專利名稱：流體控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造裝置等所使用的流體控制裝置，尤其涉及多個(gè)流體控制器被集成化而形成的流體控制裝置。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體制造裝置所使用的流體控制裝置中，正在推進(jìn)下述的集成化(專利文獻(xiàn) 1以及專利文獻(xiàn)幻多個(gè)流體控制器串聯(lián)狀地配置，并且不經(jīng)由管或接頭地連接，將由此形成的多條管線并列狀地設(shè)置在基座部件上。在專利文獻(xiàn)1的流體控制裝置中，如圖7所示，以一個(gè)流量控制器21作為基本構(gòu)成要素而構(gòu)成1列生產(chǎn)氣體控制管線(流體控制管線)，多條(與流量控制器21的數(shù)量相同)生產(chǎn)氣體控制管線Ll L16并列地配置，由此構(gòu)成流體控制裝置。進(jìn)一步與流體控制管線Ll L16并列地追加的管線P為清潔氣體管線。圖7中，各生產(chǎn)氣體控制管線Ll L16從入口側(cè)開始具有過濾器對、入口側(cè)的兩個(gè)開閉閥23、流量控制器(質(zhì)量流量控制器)21以及出口側(cè)的開閉閥25，在各生產(chǎn)氣體控制管線Ll L16共用的出口部分上設(shè)有開閉閥26。在這樣的流體控制裝置中，并不是所有生產(chǎn)氣體控制管線Ll L16中總是有流體 (氣體)流動(dòng)，而是使用2 3條管線，依次切換不同種類、不同流量的氣體，通過流量調(diào)整器21調(diào)整其流量，并向下游側(cè)的腔室輸送。作為流量調(diào)整器21而使用的質(zhì)量流量控制器， 是內(nèi)置有流量傳感器以及控制閥等的裝置，價(jià)格高且需要頻繁的維護(hù)，這成為導(dǎo)致整體的成本增加的主要原因。另一方面，在半導(dǎo)體制造裝置所使用的流體控制裝置中，存在流體種類增加的傾向，與此相伴，存在空間以及成本增加的問題。另外，在專利文獻(xiàn)2的流體控制裝置中，具有流體控制部和流體導(dǎo)入部，其中，流體控制部是將以一個(gè)流量控制器作為基本構(gòu)成要素且分別具有一個(gè)入口以及一個(gè)出口的1 列流體控制管線配置M列而構(gòu)成的；流體導(dǎo)入部是通過多個(gè)開閉閥以入口數(shù)為N( > M)且出口數(shù)為M的方式而構(gòu)成的，流體導(dǎo)入部的M個(gè)出口和流體控制部的M個(gè)入口分別以1 1 的比例連接。若使該專利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)與圖7所示的現(xiàn)有的流體控制裝置對應(yīng)，則如圖6所示， 成為下述裝置該裝置具有將以M個(gè)(圖示為8個(gè))流量控制器21作為基本構(gòu)成要素的流體控制管線Ll L8配置M列而成的流體控制部2 ；通過多個(gè)開閉閥23以入口數(shù)為N (圖示為16個(gè))且出口數(shù)為M的方式構(gòu)成的流體導(dǎo)入部3。在該圖中，各流體控制管線Ll L8是對生產(chǎn)氣體(process gas)進(jìn)行控制的管線，以與這些管線并列的方式設(shè)有1列清潔氣體管線P。作為流量控制器21，使用質(zhì)量流量控制器。由于質(zhì)量流量控制器21能夠進(jìn)行流量調(diào)整的范圍較窄，即使是相同種類的流體，在其流量調(diào)整范圍不同的情況下，要使用不同的質(zhì)量流量控制器21，通過M列的流體控制管線Ll L8，能夠?qū)個(gè)種類的生產(chǎn)氣體(包括生產(chǎn)氣體相同但流量不同的情況)的流量進(jìn)行調(diào)整。
流體導(dǎo)入部3由NXM個(gè)開閉閥23構(gòu)成，流體導(dǎo)入部3的M個(gè)出口和流體控制部 2的M個(gè)入口分別以11對應(yīng)的方式連接。在流體導(dǎo)入部3的N個(gè)各入口上分別設(shè)有過濾器M以及手動(dòng)閥27。在M列的各流體控制管線Ll L8上分別設(shè)有兩個(gè)出口側(cè)開閉閥25。另外，在流體控制部2的出口側(cè)設(shè)有各流體控制管線Ll L8共用的壓力開關(guān)觀、過濾器M以及開閉閥26。