(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】2023-11-21
(45)【発行日】2023-11-30
(54)【発明の名称】バルブ装置および流体制御装置
(51)【国際特許分類】
F16K 27/00 20060101AFI20231122BHJP
【ＦＩ】
F16K27/00 Z
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2019198505
(22)【出願日】2019-10-31
(65)【公開番号】P2021071168
(43)【公開日】2021-05-06
【審査請求日】2022-09-21
(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】110002893
【氏名又は名称】弁理士法人ＫＥＮ知財総合事務所
(72)【発明者】
【氏名】松田 隆博
(72)【発明者】
【氏名】相川 献治
(72)【発明者】
【氏名】稲田 敏之
(72)【発明者】
【氏名】渡辺 一誠
(72)【発明者】
【氏名】茂木 雄太
(72)【発明者】
【氏名】中田 知宏
(72)【発明者】
【氏名】篠原 努
【審査官】橋本 敏行
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－１５２２１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１４－１９０３８７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－１７８７１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／００１３８０３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１５－１７８８９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－２９１４８１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｆ１６Ｋ ２７／００－２７／１２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
略ブロック状を成し、上面から第１の弁室と第２の弁室が凹設されるとともに、内部に、前記第１の弁室にそれぞれ連通する第１～第３の流路と、前記第２の弁室にそれぞれ連通する第４～第６の流路と、が形成されたボディと、前記第１の弁室内に設けられ、前記第２と第３の流路の間を常に連通させつつ、該第２及び第３の流路と前記第１の流路との間の連通と遮断を切換える第１の弁体と、
前記第２の弁室内に設けられ、前記第５と第６の流路の間を常に連通させつつ、該第５及び第６の流路と前記第４の流路との間の連通と遮断を切換える第２の弁体と、
前記第１及び第２の弁体をそれぞれ駆動する第１及び第２のアクチュエータと、
を有し、
前記第２、第３、第５及び第６の流路はそれぞれ別々に前記ボディの下面にポートを有する一方、前記第１の流路及び前記第４の流路は前記ボディの下面に共通のポートを有することを特徴とするバルブ装置。
【請求項2】
前記ボディの下面において、前記第２及び第５の流路は、流通方向である第１の方向の一端部側にそれぞれのポートを有し、前記第３及び第６の流路は、前記第１の方向の他端部側にそれぞれのポートを有し、前記第１及び第４の流路は、略中央の位置に共通のポートを有する、請求項１に記載のバルブ装置。
【請求項3】
上面視において、前記第１及び第２の弁室は、前記ボディの前記第１の方向に配列され、前記ボディの前記第１の方向に直交する第２の方向の両端部側に、前記ボディを垂直方向に貫通する貫通孔が設けられている、請求項２に記載のバルブ装置。
【請求項4】
前記貫通孔として、径の異なる２種類の貫通孔が設けられている、請求項３に記載のバルブ装置。
【請求項5】
前記第２、第３、第５及び第６の流路のポートと、前記第１の流路及び前記第４の流路の共通のポートとは、径が異なる、請求項１～４のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項6】
上面視で、前記第２、第４、第５及び第６の流路のそれぞれのポートと、前記各貫通孔は、前記第１及び第３の流路の共通のポートを中心に、１８０度反転対称の位置に配置されている、請求項３または４に記載のバルブ装置。
【請求項7】
前記第２及び第３の流路の合計の内容積と、前記第５及び第６の流路の合計の内容積とが、略同一である、請求項１～６のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項8】
前記第１及び第２の弁体は、ダイヤフラムである、請求項１～７のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項9】
前記第１及び第２のアクチュエータは、エアシリンダアクチュエータである、請求項１～８のいずれかに記載のバルブ装置。
【請求項10】
継手ブロックを介して一方向に配列された複数の流体機器からなる少なくとも２列のラインと、前記各ラインの継手ブロック間を通過して該ラインに直交するように配置されたマニホールドと、
を含む流体制御装置であって、
前記複数の流体機器は、請求項１～９のいずれかに記載のバルブ装置を含み、
該バルブ装置は、前記マニホールドを跨いで配置され、
前記第１及び第４の流路の共通のポートは、前記マニホールドの接続口に接続され、
前記第２及び第５の流路の各ポートは、前記マニホールドの一方の側の継手ブロックを介してそれぞれ流体機器のラインに接続され、
前記第３及び第６の流路の各ポートは、前記マニホールドの他方の側の継手ブロックを介してそれぞれ流体機器のラインに接続されている、
