JPH11345027A - 圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備 - Google Patents
圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備Info
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- JPH11345027A JPH11345027A JP10150049A JP15004998A JPH11345027A JP H11345027 A JPH11345027 A JP H11345027A JP 10150049 A JP10150049 A JP 10150049A JP 15004998 A JP15004998 A JP 15004998A JP H11345027 A JPH11345027 A JP H11345027A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備を
より小形化して製造コストの引下げを図ると共に、ガス
供給開始時のガスのオバーシュート現象の発生を防止
し、流量制御精度や設備の信頼性を高めて、半導体等製
品の品質のバラツキを少なくすると共に製品の製造能率
を高める。 【解決手段】 オリフィス５の上流側圧力を下流側圧力
の約２倍以上に保持した状態でガスの流量制御を行なう
ガス供給設備に於いて、ガス供給源からガスを受け入れ
るコントロール弁２と、当弁の下流側に設けたオリフィ
ス対応弁９と、前記コントロール弁とオリフィス対応弁
との間に設けた圧力検出器３と、オリフィス対応弁の弁
機構部の下流側に設けたオリフィスと、圧力検出器の検
出圧力Ｐ1 から流量をＱｃ＝ＫＰ1 （但しＫは定数）と
して演算すると共に、流量指令信号Ｑｓと演算流量Ｑｃ
との差を制御信号Ｑｙとしてコントロール弁の駆動部へ
出力する演算制御装置６とから構成する。
より小形化して製造コストの引下げを図ると共に、ガス
供給開始時のガスのオバーシュート現象の発生を防止
し、流量制御精度や設備の信頼性を高めて、半導体等製
品の品質のバラツキを少なくすると共に製品の製造能率
を高める。 【解決手段】 オリフィス５の上流側圧力を下流側圧力
の約２倍以上に保持した状態でガスの流量制御を行なう
ガス供給設備に於いて、ガス供給源からガスを受け入れ
るコントロール弁２と、当弁の下流側に設けたオリフィ
ス対応弁９と、前記コントロール弁とオリフィス対応弁
との間に設けた圧力検出器３と、オリフィス対応弁の弁
機構部の下流側に設けたオリフィスと、圧力検出器の検
出圧力Ｐ1 から流量をＱｃ＝ＫＰ1 （但しＫは定数）と
して演算すると共に、流量指令信号Ｑｓと演算流量Ｑｃ
との差を制御信号Ｑｙとしてコントロール弁の駆動部へ
出力する演算制御装置６とから構成する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置や
化学品製造設備等に於いて使用する圧力式流量制御装置
を備えたガス供給設備の改良に関するものであり、ガス
供給の小形化及び流量制御性能の向上等を図ったガス供
給設備に関するものである。
化学品製造設備等に於いて使用する圧力式流量制御装置
を備えたガス供給設備の改良に関するものであり、ガス
供給の小形化及び流量制御性能の向上等を図ったガス供
給設備に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体製造設備用のガス供給システムに
於いては、従前からマスフロコントローラが流量制御装
置として多く利用されて来た。しかし、マスフロコント
ローラには、装置そのものが高価なうえ、応答速度が低
いこと、製品毎に制御精度にバラツキがあること、制御
の安定性に欠けること等の問題があり、実用上様々な支
障を生じていた。同様に、ガス供給システムからプロセ
スへのガスの供給を制御する制御弁には、従前から空気
式のメタルダイヤフラム弁が多く使用されて来た。しか
し、当該制御弁は開閉作動速度が遅いため、半導体製造
の信頼性が低下したり、処理能率の向上を図れないと云
う問題があった。
於いては、従前からマスフロコントローラが流量制御装
置として多く利用されて来た。しかし、マスフロコント
ローラには、装置そのものが高価なうえ、応答速度が低
いこと、製品毎に制御精度にバラツキがあること、制御
の安定性に欠けること等の問題があり、実用上様々な支
障を生じていた。同様に、ガス供給システムからプロセ
スへのガスの供給を制御する制御弁には、従前から空気
式のメタルダイヤフラム弁が多く使用されて来た。しか
し、当該制御弁は開閉作動速度が遅いため、半導体製造
の信頼性が低下したり、処理能率の向上を図れないと云
う問題があった。
【０００３】一方、本願出願人等は、上記従前のガス供
給システムに於ける諸問題を一挙に解決するものとし
て、圧力式流量制御装置と高速ソレノイド作動型メタル
ダイヤフラム弁とを用いたガス供給設備を開発し、特開
平８−３３８５４６号及び特開平１０−５５２１８号と
してこれを公開している。
給システムに於ける諸問題を一挙に解決するものとし
て、圧力式流量制御装置と高速ソレノイド作動型メタル
ダイヤフラム弁とを用いたガス供給設備を開発し、特開
平８−３３８５４６号及び特開平１０−５５２１８号と
してこれを公開している。
【０００４】図１１は従前の圧力式流量制御装置を備え
たガス供給設備のブロック構成図を示すものであり、ま
た図１２はその主要部を形成するコントロール弁とオリ
フィス対応弁の組み付け状況を示す縦断面図である。図
１１及び図１２に於いて１は圧力式流量制御装置、２は
コントロール弁、３は圧力検出器、４は温度検出器、５
はオリフィス、６は演算制御装置、６ａは温度補正回
路、６ｂは流量演算回路、６ｃは比較回路、６ｄは増幅
回路、７ａ・７ｂは増幅器、８ａ・８ｂはＡ／Ｄ変換
器、９はオリフィス対応弁、９ａは弁本体、１２は弁本
体、Ｑｓは流量指令信号、Ｑｃは流量演算信号、Ｑｙは
制御信号であり、オリフィスの上流側圧力Ｐ1 を下流側
圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持した状態でオリフィス５と
コントロール弁２との間の流体圧を圧力検出器３によっ
て検出し、この検出圧力Ｐ1 から演算制御装置６に於い
て流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （但しＫは定数）として演算