此外，作為流量控制器，除了質(zhì)量流量控制器，還已知壓力式控制器(參照專利文獻(xiàn)3) ο專利文獻(xiàn)1 日本特開2002-206700號公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2000-323464號公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利第3387849號公報(bào)根據(jù)上述圖6所示的流體控制裝置，與圖7所示的流體控制裝置相比，具有能夠?qū)杀鞠鄬^高且維護(hù)麻煩的流量控制器21的流體控制管線從16列(N列)減少到8 列(M列)的優(yōu)點(diǎn)，但由于開閉閥23的數(shù)量大幅增加，在欲增加入口數(shù)量的情況下，存在著無法充分發(fā)揮該優(yōu)點(diǎn)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種流體控制裝置，能夠減少成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)空間的減少。本發(fā)明的流體控制裝置，具有流體控制部和流體導(dǎo)入部，其中，所述流體控制部是將以一個(gè)流量控制器作為基本構(gòu)成要素且分別具有一個(gè)入口以及一個(gè)出口的1列流體控制管線配置M列而構(gòu)成的；所述流體導(dǎo)入部是通過多個(gè)開閉閥以入口數(shù)為Ν( > Μ)且出口數(shù)為M的方式而構(gòu)成的，流體導(dǎo)入部的M個(gè)出口和流體控制部的M個(gè)入口分別以1 1的比例連接，其特征在于流體導(dǎo)入部被分成入口側(cè)阻斷開放部，該入口側(cè)阻斷開放部由多個(gè)開閉閥構(gòu)成，并配置在入口側(cè)，其入口的總數(shù)為N個(gè)、出口的總數(shù)為K個(gè)；流體控制部側(cè)阻斷開放部，該流體控制部側(cè)阻斷開放部由多個(gè)開閉閥構(gòu)成，配置在入口側(cè)阻斷開放部和流體控制部之間，其入口的總數(shù)為K個(gè)、出口的總數(shù)為M個(gè)，并且，入口側(cè)阻斷開放部被分成分別具有2個(gè)以上的所希望數(shù)量的開閉閥的多組。該流體控制裝置，入口數(shù)為N個(gè)，出口數(shù)為M個(gè)，能夠使用M列流體控制管線(例如Ll L8)對N個(gè)種類的流體的流量進(jìn)行調(diào)整。1列流體控制管線是通過單獨(dú)在流量控制器上或在流量控制器上連接所需要的流體控制器而形成的。這里，流體控制器是指流量控制器(質(zhì)量流量控制器或流體可變型流量控制裝置)以外的流體控制裝置構(gòu)成要素，作為流體控制器，可以適當(dāng)使用開閉閥(進(jìn)行流體通路的阻斷、開放的閥)、減壓閥、壓力顯示機(jī)、過濾器、壓力開關(guān)等。流體控制裝置所需要的流體控制器被分為分別設(shè)在流體導(dǎo)入部的N個(gè)入口的部分、設(shè)在M列流體控制管線中的各列上的部分、在流體控制部的出口作為M列流體控制管線共用的部分而設(shè)置的部分， 該流體控制器被配置在適當(dāng)?shù)奈恢?。一個(gè)流體控制管線中，例如，成為下層的多個(gè)塊狀接頭部件通過外螺紋部件被安裝在可動(dòng)導(dǎo)軌上，成為上層的多個(gè)流體控制器以及流量控制器以橫跨相鄰的接頭部件的方式通過從上方的螺紋部件被安裝在接頭部件上。
一般地，入口的總數(shù)為N個(gè)且出口的總數(shù)為K個(gè)的入口側(cè)阻斷開放部由NXK個(gè)開閉閥構(gòu)成，K個(gè)出口的總數(shù)為M個(gè)的流體控制部側(cè)阻斷開放部由KXM個(gè)開閉閥構(gòu)成，但入口側(cè)阻斷開放部被分成分別具有兩個(gè)以上的所希望數(shù)量的開閉閥的多個(gè)(例如兩個(gè)或四個(gè)) 組，由此，在入口側(cè)阻斷開放部的開閉閥的總數(shù)被分為兩組的情況下，減少到NXK/2個(gè)，在被分成四組的情況下，減少到NXK/4個(gè)。例如，流體導(dǎo)入部包括第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部，該第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部分別由m X 2個(gè)以及(N-Nl) X 2個(gè)開閉閥構(gòu)成；流體控制部側(cè)阻斷開放部，該流體控制部側(cè)阻斷開放部由4XM個(gè)開閉閥構(gòu)成。m成為例如N/2。