ことを特徴とする流体制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バルブ装置および流体制御装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体製造プロセスに用いられるプロセスガス等の流通・遮断制御や流量制御に各種バルブ装置が用いられており、特に気密性維持のためにダイヤフラムバルブが多く用いられている。
これらのバルブ装置は、他の流体機器とともに、統合された流体制御システムに組み込まれることが一般的である。例えば、特許文献１に示す流体制御システムでは、各流体機器は上流から下流に向かってラインを構成し、このようなラインが複数列配置されている。各ラインの幅は、規格で1.125inch（約29mm）に統一され、各流体機器の幅もこの寸法に統一されている。
しかし、流量制御の応答性向上の要求のため、流体機器が処理チャンバ近くで流体制御できるように、流体制御装置の小型化が求められている。特許文献２のシステムでは、小型化のため、各ラインの幅が１０mmと規格され、この規格に準拠した新たなバルブ等の流体機器も開発されている。
これらのバルブ装置は、他の流体機器とともに、統合された流体制御システムに組み込まれることが一般的である。例えば、特許文献１に示す流体制御システムでは、各流体機器は上流から下流に向かってラインを構成し、このようなラインが複数列配置されている。各ラインの幅は、規格で1.125inch（約29mm）に統一され、各流体機器の幅もこの寸法に統一されている。
しかし、流量制御の応答性向上の要求のため、流体機器が処理チャンバ近くで流体制御できるように、流体制御装置の小型化が求められている。特許文献２のシステムでは、小型化のため、各ラインの幅が１０mmと規格され、この規格に準拠した新たなバルブ等の流体機器も開発されている。
【0003】
このような流体制御システムにおいて、各ラインを直交する方向にパージガスのマニホールドが設けられ、このパージガスのマニホールドにおける各ラインとの交点にはパージガス供給口が設けられて、Ｎ２等のパージガスを各ラインに供給するようになっている。
各接続点には三方弁が設けられ、各接続点のすぐ上流に設けられた開閉バルブと連携して、接続点の下流へ流すガスを、プロセスガスとパージガスとの間で切り替えている。
各接続点には三方弁が設けられ、各接続点のすぐ上流に設けられた開閉バルブと連携して、接続点の下流へ流すガスを、プロセスガスとパージガスとの間で切り替えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２００２－２０６７００号公報
【文献】国際公開第２０１７／２２１８９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、1.125inchの流体制御システムは多く、これを改造して、ライン数を増やすために、１つのラインのスペース中に、２つの１０mmラインを配置したいという需要もある。その場合、パージガスのマニホールド（1.125inch対応）の供給口のピッチが１０mmラインの配列ピッチと合わなくなるという問題がある。勿論、1.125inchライン用の供給口の配列ピッチを１０mmのライン用の供給口の配列ピッチに細分化するための分岐継手ブロックを介在させる方法もあるが、部品点数が多くなって部品コストや組み立てコストが増えるという問題を生ずる。
【0006】
本発明の目的は、このような課題を解決し、パージガスのマニホールド（1.125inch対応）に接続して２本のガスラインへガスを流すことができるバルブ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】
本発明のバルブ装置は、
略ブロック状を成し、上面から第１の弁室と第２の弁室が凹設されるとともに、内部に、前記第１の弁室にそれぞれ連通する第１～第３の流路と、前記第２の弁室にそれぞれ連通する第４～第６の流路と、が形成されたボディと、
前記第１の弁室内に設けられ、前記第２と第３の流路の間を常に連通させつつ、該第２及び第３の流路と前記第１の流路との間の連通と遮断を切換える第１の弁体と、
前記第２の弁室内に設けられ、前記第５と第６の流路の間を常に連通させつつ、該第５及び第６の流路と前記第４の流路との間の連通と遮断を切換える第２の弁体と、
前記第１及び第２の弁体をそれぞれ駆動する第１及び第２のアクチュエータと、
を有し、
前記第２、第３、第５及び第６の流路はそれぞれ別々に前記ボディの下面にポートを有する一方、前記第１の流路及び前記第４の流路は前記ボディの下面に共通のポートを有するバルブ装置であることを特徴とする。
この構成により、旧規格のパージガスのマニホールドの１つの供給口からのパージガスを、共通のポートから第１及び第４の流路に導入し、第１及び第２の弁室にて制御し、例えば第３及び第６の流出路に流すことできるので、１つの前記バルブ装置を介して、２つのガスラインにそれぞれ供給できる。
尚、第１の弁室と第１～第３の流路、及び、後述する第１の弁体及び第１のアクチュエータによって構成されるバルブ要素を「第１のバルブ要素」ともいう。同様に、第２の弁室と第４～第６の流路、及び、後述する第２の弁体及び第２のアクチュエータによって構成されるバルブ要素を「第２のバルブ要素」ともいう。
略ブロック状を成し、上面から第１の弁室と第２の弁室が凹設されるとともに、内部に、前記第１の弁室にそれぞれ連通する第１～第３の流路と、前記第２の弁室にそれぞれ連通する第４～第６の流路と、が形成されたボディと、
前記第１の弁室内に設けられ、前記第２と第３の流路の間を常に連通させつつ、該第２及び第３の流路と前記第１の流路との間の連通と遮断を切換える第１の弁体と、
前記第２の弁室内に設けられ、前記第５と第６の流路の間を常に連通させつつ、該第５及び第６の流路と前記第４の流路との間の連通と遮断を切換える第２の弁体と、
前記第１及び第２の弁体をそれぞれ駆動する第１及び第２のアクチュエータと、
を有し、
前記第２、第３、第５及び第６の流路はそれぞれ別々に前記ボディの下面にポートを有する一方、前記第１の流路及び前記第４の流路は前記ボディの下面に共通のポートを有するバルブ装置であることを特徴とする。
