(57)【要約】  オリフィスやフィルター等の機能部品が組み込まれた流路アセンブリであって、機能部品と流路部品との間が長期間確実に密封された流路アセンブリを提供する。  第１流路部材（５１）は、環状シール部材（５４）の中心軸線（Ｃｔ）方向の一端面を支持する第１のシール面（５１ｆ）を有し、前記第２流路部材は、プレート状部材の表面を支持する平坦面からなる第２のシール面と、環状シール部材の外周面を支持する第３のシール面とを有し、環状シール部材は、当該環状シール部材の他端面がプレート状部材の裏面に押し付けられ、当該環状シール部材の一端面が第１流路部材の第１のシール面に押し付けられ、当該環状シール部材の外周面が第２の流路部材の第３のシール面に押し付けられ、プレート状部材は環状シール部材の他端面により押圧されて当該プレート状部材の表面が第２流路部材の第２シール面に押し付けられる。
2020158512.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続部により互いに接続される流体流路を画定する金属製の第１流路部材および第２流路部材と、  前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に設けられかつ前記流体流路を流通する流体に特定の作用を及ぼす作用部を有するプレート状部材と、を有する流路アセンブリであって、  第１流路部材および第２流路部材との間に設けられた樹脂製の環状シール部材を有し、  前記第１流路部材は、前記環状シール部材の一端面を支持する第１のシール面を有し、  前記第２流路部材は、前記プレート状部材の表面を支持する平坦面からなる第２のシール面と、前記環状シール部材の外周面を支持する第３のシール面と、を有し、  前記環状シール部材は、前記接続部により第１流路部材および第２流路部材の間に作用する力により圧し潰され、当該環状シール部材の他端面が前記プレート状部材の裏面に気密又は液密に押し付けられ、当該環状シール部材の一端面が前記第１流路部材の第１のシール面に気密又は液密に押し付けられ、当該環状シール部材の外周面が前記第２の流路部材の第３のシール面に気密又は液密に押し付けられ、  前記プレート状部材は前記環状シール部材の他端面により押圧されて当該プレート状部材の表面が前記第２流路部材の第２シール面に気密又は液密に押し付けられる、流路アセンブリ。
【請求項２】
接続部により互いに接続される流体流路を画定する金属製の第１流路部材および第２流路部材と、  前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に設けられかつ前記流体流路を流通する流体に特定の作用を及ぼす作用部を有するプレート状部材と、を有する流路アセンブリであって、  第１流路部材および第２流路部材との間に設けられた樹脂製の環状シール部材を有し、  前記第１流路部材は、前記環状シール部材の一端面を支持する第１のシール面を有し、  前記第２流路部材は、前記プレート状部材の表面を支持する平坦面からなる第２のシール面と、前記環状シール部材の外周面を支持する第３のシール面と、を有し、  前記環状シール部材は、前記接続部により第１流路部材および第２流路部材の間に作用する力により圧し潰され、当該環状シール部材の他端面が第２のシール面に気密又は液密に押し付けられ、当該環状シール部材の一端面が前記第１流路部材の第１のシール面に気密又は液密に押し付けられ、当該環状シール部材の外周面が前記第２の流路部材の第３のシール面に気密又は液密に押し付けられ、  前記プレート状部材の外周縁部は、前記第１の流路部材又は前記第２の流路部材に気密又は液密に溶接されている、流路アセンブリ。
【請求項３】
前記接続部は、加締めによる接続を含む、請求項１又は２に記載の流路アセンブリ。
【請求項４】
前記環状シール部材は、矩形状の断面形状を有する、請求項１ないし３のいずれかに記載の流路アセンブリ。
【請求項５】
前記プレート状部材は、オリフィスを含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の流路アセンブリ。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の流路アセンブリをバルブボディに内蔵するバルブ装置。