すると共に、流量指令信号Ｑｓと演算した流量信号Ｑｃ
との差を制御信号Ｑｙとしてコントロール弁２の駆動部
１０へ出力し、コントロール弁２の開閉によりオリフィ
ス５の上流側圧力Ｐ1 を調整することにより、オリフィ
ス５の下流側流量を指令流量Ｑｓに自動制御するもので
ある。
たガス供給設備のブロック構成図を示すものであり、ま
た図１２はその主要部を形成するコントロール弁とオリ
フィス対応弁の組み付け状況を示す縦断面図である。図
１１及び図１２に於いて１は圧力式流量制御装置、２は
コントロール弁、３は圧力検出器、４は温度検出器、５
はオリフィス、６は演算制御装置、６ａは温度補正回
路、６ｂは流量演算回路、６ｃは比較回路、６ｄは増幅
回路、７ａ・７ｂは増幅器、８ａ・８ｂはＡ／Ｄ変換
器、９はオリフィス対応弁、９ａは弁本体、１２は弁本
体、Ｑｓは流量指令信号、Ｑｃは流量演算信号、Ｑｙは
制御信号であり、オリフィスの上流側圧力Ｐ1 を下流側
圧力Ｐ2 の約２倍以上に保持した状態でオリフィス５と
コントロール弁２との間の流体圧を圧力検出器３によっ
て検出し、この検出圧力Ｐ1 から演算制御装置６に於い
て流量ＱｃをＱｃ＝ＫＰ1 （但しＫは定数）として演算
すると共に、流量指令信号Ｑｓと演算した流量信号Ｑｃ
との差を制御信号Ｑｙとしてコントロール弁２の駆動部
１０へ出力し、コントロール弁２の開閉によりオリフィ
ス５の上流側圧力Ｐ1 を調整することにより、オリフィ
ス５の下流側流量を指令流量Ｑｓに自動制御するもので
ある。
【０００５】前記コントロール弁２とオリフィス対応弁
９とは図１２に示すように夫々別体として形成されてお
り、両者をニップル１２ａ及び取付ねじ１３ａを介して
連結することにより、ガス供給設備の要部が構成されて
いる。尚、オリフィス対応弁９としては空気作動型のメ
タルダイヤフラム弁若しくはソレノイド作動型のメタル
ダイヤフラム弁が使用されている。また、図１１及び図
１２に於いて１１ａはガス出口側、１１ｂはガス入口
側、１２ａ・１２ｂはニップル、１３ｂ・１３ａは取付
ねじである。
９とは図１２に示すように夫々別体として形成されてお
り、両者をニップル１２ａ及び取付ねじ１３ａを介して
連結することにより、ガス供給設備の要部が構成されて
いる。尚、オリフィス対応弁９としては空気作動型のメ
タルダイヤフラム弁若しくはソレノイド作動型のメタル
ダイヤフラム弁が使用されている。また、図１１及び図
１２に於いて１１ａはガス出口側、１１ｂはガス入口
側、１２ａ・１２ｂはニップル、１３ｂ・１３ａは取付
ねじである。
【０００６】前記図１１及び図１２に示した公知の圧力
式流量制御装置を備えたガス供給設備は、従前のマスフ
ローコントローラを用いた設備に比較して、製造コスト
を大幅に低減することができるだけでなく、応答性の点
でも格段に優れている。また、制御精度の点でも従来の
ものに比較して遜色が無く、優れた実用的効用を奏する
ものである。
式流量制御装置を備えたガス供給設備は、従前のマスフ
ローコントローラを用いた設備に比較して、製造コスト
を大幅に低減することができるだけでなく、応答性の点
でも格段に優れている。また、制御精度の点でも従来の
ものに比較して遜色が無く、優れた実用的効用を奏する
ものである。
【０００７】しかし、上記公知の圧力式流量制御装置を
備えたガス供給設備にも末だ解決すべき問題が残されて
おり、その中でも特に解決を急ぐべき問題は、設備の
一層の小形化を図ること、構成機器の構造を、接ガス
部の表面処理が施し易い構造とし、構成機器類の安定性
及び信頼性を高めること、過渡流量特性を改善して、
流体の所謂オーバーシュート（過渡的流れ込み）及び混
合ガスの成分比のバラツキの発生を防止し、半導体製品
等の品質の安定性を高めること、及び供給ガスの切換
速度をより速め、半導体製品等の生産能率を高めること
等の点である。
備えたガス供給設備にも末だ解決すべき問題が残されて
おり、その中でも特に解決を急ぐべき問題は、設備の
一層の小形化を図ること、構成機器の構造を、接ガス
部の表面処理が施し易い構造とし、構成機器類の安定性
及び信頼性を高めること、過渡流量特性を改善して、
流体の所謂オーバーシュート（過渡的流れ込み）及び混
合ガスの成分比のバラツキの発生を防止し、半導体製品
等の品質の安定性を高めること、及び供給ガスの切換
速度をより速め、半導体製品等の生産能率を高めること
等の点である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、公知の圧力
式流量制御装置を備えたガス供給設備に於ける上述の如
き問題の解決を課題とするものであり、ガス供給設備
の一層の小形化を図ると共に、接ガス部の表面処理をし
易い構造とし、過渡流量特性を改善して、半導体製品
の品質の安定性を高めることができると共に、供給ガス
の切換速度を速めて半導体生産能率を高めることを可能
とした圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備を提供
せんとするものである。
式流量制御装置を備えたガス供給設備に於ける上述の如
き問題の解決を課題とするものであり、ガス供給設備
の一層の小形化を図ると共に、接ガス部の表面処理をし
易い構造とし、過渡流量特性を改善して、半導体製品
の品質の安定性を高めることができると共に、供給ガス
の切換速度を速めて半導体生産能率を高めることを可能
とした圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備を提供
せんとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明に於いては、コン
トロール弁２とオリフィス対応弁９とを一体化可能な構
造とすることにより設備の一層の小型化と接ガス部の表
面処理の容易化を図り、また、オリフィス５の取付位置
をオリフィス対応弁９の下流側とすることにより、流体
の過渡流量特性を改善し、更にオリフィス対応弁９その
ものを小型・高速作動型のメタルダイヤフラム弁とする
ことにより供給ガスの高速切換を可能とするようにした
ものである。
トロール弁２とオリフィス対応弁９とを一体化可能な構
造とすることにより設備の一層の小型化と接ガス部の表
面処理の容易化を図り、また、オリフィス５の取付位置
をオリフィス対応弁９の下流側とすることにより、流体
の過渡流量特性を改善し、更にオリフィス対応弁９その
ものを小型・高速作動型のメタルダイヤフラム弁とする
