本發(fā)明涉及一種隔膜閥、流體控制裝置、半導(dǎo)體制造裝置及半導(dǎo)體制造方法，尤其涉及一種適合在半導(dǎo)體制造裝置的氣體供給部中使用的、在維持所需流量的同時(shí)有助于裝置整體小型化的小型化隔膜閥、具備這種隔膜閥的流體控制裝置、具備該流體控制裝置的半導(dǎo)體制造裝置、以及使用該半導(dǎo)體制造裝置的半導(dǎo)體制造方法。

背景技術(shù)：

作為半導(dǎo)體制造裝置(CVD、蝕刻裝置等)中的氣體供給部(流體控制裝置)，以往已知有例如圖7所示結(jié)構(gòu)(專利文獻(xiàn)1)。

在圖7中，流體控制裝置的一個(gè)線路(C)由多個(gè)上段部件及多個(gè)下段部件構(gòu)成，作為上段部件，配置有：止回閥(21)、壓力調(diào)節(jié)器(22)、壓力傳感器(23)、倒V字形通路塊(24)、遮斷開放器(25)、質(zhì)量流量控制器(26)、開閉閥(27)、倒V字形通路塊(28)以及過濾器(29)，并且，作為下段部件，從左起依次配置有：與止回閥(21)連接且安裝有入口接頭(31)的L字形通路塊接頭(32)、將止回閥(21)與壓力調(diào)節(jié)器(22)連通的V字形通路塊接頭(33)、將壓力調(diào)節(jié)器(22)與壓力傳感器(23)連通的V字形通路塊接頭(33)、將壓力傳感器(23)與倒V字形通路塊(24)連通的V字形通路塊接頭(33)、將倒V字形通路塊(24)與遮斷開放器(25)連通的V字形通路塊接頭(33)、將遮斷開放器(25)與質(zhì)量流量控制器(26)連通的V字形通路塊接頭(33)、將質(zhì)量流量控制器(26)與開閉閥(27)連通的V字形通路塊接頭(33)、將開閉閥(27)與倒V字形通路塊(28)連通的V字形通路塊接頭(33)、將倒V字形通路塊(28)與過濾器(29)連通的V字形通路塊接頭(33)、與過濾器(29)連接且安裝有出口接頭(34)的L字形通路第塊接頭(32)。

并且，將作為下段部件的各種接頭部件(31)(32)(33)(34)載置于一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的副基板(40)上，并且，跨這些下段部件(31)(32)(33)(34)安裝作為上段部件的各種流體控制器件(21)(22)(23)(24)(25)(26)(27)(28)(29)，從而形成一個(gè)線路(C)，將采用與該線路(C)類似的結(jié)構(gòu)的多個(gè)線路在主基板(20)上并列地配置，并且，各線路(C)的遮斷開放器(25)彼此利用三個(gè)由在I字形通路塊接頭(51)及將I字形通路塊接頭(51)彼此連接的管子(52)構(gòu)成的通路連接單元(50)進(jìn)行連接，從而形成流體控制裝置。

為了防止因顆粒介入引起的圖案缺陷，半導(dǎo)體制造過程在無塵室內(nèi)進(jìn)行。無塵室建設(shè)時(shí)的初始費(fèi)用以及運(yùn)行成本與無塵室的容積增加成比例地增加。運(yùn)行成本等的增加會(huì)引起制造成本的增加。因此，對(duì)于在無塵室內(nèi)常設(shè)使用的半導(dǎo)體制造裝置，裝置整體的小型化成為了課題，因此，對(duì)于在半導(dǎo)體制造裝置中使用的流體控制裝置，小型化已成為一大課題。