N為入口數(shù)，M為出口數(shù)，在該情況下，通過第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部，相對于入口數(shù)N個(gè)，出口數(shù)成為4個(gè) (作為流體種類，最大情況下各入口側(cè)阻斷開放部為兩種，合計(jì)限定為4個(gè)種類)，通過流體控制部側(cè)阻斷開放部，4個(gè)種類的流體被分配給M個(gè)出口的任一個(gè)。這樣，能夠減少構(gòu)成流體導(dǎo)入部所需要的開閉閥的數(shù)量。另外，流體導(dǎo)入部包括設(shè)N = W+N2+N3+N4，分別由Ni、N2、N3以及N4個(gè)開閉閥構(gòu)成的第一至第四入口側(cè)阻斷開放部；由4XM個(gè)開閉閥構(gòu)成的流體控制部側(cè)阻斷開放部。 例如，m = N2 = N3 = N4 = N/4. N為入口數(shù)，M為出口數(shù)，在該情況下，通過第一至第四入口側(cè)阻斷開放部，相對于入口數(shù)N個(gè)，出口數(shù)為4個(gè)(作為流體種類，最大情況下各入口側(cè)阻斷開放部為一種，合計(jì)限定為4個(gè)種類)，通過流體控制部側(cè)阻斷開放部，4個(gè)種類的流體被分配給M個(gè)出口的任一個(gè)。這樣，能夠進(jìn)一步減少構(gòu)成流體導(dǎo)入部所需要的開閉閥的數(shù)量。另外，流體導(dǎo)入部包括分別由N/4個(gè)開閉閥構(gòu)成的第一至第四入口側(cè)阻斷開放部；分別由2XM/2個(gè)開閉閥構(gòu)成的第一以及第二流體控制部側(cè)阻斷開放部。N為入口數(shù)， M為出口數(shù)，該情況下，通過從第一至第四的入口側(cè)阻斷開放部，相對于入口數(shù)N個(gè)，出口數(shù)為4個(gè)(作為流體種類，最大情況下各入口側(cè)阻斷開放部為一種，合計(jì)限定為4個(gè)種類)， 通過第一以及第二流體控制部側(cè)阻斷開放部，4個(gè)種類的流體被分配給M個(gè)出口的任一個(gè)。 這樣，能夠減少流體控制部側(cè)阻斷開放部的開閉閥，能夠進(jìn)一步減少構(gòu)成流體導(dǎo)入部所需要的開閉閥的數(shù)量。作為流量控制器，例如，能夠使用質(zhì)量流量控制器，質(zhì)量流量控制器可以由形成有入口通路以及出口通路的主體和安裝在主體上的流量傳感器以及壓電元件式控制閥構(gòu)成， 另外，還可以由開閉控制閥、壓力傳感器、節(jié)流部、流量傳感器以及控制部構(gòu)成。作為流量控制器，可以為壓力式的控制器(壓力式流量控制裝置)，作為這樣的流量控制器，例如，流量控制器是在將孔口的上游側(cè)壓力保持在下游側(cè)壓力的約2倍以上的狀態(tài)下進(jìn)行流體的流量控制的壓力式的控制器，該流量控制器構(gòu)成為包括在金屬薄板上穿設(shè)微小的孔而形成且具有所需要的流量特性的孔口 ；設(shè)在孔口的上游側(cè)的控制閥；設(shè)在控制閥和孔口之間的壓力檢測器；根據(jù)壓力檢測器的檢測壓力P并通過Qc = KXP(K為常數(shù))而對流量Qc進(jìn)行運(yùn)算，并且，將流量指令信號Qs和所述運(yùn)算的流量信號Qc的差作為控制信號Qy向控制閥的驅(qū)動(dòng)部輸出的運(yùn)算控制裝置，該流量控制器通過控制閥的開閉調(diào)整孔口上游側(cè)壓力，并控制孔口下游側(cè)流量。根據(jù)該壓力式流量控制器，能夠通過一臺壓力式流量控制器對多種流體的流量進(jìn)行調(diào)整，因此，能夠以具有m( < Μ)個(gè)該壓力式流量控制器的M列的流體控制管線將具有M
5個(gè)流量控制器的M列流體控制管線置換。這樣，能夠保持入口數(shù)以及出口數(shù)相同，能夠減少流體控制部所使用的流量控制器的數(shù)量。發(fā)明的效果根據(jù)該發(fā)明的流體控制裝置，與N個(gè)入口數(shù)相對應(yīng)地，以M( < N)列流體控制管線進(jìn)行應(yīng)對，因此，能夠減少成為成本增加主要原因的流量控制器，能夠降低整體的成本。另外，由于抑制了由多個(gè)開閉閥構(gòu)成的流體導(dǎo)入部的開閉閥的數(shù)量的增加，因此，能夠進(jìn)一步降低成本，并且，作為整體的設(shè)置空間也得以減少。


