JP7372664B2 - 継手ブロックアセンブリおよび流体制御装置 - Google Patents
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Description
本発明は、継手ブロックアセンブリおよびこれを用いた流体制御装置に関する。
半導体製造プロセスにおいては、正確に計量したプロセスガスをプロセスチャンバに供給するために、開閉バルブ、レギュレータ、マスフローコントローラ等の各種の流体機器を集積化した流体制御装置が用いられている(例えば、特許文献１参照)。
上記のような流体制御装置では、管継手の代わりに、流路を形成した一定の幅を有する継手ブロックをベースプレートの長手方向（一方向）に沿って配置し、この継手ブロック上に当該継手ブロックの幅と一致する幅の各種流体機器を設置することで、集積化を実現している。
上記のような流体制御装置では、管継手の代わりに、流路を形成した一定の幅を有する継手ブロックをベースプレートの長手方向（一方向）に沿って配置し、この継手ブロック上に当該継手ブロックの幅と一致する幅の各種流体機器を設置することで、集積化を実現している。
上記のような流体制御装置では、流体の計量のために、流体機器としてマスフローコントローラが使用される。パージガスを供給する等の理由で、マスフローコントローラに対してバイパス流路が必要な場合がある。
バイパス流路を継手ブロックで形成すると、マスフローコントローラの上流から下流に向けて全長にわたりバイパス流路を形成した継手ブロックを配置する必要があり、継手ブロックが大重量になり、コストも高くなる。
バイパス流路の形成に継手ブロックではなく、配管を用いると、継手ブロックの幅方向の側面側に配管を設置する必要があるため、設置スペースが必要となり、集積化が困難である。
バイパス流路を継手ブロックで形成すると、マスフローコントローラの上流から下流に向けて全長にわたりバイパス流路を形成した継手ブロックを配置する必要があり、継手ブロックが大重量になり、コストも高くなる。
バイパス流路の形成に継手ブロックではなく、配管を用いると、継手ブロックの幅方向の側面側に配管を設置する必要があるため、設置スペースが必要となり、集積化が困難である。
本発明の一の目的は、マスフローコントローラ等の比較的寸法の大きい流体機器に対してバイパス流路および必要な位置にバルブ要素を設けるための継手ブロックアセンブリであって、軽量化、コスト削減、省スペース化が可能な継手ブロックアセンブリおよびこれを用いた流体制御装置を提供することにある。
本発明に係る継手ブロックアセンブリは、
流体機器を支持しつつ当該流体機器を迂回するバイパス流路を形成するための継手ブロックアセンブリであって、
第１の継手ブロックと、第２の継手ブロックと、前記第１の継手ブロックと前記第２の継手ブロックとを接続する、前記バイパス流路の一部を構成する管部と、を有し、
前記第１および第２の継手ブロックは、互いに対向する上面および底面と、前記上面と前記底面との間で延びかつ長手方向の一端側および他端側で互いに対向する第１端面および第２端面とをそれぞれ画定し、
前記第１の継手ブロックの上面は、前記一端側から他端側に向けて順に配置された第１のポート、第２ポートおよび第３ポートを有し、
前記第１の継手ブロックは、一端が前記第１のポートと連通し、かつ、他端が前記第２端面から長手方向に突出する前記管部に連通する第１の流路と、一端が前記第２のポートに連通し、他端が前記第３のポートに連通する第２の流路を有し、
前記第２の継手ブロックは、当該第２の継手ブロックの第１端面から長手方向に突出する前記管部に連通する流路と、前記上面に形成された少なくとも２つのポートとを有し、
前記第１の継手ブロックの第２ポートおよび第３ポートは、三方弁の有する３つのポートのうちの２つのポートとそれぞれ接続するためのポートである。
流体機器を支持しつつ当該流体機器を迂回するバイパス流路を形成するための継手ブロックアセンブリであって、
第１の継手ブロックと、第２の継手ブロックと、前記第１の継手ブロックと前記第２の継手ブロックとを接続する、前記バイパス流路の一部を構成する管部と、を有し、