この構成により、旧規格のパージガスのマニホールドの１つの供給口からのパージガスを、共通のポートから第１及び第４の流路に導入し、第１及び第２の弁室にて制御し、例えば第３及び第６の流出路に流すことできるので、１つの前記バルブ装置を介して、２つのガスラインにそれぞれ供給できる。
尚、第１の弁室と第１～第３の流路、及び、後述する第１の弁体及び第１のアクチュエータによって構成されるバルブ要素を「第１のバルブ要素」ともいう。同様に、第２の弁室と第４～第６の流路、及び、後述する第２の弁体及び第２のアクチュエータによって構成されるバルブ要素を「第２のバルブ要素」ともいう。
【0008】
好ましくは、前記ボディの下面において、前記第２及び第５の流路は、流通方向である第１の方向の一端部側にそれぞれのポートを有し、前記第３及び第６の流路は、前記第１の方向の他端部側にそれぞれのポートを有し、前記第１及び第４の流路は、略中央の位置に共通のポートを有する、構成を採用できる。
この構成により、前記バルブ装置は、「第１の方向」を流体制御装置のライン方向に合わせて、パージガスのマニホールドを跨いで配置することで、当該パージガスのマニホールドの供給口に接続できるとともに、一端部側で継手ブロックを介して上流側の１本又は２本のライン（開閉バルブ等）に接続でき、他端部側で継手ブロックを介して下流側の１本又は２本のライン（流量制御装置等）に接続できる。
この構成により、前記バルブ装置は、「第１の方向」を流体制御装置のライン方向に合わせて、パージガスのマニホールドを跨いで配置することで、当該パージガスのマニホールドの供給口に接続できるとともに、一端部側で継手ブロックを介して上流側の１本又は２本のライン（開閉バルブ等）に接続でき、他端部側で継手ブロックを介して下流側の１本又は２本のライン（流量制御装置等）に接続できる。
【0009】
好ましくは、上面視において、前記第１及び第２の弁室は、前記ボディの前記第１の方向に配列され、前記ボディの前記第１の方向に直交する第２の方向の両端部側に、前記ボディを垂直方向に貫通する貫通孔が設けられている、構成を採用できる。
この構成により、前記バルブ装置は、前記貫通孔を通して固定ねじを旧規格のパージガスのマニホールドに設けられた既存のねじ穴に螺合することにより、固定できる。
この構成により、前記バルブ装置は、前記貫通孔を通して固定ねじを旧規格のパージガスのマニホールドに設けられた既存のねじ穴に螺合することにより、固定できる。
【0010】
好ましくは、前記貫通孔として、径の異なる２種類の貫通孔が設けられている、構成を採用できる。
この構成により、前記バルブ装置を、小径の貫通孔を通して固定ねじをマニホールドの小径のねじ穴に螺合できるとともに、大径の貫通孔を通して固定ねじを継手ブロック大径のねじ穴に螺合できる。
この構成により、前記バルブ装置を、小径の貫通孔を通して固定ねじをマニホールドの小径のねじ穴に螺合できるとともに、大径の貫通孔を通して固定ねじを継手ブロック大径のねじ穴に螺合できる。
【0011】
好ましくは、前記第２、第３、第５及び第６の流路のポートと、前記第１の流路及び前記第４の流路の共通のポートとは、径が異なる、構成を採用できる。
この構成により、前記共通ポートを旧規格のパージガスのマニホールドの１つの供給口の径に合わせ、一方、第２、第３、第５及び第６の流路の各ポートを２つのガスラインの接続口の径に合わせることができ、いずれも適切なガスケットを介して気密に接続することができる。
この構成により、前記共通ポートを旧規格のパージガスのマニホールドの１つの供給口の径に合わせ、一方、第２、第３、第５及び第６の流路の各ポートを２つのガスラインの接続口の径に合わせることができ、いずれも適切なガスケットを介して気密に接続することができる。
【0012】
好ましくは、上面視で、前記第２、第３、第５及び第６の流路のそれぞれのポートと、前記各貫通孔は、前記第１及び第４の流路の共通のポートを中心に、１８０度反転対称に配置されている、構成を採用できる。
この構成により、前記バルブ装置を、マニホールド及び各継手ブロックに対して、１８０度反転して接続し、同様に使用することも可能になる。
この構成により、前記バルブ装置を、マニホールド及び各継手ブロックに対して、１８０度反転して接続し、同様に使用することも可能になる。
【0013】
好ましくは、前記第２及び第３の流路の合計の内容積と、前記第５及び第６の流路の合計の内容積とが、略同一である構成を採用できる。
この構成により、第１のバルブ要素と第２のバルブ要素１１０ｂのそれぞれを通過するプロセスガスのガスラインの圧力損失や応答性が等しくなるので、２つのガスラインの互換性が向上する。
この構成により、第１のバルブ要素と第２のバルブ要素１１０ｂのそれぞれを通過するプロセスガスのガスラインの圧力損失や応答性が等しくなるので、２つのガスラインの互換性が向上する。
【0014】
好ましくは、前記ボディの前記第２の方向の寸法は、1.125inch以下である、構成を採用できる。
この構成により、前記バルブ装置を１つの旧規格のラインのスペース中に、配置することができる。
この構成により、前記バルブ装置を１つの旧規格のラインのスペース中に、配置することができる。
【0015】
好ましくは、前記第１及び第２の弁体は、ダイヤフラムである、構成を採用できる。
【0016】
好ましくは、前記第１及び第２のアクチュエータは、エアシリンダアクチュエータである、構成を採用できる。
【0017】
本発明の流体制御装置は、継手ブロックを介して一方向に配列された複数の流体機器からなる少なくとも２列のラインと、
前記ラインの継手ブロック間を通過して該ラインに直交するように配置されたマニホールドと、
を含む流体制御装置であって、
前記複数の流体機器は、前記いずれかのバルブ装置を含み、
該バルブ装置は、前記マニホールドを跨いで配置され、
前記第１及び第４の流路の共通のポートは、前記マニホールドの接続口に接続され、
