JPWO2007017937A1 - 流体制御装置 - Google Patents

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Abstract

ラインの通路同士を接続するライン間接続手段から溶接箇所をなくすに際し、部品数の増加を抑え、これによって、ラインの増設・変更により一層容易に対応できる集積化流体制御装置を提供する。横方向に隣り合うライン同士を接続するライン間接続手段50は、第１のラインの２方向接続ブロック状継手64に形成された横方向突出部64bと、この横方向突出部64bが嵌め入れ可能なように第２のラインの２方向接続ブロック状継手64に形成された凹部64cと、２方向ブロック状継手64に形成された継手内分岐通路82と、第１のラインの開閉弁54の本体54aに設けられかつ弁本体内主通路89と継手内分岐通路82の継手本体上面開口82aとを常時連通する第１弁本体内分岐通路90Aと、第２のラインの開閉弁54の本体54aに設けられかつ弁本体内主通路89と継手内分岐通路82の横方向突出部64b上面開口とを常時連通する第２弁本体内分岐通路90Bとから構成されている。

Description

この発明は、半導体製造装置に使用される流体制御装置に関し、より詳しくは、保守点検時に流体制御機器を単独で上方に取り出すことができるように組み立てられた集積化流体制御装置に関する。
この明細書において、前後・上下については、図１から図３までの右を前、左を後といい、図３の上下を上下というものとし、左右は、前方に向かっていうものとする。この前後・上下は便宜的なもので、前後が逆になったり、上下が左右になったりして使用されることもある。
半導体製造装置に使用される流体制御装置は、種々の流体制御機器が複数列に配置されるとともに、隣り合う列の流体制御機器の通路同士が所定箇所において機器接続手段により接続されることにより構成されているが、近年、この種の流体制御装置では、マスフローコントローラや開閉弁などをチューブを介さずに接続する集積化が進められている。例えば、特許文献１には、１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数の継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口を後方に、出口を前方に向けて基板上に並列状に配置され、所定のラインの通路同士がライン間接続手段により接続されている流体制御装置が開示されている。
図１０は、特許文献１に記載の流体制御装置の１例を示す斜視図であり、この流体制御装置は、３つのバイパス通路無しライン(A1)(A2)(A3)と、３つのバイパス通路有りライン(B1)(B2)(B3)とが基板(1)に並列状に配置されて形成されている。各バイパス通路無しライン(A1)(A2)(A3)および各バイパス通路有りライン(B1)(B2)(B3)は、上段に配されたマスフローコントローラ、開閉弁、遮断開放器などの複数の流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)と、下段に配されて流体制御機器(2)(3)(4)(5)(6)(7)(41)同士を連通する複数の継手部材(11)(12)(13)(14)(15)(16)(17)(40)とによって形成されている。
各バイパス通路無しライン(A1)(A2)(A3)の流体制御機器は、マスフローコントローラ(2)と、マスフローコントローラ(2)の入口側にフィルター(4)を介して設けられた入口側開閉弁(3)と、マスフローコントローラ(2)の出口側に設けられた出口側開閉弁(5)とであり、各バイパス通路有りライン(B1)(B2)(B3)の流体制御機器は、マスフローコントローラ(2)と、マスフローコントローラ(2)の入口側にフィルター(4)を介して設けられた入口側遮断開放器(6)と、マスフローコントローラ(2)の出口側に設けられた出口側遮断開放器(7)とである。
入口側遮断開放器(6)は、ブロック状本体(21)と、これに取り付けられた２つの開閉弁アクチュエータ(22)(23)と、本体(21)の上面に取り付けられた管状接続部付きブロック状継手(24)と、同側面に取り付けられた通路ブロック(25)とにより形成されている。出口側遮断開放器(7)は、マスフローコントローラ(2)に近い側に配置された第１ブロック状本体(図には現れず)と、これに取り付けられた第１開閉弁アクチュエータ(27)と、第１ブロック状本体の後側に隣接して配置された第２ブロック状本体(28)と、これに取り付けられた２つの開閉弁アクチュエータ(29)(30)などにより形成されている。
流体制御装置には、マスフローコントローラ(2)の上方を通る逆Ｕ字状のバイパス配管(35)が設けられており、バイパス配管(35)途中には、これを逆Ｌ字部分とＩ字部分とに分割可能とする管状継手(36)が設けられている。
マスフローコントローラ(2)および継手(11)(12)(14)は、逆Ｕ字状ブラケット(8)(9)(19)を介して基板(1)に取り付けられている。マスフローコントローラ(2)は、その両側の継手(15)(17)を外すことにより、また、フィルター(4)および各開閉弁(3)(5)は、上方からねじ込まれているねじ(37)を外すことにより、それぞれ単独で上方に取り出し可能とされている。