在專利文獻(xiàn)2中公開了一種小型化的隔膜閥，其具備：設(shè)置有流體流入通路、流體流出通路及向上開口的凹處的閥體；在形成于閥體的流體流入通路的周緣配置的閥座；通過按壓/離開閥座來進(jìn)行流體流入通路開閉的可彈性變形的球殼狀隔膜；在與閥體的凹處底面之間保持隔膜的外周緣部的按壓接合件(日語：押さえアダプタ)；按壓隔膜的中央部的隔膜按壓件；使隔膜按壓件上下移動(dòng)的上下移動(dòng)單元。

在隔膜閥中，隔膜會(huì)在每次進(jìn)行開閉操作時(shí)大幅地發(fā)生變形，因此提高其耐久性成為重要課題。

在使隔膜閥小型化時(shí)，隔膜也會(huì)小型化，隨之相應(yīng)地，閥座與隔膜之間的空間幅度會(huì)變窄，從而流量會(huì)降低。若為了防止該流量降低而擴(kuò)大閥座與隔膜之間的空間幅度，則隔膜的行程會(huì)變大，其結(jié)果是，產(chǎn)生隔膜的耐久性降低這樣的問題。

為此，在專利文獻(xiàn)2的技術(shù)中，按壓接合件的下表面整體呈具有規(guī)定的傾斜角度的錐狀，閥體的凹處底面具有圓形的平坦部、以及與平坦部的外周連接并相對(duì)于平坦部凹陷的凹部，使得在流體通路開放的狀態(tài)下，隔膜的外周緣部的上表面與按壓接合件的錐狀下表面為面接觸，隔膜的外周緣部的下表面與閥體的凹處底面的平坦部的外周為線接觸，并且，相對(duì)于閥體的凹處底面的平坦部，將按壓接合件的下表面的錐角設(shè)為15.5～16.5°，并將隔膜按壓件的與隔膜抵接的面的曲率半徑設(shè)為10.5～12.5mm，從而可實(shí)現(xiàn)耐久性的提高。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利公開2006－83959號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利公開2014－9765號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

如上述這樣，在各種半導(dǎo)體制造裝置中，小型化已成為課題，因此，對(duì)于在其氣體供給部中使用的隔膜閥也要求小型化。

在使隔膜閥小型化時(shí)，提高耐久性成為課題，若要使耐久性提高，則會(huì)產(chǎn)生提高流量的課題。若采用專利文獻(xiàn)2的小型隔膜閥，雖然實(shí)現(xiàn)了耐久性的提高，但是會(huì)存在因流量降低程度大而使流量增大這樣的課題。

本發(fā)明的目的在于，提供一種在不導(dǎo)致小型化的隔膜閥的耐久性降低的前提下增大流量的隔膜閥。

另外，本發(fā)明的目的在于，提供具備這種隔膜閥的流體控制裝置、具備該流體控制裝置的半導(dǎo)體制造裝置、以及使用該半導(dǎo)體制造裝置的半導(dǎo)體制造方法。

(二)技術(shù)方案

本發(fā)明的隔膜閥的特征在于，具備：設(shè)置有流體流入通路、流體流出通路及向上開口的凹處的閥體；在形成于閥體的流體流入通路的周緣配置的閥座；通過按壓/離開閥座來進(jìn)行流體流入通路開閉的可彈性變形的球殼狀隔膜；在與閥體的凹處底面之間保持隔膜的外周緣部的按壓接合件；按壓隔膜的中央部的隔膜按壓件；使隔膜按壓件上下移動(dòng)的上下移動(dòng)單元(日語：上下移動(dòng)手段)，在所述隔膜閥中，在閥體凹處底面的平坦部上以包含流體流出通路的在凹處底面開口的部分的方式設(shè)置有槽。

從流體流入通路流入的流體，流入由閥體的凹處的底面與隔膜包圍的空間內(nèi)，并經(jīng)由流體流出通路向外部流出。

優(yōu)選地，按壓接合件的下表面整體呈具有規(guī)定的傾斜角度的錐狀，閥體的凹處底面具有圓形的平坦部、以及與平坦部的外周連接并相對(duì)于平坦部凹陷的凹部，在流體通路開放的狀態(tài)下，隔膜的外周緣部的上表面與按壓接合件的錐狀下表面為面接觸，隔膜的外周緣部的下表面與閥體的凹處底面的平坦部的外周為線接觸。

