JP6632804B2 - 継手および流体制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造装置等に使用される流体制御装置で用いられる継手およびその継手を備える流体制御装置に関する。

従来より、複数のガスラインを備える流体制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。各ガスラインは、ガスを供給するための配管と、複数の流体制御機器と、複数の継手とを有し、複数の継手のいくつかは、上面に複数の流体制御機器を装着することにより、複数の流体制御機器同士が接続され、配管から複数の流体制御機器へ流体が供給される。

特開２００７−１９８７８８号公報

ところで、既存のガスラインの一次側に対し、開閉弁等の流体制御機器を追加して改造を行う場合がある。この場合、既存のガスラインを二次側に移動するか、一次側にガスを供給する配管の形状を変更して、流体制御機器を追加している。しかし、この方法では、工数および時間がかかってしまう。

そこで本発明は、既存のガスラインに対し、流体制御機器の追加を容易に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を解決するために、本発明の一態様である継手は、第１流路と、第２流路と、第３流路とが形成され、第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第２面に隣接する第３面とを有し、前記第１流路の入口部と、前記第３流路の出口部とが前記第１面に開口し、前記第１流路の出口部と、前記第２流路の入口部とが前記第３面に開口し、前記第２流路の出口部と、前記第３流路の入口部とが前記第２面に開口する。

また、複数の第２流路が形成されており、前記複数の第２流路のうちの一つの第２流路の入口部が前記第３面に開口し、前記一つの第２流路の出口部が前記第２面に開口しても良い。

また、前記第１流路、前記第２流路、および前記第３流路の順に流体が流れるように流体制御装置に装着されても良い。

また、前記第２面と前記第３面とは面一に構成されても良く、前記第３面は、前記第２面に対し直交しても良く、前記第３面は、前記第２面に対し傾斜しても良く、または、前記第２面および前記第３面は、段差を形成していても良い。

また、本発明の一態様である流体制御装置は、複数のガスラインを備え、各ガスラインは、流体を供給する流体供給部と、複数の流体制御機器と、複数の継手とを有し、前記複数の継手の上面に前記複数の流体制御機器を装着することにより、前記複数の流体制御機器同士が接続され、前記流体供給部から前記複数の流体制御機器へ流体が供給される。前記複数の継手のうち最上流側に設けられた継手には、第１流路と、第２流路と、第３流路とが形成され、前記最上流側に設けられる継手は、第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第２面に隣接する第３面とを有し、前記第２面には、前記複数の流体制御機器のうちの少なくとも一つの流体制御機器が設置され、前記第３面には、前記複数の流体制御機器のうちの少なくとも一つの流体制御機器が設置され、前記第１流路の入口部と、前記第３流路の出口部とが前記第１面に開口し、前記第１流路の出口部と、前記第２流路の入口部とが前記第３面に開口し、前記第２流路の出口部と、前記第３流路の入口部とが前記第２面に開口し、前記第１の流路の入口部には、前記流体供給部が接続され、前記第１流路の出口部と前記第２流路の入口部とは、前記第３面に設置された前記少なくとも一つの流体制御機器の流路に接続され、前記第２流路の出口部と前記第３流路の入口部とは、前記第２面に設置された前記少なくとも一つの流体制御機器の流路に接続され、前記第３流路の出口部には、前記複数の継手のうちの一つの継手の流路が接続され、前記第１流路、前記第２流路、および前記第３流路の順に流体が流れる。

また、前記継手には、複数の第２流路が形成されており、前記複数の第２流路のうちの一つの第２流路の入口部が前記第３面に開口し、前記一つの第２流路の出口部が前記第２面に開口しても良い。

また、前記第２面と前記第３面とは面一に構成されても良く、前記第３面は、前記第２面に対し直交しても良く、前記第３面は、前記第２面に対し傾斜しても良く、または、前記第２面および前記第３面は、段差を形成していても良い。

また、本発明の一態様である継手は、既存の流体制御装置に設置している流体制御機器の一部に別の流体制御機器を追加するための継手であって、既存の流体制御機器と連通していた流体入口および流体出口に接続される入口流路及び出口流路と、前記既存の流体制御機器および追加する流体制御機器が配置される面と、を有し前記入口流路は、前記既存の流体制御機器および前記追加する流体制御機器の一方の流入路に連通し、前記出口流路は、前記既存の流体制御機器および前記追加する流体制御機器の他方の流出路に連通する。

