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KR20150000498A - 유체 제어 장치 - Google Patents

유체 제어 장치 Download PDF

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KR20150000498A
KR20150000498A KR1020147030997A KR20147030997A KR20150000498A KR 20150000498 A KR20150000498 A KR 20150000498A KR 1020147030997 A KR1020147030997 A KR 1020147030997A KR 20147030997 A KR20147030997 A KR 20147030997A KR 20150000498 A KR20150000498 A KR 20150000498A
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South Korea
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passage
fluid control
block
control devices
inlet
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KR1020147030997A
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도시유키 이나다
다카히로 마츠다
무츠노리 고요모기
Original Assignee
가부시키가이샤 후지킨
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
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Publication of KR20150000498A publication Critical patent/KR20150000498A/ko
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Abstract

본 발명은, 부품수를 삭감하고, 열의 수를 증감하는 등의 변경을 용이하게 행할 수 있는 유체 제어 장치를 제공한다. 하단층의 통로 블록으로서, 복수의 열에 걸쳐 배치된 복열용(3열용) 통로 블록(21)을 갖는다. 복열용 통로 블록(21)은, 3열에 걸쳐, 유량 제어기(16)의 입구측 돌출부(16b) 및 이것에 직렬형으로 배치된 2개의 입구측 개폐 밸브(14, 15)를 지지하고 있다. 복열용 통로 블록(21) 내에는, 직렬로 늘어서는 유체 제어 기기의 통로끼리를 연통(連通)하기 위한 세로 방향 통로와, 인접하는 열의 유체 제어 기기끼리를 연통하기 위한 가로 방향 통로가 형성되어 있다.

Description

유체 제어 장치{FLUID CONTROL DEVICE}
본 발명은 유체 제어 장치에 관한 것으로, 특히, 복수의 유체 제어 기기 및 복수의 통로 블록에 의해 형성된 유체 제어 장치에 관한 것이다.
반도체 제조 장치에서 사용되는 유체 제어 장치에 있어서는, 복수의 유체 제어 기기가 인접하도록 배치되며 지지 부재에 부착된 라인을 베이스 부재 상에 병렬형으로 설치함으로써, 파이프나 조인트를 개재하지 않고 유체 제어 장치를 구성하는 집적화가 진행되고 있다. 특허문헌 1에는, 이러한 유체 제어 장치로서, 복수의 유체 제어 기기가 직렬형으로 배치된 하나의 열이 복수 병렬형으로 배치됨으로써 형성된 상단층(上段層)과, 상단층의 복수의 유체 제어 기기를 접속하기 위한 복수의 통로 블록을 갖는 하단층(下段層)을 구비한 것이 개시되어 있다.
도 12에, 본 발명의 유체 제어 장치가 대상으로 하는 종래의 유체 제어 장치를 도시한다. 도 12는 복수열 병렬형으로 배치되는 상단층 및 하단층의 1열분을 도시하고 있다.
종래의 유체 제어 장치는, 상단에 배치된 복수의 유체 제어 기기로서, 좌측(입구측)으로부터, 입구측 제3 개폐 밸브(91), 프레셔 레귤레이터(92), 필터(93), 입구측 제1 개폐 밸브(94), 입구측 제2 개폐 밸브(95), 매스플로우 컨트롤러(96) 및 출구측 제1 개폐 밸브(97)가 사용되고 있다. 입구측 제3 개폐 밸브(91)에는, 프로세스 가스 공급용의 배관(103)이 접속되어 있다.
매스플로우 컨트롤러(96)는, 매스플로우 컨트롤러 본체(96a)와, 매스플로우 컨트롤러 본체(96a)의 양측면에 형성된 입구측 및 출구측의 돌출부(96b, 96c)로 이루어진다.
각 유체 제어 기기(91, 92, 93, 94, 95, 96, 97)는, 하방으로 개구되는 통로를 갖고, 이 통로가 하단(下段)에 배치된 여러 가지 형상의 복수의 블록 조인트(또는 통로 블록)에 의해 접속된다. 종래의 유체 제어 장치는, 복수의 블록 조인트(통로 블록)로서, V자형 통로(99a)를 가지며 인접하는 유체 제어 기기(91, 92, 93, 94, 95, 96b, 96c, 97)를 접속하는 6개의 블록 조인트(99)와, V자형 통로(99a)를 갖는 2개의 블록 조인트(99) 사이에 배치되며 입구측 제2 개폐 밸브(95)를 지지하는 블록 조인트(100)와, 출구측 제1 개폐 밸브(97)의 출구측 단부를 지지하고 있는 관 조인트(101a)를 갖는 블록 조인트(101)를 구비한다.
