JPH0671979U - 半導体製造装置用流体制御器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブロック型の半導体製造装置用流体制御器に
於いて、配管の接続をより容易なものとすると共に、制
御器そのものの一層の小形コンパクト化とガス置換性の
向上、発塵の減少等を図る。 【構成】 多面体型バルブボディの両上部傾斜面に、底
面に対する垂直線に対して略４０°以下の開き角度をも
ってＶ字状に導入用制御弁と排出用制御弁とを固設する
と共に、バルブボディの両短辺側側面にガス導入口とガ
ス排出口を、また片側の長辺側面にガス排出口を夫々形
成し、前記両制御弁の弁室とガス導入口と両ガス排出口
とをガス通路により連通させ、且つ両制御弁の弁機構を
金属製ダイヤフラムが直接に弁座へ接当する構成のもの
とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、半導体製造装置に使用する自動流体制御器の改良に関するものであ る。

【０００２】

【従来の技術】

半導体の製造に於いては、複数の単独ガスや混合ガスを経時的に製造装置へ供 給したり、或いは製造装置から排出する必要があり、更に、前記製造装置へ供給 するガスは夫々高純度ガスであるため、厳しい純度管理を必要とする。

【０００３】 従って、半導体製造装置のガス供給系統に配設する流体制御器は、流量制御特 性のみならず、作動時の発塵が少ないこと、ガスの置換性が良いこと、据付や配 管接続が容易なこと、等の別の特性が要求されることになる。

【０００４】 一方、上述の如き要求に応えるものとして、図７の如きブロック弁が開発され ている。 即ち、図７のブロック弁は、多面ブロック形状のバルブボディ１の底面１ａを 取付面とし、前記底面１ａに対して垂直方向にＵ字状で且つ略９０°の開き角度 をもって導入用制御弁２と排出用制御弁３を取付けると共に、バルブボディ１の 短辺側の両側面１ｂと上面１ｅに夫々ガス導入口４とガス排出口５ａ，５ｂを設 けたものである。

【０００５】 ところで、前記図７のブロック弁は比較的コンパクトに形成されており、実用 上優れた効用を有するものである。 しかし、当該ブロック弁にも解決すべき多くの問題が残されている。 先ず第１の問題は、導入用制御弁２と排出用制御弁３が、バルブボディ１の底 面１ａに対して垂直方向にＵ字状で且つ略９０°の開き角度をもって取付けられ ているため、必然的にガス導入口４と導入用制御弁２との間、並びにガス排出口 ５ａと排出用制御弁３との間の距離が極めて狭くなり、その結果、ガス導入口４ 及びガス排出口５ａへの配管の接続が著しく困難になると云う点である。

【０００６】 尚、現実には、前記配管接続時の困難性を避けるため、ガス導入口４及びガス 排出口５ａから長い継手体を外方へ突出させ、この継手体を介して配管を連結す るようにしている。 しかし、継手体を外方へ突出させた場合には、バルブボディ１の長さ寸法を実 質的に大きくしたのと同じことになり、両制御弁２，３を略９０°の開き角度で もって取付けると云う構成は、配管の接続性の低下を来すと云う問題がある。

【０００７】 第２の問題は、ブロック弁内に於ける発塵やガス置換性の問題である。 即ち、従前のブロック弁は、その弁機構７を、弁体８を弁座９へ当・離座させ ると共に、ベローズ１０により弁体８を押し上げる構成としているため、弁機構 ７の作動時に於けるベローズ１０や弁体８の摺動により発塵すると共に、弁体８ やベローズ１０を収納する弁室１１の空間容積が大となり、これによってガスの 置換性が低下することになる。

【０００８】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は、従前の半導体製造装置用流体制御器に於ける上述の如き問題、即ち ガス導入口及びガス排出口への配管接続が困難なため、長い継手体をバルブボ ディより突出させる必要があること、弁室内に於ける発塵が比較的多いうえ、 弁室容積が大きくなってガスの置換性が悪化すること等の問題を解決せんとする ものであり、小型コンパクトであって配管の接続が容易にでき、しかも発塵やガ ス置換性に優れた半導体製造装置用流体制御器を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案は、縦断面が台形状の多面体形バルブボディ１の両上部傾斜面１ｄ・１ ｄに、底面１ａに対する垂直線Ｔに対して略４０°以下の開き角度をもってＵ字 状に導入用制御弁２と排出用制御弁３とを固設すると共に、バルブボディ１の両 短辺側側面１ｃにガス導入口４とガス排出口５ａを、また片側の長辺側側面にガ ス排出口５ｂを夫々形成し、前記両制御弁２・３の弁室１１・１１とガス導入口 ４と両ガス排出口５ａ・５ｂとをガス通路１５により連通して成る自動流体制御 器に於いて、前記両制御弁２・３の弁機構７をバルブボディ１に穿設した弁取付 孔１４と、弁取付孔１４の底面に形成した弁座１１と、弁座１１と対向状に配設 した断面が弧状の中央部が上方へ彎曲膨出した金属薄板製のダイヤフラム１２と 、ダイヤフラム１２の上方へ挿入され、その外周縁を押圧密封するガイト筒１６ と、ダイヤフラム１２の上方に配設され、当該ダイヤフラム１２を押圧するステ ム１７と、バルブボディ１へ螺着されて前記ガイド筒１６を押圧する袋ナット１ ８とを考案の基本構成とするものである。

