特許 7352947 バルブ装置及び分流システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-09-21

(45)【発行日】2023-09-29

(54)【発明の名称】バルブ装置及び分流システム

(51)【国際特許分類】

   F16K 47/04 20060101AFI20230922BHJP

【ＦＩ】

F16K47/04 A

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2019178139

(22)【出願日】2019-09-28

(65)【公開番号】P2021055722

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2022-07-13

(73)【特許権者】

【識別番号】390033857

【氏名又は名称】株式会社フジキン

(74)【代理人】

【識別番号】100129540

【弁理士】

【氏名又は名称】谷田 龍一

(74)【代理人】

【識別番号】100137648

【弁理士】

【氏名又は名称】吉武 賢一

(72)【発明者】

【氏名】澤田 洋平

(72)【発明者】

【氏名】西野 功二

(72)【発明者】

【氏名】渡辺 一誠

【審査官】加藤 昌人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０８３２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－０２２８５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０６１５５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２８１２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００６０７１０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ ４７／００－４７／１６

Ｆ１６Ｋ ２７／００－２７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流入口、流出口、および、前記流入口と前記流出口との間の流路が設けられた本体と、
前記流入口と流出口との間の流路に介在する弁機構と、
前記弁機構の上流側または下流側の流路に介在し、それぞれが流路部を有する複数の抵抗要素によって構成された抵抗体と、
前記抵抗体を保持し、前記抵抗体を前記本体に固定するための固定具と
を備え、
前記複数の抵抗要素は、前記固定具に対して取り外し可能に保持されており、
前記複数の抵抗要素のそれぞれは、前記流路部としての有底溝が表面に形成された環状プレートを含み、前記環状プレートを積層することによって前記抵抗体が構成されている、バルブ装置。

【請求項2】

前記固定具は、前記複数の環状プレートが共通に嵌められる軸部材を有し、前記軸部材には、前記環状プレートに形成された有底溝と位置合わせされる軸方向に延びる切欠き部が形成されている、請求項１に記載のバルブ装置。

【請求項3】

前記本体の第１の側において前記弁機構が設けられ、前記第１の側と対向する第２の側において前記抵抗体を収容する収容空間が設けられ、前記固定具は、前記第２の側から前記抵抗体を前記本体に対して固定している、請求項１または２に記載のバルブ装置。

【請求項4】

前記収容空間は、前記弁機構に通じる流路よりも拡径された空間であり、前記抵抗体は前記収容空間の奥底面に当接するように配置されている、請求項３に記載のバルブ装置。

【請求項5】

前記抵抗体を前記奥底面に付勢する弾性部材をさらに備える、請求項４に記載のバルブ装置。

【請求項6】

前記弁機構を通過するＣｖ値は、前記抵抗体を通過するＣｖ値よりも大きい、請求項１から５のいずれかに記載のバルブ装置。

【請求項7】

ガス供給源と、前記ガス供給源に接続された共通ガスラインと、前記共通ガスラインに対して共通に接続された複数の分流ガスラインとを備える分流システムであって、
前記複数の分流ガスラインのそれぞれにおいて、請求項１から６のいずれかに記載のバルブ装置が設けられている、分流システム。

【請求項8】

前記バルブ装置の上流側の流体圧力を測定する圧力センサをさらに備える、請求項７に記載の分流システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バルブ装置および分流システムに関し、特に、半導体製造設備、薬品製造装置または化学プラント等に用いるガス供給システムにおいて好適に用いられるバルブ装置および分流システムに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体製造設備又は化学プラント等において、プロセスチャンバなどにガスを適切な流量で供給することが要求される。流量を制御する装置としては、マスフローコントローラ（熱式質量流量制御器）や圧力式流量制御装置が知られている。