ことにより供給ガスの高速切換を可能とするようにした
ものである。
【００１０】即ち、請求項１に記載の発明は、オリフィ
スの上流側圧力をオリフィスの下流側圧力の約２倍以上
に保持した状態でガスの流量制御を行ないつつオリフィ
ス対応弁を通してプロセスへガスを供給するようにした
圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備に於いて、ガ
ス供給源からガスを受け入れるコントロール弁と、コン
トロール弁の下流側に設けたオリフィス対応弁と、前記
コントロール弁とオリフィス対応弁との間に設けた圧力
検出器と、オリフィス対応弁の弁機構部の下流側に設け
たオリフィスと、前記圧力検出器の検出圧力Ｐ1 から流
量をＱｃ＝ＫＰ 1 （但しＫは定数）として演算すると共
に、流量指令信号Ｑｓと演算流量Ｑｃとの差を制御信号
Ｑｙとしてコントロール弁の駆動部へ出力する演算制御
装置とからガス供給設備を構成し、コントロール弁の開
閉を制御して圧力Ｐ1 を調整することにより供給ガス流
量を制御するようにしたことを発明の基本構成とするも
のである。
スの上流側圧力をオリフィスの下流側圧力の約２倍以上
に保持した状態でガスの流量制御を行ないつつオリフィ
ス対応弁を通してプロセスへガスを供給するようにした
圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備に於いて、ガ
ス供給源からガスを受け入れるコントロール弁と、コン
トロール弁の下流側に設けたオリフィス対応弁と、前記
コントロール弁とオリフィス対応弁との間に設けた圧力
検出器と、オリフィス対応弁の弁機構部の下流側に設け
たオリフィスと、前記圧力検出器の検出圧力Ｐ1 から流
量をＱｃ＝ＫＰ 1 （但しＫは定数）として演算すると共
に、流量指令信号Ｑｓと演算流量Ｑｃとの差を制御信号
Ｑｙとしてコントロール弁の駆動部へ出力する演算制御
装置とからガス供給設備を構成し、コントロール弁の開
閉を制御して圧力Ｐ1 を調整することにより供給ガス流
量を制御するようにしたことを発明の基本構成とするも
のである。
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１の発明
に於いて、コントロール弁を圧電素子駆動型の駆動部を
備えたダイレクトタッチ型のメタルダイヤフラム式バル
ブとすると共に、オリフィス対応弁をダイレクトタッチ
型のメタルダイヤフラム式バルブとし、更に圧力検出器
をコントロール弁の弁本体へ一体的に組み付ける構成と
したものである。
に於いて、コントロール弁を圧電素子駆動型の駆動部を
備えたダイレクトタッチ型のメタルダイヤフラム式バル
ブとすると共に、オリフィス対応弁をダイレクトタッチ
型のメタルダイヤフラム式バルブとし、更に圧力検出器
をコントロール弁の弁本体へ一体的に組み付ける構成と
したものである。
【００１２】請求項３に記載の発明は、請求項１の発明
に於いてコントロール弁の弁本体とオリフィス対応弁の
弁本体とを一体的に形成するようにしたものである。
に於いてコントロール弁の弁本体とオリフィス対応弁の
弁本体とを一体的に形成するようにしたものである。
【００１３】請求項４に記載の発明は、請求項１の発明
に於いてオリフィス対応弁の弁機構を、弁本体の弁室内
へ挿着され、中央部に弁座シート挿着孔をまた外周部に
ガス流入孔を夫々穿設したインナーディスクと、前記イ
ンナーディスクの弁座シート挿着孔内へ気密状に挿着さ
れ、中央部に弁座とこれに連通するガス流出口とガス流
出口を絞るオリフィスとを形成して成る弁座シートと、
弁座シートの上方に配設され、弁座シートの弁座に接・
離することにより流体通路を開閉する金属ダイヤフラム
とから形成するようにしたものである。
に於いてオリフィス対応弁の弁機構を、弁本体の弁室内
へ挿着され、中央部に弁座シート挿着孔をまた外周部に
ガス流入孔を夫々穿設したインナーディスクと、前記イ
ンナーディスクの弁座シート挿着孔内へ気密状に挿着さ
れ、中央部に弁座とこれに連通するガス流出口とガス流
出口を絞るオリフィスとを形成して成る弁座シートと、
弁座シートの上方に配設され、弁座シートの弁座に接・
離することにより流体通路を開閉する金属ダイヤフラム
とから形成するようにしたものである。
【００１４】請求項５に記載の発明は、請求項２の発明
に於いて、オリフィス対応弁をソレノイド駆動型の駆動
部を備えたオリフィス対応弁としたものである。
に於いて、オリフィス対応弁をソレノイド駆動型の駆動
部を備えたオリフィス対応弁としたものである。
【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項２の発明
に於いて、オリフィス対応弁を空気圧作動型の駆動部を
備えたオリフィス対応弁としたものである。
に於いて、オリフィス対応弁を空気圧作動型の駆動部を
備えたオリフィス対応弁としたものである。
【００１６】請求項７に記載の発明は、請求項４の発明
に於いて、弁座シートを、盤状体の上面側にリング状の
弁座を突設すると共に、リング状の弁座シートの中央部
の薄肉部に下方のガス流出通路に連通する小孔を穿設し
てオリフィスとし、且つ当該オリフィス部分の厚さｔを
０．０３〜０．１ｍｍとするようにしたものである。
に於いて、弁座シートを、盤状体の上面側にリング状の
弁座を突設すると共に、リング状の弁座シートの中央部
の薄肉部に下方のガス流出通路に連通する小孔を穿設し
てオリフィスとし、且つ当該オリフィス部分の厚さｔを
０．０３〜０．１ｍｍとするようにしたものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明に係る圧力式流量制
御装置を備えたガス供給設備の基本構成を示すブロック
線図であり、「オリフィス５とオリフィス対応弁９の組
付け位置が変っている」点を除けば、前記図１１に示し
た従前の圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備の場
合と全く同一である。
施の形態を説明する。図１は本発明に係る圧力式流量制
御装置を備えたガス供給設備の基本構成を示すブロック
線図であり、「オリフィス５とオリフィス対応弁９の組
付け位置が変っている」点を除けば、前記図１１に示し
た従前の圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備の場
合と全く同一である。
【００１８】本発明に於いては、図１からも明らかなよ
