JPH1151731A - 逆流防止機能付流量計測器および逆流防止機能付流量制御器 - Google Patents

逆流防止機能付流量計測器および逆流防止機能付流量制御器

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JPH1151731A
JPH1151731A JP9227353A JP22735397A JPH1151731A JP H1151731 A JPH1151731 A JP H1151731A JP 9227353 A JP9227353 A JP 9227353A JP 22735397 A JP22735397 A JP 22735397A JP H1151731 A JPH1151731 A JP H1151731A
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JP
Japan
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gas
flow
valve
flow rate
main body
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Application number
JP9227353A
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English (en)
Inventor
Noriaki Matsushima
範昭 松島
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Tokyo Electron Ltd
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガスユニットの省スペース化が図れる逆流防
止機能付流量計測器および逆流防止機能付流量制御器を
提供する。 【解決手段】 本体1a内にガス通路3を設け、このガ
ス通路3に層流バイパス部8と流量センサ部9を設け、
この流量センサ部9によりガス流量を検知するようにし
た流量計測器において、上記本体1a内にガスの逆流を
阻止する逆止弁10を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、逆流防止機能付流
量計測器および逆流防止機能付流量制御器に関する。
【0002】
【従来の技術】半導体装置の製造においては、被処理体
である半導体ウエハに各種の処理を施す工程があり、こ
れらの工程を実行するために各種の処理装置が用いられ
ている。これらの処理装置においては、半導体ウエハを
収容して所定の処理を施すための処理炉を備えている。
この処理炉には、各種の処理ガスおよび不活性ガスを供
給する複数のガスラインを有し、ガスライン毎に流量を
制御する流量制御器を備えたガスユニット(処理ガス供
給装置)が接続されている。
【0003】図3は、従来のガスユニットの一例を示し
ている。このガスユニット22は、パージ用もしくはキ
ャリアガスとして、不活性ガス例えば窒素(N2)ガス
好ましくはピュアー窒素(N2)ガスを処理炉に供給す
るガスライン(以下、不活性ガスラインともいう。)2
3と、処理ガス例えばアンモニア(NH3)ガス、ジク
ロロシラン(SiH2Cl2)ガス、亜酸化窒素(N
2O)ガス等を処理炉に供給する複数本例えば3本のガ
スライン(以下、処理ガスラインともいう。)24,2
5,26とを有している。
【0004】不活性ガスライン23の下流側は、複数例
えば3つに分岐され、これら分岐ライン23a,23
b,23cには、分岐ライン毎に流量を所定値例えば毎
分20リットル、毎分5リットル、毎分1リットルに制
御する流量制御器41,42,43が設けられている。
また、処理ガスライン24,25,26には、ガスライ
ン毎に流量を所定値例えば毎分500cc、毎分200
cc、毎分1リットルに制御する流量制御器44,4
5,46が設けられている。
【0005】処理ガスライン24〜26のうち、2つの
ガスライン24,25の下流側は、上記不活性ガスライ
ン23における2つの分岐ライン23c,23bの下流
側に接続されている。不活性ガスライン23における1
つの分岐ライン23cは、流量制御器43よりも下流側
で分岐され、その分岐管23dが他の1つの分岐ライン
23aに接続されている。処理ガスライン24〜26
は、流量制御器44〜46よりも下流側でそれぞれ分岐
され、これら分岐管24a,25a,26aが排気系に
接続されている。
