(57)【要約】【課題】仕様変更等があったとしても、ガスラインに対し、容易かつ確実に取り付け可能なセンサ保持具およびそれを備えた流体制御装置を提供する。【解決手段】センサ保持具１は、流量制御機器１０を継手２４に固定するための一対の六角穴付きボルト１８に装着されるセンサ保持具１であって、一対のボルト１８上に配置されるベースブロック２と、ベースブロック２を支持し、一対のボルト１８の六角穴１８ｃに挿入されて固定され、ベースブロック２をボルト１８に固定するための一対の六角ピン３および一対のねじ４と、ベースブロック２に固定され、熱電対１６を保持する固定ボルト５および保持板６と、を備える。【選択図】図５
2017180610.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流量制御機器を継手に固定するための六角穴付きボルトに装着されるセンサ保持具であって、
前記六角穴付きボルト上に配置されるベースブロックと、
前記ベースブロックを支持し、前記六角穴付きボルトの六角穴に挿入されて固定され、前記ベースブロックを前記六角穴付きボルトに固定するための固定部と、
前記ベースブロックに固定され、前記温度センサを保持するセンサ保持部と、を備えるセンサ保持具。
【請求項２】
固定部は、
ヘッドと、雄ねじが形成されたシャンクと、を有するねじと、
内周に雌ねじが設けられた貫通孔を有し、内方に突出する突出部を有して前記六角穴付きボルトの六角穴に挿入される端部を有する筒状部材と、から構成され、
前記ねじの前記シャンクを、前記筒状部材の前記貫通孔に挿入し、前記ねじの前記雌ねじを前記筒状部材の前記雌ねじにねじ込むことにより、前記筒状部材の前記突出部が前記シャンクの先端部に押されて、前記筒状部材の前記端部が押し広げられる、請求項１に記載のセンサ保持具。
【請求項３】
前記筒状部材は、外形が六角筒状をなしている、請求項２に記載のセンサ保持具。
【請求項４】
前記センサ保持部は、
前記ベースブロックに対し螺合される固定ボルトと、
前記温度センサである熱電対が挿入され溶接される溶接孔と、前記固定ボルトのシャンクを抜き差し可能な切欠きと、が形成された保持板と、を備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のセンサ保持具。
【請求項５】
ベースブロックには、前記ねじおよび前記筒状部材が挿入される装着孔と、前記固定ボルトがねじ込まれる螺合孔と、前記熱電対が挿入される前記挿入孔と、が形成されている、請求項５に記載のセンサ保持具。
【請求項６】
流体制御機器を継手に固定するための六角穴付きボルトに装着される、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のセンサ保持具を備える、流体制御装置。
【請求項７】
前記流体制御機器は、ガスの流量を制御する本体部と、前記継手に接続される１次側継手および２次側継手と、前記六角穴付きボルトと、を備える流量制御機器であり、
前記六角穴付きボルトは、前記２次側継手を前記継手に固定するために用いられる、請求項６に記載の流体制御装置。
【請求項８】
前記２次側継手には、ガスの漏れを検知するためのリークポートが形成され、前記温度センサである熱電対の先端は、前記リークポートに挿入される、請求項７に記載の流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体製造装置等に使用される流体制御装置で用いられるセンサ保持具およびそれを備えた流体制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数のガスラインを備える流体制御装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。