KR20180044298A - 분류 시스템 - Google Patents

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KR20180044298A
KR20180044298A KR1020187005901A KR20187005901A KR20180044298A KR 20180044298 A KR20180044298 A KR 20180044298A KR 1020187005901 A KR1020187005901 A KR 1020187005901A KR 20187005901 A KR20187005901 A KR 20187005901A KR 20180044298 A KR20180044298 A KR 20180044298A
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타케시 나카무라
요시토모 카나이
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가부시키가이샤 후지킨
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Abstract

배치의 자유도가 높아지고, 집적화에 알맞고, 제조 코스트 및 메인티넌스 코스트가 저감된 분류 시스템을 제공한다. 단일의 유량을 복수의 유량으로 분할하고, 분할된 유량의 비가 설정 유량비가 되도록 각 유량을 제어하는 분류 시스템으로서, 단일의 유량을 복수의 유량으로 분할하는 매니폴드(500)와, 매니폴드(500)와는 별개로 형성되고, 복수의 유량을 각각 제어하는, 서로 분리 독립된 복수의 유체 제어장치(1M, 1S)를 갖고, 마스터 장치(1M)는, 설정 유량비에 근거한 설정 유량값을 슬레이브 장치(1S)에 송신하는 동시에, 슬레이브 장치(1S)의 유량 검출값 DQ2를 수신하는 통신부(102M)를 갖고, 슬레이브 장치(1S)는, 마스터 장치(1M)로부터 설정 유량값을 수신하는 동시에 유량 검출값 DQ2를 마스터 장치(1M)에 송신하는 통신부(102S)를 가진다.

Description

분류 시스템
본 발명은, 분류(分流) 시스템, 이것에 사용되는 유체 제어장치, 분류 시스템이 적용된 유체 제어 시스템, 및, 이 유체 제어 시스템의 제조방법에 관한 것이다.
반도 8체 제조 프로세스에 있어서는, 정확하게 계량한 처리 가스를 프로세스 챔버에 공급하기 위해서, 개폐 밸브, 매스 플로우 콘트롤러 등의 각종의 유체 제어장치를 집적화해서 박스에 수용한 유체 제어 시스템이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이러한 집적화된 유체 제어 시스템을 수용한 박스를 가스 박스로 부르고 있고, 이 가스 박스의 출구로부터 정확하게 계량된 처리 가스가 출력된다.
더구나, 반도 8체 제조 프로세스에 있어서는, 상기한 것과 같이 정확하게 계량한 처리 가스를 균등하게 복수의 프로세스 챔버에 분배하거나, 또는, 1개의 프로세스 챔버의 복수의 장소에 소정의 비율로 분배하기 위해서, 분류 시스템이 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
종래에 있어서는, 튜브를 거쳐 상기한 가스 박스의 출구를 분류 시스템의 입구에 접속하여, 가스 박스로부터 공급되는 처리 가스를 분배하고 있었다.
일본국 특개 2012-197941호 공보 일본국 특개 2003-263230호 공보
종래에 있어서는, 가스 박스와 접속되는 분류 시스템은, 분배 수에 따른 전용의 분류 시스템을 사용하고 있었다.
이 때문에, 요구되는 사양마다 전용의 분류 시스템을 준비할 필요가 있어, 코스트가 높다고 하는 문제가 있다. 또한, 분배 수에 따른 전용품이기 때문에, 분류 시스템에 고장이 발생했을 경우에는, 장치 전체를 교환할 필요가 있어, 메인티넌스 코스트도 8 높다고 하는 문제도 8 있다. 예를 들면, 특허문헌 1 등의 기술에서는, 각 유체 제어장치의 베이스부의 사양이 표준화되어, 각 유체 제어장치 사이의 접속 및 각 유체 제어장치와 다른 부품의 접속이, 튜브를 거치지 않고, 블록 형상의 이음매 부재에 의해 행해지고 있다. 가스 박스 내부는 집적화가 실현되어 있어, 각 유체 제어장치와 이음매 부재 사이의 인터페이스가 표준화되어, 조립에 요하는 시간이나 조립의 자동화가 진행되고 있다. 이것에 반하여, 분류 시스템에서는, 가스 박스와의 사이를 접속하는데 튜브를 사용하기 때문에, 조립 공정수가 많고, 또한, 조립의 자동화도 8 용이하지 않다.
또한, 분류 시스템 본체를, 처리 챔버의 복수의 공급 위치의 바로 근처에 배치하고 싶을 경우에도 8, 복수의 공급 위치의 사이가 떨어져 있을 경우에는, 분류 시스템과 각 공급 위치 사이에 튜브가 필요하게 된다. 즉, 종래의 분류 시스템에서는, 공급 위치나 공급하는 방향을 임의로 설정하는 것은 곤란하여, 배치의 자유도 8이 낮다.