うにオリフィス５がオリフィス対応弁９の下流側に設け
られており、且つ後述するようにオリフィス対応弁９の
弁部とオリフィス５間の流路距離が極めて短かく選定さ
れている。尚、前記オリフィス５とオリフィス対応弁９
の取付位置関係が変っている点を除いて、本発明の圧力
式流量制御装置のその他の構成は図１１に示した公知の
圧力式流量制御装置の構成と同一であるため、ここでは
その説明を省略する。
うにオリフィス５がオリフィス対応弁９の下流側に設け
られており、且つ後述するようにオリフィス対応弁９の
弁部とオリフィス５間の流路距離が極めて短かく選定さ
れている。尚、前記オリフィス５とオリフィス対応弁９
の取付位置関係が変っている点を除いて、本発明の圧力
式流量制御装置のその他の構成は図１１に示した公知の
圧力式流量制御装置の構成と同一であるため、ここでは
その説明を省略する。
【００１９】図２及び図３は、本発明に係るガス供給設
備の主要部の縦断正面概要図及び側面図であり、コント
ロール弁２の弁本体１２とオリフィス対応弁９の弁本体
９ａとが連結ねじ１４ａ・１４ｂによって一体化されて
いる。また、コントロール弁２の弁本体１２の側面には
接続用フランジ１５が連結ねじ１６ａ・１６ｂを介して
気密状に固定されている。更に、弁本体１２の底面側に
は圧力検出器３が気密状に挿着されており、コントロー
ル弁２の下流側のガス圧力Ｐ1 が検出されている。尚、
ガス入口１１ｂは接続用フランジ１５に穿設されてお
り、弁本体１２内に形成した流路を通して矢印方向にガ
スが流通する。
備の主要部の縦断正面概要図及び側面図であり、コント
ロール弁２の弁本体１２とオリフィス対応弁９の弁本体
９ａとが連結ねじ１４ａ・１４ｂによって一体化されて
いる。また、コントロール弁２の弁本体１２の側面には
接続用フランジ１５が連結ねじ１６ａ・１６ｂを介して
気密状に固定されている。更に、弁本体１２の底面側に
は圧力検出器３が気密状に挿着されており、コントロー
ル弁２の下流側のガス圧力Ｐ1 が検出されている。尚、
ガス入口１１ｂは接続用フランジ１５に穿設されてお
り、弁本体１２内に形成した流路を通して矢印方向にガ
スが流通する。
【００２０】コントロール弁２の弁本体１２から流出し
たガスは、オリフィス対応弁９の弁本体９ａ内に形成し
た流路を矢印方向に流通し、後述するようにオリフィス
対応弁９のダイヤフラム弁体と弁座との間を流通したあ
と、オリフィス５を通して、弁本体９ａの下面側に設け
たガス出口１１ａから外部へ導出されて行く。
たガスは、オリフィス対応弁９の弁本体９ａ内に形成し
た流路を矢印方向に流通し、後述するようにオリフィス
対応弁９のダイヤフラム弁体と弁座との間を流通したあ
と、オリフィス５を通して、弁本体９ａの下面側に設け
たガス出口１１ａから外部へ導出されて行く。
【００２１】前記コントロール弁２は、メタルダイヤフ
ラムを弁体とし、これを弁座へ直接に接当又は弁座から
離座させることにより流体通路を開閉する構成のダイレ
クトタッチ型のメタルダイヤフラム式バルブに構成され
ており、駆動部１０には圧電素子型の駆動部が利用され
ている。尚、当該コントロール弁２そのものは、前記図
及び特開平８−３３８５４６号等によって公知であり、
従って、ここではその詳細な説明は省略する。
ラムを弁体とし、これを弁座へ直接に接当又は弁座から
離座させることにより流体通路を開閉する構成のダイレ
クトタッチ型のメタルダイヤフラム式バルブに構成され
ており、駆動部１０には圧電素子型の駆動部が利用され
ている。尚、当該コントロール弁２そのものは、前記図
及び特開平８−３３８５４６号等によって公知であり、
従って、ここではその詳細な説明は省略する。
【００２２】一方、前記オリフィス対応弁９もコントロ
ール弁２とほぼ同じ構造を有しており、その弁部Ａはダ
イレクトタッチ型のメタルダイヤフラム式バルブに構成
されている。また、オリフィス対応弁９の駆動部１７と
しては高飽和磁束密度を持つパーメンジュール又はＦｅ
−Ｃｏ合金を鉄心とする高速応答型のソレノイド駆動部
が利用されており、前記メタルダイヤフラム型弁体をソ
レノイドプランジャによって直接作動させることによ
り、極く小形の電磁弁でもってガス通路の高速開閉を可
能にするものである。尚、オリフィス対応弁９の構造並
びにその駆動部１７の構成は既に公知のものであるた
め、ここではその詳細な説明は省略する。
ール弁２とほぼ同じ構造を有しており、その弁部Ａはダ
イレクトタッチ型のメタルダイヤフラム式バルブに構成
されている。また、オリフィス対応弁９の駆動部１７と
しては高飽和磁束密度を持つパーメンジュール又はＦｅ
−Ｃｏ合金を鉄心とする高速応答型のソレノイド駆動部
が利用されており、前記メタルダイヤフラム型弁体をソ
レノイドプランジャによって直接作動させることによ
り、極く小形の電磁弁でもってガス通路の高速開閉を可
能にするものである。尚、オリフィス対応弁９の構造並
びにその駆動部１７の構成は既に公知のものであるた
め、ここではその詳細な説明は省略する。
【００２３】図４及び図５は、本発明のガス供給設備で
使用するコントロール弁２とオリフィス対応弁９との組
み合せの第２実施態様を示すものであり、コントロール
弁２の弁本体１２とオリフィス対応弁９の弁本体９ａと
を一体として弁本体１８を形成するようにしたものであ
る。尚、図４及び図５の第２実施形態では、弁本体１８
の両側に接続用フランジ１９・２０を設け、これ等を連
結ねじ２１ａ・２１ｂ、２２ａ・２２ｂによって気密状
に弁本体１８へ固定することにより、弁本体１８の底面
側にガス入口１１ｂ、ガス出口１１ａが夫々形成されて
おり、ガス入口１１ｂから流入したガスは矢印方向に流
れ、ガス出口１１ａより外部（真空チャンバー等）へ取
り出されて行く。
使用するコントロール弁２とオリフィス対応弁９との組
み合せの第２実施態様を示すものであり、コントロール
弁２の弁本体１２とオリフィス対応弁９の弁本体９ａと
を一体として弁本体１８を形成するようにしたものであ
る。尚、図４及び図５の第２実施形態では、弁本体１８
の両側に接続用フランジ１９・２０を設け、これ等を連
結ねじ２１ａ・２１ｂ、２２ａ・２２ｂによって気密状
に弁本体１８へ固定することにより、弁本体１８の底面
側にガス入口１１ｂ、ガス出口１１ａが夫々形成されて
おり、ガス入口１１ｂから流入したガスは矢印方向に流
れ、ガス出口１１ａより外部（真空チャンバー等）へ取
り出されて行く。
【００２４】前記図２乃至図５に示すように、コントロ
ール弁２と弁本体１２とオリフィス対応弁９の弁本体９