各ガスラインは、複数の流体制御機器と、複数の継手とを有し、複数の継手の上面に複数の流体制御機器を装着することにより、複数の流体制御機器同士が接続され、流体が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３４９７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体の製造プロセスにおいて、常温で液化するガスを使用する場合には、ガスラインに対しヒーターを装着する。ガスラインがヒーターにより適切に加温されているかを確認するために、熱電対等の温度センサおよび温度センサを保持するセンサ保持具もガスラインに対し装着される。そして、設置する場所に応じてセンサ保持具を設計している。
【０００５】
しかし、流体制御装置の製作中に仕様変更等が発生した場合には、センサ保持具を再度設計しなければならず、多くの時間と労力を要していた。
【０００６】
そこで本発明は、仕様変更等があったとしても、ガスラインに対し、容易かつ確実に取り付け可能なセンサ保持具およびそれを備えた流体制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を解決するために、本発明の一態様であるセンサ保持具は、流量制御機器を継手に固定するための六角穴付きボルトに装着されるセンサ保持具であって、前記六角穴付きボルト上に配置されるベースブロックと、前記ベースブロックを支持し、前記六角穴付きボルトの六角穴に挿入されて固定され、前記ベースブロックを前記六角穴付きボルトに固定するための固定部と、前記ベースブロックに固定され、前記温度センサを保持するセンサ保持部とを備える。
【０００８】
また、固定部は、ヘッドと雄ねじが形成されたシャンクとを有するねじと、内周に雌ねじが設けられた貫通孔を有し、内方に突出する突出部を有して前記六角穴付きボルトの六角穴に挿入される端部を有する筒状部材と、から構成され、前記ねじの前記シャンクを、前記筒状部材の前記貫通孔に挿入し、前記ねじの前記雌ねじを前記筒状部材の前記雌ねじにねじ込むことにより、前記筒状部材の前記突出部が前記シャンクの先端部に押されて、前記筒状部材の前記端部が押し広げられてもよい。
【０００９】
また、前記筒状部材は、外形が六角筒状をなしていてもよい。
【００１０】
また、前記センサ保持部は、前記ベースブロックに対し螺合される固定ボルトと、前記温度センサである熱電対が挿入され溶接される溶接孔と、前記固定ボルトのシャンクを抜き差し可能な切欠きと、が形成された保持板と、を備えてもよい。
【００１１】
また、ベースブロックには、前記ねじおよび前記筒状部材が挿入される装着孔と、前記固定ボルトがねじ込まれる螺合孔と、前記熱電対が挿入される前記挿入孔と、が形成されていてもよい。
【００１２】
また、流体制御機器を継手に固定するための六角穴付きボルトに装着される上記に記載のセンサ保持具を備えてもよい。
【００１３】
また、前記流体制御機器は、ガスの流量を制御する本体部と、前記継手に接続される１次側継手および２次側継手と、前記六角穴付きボルトと、を備える流量制御機器であり、前記六角穴付きボルトは、前記２次側継手を前記継手に固定するために用いられてもよい。
【００１４】
また、前記２次側継手には、ガスの漏れを検知するためのリークポートが形成され、前記温度センサである熱電対の先端は、前記リークポートに挿入される
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、仕様変更等があったとしても、ガスラインに対し、容易かつ確実に取り付け可能なセンサ保持具およびそれを備えた流体制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態に係るセンサ保持具が装着された流体制御装置の側面図を示す。
【図２】本実施形態に係るセンサ保持具が装着された流量制御機器の側面図を示す。
【図３】センサ保持具が装着された流量制御機器の平面図を示す。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った流量制御機器の断面図を示す。