符号(40)は、３つのバイパス通路無しライン(A1)(A2)(A3)同士を１つの継手で接続するマニホールドブロック状継手を示し、符号(43)は、３つのバイパス通路有りライン(B1)(B2)(B3)同士を１つの継手で接続するマニホールドブロック状継手を示し、符号(41)は、マニホールドブロック状継手(40)にねじ(37)で取り付けられた通路閉鎖ブロックを示し、符号(42)は、マニホールドブロック状継手(40)(43)を基板(1)に取り付けるための逆Ｕ字状ブラケットを示している。バイパス通路無しライン用マニホールドブロック状継手(40)とバイパス通路有りライン用マニホールドブロック状継手(43)とは、連通パイプ(44)により接続されており、これらに共通の出口が、バイパス通路有りライン用マニホールドブロック状継手(43)の終端部とされ、ここに、管状継手(46)付き開閉弁(45)が設けられている。
バイパス通路有りライン(B1)(B2)(B3)同士は、その入口側遮断開放器(6)の管状接続部付きブロック状継手(24)同士および出口側遮断開放器(7)の第２管状接続部付きブロック状継手(33)同士がそれぞれライン間接続手段としての逆Ｕ字状連通配管(47)(48)によって接続されている。これらのライン間接続手段(47)(48)は、Ｌ型継手(L)およびＴ型継手(T)を使用し、これらの継手(L)(T)とパイプ(P)とは溶接（図中にＷで示す）によって接続されている。
上記特許文献１の流体制御装置によると、１つのラインについては、下段のブロック状継手が基板に着脱可能に取り付けられ、上段の流体制御機器が下段のブロック状継手間にまたがって着脱可能に取り付けられており、各ラインの流体制御機器ごとの取外し・取付けが容易なものとされている。しかしながら、ライン間接続手段が継手同士をパイプで接続して溶接することにより形成されているため、ラインの増設および変更時のライン間の接続の取外し・取付けに手間がかかるという問題があった。
そこで、このような手間を解消するものとして、特許文献２には、１つのラインが、上段に配された複数の流体制御機器と、下段に配された複数の継手部材とによって形成され、複数のラインが、その入口を後方に、出口を前方に向けて並列状に配置され、所定のラインの通路同士がライン間接続手段により接続されている流体制御装置において、ライン間接続手段は、接続対象の各ラインの上段の前後方向同じ位置にそれぞれ配置されかつ少なくとも１つの上向き開口を有するライン間接続用通路が形成された下側通路ブロックと、接続対象の各ラインにまたがって下側通路ブロックの上側に配置されかつライン直交方向にのびる横向き通路および横向き通路からのびて下側通路ブロックのライン間接続用通路の上向き開口に通じる下向き通路を有する１または複数の上側通路ブロックとからなり、下側通路ブロックは、上方からのねじによって着脱可能に下段の継手部材に結合されており、上側通路ブロックは、上方からのねじによって着脱可能に下側通路ブロックに結合されていることを特徴とする流体制御装置が提案されている。
特開２００２−８９７９８号公報 特開２００４−１８３７７１号公報
上記特許文献２の流体制御装置によると、ライン間接続手段から溶接箇所をなくすことができ、ラインの増設・変更に容易に対応できるという利点を有しているが、通路ブロックの種類数が多くなるという問題があり、その改良が課題となっている。
この発明の目的は、ラインの通路同士を接続するライン間接続手段から溶接箇所をなくすに際し、部品数（通路ブロック＝ブロック状継手の種類）の増加を抑え、これによって、ラインの増設・変更により一層容易に対応できる集積化流体制御装置を提供することにある。
この発明による流体制御装置は、複数のラインからなり、各ラインは、前後方向に配置された複数の継手部材を有する下段層と、前後方向に配置された複数の流体制御機器を有する上段層からなり、各ラインの下段層構成要素としての前側および後側ブロック状継手とこれらのブロック状継手にまたがって配置された上段層構成要素としての開閉弁とが横方向に並ぶように配置され、前側ブロック状継手内の前後方向通路と後側ブロック状継手内の前後方向通路とが開閉弁のアクチュエータの操作によって遮断開放可能とされている流体制御装置において、横方向に隣り合う第１および第２のラインを接続するライン間接続手段の少なくとも１つは、第１のラインの前側および後側のいずれかのブロック状継手に形成された横方向突出部と、この横方向突出部が嵌め入れ可能なように第２のラインのブロック状継手に形成された凹部と、横方向突出部を有するブロック状継手に形成されかつ一端が継手本体の上面に、他端が横方向突出部の上面に開口する継手内分岐通路と、第１のラインの開閉弁の本体に設けられかつ弁本体内主通路と継手内分岐通路の継手本体上面開口とを常時連通する第１弁本体内分岐通路と、第２のラインの開閉弁の本体に設けられかつ弁本体内主通路と継手内分岐通路の横方向突出部上面開口とを常時連通する第２弁本体内分岐通路とから構成されていることを特徴とするものである。
横方向に隣り合う第１および第２のラインを接続するライン間接続手段は、例えば、入口側および出口側に２つずつ設けられるが、この場合に、４つともが上記構成とされてももちろんよいが、例えば、出口側の２つだけが上記構成とされてもよい。そして、上記構成とされないライン間接続手段は、例えば、下段層において横方向に並べられた複数のブロック状継手にまたがって設けられた横方向にのびる渡り配管ブロックとされ、この渡り配管ブロックに、隣り合うブロック状継手同士を開閉弁の弁本体通路を介して連通させる複数の横方向通路が設けられる。