若這樣設(shè)置，在流體通路為開放的狀態(tài)(通常為上凸的球殼狀的狀態(tài))下，通過使隔膜的外周緣部的上表面與按壓接合件的下表面為面接觸，從而將隔膜從自然狀態(tài)即球殼狀起發(fā)生的變形抑制為較小程度。進(jìn)而，通過使隔膜的外周緣部的下表面與閥體的凹處底面的平坦部的外周為線接觸，從而即使在隔膜被按壓接合件和閥體保持的狀態(tài)下，也能夠維持將隔膜的從自然狀態(tài)即球殼狀起發(fā)生的變形抑制為較小程度的狀態(tài)。即，由于在發(fā)生彈性變形的球殼狀的隔膜的外周緣部上不存在不可變形且相對(duì)于球殼狀部分折彎的平坦?fàn)畈糠郑虼四軌虮苊獍l(fā)生應(yīng)力在局部集中的情況，使隔膜的變形最適化、提高隔膜的耐久性。

在這里，為了使隔膜的耐久性提高，優(yōu)選抑制隔膜的高度(行程)，但是若使行程減小則流量會(huì)減小，因此優(yōu)選不變更隔膜形狀地增加流量的方法。

為此，在本發(fā)明的隔膜閥中，在閥體凹處底面的平坦部上以包含流體流出通路的在凹處的底面開口的部分的方式設(shè)置有槽。由此，能夠增大流體流出通路的入口面積，不變更隔膜的形狀就可實(shí)現(xiàn)流量的增加。

槽以留有用于對(duì)隔膜的外周緣部進(jìn)行支承的平坦部外周的方式設(shè)置。槽的內(nèi)周可以與閥座不接觸(槽為環(huán)狀槽)，也可以形成為包含對(duì)閥座進(jìn)行保持的部分(槽為所謂的“沉頭孔(日語：ざぐり)”)。在為環(huán)狀槽的情況下，對(duì)閥座進(jìn)行保持的部分的高度，與用于對(duì)隔膜的外周緣部進(jìn)行支承的平坦部外周的高度相同，在為沉頭孔的情況下，對(duì)閥座進(jìn)行保持的部分的高度低與沉頭孔對(duì)應(yīng)的量。

流體流出通路的截面形狀通常設(shè)為圓形孔，其直徑根據(jù)流體流入通路的直徑、閥座與隔膜之間的空間幅度等來進(jìn)行設(shè)定。

流體流出通路的截面形狀也可以不是圓形而是設(shè)為長(zhǎng)孔。例如，在增大截面積的情況下，通過采用長(zhǎng)孔，能夠獲得以圓形無法獲取的截面積。

隔膜閥中，上下移動(dòng)單元可以為開閉手柄等的手動(dòng)閥，上下移動(dòng)單元也可以為采用適當(dāng)?shù)闹聞?dòng)器的自動(dòng)閥，在為自動(dòng)閥情況下的致動(dòng)器，既可以是利用流體(空氣)壓力的類型，也可以是利用電磁力的類型。

此外，在本說明書中，雖然是將隔膜閥的閥桿的移動(dòng)方向設(shè)為上下方向這樣的情況，但是該方向是為了便于說明而設(shè)置的，在實(shí)際安裝時(shí)該上下方向不限于鉛直方向，也可以是水平方向。

本發(fā)明的流體控制裝置的特征在于，具備作為流體控制器件的開閉閥，該開閉閥設(shè)為上述隔膜閥。

上述隔膜閥，在維持所需流量的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，通過將其作為流體控制裝置的開閉閥使用，能夠獲得小型化的流體控制裝置。

