(57)【要約】  部品点数削減および組立て作業効率の向上が図られた流体制御装置を提供する。  相対的に取外しの頻度が高い圧力表示器4は、上方からのおねじ部材17によって下方にあるベースブロック5に結合されている。相対的に取外しの頻度が低い開閉弁6は、一体に設けられたブロック状本体6aを下方に有している。開閉弁6の本体6aが前後方向からのおねじ部材18によってベースブロック5に結合されている。
2008149702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の流体制御機器と、流体制御機器を支持するベースブロックと、流体通路同士が突き合わされた部分におけるシール性を確保するためのシール手段とを備えている流体制御装置において、
複数種類の流体制御機器の少なくとも１つは、下面に開口する通路が設けられた接続ブロック部を有しかつその下方に配置された１または複数のベースブロックに上方からのおねじ部材によって結合されたベースブロック付き流体制御機器とされており、複数種類の流体制御機器の他のものは、本体下面が閉鎖されかつベースブロックが下方に配置されていないベースブロック無し流体制御機器とされており、ベースブロック付き流体制御機器の下方に配置されたベースブロックとベースブロック無し流体制御機器の本体とがその下面同士が面一となるように前後方向からのおねじ部材によって結合されていることを特徴とする流体制御装置。
【請求項２】
ベースブロック無し流体制御機器が開閉弁とされ、ベースブロック付き流体制御機器は、圧力調整器、フィルタ、圧力表示器および流量調整器のうちのいずれかである請求項１の流体制御装置。
【請求項３】
ベースブロック付き流体制御機器は、上方からのおねじ部材によって１つのベースブロックのみに取り付けられており、これにより、ベースブロックが取り付けられた状態で単品での取扱いが可能とされている請求項１の流体制御装置。
【請求項４】
少なくとも１つのベースブロック無し流体制御機器の本体に、隣り合うベースブロック付き流体制御機器の一部を支持する張出しブロック部が設けられている請求項１の流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体製造装置等に使用される流体制御装置に関し、特に、複数の流体制御機器が集積化されて形成される流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造装置で使用される流体制御装置においては、複数の流体制御機器が直列状に配されてパイプや継手を介さずに接続されることによって形成された複数のラインをベース部材上に並列状に設置するという集積化が進んでおり、特許文献１には、そのような流体制御装置として、下段層となる複数のブロック状継手部材がおねじ部材によってベース部材に取り付けられ、隣り合う継手部材にまたがるように上段層となる複数の流体制御機器が取り付けられているものが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−２２７３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１の流体制御装置では、従来のものに比べて、装置の占有スペースの減少および通路のボリュームの減少が可能となるという利点を有しているが、部品点数が多く、隣り合う継手部材にまたがるように流体制御機器を取り付ける際の位置決めに手間がかかるという問題があり、さらなる改良が望まれている。【０００４】
この発明の目的は、部品点数削減および組立て作業効率の向上が図られた流体制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明による流体制御装置は、複数種類の流体制御機器と、流体制御機器を支持するベースブロックと、流体通路同士が突き合わされた部分におけるシール性を確保するためのシール手段とを備えている流体制御装置において、複数種類の流体制御機器の少なくとも１つは、下面に開口する通路が設けられた接続ブロック部を有しかつその下方に配置された１または複数のベースブロックに上方からのおねじ部材によって結合されたベースブロック付き流体制御機器とされており、複数種類の流体制御機器の他のものは、本体下面が閉鎖されかつベースブロックが下方に配置されていないベースブロック無し流体制御機器とされており、ベースブロック付き流体制御機器の下方に配置されたベースブロックとベースブロック無し流体制御機器の本体とがその下面同士が面一となるように前後方向からのおねじ部材によって結合されていることを特徴とするものである。【０００６】
この明細書において、上下は図１および図３の上下をいい、前後方向は、図１および図３の左右方向をいうものとするが、この上下および前後は便宜的なものであり、流体制御装置は、図１および図３の上下の状態で水平面に取り付けられるほか、上下が逆になって水平面に取り付けられたり、垂直面に取り付けられたりすることがある。【０００７】
