ製造において流量制御は主要技術の一つであった。流体流量制御装置は、半導体製造および他の産業プロセスで既知の流速のプロセス流体を供給するのに重要である。そのような機器が、種々の用途で流体流量を測定し正確に制御するのに用いられる。この制御は、最少のシール漏れで迅速に信頼性高く組み立てられた部品を有する装置に頼っている。
チップ製造の技術が進歩するにつれ、部品サイズは小さくなり、パッケージング要求は流量制御装置に対し厳しくなってきた。流量制御装置のメンテナンスと修理は、狭い場所でシールや部品を取り付けることを益々含むようになっている。メンテナンスの迅速性と容易性を向上するために、改善された方法と設備が望まれている。
本技術は、流量制御装置で部品取付箇所へのシールや部品の組立てで用いられるシールリテーナ（保持器）に向けられる。シールリテーナの１つまたは複数が単一の部品で用いられ、結果としての流量制御装置は、半導体チップ製造、太陽パネル製造等々の広い範囲のプロセスで用いられ得る。
ある実施では、本発明は、流量制御装置において流体流量部品を取り付ける方法である。第１ステップでは、シールが第１シールリテーナに配置されシール組立体を形成する。第２に、第１シールが流体流量部品の第１シールキャビティ（第１シール室）と整列するように、シール組立体が流体流量部品に取り付けられ、それにより部品組立体を形成する。第３に、第１シールが第１基板ブロックの第１シールキャビティと整列し、第１シールリテーナの一部が第１基板ブロックと流体流量部品の間に配置されるように、部品組立体が流量制御装置の第１基板ブロックの頂部に配置される。第４に、第１シールが第１基板ブロックの第１シールキャビティと流体流量部品の第１シールキャビティとのそれぞれに少なくとも部分的に位置するように、部品組立体は流量制御装置に部分的に固定される。５第５に、第１シールリテーナが流体流量部品から解放され、第１シールリテーナの一部が第１基板ブロックと流体流量部品の間から除去されるように、第１シールリテーナが後退させられる。第６に、部品組立体は流量制御装置に完全に固定される。
さらに別の実施では、本発明は、半導体または集積回路を製造する方法である。第１に、流量制御装置の流体流量部品が、上記で説明した方法に従って取り付けられ、流体源からプロセス処理チャンバへ延在する流体供給ラインを完成させる。第２に、流体が流体源からプロセス処理チャンバへ流され、プロセス処理チャンバ内で１つまたは複数の半導体または集積回路ウエハに接触する。
別の実施では、本発明は、シールを保持するシールリテーナであって、シールリテーナは、シート本体を有する。シート本体は、第１軸、第１軸に直交する第２軸、第１部分および第２部分を有する。第１軸は第１部分と同一平面上にあり、第１部分は第１軸の方向に伸び、第２軸から第１軸に沿って延在する。第２部分は第２軸から延在し、シール保持機構を有する。
さらに別の実施では、本発明は流体流量部品組立体であって、流体流量部品、整列機構、第１シール、および第１シールリテーナを有する、流体流量部品組立体である。流体流量部品は第１シールキャビティを有する。整列機構は流体流量部品に接触する。第１シールは、第１シールキャビティと係合するようになされる。第１シールリテーナは、第１シールと流体流量部品の整列機構と係合するようになされる。第１シールは、第１シールが第１シールキャビティと接触するように第１シールリテーナに取り付けられる。
代替の実施では、本発明は流体流量部品を流量制御装に取り付ける方法である。第１に、部品組立体が第１基板ブロック頂部に配置され、部品組立体は、流体流量部品、第１シールリテー、および流体流量部品の第１シールキャビティと整列して第１シールリテーナに保持される第１シールを備える。部品組立体は、第１シールが第１基板ブロックの第１シールキャビティと整列するように第１基板ブロックの頂部に配置される。第２に、第１シールリテーナは、第１シールと流体流量部品が位置を保ちつつ、流体流量部品から解放されるように、後退させられる。第３に、流体流量部品は、第１シールが第１基板ブロックの流路を流体流量部品の流路に対して気密にシールするように、流量制御装置に固定される。
本技術の適用のさらなる領域は、以下に提供する詳細な説明から明らかであろう。詳細な説明と特定の例は、好適な実施を示すものの、説明だけを目的とし、本技術の範囲を限定する意図ではないことを理解されたい。
本開示の発明は、詳細な説明と添付の図面からより充分に理解されよう。
全ての図面は、模式的であり、必ずしもスケールされてはいない。ある図面で数字で示され、他の図面では数字が示されていない特徴は、本書で特に断られない限り、同じ特徴である。
本発明の原理に従う理解を助けるの実施形態の説明は、添付の図面と関連付けて読まれることを意図しており、図面は記載された説明全体の一部であると考えられるべきである。本書で開示される発明の実施形態の説明では、向きや方向への参照は、単に説明の便利さのためを意図しており、本発明を限定する意図は全くない。「下」、「上」、「水平」、「鉛直」、「の上」、「の下」、「上へ」、「下へ」、「左」、「右」、「頂部」および「底部」などの相対的用語は、それらからの派生語（例えば「水平に」、「下方に」、「上方に」等）と共に、説明されるように、または議論の図面で示されるように方向を参照すると解されるべきである。これらの相対的用語は、説明の便利さだけのためであり、そのように明確に示されない限り、装置が特定の向きで作られたり操作されたりすることを要求するものではない。「取り付けられた」、「固定された」、「接続された」、「連結された」、「相互接続された」および類似の用語は、別に明確に示されない限り、構造物が直接的にでも間の構造物を介して間接的にでも互いに固定または取り付けられる関係を、移動可能なまたは剛な取り付けや関係を含めて、参照する。さらに、本発明の特徴と利点が、好適な実施形態を参照して説明される。したがって、本発明は、単独でまたは他の特徴との組合せで存在する特徴の可能な非限定的組合せを説明するこのような好適な実施形態に限定されてはならないことは明白であり、本発明の範囲は本書に添付の特許請求の範囲で画定される。