前記第２及び第５の流路の各ポートは、前記マニホールドの一方の側の継手ブロックを介してそれぞれ流体機器のラインに接続され、
前記第３及び第６の流路の各ポートは、前記マニホールドの他方の側の継手ブロックを介してそれぞれ流体機器のラインに接続されている、
ものである。
前記ラインの継手ブロック間を通過して該ラインに直交するように配置されたマニホールドと、
を含む流体制御装置であって、
前記複数の流体機器は、前記いずれかのバルブ装置を含み、
該バルブ装置は、前記マニホールドを跨いで配置され、
前記第１及び第４の流路の共通のポートは、前記マニホールドの接続口に接続され、
前記第２及び第５の流路の各ポートは、前記マニホールドの一方の側の継手ブロックを介してそれぞれ流体機器のラインに接続され、
前記第３及び第６の流路の各ポートは、前記マニホールドの他方の側の継手ブロックを介してそれぞれ流体機器のラインに接続されている、
ものである。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、パージガスのマニホールドの１つの供給口からのパージガスを、第１及び第４の流路に導入し、第１及び第２の弁室にて制御し、例えば、第３及び第６の流路に流すことできるので、パージガスを、１つのバルブ装置を介して２つのガスラインにそれぞれ供給できる。
このため、旧規格のパージガスのマニホールドに接続して２本のガスラインへガスを流すことができるバルブ装置を提供することができる。
このため、旧規格のパージガスのマニホールドに接続して２本のガスラインへガスを流すことができるバルブ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【発明を実施するための形態】
【0020】
（第１の実施形態）
以下、本発明の実施形態のバルブ装置について図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態に係るバルブ装置を示す外観斜視図であり、図２は、図１のバルブ装置に流体の通路を破線で示した外観斜視図である。
本実施形態のバルブ装置１００は、ボディ１０と、第１及び第２の弁体２０ａ，２０ｂ（図４Ａ及び図４Ｂ参照）と、第１及び第２のアクチュエータ３０ａ，３０ｂと、を有する。
以下、本発明の実施形態のバルブ装置について図面を参照して説明する。
図１は、第１の実施形態に係るバルブ装置を示す外観斜視図であり、図２は、図１のバルブ装置に流体の通路を破線で示した外観斜視図である。
本実施形態のバルブ装置１００は、ボディ１０と、第１及び第２の弁体２０ａ，２０ｂ（図４Ａ及び図４Ｂ参照）と、第１及び第２のアクチュエータ３０ａ，３０ｂと、を有する。
【0021】
ボディ１０は、略ブロック状を成し、上面から円筒状凹部である第１の弁室１１ａと第２の弁室１１ｂが穿設されている。図３Ａ及び図３Ｂに示すように、ボディ１０の内部には、第１の弁室１１ａにそれぞれ連通する第１の流路１３ａ、第２の流路１２ａ及び第３の流路１４ａと、第２の弁室１１ｂにそれぞれ連通する第４の流路１３ｂ、第５の流路１２ｂ及び第６の流路１４ｂと、が形成されている。
尚、第１の弁室１１ａと第１～第３の流路１３ａ，１２ａ，１４ａ、及び、後述する第１の弁体２０ａ及び第１のアクチュエータ３０ａによって構成されるバルブ要素を「第１のバルブ要素１１０ａ」ともいう。同様に、第２の弁室１１ｂと第４～第６の流路１３ｂ，１２ｂ，１４ｂ、及び、後述する第２の弁体２０ｂ及び第２のアクチュエータ３０ｂによって構成されるバルブ要素を「第２のバルブ要素１１０ｂ」ともいう。
尚、第１の弁室１１ａと第１～第３の流路１３ａ，１２ａ，１４ａ、及び、後述する第１の弁体２０ａ及び第１のアクチュエータ３０ａによって構成されるバルブ要素を「第１のバルブ要素１１０ａ」ともいう。同様に、第２の弁室１１ｂと第４～第６の流路１３ｂ，１２ｂ，１４ｂ、及び、後述する第２の弁体２０ｂ及び第２のアクチュエータ３０ｂによって構成されるバルブ要素を「第２のバルブ要素１１０ｂ」ともいう。
【0022】
ボディ１０の下面において、第２及び第５の流路１２ａ，１２ｂは、第１の方向（Ｇ１―Ｇ２、「流通方向」ともいう）の一端部Ｇ１側にそれぞれのポート１５Ａ，１５Ｂを有し、第３及び第６の流路１４ａ，１４ｂは、他端部Ｇ２側にそれぞれのポート１５Ｄ、１５Ｅを有し、第１及び第４の流路１３ａ，１３ｂは、一体として略中央の位置にポート１５Ｃを有する。
この構成により、バルブ装置１００は、流通方向（Ｇ１―Ｇ２）を流体制御装置のライン方向に合わせて、パージガスのマニホールドを跨いで配置することで、当該パージガスのマニホールドの供給口に接続できるとともに、一端部Ｇ１側で継手ブロックを介して上流側の１本又は２本のライン（開閉バルブ等）に接続でき、他端部Ｇ２側で継手ブロックを介して下流側の１本又は２本のライン（流量制御装置等）に接続できるようになっている。
この構成により、バルブ装置１００は、流通方向（Ｇ１―Ｇ２）を流体制御装置のライン方向に合わせて、パージガスのマニホールドを跨いで配置することで、当該パージガスのマニホールドの供給口に接続できるとともに、一端部Ｇ１側で継手ブロックを介して上流側の１本又は２本のライン（開閉バルブ等）に接続でき、他端部Ｇ２側で継手ブロックを介して下流側の１本又は２本のライン（流量制御装置等）に接続できるようになっている。
【0023】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、上面視において、前記第１及び第２の弁室１１ａ，１１ｂは、前記ボディ１０の流通方向（Ｇ１―Ｇ２）に配列され、直交する第２の方向（Ｗ１―Ｗ２、「幅方向」ともいう）の両端部側に、ボディ１０を垂直方向に貫通する貫通孔１６，１７が設けられている。
貫通孔１６は、小径の貫通孔で、これを通して固定ねじをマニホールドの小径の既存のねじ穴に螺合することにより、本バルブ装置１００を旧規格のパージガスのマニホールドに固定できる。