ａを一体化することにより、弁本体そのものの小形化が
図れると共に、流体通路内壁面に酸化クロム不働態膜や
弗化クロム不働態膜等の不働態膜処理がし易くなる。そ
の結果、半導体製造装置のコンパクト化が可能になると
共に、金属内部からの脱ガスや金属内壁面の腐食による
パーティクルの発生が防止され、半導体製品の品質の悪
化等を有効に防止することができる。
ール弁２と弁本体１２とオリフィス対応弁９の弁本体９
ａを一体化することにより、弁本体そのものの小形化が
図れると共に、流体通路内壁面に酸化クロム不働態膜や
弗化クロム不働態膜等の不働態膜処理がし易くなる。そ
の結果、半導体製造装置のコンパクト化が可能になると
共に、金属内部からの脱ガスや金属内壁面の腐食による
パーティクルの発生が防止され、半導体製品の品質の悪
化等を有効に防止することができる。
【００２５】図６は、図２及び図４に示したオリフィス
対応弁９のＡ部（弁機構部）の部分拡大断面図であり、
９ａは弁本体、２３は弁本体９ａに穿設した弁室、２４
は弁室内へ挿着したインナーディスク、２５は弁体を形
成する金属ダイヤフラム、２６はＰＣＴＦＥ製の弁座用
シート、２６ａはリング状の弁座、５は弁座用シートに
設けたオリフィス、２７は弁体押え、２８はシャフト
（弁棒）、２９はスプリング、Ｓは流体通路であり、流
体通路Ｓ1 から矢印方向に流入したガスは空隙及びオリ
フィス５を通って流体通路Ｓ2 から流出して行く。
対応弁９のＡ部（弁機構部）の部分拡大断面図であり、
９ａは弁本体、２３は弁本体９ａに穿設した弁室、２４
は弁室内へ挿着したインナーディスク、２５は弁体を形
成する金属ダイヤフラム、２６はＰＣＴＦＥ製の弁座用
シート、２６ａはリング状の弁座、５は弁座用シートに
設けたオリフィス、２７は弁体押え、２８はシャフト
（弁棒）、２９はスプリング、Ｓは流体通路であり、流
体通路Ｓ1 から矢印方向に流入したガスは空隙及びオリ
フィス５を通って流体通路Ｓ2 から流出して行く。
【００２６】即ち、オリフィス対応弁９の弁機構部Ａ
は、弁本体９ａに穿設した弁室２３の底面へ挿着した円
盤状のインナーディスク２４と、インナーディスク２４
の中央部に設けた弁座シート挿着孔２４ａ内へ気密状に
挿着した弁座シート２６と、弁座シート２６の上方に設
けた金属製のダイヤフラム２５と、ダイヤフラム２５を
上方より押圧する弁体押え２７等より形成されている。
尚、インナーディスク２４の外周部にはガス流入通路Ｓ
1 に連通するガス流入口２４ｂが設けられており、当該
ガス流入口２４ｂを通してガスがダイヤフラム２５の下
方空間へ流入する。また、弁座シート２６の上面にはリ
ング状の弁座２６ａが突設されており、更に、弁座２６
ａに連通するガス流出通路Ｓ2 にはオリフィス５が形成
されている。
は、弁本体９ａに穿設した弁室２３の底面へ挿着した円
盤状のインナーディスク２４と、インナーディスク２４
の中央部に設けた弁座シート挿着孔２４ａ内へ気密状に
挿着した弁座シート２６と、弁座シート２６の上方に設
けた金属製のダイヤフラム２５と、ダイヤフラム２５を
上方より押圧する弁体押え２７等より形成されている。
尚、インナーディスク２４の外周部にはガス流入通路Ｓ
1 に連通するガス流入口２４ｂが設けられており、当該
ガス流入口２４ｂを通してガスがダイヤフラム２５の下
方空間へ流入する。また、弁座シート２６の上面にはリ
ング状の弁座２６ａが突設されており、更に、弁座２６
ａに連通するガス流出通路Ｓ2 にはオリフィス５が形成
されている。
【００２７】図７は、前記図６に於ける弁座シート（Ｐ
ＣＴＦＥ製）２６の他の例を示すものであり、弁座シー
ト２６をほぼ盤状体に形成してその上面側にリング状の
弁座２６ａを突設する。そして、盤状体の裏面側を円錐
状に切削除去し、リング状の弁座シート２６ａの中央部
を薄肉状にすると共に、当該薄肉部に小孔状のオリフィ
ス５を穿設するようにしたものである。尚、オリフィス
５としては、φ＝０．０４、φ＝０．０６、φ＝０．１
２、φ＝０．２５、φ＝０．３５ｍｍのものが適宜に用
いられている。また、オリフィス５を形成する部分の厚
さｔは極く薄い方がよく、例えばｔ＝０．０３〜０．１
ｍｍ位いとするのが望ましい。何故なら、後述するよう
に当該厚さｔを小さくするほど、ガスのオーバーシュー
ト（過渡流量）が小さくなるからである。
ＣＴＦＥ製）２６の他の例を示すものであり、弁座シー
ト２６をほぼ盤状体に形成してその上面側にリング状の
弁座２６ａを突設する。そして、盤状体の裏面側を円錐
状に切削除去し、リング状の弁座シート２６ａの中央部
を薄肉状にすると共に、当該薄肉部に小孔状のオリフィ
ス５を穿設するようにしたものである。尚、オリフィス
５としては、φ＝０．０４、φ＝０．０６、φ＝０．１
２、φ＝０．２５、φ＝０．３５ｍｍのものが適宜に用
いられている。また、オリフィス５を形成する部分の厚
さｔは極く薄い方がよく、例えばｔ＝０．０３〜０．１
ｍｍ位いとするのが望ましい。何故なら、後述するよう
に当該厚さｔを小さくするほど、ガスのオーバーシュー
ト（過渡流量）が小さくなるからである。
【００２８】図８及び図９は、本発明に係る圧力式流量
制御装置を備えたガス供給設備（オリフィス対応弁９の
弁機構部の下流側にオリフィス５を設けたもの）と、従
前の圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備（オリフ
ィス対応弁９の弁機構部の上流側にオリフィス５を設け
たもの）との過渡流量特性を示すものである。
制御装置を備えたガス供給設備（オリフィス対応弁９の
弁機構部の下流側にオリフィス５を設けたもの）と、従
前の圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備（オリフ
ィス対応弁９の弁機構部の上流側にオリフィス５を設け
たもの）との過渡流量特性を示すものである。
【００２９】即ち、図８はオリフィス対応弁９としてソ
レノイド駆動型の駆動部を備えた弁を用いた場合の特性
を示すものであり、曲線Ａ1 は本発明に係るガス供給設
備の過渡流量特性であって、Ｎ2 流量を２５０ＳＣＣＭ
に設定した場合を示すものである。また、曲線Ｂ1 は従
前のガス供給設備の場合の過渡流量特性（Ｎ2 流量＝２
５０ＳＣＣＭ）を示すものである。
レノイド駆動型の駆動部を備えた弁を用いた場合の特性
を示すものであり、曲線Ａ1 は本発明に係るガス供給設
備の過渡流量特性であって、Ｎ2 流量を２５０ＳＣＣＭ
に設定した場合を示すものである。また、曲線Ｂ1 は従