本発明は、流量制御装置を形成するために流体流量部品を取り付けるのに用いられるシールリテーナに向けられる。半導体製造は、流体流量のコントロールで高性能が要求される一つである。半導体製造技術が進歩してきたので、カスタマは狭い空間要求の流量制御機器の必要性を認識してきている。したがって、流量制御設備の修理とメンテナンスは、流量制御機器のパッケージングがこれまでより密になるにつれ、益々難しくなってきている。本発明は、流量制御装置内の流量制御部品の効率的な組立てを容易にする。
図１は、例示のプロセス処理システム１０００の模式図を示す。プロセス処理システム１０００は、プロセス処理チャンバ１３００に流体的に連結される複数の流量制御装置１００を利用し得る。複数の流量制御装置１００は、１つまたは複数の異なるプロセス流体をプロセス処理チャンバ１３００に供給するのに用いられる。流体は、複数の流体供給源または流体源により供給される。集合的に、複数の流量制御装置１００は、流体供給モジュール１４００に属する。オプションとして、１つより多い流体供給モジュール１４００がプロセス処理システム１０００で用いられ得る。複数の流量制御装置１００が、出口マニホールド４００によりプロセス処理チャンバ１３００に接続される。半導体や集積回路などの品物は、プロセス処理チャンバ１３００内でプロセス処理される。
バルブ１１００が、プロセス処理チャンバ１３００から流量制御装置１００のそれぞれを隔離し、流量制御装置１００のそれぞれをプロセス処理チャンバ１３００と選択的に接続し、隔離することを可能にし、多種多様なプロセス処理ステップを容易にする。プロセス処理チャンバ１３００は、複数の流量制御装置１００により供給されるプロセス流体を塗布する塗布器を含んでもよく、複数の流量制御装置１００により供給される流体の選択的または広範囲の配分を容易にする。オプションとして、プロセス処理チャンバ１３００は真空チャンバであってもよく、品物を複数の流量制御装置１００により供給される流体に浸すタンクまたはバスであってもよい。流体供給ラインが、それぞれの流体供給源からプロセス処理チャンバ１３００への流路により形成される。
加えて、プロセス処理システム１０００は、ドレイン１２００を更に備えてもよく、ドレイン１２００はバルブ１１００によりプロセス処理チャンバ１３００から隔離され、プロセス流体の排出を可能にし、または、１つまたは複数の流量制御装置１００のパージを容易にして同じ流量制御装置１００でプロセス流体の切替を可能にする。オプションとして、ドレイン１２００は、真空源であっても、プロセス処理チャンバ１３００からの液体を除去するようになされた液体ドレインであってもよい。オプションとして、流量制御装置１００は、質量流量コントローラ、フロースプリッター、または、プロセス処理システムでプロセス流体の流量を制御する他の機器であってもよい。さらに、バルブ１１００が、望まれるならば、流量制御装置１００に組み込まれてもよい。
プロセス処理システム１０００で実行されるプロセスは、ウェットクリーニング、フォトリソグラフィー、イオン・インプランテーション、ドライエッチング、原子層エッチング、ウェットエッチング、プラズマ灰化、急速熱アニーリング、炉アニーリング、熱酸化、化学蒸着、原子層堆積、物理蒸着、分子ビームエピタクシー、レーザーリフトオフ、電気化学堆積、化学機械研磨、ウエハ試験、電気メッキ、または、流体を利用するどのような他のプロセスを含み得る。
図２および図３は、例示の流体供給モジュール１４００の模式図を示す。この実施形態では、流体供給モジュール１４００は、複数の注入口１０１と複数の排出口１０２を有する複数の流量制御装置１００を有する。いくつかの実施形態では、複数の注入口１０１は、複数の排出口１０２に１対１の関係で対応していない。代わりに、複数の注入口１０１が１つの排出口１０２に接続され、１つの注入口１０１が複数の排出口１０２に分かれてもよい。このようになされることで、異なる複数の流体を、プロセス処理チャンバ１３００に供給される前に混合または組み合わせることができる。
以上のように、流量制御装置１００のそれぞれは、複数の流量制御装置１００を並列に並べて、一般的に列に並べられる。このことはそうである必要はなく、どのようなパッケージング形態を用いてもよい。流体供給モジュール１４００は、基板パネル１４０２を有する。基板パネル１４０２は、流体供給モジュール１４００の構造的支持として作用するが、単に組立てを簡単にするために用いられてもよい。他の構造的支持形態も考えられる。複数の基板ブロック１０４が基板パネル１４０２上に置かれ、そこに流体口を備え、流体を１つまたは複数の流体流量部品２００、以下に詳細に説明するように対応する流体口を有する流体流量部品２００に流れを導く。基板ブロック１０４は受動部品であるが、流体流量部品２００は能動部品であると考えられる。流体流量部品２００は、１つまたは複数のバルブ、流量コントローラ、圧力トランスデューサ、流量計測センサ、圧力レギュレータ、流量制限器、若しくはアクチュエータ、または他の別の公知の流量制御部品であってよい。
図２と図３を比較することで明らかなように、流体流量部品２００が、図３の流体供給モジュール１４００から除去されている。流体流量部品２００の除去により２つの基板ブロック１０４の一部がむき出しになっている。部品取付箇所１０６は、２つの基板ブロック１０４の一部により形成される。部品取付箇所１０６は、部品取付箇所１０６に搭載される部品２００の寸法に応じて、様々な寸法である。よって、異なる部品取付箇所１０６は、同じ基板ブロック１０４の異なる部分を備え得る。それぞれの、そしてすべての部品２００は、流体供給モジュール１４００に部品取付箇所１０６を有する。