본 발명의 목적의 한 개는, 분류 시스템과 가스 공급 위치 사이에 튜브를 추가하지 않고, 유체의 공급 위치나 공급 방향을 임의로 설정가능해서 배치의 자유도 8이 높아진 분류 시스템을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적의 한 개는, 집적화에 알맞는 동시에, 제조 코스트 및 메인티넌스 코스트가 저감된 분류 시스템 및 이 분류 시스템에 사용되는 유체 제어장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명의 목적의 한 개는, 상기한 분류 시스템을 사용한 반도 8체 제조방법을 제공하는 것에 있다.
본 발명의 분류 시스템은, 단일의 유량을 복수의 유량으로 분할하고, 분할된 유량 사이의 비가 설정 유량비가 되도록 각 유량을 제어하는 분류 시스템으로서,
단일의 유량을 복수의 유량으로 분할하는 분기 기구와,
상기 분기 기구와는 별개로 형성되고, 상기 복수의 유량을 각각 제어하는, 서로 분리 독립된 복수의 유체 제어장치를 갖고,
상기 복수의 유체 제어장치의 한개는 마스터 장치이고, 나머지의 유체 제어장치는 슬레이브 장치이며,
상기 마스터 장치는, 상기 설정 유량비에 근거한 설정 유량값을 상기 슬레이브 장치에 송신하고, 상기 슬레이브 장치의 유량 검출값을 수신하는 통신부를 갖고,
상기 슬레이브 장치는, 상기 마스터 장치로부터 상기 설정 유량값을 수신하고, 상기 유량 검출값을 마스터 장치에 송신하는 통신부를 갖는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 유체 제어장치는, 분할된 복수의 유량 중 한개의 유량의, 유입구, 유로 및 유출구를 획정하는 베이스부를 갖고,
상기 베이스부는, 블록 형상으로 형성되고,
상기 베이스부는, 설치면인 저면에 상기 유입구 및 유출구가 형성되어 있다.
본 발명의 유체 제어장치는, 상기한 분류 시스템에 사용되는 마스터 장치 또는 슬레이브 장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유체 제어 시스템은, 복수 종류의 유체 제어장치가 집적화된 유체 제어 시스템으로서,
상기 복수 종류의 유체 제어장치의 일부가 상기한 분류 시스템의 마스터 장치 및 슬레이브 장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 유체 제어 시스템의 제조방법은, 복수 종류의 유체 제어장치가 집적화된 유체 제어 시스템의 제조방법으로서,
상기 복수 종류의 유체 제어장치의 일부가 상기한 분류 시스템의 마스터 장치 및 슬레이브 장치로 이루어지고,
공통의 베이스 플레이트 위에 복수의 블록 형상 이음매 부재를 위치 결정하고,
상기 블록 형상의 이음매 부재를 체결부재에 의해 상기 공통의 베이스 플레이트에 고정하고,
상기 이음매 부재의 윗면에 형성된 개구의 주위에 씰 부재를 위치 결정하고,
상기 블록 형상의 이음매 부재의 윗면에 상기 복수 종류의 유체 제어장치의 저면을 위치 결정하고,
상기 복수 종류의 유체 제어장치의 베이스부를 체결부재에 의해 상기 블록 형상의 이음매 부재에 고정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 반도 8체 제조방법은, 반도 8체 제조 프로세스에 있어서 사용되는 유체의 유량비 제어에, 상기한 분류 시스템을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플랫 패널 디스플레이의 제조방법은, 플랫 패널 디스플레이의 제조 프로세스에 있어서 사용되는 유체의 유량비 제어에, 상기한 분류 시스템을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 솔라 패널의 제조방법은, 솔라 패널의 제조 프로세스에 있어서 사용되는 유체의 유량비 제어에, 상기한 분류 시스템을 사용하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 단일 유량을 복수의 유량으로 분할하는 분기 기구와, 복수의 유량을 각각 제어하는 복수의 유체 제어장치를 별체로서 형성하고, 덧붙여, 복수의 유체 제어장치를 서로 분리 독립시키고 있으므로, 각 유체 제어장치의 배치나 방향을 임의로 설정할 수 있어, 배치의 자유도 8이 현저하게 높아진다.