【0003】

圧力式流量制御装置は、コントロール弁と絞り部（例えばオリフィスプレートや臨界ノズル）とを組み合せた比較的簡単な機構によって各種流体の質量流量を高精度に制御することができるので、広く利用されている（例えば、特許文献１）。また、圧力式流量制御装置は、一次側供給圧が大きく変動しても安定した流量制御が行えるという優れた流量制御特性を有している。

【0004】

プロセスチャンバへのガスの供給を、分流システムを介して行うことがある。分流システムでは、上記の圧力式流量制御装置などによって流量制御されたガスが、複数の分流ガスラインからプロセスチャンバに供給される。分流ガスラインは、プロセスチャンバの異なる領域にガスを供給できるように構成されている。この構成において、各分流ガスラインに設けられた開閉弁を制御することによって、プロセスチャンバにおける所望領域に選択的にガスを供給したり、各領域に供給するガス量の割合を適宜変更することができる。このような分流システムは、例えば、特許文献２に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１０－５５２１８号公報

【文献】特開２０１５－４９５６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

分流システムを用いる場合において特に、各分流ガスラインに設けられる開閉弁の特性、より具体的には、開閉弁を開放したときのガスの流れやすさ（コンダクタンス）が同等であることが求められている。開閉弁の特性が異なっていると、プロセスチャンバの各領域に流すガス量の比率の制御が正確に行えなくなるおそれがあるからである。なお、分流システム以外に組み込む場合であっても、バルブの特性が一定であることが好ましいことは言うまでもない。

【0007】

開閉弁におけるガスの流れやすさは、例えば、Ｃｖ値（Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｏｆ ｆｌｏｗ）によって規定することができる。Ｃｖ値は、バルブにおける流体の流れやすさを示す一般的な指標であり、ガスのＣｖ値は、典型的には下記の式で与えられる。
Ｃｖ＝（Ｑ／６９００）×（Ｇｇ・Ｔ／（Ｐ１－Ｐ２）・Ｐ２）^1/2

【0008】

上記式において、Ｑは流量（ｓｃｃｍ）、Ｇｇは気体の比重、Ｐ１はバルブの一次側圧力（ｋＰａ ａｂｓ）、Ｐ２はバルブの二次側圧力（ｋＰａ ａｂｓ）、Ｔは温度（Ｋ）である。Ｃｖ値は、バルブの一次側圧力および二次側圧力が一定であるときの、バルブを流れるガスの流量に対応するものである。

【0009】

各分流ガスラインに設けられる開閉弁のＣｖ値の調整は、例えば、弁機構（弁体およびこれを駆動する駆動装置）を機械的に調整することなどによってなされ得る。開放時の弁体の移動量（バルブリフト）を各開閉弁で同等になるように調整ができれば、弁開放時の各分流ガスラインにおける流れやすさを同等に設定することができる。

【0010】

しかしながら、上記のような弁機構自体の調整によりＣｖ値を一定にすることは困難を伴うことが多かった。例えば、駆動機構としてピエゾアクチュエータが用いられている場合、温度によってアクチュエータのストロークが異なるものになるので、使用状態によってＣｖ値が変動してしまうことになる。また、弁座が樹脂製である場合、弁体と弁座とが当接離間を繰り返すことで開弁時の隙間が変わることでＣｖ値が変動する。さらに、弁体や弁座の加工誤差などによって実際に組み立てられた弁機構に求められる調整の程度はまちまちであり、それぞれのバルブにおいてＣｖ値を微妙に調整することは容易な作業ではなかった。

【0011】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、開弁時の流体の流れやすさの調整を比較的簡単に行うことができ、個体差の低減を図ることできるバルブ装置およびこれを備えた分流システムを提供することをその主たる目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明の実施形態によるバルブ装置は、流入口、流出口、および、前記流入口と前記流出口との間の流路が設けられた本体と、前記流入口と流出口との間の流路に介在する弁機構と、前記弁機構の上流側または下流側の流路に介在し、それぞれが流路部を有する複数の抵抗要素によって構成された抵抗体と、前記抵抗体を保持し、前記抵抗体を前記本体に固定するための固定具とを備え、前記複数の抵抗要素が、前記固定具に対して取り外し可能に保持されている。