2개의 블록 조인트(99) 사이에 배치되며 입구측 제2 개폐 밸브(95)를 지지하는 블록 조인트(100) 및 출구측 제1 개폐 밸브(97)의 출구측 단부를 지지하고 있는 블록 조인트(101)는, 복수의 라인 모두에 걸쳐 설치되어 있는 것(「매니폴드 블록 조인트」라고도 함)으로, 이 이외의 블록 조인트(99)는, 각 라인마다, 다른 부품이 사용되고 있다. 매니폴드 블록 조인트(100)는, 통상, 퍼지 가스 라인으로서 사용되고, 매니폴드 블록 조인트(101)는, 프로세스 가스 라인 및 퍼지 가스 라인으로서 사용된다.
특허문헌 1: 일본 특허 공개 제2002-349797호 공보
상기 종래의 유체 제어 장치에 의하면, V자형 통로(99a)를 갖는 블록 조인트(99)는, 인접하는 유체 제어 기기(91, 92, 93, 94, 95, 96b, 96c, 97)를 접속함으로써, 수가 많아진다고 하는 문제가 있었다. 또한, 복수의 라인 모두에 걸쳐 설치되어 있는 매니폴드 블록 조인트(100, 101)는, 열의 수에 의해, 그 크기가 설정되어 있으며, 열의 수가 증감할 때에는, 매니폴드 블록 조인트(100, 101)를 변경하는 것이 필요하다고 하는 문제가 있었다. 또한, 하단층의 블록 조인트(99)와 상단층의 유체 제어 기기(91, 92, 93, 94, 95, 96b, 96c, 97)의 접속은, 시일부를 통해 행할 필요가 있어, 시일부가 많아진다고 하는 문제도 있었다. 그 때문에, 종래의 유체 제어 장치에서는, 부품수가 많아지고, 또한 열의 수를 증감하는 등의 변경을 행하는 데 많은 수고가 든다고 하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 부품수를 삭감하고, 열의 수를 증감하는 등의 변경을 용이하게 행할 수 있는 유체 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 유체 제어 장치는, 복수의 유체 제어 기기가 직렬형으로 배치된 하나의 열이 적어도 3열 병렬형으로 배치됨으로써 형성된 상단층과, 상단층의 복수의 유체 제어 기기를 접속하기 위한 복수의 통로 블록을 갖는 하단층을 구비한 유체 제어 장치에 있어서, 하단층의 통로 블록으로서, 복수의 열에 걸쳐 배치된 적어도 1개의 복열용 통로 블록을 갖고, 복열용 통로 블록은, 상단층의 모든 열 중의 일부의 적어도 2개의 열에 걸쳐 적어도 2개의 유체 제어 기기를 지지하고 있으며, 복열용 통로 블록 내에는, 직렬형으로 늘어서는 유체 제어 기기의 통로끼리를 연통(連通)하기 위한 세로 방향 통로와, 인접하는 열의 유체 제어 기기의 통로끼리를 연통하기 위한 가로 방향 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
상단층의 하나의 열은, 예컨대 메인의 구성 요소가 되는 유량 제어기와, 유량 제어기의 입구측에 배치된 2개의 개폐 밸브와, 유량 제어기의 출구측에 배치된 1개의 개폐 밸브로 이루어지는 것으로 되어 있다. 상단층에는, 필요에 따라, 필터, 프레셔 레귤레이터 등이 추가된다. 유량 제어기로서는, 매스플로우 컨트롤러와 같은 열식 질량 유량 제어기나 FCS라고 칭해지고 있는 압력식 유량 제어기 등이 사용된다.
복수열용 통로 블록은, 예컨대 2열용, 3열용, 4열용, 5열용 등으로 되어 있으며, 이들 중 1종류로 되어 있어도 좋고, 2종류 이상이 사용되어도 좋다.
복수열용 통로 블록을 사용함으로써, 하단층에 필요한 통로 블록의 수(부품수)를 삭감할 수 있다.
「상단층의 모든 열 중의 일부의 적어도 2개의 열에 걸쳐」는, 예컨대 상단층이 6열인 경우, 6열용의 복수열용 통로 블록을 사용하는 것이 아니라, 2열용을 3개, 3열용을 2개, 또는 2열용과 4열용을 1개씩 사용하는 것을 의미하고 있다.
종래에는, 복수열에 걸쳐 사용되는 통로 블록(즉 매니폴드 블록 조인트)은, 모든 열에 걸쳐 배치되는 것이기 때문에, 열의 수에 의해, 그 크기가 설정되어 있다. 따라서, 예컨대 열의 수가 증감할 때(예컨대 6열에서 8열로 변경될 때)에는, 매니폴드 블록 조인트를 변경하는 것이 필요하였다. 본 발명에 따른 유체 제어 장치에서는, 상기한 예에서는, 기존의 6열분(2열용 3개, 3열용 2개, 또는 2열용과 4열용 1개씩)은 그대로 두고, 2열용의 복열용 통로 블록을 사용하여, 새로운 2열을 형성할 수 있다. 따라서, 변경의 수고가 저감된다.
