(57)【要約】【課題】大型化することなく、耐圧防爆構造を備えたマスフローコントローラを提供する。【解決手段】流体通路が形成されたボディ１０と、ボディ１０に固定されたケーシング５０Ａおよびケーシング５０Ａの上部を閉塞する天板５０Ｂを備えた金属のカバー５０と、カバー５０の内部に収容され、ボディ１０に固定された流量センサ２０と、カバー５０の内部に収容され、流量センサの計測に基づいて弁駆動信号を出力する制御用基板３０と、制御用基板３０からの弁駆動信号に基づきコントロールバルブ４０Ａを駆動するドライバ４０と、を有し、ケーシング５０Ａは、繋ぎ目なしで筒状に構成されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体通路が形成され、かつ、上面に流量センサおよびコントロールバルブが設置された金属製のブロック状のボディと、
前記ボディの上面に設けられ、内部に前記流量センサの検出信号に基づいて前記コントロールバルブを制御する制御用基板を収容する筒状のケーシングと、
前記ケーシングの上部開口を閉塞する天板と、
前記ケーシングの下端面とボディの上面との接続部、および、前記ケーシングの上端面と前記天板の下面との接続部にそれぞれ設けられた枠状又は環状のシール部材と、を有し、
前記ケーシングは、継ぎ目なしに形成されている、マスフローコントローラ。
【請求項２】
前記ケーシングは２つの矩形型の板金が溶接されて形成される請求項１に記載のマスフローコントローラ。
【請求項３】
前記ケーシングは、押し出し成形により形成されたものである請求項１に記載のマスフローコントローラ。
【請求項４】
前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を上下方向に延在する、前記天板と前記ボディとを連結する連結部材に作用する張力により、前記シール部材を介して前記天板の下面と前記ボディの上面とにより挟持されている、請求項１なし３のいずれかに記載のマスフローコントローラ。
【請求項５】
前記シール部材は、樹脂製でシート状に形成され、平坦面からなる前記ボディの上面と前記ケーシングの下端面および前記ケーシングの上端面と前記天板の下面とによりそれぞれ挟持される、請求項１から４のいずれかに記載のマスフローコントローラ。
【請求項６】
前記ケーシングは、金属製であり、前記連結部材を介して、前記ボディと電気的に導通している、請求項１から５のいずれかに記載のマスフローコントローラ。
【請求項７】
前記ケーシングは、側壁内を筒軸方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔に挿通されたシャフトボルトにより前記ボディに固定され、前記天板は締結部材により前記ケーシングに固定されている、請求項１なし３のいずれかに記載のマスフローコントローラ。
【請求項８】
前記ボディの上面と前記ケーシングの下端面、並びに、前記ケーシングの上端面と前記天板の下面は、それぞれ直接接触している、請求項７に記載のマスフローコントローラ。
【請求項９】
前記ケーシングの内面には、前記制御用基板を保持する金属製の保持部材が当該ケーシングと電気的に導通するように設けられている、請求項１ないし８のいずれかに記載のマスフローコントローラ。
【請求項１０】
前記天板の上面に設けられたコネクタを保護するためのブロックであって、前記天板からの前記コネクタの突出高さより大きい厚さを有するとともに、前記コネクタを収容する開口部を有する、コネクタ保護ブロックが、前記天板の上に固定されている、請求項１ないし９のいずれかに記載のマスフローコントローラ。
【請求項１１】
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ないし１０のいずれかに記載のマスフローコントローラを含む、流体制御装置。
【請求項１２】
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装置の製造プロセスにおいて、前記プロセスガスの流量制御に請求項１ないし１０のいずれかに記載のマスフローコントローラを用いた、半導体製造装置。
【請求項１３】