【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６に記載のバルブ装置を含む、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６に記載のバルブ装置を用いた半導体製造装置。
【請求項９】
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６に記載のバルブ装置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、流路アセンブリ、この流路アセンブリを用いたバルブ装置、このバルブ装置を用いた、流体制御装置、半導体製造方法および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  半導体製造プロセス等の各種製造プロセスにおいては、正確に計量したプロセスガスをプロセスチャンバに供給するために、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た流体制御装置が一般的に用いられている。  上記のような流体制御装置では、管継手の代わりに、流路を形成した設置ブロック(以下、ベースブロックと呼ぶ)をベースプレートの長手方向に沿って配置し、このベースブロック上に複数の流体機器や管継手が接続される継手ブロック等を含む各種流体機器を設置することで、集積化を実現している(例えば、特許文献１参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３０１３号公報
【特許文献２】特許４１３７２６７号
【特許文献３】特開２０１０−１９０４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】  各種製造プロセスにおけるプロセスガスの供給制御には、より高い応答性が求められており、流体制御装置をできるだけ小型化、集積化して、流体の供給先であるプロセスチャンバのより近くに流体制御装置を設置する必要がある。  半導体ウエハの大口径化等の処理対象物の大型化が進んでおり、これに合わせて流体制御装置からプロセスチャンバ内へ供給する流体の供給流量も増加させる必要がある。  また、プロセスガスの供給制御の応答性を高めるためには、流路の短縮化が必要不可欠であり、オリフィスやフィルター等の機能部品をバルブ装置のバルブボディに集約する技術も提案されている（特許文献２，３等を参照）。【０００５】  このように、オリフィスやフィルター等の機能部品をバルブ装置のバルブボディの流路等に集約した際には、流路を画定する部材とオリフィスやフィルター等の機能部品との間を長期間確実にシールする技術が必要である。【０００６】  本発明の一の目的は、オリフィスやフィルター等の機能部品が組み込まれた流路アセンブリであって、機能部品と流路を画定する流路部品との間が長期間確実に密封された流路アセンブリを提供することにある。  本発明の他の目的は、流路の一部を形成するために上記の流路アセンブリをバルブボディに内蔵するバルブ装置を提供することにある。  本発明のまたさらに他の目的は、上記のバルブ装置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】
【０００７】  本発明の流路アセンブリは、接続部により互いに接続される流体流路を画定する金属製の第１流路部材および第２流路部材と、  前記第１流路部材と前記第２流路部材との間に設けられかつ前記流体流路を流通する流体に特定の作用を及ぼす作用部を有するプレート状部材と、を有する流路アセンブリであって、  第１流路部材および第２流路部材との間に設けられた樹脂製の環状シール部材を有し、  前記第１流路部材は、前記環状シール部材の一端面を支持する第１のシール面を有し、  前記第２流路部材は、前記プレート状部材の表面を支持する平坦面からなる第２のシール面と、前記環状シール部材の外周面を支持する第３のシール面と、を有し、  前記環状シール部材は、前記接続部により第１流路部材および第２流路部材の間に作用する力により圧し潰され、当該環状シール部材の他端面が前記プレート状部材の裏面に気密又は液密に押し付けられ、当該環状シール部材の一端面が前記第１流路部材の第１のシール面に気密又は液密に押し付けられ、当該環状シール部材の外周面が前記第２の流路部材の第３のシール面に気密又は液密に押し付けられ、  前記プレート状部材は前記環状シール部材の他端面により押圧されて当該プレート状部材の表面が前記第２流路部材の第２シール面に気密又は液密に押し付けられる。