또한, 복수열용 통로 블록의 사용에 의해, 인접하는 열 사이의 접속을 복수열용 통로 블록 내에서 행할 수 있기 때문에, 시일부의 수를 줄일 수 있다.
하단층의 통로 블록으로서, 복열용 통로 블록이 지지하고 있는 적어도 2개의 상단 부재를 1열분만 지지하는 단열(單列)용 통로 블록을 더 갖고, 적어도 1개의 복수열용 통로 블록 및 적어도 1개의 단열용 통로 블록이 병용되어 있는 것이 바람직하다.
병용함으로써, 여러 가지 조합이 가능해지며, 열의 수나 배치 등의 요구 사양에 용이하게 대응할 수 있다. 또한, 열의 수를 하나만 증가시키는 경우에 대응하기 위해서는, 복수열용 통로 블록의 조합에 의해서도 대응은 가능하지만, 이 경우에는, 기존의 분을 일부 떼어내는 것이 필요해지는 경우가 있으며, 1개의 단열용 통로 블록을 사용함으로써, 기존의 분을 그대로 남기는 대응이 가능해진다.
또한, 인접하는 열의 통로 블록의 상면에 개구되는 통로끼리가 역 U자형 배관에 의해 접속되어 있는 것이 바람직하다.
역 U자형 배관을 사용함으로써, 복열용 통로 블록 및 단열용 통로 블록을 병용하는 열수의 설정이 용이해지고, 또한 열수의 증감도 용이하게 행할 수 있다.
상단층의 유체 제어 기기로서, 유량 제어기 본체의 입구측 및 출구측에 돌출부가 형성된, 유량을 제어하기 위한 유량 제어기를 갖고, 복열용 통로 블록이 2종류 사용되며, 제1 복열용 통로 블록이 지지하고 있는 적어도 2개의 유체 제어 기기는, 유량 제어기의 입구측 돌출부 및 이것에 직렬형으로 배치된 2개의 입구측 개폐 밸브이고, 제2 복열용 통로 블록이 지지하고 있는 적어도 2개의 유체 제어 기기는, 유량 제어기의 출구측 돌출부 및 이것에 직렬형으로 배치된 1개의 출구측 개폐 밸브인 것이 바람직하다.
유체 제어 장치에 있어서, 유량 제어기와 그 출입구에 설치되는 개폐 밸브는, 기본 구성으로 되어 있고, 복수열용 통로 블록을 사용하여, 이 부분의 부품수를 저감함으로써, 유체 제어 장치 전체에 있어서의 부품수의 대폭 저감이 가능해진다.
하단층의 통로 블록으로서, 종래에는, 직렬 접속을 행하기 위해서, V자형 통로를 갖는 통로 블록이 사용되고 있으며, 이러한 V자형 통로를 갖는 통로 블록이 사용되어도 좋고, 사용되지 않아도 좋다.
한편, 본 명세서에 있어서, 상하는 도 1의 상하를 말하는 것으로 하지만, 이 상하는 편의적인 것으로, 본 발명의 유체 제어 장치는, 수평 및 수직 중 어느 것으로의 사용도 가능하다.
본 발명의 유체 제어 장치에 의하면, 상단층의 모든 열 중의 일부의 적어도 2개의 열에 걸쳐 적어도 2개의 유체 제어 기기를 지지하는 복열용 통로 블록이 사용됨으로써, 부품수의 삭감이 가능해진다. 또한, 복열용 통로 블록 내에, 인접하는 열의 유체 제어 기기의 통로끼리를 연통하기 위한 가로 방향 통로가 형성되어 있음으로써, 인접하는 열 사이의 접속을 복수열용 통로 블록 내에서 행할 수 있으며, 시일부의 수를 줄일 수 있다. 또한, 모든 열에 걸쳐 배치되는 종래의 통로 블록을 사용하는 것에 비해서, 열의 증감시의 변경의 수고를 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 유체 제어 장치의 1 실시형태를 도시한 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유체 제어 장치의 다른 실시형태를 도시한 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체 제어 장치에서 사용되고 있는 제1 복열용 통로 블록의 1 실시형태를 입구측 개폐 밸브와 함께 도시한 도면으로, 도 3의 (a)는 측면도, 도 3의 (b)는 평면도이다.