通過在半導(dǎo)體制造裝置中使用這種流體控制裝置，從而能夠有助于半導(dǎo)體制造裝置的小型化。

另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體制造裝置的特征在于，作為氣體供給部，具備上述流體控制裝置。

上述流體控制裝置，其通過使用上述隔膜閥，從而可實(shí)現(xiàn)小型化，作為氣體供給部而具備這樣的流體控制裝置的半導(dǎo)體制造裝置可實(shí)現(xiàn)小型化。

半導(dǎo)體制造裝置可以為CVD裝置、濺射裝置或蝕刻裝置中的任一種。

另外，本發(fā)明的半導(dǎo)體制造方法的特征在于，使用上述半導(dǎo)體制造裝置來制造半導(dǎo)體。

通過使用小型化的半導(dǎo)體制造裝置，可減小無塵室內(nèi)的設(shè)置面積，使無塵室的運(yùn)行成本(制造成本)降低，能夠獲得以更加廉價(jià)的制造方法得到的半導(dǎo)體。

(三)有益效果

根據(jù)本發(fā)明的隔膜閥，通過在閥體凹處底面的平坦部上以包含流體流出通路的在凹處的底面開口的部分的方式設(shè)置了槽，從而能夠在不導(dǎo)致小型化的隔膜閥的耐久性降低的前提下增大流量。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的隔膜閥的第一實(shí)施方式的圖，其中，(a)示出主要部分的縱截面圖；(b)示出去除了隔膜的(a)的俯視圖。

圖2是表示第一實(shí)施方式的隔膜閥的各部尺寸的圖，其與圖6相對(duì)應(yīng)。

圖3是表示本發(fā)明的隔膜閥的第二實(shí)施方式的圖，其中，(a)示出主要部分的縱截面圖；(b)示出去除了隔膜的(a)的俯視圖。

圖4是表示本發(fā)明的隔膜閥的第三實(shí)施方式的圖，其中，(a)示出主要部分的縱截面圖；(b)示出去除了隔膜的(a)的俯視圖。

圖5是表示本發(fā)明的隔膜閥的各實(shí)施方式的整體結(jié)構(gòu)的縱截面圖。

圖6是表示現(xiàn)有的隔膜閥的各部尺寸的圖。

圖7是表示使用本發(fā)明的隔膜閥的半導(dǎo)體制造裝置用流體控制裝置一例的側(cè)面圖。

附圖標(biāo)記說明

(1)：隔膜閥；(2)：閥體；(2a)：流體流入通路；(2b)：流體流出通路；(2c)：凹處；(4)：閥座；(5)：隔膜；(6)：隔膜按壓件；(7)：閥桿；(8)：按壓接合件；(14)：底面；(14a)：平坦部；(14b)：凹部；(14c)：外周；(15)：沉頭孔(槽)；(16)：環(huán)狀槽；(17)：長(zhǎng)孔。

具體實(shí)施方式

下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在以下的說明中，上下及左右是指圖5的上下及左右。

圖5示出了本發(fā)明的隔膜閥(1)的基本形狀，隔膜閥(1)具備：具有流體流入通路(2a)、流體流出通路(2b)及向上方開口的凹處(2c)的塊狀閥體(2)；下端部與閥體(2)的凹處(2c)上部螺合并向上方延伸的圓筒狀閥蓋(3)；設(shè)置于流體流入通路(2a)周緣的環(huán)狀的閥座(4)；按壓或離開閥座(4)以開閉流體流入通路(2a)的隔膜(5)；按壓隔膜(5)的中央部的隔膜按壓件(6)；在閥蓋(3)內(nèi)上下自由移動(dòng)地插入并介由隔膜按壓件(6)使隔膜(5)按壓/離開閥座(4)的閥桿(7)；配置于閥蓋(3)下端面與閥體(2)的凹處(2c)底面之間、且在與閥體(2)的凹處(2c)底面之間保持隔膜(5)的外周緣部的按壓接合件(8)；具有頂壁(9a)且與閥蓋(3)螺合的殼體(9)；與閥桿(7)一體化的活塞(10)；對(duì)活塞(10)向下方施力的壓縮螺旋彈簧(施力部件)(11)；設(shè)置于活塞(10)下表面的操作氣導(dǎo)入室(12)；向操作氣導(dǎo)入室(12)內(nèi)導(dǎo)入操作氣的操作氣導(dǎo)入通路(13)。

