(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上段に配置された複数の流体制御部材(2)(3)(4) および下段に配置された複数のブロック継手(41)(42)(43)を備えている流体制御装置において、各流体制御部材(2)(3)(4) が、上方からねじ込まれたねじ部材(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)(A6)により上方取出し可能なように隣り合うブロック継手(41)(42)(43)にまたがって取り付けられるとともに、上段の隣り合う流体制御部材(2)(3)(4)の通路(31)(15a)(17a)(18a)(34)同士が下段のブロック継手(41)(42)(43)の通路(41A)(42a)(43a)によって連通されており、各ブロック継手(41)(42)(43)は、流体制御部材(2)(3)(4)を受けておりかつ平面から見て流体制御部材(2)(3)(4) の設置面より出っ張っていない面に設けられた貫通孔に通されかつ上から見て流体制御部材(2)(3)(4) に覆われていないねじ部材(B1)(B4)(B5)により、基板(11)に取り付けられていることを特徴とする流体制御装置。
【請求項２】
上段に配置された複数の流体制御部材(2)(3)(4) および下段に配置された複数のブロック継手(41)(42)(43)を備え、上方からねじ込まれたねじ部材(A1)(A2)(A3)(A4)(A5)(A6)により上方取出し可能なように隣り合うブロック継手(41)(42)(43)にまたがって取り付けられており、各ブロック継手(41)(42)(43)は、流体制御部材(2)(3)(4)を受けておりかつ平面から見て流体制御部材(2)(3)(4) の設置面より出っ張っていない面に設けられた貫通孔に通されかつ上から見て流体制御部材(2)(3)(4) に覆われていないねじ部材(B1)(B4)(B5)により基板(11)に取り付けられるとともに、上段の隣り合う流体制御部材(2)(3)(4)の通路(31)(15a)(17a)(18a)(34)同士が下段のブロック継手(41)(42)(43)の通路(41A)(42a)(43a)によって連通されている流体制御装置を組み立てる方法であって、各ブロック継手(41)(42)(43)をねじ部材(B1)(B4)(B5)により基板(11)に仮締めする第１ステップと、各流体制御部材(2)(3)(4)を隣り合うブロック継手(41)(42)(43)にまたがって取り付ける第２ステップと、各ブロック継手(41)(42)(43)を仮締めしているねじ部材(B1)(B4)(B5)を本締めする第３ステップとからなる流体制御装置組立て方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体製造用等の流体制御装置およびその組立て方法に関し、特に、流量を調整するマスフローコントローラや圧力を調整するプレッシャーレギュレータ等の調整器と開閉弁等とが組み合わされて構成される流体制御装置およびこのような流体制御装置の組立て方法に関する。
【０００２】
この明細書において、上下は、各図の上下をいうものとする。この上下は、便宜的なものであり、上下が逆になったり、横になったりすることもある。
【０００３】
【従来の技術】
半導体製造用流体制御装置は、流量を調整するマスフローコントローラや圧力を調整するプレッシャーレギュレータ等の調整器と開閉弁等とが組み合わされて構成されるものであるが、本発明者らは、このさいの好ましい構成として、上段に配置された複数の流体制御部材および下段に配置された複数の継手を備え、少なくとも１つの流体制御部材が、上方取出し可能なように継手に取り付けられたブロック状本体に、複数の単機能部材が一体的に設けられたものである流体制御装置を提案している（特願平９−２７８４９５号参照）。
【０００４】
図４および図５は、このような流体制御装置の一例を示している。なお、以下の説明において、左右は、図２および図５の左右をいうものとし、前とは、同図表側、後とは、同図裏側をいうものとする。
【０００５】