【０００８】  本発明の流体制御機器は、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、上記構成のバルブ装置を含む。【０００９】  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構成のバルブ装置を用いている。【００１０】  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構成のバルブ装置を用いる。
【発明の効果】
【００１１】  本発明によれば、シール部材を圧し潰すことで、第１、第２および第３のシール面およびプレート状部材の裏面がシールされるので、長期間確実なシールが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１に係るバルブ装置の一部に縦断面を含む正面図であって、バルブ要素が閉鎖された状態を示す図。
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１に係るバルブ装置の一部に縦断面を含む正面図であって、バルブ要素が開放された状態を示す図。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態１に係るバルブ装置の上面図。
【図１Ｄ】本発明の実施の形態１に係るバルブ装置の底面図。
【図１Ｅ】本発明の実施の形態１に係るバルブ装置の側面図。
【図２】インナーディスクの断面図。
【図３】バルブシートの断面図。
【図４Ａ】本発明の実施の形態１に係るバルブ装置の要部拡大断面図。
【図４Ｂ】図４Ａの円Ａ内の拡大断面図。
【図５】本発明の実施の形態２に係るバルブ装置の一部に縦断面を含む正面図。
【図６】本発明の実施の形態２に係るバルブ装置の要部拡大断面図。
【図７】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８】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】
【００１３】  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、図中に示す矢印Ａ１，Ａ２は上下方向を示すものであって、矢印Ａ１が上方向、矢印Ａ２が下方向を示すものとする。図中に示す矢印Ｂ１，Ｂ２は、バルブ装置１のバルブボディ２０の長手方向を示すものであって、矢印Ｂ１が一端側、矢印Ｂ２が他端側を示すものとする。図中に示す矢印Ｃ１，Ｃ２は、バルブボディ２０の長手方向Ｂ１，Ｂ２に直交する幅方向を示すものであって、矢印Ｃ１が前面側、矢印Ｃ２が背面側を示すものとする。
【００１４】実施の形態１  図１Ａ〜図１Ｅは、本発明の実施の形態１に係るバルブ装置１の構造の一例を示している。図２は、バルブ装置１のインナーディスクの断面構造の一例を示している。図３は、バルブ装置１のバルブシートの断面構造の一例を示している。図４Ａは、バルブ装置１の要部の拡大断面を示している。また、図１Ａおよび図１Ｂは、バルブ装置１の動作を示している。図１Ａはバルブ要素が閉鎖された状態を示し、図１Ｂはバルブ要素が開放された状態を示している。
【００１５】  バルブボディ２０は、上面視で長方形状を有するブロック状の部材である。バルブボディ２０は、上面２０ｆ１、底面２０ｆ２、および、上面２０ｆ１と底面２０ｆ２との間で延びる４つの側面２０ｆ３〜２０ｆ６で画定されている。加えて、上面２０ｆ１で開口する収容凹部２２を画定している。収容凹部２２には、後述するバルブ要素２が内蔵されている。
【００１６】  図４Ａ等から分かるように、収容凹部２２は、直径の異なる内周面２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、底面２２ｄと、で構成されている。内周面２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、この順に直径が小さくなっている。
