JP3921565B2 - 流体制御装置 - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造用等の流体制御装置に関し、特に、流量を調整するマスフローコントローラと開閉弁等とが組み合わされて構成される流体制御装置に関する。
【０００２】
この明細書において、上下は、図１の上下をいうものとする。この上下は、便宜的なものであり、上下が逆になったり、横になったりすることもある。
【０００３】
【従来の技術】
半導体製造用流体制御装置は、流量を調整するマスフローコントローラや圧力を調整するプレッシャーレギュレータ等の調整器と開閉弁等とが組み合わされて構成されるものであるが、本発明者らは、このさいの好ましい構成として、マスフローコントローラとこれに接続される開閉弁等の接続部材とを複数のブロック継手を介して接続することを提案している（たとえば、特願平９−２７８４９５号）。
【０００４】
図３は、このような流体制御装置の一例を示している。なお、以下の説明において、左右は、図１および図３の左右をいうものとする。
【０００５】
同図において、流体制御装置(31)は、左向きに開口した入口通路(32a) および右向きに開口した出口通路(32b) が下端部に設けられている直方体状マスフローコントローラ(32)と、マスフローコントローラ(32)の入口通路(32a) に通じかつ下向きに開口した逆Ｌ字状通路(33a) が設けられている入口側上段ブロック継手(33)と、入口側上段ブロック継手(33)の左方に隣り合いかつ下向きに開口した逆Ｌ字状通路(34a) が設けられている入口側接続部材(34)と、入口側上段ブロック継手(33)の通路(33a) と入口側接続部材(34)の通路(34a) とを連通するＶ字状通路(35a) が設けられている入口側下段ブロック継手(35)と、マスフローコントローラ(32)の出口通路(32b) に通じかつ下向きに開口した逆Ｌ字状通路(36a) が設けられている出口側上段ブロック継手(36)と、出口側上段ブロック継手(36)に隣り合いかつ下向きに開口した屈曲状通路(37a) が設けられている出口側接続部材(37)と、出口側上段ブロック継手(36)の通路(36a) と出口側接続部材(37)の通路(37a) とを連通するＶ字状通路(38a) が設けられている出口側下段ブロック継手(38)とを備えている。
【０００６】
入口側接続部材(34)は、ブロック継手であり、これの左方に隣り合って第１ブロック弁(39)が設けられている。第１ブロック弁(39)は、入口側接続部材(34)の通路(34a) に通じている主通路(40a) を有している左右に長い直方体ブロック状本体(40)と、本体(40)上面に取り付けられた第１アクチュエータ(41)および第２アクチュエータ(42)とよりなり、本体(40)左端部がＶ字状通路(43a) 付き下段ブロック継手(43)の右半部に接続され、本体(40)中間部がＬ字状通路(44a) 付き下段ブロック継手(44)に接続されている。
【０００７】
出口側接続部材(37)は、第２ブロック弁(45)の直方体ブロック状本体である。第２ブロック弁(45)は、出口側接続部材とされている本体(37)と、本体(37)上面に取り付けられた第３アクチュエータ(46)および第４アクチュエータ(47)とよりなり、本体(37)右端部に、逆Ｌ字状通路(48a) 付き上段ブロック継手(48)が接続され、本体(37)中間部がＬ字状通路(49a) 付きブロック継手(49)に接続されている。本体(37)右端部に接続された上段ブロック継手(48)は、Ｌ字状通路(50a) 付き下段ブロック継手(50)に接続されている。
【０００８】
図示省略したが、各下段ブロック継手(43)(44)(35)(38)(49)(50)の所定箇所には、貫通孔およびねじ孔が設けられており、貫通孔に通されたボルトが基板(P) のねじ孔にねじ込まれることにより、各下段ブロック継手(43)(44)(35)(38)(49)(50)が基板(P) に固定されている。そして、これらの下段ブロック継手(43)(44)(35)(38)(49)(50)にまたがって複数種類の流体制御器（第１ブロック弁(39)、マスフローコントローラ（調整器）(32)および第２ブロック弁(45)）が取り付けられている。マスフローコントローラ(32)は、これに固定された入口側上段ブロック継手(33)および出口側上段ブロック継手(36)がそれぞれ対応する下段ブロック継手(35)(38)に上方からのねじ(51)により取り付けられることにより、着脱自在とされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の流体制御装置では、これが設置されるクリーンルームにおいて壁に垂直に取り付ける場合、流体制御装置の高さが高いと、その分だけクリーンルームのスペースが削られることになり、省スペースという点で問題となり、また、このような流体制御装置に応じてクリーンルームを大きくすることは、省スペースという点だけでなく、省エネルギーにも不利であるため、その設置スペースの減少が強く求められている。一方、上記従来の流体制御装置では、マスフローコントローラの上端位置が最も高く、これにより流体制御装置全体の高さが決定されるため、設置スペースの減少が図りにくいという問題があった。
