JP4487135B2 - 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、半導体製造装置に使用される流体制御装置に関し、より詳しくは、流体の加熱を必要とする流体制御装置に関する。
【０００２】
この明細書において、前後・上下については、図１の右を前、左を後といい、同図の上下を上下というものとし、左右は、後方に向かっていうものとする。この前後・上下は便宜的なもので、前後が逆になったり、上下が左右になったりして使用されることもある。
【０００３】
【従来の技術】
半導体製造装置に使用される流体制御装置では、マスフローコントローラや開閉弁などをチューブを介さずに接続する集積化が進められており、このようなものとして、１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数のブロック状継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口および出口を同じ方向に向けて基板上に並列状に配置され、継手部材が基板に、流体制御機器が継手部材にそれぞれ着脱自在に取り付けられているものが知られている。この種の流体制御装置においては、その用途によって、１または複数のラインに加熱装置を取り付けたものが必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の流体制御装置によると、加熱装置を含む各部材の組立て作業に時間がかかるという問題があり、また、ラインの増設および変更について十分考慮されていなかったため、システムの改造が発生した場合には、すべての部材を基板ごと取り外し、必要な部材を取り付けた基板に交換することが必要となり、長期間の装置停止や現地工事工数の増加につながるという問題もあった。
【０００５】
この発明の目的は、加熱装置を有していながら、組立てが容易で、しかも、ラインの増設・変更に容易に対応できる流体制御装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明による流体制御装置は、１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数のブロック状継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口および出口を同じ方向に向けてベース部材上に並列状に配置されている流体制御装置において、少なくとも１つのラインの両側にテープヒータが配されるとともに、同ライン内で隣り合う流体制御機器間のうちの複数カ所にテープヒータ保持用クリップを収める間隙が設けられて、テープヒータが、その両側から挟み付けるクリップによってラインに保持されており、ヒータ付きラインが、ベース部材に着脱可能に取り付けられたライン支持部材に取り付けられていることを特徴とするものである。
【０００７】
第１の発明の流体制御装置によると、装置全体を組み立てる際には、継手部材および流体制御機器をライン支持部材に取り付けた後、加熱を必要とするラインの両側にテープヒータを配してこれらをクリップで両側から挟み付けて各ラインを形成し、各ラインごとベース部材に取り付ければよく、組立てが容易にできる。また、加熱装置の付いていないラインをテープヒータ付きのラインに変更する際には、必要に応じて通路接続手段を上方に取り外した後、変更される旧ラインをライン支持部材ごと外し、テープヒータ付きラインのライン支持部材をベース部材上に取り付け、変更後に必要な通路接続手段を取り付けるだけでよく、容易に加熱装置付きラインを得ることができる。テープヒータ付きラインを増設する際も同様にでき、ラインの増設が容易に行える。
【０００８】
第２の発明による流体制御装置は、１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数のブロック状継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口および出口を同じ方向に向けてベース部材上に並列状に配置されている流体制御装置において、各ラインがそれぞれベース部材に着脱可能に取り付けられたライン支持部材に取り付けられており、ライン支持部材に、長さ方向にのびるヒータ挿入孔が設けられ、同孔にシースヒータが挿入されていることを特徴とするものである。
【０００９】
第２の発明の流体制御装置によると、装置全体を組み立てる際には、予めライン支持部材のヒータ挿入孔にシースヒータを挿入しておき、このライン支持部材に継手部材および流体制御機器を取り付けて各ラインを形成し、各ラインごとベース部材に取り付ければよく、組立てが容易にできる。また、加熱装置の付いていないラインをシースヒータ付きのラインに変更する際には、必要に応じて通路接続手段を上方に取り外した後、変更される旧ラインをライン支持部材ごと外し、ライン支持部材をシースヒータ付きのライン支持部材に代えてベース部材上に取り付け、変更後に必要な通路接続手段を取り付けるだけでよく、容易に加熱装置付きラインを得ることができる。シースヒータ付きラインを増設する際も同様にでき、ラインの増設が容易に行える。
【００１０】
上記第１および第２の発明は、それぞれ単独で用いられてもよく、また、両者を併用することもできる。
【００１１】
上記第１および第２の発明において、ライン支持部材としては、例えば、種々の形状を有するレールを使用してもよく、この場合には、ライン支持部材が、ベース部材に着脱可能に取り付けられたレールとされるとともに、各継手部材がライン支持部材に摺動可能に取り付けられ、これらの継手部材にまたがって流体制御機器が取り付けられていることが好ましい。このようにすると、継手部材、流体制御機器およびテープヒータをライン支持部材に取り付ける際には、継手部材をライン支持部材の軌道に沿って摺動させて所要位置に配置した後、これらの継手部材にまたがって流体制御機器を取り付けるとともに、テープヒータをクリップで保持すればよく、テープヒータ付きのラインの組立てが容易にできる。
