WO2017033757A1 - 分流システム - Google Patents

Abstract

【課題】配置の自由度が高まり、集積化に適し、製造コストおよびメンテナンスコストが低減された分流システムを提供する。 【解決手段】　単一の流量を複数の流量に分割し、分割された流量の比が設定流量比になるように各流量を制御する分流システムであって、単一の流量を複数の流量に分割するマニホールド５００と、マニホールド５００とは別体に形成され、複数の流量をそれぞれ制御する、互いに分離独立した複数の流体制御装置１Ｍ，１Ｓと、を有し、マスター装置１Ｍは、設定流量比に基づく設定流量値をスレーブ装置１Ｓへ送信するとともに、スレーブ装置１Ｓの流量検出値ＤＱ２を受信する通信部１０２Ｍを有し、スレーブ装置１Ｓは、マスター装置１Ｍから設定流量値を受信するとともに流量検出値ＤＱ２をマスター装置１Ｍに送信する通信部１０２Ｓを有する。

Description

分流システム

　本発明は、分流システム、これに用いられる流体制御装置、分流システムが適用された流体制御システム、および、この流体制御システムの製造方法に関する。

　半導体製造プロセスにおいては、正確に計量した処理ガスをプロセスチャンバに供給するために、開閉バルブ、マスフローコントローラ等の各種の流体制御装置を集積化してボックスに収容した流体制御システムが用いられている（例えば、特許文献１参照）。このような集積化された流体制御システムを収容したボックスをガスボックスと呼んでおり、このガスボックスの出口から正確に計量された処理ガスが出力される。
　さらに、半導体製造プロセスにおいては、上記のように正確に計量した処理ガスを均等に複数のプロセスチャンバに分配する、あるいは、一のプロセスチャンバの複数の場所に所定の比率で分配するために、分流システムが用いられている（例えば、特許文献２参照）。
　従来においては、チューブを介して上記のガスボックスの出口を分流システムの入口に接続して、ガスボックスから供給される処理ガスを分配していた。

特開２０１２－１９７９４１号公報 特開２００３－２６３２３０号公報

　従来においては、ガスボックスと接続される分流システムは、分配数に応じた専用の分流システムを使用していた。
　このため、要求される仕様毎に専用の分流システムを用意する必要があり、コストが高いという問題がある。また、分配数に応じた専用品であることから、分流システムに故障が発生した場合には、装置全体を交換する必要があり、メンテナンスコストも高いという問題もある。たとえば、特許文献１等の技術では、各流体制御装置のベース部の仕様が標準化され、各流体制御装置の間の接続および各流体制御装置と他の部品との接続が、チューブを介さずに、ブロック状の継手部材により行われている。ガスボックス内は集積化が実現されており、各流体制御装置と継手部材との間のインターフェースが標準化され、組み立てに要する時間や組み立ての自動化が進んでいる。これに反して、分流システムでは、ガスボックスとの間を接続するのにチューブを用いるため、組み立て工数が多く、また、組み立ての自動化も容易ではない。
　また、分流システム本体を、処理チャンバの複数の供給位置の直近に配置したい場合であっても、複数の供給位置の間が離れている場合には、分流システムと各供給位置との間にチューブが必要となる。すなわち、従来の分流システムでは、供給位置や供給する向きを任意に設定することは困難であり、配置の自由度が低い。

　本発明の目的の一つは、分流システムとガス供給位置との間にチューブを追加することなく、流体の供給位置や供給方向を任意に設定可能で配置の自由度が高まった分流システムを提供することにある。
　本発明の目的の一つは、集積化に適するとともに、製造コストおよびメンテナンスコストが低減された分流システムおよびこの分流システムに用いられる流体制御装置を提供することにある。
　本発明の目的の一つは、上記の分流システム用いた半導体製造方法を提供することにある。

　本発明の分流システムは、単一の流量を複数の流量に分割し、分割された流量間の比が設定流量比になるように各流量を制御する分流システムであって、
　単一の流量を複数の流量に分割する分岐機構と、
　前記分岐機構とは別体に形成され、前記複数の流量をそれぞれ制御する、互いに分離独立した複数の流体制御装置と、を有し、
　前記複数の流体制御装置の一つはマスター装置であり、残りの流体制御装置はスレーブ装置であり、
　前記マスター装置は、前記設定流量比に基づく設定流量値を前記スレーブ装置へ送信し、前記スレーブ装置の流量検出値を受信する通信部を有し、
　前記スレーブ装置は、前記マスター装置から前記設定流量値を受信し、前記流量検出値をマスター装置に送信する通信部を有する、
ことを特徴とする。

