JP2011122715A - 液体集積ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】コストを掛けずに、流路内をパージすることができる液体集積ユニットを提供すること。
【解決手段】第１入力流路２１０、第１出力流路２２０、第２入力流路２３０、第２出力流路２４０、及び、主流路２００が流路ブロック２に形成されていること、第１開閉弁３及び第２開閉弁４は、流路ブロック２に取り付けられていること、第２出力流路２４０は第１出力流路２２０よりも出力ポート５に近い側にあること、第１開閉弁３は、流路内の液体をパージするための気体を供給すること、第２開閉弁４は、液体を供給すること、流路ブロック２に、第１出力流路２２０と第２出力流路２４０を連通する気体流路２５０が連通していること、気体流路２５０は、主流路２００よりも、第１開閉弁３及び第２開閉弁４に近い位置に形成されていることにより、流路内の残液を低減できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、第１入力流路と第１出力流路を連通又は遮断する第１開閉弁と、第２入力流路と第２出力流路を連通又は遮断する第２開閉弁と、液体を供給する主流路とを有する液体集積ユニットに関する。

従来、この種の液体集積ユニットは、半導体製造設備、液晶画面やプラズマディスプレイの製造などで用いられるスパッタ装置等で使用されている。
液体集積ユニットの使用方法は、具体的には、以下の通りである。
スパッタ装置稼働時を、図５に示す、スパッタ装置で用いられるチャンバ７０内にヒータ８０が設置され、ヒータ８０により基板８５を２００度以上に温度調整している。
スパッタ装置を止めて、チャンバ７０を開き、基板８５を取り出す際には、基板８５を常温まで下げなければならない。その時間を短くするために冷却水を流し、強制的に基板８５の温度を下げる。そのため、チャンバ７０を開く前に液体集積ユニット１を用い、ヒータ８０内に形成されている流路９０に冷却水を流し込み、基板８５を常温にまで下げて、チャンバ７０を開く。
次に、スパッタ装置を稼働させる前に、液体集積ユニット１を用いて、ヒータ８０内の流路に気体を流し、ヒータ８０の温度上昇の妨げとなる残液をパージする。残液をパージする理由は、ヒータ８０内の流路９０に残液が堆積すると、ヒータ８０を再び加熱する際に流路９０内の残液が熱を奪うため、加熱に時間がかかるからである。

一方、ヒータ内部の流路をパージするための液体集積ユニットではないが、従来、本出願人が原料液を置換する際に用いる特許文献１の原料液供給ユニット１００がある。図６に、原料液供給ユニット１００の断面図を示す。
原料液供給ユニット１００は、マニホールドブロック１２０の上面に、上流側から順に、パージガス供給バルブ１３０、クリーニング液供給バルブ１４０、第１原料液供給バルブ１５０、第２原料液供給バルブ１６０、第３原料液供給バルブ１７０が一列に並べ取り付けられている。バルブは、各々流路連通部１３３、１４３、１５３、１６３、１７３に連通しており、各々流路連通部から、Ｖ字形流路１２３、１２４、１２５、１２６が連通している。Ｖ字形流路１２３は、直線流路１２３ａ、直線流路１２３ｂからなる。その他のＶ字形流路１２４、１２５、１２６も同様の構成である。
原料液供給ユニット１００は、第１原料液供給バルブ１５０から第１原料液を流した後に、第２原料液供給バルブ１６０から第２原料液を流す場合には、Ｖ字形流路１２５、１２６、１２７に第１原料液が堆積する。堆積した第１原料液を排出しなければ、第２原料液と第１原料液とが混在し、最終製品に影響を与えることになるため、パージガス供給バルブ１３０からパージガスを供給し、Ｖ字形流路に堆積した第１原料液をパージすることを目的としている。
第１原料液と第２原料液が混在すると、最終製品に影響があるため、流路内に堆積した残液が残らないように、Ｖ字形流路を形成している。Ｖ字形流路であれば、流路に滞留する原料液がなくなるからである。

特開２００８−４８３７号公報 特開２００９−１８０３３３号公報

しかしながら、特許文献１の原料液供給ユニット１００には、以下の問題があった。
すなわち、上記特許文献１の技術のように、Ｖ字形流路が形成されていると、液の排出性には優れるが、Ｖ字形流路を製造するには、製造工程が多く、コストがかかるため問題となる。
すなわち、原料液供給ユニット１００は、耐食性や高純度が求められるため、ステンレスブロックからの切削加工品であり、例えば、図７に示すように、１つのＶ字形流路１２３を加工するためには、はじめに、流路ブロック１２０に、半円球状の流路連通路１３３、１４３の２つを加工する。流路連通路１３３、１４３を加工した後でなければ、真っ直ぐな直線流路１２３ａ及び直線流路１２３ｂをドリルにより加工することができないからである。
次に、図８に示すように、直線流路１２３ａを流路連通路１３３から加工する。
さらに、図９に示すように、直線流路１２３ｂを直線流路１２３ａと接合し、接合部がＶ字形となるように流路連通路１４３から加工する。
したがって、１つのＶ字形流路１２３を加工するだけで４つの工程を必要とする。そのためすべてのＶ字形流路を加工するにはコストがかかる。
また、流路がＶ字形になるように直線流路１２３ａと直線流路１２３ｂ流路を接合させなければならないと、両流路の接合点がずれた場合には、ずれた部分に残液が堆積することになり問題となる。そのため、Ｖ字形流路を加工するには、精度が必要とされるため、コストがかかり問題となる。
また、特許文献１のようなＶ字形流路を有するものは、残液があると次に流す原料液と混在し最終製品に影響を与えるものであるため、残液が残らないように排出するために多少コストがかかってもよい。しかし、ヒータの冷却・加熱時間を短くするために用いる液体集積ユニットにおいては、残液があっても最終製品には影響がない。最終製品に影響がないにもかかわらず、製造コストのかかるＶ字形流路を加工するのは、液体集積ユニットにおいては、製造コストがかかりすぎるため問題となる。