図４Ａ－Ｄを参照すると、流体供給モジュール１４００の一部が示される。具体的に、流体流量部品２００が一対の基板ブロック１０４に搭載されて示され、一対の基板ブロック１０４は部品取付箇所１０６を形成する。流体流量部品２００は、整列機構２５０を介して基板ブロック１０４に搭載される。整列機構２５０はまた留め具としても参照され、整列機構と留め具として用いられる。整列機構２５０は、ボルト、ネジ、ピンなどの留め具または他の公知の留めるための機器であってもよい。しかし、他の実施形態では、整列機構２５０は、留め具とは別であってもよい。例えば、ダウエルピンや他のピンを流体流量部品２００を基板ブロック１０４に整列するのに用いてもよい。そして、別の留め具を流体流量部品２００を基板ブロック１０４に留めるのに用いてもよい。図４A―Dから分かるように、整列機構２５０は、基板ブロック１０４を貫通して延在する。
図４Ａ―Ｄでは示されないが、基板パネル１４０２はネジを切られ、または、ネジ込みインサートを有し、整列機構２５０を受け入れる。そして、整列機構２５０は、流体流量部品２００の留め具通路２０８、基板ブロック１０４の留め具通路１０８を貫通して延在し、基板パネル１４０２のネジ穴または他の機構に取り付けられる。整列機構２５０は、概略の整列を意図されたもので、精密な整列は他の配置で提供される。よって、留め具通路１０８、２０８は、整列機構２５０と精密に適合するものである必要はない。代替の実施形態では、整列機構２５０は、留め具通路１０８内のネジ穴またはネジ込みインサートを介して基板ブロック１０４に直接取り付けられてもよい。これらの実施形態では、基板ブロック１０４は、追加の留め具を介して、別に基板パネル１４０２に取り付けられてもよい。他の実施形態では、整列機構２５０は、基板パネル１４０２の下方のサポートまたは他の部品に取り付けられてもよい。
図４Ｂに最もよく示すように、シール３００は、流体流量部品２００と基板ブロック１０４の間に位置する。シール３００は、円筒外面３０４を有する環状シールである。またシール３００は、その中央が流体が流れるようにする流路３０２を有する。シール３００は、流体流量部品２００の流体ポート２１０と基板ブロック１０４の流体ポート１１０の間に気密なシールを提供する。基板ブロック１０４の流体ポート１１０のそれぞれは、シールキャビティ１１６を備える。流体流量部品２００の流体ポート２１０のそれぞれは、シールキャビティ２１６を備える。基板ブロック１０４の流体ポート１１０のそれぞれは、シールキャビティ１１６を備える。
図４Ｃに最もよく示すように、流体流量部品２００は、２つの流体ポート２１０を備える搭載面２１４を備え、１つの流体ポート２１０は注入口で、他は排出口である。流体流路２１２は、１つの流体ポート２１０から他の流体ポート２１０に延在する。同様に、図４Ｄにおいて、基板ブロック１０４のそれぞれが、２つの流体ポート１１０を備える搭載面１１４を備えることが分かる。流体流路１１２は、１つの流体ポート１１０から他の流体ポート１１０に延在する。図４Ｂに戻って、シール３００が流体流量部品２００と基板ブロック１０４の間に取り付けられると、搭載面２１４と搭載面１１４との間に間隔ｄがあることが分かる。よって、シール３００は、流体流量部品２００と基板ブロック１０４の間で圧縮される。シール３００は、流体流量部品２００のシールキャビティ２１６と基板ブロック１０４のシールキャビティ１１６に収まる。組立ての間、搭載面１１４、２１４は整列機構２５０により互いに近くへ引き寄せられ、搭載面１１４、２１４の間隔を狭める。
図５－７を参照すると、シールリテーナ５００が示される。シールリテーナは、シート本体５１０から形成される。シート本体５１０は、シートメタル、金属箔、プラスチックフィルム等のいかなるシート材料から形成されてもよい。特に、シート本体５１０は、ポリエチレン・テレフタレート、マイラー（登録商標）、ペルフルオロアルコキシアルカン、 ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリプロピレン、またはフッ素化エチレンプロピレンの１つまたは複数から形成され得る。シート本体５１０は、０．０１３ｍｍ、０．０１０ｍｍ、０．０１６ｍｍの厚さ、または他の厚さを有する。以下に詳細に説明するように、シート本体５１０の材料特性および他の性状は、最適な厚さに影響する。全ての実施において、シート本体５１０は、シールリテーナ５００が使用中に曲がるように柔軟である。シート本体５１０は、シール３００を受け入れるために曲げられ、部品２００の周りで曲がるために曲げられる。
シールリテーナ５００は、長手軸Ａ－Ａと横軸Ｂ－Ｂを備える。いくつかの実施形態では、長手軸Ａ－Ａと横軸Ｂ－Ｂは直交するが、他の実施形態では、長手軸Ａ－Ａと横軸Ｂ－Ｂは９０度以外の角度を成す。シールリテーナ５００が平らな状態では、シールリテーナ５００は長手軸Ａ－Ａに沿って延び、シールリテーナ５００は長手軸の方向に細長い。シールリテーナ５００は、長手軸Ａ－Ａに沿って長さを、横軸Ｂ－Ｂに沿って幅を有し、幅は長さより短い。シールリテーナ５００は、外周縁５１２を更に備え、外周縁５１２はシート本体５１０の外側を囲って周囲に延在する。
シールリテーナ５００はまた、第１部分５２０と第２部分５３０を備える。第１部分５２０は、第１縁５２５、第１縁５２５の向かい側の第２縁５２６、第３縁５２７、および第３縁５２７の向かい側の第４縁５２８で形成され、第４縁５２８は横軸Ｂ－Ｂと同一線上である。シート本体５１０は、また横軸Ｂ－Ｂと同一線上である折り目５１４を備える。よって、折り目５１４は第４縁５２８と同一線上である。第２部分５３０は、折り目５１４とシート本体５１０の外周縁５１２の残りとにより画成される。よって、第２部分５３０は、第１部分５２０から横軸Ｂ－Ｂの反対側にある部分である。折り目５１４は、穴のあいた、ミシン目の入った、溝付きの、または、シート本体５１０が横軸Ｂ－Ｂできれいに折れるように他の変更がなされてよい。しかし、別の実施形態では、折り目５１４は、シート本体５１０に形成された追加の曲げのための補助なしで形成されてもよい。