　好適には、前記流体制御装置は、分割された複数の流量のうちの一の流量の、流入口、流路および流出口を画定するベース部を有し、
　前記ベース部は、ブロック状に形成され、
　前記ベース部は、設置面である底面に前記流入口および流出口が形成されている。

　本発明の流体制御装置は、上記の分流システムに用いられるマスター装置又はスレーブ装置からなることを特徴とする。

　本発明の流体制御システムは、複数種類の流体制御装置が集積化された流体制御システムであって、
　前記複数種類の流体制御装置の一部が上記の分流システムのマスター装置およびスレーブ装置である、ことを特徴とする。

　本発明の流体制御システムの製造方法は、複数種類の流体制御装置が集積化された流体制御システムの製造方法であって、
　前記複数種類の流体制御装置の一部が上記の分流システムのマスター装置およびスレーブ装置からなり、
　共通のベースプレート上に複数のブロック状継手部材を位置決めし、
　前記ブロック状の継手部材を締結部材により前記共通のベースプレートに固定し、
　前記継手部材の上面に形成された開口の周囲にシール部材を位置決めし、
　前記ブロック状の継手部材の上面に前記複数種類の流体制御装置の底面を位置決めし、
　前記複数種類の流体制御装置のベース部を締結部材により前記ブロック状の継手部材に固定する、ことを特徴とする。

　本発明の半導体製造方法は、半導体製造プロセスにおいて使用される流体の流量比制御に、上記の分流システムを用いることを特徴とする。

　本発明のフラットパネルディスプレイの製造方法は、フラットパネルディスプレイの製造プロセスにおいて使用される流体の流量比制御に、上記の分流システムを用いることを特徴とする。

　本発明のソーラーパネルの製造方法は、ソーラーパネルの製造プロセスにおいて使用される流体の流量比制御に、上記の分流システムを用いることを特徴とする。

　本発明によれば、単一流量を複数の流量に分割する分岐機構と、複数の流量をそれぞれ制御する複数の流体制御装置とを別体として形成し、加えて、複数の流体制御装置を互いに分離独立させているので、各流体制御装置の配置や向きを任意に設定でき、配置の自由度が著しく高まる。
　本発明によれば、複数の流体制御装置を互いに分離独立させているので、システムに故障が生じたときなど、故障した流体制御装置のみを修理あるいは交換すればよく、分流システム全体の交換は不要となり、メンテナンスコストを大幅に低減できる。
　また、本発明によれば、分流システムに用いる複数の流体制御装置のブロック状のベース部の底面に流入口および流出口を形成することにより、継手にチューブを用いることなく、分流システムを構築可能となり、分流システムの集積化も可能となる。
　さらに、本発明によれば、分流システムを流体制御装置が集積化された流体制御システムに適用可能となり、分流システムを含む流体制御システムの組立の自動化も容易となる。

本発明の一実施形態に係るマスター側流体制御装置の正面図。 図１Ａのマスター側流体制御装置の側面図。 図１Ａのマスター側流体制御装置のカバーを取り外して内部構造を示すとともに、ベース部の縦断面を示す図。 図２Ａのスレーブ側流体制御装置のベース部の底面図。 本発明の一実施形態に係るスレーブ側流体制御装置の正面図。 図２Ａのスレーブ側流体制御装置の側面図。 図２Ａのスレーブ側流体制御装置のカバーを取り外して内部構造を示すとともに、ベース部の縦断面を示す図。 本発明の一実施形態に係る分流システムを含む流体制御システムの外観斜視図。 図３Ａの流体制御システムの他の方向からの外観斜視図。 マニホールドブロック継手の一例を示す斜視図。 図４Ａのマニホールドブロック継手の他の方向からの斜視図。 図４Ａのマニホールドブロック継手の縦方向断面図。 ブロック状継手部材の外観斜視図。 本発明の一実施形態に係る分流システムの機能ブロック図。 本発明の流体制御システムの製造方法(組立方法)を説明するための外観斜視図。 本発明の実施形態に係る流体制御システムの変形例を示す外観斜視図。 図７Ａの流体制御システムの他の方向からの外観斜視図。 本発明の実施形態に係る流体制御システムの他の変形例を示す外観斜視図。 図８Ａの流体制御システムの他の方向からの外観斜視図。

