KR20150065585A - 유체공급 제어장치 - Google Patents

Abstract

[과제] 양호한 메인티넌스성을 유지하면서 장치를 더욱 소형화 혹은 집적화하는 것.
[해결수단] 본 발명의 유체공급 제어장치는 유로블록과 복수의 모듈을 구비하고 있다. 복수의 모듈은 유로블록에 착탈 가능한 착탈모듈을 적어도 하나 포함하고, 소정의 배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 유로블록에는 접속유로와 한 쌍의 암나사부가 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부는 착탈모듈을 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성되어 있다. 접속유로는 다른 모듈끼리 접속하도록 형성되어 있다. 접속유로와 암나사부는 유로블록에서의 유체의 통류방향인 배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다.

Description

유체공급 제어장치 {APPARATUS FOR CONTROLLING FLUID SUPPLY}

본 발명은 유체의 유로가 내부에 형성된 유로블록과, 이 유로블록에 장착된 복수의 모듈을 구비한 유체공급 제어장치에 관한 것이다.

이러한 종류의 장치는 예를 들어, 반도체 제조공정에서의 가스공급장치로 이용되고 있다. 구체적으로는, 예를 들어, 하기 특허문헌 1에 개시된 가스공급유닛에서는 내부에 가스유로가 형성된 유로블록에 복수의 유체제어기기(유체제어밸브나 유량제어기 등)가 볼트에 의해 고정되어 있다. 또한, 이 복수의 유체제어기기는 유로블록의 길이방향을 따라 일렬로 배치되어 있다.

그런데, 반도체 제조공정에 이용되는 상기한 가스공급장치는 다수 종류의 가스를 공급하도록 구성되는 경우가 있다. 이 경우, 상기와 같은 가스공급유닛이 복수 병렬로 설치되어 있다(예를 들어, 하기 특허문헌 2 참조).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 2001-227657호 특허문헌 2: 일본 공개특허공보 2006-46494호

이러한 종류의 장치(특히, 상기와 같이 반도체 제조공정에 이용되는 가스공급장치)에 있어서, 양호한 메인티넌스성(maintainability)을 유지하면서 장치를 더욱 소형화 혹은 집적화하라는 요구가 있다. 본 발명은 상기에 예시한 사정 등을 감안하여 이루어진 것이다.

본 발명의 유체공급 제어장치는 유로블록과 복수의 모듈을 구비하고 있다. 상기 유로블록의 내부에는 유체의 유로가 형성되어 있다. 복수의 상기 모듈은 상기 유로블록에 장착되어 있다. 구체적으로, 복수의 상기 모듈은 소정의 배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 상기 모듈은 전형적으로는 유체제어밸브나 유량제어기 등의 유체제어기기이다. 또한, 복수의 상기 모듈 중 적어도 하나는 상기 유로블록에 착탈 가능한 착탈모듈이다.

상기 유로블록에는 상기 유로로서의 접속유로와 한 쌍의 암나사부가 형성되어 있다. 한 쌍의 상기 암나사부는 상기 착탈모듈을 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성되어 있다. 상기 접속유로는 다른 상기 모듈끼리 접속하도록 형성되어 있다. 다만, 본 명세서에 있어서 "착탈이 자유로운"이란 단순히 "착탈 가능"한 것뿐만 아니라, 그 유체공급 제어장치의 메인티넌스 담당자가 비교적 간단한 착탈 작업(볼트의 장착이나 그 해제 등)에 의해 용이하게 착탈하는 것이 가능한 것을 말하는 것으로 한다.

본 발명의 제1 구성에서의 특징은, 상기 유로블록이 상기 배열방향으로 배열된 복수의 상기 모듈에 대해 일체불가분으로 형성되어 있는 동시에, 상기 접속유로와 상기 암나사부가 상기 배열방향을 따라(전형적으로는 상기 배열방향과 평행하게) 대략 일직선상에 배치된 것에 있다. 여기서, 상기 배열방향은 상기 유로블록에서 상기 유체의 통류방향과 평행한 방향이다. 또한, 상기 접속유로는, 전형적으로는 상기 배열방향으로 상기 유체를 통류시키도록 그 배열방향을 따라 형성되어 있다. 즉, 전형적으로 상기 유로블록은 상기 유체를 상기 배열방향(상기 배열방향과 평행한 방향)으로 통류시키도록 구성되어 있다.

이러한 제1 구성에 의하면, 하나의 상기 유로블록에 대해 복수의 상기 모듈이 상기 배열방향으로 배열되면서 장착된다. 특히 복수의 상기 모듈 중 상기 착탈모듈은 한 쌍의 상기 암나사부에 의해 상기 유로블록에 대해 착탈이 자유롭게 장착(고정)된다. 또한, 다른 상기 모듈끼리는 상기 접속유로에 의해 접속된다.

그런데 종래기술에서는, 상기 모듈(예를 들어, 유체제어밸브)을 상기 유로블록에 고정하기 위해 4개의 볼트가 이용되고 있었다. 이 4개의 볼트는 평면에서 보아 대략 직사각형으로 배치한 상태로 상기 유로블록에 장착된다. 이 때문에, 이러한 종래기술에서는 이 4개의 볼트의 배치에 대응하여 플랜지부나 나사구멍을 형성하기 위해 평면에서 보아 소정의 영역을 필요로 한다고 하는 제약이 있다. 이 때문에, 종래기술에서는 상기 모듈의 폭을 아무리 작게 해도 장치 전체의 폭 치수의 축소화에는 한계가 있었다. 극단적으로 말하면, 상기 모듈의 폭을 극한까지 작게 한 경우 나사구멍이 상기 모듈의 폭을 벗어나는 사태도 생길 수 있었다.

이러한 점에서, 상기와 같은 본 발명의 제1 구성의 상기 유로블록에서는 상기 착탈모듈을 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부와 다른 상기 모듈끼리 접속하기 위한 상기 접속유로가 상기 배열방향을 따라 대략 일직선상에 형성된다. 이로써, 상기한 종래기술과 같은 제약에 의해 장치 소형화에 발생하는 장애가 가급적으로 억제된다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 복수의 상기 모듈 중 적어도 하나를 상기 유로블록에 대해 착탈이 자유롭게 하면서 상기 유로블록 및 상기 유체공급 제어장치의 폭(상기 암나사부의 축방향 및 상기 배열방향과 직교하는 방향의 치수)을 가급적 작게 할 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 상기 유체공급 제어장치에 있어서 양호한 메인티넌스성을 유지하면서 소형화 혹은 집적화를 더욱 가능하게 한다.

본 발명의 제2 구성에 있어서는, 상기 착탈모듈이 상기 유로블록의 표면에 장착되어 있다. 구체적으로, 상기 암나사부는 그 표면에서 개구하는 비관통구멍으로 형성되어 있다. 또한, 상기 접속유로는 상기 비관통구멍에서 깊이방향으로 상기 암나사부를 우회하도록 형성되어 있다. 따라서, 이러한 제2 구성에 의하면, 상기 유로블록 및 상기 유체공급 제어장치의 폭을 가급적 작게 할 수 있어, 상기 유체공급 제어장치에서의 추가적인 소형화 혹은 집적화 요구에 양호하게 대응하는 것이 가능해진다.

본 발명의 제3 구성에 있어서는, 복수의 상기 모듈에는 유체제어밸브와 유량제어기가 포함되어 있다. 여기서, 상기 모듈로서의 상기 유체제어밸브는 상기 유체의 통류와 차단을 전환 가능하게 구성되어 있다. 또한, 상기 모듈로서의 상기 유량제어기는 상기 유체의 통류량을 제어하도록 구성되어 있다. 그리고, 이러한 제3 구성에 있어서는, 상기 유로블록에는 상기 착탈모듈로서의 상기 유체제어밸브를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부와 상기 착탈모듈로서의 상기 유량제어기를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부가 형성되어 있다.

이러한 제3 구성에 의하면, 상기 유체제어밸브 및 상기 유량제어기가 상기 유로블록에 대해 착탈이 자유로워진다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 상기 유체제어밸브 및 상기 유량제어기의 메인티넌스성이 양호한 상기 유체공급 제어장치가 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다.

본 발명의 제4 구성에 있어서는, 복수의 상기 모듈에는 상기 유체제어밸브와 상기 유량제어기가 포함되어 있다. 또한, 상기 유로블록에는 상기 착탈모듈로서의 상기 유량제어기를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부가 형성되어 있다. 즉, 상기 유량제어기는 상기 한 쌍의 상기 암나사부에 의해 상기 유로블록에 대해 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 한편, 이러한 제4 구성에 있어서는 상기 유체제어밸브(복수 존재하는 경우는 적어도 하나)는 상기 암나사부 없이 상기 유로블록과 일체화되어 있다.

이러한 제4 구성에 의하면, 상기 유체제어밸브가 일체적으로 형성된 상기 유로블록에 대해 상기 착탈모듈로서의 상기 유량제어기가 한 쌍의 상기 암나사부에 의해 착탈이 자유롭게 장착된다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 조립이 용이하고 상기 유량제어기의 메인티넌스성이 양호한 상기 유체공급 제어장치가 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다. 또한, 상기 유체제어밸브가 상기 암나사부 없이 상기 유로블록과 일체화되어, 폭방향과는 다른 방향에 대한 소형화도 양호하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 제5 구성에 있어서는, 상기 유체제어밸브 및 상기 유량제어기는 상기 유로블록에서의 일표면인 상측표면측에 집약 장착되어 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 상기 유체제어밸브 및 상기 유량제어기가 상기 상측표면측에 집약 장착된 상기 유체공급 제어장치가 상기 유체제어밸브 및 상기 유량제어기에서의 양호한 메인티넌스성이 유지되면서 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다.

본 발명의 제6 구성에 있어서는, 상기 유량제어기는 상기 유로블록에서의 일표면인 상측표면측에 형성되어 있다. 구체적으로, 상기 유량제어기는 상기 유로블록에서의 상기 상측표면측에 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 또한, 상기 유체제어밸브는 상기 상측표면과는 반대측의 일표면인 하측표면측에 형성되어 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 상기 유량제어기의 메인티넌스가 양호한 상기 유체공급 제어장치가 가급적 작은 폭 또한, 상기 배열방향에서의 가급적 작은 길이로 실현 가능해진다.

본 발명의 제7 구성에 있어서는, 상기 유로블록은 상기 배열방향으로 배열된 복수의 상기 모듈의 세트를 상기 배열방향과 직교하는 폭방향으로 배열하면서 장착 가능하게 구성되어 있다. 본 발명의 제8 구성에 있어서는, 상기 유로블록은 복수의 상기 세트에 걸쳐 일체불가분으로 형성되어 있다. 본 발명의 제9 구성에 있어서는, 상기 유로블록은 복수의 상기 세트 각각에 대응하여 분할 가능하게 형성되어 있다. 이러한 구성에 의하면, 복수의 상기 세트가 병렬로 형성되어 복수 종류의 상기 유체를 공급 가능한 상기 유체공급 제어장치가 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다.

상기한 유체제어밸브는 다음과 같은 구성으로 되어 있다.

(1) 조작유체의 압력에 의해 피스톤을 슬라이딩시켜 밸브체를 밸브시트에 접촉 또는 이간시키는 유체제어밸브에 있어서, 제1 피스톤 및 제2 피스톤을 동축상에 가지는 것, 상기 제1 피스톤에는 상기 밸브체가 상기 밸브시트에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제1 압축스프링이 동축상에 부착되어 있는 것, 상기 제2 피스톤에는 상기 밸브체가 상기 밸브시트에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제2 압축스프링이 동축상에 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

(2) (1)에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤은 동일 형상인 것, 상기 제1 압축스프링 및 상기 제2 압축스프링은 동일 형상인 것이 바람직하다.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 상기 제1 압축스프링에 의한 탄성지지력과 상기 제2 압축스프링에 의한 탄성지지력의 총합이 상기 밸브체를 상기 밸브시트에 접촉시키는 힘이 되는 것이 바람직하다.

(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 상기 밸브시트가 형성되는 보디의 상부에는 홀더가 고정되고, 상기 밸브체와 상기 홀더 사이에는 벨로우즈가 배치되어 있는 것이 바람직하다.

(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 상기 밸브시트가 형성되는 보디의 상부에는 홀더가 용접에 의해 고정되어 있는 것이 바람직하다.

(6) (5)에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 상기 피스톤을 구비하는 액츄에이터부는 상기 홀더로부터 착탈 가능한 것이 바람직하다.

(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 튜브형상의 외장부재를 가지는 것이 바람직하다.

(8) (7)에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 상기 외장부재의 선단에 부착된 캡의 상면에 원터치 조인트를 가지는 것이 바람직하다.

상기한 유체제어밸브는 다음과 같은 작용·효과를 가진다.

상기 (1)의 양태에 의하면, 제1 피스톤에 제1 압축스프링이, 제2 피스톤에 제2 압축스프링이 각각 동축상에 직렬로 부착되어 있기 때문에, 하나의 유체제어밸브의 폭을 좁게 하여 소형화할 수 있다. 따라서, 전체 설치면적을 감소시킬 수 있다.

여기서, 최근 반도체 제조장치에서는 여러 종류의 가스의 전환을 위해 설치해야 할 밸브의 수가 증가하여 전체 설치면적을 감소시키는 것이 과제로 되어 있다. 본 발명의 유체제어밸브에 의하면, 2개의 피스톤(제1 피스톤, 제2 피스톤)뿐만 아니라 밸브폐쇄를 위한 시일력을 높이기 위해 예를 들어, 6개의 피스톤을 겹쳐 쌓았다고 해도 액츄에이터부의 높이가 늘어날 뿐이다. 즉, 시일력을 높이면서도 유체제어밸브 자체의 폭은 좁은 상태 그대로이며 설치면적은 변화하지 않는다. 따라서, 피스톤의 수에 관계없이 유체제어밸브의 소형화를 실현할 수 있어 전체 설치면적의 감소를 실현할 수 있다. 또한, 피스톤의 수에 관계없이 밸브체의 재질이나 형상, 필요한 Cv치 등에 따라 임의의 수의 피스톤을 조합하는 것만으로 밸브폐쇄를 위해 필요한 시일력을 용이하게 설정하는 것이 가능해진다. 게다가, 어느 한쪽의 압축스프링이 열화되었다고 해도 다른 압축스프링의 탄성지지력에 의해 밸브체가 밸런스가 무너져서 기울어지거나 하는 일이 없이 밸브시트에 대해 균일한 시일력을 확보할 수 있다.

상기 (2)의 양태에 의하면, 복수의 피스톤과 압축스프링을 조합할 때 각각 동일 형상이기 때문에, 부품을 공통화할 수 있다. 따라서, 별도로 다른 형상의 피스톤, 압축스프링을 준비할 필요가 없다. 또한, 몰드 성형으로 부품을 제조하는 경우에는 제조하기 위한 비용을 삭감할 수 있다. 그리고, 부품을 공통화하는 것에 의해 조립시 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

상기 (3)의 양태에 의하면, 제1 압축스프링, 제2 압축스프링 각각의 탄성지지력의 총합이 유체제어밸브를 폐쇄하기 위한 시일력이 되기 때문에, 압축스프링의 스프링 응력을 각각 낮출 수 있다. 그 때문에, 스프링의 내구성이 향상된다. 또한, 스프링의 설계 자유도가 높아져서 설계·제조가 용이해진다. 그리고, 공차에 편차가 있다고 해도 밸브폐쇄에 필요한 시일력을 확보할 수 있다.

상기 (4)의 양태에 의하면, 밸브체와 홀더 사이에는 벨로우즈가 형성되어 있기 때문에, 다이아프램 밸브체와 비교하면 보다 작은 직경 내에서 긴 스트로크를 얻을 수 있다.

상기 (5)의 양태에 의하면, 보디와 홀더는 용접에 의해 고정되어 밀봉되어 있기 때문에, 조립이나 메인티넌스시에 액츄에이터부를 용이하게 분리할 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 보디와 홀더는 밀봉되어 있기 때문에, 제어유체가 새는 일이 없어 안전성을 높일 수 있다.

상기 (6)의 양태에 의하면, 액츄에이터부를 홀더로부터 착탈할 수 있으므로, 조립이나 메인티넌스시에 간단하게 액츄에이터부를 교환할 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

상기 (7)의 양태에 의하면, 외장부재가 튜브형상이기 때문에, 유체제어밸브의 조립을 용이하게 실시할 수 있다.

상기 (8)의 양태에 의하면, 외장부재의 선단에 부착된 캡의 상면에 원터치 조인트를 배치하여 상면에 에어튜브를 접속할 수 있기 때문에, 설치면적의 증가를 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명 유체공급 제어장치의 한 실시형태인 가스공급장치에서의 유체 통류경로의 개략구성을 나타내는 플로우도.
도 2는 도 1에 나타내고 있는 가스공급장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도.
도 3은 도 2에 나타내고 있는 가스공급장치(본 발명 유로블록의 한 실시형태를 포함한다)의 정면도.
도 4는 도 3에 나타내고 있는 본 발명 유로블록의 한 실시형태를 확대한 정면도.
도 5는 도 4에 나타내고 있는 유로블록의 평면도.
도 6은 도 5에 나타내고 있는 유로블록의 측면도.
도 7은 도 5에서의 7-7 단면도.
도 8은 본 발명 유로블록의 한 변형예의 평면도.
도 9는 도 8에 나타내고 있는 유로블록의 정면도.
도 10은 도 8에 나타내고 있는 유로블록의 측면도.
도 11은 본 발명 유체공급 제어장치의 개략구성을 나타내는 평면도.
도 12는 도 11에 나타내고 있는 유체공급 제어장치의 정면도.
도 13은 도 11에 나타내고 있는 유체공급 제어장치의 저면도.
도 14는 도 11에 나타내고 있는 유로블록을 확대한 정면도.
도 15는 본 발명 유체공급 제어장치의 개략구성을 나타내는 평면도.
도 16은 도 15에 나타내고 있는 유체공급 제어장치의 정면도.
도 17은 도 15에 나타내고 있는 유체공급 제어장치의 저면도.
도 18은 도 15에 나타내고 있는 유로블록을 확대한 정면도.
도 19는 본 발명의 한 변형예에 관련된 유체공급 제어장치의 개략구성을 나타내는 사시도.
도 20은 본 발명의 다른 변형예에 관련된 유체공급 제어장치의 분해 사시도.
도 21은 도 20에 나타내고 있는 제1 유로블록을 확대한 사시도.
도 22는 도 21에 나타내고 있는 제1 유로블록을 다른 시점에서 본 사시도.
도 23은 본 발명의 한 실시형태에 관련된 배관 조인트의 일례를 나타내는 평면도.
도 24는 도 23에 나타내고 있는 배관 조인트의 측면도.
도 25는 도 23에 나타내고 있는 배관 조인트의 저면도.
도 26은 본 발명의 한 실시형태에 관련된 배관 조인트의 다른 일례를 나타내는 평면도.
도 27은 도 26에 나타내고 있는 배관 조인트의 측면도.
도 28은 도 26에 나타내고 있는 배관 조인트의 저면도.
도 29는 도 23 내지 도 25에 나타내고 있는 배관 조인트와 도 26 내지 도 28에 나타내고 있는 배관 조인트를 연결하는 것에 의해 형성된, 본 발명의 한 실시형태에 관련된 배관 조인트 구조의 개략구성을 나타내는 측면도.
도 30은 도 23 내지 도 25에 나타내고 있는 배관 조인트와 도 26 내지 도 28에 나타내고 있는 배관 조인트를 연결하는 것에 의해 형성된, 본 발명의 한 실시형태에 관련된 배관 조인트 구조의 개략구성을 나타내는 평면도.
도 31은 비교예로서의 종래기술의 배관 조인트의 구성을 나타내는 평면도.
도 32는 본 발명의 한 실시형태에 관련된 유체공급 제어장치의 구성의 일례를 나타내는 평면도.
도 33은 도 32에 나타내고 있는 유체공급 제어장치의 측면도.
도 34는 도 33에 나타내고 있는 유로블록을 확대한 측면도.
도 35는 본 발명의 유체공급 제어장치의 구성의 다른 일례를 나타내는 측면도.
도 36은 본 발명의 배관 조인트의 한 변형예의 구성을 나타내는 평면도.
도 37은 도 36에 나타내고 있는 배관 조인트의 측면도.
도 38은 도 36에 나타내고 있는 배관 조인트의 저면도.
도 39는 본 발명의 배관 조인트의 다른 한 변형예의 구성을 나타내는 평면도.
도 40은 도 39에 나타내고 있는 배관 조인트의 측면도.
도 41은 도 39에 나타내고 있는 배관 조인트의 저면도.
도 42는 유체제어밸브의 단면도.
도 43은 도 42의 PV부 확대 단면도.
도 44는 밸브부의 단면도.
도 45는 피스톤의 단면도.
도 46은 피스톤의 사면도.
도 47은 유체제어밸브 조립시의 분해도.
도 48은 유체제어밸브의 한 변형예의 단면도.
도 49는 유체제어밸브의 다른 변형예의 단면도.
도 50은 유체제어밸브의 참고예의 단면도.
도 51은 밸브부착블록 내 유로 주변의 단면도.
도 52는 밸브부착블록 내 유로 주변의 단면도.
도 53은 종래 유체제어밸브의 단면도.
도 54는 종래 유체제어밸브의 단면도.

이하, 본 발명을 구체화한 한 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 또한, 변형예는 한 실시형태의 설명 중에 삽입되면 실시형태의 설명의 이해를 방해할 수 있으므로 말미에 정리해 기재되어 있다.

<실시형태의 가스공급장치의 전체 구성>

먼저, 도 1을 참조하면서 본 발명에 관련된 유체공급 제어장치의 일례(한 실시형태)인 가스공급장치(10)에서의 유체 통류경로의 개략구성에 대해 설명한다. 가스공급장치(10)는 반도체 제조공정(예를 들어, 에칭 프로세스)에 이용되는 것으로, 복수(도 1의 도시에서는 8개)의 프로세스 가스를 이용 가능하게 구성되어 있다. 즉, 가스공급장치(10)는 공급용 가스(복수의 프로세스 가스를 혼합한 혼합 가스 또는 단일의 프로세스 가스)를 도시하지 않은 공급처(프로세스 챔버)에 공급 가능하게 구성되어 있다.

구체적으로, 가스공급장치(10)에서는 가스공급유닛(10A, 10B, 10C, 10D, 10E, 10F, 10G 및 10H)이 병렬로 형성되어 있다. 가스공급유닛(10A∼10H)은 각각 다른 프로세스 가스 유입 라인(11)(프로세스 가스 유입 라인(11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 11F, 11G 및 11H))에 접속되어 있다. 프로세스 가스 유입 라인(11A∼11H)은 각각 다른 종류의 프로세스 가스가 도입되게 되어 있다.

또한, 가스공급유닛(10A∼10H)에는 퍼지 가스 유입 라인(12)이 접속되어 있다. 퍼지 가스 유입 라인(12)은 불활성 가스(예를 들어, 질소 가스)인 퍼지 가스를 가스공급유닛(10A∼10H)에 공급하도록 형성되어 있다. 그리고, 가스공급유닛(10A∼10H)에는 프로세스 가스 공급 라인(13)이 접속되어 있다.

즉, 가스공급유닛(10A∼10H)은 프로세스 가스 유입 라인(11)을 통해 도시하지 않은 프로세스 가스 공급원으로부터 공급된 프로세스 가스와 퍼지 가스 유입 라인(12)을 통해 도시하지 않은 퍼지 가스 공급원으로부터 공급된 퍼지 가스를 택일적으로 프로세스 가스 공급 라인(13)을 향해 통류시키도록 구성되어 있다. 그리고, 가스공급장치(10)는 프로세스 가스를 프로세스 가스 공급 라인(13)에 공급하도록 가스공급유닛(10A∼10H)을 동작시켜서 상기한 공급용 가스를 프로세스 가스 공급 라인(13)을 통해 상기한 공급처에 공급하도록 구성되어 있다.

다만, 가스공급유닛(10A∼10H)은 각각 동일한 구성으로 되어 있다. 따라서, 이하, 가스공급유닛(10A)의 구성을 중심으로 하여 설명한다.

가스공급유닛(10A)에는 내부 메인 가스유로(14)와 내부 퍼지 가스유로(15)가 형성되어 있다. 내부 메인 가스유로(14) 및 내부 퍼지 가스유로(15)는 가스공급유닛(10A)의 내부에 형성된 가스유로이다. 내부 메인 가스유로(14)는 프로세스 가스 유입 라인(11)과 프로세스 가스 공급 라인(13) 사이에 형성되어 있다. 즉, 프로세스 가스 유입 라인(11)은 내부 메인 가스유로(14)를 통해 프로세스 가스 공급 라인(13)에 접속되어 있다. 또한, 내부 퍼지 가스유로(15)는 퍼지 가스의 유로이며, 퍼지 가스 유입 라인(12)와 내부 메인 가스유로(14)를 접속하도록 형성되어 있다.