【００１０】
この発明の目的は、設置スペースの減少が可能な流体制御装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この発明による流体制御装置は、横向きに開口した入口通路およびこれと逆向きに開口した出口通路が設けられているマスフローコントローラと、マスフローコントローラの入口通路に通じかつ上向きに開口した通路が設けられている入口側下段ブロック継手と、入口側下段ブロック継手に隣り合いかつ上向きに開口した通路が設けられている入口側接続部材と、マスフローコントローラの出口通路に通じかつ上向きに開口した通路が設けられている出口側下段ブロック継手と、出口側下段ブロック継手に隣り合いかつ上向きに開口した通路が設けられている出口側接続部材とを備えている流体制御装置において、入口側下段ブロック継手の通路と入口側接続部材の通路とがその上方において入口側上段ブロック継手に接続され、出口側下段ブロック継手の通路と出口側接続部材の通路とがその上方において出口側上段ブロック継手に接続されており、入口側上段ブロック継手および出口側上段ブロック継手は、対応する通路同士を連通する通路を有しており、入口側上段ブロック継手は、上方からねじ込まれたねじにより対応する下段ブロック継手および入口側接続部材に、また、出口側上段ブロック継手は、上方からねじ込まれたねじにより対応する下段ブロック継手および出口側接続部材にそれぞれ取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
接続部材は、開閉弁の弁本体、複数の単機能部材を備えたブロック弁の弁本体、ブロック継手などとされる。ブロック継手は、直方体状ブロックに所要の流体通路を形成したものであり、上向きに開口した通路は、通常他端が右または左に開口したＬ字状に形成されている。
【００１３】
この発明の流体制御装置によると、マスフローコントローラの入口側および出口側にそれぞれ設けられた下段ブロック継手と各接続部材とが、これらの上面において上段ブロック継手によって接続されることにより、マスフローコントローラの下端面より下に継手を配置しないで済むので、基板を基準にしたマスフローコントローラの高さを従来より低くすることができる。これにより、流体制御装置の設置スペースを減少することができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１および図２に示すように、この発明による流体制御装置(1) は、左向きに開口した入口通路(2a)および右向きに開口した出口通路(2b)が下端部に設けられている直方体状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) の入口通路(2a)に通じかつ上向きに開口したＬ字状通路(3a)が設けられている入口側下段ブロック継手(3) と、入口側下段ブロック継手(3) に隣り合いかつ上向きに開口したＬ字状通路(4a)が設けられている入口側接続部材(4) と、入口側下段ブロック継手(3) の通路(3a)と入口側接続部材(4) の通路(4a)とを連通する逆Ｖ字状通路(5a)が設けられている入口側上段ブロック継手(5) と、マスフローコントローラ(2) の出口通路(2b)に通じかつ上向きに開口したＬ字状通路(6a)が設けられている出口側下段ブロック継手(6) と、出口側下段ブロック継手(6) に隣り合いかつ上向きに開口したＬ字状通路(7a)が設けられている出口側接続部材(7) と、出口側下段ブロック継手(6) の通路(6a)と出口側接続部材(7) の通路(7a)とを連通する逆Ｖ字状通路(8a)が設けられている出口側上段ブロック継手(8) とを備えている。
【００１６】
出口側接続部材(7) は、ブロック継手であり、これの右方に隣り合ってブロック弁(9) が配置されている。ブロック弁(9) は、出口側接続部材(7) に通じる入口通路(10a) が設けられたブロック状弁本体(10)と、これに取り付けられた開閉弁(11)および逆止弁(12)とよりなる。ブロック弁(9) の右方に隣り合って開閉弁(13)が配置され、この開閉弁(13)の弁本体の右方には、上段ブロック継手(16)により接続された左右の下段ブロック継手(14)(15)が配置されている。各部材の突き合わせ部には、シール部材(17)が介在されている。
【００１７】