在圖1所示的通路開放的狀態(tài)下，從流體流入通路(2a)流入的流體流入由閥體(2)的凹處(2c)的底面與隔膜(5)包圍的空間內(nèi)，并經(jīng)由流體流出通路(2b)向外部流出。

隔膜(5)呈球殼狀，向上凸的圓弧狀為其自然狀態(tài)。隔膜(5)例如由鎳合金薄板制成，沖切為圓形并形成使中央部向上方鼓出的球殼狀。隔膜(5)有由不銹鋼薄板制成的類型，或者是由不銹鋼薄板與鎳鈷合金薄板的重疊體構(gòu)成的類型。

圖6示出了本發(fā)明的隔膜閥為現(xiàn)有技術(shù)的一種小型隔膜閥的主要部分。在圖6中，按壓接合件(8)的下表面(8a)整體呈具有規(guī)定的傾斜角度的錐狀。另外，閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)具有圓形的平坦部(14a)、以及與平坦部(14a)的外周連接并相對(duì)于平坦部(14a)凹陷的環(huán)狀的凹部(14b)。

按壓接合件(8)通過閥蓋(3)與閥體(2)的螺合，在隔膜(5)的外周緣部以從上表面抵接的狀態(tài)固定。此時(shí)，按壓接合件(8)的下表面(8a)整體呈錐狀，因此隔膜(5)幾乎沒有從球殼狀(上凸的圓弧狀)發(fā)生變形，并以其外周緣部的上表面與按壓接合件(8)的錐狀下表面(8a)為面接觸(在大范圍內(nèi)接觸)的狀態(tài)，保持在按壓接合件(8)與閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)之間。另外，通過在閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)的外周緣部設(shè)置了凹部(14b)，從而隔膜(5)的外周緣部被收容在凹部(14b)內(nèi)。因此，隔膜(5)的外周緣部不會(huì)承受沿著閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)那樣的變形，其下表面與凹處(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的外周(隔膜支承部)(14c)為線接觸。

作為各部件的具體數(shù)值，如圖6中的(a)所示，隔膜(5)的直徑(L)設(shè)為φ8、隔膜(5)的高度(H)設(shè)為0.65mm、其曲率半徑(SR1)設(shè)為SR13.5。進(jìn)而，如圖6中的(b)所示，相對(duì)于閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)的平坦部(14a)，按壓接合件(8)的下表面(8a)的錐角(θ)設(shè)為16°。另外，隔膜按壓件(6)的與隔膜(5)抵接的面(6a)的曲率半徑(SR2)設(shè)為SR12。另外，閥座(4)的從凹處(2c)的底面(14)的平坦部(基準(zhǔn)面)(14a)起的高度(D)設(shè)為D＝0.2mm。

圖1及圖2示出了本發(fā)明的隔膜閥(1)的第一實(shí)施方式的主要部分。

在該實(shí)施方式的隔膜閥中，作為與現(xiàn)有技術(shù)的隔膜閥不同的結(jié)構(gòu)，如圖1所示，在閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)的平坦部(基準(zhǔn)面)(14a)上以包含流體流出通路(2b)的在凹處(2c)的底面(14)開口的部分的方式設(shè)置有沉頭孔(15)。

沉頭孔(15)設(shè)置為留有用于對(duì)隔膜(5)外周緣部進(jìn)行支承的平坦部(14a)的外周(14c)。通過設(shè)置沉頭孔(15)，在閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)形成的流體流出通路(2b)的入口的面積增大。另外，流體流出通路(2b)的在凹處(2c)的底面(14)上對(duì)閥座(4)進(jìn)行保持的部分的高度低了與沉頭孔(15)對(duì)應(yīng)的量。