가스공급유닛(10A)은 모듈로서의 유량제어기(16)를 구비하고 있다. 유량제어기(16)는 내부 메인 가스유로(14)에서 내부 퍼지 가스유로(15)와의 접속 개소보다 프로세스 가스의 통류방향에서의 하류측(프로세스 가스 공급 라인(13)측)에 개재되어 있다. 또한, 가스공급유닛(10A) 등에서의 프로세스 가스의 통류방향을 이하 "가스통류방향"이라고 부른다. 유량제어기(16)는 이른바 "매스 플로우 컨트롤러"라고 불리는 것으로, 내부 메인 가스유로(14)에서의 가스의 질량유량에 대응하는 검출신호를 출력 가능함과 동시에 이러한 질량유량을 외부(마이크로 컴퓨터 등)로부터의 제어신호에 의해 제어 가능하게 구성되어 있다.

또한, 가스공급유닛(10A)은 모듈로서의 유체제어밸브(17)(유체제어밸브 액츄에이터(17a)를 포함한다), 유체제어밸브(18)(유체제어밸브 액츄에이터(18a)를 포함한다) 및 유체제어밸브(19)(유체제어밸브 액츄에이터(19a)를 포함한다)를 구비하고 있다. 유체제어밸브(17)는 상기한 접속 개소보다 가스통류방향에서의 상류측(프로세스 가스 유입 라인(11)측)에서 내부 메인 가스유로(14)에 개재되어 있다. 유체제어밸브(18)는 내부 퍼지 가스유로(15)에 개재되어 있다. 유체제어밸브(19)는 유량제어기(16)보다 가스통류방향에서의 하류측에서 내부 메인 가스유로(14)에 개재되어 있다.

유체제어밸브(17)는 이른바 "에어 오퍼레이트 밸브"로서의 구성을 구비한 개폐밸브로서, 유체제어밸브 액츄에이터(17a)의 단부에는 개폐제어용 에어 배관을 접속하기 위한 조인트부가 마련되어 있다(유체제어밸브(18 및 19)도 마찬가지이다). 유체제어밸브(17)는 프로세스 가스 유입 라인(11)으로부터 유량제어기(16)로 향하는 프로세스 가스의 유입과 그 차단을 전환 가능하게 형성되어 있다. 유체제어밸브(18)는 내부 메인 가스유로(14)에 대한 퍼지 가스의 유입과 그 차단을 전환 가능하게 형성되어 있다. 유체제어밸브(19)는 프로세스 가스 공급 라인(13)으로 향하는 가스의 유입과 그 차단을 전환 가능하게 형성되어 있다.

도 2를 참조하면, 가스공급유닛(10A∼10H)에서는 유체제어밸브(17), 유체제어밸브(18), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(19)가 가스통류방향에 대해 이 순서대로 배치되어 있다. 또한, 유체제어밸브(17∼19) 및 유량제어기(16)는 가스통류방향을 따라(구체적으로는 가스통류방향과 평행하게) 대략 일직선상에 배열되어 있다. 다만, 이하 가스공급유닛(10A) 등에서의 유체제어밸브(17), 유체제어밸브(18), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(19)가 배열되어 있는 방향을 "기기배열방향"이라고 부른다. 본 구성에서는, 가스통류방향은 기기배열방향과 평행하고, 유체제어밸브(17)로부터 유체제어밸브(18) 및 유량제어기(16)를 거쳐 유체제어밸브(19)로 향하는 방향(도 2에서 왼쪽에서 오른쪽을 향한 방향)으로 설정되어 있다.

또한, 본 구성에서는 가스공급유닛(10A∼10D)에서의 각 유량제어기(16)는 가스통류방향에 대해 대략 동일한 위치에 배치되어 있다(유체제어밸브(17∼19)에 대해서도 마찬가지이다). 즉, 가스공급유닛(10A∼10D)에서의 각 유량제어기(16)는 폭방향(가스통류방향 및 후술하는 유로블록(20)의 두께방향과 직교하는 방향: 도 2에서 상하방향)을 따라 대략 일직선상에 배열되어 있다. 마찬가지로 가스공급유닛(10E∼10H)에서의 각 유량제어기(16)는 가스통류방향에 대해 대략 동일한 위치에 배치되어 있다(유체제어밸브(17, 18 및 19)에 대해서도 마찬가지이다).

가스공급장치(10)(가스공급유닛(10A))는 대략 평판형상 부재인 상기한 유로블록(20)(장착 대상)을 구비하고 있다. 본 구성에서는, 유로블록(20)에는 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17, 18 및 19)가 기기배열방향으로 배열되면서 착탈이 자유롭게 장착(고정)되어 있다. 유체제어밸브(17), 유체제어밸브(18), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(19)는 이 순서대로 기기배열방향으로 배열되면서 유로블록(20)에 장착됨으로써 그 유로블록(20)의 내부에 형성된 가스유로(자세한 것은 후술한다)에 의해 가스를 주고 받을 수 있게 접속되게 되어 있다. 즉, 유로블록(20)은 기기배열방향으로 배열된 상태로 유체제어밸브(17), 유체제어밸브(18), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(19)가 장착됨으로써 이들을 이 순서대로 접속하도록 구성되어 있다.

또한, 유로블록(20)은 상기한 기기배열방향으로 배열된 유체제어밸브(17), 유체제어밸브(18), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(19)의 세트를 폭방향으로 복수(본 구체예에서는 4개) 장착 가능하게 구성되어 있다. 구체적으로 본 구성에서는, 하나의 유로블록(20)은 복수의 가스공급유닛(10A∼10D)을 폭방향으로 배열하면서 장착 가능하게 구성되어 있다. 이 유로블록(20)은 복수의 가스공급유닛(10A∼10D)에 걸쳐 분리 불가능하게 일체적(구체적으로는 조인트 없이 일체)으로 형성되어 있다. 마찬가지로 또한, 하나의 유로블록(20)은 복수의 가스공급유닛(10E∼10H)을 폭방향으로 배열하면서 장착 가능하게 구성되어 있다. 이 유로블록(20)은 복수의 가스공급유닛(10E∼10H)에 걸쳐 분리 불가능하게 일체적(구체적으로는 조인트없이 일체)으로 형성되어 있다.

즉, 본 구성에 있어서는 가스공급장치(10)는 가스공급유닛(10A∼10D)에 대응하는 유로블록(20)(분리 불가능하게 일체)과 가스공급유닛(10E∼10H)에 대응하는 유로블록(20)(분리 불가능하게 일체)을 구비하고 있다. 양자는 서로 공급용 가스나 퍼지 가스를 주고 받을 수 있게 인접한 상태로 서로 결합되게 되어 있다.

<실시형태의 유로블록의 개략구성>

도 3 내지 도 7은 본 발명의 한 실시형태에 관련된 유로블록(20)의 상세한 구성을 나타내고 있다. 이하, 도 3 내지 도 7을 이용하고 또한, 필요에 따라 다른 도면도 참조하면서 본 실시형태의 유로블록(20)의 구체적 구성에 대해 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 가스공급유닛(10A∼10D 및 10E∼10H)에서는 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17, 18 및 19)는 유로블록(20)에서의 일표면인 상측표면(20a)(장착면)측에 집약 장착되어 있다. 또한, 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)과는 반대측의 일표면을 이하 "하측표면(20b)"이라 부른다. 또한, 유로블록(20)에서의 상측표면(20a) 및 하측표면(20b)과 직교하는 표면이면서 법선방향이 폭방향이 되는 면을 이하 "단면(端面)(20c)"이라 부른다.

이하, 먼저, 도 2 내지 도 4를 참조하면서 하나의 유로블록(20)에서의 유체제어밸브(17), 유체제어밸브(18), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(19) 사이의 접속 및 가스공급유닛(10A∼10D) 사이의 상호접속에 관한 내부의 가스유로의 개략적인 구성에 대해 설명한다.

유로블록(20)은 스테인리스강에 의해 형성된 대략 판형의 부재이며, 그 내부에서 프로세스 가스를 상기한 가스통류방향, 즉, 기기배열방향으로 통류시키도록 구성되어 있다. 구체적으로는 유로블록(20)의 내부에는 대략 U자형의 접속유로(21)가 형성되어 있다. 본 발명의 "제1 유로"를 구성하는 접속유로(21)는 유로블록(20)의 가스통류방향에서의 상류측 위치(가스통류방향에서의 상류측 단부쪽의 위치)에 형성되어 있다.

접속유로(21)는 프로세스 가스를 상기한 가스통류방향으로 통류시키도록 평면에서 보았을 때(유로블록(20)의 두께방향으로 본 경우) 가스통류방향을 따라 대략 일직선상에 형성되어 있다. 구체적으로는, 접속유로(21)는 상측표면(20a)에서 개구하는 입구포트(21a) 및 출구포트(21b)를 가지고 있다. 즉, 입구포트(21a)는 프로세스 가스 유입 라인(11)으로부터의 프로세스 가스의 유입구로 접속유로(21)의 가스통류방향에서의 상류측 단부에 형성되어 있다. 마찬가지로 출구포트(21b)는 입구포트(21a)로부터 유입된 프로세스 가스의 유출구로 접속유로(21)의 가스통류방향에서의 하류측 단부에 형성되어 있다.

입구포트(21a)로부터 하측표면(20b)을 향해 입구통로(21c)가 형성되어 있다. 마찬가지로 출구포트(21b)로부터 하측표면(20b)을 향해 출구통로(21d)가 형성되어 있다. 입구통로(21c) 및 출구통로(21d)는 원통형의 구멍이며 유로블록(20)의 두께방향과 평행하게 형성되어 있다.

입구통로(21c) 및 출구통로(21d)에서 하측표면(20b)측의 단부는 접속로(21e)에 의해 서로 접속되어 있다. 접속로(21e)는 하측표면(20b)측으로부터 형성된 홈을 스테인리스강으로 형성된 평판형상(평면에서 보아 타원형)의 덮개부(21f)에 의해 용접(예를 들어, 레이저 용접이나 전자빔 용접) 등으로 기밀적으로 폐쇄하는 것에 의해 형성된 공간이며 가스통류방향과 평행하게 형성되어 있다.

접속유로(21)보다 가스통류방향에서의 하류측이며 유체제어밸브(17, 18)와 유량제어기(16) 사이에는 접속유로(22)가 형성되어 있다. 본 발명의 "제1 유로"를 구성하는 접속유로(22)는 상기한 가스통류방향으로 가스를 통류시키도록 유로블록(20)의 내부에서 가스통류방향을 따라 형성된 가스유로이다. 접속유로(22)는 상기한 접속유로(21)와 동일한 구조를 가지고 있으며, 유체제어밸브(17 또는 18)와 유량제어기(16)를 접속하도록 형성되어 있다.

구체적으로는, 접속유로(22)는 상기한 접속유로(21)와 마찬가지로 입구포트(22a), 출구포트(22b), 입구통로(22c), 출구통로(22d), 접속로(22e) 및 덮개부(22f)를 가지고 있다. 접속유로(22)는 유체제어밸브(17 또는 18)를 거쳐 입구포트(22a)로 유입된 가스를 입구통로(22c), 접속로(22e) 및 출구통로(22d)를 통해 출구포트(22b)에 전달하여 출구포트(22b)로부터 배출함으로써, 그 가스를 유체제어밸브(17 또는 18)로부터 유량제어기(16)를 향해 통류 가능하게 형성되어 있다.

유로블록(20)의 가스통류방향에서의 접속유로(21 및 22)보다 하류측의 위치에는 접속유로(23)가 형성되어 있다. 즉, 접속유로(23)는 유로블록(20)의 가스통류방향에서의 하류측의 위치(하류측의 단부쪽 위치)에 형성되어 있다. 본 발명의 "제1 유로"를 구성하는 접속유로(23)는 상기한 가스통류방향으로 가스를 통류시키도록 유로블록(20)의 내부에서 가스통류방향을 따라 형성된 가스유로이며, 상기한 접속유로(21 및 22)와 동일한 구조로 되어 있다. 이 접속유로(23)는 유량제어기(16)와 유체제어밸브(19)를 접속하도록 형성되어 있다.

구체적으로는, 접속유로(23)는 상기한 접속유로(21 및 22)와 마찬가지로 입구포트(23a), 출구포트(23b), 입구통로(23c), 출구통로(23d), 접속로(23e) 및 덮개부(23f)를 가지고 있다. 접속유로(23)는 유량제어기(16)를 거쳐 입구포트(23a)로 유입된 가스를 입구통로(23c), 접속로(23e) 및 출구통로(23d)를 통해 출구포트(23b)에 전달하여 출구포트(23b)로부터 배출함으로써, 그 가스를 유량제어기(16)로부터 유체제어밸브(19)를 향해 통류 가능하게 형성되어 있다.

상기와 같이, 접속유로(21, 22 및 23)는 각각 평면에서 보아 가스통류방향을 따라 대략 일직선상에 형성되어 있다. 또한, 접속유로(21, 22 및 23)는 평면에서 보아 가스통류방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 여기서, 접속유로(21, 22 및 23)가 "대략 일직선상에 배치되어 있다"는 것은 반드시 이 평면에서 보아 중심이 정확하게 특정 직선상에 위치하는 것까지 요구하는 것은 아니다. 즉, 예를 들어, 이것이 평면에서 보아 특정 직선과 겹쳐지도록 배치되어 있다면 "대략 일직선상에 배치되어 있다"고 할 수 있다.

유로블록(20)의 상측표면(20a)에서 유체제어밸브(18)에 대응하는 위치에는 퍼지 가스 공급포트(24)가 유체제어밸브(18)를 향해 개구하도록 형성되어 있다. 퍼지 가스 공급포트(24)는 평면에서 보아 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)에 대해 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)와 대략 점대칭의 위치에 배치되어 있다. 즉, 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)와 퍼지 가스 공급포트(24)와 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)는 이 순서대로 평면에서 보아 가스통류방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다.

퍼지 가스 공급포트(24)는 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …)에 걸치도록 장치 폭방향을 따라 형성된 내부 퍼지 가스 라인(25)과 연통하여 유체제어밸브(18)에 퍼지 가스를 공급하도록 형성되어 있다. 본 발명의 "제2 유로"를 구성하는 내부 퍼지 가스 라인(25)은 유로블록(20)의 내부에 형성된 퍼지 가스유로이며, 퍼지 가스 유입 라인(12)(도 1 참조)에 접속되어 있다. 또한, 퍼지 가스 공급포트(24)와 내부 퍼지 가스 라인(25) 사이에는 유로블록(20)의 두께방향과 평행한 짧은 가스유로가 형성되어 있다. 즉, 가스공급유닛(10A∼10D)에 대응하는 각 퍼지 가스 공급포트(24)는 각각 상기한 짧은 가스유로를 통해 내부 퍼지 가스 라인(25)에 접속되어 있다.

본 실시형태에서는, 내부 퍼지 가스 라인(25)은 유체제어밸브(18)에 대응하는 위치(유체제어밸브(18)의 거의 바로 밑)에 형성되어 있다. 구체적으로는, 내부 퍼지 가스 라인(25)은 평면에서 보아 기기배열방향에서의 위치가 퍼지 가스 공급포트(24)와 대략 일치하도록 배치되어 있다.

유로블록(20)의 상측표면(20a)에서 유체제어밸브(19)에 대응하는 위치에는 프로세스 가스 공급포트(26)가 유체제어밸브(19)를 향해 개구하도록 형성되어 있다. 프로세스 가스 공급포트(26)는 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …)에 걸치도록 장치 폭방향을 따라 형성된 공급측 내부 가스 라인(27)과 연통하여 유체제어밸브(19)를 통과한 가스를 내부 가스 라인(27)에 공급하도록 형성되어 있다.

본 발명의 "제2 유로"를 구성하는 공급측 내부 가스 라인(27)은 유로블록(20)의 내부에 형성된 가스유로이며, 프로세스 가스 공급 라인(13)(도 1 참조)에 접속되어 있다. 또한, 프로세스 가스 공급포트(26)와 공급측 내부 가스 라인(27) 사이에는 유로블록(20)의 두께방향과 평행한 짧은 가스유로가 형성되어 있다. 즉, 가스공급유닛(10A∼10D)에 대응하는 각 프로세스 가스 공급포트(26)는 각각 상기한 짧은 가스유로를 통해 공급측 내부 가스 라인(27)에 접속되어 있다.

본 실시형태에서는, 공급측 내부 가스 라인(27)은 유체제어밸브(19)에 대응하는 위치(유체제어밸브(19)의 거의 바로 밑)에 형성되어 있다. 구체적으로는, 공급측 내부 가스 라인(27)은 평면에서 보아 기기배열방향에서의 위치가 프로세스 가스 공급포트(26)와 대략 일치하도록 배치되어 있다.

상기와 같이 가스공급유닛(10A) 등은 프로세스 가스 유입 라인(11)으로부터 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)에 유입된 프로세스 가스 또는 퍼지 가스 유입 라인(12)로부터 내부 퍼지 가스 라인(25)에 유입된 퍼지 가스를 유체제어밸브(17 및 18)에 의해 택일적으로 접속유로(22), 유량제어기(16), 접속유로(23) 및 유체제어밸브(19)를 통해 공급측 내부 가스 라인(27)에 공급 가능하게 구성되어 있다. 즉, 가스공급유닛(10A∼10D)(10E∼10H)은 내부 퍼지 가스 라인(25) 및 공급측 내부 가스 라인(27)을 통해 가스를 주고 받을 수 있게 서로 접속되어 있다.

유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에는 암나사부(28a, 28b, 28c 및 28d)가 형성되어 있다. 암나사부(28a, 28b, 28c 및 28d)는 이른바 "나사구멍"으로, 축방향(깊이방향)이 유로블록(20)의 두께방향과 평행해지도록 형성되어 있다.

한 쌍의 암나사부(28a)는 유입측 플랜지(30)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b)는 유체제어밸브(17 및 18)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28c)는 유량제어기(16)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28d)는 유체제어밸브(19)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 암나사부(28a)와 한 쌍의 암나사부(28b)와 한 쌍의 암나사부(28c)와 한 쌍의 암나사부(28d)가 이 순서대로 가스통류방향(기기배열방향)을 따라 대략 일직선상에 배열되어 있다.

유입측 플랜지(30)에 대응하는 한 쌍의 암나사부(28a)는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)를 사이에 둔 양측에 기기배열방향으로 배열되어 있다. 유입측 플랜지(30)는 가스공급유닛(10A∼10H) 각각에 하나씩 형성되어 있다. 가스공급유닛(10A)에서의 유입측 플랜지(30)는 프로세스 가스 유입 라인(11A)과 입구포트(21a)를 접속하기 위한 배관 플랜지이며, 정면에서 보아 대략 역 T자형으로 형성되어 있다(가스공급유닛(10B∼10H)에서의 유입측 플랜지(30)도 동일한 구성으로 되어 있다).

모듈에 상당하는 것 중 하나인 유입측 플랜지(30)는 플랜지부(31)와 관부(32)로 구성되어 있다. 플랜지부(31)는 평면에서 보아 대략 I자형의 판형 부재이며, 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)에 대해 기밀적으로 접합되게 되어 있다. 관부(32)는 플랜지부(31)로부터 대략 수직으로 세워 형성되어 있다. 플랜지부(31)는 그 폭(상기한 폭방향에서의 치수: 이하 동일)이 관부(32) 및 부착볼트(33)의 외경보다 약간 크며, 또한, 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)의 폭(유체제어밸브 액츄에이터(17a∼19a)의 폭)과 대략 동일해지도록 형성되어 있다.

플랜지부(31)에서 암나사부(28a)에 대응하는 위치에는 부착볼트(33)를 삽입통과시키기 위한 도시하지 않은 관통구멍이 형성되어 있다. 그리고, 유입측 플랜지(30)는 한 쌍의 암나사부(28a)에 부착볼트(33)를 장착하는 것에 의해 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 대해 기밀적으로 장착되어 있다(이러한 장착개소에서의 기밀적 시일구조는 주지이므로 도시나 설명은 생략한다: 이하 동일). 즉, 한 쌍의 암나사부(28a)는 유입측 플랜지(30)를 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성되어 있다.

유체제어밸브(17 및 18)에 대응하는 한 쌍의 암나사부(28b) 중 일방은 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)와 한 쌍의 암나사부(28a) 중 가스통류방향에서의 하류측(도 4에서 우측)에 있는 것 사이의 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b) 중 타방은 퍼지 가스 공급포트(24)와 접속유로(22)에서의 출구포트(22b) 사이의 위치에 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 유체제어밸브(17 및 18)는 공통의 밸브부착블록(40)을 통해 일체화되면서 유로블록(20)에 고정되어 있다. 즉, 유체제어밸브 액츄에이터(17a 및 18a)는 동일한 밸브부착블록(40)에 미리 부착되어 있다. 밸브부착블록(40)은 평면에서 보아 대략 I자형으로 형성되어 있다. 또한, 밸브부착블록(40)은 그 폭이 부착볼트(41)의 외경보다 약간 크며, 또한, 유량제어기(16) 및 유체제어밸브 액츄에이터(17a∼19a)의 폭과 대략 동일해지도록 형성되어 있다. 이 밸브부착블록(40)에는 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)로부터 유체제어밸브 액츄에이터(17a)에서의 밸브체 근방 부분(이러한 근방 부분의 구성은 주지이므로 도시나 설명은 생략한다: 이하 동일)을 통해 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)에 이르는 내부 가스유로(도시생략)와 퍼지 가스 공급포트(24)로부터 유체제어밸브 액츄에이터(18a)에서의 밸브체의 근방 부분을 통해 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)에 이르는 내부 가스유로(도시생략)가 형성되어 있다. 그리고, 유체제어밸브(17)(18)는 상기와 같은 구성을 가지는 밸브부착블록(40)에 유체제어밸브 액츄에이터(17a)( 18a)를 부착하는 것에 의해 구성되어 있다.

또한, 밸브부착블록(40)에서의 암나사부(28b)에 대응하는 위치에는 부착볼트(41)를 삽입통과시키기 위한 도시하지 않은 관통구멍이 형성되어 있다. 그리고, 유체제어밸브(17 및 18)는 한 쌍의 암나사부(28b)에 부착볼트(41)를 장착하는 것에 의해 공통의 밸브부착블록(40)을 통해 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 대해 기밀적으로 장착되어 있다. 즉, 본 실시형태에서는 유체제어밸브(17 및 18)를 일체로 형성한 것, 바꾸어 말하면 유체제어밸브 액츄에이터(17a, 18a) 및 이것이 미리 부착된 밸브부착블록(40)이 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유로운 하나의 모듈(착탈모듈)을 구성하게 되어 있다. 그리고, 한 쌍의 암나사부(28b)는 유체제어밸브(17 및 18)(유체제어밸브 액츄에이터(17a, 18a))가 미리 부착된 밸브부착블록(40))를 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성되어 있다.

유량제어기(16)에 대응하는 한 쌍의 암나사부(28c) 중 일방은 한 쌍의 암나사부(28b) 중 가스통류방향에서의 하류측에 있는 것과 접속유로(22)에서의 출구포트(22b) 사이의 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28c) 중 타방은 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)와 출구포트(23b) 사이의 위치에 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 유량제어기(16)에는 MFC 부착부(50)가 형성되어 있다. MFC 부착부(50)는 평면에서 보아 대략 I자형으로 형성되어 있다. 또한, MFC 부착부(50)는 그 폭이 부착볼트(51)의 외경보다 약간 크며, 또한, 유량제어기(16)에서의 MFC 부착부(50)보다 상측에 있는 부분 및 유체제어밸브(17∼19)(유체제어밸브 액츄에이터(17a∼19a))의 폭과 대략 동일해지도록 형성되어 있다. 이 MFC 부착부(50)에는 접속유로(22)에서의 출구포트(22b)로부터 유량제어기(16)에 이르는 내부 가스유로(도시생략)와 유량제어기(16)의 내부를 통과한 가스가 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)에 이르는 내부 가스유로(도시생략)가 형성되어 있다.

또한, MFC 부착부(50)에서 암나사부(28c)에 대응하는 위치에는 부착볼트(51)를 삽입통과시키기 위한 도시하지 않은 관통구멍이 형성되어 있다. 그리고, 유량제어기(16)는 한 쌍의 암나사부(28c)에 부착볼트(51)를 장착하는 것에 의해 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 대해 기밀적으로 장착되어 있다. 즉, 한 쌍의 암나사부(28c)는 유량제어기(16)(MFC 부착부(50))를 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성되어 있다.

유체제어밸브(19)에 대응하는 한 쌍의 암나사부(28d) 중 일방은 한 쌍의 암나사부(28c) 중 가스통류방향에서의 하류측에 있는 것과 접속유로(23)에서의 출구포트(23b) 사이의 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28d) 중 타방은 프로세스 가스 공급포트(26)보다 가스통류방향에서의 하류측, 즉, 유로블록(20)의 가스통류방향에서의 하류측 단부에 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 유체제어밸브(19)는 밸브부착블록(60)에 유체제어밸브 액츄에이터(19a)를 미리 부착시키는 것에 의해 구성되어 있다. 밸브부착블록(60)은 평면에서 보아 대략 I자형으로 형성되어 있다. 또한, 밸브부착블록(60)은 그 폭이 부착볼트(61)의 외경보다 약간 크며, 또한, 유량제어기(16) 및 유체제어밸브 액츄에이터(17a∼19a)의 폭과 대략 동일해지도록 형성되어 있다. 이 밸브부착블록(60)에는 접속유로(23)에서의 출구포트(23b)로부터 유체제어밸브 액츄에이터(19a)에서의 밸브체의 근방 부분을 통해 프로세스 가스 공급포트(26)에 이르는 내부 가스유로(도시생략)가 형성되어 있다.

