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TWI432663B - 流體控制裝置 - Google Patents

流體控制裝置 Download PDF

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TWI432663B
TWI432663B TW97119846A TW97119846A TWI432663B TW I432663 B TWI432663 B TW I432663B TW 97119846 A TW97119846 A TW 97119846A TW 97119846 A TW97119846 A TW 97119846A TW I432663 B TWI432663 B TW I432663B
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TW
Taiwan
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fluid control
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control machine
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control device
Prior art date
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TW97119846A
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English (en)
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TW200916678A (en
Inventor
Wataru Okase
Shuji Moriya
Tomohiro Nakata
Tsutomu Shinohara
Michio Yamaji
Original Assignee
Tokyo Electron Ltd
Fujikin Kk
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Electron Ltd, Fujikin Kk filed Critical Tokyo Electron Ltd
Publication of TW200916678A publication Critical patent/TW200916678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI432663B publication Critical patent/TWI432663B/zh

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/003—Housing formed from a plurality of the same valve elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K37/00—Special means in or on valves or other cut-off apparatus for indicating or recording operation thereof, or for enabling an alarm to be given
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D1/00—Pipe-line systems
    • F17D1/02—Pipe-line systems for gases or vapours
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Description

流體控制裝置
本發明係有關於一種用於半導體製造裝置等之流體控制裝置，特別是有關於一種將複數個流體控制機器積體化而形成之流體控制裝置。
在半導體製造裝置使用之流體控制裝置中，已進展成所謂的積體化，即，複數個流體控制機器配設成直排狀並將未藉由管或接頭所連接形成之複數條管線並排設置於底座構件上，專利文獻1所揭示之此種流體控制裝置為，下段層之複數個塊狀接頭構件以陽螺紋構件安裝於底座構件，並以橫跨相鄰之接頭構件之狀態安裝作為上段層之複數個流體控制機器。
