(57)【要約】      （修正有）【課題】摩耗したバルブシートの交換が容易で、圧電アクチュエータにも対応でき、インナーリーク、外部リークの発生を防止できるダイヤフラムバルブの提供。【解決手段】ダイヤフラムバルブ１は、弁室を形成する凹部２ｃの底面２ｅにそれぞれ開口する流体流入路２ａ及び流体流出路２ｂが内部に設けられたバルブボディ２と、凹部２ｃの底面２ｅに流体流入路２ａの開口部２ｄを囲むように配置されたガスケット３と、ガスケット３を上から押圧しつつ、周縁部が前記バルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅに密着して内側を密封するように配置され、上面にバルブシート４ｃを有する金属製のインナーディスク４と、バルブシート４ｃに離間・当接して流体流入路２ａの開閉が可能なダイヤフラム５と、を少なくとも含み、インナーディスクのダイヤフラム配置面４ｅとバルブシート４ｃの上面の高さが同一又は実質的に同一である。【選択図】図２
2020165476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面に弁室を形成する凹部が設けられ、該凹部の底面にそれぞれ開口する流体流入路及び流体流出路が内部に設けられた金属製バルブボディと、
前記バルブボディの凹部の底面に前記流体流入路の開口部を囲むように配置されたガスケットと、
前記ガスケットを上から押圧しつつ、周縁部が前記バルブボディの凹部の底面に密着して内側を密封するように配置され、前記バルブボディの流体流入路及び流体流出路にそれぞれ連通する流入貫通孔及び流出貫通孔を有するとともに、上面における前記流入貫通孔の周囲に形成されたバルブシートを有する金属製のインナーディスクと、
前記インナーディスクの上面を覆うように配置され、弾性変形により前記バルブシートに離間・当接して前記流入路の開閉が可能なダイヤフラムと、
前記バルブボディに取りつけられ、前記ダイヤフラムを操作する駆動部と、
を少なくとも含み、
前記インナーディスクの上面のダイヤフラム配置面の高さと前記バルブシートの上面の高さが同一または実質的に同一であることを特徴とする、ダイヤフラムバルブ。
【請求項２】
前記インナーディスクは、ハステロイ（登録商標）製である、請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項３】
前記ガスケットは、樹脂製で、前記バルブボディの凹部の底面の中心部に設けられた座繰り部に、前記流体流入路の開口部を囲むように配置されている、請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項４】
前記インナーディスクは、前記バルブボディよりも高い硬度を有する、請求項1乃至３のいずれかに記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項５】
前記駆動部の駆動アクチュエータとして圧電アクチュエータを用いる、請求項１乃至４のいずれかに記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載のダイヤフラムバルブを有することを特徴とする、圧力式流量制御装置。
【請求項７】
複数の流体機器が配列された流体制御装置であって、
前記複数の流体機器は、請求項１乃至５のいずれかに記載のダイヤフラムバルブ又は請求項６に記載の圧力式流量制御装置を含むことを特徴とする、流体制御装置。
【請求項８】
密閉されたチャンバ内においてプロセスガスによる処理工程を要する半導体の製造プロセスにおいて、前記プロセスガスの制御に請求項１乃至５のいずれかに記載のダイヤフラムバルブ、請求項６に記載の圧力式流量制御装置又は請求項７に記載の流体制御装置を用いることを特徴とする、半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムバルブ、流量制御装置、流体制御装置、及び半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製造プロセスのプロセスガスの流量制御装置として、サーマル式又は圧力式流量制御装置、特にガスの種類の制約が少なくレスポンスの速い圧力式流量制御装置が広く用いられ、この流量制御バルブ等に、ダイヤフラムバルブが用いられている。