도 4는 도 3으로부터 입구측 개폐 밸브를 제거한 제1 복열용 통로 블록을 도시한 도면으로, 도 4의 (a)는 측면도, 도 4의 (b)는 평면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유체 제어 장치에서 사용되고 있는 제2 복열용 통로 블록의 1 실시형태를 출구측 개폐 밸브와 함께 도시한 도면으로, 도 5의 (a)는 측면도, 도 5의 (b)는 평면도이다.
도 6은 도 5로부터 출구측 개폐 밸브를 제거한 제2 복열용 통로 블록을 도시한 도면으로, 도 6의 (a)는 측면도, 도 6의 (b)는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 유체 제어 장치에서 사용되고 있는 제1 단열용 통로 블록의 1 실시형태를 입구측 개폐 밸브와 함께 도시한 도면으로, 도 7의 (a)는 측면도, 도 7의 (b)는 평면도이다.
도 8은 도 7로부터 입구측 개폐 밸브를 제거한 제1 단열용 통로 블록을 도시한 도면으로, 도 8의 (a)는 측면도, 도 8의 (b)는 평면도이다.
도 9는 본 발명에 따른 유체 제어 장치에서 사용되고 있는 제2 단열용 통로 블록의 1 실시형태를 출구측 개폐 밸브와 함께 도시한 도면으로, 도 9의 (a)는 측면도, 도 9의 (b)는 평면도이다.
도 10은 도 9로부터 출구측 개폐 밸브를 제거한 제2 단열용 통로 블록을 도시한 도면으로, 도 10의 (a)는 측면도, 도 10의 (b)는 평면도이다.
도 11은 병렬형으로 인접하는 통로 블록끼리를 접속하는 구성의 일례를 도시한 사시도이다.
도 12는 종래의 유체 제어 장치를 도시한 측면도이다.
본 발명의 실시형태를, 이하 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 유체 제어 장치의 제1 실시형태를 도시한다. 유체 제어 장치는, 반도체 제조 장치 등에 있어서 이용되는 것으로, 복수의 유체 제어 기기가 직렬형으로 배치된 하나의 열이 복수 병렬형으로 배치됨으로써 형성된 상단층과, 상단층의 복수의 유체 제어 기기를 접속하기 위한 복수의 통로 블록을 갖는 하단층을 구비한다. 도 1에는, 유체 제어 장치의 하나의 열이 도시되어 있다.
유체 제어 장치의 하나의 열(1)은, 상단에 배치된 복수의 유체 제어 기기로서, 좌측(입구측)으로부터 순서대로, 입구측 제3 개폐 밸브(11), 프레셔 레귤레이터(12), 필터(13), 입구측 제1 개폐 밸브(14), 입구측 제2 개폐 밸브(15), 매스플로우 컨트롤러(16) 및 출구측 개폐 밸브(17)가 사용되고 있다. 입구측 제3 개폐 밸브(11)에는, 프로세스 가스 공급용의 배관(23)이 접속되어 있다.
매스플로우 컨트롤러(16)는, 매스플로우 컨트롤러 본체(16a)와, 매스플로우 컨트롤러 본체(16a)의 양측면에 형성된 입구측 돌출부(16b) 및 출구측 돌출부(16c)로 이루어진다. 입구측 돌출부(16b)에 매스플로우 컨트롤러(16)의 입구가, 출구측 돌출부(16c)에 매스플로우 컨트롤러(16)의 출구가 각각 형성되어 있다.
각 유체 제어 기기(11, 12, 13, 14, 15, 16, 17)는, 하방으로 개구되는 통로를 갖고, 이 통로가 하단에 배치된 여러 가지 형상의 통로 블록에 의해 접속되어 있다. 상기 유체 제어 장치는, 하단에 배치되며 상단층의 유체 제어 기기(11, 12, 13, 14, 15, 16b, 16c, 17)를 지지하는 복수의 통로 블록으로서, V자형 통로(20a)를 가지며 인접하는 유체 제어 기기[입구측 제3 개폐 밸브(11), 프레셔 레귤레이터(12) 및 필터(13)]를 접속하는 2개의 블록 조인트(통로 블록)(20)와, 필터(13)의 출구측 단부, 입구측 제1 개폐 밸브(14), 입구측 제2 개폐 밸브(15) 및 매스플로우 컨트롤러(16)의 입구측 돌출부(16b)에 대응하는 하단 부재로 되어 있는 제1 복수열용 통로 블록(21)과, 매스플로우 컨트롤러(16)의 출구측 돌출부(16c) 및 출구측 개폐 밸브(17)에 대응하는 하단 부재로 되어 있는 제2 복수열용 통로 블록(22)을 구비한다.