【0013】

ある実施形態において、前記複数の抵抗要素のそれぞれは、前記流路部としての有底溝が表面に形成された環状プレートを含み、前記環状プレートを積層することによって前記抵抗体が構成されている。

【0014】

ある実施形態において、前記固定具は、前記複数の環状プレートが共通に嵌められる軸部材を有し、前記軸部材には、前記環状プレートに形成された有底溝と位置合わせされる軸方向に延びる切欠き部が形成されている。

【0015】

ある実施形態において、前記本体の第１の側において前記弁機構が設けられ、前記第１の側と対向する前記第２の側において前記抵抗体を収容する収容空間が設けられ、前記固定具は前記第２の側から前記抵抗体を前記本体に対し固定している。

【0016】

ある実施形態において、前記収容空間は、前記弁機構に通じる流路よりも拡径された空間であり、前記抵抗体は前記収容空間の奥底面に当接するように配置されている。

【0017】

ある実施形態において、前記抵抗体を前記奥底面に付勢する弾性部材をさらに備える。

【0018】

ある実施形態において、前記弁機構を通過するＣｖ値は、前記抵抗体を通過するＣｖ値よりも大きい。

【0019】

本発明の実施形態による分流システムは、ガス供給源と、前記ガス供給源に接続された共通ラインと、前記共通ラインに対して共通に接続された複数の分流ガスラインとを備える分流システムであって、前記複数の分流ガスラインのそれぞれにおいて、上記のいずれかのバルブ装置が設けられている。

【0020】

ある実施形態において、上記の分流システムは、前記バルブ装置の上流側の流体圧力を測定する圧力センサをさらに備える。

【発明の効果】

【0021】

本発明の実施形態に係るバルブ装置および分流システムによれば、比較的簡単にバルブ装置の特性のばらつきを改善することができ、所望の流量でガスを供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の実施形態の分流システムを示す図である。

【図2】ガスが供給されるプロセスチャンバを示す図である。

【図3】本発明の実施形態のバルブ装置を示す断面図である。

【図4】本発明の実施形態のバルブ装置が備える抵抗体および固定具の分解斜視図である。

【図5】本発明の実施形態のバルブ装置が備える抵抗体および固定具の組み立て後の斜視図である。

【図6】本発明の実施形態のバルブ装置が備える抵抗体を構成する抵抗要素としての環状プレートを示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。

【0024】

図１は、本発明の実施形態によるバルブ装置１０を備えた分流システム１００を示す。分流システム１００は、ガス供給源２と、ガス供給源２に接続されたガスボックス４と、ガスボックス４の下流側に設けられた共通ガスラインＬ１と、共通ガスラインＬ１から分岐し、共通ガスラインＬ１に対して共通接続された複数の分流ガスラインＬ２とを備えている。また、本実施形態において、共通ガスラインＬ１には、圧力センサ８が設けられている。ガス供給源２から供給されるガスは、原料ガス、エッチングガス、キャリアガス等、半導体製造プロセスで用いられる種々のガスであってよい。

【0025】

ガスボックス４は、例えば、ガス供給源２からの流路に介在する圧力式流量制御器を備えており、下流側の共通ガスラインＬ１を流れるガスの流量を所望の流量に制御することができる。なお、図１には、１つのガス供給源２と１つのガスボックス４とを示しているが、他の態様において、ガス種の異なる複数のガス供給源がガスボックス４に接続され、ガスボックス４内には各ガス供給源のための複数の流量制御器が設けられていてもよい。各流量制御器の下流側は図示しない合流ブロックを介して共通ガスラインＬ１に接続されていてよい。