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装置の製造プロセスにおいて、前記プロセスガスの流量制御に請求項１ないし１０のいずれかに記載のマスフローコントローラを用いた、半導体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流量測定や制御に用いられるマスフローコントローラ、流体制御装置、半導体製造装置および半導体製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造用のマスフローコントローラにおいては、流路が設けられた継手ブロック（以下、ボディと称する）の上面に、センサ、バルブ、および、基盤等制御機器が一般的に設けられている。そして、これらの機器およびボディを覆うようにケーシングを、ネジなどの締結部材を用いてボディに取り付ける。なお、ケーシングの側面の一部は、ボディに接続される継手が挿通可能なように開放されている。
【０００３】
例えば、特許文献１のマスフローコントローラ１技術には、「接ガスチップ部７がステンレス鋼など耐腐蝕性金属で構成されているので、腐蝕性ガスによって冒されることがない。また、この接ガスチップ部７は、シリコン基板９との接合性がきわめて良好であり、堅牢な構造を有するので、衝撃力に対しても強い。」という内容が記載されている。
また、特許文献１には、「マスフローコントローラ本体５が不活性ガスを満たした密閉容器１内に収容されており、外部と遮断されているので、化学的に冒されたり、変質するといったことがない。」という内容も記載されている。
【０００４】
特許文献２には、「以上のように、本実施形態のマスフローコントローラ１によれば、各面取部２１Ｇにより、センサベース本体２１の４隅の角部とボディ１０との間に、逃げ空間２１ｉが形成されている。よって、逃げ空間２１ｉにより、センサベース本体２１の４隅の角部の変形が吸収され、センサベース本体２１は湾曲しない。従って、センサベースのセンサフランジ２４（図示省略）が浮くことがないので、前述の各ボルト２７（図示省略）がセンサベース本体２１と、ボディ１０を締め付けた際に発生する応力がガスケット２６に伝達される。結果、ボディ１０と流量センサ２０との間のシール性能を大幅に向上させることができる。」という内容が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−１１９８３５号公報
【特許文献２】特開２０１６−１６２０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
半導体製造分野においては、爆発性のあるガスが多用される。このため、半導体製造用のマスフローコントローラには、耐圧防爆構造を採用したカバーが求められる。
【０００７】
本発明の一の目的は、耐圧防爆構造を備えたマスフローコントローラを提供することにある。
本発明のまたさらに他の目的は、上記のマスフローコントローラを用いた、流体制御装置、半導体製造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のマスフローコントローラは、流体通路が形成され、かつ、上面に流量センサおよびコントロールバルブが設置された金属製のブロック状のボディと、
前記ボディの上面に設けられ、内部に前記流量センサの検出信号に基づいて前記コントロールバルブを制御する制御用基板を収容する金属製の筒状のケーシングと、
前記ケーシングの上部開口を閉塞する天板と、
前記ケーシングの下端面とボディの上面との接続部、および、前記ケーシングの上端面と前記天板の下面との接続部にそれぞれ設けられた枠状又は環状のシール部材と、を有し、
前記ケーシングは、継ぎ目なしに形成されている。
【０００９】
好適には、前記ケーシングは、前記ケーシングの内部を上下方向に延在する、前記天板と前記ボディとを連結する連結部材に作用する張力により、前記シール部材を介して前記天板の下面と前記ボディの上面とにより挟持されている。
【００１０】
さらに好適には、前記シール部材は、シート状に形成され、平坦面からなる前記ボディの上面と前記ケーシングの下端面および前記ケーシングの上端面と前記天板の下面とによりそれぞれ挟持される。
【００１１】
代替的には、前記ケーシングは、側壁内を筒軸方向に貫通する貫通孔を有し、該貫通孔に挿通されたシャフトボルトにより前記ボディに固定され、前記天板は締結部材により前記ケーシングに固定されている。
【００１２】
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、上記のマスフローコントローラを含む。
【００１３】
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装置の製造プロセスにおいて、前記プロセスガスの流量制御に上記のマスフローコントローラを用いている。
【００１４】