본 발명에 따르면, 복수의 유체 제어장치를 서로 분리 독립시키고 있으므로, 시스템에 고장이 생겼을 때 등, 고장난 유체 제어장치 만을 수리 혹은 교환하면 되고, 분류 시스템 전체의 교환은 불필요하게 되어, 메인티넌스 코스트를 대폭 저감할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 분류 시스템에 사용하는 복수의 유체 제어장치의 블록 형상의 베이스부의 저면에 유입구 및 유출구를 형성함으로써, 이음매에 튜브를 이용하지 않고, 분류 시스템을 구축 가능하게 되어, 분류 시스템의 집적화도 8 가능해 진다.
더구나, 본 발명에 따르면, 분류 시스템을 유체 제어장치가 집적화된 유체 제어 시스템에 적용 가능하게 되어, 분류 시스템을 포함하는 유체 제어 시스템의 조립의 자동화도 8 용이하게 된다.
도 1a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 마스터측 유체 제어장치의 정면도이다.
도 1b는 도 1a의 마스터측 유체 제어장치의 측면도이다.
도 1c는 도 1a의 마스터측 유체 제어장치의 커버를 분리하여 내부 구조를 나타내는 동시에, 베이스부의 종단면을 도시한 도면이다.
도 1d는 도 2a의 슬레이브측 유체 제어장치의 베이스부의 저면도.
도 2a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 슬레이브측 유체 제어장치의 정면도이다.
도 2b는 도 2a의 슬레이브측 유체 제어장치의 측면도이다.
도 2c는 도 2a의 슬레이브측 유체 제어장치의 커버를 분리하여 내부 구조를 나타내는 동시에, 베이스부의 종단면을 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시형태에 따른 분류 시스템을 포함하는 유체 제어 시스템의 외관사시도이다.
도 3b는 도 3a의 유체 제어 시스템의 다른 방향에서의 외관사시도이다.
도 4a는 매니폴드 블록 이음매의 일례를 나타낸 사시도이다.
도 4b는 도 4a의 매니폴드 블록 이음매의 다른 방향에서의 사시도이다.
도 4c는 도 4a의 매니폴드 블록 이음매의 종방향 단면도이다.
도 5는 블록 형상 이음매 부재의 외관사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시형태에 따른 분류 시스템의 기능 블록도이다.
도 7은 본 발명의 유체 제어 시스템의 제조방법(조립 방법)을 설명하기 위한 외관사시도이다.
도 8a는 본 발명의 실시형태에 따른 유체 제어 시스템의 변형 예를 나타낸 외관사시도이다.
도 8b는 도 7a의 유체 제어 시스템의 다른 방향에서의 외관사시도이다.
도 9a는 본 발명의 실시형태에 따른 유체 제어 시스템의 다른 변형 예를 나타낸 외관사시도이다.
도 9b는 도 8a의 유체 제어 시스템의 다른 방향에서의 외관사시도이다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 분류 시스템용의, 제1 유체 제어장치(이하, 마스터 장치)(1M)를 도 1a∼1d에 나타내고, 제2 유체 제어장치(이하, 슬레이브 장치)(1S)를 도 2a∼2c에 나타낸다.
마스터 장치(1M)는, 베이스부(10), 베이스부(10) 위에 설치된 콘트롤 밸브(30) 및 유량 센서(40), 이것들을 덮는 커버(2), 및 커버(2)의 내벽에 고정된 회로기판(12M)을 가진다.
콘트롤 밸브(30)는, 구동부(31), 플랜지부(32) 및 밸브부(33)로 이루어지고, 베이스부(10)에 형성된 오목부(10m) 내부에 밸브부(33)가 수용되고, 플랜지부(32)가 베이스부(10)에 볼트로 고정되어 있다.
베이스부(10)는, 3개의 베이스 블록(11A, 11B, 11C)이 도시하지 않은 볼트에 의해 서로 연결됨으로써 형성되어 있다.
베이스부(10)의 저면(10j)에는, 유입구 10a 및 10g가 개구하고, 유입구 10a 및 10g의 주위에는, 가스켓 자리(10s)가 형성되어 있다.
베이스부(10)의 내부에는, 유입구 10a에 연통하는 유로 10b, 10c, 10d, 10e 및 10f가 형성되어 있다. 유로 10b, 10c, 10d는 서로 접속되고, 유로 10d의 일단이 콘트롤 밸브(30)의 밸브부(33)의 입구측에 연통하고 있다. 유로 10e는, 일단이 밸브부(33)의 출구측에 연통하고 있는 동시에, 타단이 유로 10f에 연통하고 있다.
유량 센서(40)는, 베이스부(10)에 형성된 바이패스 유로(10k)를 흐르는 액체, 가스 등의 유체의 유량을 계측한다. 바이패스 유로(10k)는, 유로 10c에 접속되어 있다.