貫通孔１７は、大径の貫通孔で、これを通して固定ねじを継手ブロック大径のねじ穴に螺合し、本バルブ装置１００をこれらの継手ブロックに接続できるようになっている。
すなわち、第１及び第２の弁室１１ａ，１１ｂを流通方向（Ｇ１―Ｇ２）に配置することにより、ボディ１０の幅を1.125inch等にしても、幅方向（Ｗ１－Ｗ２）の両端部側に貫通孔１６，１７を設けることができる。
貫通孔１６は、小径の貫通孔で、これを通して固定ねじをマニホールドの小径の既存のねじ穴に螺合することにより、本バルブ装置１００を旧規格のパージガスのマニホールドに固定できる。
貫通孔１７は、大径の貫通孔で、これを通して固定ねじを継手ブロック大径のねじ穴に螺合し、本バルブ装置１００をこれらの継手ブロックに接続できるようになっている。
すなわち、第１及び第２の弁室１１ａ，１１ｂを流通方向（Ｇ１―Ｇ２）に配置することにより、ボディ１０の幅を1.125inch等にしても、幅方向（Ｗ１－Ｗ２）の両端部側に貫通孔１６，１７を設けることができる。
【0024】
第２、第３、第５及び第６の流路のポート１５Ａ、１５Ｂ，１５Ｄ，１５Ｅと、第１及び第４の流路の共通のポート１５Ｃとは、径が異なる。この構成により、前記共通ポートを旧規格のパージガスのマニホールドの１つの供給口の径に合わせ、一方、第２、第３、第５及び第６の流路の各ポートを２つのガスラインの接続口の径に合わせることができ、いずれも適切なガスケットを介して気密に接続することができる。
【0025】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、上面視で、前記第２、第３、第５及び第６の流路１２ａ，１４ａ，１２ｂ，１４ｂのそれぞれのポート１５Ａ，１５Ｄ，１５Ｂ，１５Ｅと、前記各貫通孔１６，１７は、前記第１及び第４の流路の共通のポート１５Ｃを中心に、１８０度反転対称の位置に配置されている。
この構成により、前記バルブ装置を、マニホールド及び各継手ブロックに対して、反転して接続することも可能になる。
この構成により、前記バルブ装置を、マニホールド及び各継手ブロックに対して、反転して接続することも可能になる。
【0026】
前記第２及び第３の流路１２ａ，１４ａの合計の内容積と、前記第５及び第６の流路１２ｂ，１４ｂの合計の内容積とが、略同一である。
この構成により、第１のバルブ要素１１０ａと第２のバルブ要素１１０ｂのそれぞれを通過するプロセスガスのガスラインの圧力損失や応答性が等しくなるので、２つのガスラインの互換性が向上する。
この構成により、第１のバルブ要素１１０ａと第２のバルブ要素１１０ｂのそれぞれを通過するプロセスガスのガスラインの圧力損失や応答性が等しくなるので、２つのガスラインの互換性が向上する。
【0027】
本実施形態において、ボディ１０の幅方向（Ｗ１－Ｗ２）の寸法は、1.125inch（約29mm）である。
この構成により、前記バルブ装置を１つの旧規格のラインのスペース中に、配置することができる。
この構成により、前記バルブ装置を１つの旧規格のラインのスペース中に、配置することができる。
【0028】
第１の弁体２０ａは、第１の弁室１１ａ内に設けられ、第２の流路１２ａと第３の流路１４ａとを常に連通させつつ、これらの流路と第１の流路１３ａとの間の連通・遮断を切換えるものである。同様に、第２の弁体２０ｂは、第２の弁室１１ｂ内に設けられ、第５の流路１２ｂと第６の流路１４ｂとを常に連通させつつ、これらの流路と第４の流路１３ｂとの間の連通・遮断を切換えるものである。
本実施形態では、第１及び第２の弁体２０ａ，２０ｂとしてダイヤフラムを用いている。弁体としてダイヤフラムを用いることは、ガス流路の外部に対する高い気密性を確保できる点で好ましい。但し、第１及び第２の弁体２０ａ，２０ｂはダイヤフラムに限らず、種々用いてもよい。
本実施形態では、第１及び第２の弁体２０ａ，２０ｂとしてダイヤフラムを用いている。弁体としてダイヤフラムを用いることは、ガス流路の外部に対する高い気密性を確保できる点で好ましい。但し、第１及び第２の弁体２０ａ，２０ｂはダイヤフラムに限らず、種々用いてもよい。
【0029】
図４Ａに、第１のバルブ要素１１０ａの詳細を示す部分断面図を示す。
各ポート１５Ａ，１５Ｃ，１５Ｄからの第２、第１、第３の流路１２ａ，１３ａ，１４ａは、第１の弁室１１ａの底面に開口している。このうち第２及び第３の流路１２ａ，１４ａは、第１の弁室１１ａの底面の周溝２３を通して常に連通し、第１の流路１３ａは、その開口部の周囲に配置されたバルブシート２６と、その上に配置されたダイヤフラム２０ａとの間の隙間を通して、第２及び第３の流路１２ａ，１４ａと連通する。ダイヤフラム２０ａを、第１のアクチュエータ３０ａに駆動されるダイヤフラム押え２８により、バルブシート２６に当接・離間させることにより、前記隙間を開閉し、それにより、第１の流路１３ａと、第２及び第３の流路１２ａ，１４ａとの間の連通と遮断を切り替えるようになっている。
第２のバルブ要素１１０ｂについては、説明省略するが、図４Ｂの部分断面図に示すように、第１のバルブ要素１１０ａと構造は同様である。
各ポート１５Ａ，１５Ｃ，１５Ｄからの第２、第１、第３の流路１２ａ，１３ａ，１４ａは、第１の弁室１１ａの底面に開口している。このうち第２及び第３の流路１２ａ，１４ａは、第１の弁室１１ａの底面の周溝２３を通して常に連通し、第１の流路１３ａは、その開口部の周囲に配置されたバルブシート２６と、その上に配置されたダイヤフラム２０ａとの間の隙間を通して、第２及び第３の流路１２ａ，１４ａと連通する。ダイヤフラム２０ａを、第１のアクチュエータ３０ａに駆動されるダイヤフラム押え２８により、バルブシート２６に当接・離間させることにより、前記隙間を開閉し、それにより、第１の流路１３ａと、第２及び第３の流路１２ａ，１４ａとの間の連通と遮断を切り替えるようになっている。
第２のバルブ要素１１０ｂについては、説明省略するが、図４Ｂの部分断面図に示すように、第１のバルブ要素１１０ａと構造は同様である。
【0030】