下段層の上面および上段層の下面は、それぞれ面一とされ、したがって、各流体制御機器の下端開口および各継手部材の上端開口は、同一平面内に位置させられる。各流体制御機器は、下端に開口を有する通路が形成された本体を有しており、継手部材には、流体制御機器の本体通路の下端開口に通じる通路が形成される。また、流体制御機器および継手部材には、必要に応じて、横方向または前後方向に開口する通路が形成される。通路同士の接続部には、シール部が設けられる。
ラインを増設する際には、隣り合うライン間に１つのライン幅よりもやや広い（横方向突出部の分だけ広い）スペースを作って、そこに新たなライン（開閉弁以外を予め組み込んだもの）を配置し、次いで、第１のラインのブロック状継手の横方向突出部を第２のラインのブロック状継手の凹部内に嵌め入れるとともに、各ライン同士を接近させて所定位置に固定し、最後に開閉弁を組み付ける作業を行えばよい。ラインの変更を行う際も同様であり、こうして、ラインの増設および変更が容易に行える。
この発明の流体制御装置によると、ライン間接続手段がないところでは、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない前側１方向接続ブロック状継手と、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない後側１方向接続ブロック状継手と、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない１方向接続弁本体とによって、前後方向（ライン方向）通路を遮断開放する流体制御部分が形成され、ライン間接続手段があるところでは、前後方向の主通路および横方向の分岐通路を有する前側または後側の２方向接続ブロック状継手と、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない後側または前側の１方向接続ブロック状継手と、前後方向の主通路および横方向の分岐通路を有する２方向接続弁本体とによって、前後方向（ライン方向）通路を遮断開放するとともに横方向（ライン直交方向）通路を遮断開放する流体制御部分が形成される。
２方向接続ブロック状継手の輪郭形状は、１方向接続ブロック状継手に横方向突出部および／または凹部が形成された形状とされる。１方向接続ブロック状継手は、直方体状で、基本的なものが１種類の角材から製作可能である。２方向接続ブロック状継手は、１方向接続ブロック状継手と類似形状であるので、ブロック状継手製作時の特殊加工の量を削減することができる。各ブロック状継手は、いずれも、３軸の加工機械を使用して、１方向から加工することができる。
前後方向の位置決めは、下段層を構成するブロック状継手などの継手部材同士が密接させられた状態で基板にねじ部材で固定されることによって行われ、これにより、位置合わせのための特殊工具を使用することなく、流体制御機器との間に適切なシールを得るための公差が確保される。マスフローコントローラは、互いに間隔をおいたブロック状継手間にまたがって配置され、この場合、マスフローコントローラを支持するブロック状継手間には、間隔設定用のスペーサが介在させられる。そして、前後に隣り合う継手部材にまたがって上段層構成要素としての流体制御機器が配置されてねじ部材で対応する継手部材に固定されることで、シール性が確保された流体制御装置が溶接箇所なしで組み立てられる。横方向の位置決めは、２方向接続ブロック状継手に形成された横方向突出部がこれの横方向に隣り合う２方向接続ブロック状継手に形成された凹部に嵌め入れられることによって行われる。すなわち、２方向接続ブロック状継手は、流体を２方向に流す機能だけでなく、位置決め機能も有している。
ライン間接手段の複数の２方向接続ブロック状継手のうち、ライン間接続手段の一方の端に位置するものは、横方向突出部および分岐通路がないものとされ、その他のものは、横方向突出部および分岐通路があるものとされていることが好ましい。すなわち、ライン間接続手段の一方の端（他のラインと干渉する側の端）に位置するものは、横方向突出部および分岐通路がないものとすることにより、他のラインとの干渉を避けることができ、１方向接続ブロック状継手に横方向突出部だけが形成された形状のものをなくすことにより、ブロック状継手の部品数を低減することができる。
複数のラインは、不活性ガスライン、処理ガスラインおよびパージガスラインを備えており、不活性ガスラインおよび処理ガスラインだけでなく、パージガスラインも上段層と下段層とから構成されていることが好ましい。このようにすると、下段層は、パージガスラインも含めて、１層となり、下段層の継手部材の取付け・取外しが容易となる。
前側ブロック状継手内の前後方向通路および後側ブロック状継手内の前後方向通路は、横方向から見てＶ字状とされ、２方向接続ブロック状継手内の分岐通路は、前後方向から見てＶ字状とされる。