第１部分５２０はまた、掴み機構を形成する複数の円形開口５２２を備える。円形開口５２２は、ツールが円形開口５２２に挿入され、シールリテーナ５００の第１部分５２０を引き寄せるハンドルとして用いられるように、直線状に整列される。オプションとして、円形開口５２２は、長手軸Ａ－Ａについて対象である。３つより少ない、または、多い円形開口があってもよい。
第２掴み機構が一組の細長い開口５２４で形成され、細長い開口５２４は、長手軸Ａ－Ａに沿い、長手軸Ａ－Ａについて対称である。第２掴み機構は、遠位縁５２１を有する摘み部５２９を備える。シート本体５１０は、脆弱領域５２３により摘み部５２９の遠位縁５２１に接合された内部縁５１６を備える。脆弱領域５２３は、何らかの方法で摘み部５２９に接続されたままの遠位縁５２１の領域であり得る。例えば、ミシン目の入った、溝付きの、切られた、または、穴の開いたものであってもよい。別の表現では、遠位縁５２１は、内部縁５１６に接続されるが、その接続は脆弱領域５２３の破損を可能にするように、弱い。脆弱領域５２３は、事前弱体化帯または事前弱体化領域としても知られる。そして摘み部５２９は、第１部分５２０から離れるように上方へ折られ、ユーザは指を細長い開口５２４の間で第１部分５２０に挿入できる。このことは、第１部分５２０を引き寄せるのに用いることができる。掴み機構の重要性の理由は、以下に詳しく述べる。
第２部分５３０は、上述の平らな状態から折られた状態に移行できる。平らな状態では、第１部分５２０は第１平面を形成し、第２部分５３０は第２平面を形成する。第１平面と第２平面のそれぞれは、同一平面上にある。言い方を変えると、第１平面と第２平面は共に同じ面であり、１つの平面を形成する。平らな状態では、第１部分５２０は、長手軸Ａ－Ａと一致する。平らな状態では、第２部分５３０もまた、長手軸と一致する。折られた状態では、第２部分５３０は、折り目５１４に沿って横軸Ｂ－Ｂについて折り曲げられる。よって、第２部分５３０（および対応する第２平面）は、第１部分５２０の第１平面と、もはや同一平面上にはない。第２部分５３０はいかなる角度であってもよいが、第１部分５２０に対してほぼ９０度の角度であることが最も好ましい。このように、第２部分５３０は、長手軸Ａ－Ａに関して角度を持っている。第２部分５３０は、折り目５１４で横軸Ｂ－Ｂについて回転する。
第２部分５３０は、シール３００を受け入れるシール開口５３２を備える。図６に示されるように、シール３００はシール開口５３２内に適合し、シール３００はシール開口５３２により保持される。シール組立体５４０は、シールリテーナ５００とのシール３００の組み立てにより形成され、シール３００はシール開口５３２内に組み付けられる。図示されるように、シール開口５３２は円形で、シール３００の円筒外面３０４と係合する。シール開口５３２は、シール３００のシール開口５３２内での動きを防止するように円筒外面３０４と締りばめするような寸法とされるのが好ましい。しかし、シール開口５３２には他の形状も考えられる。
シール開口５３２に隣接して、脆弱領域５３４が、シート本体５１０の開口５３２と外周縁５１２の間に位置する。脆弱領域５２３に関して上述したように、脆弱領域５３４は、脆弱領域５３４でのシート本体５１０の破断を推進するように、切れ目付き、穴の開いた、溝付き、ミシン目の入った、または、他の方法で弱くされてもよい。脆弱領域５３４はまた、事前弱体化帯または事前弱体化領域としても知られる。脆弱領域５３４については、以下に詳細に説明する。
第２部分５３０は、一対の留め具係合機構５３６を更に備える。留め具係合機構５３６は、半円形の留め具係合機構５３６の直径より小さな幅を有するエントリースロット５３８と作られた半円形である。代替の構造では、エントリースロット５３８は、脆弱領域または他の機構で置き換えられてもよい。留め具係合機構５３６は、半円形である必要はなく、所望により、別の形状であってもよい。留め具係合機構５３６は、整列機構２５０
と係合するようになされ、整列機構２５０と同じ直径か全体寸法であり得る。代替として、それらは締りばめでもよく、あるいは、それらは留め具係合機構５３６と整列機構２５０の間に間隙を有してもよい。
と係合するようになされ、整列機構２５０と同じ直径か全体寸法であり得る。代替として、それらは締りばめでもよく、あるいは、それらは留め具係合機構５３６と整列機構２５０の間に間隙を有してもよい。
図８Ａと図８Ｂを参照すると、部品組立体５５０が示される。部品組立体５５０は、流体流量部品２００、複数の整列機構２５０および２つのシール組立体５４０を備える。図８Ａでは、シール組立体５４０は、まだ流体流量部品２００に完全に取り付けられてはいない。図示されるように、流体流量部品２００のシールキャビティ２１６は、シール３００がシールキャビティ２１６から離れ、未だむき出しになっている。留め具係合機構５３６は、シールリテーナの第１部分５２０が流体流量部品２００の反対側に位置するように、整列機構２５０と係合する。図８Ｂでは、シール組立体５４０は流体流量部品２００に完全に取り付けられ、シール３００は、少なくとも部分的にシールキャビティ２１６に挿入される。留め具係合機構５３６は、シール３００をシールキャビティ２１６と接触して保持するのが容易なように、整列機構２５０と係合したままである。
図９Ａと図９Ｂは、シールリテーナ５００の一部の詳細図を示す。具体的に、第２部分５３０が図９Ａには詳細に示される。図示されるように、脆弱領域５３４はシール開口５３２に隣接する。脆弱領域５３４は、図９Ｂにより詳細に示される。明らかであるように、シール開口５３２は、脆弱領域５３４の片側に位置する。シート本体５１０の外周縁５１２は、脆弱領域５３４の反対側に位置する。脆弱領域５３４は、一対のスロット５３５と非破断部分５３７を備える。スロット５３５の第１の１つはシール開口５３２の縁から延び、スロット５３５の第２の１つはシート本体５１０の外周縁５１２から延びる。非破断部分５３７は、スロット５３５の間に位置する。