前記第１および第２の継手ブロックは、互いに対向する上面および底面と、前記上面と前記底面との間で延びかつ長手方向の一端側および他端側で互いに対向する第１端面および第２端面とをそれぞれ画定し、
前記第１の継手ブロックの上面は、前記一端側から他端側に向けて順に配置された第１のポート、第２ポートおよび第３ポートを有し、
前記第１の継手ブロックは、一端が前記第１のポートと連通し、かつ、他端が前記第２端面から長手方向に突出する前記管部に連通する第１の流路と、一端が前記第２のポートに連通し、他端が前記第３のポートに連通する第２の流路を有し、
前記第２の継手ブロックは、当該第２の継手ブロックの第１端面から長手方向に突出する前記管部に連通する流路と、前記上面に形成された少なくとも２つのポートとを有し、
前記第１の継手ブロックの第２ポートおよび第３ポートは、三方弁の有する３つのポートのうちの２つのポートとそれぞれ接続するためのポートである。
好適には、前記第２の継手ブロックは、前記上面に長手方向の一端側から他端側に向けて順に配置された第１のポートおよび第２のポートを有し、
前記第２の継手ブロックに形成された流路の一端部が前記第２のポートと連通しており、当該流路の途中で分岐して前記第１のポートと連通する流路を有する、請求項１に記載の継手ブロックアセンブリ。
前記第２の継手ブロックに形成された流路の一端部が前記第２のポートと連通しており、当該流路の途中で分岐して前記第１のポートと連通する流路を有する、請求項１に記載の継手ブロックアセンブリ。
代替的には、前記第２の継手ブロックは、前記第１の継手ブロックと同じ構造を有する、請求項１に記載の継手ブロックアセンブリ。
本発明に係る流体制御装置は、
上記の継手ブロックアセンブリと、
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置され、
前記三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している。
上記の継手ブロックアセンブリと、
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置され、
前記三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している。
好適には、本発明に係る流体制御装置は、上記の継手ブロックアセンブリと、
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置されかつ前記ボディの他端部の底面に形成されたポートが前記第２の継手ブロックの第１のポートと接続されており、
前記三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している、流体制御装置。
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置されかつ前記ボディの他端部の底面に形成されたポートが前記第２の継手ブロックの第１のポートと接続されており、
前記三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している、流体制御装置。
代替的には、本発明に係る流体制御装置は、上記の継手ブロックアセンブリと、
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される第１の三方弁と、
前記第２の継手ブロックに設置される第２の三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置されかつ前記ボディの他端部の底面に形成されたポートが前記第２の継手ブロックの第１のポートと接続されており、
前記第１の三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記第２の三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第２の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している。
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される第１の三方弁と、