圖1是表示基于本發(fā)明的流體控制裝置的第一實(shí)施方式的流程圖。圖2是表示基于本發(fā)明的流體控制裝置的第二實(shí)施方式的流程圖。圖3是表示基于本發(fā)明的流體控制裝置的第三實(shí)施方式的流程圖。圖4是表示基于本發(fā)明的流體控制裝置的第四實(shí)施方式的流程圖。圖5是表示基于本發(fā)明的流體控制裝置的第四實(shí)施方式中使用的流量控制器的框圖。圖6是表示作為本發(fā)明的流體控制裝置的比較例的現(xiàn)有的流體控制裝置的流程圖。圖7是表示現(xiàn)有的流體控制裝置的其他例的流程圖。附圖標(biāo)記的說明1流體控制裝置2、4流體控制部3流體導(dǎo)入部5、6第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部7流體控制部側(cè)阻斷開放部8、9、10、11第一 第四入口側(cè)阻斷開放部12,13第一以及第二流體控制部側(cè)阻斷開放部21、22流量控制器23開閉閥31控制閥32驅(qū)動(dòng)部33壓力檢測器；34 孔口42運(yùn)算控制電路(運(yùn)算控制裝置)Ll L8流體控制管線
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的說明中，對與圖6所示部分結(jié)構(gòu)相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略其詳細(xì)的說明。圖1表示本發(fā)明的流體控制裝置的第一實(shí)施方式。
本實(shí)施方式的流體導(dǎo)入部3被分成三部分，包括配置在入口側(cè)且分別由2XN/2 個(gè)開閉閥23構(gòu)成的第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6 ；由4XM個(gè)開閉閥23構(gòu)成且配置在第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6和流體控制部2之間的流體控制部側(cè)阻斷開放部7。第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6將N個(gè)入口分成兩個(gè)入口側(cè)阻斷開放部，所以，分別具有N/2個(gè)入口和2個(gè)出口。由此，第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6總的出口數(shù)(對于流體控制部側(cè)阻斷開放部7來說為入口數(shù))為(2+2)個(gè)，與該合計(jì)4個(gè)出口數(shù)對應(yīng)地，使流體控制部側(cè)阻斷開放部7由4XM個(gè)開閉閥23構(gòu)成，由此，作為整個(gè)流體導(dǎo)入部 3，能夠得到M個(gè)出口，流體導(dǎo)入部3的M個(gè)出口和流體控制部2的M個(gè)入口以分別1 1 對應(yīng)的方式連接。在圖6所示的結(jié)構(gòu)中，能夠同時(shí)向流體控制部2導(dǎo)入最多M個(gè)種類(8個(gè)種類)的流體。但是，在實(shí)用性方面，只要同時(shí)向流體控制部2導(dǎo)入最多4個(gè)種類的流體即可，在該條件下，通過如第一實(shí)施方式那樣設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)開閉閥23數(shù)量的減少。此外，在本實(shí)施方式中，第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6的總共的出口數(shù)為兩個(gè)，在同時(shí)導(dǎo)入4個(gè)種類的流體時(shí)，由于不能向第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6的任一方一起導(dǎo)入4個(gè)種類的流體，所以，向第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6分別各導(dǎo)入2個(gè)種類的流體。這樣，根據(jù)第一實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，與圖6所示的結(jié)構(gòu)相比，開閉閥23的數(shù)量從NXM 個(gè)減少到(2N+4XM)個(gè)。圖2表示本發(fā)明的流體控制裝置的第二實(shí)施方式。 本實(shí)施方式的流體導(dǎo)入部3被分成五部分，包括配置在入口側(cè)且分別由N/4個(gè)開閉閥23構(gòu)成的第一至第四入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11 ；由4XM個(gè)開閉閥23構(gòu)成且配置在第一至第四入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11和流體控制部2之間的流體控制部側(cè)阻斷開放部7。