【図５】（ａ）は、センサ保持具の平面図を示し、（ｂ）は、センサ保持具の装着方法の説明図を示す。
【図６】（ａ）は、ベースブロックの平面図を示し、（ｂ）は、ベースブロックの側面図を示す。
【図７】（ａ）は、六角ピンの平面図を示し、（ｂ）は、六角ピンの側面図を示し、（ｃ）は、六角ピンの底面図を示し、（ｄ）は、（ａ）のＶＩＩｄ−ＶＩＩｄ線に沿った六角ピンの断面図を示す。
【図８】保持板の平面図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施形態に係るセンサ保持具１を備える流体制御装置２０について、図面を参照して説明する。以下の説明における上下は、図１の上下とする。
【００１８】
図１は、センサ保持具１を備える流体制御装置２０の側面図を示している。
【００１９】
流体制御装置２０は、基盤２１と、複数（図１では一つのみ表示）のガスライン２２と、ガスアウトマニホールド２３とを備える。各ガスライン２２は、複数の継手２４と、複数の流体制御機器１０、２５〜３０とを備える。複数の継手２４は、基盤２１上に一列に並ぶように設けられ、図示せぬボルトにより基盤２１に固定されている。
【００２０】
複数の流体制御機器１０、２５〜３０は、流量制御機器（例えば、マスフローコントローラ）１０と、自動弁（例えば流体駆動式の自動弁）２５〜２８と、手動式のレギュレータ（減圧弁）２９と、フィルタ３０とにより構成されている。流体制御機器２５〜３０は、ボルト３１（図の簡略化のため一つのボルト３１にのみ参照番号を付している。）により、継手２４、ガスアウトマニホールド２３に対しそれぞれ連結されている。
【００２１】
そして、プロセスガスは、流体制御機器１０、２５〜３０、複数の継手２４、およびガスアウトマニホールド２３を通過して、図示せぬチャンバへ供給される。
【００２２】
次に、センサ保持具１が装着される流量制御機器１０について説明する。
【００２３】
図２は、本実施形態に係るセンサ保持具１が装着された流量制御機器１０の側面図を示している。図３は、センサ保持具１が装着された流量制御機器１０の平面図を示している。図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った流量制御機器１０の断面図を示している。
【００２４】
図２に示すように、流量制御機器１０は、ボディ１１、カバー１２、図示せぬ流量センサ、図示せぬ制御部、および図示せぬ流量制御機構を主に有する本体部１３と、ボディ１１に接続された１次側継手１４および２次側継手１５とを備える。ここで、ボディ１１に対する流体の流れの上流側を一次側とし、下流側を二次側とする。
【００２５】
ボディ１１には、流体が通過する流路が形成されている。カバー１２は、ボディ１１、図示せぬ流量センサ、図示せぬ制御部、および図示せぬ流量制御機構を覆っている。
【００２６】
１次側継手１４は、ボディ１１に対する１次側に設けられ、２次側継手１５は、ボディ１１に対する２次側に設けられている。１次側継手１４および２次側継手１５は、本願実施例の場合、同一の形状をなしているので、２次側継手１５についてのみ説明し、１次側継手１４の詳細な説明は省略する。
【００２７】
２次側継手１５は、段差部１５ａを有して略直方体状をなし、図２における左右方向に貫通する４つの第１ボルト貫通孔１５ｂと、図２における上下方向に貫通する２つの第２ボルト貫通孔１５ｃと、流体の漏れを検知するためのリークポート１５ｄと、流体の流路１５ｅと、環状凹部１５ｆとが形成されている。環状凹部１５ｆに図示せぬガスケットが挿入され、２次側継手１５と継手２４との連結部分がシールされる。リークポート１５ｄの下端は、環状凹部１５ｆに開口している。図示せぬガスケットにより、２次側継手１５と継手２４との連結部分がきちんとシールされていない場合、流体がリークポート１５ｄへ流入し、流体検知器により流体のリークが検知される。