前記第２の継手ブロックに設置される第２の三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置されかつ前記ボディの他端部の底面に形成されたポートが前記第２の継手ブロックの第１のポートと接続されており、
前記第１の三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記第２の三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第２の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している。
本発明によれば、継手ブロックアセンブリと三方弁との組み合わせにより、バイパス流路としての管部をマスフローコントローラ等の流体機器の下部に配置しつつバルブ要素を所望の位置に設けることが可能になり、装置の軽量化、コスト削減、省スペース化が実現される。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書および図面においては、機能が実質的に同様の構成要素には、同じ符号を使用することにより重複した説明を省略する。
図１に示す流体制御装置１は、継手ブロックアセンブリＡＳ、継手ブロック４０、三方弁５０、マスフローコントローラ６０および二方弁７０，８０を有する。
図１に示す流体制御装置１は、継手ブロックアセンブリＡＳ、継手ブロック４０、三方弁５０、マスフローコントローラ６０および二方弁７０，８０を有する。
図１において、図面左側が上流側を示し、図面右側が下流側を示す。二方弁７０、三方弁５０、マスフローコントローラ６０および二方弁８０が上流側から下流側に向けて所定方向に配列され、これらは、継手ブロック４０および継手ブロックアセンブリＡＳに設置されている。
マスフローコントローラ６０は、図示しない、流体が通過する流体流路、流体流路を通過する流体の質量流量を測定する流量センサユニット、流体流路を通過する流体の流量を調整する調整バルブ、流量センサユニットで測定された流体の質量流量が所定値になるように調整バルブの開度を制御する制御部を含む。このマスフローコントローラ６０は、上流側（一端部側）ボディ６０aの底面に流体流路に連通するポートＰ１が形成され、下流側（他端部側）ボディ６０ｂの底面に流体流路に連通するポートＰ２が形成されている。
継手ブロック４０は、直方体状の金属製のブロックであり、内部にＶ字状の流路が形成され、上面にこの流路と連通する２つのポートを有する。継手ブロックの流路は、二方弁７０のポートと三方弁５０のポートとを接続している。
ここで、図６Ａに三方弁５０のフロー図を示す。三方弁５０は、ボディの底面に形成されたポートｂ、ポートｃ、ポートｄとバルブ要素ａとを有している。ポートｃの連通する流路にバルブ要素ａが接続されている。
図１に示したように、三方弁５０のポートｂと二方弁７０のポートとが連通している。
図１に示したように、三方弁５０のポートｂと二方弁７０のポートとが連通している。
図３に継手ブロックアセンブリＡＳを示す。なお、図３においてＡ１およびＡ２は長手方向を示す。
継手ブロックアセンブリＡＳは、流体機器としてのマスフローコントローラ６０を支持しつつマスフローコントローラ６０を迂回するバイパス流路を形成するためのものであり、第１の継手ブロックとしての継手ブロック１０、第２の継手ブロックとしての継手ブロック２０および管部３０からなる。
継手ブロックアセンブリＡＳは、流体機器としてのマスフローコントローラ６０を支持しつつマスフローコントローラ６０を迂回するバイパス流路を形成するためのものであり、第１の継手ブロックとしての継手ブロック１０、第２の継手ブロックとしての継手ブロック２０および管部３０からなる。
図４および図５に継手ブロック１０の構造を示す。
継手ブロック１０は、直方体状の金属製のブロックであり、上面１０ａおよび底面１０ｂ、長手方向の一端側に位置する第１端面としての端面１０ｃ、長手方向の他端側に位置する第２端面としての端面１０ｄを有する。
継手ブロック１０の上面１０ａには、端面１０ｃ端側から端面１０ｄ側に向けて順に第１のポート１２ａ、第２のポート１２ｂおよび第３のポート１２ｃが形成されている。