【００１２】
また、ベース部材は、ライン支持部材を形成するレール（非金属製）を使用して、入口側レール、出口側レールおよび両レール同士を連結する連結部材によって枠状に形成されることがある。この場合に、連結部材にもレールが使用されることがある。このようにすると、ラインの変更を行う際には、必要に応じて通路接続手段を上方に取り外した後、変更される旧ラインをライン支持部材ごと外し、変更されないラインのライン支持部材を必要に応じて摺動させ、置き換えられるラインのライン支持部材をベース部材上に取り付け、さらに、変更されないラインのライン支持部材を摺動させて適正位置に戻し、最後に、変更後に必要な通路接続手段を取り付けるだけでよく、増設の際も同様で、ラインの増設および変更がより一層容易に行える。そして、ベース部材のレールを非金属製にすることにより、ベース部材が断熱効果を有することになり、別途断熱材層を設ける必要がない。
【００１３】
流体制御機器としては、マスフローコントローラ、開閉弁、逆止弁、レギュレーター、フィルター、通路ブロックなどがあり、テープヒータは、流体制御機器の下部に設けられた通路付きの本体の側面（通路ブロックの場合はその側面全体）に当てられる。また、テープヒータは、流体制御機器の本体とブロック状継手部材との両方に当てられることもある。
【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から図４までは、この発明による流体制御装置の第１実施形態を示すもので、流体制御装置は、複数のライン（図２にはＡおよびＢの２つのラインを示す）(A)(B)が、その入口および出口を同じ方向に向けてベース部材(1)上に並列状に配置されて形成されており、各ライン（図１にはＡラインのみを示す）(A)(B)が、上段に配された複数の流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)と、下段に配された複数のブロック状継手部材(8)とによって形成されている。各ライン(A)(B)は、それぞれライン支持部材(10)に取り付けられている。また、各ライン(A)(B)は、図３に示すテープヒータ(11)を使用した第１の加熱装置と、図４に示すシースヒータ(12)を使用した第２の加熱装置とによって加熱可能なようになされている。
【００１６】
図１に示すＡライン(A)の流体制御機器は、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)の前方（入口側）に設けられた入口側第１開閉弁(3)および入口側第２開閉弁(4)と、マスフローコントローラ(2)の後方（出口側）に設けられた逆止弁(5)、出口側第１開閉弁(6)および出口側第２開閉弁(7)とである。
【００１７】
各流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)は、通路が形成されているブロック状本体を下部に有しており、隣り合う流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)同士は、それぞれこれらの下方に配置されたＶ字状通路付きブロック状継手(8)により連通されている。ブロック状継手(8)の上面には、垂直めねじ部が設けられており、各流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)は、その本体を貫通するおねじ(16)が継手(8)の垂直めねじ部にねじ込まれることにより、継手(8)に取り付けられている。
【００１８】
ベース部材(1)は、各ラインに直交する方向にのびる複数の横方向レール(1a)とこれらを連結する連結部材（図示略）によって枠状に形成されている。
【００１９】
ライン支持部材(10)は、合成樹脂製のレールとされており、各ブロック継手(8)は、このライン支持部材(10)に摺動可能に取り付けられている。ライン支持部材(10)は、押出型材によって形成されており、内部には、断面が下狭まりの台形状である溝(10a)が２つ形成され、これらの溝(10a)内に、これに沿って摺動する摺動部材(9)が嵌め入れられている。摺動部材(9)とブロック継手(8)とは、ブロック継手(8)を貫通するおねじ(15)の先端が摺動部材(9)を押し付けることによって結合されており、ブロック継手(8)は、おねじ(15)を緩めることによって摺動可能となり、おねじ(16)をきつく締めることによってライン支持部材(10)の所定位置に固定される。
【００２０】
テープヒータ(11)は、各ラインの流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)の本体の左右両側に配されており、所要カ所において、その左右両側から挟み付ける複数のクリップ(13)によって流体制御機器(2)(3)(5)(7)の本体に取り付けられている。クリップ(13)は、金属製薄板によって逆Ｕ字状に形成されたもので、対向壁(13a)間隔が狭くなろうとする弾性力によってテープヒータ(11)を保持するものである。クリップ(13)は、マスフローコントローラ(2)の前後にそれぞれ２カ所ずつ、入口および出口にそれぞれ１カ所ずつ設けられている。クリップ(13)の頂壁部(13b)は、前後幅が短くなされており、マスフローコントローラ(2)の前後には、この頂壁部(13b)を収める間隙が設けられている。
【００２１】
シースヒータ(12)は、ライン支持部材(10)に埋め込まれたものであり、このために、ライン支持部材(10)には、ライン方向にのびる２つのヒータ挿入孔(14)が設けられている。各ヒータ挿入孔(14)は、ライン支持部材(10)に設けられた下狭まりの台形状溝(10a)の底面の左右の縁部に配されている。そして、シースヒータ(12)は、その端子がライン支持部材(10)から露出するようにヒータ挿入孔(14)に挿入されている。
【００２２】