複数種類の流体制御機器は、ベースブロック付き流体制御機器かベースブロック無し流体制御機器かのいずれかとされる。ベースブロック付き流体制御機器は、本体とベースブロックとが分離可能であり、ベースブロックが取り付けられていない状態で流体制御機器単品として扱うことが可能であり、ベースブロックが取り付けられた組立品として扱うことも可能である。ベースブロック無し流体制御機器は、ベースブロックを有していないため、常に、流体制御機器単品として扱われる。したがって、ベースブロック付き流体制御機器の下方にあるベースブロックとベースブロック無し流体制御機器の本体とが前後方向からのおねじ部材によって結合されている状態において、ベースブロック付き流体制御機器の流体制御器は、単独での上方取出しが可能であり、ベースブロック無し流体制御機器は、単独での上方取出しが不可能となっている。【０００８】
複数種類の流体制御機器の全てをベースブロック無し流体制御機器として、これらを前後方向からのおねじ部材によって結合した場合、上方からのおねじ部材が不要となって、組立て作業効率の点で有利となる。しかしながら、複数種類の流体制御機器には、頻繁に点検や交換が必要なもの（取外しの頻度が高いもの）が含まれているため、１つだけの流体制御機器を取り外す場合でも、前後方向からのおねじ部材を外して全体を分解する必要が生じ、メンテナンス性の点で不利となる。本発明の流体制御装置によると、単独での上方取出しが可能なベースブロック付き流体制御機器を相対的に取外し頻度の高い流体制御機器とすることで、メンテナンス性を向上させるとともに、ベースブロック付き流体制御機器のベースブロックとベースブロック無し流体制御機器とを前後方向からのおねじ部材によって結合することで、組立ての容易さも確保することができる。【０００９】
ベースブロック付き流体制御機器は、１つの流体制御機器が１つのベースブロックのみに取り付けられることがあり、また、１つの流体制御機器が２つのベースブロックにまたがるように取り付けられることがある。【００１０】
ベースブロック無し流体制御機器の本体は、ベースブロックと同じレベルとなることから、その本体を自身のアクチュエータ部分を支持する部分とこれに一体に設けられた張出し部分とから構成し、張出し部分をベースブロックとして使用することができる。【００１１】
例えば、開閉弁（流体通路の遮断・開放だけを行う弁）は、一種の流体制御機器であるが、流体制御装置を構成する機器のうちで相対的に故障しにくく、メンテナンスの必要が少ない。これに対し、圧力調整器、フィルタ、圧力表示器および流量調整器は、相対的に点検や交換の頻度が高いものとなっている。そこで、本発明では、流体制御装置で使用されている各種の流体制御機器について、その取外しの頻度に着目して、これらを組み立てる際の結合の仕方が２種類とされる。開閉弁よりも取外しの頻度が高い流体制御機器としては、圧力調整器（または減圧弁）、圧力表示器および流量調整器（またはマスフローコントローラ）などがある。【００１２】
ベースブロック付き流体制御機器すなわち取外しの頻度が相対的に高い流体制御機器は、上方からのおねじ部材によって下方にあるベースブロックに結合されているので、このおねじ部材を外すことにより、流体制御機器単独で上方に取り出すことができる。ベースブロック無し流体制御機器すなわち取外しの頻度が相対的に低い流体制御機器は、一体に設けられた本体が前後方向からのおねじ部材によってベースブロックに結合されているので、前後方向からのねじを外して全体を分解しない限り、これを取り外すことはできないものとなっている。この結果、取外しの頻度が高い流体制御機器については、単独での上方取出しが可能なものとすることでそのメンテナンス性が高められ、取外しの頻度が低い流体制御機器については、メインテナンス性を相対的に低下させるものの、別部材としてのベースブロックを使用しないことで、部品数の低減が可能で、組立ても容易となり、流体制御装置全体として、従来より高いレベルでメインテナンス性と組立性とを両立させることができる。【００１３】
なお、上記において、開閉弁よりも取外しの頻度が高い流体制御機器として、圧力調整器（または減圧弁）、圧力表示器および流量調整器（またはマスフローコントローラ）を例示したが、これらの流体制御機器のいくつかをベースブロック無し流体制御機器としてもよく、また、複数の開閉弁のうちの所定のもの（例えば、故障頻度が高い位置に配置されるもの、腐食しやすい位置に配置されるものなど）をベースブロック付き流体制御機器としてももちろんよい。また、流体制御機器には、流体通路が形成された通路ブロックが含まれ、このような通路ブロックは、取外しの頻度が低い流体制御機器として扱われる。【００１４】
各ベースブロック付き流体制御機器は、おねじ部材によって１つのベースブロックのみに取り付けられており、これにより、ベースブロックが取り付けられた状態で単品での取扱いが可能とされていることがある。このようにすると、組立ての作業効率の点で有利となる。【００１５】