流體控制部側(cè)阻斷開放部7具有與第一實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)。與第一實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，對第一實(shí)施方式中的第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部5、6分別進(jìn)行進(jìn)一步分割并分成四個(gè)入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11。根據(jù)第二實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，向第一至第四的各入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11分別各導(dǎo)入1個(gè)種類的流體，由此，與第一實(shí)施方式相同地， 第一至第四入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11的總出口數(shù)(對于流體控制部側(cè)阻斷開放部7來說為入口數(shù))為(1+1+1+1)的4個(gè)，使該合計(jì)4個(gè)出口數(shù)與由4XM個(gè)開閉閥23構(gòu)成的流體控制部側(cè)阻斷開放部7的各入口對應(yīng)，由此，作為整個(gè)流體導(dǎo)入部3，能夠得到M個(gè)出口， 流體導(dǎo)入部3的M個(gè)出口和流體控制部2的M個(gè)入口以分別11對應(yīng)的方式連接。這樣，根據(jù)第二實(shí)施方式，與第一實(shí)施方式相比，開閉閥23的數(shù)量進(jìn)一步減少N 個(gè)。圖3表示本發(fā)明的流體控制裝置的第三實(shí)施方式。本實(shí)施方式的流體導(dǎo)入部3被分成六部分，包括配置在入口側(cè)且分別由N/4個(gè)開閉閥23構(gòu)成的第一至第四入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11 ；分別由2XM/2個(gè)開閉閥23構(gòu)成且配置在第一至第四入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11和流體控制部2之間的第一以及第二的流體控制部側(cè)阻斷開放部12、13。第一至第四入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11具有與第二實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)。第三實(shí)施方式與第二實(shí)施方式的不同點(diǎn)在于，將第二實(shí)施方式中的流體控制部側(cè)阻斷開放部7分別分割成兩個(gè)流體控制部側(cè)阻斷開放部12、13。第一以及第二的流體控制部側(cè)阻斷開放部12、13，作為整體，其入口數(shù)為4個(gè)，出口數(shù)為M個(gè)，這與第二實(shí)施方式相同。因此，根據(jù)第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，向第一至第四的各入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、 11分別各導(dǎo)入1個(gè)種類的流體，由此，與第三實(shí)施方式相同地，第一至第四的入口側(cè)阻斷開放部8、9、10、11的總出口數(shù)(對于流體控制部側(cè)阻斷開放部12、13來說為入口數(shù))成為 (1+1+1+1)的4個(gè)，使該合計(jì)4個(gè)出口數(shù)與第一流體控制部側(cè)阻斷開放部12的2個(gè)入口以及第二流體控制部側(cè)阻斷開放部13的2個(gè)入口分別對應(yīng)，由此，作為整個(gè)流體控制部側(cè)阻斷開放部12、13 (整個(gè)流體導(dǎo)入部幻，能夠得到M個(gè)出口，流體導(dǎo)入部3的M個(gè)出口和流體控制部2的M個(gè)入口以分別11對應(yīng)的方式連接。這樣，根據(jù)第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)，與第二實(shí)施方式相比，流體控制部側(cè)阻斷開放部 12,13的開閉閥23的數(shù)量被減少到一半(M/2個(gè))。圖4表示本發(fā)明的流體控制裝置的第四實(shí)施方式。