【０００３】
従来は、ダイヤフラムバルブにおいて、ステンレス鋼等からなるバルブボディに直接弁座（バルブシート）が形成され、このバルブシート対してダイヤフラムを離間・当接することにより、流体の流路を開閉し、流量を制御していた（例えば、特許文献１）。
しかし、バルブボディとバルブシート一体型のバルブでは、長期の使用によりバルブシートが摩耗したり、バルブシートが傷付いて流量制御ができなくなった場合は、バルブボディを一体交換せざるを得なかった。また、バルブをより大流量の仕様に改造しようとする場合も、バルブボディ全体を交換しなければならなかった。
【０００４】
一方、樹脂製のバルブシート部分を用いるダイヤフラムバルブの場合、リング状のバルブシートを弁室への流体流入口の周囲に配置し、その周縁部を上からステンレス鋼からなるリング状のシート押えで抑えて、バルブボディに固定する構造になっている（例えば、特許文献２）。この場合バルブシート単体での交換が可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２０１７／０３３４２３Ａ１
【特許文献２】特開２０１５−３６５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献２のようなバルブシートを樹脂で構成したバルブにおいては、高温の流体を使用する際、樹脂製のバルブシートが熱膨張して開弁時のダイヤフラムとの間隔が変動するため、流量可変範囲が侵食され、可動範囲の狭い圧電アクチュエータ（ピエゾアクチュエータ）等との併用には適さなかった。
【０００７】
そこで、このようなバルブシート部分の材質を金属に保ったままで、バルブシートを別体とした構成が求められている。例えば、特許文献２のリング状のバルブシートとシート押えを一体化した金属製のインナーディスクとし、バルブボディ側の流体流入路がインナーディスク中央の流体流入路に接続され、バルブボディ側の流体流出路がインナーディスクの流体流出路に、接続されるようにすることが考えられる。
しかし、このような構造にすると、バルブボディ側の流体流入路とインナーディスクの流体流入路との接続部、及び、インナーディスクの周縁部とバルブボディとの接続部を、同時に確実にシールすることが難しい。このため、バルブボディ側の流体流入路からバルブを通さずに流体流出路へ直接リークする「インナーリーク」や、バルブ内の流体が外部環境に流出する「外部リーク」が発生する懸念がある。
【０００８】
本発明の目的は、このような課題を解決し、摩耗したバルブシートの交換が容易で、圧電アクチュエータにも対応でき、インナーリーク、外部リークの発生を防止できるダイヤフラムバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のダイヤフラムバルブは、
上面に弁室を形成する凹部が設けられ、該凹部の底面にそれぞれ開口する流体流入路及び流体流出路が内部に設けられたバルブボディと、
前記バルブボディの凹部の底面に前記流体流入路の開口部を囲むように配置されたガスケットと、
前記ガスケットを上から押圧しつつ、周縁部が前記バルブボディの凹部の底面に密着して内側を密封するように配置され、前記バルブボディの流体流入路及び流体流出路にそれぞれ連通する流入貫通孔及び流出貫通孔を有するとともに、上面における前記流入貫通孔の周囲に形成されたバルブシートを有する金属製のインナーディスクと、
前記インナーディスクの上面を覆うように配置され、弾性変形により前記バルブシートに離間・当接して前記流入路の開閉が可能なダイヤフラムと、
前記バルブボディに取りつけられ、前記ダイヤフラムを操作する駆動部と、
を少なくとも含み、
前記インナーディスクの上面のダイヤフラム配置面の高さと前記バルブシートの上面の高さが同一又は実質的に同一である、ことを特徴とする。
【００１０】
好適には、前記インナーディスクは、ハステロイ（登録商標）製である、構成を採用できる。
【００１１】