회로기판(12M)은, 콘트롤 밸브(30)에 출력하는 제어신호를 생성하는 기능, 외부 콘트롤러 및 슬레이브 장치(1S) 사이에서 각종 데이터를 주고받는 기능, 설정 유량비에 근거하여 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)에 주는 설정 유량을 산출하는 기능, 유량 센서의 검출 신호를 받는 기능 등을 갖고, 프린트 기판과 이것에 탑재된 도시하지 않은 마이크로프로세서 등의 하드웨어, 및, 소요의 소프트웨어로 이루어진다. 회로기판(12M)에는, 모듈러 잭 13A가 접속되고, 모듈러 잭 13A를 통해 퍼스널 컴퓨터와 통신 가능하게 되어 있어, 마스터 장치(1M)의 각종 초기 설정 등이 가능하게 되어 있다.
통신케이블 20은, 마스터 장치(1M)와 슬레이브 장치(1S) 사이의 시리얼 통신 및 전원공급에 사용되고, 통신케이블 21은, 마스터 장치(1M)와 도시하지 않은 외부 콘트롤러 사이의 시리얼 통신 및 전원공급에 사용된다. 통신케이블 20, 21의 일단은, 커넥터 15A에 접속되어 있다. 커넥터 15A는, 커버(2)측에 설치되어서 회로기판(12M)과 전기적으로 접속된 커넥터 15B에 접속된다. 이에 따라, 통신케이블 20은 회로기판(12M)과 전기적으로 접속된다.
슬레이브 장치(1S)는, 도 2a∼2c에 나타낸 것과 같이, 마스터 장치(1M)와 대략 동일한 구성을 가진다. 이때, 도 2a∼2c에 있어서, 같은 구성 부분에 관해서는 동일한 부호를 사용하고 있다.
슬레이브 장치(1S)는, 회로기판(12S)에 연결된 커넥터 16A에 통신케이블 20에 접속된 커넥터 16B를 접속함으로써, 마스터 장치(1M)와 통신케이블 20을 통해 통신가능하다. 모듈러 잭 13B, 13C는, 상기한 모듈러 잭 13A와 같은 기능이다.
도 3a, 3b에, 상기한 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)를 사용해서 구성된 분류 시스템을 포함하는 유체 제어 시스템을 나타낸다.
본 실시형태에 따른 분류 시스템은, 마스터 장치(1M), 슬레이브 장치(1S), 매니폴드 블록 이음매 부재(500) 및 블록 형상 이음매 부재(510)를 가진다.
여기에서, 도 4a∼4c에, 매니폴드 블록 이음매 부재(500)의 구조를 나타낸다.
매니폴드 블록 이음매 부재(500)는, 길이 방향을 가로지르는 단면의 형상이 사각형인 블록 형상의 부재다. 매니폴드 블록 이음매 부재(500)의 내부에는, 길이 방향을 따라 유로(501)가 형성되어 있다. 유로(501)의 양 단부는 폐쇄되어 있다. 분기 유로(503)는, 유로(501)에 직교하는 방향으로 분기하도록 형성되고, 매니폴드 블록 이음매 부재(500)의 윗면에서 개구하고 있다. 분기 유로(503)의 개구는, 길이 방향으로 등간격으로 배열되어 있다. 분기 유로(503)의 개구의 주위에는, 가스켓 자리(505)가 형성되어 있다. 각 분기 유로(503)의 개구의 양측에는, 나사구멍(507)이 형성되어 있다.
매니폴드 블록 이음매 부재(500)는, 복수의 분기 유로(503)의 개구의 한개로부터 공급되는 유체를, 다른 2 이상의 분기 유로(503)의 개구로부터 유출시킴으로써, 단일의 유량을 복수의 유량으로 분할할 수 있다. 예를 들면, 2분할할 경우에는, 1개의 분기 유로(503)의 개구로부터 유체를 유입하고, 다른 2개의 분기 유로(503)의 개구로부터 해당 유체를 유출시킨다. 이때, 사용하지 않는 나머지의 분기 유로(503)의 개구는, 도시하지 않은 폐쇄 마개나 밸브로 폐쇄된다. 매니폴드 블록 이음매 부재(500)에 의하면, 유체를 임의의 위치에서 유입 및 유출시킬 수 있고, 또한, 사용하는 개구 수를 선택함으로써, 단일의 유량을 임의의 수의 유량으로 분할할 수 있다.
마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)의 베이스부(10)가 매니폴드 블록 이음매 부재(500)에 볼트로 고정되어 있다. 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)의 저면(10j)의 유입구 10a에 연통하는 유로 10b가 매니폴드 블록 이음매 부재(500)의 윗면으로 개구하는 분기 유로(503)에 접속된다.