また、少なくとも１つのベースブロック無し流体制御機器の本体に、隣り合うベースブロック付き流体制御機器の一部を支持する張出しブロック部が設けられていることがある。このようにすると、部品数低減およびシール箇所低減に有利なものとなる。【００１６】
ベースブロックの流体通路形状およびベースブロック無し流体制御機器の本体の流体通路形状は、隣り合うベースブロックの流体通路形状およびベースブロック無し流体制御機器の本体の流体通路形状に応じて、適宜変更される。例えば、ベースブロックの流体通路形状およびベースブロック無し流体制御機器の本体の流体通路形状は、Ｌ字状とされることがあり、また、ベースブロック無し流体制御機器の本体には、Ｖ字状およびＬ字状の通路が１つずつ設けられることがある。【００１７】
ベースブロック無し流体制御器の本体、ベースブロックおよびベースブロック付き流体制御機器の接続ブロック部は、いずれも直方体状のブロック内部に少なくとも１つの流体通路が形成されたものであり、以下では、これらを総称して、「通路ブロック」と称することがある。「通路ブロック」は、単独で使用される場合、ベースブロックとなり、ベースブロック無し流体制御機器に一体に設けられている場合、本体となり、ベースブロック付き流体制御機器に一体に設けられている場合、接続ブロック部となる。ベースブロックおよびベースブロック無し流体制御機器本体の流体通路は、上方および前後に開口してその下面が閉鎖されたものとされ、接続ブロック部は、上下に開口してその前後面は閉鎖されたものとされる。接続ブロック部とベースブロックとが一体化されたものがベースブロック無し流体制御機器の本体に対応しており、この一体化により、必要な部品数の低減が図られている。【００１８】
シール手段は、各通路ブロック間に介在させられたガスケットと、各通路ブロックの突き合わせ面に形成された環状ガスケット押さえ突起とを有しており、環状ガスケット押さえ突起によってガスケットが変形させられることでシール性を確保するものとされる。ガスケット押さえ突起は、通路ブロックの基準面（突き合わせ面に設けられた凹所の底面）に軸方向外方に突出して設けられる。凹部は、基準面からは軸方向外方に突出するようになされており、ガスケットに密着してシールに寄与する。ガスケットは、ステンレス鋼、ニッケル合金などで円環状（孔あき円板状）に形成されたものが好ましい。【００１９】
おねじ部材は、ステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６など）が好ましく、通路ブロックもステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４，ＳＵＳ３１６など）が好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
この発明の流体制御装置によると、相対的に取外しの頻度が高い流体制御機器と取外しの頻度が低い流体制御機器とを区別して、取外しの頻度が高い流体制御機器については、ベースブロック付きとして、これを単独で上方に取り出し可能とし、取外しの頻度が低い流体制御機器については、別部材としてのベースブロックを使用しないことで、部品数の低減が可能で、組立ても容易となり、流体制御装置全体として、従来より高いレベルでメインテナンス性と組立性とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、この発明による流体制御装置の第１実施形態を示す縦断面図である。
【図２】図２は、同平面図である。
【図３】図３は、この発明による流体制御装置の第２実施形態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
(1)           流体制御装置
(2)           減圧弁（第１の流体制御機器）
(3)(5)(9)(10) ベースブロック
(4)           圧力表示器（第２の流体制御機器）
(6)(7)(12)    開閉弁
(6a)(7a)(12a) 本体
(6b)(7b)(12b) 本体
(6c)(7c)(12c) 張出しブロック部
(11)          流量調整器（第３の流体制御機器）
(17)          上方からのおねじ部材
(18)          前後方向からのおねじ部材
(20)          シール部（シール手段）
(33)(34)      ベースブロック
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。【００２４】
図１および図２は、この発明による流体制御装置の第１実施形態の一部を示している。【００２５】