好適には、前記ガスケットは、樹脂製で、前記バルブボディの凹部の底面の中心部に設けられた座繰り部に、前記流体流入路の開口部を囲むように配置されている、構成を採用できる。
【００１２】
好適には、前記インナーディスクは、前記バルブボディよりも高い硬度を有する、構成を採用できる。
【００１３】
好適には、前記駆動部の駆動アクチュエータとして圧電アクチュエータを用いる、構成を採用できる。
【００１４】
本発明の流量制御装置は、上記いずれかのダイヤフラムバルブを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の流体制御装置は、複数の流体機器が配列された流体制御装置であって、
前記複数の流体機器は、上記いずれかのダイヤフラムバルブ又は流量制御装置を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体製造装置は、密閉されたチャンバ内においてプロセスガスによる処理工程を要する半導体の製造プロセスにおいて、前記プロセスガスの制御に上記いずれかのダイヤフラムバルブ、流量制御装置又は上記流体制御装置を用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、バルブシート部分をバルブボディ本体とは別体のインナーディスクとする構成を採用したので、摩耗したバルブシート部分の交換が容易になる。
また、バルブシート部分を含むインナーディスクを熱膨張が少ない金属で構成し、インナーディスクの上面のダイヤフラム配置面の高さとバルブシートの上面の高さを同一又は実質的に同一にしたので、開弁時のダイヤフラムとの間隔の温度による変動が小さいため、可動範囲の狭い圧電アクチュエータを用いても、高温域を含む広い温度範囲で十分な流量可変範囲を得ることができる。
また、流体流入路の周囲には、インナーディスクより柔軟性の高いガスケットを配置し、一方、インナーディスク周縁部ではバルブボディに直接密着する構成としたので、これらの箇所でのシール性が高まり、インナーリーク、外部リークのリスクを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係るダイヤフラムバルブを示す縦断面図。
【図２】図１のダイヤフラムバルブの要部を示す拡大断面図。
【図３】図１のダイヤフラムバルブのインナーディスクを示す図であり、（ａ）は平面図で（ｂ）はＡ−Ａ線断面図。
【図４】本発明の実施形態に係る流量制御装置を示す縦断面図。
【図５】本発明の実施形態に係る流量制御装置を示す斜視図。
【図６】本発明の実施形態に係る流体制御装置を示す斜視図。
【図７】本発明の実施形態に係る半導体製造装置を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態に係るダイヤフラムバルブ１の全体構成を説明する。
本実施形態のダイヤフラムバルブ１は、バルブボディ２と、ダイヤフラム５と、駆動部１０とを主に含んで構成され、駆動部１０は、バルブボディ２に接続された円筒状のボンネット９、ボンネット９の上端部に螺合するナット部材１３，ボンネット９およびナット部材１３の内周側に配置された可動部材８，圧電アクチュエータ１４および支持部１２を含む。
【００２０】
バルブボディ２は、ステンレス鋼等の金属製のブロックからなり、上面に弁室を形成する円筒状の凹部２ｃが形成され、該凹部２ｃの底面２ｅにそれぞれ開口する流体流入路２ａ及び流体流出路２ｂが内部に設けられている。この凹部２ｃの底面２ｅには、バルブシート４ｃを形成する後述するインナーディスク４が配置されている。
【００２１】
ダイヤフラム５は、特殊ステンレス鋼等の金属製薄板やニッケル・コバルト合金薄板からなり、自然状態では、中央部が上方へ膨出した球殻状の部材で、バルブボディ２の凹部２ｃ内において、インナーディスク４の上面を密封するように配置され、弾性変形によりバルブシート４ｃに離間・当接して前記流体流入路２ａの開閉が可能である。ダイヤフラム５の外周縁部は、押えアダプタ６を介してボンネット９の下端面により、インナーディスク４及びバルブボディ２に向けて押圧されることで固定されている。尚、図１、２では、ダイヤフラム５が、駆動部１０のダイヤフラム操作部８ａにより、バルブシート４ｃに押しつけられた状態を示している。