도 5에 블록 형상 이음매 부재(510)의 외관을 나타낸다.
블록 형상 이음매 부재(510)는, 윗면에 형성된 개구 510a와 측면에 통 형상으로 형성된 개구 510b를 갖고, 개구 510a와 개구 510b는, 블록 형상 이음매 부재(510)의 내부에 형성된 도시하지 않은 단일의 유로에 의해 연통하고 있다. 개구 510a의 주위에는 가스켓을 수용하기 위한 가스켓 자리(510c)가 형성되어 있다. 가스켓 자리의 510c의 양측에는, 상하 방향으로 형성된 나사구멍(510d)이 형성되어 있다. 나사구멍(510d)에는, 상기한 베이스부(10)를 블록 형상 이음매 부재(510)에 고정하기 위한 볼트가 비틀어 박아진다. 각 나사구멍(510d)의 근방에는, 관통공(510e)이 상하 방향으로 형성되어 있다. 관통공(510e)은, 블록 형상 이음매 부재(510)를 베이스 플레이트(310)에 고정하는 볼트를 위해 설치하고 있고, 접시형 구멍파기가 형성되어 있지만, 상세한 것은 생략한다.
블록 형상 이음매 부재(510)에는, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)의 베이스부(10)가 볼트에 의해 고정된다. 블록 형상 이음매 부재(510)의 윗면에 개구 510a를 가지는 유로는, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)의 저면(10j)에 유출구 10g를 갖는 유로 10f에 접속된다.
본 실시형태에 따른 분류 시스템을 포함하는 유체 제어 시스템은, 도 3a, 3b에 나타낸 것과 같이, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S) 이외에, 개폐 밸브(320), 레귤레이터(330), 압력계(340), 개폐 밸브 350, 360, 매스 플로우 콘트롤러(MFC)(370) 및 개폐 밸브 380을 가진다. 이것들은, 길이 방향 A1 및 A2를 따라 배열되어 있다. 이때, 실제로는, 길이 방향 A1 및 A2에 직교하는 횡방향 B1 및 B2 방향에 있어서도, 유체 제어장치가 배열되지만, 설명의 편의상 생략되어 있다.
유체 제어장치 320∼380은, 블록 형상으로 형성된 베이스부 320B∼380B를 갖고, 이들 베이스부 320B∼380B는, SEMI 규격에 의해 표준화된 사양을 따라 형성되어 있고, 베이스부 320B∼380B의 저면에 유체가 유입 또는 유출하는 도시하지 않은 개구가 형성되어 있다. MFC(370)의 베이스부 370B의 사양 및 MFC(370)의 외형 크기는, 마스터 장치(1M), 슬레이브 장치(1S)와 동일하게 되어 있다.
각 유체 제어장치 320∼380의 베이스부 320B∼380B는, 블록 형상 이음매 부재 401∼407 위에 설치, 고정되어 있다. 구술하는 것 같이, 베이스부 320B∼380B와 블록 형상 이음매 부재 401∼407 사이에는, 씰 부재로서의 가스켓 GK이 개재하고 있고, 베이스부 320B∼380B의 유로와 이것에 접속되는 블록 형상 이음매 부재 401∼407의 유로는, 가스켓 GK에 의해 씰되어 있다. 블록 형상 이음매 부재 401은, 상기한 블록 형상 이음매 부재 510과 같은 구조이며, 유입구 401b로부터 공급되는 유체를 개폐 밸브(320)로 이끌고, 다른 블록 형상 이음매 부재 402∼407은, 유체 제어장치 320∼380의 유로 사이를 접속하고 있다.
도 6에, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)를 사용해서 구성되는 분류 시스템의 일례의 기능 블록도를 나타낸다.
도 6에 나타낸 것과 같이, 마스터 장치(1M)는, 콘트롤 밸브(30) 및 유량 센서(40) 이외에, 제어부(103M), 드라이버(104M), 통신부(102M) 및 유량 산출부(105)를 가진다.
마스터 장치(1M)의 제어부(103M)는, 콘트롤 밸브(30)의 개방도를, 예를 들면, 완전 개방이나 75%의 일정하게 고정한다.
유량 산출부(105)는, 외부의 콘트롤러(200)로부터 통신부(102M)를 통해 설정 유량비 TFR(%)을 수신하고, 설정 유량비 TFR에 따른 설정 유량값 TRM 및 TRS를 산출한다. 설정 유량값 TRM은, 마스터 장치(1M)의 설정(목표) 유량값이다. 설정 유량값 TRS는, 슬레이브 장치(1S)의 설정(목표) 유량값이다. 슬레이브 장치(1S)의 설정(목표) 유량값은, 통신부(102M)를 통해 슬레이브 장치(1S)의 통신부(102S)에 송신된다.