V자형 통로(20a)를 갖는 블록 조인트(20)와 입구측 제3 개폐 밸브(11), 프레셔 레귤레이터(12) 및 필터(13)는, 상방으로부터의 볼트(30)에 의해 결합되어 있다. 또한, 매스플로우 컨트롤러(16)의 입구측 돌출부(16b) 및 출구측 돌출부(16c)와 제1 복수열용 통로 블록(21) 및 제2 복수열용 통로 블록(22)은, 상방으로부터의 볼트(30)에 의해 결합되어 있다. 입구측 제1 개폐 밸브(14) 및 입구측 제2 개폐 밸브(15)와 제1 복수열용 통로 블록(21)은, 볼트를 사용하지 않고 비틀어 넣어 일체화하는 블록 밸브 타입으로 되어 있다. 또한, 출구측 개폐 밸브(17)와 제2 복수열용 통로 블록(22)은, 볼트를 사용하지 않고 비틀어 넣어 일체화하는 블록 밸브 타입으로 되어 있다.
제1 복수열용 통로 블록(21) 및 제2 복수열용 통로 블록(22)이, 후술하는 바와 같이, 상기 유체 제어 장치의 특징 부분으로 되어 있다.
도 2는 본 발명의 유체 제어 장치의 제2 실시형태를 도시한다. 제2 실시형태의 유체 제어 장치에서는, 제1 실시형태에 대하여, 유량 제어기인 매스플로우 컨트롤러(열량식 유량 제어기)가 FCS(압력식 유량 제어기)로 변경되어 있다.
이 실시형태의 유체 제어 장치의 하나의 열(2)에서는, 상단에 배치된 복수의 유체 제어 기기로서, 좌측(입구측)으로부터 순서대로, 입구측 제1 개폐 밸브(14), 입구측 제2 개폐 밸브(15), FCS(18) 및 출구측 개폐 밸브(17)가 사용되고 있다.
FCS(18)는, FCS 본체(18a)와, FCS 본체(18a)의 양측면에 형성된 돌출부(18b, 18c)로 이루어진다. 입구측 돌출부(18b)에 FCS(18)의 입구가, 출구측 돌출부(18c)에 FCS(18)의 출구가 각각 형성되어 있다.
이 실시형태에서는, 하단에 배치되며 상단층의 유체 제어 기기(14, 15, 18b, 18c, 17)를 지지하는 복수의 통로 블록으로서, 입구측 제1 개폐 밸브(14), 입구측 제2 개폐 밸브(15) 및 FCS(18)의 입구측 돌출부(18b)에 대응하는 하단 부재로 되어 있는 제1 복수열용 통로 블록(21)과, FCS(18)의 출구측 돌출부(18c) 및 출구측 개폐 밸브(17)에 대응하는 제2 복수열용 통로 블록(22)을 더 구비한다.
제1 복수열용 통로 블록(21)에는, 프로세스 가스 공급용의 배관(24)이 접속되어 있다.
제2 실시형태에 있어서의 제1 복수열용 통로 블록(21) 및 제2 복수열용 통로 블록(22)은, 제1 실시형태의 것과 동일한 구성이며, 이들이 제2 실시형태에 있어서도, 유체 제어 장치의 특징 부분으로 되어 있다.
제1 복수열용 통로 블록(21)의 상세한 구성을 도 3 및 도 4에 도시한다.
도 3은 입구측 제1 개폐 밸브(14) 및 입구측 제2 개폐 밸브(15)가 부착된 상태를 도시하고, 도 4는 이들이 떼내어진 상태를 도시하고 있다.
제1 복열용 통로 블록(21)은, 상단 부재로서의 유량 제어기(16, 18)의 입구측 돌출부(16b, 18b) 및 이것에 직렬형으로 배치된 2개의 입구측 개폐 밸브(14, 15)를 3개의 열에 걸쳐 지지하고 있다.
제1 복열용 통로 블록(21)에는, 제1 열[도 1 및 도 2에 도시하는 열(1, 2)]에 대응하도록, 제1 열의 제1 개폐 밸브(14)의 입구 포트(14a)로 통하는 제1 통로(31)와, 제1 통로(31)로부터 분기되며 입구 단부 근방의 상면에 개구되는 제2 통로(32)와, 제1 열의 제1 개폐 밸브(14)의 출구 포트(14b)로 통하는 제3 통로(33)와, 제3 통로(33)의 중간부로부터 상방으로 연장되며 제1 열의 제2 개폐 밸브(15)의 출구 포트(15b)로 통하는 제4 통로(34)와, 상면에 개구되며 제1 열의 제2 개폐 밸브(15)의 입구 포트(15a)로 통하는 제5 통로(35)와, 제3 통로(33)의 단부 근방으로부터 상방으로 연장되며 상면에 개구되어 있는 제6 통로(36)가 형성되어 있다.