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
　本発明の一実施形態に係る分流システム用の、第１の流体制御装置(以下、マスター装置)１Ｍを図１Ａ～１Ｄに示し、第２の流体制御装置(以下、スレーブ装置)１Ｓを図２Ａ～２Ｃに示す。
　マスター装置１Ｍは、ベース部１０、ベース部１０上に設けられたコントロールバルブ３０および流量センサ４０、これらを覆うカバー２、およびカバー２の内壁に固定された回路基板１２Ｍを有する。
　コントロールバルブ３０は、駆動部３１、フランジ部３２およびバルブ部３３からなり、　ベース部１０に形成された凹部１０ｍ内にバルブ部３３が収容され、フランジ部３２がベース部１０にボルトで固定されている。
　ベース部１０は、３つのベースブロック１１Ａ，１１Ｂ,１１Ｃが図示しないボルトにより互いに連結されることにより形成されている。
　ベース部１０の底面１０ｊには、流入口１０ａおよび１０ｇが開口し、流入口１０ａおよび１０ｇの周囲には、ガスケット座１０ｓが形成されている。
　ベース部１０の内部には、流入口１０ａに連通する流路１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅおよび１０ｆが形成されている。流路１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは互いに接続され、流路１０ｄの一端がコントロールバルブ３０のバルブ部３３の入口側に連通している。流路１０ｅは、一端がバルブ部３３の出口側に連通しているとともに、他端が流路１０ｆに連通している。
　流量センサ４０は、ベース部１０に形成されたバイパス流路１０ｋを流れる液体、ガスなどの流体の流量を計測する。バイパス流路１０ｋは、流路１０ｃに接続されている。

　回路基板１２Ｍは、コントロールバルブ３０に出力する制御信号を生成する機能、外部コントローラおよびスレーブ装置１Ｓとの間で各種データを送受する機能、設定流量比に基づいてマスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓに与える設定流量を算出する機能、流量センサの検出信号を受ける機能等を有し、プリント基板とこれに搭載された図示しないマイクロプロセッサーなどのハードウエア、および、所要のソフトウエアからなる。回路基板１２Ｍには、モジュラージャック１３Ａが接続され、モジュラージャック１３Ａを通じてパーソナルコンピュータと通信可能となっており、マスター装置１Ｍの各種初期設定等が可能となっている。
　通信ケーブル２０は、マスター装置１Ｍとスレーブ装置１Ｓとの間のシリアル通信および電源供給に使用され、通信ケーブル２１は、マスター装置１Ｍと図示しない外部コントローラとの間のシリアル通信および電源供給に使用される。通信ケーブル２０、２１の一端は、コネクタ１５Ａに接続されている。コネクタ１５Ａは、カバー２側に設けられて回路基板１２Ｍと電気的に接続されたコネクタ１５Ｂに接続される。これにより、通信ケーブル２０は回路基板１２Ｍと電気的に接続される。

　スレーブ装置１Ｓは、図２Ａ～２Ｃに示すように、マスター装置１Ｍと略同様の構成を有する。なお、図２Ａ～２Ｃにおいて、同じ構成部分については同じ符号を使用している。
　スレーブ装置１Ｓは、回路基板１２Ｓに連結されたコネクタ１６Ａに通信ケーブル２０に接続されたコネクタ１６Ｂを接続することにより、マスター装置１Ｍと通信ケーブル２０を通じて通信可能である。モジュラージャック１３Ｂ,１３Ｃは、上記したモジュラージャック１３Ａと同様の機能である。

　図３Ａ，３Ｂに、上記したマスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓを用いて構成された分流システムを含む流体制御システムを示す。
　本実施形態に係る分流システムは、マスター装置１Ｍ、スレーブ装置１Ｓ、マニホールドブロック継手部材５００およびブロック状継手部材５１０を有する。