本発明の半導体製造方法は、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装置の製造プロセスにおいて、前記プロセスガスの流量制御に上記のマスフローコントローラを用いている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、耐圧防爆構造を備えたマスフローコントローラを実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るマスフローコントローラの全体構成の一例を概略的に示す図。
【図２】図１のマスフローコントローラの正面図。
【図３】図１のマスフローコントローラの底面図。
【図４】図１のマスフローコントローラの左側面図。
【図５】図１のマスフローコントローラの上面図。
【図６】図１のマスフローコントローラの右側面図。
【図７】図１のマスフローコントローラの背面図。
【図８】保持部材の全体構成の一例を概略的に示す図である。
【図９】図１のマスフローコントローラを透視した状態の正面図。
【図１０】図１のマスフローコントローラを透視した状態の側面図。
【図１１】連結部材と天板との接合状態を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るマスフローコントローラの正面部分断面図。
【図１３】図１２のマスフローコントローラの上面図
【図１４】図１２のマスフローコントローラの天板とコネクタ保護ブロックを外した状態の上面図。
【図１５】図１２のマスフローコントローラの左側面部分断面図。
【図１６】本発明の実施の形態に係る半導体製造装置の概略構成図。
【図１７】流体制御装置の一例を示す外観斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書および図面においては、機能が実質的に同様の構成要素には、同じ符号を使用することにより重複した説明を省略する。
なお、以下の説明において、上下というときは、図１の上下を基準とした上下方向を示すものとする。
【００１８】
（第１の実施形態）
第１の実施形態は、カバー内部にボディから補強部材を２本立設してカバーの耐圧防爆性を高めた形態である。
図１は、第１の実施形態に係るマスフローコントローラ１の全体構成の一例を概略的に示している。図２は、マスフローコントローラ１の正面図を示している。図３は、マスフローコントローラ１の底面図を示している。図４は、マスフローコントローラ１の左側面図を示している。図５は、マスフローコントローラ１の上面図を示している。図６は、マスフローコントローラ１の右側面図を示している。図７は、マスフローコントローラ１の背面図を示している。以下、マスフローコントローラ１をＭＦＣ１と称するものとする。
【００１９】
ＭＦＣ１は、ボディ１０、流量センサ２０、制御用基板３０、ドライバ４０、コントロールバルブ４０Ａ、および、カバー５０を有している。
【００２０】
ボディ１０は、ステンレスや鉄等の金属により外形が直方体形状に形成されている。ボディ１０の両端面には継手１１が接続されている。また、ボディ１０には、プロセスガス等の流体が流れる複数の流路が形成されている。複数の流路には、流入路１０ａ、バイパス流路１０ｂ、センサ流入路１０ｃ、センサ流出路１０ｄ、合流路１０ｅ、弁室１０ｆ、および、流出路１０ｇが含まれる。
なお、ボディ１０の上面１０ｔは平坦面になっている。
【００２１】
流入路１０ａは、一方の継手１１と連通し、ボディ１０に流入させる流体が流通する。
バイパス流路１０ｂは、流入路１０ａを通過した流体が流通する。
センサ流入路１０ｃは、バイパス流路１０ｂから分岐し、流量センサ２０に流入させる流体が流通する。
センサ流出路１０ｄは、流量センサ２０を通過した流体が流出する。
合流路１０ｅは、バイパス流路１０ｂを通過した流体と、センサ流出路１０ｄを通過した流体と、が合流する。
弁室１０ｆは、ドライバ４０のコントロールバルブ４０Ａが配置され、合流路１０ｅで合流した流体が流れる。
流出路１０ｇは、他方の継手１１と連通し、弁室１０ｆを通過し、ボディ１０から流出させる流体が流通する。
【００２２】
例えば、バイパス流路１０ｂおよびセンサ流入路１０ｃにおいては、所定の流量比（例えば、１：２〜１：１０００）で流体が流れるように比率が調整されている。また、バイパス流路１０ｂ内には、複数枚のバイパスシート１２が設けられている。
【００２３】