継手ブロック１０の端面１０ｄには、長手方向に向けて突出する突出管１０ｐが形成されている。突出管１０ｐは、本実施形態ではブロックの削り出しで形成されているが、管を溶接で接続してもよい。
継手ブロックの１０の内部には、第１の流路としての流路１３と、第２の流路としての流路１４が形成されている。
流路１３は、上面１０ａに対して垂直な方向と水平な方向に形成された流路からなり、一端が第１のポート１２ａに連通し、他端が突出菅１０ｐの流路と連通している。
流路１４は、Ｖ字状に形成され、一端が第２のポート１２ｂに連通し、他端が第３のポート１２ｃに連通している。また、流路１４は、流路１３との干渉を避けるため、継手ブロック１０の上面１０ａに対して傾斜して形成されている。
継手ブロック１０は、直方体状の金属製のブロックであり、上面１０ａおよび底面１０ｂ、長手方向の一端側に位置する第１端面としての端面１０ｃ、長手方向の他端側に位置する第２端面としての端面１０ｄを有する。
継手ブロック１０の上面１０ａには、端面１０ｃ端側から端面１０ｄ側に向けて順に第１のポート１２ａ、第２のポート１２ｂおよび第３のポート１２ｃが形成されている。
継手ブロック１０の端面１０ｄには、長手方向に向けて突出する突出管１０ｐが形成されている。突出管１０ｐは、本実施形態ではブロックの削り出しで形成されているが、管を溶接で接続してもよい。
継手ブロックの１０の内部には、第１の流路としての流路１３と、第２の流路としての流路１４が形成されている。
流路１３は、上面１０ａに対して垂直な方向と水平な方向に形成された流路からなり、一端が第１のポート１２ａに連通し、他端が突出菅１０ｐの流路と連通している。
流路１４は、Ｖ字状に形成され、一端が第２のポート１２ｂに連通し、他端が第３のポート１２ｃに連通している。また、流路１４は、流路１３との干渉を避けるため、継手ブロック１０の上面１０ａに対して傾斜して形成されている。
継手ブロック２０は、継手ブロック１０と同じ高さの直方体状の金属製のブロックであり、図３に示すように、長手方向Ａ１側の端面に長手方向Ａ１に向けて突出する突出管２０ｐが形成されている。突出管２０ｐは、本実施形態ではブロックの削り出しで形成されているが、管を溶接で接続してもよい。
継手ブロック２０の上面２０ａには、第１のポート２２ａおよび第２のポート２２ｂが形成されている。また、継手ブロック２０には、図１に示したように、一端部が突出管２０ｐに連通し他端部が第２のポート２２ｂに連通する流路２３が形成され、この流路２３は途中で分岐して第１のポート２２ａと連通している。
継手ブロック２０の上面２０ａには、第１のポート２２ａおよび第２のポート２２ｂが形成されている。また、継手ブロック２０には、図１に示したように、一端部が突出管２０ｐに連通し他端部が第２のポート２２ｂに連通する流路２３が形成され、この流路２３は途中で分岐して第１のポート２２ａと連通している。
管部３０は、継手ブロック１０の突出管１０ｐと、継手ブロック２０の突出管２０ｐと、管材３１とからなる。管材３１と突出管１０ｐおよび突出管２０ｐとは、溶接で接続される。本実施形態では、管部３０を３つの要素で構成したが、一本の管材を継手ブロック１０および継手ブロック２０に溶接等により直接接続することも可能である。管部３０の全長は、マスフローコントローラ６０の寸法に合わせて決められる。
図１に戻って継手ブロックアセンブリＡＳの接続関係について説明すると、継手ブロック１０の第１のポート１２ａ(図示せず)は、三方弁５０のポートｃに連通し、第２のポート１２ｂ(図示せず)はポートｄに連通し、第３のポート１２ｃ(図示せず)はマスフローコントローラ６０のポートＰ１に連通している。
継手ブロック２０の第１のポート２２ａ(図示せず)はマスフローコントローラ６０のポートＰ２に連通し、第２のポート２２ｂ(図示せず)は二方弁８０のボディの底面に形成されたポートに接続されている。
継手ブロック２０の第１のポート２２ａ(図示せず)はマスフローコントローラ６０のポートＰ２に連通し、第２のポート２２ｂ(図示せず)は二方弁８０のボディの底面に形成されたポートに接続されている。
上記のような接続関係によれば、流体制御装置１のフロー図は図２に示すようになる。