第１及び第２のアクチュエータ３０ａ，３０ｂは、前記第１及び第２の弁体２０ａ，２０ｂをそれぞれ駆動するものである。本実施形態では、第１及び第２のアクチュエータ３０ａ，３０ｂとして、エアシリンダアクチュエータを用いている。詳細な図示は省略するが、エアシリンダアクチュエータ３０ａ，３０ｂは、外部から供給される駆動エアのＯＮ／ＯＦＦにより、作動するものである。
例えば、エアシリンダアクチュエータ３０ａは、駆動エアがＯＦＦのときは作動せず、コイルバネ（図示省略）がダイヤフラム押え２８を押し下げて、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６に当接させ、本バルブ装置は閉状態になっている。一方、外部からの駆動エアがＯＮになると、エアシリンダアクチュエータ３０ａは、コイルバネの押下げ力に打ち勝ってダイヤフラム押え２８を引き上げ、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６から離間させて、本バルブ装置を開状態にする。
エアシリンダアクチュエータ３０ｂも同様に動作する。
エアシリンダアクチュエータにより開閉するバルブ（エアオペレートバルブ）は、駆動エアを制御する電磁弁の小さな電力で大流量の制御が可能出るという利点を有する。
但し、アクチュエータはエアシリンダアクチュエータに限らず、ソレノイドアクチュエータやピエゾアクチュエータ等であってもよい。
例えば、エアシリンダアクチュエータ３０ａは、駆動エアがＯＦＦのときは作動せず、コイルバネ（図示省略）がダイヤフラム押え２８を押し下げて、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６に当接させ、本バルブ装置は閉状態になっている。一方、外部からの駆動エアがＯＮになると、エアシリンダアクチュエータ３０ａは、コイルバネの押下げ力に打ち勝ってダイヤフラム押え２８を引き上げ、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６から離間させて、本バルブ装置を開状態にする。
エアシリンダアクチュエータ３０ｂも同様に動作する。
エアシリンダアクチュエータにより開閉するバルブ（エアオペレートバルブ）は、駆動エアを制御する電磁弁の小さな電力で大流量の制御が可能出るという利点を有する。
但し、アクチュエータはエアシリンダアクチュエータに限らず、ソレノイドアクチュエータやピエゾアクチュエータ等であってもよい。
【0031】
次に、このように構成された本実施形態のバルブ装置１００の動作について、第１のバルブ要素１１０ａを例として、図４Ａを参照して説明する。
初期状態では、駆動エアの供給がＯＦＦで、エアシリンダアクチュエータ３０ａは作動せず、コイルバネ（図示省略）がダイヤフラム押え２８を押し下げて、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６に当接させ、本バルブ装置は閉状態になっている。このとき、第２の流路１２ａと第３の流路１４ａとは、周溝２３を通して連通しているが、これらの流路と第１の流路１３ａとの間は、ダイヤフラム２０ａとバルブシート２６との当接により、遮断されている。
次に、外部からの駆動エアがＯＮになると、エアシリンダアクチュエータ３０ａは、コイルバネの押下げ力に打ち勝ってダイヤフラム押え２８を引き上げ、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６から離間させて、本バルブ装置を開状態にする。このとき、第２の流路１２ａと第３の流路１４ａとは、周溝２３を通して引き続き連通し、また、これらの流路と第１の流路との間も、ダイヤフラム２０ａとバルブシート２６との隙間を通して連通する。
第２のバルブ要素１１０ｂも同様に動作して、第５及び第６の流路と第４の流路との間の連通と遮断を切り替える。
初期状態では、駆動エアの供給がＯＦＦで、エアシリンダアクチュエータ３０ａは作動せず、コイルバネ（図示省略）がダイヤフラム押え２８を押し下げて、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６に当接させ、本バルブ装置は閉状態になっている。このとき、第２の流路１２ａと第３の流路１４ａとは、周溝２３を通して連通しているが、これらの流路と第１の流路１３ａとの間は、ダイヤフラム２０ａとバルブシート２６との当接により、遮断されている。
次に、外部からの駆動エアがＯＮになると、エアシリンダアクチュエータ３０ａは、コイルバネの押下げ力に打ち勝ってダイヤフラム押え２８を引き上げ、ダイヤフラム２０ａをバルブシート２６から離間させて、本バルブ装置を開状態にする。このとき、第２の流路１２ａと第３の流路１４ａとは、周溝２３を通して引き続き連通し、また、これらの流路と第１の流路との間も、ダイヤフラム２０ａとバルブシート２６との隙間を通して連通する。
第２のバルブ要素１１０ｂも同様に動作して、第５及び第６の流路と第４の流路との間の連通と遮断を切り替える。
【0032】
尚、本実施形態では、通常時がバルブ閉で作動時がバルブ開のノーマルクローズの構成について説明したが、本発明のバルブ装置は、これに限らず、ノーマルオープンの構成にしてもよい。例えば、本実施形態では、コイルバネ（図示省略）がダイヤフラム押え２８を押し下げて、エアシリンダアクチュエータ３０ａ，３０ｂがダイヤフラム押え２８を押し上げているが、コイルバネ（図示省略）がダイヤフラム押え２８を引き上げて、エアシリンダアクチュエータ３０ａ，３０ｂがダイヤフラム押え２８を押し下げることにより、ノーマルオープンの構成にできる。
【0033】
（第２の実施形態）
次に、本発明の流体制御装置について説明する。
図６は、本発明の実施形態の流体制御装置を示す平面図であり、図７は正面図である。但し、図７において、図６の奥側のラインの流体機器等は図示省略している。
次に、本発明の流体制御装置について説明する。
図６は、本発明の実施形態の流体制御装置を示す平面図であり、図７は正面図である。但し、図７において、図６の奥側のラインの流体機器等は図示省略している。
【0034】