제1 복열용 통로 블록(21)에는, 제2 열에 대응하도록, 제2 열의 제1 개폐 밸브(14)의 입구 포트(14a)로 통하는 제7 통로(37)와, 제7 통로(37)로부터 분기되며 입구 단부 근방의 상면에 개구되는 제8 통로(38)와, 제2 열의 제1 개폐 밸브(14)의 출구 포트(14b)로 통하는 제9 통로(39)와, 제9 통로(39)의 중간부로부터 상방으로 연장되며 제2 열의 제2 개폐 밸브(15)의 출구 포트(15b)로 통하는 제10 통로(40)와, 제5 통로(35)로 통하고 또한 제2 열의 제2 개폐 밸브(15)의 입구 포트(15a)로 통하는 제11 통로(41)와, 제9 통로(39)의 단부 근방으로부터 상방으로 연장되며 상면에 개구되어 있는 제12 통로(42)가 형성되어 있다.
제1 복열용 통로 블록(21)에는, 제3 열에 대응하도록, 제3 열의 제1 개폐 밸브(14)의 입구 포트(14a)로 통하는 제13 통로(43)와, 제13 통로(43)로부터 분기되며 입구 단부 근방의 상면에 개구되는 제14 통로(44)와, 제3 열의 제1 개폐 밸브(14)의 출구 포트(14b)로 통하는 제15 통로(45)와, 제15 통로(45)의 중간부로부터 상방으로 연장되며 제3 열의 제2 개폐 밸브(15)의 출구 포트(15b)로 통하는 제16 통로(46)와, 제11 통로(41)로 통하고 또한 제3 열의 제2 개폐 밸브(15)의 입구 포트(15a)로 통하는 제17 통로(47)와, 상면에 개구되며 제3 열의 제2 개폐 밸브(15)의 입구 포트(15a)로 통하는 제18 통로(48)와, 제15 통로(45)의 단부 근방으로부터 상방으로 연장되며 상면에 개구되어 있는 제19 통로(49)가 형성되어 있다.
제5 통로(35), 제11 통로(41), 제17 통로(47) 및 제18 통로(48)는, 종래의 매니폴드 블록 조인트(100)에 대응하는 부분으로, 인접하는 열의 유체 제어 기기로서의 제2 개폐 밸브(15)끼리를 연통하기 위한 가로 방향 통로로 되어 있고, 퍼지 가스 라인으로서 사용된다. 이들 가로 방향 통로(35, 41, 47, 48) 이외가 직렬로 늘어서는 유체 제어 기기의 통로끼리를 연통하기 위한 세로 방향 통로를 형성하고 있다.
도 5 및 도 6에 도시한 제2 복열용 통로 블록(22)은, 상단 부재로서의 유량 제어기(16, 18)의 출구측 돌출부(16c, 18c) 및 이것에 직렬형으로 배치된 출구측 개폐 밸브(17)를 3개의 열에 걸쳐 지지하고 있다.
제2 복열용 통로 블록(22)에는, 제1 열에 대응하도록, 입구측 단부 근방의 상면에 개구되며 제1 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 입구 포트(17a)로 통하는 제1 통로(51)와, 출구측 단부 근방의 상면에 개구되며 제1 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 출구 포트(17b)로 통하는 제2 통로(52)가 형성되어 있다.
제2 복열용 통로 블록(22)에는, 제2 열에 대응하도록, 입구측 단부 근방의 상면에 개구되며 제2 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 입구 포트(17a)로 통하는 제3 통로(53)와, 제2 통로(52)로 통하고 또한 제2 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 출구 포트(17b)로 통하는 제4 통로(54)가 형성되어 있다.
제2 복열용 통로 블록(22)에는, 제3 열에 대응하도록, 입구측 단부 근방의 상면에 개구되며 제3 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 입구 포트(17a)로 통하는 제6 통로(56)와, 제4 통로(54)로 통하고 또한 제3 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 출구 포트(17b)로 통하는 제7 통로(57)가 형성되어 있다.
도 1에 도시한 실시형태와 도 12에 도시한 종래예를 비교한 경우, 제1 복열용 통로 블록(21)을 사용하고 있는 개소에 대응하는 종래예의 개소에서는, V자형 통로(99a)를 갖는 블록 조인트(99)가 1열에 3개 있기 때문에, 3열에서는 9개가 되고, 이것에 매니폴드 블록 조인트(100)를 더한 합계 10의 블록 조인트(99, 100)가 필요해지고 있다. 도 1에 도시한 실시형태에서는, 이들 블록 조인트(99, 100)가 1개의 제1 복열용 통로 블록(21)으로 치환되어 있음으로써, 부품수가 대폭 삭감되어 있다.