前のガス供給設備の場合の過渡流量特性（Ｎ2 流量＝２
５０ＳＣＣＭ）を示すものである。
【００３０】また、図９はオリフィス対応弁として空気
圧作動型の駆動部を備えた弁を用いた場合の特性を示す
ものであり、曲線Ａ2 は、本発明に係るガス供給設備の
過渡流量特性を示すものであり、Ｎ2 流量を２００ＳＣ
ＣＭとした場合を示すものである。また、曲線Ｂ2 は従
前のガス供給設備の場合の過渡流量特性（Ｎ2 流量＝２
５０ＳＣＣＭ）示すものである。図９の曲線Ａ2 からも
明らかなように、空気圧駆動型のオリフィス対応弁とし
た場合には、操作信号Ｃ2 の印加から約２０ｍｓｅｃ遅
れでガスの流通が始まることになる。尚、この遅れ時間
をより少なくするためには、空気圧駆動部とコントロー
ル用電磁弁とを一体とした型式の空気圧駆動型オリフィ
ス対応弁を用いるのが望ましい。
圧作動型の駆動部を備えた弁を用いた場合の特性を示す
ものであり、曲線Ａ2 は、本発明に係るガス供給設備の
過渡流量特性を示すものであり、Ｎ2 流量を２００ＳＣ
ＣＭとした場合を示すものである。また、曲線Ｂ2 は従
前のガス供給設備の場合の過渡流量特性（Ｎ2 流量＝２
５０ＳＣＣＭ）示すものである。図９の曲線Ａ2 からも
明らかなように、空気圧駆動型のオリフィス対応弁とし
た場合には、操作信号Ｃ2 の印加から約２０ｍｓｅｃ遅
れでガスの流通が始まることになる。尚、この遅れ時間
をより少なくするためには、空気圧駆動部とコントロー
ル用電磁弁とを一体とした型式の空気圧駆動型オリフィ
ス対応弁を用いるのが望ましい。
【００３１】前記図８及び図９に於いて、曲線Ｃ1 及び
Ｃ2 はオリフィス対応弁９の作動信号の供給状態を示す
ものであり、曲線Ａ1 及びＢ1 、曲線Ａ2 及びＢ2 の測
定に於いては、夫々同じ条件でオリフィス対応弁９へ作
動信号が与えられている。
Ｃ2 はオリフィス対応弁９の作動信号の供給状態を示す
ものであり、曲線Ａ1 及びＢ1 、曲線Ａ2 及びＢ2 の測
定に於いては、夫々同じ条件でオリフィス対応弁９へ作
動信号が与えられている。
【００３２】前記図８及び図９からも明らかなように、
従前のガス供給設備に於いては、オリフィス対応弁９の
開放時に流量曲線Ｂ1 及びＢ2 に振動が生じ、所謂ガス
のオーバーシュート（過渡的な流れ込み）が発生する
（曲線Ｂ1 ′、Ｂ2 ′の部分）。これに対して、本発明
のガス供給設備に於いては、従前のガス供給設備の流量
特性曲線Ｂ1 及び流量特性曲線Ｂ2 のように、オリフィ
ス対応弁９の開放時にガスのオーバーシュート（過渡的
な流れ込み）Ｂ1 ′、Ｂ2 ′を生ずることは全く無く、
極めて円滑にガスの流量が、所定の設定流量値にまでほ
ぼ瞬時に立上り、正確なガス流量制御が行なえる。
従前のガス供給設備に於いては、オリフィス対応弁９の
開放時に流量曲線Ｂ1 及びＢ2 に振動が生じ、所謂ガス
のオーバーシュート（過渡的な流れ込み）が発生する
（曲線Ｂ1 ′、Ｂ2 ′の部分）。これに対して、本発明
のガス供給設備に於いては、従前のガス供給設備の流量
特性曲線Ｂ1 及び流量特性曲線Ｂ2 のように、オリフィ
ス対応弁９の開放時にガスのオーバーシュート（過渡的
な流れ込み）Ｂ1 ′、Ｂ2 ′を生ずることは全く無く、
極めて円滑にガスの流量が、所定の設定流量値にまでほ
ぼ瞬時に立上り、正確なガス流量制御が行なえる。
【００３３】図１０は、前記ガス供給設備の過渡流量特
性の測定試験装置の概要を示すものであり、ガス供給設
備ＣＳを構成する圧力式流量制御装置１の流量指令信号
Ｑｓを５Ｖ（流量２００ＳＣＣＭ・Ｎ2 ）に設定し、オ
リフィス対応弁９の下流側（本発明の場合）又はオリフ
ィス対応弁の上流側（従来のガス供給設備の場合）に設
けたオリフィス５の内径を０．１５ｍｍφとした。
性の測定試験装置の概要を示すものであり、ガス供給設
備ＣＳを構成する圧力式流量制御装置１の流量指令信号
Ｑｓを５Ｖ（流量２００ＳＣＣＭ・Ｎ2 ）に設定し、オ
リフィス対応弁９の下流側（本発明の場合）又はオリフ
ィス対応弁の上流側（従来のガス供給設備の場合）に設
けたオリフィス５の内径を０．１５ｍｍφとした。
【００３４】また、オリフィス対応弁９のガス出口１１
ａに９．２６ｌの真空チャンバー３０を設け、ドライポ
ンプ３１により１６ｌ／ｓｅｃの割合で排気し、チャン
バー３０内を１ｔｏｒｒ以下の真空度に保持した。尚、
図１０に於いて３２はコンベクトロン真空計、３３は差
圧センサー、３４は差圧センサーアンプ、３５はニード
ル弁（常時開）、３６はストレージオツシロスコープ、
３７はＮ2 ガス源（２ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ）である。
ａに９．２６ｌの真空チャンバー３０を設け、ドライポ
ンプ３１により１６ｌ／ｓｅｃの割合で排気し、チャン
バー３０内を１ｔｏｒｒ以下の真空度に保持した。尚、
図１０に於いて３２はコンベクトロン真空計、３３は差
圧センサー、３４は差圧センサーアンプ、３５はニード
ル弁（常時開）、３６はストレージオツシロスコープ、
３７はＮ2 ガス源（２ｋｇｆ／ｃｍ2 Ｇ）である。
【００３５】オリフィス対応弁９（常時閉）の駆動部１
７への入力信号をｏｎにしてオリフィス対応弁９を開放
し、入力信号及び差圧センサ出力をストレージオツシロ
スコープ３６により夫々測定したものが前記図８及び図
９の各曲線Ａ1 ・Ａ2 ・Ｂ1・Ｂ・Ｃである。
７への入力信号をｏｎにしてオリフィス対応弁９を開放
し、入力信号及び差圧センサ出力をストレージオツシロ
スコープ３６により夫々測定したものが前記図８及び図
９の各曲線Ａ1 ・Ａ2 ・Ｂ1・Ｂ・Ｃである。
【００３６】尚、本発明のように、オリフィス５の位置
をオリフィス対応弁９の弁機構部の下流側に設けた方
が、ガスの過渡的流れ込みが少なくなる。従前のガス供
給設備の場合のように、オリフィス対応弁９の閉鎖時に
オリフィス５とオリフィス対応弁９との間に一次圧のガ
ス溜りを生じないからであると想定される。また、試験
の結果から、本発明に於けるオリフィス５は、その厚さ
ｔを可能な限り薄くした方がより良い過渡流量特性を得
ることができることが、確認されている。
をオリフィス対応弁９の弁機構部の下流側に設けた方
が、ガスの過渡的流れ込みが少なくなる。従前のガス供
給設備の場合のように、オリフィス対応弁９の閉鎖時に
オリフィス５とオリフィス対応弁９との間に一次圧のガ
ス溜りを生じないからであると想定される。また、試験
の結果から、本発明に於けるオリフィス５は、その厚さ