この発明の流体制御装置によると、ライン間接続手段の少なくとも１つは、第１のラインの前側および後側のいずれかのブロック状継手に形成された横方向突出部と、この横方向突出部が嵌め入れ可能なように第２のラインのブロック状継手に形成された凹部と、横方向突出部を有するブロック状継手に形成されかつ一端が継手本体の上面に、他端が横方向突出部の上面に開口する継手内分岐通路と、第１のラインの開閉弁の本体に設けられかつ弁本体内主通路と継手内分岐通路の継手本体上面開口とを常時連通する第１弁本体内分岐通路と、第２のラインの開閉弁の本体に設けられかつ弁本体内主通路と継手内分岐通路の横方向突出部上面開口とを常時連通する第２弁本体内分岐通路とから構成されているので、このライン間接続手段を溶接なしで構成することができるとともに、横方向突出部や凹部を有するブロック状継手は、横方向突出部が凹部に嵌め入れられることで、他のブロック状継手と同じ輪郭形状となるので、部品数の増加が抑えられるとともに、フレキシブルな設計が可能となり、しかも、メンテナンス性が向上する。
図１は、この発明による流体制御装置の全体構成を示す平面図である。 図２は、この発明による流体制御装置の下段層を示す平面図である。 図３が、この発明による流体制御装置の１つのラインの構成の一例を示す縦断面図である。 図４は、ライン間接続手段を構成する２方向接続ブロック状継手を示す斜視図である。 図５は、同平面図である。 図６は、図５のVI-VI線に沿う断面図である。 図７は、図５のVII-VII線に沿う断面図である。 図８は、ライン間接続手段の通路を示す平面図である。 図９は、この発明による流体制御装置のフロー図である。 図１０は、従来の流体制御装置を示す斜視図である。
符号の説明
(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P) ライン
(2) マスフローコントローラ
(50) ライン間接続手段
(53) 開閉弁
(53a) １方向接続弁本体
(54) 開閉弁
(54a) ２方向接続弁本体
(62) 前側１方向接続ブロック状継手
(63) 後側１方向接続ブロック状継手
(64) ２方向接続ブロック状継手
(64a) 継手本体
(64b) 横方向突出部
(64c) 凹部
(65) １方向接続ブロック状継手
(81) 主通路
(82) 継手内分岐通路
(82a) 継手本体上面開口
(82b) 横方向突出部上面開口
(87) 前後方向の通路
(89) 弁本体内主通路
(90A) 第１弁本体内分岐通路
(90B) 第２弁本体内分岐通路
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
図１および図２は、この発明による流体制御装置の全体構成を示している。
流体制御装置は、Ｉ１からＩ４までの不活性ガスライン(I1)(I2)(I3)(I4)、Ｔ１からＴ４までの処理ガスライン(T1)(T2)(T3)(T4)および１つのパージガスラインＰ(P)からなる複数のライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P)を有している。各ライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P)は、前後方向に配置された複数のブロック状継手(61)(62)(63)(64)(65)(66)を有する下段層（図２）と、前後方向に配置された複数の流体制御機器(2)(51)(52)(53)(54)(55)(56)を有する上段層（図１）からなる。
図３には、ライン構成の１例として、Ｔ４ライン(T4)が示されている。、このライン(T4)は、上段層を構成するマスフローコントローラ(2)と、この入口側に設けられかつ下段層を構成する４つの入口側ブロック状継手(61)(62)(62)(63)と、入口側ブロック状継手(61)(62)(62)(63)の前後に隣り合うものにまたがって設けられ上段層を構成する３つの流体制御器(51)(52)(53)と、マスフローコントローラ(2)の出口側に設けられかつ下段層を構成する４つの出口側ブロック状継手(64)(65)(65)(66)と、出口側ブロック状継手(64)(65)(65)(66)の前後に隣り合うものにまたがって設けられ上段層を構成する３つの流体制御器(54)(55)(56)とを備えている。
マスフローコントローラ(2)は、４つの入口側ブロック状継手(61)(62)(62)(63)のうちの最も前側にあるブロック状継手(63)と４つの出口側ブロック状継手(64)(65)(65)(66)のうちの最も後側にあるブロック状継手(64)とにまたがって設けられている。マスフローコントローラ(2)を支持している２つのブロック状継手(63)(64)間には、継手(63)(64)に密接する間隔設定用スペーサ(70)が介在させられており、これによって、マスフローコントローラ(2)を支持している２つのブロック状継手(63)(64)が位置決めされている。他のブロック状継手(61)(62)(62)(65)(65)(66)同士は、それらが互いに密接することで、位置決めされている。
入口側の流体制御器(51)(52)(53)は、マスフローコントローラ(2)から遠い側から手動弁(51)、第１開閉弁(52)および第２開閉弁(53)とされている。出口側の流体制御器(54)(55)(56)は、マスフローコントローラ(2)に近い側から第１開閉弁(54)、第２開閉弁(55)および第３開閉弁(56)とされている。