前記入口流路が前記既存の流体制御機器の前記流入路に連通し、前記出口流路が前記追加する流体制御機器の前記流出路に連通する場合、前記既存の流体制御機器の前記流出路は前記追加する流体制御機器の前記流入路に連通し、前記入口流路が前記追加する流体制御機器の前記流入路に連通し、前記出口流路が前記既存の流体制御機器の前記流出路に連通する場合、前記追加する流体制御機器の前記流出路は前記既存の流体制御機器の前記流入路に連通しても良い。

前記既存の流体制御機器の代わりに、別の流体制御機器を設置することを可能としても良い。

本発明によれば、既存のガスラインに対し、流体制御機器の追加を容易に行うことが可能な技術を提供することができる。

第１の実施形態に係る継手を備える流体制御装置の概略図を示す。 第１の実施形態に係る継手およびその周囲の概略図を示す。 第１の実施形態に係る継手の断面斜視図を示す。 既存の流体制御装置の概略図を示す。 第２の実施形態に係る継手およびその周囲の概略図を示す。 第２の実施形態に係る継手の断面斜視図を示す。 第３の実施形態に係る継手およびその周囲の概略図を示す。 第４の実施形態に係る継手およびその周囲の概略図を示す。 第５の実施形態に係る継手およびその周囲の概略図を示す。

本発明の第１の実施形態に係る継手および流体制御装置について、図面を参照して説明する。以下の説明における上下は、図１の上下とする。

図１は、本実施形態に係る継手２０を備える流体制御装置１の概略図を示している。

流体制御装置１は、複数のガスライン２を備えている。なお、図１では複数あるうちの一つのガスライン２のみを示している。

ガスライン２は、下段に配置されたガス配管３と、中段に配置された複数の継手４〜８、２０と、上段に配置された複数の流体制御機器９〜１３とを備える。

流体供給部であるガス配管３は、図示せぬガス供給源からガスが供給される供給配管３Ａと、ガスを別の流体制御装置に流すための通過配管３Ｂと、複数の流体制御機器へガスを流すための分岐配管３Ｃとを有する。

複数の継手４〜８、２０は、それぞれブロック状をなしており、ガスの流路が形成されている。

複数の流体制御機器９〜１３は、複数の開閉弁９〜１１、１３、流量制御機器（例えばマスフローコントローラ）１２により構成され、ボルトにより、継手４〜８、２０に対しそれぞれ固定されている。

そして、供給配管３Ａを流れるガスは、一部が通過配管３Ｂを流れて別の流体制御装置へ供給され、残りのガスが分岐配管３Ｃを通過して、継手２０に流入し、流体制御機器９〜１３および継手４〜８を通過してチャンバへ供給される。

次に、ガスの流れの最上流側（一次側）に位置する継手２０について説明する。継手２０は、既存のガスラインに開閉弁等の流体制御機器を追加する時に用いられる継手である。

図２は、継手２０およびその周囲の概略図を示し、図３は、継手２０の断面斜視図を示している。

継手２０は、略直方体形状をなし、ボルト２０Ａにより継手４および分岐配管３Ｃに固定されている。継手２０は、上面２１と、上面２１の反対側に位置する下面２２と、４つの側面２３とを有する。上面２１は、互いに隣接する上流側上面２１Ａと下流側上面２１Ｂとを有する。なお、下面２２が第１面に相当し、下流側上面２１Ｂが第２面に相当し、上流側上面２１Ａが第３面に相当する。そして、上流側上面２１Ａと下流側上面２１Ｂとは、同一平面上にあり、第２面と第３面とは面一に構成されている。

また、上面２１には、開閉弁９、１０を固定するためのボルト９Ａ、１０Ａを挿入するための複数のボルト挿入孔２１ｃが形成されている。開閉弁９は、上流側上面２１Ａに固定され、開閉弁１０は、下流側上面２１Ｂに固定されている。

継手２０には、第１流路２４と、第２流路２５と、第３流路２６とが形成されている。第１流路２４、第２流路２５、および第３流路２６の順に流体が流れる。なお、第１流路２４は入口流路に相当し、第３流路２６は出口流路に相当する。そして、分岐流路３Ｃを流体入口とし、継手４を流体出口として、入口流路に相当する第１流路２４と出口流路に相当する第３流路２６とに接続している。