ｔを可能な限り薄くした方がより良い過渡流量特性を得
ることができることが、確認されている。
【００３７】
【発明の効果】本発明に於いては、オリフィス対応弁の
弁機構部Ａの下流側にオリフィスを配設する構成として
いるため、オリフィス対応弁を開放してプロセス側への
ガスの供給を開示した際に生ずる所謂ガスのオーバーシ
ュートがほぼ皆無となる。その結果、極めて高精度なガ
スの流量制御を行なうことができ、ガス成分の乱れに起
因する半導体製品の品質のバラツキ等を防止することが
可能となる。
弁機構部Ａの下流側にオリフィスを配設する構成として
いるため、オリフィス対応弁を開放してプロセス側への
ガスの供給を開示した際に生ずる所謂ガスのオーバーシ
ュートがほぼ皆無となる。その結果、極めて高精度なガ
スの流量制御を行なうことができ、ガス成分の乱れに起
因する半導体製品の品質のバラツキ等を防止することが
可能となる。
【００３８】また、本発明に於いては、コントロール弁
とオリフィス対応弁との弁本体を一体的に且つ機能的に
連結する構成としているため、ガス供給設備の要部であ
るバルブ組立体部分の大幅な小形化が可能となり、引い
てはガス供給設備の製造コストの引下げを図ることがで
きる。
とオリフィス対応弁との弁本体を一体的に且つ機能的に
連結する構成としているため、ガス供給設備の要部であ
るバルブ組立体部分の大幅な小形化が可能となり、引い
てはガス供給設備の製造コストの引下げを図ることがで
きる。
【００３９】更に、本発明に於いてはコントロール弁と
オリフィス対応弁の弁本体を有機的に組み合せることに
より、バルブ本体内のガス流路を比較的単純な形態に形
成することができ、接ガス面に対する不働態膜の形成処
理が容易に行なえるようになることにより、より完全な
内部ガスの放出防止や腐食生成物の発生防止が可能とな
り、ガス供給設備の信頼性が大幅に向上する。
オリフィス対応弁の弁本体を有機的に組み合せることに
より、バルブ本体内のガス流路を比較的単純な形態に形
成することができ、接ガス面に対する不働態膜の形成処
理が容易に行なえるようになることにより、より完全な
内部ガスの放出防止や腐食生成物の発生防止が可能とな
り、ガス供給設備の信頼性が大幅に向上する。
【００４０】加えて、本発明に於いては、オリフィス対
応弁の駆動部に高透磁率のパーメンジュールを磁性材と
する高速作動型ソレノイドを使用している。その結果、
駆動部そのものを小形化できると共に、オリフィス対応
弁を高速で開閉することができ、前記ガスのオーバーシ
ュートが無いこととも相俟って、プロセス処理能率や半
導体製品の製造能率の大幅な向上が可能となる。本発明
は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
応弁の駆動部に高透磁率のパーメンジュールを磁性材と
する高速作動型ソレノイドを使用している。その結果、
駆動部そのものを小形化できると共に、オリフィス対応
弁を高速で開閉することができ、前記ガスのオーバーシ
ュートが無いこととも相俟って、プロセス処理能率や半
導体製品の製造能率の大幅な向上が可能となる。本発明
は上述の通り優れた実用的効用を奏するものである。
【図１】本発明に係る圧力式流量制御装置を備えたガス
供給設備の構成を示すブロック線図である。
供給設備の構成を示すブロック線図である。
【図２】ガス供給設備の要部を形成するコントロール弁
とオリフィス対応弁と圧力検出器の組み付け状況を示す
一部を断面した概要図である。
とオリフィス対応弁と圧力検出器の組み付け状況を示す
一部を断面した概要図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】ガス供給設備の要部を形成するコントロール弁
とオリフィス対応弁と圧力検出器の他の組み付け状況を
示す一部を断面した概要図である。
とオリフィス対応弁と圧力検出器の他の組み付け状況を
示す一部を断面した概要図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】オリフィス対応弁の弁機構部分の拡大断面図で
ある。
ある。
【図７】オリフィス対応弁で使用する弁座シートの他の
例を示す拡大断面図である。
例を示す拡大断面図である。
【図８】ソレノイド駆動型のオリフィス対応弁を用いた
場合の、本発明に係るガス供給設備と従前のガス供給設
備の過渡流量特性の一例を示すものである。
場合の、本発明に係るガス供給設備と従前のガス供給設
備の過渡流量特性の一例を示すものである。
【図９】空気圧作動型のオリフィス対応弁を用いた場合
の、本発明に係るガス供給設備と従前のガス供給設備と
の過渡流量特性を示すものである。
の、本発明に係るガス供給設備と従前のガス供給設備と
の過渡流量特性を示すものである。
【図１０】図８及び図９に示した過渡流量特性の測定装
置の説明図である。
置の説明図である。
【図１１】従前の圧力式流量制御装置を用いたガス供給
設備のブロック構成図である。
設備のブロック構成図である。
【図１２】従前のガス供給設備に於けるコントロール弁
とオリフィス対応弁と圧力検出器の組み付け状態を示す
一部を断面した概要図である。
とオリフィス対応弁と圧力検出器の組み付け状態を示す
一部を断面した概要図である。
ＣＳ…ガス供給設備、Ｑｓ…流量指令信号、Ｑｃ…流量
演算信号、Ｑｙ…制御信号、Ｐ1 …オリフィス上流側圧
力、Ｐ2 …オリフィス下流側圧力、Ｓ…流体通路、Ｓ1
…ガス流入通路、Ｓ2 …ガス流出通路、Ａ…オリフィス
対応弁の弁機構部、１…圧力式流量制御装置、２…コン
トロール弁、３…圧力検出器、４…温度検出器、５…オ
リフィス、６…演算制御装置、６ａ…温度補正回路、６
ｂ…流量演算回路、６ｃ…比較回路、６ｄ…増幅回路、
７ａ・７ｂ…増幅器、８ａ・８ｂ…Ａ／Ｄ変換器、９…
オリフィス対応弁、９ａ…オリフィス対応弁の弁本体、
１０…コントロール弁の駆動部、１１ａ・１１ｂ…ガス
出口側・ガス入口側、１２…コントロール弁の弁本体、
１２ａ・１２ｂ…ニップル、１３ａ・１３ｂ…取付けね
じ、１４ａ・１４ｂ…連結ねじ、１５…接続用フラン
ジ、１６ａ・１６ｂ…連結ねじ、１７…オリフィス対応
弁の駆動部、１８…弁本体、１９・２０…接続用フラン
ジ、２１ａ・２２ｂ…連結ねじ、２２ａ・２２ｂ…連結
ねじ、２３…弁室、２４…インナーディスク、２４ａ…
弁座シート挿着孔、２４ｂ…ガス流入口、２５…金属ダ
イヤフラム、２６…弁座シート、２６ａ…弁座、２７…
弁付押え、２８…シャフト（弁棒）、２９…スプリン