Ｔ４ライン(T4)以外の不活性ガスライン(I1)(I2)(I3)(I4)および処理ガスライン(T1)(T2)(T3)は、Ｔ４ライン(T4)と同じ構成か類似した構成であり、Ｔ４ライン(T4)と同じ構成に同じ符号を付して各ライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)ごとの説明は省略する。パージガスライン(P)は、マスフローコントローラを有しておらず、上段層は２つの開閉弁(52)(54)およびこれらの間に配置された閉鎖ブロック(57)によって構成され、下段層は、これらの開閉弁(52)(54)および閉鎖ブロック(57)を支持するブロック状継手(61)(62)(65)(66)と、後側のブロック状継手(66)とパイプ(72)を介して接続されている前後方向通路閉鎖用ブロック状継手(67)とによって構成されている。
各ライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P)には、それぞれ入口側管継手(71)が設けられている。Ｉ１からＩ４までの不活性ガスライン(I1)(I2)(I3)(I4)およびＴ１からＴ４までの処理ガスライン(T1)(T2)(T3)(T4)は、マスフローコントローラ(2)の出口側において、この発明の要部であるライン間接続手段(50)によりそれぞれ接続されている。また、Ｉ３の不活性ガスライン(I3)の出口側のブロック状継手(65)とＴ４の処理ガスライン(T4)の出口側のブロック状継手(65)とが、パイプ(73)を介して接続されている。さらにまた、Ｉ４の不活性ガスライン(I4)の出口側のブロック状継手(66)とＴ３の処理ガスライン(T3)の出口側のブロック状継手(66)とが、パイプ(74)を介して接続されている。図２において、Ｔ４の処理ガスライン(T4)の出口側のブロック状継手(66)とパージガスライン(P)の前後方向通路閉鎖用ブロック状継手(67)とにまたがって配置されているのは、渡り配管ブロック(75)であり、パージガスライン(P)のパージガスは、この渡り配管ブロック(75)を介して各ライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)に分配される。また、図３に符号(76)で示されており、マスフローコントローラ(2)の入口側において、ブロック状継手(62)(63)と開閉弁本体(53a)との間に設けられているのは、５連の渡り配管ブロック(76)であり、この部分では、上段層が渡り配管ブロック(76)と弁本体からなる２層構造とされている。
Ｉ３の不活性ガスライン(I3)には、Ｔ４の処理ガスライン(T4)と接続されたパイプ(73)の排出用上向き管継手(77)が設けられており、Ｉ４の不活性ガスライン(I4)とＴ３の処理ガスライン(T3)とを接続するパイプ(74)には、排出用前向き管継手(78)が設けられている。また、Ｔ４の処理ガスライン(T4)のブロック状継手(66)の通路出口には、上向きおよび前向きの２つの排出用管継手(77)(78)が設けられている。
図９には、各ライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P)における流体の流れ方向およびライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P)間の分岐・合流をフロー図により示している。
ライン間接続手段(50)は、複数のライン(I1)〜(I4)または(T1)〜(T4)の下段層において前後方向に並ぶ２方向接続ブロック状継手(64)(64A)および１方向接続ブロック状継手(65)(67)と、これらのブロック状継手(64)(64A)(65)(67)にまたがって配置された開閉弁（上段層）(54)を有している。複数の２方向接続ブロック状継手(64)(64A)は、端にある１つのもの(64A)を除いて、前後方向の主通路(81)および横方向の分岐通路(82)を有しており、端にある２方向接続ブロック状継手(64A)は、前後方向の通路(81)のみを有している。１方向接続ブロック状継手(65)(67)としては、前後方向の通路(87)のみを有しているもの(65)と、前後方向通路閉鎖用ブロック状継手(67)とされているものとが使用されている。各開閉弁(54)は、２方向接続弁本体(54a)およびアクチュエータ(54b)からなり、２方向接続弁本体(54a)は、前後方向の主通路(88a)(88b)および横方向の分岐通路（図３には現れず、図８参照）を有している。
図４から図７までは、２方向接続ブロック状継手(64)の詳細な構成を示している。２方向接続ブロック状継手(64)は、直方体状本体(64a)と、本体(64a)の前縁部において左方に突出する横方向突出部(64b)と、本体(64a)の前縁部において右面が削除された凹部(64c)とからなり、本体(64a)の左右の中央を前後方向にのびる横方向から見てＶ字状の主通路(81)と、主通路(81)の前側の上面開口（出口）(81a)から少し横方向（左方向）にずれた位置の本体側上面開口(82a)から横方向突出部(64b)の左端部にある突出部側上面開口(82b)までのびる前後方向から見てＶ字状の分岐通路(82)とを有している。
２方向接続ブロック状継手(64)の凹部(64c)は、主通路(81)にかからない範囲でできるだけ大きく削られており、横方向突出部(64b)は、その先端側の約半部が隣り合う２方向接続ブロック状継手(64)の凹部(64c)にちょうど嵌まり合う形状とされている。各ライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P)の下段層同士は、図２に示すように、若干の間隙をおいて横方向に配置されており、横方向突出部(64b)の突出量−凹部(64c)の凹み量＝各ライン(I1)(I2)(I3)(I4)(T1)(T2)(T3)(T4)(P)の下段層同士の間隔とされている。