專利文獻1：日本專利公開公報平10-227368號
在上述專利文獻1之流體控制裝置中，相較於習知者，具有所謂可減少裝置之佔有空間及通路量之優點，但有零件數多，且在以橫跨相鄰之接頭構件之狀態安裝流體控制機器之際定位費時之問題，而期望進一步之改良。
本發明之流體控制裝置係包含有複數種流體控制機器、支撐流體控制機器之底座塊、確保諸流體通路相互對合部份之密封性的密封機構；其特徵在於複數種流體控制機器的至少1個係作成帶有底座塊的流體控制機器，其具有設置著朝下面開口之通路的連接塊，且藉由來自上方之 陽螺紋構件而與配置於其下方之1個或複數個底座塊結合，而其他的複數種流體控制機器係作成本體下面封閉且於下方未配置底座塊之無底座塊的流體控制機器，配置於帶有底座塊的流體控制機器下方之底座塊及無底座塊的流體控制機器之本體，係藉由來自前後方向之陽螺紋構件結合成該等下面在同一面。
在此說明書中，上下係指第1圖及第3圖之上下，前後方向係指第1圖及第3圖之左右方向，此上下及前後係方便說明者，流體控制裝置除了以第1圖及第3圖之上下之狀態安裝於水平面外，亦有上下顛倒安裝於水平面或安裝於垂直面之情形。
複數種流體控制機器係作成帶有底座塊之流體控制機器或無底座塊流體控制機器其中一種。帶有底座塊的流體控制機器係本體與底座塊可分離，在未安裝底座塊之狀態下，可處理作為流體控制機器單品，亦可處理作安裝有底座塊之組裝品。由於無底座塊的流體控制機器不帶有底座塊，故平常處理作為流體控制機器單品。因而，在位於帶有底座塊的流體控制機器下方之底座塊與無底座塊流體控制機器之本體藉由前後方向之陽螺紋構件結合之狀態下，帶有底座塊的流體控制機器之流體控制器可單獨取出至上方，無底座塊的流體控制機器無法單獨取出至上方。
將複數種流體控制機器全部作為無底座塊流體控制機器，在藉由來自前後方向之陽螺紋構件將該等結合時，不需來自上方之陽螺紋構件，在組裝作業效率上是有利的。 然而，複數種流體控制機器因為包含需頻繁檢查或更換者(拆卸頻率高者)，故於僅拆卸1個流體控制機器時，需將來自前後方向之陽螺紋構件拆卸，以分解全體，在維護性上是不利的。根據本發明之流體控制裝置，透過將可單獨取出至上方之帶有底座塊流體控制機器作成拆卸頻率較高之流體控制機器，可提高維護性，同時，透過將帶有底座塊的流體控制機器之底座塊與無底座塊的流體控制機器以來自前後方向之陽螺紋構件作結合，亦可確保組裝之容易度。
帶有底座塊的流體控制機器有1個流體控制機器僅安裝於1個底座塊之情形，亦有1個流體控制機器安裝成橫跨2個底座塊之情形。
無底座塊的流體控制機器之本體係與底座塊相同之準位，故其本體由支撐其自身之致動器部份之部份及與此設置成一體之突出部份所構成，可將突出部份作為底座塊來使用。
例如，開關閥(僅進行流體通路之遮斷及開放之閥)為一種流體控制機器，但在構成流體控制裝置之機器中係較不易故障，維護之必要性少。相對於此，壓力調整器、過濾器、壓力顯示器及流量調整器則成為檢查或更換之頻率較高者。是故，在本發明中，關於在流體控制裝置使用之各種流體控制機器，著眼於其拆卸頻率，將該等組裝時之結合方式作成2種。拆卸頻率較開關閥高之流體控制機器有壓力調整器(或減壓閥)、壓力顯示器及流量調整器 (或質量流量控制器)等。
由於帶有底座塊的流體控制機器、亦即拆卸頻率較高的流體控制機器是藉由來自上方之陽螺紋構件而與位於下方之底座塊結合，故藉由拆卸此陽螺紋構件，可將流體控制機器單獨取出至上方。無底座塊的流體控制機器、亦即拆卸頻率較低的流體控制機器，由於一體設置之本體是藉由來自前後方向之陽螺紋構件而與底座塊結合，故僅拆卸前後方向之螺絲，不分解全體，是無法拆卸的。結果，關於拆卸頻率高之流體控制機器，可單獨取出至上方，提高其維護性，關於拆卸頻率低之液體控制機器，雖然相對降低維護性，但不使用作為其他構件之底座塊，可減低零件數，組裝亦容易，流體控制裝置全體可以較習知高之水準同時達成維護性與組裝性。
此外，在上述中，拆卸頻率較開關閥還高之流體控制機器係例示了壓力調整器(或減壓閥)、壓力顯示器及流量調整器(或質量流量控制器)，但亦可將該等流體控制機器之數個作成無底座塊的流體控制器，當然亦可將複數個開關閥中之既定者(例如配置於故障頻率高之位置者或配置於易腐蝕位置者等)作成帶有底座塊的流體控制機器。又，流體控制機器具有形成有流體通路之通路塊，此種通路塊係被作為拆卸頻率低之流體控制機器來處理。