또한, 밸브부착블록(60)에서 암나사부(28d)에 대응하는 위치에는 부착볼트(61)를 삽입통과시키기 위한 도시하지 않은 관통구멍이 형성되어 있다. 그리고, 유체제어밸브(19)는 한 쌍의 암나사부(28d)에 부착볼트(61)를 장착하는 것에 의해 밸브부착블록(60)을 통해 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 대해 기밀적으로 장착되어 있다. 즉, 한 쌍의 암나사부(28d)는 유체제어밸브(19)(유체제어밸브 액츄에이터(19a)가 미리 부착된 밸브부착블록(60))를 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 암나사부(28a), 접속유로(21)(입구포트(21a), 입구통로(21c), 접속로(21e), 출구통로(21d) 및 출구포트(21b)를 포함한다), 암나사부(28b), 접속유로(22)(상동), 퍼지 가스 공급포트(24), 암나사부(28c), 접속유로(23)(상동), 프로세스 가스 공급포트(26) 및 암나사부(28d)가 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 또한, 암나사부(28a, 28b, 28c 및 28d)는 상측표면(20a)에서 개구하는 비관통구멍으로서 형성되어 있다. 즉, 접속유로(21, 22 및 23)는 암나사부(28a∼28d)에서 깊이방향으로 그 암나사부(28a∼28d)를 우회하도록 형성되어 있다. 구체적으로, 암나사부(28a∼28d)는 접속유로(21∼23)와 연통하지 않게 형성되어 있다.

다만, 도 1에서의 내부 메인 가스유로(14)는 접속유로(21∼23), 유체제어밸브(17)에 형성된 내부 가스유로(밸브부착블록(40)에 형성된 내부 가스유로이며 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)로부터 유체제어밸브 액츄에이터(17a)를 통해 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)에 이르는 유로), 유량제어기(16)에 형성된 내부 가스유로, 유체제어밸브(19)에 형성된 내부 가스유로(밸브부착블록(60)에 형성된 내부 가스유로이며 접속유로(23)에서의 출구포트(23b)로부터 유체제어밸브 액츄에이터(19a)를 통해 프로세스 가스 공급포트(26)에 이르는 유로) 및 프로세스 가스 공급포트(26)로부터 공급측 내부 가스 라인(27)에 이르는 가스유로에 상당한다. 또한, 도 1에서의 내부 퍼지 가스유로(15)는 내부 퍼지 가스 라인(25)으로부터 퍼지 가스 공급포트(24)에 이르는 퍼지 가스유로, 밸브부착블록(40)에 형성된 내부 가스유로이며 퍼지 가스 공급포트(24)로부터 유체제어밸브(18)를 통해 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)에 이르는 유로 및 내부 퍼지 가스 라인(25)에 상당한다.

<실시형태의 유로블록의 주요부 구성>

다음으로, 복수의 유로블록(20)을 폭방향으로 병렬로 인접 배치한 상태에서, 인접하는 유로블록(20)에서의 내부 퍼지 가스 라인(25)끼리 및 공급측 내부 가스 라인(27)끼리의 접속에 관한 구성에 대해 도 5 내지 도 7을 참조하면서 설명한다. 다만, 도 7은 인접하는 유로블록(20)에서의 내부 퍼지 가스 라인(25)끼리의 접속부분의 확대 단면도만 나타내고 있다. 당연히 인접하는 유로블록(20)에서의 공급측 내부 가스 라인(27)끼리의 접속부분에 대해서도 동일한 구성이므로, 이러한 부분에 대한 확대 단면도의 도시는 생략한다.

유로블록(20)은 본 발명의 "접속부"를 구성하는 제1 접속편(201) 및 제2 접속편(202)을 구비하고 있다. 제1 접속편(201)은 하측표면(20b)측에서 폭방향에서의 일방의 단부(도 6에서의 우측의 단부)로부터 그 폭방향으로(즉, 외측을 향해) 돌출 형성되어 있다. 제2 접속편(202)은 상측표면(20a)측에서 폭방향에서의 타방의 단부로부터 그 폭방향으로 돌출 형성되어 있다. 즉, 도 6에 나타내는 바와 같이 제1 접속편(201)과 제2 접속편(202)은 기기배열방향을 따라 본 경우 대각위치에 형성되어 있다.

다만, 본 실시형태에 있어서는, 제1 접속편(201) 및 제2 접속편(202)은 유로블록(20)의 본체부분(유로블록(20)의 주요부를 구성하는 직육면체 부분이면서 덮개부(21f) 등을 제외한 부분)과 조인트 없이 일체로 형성되어 있다. 또한, 제1 접속편(201) 및 제2 접속편(202)은 기기배열방향에 대해 유로블록(20)의 전체길이에 걸쳐 형성되어 있다. 내부 퍼지 가스 라인(25)은 제2 접속편(202)측으로부터 폭방향을 따라 형성된 비관통구멍의 개구부를 스테인리스강으로 형성된 대략 원주형의 폐쇄부재로 용접(예를 들어, 레이저 용접이나 전자빔 용접) 등에 의해 기밀적으로 폐쇄하는 것에 의해 형성되어 있다. 공급측 내부 가스 라인(27)도 마찬가지로 형성되어 있다.

제1 접속편(201)의 표면(하측표면(20b)과는 반대측의 면)에서 기기배열방향에서의 내부 퍼지 가스 라인(25) 및 공급측 내부 가스 라인(27)에 대응하는 위치에는 제1 접속개구부(211)가 형성되어 있다. 제1 접속개구부(211)는 하측표면(20b)측으로부터 상측표면(20a)측을 향한 방향으로(즉, 도 6에서 상방을 향해) 개구하도록 형성되어 있다.

다만, 내부 퍼지 가스 라인(25)에 대응하는 제1 접속개구부(211)는 도면 중 "211a"라고 표시되고 또한, 이하의 설명에서 "제1 접속개구부(211a)"라고 불리는 일이 있다. 마찬가지로 공급측 내부 가스 라인(27)에 대응하는 제1 접속개구부(211)는 도면 중 "211b"라고 표시되고 또한, 이하의 설명에서 "제1 접속개구부(211b)"라고 불리는 일이 있다. 또한, 이하의 설명에서 "제1 접속개구부(211a)"와 "제1 접속개구부(211b)"를 "제1 접속개구부(211)"라고 총칭하는 일이 있다.

제1 접속개구부(211a)는 제1 접속로(212)를 통해 내부 퍼지 가스 라인(25)의 폭방향에서의 일방의 단부(제1 접속편(201)측의 단부)에 접속되어 있다. 즉, 내부 퍼지 가스 라인(25)은 폭방향에 대해 비관통구멍으로서 형성되어 있다. 그리고, 제1 접속로(212)는 유로블록(20)의 내부의 가스 통로이며 내부 퍼지 가스 라인(25)에서의 상기한 일방의 단부와 제1 접속개구부(211a)를 접속하도록 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 제1 접속로(212)는 상기한 접속유로(21) 등과 마찬가지로 측단면에서 보았을 때 대략 U자형으로 형성되어 있다. 구체적으로 제1 접속로(212)는 직관부(213)와 직관부(214)와 접속통로부(215)를 구비하고 있다. 직관부(213)는 제1 접속개구부(211a)로부터 하측표면(20b)측을 향해 형성된 대략 원통형의 가스 통로이며 접속통로부(215)에서의 일방의 단부에 접속되어 있다. 직관부(214)는 내부 퍼지 가스 라인(25)에서의 상기한 일방의 단부로부터 하측표면(20b)측을 향해 형성된 대략 원통형의 가스 통로이며 접속통로부(215)에서의 타방의 단부에 접속되어 있다. 접속통로부(215)는 하측표면(20b)측으로부터 형성된 홈을 스테인리스강으로 형성된 평판형상(평면에서 보아 타원형)의 덮개부(216)에 의해 용접(예를 들어, 레이저 용접이나 전자빔 용접) 등으로 기밀적으로 폐쇄하는 것에 의해 형성된 공간이며 폭방향을 따라 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 제1 접속개구부(211b)와 공급측 내부 가스 라인(27) 사이의 접속 구성은 상기한 제1 접속개구부(211a)와 내부 퍼지 가스 라인(25) 사이의 접속 구성과 동일하다. 따라서, 제1 접속개구부(211b)는 제1 접속로(212)를 통해 공급측 내부 가스 라인(27)의 폭방향에서의 일방의 단부(제1 접속편(201)측의 단부)에 접속되어 있다. 즉, 공급측 내부 가스 라인(27)은 폭방향에 대해 비관통구멍으로서 형성되어 있다. 그리고, 제1 접속개구부(211b)와 공급측 내부 가스 라인(27)을 접속하는 제1 접속로(212)는 상기와 동일하게 형성되어 있다.

도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이 제1 접속개구부(211)의 양측에는 각각 연결볼트 결합구멍(217)이 형성되어 있다. 연결볼트 결합구멍(217)은 제1 접속편(201)의 두께방향을 따라 형성된 나사구멍(관통구멍)이며 연결볼트(B)를 결합(체결) 가능하게 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 한 쌍의 연결볼트 결합구멍(217)은 기기배열방향을 따라 배열되어 있다. 즉, 한 쌍의 연결볼트 결합구멍(217)은 제1 접속개구부(211)를 사이에 두고 대략 대칭으로 형성되어 있다.

제2 접속편(202)의 저면(상측표면(20a)과는 반대측의 면)에서 기기배열방향에서의 내부 퍼지 가스 라인(25) 및 공급측 내부 가스 라인(27)에 대응하는 위치에는 제2 접속개구부(221)가 형성되어 있다. 제2 접속개구부(221)는 상측표면(20a)측으로부터 하측표면(20b)측을 향한 방향으로(즉, 도 6에서 하방을 향해) 개구하도록 형성되어 있다.

다만, 내부 퍼지 가스 라인(25)에 대응하는 제2 접속개구부(221)는 도면 중 "221a"라고 표시되고 또한, 이하의 설명에서 "제2 접속개구부(221a)"라고 불리는 일이 있다. 마찬가지로 공급측 내부 가스 라인(27)에 대응하는 제2 접속개구부(221)는 도면 중 "221b"라고 표시되고 또한, 이하의 설명에서 "제2 접속개구부(221b)"라고 불리는 일이 있다. 또한, 이하의 설명에서 "제2 접속개구부(221a)"와 "제2 접속개구부(221b)"를 "제2 접속개구부(221)"라고 총칭하는 일이 있다.

제2 접속개구부(221a)는 제2 접속로(222)를 통해 내부 퍼지 가스 라인(25)의 폭방향에서의 타방의 단부쪽 위치에 접속되어 있다. 또한, 제2 접속로(222)는 내부 퍼지 가스 라인(25)에서의 상기한 타방의 단부와 제2 접속개구부(221a)를 접속하도록 유로블록(20)의 내부에 형성된 가스 통로이다. 구체적으로 본 실시형태에서는 제2 접속로(222)는 대략 원통형의 가스 통로이며 제2 접속개구부(221a)로부터 내부 퍼지 가스 라인(25)을 향해(즉, 상측표면(20a)측을 향해) 형성되어 있다.

본 실시형태에서는 제2 접속개구부(221b)와 공급측 내부 가스 라인(27) 사이의 접속 구성은 제2 접속개구부(221a)와 내부 퍼지 가스 라인(25) 사이의 접속 구성과 동일하다. 따라서, 제2 접속개구부(221b)는 제2 접속로(222)를 통해 공급측 내부 가스 라인(27)의 폭방향에서의 타방의 단부(제2 접속편(202)측의 단부)에 접속되어 있다. 그리고, 제2 접속개구부(221b)와 공급측 내부 가스 라인(27)을 접속하는 제2 접속로(222)는 상기와 동일하게 형성되어 있다.

도 5 및 도 7에 나타내는 바와 같이 제2 접속개구부(221)의 양측에는 각각 연결볼트 삽입통과구멍(227)이 형성되어 있다. 연결볼트 삽입통과구멍(227)은 제2 접속편(202)의 두께방향을 따라 형성된 관통구멍이며 상기한 연결볼트(B)를 삽입통과 가능하게 형성되어 있다. 구체적으로 연결볼트 삽입통과구멍(227)은 그 내경이 연결볼트(B)의 외경보다 약간 커지도록 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는 한 쌍의 연결볼트 삽입통과구멍(227)은 기기배열방향을 따라 배열되어 있다. 즉, 한 쌍의 연결볼트 삽입통과구멍(227)은 제2 접속개구부(221)를 사이에 두고 대략 대칭으로 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 제1 접속개구부(211)와 제2 접속개구부(221)가 기기배열방향에 대해 동일 위치가 되도록 제1 접속편(201) 및 제2 접속편(202)이 형성되어 있다. 즉, 2개의 유로블록(20)이 기기배열방향에 대해 대략 일치하도록 폭방향으로 인접 배치되어 일방의 제1 접속편(201)과 타방의 제2 접속편(202)이 겹쳐진 상태로, 평면에서 보아 제1 접속개구부(211a)와 제2 접속개구부(221a)가 서로 대향하고 제1 접속개구부(211b)와 제2 접속개구부(221b)가 서로 대향하도록 제1 접속개구부(211) 및 제2 접속개구부(221)가 형성되어 있다. 마찬가지로 연결볼트 삽입통과구멍(227)은 상기한 상태로 평면에서 보아 연결볼트 결합구멍(217)을 둘러싸듯이 형성되어 있다.

다만, 본 실시형태에서는, 제1 접속개구부(211) 및 제2 접속개구부(221)에는 각각 양자를 대향시키면서 기밀적으로 접합할 때의 시일부재를 수용할 수 있는 단차부가 형성되어 있다. 이와 같이, 제1 접속편(201) 및 제2 접속편(202)은 제1 접속개구부(211)와 제2 접속개구부(221)가 서로 대향하도록 두께방향으로 겹쳐짐으로써, 인접하는 유로블록(20)에서의 내부 퍼지 가스 라인(25)끼리 및 공급측 내부 가스 라인(27)끼리를 접속하도록 구성되어 있다.

<실시형태의 구성에 의한 작용·효과>

상기와 같은 본 실시형태의 구성에서는, 기기배열방향으로 배열된 유체제어밸브(17), 유체제어밸브(18), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(19)(이들은 유로블록(20)에 장착되어 가스를 주고 받을 수 있게 접속된다)를 구비한 가스공급유닛(10A∼10D)이 폭방향으로 배열된 상태로 유로블록(20)에 장착된다. 그러면, 가스공급유닛(10A∼10D)이 유로블록(20)의 내부에 형성된 내부 퍼지 가스 라인(25) 및 공급측 내부 가스 라인(27)에 의해 가스를 주고 받을 수 있게 접속된다. 가스공급유닛(10E∼10H)에 대해서도 마찬가지이다.

여기서, 이러한 구성에서는 가스공급유닛(10A∼10D)이 장착된 유로블록(20)과 가스공급유닛(10E∼10H)이 장착된 유로블록(20)이 폭방향으로 병렬로 인접 배치된다. 그러면, 가스공급유닛(10A∼10H)에 있어서 각각의 유량제어기(16)가 가스통류방향, 즉, 기기배열방향에 대해 대략 동일 위치에 배치된다(유체제어밸브(17∼19)도 마찬가지이다).

이 상태로 인접하는 2개의 유로블록(20)이 제1 접속편(201) 및 제2 접속편(202)에 의해 서로 접합(접속)된다. 이것에 의해 양자에서의 내부 퍼지 가스 라인(25)끼리 및 공급측 내부 가스 라인(27)끼리가 가스를 주고 받을 수 있게 접속된다.

구체적으로는, 일방의 유로블록(20)에서의 제1 접속개구부(211)와 타방의 유로블록(20)에서의 제2 접속개구부(221)가 상기한 시일부재를 사이에 두고 서로 대향하도록 제1 접속편(201)과 제2 접속편(202)이 두께방향으로 겹쳐진다. 그리고, 연결볼트(B)가 연결볼트 삽입통과구멍(227)에 삽입통과되면서 연결볼트 결합구멍(217)에 나사결합된다. 이것에 의해 가스공급유닛(10A∼10D)이 장착된 유로블록(20)과 가스공급유닛(10E∼10H)이 장착된 유로블록(20)이 연결(결합)된다.

이와 같이, 이러한 본 실시형태의 구성에 의하면, 복수의 유로블록(20)을 병렬로 인접 배치하여 제1 접속편(201) 및 제2 접속편(202)에 의해 양자를 접속함으로써 프로세스 가스의 종류 증가에 따라 병렬로 다수의 가스공급유닛(10A) 등을 형성하는 요구에 양호하게 대응하는 것이 가능해진다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 가스공급장치(10)를 양호한 메인티넌스성을 유지하면서 양호하게 소형화 혹은 집적화하는 것이 가능해진다.

구체적으로 상기와 같은 본 실시형태의 구성에 의하면, 가스공급장치(10) 전체의 배관길이를 가급적 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시형태의 구성에서는 제1 접속개구부(211)와 제2 접속개구부(221)가 기기배열방향에 대해 동일 위치에 형성되어 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 가스공급장치(10) 전체의 기기배열방향에서의 사이즈를 종래보다 한층 더 저감시키는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태의 구성에서는, 유입측 플랜지(30)는 한 쌍의 암나사부(28a)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다. 마찬가지로 유체제어밸브(17 및 18)는 한 쌍의 암나사부(28b)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다. 또한, 유량제어기(16)는 한 쌍의 암나사부(28c)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다. 그리고, 유체제어밸브(19)는 한 쌍의 암나사부(28d)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다.

그러면, 유입측 플랜지(30)와 유체제어밸브(17 및 18)는 접속유로(21)에 의해 접속된다. 마찬가지로 유체제어밸브(17 및 18)와 유량제어기(16)는 접속유로(22)에 의해 접속된다. 그리고, 유량제어기(16)와 유체제어밸브(19)는 접속유로(23)에 의해 접속된다. 그리고, 이 접속유로(21∼23)는 암나사부(28a∼28d)와 거의 동일 직선상에 배치되며, 이것을 깊이방향으로 우회하도록 형성된다.

따라서, 상기한 구성에 의하면, 유입측 플랜지(30), 밸브부착블록(40), MFC 부착부(50) 및 밸브부착블록(60)의 폭을 최소한(구체적으로는 유량제어기(16) 및 유체제어밸브 액츄에이터(17a∼19a)의 폭과 대략 동일)으로 설정하더라도 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)를 유로블록(20)에 대해 양호하게 착탈이 자유롭게 하는 것이 가능해진다. 바꾸어 말하면, 부착용볼트를 평면에서 보아 대략 직사각형으로 4개씩 이용하는 일 없이 이것을 유로블록(20)에 대해 양호하게 착탈이 자유롭게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 각 가스공급유닛(10A) 등의 폭이나 가스공급장치(10) 전체의 폭을 가급적 작게 하는 것이 가능해지고, 따라서, 가스공급장치(10)에서 양호한 메인티넌스성을 유지하면서 더욱 소형화하는 것이 가능해진다.

또한, 본 실시형태의 구성에서는, 유입측 플랜지(30), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)가 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 집약되어 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 유입측 플랜지(30), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)가 상측표면(20a)측에 집약하여 장착된 구성(이러한 구성에 의하면, 모든 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)에 대해 메인티넌스(부착볼트(41) 등을 조이거나 푸는 동작 등)시에 상측표면(20a)측으로부터 액세스하는 것이 가능해지기 때문에, 메인티넌스성이 매우 양호해진다)에서 가스공급유닛(10A) 등 혹은 가스공급장치(10)가 양호한 메인티넌스성을 해치는 일 없이 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다.

특히 프로세스 가스의 종류가 많아져서 복수의 가스공급유닛(10A) 등이 집적화되는 경우, 유로블록(20)의 대형화는 큰 문제가 된다. 즉, 유로블록(20)의 대형화는 가스공급장치(10)에서의 중량 및 설치면적의 증가로 이어진다. 그렇게 되면, 대형화된 유로블록(20) 및 가스공급장치(10)에서는 설치에 대한 자유도가 매우 좁아진다.

이러한 점에서, 상기와 같은 구성에 의해 유로블록(20)의 소형화가 도모되어 가스공급장치(10)의 설치에 대한 자유도가 높아지고, 따라서, 고성능의 반도체 제조공정을 양호하게 실현하는 것이 가능해진다. 구체적으로는, 예를 들어, 프로세스 챔버 바로 옆에 가스공급장치(10)를 배치하는 것이 가능해진다. 이 경우, 프로세스 가스 공급 라인(13)의 배관길이가 가급적 짧아진다. 따라서, 프로세스 가스의 공급이 고빈도, 고정밀도(높은 응답성 및 제어성)로 이루어질 수 있다. 또한, 프로세스 가스의 전환시간이 삭감되어 스루풋이 향상된다.

또한, 본 실시형태의 구성에서는 유로블록(20)별로 조립, 보관, 운반이 가능하다. 뿐만 아니라 가스공급유닛(10A) 등의 세트수의 다양한 요구에 대해서도 유로블록(20)에 대한 가스공급유닛(10A) 등의 장착수나 복수의 유로블록(20)끼리의 병렬접속 등에 의해 유연하게 대응하는 것이 가능해진다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 가스공급장치(10)의 제조시 취급용이성이 향상됨과 함께 부품점수가 삭감된다.

<변형예>

이하, 대표적인 변형예에 대해 몇 가지 예시한다. 이하의 변형예의 설명에 있어서 상기한 실시형태에서 설명되고 있는 것과 동일한 구성 및 기능을 가지는 부분에 대해서는 상기한 실시형태와 동일한 부호가 이용될 수 있다. 그리고, 이러한 부분의 설명에 대해서는 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에서 상기한 실시형태에서의 설명이 적절히 원용될 수 있다. 당연히 말할 필요도 없이 변형예는 이하에 열거된 것에 한정되는 것은 아니다. 또한, 복수의 변형예의 전부 및 일부가 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에서 적절히 복합적으로 적용될 수 있다.

"상측표면(20a)"은 각 실시형태의 설명을 위해 편의상 부여한 명칭이며, 이것은 반드시 연직방향에서의 상측의 표면이 되는 것은 아니다. 즉, 가스공급장치(10)의 설치양태에 따라 상측표면(20a)은 그 법선이 수평방향이나 연직방향에서의 하방을 향하도록 설정될 수 있다.

유체제어밸브(17)와 유체제어밸브(18)는 공통의 밸브부착블록(40)에 미리 부착되어 있었지만, 본 발명은 이러한 양태에 한정되지 않는다. 즉, 유체제어밸브(17)와 유체제어밸브(18)는 유체제어밸브(19)와 마찬가지로 각각 독립적으로 유로블록(20)에 착탈이 자유롭게 장착될 수 있다.

하나의 가스공급유닛(10A) 등에 포함되는 유체제어밸브(17) 등의 수도 상기한 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 유체제어밸브(17) 등은 암나사부나 볼트 없이 미리 유로블록(20)과 일체화되어 있어도 된다.

유체제어밸브(17) 등은 일부가 유로블록(20)에 대해 미리 부착되어 있고 잔부가 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유로워도 된다. 또한, 유체제어밸브(17) 등은 상기와 같은 "에어 오퍼레이트 밸브"여도 되고, 전자밸브나 압전식 밸브여도 된다.

하나의 유로블록(20)에 병렬로 장착 가능한 가스공급유닛(10A) 등의 수는 4개에 한정되지 않는다. 즉, 예를 들어, 가스공급유닛(10A) 등을 2개 병렬로 장착 가능한 유로블록(20)이나 가스공급유닛(10A) 등을 3개 병렬로 장착 가능한 유로블록(20) 등이 준비되어도 된다. 또한, 유로블록(20)의 병렬수도 2개에 한정되지 않는다. 즉, 3개 이상의 유로블록(20)의 연결도 상기한 각 실시형태의 설명과 동일하게 이루어진다.

도 8 내지 도 10은 본 발명의 유로블록(20)의 한 변형예의 구성을 나타낸다. 도 8 내지 도 10을 참조하면, 이 변형예에서는 유로블록(20)에는 제1 접속편(201, 201')과 제2 접속편(202, 202')이 형성되어 있다. 또한, 이 변형예에서는 제1 접속편(201, 201') 및 제2 접속편(202, 202')은 상기한 유로블록(20)의 본체부분과 동일한 두께로 형성되어 있다. 또한, 제1 접속개구부(211a), 제1 접속개구부(211b), 제2 접속개구부(221a) 및 제2 접속개구부(221b)는 모두 상측표면(20a)에서 개구하도록 형성되어 있다.

제1 접속편(201)은 제1 접속개구부(211a)에 대응하여 폭방향으로 돌출하도록 형성되어 있다. 제1 접속편(201')은 제1 접속개구부(211b)에 대응하여 폭방향으로 돌출하도록 형성되어 있다. 제2 접속편(202)은 제2 접속개구부(221a)에 대응하여 폭방향으로 돌출하도록 형성되어 있다. 제2 접속편(202')은 제2 접속개구부(221b)에 대응하여 폭방향으로 돌출하도록 형성되어 있다.