　ここで、図４Ａ～４Ｃに、マニホールドブロック継手部材５００の構造を示す。
　マニホールドブロック継手部材５００は、長手方向を横切る断面の形状が矩形のブロック状の部材である。マニホールドブロック継手部材５００の内部には、長手方向に沿って流路５０１が形成されている。流路５０１の両端部は閉塞している。分岐流路５０３は、流路５０１に直交する方向に分岐するように形成され、マニホールドブロック継手部材５００の上面で開口している。分岐流路５０３の開口は、長手方向に等間隔に配列されている。分岐流路５０３の開口の周囲には、ガスケット座５０５が形成されている。各分岐流路５０３の開口の両側には、ねじ穴５０７が形成されている。
　マニホールドブロック継手部材５００は、複数の分岐流路５０３の開口の一つから供給される流体を、他の２以上の分岐流路５０３の開口から流出させることにより、単一の流量を複数の流量に分割することができる。たとえば、２分割する場合には、一の分岐流路５０３の開口から流体を流入し、他の２つの分岐流路５０３の開口から当該流体を流出させる。このとき、使用しない残りの分岐流路５０３の開口は、図示しない閉止栓やバルブで閉止される。マニホールドブロック継手部材５００によれば、流体を任意の位置で流入および流出させることができ、また、使用する開口数を選択することで、単一の流量を任意の数の流量に分割できる。
　マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓのベース部１０がマニホールドブロック継手部材５００にボルトで固定されている。マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓの底面１０ｊの流入口１０ａに連通する流路１０ｂがマニホールドブロック継手部材５００の上面に開口する分岐流路５０３に接続される。

　図５にブロック状継手部材５１０の外観を示す。
　ブロック状継手部材５１０は、上面に形成された開口５１０ａと側面に筒状に形成された開口５１０ｂを有し、開口５１０ａと開口５１０ｂとは、ブロック状継手部材５１０の内部に形成された図示しない単一の流路によって連通している。開口５１０ａの周囲にはガスケットを収容するためのガスケット座５１０ｃが形成されている。ガスケット座の５１０ｃの両側には、上下方向に形成されたねじ穴５１０ｄが形成されている。ねじ穴５１０ｄには、上記したベース部１０をブロック状継手部材５１０に固定するためのボルトがねじ込まれる。各ねじ穴５１０ｄの近傍には、貫通孔５１０ｅが上下方向に形成されている。貫通孔５１０ｅは、ブロック状継手部材５１０をベースプレート３１０に固定するボルトのために設けてあり、座繰りが形成されているが、詳細は省略する。
　ブロック状継手部材５１０には、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓのベース部１０がボルトにより固定される。ブロック状継手部材５１０の上面に開口５１０ａをもつ流路は、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓの底面１０ｊに流出口１０ｇをもつ流路１０ｆに接続される。

　本実施形態に係る分流システムを含む流体制御システムは、図３Ａ，３Ｂに示すように、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓに加えて、開閉バルブ３２０、レギュレータ３３０、圧力計３４０、開閉バルブ３５０，３６０、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）３７０および開閉バルブ３８０を有する。これらは、長手方向Ａ１およびＡ２に沿って配列されている。なお、実際には、長手方向Ａ１およびＡ２に直交する横方向Ｂ１およびＢ２方向においても、流体制御装置が配列されるが、説明の便宜上省略されている。
流体制御装置３２０～３８０は、ブロック状に形成されたベース部３２０Ｂ～３８０Ｂを有し、これらベース部３２０Ｂ～３８０Ｂは、ＳＥＭＩ規格により標準化された仕様に沿って形成されており、ベース部３２０Ｂ～３８０Ｂの底面に流体が流入又は流出する図示しない開口が形成されている。ＭＦＣ３７０のベース部３７０Ｂの仕様およびＭＦＣ３７０の外形寸法は、マスター装置１Ｍ，スレーブ装置１Ｓと同様となっている。
　各流体制御装置３２０～３８０のベース部３２０Ｂ～３８０Ｂは、ブロック状継手部材４０１～４０７の上に設置、固定されている。口述するように、ベース部３２０Ｂ～３８０Ｂとブロック状継手部材４０１～４０７との間には、シール部材としてのガスケットＧＫが介在しており、ベース部３２０Ｂ～３８０Ｂの流路とこれに接続されるブロック状継手部材４０１～４０７の流路は、ガスケットＧＫによりシールされている。ブロック状継手部材４０１は、上記したブロック状継手部材５１０と同様の構造であり、流入口４０１ｂから供給される流体を開閉バルブ３２０に導き、他のブロック状継手部材４０２～４０７は、流体制御装置３２０～３８０の流路間を接続している。