各帶有底座塊的流體控制機器係藉陽螺紋構件而僅安裝於1個底座塊，藉此，可在安裝有底座塊之狀態下，進行單品之處理。如此一來，在組裝作業效率上是有利的。
有時會在至少1個無底座塊的流體控制機器之本體上設置支撐相鄰之帶有底座塊的流體控制機器之一部份之突出塊。如此一來，有利於減少零件及減少密封部位。
底座塊之流體通路形狀及無底座塊的流體控制機器之本體的流體通路形狀係因應相鄰之底座塊流體通路形狀及無底座塊的流體控制機器之本體之流體通路形狀而適當變更。例如，底座塊之流體通路形狀及無底座塊的流體控制機器之本體之流體通路形狀為L形，又，於無底座塊的流體控制機器之本體各設置1個V字形及L字形通路。
無底座塊的流體控制器之本體、底座塊及帶有底座塊的流體控制機器之連接塊部皆於長方體形塊內部形成至少1個流體通路，以下，總稱該等為「通路塊」，單獨使用時，作為底座塊，當一體設置於無底座塊的流體控制機器時，作為本體，一體設置於帶有底座塊的流體控制機器時，則作為連接塊部。底座塊及無底座塊的流體控制機器本體之流體通路係於上方及前後開口，下面封閉者，連接塊部係上下開口，前後面封閉者。將連接塊部及底座塊一體化者乃與無底座塊流控制機器之本體對應，透過該一體化，謀求減少必要的零件數。
密封機構具有存在於各通路塊間之墊圈、形成於各通路塊之對合面之環狀墊圈按壓用突起，藉由環狀墊圈按壓用突起使墊圈變形，可確保密封性。墊圈按壓用突起在通路塊之基準面(設置於對合面之凹處之底面)突出至軸向外邊而設置。凹部從基準面突出至軸向外邊，與墊圈密合， 有助於密封。墊圈宜為以不鏽鋼、鎳合金等形成圓環狀(有孔圓板狀)者。
陽螺紋構件宜為不鏽鋼製(SUS304、SUS316等)，通路塊亦宜為不鏽鋼製(SUS304、SUS316等)。
[發明效果]
根據本發明之流體控制裝置，係區別出拆卸頻率較高之流體裝置與拆卸頻率低之流體控制機器，針對拆卸頻率高之流體控制機器，作成帶有底座塊，可單獨取出至上方，針對拆卸頻率低之流體控制機器，不使用作為其他構件之底座塊，藉此可減少零件數，組裝亦容易，流體控制裝置全體能以較習知還高之水準同時兼顧維護性及組裝性。
以下，參照圖式，說明本發明之實施形態。第1圖及第2圖顯示本發明流體控制裝置之第1實施形態之一部份。
此流體控制裝置(1)係在半導體製造裝置等使用者，具有於下端具連接塊部(2a)之減壓閥(第1流體控制機器)(2)、支撐減壓閥(2)之第1底座塊(3)、與減壓閥(2)之出口側(圖之右側)相鄰配置，於下端具有連接塊部(4a)之壓力顯示器(第2流體控制機器)(4)、支撐壓力顯示器(4)之第2底座塊(5)、與壓力顯示器(4)之出口側相鄰配置，於下方一體形成位於與底座塊(3)(5)相同之水平面之本體(6a)之第1開關閥(6)、與第1開關閥(6)之出口側相鄰配置，一體形成位於與第1開關閥 (6)之本體(6a)相同之水平面之本體(7a)之第2開關閥(7)、與第2開關閥(7)之出口側相鄰配置之第3底座塊(9)、於第3底座塊體(9)之出口側間隔預定間隔，配置成相對狀之第4底座塊(10)、於入口側(圖之左側)及出口側具有連接塊部(11a)(11b)，入口側連接塊部(11a)支撐於第3底座塊(9)，出口側連接塊部(11b)支撐於第4底座塊(10)，而橫跨第3及第4底座塊(9)(10)而支撐之流量調整器(第3流體控制機器)(11)、與第4底座塊(10)之出口側相鄰配置，一體形成位於與第4底座塊(10)相同水平面之本體(12a)之第3開關閥(12)。
在上述中，減壓閥(第1流體控制機器)(2)、壓力顯示器(第2流體控制機器)(4)及流量調整器(第3流體控制機器)(11)處理作為拆卸頻率相對高之流體控制機器，作為具底座塊(3)(5)(9)(10)之流體控制機器。各開關閥(6)(7)(12)處理作為拆卸頻率相對低之流體控制機器，而作為無底座塊流體控制機器。
於第1底座塊(3)連接用以將程序氣體供給至減壓閥(2)之程序氣體導入用接頭(14)。於第2開關閥(7)之本體(7a)連接將沖洗氣體供給至第2開關閥(7)之沖洗氣體導入用接頭(15)。於第3開關閥(12)之本體(12a)連接用以從第3開關閥(12)排出程序氣體及沖洗氣體之程序氣體及沖洗氣體排出用接頭(16)。