【００２８】
各第１ボルト貫通孔１５ｂには、六角穴付きの第１ボルト１７が貫通され、各第１ボルト１７がボディ１１に螺合されることにより、２次側継手１５がボディ１１に対し固定されている。各第２ボルト貫通孔１５ｃに対し、六角穴付きの第２ボルト１８が貫通されている。
【００２９】
第２ボルト１８は、ヘッド１８Ａとシャンク１８Ｂとを備え、ヘッド１８Ａには六角穴１８ｃが形成されている。第２ボルト１８のシャンク１８Ｂは、基盤２１上に設けられた継手２４に螺合される。この一対の第２ボルト１８に対し、センサ保持具１が装着されている。
【００３０】
また、１次側継手１４は、六角穴付きの一対の第３ボルト１９により、基盤２１上に設けられた継手２４に固定されている。このように、１次側継手１４および２次側継手１５が、継手２４に固定されることにより、流量制御機器１０は基盤２１に固定される。
【００３１】
次に、センサ保持具１について図５〜図６を参照して説明する。
【００３２】
図５（ａ）は、センサ保持具１の平面図を示し、図５（ｂ）は、センサ保持具１の装着方法の説明図を示している。
【００３３】
図５に示すように、センサ保持具１は、ベースブロック２と、一対の六角ピン３と、一対のねじ４と、固定ボルト５と、保持板６とを備える。一対の六角ピン３および一対のねじ４は固定部に相当し、六角ピン３は筒状部材に相当し、固定ボルト５および保持板６はセンサ保持部に相当する。
【００３４】
図６（ａ）は、ベースブロック２の平面図を示し、図６（ｂ）は、ベースブロック２の側面図を示している。
【００３５】
ベースブロック２は、略直方体状をなし、図２〜図４に示すように、その寸法は第２ボルト１８に装着された状態で第２継手１５の段差部１５ａ内に納まるように構成されている。図６に示すように、ベースブロック２には、一対の装着孔２ａ、螺合孔２ｂ、および挿入孔２ｃが形成されている。一対の装着孔２ａは、第２ボルト１８の六角穴１８ｃに対応するように形成されている。挿入孔２ｃは、リークポート１５ｄに対応するように形成されている。
【００３６】
図７（ａ）は、六角ピン３の平面図を示し、図７（ｂ）は、六角ピン３の側面図を示し、図７（ｃ）は、六角ピン３の底面図を示し、図７（ｄ）は、図７（ａ）のＶＩＩｄ−ＶＩＩｄ線に沿った六角ピン３の断面図を示している。
【００３７】
六角ピン３は、外形が六角筒状をなし、上下方向に貫通する貫通孔３ａが形成されている。六角ピン３は、ベースブロック２の装着孔２ａに挿入される。六角ピン３の水平断面の外形のサイズは、第２ボルト１８の六角穴１８ｃの水平断面のサイズよりも少し小さく構成されている。六角ピン３の上下方向の中央部３Ｂには、内方に突出する環状突起３Ｃが設けられ、環状突起３Ｃの内周には雌ねじ３Ｄが形成されている。六角ピン３の上下方向の下側部３Ｅには、六角の頂点に対応する位置にスリット３ｆが形成されている。当該スリット３ｆにより、下側部３Ｅは拡径可能である。また、下側部３Ｅには、環状突起３Ｃよりも内方に突出する突出部３Ｇが設けられている。
【００３８】
図５に示すように、ねじ４は、プラスねじであり、ヘッド４Ａとシャンク４Ｂとを有する。シャンク４Ｂには、雄ねじ４Ｃが形成されている。ねじ４のシャンク４Ｂを六角ピン３の貫通孔３ａに挿入し、ねじ４の雄ねじ４Ｃを六角ピン３の雌ねじ３Ｄにねじ込むことにより、六角ピン３の突出部３Ｇがシャンク４Ｂの先端部４Ｄにより押されて、六角ピン３の下側部３Ｅが押し広げられる。
【００３９】
図５に示すように、固定ボルト５は、六角穴付きボルトであり、ヘッド５Ａとシャンク５Ｂとを備える。固定ボルト５のシャンク５Ｂは、ベースブロック２の螺合孔２ｂに螺合される
【００４０】
図８は、保持板６の平面図を示している。
【００４１】