제1 접속편(201, 201') 및 제2 접속편(202, 202')은 돌출량이 동일해지도록 형성되어 있다. 즉, 2개의 유로블록(20)을 폭방향으로 인접 배치한 상태로 제1 접속편(201), 제2 접속편(202), 제1 접속편(201') 및 제2 접속편(202')이 이 순서대로 기기배열방향으로 대략 일직선상에 배열하면서 인접 배치되도록(이 때 동시에 제1 접속개구부(211a), 제2 접속개구부(221a), 제1 접속개구부(211b) 및 제2 접속개구부(221b)가 이 순서대로 기기배열방향으로 대략 일직선상에 배열하도록) 제1 접속편(201, 201') 및 제2 접속편(202, 202')이 형성되어 있다.

도 10에 나타내고 있는 바와 같이, 제1 접속개구부(211a)는 내부 퍼지 가스 라인(25)의 폭방향에서의 제1 접속편(201)측 단부와 제1 접속로(212)를 통해 접속되어 있다. 즉, 내부 퍼지 가스 라인(25)은 폭방향에 대해 비관통구멍으로서 형성되어 있다. 또한, 이 변형예에서는 제1 접속로(212)는 상기한 제1 실시형태에서의 직관부(213)과 마찬가지로 제1 접속개구부(211a)로부터 하측표면(20b)측을 향해 형성된 대략 원통형의 가스 통로이면서 내부 퍼지 가스 라인(25)의 폭방향에서의 상기한 제1 접속편(201)측의 단부에 접속되어 있다.

또한, 제2 접속개구부(221a)는 제2 접속로(222)를 통해 내부 퍼지 가스 라인(25)의 폭방향에서 제2 접속편(202)측의 단부쪽 위치에 접속되어 있다. 제2 접속로(222)는 내부 퍼지 가스 라인(25)에서의 상기한 제2 접속편(202)측 단부와 제2 접속개구부(221a)를 접속하도록 유로블록(20)의 내부에 형성된 가스 통로이다. 구체적으로는, 제2 접속로(222)는 대략 원통형의 가스 통로이며 제2 접속개구부(221a)로부터 내부 퍼지 가스 라인(25)을 향해(즉, 하측표면(20b)측을 향해) 형성되어 있다.

제1 접속개구부(211)의 양측에는 상기한 제1 실시형태에서의 연결볼트 결합구멍(217)(도 5 참조)과 마찬가지로 연결볼트 결합구멍(230)이 각각 형성되어 있다. 또한, 이 변형예에서는 제2 접속개구부(221a)의 양측에도 연결볼트 결합구멍(230)이 형성되어 있다. 그리고, 제1 접속편(201), 제2 접속편(202), 제1 접속편(201') 및 제2 접속편(202')을 상기와 같이 기기배열방향으로 인접 배치한 상태로 바이패스 배관(290)을 장착함으로써, 인접하는 유로블록(20)에서의 내부 퍼지 가스 라인(25)끼리 및 공급측 내부 가스 라인(27)끼리 접속되도록 유로블록(20)이 구성되어 있다.

구체적으로는, 바이패스 배관(290)은 플랜지부(291)와 접속관부(292)를 구비하고 있다. 플랜지부(291)는 상기한 유입측 플랜지(30)에서의 플랜지부(31)(도 2 등 참조)와 동일하게 구성되어 있다. 그리고, 이 플랜지부(291)는 제1 접속개구부(211)나 제2 접속개구부(221)에 대향하도록 배치된 상태로 연결볼트(B)를 연결볼트 결합구멍(230)에 장착함으로써 유로블록(20)에 기밀적으로 접합되게 되어 있다. 접속관부(292)는 2개의 플랜지부(291)끼리 접속하도록 정면에서 보아 역 U자형으로 형성되어 있다.

이러한 변형예의 구성에 있어서는, 제1 접속편(201)과 제2 접속편(202)이 기기배열방향으로 인접 배치된 상태로 제1 접속편(201)과 제2 접속편(202)에 걸치도록 바이패스 배관(290)이 장착된다. 이로써 인접 배치된 유로블록(20)에서의 서로의 내부 퍼지 가스 라인(25)끼리가 접속된다. 마찬가지로 제1 접속편(201')과 제2 접속편(202')이 기기배열방향으로 인접 배치된 상태로 제1 접속편(201')과 제2 접속편(202')에 걸치도록 바이패스 배관(290)이 장착된다. 이로써 인접 배치된 유로블록(20)에서의 서로의 공급측 내부 가스 라인(27)끼리가 접속된다.

여기서, 도 8에 나타내고 있는 바와 같이 2개의 유로블록(20)이 인접 배치된 상태에서는 제1 접속편(201)과 제1 접속편(201') 사이의 공간에 제2 접속편(202)이 수용된다. 마찬가지로 제2 접속편(202)과 제2 접속편(202') 사이의 공간에 제1 접속편(201')이 수용된다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 프로세스 가스의 종류 증가에 따라 병렬로 다수의 가스공급유닛(10A) 등을 형성하는 경우에 가스공급장치(10) 전체의 폭방향에서의 사이즈를 가급적 억제하는 것이 가능해진다.

제1 접속편(201, 201') 및 제2 접속편(202, 202')은 제1 접속개구부(211)나 제2 접속개구부(221)의 근방에만 설편형상(캔틸레버형상)으로 형성되어 있어도 된다. 특히 본 실시형태에서 제1 접속개구부(211a)에 대응하는 제1 접속편(201)은 제1 접속개구부(211b)에 대응하는 제1 접속편(201')과 마찬가지로 기기배열방향에서의 치수가 필요최소한의 좁은 범위에서(구체적으로는 제1 접속개구부(211a)의 양측에 연결볼트 결합구멍(230)을 양호하게 형성 가능한 범위에서 가급적 좁게) 형성되어 있어도 된다. 제2 접속개구부(221a)에 대응하는 제2 접속편(202)도 마찬가지이다.

<유체공급 제어장치의 개략구성의 변형예>

다음으로, 본 발명의 다른 예(다른 실시형태)에 관련된 구성에 대해 설명한다. 이하의 다른 예의 설명에서 상기한 실시형태에서 설명되고 있는 것과 동일한 구성 및 기능을 가지는 부분에 대해서는 상기한 실시형태와 동일한 부호를 이용할 수 있다. 그리고, 이러한 부분의 설명에 대해서는 기술적으로 모순되지 않는 범위 내에서 상기한 실시형태에서의 도면이나 설명이 적절히 원용될 수 있다.

도 11 내지 도 14를 참조하면, 본 실시형태에서는 유량제어기(16)는 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 한편, 유체제어밸브(17∼19) 및 유입측 플랜지(30)는 상측표면(20a)과는 반대측의 하측표면(20b)측에 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 또한, 유체제어밸브(18), 유체제어밸브(17), 유입측 플랜지(30) 및 유체제어밸브(19)가 이 순서대로 기기배열방향(접속유로(21)에서의 접속로(21e)와 평행한 방향)으로 배열되어 있다. 이것에 기인하여 유로블록(20) 내부의 유로구성이 상기한 실시형태의 구성에서 변경되었다.

상기한 것 외에는 유량제어기(16), 유체제어밸브(17∼19) 및 유입측 플랜지(30)는 상기한 실시형태와 동일하게 하여 유로블록(20)에 장착되어 있다. 즉, 밸브부착블록(40), MFC 부착부(50) 및 밸브부착블록(60)의 구성은 상기한 실시형태와 거의 동일하다.

본 실시형태에서의 유로블록(20)의 구성에 대해 설명하면, 상기한 실시형태와는 달리 접속유로(21)는 입구포트(21a) 및 출구포트(21b)가 하측표면(20b)측에서 개구하도록 형성되어 있다. 또한, 접속유로(21)는 기기배열방향에 대해 접속유로(22)와 접속유로(23) 사이에 형성되어 있다. 구체적으로는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)는 기기배열방향에 대해 유로블록(20)의 대략 중앙부에 형성되어 있다. 그 외에는 접속유로(21)는 상기한 실시형태와 동일하게 대략 U자형으로 형성되어 있다.

접속유로(22)에서의 입구포트(22a)는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)로부터 출구포트(21b)를 향해 그은 유향선분의 연장선상에서 하측표면(20b)측에 개구하도록 형성되어 있다. 한편, 출구포트(22b)는 상측표면(20a)측에 개구하도록 형성되어 있다. 그리고, 접속유로(22)는 입구포트(22a)와 출구포트(22b)를 일직선상에 접속하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태에서 출구포트(22b)는 평면에서 보아 입구포트(22a)와 대략 일치하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 접속유로(22)는 유로블록(20)의 두께방향과 평행하게 형성되어 있다.

접속유로(23)에서의 출구포트(23b)는 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)로부터 입구포트(21a)를 향해 그은 유향선분의 연장선상에서 하측표면(20b)측에 개구하도록 형성되어 있다. 한편, 입구포트(23a)는 상측표면(20a)측에 개구하도록 형성되어 있다. 그리고, 접속유로(23)는 입구포트(23a)와 출구포트(23b)를 일직선상에 접속하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태에서 출구포트(23b)는 평면에서 보아 입구포트(23a)와 대략 일치하는 위치에 배치되어 있다. 즉, 접속유로(23)는 유로블록(20)의 두께방향과 평행하게 형성되어 있다.

퍼지 가스 공급포트(24)는 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)로부터 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)를 향해 그은 유향선분의 연장선상에서 하측표면(20b)측에 개구하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 퍼지 가스 공급포트(24)는 유로블록(20)의 기기배열방향에서의 일방의 단부 근방에 배치되어 있다. 이 퍼지 가스 공급포트(24)는 상기한 실시형태와 동일하게 하여 내부 퍼지 가스 라인(25)에 접속되어 있다.

또한, 프로세스 가스 공급포트(26)는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)로부터 접속유로(23)에서의 출구포트(23b)를 향해 그은 유향선분의 연장선상에서 하측표면(20b)측에 개구하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 프로세스 가스 공급포트(26)는 유로블록(20)의 기기배열방향에서의 타방의 단부 근방에서 접속유로(23)에서의 출구포트(23b)에 근접(인접)하도록 배치되어 있다. 이 프로세스 가스 공급포트(26)는 상기한 실시형태와 동일하게 하여 공급측 내부 가스 라인(27)에 접속되어 있다.

그리고, 본 실시형태에서는 퍼지 가스 공급포트(24), 접속유로(22), 접속유로(21)에서의 출구포트(21b), 접속유로(21)에서의 입구포트(21a), 접속유로(23) 및 프로세스 가스 공급포트(26)가 이 순서대로 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배열되어 있다.

본 실시형태에서도 접속유로(21∼23)는 암나사부(28a∼28d)를 우회하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 한 쌍의 암나사부(28c)는 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)에서 개구하는 비관통 나사구멍이면서 기기배열방향에 대해 접속유로(21∼23)의 외측에 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 암나사부(28c)에서의 일방이면서 접속유로(22)측에 배치된 것은 내부 퍼지 가스 라인(25)에 연통하지 않게 형성되어 있다. 마찬가지로 한 쌍의 암나사부(28c)에서의 타방이면서 접속유로(23)측에 배치된 것은 공급측 내부 가스 라인(27)에 연통하지 않게 형성되어 있다.

암나사부(28a, 28b 및 28d)는 비관통 나사구멍이면서 유로블록(20)에서의 하측표면(20b)에서 개구하도록 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28a) 중 일방 및 한 쌍의 암나사부(28b) 중 일방은 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)와 출구포트(21b) 사이의 위치에서 접속로(21e)에 연통하지 않게 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28a) 중 타방 및 한 쌍의 암나사부(28d) 중 일방은 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)와 접속유로(23) 사이의 내부 유로가 형성되지 않은 영역에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b) 중 타방 및 한 쌍의 암나사부(28d) 중 타방은 기기배열방향에서 양단부의 내부 유로가 형성되지 않은 영역에 형성되어 있다.

이와 같이, 본 실시형태의 구성에서는, 유량제어기(16)는 유로블록(20)에서의 일표면인 상측표면(20a)측에 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 한편, 유체제어밸브(17∼19)는 상측표면(20a)과는 반대측인 하측표면(20b)측에 착탈이 자유롭게 형성되어 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)의 메인티넌스성이 양호한 가스공급유닛(10A) 등 혹은 가스공급장치(10)가 가급적 작은 폭 및 기기배열방향에서의 길이로 실현 가능해진다.

다만, 도 12 및 도 14를 참조하면, 실시형태에서는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)에 공급된 프로세스 가스는 접속유로(21) 내 및 밸브부착블록(40) 내를 도면 중 오른쪽에서 왼쪽을 향해 통류하는 한편, 유량제어기(16) 및 밸브부착블록(60) 내를 도면 중 왼쪽에서 오른쪽을 향해 통류한다. 이 때문에, 실시형태에서는 "가스통류방향"은 한 방향이 되는 것은 아니며 기기배열방향을 따라 왕복하는(혹은 "루프"를 그리는) 양태가 된다.

<유체공급 제어장치의 개략구성의 변형예>

도 15 내지 도 18을 참조하면, 실시형태의 구성은 상기한 실시형태에 대해 변경을 더한 것이다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는 유입측 플랜지(30)가 유로블록(20)에서의 단면(20c)에 장착되어 있다. 여기서, 단면(20c)은 유로블록(20)에서의 일표면이면서 상측표면(20a) 및 하측표면(20b)과 직교하는 표면이다. 이 단면(20c)은 유로블록(20)에서 기기배열방향에서의 일단측에 형성되어 있다.

또한, 이것에 기인하여 본 실시형태에서는 기기배열방향에서의 유체제어밸브(17)와 유체제어밸브(18)의 위치관계가 상기한 실시형태의 것과는 반대로 되어 있다. 즉, 유체제어밸브(17)는 유체제어밸브(18)보다 단면(20c)쪽 위치에 배치되어 있다. 그리고, 상기한 변경에 기인하여 유로블록(20) 내부의 유로구성이 상기한 실시형태의 구성에서 변경되어 있다.

접속유로(21)에서의 입구포트(21a)는 단면(20c)에서 개구하도록 형성되어 있다. 한편, 출구포트(21b)는 하측표면(20b)에서 기기배열방향에서의 중앙부보다 단면(20c)측의 위치(구체적으로는 기기배열방향에서의 상기한 일단쪽 위치)에서 개구하도록 형성되어 있다. 그리고, 도 16 및 도 18에 나타내고 있는 바와 같이 접속유로(21)는 입구포트(21a)와 출구포트(21b)를 접속하도록 직각으로 꺽인 형상(대략 L자형)으로 형성되어 있다.

퍼지 가스 공급포트(24)는 하측표면(20b)에서 기기배열방향에서의 중앙쪽의 위치에서 개구하도록 형성되어 있다. 이 퍼지 가스 공급포트(24)는 상기한 제1 및 실시형태와 동일하게 내부 퍼지 가스 라인(25)에 접속되어 있다.

접속유로(22)에서의 입구포트(22a)는 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)와 퍼지 가스 공급포트(24) 사이의 위치에서 하측표면(20b)에서 개구하도록 형성되어 있다. 한편, 출구포트(22b)는 상측표면(20a)에서 기기배열방향에서의 중앙부보다 단면(20c)측의 위치에서 개구하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 출구포트(22b)는 평면에서 보아 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)와 대략 일치하는 위치에 배치되어 있다. 그리고, 접속유로(22)는 입구포트(22a)와 출구포트(22b)를 일직선상에 접속하도록 형성되어 있다. 보다 상세하게는, 본 실시형태에서 접속유로(22)는 유로블록(20)의 두께방향과 교차하도록 정면에서 보아 경사져서 형성되어 있다.

접속유로(23)는 상기한 실시형태와 동일하게 유로블록(20)에서 기기배열방향에서의 타단쪽 위치에 형성되어 있다. 즉, 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)는 기기배열방향에서의 단면(20c)과는 반대측의 단부쪽 위치에서 상측표면(20a)측에 개구하도록 형성되어 있다. 한편, 출구포트(23b)는 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)로부터 접속유로(22)에서의 입구포트(22a) 및 퍼지 가스 공급포트(24)를 향해 그은 유향선분의 연장선상에서 하측표면(20b)측에 개구하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 출구포트(23b)는 상기한 실시형태와 동일하게 평면에서 보아 입구포트(23a)와 대략 일치하는 위치에서 하측표면(20b)측에 개구하도록 형성되어 있다. 그리고, 접속유로(23)는 입구포트(23a)와 출구포트(23b)를 일직선상에 접속하도록 형성되어 있다.

프로세스 가스 공급포트(26)는 퍼지 가스 공급포트(24)와 접속유로(23)에서의 출구포트(23b) 사이의 위치에서 하측표면(20b)측에 개구하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 프로세스 가스 공급포트(26)는 접속유로(23)에서의 출구포트(23b)에 근접(인접)하도록 배치되어 있다. 이 프로세스 가스 공급포트(26)는 상기한 실시형태와 동일하게 하여 공급측 내부 가스 라인(27)에 접속되어 있다.

한 쌍의 암나사부(28a)는 단면(20c)측에서 개구하는 비관통구멍으로서 접속유로(21 및 22)에 연통하지 않게 형성되어 있다. 암나사부(28b 및 28d)는 비관통 나사구멍이면서 유로블록(20)에서의 하측표면(20b)에서 개구하도록 형성되어 있다.

한 쌍의 암나사부(28b) 중 일방은 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)보다 단면(20c)측에 접속유로(21)에 연통하지 않게 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b) 중 타방 및 한 쌍의 암나사부(28d) 중 일방은 퍼지 가스 공급포트(24) 및 내부 퍼지 가스 라인(25)과 프로세스 가스 공급포트(26) 및 공급측 내부 가스 라인(27) 사이의 내부 유로가 형성되지 않은 영역에 형성되어 있다.

한 쌍의 암나사부(28c)는 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)에서 개구하는 비관통 나사구멍이면서 기기배열방향에 대해 접속유로(22)에서의 출구포트(22b) 및 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)의 외측에 형성되어 있다. 구체적으로는, 한 쌍의 암나사부(28c) 중 일방은 접속유로(22)에서의 출구포트(22b)보다 단면(20c)측에서 접속유로(21)에 연통하지 않게 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28c) 중 타방은 한 쌍의 암나사부(28d)에서의 타방과 마찬가지로 기기배열방향에서의 단면(20c)과는 반대측의 단부의 내부 유로가 형성되지 않은 영역에 형성되어 있다.

이와 같이, 실시형태에서는 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 한 쌍의 암나사부(28c), 접속유로(22)에서의 출구포트(22b), 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)가 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 또한, 유로블록(20)에서의 하측표면(20b)측에 암나사부(28b 및 28d), 접속유로(21)에서의 출구포트(21b), 접속유로(22)에서의 입구포트(22a), 퍼지 가스 공급포트(24), 프로세스 가스 공급포트(26), 접속유로(23)에서의 출구포트(23b)가 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다.

즉, 본 실시형태에서도 접속유로(21∼23) 및 암나사부(28a∼28d)는 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 그리고, 접속유로(21∼23)는 암나사부(28a∼28d)를 우회하도록 형성되어 있다.

이러한 본 실시형태의 구성에 의하면, 유입측 플랜지(30)를 유로블록(20)에서의 단면(20c)에 형성한 것에 의해, 상기한 실시형태의 구성과 비교하여 유로블록(20)의 기기배열방향에서의 치수가 소형화되고 있다.

또한, 도 19에 나타내고 있는 바와 같이 유체제어밸브(17) 등은 유로블록(20)에서의 단면(상측표면(20a) 및 하측표면(20b)과는 다른 표면)에 장착되어도 된다.

가스공급장치(10)에 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …)이 형성되는 경우, 본 발명은 상기한 각 실시형태와 같이 하나의 유로블록(20)이 복수의 가스공급유닛(10A, 10B ……)에 걸쳐서 공통(일체)인 구성에 한정되지 않는다. 즉, 유로블록(20)은 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …) 각각에 대응하여 분할 가능하게 구성되어 있어도 된다.

또한, 하나의 가스공급유닛(10A) 등에 포함되는 유체제어밸브(17) 등의 수도 상기한 실시형태에 한정되지 않는다. 또한, 유체제어밸브(17) 등은 암나사부나 볼트 없이 미리 유로블록(20)과 일체화되어 있어도 된다.

도 20 내지 도 22는 이 변형예들에 대응한 구성을 나타내고 있다. 도 20 내지 도 22에 나타내고 있는 본 변형예에서는 가스공급유닛(10A, 10B …)은 서로 별체로 구성되어 있는 동시에 서로 폭방향으로 연결 가능하게 구성되어 있다. 또한, 도 20에서는 도시를 간략화하기 위해 2개의 가스공급유닛(10A, 10B)만 나타나 있지만, 본 변형예에서는 임의의 수의 가스공급유닛(10A) 등을 연결하는 것이 가능하다.

본 변형예의 각 가스공급유닛(10A) 등에서는 상기한 각 실시형태와 마찬가지로 유량제어기(16)는 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)에 대해 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 한편, 유체제어밸브(17) 등은 상기와 같은 부착볼트 없이 미리 유로블록(20)과 일체화되어 있다. 즉, 유체제어밸브 액츄에이터(17a) 등은 유로블록(20)에 대해 직접적으로 고정되어 있다. 또한, 본 변형예에서는 유체제어밸브(17) 등은 유로블록(20)에서의 하측표면(20b)측에 형성되어 있다(단, 도 20에서는 하측표면(20b)측이 도면 중 상측이 되도록 도시되어 있다).

여기서, 병렬하여 형성된 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …)에서 인접하는 유닛끼리의 연결은 인접하는 유로블록(20)에서의 측면(폭방향과 평행한 법선을 가지는 표면)인 연결면(20d)을 통해 형성되게 되어 있다. 이하, 인접하는 유로블록(20)끼리를 연결하기 위한 구성의 상세에 대해 설명한다. 또한, 상기한 연결체끼리를 연결하기 위한 구성에 대해서는 후술한다.

본 변형예의 가스공급장치(10)에서는 2 종류의 유로블록(20), 즉, 제1 유로블록(201A)과 제2 유로블록(202A)이 형성되어 있다. 병렬하여 형성된 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …)의 연결체에서는 제1 유로블록(201A)과 제2 유로블록(202A)이 교대로 배치되어 있다. 즉, 예를 들어, 제1 유로블록(201A)은 가스공급유닛(10A)에 형성되어 있는 한편, 제2 유로블록(202A)은 가스공급유닛(10B)에 형성되어 있다.

제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)에서는 퍼지 가스 공급포트(24) 및 프로세스 가스 공급포트(26)는 한 쌍의 연결면(20d) 각각에서 개구하도록 형성되어 있다. 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)에는 연결용 나사구멍(211H) 및 연결볼트 삽입통과구멍(212H)이 형성되어 있다. 연결용 나사구멍(211H)은 폭방향을 따라 관통한 나사구멍으로, 연결볼트(B)를 장착 가능하게 형성되어 있다. 연결볼트 삽입통과구멍(212H)은 연결볼트(B)의 머리 부분을 수용할 수 있는 단부를 구비한 관통구멍으로, 연결볼트(B)의 수나사부를 삽입통과 가능하게 형성되어 있다.

본 변형예에서는 한 쌍의 연결용 나사구멍(211H)이 퍼지 가스 공급포트(24)를 사이에 둔 대각위치에 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 연결볼트 삽입통과구멍(212H)이 퍼지 가스 공급포트(24)를 사이에 둔 대각위치에 형성되어 있다. 그리고, 한 쌍의 연결용 나사구멍(211H)과 한 쌍의 연결볼트 삽입통과구멍(212H)이 정면에서 보아 (즉, 폭방향과 평행하게 본 경우에) 대략 직사각형으로 배치되어 있다. 마찬가지로 프로세스 가스 공급포트(26)의 주위에도 한 쌍의 연결용 나사구멍(211H)과 한 쌍의 연결볼트 삽입통과구멍(212H)이 정면에서 보아 대략 직사각형으로 배치되어 있다.

본 변형예에서는 제2 유로블록(202A)은 연결용 나사구멍(211H) 및 연결볼트 삽입통과구멍(212H)의 위치관계가 제1 유로블록(201A)과 다른 것 외에는 제1 유로블록(201A)와 동일한 구성을 구비하고 있다. 구체적으로는, 정면에서 보아 제1 유로블록(201A)에서의 연결용 나사구멍(211H)이 형성되어 있는 위치와 제2 유로블록(202A)에서의 연결볼트 삽입통과구멍(212H)이 형성되어 있는 위치가 일치함과 동시에 제1 유로블록(201A)에서의 연결볼트 삽입통과구멍(212H)이 형성되어 있는 위치와 제2 유로블록(202A)에서의 연결용 나사구멍(211H)이 형성되어 있는 위치가 일치하도록 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)이 형성되어 있다. 따라서, 이하 제1 유로블록(201A)의 사시도인 도 21 및 도 22를 참조하면서 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)의 상세한 구성에 대해 설명한다.