図４および図５において、(83)は、ブロック状継手(64)を基板(1)に取り付けるボルトが挿通される貫通孔であり、(84)は、流体制御器（開閉弁）本体(54a)を取り付けるボルトがねじ込まれる有底のねじ孔である。また、(85)および(86)は、漏れの検知のためのリークポートである。ブロック状継手(64)の上面開口には、シール部が設けられており（上面開口以外にはシール部はない）、ブロック状継手(64)は、このシール部を介して開閉弁(54)の本体(54a)に直結されている。したがって、シール部によってシールされる上面開口に通じているリークポート(85)と孤立したリークポート(86)とにより、シール部からの漏れの有無を検知することができる。
なお、図示省略したが、(62)(65)などのブロック状継手は、上記２方向接続ブロック状継手(64)において、分岐通路(82)を省略しかつ完全な直方体とした形状とされている。
図３に示すように、ライン間接続手段(50)で使用されている２方向接続弁本体(54a)内には、後側のブロック状継手(64)に連通する入口通路(88a)および前側のブロック状継手(65)に連通する出口通路(88b)が設けられている。そして、入口通路(88a)の開口がアクチュエータ(54b)によって遮断開放されるようになされている。他の手動弁(51)および各開閉弁(52)(53)(55)(56)の本体にも、対応するブロック状継手(61)(62)(63)(64)(65)(66)に連通する入口通路および出口通路（符号略）が設けられている。
図８は、ライン間接続手段（不活性ガスライン(I1)〜(I4)用と処理ガスライン(T1)〜(T4)用とは全く同じ構成）(50)の通路を示している。
同図に示すように、各開閉弁(54)の２方向接続弁本体(54a)の通路(88)は、図３に現れている入口通路(88a)および出口通路(88b)の他に、一端が弁座周りの通路(88c)に連通し、他端が２方向接続ブロック状継手(64)の分岐通路(82)の上面開口(82a)(82b)に連通している１つまたは２つの分岐通路(90A)(90B)を有している。そして、入口通路(88a)の開口がアクチュエータ(54b)によって遮断・開放されるようになされていることから、入口通路(88a)、弁座周りの通路(88c)および出口通路(88b)までがアクチュエータ(54b)によって遮断・開放される主通路(89)となっている。なお、図８において、２方向接続弁本体(54a)の各通路(88)(88a)(88b)(88c)(89)(90A)(90B)は、ブロック状継手の通路（破線で表示）(81)(82)(87)および開口（大きい円で表示）(81a)(82a)(82b)(87a)と区別しやすいように、実線で模式的に描かれている。
第４ライン(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)は、横方向突出部(64b)を有しているとともに、前後方向の主通路(81)および横方向の分岐通路(82)を有している。なお、第４ライン(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)としては、凹部(64c)は不要であるが、部品数低減のために、凹部(64c)有りのものが使用されている。
第４ライン(T4)の１方向接続ブロック状継手(65)は、本体の左右の中央を前後方向にのびる横方向から見てＶ字状の通路(87)を有している。
第４ライン(T4)の２方向接続弁本体(54a)の通路(88)は、入口通路(88a)、弁座周りの通路(88c)および出口通路(88b)からなる主通路(89)と、弁座周りの通路(88c)から左方にのびて第４ライン(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)の分岐通路(82)の本体側上面開口(82a)に連通している分岐通路(90A)とを有している。主通路(89)は、第４ライン(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)の主通路(81)と第４ライン(T4)の１方向接続ブロック状継手(65)の前後方向通路(87)とを遮断開放可能に接続している。
第３ライン(T3)の２方向接続ブロック状継手(64)は、第４ライン(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)の横方向突出部(64b)が嵌め入れられる凹部(64c)と、第４ライン(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)の横方向突出部(64b)と同じ形状の横方向突出部(64b)とを有しているとともに、前後方向の主通路(81)および横方向の分岐通路(82)を有している。
第３ライン(T3)の１方向接続ブロック状継手(65)は、本体の左右の中央を前後方向にのびる横方向から見てＶ字状の通路(87)を有している。