슬레이브 장치(1S)의 제어부(103S)는, 유량 센서(40)의 검출값 DQ2에 해당하는 유량 Q2와, 통신부 102M, 102S를 통해서 주어진 설정 유량값 TRS의 편차에 따른 제어 지령을 생성하여, 드라이버 104S에 준다. 드라이버 104S는, 받은 제어 지령에 따른 구동전류를 콘트롤 밸브(30)의 구동부에 준다.
더구나, 유량 산출부(105)는, 마스터 장치(1M)의 유량 센서(40)의 검출값 DQ1을 받는 동시에, 슬레이브 장치(1S)의 유량 센서(40)의 검출값 DQ2을 통신부102S, 102M을 통해서 받고, 설정 유량비 TFR에 해당하는 설정 유량 TRS를 상시 갱신하여, 출력한다. 이에 따라, 1차측의 유량 Q에 변동이 있었다고 하더라도, 2차측의 유량 Q1, Q2의 비는 항상 일정하게 유지된다.
통신부 102M, 102S는, 마스터 장치(1M)와 슬레이브 장치(1S) 사이에서 유량 센서(40)의 검출값 DQ2, 설정 유량 TRS등의 각종 데이터를 시리얼 통신한다. 이때, 본 실시형태에서는, 케이블 20을 사용해서 통신하지만, 무선으로 시리얼 통신을 행하는 것도 가능하다.
도 7을 참조하여, 본 발명의 유체 제어 시스템의 제조방법(조립 방법)의 일례를 설명한다.
베이스 플레이트(310)의 소정의 위치에는, 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510을 볼트 BT1로 고정하기 위한 나사구멍이 미리 형성되어 있고, 이들 나사구멍의 형성 위치에, 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510을 위치 결정하는 동시에, 매니폴드 블록 이음매 500을 소정 위치에 위치 결정한다.
이어서, 볼트 BT1을 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510의 각 관통공에 삽입하고, 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510을 베이스 플레이트(310)에 체결한다. 이 상태에서는, 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510 및 매니폴드 블록 이음매 500의 윗면은 공통의 평면 위에 있다.
이어서, 가스켓 GK을 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510 및 매니폴드 블록 이음매 500의 적소에 위치 결정한다. (미리, 가스켓 GK을 유체 제어장치 320∼380, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)에 부착해도 된다.)
이어서, 유체 제어장치 320∼380, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)를, 가스켓 GK을 개재시킨 상태에서, 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510 및 매니폴드 블록 이음매 500의 윗면에 위치 결정한다.
이어서, 볼트 BT2 및 BT3을 사용하여, 유체 제어장치 320∼380, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)를, 블록 형상 이음매 부재 401∼407, 510 및 매니폴드 블록 이음매 500에 체결한다.
이어서, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S) 사이를 통신케이블 20으로 접속한다.
이상의 공정에 의해, 유체 제어 시스템의 조립이 완료한다.
본 실시형태에 따르면, 분류 시스템을 기능별로 분리된 컴포넌트(마스터 장치(1M), 슬레이브 장치(1S), 매니폴드 블록 이음매 500)로 구축하므로, 각 컴포넌트에 범용품을 사용할 수 있어, 제조 코스트를 저감할 수 있다.
또한, 분류 시스템에 고장이 생겼을 때 등, 고장난 컴포넌트 만을 수리 혹은 교환하면 되므로, 메인티넌스에 요하는 코스트도 저감할 수 있다.
본 실시형태에 따르면, 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S) 사이를 통신 가능하게 했으므로, 마스터 장치(1M)와 슬레이브 장치(1S)의 상대 위치를 임의로 설정할 수 있고, 분할한 후의 유체의 유출 위치를 가변으로 할 수 있으므로, 시스템의 설계의 자유도가 증가한다.
본 실시형태에 따르면, 분류 시스템을 포함하는 유체 제어 시스템의 각 요소 사이를, 블록 형상의 인터페이스를 사용해서 연결하므로, 시스템의 고집적화가 가능해 진다.
본 실시형태에 따르면, 분류 시스템을 포함하는 유체 제어 시스템의 각 요소를 베이스 플레이트(310) 위에 쌓아 올리는 동시에, 모든 볼트를 동일한 연직방향으로 비틀어 박는 것에 의해 조립이 가능하므로, 조립의 자동화가 매우 용이하게 된다.