【0026】

分流システム１００において、分流ガスラインＬ２のそれぞれには、オンオフ弁として用いられる本実施形態のバルブ装置１０が設けられている。各バルブ装置１０は、弁機構３０と、弁機構３０の上流側に設けられた抵抗体２０とを備えている。バルブ装置１０は、典型的には、各分流ガスラインＬ２をガスが同等の流れやすさで流れるように調整されている。バルブ装置１０の詳細な構成については後述する。

【0027】

複数の分流ガスラインＬ２は、ガス供給対象であるプロセスチャンバ６に接続されている。図１に示す態様では、２本の分流ガスラインＬ２がバルブ装置１０の下流側でラインＡに共通接続され、４本の分流ガスラインＬ２がバルブ装置１０の下流側でラインＢに共通接続され、５本の分流ガスラインＬ２がバルブ装置１０の下流側でラインＣに接続されている。ラインＡ、Ｂ、Ｃは、それぞれ、プロセスチャンバ６の異なる場所に供給口を有している。

【0028】

図２は、プロセスチャンバ６の内部の領域を示す図である。プロセスチャンバ６は、例えば、円柱状の処理空間を有しており、チャンバの中心から、同心状の、領域ＲＡ、領域ＲＢ、および、領域ＲＣが設けられている。また、領域ＲＡ、ＲＢ、ＲＣには、図１に示した各ラインＡ、Ｂ、Ｃが接続されており、領域ＲＡ、ＲＢ、ＲＣのそれぞれにガス供給源２からのガスを流すことが可能である。なお、図１に示したプロセスチャンバ６は、図を簡単にするために、右側半分のみを示しており、左端部分がプロセスチャンバ６の中央に対応する。

【0029】

チャンバ内、同心円状の部屋の下には、図示しないシャワープレートを介してウエハが置かれている。ウエハ上に均一に膜を生成するため、あるいは、適切なパターニングを行うために、各領域ＲＡ、ＲＢ、ＲＣから吹き付けるガスの量が調整されることが好ましい。また、ウエハ上に生成する膜のパターン等に応じて、各領域から供給するガス量の比率は適宜選択されることが好ましい。

【0030】

再び図１を参照して、上記構成の分流システム１００において、各分流ガスラインＬ２におけるバルブ装置１０の開閉を制御することによって、種々の流量比パターン（１：１：１、１：２：１、１：３：１など）で、領域ＲＡ、ＲＢ、ＲＣにガスを流すことができる。流量比パターンは、バルブ装置１０が開放されている分流ガスラインＬ２の数によって決定される。

【0031】

各ラインＡ、Ｂ、Ｃにおいて開放する分流ガスラインＬ２の本数は、１分流ガスラインが開放されたラインＡを基準として、適宜決定することができる。また、圧力センサ８の出力が規定値を超えたときには、ガスボックス４の下流側の圧力が高すぎると判断し、この場合のみ、ラインＡにおいて複数の分流ガスライン（ここでは２本の分流ガスライン）を開放して圧力を下げるようにもよい。そして、このラインＡにおいて２本の分流ガスラインが開放された状態を基準として、より低下した圧力で、他のラインＢ、Ｃにおける分流ガスラインの開放本数を決定するようにしてもよい。

【0032】

ただし、上記のような所望の種々の流量比パターンで、プロセスチャンバ内の各領域ＲＡ、ＲＢ、ＲＣにガスを供給するためには、各分流ガスラインＬ２のガスの流れやすさが同等であることが好適である。これらの流れやすさが異なる場合、分流ガスラインの開放本数の比とは異なる流量比で各領域にガスが流れることになる。

【0033】

これに対して、各分流ガスラインＬ２に設けられたバルブ装置１０は、弁機構３０の上流側に設けられた抵抗体２０を用いて弁開放時のガスの流れやすさが比較的容易な手法で調整可能できるように構成されている。したがって、所望の流量比でプロセスチャンバの各領域にガスを供給することが可能である。