第１流路２４は、下面２２に開口する第１入口部２４Ａと、上流側上面２１Ａに開口する第１出口部２４Ｂとを有する。第１流路２４は、第１入口部２４Ａから上方に延びる部分と、上方に延びる部分の上端から継手２０の長手方向に沿って延びる部分と、長手方向に沿って延びる部分の端部から上方に向かって第１出口部２４Ｂまで延びる部分とにより構成されている。第１入口部２４Ａは、分岐配管３Ｃと接続され、第１出口部２４Ｂは、開閉弁９の流入路と接続される。

第２流路２５は、略Ｖ字状をなし、上流側上面２１Ａに開口する第２入口部２５Ａと、下流側上面２１Ｂに開口する第２出口部２５Ｂとを有する。第２入口部２５Ａは、開閉弁９の流出路と接続され、第２出口部２５Ｂは、開閉弁１０の流入路と接続される。

第３流路２６は、上面２１および下面２２に対し貫通するように形成され、下流側上面２１Ｂに開口する第３入口部２６Ａと、下面２２に開口する第３出口部２６Ｂとを有する。第３入口部２６Ａは、開閉弁１０の流出路と接続され、第３出口部２６Ｂは、継手４の流路４ａに接続されている。

各流路２４〜２６の各端部には、図示せぬシール部材が挿入される環状凹部２７が形成されている。

上記のような継手２０を用いることにより、既存のガスラインに対する流体制御機器の追加を容易に行うことができる。すなわち、図４に示すような、開閉弁９および継手２０以外の構成が図１の流体制御装置１と同じ構成である既存の流体制御装置１０１に、開閉弁９を追加したい場合に、既存のラインを二次側に移動させず、かつ配管の形状を変更させることなく、開閉弁９を追加することができる。よって、工数および時間をかけずに開閉弁９を追加した流体制御装置１を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る継手および流体制御装置について、図５、６を参照して説明する。

図５は、継手１２０およびその周囲の概略図を示し、図６は、継手１２０の断面斜視図を示している。なお、第１の実施形態の継手２０および流体制御装置１と同一の部材について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。

図５、６に示すように、第１流路１２４は、下面２２に開口する第１入口部１２４Ａと、最上流側に位置する側面２３Ａに開口する第１出口部１２４Ｂとを有する。第１流路１２４は、第１入口部１２４Ａから上方に延びる部分と、上方に延びる部分の上端から継手１２０の長手方向に沿って延び第１出口部１２４Ｂまで延びる部分とにより構成されている。

第２流路１２５は、側面２３Ａに開口する第２入口部１２５Ａと、上面２１に開口する第２出口部１２５Ｂとを有する。第２流路１２５は、第２入口部１２５Ａから継手１２０の長手方向に沿って延びる部分と、長手方向に沿って延びる部分の端部から上方に向かって第２出口部１２５Ｂまで延びる部分とにより構成されている。

そして、開閉弁９は、側面２３Ａに装着されており、第１出口部１２４Ｂは、開閉弁９の流入路と接続され、第２入口部１２５Ａは、開閉弁９の流出路と接続されている。本実施形態において、上面２１が第２面に相当し、開閉弁９が装着された側面２３Ａが第３面に相当する。よって、第３面は、第２面に対し直交している。なお、側面２３Ａには、開閉弁９を固定するためのボルト９Ａを挿入するためのボルト挿入孔２１ｃが形成されている。

本実施形態の継手１２０によっても、既存のガスラインに対する流体制御機器の追加を容易に行うことができる。すなわち、既存のラインを二次側に移動させず、かつ配管の形状を変更させることなく、開閉弁９を追加することができる。よって、工数および時間をかけずに開閉弁９を追加した流体制御装置を提供することができる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る継手および流体制御装置について、図７を参照して説明する。

図７は、継手２２０およびその周囲の概略図を示している。なお、第１の実施形態の継手２０および流体制御装置１と同一の部材について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。

図７に示すように、継手２２０では、上流側上面２１Ａが下流側上面２１Ｂに対し傾斜しており、傾斜した上流側上面２１Ａに開閉弁９が設置されている。本実施の形態において、下流側上面２１Ｂが第２面に相当し、上流側上面２１Ａが第３面に相当し、第３面は第２面に対して傾斜している。

第１流路２２４は、下面２２に開口する第１入口部２２４Ａと、上流側上面２１Ａに開口する第１出口部２２４Ｂとを有する。第２流路２２５は、上流側上面２１Ａに開口する第２入口部２２５Ａと、下流側上面２１Ｂに開口する第２出口部２２５Ｂとを有する。第１流路２２４および第２流路２２５の形状は、第１の実施形態の第１流路２４および第２流路２５とほぼ同様の形状をなしている。

