隔膜阀、流体控制装置、半导体制造装置以及半导体制造方法制造方法及图纸

在阀体(2)凹处(2c)底面(14)的平坦部(14b)上以包含流体流出通路(2b)的在凹处(2c)的底面(14)开口的部分的方式设置有沉头孔(15)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种隔膜阀、流体控制装置、半导体制造装置及半导体制造方法，尤其涉及一种适合在半导体制造装置的气体供给部中使用的、在维持所需流量的同时有助于装置整体小型化的小型化隔膜阀、具备这种隔膜阀的流体控制装置、具备该流体控制装置的半导体制造装置、以及使用该半导体制造装置的半导体制造方法。
技术介绍
作为半导体制造装置(CVD、蚀刻装置等)中的气体供给部(流体控制装置)，以往已知有例如图7所示结构(专利文献1)。在图7中，流体控制装置的一个线路(C)由多个上段部件及多个下段部件构成，作为上段部件，配置有：止回阀(21)、压力调节器(22)、压力传感器(23)、倒V字形通路块(24)、遮断开放器(25)、质量流量控制器(26)、开闭阀(27)、倒V字形通路块(28)以及过滤器(29)，并且，作为下段部件，从左起依次配置有：与止回阀(21)连接且安装有入口接头(31)的L字形通路块接头(32)、将止回阀(21)与压力调节器(22)连通的V字形通路块接头(33)、将压力调节器(22)与压力传感器(23)连通的V字形通路块接头(33)、将压力传感器(23)与倒V字形通路块(24)连通的V字形通路块接头(33)、将倒V字形通路块(24)与遮断开放器(25)连通的V字形通路块接头(33)、将遮断开放器(25)与质量流量控制器(26)连通的V字形通路块接头(33)、将质量流量控制器(26)与开闭阀(27)连通的V字形通路块接头(33)、将开闭阀(27)与倒V字形通路块(28)连通的V字形通路块接头(33)、将倒V字形通路块(28)与过滤器(29)连通的V字形通路块接头(33)、与过滤器(29)连接且安装有出口接头(34)的L字形通路第块接头(32)。并且，将作为下段部件的各种接头部件(31)(32)(33)(34)载置于一个细长的副基板(40)上，并且，跨这些下段部件(31)(32)(33)(34)安装作为上段部件的各种流体控制器件(21)(22)(23)(24)(25)(26)(27)(28)(29)，从而形成一个线路(C)，将采用与该线路(C)类似的结构的多个线路在主基板(20)上并列地配置，并且，各线路(C)的遮断开放器(25)彼此利用三个由在I字形通路块接头(51)及将I字形通路块接头(51)彼此连接的管子(52)构成的通路连接单元(50)进行连接，从而形成流体控制装置。为了防止因颗粒介入引起的图案缺陷，半导体制造过程在无尘室内进行。无尘室建设时的初始费用以及运行成本与无尘室的容积增加成比例地增加。运行成本等的增加会引起制造成本的增加。因此，对于在无尘室内常设使用的半导体制造装置，装置整体的小型化成为了课题，因此，对于在半导体制造装置中使用的流体控制装置，小型化已成为一大课题。在专利文献2中公开了一种小型化的隔膜阀，其具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件(日语：押さえアダプタ)；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元。在隔膜阀中，隔膜会在每次进行开闭操作时大幅地发生变形，因此提高其耐久性成为重要课题。在使隔膜阀小型化时，隔膜也会小型化，随之相应地，阀座与隔膜之间的空间幅度会变窄，从而流量会降低。若为了防止该流量降低而扩大阀座与隔膜之间的空间幅度，则隔膜的行程会变大，其结果是，产生隔膜的耐久性降低这样的问题。为此，在专利文献2的技术中，按压接合件的下表面整体呈具有规定的倾斜角度的锥状，阀体的凹处底面具有圆形的平坦部、以及与平坦部的外周连接并相对于平坦部凹陷的凹部，使得在流体通路开放的状态下，隔膜的外周缘部的上表面与按压接合件的锥状下表面为面接触，隔膜的外周缘部的下表面与阀体的凹处底面的平坦部的外周为线接触，并且，相对于阀体的凹处底面的平坦部，将按压接合件的下表面的锥角设为15.5～16.5°，并将隔膜按压件的与隔膜抵接的面的曲率半径设为10.5～12.5mm，从而可实现耐久性的提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利公开2006－83959号公报专利文献2：日本专利公开2014－9765号公报