【0034】

図３は、本実施形態のバルブ装置１０の構成を示す。また、図４は、バルブ装置１０が備える抵抗体２０および固定具２４の分解斜視図であり、図５は、抵抗体２０および固定具２４の組み立て後の斜視図であり、図６は、抵抗体２０を構成する抵抗要素としての環状プレート２２を示す斜視図である。

【0035】

図３に示すように、バルブ装置１０は、流入口１４、流出口１６、およびこれらの間の流路ｆ１、ｆ２、ｆ３が設けられた本体１２と、本体１２の上面側（第１の側）１２Ｕに設けられた弁機構３０と、流入口１４と弁機構３０との間の流路ｆ１、ｆ３に設けられた抵抗体２０とを備えている。

【0036】

抵抗体２０は、本体１２の下面側（第２の側）１２Ｄに開口する収容空間１２Ａにおいて収容されており、収容空間１２Ａを閉じるようにして本体１２に固定される固定具２４を用いて、本体１２の下面側から本体１２に固定されている。本実施形態において、固定具２４は周囲に形成されたネジ部２４ｂ（図４等参照）を用いて本体１２に固定されているが、これに限られない。ただし、固定具２４は、本体１２に対して着脱可能な態様で本体１２に固定されていることが好ましい。

【0037】

また、本体１２に取り付けた固定具２４を覆うようにして、本体１２の下面側には外蓋１８が図示しないネジなどを用いてガスケットリング２８を介して取り付けられている。このようにガスケットリング２８を介して外蓋１８を取り付けることによって、収容空間１２Ａを外部に対して気密にシールすることができる。

【0038】

また、収容空間１２Ａは、弁機構３０に通じる流路ｆ３よりも拡径された空間として形成されており、抵抗体２０は収容空間１２Ａの奥底面１２Ｂに当接するように配置されている。この構成において、抵抗体２０の最上面と収容空間１２Ａの奥底面１２Ｂとの間はガスが流れないようになっている。また、図には示していないが、抵抗体２０を奥底面に付勢する弾性部材を設けることによって、抵抗体２０を奥底面１２Ｂに押し付けて、ガスの流れをより効果的に遮断することができる。弾性部材としては、皿バネ等を用いることができる。

【0039】

本体１２は、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌなどの耐食性の高いステンレス鋼から形成され、流入口１４を有する継手部、および、流出口１６を有する継手部を含んでいてよい。流入口１４と収容空間１２Ａとの間の流路ｆ１、収容空間１２Ａと弁機構３０の取付部との間の流路ｆ２、弁機構３０の取付部と流出口１６との間の流路ｆ３および収容空間１２Ａは、ドリルなどで穿孔することによって本体１２の内部に形成することができる。

【0040】

また、本実施形態において、弁機構３０は、ダイヤフラム弁体３２と、本体１２に設けられた環状の突出部によって形成される弁座３４と、ダイヤフラム弁体３２に接続された駆動機構３６とを備えている。駆動機構３６としては、例えば、ピエゾアクチュエータや、空気駆動式アクチュエータ等を用いることができる。駆動機構３６は、ダイヤフラム弁体３２を弁座３４に押圧したり、ダイヤフラム弁体３２を弁座３４から離したりできる限り、種々のものを用い得る。また、ダイヤフラム弁体３２は、例えば、ステンレス鋼製またはコバルトニッケル合金製の円形薄板（例えば厚さ１５～１００μｍ）であり、中央部が上方へ僅かに膨出した逆皿形に形成されていてよい。ダイヤフラム弁体３２は、１枚のダイヤフラムから形成されていてもよいし、２～４枚のダイヤフラムの積層体から形成されていてもよい。

【0041】

弁機構３０は、上記のようにダイヤフラム弁体３２を用いたものに限られず、流路を開閉できる限り、べローズ弁やニードル弁等の種々の他の態様のものであってよい。ただし、分流ガスラインのそれぞれに設けられたバルブ装置１０の弁機構３０は、弁体が移動して開放状態となったときに所定の同じＣｖ値を有するように設計されている（ただし、実際のＣｖ値はわずかに異なっていてよい）ことが好ましい。