本実施形態の流体制御装置２００は、半導体製造プロセスに用いられ、処理チャンバへ供給するプロセスガスやパージガスの流量制御やＯＮ／ＯＦＦ制御を行う装置である。
流体制御装置２００は、ベースプレート２０１上に継手ブロックを介して一方向に配列された複数の流体機器からなるライン２１０Ａ，２１０Ｂ，２２０，２３０と、これらのラインの継手ブロック間を通過して各ラインに直交するように配置されたパージガス供給用のマニホールド３００と、を有する。
ライン２１０Ａ，２１０Ｂ，２２０はプロセスガスのライン、ライン２３０はパージガスのラインで、それぞれの供給源から左端部の継手に供給されたガスを制御して、右側の出力マニホールド３１０を経由して、継手３１１から出力している。
ライン２２０，２３０は、1.125inch幅のラインで、ライン２１０Ａ、２１０Ｂは、1.125inch幅のラインのスペースに、１０mm幅のラインをそれぞれ２本設けたものである。
流体制御装置２００は、ベースプレート２０１上に継手ブロックを介して一方向に配列された複数の流体機器からなるライン２１０Ａ，２１０Ｂ，２２０，２３０と、これらのラインの継手ブロック間を通過して各ラインに直交するように配置されたパージガス供給用のマニホールド３００と、を有する。
ライン２１０Ａ，２１０Ｂ，２２０はプロセスガスのライン、ライン２３０はパージガスのラインで、それぞれの供給源から左端部の継手に供給されたガスを制御して、右側の出力マニホールド３１０を経由して、継手３１１から出力している。
ライン２２０，２３０は、1.125inch幅のラインで、ライン２１０Ａ、２１０Ｂは、1.125inch幅のラインのスペースに、１０mm幅のラインをそれぞれ２本設けたものである。
【0035】
例えば、ライン２１０Ａは、１０mm幅のサブライン２１０Ａａとサブライン２１０Ａｂとからなる。各サブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂにおいて、左側から、プロセスガスが導入用の継手２１１ａ，２１１ｂ、配管２１２ａ，２１２ｂ、共通の継手ブロック２１３及び二方弁２１４が接続されている。この二方弁２１４は、並列された２つの開閉バルブからなり、それぞれのサブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂを独立して開閉する。
さらに、共通の継手ブロック２１５、本発明のバルブ装置１００、継手ブロック２１７及びそれぞれのサブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂ用のマスフローコントローラ２１６ａ，２１６ｂ、さらに二方弁２１４と同じ構造の二方弁２１８を経由して、出力マニホールド３１０に接続されている。
ライン２１０Ｂも、１０mm幅のサブライン２１０Ｂａとサブライン２１０Ｂｂとからなり、同様の構成になっている。
さらに、共通の継手ブロック２１５、本発明のバルブ装置１００、継手ブロック２１７及びそれぞれのサブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂ用のマスフローコントローラ２１６ａ，２１６ｂ、さらに二方弁２１４と同じ構造の二方弁２１８を経由して、出力マニホールド３１０に接続されている。
ライン２１０Ｂも、１０mm幅のサブライン２１０Ｂａとサブライン２１０Ｂｂとからなり、同様の構成になっている。
【0036】
一方、パージガス用のマニホールド３００は、ライン２３０からパージガスの供給を受け、その他のライン２１０Ａ，２１０Ｂ，２２０にパージガスを供給している。このマニホールド３００は、図８Ａ及び図８Ｂに示すように、角柱状の部材で、上面に開口している各接続口３０１は、内部の長手方向の流路３０３を介して連通している。また、上面側には、ねじ穴３０２が設けられ、各流体機器が接続用できるようになっている。
【0037】
本発明のバルブ装置１００は、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、マニホールド３００を跨いで配置され、貫通孔１６を通してマニホールド３００のねじ穴３０２（図８Ａ及び図８Ｂ参照）に螺合された２本のボルト（図示省略）によってマニホールド３００に固定されている。また、貫通孔１７を通して上流側の継手ブロック２１５のねじ穴（図示省略）に螺合された２本のボルト（図示省略）によって継手ブロック２１５に固定され、さらに、貫通孔１７を通して下流側の継手ブロック２１７のねじ穴（図示省略）に螺合された２本のボルト（図示省略）によって継手ブロック２１７に固定されている。
これにより、図９Ａ，図９Ｂ，図３Ａ及び図３Ｂを参照して、バルブ装置１００の第１及び第４の流路１３ａ，１３ｂの共通のポート１５Ｃは、マニホールド３００の接続口３０１に接続されている。また、第２及び第５の流路１２ａ，１２ｂの各ポート１５Ａ，１５Ｂは、前記マニホールドのＧ１側（上流側）の継手ブロック２１５を介して、それぞれサブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂの上流側の部分に接続され、さらに、第３及び第６の流路１４ａ，１４ｂの各ポート１５Ｄ，１５Ｅは、マニホールド３００のＧ２側（下流側）の継手ブロック２１７を介して、それぞれサブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂの下流側の部分に接続されている。
尚、各接続点においては、ガスケットＧＳ（図４Ａ及び図４Ｂ参照）が用いられ、気密性を確保されている。
これにより、図９Ａ，図９Ｂ，図３Ａ及び図３Ｂを参照して、バルブ装置１００の第１及び第４の流路１３ａ，１３ｂの共通のポート１５Ｃは、マニホールド３００の接続口３０１に接続されている。また、第２及び第５の流路１２ａ，１２ｂの各ポート１５Ａ，１５Ｂは、前記マニホールドのＧ１側（上流側）の継手ブロック２１５を介して、それぞれサブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂの上流側の部分に接続され、さらに、第３及び第６の流路１４ａ，１４ｂの各ポート１５Ｄ，１５Ｅは、マニホールド３００のＧ２側（下流側）の継手ブロック２１７を介して、それぞれサブライン２１０Ａａ，２１０Ａｂの下流側の部分に接続されている。