在該實(shí)施方式的隔膜閥中，作為與現(xiàn)有技術(shù)的隔膜閥不同的結(jié)構(gòu)，如圖2中的(a)所示，進(jìn)一步將隔膜(5)的高度(H)設(shè)為0.4mm、并將其曲率半徑(SR1)設(shè)為SR23。隔膜(5)的直徑(L)設(shè)為與現(xiàn)有技術(shù)相同的φ8。并且，如圖2中的(b)所示，隔膜按壓件(6)的與隔膜(5)抵接的面(6a)的曲率半徑(SR2)設(shè)為SR42，另外，按壓接合件(8)的下表面(8a)的錐角(θ)設(shè)為9°。另外，閥打開時(shí)的從凹處(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的外周(與隔膜(5)的外周緣部壓接緊貼的隔膜支承部)(14c)起到隔膜(5)的頂點(diǎn)為止的距離C設(shè)為0.35mm。

即，通過增大隔膜按壓件(6)的與隔膜(5)抵接的面(6a)的曲率半徑(SR2)，從而實(shí)現(xiàn)隔膜按壓件(6)與隔膜(5)的接觸面積的增加，由此，減小了隔膜(5)中心的負(fù)荷。另外，按壓接合件(8)的下表面(8a)的錐角(θ)設(shè)定為沿著隔膜(5)的角度，進(jìn)一步地，為了防止與隔膜按壓件(6)的干涉，增大了按壓接合件(8)的內(nèi)徑。

關(guān)于閥座(4)的高度，在現(xiàn)有技術(shù)中為D＝0.2mm，與之相對(duì)，在第一實(shí)施方式中將該D設(shè)為0.05mm(在圖中為0)。這是與隔膜(5)的形狀相適地進(jìn)行調(diào)整的結(jié)果，隨之相應(yīng)地，隔膜(5)的升降量變?yōu)?.27mm，與現(xiàn)有技術(shù)中的0.37mm相比減小了0.1mm。

此外，隔膜(5)是將兩層厚度為0.05mm的隔膜層疊而成。在這一點(diǎn)上，本實(shí)施方式與現(xiàn)有技術(shù)相同。

隔膜(5)的頂點(diǎn)定義為最下層(接液側(cè))的隔膜的上表面的頂點(diǎn)。因此，在層疊兩層隔膜而成的隔膜(5)中，通過厚度的中央的線的頂點(diǎn)成為隔膜(5)的頂點(diǎn)。上述定義是考慮到耐久性并基于就一層隔膜而言該隔膜的固定部(支點(diǎn)＝閥體(2)的隔膜支承部(14c))與按壓部(力點(diǎn)＝與隔膜按壓件(6)的接觸部＝隔膜(5)球蓋的頂點(diǎn))的距離是決定耐久性的主要因素這樣的評(píng)價(jià)結(jié)果做出的。

此外，在隔膜為一層的情況下，隔膜(5)的頂點(diǎn)是該隔膜(5)的上表面的頂點(diǎn)，隔膜為三層以上的情況下的頂點(diǎn)與隔膜為兩層的情況相同，只要一個(gè)的量的部件尺寸相同，則不論隔膜數(shù)為一層還是四層，隔膜(5)的頂點(diǎn)都相同。

對(duì)圖1及圖2所示的第一實(shí)施方式的隔膜閥(小型隔膜閥)與圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)的小型隔膜閥進(jìn)行比較的比較結(jié)果示于表1及表2。

表1示出了第一實(shí)施方式的隔膜閥與圖6所示的現(xiàn)有技術(shù)的小型隔膜閥的區(qū)別點(diǎn)，表2示出了與現(xiàn)有的普通尺寸的隔膜閥(標(biāo)準(zhǔn)件)進(jìn)行比較的規(guī)格參數(shù)及性能。