本実施形態の継手２２０によっても、既存のガスラインに対する流体制御機器の追加を容易に行うことができる。すなわち、既存のラインを二次側に移動させず、かつ配管の形状を変更させることなく、開閉弁９を追加することができる。よって、工数および時間をかけずに開閉弁９を追加した流体制御装置を提供することができる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る継手および流体制御装置について、図８を参照して説明する。

図８は、継手３２０およびその周囲の概略図を示している。なお、第１の実施形態の継手２０および流体制御装置１と同一の部材について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。

図８に示すように、継手３２０では、第１の実施形態の継手２０よりも長く構成され、上流側上面２１Ａにフィルタ１４が装着されている。継手３２０には、第２流路２５と同様の形状を有する第４流路２８が形成されている。第４流路２８は、上流側上面２１Ａに開口する第４入口部２８Ａと第４出口部２８Ｂとを有する。第４入口部２８Ａは、開閉弁９の流出路に接続され、第４出口部２８Ｂは、フィルタ１４の流入路に接続されている。なお、第２流路２５の第２入口部２５Ａは、フィルタ１４の流出路に接続されている。このように、継手３２０では、複数の第２流路が形成されている。

本実施形態の継手３２０によっても、既存のガスラインに対する流体制御機器の追加を容易に行うことができる。すなわち、既存のラインを二次側に移動させず、かつ配管の形状を変更させることなく、複数の流体制御機器（開閉弁９およびフィルタ１４）を追加することができる。よって、工数および時間をかけずに複数の流体制御機器（開閉弁９およびフィルタ１４）を追加した流体制御装置を提供することができる。

次に、本発明の第５の実施形態に係る継手および流体制御装置について、図９を参照して説明する。

図９は、継手４２０およびその周囲の概略図を示している。なお、第１の実施形態の継手２０および流体制御装置１と同一の部材について、同一の参照番号を付して説明を省略し、異なる部分についてのみ説明を行う。

図９に示すように、継手４２０では、上流側上面２１Ａと下流側上面２１Ｂとが段差を形成している。本実施の形態において、下流側上面２１Ｂが第２面に相当し、上流側上面２１Ａが第３面に相当し、第２面と第３面とは段差を形成している。なお、本実施の形態では、上流側上面２１Ａが下流側上面２１Ｂに対し下側（下面２２側）に位置しているが、上流側上面２１Ａが下流側上面２１Ｂに対し上側に位置していても良い。

第１流路４２４は、下面２２に開口する第１入口部４２４Ａと、上流側上面２１Ａに開口する第１出口部４２４Ｂとを有する。第２流路４２５は、上流側上面２１Ａに開口する第２入口部４２５Ａと、下流側上面２１Ｂに開口する第２出口部４２５Ｂとを有する。第１流路４２４および第２流路４２５の形状は、第１の実施形態の第１流路２４および第２流路２５とほぼ同様の形状をなしている。

本実施形態の継手４２０によっても、既存のガスラインに対する流体制御機器の追加を容易に行うことができる。すなわち、既存のラインを二次側に移動させず、かつ配管の形状を変更させることなく、開閉弁９を追加することができる。よって、工数および時間をかけずに開閉弁９を追加した流体制御装置を提供することができる。

なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。

上記の実施形態では、流体制御装置１は、流体制御機器として開閉弁およびマスフローコントローラを備えていたが、これらの他に、レギュレータ、フィルタ、圧力計等を備えていても良い。また、追加する流体制御機器は開閉弁およびフィルタであったが、レギュレータ、圧力計等を追加しても良い。さらに、隣接する継手同士を連通するための流路のみが形成された流路形成部材も含まれる。

また、傾斜または直行する面に配置される流体制御機器は、単体でも良く、また複数の流体制御機器を配置しても良い。また、上記の実施形態では、開閉弁９を上流側上面２１Ａ上に追加したが、開閉弁１０を上流側上面２１Ａ上に配置し、開閉弁９を下流側上面２１Ｂ上に追加するようにしても良い。

１：流体制御装置
３：配管
４〜８、２０、１２０、２２０、３２０、４２０：継手
９〜１１、１３：開閉弁
１２：マスフローコントローラ
２１：上面
２１Ａ：上流側上面
２１Ｂ：下流側上面
２２：下面
２３：側面
２４、１２４、２２４、４２４：第１流路
２５、１２５、２２５、４２５：第２流路
２６：第３流路
２４Ａ、１２４Ａ、２２４Ａ、４２４Ａ：第１入口部
２４Ｂ、１２４Ｂ、２２４Ｂ、４２４Ｂ：第１出口部
２５Ａ、１２５Ａ、２２５Ａ、４２５Ａ：第２入口部
２５Ｂ、１２５Ｂ、２２５Ｂ、４２５Ｂ：第２出口部
２６Ａ：第３入口部
２６Ｂ：第３出口部
２８：第４流路
２８Ａ：第４入口部
２８Ｂ：第４出口部