図４および図５において、流体制御装置(1) は、基板(11)に取り付けられた複数のブロック継手(5)(6)(7)(8)(9)(10) と、これらのブロック継手(5)(6)(7)(8)(9)(10) に取り付けられた複数種類の流体制御器(2)(3)(4) により構成されている。
【０００６】
流体制御器(2)(3)(4) は、左から順に、第１ブロック弁(2) 、マスフローコントローラ（調整器）(3) および第２ブロック弁(4) であり、ブロック継手(5)(6)(7)(8)(9)(10) は、左から順に、それぞれ上向きの左部開口および右部開口を有する第１Ｖ字状通路(5a)付きブロック継手(5) 、上向きの開口および後向きの開口を有する第１Ｌ字状通路(6a)付きブロック継手(6) 、それぞれ上向きの左部開口および右部開口を有する第２Ｖ字状通路(7a)付きブロック継手(7) 、それぞれ上向きの左部開口および右部開口を有する第３Ｖ字状通路(8a)付きブロック継手(8) 、上向きの開口および後向きの開口を有する第２Ｌ字状通路(9a)付きブロック継手(9) 並びに上向きの開口および右向きの開口を有する第３Ｌ字状通路(10a) 付きブロック継手(10)である。
【０００７】
各ブロック継手(5)(6)(7)(8)(9)(10) の所定箇所には、貫通孔(25)およびねじ孔(26)が設けられており、貫通孔(25)に通されたボルト（図示略）が基板(11)のねじ孔（図示略）にねじ込まれることにより基板(11)に固定されている。各流体制御器(2)(3)(4) は、上方より通されたボルト(27)がブロック継手(5)(6)(7)(8)(9)(10) のねじ孔(26)にねじ込まれることにより対応するブロック継手(5)(6)(7)(8)(9)(10) に固定されている。
【０００８】
第１ブロック弁(2) は、左右に長い直方体ブロック状本体(12)と、本体(12)上面に取り付けられた第１アクチュエータ(13)および第２アクチュエータ(14)と、本体(12)右側面に取り付けられた逆Ｌ字状通路(15a) 付き右ブロック(15)と、本体後側面に取り付けられた逆Ｌ字状通路（図示略）付き後ブロック(16)とよりなり、本体(12)左端部が第１Ｖ字状通路(5a)付きブロック継手(5) の右半部に、右ブロック(15)が第２Ｖ字状通路(7a)付きブロック継手(7) の左半部に、後ブロック(16)が第１Ｌ字状通路(6a)付きブロック継手(6) にそれぞれ取り付けられている。
【０００９】
第１ブロック弁(2) の本体(12)には、左端部において下向きに開口し第１Ｖ字状通路(5a)付きブロック継手(5) の右部開口に通じている第１流入路(31)と、第１流入路(31)と第１アクチュエータ(13)を介して連なるとともに右ブロック(15)の逆Ｌ字状通路(15a) の右向き通路に通じる流出路(32)と、流出路(32)と第２アクチュエータ(14)を介して連なるとともに第１Ｌ字状通路(6a)付きブロック継手(6) の上向き開口に通じる下向きの第２流入路(33)とが設けられている。右ブロック(15)の逆Ｌ字状通路(15a) の下向き通路が第２Ｖ字状通路(7a)付きブロック継手(7) の左部開口に通じている。
【００１０】
調整器(3) の左側面の下端部には、調整器(3) の流入路（図示略）に連通する逆Ｌ字状通路(17a) を有する左ブロック(17)が左方に張り出して設けられており、調整器(3) の右側面の下端部には、調整器の流出路（図示略）に連通する逆Ｌ字状通路(18a) を有する右ブロック(18)が右方に張り出して設けられている。そして、左通路ブロック(17)が第２Ｖ字状通路付きブロック継手(7) の右半部に取り付けられることにより、左ブロック(17)の逆Ｌ字状通路(17a) と第１ブロック弁(2) の右ブロック(15)の逆Ｌ字状通路(15a) とが、第２Ｖ字状通路(7a)付きブロック継手(7) を介して連通させられている。調整器(3) の右ブロック(18)は、第３Ｖ字状通路(8a)付きブロック継手(8) の左半部に取り付けられている。
【００１１】