第３ライン(T3)の２方向接続弁本体(54a)の通路(88)は、入口通路(88a)、弁座周りの通路(88c)および出口通路(88b)からなる主通路(89)と、弁座周りの通路(88c)から右方にのびて第４ライン(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)の分岐通路(82)の突出部側開口(82b)に連通している分岐通路(90B)と、弁座周りの通路(88c)から左方にのびて第３ライン(T3)の２方向接続ブロック状継手(64)の分岐通路(82)の本体側開口(82a)に連通している分岐通路(90A)とを有している。主通路(89)は、第３ライン(T3)の２方向接続ブロック状継手(64)の主通路(81)と第３ライン(T3)の１方向接続ブロック状継手(65)の前後方向通路(87)とを遮断開放可能に接続している。
第２ライン(T2)の２方向接続ブロック状継手(64)は、第３ライン(T3)の２方向接続ブロック状継手(64)と同じ構成とされており、同じ構成に同じ符号を付している。
第２ライン(T2)の１方向接続ブロック状継手(67)は、通路を有していない前後方向通路閉鎖用ブロック状継手とされている。
第２ライン(T2)の２方向接続弁本体(54a)の通路(88)は、第３ライン(T3)の２方向接続弁本体(54a)の通路(88)と同じ構成とされており、同じ構成に同じ符号を付している。主通路(89)は、第２ライン(T2)の２方向接続ブロック状継手(64)の主通路(81)の出口(81a)を遮断開放可能としているが、主通路(89)を介しての前方への流体の流れは、第２ライン(T2)の１方向接続ブロック状継手(67)が閉鎖用とされていることにより遮断されている。
第１ライン(T1)の２方向接続ブロック状継手(64A)は、第２ライン(T2)の２方向接続ブロック状継手(64)の横方向突出部(64b)が嵌め入れられる凹部(64c)を有しており、横方向突出部(64b)は、隣のライン(I4)との干渉を避けるために設けられていない。そして、通路としては、本体(64a)の左右の中央を前後方向にのびる横方向から見てＶ字状の通路(81)だけが設けられている。
こうして、ライン間接手段(50)の複数の２方向接続ブロック状継手(64)(64A)のうち、ライン間接続手段(50)の一方の端（他のライン(I4)と干渉する側の端）に位置するもの(64A)は、横方向突出部(64b)および分岐通路(82)がないものとされ、その他のものは、横方向突出部(64b)および分岐通路(82)があるものとされている。
第１ライン(T1)の１方向接続ブロック状継手(67)は、通路を有していない前後方向通路閉鎖用ブロック状継手とされている。
第１ライン(T1)の２方向接続弁本体(54a)の通路(88)は、入口通路(88a)、弁座周りの通路(88c)および出口通路(88b)からなる主通路(89)と、弁座周りの通路(88c)から右方にのびて第２ライン(T2)の２方向接続ブロック状継手(64)の分岐通路(82)の突出部側開口(82b)に連通している分岐通路(90B)とを有している。主通路(89)は、第１ライン(T1)の２方向接続ブロック状継手(64A)の主通路(81)の出口(81a)を遮断開放可能としているが、主通路(89)を介しての前方への流体の流れは、第１ライン(T1)の１方向接続ブロック状継手(67)が閉鎖用とされていることにより遮断されている。
上記のライン間接続手段(50)によると、第３および第４ライン(T3)(T4)の２方向接続ブロック状継手(64)の前後方向の主通路(81)は、後側のブロック状継手(65)の前後方向の通路(87)と開閉弁(54)の２方向接続弁本体(54a)の主通路(89)を介して接続されており、前後方向通路(81)(87)(89)を通っての前方への流体の流れは、開閉弁(54)のアクチュエータ(54b)の操作により適宜遮断開放される。
第１および第２ライン(T1)(T2)については、後側のブロック状継手(67)が閉鎖用とされているので、開閉弁(54)のアクチュエータ(54b)が開とされた場合でも、前方への流体の流れはない。一方、第１ライン(T1)と第２ライン(T2)とは、分岐通路(90B)(82)(90A)を介して常時連通させられているので、開閉弁(54)のアクチュエータ(54b)が開か閉かにかかわらず、第１ライン(T1)から第２ライン(T2)への流体の流れまたはこの逆の流体の流れは可能となっている。
例えば、第１ライン(T1)の開閉弁(54)を開、第２ライン(T2)の開閉弁(54)を開、第３ライン(T3)の開閉弁(54)を閉、第４ライン(T4)の開閉弁(54)を閉とした場合には、第１ライン(T1)に導入された流体（処理ガス）および第２ライン(T2)に導入された流体（処理ガス）がライン間接続手段(50)のすべての分岐通路(90B)(82)(90A)((90B)(82)(90A)(90B)(82)(90A)を通って第４ライン(T4)の出口から排出されることになる。
こうして、ライン間接続手段(50)により、前後方向の接続とライン間の接続とが行われ、処理ガスなどの分配・混合やパージガスによるガスパージなどの種々のガス制御が可能とされている。しかも、２方向接続ブロック状継手(64)に形成された横方向突出部(64b)がこれの横方向に隣り合う２方向接続ブロック状継手(64)(64A)に形成された凹部(64c)に嵌め入れられることによって横方向の位置決めが行われているので、ライン間接続手段(50)の２方向接続ブロック状継手(64)(64A)によって、流体の分岐だけでなく、位置決め機能も果たされている。