【００１７】  バルブボディ２０は、収容凹部２２に接続された、一次側流路２１と二次側流路２４Ａ，２４Ｂとを画定している。一次側流路２１は、ガス等の流体が外部から供給される側の流路である。二次側流路２４Ａ，２４Ｂは、一次側流路２１からバルブ要素２を通じて流入するガス等の流体を外部へ流出させる流路である。
【００１８】  一次側流路２１は、バルブボディ２０の底面２０ｆ２に対して傾斜して形成され、一端が収容凹部２２の底面２２ｄで接続され、他端が底面２０ｆ２で開口している。  一次側流路２１の底面２０ｆ２側の開口の周囲には、シール保持部２１ａが形成されている。シール保持部２１ａには、シール部材としてガスケットが配置される。バルブボディ２０は図示しない他の流路ブロックとねじ穴２０ｈ１に締結ボルトをねじ込むことで連結される。この際に、シール保持部２１ａに保持されたガスケットは、図示しない他の流路ブロックとの間で締結ボルトの締結力で圧し潰されるので、一次側流路２１の底面２０ｆ２側の開口の周囲はシールされる。
【００１９】  ガスケットとしては、たとえば金属製又は樹脂製などのガスケットを挙げることが出来る。ガスケットしては、軟質ガスケット、セミメタルガスケット、メタルガスケットなどが挙げられる。具体的には、以下のものが好適に使用される。（１）軟質ガスケット・ゴムＯリング・ゴムシート(全面座用)・ジョイントシート・膨張黒鉛シート・ＰＴＦＥシート・ＰＴＦＥジャケット形（２）セミメタルガスケット・うず巻形ガスケット(Ｓｐｉｒａｌ−ｗｏｕｎｄ  ｇａｓｋｅｔｓ)・メタルジャケットガスケット（３）メタルガスケット・金属平形ガスケット・メタル中空Ｏリング・リングジョイント  なお、後述する分岐流路２５，２６の開口の周囲に設けられたシール保持部２５ａ，２６ｂも同様であり詳細説明は省略する
【００２０】  二次側流路２４は、バルブボディ２０の長手方向Ｂ１，Ｂ２において収容凹部２２に対して互いに反対側に形成された２つの二次側流路２４Ａ，２４Ｂを含む。二次側流路２４Ａ，２４Ｂは、バルブボディ２０の長手方向Ｂ１，Ｂ２に延びる共通の軸線Ｊ１上に形成されている。
【００２１】  二次側流路２４Ａは、一端が収容凹部２２の内周面２２ｂで開口し、他端２４ａ１はバルブボディ２０の内部で閉塞している。  二次側流路２４Ｂは、一端が収容凹部２２の内周面２２ｂで開口し、他端２４ｂ１は側面２０ｆ６側で開口している。  二次側流路２４Ｂの側面２０ｆ６の開口には、溶接等の手段により、閉塞部材３０が設けられ、二次側流路２４Ｂの開口は閉塞されている。  二次側流路２４は、ドリル等の工具を用いて容易に加工できる。  本実施形態に係るバルブ装置１では、一次側流路２１に流入するガス等の流体を、二次側流路２４の分岐流路２５，２６により４つに分流することができる。
【００２２】  バルブ要素２は、それぞれ、ダイヤフラム１４と、インナーディスク１５と、バルブシート１６と、後述する流路アセンブリで構成されたバルブシートサポート５０とを有する。以下において、バルブシートサポート５０を流路アセンブリ５０と称する場合もあるものとする。
【００２３】  バルブシートサポート５０は、図４に示すように、外周面５０ｂ１が収容凹部２２の内周面２２ｃに嵌合挿入されている。なお、バルブシートサポート５０を構成する流路アセンブリについては後で詳述する。バルブシートサポート５０は、中心部に迂回流路５０ａが形成され、上端面に迂回流路５０ａを中心とする環状の支持面５０ｆ１が形成されている。バルブシートサポート５０の支持面５０ｆ１は、平坦面からなり、その外周部には、段差が形成されている。バルブシートサポート５０の外周面５０ｂ１は、収容凹部２２の内周面２２ｃに嵌る直径を有し、下端側の小径化された外周面５０ｂ２との間には段差が存在する。この段差により、円環状の端面５０ｂ３が形成されている。外周面５０ｂ２には、図４等に示すように、ＰＴＦＥ等の樹脂製の第２シール部材５５が嵌め込まれる。