各零件(2)(3)(4)(5)(6)(7)(9)(10) (11)(12)組裝時，不僅使用來自上方之陽螺紋構件(17)，亦使用來自前後方向(連接入口與出口之方向，圖之左右方向)之陽螺紋構件(18)，作為通路塊之各底座塊(3)(5)(9)(10)、各開關閥(6)(7)(12)之本體(6a)(7a)(12a)及各流體控制機器(2)(4)(11)之連接塊部(2a)(4a)(11a)(11b)藉由密封部(密封機構)(20)相對。形成於各底座塊(3)(5)(9)(10)及各開關閥(6)(7)(12)之本體(6a)(7a)(12a)及各流體控制機器(2)(4)(11)之連接塊部(2a)(4a)(11a)(11b)基本呈一端於上方開口，另一端於前後任一方開口之L字形，各底座塊(3)(5)(9)(10)及各開關閥(6)(7)(12)之本體(6a)(7a)(12a)間之5個突出部皆設置密封部(20)。
減壓閥(2)及壓力顯示器(4)(第1及第2流體控制機器)及與其對應之底座塊(3)(5)在前後間隔預定間隔之2處連接流體通路(23)(24)，對應於此，於減壓閥(2)及壓力顯示器(4)與底座塊(3)(5)間在前後間隔預定間隔設置2個密封部(20)。
在上述之流體控制裝置(1)，減壓閥(2)、壓力顯示器(4)及流量調整器(11)等之流體控制機器以來自上方之陽螺紋構件(17)與位於下方之底座塊(3)(5)(9)(10)結合，藉拆卸此陽螺紋構件(17)，可將流體控制機器(2)(4)(11)單獨地取出至上方。各開關閥(6)(7)(12)設置成一體之本體(6a)(7a)(12a)以前 後方向之陽螺紋構件(18)與底座塊(3)(5)(9)(10)結合，故在直接安裝流體控制機器(2)(4)(11)之狀態下，無法將此拆卸。結果，需單獨更換開關閥(6)(7)(12)時，需分解流體控制裝置(1)全體，其花費之工夫大，開關閥(6)(7)(12)相較於減壓閥(2)、壓力顯示器(4)及流量調整器(11)等之流體控制機器，進行維護之頻率可減少，於該等流體控制機器(2)(4)(11)之保養檢查時同時進行保養檢查，便成為幾乎不需另外維護之機器。
如此一來，根據此流體控制裝置(1)，針對更換頻率高之流體控制機器(2)(4)(11)，透過作成可單獨地取出至上方，而提高其維護性，針對開關閥(6)(7)(12)，在實質上不降低維護性之情況下，不使用作為其他構件之底座塊(3)(5)(9)(10)，可減少零件數，組裝亦容易，流體控制裝置(1)全體能以較習知還高之水準同時兼顧維護性及組裝性。
第3圖顯示本發明流體控制裝置之第2實施形態之一部份。
此流體控制裝置(1)包含有於下端具有連接塊部(2a)之減壓閥(第1流體控制機器)(2)、支撐減壓閥(2)之半部(圖之左半部)之第1底座塊(33)、與減壓閥(2)之出口側(圖之右側)相鄰配置，於下端具有連接塊部(4a)之壓力顯示器(第2流體控制機器)(4)、在一方的半部(圖中之左半部)支撐減壓閥(2)，在另一方的半部(圖 中之右半部)支撐壓力顯示器(4)之第2底座塊(34)、與壓力顯示器(5)之出口側相鄰配置，於下方一體形成有位於與底座塊(33)(34)相同之水平面之本體(6b)，以本體(6b)之左方突出塊部(6c)支撐壓力顯示器(4)之右半部的第1開關閥(6)、與第1開關閥(6)之出口側相鄰配置，一體形成位於與第1開關閥(6)之本體(6b)相同之水平面之本體(7b)，以本體(7b)之右方突出塊部(7c)支撐流量調整器(11)之入口側連接塊部(11a)的第2開關閥(7)、橫跨支撐於第2及第3開關閥(7)(12)之本體(7b)(12b)之流量調整器(第3流體控制機器)(11)、與流量調整器(11)之出口側相鄰配置，於下方一體形成位於與底座塊(33)(34)相同之水平面之本體(12b)，以本體(12b)之左方突出塊部(12c)支撐流量調整器(11)之第3開關閥(12)。
在此實施形態中，各流體控制機器(2)(4)(11)及各開關閥(6)(7)(12)之致動器部份作成與第1實施形態相同，底座塊(33)(34)及各開關閥(6)(7)(12)之本體(6b)(7b)(12b)變更。
茲將此實施形態與第1圖所示之第1實施形態作比較，於各開關閥(6)(7)(12)之本體(6b)(7b)(12b)設置有突出塊部(6c)(7c)(12c)，壓力顯示器(4)之右半部以第1開關閥(6)之左方突出塊部(6c)支撐，流量調整器(11)之入口側連接塊部(11a)以第2開關閥(7)之右方突出塊部(7c)支撐，流量調整器(11)之出 口側連接塊部(11b)以第3開關閥(12)之左方突出塊部(12b)支撐。又，第1實施形態中，L字形為基本通路形狀，相對地，形成於第2底座塊(34)之流體通路係呈上方具有2個開口之U字形，於各開關閥(6)(7)(12)之本體(6b)(7b)(12b)分別形成上方具有2個開口之V字形通路及一端於上方開口，另一端於前後任一者開口之L字形通路。