第２ブロック弁(4) は、左右に長い直方体ブロック状本体(19)と、本体(19)上面に取り付けられた第３アクチュエータ(20)および第４アクチュエータ(21)と、本体(19)右側面に取り付けられた逆Ｌ字状通路(22a) 付き右ブロック(22)と、本体後側面に取り付けられた逆Ｌ字状通路付き後ブロック(23)とよりなり、本体(19)左端部が第３Ｖ字状通路(8a)付きブロック継手(8) の右半部に、右ブロック(22)が第３Ｌ字状通路(10a) 付きブロック継手(10)に、後ブロック(23)が第２Ｌ字状通路(9a)付きブロック継手(9) にそれぞれ取り付けられている。第３Ｌ字状通路(10a) 付きブロック継手(10)の右向き開口には流体流出部(24)が設けられている。
【００１２】
第２ブロック弁(4) の本体(19)には、左端部において下向きに開口し第３Ｖ字状通路(8a)付きブロック継手(8) の右部開口に通じている流入路(34)と、流入路(34)と第３アクチュエータ(20)を介して連なるとともに右ブロック(22)の逆Ｌ字状通路(22a) の右向き通路に通じる第１流出路(35)と、第１流出路(35)と第４アクチュエータ(21)を介して連なるとともに第２Ｌ字状通路(9a)付きブロック継手(9) の上向き開口に通じる下向きの第２流出路(36)とが設けられている。そして、第２ブロック弁(4) の逆Ｌ字状通路(22a) 付き右ブロック(22)と第３Ｌ字状通路(10a) 付きブロック継手(10)とが連通させられている。
【００１３】
各部材(5)(2)(6)(15)(7)(17)(18)(8)(4)(9)(22)(10) 同士の連結部には、それぞれ流体継手(30)が設けられている。
【００１４】
この流体制御装置(1) によると、第１および第２ブロック弁（流体制御部材）(2)(4)は、それぞれ、ブロック状本体(12)(19)に複数のアクチュエータ（流体通路の遮断開放を行う単機能部材）(13)(14)(20)(21)が一体的に設けられて構成されているから、ブロック状本体、シール部材などの部品の数の減少が可能であり、また、複数の単機能部材のうちのどれかが交換必要になったさいには、流体制御部材を上方へ取り出して、所要の単機能部材を交換すればよいので、メンテナンスも容易であるという利点を有している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の流体制御装置では、マスフローコントローラだけまたはブロック弁だけを単独で取り出すに際しては、全く問題なかったが、マスフローコントローラの出入口の遮断開放をブロック弁により制御可能な状態で取り外すことができないため、メンテナンス時に不便を感じるという問題があった。また、この流体制御装置を組み立てるに際し、各ブロック継手をねじ部材により基板に本締めしてから、これらにまたがるように流体制御部材を取り付けることになり、各ブロック継手の位置決め精度が悪い場合に、流体制御部材の取付け作業がやりにくくなるという問題もあった。
【００１６】
この発明の目的は、マスフローコントローラだけまたは弁だけを単独で取り出すことはもちろんのこと、マスフローコントローラの出入口の遮断開放を弁により制御可能な状態で取り外すことも可能とすることにより、メンテナンス性を向上させるとともに、その組立ての作業性も向上させた流体制御装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
この発明による流体制御装置は、上段に配置された複数の流体制御部材および下段に配置された複数のブロック継手を備えている流体制御装置において、各流体制御部材が、上方からねじ込まれたねじ部材により上方取出し可能なように隣り合うブロック継手にまたがって取り付けられるとともに、上段の隣り合う流体制御部材の通路同士が下段のブロック継手の通路によって連通されており、各ブロック継手は、流体制御部材を受けておりかつ平面から見て流体制御部材の設置面より出っ張っていない面に設けられた貫通孔に通されかつ上から見て流体制御部材に覆われていないねじ部材により、基板に取り付けられていることを特徴とするものである。
【００１８】
流体制御部材としては、開閉弁、プレッシャーレギュレータ、フィルター、圧力センサ、１つのブロック状本体に２または３の開閉弁が一体的に設けられたもの、１つのブロック状本体に１つのプレッシャーレギュレータおよび１つの圧力センサが一体的に設けられたものなどがある。
【００１９】