【００２４】  第２シール部材５５は、断面形状が矩形状に形成され、収容凹部２２の底面２２ｄとバルブシートサポート５０の端面５０ｂ３との間で圧し潰される寸法を有する。第２シール部材５５が収容凹部２２の底面２２ｄとバルブシートサポート５０の端面５０ｂ３との間で圧し潰されると、バルブシートサポート５０の外周面５０ｂ２と収容凹部２２の内周面２２ｃおよび底面２２ｄとの間に樹脂が入り込み、バルブシートサポート５０と収容凹部２２との間が確実にシールされる。すなわち、シール面としての外周面５０ｂ２および端面５０ｂ３は、収容凹部２２の内周面２２ｃおよび底面２２ｄと協働して、一次側流路２１と二次側流路２４との連通を遮断する。
【００２５】  バルブシートサポート５０の迂回流路５０ａは、収容凹部２２の底面２２ｄで開口する一次側流路２１と接続される。  バルブシートサポート５０の支持面５０ｆ１上には、バルブシート１６が設けられている。  バルブシート１６は、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の樹脂で弾性変形可能に形成され図３に示すように、円環状に形成され、一端面に円環状の座面１６ｓが形成され、他端面に円環状のシール面１６ｆが形成されている。座面１６ｓおよびシール面１６ｆの内側には、貫通孔からなる流通流路１６ａが形成されている。バルブシート１６は、その外周側に小径部１６ｂ１と大径部１６ｂ２とを有し、小径部１６ｂ１と大径部１６ｂ２との間には段差部が形成されている。
【００２６】  バルブシート１６は、位置決め押圧部材としてのインナーディスク１５により、バルブシートサポート５０の支持面５０ｆ１に対して位置決めされ、かつバルブシートサポート５０の支持面５０ｆ１に向けて所定の押圧力で押圧されている。具体的には、インナーディスク１５の中心部に形成された大径部１５ａ１と小径部１５ａ２とが形成され、大径部１５ａ１と小径部１５ａ２との間には段差面１５ａ３が形成されている。インナーディスク１５の一端面側には、円環状の平坦面１５ｆ１が形成されている。インナーディスク１５の他端面側には、外側に円環状の平坦面１５ｆ２が形成され、内側に円環状の平坦面１５ｆ３が形成されている。平坦面１５ｆ２と平坦面１５ｆ３とは高さが異なり、平坦面１５ｆ３が平坦面１５ｆ１寄りに位置している。
【００２７】  インナーディスク１５の外周側には、収容凹部２２の内周面２２ａに嵌合する外周面１５ｂが形成されている。さらに、一端面および他端面を貫通する流路１５ｈが円周方向に等間隔に複数形成されている。インナーディスク１５の大径部１５ａ１と小径部１５ａ２とに、バルブシート１６の大径部１６ｂ２と小径部１６ｂ１とが嵌ることにより、バルブシート１６は、バルブシートサポート５０の支持面５０ｆ１に対して位置決めされる。
【００２８】  インナーディスク１５の平坦面１５ｆ２は、収容凹部２２の内周面２２ａと内周面２２ｂとの間に形成された平坦な段差面上に設置される。インナーディスク１５の平坦面１５ｆ１上には、ダイヤフラム１４が設置され、ダイヤフラム１４上には、押えリング１３が設置される。
【００２９】  アクチュエータ１０は、空圧等の駆動源により駆動され、上下方向Ａ１，Ａ２に移動可能に保持されたダイヤフラム押え１２を駆動する。アクチュエータ１０のケーシング１１の先端部は、図１Ａに示すように、バルブボディ２０にねじ込まれて固定されている。そしてこの先端部が、押えリング１３を下方向Ａ２に向けて押圧し、ダイヤフラム１４は、収容凹部２２内で固定される。ダイヤフラム１４は、収容凹部２２を開口側で密閉している。また、インナーディスク１５も下方向Ａ２に向けて押圧される。インナーディスク１５の平坦面１５ｆ２が収容凹部２２の段差面に押し付けられた状態において、段差面１５ａ３がバルブシート１６をバルブシートサポート５０の支持面５０ｆ１に向けて押圧するように、段差面１５ａ３の高さは設定されている。また、インナーディスク１５の平坦面１５ｆ３は、バルブシートサポート５０の上端面に当接しないようになっている。
【００３０】  ダイヤフラム１４は、バルブシート１６よりも大きな直径を有し、ステンレス、ＮｉＣｏ系合金などの金属やフッ素系樹脂で球殻状に弾性変形可能に形成されている。ダイヤフラム１４は、バルブシート１６の座面１６ｓに対して当接離隔可能にバルブボディ２０に支持されている。