제1 유로블록(201A)(제2 유로블록(202A))의 연결면(20d)에서의 퍼지 가스 공급포트(24)의 주위이며 연결용 나사구멍(211H) 및 연결볼트 삽입통과구멍(212H)보다 내측(퍼지 가스 공급포트(24)측)에는 퍼지 라인 시일단부(213A)가 형성되어 있다. 이 퍼지 라인 시일단부(213A)는 인접하는 제2 유로블록(202A)(제1 유로블록(201A))과 퍼지 가스 공급포트(24)의 위치에서 기밀적으로 접속하기 위한 도시하지 않은 시일부재를 장착 가능하게 형성되어 있다.

마찬가지로 제1 유로블록(201A)(제2 유로블록(202A))의 연결면(20d)에서의 프로세스 가스 공급포트(26)의 주위이며 연결용 나사구멍(211H) 및 연결볼트 삽입통과구멍(212H)보다 내측(프로세스 가스 공급포트(26)측)에는 공급 라인 시일단부(214A)가 형성되어 있다. 이 공급 라인 시일단부(214A)는 인접하는 제2 유로블록(202A)(제1 유로블록(201A))과 프로세스 가스 공급포트(26)의 위치에서 기밀적으로 접속하기 위한 도시하지 않은 시일부재를 장착 가능하게 형성되어 있다.

제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)에는 하측표면(20b)에서 개구하는 대략 원통형의 비관통구멍인 액츄에이터 부착구멍(215A, 216A 및 217A)이 형성되어 있다. 본 변형예에서는 액츄에이터 부착구멍(215A, 216A 및 217A)은 이 순서대로 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 즉, 액츄에이터 부착구멍(215A)은 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)의 기기배열방향에서의 일방(도 21에서의 좌측)의 단부쪽 위치에 형성되어 있다. 한편, 액츄에이터 부착구멍(217A)은 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)의 기기배열방향에서의 타방(도 21에서의 우측)의 단부쪽 위치에 형성되어 있다.

액츄에이터 부착구멍(215A, 216A 및 217A)은 유체제어밸브 액츄에이터(18a, 17a 및 19a)를 각각 고정 가능하게 형성되어 있다. 또한, 액츄에이터 부착구멍(215A, 216A 및 217A)은 깊이방향에서의 단부가 유체제어밸브 액츄에이터(18a, 17a 및 19a)의 부착 후에 유체제어밸브(18, 17 및 19)에서의 밸브실을 구성하도록 형성되어 있다.

이하, 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)에서의 내부의 유로구성에 대해 설명한다. 본 실시형태에서는, 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)는 상측표면(20a)에서 개구하도록 평면에서 보아 액츄에이터 부착구멍(217A)과 겹치는 위치(보다 상세하게는 액츄에이터 부착구멍(217A)의 중심축과 동축의 위치)에 형성되어 있다. 접속유로(23)에서의 출구포트(23b)는 액츄에이터 부착구멍(217A)의 평면에서 보아 대략 중앙부에서 개구하도록 형성되어 있다. 그리고, 접속유로(23)는 입구포트(23a)로부터 출구포트(23b)를 향하는 대략 원통형의 관통구멍으로서 형성되어 있다. 즉, 접속유로(23)는 유량제어기(16)를 거쳐 입구포트(23a)로부터 유입된 가스가 액츄에이터 부착구멍(217A)(유체제어밸브(19))을 거쳐 프로세스 가스 공급포트(26)에 배출되도록 형성되어 있다.

제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)에는 유입측 플랜지(30)와 유체제어밸브(17)(액츄에이터 부착구멍(216A))를 접속하기 위한 접속유로(223)가 형성되어 있다. 접속유로(223)는 입구포트(223a), 출구포트(223b), 제1 입구통로(223c), 제2 입구통로(223d), 접속로(223e)를 가지고 있다.

입구포트(223a)는 하측표면(20b)측에 개구하도록 유입측 플랜지(30)를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 암나사부(28a)의 중간위치에 형성되어 있다. 출구포트(223b)는 액츄에이터 부착구멍(216A)에서 개구하도록 형성되어 있다. 제1 입구통로(223c)는 대략 원통형의 비관통구멍이며, 입구포트(223a)로부터 상측표면(20a)측을 향해 늘어나도록 형성되어 있다. 제2 입구통로(223d)는 제1 입구통로(223c)에서의 입구포트(223a)와는 반대측의 단부로부터 폭방향을 따라 늘어나도록 형성되어 있다.

접속로(223e)는 제2 입구통로(223d)가 연장된 부분의 연결면(20d)측으로부터 형성된 홈을 스테인리스강으로 형성된 평판형상(평면에서 보아 타원형)의 도시하지 않은 덮개부에 의해 용접(예를 들어, 레이저 용접이나 전자빔 용접) 등으로 기밀적으로 폐쇄하는 것에 의해 형성된 공간으로, 가스통류방향과 평행하게 형성되어 있다. 이 접속로(223e)에서의 일방의 단부는 제2 입구통로(223d)에 접속되어 있다. 또한, 접속로(223e)에서의 타방의 단부는 출구포트(223b)에 접속되어 있다.

또한, 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)에는 유체제어밸브(17 및 18)(액츄에이터 부착구멍(216A 및 215A))과 유량제어기(16)를 접속하기 위한 접속유로(222A)가 형성되어 있다. 본 실시형태에서 접속유로(222A)는 입구포트(222a), 출구포트(222b), 제1 입구통로(222c), 제2 입구통로(222d), 접속로(222e), 출구통로(222g), 합류통로(222h)를 가지고 있다.

입구포트(222a)는 액츄에이터 부착구멍(216A)의 평면에서 보아 대략 중앙부에서 개구하도록 형성되어 있다. 출구포트(222b)는 상측표면(20a)에서 개구하도록 평면에서 보아 액츄에이터 부착구멍(215A)과 겹치는 위치(보다 상세하게는 액츄에이터 부착구멍(215A)의 중심축과 동축의 위치)에 형성되어 있다. 또한, 출구포트(222b)보다 기기배열방향에서의 외측에는 한 쌍의 암나사부(28c) 중 일방이 상측표면(20a)측에 개구하도록 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28c) 중 타방은 상측표면(20a)측에 개구하도록 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)보다 기기배열방향에서의 외측에 형성되어 있다.

제1 입구통로(222c)는 대략 원통형의 비관통구멍이며, 입구포트(222a)로부터 상측표면(20a)측을 향해 늘어나도록 형성되어 있다. 제2 입구통로(222d)는 제1 입구통로(222c)에서의 입구포트(222a)와는 반대측의 단부로부터 폭방향을 따라 늘어나도록 형성되어 있다.

접속로(222e)는 제2 입구통로(222d)가 연장된 부분의 연결면(20d)측으로부터 형성된 홈을 스테인리스강으로 형성된 평판형상(평면에서 보아 타원형)의 도시하지 않은 덮개부에 의해 용접(예를 들어, 레이저 용접이나 전자빔 용접) 등으로 기밀적으로 폐쇄하는 것에 의해 형성된 공간으로, 가스통류방향과 평행하게 형성되어 있다. 이 접속로(222e)에서의 일방의 단부는 제2 입구통로(222d)에 접속되어 있다. 또한, 접속로(222e)에서의 타방의 단부는 출구통로(222g)에 접속되어 있다.

출구통로(222g)는 폭방향을 따라 접속로(222e)에서의 상기한 타방의 단부로부터 제2 입구통로(222d)와는 반대측을 향해 늘어나도록 형성되어 있다. 이 출구통로(222g)는 합류통로(222h)에 접속되어 있다. 합류통로(222h)는 대략 원통형의 관통구멍이며, 액츄에이터 부착구멍(215A)의 평면에서 보아 대략 중앙부와 출구포트(222b)를 접속하도록 형성되어 있다.

본 변형예에서는, 접속유로(222A)는 접속유로(223)에서의 출구포트(223b)를 통해 액츄에이터 부착구멍(216A)(유체제어밸브(17))에 유입된 프로세스 가스를 입구포트(222a)로부터 제1 입구통로(222c), 제2 입구통로(222d), 접속로(222e), 출구통로(222g) 및 합류통로(222h)를 통해 출구포트(222b)로부터 배출함으로써 이러한 프로세스 가스를 유량제어기(16)에 공급 가능하게 형성되어 있다. 또한, 접속유로(222A)는 퍼지 가스 공급포트(24)로부터 유입된 퍼지 가스를 액츄에이터 부착구멍(215A)(유체제어밸브(18)) 및 합류통로(222h)를 통해 출구포트(222b)로부터 배출하는 것에 의해 이러한 퍼지 가스를 유량제어기(16)에 공급 가능하게 형성되어 있다.

또한, 본 변형예에서는 한 쌍의 연결면(20d) 중 일방에 형성된 퍼지 가스 공급포트(24)와 액츄에이터 부착구멍(215A)(유체제어밸브(18))과 한 쌍의 연결면(20d) 중 타방에 형성된 퍼지 가스 공급포트(24)를 잇는 퍼지 가스유로에 의해, 상기한 실시형태에서의 내부 퍼지 가스 라인에 상당하는 것이 형성되어 있다. 마찬가지로 한 쌍의 연결면(20d) 중 일방에 형성된 프로세스 가스 공급포트(26)과 액츄에이터 부착구멍(217A)(유체제어밸브(19))과 한 쌍의 연결면(20d) 중 타방에 형성된 프로세스 가스 공급포트(26)를 잇는 프로세스 가스 공급 유로에 의해, 상기한 실시형태에서의 공급측 내부 가스 라인에 상당하는 것이 형성되어 있다.

그리고, 본 변형예에서는 암나사부(28a 및 28c), 접속유로(23), 접속유로(223)에서의 입구포트(223a) 및 제1 입구통로(223c), 접속유로(222A)에서의 입구포트(222a), 출구포트(223b), 제1 입구통로(222c) 및 접속로(223e)가 평면에서 보아 가스통류방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 그리고, 접속유로(223 및 222A)는 암나사부(28a 및 28c)와 연통하지 않게 형성되어 있다.

이와 같이, 병렬로 형성된 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …)의 연결체에서는, 인접하는 제1 유로블록(201A) 및 제2 유로블록(202A)이 연결볼트(B) 및 상기한 도시하지 않은 시일부재를 이용해 접합됨으로써 대향하는 퍼지 가스 공급포트(24)끼리 및 대향하는 프로세스 가스 공급포트(26)끼리 각각 기밀적으로 접속된다. 이것에 의해 복수의 퍼지 가스 공급포트(24) 및 복수의 액츄에이터 부착구멍(215A)(유체제어밸브(18))을 통과하는 내부 퍼지 가스 라인이 형성된다. 또한, 마찬가지로 복수의 프로세스 가스 공급포트(26) 및 복수의 액츄에이터 부착구멍(217A)(유체제어밸브(19))을 통과하는 공급측 내부 가스 라인이 형성된다.

이러한 구성에서는 유체제어밸브(17) 등이 일체적으로 형성된 유로블록(20)에 대해 유량제어기(16)가 착탈이 자유롭게 장착된다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 가스공급유닛(10A) 등 혹은 가스공급장치(10)에서 도 20에서의 높이방향의 소형화가 양호하게 이루어진다. 또한, 조립이 용이하고 유량제어기(16)의 메인티넌스성이 양호한 가스공급유닛(10A) 등 혹은 가스공급장치(10)가 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다. 또한, 복수의 가스공급유닛(10A, 10B …)이 병렬로 형성됨으로써 복수 종류의 프로세스 가스를 공급할 수 있는 가스공급장치(10)가 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다.

다만, 유체제어밸브(17) 등은 일부가 유로블록(20)에 대해 미리 부착되어 있고 잔부가 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유로워도 된다.

상기한 각 실시형태 및 변형예에 기재된 구성에 따르면, 상기와 같이 복수 종류의 프로세스 가스를 공급 가능한 가스공급장치(10)를 가급적 소형화하는 것이 가능해진다. 특히 상기한 각 실시형태 및 변형예에 기재된 구성에 따르면, 본체부분의 폭치수가 가급적 작게 설계된 유체제어밸브(17) 등의 유체제어기기(예를 들어, 후술하는 설치면적을 가급적 감소시킨 구성의 에어 오퍼레이트 밸브)를 구비한 가스공급유닛(10A) 등에 있어서, 이러한 유체제어기기를 유로블록(20)에 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 부착구조나 복수의 유체제어기기끼리를 접속하기 위한 유로구조에 기인하는 폭치수의 증가가 양호하게 억제된다.

<배관 조인트 및 배관접속구조의 구성>

도 23 내지 도 30을 참조하면서 본 발명의 한 실시형태에 관련된 배관 조인트(1 및 1A) 및 본 발명의 한 실시형태에 관련된 배관접속구조(PJ)에 대해 설명한다. 배관 조인트(1)와 배관 조인트(1A)는 거의 동일한 구성을 가지고 있다. 그래서 먼저, 도 23 내지 도 25를 이용하여 배관 조인트(1)의 구성의 상세에 대하여 설명한다. 다만, 도 31은 비교예로서의 종래기술에 관련된 배관 조인트 구조(1C)를 나타내는 것이다.

배관 조인트(1)는 본체부(2)를 구비하고 있다. 본체부(2)는 도 23 내지 도 25에서의 좌우방향과 평행한 길이방향을 가지는 대략 직육면체의 외형상으로 형성되어 있다. 즉, 배관 조인트(1)는 접합면(2a), 정상면(2b), 제1 단면(2c), 제2 단면(2d), 제1 측면(2e) 및 제2 측면(2f)의 6개의 평면상의 표면을 가지고 있다.

접합면(2a)(구체적으로는 저면)은 길이방향 및 폭방향(도 23에서의 상하방향)의 쌍방과 직교하는 높이방향을 법선으로 하는 평면이다. 이 접합면(2a)은 배관 조인트(1)의 장착 대상에 대해 접합되도록 형성된 평면으로, 대략 직사각형상으로 형성되어 있다. 정상면(2b)은 접합면(2a)과 평행하게 형성되어 있다.

제1 단면(2c) 및 제2 단면(2d)은 길이방향을 법선으로 하는 본체부(2)의 단면으로 서로 평행하게 형성되어 있다. 제1 측면(2e) 및 제2 측면(2f)은 폭방향을 법선으로 하는 본체부(2)의 측면으로 서로 평행하게 형성되어 있다.

접합면(2a)에는 제1 개구부(2g) 및 시일단차부(2h)가 형성되어 있다. 즉, 제1 개구부(2g)는 접합면(2a)에서 개구하도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 제1 개구부(2g)는 접합면(2a)에서 폭방향에서의 대략 중앙부에 형성되어 있다. 시일단차부(2h)는 제1 개구부(2g)의 주위에서 도시하지 않은 시일부재를 수용 가능하게 형성되어 있다. 여기서, 시일부재란 배관 조인트(1)를 장착 대상에 대해 장착(접합 및 고정)한 경우, 이러한 장착 대상에 형성된 유체통로와 배관 조인트(1)의 내부에 형성된 유체통로(자세한 것은 후술한다)를 기밀적 또는 액밀적으로 접속하기 위한 부재이다. 다만, 이러한 시일부재의 구성에 대해서는 주지이므로 본 명세서에서는 이러한 구성에 대한 도시나 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

본체부(2)에는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)이 높이방향을 따라 형성되어 있다. 본 실시형태에서는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)은 배관 조인트(1)를 장착 대상에 대해 장착할 때 나사(볼트: 예를 들어, 도 29에 나타내고 있는 볼트(B) 등)를 삽입통과시키기 위한, 나사부를 가지지 않는 관통구멍이며, 접합면(2a) 및 정상면(2b)에서 개구하도록 형성되어 있다.

본 발명의 "유로측 나사 삽입통과구멍"에 상당하는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)은 제1 개구부(2g)보다 제1 단면(2c)쪽에 형성되어 있다. 즉, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)은 본체부(2)의 길이방향에서 후술하는 제2 개구부(2p)가 형성된 측의 단부쪽 위치에 형성되어 있다. 한편, 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)은 본체부(2)의 길이방향에서 제2 단면(2d)측의 단부에 배치되어 있다. 구체적으로는, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)과 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)은 평면에서 보아 제1 개구부(2g)를 사이에 두고 대칭의 위치에 형성되어 있다.

제1 단면(2c)에는 제2 개구부(2p)가 형성되어 있다. 즉, 제2 개구부(2p)는 본체부(2) 길이방향에서의 제1 단면(2c)측의 단부에서 개구하도록 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 제2 개구부(2p)는 본체부(2) 폭방향에서의 대략 중앙부(즉, 폭방향에 대해 제1 개구부(2g)와 대략 동일한 위치)에 형성되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 제2 개구부(2p)는 관부(3)에 의해 덮여 있다. 관부(3)는 제1 단면(2c)으로부터 그 제1 단면(2c)의 법선방향을 향해 외측으로 돌출하도록 형성된 대략 원통형의 부재이며, 그 외경이 본체부(2)의 폭(폭방향에서의 치수: 이하 동일)보다 약간 작아지도록 형성되어 있다.

본체부(2)의 내부에는 제1 개구부(2g)와 제2 개구부(2p)(관부(3))를 연통하는 유체통로(전형적으로는 가스 통로)가 형성되어 있다. 구체적으로는 본체부(2)의 내부에는 제1 통로(4)와 제2 통로(5)가 형성되어 있다.

제1 통로(4)는 제1 개구부(2g)로부터 높이방향을 따라 형성되어 있다. 본 실시형태에서는, 제1 통로(4)는 비관통구멍으로서 형성되어 있다. 제2 통로(5)는 제2 개구부(2p)를 통과하는 동시에 제1 통로(4)에 접속하도록 길이방향을 따라 형성되어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는 제2 통로(5)는 제1 통로(4)에서의 제1 개구부(2g)보다 접합면(2a)으로부터 이격된 위치와 제2 개구부(2p)를 접속하도록 길이방향을 따라 형성되어 있다. 즉, 제2 통로(5)는 제1 통로(4)에서의 제1 개구부(2g)와는 반대측의 단부와 제2 개구부(2p)를 접속하도록 형성되어 있다.

제2 통로(5)는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)측에 (즉, 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)과는 간섭하지 않는 위치에) 형성되어 있다. 특히 제2 통로(5)는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)을 우회하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 본 실시형태에서는 제2 통로(5)는 개구측 통로(6)와 중간통로(7)를 가지고 있다.

개구측 통로(6)는 제2 개구부(2p)로부터 길이방향을 따라 형성된 비관통구멍이며, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)에 도달하지 않게 형성되어 있다. 중간통로(7)는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)에는 연통하지 않고 그 측방을 통과하도록 길이방향을 따라 형성되어 있다. 즉, 중간통로(7)는, 폭방향에 대해 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)보다 본체부(2)에서의 제1 측면(2e)쪽 위치에 형성되어 있다. 구체적으로는, 중간통로(7)는 제1 측면(2e)측으로부터 형성된 홈을 스테인리스강으로 형성된 평판형상(평면에서 보아 타원형)의 덮개부(7a)에 의해 용접(예를 들어, 레이저 용접이나 전자빔 용접) 등으로 기밀적 또는 액밀적으로 폐쇄하는 것에 의해 형성된 공간으로, 길이방향과 평행하게 형성되어 있다.

중간통로(7)는 그 일단이 제1 통로(4)에서의 정상면(2b)측 단부와 매우 짧은 유체통로인 연통부(8a)를 통해 연통하도록 형성되어 있다. 마찬가지로, 중간통로(7)는 그 타단이 개구측 통로(6)에서의 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)측 단부와 매우 짧은 유체통로인 연통부(8b)를 통해 연통하도록 형성되어 있다. 이와 같이, 본체부(2)의 내부에는 제2 개구부(2p)로부터 제1 개구부(2g)에 이르는 유체통로가 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)을 우회하면서 길이방향을 따라 대략 L자형으로 형성되어 있다.

배관 조인트(1A)는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 대신에 제1 볼트 삽입통과구멍(9a)을 가지는 동시에 제2 볼트 삽입통과구멍(2m) 대신에 제2 볼트 삽입통과구멍(9b)을 가지는 것 외에는 배관 조인트(1)와 (거의) 동일한 구성을 가지고 있다. 따라서, 도 26 내지 도 28에 나타내고 있는 배관 조인트(1A)의 구성에서 제1 볼트 삽입통과구멍(9a) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(9b) 이외 부분의 설명에 대해서는 상기한 배관 조인트(1)에 대한 설명이 원용된다.

제1 볼트 삽입통과구멍(9a)은 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)에 삽입통과되는 상기한 나사를 장착 가능한 나사부를 가지고 있다. 본 실시형태에서는 이 제1 볼트 삽입통과구멍(9a)은 접합면(2a)에서만 개구하는 비관통구멍으로서 형성되어 있다. 마찬가지로 제2 볼트 삽입통과구멍(9b)은 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)에 삽입통과되는 상기한 나사를 장착 가능한 나사부를 가지고 있다. 본 실시형태에서는, 이 제2 볼트 삽입통과구멍(9b)도 접합면(2a)에서만 개구하는 비관통구멍으로서 형성되어 있다.

배관 조인트(1 및 1A)는 길이방향을 따른(구체적으로는 길이방향과 평행한) 제2 개구부(2p)의 중심축선(C1)이, 높이방향을 따른(구체적으로는 높이방향과 평행한) 제1 개구부(2g)의 중심축선(C2)과 본체부(2)의 폭방향에서의 대략 중앙부에서 교차하도록(구체적으로는 직교하도록) 구성되어 있다.

도 29에 나타내고 있는 배관접속구조(PJ)는 배관 조인트(1)와 배관 조인트(1A)를 구비하고 있다. 배관 조인트(1)에서의 관부(3)는 스테인리스강으로 형성된 튜브형상의 배관(P11)과 용접(예를 들어, TIG 용접) 등에 의해 기밀적 또는 액밀적으로 접속되어 있다. 마찬가지로 배관 조인트(1A)에서의 관부(3)는 스테인리스강으로 형성된 튜브형상의 배관(P12)과 용접(예를 들어, TIG 용접) 등에 의해 기밀적 또는 액밀적으로 접속되어 있다. 배관 조인트(1)와 배관 조인트(1A)는 서로의 제1 개구부(2g)가 겹치도록 서로의 접합면(2a)에서 접합되어 있다. 그리고, 배관접속구조(PJ)는 상기와 같이 하여 배관 조인트(1)의 접합면(2a)과 배관 조인트(1A)의 접합면(2a)을 서로 접합하고, 하나의 볼트(B)를 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)에 삽입통과시키면서 제1 볼트 삽입통과구멍(9a)에 장착하고, 다른 하나의 볼트(B)를 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)에 삽입통과시키면서 제2 볼트 삽입통과구멍(9b)에 장착하는 것에 의해 형성되어 있다.

도 30에 나타내고 있는 배관접속구조(PJ)는 배관(P11)과 배관(P12)을 접속하고, 배관(P21)과 배관(P22)을 접속하고, 배관(P31)과 배관(P32)을 접속하고 또한, 배관(P41)과 배관(P42)을 접속하기 위해 도 29에 나타내고 있는 배관접속구조(PJ)를 4세트 구비하고 있다.

<작용·효과>

상기한 실시형태의 구성에서는, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)(9a)과 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)(9b) 사이에서 높이방향을 따라 형성된 제1 통로(4)와 제2 개구부(2p)(관부(3)) 사이의 유체통로가 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)(9a)을 우회하도록 길이방향을 따라 형성되어 있다. 이러한 구성의 배관 조인트(1)는 높이방향을 따라 나사(볼트(B) 등)를 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)에 삽입통과시킴으로써 장착 대상에 대해 고정(장착)된다.

여기서, 제1 통로(4)와 제2 통로(5)를 폭방향에 대해 가급적 근접시키고 또한, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)(9a)과 제2 통로(5)를 서로 연통하지 않을 정도로 폭방향에 대해 가급적 근접시키는 것에 의해, 본체부(2)의 폭방향에서의 치수가 가급적 작게 될 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 폭방향에서 장치구성을 양호하게 소형화 혹은 집적화하는 것이 가능해진다.

그리고, 배관 조인트(1 및 1A)에서는 길이방향을 따른 제2 개구부(2p)의 중심축선(C1)이, 높이방향을 따른 제1 개구부(2g)의 중심축선(C2)과 본체부(2)의 폭방향에서의 대략 중앙부에서 교차한다(구체적으로는 동일면에서 직교한다). 이러한 구성에서는, 배관 조인트(1)에서의 중심축선(C1)과 배관 조인트(1A)에서의 중심축선(C1)이 폭방향에 대해 대략 일치하게 된다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 배관설계가 용이해진다. 구체적으로는 2개의 배관(P11, P12)을 폭방향에 대해 대략 일직선상에 배치하면서 접속하는 것이 가능해진다. 또한, 배관 조인트(1)를 어떠한 장착 대상에 대해 나사를 이용하여 장착할 때, 관부(3) 및 여기에 접속되는 배관과 상기한 나사나 그 체결용 공구와의 간섭 발생이 양호하게 회피된다.

특히 배관 조인트(1)와 배관 조인트(1A)를 접속(연결)하는 것에 의해 형성된 배관접속구조(PJ)에서는, 도 29 및 도 30에 나타내고 있는 바와 같이 배관 조인트(1)와 배관 조인트(1A)의 체결(연결) 또는 분리 작업을 배관 조인트(1)에서의 정상면(2b)측으로부터 높이방향을 따라 막대형상의 육각렌치 등을 끼워넣어서 볼트(B)를 조작하여 행할 수 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 배관 조인트(1) 및 배관 조인트(1A)의 폭을 가급적 작게 해도 양호한 메인티넌스성(상기한 작업의 작업성)이 확보된다.