　図６に、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓを用いて構成される分流システムの一例の機能ブロック図を示す。
　図６に示すように、マスター装置１Ｍは、コントロールバルブ３０および流量センサ４０に加えて、制御部１０３Ｍ、ドライバ１０４Ｍ、通信部１０２Ｍおよび流量算出部１０５を有する。
　マスター装置１Ｍの制御部１０３Ｍは、コントロールバルブ３０の開度を、たとえば、全開や７５％の一定に固定する。
　流量算出部１０５は、外部のコントローラ２００から通信部１０２Ｍを通じて設定流量比ＴＦＲ(％)を受信し、設定流量比ＴＦＲに応じた設定流量値ＴＲＭおよびＴＲＳを算出する。設定流量値ＴＲＭは、マスター装置１Ｍの設定(目標)流量値である。設定流量値ＴＲＳは、スレーブ装置１Ｓの設定(目標)流量値である。スレーブ装置１Ｓの設定(目標)流量値は、通信部１０２Ｍを通じてスレーブ装置１Ｓの通信部１０２Ｓに送信される。
　スレーブ装置１Ｓの制御部１０３Ｓは、流量センサ４０の検出値ＤＱ２に相当する流量Ｑ２と、通信部１０２Ｍ、１０２Ｓを通じて与えられた設定流量値ＴＲＳとの偏差に応じた制御指令を生成し、ドライバ１０４Ｓに与える。ドライバ１０４Ｓは、受けた制御指令に応じた駆動電流をコントロールバルブ３０の駆動部に与える。
　さらに、流量算出部１０５は、マスター装置１Ｍの流量センサ４０の検出値ＤＱ１を受け取るとともに、スレーブ装置１Ｓの流量センサ４０の検出値ＤＱ２を通信部１０２Ｓ，１０２Ｍを通じて受け取り、設定流量比ＴＦＲに相当する設定流量ＴＲＳを常時更新して、出力する。これにより、一次側の流量Ｑに変動があったとしても、二次側の流量Ｑ１、Ｑ２の比は常に一定に保たれる。
　通信部１０２Ｍ，１０２Ｓは、マスター装置１Ｍとスレーブ装置１Ｓとの間で流量センサ４０の検出値ＤＱ２、設定流量ＴＲＳ等の各種データをシリアル通信する。なお、本実施形態では、ケーブル２０を用いて通信するが、無線でシリアル通信を行うことも可能である。

　図７を参照して、本発明の流体制御システムの製造方法(組立方法)の一例を説明する。
　ベースプレート３１０の所定の位置には、ブロック状継手部材４０１～４０７、５１０をボルトＢＴ１で固定するためのねじ穴があらかじめ形成されており、これらのねじ穴の形成位置に、ブロック状継手部材４０１～４０７、５１０を位置決めするとともに、マニホールドブロック継手５００を所定位置に位置決めする。
　次いで、ボルトＢＴ１をブロック状継手部材４０１～４０７、５１０の各貫通孔に挿入し、ブロック状継手部材４０１～４０７、５１０をベースプレート３１０に締結する。この状態では、ブロック状継手部材４０１～４０７、５１０およびマニホールドブロック継手５００の上面は共通の平面上にある。
　次いで、ガスケットＧＫをブロック状継手部材４０１～４０７、５１０およびマニホールドブロック継手５００の適所に位置決めする。（予め、ガスケットＧＫを流体制御装置３２０～３８０、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓに取り付けても良い。）
　次いで、流体制御装置３２０～３８０、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓを、ガスケットＧＫを介在させた状態で、ブロック状継手部材４０１～４０７、５１０およびマニホールドブロック継手５００の上面に位置決めする。
　次いで、ボルトＢＴ２およびＢＴ３を用いて、流体制御装置３２０～３８０、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓを、ブロック状継手部材４０１～４０７、５１０およびマニホールドブロック継手５００に締結する。
　次いで、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓ間を通信ケーブル２０で接続する。
　以上の工程により、流体制御システムの組立が完了する。