【００３１】  図４Ａにおいて、ダイヤフラム１４はダイヤフラム押え１２により押圧されて弾性変形し、バルブシート１６の座面１６ｓに押し付けられている。バルブ要素２は閉鎖状態にある。  ダイヤフラム１４がバルブシート１６の座面１６ｓに押し付けられている状態では、一次側流路２１と二次側流路２４との間の流路は閉鎖された状態にある。バルブ要素２のダイヤフラム１４をダイヤフラム押え１２による押圧から開放すると、図１Ｂに示すように、球殻状に復元する。ダイヤフラム押え１２が上方向Ａ１に移動されると、図１Ｂに示すように、ダイヤフラム１４がバルブシート１６の座面１６ｓから離れる。そして、一次側流路２１から供給されるプロセスガス等の流体は、ダイヤフラム１４とバルブシート１６の座面１６ｓとの間隙を通じて、二次側流路２４に流入する。流体は、最終的には、分岐流路２５，２６を通じてバルブボディ２０の外部に流出する。すなわち、流体は４つに分流される。
【００３２】  図４Ａは、バルブ装置１の要部であるバルブシートサポート５０を構成する流路アセンブリの構成の一例を拡大して示している。図４Ａを用いて、流路アセンブリ５０について説明する。
【００３３】  流路アセンブリ５０は、流路部材５１，５２と、流路部材５１，５２の間に設けられるプレート状部材としてのオリフィスプレート５３と、オリフィスプレート５３の両端下側に設けられる樹脂製の環状シール部材としての環状の第１シール部材５４とを有する。
【００３４】  オリフィスプレート５３は、金属製の円板状部材からなり、中心部にオリフィス５３ａが形成されている。オリフィス５３ａは、流体流路５１ａ，５２ａを流通する流体を通過させるために設けられている。オリフィス５３ａは流体の流れに対して抵抗として作用し、流体流路５１ａ側と流体流路５２ａ側とで圧力差を生じさせる。  流路部材５１，５２およびオリフィスプレート５３は、ステンレス合金等の同種の金属材料で形成してもよいし、異なる金属材料で形成することもできる。また、本実施形態では、オリフィスプレート５３を用いたが、これに限定されることなく、例えば、フィルタープレートを用いることも可能である。
【００３５】  流路部材５１の上端側の外周面５１ｅと流路部材５２の円筒状部５２ｅに配置された内周面５２ｅ１とが嵌合するように形成されており、これにより、流体流路５１ａ，５２ａの中心軸線Ｃｔが合うようになっている。  流路部材５１と流路部材５２は、互いに対向する環状の対向面が形成されている。対向面は、流体流路５１ａ，５２ａの開口の周囲に形成され、かつ、流体流路５１ａ，５２ａの中心軸線Ｃｔと同軸状に配置されている。
【００３６】  ここで、図４Ｂに図４Ａの円Ａ内の拡大断面図を示す。  図４Ａおよび図４Ｂに示すように、流路部材５１は、第１シール部材５４の中心軸線Ｃｔ方向の一端面５４ｆ１を支持する第１のシール面５１ｆを有する。  流路部材５２は、オリフィスプレート５３の表面５３Ａを支持する平坦面からなる第２のシール面５２ｆと、第１シール部材５４の外周面５４ｆ３を支持する第３のシール面５２ｆ２とを画定している。第２のシール面５２ｆと第３のシール面５２ｆ２とは直交関係にあり、第１のシール面５１ｆと第３のシール面５２ｆ２とは直交関係にある。  第１シール部材５４は、カシメ部５２ｅ＿ｃが塑性変形を受ける前の状態において、第１のシール面５１ｆとオリフィスプレート５３の裏面５３Ｂとの距離よりも長い寸法を有している。カシメ部５２ｅ＿ｃが塑性変形を受けると、第１シール部材５４は、流路部材５１および流路部材５２の間に作用する力により圧し潰される。
【００３７】  第１シール部材５４が圧し潰されると、第１シール部材５４の他端面５４ｆ２がオリフィスプレート５３の裏面５３Ｂに気密又は液密に押し付けられる。  同時に、第１シール部材５４の一端面５４ｆ１が流路部材５１の第１のシール面５１ｆに気密又は液密に押し付けられ、第１シール部材５４の外周面５４ｆ３が流路部材５２の第３のシール面５２ｆ２に気密又は液密に押し付けられる。  さらに、オリフィスプレート５３は、第１シール部材５４の他端面５４ｆ２により押圧されてオリフィスプレート５３の表面５３ａが流路部材５２の第２シール面５２ｆに気密又は液密に押し付けられる。  第１シール部材５４が圧し潰されることで、漏れの生じうる経路の全てがシールされる、第１シール部材５４はこれら漏れの生じうる経路の全てのシールに直接的又は間接的に関与している。
【００３８】  第１シール部材５４は、ＰＥＥＫ樹脂（ポリエーテルエーテルケトン）やポリイミド樹脂等の樹脂材料で形成されるが、これらに限定されるわけではない。