流量センサ２０は、流体の質量流量を検出する熱式流量センサで構成される。流量センサ２０は、センサベース本体２１、細管２２、一対の発熱コイル２３、および、センサカバー２５を含んで構成される。また、流量センサ２０は、ボディ１０の流路上の上面に設置される。本実施形態では、熱式流量センサを採用したが、これに限定されるわけではなく、他の方式の流量センサを採用できる。一例として圧力式流量センサなどがある。
【００２４】
センサベース本体２１は、ステンレスや鉄等の金属により、外形が直方体形状となるように形成される。
細管２２は、図１に示すように逆Ｕ字状にセンサベース本体２１に取り付けられている。細管２２の各端部には、一対のセンサフランジが溶接等によって設置されている。センサフランジは、ステンレスや鉄等の金属により略円筒状に構成されている。
一対の発熱コイル２３は、細管２２に巻回されて取り付けられている。
センサカバー２５は、下側が開口する箱状に構成され、下側がセンサベース本体２１に取り付けられる。センサカバー２５には、内部に細管２２および発熱コイル２３が収容される。
【００２５】
一対のガスケット２６は、ステンレスや鉄等の金属により円環状に構成されている。各ガスケット２６は、ボディ１０およびセンサフランジの間に位置している。一方のガスケット２６は、センサ流入路１０ｃから細管２２へ流入する流体が、ボディ１０と流量センサ２０との間からリークするのを抑制している。他方のガスケット２６は、細管２２からセンサ流出路１０ｄへ流出する流体が、ボディ１０と流量センサ２０との間からリークするのを抑制している。
なお、流量センサ２０は、ボルト等の締結部材によってボディ１０に固定される。
【００２６】
ボディ１０の上面かつケーシング５０Ａの内側にはケーシング５０Ａおよび後述する連結部材５１、保持部材５５を間接的にボディ１０に固定する固定部材５２が締結部材５９によって固定されている。
【００２７】
ケーシング５０Ａの内側には、固定部材６１が締結部材６２によって固定されている。この固定部材６１は後述する天板５０Ｂと保持部材５５を間接的にケーシング５０Ａに固定するためのものである。固定部材６１は天板５０Ｂの下面に接する高さに取り付けられる。
【００２８】
前記ケーシング５０Ａは２つの矩形型の板金を溶接することで形成され、締結部材５９と同じ面かつ近傍に溶接部を持つ。これにより溶接時の変形を固定部材５２によって補うことができ、密閉性の維持が可能となる。
【００２９】
制御用基板３０は、駆動電源からの電源供給を受けて（矢印Ａ）、ドライバ４０を制御するものである。具体的には、制御用基板３０は、流量センサ２０により計測された流体の流量情報に基づき（矢印Ｂ）、バイパス流路１０ｂを流れる流体が所定の流量となるようにドライバ４０に弁駆動信号を出力することで（矢印Ｃ）、ドライバ４０を制御する。制御用基板３０は、保持部材５５および固定部材５２によってボディ１０の上方に設置され、固定部材６１によってケーシング５０Ａと固定される。したがって、制御用基板３０は、保持部材５５および固定部材５２、固定部材６１によってボディ１０およびカバー５０の双方に固定されることになる。
【００３０】
ドライバ４０は、制御用基板３０からの弁駆動信号に基づきコントロールバルブ４０Ａを駆動するものである（矢印Ｄ）。ドライバ４０は、ボディ１０の上面に設置される。
【００３１】
カバー５０は、流量センサ２０、制御用基板３０およびドライバ４０などを内部に収容するとともに、それらを密閉するものである。カバー５０は、四角筒状のケーシング５０Ａおよびケーシング５０Ａの上方を閉塞する天板（蓋）５０Ｂによって構成される。天板５０Ｂは、上方向からネジなどの締結部材（図５、図９に示す締結部材５８）を用いてケーシング５０Ａに螺合される。また、後段で詳述するが、カバー５０の内部には、連結部材５１および保持部材５５が設けられている。
【００３２】
カバー５０は、耐圧防爆構造を採用した構成となっている。耐圧防爆構造とは、カバー５０内部での爆発に耐えることが可能、かつ、カバー５０内に充満しているガスをカバー５０の周囲への漏洩を防止することが可能な構造のことを言う。以下、カバー５０の具体的な構成について説明する。
【００３３】
上述したように、カバー５０は、ケーシング５０Ａと天板５０Ｂによって構成されている。ケーシング５０Ａおよび天板５０Ｂは、いずれもステンレスや鉄等の金属により構成される。
ケーシング５０Ａは、四角筒状に構成されている。つまり、ケーシング５０Ａは継ぎ目がなく、筒状に構成されている。天板５０Ｂは、上面視矩形状に構成されている。また、ケーシング５０Ａおよび天板５０Ｂを構成する金属の肉厚を、一般的なケーシングを構成する金属の肉厚よりも厚く設計を変更している。
【００３４】
