JPH06193761A - 流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型にして配管の自由度を向上させ、かつメ
ンテナンスを容易にした流量制御装置を提供する。 【構成】 基体３４に流体の入口３１と出口３２とを連
通する流路３３を設ける。流路３３中にガス流量調節機
構３５と、流路３３内のガスの流量を検出する流量検出
センサ３６と、この流量検出センサ３６によりガスの流
量が所定の値となるようにガス流量調節機構３５の制御
を行う制御機構３７とを設ける。そして、基体３４の入
口３１又は出口３２の少なくとも一方を、流路３３に対
して直交する方向に位置させて流路３３と入口３１又は
出口の少なくとも一方とでＬ字状の流路を形成する。こ
れにより、基体３４とガス供給配管２３とを立体的に接
続することができ、配管を容易にすると共に、流量制御
装置のメンテナンスの向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は流量制御装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、所定流量で所定のガスを供給す
るガス供給機構では、ガス流量を検出する流量検出手段
であるセンサと、ガス流量調節機構と、流量検出センサ
の流量検出信号に応じてガス流量調節機構を制御する制
御機構等を具備する流量制御装置いわゆるマスフローコ
ントローラが広く使用されている。

【０００３】例えば、半導体デバイスの製造工程におい
ては、半導体ウエハ等の被処理体に成膜等の処理を施す
熱処理装置等のガス供給機構に上述したようなマスフロ
ーコントローラが使用されている。このマスフローコン
トローラは、半導体ウエハに成膜等の処理を施す処理容
器と、複数の反応ガスやキャリアガス等のガス供給源と
を接続する各ガス供給配管の途中に配設されており、各
ガス供給配管に配設されるその他のバルブ、フィルター
等の配管機器と共にガス供給機構を形成している。この
ガス供給機構の中でマスフローコントローラは中枢部を
なすため、他の機器に比較して定期的な保守・点検作業
を多く行う必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マスフローコントローラでは流体の入口及び出口に直接
ガス供給配管を接続しているため、配管の自由度が少な
く、平面的な配管構造となっている。また、ガス供給機
構が大型となるため、処理容器側の機器のメンテナンス
を考慮した場合、ガス供給機構を処理容器から離れた箇
所に設置しなければならず、処理装置全体の占有スペー
スを大きくするという問題もあった。

【０００５】この発明は上記事情に鑑みなされたもの
で、部品点数を削減して小型化すると共に、配管の自由
度を向上させ、かつメンテナンスを容易にした流量制御
装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の流量制御装置は、流体の入口と出口とを
連通する流路を有する基体と、この基体の流路中の流体
の流量を制御する流量調節手段と、上記流路内の流体の
流量を検出する流量検出手段と、この流量検出手段によ
り流体の流量が所定の値となるように上記流量調節手段
の制御を行う制御手段とを具備する流量制御装置を前提
とし、上記基体の流体の入口又は出口の少なくとも一方
を、上記流路に対して直交する方向に位置させたことを
特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記のように構成されるこの発明の流量制御装
置によれば、基体の入口又は出口の少なくとも一方を、
基体の入口と出口とを連通する流路に対して直交する方
向に位置させることにより、基体と配管との接続を立体
的に行うことができ、配管系統の占有スペースを小さく
することができる。

【０００８】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基いて詳
細に説明する。この実施例ではこの発明の流量制御装置
をガス流量調節機構に適用した場合を示す。

【０００９】図１はこの発明の流量制御装置の一例の断
面図、図２はこの発明の流量制御装置を有する縦型熱処
理装置の概略斜視図が示されている。

【００１０】上記縦型熱処理装置は、装置前部に配置さ
れた熱処理装置本体１０と、この熱処理装置本体１０の
後部に配置された反応ガス供給装置２０とで構成されて
いる。

【００１１】上記熱処理装置本体１０内には、円筒状の
熱処理炉１１がほぼ垂直に配置されており、この熱処理
炉１１の下部には、複数枚の被処理体例えば半導体ウエ
ハが載置されるウエハボート１２を上下動させて、熱処
理炉１１内にロード、アンロードするボートエレベータ
１３が配設されている。また、ボートエレベータ１３の
前部には、ウエハカセット１４とウエハボート１２との
間で半導体ウエハを移載する移載機構１５が配設されて
いる。更に、移載機構１５の上部には、複数のウエハカ
セット１４を収容可能に構成されたカセット収納機構１
６及びカセット搬送機構１７等が配設されている。

【００１２】上記反応ガス供給装置２０は、熱処理炉１
１内を真空排気するための真空排気機構２１と、熱処理
炉１１内に反応ガスやキャリアガス等のガスを供給する
ためのガス供給機構２２とで構成されており、これら真
空排気機構２１とガス供給機構２２によって、熱処理炉
１１内を所定ガス圧の減圧雰囲気とし、ウエハボート１
２上に載置された複数枚の半導体ウエハを加熱しつつ成
膜等の処理を施すよう構成されている。