図２に示す流体制御装置１のフロー図は、３つのバルブ要素Ｖを含み、メイン流路ＣＨ１から分岐したバイパス流路ＢＰ１の途中に一つのバルブ要素Ｖが設けられる。
本実施形態によれば、図２のフロー図の流体制御装置１において、バイパス流路ＢＰ１の一部を構成する管部３０を流体機器としてのマスフローコントローラ６０の下方を通過させつつバルブ要素Ｖを必要な場所に構成することが可能になり、装置の軽量化、コスト削減、省スペース化を実現できる。
なお、本発明の「流体機器」とは、流体の流れを制御する流体制御装置に使用される機器であって、流体流路を画定するボディを備え、このボディの表面(底面)で開口する少なくとも２つのポートを有する機器である。流体機器は、マスフローコントローラ６０に限られない。
なお、本実施形態では、マスフローコントローラ６０の一次側に３方弁を配置する構成としたが、状況によりマスフローコントローラ６０の２次側に３方弁を設置することもできる。
図２に示す流体制御装置１のフロー図は、３つのバルブ要素Ｖを含み、メイン流路ＣＨ１から分岐したバイパス流路ＢＰ１の途中に一つのバルブ要素Ｖが設けられる。
本実施形態によれば、図２のフロー図の流体制御装置１において、バイパス流路ＢＰ１の一部を構成する管部３０を流体機器としてのマスフローコントローラ６０の下方を通過させつつバルブ要素Ｖを必要な場所に構成することが可能になり、装置の軽量化、コスト削減、省スペース化を実現できる。
なお、本発明の「流体機器」とは、流体の流れを制御する流体制御装置に使用される機器であって、流体流路を画定するボディを備え、このボディの表面(底面)で開口する少なくとも２つのポートを有する機器である。流体機器は、マスフローコントローラ６０に限られない。
なお、本実施形態では、マスフローコントローラ６０の一次側に３方弁を配置する構成としたが、状況によりマスフローコントローラ６０の２次側に３方弁を設置することもできる。
次に、図７～図９を参照して、第２の実施形態に係る流体制御装置１Ａについて説明する。なお、図７～図９において、上記実施形態と同様の構成要素については同じ符号を使用している。
図７に示す流体制御装置１Ａは、継手ブロックアセンブリＡＳ２、継手ブロック４０、三方弁５０Ａ，５０Ｂ、マスフローコントローラ６０および二方弁８０Ａを有する。
図６Ｂに三方弁５０Ａのフロー図を示す。三方弁５０Ａは、ボディの底面に形成されたポートe、ポートf、ポートｇとバルブ要素ａとを有している。ポートｇの連通する流路にバルブ要素ａが接続されている。なお、三方弁５０Ｂは、第1の実施形態で使用した三方弁５０と同じ構成である。
図７に示す流体制御装置１Ａは、継手ブロックアセンブリＡＳ２、継手ブロック４０、三方弁５０Ａ，５０Ｂ、マスフローコントローラ６０および二方弁８０Ａを有する。
図６Ｂに三方弁５０Ａのフロー図を示す。三方弁５０Ａは、ボディの底面に形成されたポートe、ポートf、ポートｇとバルブ要素ａとを有している。ポートｇの連通する流路にバルブ要素ａが接続されている。なお、三方弁５０Ｂは、第1の実施形態で使用した三方弁５０と同じ構成である。
継手ブロックアセンブリＡＳ２は、図９に示すように、第１の実施形態で説明した継手ブロック１０が管部３０の両端部に接続されている。
図７において、継手ブロックアセンブリＡＳ２の接続関係について説明すると、上流側の継手ブロック１０の第１のポート１２ａ(図示せず)は、三方弁５０Ａのポートｆに連通し、第２のポート１２ｂ(図示せず)はポートｇに連通し、第３のポート１２ｃ(図示せず)はマスフローコントローラ６０のポートＰ１に連通している。
下流側の継手ブロック１０の第３のポート１２ｃ(図示せず)はマスフローコントローラ６０のポートＰ２に連通し、第２のポート１２ｂ(図示せず)は三方弁５０Ｂのボディの底面に形成されたポートｂに連通し、第１のポート１２ａ(図示せず)は三方弁５０Ｂのボディの底面に形成されたポートｄに連通している。
三方弁５０Ｂのボディの底面に形成されたポートｄは、継手ブロック４０によって二方弁のボディの底面に形成されたポートと接続されている。