【００１０】

【作用】

導入用制御弁２及び排出用制御弁３の開閉操作により、バルブボディ１内のガ ス通路１５を通してガスの供給並びに排出が行われる。 各制御弁２，３は金属薄板製のダイヤフラム１２が押圧されて弁座９へ接当す ることにより、閉弁される。また、前記押圧力が解除され、ダイヤフラム１２が その弾性力により上方へ復帰することにより開弁状態となる。

【００１１】 本考案では、前記各制御弁２，３と継手用袋ナット１３との間隙が大きいため 、配管（図示省略）の接続が容易になると共に、継手体６をバルブボディ１側へ 近接させることが可能となり、それだけ制御器の全体寸法が小さくなる。 また、弁室１１の内部空間容積が小さくなるため、ガスの所謂留りが少なくな り、ガスの置換性が向上する。 更に、弁室１１内の機械的摺動部分がダイヤフラム１２と弁座９との接当部の みとなるため、所謂弁室内の発塵が少なくなってガスの純度低下が起こらない。

【００１２】

【実施例】

以下、図面に基づいて本考案の実施例を説明する。尚、図１乃至図６に於いて 、前記図７に記載した部材と同一の場合には、これと同じ参照番号を使用する。 図１乃至図３は本考案の第１実施例を示すものである。図に於いて、１はバル ブボディ、２は導入用制御弁、３は排出用制御弁、４はガス導入口、５ａ・５ｂ はガス排出口、６は継手体、１３は継手用袋ナットである。

【００１３】 前記バルブボディ１はステンレス鋼により縦断面が台形状の柱体に形成されて おり、所謂多面体ブロックに形成されている。 また、当該バルブボディ１の底面１ａは流体制御器Ａの取付面になっており、 取付用ねじ穴（図示省略）が設けられている。 更に、バルブボディ１の短辺側の両側面１ｂにはガス導入口４とガス排出口５ ａが形成されており、同様に、長辺側の一方の側面１ｃには他のガス排出口５ｂ が形成されている。尚、長辺側の他方の側面には取付用ねじ孔１ｆが設けられて いる。

【００１４】 前記バルブボディ１の両側の上部傾斜面１ｄには、底面１ａに対する垂直線Ｔ に対して約３５〜４０°の開き角度αでもって一定の深さの弁取付孔１４がＶ字 状に形成されており、且つ当該弁取付孔１４の底面には、ＰＣＴＦＥ製の弁座９ が配設されている。 また、バルブボディ１の内部には、前記弁取付孔１４とガス導入口４とガス排 出口５ａ，５ｂ間を連通するガス通路１５が夫々穿設されている。

【００１５】 前記導入用制御弁２及び排出用制御弁３は所謂ダイヤフラムタッチ型のエアー 作動弁である。また、両制御弁２，３の弁機構７は、前記バルブボディ１の弁取 付孔１４内へダイヤフラム１２、ガイド筒１６、ステム１７、スプリング２０等 を挿入し、袋ナット１８をボディ１へ溶接したボンネット１９へ締込むことによ り構成されている。 即ち、ダイヤフラム１２は円形のステンレス鋼製薄板を断面形状が弧状で中央 部が上方へ膨出した形態に形成されており、その外周縁を前記ガイド筒１６の下 端面で押圧することにより、気密状に挾圧保持されている。 尚、２１は公知のエアーシリンダーであり、弁機構７の上方へ着脱自在に取付 けられている。

【００１６】 前記配管接続用の継手体６はステンレス鋼等により筒状に形成されており、そ の一端はガス導入口４及びガス排出口５ａ，５ｂへ夫々溶接されている。 また、当該接続体６の先端部にはシールリング２２、袋ナット１３等が設けら れている。

【００１７】 図４乃至図６は本発明の第２実施例を示すものである。当該実施例にあっては 、ガス排出口５ｂの位置がバルブボディ１の上面１ｅに、底面１ａに対して垂直 方向に設けられている。 また、ガス排出口５ｂへ溶接した継手体６は、配管の接続を容易なものとする ために、若干長く形成されている。 尚、前記継手体６の長さ寸法及びガス排出口５ｂの形成位置の違いを除けば、 当該実施例のその他の構成は第１実施例の場合と全く同様である。

【００１８】 本発明に関する制御器の作動は、通常のエアー作動弁の作動と同様であり、エ アーシリンダー２１によりステム１７が下方へ押圧され、ダイヤフラム１２が弾 性変形をして弁座９へ当座することにより、閉弁状態となる。 また、エアーシリンダー２１の加圧が解除され、スプリング２０によってステ ム１７が上方へ押し上げられると、ダイヤフラム１２がその弾性力によって上方 へ復帰し、開弁状態となる。