尚、各接続点においては、ガスケットＧＳ（図４Ａ及び図４Ｂ参照）が用いられ、気密性を確保されている。
【0038】
このように構成された本実施形態の流体制御装置２００では、バルブ装置１００の第１のバルブ要素１１０ａが、マニホールド３００からの第１の流路１３ａと、サブライン２１０Ａａの一部を成す第２及び第３の流路１２ａ，１４ａとの間の連通と遮断を切換えることができるので、サブライン２１０Ａａへのパージガスの供給をＯＮ／ＯＦＦできる。また、第２のバルブ要素１１０ｂも同様に、サブライン２１０Ａｂへのパージガスの供給をＯＮ／ＯＦＦできる。
サブライン２１０Ａａのガス種の切り替えは、以下のように行う。上流側の二方弁２１４のサブライン２１０Ａａを開閉する開閉バルブを開にして、バルブ装置１００の第１のバルブ要素１１０ａを閉（パージガスの供給をＯＦＦ）にすることにより、サブライン２１０Ａａの下流側にプロセスガスを流すことができる。一方、二方弁２１４のサブライン２１０Ａａを開閉する開閉バルブを閉にして、バルブ装置１００の第１のバルブ要素１１０ａを開（パージガスの供給をＯＮ）にすることにより、サブライン２１０Ａａの下流側にパージガスを流すことができる。これにより、下流側へ流すガス種を切り替えることができる。
サブライン２１２Ａｂについても、同様に二方弁２１４のサブライン２１０Ａｂを開閉する開閉バルブとバルブ装置１００の「第２のバルブ要素１１０ｂ」を同様に動作させることにより、下流側へ流すガス種を切り替えることができる。
サブライン２１０Ａａのガス種の切り替えは、以下のように行う。上流側の二方弁２１４のサブライン２１０Ａａを開閉する開閉バルブを開にして、バルブ装置１００の第１のバルブ要素１１０ａを閉（パージガスの供給をＯＦＦ）にすることにより、サブライン２１０Ａａの下流側にプロセスガスを流すことができる。一方、二方弁２１４のサブライン２１０Ａａを開閉する開閉バルブを閉にして、バルブ装置１００の第１のバルブ要素１１０ａを開（パージガスの供給をＯＮ）にすることにより、サブライン２１０Ａａの下流側にパージガスを流すことができる。これにより、下流側へ流すガス種を切り替えることができる。
サブライン２１２Ａｂについても、同様に二方弁２１４のサブライン２１０Ａｂを開閉する開閉バルブとバルブ装置１００の「第２のバルブ要素１１０ｂ」を同様に動作させることにより、下流側へ流すガス種を切り替えることができる。
【0039】
本実施形態によれば、流体制御装置に本発明のバルブ装置を導入することにより、旧規格のパージガスのマニホールドに接続して２本のガスラインへガスを流すことができる。
【0040】
なお、本実施形態は、上述した実施例に限定されない。当業者であれば、本開示の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。
【符号の説明】
【0041】
１０ ：ボディ
１１ａ ：第１の弁室
１１ｂ ：第２の弁室
１２ａ ：第２の流路
１２ｂ ：第５の流路
１３ａ ：第１の流路
１３ｂ ：第４の流路
１４ａ ：第３の流路
１４ｂ ：第６の流路
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ：ポート
１６，１７：貫通孔
２０ａ ：第１の弁体（ダイヤフラム）
２０ｂ ：第２の弁体（ダイヤフラム）
２３ ：周溝
２６ ：バルブシート
２８ ：ダイヤフラム押さえ
３０ａ ：第１のアクチュエータ（エアシリンダアクチュエータ）
３０ｂ ：第２のアクチュエータ（エアシリンダアクチュエータ）
１００ ：バルブ装置
１１０ａ：第１のバルブ要素
１１０ｂ：第２のバルブ要素
２００ ：流体処理装置
２０１ ：ベースプレート
２１０Ａ，２１０Ｂ，２２０，２３０：ライン
２１０Ａａ，２１０Ａｂ，２０１Ｂａ，２１０Ｂｂ：サブライン
２１１ａ，２１１ｂ：継手
２１２ａ，２１２ｂ：配管
２１３，２１５，２１７：継手ブロック
２１４，２１８：二方弁
２１６ａ，２１６ｂ：マスフローコントローラ
３００ ：マニホールド
３０１ ：接続口
３０３ ：流路
３０２ ：ねじ穴
３１０ ：出力マニホールド
３１１ ：継手
Ｇ１―Ｇ２：第１の方向（流通方向）
Ｇ１ ：一端部
Ｇ２ ：他端部
ＧＳ ：ガスケット
１１ａ ：第１の弁室
１１ｂ ：第２の弁室
１２ａ ：第２の流路
１２ｂ ：第５の流路
１３ａ ：第１の流路
１３ｂ ：第４の流路
１４ａ ：第３の流路
１４ｂ ：第６の流路
１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃ，１５Ｄ，１５Ｅ：ポート
１６，１７：貫通孔
２０ａ ：第１の弁体（ダイヤフラム）
２０ｂ ：第２の弁体（ダイヤフラム）
２３ ：周溝
２６ ：バルブシート
２８ ：ダイヤフラム押さえ
３０ａ ：第１のアクチュエータ（エアシリンダアクチュエータ）
３０ｂ ：第２のアクチュエータ（エアシリンダアクチュエータ）
１００ ：バルブ装置
１１０ａ：第１のバルブ要素
１１０ｂ：第２のバルブ要素
２００ ：流体処理装置
２０１ ：ベースプレート
２１０Ａ，２１０Ｂ，２２０，２３０：ライン
２１０Ａａ，２１０Ａｂ，２０１Ｂａ，２１０Ｂｂ：サブライン
２１１ａ，２１１ｂ：継手
２１２ａ，２１２ｂ：配管
２１３，２１５，２１７：継手ブロック
２１４，２１８：二方弁
２１６ａ，２１６ｂ：マスフローコントローラ
３００ ：マニホールド
３０１ ：接続口
３０３ ：流路
３０２ ：ねじ穴
３１０ ：出力マニホールド
３１１ ：継手
Ｇ１―Ｇ２：第１の方向（流通方向）
Ｇ１ ：一端部
Ｇ２ ：他端部
ＧＳ ：ガスケット
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】