下流側の継手ブロック１０の第３のポート１２ｃ(図示せず)はマスフローコントローラ６０のポートＰ２に連通し、第２のポート１２ｂ(図示せず)は三方弁５０Ｂのボディの底面に形成されたポートｂに連通し、第１のポート１２ａ(図示せず)は三方弁５０Ｂのボディの底面に形成されたポートｄに連通している。
三方弁５０Ｂのボディの底面に形成されたポートｄは、継手ブロック４０によって二方弁のボディの底面に形成されたポートと接続されている。
上記のような接続関係によれば、流体制御装置１Ａのフロー図は図８に示すようになる。
図８に示す流体制御装置１Ａのフロー図は、３つのバルブ要素Ｖを含み、メイン流路ＣＨ１から分岐したバイパス流路ＢＰ２の途中に一つのバルブ要素Ｖが設けられ、バイパス流路ＢＰ２と並列する流路ＣＨ２にも一つのバルブ要素Ｖが設けられる。
図８に示す流体制御装置１Ａのフロー図は、３つのバルブ要素Ｖを含み、メイン流路ＣＨ１から分岐したバイパス流路ＢＰ２の途中に一つのバルブ要素Ｖが設けられ、バイパス流路ＢＰ２と並列する流路ＣＨ２にも一つのバルブ要素Ｖが設けられる。
本実施形態によれば、図８のフロー図の流体制御装置１Ａにおいて、バイパス流路ＢＰ２の一部を構成する管部３０を流体機器としてのマスフローコントローラ６０の下方を通過させつつ複数のバルブ要素Ｖを必要な場所に構成することが可能になり、装置の軽量化、コスト削減、省スペース化を実現できる。
次に、本発明の半導体装置について説明する。
図１０に示す半導体製造装置１０００は、ＡＬＤ法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ 法）による半導体製造プロセスを実行するための装置であり、３００はプロセスガス供給源、４００は流体制御装置を収容したガスボックス、５００はタンク、６００は開閉バルブ、６１０は制御部、７００は処理チャンバ、８００は排気ポンプを示している。
図１０に示す半導体製造装置１０００は、ＡＬＤ法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ 法）による半導体製造プロセスを実行するための装置であり、３００はプロセスガス供給源、４００は流体制御装置を収容したガスボックス、５００はタンク、６００は開閉バルブ、６１０は制御部、７００は処理チャンバ、８００は排気ポンプを示している。
ＡＬＤ法による半導体製造プロセスでは、処理ガスの流量を精密に調整する必要があるとともに、基板の大口径化により、処理ガスの流量をある程度確保する必要もある。
ガスボックス４００は、正確に計量したプロセスガスを処理チャンバ７００に供給するために、本実施形態の流体制御装置１，１Ａに加えて開閉バルブ、レギュレータ等の各種の流体機器を集積化してボックスに収容している。
タンク５００は、ガスボックス４００から供給される処理ガスを一時的に貯留するバッファとして機能する。
開閉バルブ６００は、ガスボックス４００で計量されたガスの流量を制御する。
制御部６１０は、開閉バルブ６００を制御して流量制御を実行する。
処理チャンバ７００は、ＡＬＤ法による基板への膜形成のための密閉処理空間を提供する。
排気ポンプ８００は、処理チャンバ７００内を真空引きする。
ガスボックス４００は、正確に計量したプロセスガスを処理チャンバ７００に供給するために、本実施形態の流体制御装置１，１Ａに加えて開閉バルブ、レギュレータ等の各種の流体機器を集積化してボックスに収容している。
タンク５００は、ガスボックス４００から供給される処理ガスを一時的に貯留するバッファとして機能する。
開閉バルブ６００は、ガスボックス４００で計量されたガスの流量を制御する。
制御部６１０は、開閉バルブ６００を制御して流量制御を実行する。
処理チャンバ７００は、ＡＬＤ法による基板への膜形成のための密閉処理空間を提供する。
排気ポンプ８００は、処理チャンバ７００内を真空引きする。
上記適用例では、本発明の流量制御装置をＡＬＤ法による半導体製造プロセスに用いる場合について例示したが、これに限定されるわけではなく、本発明は、例えば原子層エッチング法（ＡＬＥ：Ａｔｏｍｉｃ Ｌａｙｅｒ Ｅｔｃｈｉｎｇ 法）等、精密な流量調整が必要なあらゆる対象に適用可能である。
１ ：流体制御装置
１Ａ ：流体制御装置
１０ ：継手ブロック
１０ａ ：上面
１０ｂ ：底面
１０ｃ ：端面
１０ｄ ：端面