【００３９】  二つの流路部材およびオリフィスプレートが金属であるとき、環状の突起を設け、これを二つの流路部材の接続力を用いて圧し潰すことでシールすることが一般的に行われているが、このシール部分に漏れが発生し、流体が外部に流出してしまうことがある。  それに対し、本実施形態の構造では、第１シール部材５４が全てのシールに直接的又は間接的に関与していることで、より確実なシールが提供される。  また、第１シール部材５４により確実なシールが提供されるため、流路部材５１，５２のオリフィスプレート５３を支持する面を平坦面にでき、他の機能を有するプレート状部材にも容易に対応できる。  さらに、オリフィスプレート５３を圧し潰す必要がないため、オリフィス５３ａへの変形等の影響がなく所望の流量を提供することができる。
【００４０】実施の形態２  図５は、本発明の実施の形態２に係るバルブ装置１Ａの構造の一例を示している。図６は、バルブ装置１Ａの要部の拡大断面を示している。具体的には、図６では、バルブ装置１Ａの要部であるバルブシートサポート５０Ａを構成する流路アセンブリの構成の一例を拡大して示している。  なお、バルブ装置１Ａの基本的な構成は、実施の形態１に係るバルブ装置１と同じである。また、実施の形態２では実施の形態１との相違点を中心に説明し、実施の形態１と同一部分には、同一符号を付して説明するものとする。さらに、実施の形態１と同様部分について適用される変形例は、実施の形態２についても同様に適用される。
【００４１】  流路アセンブリ５０Ａは、流路部材５１，５２と、流路部材５１，５２の間に設けられるプレート状部材としてのオリフィスプレート５３と、流路部材５１，５２の間に介在する環状の第１シール部材５４とを有する。
【００４２】  オリフィスプレート５３の外周縁部は、流路部材５２の平坦面からなる第２のシール面５２ｆに溶接されている。溶接した部分を溶接部６０として図６に示している。平坦面からなる第２シール面は、単一の平面だけでなく複数の平坦面から構成される平坦面を含む。第１シール部材５４の他端面５４ｆ２は流路部材５２の第２のシール面５２ｆに気密又は液密に押し付けられる。  流路アセンブリ５０Ａでは、第１シール部材５４によるシールおよび溶接部６０のおかげで、流体が外部に流出するのを確実に防ぐことができる。
【００４３】  なお、本発明の実施の形態を２つに分けて説明したが、本発明は、上述したそれぞれの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。
【００４４】  上記実施の形態では、二次側流路２４は、バルブボディ２０内で複数に分岐し、分岐流路２５，２６がバルブボディ２０の上面２０ｆ１で開口する場合を例示したが、本発明はこれに限定されるわけではなく、底面２０ｆ２や側面２０ｆ３〜２０ｆ６のいずれかで開口する構成も採用できる。  上記実施の形態では、インナーディスク１５とバルブシート１６とを別部材としたが、インナーディスク１５とバルブシート１６とを一体化することも可能である。
【００４５】  上記実施の形態では、流路２１を一次側、流路２４Ａ，２４Ｂを二次側としたが、本発明はこれに限定されるわけではなく、流路２１を二次側、流路２４Ａ，２４Ｂを一次側とすることも可能である。  上記実施形態では、流路アセンブリをバルブシートサポートとして用いた場合を例示したが、これに限定されるわけではなく、バルブ装置以外の流路にも適用可能である。  また、上記実施形態では、プレート状部材としてオリフィスプレートを例示したが、これに限定されるわけではなく、例えば、プレート状部材としてフィルターを作用部にもつフィルタープレートを採用することも可能である。  また、上記実施形態では、オリフィスプレート５３を流路部材５２に溶接したが、流路部材５１に溶接することも可能である。
【００４６】  次に、図７を参照して、上記したバルブ装置１又はバルブ装置１Ａの適用例について説明する。上記したバルブ装置１又はバルブ装置１Ａ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。
【００４７】  図７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バルブ装置１を用いたものである。たとえば、図７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。