(表1)

(表2)

由表2可知，實(shí)施方式的隔膜閥為小型產(chǎn)品，且具有與標(biāo)準(zhǔn)尺寸產(chǎn)品同等的極為優(yōu)異的耐久性，另外，與同為小型的現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品相比，不僅提高了耐久性，也提高了Cv值。Cv值是閥的容量系數(shù)，是表示流體在某前后差壓下流過閥時(shí)的流量的值。

關(guān)于小型產(chǎn)品之間的耐久性，實(shí)施方式的隔膜閥大幅地提高了耐久性，這是由于：在實(shí)施方式的隔膜閥中，隔膜按壓件(6)的形狀(SR)設(shè)為SR42，并且，按壓接合件(8)的錐角(θ)設(shè)為9°。在耐久次數(shù)的指標(biāo)設(shè)定為與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品同等即“400萬次”的情況下，若考慮使耐久次數(shù)達(dá)到400萬次以上，使得對(duì)于耐久性尚有余地，則將如下條件設(shè)定為用于確保耐久次數(shù)約400萬次的條件是妥當(dāng)?shù)?，隔膜按壓?6)的與隔膜(5)抵接的面的曲率半徑(SR)設(shè)為30mm以上，按壓接合件(8)的下表面的錐角(θ)相對(duì)于閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)的平坦部(14a)設(shè)為10°以下。

另外，由于閥打開時(shí)的從凹處(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的外周(與隔膜(5)的外周緣部壓接緊貼的隔膜支承部)(14c)起到隔膜(5)的頂點(diǎn)為止的距離C為0.35mm，因此可知如下內(nèi)容。在閥打開時(shí)，隔膜(5)的直徑L、和從與隔膜(5)壓接緊貼的閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)的隔膜支承部(14c)起到隔膜(5)的頂點(diǎn)為止的距離C的比優(yōu)選為18:1～30:1。

如上所述，L為φ8，因此在L為φ8的情況下的C的優(yōu)選范圍是0.27mm～0.44mm(大約為0.25mm～0.45mm)。

在隔膜(5)的直徑、和從與隔膜(5)壓接緊貼的閥體(2)的凹處(2c)底面(14)起到隔膜頂點(diǎn)為止的距離(隔膜(5)的頂點(diǎn)高度)的比不足18:1(C超過0.45mm)的情況下，耐久性會(huì)顯著降低，在超過30:1(C不足0.25mm)的情況下，流量會(huì)明顯不足。通過將上述比設(shè)為18:1～30:1，能夠獲得耐久性優(yōu)異的小型隔膜閥且在確保流量方面也非常優(yōu)異的隔膜閥。

另外，在小型產(chǎn)品之間的比較方面，實(shí)施方式的小型隔膜閥的Cv值是現(xiàn)有技術(shù)的小型隔膜閥的兩倍，這是由于在閥體(2)的凹處(2c)的底面(14)的平坦部(14a)上以包含流體流出通路(2b)的在凹處(2c)的底面(14)開口的部分的方式設(shè)置了沉頭孔(15)。即，通過設(shè)置沉頭孔(15)而使流體流出通路(2b)的入口面積增大，結(jié)果是，Cv值與現(xiàn)有技術(shù)的Cv值相比，是其兩倍。

通常，在增大隔膜(5)的曲率半徑而使其從SR13.5達(dá)到SR23的情況下，Cv值會(huì)變小。即，若采用該實(shí)施方式，則不僅能夠彌補(bǔ)伴隨隔膜(5)的形狀變化引起的流量減少，而且能夠使流量大幅地增加。

這樣一來，在該實(shí)施方式的隔膜閥中，能夠以較高水平兼顧作為相反特性的Cv值和隔膜耐久性。

為了使Cv值增加，也可以如圖3所示那樣設(shè)置環(huán)狀槽(16)，來取代沉頭孔(15)(對(duì)凹處(2c)的底面(14)的平坦部(14a)的大致整個(gè)面進(jìn)行切削)，該環(huán)狀槽(16)包含流體流出通路(2b)的在凹處(2c)的底面(14)開口的部分。