第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)與第三實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相比，其流體控制部2、4的構(gòu)成不同。在第四實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)中，作為流量控制器22，取代質(zhì)量流量控制器21而采用壓力式的控制器。 該流量控制器21，如圖5所示，包括控制閥31、該驅(qū)動(dòng)部32、壓力檢測器33、孔口 ；34、流體取出用接頭35、流量運(yùn)算電路36、流體種類選擇電路37、流量設(shè)定電路38、比FF存儲部39、流量運(yùn)算部40、流量顯示部41以及運(yùn)算控制電路42。流量運(yùn)算電路36包括溫度檢測器44、放大電路43、45、A/D轉(zhuǎn)換器46、47、溫度修正電路48以及運(yùn)算電路49。另外，運(yùn)算控制電路42包括比較電路50以及放大電路51?？刂崎y31中，使用所謂直接接觸型的金屬膜片閥，另外，其驅(qū)動(dòng)部32使用壓電元件型驅(qū)動(dòng)裝置。此外，作為這些驅(qū)動(dòng)部，除此以外，還使用磁應(yīng)變元件型驅(qū)動(dòng)裝置或螺線管型驅(qū)動(dòng)裝置、馬達(dá)型驅(qū)動(dòng)裝置、空氣壓型驅(qū)動(dòng)裝置、熱膨脹型驅(qū)動(dòng)裝置。壓力檢測器33使用半導(dǎo)體應(yīng)變型壓力傳感器，但作為壓力檢測器，除此以外還可以使用金屬箔應(yīng)變型壓力傳感器或靜電容量型壓力傳感器、磁阻型壓力傳感器等。溫度檢測器44使用熱電偶型溫度傳感器，但還能夠使用測溫電阻型溫度傳感器等公知的各種溫度傳感器?？卓?34以具有所希望的流量特性的方式，通過切削加工在金屬薄板制墊圈上穿設(shè)微小的孔而形成。作為孔口，除此以外，還能夠使用通過蝕刻及放電加工在金屬膜上形成孔的孔口。流體種類選擇電路37對流體進(jìn)行選擇，流量設(shè)定電路38將其流量設(shè)定信號Qe向運(yùn)算控制電路42進(jìn)行指令。比FF存儲部39是對相對于隊(duì)氣體的比FF進(jìn)行存儲的存儲器。在流量運(yùn)算部40中利用比FF的數(shù)據(jù)，通過Q =比FFX 4( 為相當(dāng)于N2氣體流量)來運(yùn)算流通的流體種類的流量Q，并將該值顯示在流量顯示部41中。在該流量控制器22中，能夠以如下方式進(jìn)行設(shè)定，即，邊將上游側(cè)壓力保持在下游側(cè)壓力的約2倍以上，邊關(guān)于特定的流體通過Qc = KXP(K 常數(shù))來運(yùn)算下游側(cè)的流量 Qc，通過該運(yùn)算流量Qc和設(shè)定流量Qs的差信號，控制閥31受到開閉控制。這里，因流體種類而不同的流量因數(shù)FF通過下式計(jì)算。FF= (k/ y ) {2/ ( κ +1)}1/(K[ κ / {( κ +1) R}1/2,
y 流體的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的密度，κ 流體的比熱比，R 流體常數(shù)，k:不因流體種類而變化的比例常數(shù)。而且，利用比FF存儲部39中存儲的、流體種類B相對于流體種類A的比流量因數(shù)， 在流量運(yùn)算部40中，在作為基準(zhǔn)的流體種類A的運(yùn)算流量為Qa的情況下，在同一孔口、同一上游側(cè)壓力以及同一上游側(cè)溫度的條件下使流體種類B流通時(shí)，其運(yùn)算流量Qb作為Qb =比流量因數(shù)X Qa被算出。由此，能夠以1臺流量控制器22應(yīng)對多個(gè)流體種類，在第四實(shí)施方式中，通過使用流量控制器，與第三實(shí)施方式相比，能夠使M個(gè)流量控制器21變?yōu)閙個(gè)(例如一半)的流量控制器22。減少的流量控制器22的數(shù)量根據(jù)流體的種類以及流量范圍而適當(dāng)變更。該第四實(shí)施方式的流體控制部4還能夠適用于第一至第三實(shí)施方式的流體控制裝置1，由此，能夠?qū)Ω鲗?shí)施方式減少流量控制器21的數(shù)量。工業(yè)實(shí)用性在集成了多個(gè)流體控制器而形成的流體控制裝置中，能夠降低成本并且空間也能夠減少，因此，通過在半導(dǎo)體制造裝置等所使用的流體控制裝置中適用這一結(jié)構(gòu)，能夠有助于半導(dǎo)體制造裝置等的性能提高。
權(quán)利要求