【0006】上記ガスライン23a〜23c,24〜2
6の流量制御器41〜46よりも下流側および分岐管2
3d,24a,25a,26aには、バルブV1〜V10
が設けられている。不活性ガスライン23の流量制御器
41〜43よりも上流側で不活性ガスを各処理ガスライ
ン24,25,26に導くための不活性ガス導管27が
分岐され、この不活性ガス導管27の下流側が更に処理
ガスライン24,25,26の数だけ分岐され、これら
分岐管27a,27b,27cが各処理ガスライン2
4,25,26の流量制御器44〜46よりも上流側に
それぞれ接続されている。
【0007】そして、上記不活性ガス導管27の分岐管
27a,27b,27cには、上記処理ガスライン24
〜26における各流量制御器44,45,46と対応さ
せて流量計測器51,52,53がそれぞれ設けられて
いる。また、処理ガスライン24〜26の流量制御器4
4〜46よりも上流側および不活性ガス導管27の各分
岐管27a,27b,27cには、バルブV11〜V16が
設けられている。
【0008】なお、HV1〜HV4は各ガスライン23,
24,25,26のガス源側に設けられたハンドバル
ブ、F1〜F4はハンドバルブHV1〜HV4の下流に設け
られたフィルタ、RG1〜RG3はレギュレータ、PT1
〜PT4は圧力計である。また、CV1〜CV6は処理ガ
スライン24,25,26の分岐管24a,25a,2
6aおよび不活性ガス導管27の分岐管27a,27
b,27cに設けられた逆止弁である。
【0009】更に、29は処理ガス成分が結露しないよ
うにガスライン25および23bを加熱する加熱手段で
ある。上記バルブV1〜V16のうち、V1,V3,V6,V
8,V10,V12,V14,V16は停電時に閉に、V2,V
4,V5,V7,V9,V11,V13,V15は開になるように
構成されており、安全性の向上が図られている。上記流
量制御器41〜46のうち、41はノーマルクローズタ
イプ、42〜46はノーマルオープンタイプである。
【0010】上述のように構成されたガスユニット22
においては、バルブV1〜V16を適宜切換えることによ
り、所望のガスライン23a〜23c,24〜26を介
して所望の処理ガスまたは不活性ガスを処理炉に供給す
ることができる。上記ガスユニットにおいては、ある程
度使用すると、処理ガスのガス成分が付着性を有する場
合、処理ガスライン24〜26における管内壁や流量制
御器44〜46等にガス成分が付着堆積し、流量制御の
精度が低下したり、所定の流量を供給できなくなったり
することがある。
【0011】このため、使用の初期と所定期間使用後
(例えばメンテナンスをかける時)に、不活性ガス導管
27を介して処理ガスライン24,25,26毎に不活
性ガスを流し、流量計測器51,52,53により流量
を計測することにより、流量制御器44,45,46を
含む処理ガスライン24,25,26が正常であるかど
うかを検査している。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ガスユ
ニット22においては、処理ガスがバルブトラブルによ
り逆流することを防ぐとともに流量計測器51,52,
53の精度を確保するために、流量計測器51,52,
53の下流側にガスの逆流を阻止する逆止弁CV4,C
V5,CV6がそれぞれ設けられている。このため、これ
らの設置スペースが多く必要となり、ガスユニット22
の省スペース化を図る上で妨げとなっていた。なお、流
量制御器の下流側においても、同様の問題があった。
【0013】そこで、本発明の目的は、ガスユニットの
省スペース化が図れる逆流防止機能付流量計測器および
逆流防止機能付流量制御器を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のうち請求項1に係る発明は、本体内にガス通
路を設け、このガス通路に層流バイパス部と流量センサ
部を設け、この流量センサ部によりガス流量を検知する
ようにした流量計測器において、上記本体内にガスの逆
流を阻止する逆止弁を設けたことを特徴とする。
【0015】請求項2に係る発明は、本体内にガス通路
を設け、このガス通路に層流バイパス部と流量センサ部
および流量制御バルブを設け、流量センサ部からの流量
信号と外部からの設定信号に基いて駆動される流量制御
バルブによりガス流量を制御するようにした流量制御器
において、上記本体内にガスの逆流を阻止する逆止弁を
設けたことを特徴とする。
【0016】請求項3に係る発明は、請求項2記載の逆
流防止機能付流量制御器において、上記流量センサ部お