環(huán)狀槽(16)的深度大于沉頭孔(15)的深度。在環(huán)狀槽(16)的情況下，對(duì)閥座(4)進(jìn)行保持的部分是與以往相同的形狀。

在做成環(huán)狀槽(16)的情況下，閥座(4)的鉚接(かしめ)可以從閥座(4)的外徑側(cè)及內(nèi)徑側(cè)這兩側(cè)進(jìn)行，使得閥座(4)的固定較強(qiáng)。

在做成沉頭孔(15)的情況下，閥座(4)的鉚接僅從閥座(4)的內(nèi)徑側(cè)進(jìn)行。與環(huán)狀槽(16)相比，采用沉頭孔(15)能夠增大流體流出通路(2b)的入口面積，Cv值會(huì)增大。

為了使Cv值進(jìn)一步增加，可以如圖4所示設(shè)置沉頭孔(15)，并且將流體流出通路(2b)的截面形狀設(shè)為長(zhǎng)孔(17)。

長(zhǎng)孔(17)的截面形狀可以是如圖示那樣在方形部分的兩端部附加半圓形部分的方式，也可以是橢圓形，另外，也可以是沿著沉頭孔(15)的那種月牙形。

長(zhǎng)孔(17)也可以與圖3所示的環(huán)狀槽(16)組合。即，可以將在圖3中呈圓形的流體流出通路(2b)的截面形狀設(shè)為圖4所示的長(zhǎng)孔(17)。

此外，在上述隔膜閥中，閥桿(7)、活塞(10)、壓縮螺旋彈簧(施力部件)(11)、操作氣導(dǎo)入室(12)、操作氣導(dǎo)入通路(13)等構(gòu)成了使隔膜按壓件(6)上下移動(dòng)的上下移動(dòng)單元，但是上下移動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)并不限定于圖1所示方式。

上述隔膜閥可以在例如圖7所示的流體控制裝置中作為開閉閥使用。并且，上述隔膜閥實(shí)現(xiàn)了小型化而且耐久性也非常優(yōu)異，因此使用該隔膜閥的流體控制裝置適合用作小型化成為課題的半導(dǎo)體制造裝置中的氣體供給部。

作為半導(dǎo)體制造裝置，有CVD裝置、濺射裝置、蝕刻裝置等。

CVD裝置由能量供給單元、真空室、供氣單元(流體控制裝置)、排氣單元構(gòu)成，是在晶圓上形成鈍態(tài)膜(氧化膜)的裝置。

蝕刻裝置(干蝕刻裝置)由能量供給單元、處理室、供氣單元(流體控制裝置)、排氣單元構(gòu)成，是利用基于反應(yīng)性的氣體的腐蝕作用對(duì)材料表面等進(jìn)行加工的裝置。

濺射裝置由靶材、能量供給單元、真空室、供氣單元(流體控制裝置)、排氣單元構(gòu)成，是對(duì)材料表面進(jìn)行成膜的裝置。

在CVD裝置、濺射裝置及蝕刻裝置等各種半導(dǎo)體制造裝置中，供氣單元(流體控制裝置)都是必要的結(jié)構(gòu)，因此通過使其小型化，能夠使半導(dǎo)體制造裝置小型化。

此外，流體控制裝置并不限于圖7所示方式，另外，對(duì)于半導(dǎo)體制造裝置也完全沒有限定。

工業(yè)實(shí)用性

根據(jù)本發(fā)明，能夠在不導(dǎo)致小型化的隔膜閥的耐久性降低的前提下增大流量，因此有助于提高隔膜閥及具備該隔膜閥的流體控制裝置、半導(dǎo)體制造裝置等的性能。