ベース部材(1)の横方向レール(1a)は、ヒータ挿入孔(14)のないライン支持部材(10)と同じものが使用されている。ライン支持部材(10)は、継手部材(8)をこれに取り付けるのと同じ構成により、横方向レール(1a)に取り付けられており、これにより、各ライン支持部材(10)は、ライン（前後方向）と直交する方向（左右方向）に摺動可能とされている。
【００２３】
上記の流体制御装置によると、装置全体の組立て、ラインの変更・増設を行う際には、各ラインの構成部品(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(11)(13)をライン支持部材(10)に予め組んでおき、ライン支持部材単位で組み付け・取り外しが可能であり、これらの作業を容易に行うことができる。ブロック継手(8)がライン支持部材(10)に沿って摺動可能であることから、各ラインの構成部品(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)をライン支持部材(10)に組み込む作業も容易に行える。
【００２４】
図５および図６は、この発明による流体制御装置の第２実施形態を示している。同図に示すように、各流体制御機器(17)(18)(19)は、第１実施形態の流体制御機器(3)(4)(5)(6)(7)の本体よりも上下高さが小さい本体(17a)(18a)(19a)を有しており、テープヒータ(11)は、流体制御機器本体(17a)(18a)(19a)だけでなく継手部材(8)の側面にも当たるようになされている。そして、クリップ(13)は、流体制御機器本体(17a)(18a)(19a)だけでなく継手部材(8)によっても保持されている。その他の構成は、第１実施形態と同じであり、同じ構成には同じ符号を付して説明は省略する。
【００２５】
第２実施形態のものも、第１実施形態と同じく、装置全体の組立て、ラインの変更・増設を容易に行うことができる。第２実施形態のものは、加熱の必要性の高い場合に有用である。なお、テープヒータ(11)およびシースヒータ(12)は必ずしも併用する必要はなく、加熱の必要性に応じて、どちらか一方にすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による流体制御装置の第１実施形態を示す側面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】第１の加熱装置であるテープヒータを示す拡大分解斜視図である。
【図４】第２の加熱装置であるシースヒータを示す拡大分解斜視図である。
【図５】この発明による流体制御装置の第２実施形態を示す側面図である。
【図６】図５のIV-IV線に沿う断面図である。
【符号の説明】
(A)(B) ライン
(1) ベース部材
(2)(3)(4)(5)(6)(7) 流体制御機器
(8) 継手部材
(10) ライン支持部材（レール）
(17)(18)(19) 流体制御機器

Claims (6)

  1. １つのライン(A)(B)が、上段に配された複数の流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(17)(18)(19)と、下段に配された複数のブロック状継手部材(8)とによって形成され、複数のライン(A)(B)が、その入口および出口を同じ方向に向けてベース部材(1)上に並列状に配置されている流体制御装置において、
    少なくとも１つのライン(A)(B)の両側にテープヒータ(11)が配されるとともに、同ライン(A)(B)内で隣り合う流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(17)(18)(19)間のうちの複数カ所にテープヒータ保持用クリップ(13)を収める間隙が設けられて、テープヒータ(11)が、その両側から挟み付けるクリップ(13)によってライン(A)(B)に保持されており、ヒータ付きライン(A)(B)が、ベース部材(1)に着脱可能に取り付けられたライン支持部材(10)に取り付けられていることを特徴とする流体制御装置。
  2. １つのライン(A)(B)が、上段に配された複数の流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(17)(18)(19)と、下段に配された複数のブロック状継手部材(8)とによって形成され、複数のライン(A)(B)が、その入口および出口を同じ方向に向けてベース部材(1)上に並列状に配置されている流体制御装置において、
    各ライン(A)(B)がそれぞれベース部材(1)に着脱可能に取り付けられたライン支持部材(10)に取り付けられており、ライン支持部材(10)に、長さ方向にのびるヒータ挿入孔(14)が設けられ、同孔(14)にシースヒータ(12)が挿入されていることを特徴とする流体制御装置。
  3. ライン支持部材(10)に、長さ方向にのびるヒータ挿入孔(14)が設けられ、同孔(14)にシースヒータ(12)が挿入されている請求項１の流体制御装置。
  4. 各継手部材(8)がライン支持部材(10)に摺動可能に取り付けられ、これらの継手部材(8)にまたがって流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(17)(18)(19)が取り付けられている請求項１から３までの流体制御装置。
  5. ベース部材(1)が、各ライン(A)(B)に直交する方向にのびる複数の非金属製横方向レール(1a)を有しており、各ライン(A)(B)のライン支持部材(10)がベース部材(1)に横方向摺動可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１から３までの流体制御装置。
  6. テープヒータ(11)は、流体制御機器(17)(18)(19)の本体(17a)(18a)(19a)とブロック状継手部材(8)との両方に当てられている請求項１の流体制御装置。
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