よび流量制御バルブの電気回路を有する基板が上記本体
から切り離されて別置きにされていることを特徴とす
る。
【0017】
【実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を添付図面
に基づいて詳述する。先ず、本発明の第1の実施の形態
である逆流防止機能付流量計測器について図1を参照し
て説明する。
【0018】図1において、1は逆流防止機能付流量計
測器であり、この逆流防止機能付流量計測器1の本体1
aの内部には、これを長手方向に貫通するようにガス通
路3が設けられている。上記本体1aの一端と他端に
は、上記ガス通路3の入口4と出口5が設けられている
とともに、配管を接続するための接続部として雄ねじ部
6,7が形成されている。
【0019】上記本体1a内におけるガス通路3には、
層流バイパス部8と流量センサ部9が設けられており、
入口4から流入したガスは先ず層流バイパス部8と流量
センサ部9に分流され、この流量センサ部9によりガス
流量を検知するように構成されている。流量センサ部9
には、毛細管が使用されており、ほとんどのガスは層流
バイパス部8に流れる。その分流比を温度や圧力などの
外的要因に関係なく常に一定にするために、層流バイパ
ス8には、流量センサ部9と同等の毛細管が使用されて
いる。流量センサ部9は、質量流量に比例した温度変化
をとらえて図示しないブリッジ回路で電気信号に変換
し、流量信号として増幅回路等を介して出力するように
構成されている。
【0020】そして、上記本体1a内には、ガスの逆流
を阻止する逆止弁10が設けられている。この逆止弁1
0は、出口5側からのガスの逆流を阻止するために、本
体1aの出口5側に設けられている。本体1aの出口5
側には、逆止弁10を組込むための円筒状の弁室11が
形成されている。この弁室11は、層流バイパス部8の
下流側にガス通路3と同心状で且つこれよりも大きい内
径で形成されていることが好ましい。
【0021】上記弁室11内に弁座であるシートパッキ
ン12と円筒状のグランド13が嵌挿されている。上記
グランド13内には、周囲から内部にガスを通過させる
ガス通過孔14を有し、このガス通過孔14を介してガ
スを出口5側へ流す弁体15が摺動可能に嵌挿されてい
る。また、上記本体15には、上記出口5を形成した出
口形成体16が上記弁室11の開口端を覆うごとく螺合
により着脱可能に取付けられている。出口形成体16の
基端部16aは、上記弁室11の一部を形成すべく円筒
状に形成されている。本体1aの弁室11の開口端側に
は、これよりも大きい内径の凹部17が形成されてお
り、この凹部17に上記出口形成体16の基端部16a
が螺合されている。すなわち、凹部17の内周と出口形
成体16の基端部16aの外周には、互に螺合する雌ね
じ部と雄ねじ部が形成されている(図示省略)。
【0022】そして、上記弁室11における弁体15と
出口形成体16との間には、ガスの流れ方向に対向して
弁体15をシートパッキン12に着座させる方向(閉弁
方向)に付勢する付勢手段であるコイルバネ18が介設
されている。したがって、上記逆止弁10は、ガスの圧
力によって弁体15がコイルバネ18のバネ力に抗して
シートパッキン12より離間する方向(開弁方向)に押
込まれることにより、ガスがガス通過孔14を介して出
口5側へ流れるが、出口側からガスが逆流しようとする
と、弁体15がシートパッキン12に着座して逆流を阻
止するように構成されている。上記流量センサ部9のブ
リッジ回路や増幅回路等の電気回路を有する基板19
は、本体1aには直接設けられておらず、本体1aから
切り離されて別置きにされていることが好ましい。この
場合、基板19と流量センサ部9とが電線(ケーブル)
20で接続されている。
【0023】以上の構成からなる逆流防止機能付流量計
測器1は、例えば図3に示したガスユニット22におい
て対になった流量計測器51〜53と逆止弁CV4〜C
V6に換えて設けられる。この逆流防止機能付流量計測
器1によれば、上記本体1a内にガスの逆流を阻止する
逆止弁10を設けて構成されているため、逆止弁CV4
〜CV6の設置スペースを不要にでき、ガスユニット2
2の省スペース化が図れる。また、上記本体1aから流
量センサ部9の電気回路を有する基板21が切り離され
て別置きにされているため、ガスユニットの更なる省ス
ペース化が図れる。また、本体1aの出口5側に弁室1
1を形成し、この弁室11内に逆止弁10を組込み、弁
室11の開口端に出口形成体16を着脱可能に設けてい
るため、出口形成体16を本体1aから取外すことによ