【００４８】  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。
【００４９】  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。
【００５０】  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。
【００５１】  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。
【００５２】  図８を参照して、本発明のバルブ装置が適用される流体制御装置の一例を説明する。  図８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。
【００５３】  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。
【００５４】  本発明は、上記した開閉弁９９１Ａ、９９１Ｄ、レギュレータ９９１Ｂ等の種々のバルブ装置に適用可能である。
【符号の説明】
【００５５】１，１Ａ    ：バルブ装置２          ：バルブ要素１０        ：アクチュエータ１１        ：ケーシング１２        ：ダイヤフラム押え１３        ：押えリング１４        ：ダイヤフラム１５        ：インナーディスク１５ａ１    ：大径部１５ａ２    ：小径部１５ａ３    ：段差面１５ｂ      ：外周面１５ｆ１，１５ｆ２，１５ｆ３  ：平坦面１５ｈ      ：流路１６        ：バルブシート１６ａ      ：流通流路１６ｂ１    ：小径部１６ｂ２    ：大径部１６ｆ      ：シール面１６ｓ      ：座面２０        ：バルブボディ２０ｆ１    ：上面２０ｆ２    ：底面２０ｆ３−２０ｆ６  ：側面２０ｈ１    ：ねじ穴２１        ：一次側流路２１ａ      ：シール保持部２２        ：収容凹部２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  ：内周面２２ｄ      ：底面２４，２４Ａ，２４Ｂ  ：二次側流路２４ａ１，２４ｂ１  ：他端２５，２６  ：分岐流路２５ａ，２６ｂ  ：シール保持部３０        ：閉塞部材５０，５０Ａ  ：流路アセンブリ（バルブシートサポート）５０ａ      ：迂回流路５０ｂ１，５０ｂ２  ：外周面５０ｂ３    ：端面５０ｆ１    ：支持面５１        ：流路部材５１ａ      ：流体流路５１ｅ      ：外周面５１ｆ      ：第１のシール面５２        ：流路部材５２ａ      ：流体流路５２ｅ      ：円筒状部５２ｅ１    ：内周面５２ｅ＿ｃ  ：カシメ部５２ｆ      ：第２のシール面５２ｆ２    ：第３のシール面５３        ：オリフィスプレート５３Ａ      ：表面５３Ｂ      ：裏面５３ａ      ：オリフィス５４        ：第１シール部材５４ｆ１    ：一端面５４ｆ２    ：他端面５４ｆ３    ：外周面５５        ：第２シール部材６０        ：溶接部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−９９１Ｅ    ：流体機器９９２      ：流路ブロック９９３      ：導入管１０００    ：半導体製造装置Ａ          ：円Ａ１        ：上方向Ａ２        ：下方向Ｂ１，Ｂ２  ：長手方向ＢＳ        ：ベースプレートＣ１        ：前面側Ｃ２        ：背面側Ｃｔ        ：中心軸線Ｇ１        ：長手方向(上流側)Ｇ２        ：長手方向(下流側)Ｊ１        ：軸線Ｗ１，Ｗ２  ：幅方向
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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