입구측 제1 개폐 밸브(14) 및 입구측 제2 개폐 밸브(15)의 제1 복열용 통로 블록(21)에의 부착은, 도 3에 도시한 바와 같이, 시일부를 설치하지 않고 가능하기 때문에, 종래의 입구측 제1 개폐 밸브(94) 및 입구측 제2 개폐 밸브(95)와 블록 조인트(99, 100) 사이에 설치되어 있는 시일부를 없앨 수 있다.
또한, 도 1에 도시한 실시형태와 도 12에 도시한 종래예를 비교한 경우, 제2 복열용 통로 블록(22)을 사용하고 있는 개소에 대응하는 종래예의 개소에서는, 3열에서 3개의 블록 조인트(99) 및 1개의 매니폴드 블록 조인트(101)가 사용되고 있다. 도 1에 도시한 실시형태에서는, 이들 블록 조인트(99, 101)가 1개의 제2 복열용 통로 블록(22)으로 치환되어 있어, 이 개소에 있어서도, 부품수가 대폭 삭감되어 있다. 또한, 출구측 개폐 밸브(17)의 제2 복열용 통로 블록(22)에의 부착은, 도 5에 도시한 바와 같이, 시일부를 설치하지 않고 가능하기 때문에, 종래의 출구측 개폐 밸브(97)와 블록 조인트(99, 101) 사이에 설치되어 있는 시일부를 없앨 수 있다.
상기한 제1 복열용 통로 블록(21) 및 제2 복열용 통로 블록(22)을 사용함으로써, 통로의 내용적이 변화한다. 구체적으로는, 종래예를 도시한 도 12에 있어서 굵은 선의 파선 J1 및 J2로 나타내고 있는 입구측 및 출구측 1차에 있어서의 통로 내용적에 대하여, 도 1에 도시한 실시형태에 있어서 굵은 선의 파선 A1 및 A2로 나타내고 있는 입구측 및 출구측 1차에 있어서의 통로 내용적이 각각 감소하고 있다. 입구측 및 출구측 1차 통로 내용적은, 가스의 치환성의 향상 및 불순 가스 방출량의 감소의 점에서, 매우 작은 것이 바람직하고, 상기 복열용 통로 블록(21, 22)의 사용에 의해, 통로를 최단으로 하는 것이 가능하며, 내용적을 종래비 10%∼20% 감소시킬 수 있다.
복수열의 유체 제어 장치를 구성하는 경우, 상기 3열용의 제1 복열용 통로 블록(21) 및 제2 복열용 통로 블록(22)만을 사용한 것에서는, 소요(所要)의 열수로 할 수 없는 경우가 있다. 이것에 대응하기 위해서, 상기 3열용의 제1 복열용 통로 블록(21) 및 제2 복열용 통로 블록(22)에 대응하는 형상으로 된 제1 단열용 통로 블록(25) 및 제2 단열용 통로 블록(26)이 사용된다.
제1 단열용 통로 블록(25)에는, 도 7 및 도 8에 도시한 바와 같이, 제1 열의 제1 개폐 밸브(14)의 입구 포트(14a)로 통하는 제1 통로(31)와, 제1 통로(31)로부터 분기되며 입구 단부 근방의 상면에 개구되는 제2 통로(32)와, 제1 열의 제1 개폐 밸브(14)의 출구 포트(14b)로 통하는 제3 통로(33)와, 제3 통로(33)의 중간부로부터 상방으로 연장되며 제1 열의 제2 개폐 밸브(15)의 출구 포트(15b)로 통하는 제4 통로(34)와, 상면에 개구되며 제1 열의 제2 개폐 밸브(15)의 입구 포트(15a)로 통하는 제5 통로(35)와, 제3 통로(33)의 단부 근방으로부터 상방으로 연장되며 상면에 개구되어 있는 제6 통로(36)가 형성되어 있다.
제2 단열용 통로 블록(26)에는, 도 9 및 도 10에 도시한 바와 같이, 입구측 단부 근방의 상면에 개구되며 제1 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 입구 포트(17a)로 통하는 제1 통로(51)와, 출구측 단부 근방의 상면에 개구되며 제1 열의 출구측 개폐 밸브(17)의 출구 포트(17b)로 통하는 제2 통로(52)가 형성되어 있다.
제1 복열용(3열용) 통로 블록(21) 및 제2 복열용(3열용) 통로 블록(22)과 이것에 대응하는 제1 단열용 통로 블록(25) 및 제2 단열용 통로 블록(26)을 병용함으로써, 예컨대 3열용을 5개, 단열용을 1개 사용하여, 모두 해서 16열로 할 수 있고, 또한, 3열용을 4개, 단열용을 4개 사용하여, 모두 해서 16열로 할 수도 있다. 후자는, 예컨대 부식성 라인이 4계통 있는 경우에 적합하다.