1.一種流體控制裝置，具有流體控制部和流體導(dǎo)入部，其中，所述流體控制部是將以一個(gè)流量控制器作為基本構(gòu)成要素且分別具有一個(gè)入口以及一個(gè)出口的1列流體控制管線配置M列而構(gòu)成的；所述流體導(dǎo)入部是通過多個(gè)開閉閥以入口數(shù)為N且出口數(shù)為M的方式而構(gòu)成的，其中N >M，流體導(dǎo)入部的M個(gè)出口和流體控制部的M個(gè)入口分別以1 1的比例連接，其特征在于流體導(dǎo)入部被分成入口側(cè)阻斷開放部，該入口側(cè)阻斷開放部由多個(gè)開閉閥構(gòu)成，并配置在入口側(cè)，其入口的總數(shù)為N個(gè)、出口的總數(shù)為K個(gè)；流體控制部側(cè)阻斷開放部，該流體控制部側(cè)阻斷開放部由多個(gè)開閉閥構(gòu)成，配置在入口側(cè)阻斷開放部和流體控制部之間，其入口的總數(shù)為K個(gè)、出口的總數(shù)為M個(gè)，并且，入口側(cè)阻斷開放部被分成分別具有2個(gè)以上的所希望數(shù)量的開閉閥的多組。
2.如權(quán)利要求1所述的流體控制裝置，其特征在于，流體導(dǎo)入部包括第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部，該第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部分別由mX2個(gè)以及(N-Nl) X2個(gè)開閉閥構(gòu)成；流體控制部側(cè)阻斷開放部，該流體控制部側(cè)阻斷開放部由4XM個(gè)開閉閥構(gòu)成。
3.如權(quán)利要求1所述的流體控制裝置，其特征在于，流體導(dǎo)入部包括設(shè)N= W+N2+N3+N4，分別由m、N2、N3以及N4個(gè)開閉閥構(gòu)成的第一至第四入口側(cè)阻斷開放部；由 4XM個(gè)開閉閥構(gòu)成的流體控制部側(cè)阻斷開放部。
4.如權(quán)利要求1所述的流體控制裝置，其特征在于，流體導(dǎo)入部包括分別由N/4個(gè)開閉閥構(gòu)成的第一至第四入口側(cè)阻斷開放部；分別由2XM/2個(gè)開閉閥構(gòu)成的第一以及第二流體控制部側(cè)阻斷開放部。
5.如權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的流體控制裝置，其特征在于，流量控制器是在將孔口的上游側(cè)壓力保持在下游側(cè)壓力的約2倍以上的狀態(tài)下進(jìn)行流體的流量控制的壓力式的控制器，該流量控制器構(gòu)成為包括在金屬薄板上穿設(shè)微小的孔而形成且具有所需要的流量特性的孔口 ；設(shè)在孔口的上游側(cè)的控制閥；設(shè)在控制閥和孔口之間的壓力檢測器；根據(jù)壓力檢測器的檢測壓力P并通過Qc = KXP，其中K為常數(shù)，而對流量Qc進(jìn)行運(yùn)算，并且， 將流量指令信號Qs和所述運(yùn)算的流量信號Qc的差作為控制信號Qy向控制閥的驅(qū)動(dòng)部輸出的運(yùn)算控制裝置，該流量控制器通過控制閥的開閉調(diào)整孔口上游側(cè)壓力，并控制孔口下游側(cè)流量，以具有m個(gè)該壓力式流量控制器的M列的流體控制管線置換具有M個(gè)流量控制器的M列流體控制管線，其中m < M。
全文摘要
本發(fā)明提供一種流體控制裝置，能夠減少成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)空間的減少。流體控制裝置(1)具有流體控制部(2)和流體導(dǎo)入部(3)。流體導(dǎo)入部(3)被分成三部分，包括配置在入口側(cè)且分別由2×N/2個(gè)開閉閥(23)構(gòu)成的第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部(5、6)；由4×M個(gè)開閉閥(23)構(gòu)成且配置在第一以及第二入口側(cè)阻斷開放部(5、6)和流體控制部(2)之間的流體控制部側(cè)阻斷開放部(7)。
文檔編號G05D7/06GK102341760SQ20098015783
公開日2012年2月1日 申請日期2009年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月3日
發(fā)明者內(nèi)田陽平, 土肥亮介, 小艾睦典, 廣瀨潤, 手塚一幸, 松田隆博, 池田信一, 西野功二 申請人:東京毅力科創(chuàng)株式會社, 株式會社富士金