또한, 도 30에 나타내고 있는 바와 같이 병렬로 형성된 복수의 배관(P11, P21, …))과 병렬로 형성된 복수의 배관(P12, P22, …)을 각각 서로 접속하는 경우, 이러한 접속을 형성하기 위한 배관접속구조(PJ)는 종래기술에 관련된 배관 조인트 구조(1C)(도 31 참조)와 비교하여 폭방향으로 양호하게 집적화될 수 있다.

즉, 도 30에 나타내고 있는 "d"는 상기와 같이 볼트(B)를 배관 조인트(1)에서의 정상면(2b)측으로부터 높이방향을 따라 조작하는 경우에 필요한 인접하는 배관끼리의 간격을 나타낸다. 여기서, 도 30에서는 병렬로 형성된 4개의 배관(P11∼P41)과 병렬로 형성된 4개의 배관(P12∼P42)이 접속되어 있으므로 P11과 P41의 중심간 거리(P12와 P42의 중심간 거리)(D)는 3d가 된다.

이에 반해, 종래기술에 관련된 배관 조인트 구조(1C)(도 31 참조)에 있어서는, 체결이나 분리를 위한 메인티넌스 작업은 스패너를 배관(P11) 등과 직교하는 방향에서 끼워 넣어 배관(P11) 등에서의 축방향을 중심으로 회전시키는 것에 의해 이루어진다. 이 때문에, 종래기술에 관련된 배관 조인트 구조(1C)를 이용한 경우, 도 30과 마찬가지로 배관(P11∼P41)과 배관(P12∼P42)을 접속하는 경우에도 도 31에 나타내고 있는 바와 같이 인접하는 배관끼리의 간격(d1)이 도 30에서의 간격(d)보다 훨씬 커지고, P11과 P41의 중심간 거리(P12와 P42의 중심간 거리)(D1)도 도 30에서의 중심간 거리(D)보다 훨씬 커진다.

다음으로, 도 32 내지 도 34를 참조하면서 상기한 배관 조인트(1)(도 23 내지 도 25 참조)가 본 발명의 "유체공급 제어장치"로서의 가스공급장치(10)에 적용되는 경우의 구체예에 대해 설명한다.

한 쌍의 암나사부(28a1, 28a2)는 배관 조인트(1)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 구체적으로는, 배관 조인트(1)에 대응하는 한 쌍의 암나사부(28a1, 28a2)는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)를 사이에 둔 양측에 기기배열방향으로 배열되어 있다. 즉, 암나사부(28a1)(가스통류방향에서의 상류측에 있는 것)는 유로블록(20)의 가스통류방향에서의 최상류측 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b)는 유체제어밸브(17 및 18)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28c)는 유량제어기(16)에 대응하는 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28d)는 유체제어밸브(19)에 대응하는 위치에 형성되어 있다.

본 실시형태에서는, 한 쌍의 암나사부(28a1, 28a2)와 한 쌍의 암나사부(28b)와 한 쌍의 암나사부(28c)와 한 쌍의 암나사부(28d)가 이 순서대로 가스통류방향(기기배열방향)을 따라 거의 일직선상에 배열되도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 암나사부(28b, 28c) 및 암나사부(28d)는 평면에서 보아 이들의 중심이 가스통류방향과 평행한 직선인 중심선(C)(도 32에서의 1점쇄선 참조) 상에 위치하도록 형성되어 있다. 또한, 한 쌍의 암나사부(28a1, 28a2)는 평면에서 보아 내경을 구성하는 원이 중심선(C)과 겹치도록 형성되어 있다.

또한, 본 실시형태에서는, 암나사부(28a1)는 그 중심이 상기한 중심선(C)보다 장치 폭방향에서의 일방측(가스공급유닛(10B∼10D)과는 반대측)에 오프셋하도록 형성되어 있다. 마찬가지로 암나사부(28a2)는 그 중심이 상기한 중심선(C)보다 장치 폭방향에서의 타방측(가스공급유닛(10B∼10D)측)에 오프셋하도록 형성되어 있다.

배관 조인트(1)는 가스공급유닛(10A, 10B, 10C 및 10D) 각각에 하나씩 형성되어 있다. 가스공급유닛(10A)에서의 배관 조인트(1)는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)(본 발명의 "출입구"에 상당한다)에 접속되도록 구성되어 있다. 즉, 이 배관 조인트(1)는 입구포트(21a)에 대향하는 위치에서 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)에 대해 기밀적으로 접합됨으로써 프로세스 가스 유입 라인(11A)과 입구포트(21a)를 접속하게 되어 있다(가스공급유닛(10B, 10C 및 10D)에서의 배관 조인트(1)도 동일한 구성을 가지고 있다).

배관 조인트(1)는 본체부(2)에서의 길이방향이 기기배열방향을 따른 방향(구체적으로는 평행)이 되고, 본체부(2)에서의 폭방향이 상기한 장치 폭방향을 따른 방향(구체적으로는 평행)이 되고, 본체부(2)에서의 높이방향이 유로블록(20)의 두께방향을 따른 방향(구체적으로는 평행)이 되도록 유로블록(20)에 장착되어 있다. 또한, 본체부(2)에서는 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)은 배관 조인트(1)를 유로블록(20)에 대해 장착한 상태로 볼트(B)가 평면에서 보아 상기한 중심선(C)과 교차하도록 형성되어 있다. 본체부(2)에서의 접합면(2a)은 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)에 대해 접합되어 있다.

배관 조인트(1)는 제1 단면(2c)이 가스통류방향에서의 상류측에 위치하도록 유로블록(20)에 대해 장착되어 있다. 이 제1 단면(2c)으로부터 대략 수평방향으로 돌출하도록 프로세스 가스 유입 라인(11)과 접속하기 위한 관부(3)가 형성되어 있다.

제1 측면(2e)은 배관 조인트(1)가 유로블록(20)에 장착된 상태로 암나사부(28a2)측에 형성되어 있다. 제2 측면(2f)은 배관 조인트(1)가 유로블록(20)에 장착된 상태로 암나사부(28a1)측에 형성되어 있다.

배관 조인트(1)는 한 쌍의 볼트(B)를 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)에 삽입통과시켜 한 쌍의 암나사부(28a1, 28a2)에 장착함으로써 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착되어 있다. 여기서, 본 실시형태에서는, 본체부(2)는 그 폭이 관부(3) 및 볼트(B)의 외경보다 약간 크고 또한, 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)의 폭(유체제어밸브 액츄에이터(17a∼19a)의 폭)과 대략 동일해지도록 형성되어 있다.

제1 볼트 삽입통과구멍(2k)은 암나사부(28a1)에 대응하도록 평면에서 보아 관부(3)측에 배치되어 있다. 한편, 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)은 암나사부(28a2)에 대응하도록 상기한 길이방향에서의 제2 단면(2d)측의 단부에 배치되어 있다. 제1 개구부(2g)는 배관 조인트(1)가 유로블록(20)에 장착된 상태로 유로블록(20)에서의 프로세스 가스의 입구에 대응하는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)에 대향하는 위치에 배치되어 있다.

시일단차부(2h)는 가스 시일부재를 수용 가능하게 형성되어 있다. 이 가스 시일부재는 배관 조인트(1)를 유로블록(20)에 장착한 상태로 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)과 본체부(2)에서의 접합면(2a)의 접합개소에서 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)와 제1 개구부(2g)를 기밀적으로 접속하게 되어 있다. 제2 개구부(2p)는 배관 조인트(1)가 유로블록(20)에 장착된 상태로 본체부(2)에서 가스통류방향에서의 상류측의 단부에서 개구하도록 형성되어 있다.

유체제어밸브(17 및 18)에 대응하는 한 쌍의 암나사부(28b) 중 일방은 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)와 암나사부(28a2) 사이의 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b) 중 타방은 퍼지 가스 공급포트(24)와 접속유로(22)에서의 출구포트(22b) 사이의 위치에 형성되어 있다(보다 엄밀하게 말하면, 한 쌍의 암나사부(28b) 중 타방은 퍼지 가스 공급포트(24)와 한 쌍의 암나사부(28c)에서의 후술하는 일방과 퍼지 가스 공급포트(24) 사이에 형성되어 있다. 그러나, 이 설명 단계에서는 한 쌍의 암나사부(28c)의 위치는 아직도 확정되어 있지 않다. 따라서, 한 쌍의 암나사부(28c)의 위치에 대해서는 후술하는 설명을 참조하기 바란다.).

유량제어기(16)에 대응하는 한 쌍의 암나사부(28c) 중 일방은 한 쌍의 암나사부(28b) 중 가스통류방향에서의 하류측에 있는 것과 접속유로(22)에서의 출구포트(22b) 사이의 위치에 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28c) 중 타방은 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)와 출구포트(23b) 사이의 위치에 형성되어 있다(보다 엄밀하게 말하면, 한 쌍의 암나사부(28c) 중 타방은 입구포트(23a)와 한 쌍의 암나사부(28d)에서의 후술하는 일방 사이에 형성되어 있다. 그러나, 이 설명 단계에서는 한 쌍의 암나사부(28d)의 위치는 아직도 확정되어 있지 않다. 따라서, 한 쌍의 암나사부(28d)의 위치에 대해서는 후술하는 설명을 참조하기 바란다.).

또한, MFC 부착부(50)에서 암나사부(28c)에 대응하는 위치에는 부착볼트(51)를 삽입통과시키기 위한 도시하지 않은 관통구멍이 형성되어 있다. 그리고, 유량제어기(16)는 한 쌍의 암나사부(28c)에 부착볼트(51)를 장착함으로써 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 대해 기밀적으로 장착되어 있다. 즉, 한 쌍의 암나사부(28c)는 유량제어기(16)(MFC 부착부(50))를 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성되어 있다. 또한, 유량제어기(16)(MFC 부착부(50))를 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 대해 기밀적으로 접합하는 구성에 대해서는 주지이므로, 본 명세서에서는 이러한 구성에 대한 도시나 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

상기와 같이 본 실시형태에서는 암나사부(28a1, 28a2), 접속유로(21)(입구포트(21a), 입구통로(21c), 접속로(21e), 출구통로(21d) 및 출구포트(21b)를 포함한다), 암나사부(28b), 접속유로(22)(상동), 퍼지 가스 공급포트(24), 암나사부(28c), 접속유로(23)(상동), 프로세스 가스 공급포트(26) 및 암나사부(28d)가 기기배열방향을 따라 거의 일직선상에 배치되어 있다. 또한, 암나사부(28a1, 28a2, 28b, 28c 및 28d)는 상측표면(20a)에서 개구하는 비관통구멍으로서 형성되어 있다. 즉, 접속유로(21, 22 및 23)는 암나사부(28a1∼28d)에서의 깊이방향으로 그 암나사부(28a1∼28d)를 우회하도록 형성되어 있다. 구체적으로는, 암나사부(28a1∼28d)는 접속유로(21∼23)와 연통하지 않게 형성되어 있다.

<작용·효과>

상기와 같은 본 실시형태의 구성에서는, 배관 조인트(1)는 한 쌍의 암나사부(28a1, 28a2)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다. 마찬가지로 유체제어밸브(17 및 18)는 한 쌍의 암나사부(28b)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다. 또한, 유량제어기(16)는 한 쌍의 암나사부(28c)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다. 그리고, 유체제어밸브(19)는 한 쌍의 암나사부(28d)에 의해 유로블록(20)에 대해 착탈이 자유롭게 장착된다.

그러면, 배관 조인트(1)와 유체제어밸브(17 및 18)는 접속유로(21)에 의해 접속된다. 마찬가지로 유체제어밸브(17 및 18)와 유량제어기(16)는 접속유로(22)에 의해 접속된다. 또한, 유량제어기(16)와 유체제어밸브(19)는 접속유로(23)에 의해 접속된다. 그리고, 이러한 접속유로(21∼23)는 암나사부(28a∼28d)와 거의 동일 직선상에 배치되며 이것을 깊이방향으로 우회하도록 형성된다.

따라서, 상기한 구성에 의하면, 배관 조인트(1), 밸브부착블록(40), MFC 부착부(50) 및 밸브부착블록(60)의 폭을 최소한(구체적으로는 유량제어기(16) 및 유체제어밸브 액츄에이터(17a∼19a)의 폭과 대략 동일)으로 설정해도, 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)를 유로블록(20)에 대해 양호하게 착탈이 자유롭게 하는 것이 가능해진다. 바꾸어 말하면, 이것을 부착용 볼트를 평면에서 보아 대략 직사각형으로 4개씩 이용하는 일 없이 유로블록(20)에 대해 양호하게 착탈이 자유롭게 하는 것이 가능해진다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 각 가스공급유닛(10A) 등의 폭이나 가스공급장치(10) 전체의 폭을 가급적 작게 하는 것이 가능해지고, 따라서, 가스공급장치(10)에서 양호한 메인티넌스성을 유지하면서 더욱 소형화하는 것이 가능해진다.

특히 유로블록(20)에 대한 배관부분의 구성에 대해 주목하면, 배관 조인트(1)에서는 평면에서 보아 길이방향을 가지는 외형상으로 형성된 본체부(2)에서 길이방향에서의 제2 개구부(2p)측과는 반대측의 단부에 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)이 형성된다. 또한, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)과 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)은 유로블록(20)을 향해 개구하는 제1 개구부(2g) 및 제1 통로(4)를 사이에 두고 대략 대칭의 위치에 형성된다. 이러한 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)과 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)과 볼트(B)를 이용하여 배관 조인트(1)가 유로블록(20)에 장착된다.

여기서, 본체부(2)의 내부에서는 제1 통로(4)가 제1 개구부(2g)로부터 높이방향을 따라 형성된다. 그리고, 제2 통로(5)가 제1 통로(4)에서의 제1 개구부(2g)로부터 이격된 위치로부터 길이방향을 따라 제1 볼트 삽입통과구멍(2k)를 우회하도록 형성된다.

즉, 이러한 구성에서는 본체부(2)의 내부에는 제1 개구부(2g)와 제2 개구부(2p) 사이에서 측단면에서 보아 대략 L자형의 가스 통로가 형성된다. 또한, 제1 통로(4)와 제2 통로(5)를 폭방향으로 가급적 근접시키고 또한, 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)과 제2 통로(5)를 서로 연통하지 않을 정도로 폭방향으로 가급적 근접시키는 것에 의해 본체부(2)의 폭방향에서의 치수가 가급적 작게 될 수 있다.

또한, 이러한 구성에서는 유로블록(20)에 대한 배관부분의 구성이 가급적 소형화된다. 즉, 배관 조인트(1)가 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19), 그리고, 이것을 유로블록(20)에 장착하기 위한 구성(암나사부(28b) 등 및 부착볼트(41) 등)과 함께 가스통류방향을 따라 대략 일직선상에 배열된, 암나사부(28a1, 28a2)와 한 쌍의 볼트(B)에 의해 유로블록(20)에 장착된다.

이 때, 배관 조인트(1)로부터는 프로세스 가스 유입 라인(11)에 접속하기 위한 가스 통로 구성(본체부(2) 내부의 가스 통로 및 관부(3))이 본체부(2)로부터 대략 수평으로 가스통류방향에서의 상류측을 향해 연장되도록 형성된다. 이 때문에, 도 32 및 도 33에 나타내고 있는 바와 같이 프로세스 가스 유입 라인(11)에서의 배관 조인트(1) 근방의 부분은 장치 폭방향이나 높이방향으로 굴곡되는 일 없이 형성된다.

또한, 배관 조인트(1)를 유로블록(20)에 착탈할 때, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)이 프로세스 가스 유입 라인(11)에서의 배관 조인트(1) 근방의 부분에 간섭하지 않는 위치가 된다. 이 때문에, 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)의 상측에 볼트(B)의 체결작업용의 비교적 큰 스페이스를 배관 설계에 의해 굳이 만들(확보할) 필요가 없어진다. 즉, 이러한 배관부분을 배관 조인트(1)의 착탈작업용 스페이스의 확보를 위해 일부러 우회시킬 필요가 없어진다. 따라서, 이러한 배관부분을 가급적 짧게 할 수 있다.

또한, 본 실시형태의 구성에서는, 배관 조인트(1), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)가 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 집약되어 있다. 따라서, 이러한 구성에 의하면, 배관 조인트(1), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)가 상측표면(20a)측에 집약 장착된 구성(이러한 구성에 의하면, 모든 배관 조인트(1), 유량제어기(16) 및 유체제어밸브(17∼19)에 대해 메인티넌스(볼트(B) 및 부착볼트(41)를 조이거나 푸는 동작 등)시에 상측표면(20a)측으로부터 액세스하는 것이 가능해지기 때문에, 메인티넌스성이 매우 양호해진다)에서 가스공급유닛(10A) 등 혹은 가스공급장치(10)가 양호한 메인티넌스성을 해치는 일 없이 가급적 작은 폭으로 실현 가능해진다.

도 29 및 도 30에 나타내고 있는 구성은 예를 들어, 도 32에 나타내고 있는 프로세스 가스 유입 라인(11)(프로세스 가스 유입 라인(11A, 11B, 11C 및 11D))에서의 유로블록(20)에 도달하기 전 배관부분에서의 배관접속구조에 대해 양호하게 적용될 수 있다.

유체제어밸브(17∼19)는 하측표면(20b)측에 착탈이 자유롭게 장착되어도 된다. 도 35는 이러한 변형예에 대응하는 것이다. 본 변형예에서는, 배관 조인트(1)는 상기한 실시형태와 동일한 구성을 가지고 있으며, 관부(3)가 하측(하측표면(20b)측)으로 돌출하도록 유로블록(20)에서의 단면(201B)에 장착되어 있다. 여기서, 단면(201B)은 유로블록(20)에서의 일표면으로 상측표면(20a) 및 하측표면(20b)과 직교하는 표면이다. 이 단면(201B)은 유로블록(20)의 기기배열방향에서의 일단측에 형성되어 있다.

또한, 본 변형예에서는 유체제어밸브(17, 18 및 19)가 단면(201B)측으로부터 이 순서대로 기기배열방향으로 배열되어 있다. 이러한 변경에 기인하여 유로블록(20) 내부의 유로구성이 상기한 실시형태의 구성에서 변경되었다. 상기한 것 외에는 유량제어기(16), 유체제어밸브(17∼19) 및 배관 조인트(1)는 상기한 실시형태와 동일하게 하여 유로블록(20)에 장착되어 있다. 즉, 밸브부착블록(40), MFC 부착부(50) 및 밸브부착블록(60)의 구성은 상기한 실시형태와 거의 동일하다.

접속유로(21)에서의 입구포트(21a)는 단면(201B)의 두께방향에서의 대략 중앙부에서 개구하도록 형성되어 있다. 한편, 출구포트(21b)는 하측표면(20b)의 기기배열방향에서의 중앙부보다 단면(201B)측의 위치에서 개구하도록 형성되어 있다. 그리고, 접속유로(21)는 입구포트(21a)와 출구포트(21b)를 접속하도록 직각으로 꺽인 형상(대략 L자 모양)으로 형성되어 있다.

한 쌍의 암나사부(28a1, 28a2)는 단면(201B)측에서 개구하는 비관통구멍으로서 접속유로(21 및 22)에 연통하지 않게 형성되어 있다. 구체적으로는, 암나사부(28a1)는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)보다 상방(상측표면(20a)측)에 형성되어 있다. 한편, 암나사부(28a2)는 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)보다 하방(하측표면(20b)측)에 형성되어 있다. 그리고, 암나사부(28a1), 접속유로(21)에서의 입구포트(21a) 및 암나사부(28a2)는 이 순서대로 상방으로부터 하방으로 배열되어 있다.

암나사부(28b 및 28d)는 비관통 나사구멍으로, 유로블록(20)에서의 하측표면(20b)에서 개구하도록 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b) 중 일방은 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)보다 단면(201B)측에 접속유로(21)에 연통하지 않게 형성되어 있다. 한 쌍의 암나사부(28b) 중 타방 및 한 쌍의 암나사부(28d) 중 일방은 퍼지 가스 공급포트(24) 및 내부 퍼지 가스 라인(25)과 프로세스 가스 공급포트(26) 및 공급측 내부 가스 라인(27) 사이의 내부 유로가 형성되지 않은 영역에 형성되어 있다.

이와 같이, 본 변형예에서는, 유로블록(20)에서의 상측표면(20a)측에 한 쌍의 암나사부(28c)와 접속유로(22)에서의 출구포트(22b)와 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)가 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다. 또한, 유로블록(20)에서의 하측표면(20b)측에 암나사부(28b 및 28d)와 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)와 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)와 퍼지 가스 공급포트(24)와 프로세스 가스 공급포트(26)가 기기배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되어 있다.

또한, 본 변형예의 구성에서는, 배관 조인트(1)에서의 관부(3)는 하측(하측표면(20b)측)으로 돌출하도록 형성되어 있다. 이 때문에, 프로세스 가스 유입 라인(11)에서의 배관 조인트(1) 근방의 부분은 장치 폭방향으로 굴곡되는 일 없이 형성된다. 따라서, 이러한 배관부분을 가급적 짧게 할 수 있다.

게다가, 본 변형예의 구성에 의하면, 배관 조인트(1)를 유로블록(20)에서의 단면(201B)에 형성하였기 때문에, 유로블록(20)의 기기배열방향에서의 치수가 소형화되고 있다. 이로써 유로블록(20)을 한층 더 경량화하는 것이 가능해진다.

또한, 도 35를 참조하면서 본 변형예에서의 프로세스 가스의 통류상태에 대해 설명한다. 먼저, 프로세스 가스는, 유로블록(20)에 대해 그 단면(201B)에 형성된 접속유로(21)에서의 입구포트(21a)에 공급된다. 이 프로세스 가스는 접속유로(21) 내에서 도면 중 오른쪽방향으로 이동한 다음에 아래쪽으로 이동한다. 그 후 프로세스 가스는 접속유로(21)에서의 출구포트(21b)로부터 유체제어밸브(17)를 거쳐 접속유로(22)에서의 입구포트(22a)까지 밸브부착블록(40) 내를 통류한다. 여기까지의 프로세스 가스의 흐름은 기기배열방향에 대해서는 도면 중 왼쪽에서 오른쪽으로 향하게 된다.

한편, 접속유로(22)에서의 출구포트(22b)는, 기기배열방향에 대해서는 입구포트(22a)보다 도면 중 왼쪽이 된다. 이 때문에, 접속유로(22)에서의 프로세스 가스의 흐름은, 기기배열방향에 대해서는 도면 중 오른쪽에서 왼쪽을 향하게 된다. 그 후 프로세스 가스는 유량제어기(16)(MFC 부착부(50)를 포함한다) 내를 기기배열방향에 대해 도면 중 왼쪽에서 오른쪽을 향해 통류한다.

그리고, 유량제어기(16)(MFC 부착부(50)를 포함한다)를 거쳐 접속유로(23)에서의 입구포트(23a)에 공급된 프로세스 가스는, 접속유로(23) 내에서 하방으로 통류하면서 밸브부착블록(60)에 이른다. 이 밸브부착블록(60)에서도 프로세스 가스는 유체제어밸브(19)를 거쳐 프로세스 가스 공급포트(26)를 향하는 동안에 기기배열방향에 대해 도면 중 오른쪽에서 왼쪽을 향하게 된다. 이와 같이, 본 변형예에서는 "가스통류방향"은 기기배열방향에 대해 한 방향이 되는 것은 아니며 기기배열방향을 따라 왕복하는(혹은 "루프"를 그리는) 양태가 된다.

본 발명은 상기한 실시형태나 변형예와 같은 배관구성에 한정되지 않는다. 이 때문에, 배관 조인트(1)의 구성도 장치 전체의 배관구성에 따라 적절히 변경될 수 있다.

예를 들어, 도 36 내지 도 38에 나타내고 있는 바와 같이, 제1 통로(4)는 접합면(2a)에서 정상면(2b)에 이르는 관통구멍으로서 형성될 수 있다. 이 경우, 정상면(2b)에도 관부(3)가 형성될 수 있다. 그리고, 도 39 내지 도 41에 나타내고 있는 바와 같이 제2 단면(2d)측에도 관부(3) 및 제2 개구부(2p)가 형성될 수 있다. 이 경우, 제2 통로(5)는 평면에서 보아 제1 개구부(2g)(제1 통로(4))를 사이에 두고 한 쌍 형성된다. 전형적으로는 이 경우 한 쌍의 제2 통로(5)는 제1 개구부(2g)(제1 통로(4))를 사이에 두고 대략 점대칭으로 형성될 수 있다.

관부(3)는 적절히 생략될 수 있다.

제1 볼트 삽입통과구멍(2k)과 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)은 평면에서 보아 제1 개구부(2g)를 사이에 두고 대칭인 위치에 형성되지 않아도 된다. 즉, 제1 개구부(2g)에서의 시일을 양호하게 확보할 수 있는 범위에서 제1 볼트 삽입통과구멍(2k) 및 제2 볼트 삽입통과구멍(2m)의 위치는 적절히 변경될 수 있다.