り、逆止弁10の交換等のメンテナンスを容易に行うこ
とができる。
【0024】図2は、本発明の第2の実施の形態である
逆流防止機能付流量制御器2を示している。本実施の形
態において、上記第1の実施の形態と同一部分には同一
参照符合を付して説明する。図2において、2は逆流防
止機能付流量制御器であり、この逆流防止機能付流量制
御器2の本体2aの内部には、これを長手方向に貫通す
るようにガス通路3が設けられている。上記本体2aの
一端と他端には、上記ガス通路3の入口4と出口5が設
けられているとともに、配管を接続するための接続部と
して雄ねじ部6,7が形成されている。
【0025】上記本体2a内におけるガス通路3には、
層流バイパス部8と流量センサ部9が設けられており、
入口4から流入したガスは先ず層流バイパス部8と流量
センサ部9に分流され、この流量センサ部9によりガス
流量を検知するように構成されている。流量センサ部9
には、毛細管が使用されており、ほとんどのガスは層流
バイパス部8に流れる。その分流比を温度や圧力などの
外的要因に関係なく常に一定にするために、層流バイパ
ス8には、流量センサ部9と同等の毛細管が使用されて
いる。流量センサ部9は、質量流量に比例した温度変化
をとらえて図示しないブリッジ回路で電気信号に変換
し、流量信号として増幅回路等を介して出力するように
構成されている。
【0026】また、本体2a内におけるガス通路3の流
量センサ部9よりも下流側には、流量制御バルブ21が
設けられている。この流量制御バルブ21は、外部から
の設定信号と流量センサ部9からの流量信号が図示しな
い比較制御回路で差信号としてバルブ駆動回路に送ら
れ、このバルブ駆動回路により上記差信号がゼロになる
方向に駆動され、ガス流量を常に設定された流量に制御
するように構成されている。流量制御バルブ21として
は、ピエゾバルブ、サーマルバルブ、電磁バルブの3方
式があり、例えばピエゾバルブが用いられている。
【0027】そして、上記本体2a内には、ガスの逆流
を阻止する逆止弁10が設けられている。この逆止弁1
0は、出口5側からのガスの逆流を阻止するために、本
体2aの出口側に設けられている。本体2aの出口5側
には、逆止弁10を組込むための円筒状の弁室11が形
成されている。この弁室11は、流量制御バルブ21の
下流側にガス通路3と同心状で且つこれよりも大きい内
径で形成されていることが好ましい。
【0028】上記弁室11内に弁座であるシートパッキ
ン12と円筒状のグランド13が嵌挿されている。上記
グランド13内には、周囲から内部にガスを通過させる
ガス通過孔14を有し、このガス通過孔14を介してガ
スを出口5側へ流す弁体15が摺動可能に嵌挿されてい
る。また、上記本体2aには、上記出口5を形成した出
口形成体16が上記弁室11の開口端を覆うごとく螺合
により着脱可能に取付けられている。出口形成体16の
基端部16aは、上記弁室11の一部を形成すべく円筒
状に形成されている。本体1aの弁室11の開口端側に
は、これよりも大きい内径の凹部17が形成されてお
り、この凹部17に上記出口形成体16の基端部16a
が螺合されている。すなわち、凹部17の内周と出口形
成体16の基端部16aの外周には、互に螺合する雌ね
じ部と雄ねじ部が形成されている(図示省略)。
【0029】そして、上記弁室11における弁体15と
出口形成体16との間には、ガスの流れ方向に対向して
弁体15をシートパッキン12に着座させる方向(閉弁
方向)に付勢する付勢手段であるコイルバネ18が介設
されている。したがって、上記逆止弁10は、ガスの圧
力によって弁体15がコイルバネ18のバネ力に抗して
シートパッキン12から離間する方向(開弁方向)に押
込まれることにより、ガスがガス通過孔14を介して出
口5側へ流れるが、出口側からガスが逆流しようとする
と、弁体15がシートパッキン12に着座して逆流を阻
止するように構成されている。
【0030】上記流量センサ部9のブリッジ回路や増幅
回路等および上記流量制御バルブ21の比較制御回路や
バルブ駆動回路等の電気回路を有する基板19は、本体
2aには直接設けられておらず、本体2aから切り離さ
れて別置きにされていることが好ましい。この場合、基
板19と流量センサ部9および流量制御バルブ21とが
電線(ケーブル)20で接続される。
【0031】以上の構成からなる逆流防止機能付流量制
御器2は、ガスユニットにおいて対に設けられた流量制
御器と逆止弁に換えて設けられる。この逆流防止機能付
流量制御器2によれば、その本体2a内にガスの逆流を