よって、脆弱領域５３４は、スロット５３５に隣接して応力集中を増大し、ユーザがシールリテーナ５００の第１部分５２０を引っ張ったときにきれいに簡単に破断することを確実にすることにより、非破断部分５３７を破れるようになされる。破断したシールリテーナの図が図９Ｃに示される。上述のように、溝、スロット、ミシン目、穴、または他の公知の手段が、脆弱領域５３４を選択的に弱くするのに用いられる。複数の技術の組合せを用いて脆弱領域の所望の領域内で破断が進行するようにしてもよい。脆弱領域５３４の機構の設計を用いて、破断力をコントロールしてもよい。シート本体５１０の材質や厚さなどのパラメータと組み合わせて、このことは要求される力の厳密なコントロールを可能にする。
図１０は、流体流量部品２００を流量制御装置１００に取り付けるためのステップを説明するフローチャートを示す。第１に、ユーザはシール３００をシールリテーナ５００に配置させる。具体的には、シール３００は、シール開口５３２が円筒外面３０４のほぼ中間点に位置するように、シール開口５３２に挿入される。この組立てステップは、シール組立体５４０を形成する。シールリテーナ５００は、シール３００のシール開口５３２への挿入の前または後に折り目５１４に沿って折られてもよいが、シール３００の挿入に前もって折られるのが好ましい。
第２に、シール組立体５４０が流体流量部品２００に配置される。シール組立体５４０は、シール３００が流体流量部品２００のシールキャビティ２１６に係合するように配置される。シールリテーナ５００は、流体流量部品２００の整列機構２５０がシールリテーナ５００の第２部分５３０の留め具係合機構５３６に係合するように、配置される。整列機構２５０は、シール組立体が流体流量部品２００に組み付けられる前に、流体流量部品２００の留め具通路２０８に挿入される。シールリテーナ５００の第１部分５２０は、流体流量部品２００の側部に沿って延在し、一方、第２部分５３０は流体流量部品２００の搭載面２１６にほぼ平行に配置される。部品組立体５５０が、シール組立体５４０、流体流量部品２００、および整列機構２５０の組合せにより形成される。オプションとして、整列機構２５０は、流体流量部品２００の一部とみなされる、または、部品組立体５５０の一部を形成する別の部品とみなされることがある。それでも、完成した部品組立体５５０は、少なくとも１つの整列機構２５０を備える。
第３に、流体流量部品２００が部品取付箇所１０６の頂部に配置される。よって、流体流量部品２００は少なくとも１つの基板ブロック１０４を覆う。シール３００が、基板ブロック１０４のシールキャビティ１１６に接触するように配置される。よって、シール３００は、基板ブロック１０４のシールキャビティ１１６と流体流量部品２００のシールキャビティ２１６と整列する。流体流量部品２００を部品取付箇所１０６の頂部に配置する際に、整列機構２５０は、留め具通路１０８に挿入される。本実施形態では、整列機構２５０はボルトであり、ボルトは、シールリテーナ５００を保持しつつ流体流量部品２００と基板ブロック１０４の整列を容易にする。このことは、流体流量部品２００の配置の間にシール３００がシールキャビティ２１６に接触していることを確かにする。しかし、シール３００は、このステップまたは前のステップで、シールキャビティ２１６またはシールキャビティ１１６に全て挿入される必要はない。シール３００を適切に据え付け、流体流路１１２、２１２、３０２の気密シールを確かなものにするには、さらなる締め付けが要求される。
第４に、本実施形態では、ボルトである整列機構２５０は部分的に取り付けられる。よって、整列機構は、シール３００を圧縮する留め具としても機能する。整列機構２５０は、手できつく締めて、あるいは別に仕様の最大トルク未満のトルクで取り付けられる。
部分締め付けは、シールリテーナ５００を流体流量部品２００と基板ブロック１０４の間に挟み込むのを避けるのに必要である。
部分締め付けは、シールリテーナ５００を流体流量部品２００と基板ブロック１０４の間に挟み込むのを避けるのに必要である。
第５に、シールリテーナ５００を後退させる。ユーザは、円形開口５２２、細長い開口５２４および摘み部５２９などの掴み機構、または、第１部分５２０そのものであっても、利用する。ユーザは、シール開口５３２に隣接する脆弱領域５３４を破断するために第１部分５２０に後退力を負荷する。すると、シールリテーナ５００は、シールリテーナ５００が後退した後に流体流量部品２００と基板ブロック１００の間にシールリテーナ５００のいかなる部分も残らないように、取り除かれる。
第６に、ボルトの場合に、整列機構２５０は、トルク仕様までトルクを掛けられる。代替（ねじ切されていない）締め付け手段が用いられるとしたら、この代替締め付け手段の留め具は基板ブロック１０４と流体流量部品２００の間に意図したクランプ力を提供するように取り付けられるであろう。よって、シール３００は、それぞれのシールキャビティ１１６、２１６に完全に据え付けられ、気密シールが流体流路１１２、２１２、３０２の間に形成される。オプションとして、このプロセスは、２つ以上のシール組立体５４０が形成され、流体流量部品２００に取り付けられるように、並行して実行されてもよい。例えば、流体流量部品２００が２つの流体ポート２１０を有する場合は、プロセスが並行に２回実行されるであろう。流体流量部品２００が３つの流体ポート２１０を有する場合は、プロセスが並行に３回以上実行されるであろう。流体供給からプロセス処理チャンバ１３００への流路を完成するために、それぞれそして全ての流体ポート２１０は、基板ブロック１０４の流体ポート１１０か、部品若しくは外部機器に接続される導管のいずれかに気密にシールされなければならない。
図１１Ａ－Ｅを参照すると、組立て方法が詳細に示される。供給モジュール１４００の別の実施形態が、並行に配列された２つの流量制御装置１００と共に示される。図１１Ａでは、流量制御装置１００の１つが未完成で、部品取付箇所１０６が流体流量部品を持っていない。図示されるように、部品取付箇所１０６の２つの基板ブロック１０４は、むき出しの流体ポート１１０を有し、シールキャビティ１１６にはシール３００がない。よって、部品取付箇所１０６は、流体流量部品２００の取付けのための準備をなされる。