변형 예
도 8a 및 도 8b에, 본 발명의 유체 제어 시스템의 변형 예를 나타낸다.
도 8a 및 도 8b에 나타내는 유체 제어 시스템은, A1 및 A2 방향으로 배열된 개폐 밸브(320), 레귤레이터(330), 압력계(340), 개폐 밸브 350, 360, 매스 플로우 콘트롤러(MFC)(370) 및 개폐 밸브 380의 유체 제어장치의 열이 병렬되어 있다. 마스터 장치(1M)는, 2열의 유체 제어장치에 대하여 B2 방향측, 슬레이브 장치(1S)는 B1 방향측에 배치되어 있다. 마스터 장치(1M) 및 슬레이브 장치(1S)로 구성되는 분류 시스템은, 복수 열의 유체 제어장치의 어느 일렬 또는 복수 열로부터의 유체를 분할한다.
도 9a 및 9b에, 본 발명의 유체 제어 시스템의 또 다른 변형 예를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b에 나타내는 유체 제어 시스템은, 2개의 슬레이브 장치(1S-1, 1S-2)를 갖고, 단일의 유량을 3분할한다. 도 8a 및 도 8b에 나타내는 유체 제어 시스템에 새롭게 슬레이브 장치 1S-2를 추가하고, 통신케이블에서 접속하면, 도 9a 및 도 9b에 나타내는 유체 제어 시스템을 용이하게 구축할 수 있다.
상기 실시형태에서는 매니폴드를, 매니폴드 블록 이음매 부재(500)로 구성했지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 필요에 따라, 다양한 형태를 채용할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 가스 박스 내부에 분류 시스템을 배치하는 예에 관하여 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들면, 분류 시스템을 가스 박스 외부에 설치하는 것도 가능하고, 가스 박스의 출구와, 각 유체 제어장치 사이를 분기 유로로 접속하고, 각 유체 제어장치를 원하는 공급 위치에 분산시켜 배치하는 것도 가능하다. 또한, 각 유체 제어장치를 배치할 때의 방향도 임의로 설정할 수 있다. 더구나, 각 유체 제어장치의 베이스의 측면측에 유출구나 유입구를 설치하는 것도 가능하고, 이음매로서, 관 이음매를 사용하는 것도 가능하다.
상기한 분류 시스템은, 반도체 제조 프로세스에 적용되지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 플랫 패널 디스플레이의 제조 프로세스나, 솔라 패널의 제조 프로세스 등의 다른 다양한 제조 프로세스에도 적용가능하다.
1M 마스터 장치
1S 슬레이브 장치
2 커버
10 베이스부
11A, 11B, 11C 베이스 블록
15A, 15B 커넥터
20, 21 통신케이블
300, 300A, 300B 유체 제어 시스템
310 베이스 플레이트
320 개폐 밸브
330 레귤레이터
340 압력계
350 개폐 밸브
360 개폐 밸브
370 매스 플로우 콘트롤러
380 개폐 밸브
401∼407 블록 형상 이음매 부재
500 매니폴드 블록 이음매 부재(분기 기구)
510 블록 형상 이음매 부재
BT1∼BT3 볼트(체결부재)
GK 가스켓

Claims (16)

  1. 단일의 유량을 복수의 유량으로 분할하고, 분할된 유량 사이의 비가 설정 유량비가 되도록 각 유량을 제어하는 분류 시스템으로서,
    단일의 유량을 복수의 유량으로 분할하는 분기 기구와,
    상기 분기 기구와는 별개로 형성되고, 상기 복수의 유량을 각각 제어하는, 서로 분리 독립된 복수의 유체 제어장치를 갖고,
    상기 복수의 유체 제어장치의 한개는 마스터 장치이고, 나머지의 유체 제어장치는 슬레이브 장치이며,
    상기 마스터 장치는, 상기 설정 유량비에 근거한 설정 유량값을 상기 슬레이브 장치에 송신하고 상기 슬레이브 장치의 유량 검출값을 수신하는 통신부를 갖고,
    상기 슬레이브 장치는, 상기 마스터 장치로부터 상기 설정 유량값을 수신하고 상기 유량 검출값을 마스터 장치에 송신하는 통신부를 갖는 것을 특징으로 하는 분류 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터 장치는, 외부에서 주어지는 상기 설정 유량비에 근거하여, 상기 복수의 유체 제어장치의 설정 유량값을 각각 산출하는 유량 산출부를 갖는 것을 특징으로 하는 분류 시스템.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유량 산출부는, 상기 설정 유량비와, 상기 마스터 장치의 유량 검출값 및 상기 통신부를 통해서 취득한 상기 슬레이브 장치의 유량 검출값에 근거하여, 상기 슬레이브 장치에 주는 설정 유량값을 변경하는 것을 특징으로 하는 분류 시스템.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체 제어장치는, 분할된 복수의 유량 중 한개의 유량의, 유입구, 유로 및 유출구를 획정하는 베이스부를 갖고,
    상기 베이스부는, 블록 형상으로 형성되고,