１０ｐ ：突出管
１２ａ ：第１のポート
１２ｂ ：第２のポート
１２ｃ ：第３のポート
１３ ：流路
１４ ：流路
２０ ：継手ブロック
２０ａ ：上面
２０ｐ ：突出管
２２ａ ：第１のポート
２２ｂ ：第２のポート
２３ ：流路
３０ ：管部
３１ ：管材
４０ ：継手ブロック
５０ ：三方弁
５０Ａ ：三方弁
５０Ｂ ：三方弁
６０ ：マスフローコントローラ
６０ａ ：ボディ
６０ｂ ：ボディ
７０ ：二方弁
８０ ：二方弁
８０Ａ ：二方弁
４００ ：ガスボックス
５００ ：タンク
６００ ：開閉バルブ
６１０ ：制御部
７００ ：処理チャンバ
８００ ：排気ポンプ
１０００ ：半導体製造装置
Ａ１，Ａ２ ：長手方向
ＡＳ，ＡＳ２ ：継手ブロックアセンブリ
ＢＰ１ ：バイパス流路
ＢＰ２ ：バイパス流路
ＣＨ１ ：メイン流路
ＣＨ２ ：流路
Ｐ１ ：ポート
Ｐ２ ：ポート
Ｖ ：バルブ要素
ａ ：バルブ要素
ｂ～ｇ ：ポート
１Ａ ：流体制御装置
１０ ：継手ブロック
１０ａ ：上面
１０ｂ ：底面
１０ｃ ：端面
１０ｄ ：端面
１０ｐ ：突出管
１２ａ ：第１のポート
１２ｂ ：第２のポート
１２ｃ ：第３のポート
１３ ：流路
１４ ：流路
２０ ：継手ブロック
２０ａ ：上面
２０ｐ ：突出管
２２ａ ：第１のポート
２２ｂ ：第２のポート
２３ ：流路
３０ ：管部
３１ ：管材
４０ ：継手ブロック
５０ ：三方弁
５０Ａ ：三方弁
５０Ｂ ：三方弁
６０ ：マスフローコントローラ
６０ａ ：ボディ
６０ｂ ：ボディ
７０ ：二方弁
８０ ：二方弁
８０Ａ ：二方弁
４００ ：ガスボックス
５００ ：タンク
６００ ：開閉バルブ
６１０ ：制御部
７００ ：処理チャンバ
８００ ：排気ポンプ
１０００ ：半導体製造装置
Ａ１，Ａ２ ：長手方向
ＡＳ，ＡＳ２ ：継手ブロックアセンブリ
ＢＰ１ ：バイパス流路
ＢＰ２ ：バイパス流路
ＣＨ１ ：メイン流路
ＣＨ２ ：流路
Ｐ１ ：ポート
Ｐ２ ：ポート
Ｖ ：バルブ要素
ａ ：バルブ要素
ｂ～ｇ ：ポート
Claims (12)
- 流体機器を支持しつつ当該流体機器を迂回するバイパス流路を形成するための継手ブロックアセンブリであって、
第１の継手ブロックと、第２の継手ブロックと、前記第１の継手ブロックと前記第２の継手ブロックとを接続する前記バイパス流路の一部を構成する管部と、を有し、
前記第１および第２の継手ブロックは、互いに対向する上面および底面と、前記上面と前記底面との間で延びかつ長手方向の一端側および他端側で互いに対向する第１端面および第２端面とをそれぞれ画定し、
前記第１の継手ブロックの上面は、前記一端側から他端側に向けて順に配置された第１のポート、第２のポートおよび第３のポートを有し、
前記第１の継手ブロックは、一端が前記第１のポートと連通し、かつ、他端が前記第２端面から長手方向に突出する前記管部に連通する第１の流路と、一端が前記第２のポートに連通し、他端が前記第３のポートに連通する第２の流路を有し、
前記第２の継手ブロックは、当該第２の継手ブロックの第１端面から長手方向に突出する前記管部に連通する流路と、前記上面に形成された少なくとも２つのポートとを有し、
前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートは、三方弁の有する３つのポートのうちの２つのポートとそれぞれ接続するためのポートである、継手ブロックアセンブリ。 - 前記第２の継手ブロックは、前記上面に長手方向の一端側から他端側に向けて順に配置された第１のポートおよび第２のポートを有し、
前記第２の継手ブロックに形成された流路の一端部が前記第２のポートと連通しており、当該流路の途中で分岐して前記第１のポートと連通する流路を有する、請求項１に記載の継手ブロックアセンブリ。 - 前記第２の継手ブロックは、前記第１の継手ブロックと同じ構造を有する、請求項１に記載の継手ブロックアセンブリ。
- 請求項１に記載の継手ブロックアセンブリと、
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置され、