入口側および出口側下段ブロック継手(3)(6)は、横からのねじ（図示略）によりマスフローコントローラ(2) に取り付けられており、出口側接続部材(7) は、横からのねじ（図示略）によりブロック弁本体(10)に取り付けられている。そして、図２に示すように、入口側接続部材(4) とブロック弁本体(10)とが上方からねじ込まれたねじ(18)により基板に取り付けられており、入口側上段ブロック継手(5) は、上方からねじ込まれた左右２本ずつのねじ(19b)(19a)により対応する下段ブロック継手(3) および入口側接続部材(4) に、また、出口側上段ブロック継手(8) は、上方からねじ込まれた左右２本ずつのねじ(19a)(19b)により対応する下段ブロック継手(6) および出口側接続部材(7) にそれぞれ取り付けられている。したがって、入口側上段ブロック継手(5) を入口側接続部材(4) に取り付けている左の２本のねじ(19b) および出口側上段ブロック継手(8) を出口側接続部材(7) に取り付けている右の２本のねじ(19b) をそれぞれ外すことにより、マスフローコントローラ(2) を下段ブロック継手(3)(6)および上段ブロック継手(5)(8)とともに上方に取り出すことができる。また、上段ブロック継手(5)(8)を固定しているすべてのねじ(19a)(19b)を外すことにより、マスフローコントローラ(2) を下段ブロック継手(3)(6)とともに上方に取り出すことができ、この場合には、上段ブロック継手(5)(8)を取り外すことができる。
【００１８】
この流体制御装置(1) によると、図１に示すように、マスフローコントローラ(2) 下面と基板(P) との間の間隙がほぼゼロとなり、基板(P) を基準とした各流体制御器（マスフローコントローラ(2) 、ブロック弁(9) および開閉弁(13)）の高さがほぼ等しくなっている。一方、図３に示した従来の流体制御装置(31)では、マスフローコントローラ(32)下面と基板(P) との間に、下段ブロック継手(35)(38)の高さにほぼ相当する間隙が存在し、この結果、マスフローコントローラ(32)が他の流体制御器（第１ブロック弁(39)および第２ブロック弁(45)）よりも突出しており、このマスフローコントローラ(32)の上端位置により流体制御装置(31)全体の高さが決定されている。したがって、図１に示す流体制御装置(1) は、図３に示した従来の流体制御装置(31)に比べて、下段ブロック継手(35)(38)の高さにほぼ相当する分の設置スペースが減少している。
【００１９】
なお、この流体制御装置(1) では、ブロック状本体(10)に複数種類の弁（開閉弁と逆止弁）が一体的に設けられたブロック弁(9) を使用されており、これにより、弁本体、シール部材などの部品の数の減少が図られている。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による流体制御装置を示す正面図である。
【図２】同平面図である。
【図３】従来の流体制御装置を示す正面図である。
【符号の説明】
(1) 流体制御装置
(2) マスフローコントローラ
(2a) 入口通路
(2b) 出口通路
(3) 入口側下段ブロック継手
(3a) Ｌ字状通路
(4) 入口側接続部材
(4a) Ｌ字状通路
(5) 入口側上段ブロック継手
(5a) 逆Ｖ字状通路
(6) 出口側下段ブロック継手
(6a) Ｌ字状通路
(7) 出口側接続部材
(7a) Ｌ字状通路
(8) 出口側上段ブロック継手
(8a) 逆Ｖ字状通路
(19a)(19b) ねじ

Claims (1)

  1. 横向きに開口した入口通路(2a)およびこれと逆向きに開口した出口通路(2b)が設けられている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) の入口通路(2a)に通じかつ上向きに開口した通路(3a)が設けられている入口側下段ブロック継手(3) と、入口側下段ブロック継手(3) に隣り合いかつ上向きに開口した通路(4a)が設けられている入口側接続部材(4) と、マスフローコントローラ(2) の出口通路(2b)に通じかつ上向きに開口した通路(6a)が設けられている出口側下段ブロック継手(6) と、出口側下段ブロック継手(6) に隣り合いかつ上向きに開口した通路(7a)が設けられている出口側接続部材(7) とを備えている流体制御装置において、
    入口側下段ブロック継手(3) の通路(3a)と入口側接続部材(4) の通路(4a)とがその上方において入口側上段ブロック継手(5)に接続され、出口側下段ブロック継手(6) の通路(6a)と出口側接続部材(7) の通路(7a)とがその上方において出口側上段ブロック継手(8)に接続されており、入口側上段ブロック継手 (5) および出口側上段ブロック継手 (8) は、対応する通路 (3a)(4a)(6a)(7a) 同士を連通する通路 (5a)(8a) を有しており、入口側上段ブロック継手 (5) は、上方からねじ込まれたねじ (19b)(19a) により対応する下段ブロック継手 (3) および入口側接続部材 (4) に、また、出口側上段ブロック継手 (8) は、上方からねじ込まれたねじ (19a)(19b) により対応する下段ブロック継手 (6) および出口側接続部材 (7) にそれぞれ取り付けられていることを特徴とする流体制御装置。
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