この流体制御装置(1)は、半導体製造装置等において用いられるもので、下端に接続ブロック部(2a)を有している減圧弁（第１の流体制御機器）(2)と、減圧弁(2)を支持する第１ベースブロック(3)と、減圧弁(2)の出口側（図の右側）に隣り合って配置され下端に接続ブロック部(4a)を有している圧力表示器（第２の流体制御機器）(4)と、圧力表示器(4)を支持する第２ベースブロック(5)と、圧力表示器(5)の出口側に隣り合って配置され下方にベースブロック(3)(5)と同じレベルにある本体(6a)が一体に形成された第１開閉弁(6)と、第１開閉弁(6)の出口側に隣り合って配置され第１開閉弁(6)の本体(6a)と同じレベルにある本体(7a)が一体に形成された第２開閉弁(7)と、第２開閉弁(7)の本体(7a)の出口側に隣り合って配置された第３ベースブロック(9)と、第３ベースブロック(9)の出口側に所定間隔をおいて対向状に配置された第４ベースブロック(10)と、入口側（図の左側）および出口側に接続ブロック部(11a)(11b)を有しており入口側接続ブロック部(11a)が第３ベースブロック(9)に、出口側接続ブロック部(11b)が第４ベースブロック(10)にそれぞれ支持されることで第３および第４ベースブロック(9)(10)にまたがって支持された流量調整器（第３の流体制御機器）(11)と、第４ベースブロック(10)の出口側に隣り合って配置され第４ベースブロック(10)と同じレベルにある本体(12a)が一体に形成された第３開閉弁(12)とを備えている。【００２６】
上記において、減圧弁（第１の流体制御機器）(2)、圧力表示器（第２の流体制御機器）(4)および流量調整器（第３の流体制御機器）(11)は、取外しの頻度が相対的に高い流体制御機器として扱われており、ベースブロック(3)(5)(9)(10)付きの流体制御機器とされている。また、各開閉弁(6)(7)(12)は、取外しの頻度が相対的に低い流体制御機器として扱われており、ベースブロック無し流体制御機器とされている。【００２７】
第１ベースブロック(3)には、プロセスガスを減圧弁(2)に供給するためのプロセスガス導入用継手(14)が接続されている。第２開閉弁(7)の本体(7a)には、パージガスを第２開閉弁(7)に供給するパージガス導入用継手(15)が接続されている。第３開閉弁(12)の本体(12a)には、プロセスガスおよびパージガスを第３開閉弁(12)から排出するプロセスガスおよびパージガス排出用継手(16)が接続されている。【００２８】
各部品(2)(3)(4)(5)(6)(7)(9)(10)(11)(12)の組立てに際しては、上方からのおねじ部材(17)だけでなく、前後方向（入口と出口とをつなぐ方向で、図の左右方向）からのおねじ部材(18)も使用されており、また、通路ブロックとしての各ベースブロック(3)(5)(9)(10)、各開閉弁(6)(7)(12)の本体(6a)(7a)(12a)および各流体制御機器(2)(4)(11)の接続ブロック部(2a)(4a)(11a)(11b)は、シール部（シール手段）(20)を介して突き合わされている。各ベースブロック(3)(5)(9)(10)および各開閉弁(6)(7)(12)の本体(6a)(7a)(12a)内に形成されている流体通路は、一端が上方に、他端が前後いずれか一方に開口するＬ字状を基本としており、各ベースブロック(3)(5)(9)(10)および各開閉弁(6)(7)(12)の本体(6a)(7a)(12a)間の突き合わせ部の全５カ所には、全てシール部(20)が設けられている。【００２９】
減圧弁(2)および圧力表示器(4)（第１および第２の流体制御機器）とこれに対応するベースブロック(3)(5)とは、前後に所定間隔をおいた２カ所においてその流体通路(23)(24)同士が接続されており、これに対応して、減圧弁(2)および圧力表示器(4)とベースブロック(3)(5)との間には、それぞれ前後に所定間隔をおいて２つのシール部(20)が設けられている。【００３０】
上記の流体制御装置(1)において、減圧弁(2)、圧力表示器(4)および流量調整器(11)などの流体制御機器は、上方からのおねじ部材(17)によって下方にあるベースブロック(3)(5)(9)(10)に結合されており、このおねじ部材(17)を外すことにより、流体制御機器(2)(4)(11)単独で上方に取り出すことができる。各開閉弁(6)(7)(12)は、一体に設けられた本体(6a)(7a)(12a)が前後方向からのおねじ部材(18)によってベースブロック(3)(5)(9)(10)に結合されているので、流体制御機器(2)(4)(11)を取り付けたままの状態でこれを取り外すことはできないものとなっている。この結果、開閉弁(6)(7)(12)を単独で交換する必要が生じた場合には、流体制御装置(1)全体を分解する必要が生じ、その手間が大きいものとなるが、開閉弁(6)(7)(12)は、減圧弁(2)、圧力表示器(4)および流量調整器(11)などの流体制御機器に比べてメンテナンスを行う頻度は少なくてよく、これらの流体制御機器(2)(4)(11)の保守点検時に同時に保守点検をしておけば、それ以外にメンテナンスが必要となることはほとんどない機器となっている。【００３１】