前記三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している、流体制御装置。 - 請求項２に記載の継手ブロックアセンブリと、
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置されかつ前記ボディの他端部の底面に形成されたポートが前記第２の継手ブロックの第１のポートと接続されており、
前記三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している、流体制御装置。 - 前記三方弁の上流側及び前記流体機器の下流側にそれぞれ二方弁が設けられている、請求項５に記載の流体制御装置。
- 前記流体機器を迂回するバイパス流路には、バルブ要素が含まれる、請求項５又は６に記載の流体制御装置。
- 請求項３に記載の継手ブロックアセンブリと、
前記第１の継手ブロックおよび第２の継手ブロックに設置される流体機器と、
前記第１の継手ブロックに設置される第１の三方弁と、
前記第２の継手ブロックに設置される第２の三方弁と、を有する流体制御装置であって、
前記流体機器は、そのボディの長手方向の一端部が前記第１の継手ブロックの上面に設置されかつ当該ボディの一端部の底面に形成されたポートが前記第１の継手ブロックの第３ポートと接続され、前記ボディの長手方向の他端部が前記第２の継手ブロックの上面に設置されかつ前記ボディの他端部の底面に形成されたポートが前記第２の継手ブロックの第１のポートと接続されており、
前記第１の三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第１の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記第２の三方弁は、そのボディの３つのポートのうちの２つのポートが、前記第２の継手ブロックの第１のポートおよび第２のポートにそれぞれ接続されており、
前記管部は、前記流体機器の下方を通過している、流体制御装置。 - 前記第２の三方弁の下流側には、二方弁が設けられている、請求項８に記載の流体制御装置。
- 前記流体機器を迂回するバイパス流路とこれに並列する流路の双方にバルブ要素が含まれる、請求項８又は９に記載の流体制御装置。
- 前記流体機器は、マスフローコントローラを含む、請求項４ないし１０のいずれかに記載の流体制御装置。
- 密閉されたチャンバ内においてプロセスガスによる処理工程を要する半導体装置の製造プロセスにおいて、前記プロセスガスの制御に請求項４ないし１０のいずれかに記載の流体制御装置を用いる半導体製造装置。
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|---|---|---|---|---|
| JP2000035148A (ja) | 1998-07-22 | 2000-02-02 | Hitachi Metals Ltd | 集積形流体制御装置 |
| JP2004183771A (ja) | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Fujikin Inc | 流体制御装置 |
| JP2006234110A (ja) | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Ckd Corp | ガス供給ユニット及びガス供給システム |
| WO2018168559A1 (ja) | 2017-03-15 | 2018-09-20 | 株式会社フジキン | 継手および流体制御装置 |
-
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| JP2004183771A (ja) | 2002-12-03 | 2004-07-02 | Fujikin Inc | 流体制御装置 |
| JP2006234110A (ja) | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Ckd Corp | ガス供給ユニット及びガス供給システム |
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