技术实现思路
(一)要解决的技术问题如上述这样，在各种半导体制造装置中，小型化已成为课题，因此，对于在其气体供给部中使用的隔膜阀也要求小型化。在使隔膜阀小型化时，提高耐久性成为课题，若要使耐久性提高，则会产生提高流量的课题。若采用专利文献2的小型隔膜阀，虽然实现了耐久性的提高，但是会存在因流量降低程度大而使流量增大这样的课题。本专利技术的目的在于，提供一种在不导致小型化的隔膜阀的耐久性降低的前提下增大流量的隔膜阀。另外，本专利技术的目的在于，提供具备这种隔膜阀的流体控制装置、具备该流体控制装置的半导体制造装置、以及使用该半导体制造装置的半导体制造方法。(二)技术方案本专利技术的隔膜阀的特征在于，具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元(日语：上下移動手段)，在所述隔膜阀中，在阀体凹处底面的平坦部上以包含流体流出通路的在凹处底面开口的部分的方式设置有槽。从流体流入通路流入的流体，流入由阀体的凹处的底面与隔膜包围的空间内，并经由流体流出通路向外部流出。优选地，按压接合件的下表面整体呈具有规定的倾斜角度的锥状，阀体的凹处底面具有圆形的平坦部、以及与平坦部的外周连接并相对于平坦部凹陷的凹部，在流体通路开放的状态下，隔膜的外周缘部的上表面与按压接合件的锥状下表面为面接触，隔膜的外周缘部的下表面与阀体的凹处底面的平坦部的外周为线接触。若这样设置，在流体通路为开放的状态(通常为上凸的球壳状的状态)下，通过使隔膜的外周缘部的上表面与按压接合件的下表面为面接触，从而将隔膜从自然状态即球壳状起发生的变形抑制为较小程度。进而，通过使隔膜的外周缘部的下表面与阀体的凹处底面的平坦部的外周为线接触，从而即使在隔膜被按压接合件和阀体保持的状态下，也能够维持将隔膜的从自然状态即球壳状起发生的变形抑制为较小程度的状态。即，由于在发生弹性变形的球壳状的隔膜的外周缘部上不存在不可变形且相对于球壳状部分折弯的平坦状部分，因此能够避免发生应力在局部集中的情况，使隔膜的变形最适化、提高隔膜的耐久性。在这里，为了使隔膜的耐久性提高，优选抑制隔膜的高度(行程)，但是若使行程减小则流量会减小，因此优选不变更隔膜形状地增加流量的方法。为此，在本专利技术的隔膜阀中，在阀体凹处底面的平坦部上以包含流体流出通路的在凹处的底面开口的部分的方式设置有槽。由此，能够增大流体流出通路的入口面积，不变更隔膜的形状就可实现流量的增加。槽以留有用于对隔膜的外周缘部进行支承的平坦部外周的方式设置。槽的内周可以与阀座不接触(槽为环状槽)，也可以形成为包含对阀座进行保持的部分(槽为所谓的“沉头孔(日语：ざぐり)”)。在为环状槽的情况下，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
权利要求1的隔膜阀，其特征在于，具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元，在所述隔膜阀中，在阀体凹处底面的平坦部上以包含流体流出通路的在凹处底面开口的部分的方式设置有槽。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.30 JP 2014-1349791.权利要求1的隔膜阀，其特征在于，具备：设置有流体流入通路、流体流出通路及向上开口的凹处的阀体；在形成于阀体的流体流入通路的周缘配置的阀座；通过按压/离开阀座来进行流体流入通路开闭的可弹性变形的球壳状隔膜；在与阀体的凹处底面之间保持隔膜的外周缘部的按压接合件；按压隔膜的中央部的隔膜按压件；使隔膜按压件上下移动的上下移动单元，在所述隔膜阀中，在阀体凹处底面的平坦部上以包含流体流出通路的在凹处底面开口的部分的方式设置有槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边一诚，四方出，
申请(专利权)人：株式会社富士金，
类型：发明
国别省市：日本;JP