藉此，根據第2實施形態之流體控制裝置(1)，係省略了在第1實施形態中、支撐流量調整器(11)所使用的第3及第4底座塊(9)(10)，底座塊(33)(34)之數量從4個減少為2個，同時，各底座塊(33)(34)及各開關閥(6)(7)(12)的本體(6b)(7b)(12b)間之對合部所使用之密封部(20)的數量從5處減少為1處。
根據第2實施形態之流體控制裝置(1)，與第1實施形態者同樣地，針對更換頻率高之流體控制機器(2)(4)(11)係透過作成可單獨取出至上方，以提高其維護性，而針對開關閥(6)(7)(12)，於實質上不降低維護性的情況下，不使用作為其他構件之底座塊(33)(34)，藉此可減少零件數，組裝亦容易，流體控制裝置(1)全體能以較習知還高的水準同時兼顧維護性及組裝性。
產業上可利用性
由於可謀求減少零件數及提高組裝作業效率，故藉由應用於半導體製造裝置等所使用之流體控制裝置，可有助於半導體製造裝置等之性能提升。
1‧‧‧流體控制裝置
2‧‧‧減壓閥(第1流體控制機器)
2a‧‧‧連接塊部
3‧‧‧第1底座塊
4‧‧‧壓力顯示器(第2流體控制機器)
4a‧‧‧連接塊部
5‧‧‧第2底座塊
6‧‧‧第1開關閥
6a‧‧‧本體
6b‧‧‧本體
6c‧‧‧突出塊部
7‧‧‧第2開關閥
7a‧‧‧本體
7b‧‧‧本體
7c‧‧‧突出塊部
9‧‧‧第3底座塊
10‧‧‧第4底座塊
11‧‧‧流量調整器(第3流體控制機器)
11a‧‧‧連接塊部
11b‧‧‧連接塊部
12‧‧‧第3開關閥
12a‧‧‧本體
12b‧‧‧本體
12c‧‧‧突出塊部
14‧‧‧程序氣體導入用接頭
15‧‧‧沖洗氣體導入用接頭
16‧‧‧程序氣體及沖洗氣體排出用接頭
17‧‧‧來自上方之陽螺紋構件
18‧‧‧來自前後方向之陽螺紋構件
20‧‧‧密封部(密封機構)
23‧‧‧流體通路
24‧‧‧流體通路
33‧‧‧第1底座塊
34‧‧‧第2底座塊
第1圖係顯示本發明流體控制裝置之第1實施形態之縱剖面圖。
第2圖係第1圖之平面圖。
第3圖係顯示本發明流體控制裝置之第2實施形態之縱剖面圖。
1‧‧‧流體控制裝置
2‧‧‧減壓閥(第1流體控制機器)
2a‧‧‧連接塊部
3‧‧‧第1底座塊
4‧‧‧壓力顯示器(第2流體控制機器)
4a‧‧‧連接塊部
5‧‧‧第2底座塊
6‧‧‧第1開關閥
6a‧‧‧本體
7‧‧‧第2開關閥
7a‧‧‧本體
9‧‧‧第3底座塊
10‧‧‧第4底座塊
11‧‧‧流量調整器(第3流體控制機器)
11a‧‧‧連接塊部
11b‧‧‧連接塊部
12‧‧‧第3開關閥
12a‧‧‧本體
14‧‧‧程序氣體導入用接頭
16‧‧‧程序氣體及沖洗氣體排出用接頭
17‧‧‧來自上方之陽螺紋構件
18‧‧‧來自前後方向之陽螺紋構件
20‧‧‧密封部(密封機構)
23‧‧‧流體通路
24‧‧‧流體通路
33‧‧‧第1底座塊
34‧‧‧第2底座塊

Claims (3)

  1. 一種流體控制裝置，係包含有：複數種流體控制機器；底座塊，係支撐流體控制機器；及密封機構，係確保流體通路彼此相對之部份之密封性；其特徵在於：複數種流體控制機器的至少2個係作成帶有底座塊的流體控制機器，其為具有設置著朝下面開口之通路的連接塊，且藉由來自上方之陽螺紋構件而與配置於其下方的底座塊結合，而其他的複數種流體控制機器係作成本體下面封閉且於下方未配置底座塊之無底座塊的流體控制機器，配置於帶有底座塊的流體控制機器下方之底座塊及無底座塊的流體控制機器之本體，係藉由來自前後方向之陽螺紋構件結合成其等之下面彼此在同一面，來自前後方向之陽螺紋構件係於入口側貫通底座塊及本體而與設在底座塊的陰螺紋螺合，帶有底座塊的流體控制機器作為壓力調整器、過濾器、壓力顯示器及流量調整器中任一者，並且此等當中的至少2個會被使用，至少1個帶有底座塊的流體控制機器係藉由來自上方的陽螺紋構件僅安裝於1個底座塊，藉此，在位於帶有底座塊的流體控制機器之下方的底座塊和無底座塊的流體控制機器之本體是藉由陽螺紋構件結合的狀態下，所有的帶有底座塊的流體控制機器係可單獨在上方取出。
  2. 如申請專利範圍第1項之流體控制裝置，其中無底座塊的流體控制機器作為開關閥。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之流體控制裝置，其中於至少1個無底座塊的流體控制機器之本體設置支撐相鄰之帶有底座塊的流體控制機器之一部份的突出塊部。
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