한편, 상기에 있어서, 제1 복열용 통로 블록(21) 및 제2 복열용 통로 블록(22)은, 3열에 걸쳐 배치되는 3열용으로 되어 있으나, 복열용 통로 블록은, 3열용에 한정되는 것은 아니며, 2열용 통로 블록, 4열용 통로 블록, 5열용 통로 블록으로 해도 좋다.
인접하는 제1 복열용 통로 블록(21) 및 제1 단열용 통로 블록(25)끼리의 접속의 예를 도 11에 도시한다. 도 11에 있어서, 인접하는 열의 통로 블록(21, 25)의 상면에 개구되는 통로끼리가 제1 역 U자형 배관(27) 및 제2 역 U자형 배관(28)으로 접속되어 있다. 접속되어 있는 개구는, 도 3 및 도 4에 도시한 제1 복열용 통로 블록(21)의 제5 통로(35)의 개구와, 도 7 및 도 8에 도시한 제1 단열용 통로 블록(25)의 제5 통로(35)의 개구로 되어 있다. 제2 역 U자형 배관(28)에는, 이것에 퍼지 가스를 공급하기 위한 관 조인트(29)가 접속되어 있다. 역 U자형 배관(27, 28) 및 복열용 통로 블록(21) 내의 제5 통로(35), 제11 통로(41) 및 제17 통로(47)에 의해, 모든 열에 퍼지 가스의 공급이 가능해진다.
제1 역 U자형 배관(27) 및 제2 역 U자형 배관(28)을 사용함으로써, 복열용 통로 블록(21, 22) 및 단열용 통로 블록(25, 26)을 병용하는 열수의 설정이 용이해지며, 열수의 증감도 용이하게 행할 수 있다.
산업상 이용가능성
본 발명에 의하면, 복수의 유체 제어 기기 및 복수의 통로 블록에 의해 형성된 유체 제어 장치에 있어서, 부품수를 삭감하고, 열의 수를 증감하는 등의 변경을 용이하게 행할 수 있다. 따라서, 반도체 제조 장치 등에서 사용하기에 보다 적합한 유체 제어 장치를 제공할 수 있다.
1: 유체 제어 장치 16: 매스플로우 컨트롤러(유량 제어기)
18: FCS(유량 제어기) 21: 제1 복수열용 통로 블록
22: 제2 복수열용 통로 블록 25: 제1 단열용 통로 블록
26: 제2 단열용 통로 블록

Claims (4)

  1. 복수 배치되는 유체 제어 기기로 이루어지는 상단층(上段層)과, 상단층의 복수의 유체 제어 기기를 접속하기 위한 복수의 통로 블록을 갖는 하단층(下段層)을 포함하며, 상단층과 하단층으로 구성되는 열이 병렬형으로 복수 배치되는 유체 제어 장치에 있어서,
    하단층의 통로 블록으로서, 복수의 열에 걸쳐 배치된 적어도 1개의 복열용 통로 블록을 갖고, 복열용 통로 블록은, 상단층의 모든 열 중의 일부의 적어도 2개의 열에 걸쳐 적어도 2개의 유체 제어 기기를 지지하고 있으며, 복열용 통로 블록 내에는, 직렬형으로 늘어서는 유체 제어 기기의 통로끼리를 연통(連通)하기 위한 세로 방향 통로와, 인접하는 열의 유체 제어 기기의 통로끼리를 연통하기 위한 가로 방향 통로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 하단층의 통로 블록으로서, 복열용 통로 블록이 지지하고 있는 적어도 2개의 상단 부재를 1열분만 지지하는 단열용 통로 블록을 더 갖고, 적어도 1개의 복수열용 통로 블록 및 적어도 1개의 단열용 통로 블록이 병용되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인접하는 열의 통로 블록의 상면에 개구되는 통로끼리가 역(逆) U자형 배관에 의해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상단층의 유체 제어 기기로서, 유량 제어기 본체의 입구측 및 출구측에 돌출부가 형성된, 유량을 제어하기 위한 유량 제어기를 갖고, 복열용 통로 블록이 2종류 사용되며, 제1 복열용 통로 블록이 지지하고 있는 적어도 2개의 유체 제어 기기는, 유량 제어기의 입구측 돌출부 및 이것에 직렬형으로 배치된 2개의 입구측 개폐 밸브이고, 제2 복열용 통로 블록이 지지하고 있는 적어도 2개의 유체 제어 기기는, 유량 제어기의 출구측 돌출부 및 이것에 직렬형으로 배치된 1개의 출구측 개폐 밸브인 것을 특징으로 하는 유체 제어 장치.
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