【００２２】
ボンネット９は、可動部材８や支持部１２等をを保持するための略円筒状の部材で、そのフランジ部９ｂの貫通孔９ｃを通過してバルブボディ２の上面に螺合されたボルトＢＴによりバルブボディ２の上面に固定されている。
【００２３】
支持部１２は、金属製の梁状の部材で、ボンネット９に設けられた一対の貫通孔９ｄを貫通して水平方向に設けられている。ボンネット９の上端側の外周部にはねじ部９ｅが形成され、これにナット部材１３が螺合することで、貫通孔９ｄに支持された支持部１２がナット部材１３の下端面により押圧され、ボンネット９に固定されている。
【００２４】
可動部材８は、金属製で、下端部がダイヤフラム操作部８ａとなっており、ダイヤフラム操作部８ａの上方に延在する下側筒状部８ｂは、積層された金属製の複数の皿ばね１１を収容し、梁状の支持部１２の前後両側で迂回してさらに上方に延在した上側筒状部８ｃは、圧電アクチュエータ１４を収容している。可動部材８の下端部の外周は、ボンネット９の内周に圧入されたドライベアリング９ｆにより案内され、可動部材８の上端部の外周は、ナット部材１３の内周に圧入されたドライベアリング１３ａに案内され、可動部材は、上下方向に移動自在に設けられている。
【００２５】
皿ばね１１は、可動部材８の下側筒状部８ｂの底面と支持部１２の下面の間に配置されており、皿ばね１１の弾性復元力が可動部材８を下方向に向けて付勢している。これにより、圧電アクチュエータ１４が作動していない状態では、可動部材８のダイヤフラム操作部８ａがダイヤフラム５をインナーディスク４のバルブシートに向けて押圧することで、バルブ閉状態となる。なお、本実施形態では、皿ばね１１を用いたが、コイルばね等の他のばねを用いることも可能である。
【００２６】
可動部材８の上側筒状部８ｃの上端部には、環状部材１５ａを介してキャップ部材１５が螺合している。
圧電アクチュエータ１４は、ケースに図示しない積層された圧電素子を内蔵している。ケースは、ステンレス合金等の金属製で、半球状の先端部端面および基端部側端面が閉塞している。圧電アクチュエータ１４は、下端部が支持部１２に支持されており、積層された圧電素子に電圧を印加して伸長させると、キャップ部材１５を介して可動部材８が上方向に押し上げられる。これにより、可動部材８のダイヤフラム操作部８ａが上方向に移動し、ダイヤフラム５がインナーディスク４のバルブシートから離れ、バルブ開状態となる。
【００２７】
ここで、本発明のダイヤフラムバルブ１は、流体流入路２ａの開口部を囲むように配置されたガスケット３と、バルブシート４ｃを有する金属製のインナーディスク４と、を有することを特徴とする。図２にその要部拡大図示す。
【００２８】
前記のようにバルブボディ２は、ステンレス等の金属製のブロックからなり、上面に弁室を形成する円筒状の凹部２ｃが形成され、該凹部２ｃの底面２ｅにそれぞれ開口する流体流入路２ａ及び流体流出路２ｂが内部に設けられている。
【００２９】
ガスケット３は、樹脂製の円環状の部材で、バルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅの中心部の座繰り部に前記流体流入路２ａの開口部２ｄを囲むように配置されている。この樹脂材料としては、ＰＣＴＦＥ，ＰＴＦＥ，ＰＦＡ等のフッ素樹脂が、対薬品性、耐熱性、柔軟性を有するため特に好ましい。このガスケット３を、後述するインナーディスク４を構成する金属より柔軟な樹脂材料とすることで、インナーディスク４を取り付けたときに、十分圧縮されるので、インナーディスクは、その周縁部でもバルブボディ２と十分な面圧で密着でき、流体流入路の周囲のシール性と周縁部のシール性が同時に高められる。
尚、ガスケット３は、樹脂の代わりに、柔軟性のある金属を使用することもできる。
【００３０】
インナーディスク４は、金属製の円板状の部材でバルブボディ２の凹部２ｃ内部にて、前記ガスケット３を上から押圧しつつ、下面周縁部４ｄが前記バルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅに密着して内側を密封するように配置されている。