【００１９】 尚、本実施例では各制御弁２，３を所謂ダイヤフラムが弾性変形をして直接に 弁座へ当座する形式の制御弁としているが、ダイヤフラムを介して弁体が下方へ 押圧されて弁座へ当座する形式の制御弁であっても、或いはダイヤフラム型以外 の制御弁であってもよいことは勿論である。

【００２０】

【発明の効果】

本発明では、多面体型のバルブボディ１の上部傾斜面１ｄに、底面１ａに対す る垂直線Ｔに対して略４０°以下の開き角度をもってＶ字状に導入用制御弁２と 排出用制御弁３とを設ける構成としている。その結果、バルブボディ１の短辺側 の側面１ｃに設けたガス導入口４と導入用制御弁２との間及びガス排出口５ａと 排出用制御弁３との間の間隙が大きくなり、ガス導入口４及びガス排出口５ａへ 溶接する配管用の継手体６の長さ寸法を大幅に短くすることが可能となって、制 御器の一層のコンパクト化を図ることができる。

【００２１】 また、本発明では、各制御弁２，３の弁機構を所謂金属薄板製のダイヤフラム １２が弁座９へ直接に当座すると共に、その弾性力でもって開弁方向へ復帰する 構成としている。その結果、弁室１１の内容積が小さくできてガスの置換性が向 上すると共に、弁室１１内に於ける摺動部材が無くなることにより発塵が大幅に 減少する。

【００２２】 更に、本発明では、各制御弁の弁機構７を、バルブボディ１に穿孔した弁取付 孔１４の底面に弁座９を形成し、弁取付孔１４の開口上端縁にボンネット１９を 設けると共に弁取付孔１４の内方へダイヤフラム１２、ガイド筒１６、ステム１ ７等を配設し、ボンネット１９へ螺着した袋ナット１８により、ガイド筒１６を 介してダイヤフラム１２の外周縁を気密に押圧固定した構成としている。その結 果、各制御弁の弁機構７を極めてコンパクトに形成することができると共に、弁 機構７の組立やダイヤフラム等の取替も容易となる。 本考案は上述の通り、優れた実用的効用を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例に係る流体制御器の一部を
断面した正面図。

【図２】図１のイーイ視図。

【図３】図１の流体制御器のフロー図。

【図４】本考案の第２実施例に係る流体制御器の一部を
断面した正面図。

【図５】図４のイーイ視図。

【図６】図４の流体制御器のフロー図。

【図７】従前の半導体製造装置用流体制御器の一部を断
面した正面図。

【符号の説明】

Ａは流体制御器、Ｔは垂直線、１はバルブボディ、１ａ
は底面、１ｂは短辺側側面、１ｃは長辺側側面、１ｄは
上部傾斜面、１ｅは上面、１ｆは取付用ねじ孔、２は導
入用制御弁、３は排出用制御弁、４はガス導入口、５
ａ，５ｂはガス排出口、６は継手体、７は弁機構、８は
弁体、９は弁座、１０はスプリング、１１は弁室、１２
はダイヤフラム、１３は継手用袋ナット、１４は弁取付
孔、１５はガス通路、１６はガイド筒、１７はステム、
１８は袋ナット、１９はボンネット、２０はスプリン
グ、２１はエアーシリンダー、２２はシールリング。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦断面が台形状の多面体形バルブボディ
   （１）の両上部傾斜面（１ｄ）・（１ｄ）に、底面（１
   ａ）に対する垂直線（Ｔ）に対して略４０°以下の開き
   角度をもってＵ字状に導入用制御弁（２）と排出用制御
   弁（３）とを固設すると共に、バルブボディ（１）の両
   短辺側側面（１ｃ）にガス導入口（４）とガス排出口
   （５ａ）を、また片側の長辺側側面にガス排出口（５
   ｂ）を夫々形成し、前記両制御弁（２）・（３）の弁室
   （１１）・（１１）とガス導入口（４）と両ガス排出口
   （５ａ）・（５ｂ）とをガス通路（１５）により連通し
   て成る自動流体制御器に於いて、前記両制御弁（２）・
   （３）の弁機構（７）をバルブボディ（１）に穿設した
   弁取付孔（１４）と、弁取付孔（１４）の底面に形成し
   た弁座（１１）と、弁座（１１）と対向状に配設した断
   面が弧状の中央部が上方へ彎曲膨出した金属薄板製のダ
   イヤフラム（１２）と、ダイヤフラム（１２）の上方へ
   挿入され、その外周縁を押圧密封するガイド筒（１６）
   と、ダイヤフラム（１２）の上方に配設され、当該ダイ
   ヤフラム（１２）を押圧するステム（１７）と、バルブ
   ボディ（１）へ螺着されて前記ガイド筒（１６）を押圧
   する袋ナット（１８）とから形成したことを特徴とする
   半導体製造装置用流体制御器。
2. 【請求項２】 バルブボディ（１）の上面（１ｅ）に別
   のガス排出口（５ｂ）を配設して成る請求項１に記載の
   半導体製造装置用流体制御器。