各流体制御部材をブロック継手に取り付けているねじ部材を外すことにより、各流体制御部材を単独で取り外すことができ、また、各流体制御部材をブロック継手に取り付けているねじ部材とブロック継手を基板に取り付けているねじ部材とのうち所定のものを外すことにより、流体制御部材同士が連結された状態で取り外すこともできる。したがって、メンテナンス時の状況に応じた種々の取り外し方法を取ることができ、メンテナンス性が向上する。
【００２０】
この発明による流体制御装置を組み立てる場合には、まず、各ブロック継手をねじ部材により基板に仮締めし、これらにまたがるように流体制御部材を取り付け、最後に、各ブロック継手を仮締めしているねじ部材を本締めすればよい。このようにすることにより、各ブロック継手をねじ部材により基板に本締めしてから、これらにまたがるように流体制御部材を取り付けていた従来の装置に比べて、各ブロック継手を若干動かすことができる分、流体制御部材の取付け作業がやりやすくなる。
【００２１】
この発明による流体制御装置組立て方法は、上段に配置された複数の流体制御部材および下段に配置された複数のブロック継手を備え、上方からねじ込まれたねじ部材により上方取出し可能なように隣り合うブロック継手にまたがって取り付けられており、各ブロック継手は、流体制御部材を受けておりかつ平面から見て流体制御部材の設置面より出っ張っていない面に設けられた貫通孔に通されかつ上から見て流体制御部材に覆われていないねじ部材により基板に取り付けられるとともに、上段の隣り合う流体制御部材の通路同士が下段のブロック継手の通路によって連通されている流体制御装置を組み立てる方法であって、各ブロック継手をねじ部材により基板に仮締めする第１ステップと、各流体制御部材を隣り合うブロック継手にまたがって取り付ける第２ステップと、各ブロック継手を仮締めしているねじ部材を本締めする第３ステップとからなるものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【００２３】
図１から図３までは、この発明による流体制御装置を示している。この発明による流体制御装置(40)は、図４および図５に示した流体制御装置(1) とＶ字状通路付きのブロック継手の形状のみが異なるものであり、図１から図３までにおいて、図４および図５に示したものと同じ構成のものには、同じ符号を付して説明を省略する。
【００２４】
図１および図２において、第１ブロック弁(2) の本体(12)の左端部が取り付けられている第１Ｖ字状通路(41a) 付きブロック継手(41)と、第１ブロック弁(2) の右ブロック(15)およびマスフローコントローラ(3) の左ブロック(17)が取り付けられている第２Ｖ字状通路(42a) 付きブロック継手(42)と、マスフローコントローラ(3) の右ブロック(18)および第２ブロック弁(4) の本体(19)の左端部が取り付けられている第３Ｖ字状通路(43a) 付きブロック継手(43)とは、図４および図５に示した第１Ｖ字状通路(5a)付きブロック継手(5) 、第２Ｖ字状通路(7a)付きブロック継手(7) および第３Ｖ字状通路(8a)付きブロック継手(8) に比べて、左右幅が広くなされている。したがって、各ブロック継手(41)(42)(43)の左右の中央部は流体制御器(2)(3)(4) に覆われないようになっている。また、各Ｖ字状通路(41a)(42a)(43a) は、その交差角度が図４および図５に示したＶ字状通路(5a)(7a)(8a)の交差角度に比べて大きくなっており、交差部での圧力損失が小さくなっている。
【００２５】
各ブロック継手(41)(42)(43)の四隅には、図４および図５に示したブロック継手(5)(7)(8) のねじ孔(26)に対応するねじ孔(26)が設けられており、左右に隣り合うねじ孔(26)の中央に、図４および図５に示したブロック継手(5)(7)(8) の貫通孔(25)に対応する貫通孔(44)が設けられている。そして、これらの貫通孔(44)に通されたボルト(45)が基板(11)のねじ孔（図示略）にねじ込まれることにより、各ブロック継手(41)(42)(43)が基板(11)に取り付けられ、各流体制御器(2)(3)(4) の上方より通されたボルト(27)が各ブロック継手(41)(42)(43)のねじ孔(26)にねじ込まれることにより、各流体制御器(2)(3)(4) が隣り合うブロック継手(41)(42)(43)にまたがって取り付けられている。