また、ケーシング５０Ａとボディ１０との接合箇所にはシート状の環状のシール部材５６Ａが設けられる。つまり、シール部材５６Ａは、ケーシング５０Ａの下端面と平坦面からなるボディ１０の上面により挟持される。ケーシング５０Ａとボディ１０とを締結部材５９によって固定する際に、シール部材５６Ａは両者に圧し潰され、この状態で両者の間をシールする。なお、シール部材５６Ａは、樹脂製であり、望ましくは導電性樹脂である。
【００３５】
さらに、ケーシング５０Ａと天板５０Ｂとの接合箇所にもシート状の環状のシール部材５６Ｂが設けられる。つまり、シール部材５６Ｂは、ケーシング５０Ａの上端面と天板５０Ｂの平坦面からなる下面により挟持される。ケーシング５０Ａと天板５０Ｂとを締結部材５８によって固定する際に、シール部材５６Ｂは両者に圧し潰され、この状態で両者の間をシールする。なお、シール部材５６Ｂは、樹脂製であり、望ましくは導電性樹脂である。
【００３６】
次に、連結部材５１および保持部材５５について説明する。
図８は、保持部材５５の全体構成の一例を概略的に示す図である。図９は、ＭＦＣ１を透視した状態の正面図を示している。図１０は、ＭＦＣ１を透視した状態の側面図を示している。図１１は、連結部材５１と天板５０Ｂとの接合状態を示す図である。
【００３７】
保持部材５５は、制御用基板３０を保持するもので、カバー５０を正面視した状態においてカバー５０内部の左右両端側の２か所でバルブボディ１０側に固定され、立設されている。保持部材５５は、さらにケーシング５０Ａの内面とネジなどの締結部材（図９に示す締結部材６０）によって固定される。保持部材５５は、下側から支持部５５Ａ、延伸部５５Ｃ、および、保持部５５Ｂで構成される。なお、保持部材５５は、ステンレスや鉄等の金属により形成され、ケーシング５０Ａと電気的に導通している。
【００３８】
支持部５５Ａは、固定部材５２を介してボディ１０側に取り付けられる。
延伸部５５Ｃは、支持部５５Ａと保持部５５Ｂとを接続する部分であり、上下方向に延伸している。
【００３９】
支持部５５Ａおよび保持部５５Ｂは、延伸部５５Ｃの両端部から同じ方向に突出している。支持部５５Ａは、保持部材５５の全体を支持できる形状であればよく、例えば上面視平面状に構成することができる。保持部５５Ｂには切欠き５５Ｂ１が形成されており、切欠き５５Ｂ１を介してネジなどの締結部材６０が挿通される。保持部５５Ｂは、締結部材６０を介してケーシング５０Ａの内面に固定される。
【００４０】
連結部材５１は、カバー５０を正面視した状態においてカバー５０内部の左右両端側の２か所に設けられ。連結部材５１は、ボディ１０と天板５０Ｂとを連結する長さに上下方向に延在している。連結部材５１は、ボディ１０側の端部が雄ネジ部に構成され、天板５０Ｂ側も端部が雌ネジ部に構成されている。つまり、図１１に示すように、連結部材５１の上端部には、締結部材６２、締結部材５８、締結部材６０が螺合可能な固定部材６１が設置されている。こうすることで、固定部材６１を介して天板５０Ｂをケーシング５０Ａに取り付ける際に、連結部材５１に同時に螺合させることができる。したがって、ケーシング５０Ａは、天板５０Ｂとボディ１０とを連結する連結部材５１に作用する張力により、シール部材５６Ａおよびシール部材５６Ｂを介して天板５０Ｂの下面とボディ１０の上面とにより挟持される。つまり、連結部材５１は、シール部材５６Ａとシール部材５６Ｂとの間に位置し、シール部材５６Ａ及びシール部材５６Ｂを介して天板５０Ｂ及びボディ１０に張力を発生させる。そのため、天板５０Ｂとケーシング５０Ａとの間、ケーシング５０Ａとボディ１０との間のシール性を向上させることが可能になる。連結部材５１は、ステンレスや鉄等の金属により構成される。
【００４１】
保持部材５５は、天板５０Ｂ、ケーシング５０Ａ、および、ボディ１０は、電気的に接続している。したがって、カバー５０の内部で制御用基板３０に帯電した電荷をＭＦＣ１の外部に逃すことができる。なお、ケーシング５０Ａは、連結部材５１および固定部材５２を介して、ボディ１０と電気的に導通している。ボディ１０は、図示しないが、基準電位に電気的に接続されている。
【００４２】
以上のように、ＭＦＣ１は、筒状のケーシング５０Ａを継ぎ目なく形成しつつ、ケーシング５０Ａの上下をシール部材５６Ａ，５６Ｂにより密封することで、ガスが外部に漏れるのを確実に防ぐことができるとともに、ケーシング５０Ａの強度も複数の部材で構成されるケーシングと比べて高くすることができる。加えて、ＭＦＣ１は、静電気が帯電しないように構成されている。これにより、ＭＦＣ１は、耐圧防爆構造を備えたものとなる。
【００４３】