Claims (13)

1. 第１流路と、第２流路と、第３流路とが形成された継手であって、
   第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第２面に隣接する第３面とを有し、
   前記第１流路の入口部と、前記第３流路の出口部とが前記第１面に開口し、
   前記第１流路の出口部と、前記第２流路の入口部とが前記第３面に開口し、
   前記第２流路の出口部と、前記第３流路の入口部とが前記第２面に開口し、
   前記第１流路の入口部は、前記継手の長手方向において、前記第２流路の前記出口部よりも前記第３流路側に開口し、
   前記第１流路の出口部は、前記長手方向において、前記第２流路の入口部と同じ位置または前記第２流路の入口部に対して前記第２流路の出口部の反対側に位置する、継手。
2. 複数の第２流路が形成されており、
   前記複数の第２流路のうちの一つの第２流路の入口部が前記第３面に開口し、前記一つの第２流路の出口部が前記第２面に開口する、請求項１に記載の継手。
3. 前記第１流路、前記第２流路、および前記第３流路の順に流体が流れるように流体制御装置に装着される、請求項１に記載の継手。
4. 前記第２面と前記第３面とは面一に構成されている、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の継手。
5. 前記第３面は、前記第２面に対し直交している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の継手。
6. 前記第３面は、前記第２面に対し傾斜している、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の継手。
7. 前記第２面および前記第３面は、段差を形成している請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の継手。
8. 複数のガスラインを備え、各ガスラインは、流体を供給する流体供給部と、複数の流体制御機器と、複数の継手とを有し、前記複数の継手の上面に前記複数の流体制御機器を装着することにより、前記複数の流体制御機器同士が接続され、前記流体供給部から前記複数の流体制御機器へ流体が供給される流体制御装置であって、
   前記複数の継手のうち最上流側に設けられた継手には、第１流路と、第２流路と、第３流路とが形成され、
   前記最上流側に設けられる継手は、第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第２面に隣接する第３面とを有し、
   前記第２面には、前記複数の流体制御機器のうちの少なくとも一つの流体制御機器が設置され、前記第３面には、前記複数の流体制御機器のうちの少なくとも一つの流体制御機器が設置され、
   前記第１流路の入口部と、前記第３流路の出口部とが前記第１面に開口し、
   前記第１流路の出口部と、前記第２流路の入口部とが前記第３面に開口し、
   前記第２流路の出口部と、前記第３流路の入口部とが前記第２面に開口し、
   前記第１流路の入口部は、前記継手の長手方向において、前記第２流路の前記出口部よりも前記第３流路側に開口し、
   前記第１流路の出口部は、前記長手方向において、前記第２流路の入口部と同じ位置または前記第２流路の入口部に対して前記第２流路の出口部の反対側に位置し、
   前記第１の流路の入口部には、前記流体供給部が接続され、
   前記第１流路の出口部と前記第２流路の入口部とは、前記第３面に設置された前記少なくとも一つの流体制御機器の流路に接続され、
   前記第２流路の出口部と前記第３流路の入口部とは、前記第２面に設置された前記少なくとも一つの流体制御機器の流路に接続され、
   前記第３流路の出口部には、前記複数の継手のうちの一つの継手の流路が接続され、
   前記第１流路、前記第２流路、および前記第３流路の順に流体が流れる、流体制御装置。
9. 前記継手には、複数の第２流路が形成されており、
   前記複数の第２流路のうちの一つの第２流路の入口部が前記第３面に開口し、前記一つの第２流路の出口部が前記第２面に開口する、請求項８に記載の流体制御装置。
10. 前記第２面と前記第３面とは面一に構成されている、請求項８または請求項９に記載の流体制御装置。
11. 前記第３面は、前記第２面に対し直交している、請求項８または請求項９に記載の流体制御装置。
12. 前記第３面は、前記第２面に対し傾斜している、請求項８または請求項９に記載の流体制御装置。
13. 前記第２面および前記第３面は、段差を形成している請求項８または請求項９に記載の流体制御装置。
    

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