【００２６】
このように構成された流体制御装置(40)のメンテナンスを行うさいの手順を図３を参照して説明する。同図においては、ねじ(27)は、(A1)〜(A6)により、ねじ(45)は、(B1)〜(B7)により表すものとする。
【００２７】
図３において、マスフローコントローラ(3) だけまたはブロック弁(2)(4)だけを単独で取り出すさいの手順は、従来と同様である。すなわち、(A1)および(A2)の符号を付したねじを外すことにより、第１ブロック弁(2) の上方への取出しが可能となり、(A3)および(A4)の符号を付したねじを外すことにより、マスフローコントローラ(3) の上方への取出しが可能となり、(A5)および(A6)の符号を付したねじを外すことにより、第２ブロック弁(4) の上方への取出しが可能となる。そして、マスフローコントローラ(3) の左右に第１ブロック弁(2) および第２ブロック弁(4) が取り付けられたままの状態で取り出すさいには、(A1)、(B4)、(B5)および(A6)の符号を付したねじを外すことにより、マスフローコントローラ(3) と第１ブロック弁(2) とが第２ブロック継手(42)により連結され、マスフローコントローラ(3) と第２ブロック弁(4) とが第３ブロック継手(43)により連結された状態で取り外すことができる。同様にして、マスフローコントローラ(3) に第２ブロック弁(4) が取り付けられたままの状態で取り出すことなども可能である。こうして、メンテナンス時の状況に応じた種々の取り外し方法を取ることができる。
【００２８】
この発明による流体制御装置を組み立てる場合には、各ブロック継手(41)(42)(43)をねじ(B1)(B4)(B5)により基板(11)に取り付け、これらにまたがるようにマスフローコントローラ(3) やブロック弁(2)(4)を取り付けることになるが、この場合に、第１段階では、各ブロック継手(41)(42)(43)を本締めするのではなく仮締めしておくことが好ましい。そして、第２段階で、マスフローコントローラ(3) やブロック弁(2)(4)を取り付け、最終段階で、各ブロック継手(41)(42)(43)を仮締めしているねじ(B1)(B4)(B5)を本締めすればよい。このようにすることにより、マスフローコントローラ(3) やブロック弁(2)(4)を取り付けるときに、各ブロック継手(41)(42)(43)を若干動かすことができ、各ブロック継手(41)(42)(43)の位置決めの精度が多少低下した場合でも、マスフローコントローラ(3) やブロック弁(2)(4)の取付け作業に支障を来すことがない。
【００２９】
なお、図３に示すように、各ブロック継手(41)(42)(43)を基板(11)に取り付けるねじ(B1)(B4)(B5)は、それらの頭部を納めるざぐりが設けられた挿通孔に通されているが、これらのねじ(B1)(B4)(B5)の頭部は、各ブロック継手(41)(42)(43)の上面より上方に突出していても差支えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の流体制御装置の分解斜視図である。
【図２】  同縦断面図である。
【図３】  同正面図である。
【図４】  この発明の流体制御装置に対応する従来型の流体制御装置の分解斜視図である。
【図５】  同縦断面図である。
【符号の説明】
(2)(3)(4)               流体制御部材
(11)                    基板
(31)(15a)(17a)(18a)(34) 通路
(41)(42)(43)            ブロック継手
(41a)(42a)(43a)         通路
(B4)(B5)                ねじ部材
【図１】
0004110304.tif 000002
【図２】
0004110304.tif 000003
【図３】
0004110304.tif 000004
【図４】
0004110304.tif 000005
【図５】
0004110304.tif 000006