グ、３０…真空チャンバー、３１…ドライポンプ、３２
…コンベクトロン真空計、３３…差圧センサー、３４…
差圧センサーアンプ、３５…ニードル弁、３６…ストレ
ージオツシロスコープ、３７…Ｎ2 ガス源２ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 Ｇ
演算信号、Ｑｙ…制御信号、Ｐ1 …オリフィス上流側圧
力、Ｐ2 …オリフィス下流側圧力、Ｓ…流体通路、Ｓ1
…ガス流入通路、Ｓ2 …ガス流出通路、Ａ…オリフィス
対応弁の弁機構部、１…圧力式流量制御装置、２…コン
トロール弁、３…圧力検出器、４…温度検出器、５…オ
リフィス、６…演算制御装置、６ａ…温度補正回路、６
ｂ…流量演算回路、６ｃ…比較回路、６ｄ…増幅回路、
７ａ・７ｂ…増幅器、８ａ・８ｂ…Ａ／Ｄ変換器、９…
オリフィス対応弁、９ａ…オリフィス対応弁の弁本体、
１０…コントロール弁の駆動部、１１ａ・１１ｂ…ガス
出口側・ガス入口側、１２…コントロール弁の弁本体、
１２ａ・１２ｂ…ニップル、１３ａ・１３ｂ…取付けね
じ、１４ａ・１４ｂ…連結ねじ、１５…接続用フラン
ジ、１６ａ・１６ｂ…連結ねじ、１７…オリフィス対応
弁の駆動部、１８…弁本体、１９・２０…接続用フラン
ジ、２１ａ・２２ｂ…連結ねじ、２２ａ・２２ｂ…連結
ねじ、２３…弁室、２４…インナーディスク、２４ａ…
弁座シート挿着孔、２４ｂ…ガス流入口、２５…金属ダ
イヤフラム、２６…弁座シート、２６ａ…弁座、２７…
弁付押え、２８…シャフト（弁棒）、２９…スプリン
グ、３０…真空チャンバー、３１…ドライポンプ、３２
…コンベクトロン真空計、３３…差圧センサー、３４…
差圧センサーアンプ、３５…ニードル弁、３６…ストレ
ージオツシロスコープ、３７…Ｎ2 ガス源２ｋｇｆ／ｃ
ｍ2 Ｇ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大見 忠弘 宮城県仙台市青葉区米ケ袋２丁目１番17− 301号 (72)発明者 加賀爪 哲 山梨県韮崎市藤井町北下条2381番地の１ 東京エレクトロン山梨株式会社内 (72)発明者 池田 信一 大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会社フジキン内 (72)発明者 西野 功二 大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会社フジキン内 (72)発明者 吉川 和博 大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会社フジキン内 (72)発明者 出田 英二 大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会社フジキン内 (72)発明者 土肥 亮介 大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会社フジキン内 (72)発明者 山路 道雄 大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会社フジキン内 (72)発明者 宇野 富雄 大阪府大阪市西区立売堀２丁目３番２号 株式会社フジキン内
Claims (7)
- 【請求項１】 オリフィスの上流側圧力をオリフィスの
下流側圧力の約２倍以上に保持した状態でガスの流量制
御を行ないつつオリフィス対応弁を通してプロセスへガ
スを供給するようにした圧力式流量制御装置を備えたガ
ス供給設備に於いて、ガス供給源からガスを受け入れる
コントロール弁と、コントロール弁の下流側に設けたオ
リフィス対応弁と、前記コントロール弁とオリフィス対
応弁との間に設けた圧力検出器と、オリフィス対応弁の
弁機構部の下流側に設けたオリフィスと、前記圧力検出
器の検出圧力Ｐ1 から流量をＱｃ＝ＫＰ1 （但しＫは定
数）として演算すると共に、流量指令信号Ｑｓと演算流
量Ｑｃとの差を制御信号Ｑｙとしてコントロール弁の駆
動部へ出力する演算制御装置とからガス供給設備を構成
し、コントロール弁の開閉を制御して圧力Ｐ1 を調整す
ることにより供給ガス流量を制御するようにしたことを
特徴とする圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備。 - 【請求項２】 コントロール弁を圧電素子駆動型の駆動
部を備えたダイレクトタッチ型のメタルダイヤフラム式
バルブとすると共に、オリフィス対応弁をダイレクトタ
ッチ型のメタルダイヤフラム式バルブとし、更に圧力検
出器をコントロール弁の弁本体へ一体的に組み付ける構
成とした請求項１に記載の圧力式流量制御装置を備えた
ガス供給設備。 - 【請求項３】 コントロール弁の弁本体とオリフィス対
応弁の弁本体とを一体的に形成するようにした請求項１
に記載の圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備。 - 【請求項４】 オリフィス対応弁の弁機構を、弁本体の
弁室内へ挿着され、中央部に弁座シート挿着孔をまた外
周部にガス流入孔を夫々穿設したインナーディスクと、
前記インナーディスクの弁座シート挿着孔内へ気密状に
挿着され、中央部に弁座とこれに連通するガス流出口と
ガス流出口を絞るオリフィスとを形成して成る弁座シー
トと、弁座シートの上方に配設され、弁座シートの弁座
に接離することにより流体通路を開閉する金属ダイヤフ
ラムとから形成するようにした請求項１に記載の圧力式
流量制御装置を備えたガス供給設備。 - 【請求項５】 オリフィス対応弁を、ソレノイド駆動型
の駆動部を備えたオリフィス対応弁とした請求項２に記
載の圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備。 - 【請求項６】 オリフィス対応弁を、空気圧作動型の駆
動部を備えたオリフィス対応弁とした請求項２に記載の
圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備。 - 【請求項７】 弁座シートを、盤状体の上面側にリング
状の弁座を突設すると共に、リング状の弁座シートの中
央部の薄肉部に下方のガス流出通路に連通する小孔を穿
設してオリフィスとし、且つ当該オリフィス部分の厚さ
ｔを０．０３〜０．１ｍｍとするようにした請求項４に
記載の圧力式流量制御装置を備えたガス供給設備。
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