保持板６は、金属製の平板であり、平面視略矩形状をなしている。保持板６には、溶接孔６ａが形成されている。溶接孔６ａには、熱電対１６が挿入されて、熱電対１６が保持板６に対し溶接され、保持板６と熱電対１６とが一体化される。また、保持板６には、固定ボルト５のヘッド５Ａの外径より小さく、固定ボルト５のシャンク５Ｂの外径より大きな幅を有する切欠き６ｂが形成されている。切欠き６ｂには、固定ボルト５のシャンク５Ｂが相対的に抜き差し可能である。切欠き６ｂは、図８における上側に開口し、上側にいくにつれて溶接孔６ａに近づくように湾曲している。また、保持板６の溶接孔６ａおよび切欠き６ｂは、ベースブロック２の挿入孔２ｃおよび螺合孔２ｂに対応するように形成されている。
【００４２】
次に、流量制御機器１０に対するセンサ保持具１の装着方法について図５を参照して説明する。なお、熱電対１６を保持板６の溶接孔６ａに貫通させて、熱電対１６を保持板６に対し溶接することにより、予め保持板６と熱電対１６とは一体化されている。
【００４３】
ベースブロック２を、２次側継手１５を継手２４に固定するための一対の第２ボルト１８のヘッド１８Ａ上に載置する。この時、ベースブロック２の一対の装着孔２ａが、一対の第２ボルト１８のヘッド１８Ａの六角穴１８ｃ上に位置するようにする。
【００４４】
各六角ピン３を各装着孔２ａに貫通させ、各六角ピン３の下側部３Ｅを、各第２ボルト１８のヘッド１８Ａの六角穴１８ｃに挿入する。ねじ４のシャンク４Ｂを六角ピン３の貫通孔３ａに挿入し、雄ねじ４Ｃを六角ピン３の雌ねじ３Ｄにねじ込むことにより、六角ピン３の下側部３Ｅをシャンク４Ｂの先端部４Ｄにより押し広げ、下側部３Ｅの外面３Ｈを、六角穴１８ｃを形成する内面１８ｄに押し付ける。これにより、六角ピン３が第２ボルト１８に固定される。そして、第２ボルト１８に固定された六角ピン３に対し、ねじ４のシャンク４Ｂが螺合し、ねじ４のヘッド４Ａがベースブロック２に当接することにより、ベースブロック２は、一対の第２ボルト１８に固定される。
【００４５】
熱電対１６の先端部を、固定されたベースブロック２の挿入孔２ｃに貫通させ、２次側継手１５のリークポート１５ｄに挿入させる。固定ボルト５を、保持板６の切欠き６ｂを介して、ベースブロック２の螺合孔２ｂにねじ込んで、保持板６を固定ボルト５のヘッド５Ａとベースブロック２とにより狭圧することにより、熱電対１６をベースブロック２に対し固定する。
【００４６】
なお、固定ボルト５を少し緩めて、保持板６を溶接孔６ａを中心に回転させ、保持板６の切欠き６ｂから固定ボルト５のシャンク５Ｂを相対的に抜き出すことにより、保持板６および熱電対１６をベースブロック２から取り外すことができる。
【００４７】
上記のセンサ保持具１によれば、流量制御機器１０を基盤２１に設けられた継手２４に固定するための一対の第２ボルト１８上に配置されるベースブロック２と、ベースブロック２を支持し、一対の第２ボルト１８の六角穴１８ｃに挿入されて固定され、ベースブロック２を第２ボルト１８に固定するための一対の六角ピン３および一対のねじ４と、ベースブロック２に固定され、熱電対１６を保持する固定ボルト５および保持板６とを備える。
【００４８】
かかる構成によれば、センサ保持具１は、流量制御機器１０を継手２４に固定するための第２ボルト１８に装着可能であるので、流体制御装置２０に仕様変更等があったとしても、ガスライン２２に対し容易かつ確実にセンサ保持具１を装着することができる。
【００４９】
また、ねじ４のシャンク４Ｂを、六角ピン３の貫通孔３ａに挿入し、ねじ４の雄ねじ４Ｃを六角ピン３の雌ねじ３Ｄにねじ込むことにより、六角ピン３の突出部３Ｇがシャンク４Ｂの先端部４Ｄに押されて、六角ピン３の下側部３Ｅが押し広げられる。かかる構成によれば、六角ピン３の下側部３Ｅの外面３Ｈが、第２ボルト１８の六角穴１８ｃを形成する内面１８ｄに押し付けられることにより、六角ピン３を第２ボルト１８に対し固定することができる。
【００５０】
また、六角ピン３は外形が六角筒状をなし、第２ボルト１８は六角穴１８ｃ付き第２ボルト１８であるので、六角ピン３と第２ボルト１８との接触面積を大きくすることができ、六角ピン３を第２ボルト１８に対し強固に  固定することができる。