【0042】

次に、図４～図６を参照して、本実施形態で用いられる抵抗体２０の詳細を説明する。抵抗体２０は、流路部を有する複数の抵抗要素を用いて構成されており、ここでは、抵抗要素としての環状プレート２２を積み重ねることによって構成されている。また、積層された環状プレート２２は、その中央開口部２２ｂが、固定具２４に設けられた軸部材２５に嵌められており、固定具２４に対して取り外し可能に保持されている。環状プレート２２および固定具２４は、例えば、ＳＵＳ３１６Ｌなどの耐食性の高いステンレス鋼から形成される。

【0043】

また、環状プレート２２の表面には、流路部としての幅広の有底溝２２ａが形成されている。図示する態様では、４本の有底溝２２ａが周方向において均等に配置されているが、溝の本数やサイズ（溝幅および溝深さ）は、抵抗体２０において求められる流れやすさに応じて複数パターンのものが用意され、適宜選択されてよい。環状プレート２２の大きさは特に限定するものではないが、外径は、例えば１２ｍｍ～２０ｍｍであり、内径は、例えば６ｍｍ～１０ｍｍであり、厚さは、例えば０．１ｍｍ～０．３ｍｍである。環状プレート２２は、公知の熱式流量計が備えるバイパスプレートと同様の構成を有していてもよい。

【0044】

ただし、環状プレート２２の最上段に配置される環状プレート２６には、溝が設けられていなくてよく、この環状プレート２６は、その下の環状プレート２２の有底溝２２ａを閉じるために設けられている。また、最上段の環状プレート２６を本体１２の収容空間１２Ａの奥底面１２Ｂに付勢するための弾性部材（環状皿バネやコイルスプリングなど）を、積層された環状プレート２２の途中に組み入れたり、最下段の環状プレート２２の下側すなわち固定具２４の段差面上に設けてもよい。ただし、一般的には、固定具２４のネジ締め調整により、適切な押圧力で環状プレート２６を奥底面１２Ｂに押し付けるだけで十分である。

【0045】

以上の構成を有する複数の環状プレート２２は、それぞれの有底溝２２ａが位置合わせされたうえで積層されている。そして、複数の環状プレート２２が共通に嵌められる固定具２４の軸部材２５には、環状プレート２２に形成された有底溝２２ａと位置合わせされる軸方向に延びる切欠き部２５ａが形成されている。切欠き部２５ａは、有底溝２２ａと同様に、周方向に均等に４つが設けられている。

【0046】

有底溝２２ａを通ったガスは、切欠き部２５ａを通って、弁機構３０に通じる流路ｆ３へと流れる。一方で、有底溝２２ａが設けられていない部分をガスは流れることができない。このため、抵抗体２０を、有底溝２２ａの本数やサイズに応じた流れやすさを有する流れ制限器として用いることができる。

【0047】

また、本実施形態では、環状プレート２２の枚数を増やすことによって、ガスがより流れやすい抵抗体２０が得られ、環状プレート２２の枚数を減らすことによってガスがより流れにくい抵抗体２０が得られる。したがって、抵抗体２０を用いれば、弁機構３０の上流側で、ガスの流れやすさ、あるいは、弁機構３０の直前でのガスの圧力を調整することができる。これによって、抵抗体２０および弁機構３０を通過するガスの流れやすさ、すなわち、バルブ装置１０の全体のＣｖ値を調整することができる。