図１１Ｂでは、部品組立体５５０が部品取付箇所１０６の上方に位置して示される。上述のように、部品組立体５５０は、２つのシール組立体５４０、複数の整列機構２５０、および、流体流量部品２００を備える。図１１Ｃでは、シールキャビティ１１６、２１６がシール３００と整列するように、部品組立体５５０が部品取付箇所１０６の頂部に配置される。整列機構２５０は、部分的に締め付けられる。図１１Ｄを参照すると、部品組立体５５０の詳細図が、シールリテーナ５００が後退して、示される。図示されるように、流体流量部品２００は、流体流量部品２００がまだ完全に固定されてはいないので、両側の流体流量部品２００より僅かに高い。最後に、図１１Ｅで、流体流量部品２００は、整列機構２５０を介して完全に固定される。シール３００は完全に圧縮され、流量制御装置１００の漏洩無し運転を確かにする気密シールが提供される。
図１２を参照すると、代替のシールリテーナ６００が示される。シールリテーナ６００は、外周縁６１２を有するシート本体６１０を有する。長手軸Ａ－Ａは、シールリテーナ６００の長さに沿って延在し、横軸Ｂ－Ｂは折り目６１４に沿って延在する。第１部分６２０は、部品組立体５５０の組立て後にユーザが第１部分を掴んでシールリテーナ６００を後退するのに十分な長さである。第２部分６３０はシール開口６３２を有する。しかし、外周縁６１２とシール開口６３２の間に脆弱領域はない。代わりに、留め具係合機構６３６がその間に形成された脆弱領域６３４を有する。脆弱領域６３４は、鋭利な縁を有する入口スロット６３８を提供することにより選択的に弱められている。しかし、留め具係合機構６３６から延在する弱め機構は存在しない。シールリテーナ６００の機能は、留め具係合機構６３６の異なる構造により提供される整列機構２５０のより強い保持を除いて、基本的にシールリテーナ５００と同じである。
本発明が、本発明を実施するのに現在のところ好適な態様を含む特定の例に関して説明されたが、上記のシステムと技術には多くの変形と置換とがあることを当業者は理解するであろう。他の実施形態を利用することもでき、構造および機能の修正が本発明の範囲から逸脱することなくなされ得ることが理解されるべきである。よって、本発明の思想と範囲は、添付の特許請求の範囲で記載されるように広く解されるべきである。
Claims (70)
- 流体流量部品を流量制御装置に取り付ける方法であって、
ａ）第１シールを第１シールリテーナに配置しシール組立体を形成するステップと；
ｂ）前記第１シールが流体流量部品の第１シールキャビティと整列するように、前記シール組立体を前記流体流量部品に取り付け、それにより部品組立体を形成するステップと；
ｃ）前記第１シールが第１基板ブロックの前記第１シールキャビティと整列し、前記第１シールリテーナの一部が前記第１基板ブロックと前記流体流量部品の間に配置されるように、前記部品組立体を前記流量制御装置の前記第１基板ブロックの頂部に配置するステップと；
ｄ）前記第１シールが少なくとも部分的に前記第１基板ブロックの前記第１シールキャビティと前記流体流量部品の前記第１シールキャビティとのそれぞれに少なくとも部分的に位置するように、前記部品組立体を前記流量制御装置に部分的に固定するステップと；
ｅ）前記第１シールリテーナが前記流体流量部品から解放され、前記第１シールリテーナの前記一部が前記第１基板ブロックと前記流体流量部品の間から除去されるように、前記第１シールリテーナを後退させるステップと；
ｆ）前記部品組立体を前記流量制御装置に完全に固定するステップとを備える；
方法。 - 流量制御装置はベース基板を更に備え、前記流体流量部品組立体は第１留め具を更に備え、ステップｃ）では、前記第１基板ブロックは前記ベース基板に接触する；
請求項１に記載の方法。 - ステップｄ）では、前記第１留め具は前記ベース基板に係合する；
請求項２に記載の方法。 - ステップｄ）では、前記第１留め具は前記第１基板ブロックを貫通して延在する；
請求項３に記載の方法。 - 前記流量制御装置は第１部品取付箇所を備え、前記第１部品取付箇所は前記第１基板ブロックと第２基板ブロックとを備え、前記第２基板ブロックは第１シールキャビティを備え、前記流体流量部品は第２シールキャビティと第２留め具を備える；
請求項１―４のいずれか１項に記載の方法。 - ステップａ－１）を更に備え、ステップａ－１）は第２シールを第２シールリテーナに取り付け第２シール組立体を形成する；
請求項５に記載の方法。 - ステップｂ－１）を更に備え、ステップｂ－１）は、前記第２シールが前記第１部品の前記第２シールキャビティと整列するように、前記第２シール組立体を前記流体流量部品に取り付けることを備える；
請求項６に記載の方法。 - ステップｃ）は、前記第２シールが前記第２基板ブロックの前記第１シールキャビティと整列するように前記部品組立体を前記第１取付箇所に配置することを更に備え、
ステップｅ）は、前記第２シールリテーナが前記流体流量部品から解放されるように前記第２シールリテーナを後退させることを更に備える；
請求項７に記載の方法。 - 前記部品組立体は、ボルトで締め付けられる；
請求項１―８のいずれか１項に記載の方法。 - 前記部品組立体は、複数のボルトで締め付けられる；
請求項１―９のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナは、前記第１シールを受け入れるシール開口を備える；
請求項１―１０のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナの前記シール開口は円形開口である；
請求項１１に記載の方法。 - 前記第１シールは、前記シール開口に締りばめする；
請求項１１または１２に記載の方法。 - 前記シール開口は、前記第１シールの外周に係合する；
請求項１１－１３のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナは、脆弱領域を備える；