ＭＦＣ１は、ケーシング５０Ａの内部でケーシング５０Ａをボディ１０に固定しているので、ケーシング５０Ａの肉厚を内側に厚くすることができ、耐久性の向上も実現できる。加えて、ケーシング５０Ａとボディ１０とでシール部材５６Ａを挟持するので、密閉性の向上も実現できる。
【００４４】
ＭＦＣ１は、天板５０Ｂとケーシング５０Ａとボディ１０とが、締結部材５８、保持部材５５、および、締結部材５９で電気的に接続しているので、これらをアース線として機能させることが可能になる。したがって、ＭＦＣ１は、耐圧防爆構造を備えたことに加え、より安全性を向上させたものとなる。
【００４５】
ＭＦＣ１は、連結部材５１を設けているので、天板５０Ｂをケーシング５０Ａに取り付ける際に、天板５０Ｂとケーシング５０Ａとの間、ケーシング５０Ａとボディ１０との間のシール性を向上できる。
なお、弁駆動信号は有線又は無線でコントロールバルブ４０Ａに入力されるようになっているが、無線とした場合は特にＭＦＣ１はノイズの影響を受けにくい。
【００４６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、ケーシングを、その側壁内に挿通されたシャフトボルトでバルブボディに固定することによりカバーの耐圧性と防爆性を高めた形態である。
本実施形態のマスフローコントローラのカバー以外の各要素、すなわち、図１におけるボディ１０、流量センサ２０、制御用基板３０、ドライバ４０及びコントロールバルブ４０Ａの各構成は、第１の実施形態と同様なので、それらの説明は省略する。
図１２は、第２の実施形態に係るマスフローコントローラ（ＭＦＣ）１０１の正面部分断面図、図１３はＭＦＣ１０１の上面図、図１４はＭＦＣ１０１の天板と後述するコネクタ保護ブロックを外した状態の上面図、図１５はＭＦＣ１０１の左側面部分断面図である。
ＭＦＣ１０１のカバー１５０は、略四角筒状のケーシング１５０Ａおよびケーシング１５０Ａの上方を閉塞する天板（蓋）１５０Ｂ、さらに、コネクタ保護ブロック１５０Ｃによって構成される。これらのケーシング１５０Ａ、天板１５０Ｂおよびコネクタ保護ブロック１５０Ｃは、第１の実施形態と同様にステンレスや鉄等の金属により構成される。
【００４７】
ケーシング１５０Ａは、押し出し成形により、継ぎ目のない筒状に構成されている。これにより、十分な防爆強度が得られ、また、継ぎ目がないため、側面からの有毒ガスの漏れを防ぐことができる。ケーシング１５０Ａの壁厚は大きく、図１４に示す上面視で４隅部のシャフトボルト１５１のヘッドが示された位置に、それぞれ側壁内を筒軸方向に貫通する貫通孔が設けられている。図１２に示すように、各貫通孔にシャフトボルト１５１を挿通し、バルブボディ１０の上面に設けられたねじ穴に螺合することにより、ケーシング１５０Ａはバルブボディ１０に対して固定されている。
【００４８】
天板１５０Ｂは、第１の実施形態と同様に、上面視略矩形状に構成され、２つの貫通孔に挿通された皿ねじ（締結部材）１５２をケーシング１５０Ａ上端面に設けられたネジ孔に螺合することにより、ケーシングに固定されている。天板１５０Ｂには、制御用基板３０への信号入出力や電源供給のためのコネクタ３１，３２が配置されている。
【００４９】
コネクタ保護ブロック１５０Ｃは、外部の衝撃からコネクタ３１，３２を保護するためのブロックで、上面視で天板１５０Ｂと略同一の外形を有し、天板１５０Ｂからのコネクタ３１，３２の突出高さより大きい厚さを有する。コネクタ保護ブロック１５０Ｃには開口部１５０Ｃ１，１５０Ｃ２が形成され、コネクタ保護ブロック１５０Ｃを天板１５０Ｂに重ねて配置すると、コネクタ３１，３２は、開口部１５０Ｃ１，１５０Ｃ２内に収容されるようになっている。コネクタ保護ブロック１５０Ｃは、４つの貫通孔に挿通されたボルト（締結部材）１６０を天板１５０Ｂに設けられたネジ孔に螺合することにより、天板１５０Ｂに固定されている。
【００５０】
ケーシング１５０Ａの下端部の内側周縁部には、下端面から１段上方に後退した、平面視で枠状の段差面１５０Ａ１が形成され、ここに、段差より僅かに厚さの大きいシート状の上面視で枠状（図１４のシール部材１５３Ｂと同形状）のシール部材１５３Ａが配置される。
ケーシング１５０Ａとボディ１０とをシャフトボルト１５１によって固定する際に、シール部材１５３Ａは、ケーシング１５０Ａの段差面１５０Ａ１とボディ１０の上面により挟持され、圧し潰されて、両者の間をシールする。
【００５１】