【００１３】上記ガス供給機構２２は、熱処理装置本体
１０の外側面に配置されており、このガス供給機構内に
は、図３に示すように、使用する反応ガスの種類に応じ
て複数のガス供給配管２３と、これらガス供給配管２３
に配設されたフィルタ２４と、バルブ２５及びこの発明
の流量制御装置（マスフローコントローラ）３０等が配
設されている。

【００１４】上記流量制御装置３０は、図１に示すよう
に、反応ガスの入口３１と出口３２とを連通する流路３
３を有する基体３４と、この基体３４の流路３３中のガ
スの流量を制御する流量調節手段であるガス流量調節機
構３５と、流路３３内のガスの流量を検出する流量検出
手段である流量検出センサ３６と、この流量検出センサ
３６によりガスの流量が所定の値となるようにガス流量
調節機構３５の制御を行う制御手段である制御機構３７
とで主要部が構成されている。

【００１５】この場合、流量制御装置３０の出口３２
は、流路３３に対して直交する方向に位置して流路３３
と出口３２とでＬ字状に形成されている。なお、入口３
１も同様に流路３３に対して直交する方向に位置させる
こともでき、入口３１又は出口３２と流路３３とがＬ字
状に形成されるか、あるいは、入口３１と出口３２の双
方をＬ字状に形成することも可能である（図１想像線参
照）。

【００１６】上記のように構成することにより、ガス供
給配管２３の向きを任意に選択することができ、流量制
御装置３０、ガス供給配管２３、フィルタ２４やバルブ
２５等の配置の自由度を大きくして、ガス供給機構２２
の配管系統を容易に接続することができる。また、ガス
供給配管２３を流路３３に対してＬ字状に接続すること
により、流量制御装置３０自体を小型化することができ
ると共に、ガス供給配管２３を立体的に配管することが
でき、ガス供給機構２２を小型にすることができる。更
に、ガス供給機構２２を小型にすることにより、熱処理
装置本体のメンテナンスに支障をきたすことなくガス供
給機構２２を熱処理装置本体１０側に配置することがで
きる。

【００１７】一方、上記ガス流量調節機構３５は、流路
３３の出口側に設けられた迂回部３３ａの一部に設けら
れた弁座３９と、この弁座３９との間に圧縮スプリング
４０を介在させて配設される弁体４１と、この弁体４１
を圧縮スプリング４０の弾発力に抗して弁座４１に就座
させるアクチュエータ４２とで構成されている。アクチ
ュエータ４２としては、例えば圧電素子、ソレノイドあ
るいは伸縮自在な熱線等を使用することができる。

【００１８】また、上記ガス流量検出センサ３６は、ほ
ぼコ字状に形成されたパイプ３６ａ内に入口側の流路内
を通過するガスの一部を流通させると共に、間隔を設け
てパイプ３６ａ内に巻回された２つの電熱線３６ｂ，３
６ｃに一定の電圧を印加し、パイプ３６ａ内を流通する
ガス流によって生じる温度差によってガス流量を検出す
るよう構成されている。

【００１９】上記のように構成されるガス流量検出セン
サ３６の検出信号は制御機構３７に伝達され、所定範囲
の電圧信号とされ、設定信号と比較演算される。そし
て、これらの差に応じてガス流量調節機構３５にバルブ
駆動信号が伝達され、入口側のガス流路と出口側のガス
流路との間のガス流路３３の断面積が調節されてガス流
量が所定の値に制御されるようになっている。なお、パ
イプ３６ａが接続する流路３３中には整流層４３が形成
されている。

【００２０】なお、上記実施例では、この発明の流量制
御装置３０を縦型熱処理装置に用いた場合について説明
したが、この発明は必ずしも上記実施例のものに限定さ
れるものではなく、その他のガスを用いる装置やガスの
代りに液体を用いる装置等にも適用できるものである。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように、この発明の流量
制御装置によれば、基体の入口又は出口の少なくとも一
方を、流路に対して直交する方向に位置させるので、基
体と配管との接続を立体的に行うことができ、配管系統
の占有スペースを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の流量制御装置の一例を示す断面図で
ある。

【図２】この発明の流量制御装置を有する縦型熱処理装
置の構成を示す概略斜視図である。

【図３】縦型熱処理装置のガス供給機構を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

３１ 入口 ３２ 出口 ３３ 流路 ３４ 基体 ３５ ガス流量調節機構（流量調節手段） ３６ ガス流量検出センサ（流量選出手段） ３７ 制御機構（制御手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の入口と出口とを連通する流路を有
   する基体と、この基体の流路中の流体の流量を制御する
   流量調節手段と、上記流路内の流体の流量を検出する流
   量検出手段と、この流量検出手段により流体の流量が所
   定の値となるように上記流量調節手段の制御を行う制御
   手段とを具備する流量制御装置において、 上記基体の流体の入口又は出口の少なくとも一方を、上
   記流路に対して直交する方向に位置させたことを特徴と
   する流量制御装置。