請求項１１－１４のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナの前記脆弱領域は前記第１シールリテーナの破断を容易にする；
請求項１５に記載の方法。 - 前記脆弱領域は前記シール開口から延在するスロットを備える；
請求項１５または１６に記載の方法。 - ステップｅ）は前記第１シールリテーナを解放するために前記第１シールリテーナを破断することを備える；
請求項１－１７のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナは前記部品組立体の整列機構と係合する；
請求項１－１８のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナは掴み機構を備える；
請求項１－１９のいずれか１項に記載の方法。 - 前記掴み機構は複数の円形開口である；
請求項２０に記載の方法。 - 前記掴み機構は互いに離間した一対の細長い開口として形成される；
請求項２０に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナは、シート材料から形成される；
請求項１－２２のいずれか１項に記載の方法。 - 前記第１シールリテーナは、ポリエチレン・テレフタレート、マイラー（登録商標）、ペルフルオロアルコキシアルカン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリプロピレン、またはフッ素化エチレンプロピレンの１つから形成される；
請求項１－２３のいずれか１項に記載の方法。 - 前記シールリテーナは、０．０１３ｍｍの厚さを有する；
請求項１－２４のいずれか１項に記載の方法。 - ステップａ）の間、前記シールリテーナは軸に沿って折られる；
請求項１－２５のいずれか１項に記載の方法。 - 前記流量制御装置は複数の部品取付箇所を備える；
請求項１－２６のいずれか１項に記載の方法。 - 前記流体流量部品は、バルブ、流量コントローラ、圧力トランスデューサ、流量計測センサ、圧力レギュレータ、流量制限器、または、アクチュエータの１つである；
請求項１－２７のいずれか１項に記載の方法。 - ステップｄ）で、前記第１基板ブロックの搭載面と前記流体流量部品の搭載面とは第１距離で離間し、
ステップｆ）で、前記第１基板ブロックの搭載面と前記流体流量部品の搭載面とは第２距離で離間し、ここで、前記第１距離は、前記第２距離より大きい；
請求項１－２８のいずれか１項に記載の方法。 - 請求項１―２９のいずれか１項に記載の方法に従い流量制御装置の流体流量部品を取り付けて流体源からプロセス処理チャンバまで延在する流体供給ラインを完成させる工程と；
前記プロセス処理チャンバで１つ以上の半導体または集積回路ウエハを接触させるために前記流体源から前記プロセス処理チャンバまで流体を流す工程とを備える；
半導体または集積回路を製造する方法。 - シート本体であって、
第１軸と、
前記第１軸に直交する第２軸と、
第１部分であって、前記第１軸は前記第１部分と同一平面上にあり、前記第１部分は前記第１軸の方向に細長く、前記第２軸から前記第１軸に沿って延在する、第１部分と、
第２部分であって、前記第2部分は、前記第２軸から延在し、シール保持機構を有する、第２部分とを備える、シート本体を備える；
シールを保持するシールリテーナ。 - 前記第１部分は、第１外周縁、前記第１外周縁と対向する第２外周縁、第３外周縁、および、前記第３外周縁と対向する第４縁であって、前記第４縁は前記第２軸と同一線上である第４縁とを備える；
請求項３１に記載のシールリテーナ。 - 前記第１部分は、摘み部を形成する複数の円形開口を備える；
請求項３１または３２に記載のシールリテーナ。 - 前記第１部分は、摘み部によって隔離される複数の細長い開口を備え、前記摘み部は前記第１部分の内部縁に接続する遠位縁を有する；
請求項３１－３３のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記摘み部の前記遠位縁は、脆弱領域によって前記第１部分の前記内部縁に接続される；
請求項３４に記載のシールリテーナ。 - 前記第２部分は、前記第２軸に沿って細長い；
請求項３１－３５のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記第２部分の前記シール保持機構は、シール保持開口である；
請求項３１－３４のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記シール保持開口は円形である；
請求項３７に記載のシールリテーナ。 - 前記第２部分は、前記シール保持開口に隣接して脆弱領域を備える；
請求項３７または３８に記載のシールリテーナ。 - 脆弱領域が前記シート本体の前記シール保持機構と外周縁の間に位置する；
請求項３１－３９のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記第２部分は脆弱領域を備え、前記脆弱領域はスロットを備える；
請求項３１－４０のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記スロットは、前記シール保持機構から延在する；
請求項４１のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記脆弱領域は、複数のスロットを備える；
請求項４１または４２に記載のシールリテーナ。 - シール保持機構は中点を備え、前記スロットは前記中点から前記シート本体の外周縁まで半径方向に延在する；
請求項４１－４３のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記第２部分は脆弱領域を備え、前記シート本体は外周縁を備え、前記脆弱領域は前記シール保持機構と前記外周縁の間の距離が最小の位置に配置される；
請求項３１－４４のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記第２部分は留め具係合機構を備える；