【００５１】
また、センサ保持部は、ベースブロック２に対し螺合される固定ボルト５と、熱電対１６が挿入され溶接される溶接孔６ａと固定ボルト５のシャンク５Ｂを抜き差し可能な切欠き６ｂとが形成された保持板６とを備える。かかる構成によれば、ベースブロック２を一対の第２ボルト１８に固定し、保持板６を固定ボルト５によりベースブロック２に対し装着した後、固定ボルト５を少し緩めて、保持板６の切欠き６ｂから固定ボルト５のシャンク５Ｂを相対的に抜き出すことにより、保持板６および熱電対１６をベースブロック２から取り外すことができる。
【００５２】
ベースブロック２には、ねじ４および六角ピン３が挿入される一対の装着孔２ａと、固定ボルト５がねじ込まれる螺合孔２ｂと、熱電対１６が挿入される挿入孔２ｃとが形成されている。かかる構成によれば、一対の第２ボルト１８の位置に対応させて、一対の装着孔２ａを形成するだけで、センサ保持具１を流量制御機器１０に装着することができる。
【００５３】
また、一対の六角穴付き第２ボルト１８は、２次側継手１５を継手２４に固定するために用いられ、センサ保持具１は当該第２ボルト１８に装着される。かかる構成によれば、沸点が低い流体（ガス）の場合に、図示せぬ流量制御機構における断熱膨張により温度が低下し易い箇所における流体の温度を検出することができる。
【００５４】
また、２次側継手１５には、ガスの漏れを検知するためのリークポート１５ｄが形成され、熱電対１６の先端は、リークポート１５ｄに挿入されるので、あらためて熱電対１６を挿入する孔を形成することなく流体の温度を検出することができる。
【００５５】
なお、本発明は、上述した実施例に限定されない。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。
【００５６】
例えば、上記の実施形態では、センサ保持具１は、２次側継手１５を固定するための一対の六角穴付きの第２ボルト１８に装着されたが  １次側継手１４を固定するための一対の六角穴付きの第３ボルト１９に装着してもよい。
【００５７】
また、筒状部材として、外形が六角筒状をなす六角ピン３を用いたが、外形が三角筒状形であってもよいし、円筒状であってもよい。また、保持板６の切欠き６ｂを形成したが、単に貫通孔であってもよい。また、温度センサは熱電対１６であったが、測温抵抗体等であってもよい。
【００５８】
また、１次側継手１４および２次側継手１５は、それぞれ一対の第１、２ボルト１８、１９により、継手２４に固定されるように構成されていたが、一本のボルトにより継手２４に固定される構成であってもよい。この場合、ベースブロック２には、装着孔２ａは、一つのみ形成され、一つの装着孔２ａに六角ピン３とねじ４が挿入されることにより、ベースブロック２がボルトに固定される。
【符号の説明】
【００５９】
１：センサ保持具
２：ベースブロック、  ２ａ：装着孔、  ２ｂ：螺合孔、  ２ｃ：挿入孔
３：六角ピン、  ３ａ：貫通孔、  ３Ｄ：雌ねじ、  ３Ｅ：下側部、  ３Ｇ：突出部
４：ねじ、  ４Ａ：ヘッド、  ４Ｂ：シャンク、  ４Ｃ：雄ねじ、
５：固定ボルト
６：保持板、  ６ａ：溶接孔、  ６ｂ：切欠き
１０：流量制御機器
１３：本体部
１４：１次側継手
１５：２次側継手、  １５ｄ：リークポート
１６：熱電対
１８：第２ボルト、  １８ｃ：六角穴  
２０：流体制御装置
２１：基盤
２４：継手
【図１】
2017180610.tif 000003
【図２】
2017180610.tif 000004
【図３】
2017180610.tif 000005
【図４】
2017180610.tif 000006
【図５】
2017180610.tif 000007
【図６】
2017180610.tif 000008
【図７】
2017180610.tif 000009
【図８】
2017180610.tif 000010