本実施形態のインナーディスク４は、詳細を図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、中央に流入貫通孔４ａを有し、その周囲の上面に円環状の凸部からなるバルブシート４ｃが形成され、その外周側には同一円周上の４箇所に流出貫通孔４ｂが形成され、インナーディスク４の最外周の上面側には、円環状の凸部からなるダイヤフラム配置面４ｅが形成されている。一方、インナーディスク４の下面には、最外周部に円環状の凸部からなる下面周縁部４ｄが形成され、この下面周縁部４ｄは、その内側の下面より下方向に突出している。
流入貫通孔４ａは、バルブボディ２の流体流入路２ａと同軸に位置してこれと連通し、流出貫通孔４ｂは、インナーディスク４の下面側のバルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅとの間隙を介してバルブボディ２の流体流出路２ｂに連通している。これにより、流体は、バルブボディ２の流体流入路２ａから流入貫通孔４ａを通り、バルブシート４ｃとダイヤフラム５との間隙を通って、ダイヤフラム５下面とインナーディスク４上面との間の弁室に流入し、流出貫通孔４ｂを通り、インナーディスク４の下面側のバルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅとの間隙を通って、バルブボディ２の流体流出路２ｂへ流出できるようになっている。
バルブシート４ｃの上面とダイヤフラム配置面４ｅは、高さが同一又は実質的に同一である。このため、仮にインナーディスク４の構成材料が熱膨張しても、開弁時のバルブシート４ｃとダイヤフラム５との間隔の変動が起こりにくい。尚、「実質的に同一」とは、例えば、製造誤差等によるバルブシート４ｃの上面とダイヤフラム配置面４ｅの差などは、許容するという意味である。
前記した円環状の凸部からなる下面周縁部４ｄは、インナーディスク４が押圧固定されるとき、バルブボディ２との間でメタルシールを形成する。
【００３１】
インナーディスク４を構成する金属材料としては、バルブボディ２と同様にステンレス鋼を用いてもよいが、低熱膨張性、硬度等の点からハステロイを用いることが好ましい。ハステロイ（ＨＡＳＴＥＬＬＯＹ）はニッケルを主成分とし、モリブデンやクロムを多く加えることで耐食性や耐熱性を高めた合金であり、米国ヘインズ社の商標である。
ハステロイ等の熱膨張が小さい材料を用いる場合、仮にバルブシート４ｃの上面が、ダイヤフラム配置面４ｅと同一高さになくても、開弁時のダイヤフラム５との間隔の温度による変動を低減できる。
また、硬度が高く潰れにくいハステロイを用いることで、インナーディスク４が組付時に潰れて横に広がり、バルブボディ２の凹部２ｃの外周面と引っ掛かって取り出せなくなる問題を低減することができる。
【００３２】
バルブボディ２の凹部２ｃ内部において、ダイヤフラム５の外周縁部の上には、円環状の押えアダプタ６が配置され、その上には、ボンネット９の下端部９ａが配置されている。
このボンネット９は、前記のように駆動部１０を保持するための略円筒状の部材で、そのフランジ部９ｂの貫通孔９ｃを通過してバルブボディ２の上面に螺合されたボルトＢＴによりバルブボディ２に固定される。このとき、ボンネット９の下端部９ａは、押えアダプタ６，ダイヤフラム５及びインナーディスク４をバルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅに押圧し、これらを固定する。またインナーディスク４は、バルブボディ２の凹部２ｃ内部より高硬度である。
これにより、ダイヤフラム５とインナーディスク４上面の間がシールされ、また、インナーディスク４下面とガスケット３の上面、ガスケット３の下面とバルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅがそれぞれシールされ、ガスケット３が圧縮された後、バルブボディ２の凹部２ｃ内部はインナーディスク４の下面周縁部４ｄに沿って変形し、バルブボディ２の凹部２ｃの底面２ｅと直接密着してシールされる。
【００３３】