請求項３１－４５のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記留め具係合機構は半円形である；
請求項４６に記載のシールリテーナ。 - 前記留め具係合機構は前記シート本体の外周縁の一部を形成する；
請求項４６または４７に記載のシールリテーナ。 - 前記留め具係合機構は脆弱領域を備える；
請求項４６－４８のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記シート本体は、ポリエチレン・テレフタレート、マイラー（登録商標）、ペルフルオロアルコキシアルカン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリプロピレン、またはフッ素化エチレンプロピレンの１つから形成される；
請求項３１－４９のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記シート本体は、０．０１３ｍｍの厚さを有する；
請求項３１－５０のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 前記第１部分は第１平面を形成し、前記第２部分は第２平面を形成する；
請求項３１－５１のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 折られた状態では、前記第２部分は前記第１軸に関して曲げられている；
請求項３１－５２のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 平らな状態では、前記第２部分は前記第１軸と同一平面上にある；
請求項３１－５３のいずれか１項に記載のシールリテーナ。 - 第１シールキャビティを備える流体流量部品と；
前記流体流量部品と接触する整列機構と；
前記流体流量部品と係合するようになされた第１シールと；
前記流体流量部品の前記第１シールおよび前記整列機構と係合するようになされた第１シールリテーナとを備え；
前記第１シールは前記第１シールリテーナに取り付けられ、前記第１シールは前記第１シールキャビティに接触する；
流体流量部品組立体。 - 前記流体流量部品は、バルブ、流量コントローラ、圧力トランスデューサ、流量計測センサ、圧力レギュレータ、または、アクチュエータの１つである；
請求項５５に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第１シールは円筒形の外表面を有する；
請求項５５または５６に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第１シールリテーナは、前記第１シールの円筒形の外表面に係合するようになされた円形のシール保持開口を有する；
請求項５５－５７のいずれか１項に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第１シールリテーナは、前記シール保持開口に隣接して配置された脆弱領域を有する；
請求項５８に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第１シールリテーナは、留め具係合機構を有する；
請求項５５－５９のいずれか１項に記載の流体流量部品組立体。 - 前記留め具係合機構は半円形である；
請求項６０に記載の流体流量部品組立体。 - 前記留め具係合機構は前記第１シールリテーナの外周縁の一部を形成する；
請求項６０または６１に記載の流体流量部品組立体。 - 前記留め具係合機構は脆弱領域を備える；
請求項６０－６２のいずれか１項に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第１シールリテーナはシート材料から形成される；
請求項５５－６３のいずれか１項に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第１シールリテーナは平面ではない；
請求項５５－６４のいずれか１項に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第１シールリテーナは前記整列機構に係合する；
請求項５５－６５のいずれか１項に記載の流体流量部品組立体。 - 前記流体流量部品は第２シールキャビティを更に備える；
請求項５５－６６のいずれか１項に記載の流体流量部品組立体。 - 第２シール、第２整列機構および第２シールリテーナを更に備え、前記第２シールは前記第２シールキャビティに係合するようになされ、前記第２シールリテーナは前記第２シールおよび前記第２整列機構に係合するようになされ、
前記第２シールは前記第２シールリテーナに取り付けられ、前記第２シールキャビティと接触し、前記第２整列機構は前記第１部品と接触する；
請求項６７に記載の流体流量部品組立体。 - 前記第２シールリテーナは前記第２整列機構に係合する；
請求項６８に記載の流体流量部品組立体。 - ａ）部品組立体を第１基板ブロックの頂部に配置し、前記部品組立体は、流体流量部品、第１シールリテーナ、および第１シールリテーナにより前記流体流量部品の第１シールキャビティと整列して保持される第１シールとを備え、前記部品組立体は前記第１シールが前記第１基板ブロックの第１シールキャビティと整列するように前記第１基板ブロックの頂部に配置される、ステップと；
ｂ）前記第１シールと前記流体流量部品は位置に留まりつつ前記第１シールリテーナは前記流体流量部品から解放されるように前記第１シールリテーナを後退させる、ステップと；
ｃ）前記第１シールが前記第１基板ブロックの流路を前記流体流量部品の流路に気密にシールするように前記流体流量部品を締め付ける、ステップとを備える；
流体流量部を流量制御装置に取り付ける方法。
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