    상기 베이스부는, 설치면인 저면에 상기 유입구 및 유출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분류 시스템.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분기 기구는, 단일의 유량을 복수의 유량으로 분할하는 매니폴드를 포함하는 것을 특징으로 하는 분류 시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 매니폴드는, 복수의 개구가 배열된 윗면을 갖고, 상기 복수의 개구에 각각 연통하는 복수의 분기 유로 및 해당 복수의 분기 유로가 공통으로 접속되는 유로가 내부에 형성된 블록 형상 이음매 부재를 포함하고,
    상기 마스터 장치 및 슬레이브 장치의 베이스부가 상기 블록 형상 이음매 부재에 체결부재로 고정되고, 해당 마스터 장치 및 슬레이브 장치의 저면의 유입구에 연통하는 유로가 해당 블록 형상 이음매 부재의 윗면의 개구에 연통하는 유로에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 분류 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 마스터 장치 및 슬레이브 장치의 베이스부의 저면이 설치되는 윗면을 갖고, 상기 베이스부가 체결부재에 의해 고정되는 복수의 블록 형상 이음매 부재를 더 갖고,
    상기 블록 형상 이음매 부재는, 상기 마스터 장치 및 슬레이브 장치의 저면의 유출구에 접속되는, 상기 윗면에서 개구하는 유로를 갖는 것을 특징으로 하는 분류 시스템.
  8. 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 분류 시스템에 사용되는 마스터 장치 또는 슬레이브 장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 유체 제어장치.
  9. 복수 종류의 유체 제어장치가 집적화된 유체 제어 시스템으로서,
    상기 복수 종류의 유체 제어장치의 일부가 청구항 1 내지 7의 분류 시스템의 마스터 장치 및 슬레이브 장치인 것을 특징으로 하는 유체 제어 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 복수 종류의 유체 제어장치 모두가, 설치면인 저면에 유로의 개구가 형성된 블록 형상의 베이스부를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 제어 시스템.
  11. 제 9항 또는 제 10항에 있어서,
    상기 복수 종류의 유체 제어장치에는, 유체의 유량을 계측하면서 해당 유량을 제어하는 유량 제어장치가 포함되고,
    상기 유량 제어장치는, 청구항 4 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 분류 시스템의 마스터 장치 및 슬레이브 장치의 베이스부와 동일한 사양의 베이스부를 갖는 것을 특징으로 하는 유체 제어 시스템.
  12. 복수 종류의 유체 제어장치가 집적화된 유체 제어 시스템의 제조방법으로서,
    상기 복수 종류의 유체 제어장치의 일부가 청구항 4 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 분류 시스템의 마스터 장치 및 슬레이브 장치로 이루어지고,
    공통의 베이스 플레이트 위에 복수의 블록 형상 이음매 부재를 위치 결정하고,
    상기 블록 형상 이음매 부재를 체결부재에 의해 상기 공통의 베이스 플레이트에 고정하고,
    상기 이음매 부재의 윗면에 형성된 개구의 주위에 씰 부재를 위치 결정하고,
    상기 블록 형상 이음매 부재의 윗면에 상기 복수 종류의 유체 제어장치의 저면을 위치 결정하고,
    상기 복수 종류의 유체 제어장치의 베이스부를 체결부재에 의해 상기 블록 형상의 이음매 부재에 고정하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 시스템의 제조방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 블록 형상 이음매 부재로서, 복수의 개구가 배열된 윗면을 갖고, 상기 복수의 개구에 각각 연통하는 복수의 분기 유로 및 해당 복수의 분기 유로가 공통으로 접속되는 유로가 내부에 형성된 블록 형상 이음매 부재를 사용하는 것을 특징으로 하는 유체 제어 시스템의 제조방법.
  14. 반도체 제조 프로세스에 있어서 사용되는 유체의 유량비 제어에, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 분류 시스템을 사용하는 것을 특징으로 하는 반도체 제조방법.
  15. 플랫 패널 디스플레이의 제조 프로세스에 있어서 사용되는 유체의 유량비 제어에, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 분류 시스템을 사용하는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이의 제조방법.
  16. 솔라 패널의 제조 프로세스에 있어서 사용되는 유체의 유량비 제어에, 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 분류 시스템을 사용하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널의 제조방법.
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