본 발명은 유로블록(20)에 대한 유체의 공급개소에 적용하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명은, 유로블록(20)으로부터의 유체의 유출개소(유출측 조인트)에 적용하는 것도 가능하다.

종래, 조작에어의 압력에 의해 2개 이상의 피스톤을 슬라이딩시키는 에어 오퍼레이트 밸브에 있어서, 밸브체를 밸브시트에 접촉 또는 이간시키기 위해 밸브체가 밸브시트에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 압축스프링이 사용되고 있다. 반도체 제조 프로세스에서는 위험한 가스를 취급하기 때문에, 반도체제조용 에어 오퍼레이트 밸브로부터 가스가 조금이라도 새는 것을 저지할 필요가 있다. 그 때문에, 에어 오퍼레이트 밸브의 폐쇄시에 높은 시일성이 요구되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1(일본 공개특허공보 평04-248085호)에는 도 53에 나타내는 것과 같은 에어 오퍼레이트 밸브(100)가 있다.

그러나, 에어 오퍼레이트 밸브(100V)에는 다음과 같은 문제점이 있었다.

즉, 에어 오퍼레이트 밸브(100V)에는 피스톤(101AV, 101BV, 101CV)이 있다. 각각의 피스톤에는 8개의 코일 스프링(102AV∼102AV, 102BV∼102BV, 102CV∼102CV)가 원주형으로 부착되어 사용되고 있다. 8개의 코일 스프링 중 예를 들어, 어느 하나의 코일 스프링이 열화되면 밸브체가 밸런스가 무너져서 기울어져, 에어 오퍼레이트 밸브(100V)의 폐쇄시에 필요한 시일력이 악화될 우려가 있었다.

상기 문제를 해결하기 위해, 특허문헌 2(일본 공개특허공보 2008-144819호)에 기재된 에어 오퍼레이트 밸브(200V)에서는, 도 54에 나타내는 바와 같이 제1 피스톤(201V)과 제2 피스톤(202V) 중 제1 피스톤(201V)에는 폐쇄시에 시일력을 얻기 위해 2개의 코일 스프링(203V, 204V)을 동일 평면상에 2개 구비하고 있다.

그러나, 특허문헌 2에 기재된 에어 오퍼레이트 밸브(200V)에는 다음과 같은 문제가 있었다.

(1) 밸브폐쇄에 필요한 시일력을 얻기 위해 에어 오퍼레이트 밸브(200V)와 같이 제1 피스톤(201V)에 동일 평면상에 2개의 코일 스프링(203V, 204V)을 부착하면 밸브가 대형화될 우려가 있다. 최근 반도체 제조장치에서는 반도체 웨이퍼의 제조 프로세스가 복잡해짐에 따라 다종의 가스 전환이 필요하게 되었다. 이에 따라 설치해야 할 밸브의 수가 증가하고 있다. 그 때문에, 에어 오퍼레이트 밸브를 복수 설치하면 전체 설치면적이 증가한다고 하는 문제가 생긴다. 그래서 하나하나의 밸브를 소형화하라는 요구가 높아지고 있다.

(2) 또한, 밸브를 소형화하면 설치면적이 한정되어 스프링의 선직경이나 스프링 직경의 자유도가 없어진다. 그 이유는, 설치면적이 한정되면 스프링의 선직경을 가늘게 해야 하여 스프링의 직경이 작은 것을 이용할 수 밖에 없기 때문이다. 그 때문에, 하나의 스프링에 가해지는 응력이 상승하게 되어 스프링의 내구성에 문제가 생긴다. 특히 반도체 제조 프로세스에서는 위험한 가스를 취급하기 때문에, 반도체제조용 유체제어밸브의 폐쇄에 필요한 시일력의 확보나 밸브의 성능, 내구성 등은 큰 과제이다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밸브를 소형화하여 전체 설치면적의 감소를 실현하면서 압축스프링의 설계 자유도를 향상시켜 밸브폐쇄에 필요한 시일력을 확보할 수 있는 유체제어밸브를 제공하는 것을 목적으로 한다.

<유체제어밸브의 구성>

유체제어밸브(1V)(상기한 유체제어밸브(17∼19))는 도 42에 나타내는 바와 같이 유체를 제어하는 밸브부(YV)와 밸브부(YV)에 구동력을 부여하는 액츄에이터부(XV)를 구비한다. 유체제어밸브(1V)는 액츄에이터부(XV)를 어댑터(15V)를 통해 보디(14V)에 연결한다. 유체제어밸브(1V)는 연필과 동일한 정도의 직경을 가지며 원주형상의 외관을 구성한다.

밸브부(YV)는 도 44에 나타내는 바와 같이 보디(14V)와 홀더(16V)를 구비한다. 보디(14V)의 하면에는 제어유체가 유입되는 입구유로(14bV)와 제어유체가 유출되는 출구유로(14cV)가 형성되어 있다. 보디(14V)의 상면에는 부착구멍(14dV)이 원주형상으로 형성되어 있다. 보디(14V)의 중앙부에는 밸브시트(14aV)가 형성되고 밸브시트(14aV) 내의 밸브구멍을 통해 입구유로(14bV)와 출구유로(14cV)가 연통하고 있다.

보디(14V)의 상부에는 홀더(16V)가 용접부(29V)에서 용접에 의해 고정되어 있다. 이것에 의해 보디(14V)와 홀더(16V)는 일체화되어 밀봉되어 있다. 홀더(16V)의 상부에는 도 42에 나타내는 바와 같이 어댑터(15V)가 부착되어 있다. 홀더(16V)의 상방 외주면에는 수나사부(16aV)가 형성되고, 어댑터(15V)의 내주면에는 암나사부(15aV)가 형성되어 있다. 홀더(16V)의 내주면에는 원통형의 스템(24V)이 슬라이딩 가능하게 지지되어 있다. 홀더(16V)의 상면에는 개구부가 형성되어 압축스프링(19V)이 수납되어 있다. 또한, 홀더(16V)의 하면에는 벨로우즈(17V)의 상단면이 부착되어 있다. 벨로우즈(17V)의 하단면은 스템(24V)의 하면에 형성되어 있는 밸브체 지지부(24aV)에 부착되어 있다. 밸브체 지지부(24aV)에는 탄성체로 이루어지는 밸브체(18V)가 부착되어 있다. 즉, 밸브체(18V)와 홀더(16V) 사이에 벨로우즈(17V)가 배치되어 있다.

밸브체(18V)는 밸브시트(14aV)에 대해 접촉 또는 이간한다. 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에 접촉하면 입구유로(14bV)와 출구유로(14cV)는 차단되고, 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에서 이간되면 입구유로(14bV)와 출구유로(14cV)는 연통한다. 스템(24V)에는 스프링부착판(28V)이 부설되어 있고, 압축스프링(19V)의 상단면은 스프링부착판(28V)의 하면측에 접촉하고 있다. 압축스프링(19V)의 하단면은 홀더(16V)의 개구부 상면에 접촉하고 있다. 압축스프링(19V)은 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)로부터 이간시키는 방향으로 탄성지지하고 있다. 도 43에 나타내는 바와 같이 스템(24V)의 상방 외주부와 내장부품(23AV)의 내주면 사이에는 에어의 누설을 막기 위한 O링(27V)이 부착되어 있다.

액츄에이터부(XV)는 도 43에 나타내는 바와 같이 제1 피스톤(11AV)과 제2 피스톤(11BV)을 동축상에 직렬로 구비한다. 동축상이란 축심이 동일한 것을 말한다. 또한, 제1 피스톤(11AV)에는 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제1 압축스프링(12AV)이 동축상에 부착되고, 제2 피스톤(11BV)에는 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제2 압축스프링(12BV)이 동축상에 부착되어 있다. 각각 동축상에 직렬로 부착되어 있기 때문에, 밸브의 폭을 가늘게 하여 소형화할 수 있다. 또한, 제1 피스톤(11AV)과 제2 피스톤(11BV), 제1 압축스프링(12AV)과 제2 압축스프링(12BV) 및 내장부품(23AV)과 내장부품(23BV)은 각각 동일한 형상이다. 그 때문에, 부품을 공통화할 수 있어 제조비용을 삭감할 수 있다. 또한, 조립시에는 작업의 효율성이 향상된다.

그리고, 액츄에이터부(XV)는 내장부품(23AV)과 내장부품(23BV), 외장부재(22V), 캡(20V)을 구비한다.

또한, 동일 형상인 각각의 부품 중 하나의 부품을 설명함으로써 다른 부품의 설명을 생략한다. 또한, 설명문이 번잡해지므로 동일 형상인 부품의 "A", "B"를 적절히 생략한다.

도 43에 나타내는 바와 같이, 액츄에이터부(XV)는 튜브형상의 외장부재(22V)에 2개의 내장부품(23AV, 23BV)을 장전하고 있다. 내장부품(23V)은 측면이 원통형으로 형성되어 있다. 내장부품(23V)의 상방 내부에는 실린더(23aV)가 형성되어 있다. 내장부품(23V)의 외경 치수는 외장부재(22V)의 내경 치수와 거의 동직경으로 되어 있다. 내장부품(23V)의 하방 내부에는 외장부재(22V)의 내경 치수보다 작은 개구부가 형성되어 있다. 외장부재(22V)의 선단에는 캡(20V)이 부착되고, 타단에는 어댑터(15V)가 부착되어 있다. 이것에 의해 어댑터(15V)와 캡(20V) 사이에 내장부품(23AV, 23BV)이 개재하여 지지되고 있다. 내장부품(23AV, 23BV)은 외장부재(22V)의 내부에서 겹쳐진 상태로 고정되며 제1 피스톤(11AV), 제2 피스톤(11BV)을 각각 수납하는 제1 피스톤실(13AV)과 제2 피스톤실(13BV)을 형성한다.

피스톤(11V)은 피스톤실(13V)에 슬라이딩 가능하게 장전되어 피스톤실(13V)을 가압실(13aV)과 배압실(13bV)로 구획하고 있다. 배압실(13bV)에는 압축스프링(12V)이 피스톤(11V)을 밸브시트(14aV)에 근접시키는 방향으로 탄성지지한 상태로 피스톤(11V)과 동축상에 배치되어 있다.

피스톤(11V)은 도 45 및 도 46에 나타내는 바와 같이 피스톤부(11aV)에 피스톤 로드(11bV)를 일체적으로 성형한 것이다. 피스톤부(11aV)는 원주상이며, 외경 치수가 내장부품(23V)의 내경 치수보다 약간 작은 직경으로 되어 있다. 피스톤부(11aV)에는 고무 등의 탄성체로 이루어지는 O링(25V)을 장착하기 위한 장착 홈(11cV)이 외주면을 따라 환형으로 형성되어 있다. 피스톤(11V)의 하면에는 오목부(11eV)가 형성되어 있다. 또한, 피스톤(11V)의 내부에는 내부 유로(11dV)가 형성되어 있다. 내부 유로(11dV)의 하방에는 가압실(13aV)과 연통하기 위한 유로(11fV)가 형성되어 있다. 유로(11fV)는 내부 유로(11dV)와 연통하고 있다. 즉, 캡(20V)의 내주면에 형성된 급배기포트(20aV)는 피스톤(11V)의 내부 유로(11dV), 유로(11fV)를 통해 피스톤(11V)의 가압실(13aV)과 연통한다.

유체제어밸브(1V)에서는 2개인 피스톤(11V) 중 하단에 있는 제1 피스톤(11AV)의 오목부(11eV)에는 스템(24V)이 배치되어 있다. 한편, 상단에 있는 제2 피스톤(11BV)의 오목부(11eV)에는 제1 피스톤(11AV)의 피스톤 로드(11bV)의 상단이 배치되어 있다. 또한, 2개인 피스톤(11V) 중 하단에 있는 제1 피스톤(11AV)의 피스톤 로드(11bV)의 외주면과 내장부품(23BV)의 하방 내주부에는 에어의 누설을 막기 위한 O링(26AV)이 배치되어 있다. 한편, 상단에 있는 제2 피스톤(11BV)의 피스톤 로드(11bV)의 외주면과 캡(20V)의 하방 내주부 사이에는 O링(26BV)이 배치되어 있다.

제1 피스톤(11AV), 제2 피스톤(11BV)의 피스톤부(11aV) 상면에는 각각 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 압축스프링(12AV, 12BV)의 하단면이 접촉하고 있다. 내장부품(23BV)의 하면에는 제1 압축스프링(12AV)의 상단면이 접촉하고 캡(20V)의 하면에는 제2 압축스프링(12BV)의 상단면이 접촉하고 있다.

여기서, 제1 압축스프링(12AV)에 의한 탄성지지력(F1)과 제2 압축스프링(12BV)에 의한 탄성지지력(F2)의 총합(F1+F2)이 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)에 접촉시키는 힘(F=F1+F2), 즉, 유체제어밸브(1V)를 폐쇄하기 위한 시일력이 된다. 또한, 압축스프링(19V)의 저항력은 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)에 접촉시키는 힘(F)과 비교하여 작은 힘이기 때문에, 설명에서는 압축스프링(19V)의 저항력을 생략하고 있다. 또한, 후술하는 다른 실시형태에 관련된 유체제어밸브(2V, 3V)에서도 마찬가지로 압축스프링(19V)의 저항력에 대한 설명을 생략하고 있다.

또한, 제1 압축스프링(12AV)과 제2 압축스프링(12BV)은 동일 형상이기 때문에, 동일한 정도의 탄성지지력을 가진다(F1=F2). 즉, 하나의 스프링에 필요한 탄성지지력은 2개의 피스톤을 겹친 경우, F/2=F1=F2가 된다. 따라서, 각 스프링의 탄성지지력을 낮출 수 있다. 즉, 하나의 스프링에 가해지는 응력을 낮출 수 있어 스프링의 내구성이 향상된다. 또한, 스프링의 설계 자유도가 높아진다.

후술하는 다른 실시형태에 관련된 유체제어밸브(2V)에서는 6개의 제1 압축스프링(12AV)∼제6 압축스프링(12FV)를 가지는데, 각 압축스프링(12V)의 탄성지지력의 총합(F1+F2+F3+F4+F5+F6)은 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)에 접촉시키는 힘(F=F1+F2+F3+F4+F5+F6)이 된다. 또한, 스프링 하나에 필요한 탄성지지력은 F/6=F1=F2=F3=F4=F5=F6이 된다. 또한, 후술하는 다른 실시형태에 관련된 유체제어밸브(3V)는 다른 실시형태에 관련된 유체제어밸브(2V)와 피스톤의 수가 같기 때문에, 설명을 생략한다.

유체제어밸브(1V)는 캡(20V)의 내주면에 형성된 급배기포트(20aV)를 통해 에어를 급배기시킨다. 캡(20V)의 외주면은 외장부재(22V)에 의해 덮이고, 캡(20V)의 상면에는 원터치 조인트(21V)가 장착되어 있다. 원터치 조인트(21V)에는 도시하지 않지만 에어튜브가 접속되어 있다. 이와 같이, 에어튜브는 상면에서 접속할 수 있기 때문에, 설치면적의 증가를 방지할 수 있다.

(유체제어밸브의 조립)

다음으로, 본 실시형태에 관련된 유체제어밸브(1)의 조립을 도 47을 이용하여 설명한다. 액츄에이터부(XV)와 밸브부(YV)는 각각 별개로 조립된다. 그 때문에, 액츄에이터부(XV)는 밸브부(YV)를 구성하는 홀더(16V)에서 착탈 가능하다.

먼저, 액츄에이터부(XV)의 조립에 대해 설명한다. 제1 피스톤(11AV)과 제2 피스톤(11BV)의 장착 홈(11cV)에 시일부재(25AV)를 장착한다. 외장부재(22V)의 일단 개구부에 어댑터(15V)를 압입한다. 내장부품(23AV), 피스톤(11AV), 압축스프링(12AV), 내장부품(23BV), 피스톤(11BV), 압축스프링(12BV)을 외장부재(22V)에 장전한다. 이 때, 피스톤(11V)의 피스톤 로드(11bV)가 내장부품(23V)의 관통구멍과 캡(20V)의 관통구멍에 관통된다. 내장부품(23V)의 관통구멍에서 밖으로 튀어나오는 피스톤 로드(11bV)를 관통하도록 캡(20V)을 외장부재(22V)의 개구 단부에 끼워 맞춘다. 이 단계에서 내장부품(23V)과 피스톤(11V)과 압축스프링(12V)이 외장부재(22V) 내에 임시로 지지된다. 외장부재(22V)의 양단부를 어댑터(15V)와 캡(20V)의 코킹 홈을 따라 코킹하여 고정한다.

다음에 밸브부(YV)의 조립에 대해 설명한다. 도 47에 나타내는 바와 같이 보디(14V)의 부착구멍(14dV)에 홀더(16V)를 삽입하고, 스템(24V)을 끼워넣은 홀더(16V)를 부착구멍(14dV)의 내부에 배치한다. 보디(14V)와 홀더(16V)를 용접부(29V)에서 용접함으로써 고정한다. 이것에 의해 보디(14V)와 홀더(16V)를 일체적으로 형성하여 밀봉한다. 또한, 보디(14V)와 홀더(16V)를 고정하는 방법은 금속개스킷 등을 끼워 넣어 압입이나 나사결합에 의해 막아도 된다.

다음에 액츄에이터부(XV)를 밸브부(YV)에 연결한다. 보디(14V)에 형성한 어댑터(15V)의 암나사부(15aV)를 홀더(16V)의 수나사부(16aV)에 끼워넣는다. 이 때, 홀더(16V)에서 돌출하는 스템(24V)이 피스톤(11V)의 오목부(11eV)에 닿고 피스톤(11V)에 작용하는 압축스프링(12V)의 탄성력을 스템(24V)을 통해 밸브체(18V)에 전달하여 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)에 접촉시킨다. 이상으로 조립이 완료된다.

최근, 유체제어밸브의 소형화에 대한 요구가 높아지고 있다. 그러나, 소형화와 함께 유체제어밸브의 구성부품은 각각 작아지고 있기 때문에, 충분한 강도를 유지하는 것이 곤란해진다. 그 때문에, 보디(14V)와 홀더(16V)를 고정하기 위해 압입하면 구성부품을 파손시켜 버릴 우려가 있다.

연필과 동일한 정도의 직경(예를 들어, 약 10mm의 직경)을 가지는 본 발명의 유체제어밸브(1V)에서는, 보디(14V)와 홀더(16V)를 용접에 의해 고정함으로써 압입이나 나사결합에 의한 파손 우려가 없이 보디(14V)와 홀더(16V)를 밀봉할 수 있다. 따라서, 유체제어밸브의 소형화를 실현하면서 밸브부(Y)의 강도를 확보할 수 있다. 조립이나 메인티넌스시에 액츄에이터부(X)를 밸브부(Y)로부터 용이하게 분리할 수 있기 때문에, 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 보디(14V)와 홀더(16V)는 밀봉되어 있기 때문에, 제어유체가 새는 일이 없어 안전성을 높일 수 있다.

(유체제어밸브의 동작 설명)

다음으로, 본 실시형태에 관련된 유체제어밸브(1V)의 동작을 설명한다.

유체제어밸브(1V)는, 급배기포트(20aV)에 에어가 공급되지 않을 때 압축스프링(12V)의 탄성력에 의해 압축스프링(19V)의 저항력에 반발하여 피스톤(11V)이 밸브시트(14aV) 방향으로 눌리고, 스템(24V)을 통해 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)에 접촉시킨다. 그 때문에, 입구유로(14bV)에 공급된 제어유체는 밸브시트(14aV)로부터 출구유로(14cV)로 흐르지 않는다.

급배기포트(20aV)에서 에어가 공급되면, 에어는 내부 유로(11dV)에서 유로(11fV)를 통해 가압실(13aV)에 유입된다. 가압실(13aV)에 유입되는 에어가 배압실(13bV)에 있는 압축스프링(12V)의 탄성력보다 크면 압축스프링(12V)은 수축하기 시작한다. 이것에 의해 피스톤(11V)은 상승한다. 피스톤(11V)이 상승하면 도 42에 나타내는 바와 같이 스템(24V)에 부설되는 압축스프링(19V)은 밸브시트(14aV) 방향으로 눌리지 않게 되어 압축스프링(19V)의 탄성력에 의해 스템(24V)은 상승한다. 신장되어 있던 벨로우즈(17V)는 수축되어 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)로부터 이간한다. 이 상태로 입구유로(14bV)에 제어유체를 공급하면, 제어유체가 입구유로(14bV)로부터 밸브시트(14aV) 내의 밸브 구멍을 통해 출구유로(14cV)로 흐른다.

<유체제어밸브의 변형예>

본 발명의 유체제어밸브의 다른 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 48은 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 유체제어밸브(2V)의 단면도이다. 또한, 상기한 실시형태와 공통되는 구성에 대해서는 상기한 실시형태와 동일한 부호를 도면에 부여하고 설명은 생략한다.

본 실시형태에 관련된 유체제어밸브(2V)(상기한 유체제어밸브(17∼19))에서는, 도 48에 나타내는 바와 같이 동일 형상의 내장부품(23V)을 6개 겹쳐 외장부재(22V) 내에 고정함으로써 6개의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 피스톤(11AV, 11BV, 11CV, 11DV, 11EV, 11FV)(이하, 11AV∼11FV라 기재함)과 6개의 제1, 제2, 제3, 제4, 제5, 제6 압축스프링(12AV, 12BV, 12CV, 12DV, 12EV, 12FV)(이하, 12AV∼12FV라 기재함)을 설치할 수 있다. 제1∼제6 피스톤(11AV∼11FV)에는 각각 하나씩 제1∼제6 압축스프링(12AV∼12FV)이 동축상에 부착되어 있다. 피스톤(11V)을 6개 겹치는 것에 의해 6개의 피스톤실(13AV, 13BV, 13CV, 13DV, 13EV, 13FV)을 형성하여 6단식 유체제어밸브를 구성한다.

여기서, 최근 반도체 제조장치에서는 다종의 가스 전환을 위해 설치해야 할 밸브의 수가 증가하여 전체 설치면적의 감소가 과제로 되어 있다. 밸브를 소형화하기 위해서 연필과 동일한 정도의 직경을 가지는 유체제어밸브가 개발되었다. 이 경우, 피스톤(11V)에 부착되는 압축스프링(12V)의 스프링 직경은 작아야 한다. 그 때문에, 밸브폐쇄시의 일정한 시일력을 확보하기 위해 피스톤(11V)을 복수 겹쳐 쌓을 필요가 있다.

본 출원인은 수많은 실험을 실시하여, 밸브폐쇄시의 일정한 시일력을 확보하기 위해서는 4개 이상의 피스톤(11V)을 겹쳐 쌓을 필요가 있다는 것을 알았다. 4개 이상의 피스톤(11V)에는 각각 하나씩 압축스프링(12V)이 동축상에 부착되어 있다. 또한, 유체제어밸브(2V)와 같이 6개의 피스톤(11V)을 겹쳐 쌓아 6개의 압축스프링(12V)을 각각 하나씩 부착한 경우, 확실히 일정한 시일력을 확보하여 한층 더 압축스프링(12V)의 내구성을 향상시킨다는 것을 알 수 있었다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 유체제어밸브(1V, 2V)에 의하면,

(1) 조작유체의 압력에 의해 피스톤(11V)을 슬라이딩시켜 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)에 접촉 또는 이간시키는 유체제어밸브(1V, 2V)에 있어서, 제1 피스톤(11AV) 및 제2 피스톤(11BV)을 동축상에 가지는 것, 제1 피스톤(11AV)에는 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제1 압축스프링(12AV)이 동축상에 부착되어 있는 것, 제2 피스톤(11BV)에는 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제2 압축스프링(12BV)이 동축상에 부착되어 있는 것을 특징으로 하므로, 제1 피스톤(11AV)에 제1 압축스프링(12AV)이, 제2 피스톤(11BV)에 제2 압축스프링(12BV)이 각각 직렬로 부착되어 있기 때문에, 유체제어밸브(1V, 2V)의 폭을 좁게 하여 소형화할 수 있다. 따라서, 전체 설치면적을 감소시킬 수 있다.

2개의 피스톤(11V)(제1 피스톤(11AV), 제2 피스톤(11BV))뿐만 아니라 밸브폐쇄를 위한 시일력을 높이기 위해 예를 들어, 6개의 피스톤(11V)을 겹쳐 쌓았다고 해도 액츄에이터부(X)의 높이가 늘어날 뿐이다. 즉, 시일력을 높이면서도 유체제어밸브 자체의 폭은 좁은 상태 그대로이며 설치면적은 변화하지 않는다. 따라서, 피스톤(11V)의 수에 관계없이 유체제어밸브의 소형화를 실현할 수 있어 전체 설치면적의 감소를 실현할 수 있다. 또한, 피스톤(11V)의 수에 관계없이 밸브체(18V)의 재질이나 형상, 필요한 Cv치 등에 따라 임의의 수의 피스톤(11V)을 조합하는 것만으로 밸브폐쇄를 위해 필요한 시일력을 용이하게 설정하는 것이 가능해진다. 게다가, 어느 한쪽의 압축스프링(12V)이 열화되었다고 해도 다른 압축스프링(12V)의 탄성지지력에 의해 밸브체(18V)가 밸런스가 무너져서 기울어지거나 하는 일 없이 밸브시트(14aV)에 대해 균일한 시일력을 확보할 수 있다.