　本実施形態によれば、分流システムを機能別に分離されたコンポーネント（マスター装置１Ｍ、スレーブ装置１Ｓ、マニホールドブロック継手５００）で構築するので、各コンポーネントに汎用品を用いることができ、製造コストを低減できる。
　また、分流システムに故障が生じたときなど、故障したコンポーネントのみを修理あるいは交換すればよいので、メインテナンスに要するコストも低減できる。
　本実施形態によれば、マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓの間を通信可能としたので、マスター装置１Ｍとスレーブ装置１Ｓとの相対位置を任意に設定でき、分割した後の流体の流出位置を可変にできるので、システムの設計の自由度が増す。
　本実施形態によれば、分流システムを含む流体制御システムの各要素間を、ブロック状のインターフェースを用いて連結するので、システムの高集積化が可能となる。
　本実施形態によれば、分流システムを含む流体制御システムの各要素をベースプレート３１０上に積み上げるとともに、すべてのボルトを同じ鉛直方向にねじ込むことにより組立が可能なので、組立の自動化が非常に容易となる。

　変形例
　図８Ａおよび図８Ｂに、本発明の流体制御システムの変形例を示す。
　図８Ａおよび図８Ｂに示す流体制御システムは、Ａ１およびＡ２方向に配列された開閉バルブ３２０、レギュレータ３３０、圧力計３４０、開閉バルブ３５０，３６０、マスフローコントローラ（ＭＦＣ）３７０および開閉バルブ３８０の流体制御装置の列が並列されている。マスター装置１Ｍは、２列の流体制御装置に対してＢ２方向側、スレーブ装置１ＳはＢ１方向側に配置されている。マスター装置１Ｍおよびスレーブ装置１Ｓで構成される分流システムは、複数列の流体制御装置のいずれか一列または複数列からの流体を分割する。

　図９Ａおよび９Ｂに、本発明の流体制御システムのさらに他の変形例を示す。
　図９Ａおよび図９Ｂに示す流体制御システムは、２つのスレーブ装置１Ｓ－１，１Ｓ―２を有し、単一の流量を３分割する。図８Ａおよび図８Ｂに示す流体制御システムに新たにスレーブ装置１Ｓ―２を追加して、通信ケーブルで接続すれば、図９Ａおよび図９Ｂに示す流体制御システムを容易に構築できる。

　上記実施形態では、マニホールドを、マニホールドブロック継手部材５００で構成したが、これに限定されるわけではなく、必要に応じて、種々の形態を採用できる。

　上記実施形態では、ガスボックス内に分流システムを配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、分流システムをガスボックス外に設けることも可能であるし、ガスボックスの出口と、各流体制御装置間を分岐流路で接続し、各流体制御装置を目的の供給位置に分散させて配置することも可能である。また、各流体制御装置を配置する際の向きも任意に設定できる。さらに、各流体制御装置のベースの側面側に流出口や流入口を設けることも可能であり、継手として、管継手を用いることも可能である。

　上記した分流システムは、半導体製造プロセスに適用されるが、これに限定されるわけではなく、フラットパネルディスプレイの製造プロセスや、ソーラーパネルの製造プロセス等の他の様々な製造プロセスにも適用可能である。

１Ｍ　マスター装置
１Ｓ　スレーブ装置
２　カバー
１０　ベース部
１１Ａ，１１Ｂ,１１Ｃ　ベースブロック
１５Ａ，１５Ｂ　コネクタ
２０，２１　通信ケーブル
３００，３００Ａ，３００Ｂ　流体制御システム
３１０　ベースプレート
３２０　開閉バルブ
３３０　レギュレータ
３４０　圧力計
３５０　開閉バルブ
３６０　開閉バルブ
３７０　マスフローコントローラ
３８０　開閉バルブ
４０１～４０７　ブロック状継手部材
５００　マニホールドブロック継手部材（分岐機構）
５１０　ブロック状継手部材
ＢＴ１～ＢＴ３　ボルト(締結部材)
ＧＫ　ガスケット

 

Claims (16)