尚、ボンネット９をバルブボディ２に対してボルトＢＴにより固定する方法の代わりに、ボンネット９の外周とバルブボディの凹部２ｃの内周にねじ部を設けて螺合してもよい。但し、その場合、螺合時にダイヤフラムが回動して、ひずみや損傷が発生する懸念がある。また、螺合して固定する場合、弁室である凹部２ｃが深くなり、底面２ｅ等の研磨が困難になる欠点もある。
尚、ボンネット９の下端部９ａと押えアダプタ６を、別体とする代わりに一体としてもよい。
【００３４】
本実施形態によれば、バルブシート部分をバルブボディ２本体とは別体のインナーディスク４とする構成を採用したので、摩耗したバルブシート部分の交換が容易になる。
また、バルブシート４ｃを含むインナーディスク４を熱膨張が少ない金属で構成し、バルブシート４ｃ面の高さとダイヤフラム配置面４ｅの高さを同一または実質的に同一にしたので、開弁時のダイヤフラム５との間隔の温度による変動が小さく、可動範囲の狭い圧電アクチュエータを用いても、高温域を含む広い温度範囲で十分な流量可変範囲を得ることができる。
また、流体流入路の周囲には、インナーディスク４より柔軟性の高いガスケット３を配置し、インナーディスク４の周縁部ではバルブボディ２に直接密着する構成としたので、これらの箇所でのシール性が高まり、インナーリーク、外部リークのリスクを低減できる。
【００３５】
次に、本発明の流量制御装置について説明する。
図４及び図５は、本発明の実施形態に係る圧力式流量制御装置を示す縦断面図及び斜視図である。
図４において、流量制御装置２０の全体を覆うカバーやフィードバック制御用の基板が実際には存在するが、説明の便宜上図示していない。
流量制御装置２０は、上記したダイヤフラムバルブ１の構成要素に加えて、上流側ブロック２１，フィルター２２、下流側ブロック２５、圧力検出器２３、オリフィス２４、圧力検出器２６、下流側流路２５ａを有する。
【００３６】
バルブボディ２の内部において、ダイヤフラムバルブ１の下流側の流体流出路２ｂ内にオリフィス２４（本実施形態では、ガスケット型オリフィス）が設けられている。オリフィス２４の上流側の流体流出路２ｂの途中には、圧力を検出する上流側の圧力検出器２３が設けられている。
下流側ブロック２５は、バルブボディ２にボルトにより連結され、バルブボディ２の下流側の流体流出路２ｂに連通する下流側流路２５ａを有し、下流側流路２５ａ内の圧力を検出する下流側の圧力検出器２６が設けられている。
図示しない制御装置により、各圧力検出器２３、２６の検出値に基づいてダイヤフラムバルブ１が開閉制御される。
【００３７】
本実施形態の圧力式流量制御装置の制御バルブとしてのダイヤフラムバルブ１において、バルブシート部分をバルブボディ２本体とは別体のインナーディスク４とする構成を採用したので、摩耗したバルブシート部分の交換が容易になり、圧力式流量制御装置のメンテナンス性が向上する。
【００３８】
次に、本発明の流体制御装置について説明する。
図６は、本発明の一実施形態に係る流体制御装置の概略斜視図である。
図６に示す流体制御装置には、幅方向Ｗ１、Ｗ２に沿って配列され長手方向Ｇ１、Ｇ２に延びる金属製のベースプレートＢＳが設けられている。なお、Ｗ１は背面側、Ｗ２は正面側、Ｇ１は上流側、Ｇ２は下流側の方向を示している。ベースプレートＢＳには、複数の流路ブロック９９２を介して各種流体機器９９１Ａ〜９９１Ｅが設置され、複数の流路ブロック９９２には、上流側Ｇ１から下流側Ｇ２に向かって流体が流通する図示しない流路がそれぞれ形成されている。
【００３９】
ここで、「流体機器」とは、流体の流れを制御する流体制御装置に使用される機器であって、流体流路を画定するバルブボディを備え、このバルブボディの表面で開口する少なくとも２つの流路ロを有する機器である。具体的には、開閉弁（２方弁）９９１Ａ、レギュレータ９９１Ｂ、プレッシャーゲージ９９１Ｃ、開閉弁（３方弁）９９１Ｄ、マスフローコントローラ９９１Ｅ等が含まれるが、これらに限定されるわけではない。なお、導入管９９３は、上記した図示しない流路の上流側の流路口に接続されている。
本発明は、上記したマスフローコントローラ９９１Ｅに適用可能である。
【００４０】
次に、本発明の半導体製造装置について説明する。
図７は、本発明の一実施形態に係る半導体製造装置のブロック図である。