【0048】

ここで、抵抗体２０を用いてバルブ装置１０の全体のＣｖ値（バルブ装置１０の一次側圧力と二次側圧力とそのときに流れるガスの流量に基づくＣｖ値）を調整するためには、弁機構３０のＣｖ値（全開状態における弁機構３０を通過するときのＣｖ値）は、抵抗体２０のＣｖ値（抵抗体２０を通過するときのＣｖ値）よりも大きいことが求められる。これは、抵抗体２０のＣｖ値が弁機構３０のＣｖ値よりも大きいときには、抵抗体２０のＣｖ値の調整にかかわらず、弁機構３０のＣｖ値によってバルブ装置１０におけるガスの流れやすさが決まってしまうからである。このため、抵抗体２０のＣｖ値調整、例えば、環状プレートの枚数調整は、抵抗体２０のＣｖ値が、弁機構３０のＣｖ値を超えない範囲内で行われることが好ましい。

【0049】

なお、環状プレートの枚数は、求められる流れやすさや、上記の弁機構３０のＣｖ値を考慮して、適宜選択されてよいが、５枚以上であることが好ましく、１０枚以上であることがより好ましい。枚数が多い場合、１枚の増減によって調整できるＣｖ値の値を小さく設定することができるので、より精密に流れやすさを調整し得る。

【0050】

このように、本実施形態では、制限器として複数の環状プレートの積層体を用いているが、環状プレートに設ける溝は、比較的形状精度高く形成することができる。一方、制限器としてサイズの異なるオリフィスプレートを用いることも考えられるが、オリフィス形成の加工精度を高くすることは困難な場合が多い。したがって、オリフィスプレートではなく、複数の環状プレートの積層体を用いることによって、より精度よくＣｖ値調整を行うことが可能になる。

【0051】

以上、本発明の実施形態について説明したが、種々の改変が可能である。例えば、固定具は、上記のような軸部材を有さず、積層された環状プレート２２の外周側を支持するように構成された複数の壁状の部材を有していてもよい。また、積層する環状プレート２２は、必ずしも同様の流路部（溝）を有するもののみで構成されている必要はない。例えば、環状プレートに設ける溝の数を２本にすれば、溝の数が４本のプレートに比べてよりガスが流れにくくなる。したがって、これらの複数の種類のプレートを組み合わせることによって、より任意性高くＣｖ値の調整を行うことが可能になる。

【0052】

また、抵抗体２０は、流路部が設けられたプレートに加えて、流路部を有しないプレートを含むようにして構成されていてもよい。抵抗体２０が流路部を有する複数の抵抗要素を含む限り、他の構成要素の有無にかかわらず、本明細書では、複数の抵抗要素によって構成された抵抗体と称することとする。

【0053】

また、バルブ装置は、ノーマルクローズ型であってもよいし、ノーマルオープン型であってもよい。また、バルブ装置は、オンオフ弁だけでなく、任意開度に調整可能なバルブにも適用し得る。

【0054】

さらに、上記には、弁機構の上流側に抵抗体を設ける態様を説明したが、弁機構の下流側に抵抗体を設けても構わない。図３に示す態様において、流出口１６をガスの流入側に接続し、流入口１４をガスの排出側に接続することによってこのような態様が実現できる。また、図３に示す態様では、弁座３４の内側に配置された垂直の流路ｆ３に抵抗体２０が設けられているが、弁座３４の外側の弁室に接続される流路の途中に収容空間および抵抗体を設けるようにしてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明の実施形態にかかるバルブ装置および分流システムは、例えば、半導体製造装置におけるガス供給ラインにおいて好適に用いられる。

【符号の説明】

【0056】

２ ガス供給源
４ ガスボックス
６ プロセスチャンバ
８ 圧力センサ
１０ バルブ装置
１２ 本体
１２Ａ 収容空間
１２Ｂ 奥底面
１４ 流入口
１６ 流出口
１８ 外蓋
２０ 抵抗体
２２ 環状プレート
２２ａ 有底溝（流路部）
２２ｂ 中央開口部
２４ 固定具
２８ ガスケットリング
３０ 弁機構
３２ ダイヤフラム弁体
３４ 弁座
３６ 駆動機構
１００ 分流システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】