なお、３以下のラインをライン間接続手段(50)で接続する場合には、第２ライン(T2)および／または第３ライン(T3)を減らせばよく、５以上のラインをライン間接続手段(50)で接続する場合には、例えば、第２ライン(T2)または第３ライン(T3)と同じ構成のものを第２ライン(T2)と第３ライン(T3)との間に必要数追加すればよい。
また、マスフローコントローラ(2)の入口側に設けられている５連の渡り配管ブロック(76)には、上記のライン間接続手段(50)の２方向接続ブロック状継手(64)の分岐通路(82)に相当する通路がラインの数だけ形成されているものであるが、この渡り配管ブロック(76)に代えて、マスフローコントローラ(2)の入口側も上記ライン間接続手段(50)とすることにより、渡り配管ブロック(76)を省略することができる。
複数のラインを有し半導体製造装置に使用される流体制御装置において、ラインの通路同士を接続するライン間接続手段から溶接箇所をなくすとともに、その部品数の増加を抑えることができるので、これによって、ラインの増設・変更に容易に対応できる。

Claims (9)

  1. 複数のラインからなり、各ラインは、前後方向に配置された複数の継手部材を有する下段層と、前後方向に配置された複数の流体制御機器を有する上段層からなり、各ラインの下段層構成要素としての前側および後側ブロック状継手とこれらのブロック状継手にまたがって配置された上段層構成要素としての開閉弁とが横方向に並ぶように配置され、前側ブロック状継手内の前後方向通路と後側ブロック状継手内の前後方向通路とが開閉弁のアクチュエータの操作によって遮断開放可能とされている流体制御装置において、
    横方向に隣り合う第１および第２のラインを接続するライン間接続手段の少なくとも１つは、第１のラインの前側および後側のいずれかのブロック状継手に形成された横方向突出部と、この横方向突出部が嵌め入れ可能なように第２のラインのブロック状継手に形成された凹部と、横方向突出部を有するブロック状継手に形成されかつ一端が継手本体の上面に、他端が横方向突出部の上面に開口する継手内分岐通路と、第１のラインの開閉弁の本体に設けられかつ弁本体内主通路と継手内分岐通路の継手本体上面開口とを常時連通する第１弁本体内分岐通路と、第２のラインの開閉弁の本体に設けられかつ弁本体内主通路と継手内分岐通路の横方向突出部上面開口とを常時連通する第２弁本体内分岐通路とから構成されていることを特徴とする流体制御装置。
  2. ライン間接続手段がないところでは、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない前側１方向接続ブロック状継手と、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない後側１方向接続ブロック状継手と、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない１方向接続弁本体とによって、前後方向通路を遮断開放する流体制御部分が形成されており、ライン間接続手段があるところでは、前後方向の主通路および横方向の分岐通路を有する前側または後側の２方向接続ブロック状継手と、前後方向の通路を有し横方向の通路を有していない後側または前側の１方向接続ブロック状継手と、前後方向の主通路および横方向の分岐通路を有する２方向接続弁本体とによって、前後方向通路を遮断開放するとともに分岐通路を遮断開放する流体制御部分が形成されている請求項１の流体制御装置。
  3. ２方向接続ブロック状継手の輪郭形状は、１方向接続ブロック状継手に横方向突出部のみが形成された形状、凹部のみが形成された形状および横方向突出部と凹部の両方が形成された形状のいずれかとされている請求項２の流体制御装置。
  4. 複数のラインは、不活性ガスライン、処理ガスラインおよびパージガスラインを備えており、不活性ガスラインおよび処理ガスラインだけでなく、パージガスラインも上段層と下段層とから構成されている請求項１の流体制御装置。
  5. 前後方向の位置決めは、下段層を構成するブロック状継手などの継手部材同士が密接させられた状態で基板にねじ部材で固定されることによって行われている請求項１の流体制御装置。
  6. マスフローコントローラは、互いに間隔をおいたブロック状継手間にまたがって配置されており、マスフローコントローラを支持するブロック状継手間に、間隔設定用のスペーサが介在させられている請求項５の流体制御装置。
  7. 横方向の位置決めは、２方向接続ブロック状継手に形成された横方向突出部がこれの横方向に隣り合う２方向接続ブロック状継手に形成された凹部に嵌め入れられることによって行われている請求項３の流体制御装置。
  8. ライン間接手段の複数の２方向接続ブロック状継手のうち、ライン間接続手段の一方の端に位置するものは、横方向突出部および分岐通路がないものとされ、その他のものは、横方向突出部および分岐通路があるものとされている請求項３の流体制御装置。
  9. 前側ブロック状継手内の前後方向通路および後側ブロック状継手内の前後方向通路は、横方向から見てＶ字状とされ、２方向接続ブロック状継手内分岐通路は、前後方向から見てＶ字状とされている請求項２の流体制御装置。
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