こうして、この流体制御装置(1)によると、交換の頻度が高い流体制御機器(2)(4)(11)については、単独での上方取出しが可能なものとすることでそのメンテナンス性が高められ、開閉弁(6)(7)(12)については、実質的にメインテナンス性を低下させることなく、別部材としてのベースブロック(3)(5)(9)(10)を使用しないことで、部品数の低減が可能で、組立ても容易となり、流体制御装置(1)全体として、従来より高いレベルでメインテナンス性と組立性とを両立させることができる。【００３２】
図３は、この発明による流体制御装置の第２実施形態の一部を示している。【００３３】
この流体制御装置(1)は、下端に接続ブロック部(2a)を有している減圧弁（第１の流体制御機器）(2)と、減圧弁(2)の半部（図の左半部）を支持する第１ベースブロック(33)と、減圧弁(2)の出口側（図の右側）に隣り合って配置され下端に接続ブロック部(4a)を有している圧力表示器（第２の流体制御機器）(4)と、一方の半部（図の左半部）で減圧弁(2)を、他方の半部（図の右半部）で圧力表示器(4)を支持する第２ベースブロック(34)と、圧力表示器(5)の出口側に隣り合って配置され下方にベースブロック(33)(34)と同じレベルにある本体(6b)が一体に形成され本体(6b)の左方張出しブロック部(6c)によって圧力表示器(4)の右半部を支持する第１開閉弁(6)と、第１開閉弁(6)の出口側に隣り合って配置され第１開閉弁(6)の本体(6b)と同じレベルにある本体(7b)が一体に形成され本体(7b)の右方張出しブロック部(7c)によって流量調整器(11)の入口側接続ブロック部(11a)を支持する第２開閉弁(7)と、第２および第３開閉弁(7)(12)の本体(7b)(12b)にまたがって支持された流量調整器（第３の流体制御機器）(11)と、流量調整器(11)の出口側に隣り合って配置され下方にベースブロック(33)(34)と同じレベルにある本体(12b)が一体に形成され本体(12b)の左方張出しブロック部(12c)によって流量調整器(11)を支持する第３開閉弁(12)とを備えている。【００３４】
この実施形態においては、各流体制御機器(2)(4)(11)および各開閉弁(6)(7)(12)のアクチュエータ部分は、第１実施形態と同じにされており、ベースブロック(33)(34)および各開閉弁(6)(7)(12)の本体(6b)(7b)(12b)が変更されている。【００３５】
この実施形態を図１に示す第１実施形態と比較すると、各開閉弁(6)(7)(12)の本体(6b)(7b)(12b)に張出しブロック部(6c)(7c)(12c)が設けられており、圧力表示器(4)の右半部が第１開閉弁(6)の左方張出しブロック部(6c)によって、流量調整器(11)の入口側接続ブロック部(11a)が第２開閉弁(7)の右方張出しブロック部(7c)によって、流量調整器(11)の出口側接続ブロック部(11b)が第３開閉弁(12)の左方張出しブロック部(12b)によって、それぞれ支持されている。また、第１実施形態のものでは、Ｌ字状が基本通路形状とされていたのに対し、第２ベースブロック(34)に形成されている流体通路は、上方に２つの開口を有するＵ字状とされており、また、各開閉弁(6)(7)(12)の本体(6b)(7b)(12b)には、上方に２つの開口を有するＶ字状通路と、一端が上方に開口し、他端が前後いずれかに開口するＬ字状通路とがそれぞれ形成されている。【００３６】
これにより、第２実施形態の流体制御装置(1)によると、第１実施形態において流量調整器(11)を支持するのに使用されていた第３および第４ベースブロック(9)(10)が省略されて、ベースブロック(33)(34)の数が４つから２つに減少しているとともに、各ベースブロック(33)(34)および各開閉弁(6)(7)(12)の本体(6b)(7b)(12b)間の突き合わせ部で使用されるシール部(20)の数が５カ所から１カ所に減少している。【００３７】
第２実施形態の流体制御装置(1)によると、第１実施形態のものと同様に、交換の頻度が高い流体制御機器(2)(4)(11)については、単独での上方取出しが可能なものとすることでそのメンテナンス性が高められ、開閉弁(6)(7)(12)については、実質的にメインテナンス性を低下させることなく、別部材としてのベースブロック(33)(34)を使用しないことで、部品数の低減が可能で、組立ても容易となり、流体制御装置(1)全体として、従来より高いレベルでメインテナンス性と組立性とを両立させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
部品点数削減および組立て作業効率の向上が図られるので、半導体製造装置等に使用される流体制御装置に適用することにより、半導体製造装置等の性能向上に寄与できる。
【図１】
2008149702.tif 000003
【図２】
2008149702.tif 000004
【図３】
2008149702.tif 000005
【国際調査報告】
2008149702.tif 000006
2008149702.tif 000007
2008149702.tif 000008
2008149702.tif 000009