阻止する逆止弁10を設けて構成されているため、逆止
弁の設置スペースを不要にでき、ガスユニットの省スペ
ース化が図れる。また、上記本体2aから流量センサ部
9および流量制御バルブ21の電気回路を有する基板1
9が切り離されて別置きにされているため、ガスユニッ
トの更なる省スペース化が図れる。また、本体2aの出
口5側に弁室11を形成し、この弁室11内に逆止弁1
0を組込み、弁室11の開口端に出口形成体16を着脱
可能に設けているため、出口形成体16を本体2aから
取外すことにより、逆止弁10の交換等のメンテナンス
を容易に行うことができる。
【0032】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲での種々の
設計変更等が可能である。
【0033】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な効果を奏することができる。
【0034】(1)請求項1に係る発明によれば、本体
内にガス通路を設け、このガス通路に層流バイパス部と
流量センサ部を設け、この流量センサ部によりガス流量
を検知するようにした流量計測器において、上記本体内
にガスの逆流を阻止する逆止弁を設けているため、逆止
弁の設置スペースを不要にでき、ガスユニットの省スペ
ース化が図れる。
【0035】(2)請求項2に係る発明によれば、本体
内にガス通路を設け、このガス通路に層流バイパス部と
流量センサ部および流量制御バルブを設け、流量センサ
部からの流量信号と外部からの設定信号に基いて駆動さ
れる流量制御バルブによりガス流量を制御するようにし
た流量制御器において、上記本体内にガスの逆流を阻止
する逆止弁を設けているため、逆止弁の設置スペースを
不要にでき、ガスユニットの省スペース化が図れる。
【0036】(3)請求項3に係る発明によれば、請求
項2記載の逆流防止機能付流量制御器において、上記流
量センサ部および流量制御バルブの電気回路を有する基
板が上記本体から切り離されて別置きにされているた
め、ガスユニットの更なる省スペース化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態である逆流防止機能
付流量計測器を示す断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態である逆流防止機能
付流量制御器を示す断面図である。
【図3】従来のガスユニットの一例を示す構成図であ
る。
【符号の説明】
1 逆流防止機能付流量計測器 1a 本体 2 逆流防止機能付流量制御器 2a 本体 3 ガス通路 8 層流バイパス部 9 流量センサ部 10 逆止弁 19 基板 21 流量制御バルブ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 本体内にガス通路を設け、このガス通路
    に層流バイパス部と流量センサ部を設け、この流量セン
    サ部によりガス流量を検知するようにした流量計測器に
    おいて、上記本体内にガスの逆流を阻止する逆止弁を設
    けたことを特徴とする逆流防止機能付流量計測器。
  2. 【請求項2】 本体内にガス通路を設け、このガス通路
    に層流バイパス部と流量センサ部および流量制御バルブ
    を設け、流量センサ部からの流量信号と外部からの設定
    信号に基いて駆動される流量制御バルブによりガス流量
    を制御するようにした流量制御器において、上記本体内
    にガスの逆流を阻止する逆止弁を設けたことを特徴とす
    る逆流防止機能付流量制御器。
  3. 【請求項3】 上記流量センサ部および流量制御バルブ
    の電気回路を有する基板が上記本体から切り離されて別
    置きにされていることを特徴とする請求項2記載の逆流
    防止機能付流量制御器。
JP9227353A 1997-08-08 1997-08-08 逆流防止機能付流量計測器および逆流防止機能付流量制御器 Pending JPH1151731A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013115208A (ja) * 2011-11-28 2013-06-10 Tokyo Electron Ltd 気化原料供給装置、これを備える基板処理装置、及び気化原料供給方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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