図７に示す半導体製造装置９８０は、原子層堆積法（ＡＬＤ：Ａｔｏｍｉｃ  Ｌａｙｅｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）による半導体製造プロセスを実行するための装置であり、９８１はプロセスガス供給源、９８２はガスボックス、９８３はタンク、９８４は開閉バルブ、９８５は制御部、９８６は処理チャンバ、９８７は排気ポンプを示している。例えば、ＡＬＤ法等においては、基板に膜を堆積させる処理プロセスに使用する処理ガスをより大きな流量で安定的に供給することが求められている。
ガスボックス９８２は、正確に計量したプロセスガスを処理チャンバ９８６に供給するために、開閉バルブ、レギュレータ、マスフローコントローラ等の各種の流体機器を集積化してボックスに収容した集積化ガスシステム（流体制御装置）である。
タンク９８３は、ガスボックス９８２から供給される処理ガスを一時的に貯留するバッフアとして機能する。
開閉バルブ９８４は、上記した変位拡大機構を内蔵したダイヤフラムバルブである。
制御部９８５は、開閉バルブ９８４への操作ガスの供給制御による流量調整制御を実行する。
処理チャンバ９８６は、ＡＬＤ法による基板への膜形成のための密閉処理空間を提供する。
排気ポンプ９８７は、処理チャンバ９８６内を真空引きする。
本発明は、上記したガスボックス９８２（流体制御装置）の構成要素としてのマスフローコントローラに適用可能である。
【００４１】
上記のようなシステム構成によれば、制御部９８５から開閉バルブ９８４に制御指令を送れば、処理ガスの流量制御が可能になる。
【００４２】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【００４３】
１        ：ダイヤフラムバルブ
２        ：バルブボディ
２ａ      ：流体流入路
２ｂ      ：流体流出路
２ｃ      ：凹部
２ｄ      ：開口部
２ｅ      ：底面
３        ：ガスケット
４        ：インナーディスク
４ａ      ：流入貫通孔
４ｂ      ：流出貫通孔
４ｃ      ：バルブシート
４ｄ      ：下面周縁部
４ｅ      ：ダイヤフラム配置面
５        ：ダイヤフラム
６        ：押えアダプタ
８        ：可動部材
８ａ      ：ダイヤフラム操作部
８ｂ      ：下側筒状部
８ｃ      ：上側筒状部
９        ：ボンネット
９ａ      ：下端部
９ｂ      ：フランジ部
９ｃ      ：貫通孔（フランジ部の）
９ｄ      ：貫通孔（支持部用）
９ｅ      ：ねじ部
９ｆ      ：ドライベアリング
１０      ：駆動部
１１      ：皿ばね
１２      ：支持部
１３      ：ナット部材
１３ａ    ：ドライベアリング
１４      ：圧電アクチュエータ
１５      ：キャップ部材
１５ａ    ：環状部材
２０      ：流量制御装置
２１      ：上流側ブロック
２２      ：フィルター
２３      ：圧力検出器
２４      ：オリフィス
２５      ：下流側ブロック
２５ａ    ：下流側流路
２６      ：圧力検出器
９８０    ：半導体製造装置
９８１    ：プロセスガス供給源
９８２    ：ガスボックス
９８３    ：タンク
９８４    ：開閉バルブ
９８５    ：制御部
９８６    ：処理チャンバ
９８７    ：排気ポンプ
９９１Ａ〜９９１Ｅ  ：流体機器
９９２    ：流路ブロック
９９３    ：導入管
ＢＴ      ：ボルトＢＴ
ＢＳ      ：ベースプレート
ＧＩ，Ｇ２：長手方向
Ｗ１，Ｗ２：幅方向
【図１】
2020165476.tif 000003
【図２】
2020165476.tif 000004
【図３】
2020165476.tif 000005
【図４】
2020165476.tif 000006
【図５】
2020165476.tif 000007
【図６】
2020165476.tif 000008
【図７】
2020165476.tif 000009