1. 　単一の流量を複数の流量に分割し、分割された流量の比が設定流量比になるように各流量を制御する分流システムであって、
   　単一の流量を複数の流量に分割する分岐機構と、
   　前記分岐機構とは別体に形成され、前記複数の流量をそれぞれ制御する、互いに分離独立した複数の流体制御装置と、を有し、
   　前記複数の流体制御装置の一つはマスター装置であり、残りの流体制御装置はスレーブ装置であり、
   　前記マスター装置は、前記設定流量比に基づく設定流量値を前記スレーブ装置へ送信し前記スレーブ装置の流量検出値を受信する通信部を有し、
   　前記スレーブ装置は、前記マスター装置から前記設定流量値を受信し前記流量検出値をマスター装置に送信する通信部を有する、
   ことを特徴とする分流システム。
2. 　前記マスター装置は、外部から与えられる前記設定流量比に基づいて、前記複数の流体制御装置の設定流量値をそれぞれ算出する流量算出部を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の分流システム。
3. 　前記流量算出部は、前記設定流量比と、前記マスター装置の流量検出値および前記通信部を通じて取得した前記スレーブ装置の流量検出値とに基づいて、前記スレーブ装置に与える設定流量値を変更する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の分流システム。
4. 　前記流体制御装置は、分割された複数の流量のうちの一の流量の、流入口、流路および流出口を画定するベース部を有し、
   　前記ベース部は、ブロック状に形成され、
   　前記ベース部は、設置面である底面に前記流入口および流出口が形成されている、
   ことを特徴とする請求項１～３のいずれかに記載の分流システム。
5. 　前記分岐機構は、単一の流量を複数の流量に分割するマニホールドを含む、ことを特徴とする請求項１～４のいずれかに記載の分流システム。
6. 　前記マニホールドは、複数の開口が配列された上面を有し、前記複数の開口にそれぞれ連通する複数の分岐流路および当該複数の分岐流路が共通に接続される流路が内部に形成されたブロック状継手部材を含み、
   　前記マスター装置およびスレーブ装置のベース部が前記ブロック状継手部材に締結部材で固定され、当該マスター装置およびスレーブ装置の底面の流入口に連通する流路が当該ブロック状継手部材の上面の開口に連通する流路に接続されている、ことを特徴とする請求項５に記載の分流システム。
7. 　前記マスター装置およびスレーブ装置のベース部の底面が設置される上面を有し、前記ベース部が締結部材により固定される複数のブロック状継手部材をさらに有し、
   　前記ブロック状継手部材は、前記マスター装置およびスレーブ装置の底面の流出口に接続される、前記上面で開口する流路を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の分流システム。
8. 　請求項１～７のいずれかに記載の分流システムに用いられるマスター装置又はスレーブ装置からなることを特徴とする流体制御装置。
9. 　複数種類の流体制御装置が集積化された流体制御システムであって、
   　前記複数種類の流体制御装置の一部が請求項１～７の分流システムのマスター装置およびスレーブ装置である、ことを特徴とする流体制御システム。
10. 　前記複数種類の流体制御装置のすべてが、設置面である底面に流路の開口が形成されたブロック状のベース部を有する、ことを特徴とする請求項９に記載の流体制御システム。
11. 　前記複数種類の流体制御装置には、流体の流量を計測しつつ当該流量を制御する流量制御装置が含まれ、
    　前記流量制御装置は、請求項４～７のいずれかに記載の分流システムのマスター装置およびスレーブ装置のベース部と同じ仕様のベース部を有する、ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の流体制御システム。
12. 　複数種類の流体制御装置が集積化された流体制御システムの製造方法であって、
    　前記複数種類の流体制御装置の一部が請求項４～７のいずれかに記載の分流システムのマスター装置およびスレーブ装置からなり、
    　共通のベースプレート上に複数のブロック状継手部材を位置決めし、
    　前記ブロック状継手部材を締結部材により前記共通のベースプレートに固定し、
    　前記継手部材の上面に形成された開口の周囲にシール部材を位置決めし、
    　前記ブロック状継手部材の上面に前記複数種類の流体制御装置の底面を位置決めし、
    　前記複数種類の流体制御装置のベース部を締結部材により前記ブロック状の継手部材に固定する、ことを特徴とする流体制御システムの製造方法。
13. 　前記ブロック状継手部材として、複数の開口が配列された上面を有し、前記複数の開口にそれぞれ連通する複数の分岐流路および当該複数の分岐流路が共通に接続される流路が内部に形成されたブロック状継手部材を用いる、ことを特徴とする請求項１２に記載の流体制御システムの製造方法。
14. 　半導体製造プロセスにおいて使用される流体の流量比制御に、請求項１～７のいずれかに記載の分流システムを用いることを特徴とする半導体製造方法。
15. 　フラットパネルディスプレイの製造プロセスにおいて使用される流体の流量比制御に、請求項１～７のいずれかに記載の分流システムを用いることを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法。
16. 　ソーラーパネルの製造プロセスにおいて使用される流体の流量比制御に、請求項１～７のいずれかに記載の分流システムを用いることを特徴とするソーラーパネルの製造方法。
    
     

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