また、ケーシング１５０Ａの上端部の内側周縁部には、上端面から１段下がった、平面視で枠状の段差面１５０Ａ２が形成され、ここに、段差より僅かに厚さの大きいシート状の枠状（図１４参照）のシール部材１５３Ｂが配置される。ケーシング１５０Ａと天板１５０Ｂを皿ねじ１５２によって固定する際に、シール部材１５３Ｂはケーシング１５０Ａの段差面１５０Ａ２と天板１５０Ｂの下面により挟持され、圧し潰されて、両者の間をシールする。
【００５２】
シール部材１５３Ａ，１５３Ｂは、第１の実施形態と同様、樹脂製であり、望ましくは導電性樹脂である。
【００５３】
尚、ボディ１０、ケーシング１５０Ａ及び天板１５０Ｂを組み付けて、シール部材１５３Ａ及び１５３Ｂが押し潰されると、第１の実施形態と異なり、ボディ１０の上面とケーシング１５０Ａの下端面、ケーシング１５０Ａの上端面と天板１５０Ｂの下面は、それぞれ直接接触する。これにより、ボディ１０とケーシング１５０Ａと天板１５０Ｂの間の、シャフトボルト１５１や皿ねじ１５２による締結力が緩みにくく、安定して強度を保つことができる。また、これらの部材同士が直接接触するため、電気的な導通性をさらに高めることができる。
【００５４】
本実施形態でも、制御用基板３０を保持する保持部材１５５が設けられている。この保持部材１５５は、図１５に示すように、側面視で水平に伸びる支持部１５５Ａと垂直に伸びる延伸部１５５Ｂとからなる略Ｌ型を有する。支持部１５５Ａは、ボディ１０の上面に２本のボルト１５６で固定され、延伸部１５５Ｂには、２つのスペーサ１５９を介して制御用基板３０が取り付けられている。また、延伸部１５５Ｂの上端部は、ケーシング１５０Ａの内面にボルト１５８とナット１５７で固定されている。
保持部材１５５は、ステンレスや鉄等の金属により形成され、ボディ１０及びケーシング１５０Ａと電気的に導通している。これにより、制御用基板３０に帯電した電荷をＭＦＣ１の外部に逃すことができる。
尚、本実施形態では、流量センサ２０、制御用基板３０、ドライバ４０及びコントロールバルブ４０Ａ等の形状が第１の実施形態とは異なるため、保持部材１５５の正面視の形状（図１２参照）は異なっている。
【００５５】
以上のように、本実施形態のＭＦＣ１０１も、筒状のケーシング１５０Ａを継ぎ目なく形成しつつ、ケーシング１５０Ａの上下をシール部材１５３Ａ，１５３Ｂにより密封することで、ガスが外部に漏れるのを確実に防ぐことができる。またケーシング１５０Ａの厚い側壁内部を筒軸方向に貫通する４本の貫通孔に挿通されたシャフトボルト１５１で、ボディ１０に直接固定されているので、耐圧強度を高くすることができる。加えて、ＭＦＣ１０１では、金属製のボディ１０とケーシング１５０Ａと天板１５０Ｂとが直接接触しているので、組み付けが緩みにくい。また、これらの直接接触している部材は、互いに電気的に導通し、さらに内部で保持部材１５５とも電気的に導通しているので、ＭＦＣ１０１は、静電気が帯電しないように構成されている。さらに、天板１５０Ｂの上面に設けられたコネクタ３１，３２も、コネクタ保護部ブロック１５０Ｃにより、外部の衝撃から保護されている。これにより、ＭＦＣ１０１は、耐圧防爆構造を備えたものとなる。
尚、第１の実施形態のＭＦＣ１にコネクタ保護部ブロック１５０Ｃを取り付けた構成にしてもよい。
【００５６】
次に、図１６を参照して、上記したＭＦＣ１の適用例について説明する。上記したＭＦＣ１又はＭＦＣ１０１は、以下に説明する半導体製造装置や流体制御装置に適用されて利用される。
【００５７】
図１６に示す半導体製造装置１０００は、密閉されたチャンバ（処理チャンバ８００）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装置の製造プロセスにおいて、プロセスガスの流量制御にＭＦＣ１を用いたものである。たとえば、図１６に示す半導体製造装置１０００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システムであり、６００はプロセスガス供給源、７００はガスボックス、７１０はタンク、８００は処理チャンバ、９００は排気ポンプを示している。
【００５８】
基板に膜を堆積させる処理プロセスにおいては、処理ガスを安定的に供給するためにガスボックス７００から供給される処理ガスをバッファとしてのタンク７１０に一時的に貯留し、処理チャンバ８００の直近に設けられたバルブ７２０を高頻度で開閉させてタンクからの処理ガスを真空雰囲気の処理チャンバへ供給する。
【００５９】
ＡＬＤ法は、化学気相成長法の１つであり、温度や時間等の成膜条件の下で、２種類以上の処理ガスを１種類ずつ基板表面上に交互に流し、基板表面上原子と反応させて単層ずつ膜を堆積させる方法であり、単原子層ずつ制御が可能である為、均一な膜厚を形成させることができ、膜質としても非常に緻密に膜を成長させることができる。