(2) (1)에 기재된 유체제어밸브(1V, 2V)에 있어서, 제1 피스톤(11AV) 및 제2 피스톤(11BV)은 동일 형상인 것, 제1 압축스프링(12AV) 및 제2 압축스프링(12BV)은 동일 형상인 것을 특징으로 하므로, 복수의 피스톤(11V)과 압축스프링(12V)을 조합할 때 각각 동일 형상이기 때문에, 부품을 공통화할 수 있다. 따라서, 별도로 다른 형상의 피스톤, 압축스프링을 준비할 필요가 없고, 몰드 성형으로 부품을 제조하는 경우에는 제조하기 위한 비용을 삭감할 수 있다. 그리고, 부품을 공통화하는 것에 의해 조립시 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 유체제어밸브(1V, 2V)에 있어서, 제1 압축스프링(12AV)에 의한 탄성지지력과 제2 압축스프링(12BV)에 의한 탄성지지력의 총합이 밸브체(18V)를 밸브시트(14aV)에 접촉시키는 힘이 되는 것을 특징으로 하므로, 제1 압축스프링(12AV), 제2 압축스프링(12BV) 각각의 탄성지지력의 총합이 유체제어밸브(1V, 2V)를 폐쇄하기 위한 시일력이 되기 때문에, 압축스프링(12V)의 스프링 응력을 각각 낮출 수 있다. 그 때문에, 압축스프링(12V)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 압축스프링(12V)의 설계 자유도가 높아져서 설계·제조가 용이해진다. 그리고, 공차에 편차가 있다고 해도 밸브폐쇄에 필요한 시일력을 확보할 수 있다.

(4) (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 유체제어밸브(1V, 2V)에 있어서, 밸브시트(14aV)가 형성되는 보디(14V)의 상부에는 홀더(16V)가 고정되고, 밸브체(18V)와 홀더(16V) 사이에는 벨로우즈(17V)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하므로, 다이아프램 밸브체와 비교하면 보다 작은 직경 내에서 긴 스트로크를 얻을 수 있다.

(5) (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 유체제어밸브(1V, 2V)에 있어서, 밸브시트(14aV)가 형성되는 보디(14V)의 상부에는 홀더(16V)가 용접에 의해 고정되어 있는 것을 특징으로 하므로, 조립이나 메인티넌스시에 액츄에이터부(XV)를 용이하게 분리할 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 보디(14V)와 홀더(16V)는 밀봉되어 있기 때문에, 제어유체가 새는 일이 없어 안전성을 높일 수 있다.

(6) (5)에 기재된 유체제어밸브에 있어서, 피스톤(11V)을 구비하는 액츄에이터부(XV)는 홀더(16V)로부터 착탈 가능한 것을 특징으로 하므로, 조립이나 메인티넌스시에 곧바로 액츄에이터부(X)를 교환할 수 있어 작업의 효율성을 향상시킬 수 있다.

(7) (1) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 유체제어밸브(1V, 2V)에 있어서, 튜브형상의 외장부재(22V)를 가지는 것을 특징으로 하므로, 용이하게 조립할 수 있다.

(8) (7)에 기재된 유체제어밸브(1V, 2V)에 있어서, 외장부재(22V)의 선단에 부착된 캡(20V)의 상면에 원터치 조인트(21V)를 가지는 것을 특징으로 하므로, 외장부재의 선단에 부착된 캡(20V)의 상면에 원터치 조인트(21V)를 배치하여 상면에 에어튜브를 접속할 수 있기 때문에, 설치면적의 증가를 억제할 수 있다.

<유체제어밸브의 다른 변형예>

본 발명의 유체제어밸브의 다른 실시형태에 대해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 49는 본 발명의 다른 실시형태에 관련된 유체제어밸브(3V)(상기한 유체제어밸브(17∼19))의 단면도이다. 또한, 상기한 실시형태와 공통되는 구성에 대해서는 상기한 실시형태와 동일한 부호를 도면에 부여하고 설명은 생략한다.

상기한 실시형태에서는 유체제어밸브(1)의 밸브부(YV)에 벨로우즈(17V)를 이용하여 설명했다. 그러나, 본 실시형태에 관련된 유체제어밸브(3V)에서는 도 49에 나타내는 바와 같이 밸브부(YV)는 벨로우즈(17V)가 아니라 다이아프램 밸브체(31V)를 이용하여 유체제어밸브(3V)를 구성한다.

밸브부(Y)의 보디(14V)의 하면에는 입구유로(14bV)와 출구유로(14cV)가 형성되어 있다. 보디(14V)의 상면에는 부착구멍(14dV)이 원주상으로 형성되어 있다. 부착구멍(14dV)의 저벽 중앙부에는 밸브시트(32V)가 환형으로 형성되며 그 밸브시트(32V)를 통해 입구유로(14bV)와 출구유로(14cV)가 연통되어 있다.

밸브부(YV)는 보디(14V)의 부착구멍(14dV)에 다이아프램 밸브체(31V)를 장착하고, 다이아프램 밸브체(31V)의 외연부를 홀더(34V)로 눌러 부착구멍(14dV)의 내주면과 홀더(34V)의 외주면 사이에 삽입한 어댑터(33V)를 보디(14V)에 끼워 넣는 것에 의해 다이아프램 밸브체(31V)의 외연부를 보디(14V)와 홀더(34V) 사이에 개재하여 지지하고 있다. 다이아프램 밸브체(31V)는 수지나 금속 등을 얇은 막상으로 형성하여 변형 가능하게 한 것이다. 그리고, 홀더(34V)와 어댑터(33V)는 내열성이나 강성이 있는 금속을 재질로 하고 있다. 홀더(34V)에는 다이아프램 밸브체(31V)에 접촉하도록 금속제 스템(30V)이 장전되며, 스템(30V)을 통해 다이아프램 밸브체(31V)에 액츄에이터부(XV)의 구동력을 전달하게 되어 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 유체제어밸브(3V)에 의하면,

(1) 조작유체의 압력에 의해 피스톤(11V)을 슬라이딩시켜 다이아프램 밸브체(31V)를 밸브시트(32V)에 접촉 또는 이간시키는 유체제어밸브(3V)에 있어서, 제1 피스톤(11AV) 및 제2 피스톤(11BV)을 동축상에 가지는 것, 제1 피스톤(11AV)에는 다이아프램 밸브체(31V)가 밸브시트(32V)에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제1 압축스프링(12AV)이 동축상에 부착되어 있는 것, 제2 피스톤(11BV)에는 다이아프램 밸브체(31V)가 밸브시트(32V)에 접촉하는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제2 압축스프링(12BV)이 동축상에 부착되어 있는 것을 특징으로 하므로, 제1 피스톤(11AV)에 제1 압축스프링(12AV)이, 제2 피스톤(11BV)에 제2 압축스프링(12BV)이 각각 직렬로 부착되어 있기 때문에, 유체제어밸브(3V)의 폭을 좁게 하여 소형화할 수 있다. 따라서, 전체 설치면적을 감소시킬 수 있다.

<유체제어밸브의 참고예>

동일 형상의 피스톤(11V)은 NO형 유체제어밸브에도 응용할 수 있다. 도 50에 참고예에 관련되는 유체제어밸브(4V)(상기한 유체제어밸브(17∼19))의 단면도를 나타낸다. NC형 유체제어밸브(1V, 2V, 3V)와 비교하여 압축스프링(12V)은 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)에 접촉하는 방향으로 탄성지지되어 있지 않은 점 및 압축스프링(12V)은 복수의 피스톤(11V) 중 피스톤마다 부착되지 않은 점에서 다르다. 또한, 상기한 실시형태와 공통되는 구성에 대해서는 상기한 실시형태와 동일한 부호를 도면에 부여하고 설명은 생략한다.

유체제어밸브(4V)에서는 NC형 유체제어밸브(1V, 2V, 3V)와 비교하여 피스톤(11V)의 피스톤부(11aV)를 상부, 피스톤 로드(11bV)를 하부로 하도록 부착되어 있다. 압축스프링(12AV)은 맨 밑에 배치된 제1 피스톤(11AV)에만 부착되어 있다. 압축스프링(12AV)의 일단은 제1 피스톤(11AV)에 접촉하고, 그 타단은 어댑터(15V)에 부착된 부품(35V)에 접촉하고 있다. 압축스프링(12AV)은 밸브체(18V)가 밸브시트(14aV)로 이간되는 방향으로 탄성지지하고 있다. 이것에 의해 동일 형상의 피스톤(11V)은 NC형뿐만 아니라 NO형에도 대응할 수 있다.

또한, NO형 유체제어밸브에 있어서 참고예에 관련되는 유체제어밸브(4V)에서는 하나의 압축스프링(12AV)밖에 이용하지 않지만, 복수의 피스톤을 이용하는 경우, 하나의 피스톤(11V)에 하나의 압축스프링(12V)을 부착해도 된다. 예를 들어, 참고예에 관련되는 유체제어밸브(4V)에서는 피스톤(11AV∼11FV)에 각각 하나씩 압축스프링(12V)을 부착해도 된다.

또한, 본 실시형태는 단순한 예시에 불과하며, 본 발명을 조금도 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 당연히 그 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러가지 개량, 변형이 가능하다.

예를 들어, 상기한 실시형태에서는 2개의 피스톤(11V)을, 다른 실시형태에서는 6개의 피스톤(11V)를 겹쳤지만, 피스톤(11V)은 복수 개 겹쳐도 된다.

예를 들어, 상기한 실시형태에서는 조작유체로서 에어를 이용하고 있지만, 조작유체는 불활성 가스여도 된다.

<밸브부착블록 내의 유로>

도 51은 밸브부착블록(60) 내의 유로 주변을 나타내는 단면도이다. 밸브부착블록(60) 내에는 프로세스 가스 또는 퍼지 가스가 유입되는 입구유로(14bV), 프로세스 가스 또는 퍼지 가스가 유출되는 출구유로(14cV), 입구유로(14bV) 및 출구유로(14cV)에 연통되어 있는 부착구멍(14dV)(밸브실)이 형성되어 있다.

입구유로(14bV)는 출구포트(23b)를 통해 접속유로(23)에 접속되어 있다. 출구유로(14cV)는 프로세스 가스 공급포트(26)를 통해 공급측 내부 가스 라인(27)에 접속되어 있다. 그리고, 유체제어밸브(19)의 밸브체(18V)는 밸브시트(14aV)에 대해 이간 및 접촉함으로써 부착구멍(14dV)과 출구유로(14cV)를 연통 및 차단하도록 구동된다. 즉, 차단부의 상류측에 용적이 크고 형상이 복잡한 부착구멍(14dV) 및 벨로우즈(17V)를 배치하고 있다. 이러한 구성에 의해 밸브체(18V)가 부착구멍(14dV)과 출구유로(14cV)를 차단하고 있는 상태에서 차단부 하류측의 공급측 내부 가스 라인(27)과 밸브체(18V) 사이에 체류하는 가스의 양을 줄일 수 있다.

도 52는 밸브부착블록(40) 내의 유로 주변을 나타내는 단면도이다. 밸브부착블록(40) 내(동 도면에서 좌측)에는 프로세스 가스(제1 유체)가 유입되는 입구유로(14bV)(제1 입구유로), 프로세스 가스가 유출되는 출구유로(14cV)(제1 출구유로), 입구유로(14bV) 및 출구유로(14cV)에 연통되어 있는 부착구멍(14dV)(제1 밸브실)이 형성되어 있다. 또한, 밸브부착블록(40) 내(동 도면에서 우측)에는 퍼지 가스(제2 유체)가 유입되는 입구유로(14bV)(제2 입구유로), 퍼지 가스가 유출되는 출구유로(14cV)(제2 출구유로), 입구유로(14bV) 및 출구유로(14cV)에 연통되어 있는 부착구멍(14dV)(제2 밸브실)이 형성되어 있다.

좌측의 입구유로(14bV)는 출구포트(21b)를 통해 접속유로(21)에 접속되어 있다. 출구유로(14cV)는 입구포트(22a)를 통해 접속유로(22)에 접속되어 있다. 우측의 입구유로(14bV)는 퍼지 가스 공급포트(24)를 통해 내부 퍼지 가스 라인(25)에 접속되어 있다. 출구유로(14cV)는 입구포트(22a)를 통해 접속유로(22)에 접속되어 있다. 2개의 출구유로(14cV)는 서로 연통하고 있다.

그리고, 동 도면의 좌측에서 유체제어밸브(17)(일방의 유체제어밸브)의 밸브체(18V)는 밸브시트(14aV)에 대해 이간 및 접촉함으로써 부착구멍(14dV)(제1 밸브실)과 출구유로(14cV)(제1 출구유로)를 연통 및 차단하도록 구동된다. 또한, 동 도면의 우측에서 유체제어밸브(18)(타방의 유체제어밸브)의 밸브체(18V)는 밸브시트(14aV)에 대해 이간 및 접촉함으로써 부착구멍(14dV)(제2 밸브실)과 출구유로(14cV)(제2 출구유로)를 연통 및 차단하도록 구동된다.

즉, 차단부의 상류측에 용적이 크고 형상이 복잡한 부착구멍(14dV) 및 벨로우즈(17V)를 배치하고 있다. 이러한 구성에 의해, 쌍방의 유체제어밸브(17, 18)에서 밸브체(18V)가 부착구멍(14dV)과 출구유로(14cV)를 차단하고 있는 상태에서 차단부 하류측에 체류하는 가스의 양을 적게 할 수 있다. 따라서, 프로세스 가스와 퍼지 가스의 전환시에 체류하고 있던 전환전의 가스가 전환후의 가스에 혼입되는 양을 적게 할 수 있다.

그 외에 특별히 언급되지 않은 변형예에 대해서도 본 발명의 본질적 부분을 변경하지 않는 범위 내에서 본 발명의 기술적범위에 포함되는 것은 당연하다. 또한, 본 발명의 과제를 해결하기 위한 수단을 구성하는 각 요소에서 작용·기능적으로 표현되고 있는 요소는 상기한 실시형태나 변형예에서 개시되어 있는 구체적 구성 및 그 균등물 외에 그 작용·기능을 실현 가능한 모든 구성도 포함한다.

1: 배관 조인트 2: 본체부
2a: 접합면 2g: 제1 개구부
2k: 제1 볼트 삽입통과구멍 2m: 제2 볼트 삽입통과구멍
2p: 제2 개구부 4: 제1 통로
5: 제2 통로 6: 개구측 통로
7: 중간통로 10: 가스공급장치
10A∼10H: 가스공급유닛 11: 프로세스 가스 유입 라인
12: 퍼지 가스 유입 라인 13: 프로세스 가스 공급 라인
14: 내부 메인 가스유로 15: 내부 퍼지 가스유로
16: 유량제어기 17∼19: 유체제어밸브
19a, 19b: 유체제어밸브 액츄에이터
20: 유로블록 20a: 상측표면
20b: 하측표면 21∼23: 접속유로
24: 퍼지 가스 공급포트 25: 내부 퍼지 가스 라인
26: 프로세스 가스 공급포트 27: 공급측 내부 가스 라인
28a∼28d: 암나사부 30: 유입측 플랜지
31: 플랜지부 32: 관부
33: 부착볼트 40: 밸브부착블록
41: 부착볼트 50: MFC 부착부
51: 부착볼트 60: 밸브부착블록
61: 부착볼트 201: 제1 접속편
202: 제2 접속편 211: 제1 접속개구부
212: 제1 접속로 221: 제2 접속개구부
222: 제2 접속로 28a∼28d: 암나사부
290: 바이패스 배관 1V∼3V: 유체제어밸브
11V: 피스톤 11AV: 제1 피스톤
11BV: 제2 피스톤 12V: 압축스프링
12AV: 제1 압축스프링 12BV: 제2 압축스프링
13V: 피스톤실 14V: 보디
14aV: 밸브시트 15V: 어댑터
16V: 홀더 17V: 벨로우즈
18V: 밸브체 20V: 캡
21V: 원터치 조인트 22V: 외장부재
23V: 내장부품 31V: 다이아프램 밸브체
32V: 밸브시트 XV: 액츄에이터부
YV: 밸브부

Claims (27)

1. 유체의 유로가 내부에 형성된 유로블록과, 이 유로블록에 장착된 복수의 모듈을 구비한 유체공급 제어장치로서,
   복수의 상기 모듈은, 상기 유로블록에 착탈 가능한 착탈모듈을 적어도 하나 포함하고,
   상기 유로블록은,
   상기 착탈모듈을 착탈이 자유롭게 장착 가능하게 형성된 한 쌍의 암나사부와, 다른 상기 모듈끼리 접속하도록 형성된 상기 유로인 접속유로가, 그 유로블록에서의 상기 유체의 통류방향과 평행한 복수의 상기 모듈의 배열방향을 따라 대략 일직선상에 배치되고,
   상기 배열방향으로 배열된 복수의 상기 모듈에 대해 일체불가분으로 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 착탈모듈이 상기 유로블록의 표면에 장착되도록, 상기 암나사부는, 그 표면에서 개구하는 비관통구멍으로서 형성되고,
   상기 접속유로는, 상기 비관통구멍에서의 깊이방향으로 상기 암나사부를 우회하도록 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
3. 제1항에 있어서,
   복수의 상기 모듈에는,
   상기 유체의 통류와 차단을 전환 가능하게 구성된 유체제어밸브와,
   상기 유체의 통류량을 제어하도록 구성된 유량제어기가
   포함되고,
   상기 유로블록에는, 상기 착탈모듈로서의 상기 유체제어밸브를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부와, 상기 착탈모듈로서의 상기 유량제어기를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부가 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
4. 제2항에 있어서,
   복수의 상기 모듈에는,
   상기 유체의 통류와 차단을 전환 가능하게 구성된 유체제어밸브와,
   상기 유체의 통류량을 제어하도록 구성된 유량제어기가
   포함되고,
   상기 유로블록에는, 상기 착탈모듈로서의 상기 유체제어밸브를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부와, 상기 착탈모듈로서의 상기 유량제어기를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부가 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   2개의 상기 유체제어밸브의 액츄에이터가, 공통의 부착블록을 통해 상기 유로블록에 장착된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 부착블록의 내부에는, 제1 유체가 유입되는 제1 입구유로와, 상기 제1 유체가 유출되는 제1 출구유로와, 상기 제1 입구유로 및 상기 제1 출구유로에 연통되어 있는 제1 밸브실과, 제2 유체가 유입되는 제2 입구유로와, 상기 제2 유체가 유출되는 제2 출구유로와, 상기 제2 입구유로 및 상기 제2 출구유로에 연통되어 있는 제2 밸브실이 형성되어 있고,
   일방의 상기 유체제어밸브의 밸브체는, 상기 제1 밸브실과 상기 제1 출구유로를 연통 및 차단하도록 구동되고, 타방의 상기 유체제어밸브의 밸브체는, 상기 제2 밸브실과 상기 제2 출구유로를 연통 및 차단하도록 구동되고, 상기 제1 출구유로와 상기 제2 출구유로가 연통되어 있는 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
7. 제5항에 있어서,
   상기 배열방향과 직교하는 방향에서, 상기 부착블록의 폭은, 상기 유체제어밸브의 폭과 대략 동일해지도록 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
8. 제1항에 있어서,
   복수의 상기 모듈에는,
   상기 유체의 통류와 차단을 전환 가능하게 구성된 유체제어밸브와,
   상기 유체의 통류량을 제어하도록 구성된 유량제어기가
   포함되고,
   상기 유로블록에는, 상기 착탈모듈로서의 상기 유량제어기를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부가 형성되고,
   상기 유체제어밸브는, 상기 암나사부 없이 상기 유로블록과 일체화된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
9. 제2항에 있어서,
   복수의 상기 모듈에는,
   상기 유체의 통류와 차단을 전환 가능하게 구성된 유체제어밸브와,
   상기 유체의 통류량을 제어하도록 구성된 유량제어기가
   포함되고,
   상기 유로블록에는, 상기 착탈모듈로서의 상기 유량제어기를 착탈이 자유롭게 장착하기 위한 한 쌍의 상기 암나사부가 형성되고,
   상기 유체제어밸브는, 상기 암나사부 없이 상기 유로블록과 일체화된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
10. 제3항, 제4항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체제어밸브 및 상기 유량제어기는, 상기 유로블록에서의 일표면인 상측표면측에 집약 장착된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
11. 제3항, 제4항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유량제어기는, 상기 유로블록에서의 일표면인 상측표면측에 형성되고,
    상기 유체제어밸브는, 상기 상측표면과는 반대측의 일표면인 하측표면측에 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
12. 제1항 내지 제4항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유로블록은, 상기 배열방향으로 배열된 복수의 상기 모듈의 세트를, 상기 배열방향과 직교하는 폭방향으로 배열하면서 장착 가능하게 구성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 유로블록은, 복수의 상기 세트에 걸쳐 일체불가분으로 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
14. 제12항에 있어서,
    상기 유로블록은, 복수의 상기 세트 각각에 대응하여 분할 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
15. 제3항, 제4항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체제어밸브는,
    조작유체의 압력에 의해 피스톤을 슬라이딩시켜, 밸브체를 밸브시트에 접촉 또는 이간시키는 것과,
    상기 피스톤으로서의 제1 피스톤 및 제2 피스톤을 동축상에 가지는 것과,
    상기 제1 피스톤에는, 상기 밸브체를 상기 밸브시트에 접촉시키는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제1 압축스프링이 동축상에 부착되어 있는 것과,
    상기 제2 피스톤에는, 상기 밸브체를 상기 밸브시트에 접촉시키는 방향으로 탄성지지하는 하나의 제2 압축스프링이 동축상에 부착되어 있는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤은, 동일 형상인 것과,
    상기 제1 압축스프링 및 상기 제2 압축스프링은, 동일 형상인 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 압축스프링에 의한 탄성지지력과, 상기 제2 압축스프링에 의한 탄성지지력이, 상기 밸브체를 상기 밸브시트에 접촉시키는 힘으로서 작용하는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
18. 제15항에 있어서,
    튜브형상의 외장부재를 가지는 것과,
    상기 외장부재의 일단에 캡이 부착되고, 상기 외장부재의 타단에 어댑터가 부착되어 있는 것과,
    상기 외장부재의 내부에, 원통형의 제1 내장부품 및 원통형의 제2 내장부품이 장전되어 있는 것과,
    상기 제1 내장부품 및 상기 제2 내장부품은, 상기 외장부재의 내부에서 겹쳐진 상태로 고정되어 있는 것과,
    상기 제1 압축스프링의 일단이 상기 제1 피스톤에 접촉하고, 상기 제1 압축스프링의 타단이 상기 제2 내장부품에 접촉하고 있는 것과,
    상기 제2 압축스프링의 일단이 상기 제2 피스톤에 접촉하고, 상기 제2 압축스프링의 타단이 상기 캡에 접촉하고 있는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
19. 제18항에 있어서,
    상기 캡에는, 상기 조작유체의 급배기 포트가 형성되어 있는 것과,
    상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤의 내부에는, 상기 조작유체의 유로가 각각 형성되어 있는 것과,
    상기 급배기 포트는, 상기 유로를 통해, 상기 제2 피스톤에 상기 조작유체의 압력을 작용시키는 가압실 및 상기 제1 피스톤에 상기 조작유체의 압력을 작용시키는 가압실과 연통되어 있는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
20. 제18항에 있어서,
    상기 제1 피스톤 및 상기 제2 피스톤에는, 각각 오목부가 형성되어 있는 것과,
    일단측에 상기 밸브체가 형성되고, 타단이 상기 제1 피스톤의 오목부에 배치된 스템을 가지는 것과,
    상기 제2 피스톤의 오목부에는, 상기 제1 피스톤의 일단이 배치되어 있는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
21. 제3항, 제4항, 제8항, 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체제어밸브는,
    조작유체의 압력에 의해 피스톤을 슬라이딩시켜, 밸브체를 밸브시트에 접촉 또는 이간시키는 것과,
    상기 피스톤을 동축상에 4개 이상 가지는 것과,
    상기 피스톤에는, 상기 밸브체를 상기 밸브시트에 접촉시키는 방향으로 탄성지지하는 압축스프링이 동축상에 각각 부착되어 있는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
22. 제21항에 있어서,
    상기 압축스프링에 의한 탄성지지력의 총합이, 상기 밸브체를 상기 밸브시트에 접촉시키는 힘이 되는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
23. 제15항에 있어서,
    상기 밸브시트가 형성되는 보디의 상부에는, 홀더가 고정되고,
    상기 밸브체와 상기 홀더 사이에는, 벨로우즈가 배치되어 있는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
24. 제15항에 있어서,
    상기 밸브시트가 형성되는 보디의 상부에는, 홀더가 용접에 의해 고정되어 있는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
25. 제24항에 있어서,
    상기 피스톤을 구비하는 액츄에이터부는, 상기 홀더로부터 착탈 가능한 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
26. 제15항에 있어서,
    튜브형상의 외장부재를 가지는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.
27. 제26항에 있어서,
    상기 외장부재의 선단에 부착된 캡의 상면에 원터치 조인트를 가지는 것
    을 특징으로 하는, 유체공급 제어장치.

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