ＡＬＤ法による半導体製造プロセスでは、処理ガス（プロセスガス）の流量を精密に調整する必要があるとともに、基板の大口径化等により、処理ガスの流量をある程度確保する必要もある。
【００６０】
ガスボックス７００は、正確に計量したプロセスガスを処理チャンバ８００に供給するために、各種の流体機器を集積化した流体制御装置をボックスに収容したものである。流体制御装置は、複数の流体機器が配列されたものである。
【００６１】
タンク７１０は、ガスボックス７００から供給される処理ガスを一時的に貯留するバッファとして機能する。
処理チャンバ８００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９００は、処理チャンバ８００内を真空引きする。
【００６２】
図１７を参照して、本発明のマスフローコントローラが適用される流体制御装置の一例を説明する。
図１７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は正面側、Ｗ２は背面側，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によって、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。
【００６３】
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ボディを備え、このボディの表面で開口する少なくとも２つの流路口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（ＭＦＣ１又はＭＦＣ１０１）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。
【００６４】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。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。
【符号の説明】
【００６５】
１        ：マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
１０      ：ボディ
１０ａ    ：流入路
１０ｂ    ：バイパス流路
１０ｃ，１０ｄ    ：センサ流入路
１０ｅ    ：合流路
１０ｆ    ：弁室
１０ｇ    ：流出路
１１      ：継手
１２      ：バイパスシート
２０      ：流量センサ
２１      ：センサベース本体
２２      ：細管
２３      ：発熱コイル
２５      ：センサカバー
２６      ：ガスケット
３０      ：制御用基板
３１，３２：コネクタ
４０      ：ドライバ
４０Ａ    ：コントロールバルブ
５０      ：カバー
５０Ａ    ：ケーシング
５０Ｂ    ：天板
５１      ：連結部材
５２，６１：固定部材
５５      ：保持部材
５５Ａ    ：支持部
５５Ｂ    ：保持部
５５Ｂ１  ：切欠き
５５Ｃ    ：延伸部
５６Ａ，５６Ｂ：シール部材
５８，５９，６０，６２：締結部材
１０１    ：マスフローコントローラ（ＭＦＣ）
１５０    ：カバー
１５０Ａ  ：ケーシング
１５０Ｂ  ：天板
１５０Ｃ  ：コネクタ保護ブロック
１５０Ｃ１，１５０Ｃ２：開口部
１５１    ：シャフトボルト
１５２    ：皿ねじ
１５３Ａ，１５３Ｂ：シール部材
１５５    ：保持部材
１５５Ａ  ：支持部
１５５Ｂ  ：延伸部
１５６    ：ボルト
１５７    ：ナット
１５８    ：ボルト
１５９    ：スペーサ
１６０    ：ボルト
６００    ：プロセスガス供給源
７００    ：ガスボックス
７１０    ：タンク
７２０    ：バルブ
８００    ：処理チャンバ
９００    ：排気ポンプ
９９１Ａ−９９１Ｄ：流体機器
９９２    ：流路ブロック
９９３    ：導入管
１０００  ：半導体製造装置
ＢＳ      ：ベースプレート
Ｇ１      ：長手方向(上流側)
Ｇ２      ：長手方向(下流側)
Ｗ１，Ｗ２：幅方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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