そこで、本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、コストを掛けずに、流路内をパージすることができる液体集積ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る液体集積ユニットは、以下の構成を有する。
（１）第１入力流路と第１出力流路を連通又は遮断する第１開閉弁と、第２入力流路と第２出力流路を連通又は遮断する第２開閉弁と、出力ポートへ連通する主流路とを有する液体集積ユニットにおいて、前記第１入力流路、前記第１出力流路、前記第２入力流路、前記第２出力流路、及び、前記主流路が流路ブロックに形成されていること、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁は、前記流路ブロックに取り付けられていること、前記第２出力流路は前記第１出力流路よりも前記出力ポートに近い側にあること、前記第１開閉弁は、流路内の液体をパージするための気体を供給すること、前記第２開閉弁は、前記液体を供給すること、前記流路ブロックに、前記第１出力流路と前記第２出力流路を連通する気体流路が連通していること、前記気体流路は、前記主流路よりも、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁に近い位置に形成されていること、を特徴とするものである。
（２）（１）に記載する液体集積ユニットにおいて、前記流路ブロックは、第１流路ブロック及び第２流路ブロックを有すること、前記第２流路ブロックに気体流路溝が形成されていること、前記第１流路ブロックと前記第２流路ブロックを接合することにより、前記気体流路溝が前記気体流路となること、を特徴とするものである。
（３）（１）に記載する液体集積ユニットにおいて、前記流路ブロックは、第１流路ブロック及び第２流路ブロックを有すること、前記第１流路ブロックに気体流路溝が形成されていること、前記第１流路ブロックと前記第２流路ブロックを接合することにより、前記気体流路溝が前記気体流路となること、を特徴とするものである。
（４）（１）に記載する液体集積ユニットにおいて、前記気体流路は、前記第２開閉弁に対して斜めの角度に形成されていること、を特徴とするものである。

上記液体集積ユニットの作用及び効果について説明する。
（１）第１入力流路と第１出力流路を連通又は遮断する第１開閉弁と、第２入力流路と第２出力流路を連通又は遮断する第２開閉弁と、出力ポートへ連通する主流路とを有する液体集積ユニットにおいて、第１入力流路、第１出力流路、第２入力流路、第２出力流路、及び、主流路が流路ブロックに形成されていること、第１開閉弁及び第２開閉弁は、流路ブロックに取り付けられていること、第２出力流路は第１出力流路よりも出力ポートに近い側にあること、第１開閉弁は、流路内の液体をパージするための気体を供給すること、第２開閉弁は、液体を供給すること、流路ブロックに、第１出力流路と第２出力流路を連通する気体流路が連通していること、気体流路は、主流路よりも、第１開閉弁及び第２開閉弁に近い位置に形成されていることにより、第１開閉弁から気体を供給することで、気体が第１出力流路及び主流路を介し出力ポートへ流れることにより、第１出力流路及び主流路内の残液をパージすることができる。また、気体流路、第２出力流路、及び、主流路を介し出力ポートへ流れることにより、第２出力流路、主流路内の残液をパージすることができる。
また、気体流路が形成されていることにより、第２出力流路に気体がぶつかり直接第２出力流路をパージすることができる。
液体集積ユニットの流路内の残液をパージすることができるため、ヒータを再加熱する際に、時間をかけずに再加熱することができる。
また、主流路、気体流路、第１出力流路、第２出力流路は、すべて流路ブロックに対して垂直方向に形成されているため成型が容易であり、特許文献１のようなＶ字形流路を成型する場合と比較して、最終製品に影響がない場合に用いる液体集積ユニットを製造するのにコストがかからない。
（２）流路ブロックは、第１流路ブロック及び第２流路ブロックを有すること、第２流路ブロックに気体流路溝が形成されていること、第１流路ブロックと第２流路ブロックを接合することにより、気体流路溝が気体流路となることにより、第１流路ブロックだけを用いた液体集積ユニットであれば、気体流路がないものを製造することができる。また、第１流路ブロック及び第２流路ブロックを用いた液体集積ユニットであれば、気体流路が設けられたものを製造することができる。したがって、気体流路のある液体集積ユニット、又は、気体流路のない液体集積ユニットを簡単に選択して製造することができる。
また、気体流路溝は、孔を加工する場合と異なり、加工孔の端部に止栓を設ける必要がないため、止栓の分のコストを削減することができる。
（３）流路ブロックは、第１流路ブロック及び第２流路ブロックを有すること、第１流路ブロックに気体流路溝が形成されていること、第１流路ブロックと第２流路ブロックを接合することにより、気体流路溝が気体流路となることにより、気体流路溝は、孔を加工する場合と異なり、加工孔の端部に止栓を設ける必要がないため、止栓の分のコストを削減することができる。
（４）気体流路は、第２開閉弁に対して斜めの角度に形成されていることにより、第２開閉弁付近の液だまりに直接気体を吹き付けることができるため、残液をより置換しやすくできる。

本発明の第１実施形態に係る液体集積ユニットの一部断面図を示す。 本発明の第１実施形態に係る液体集積ユニットの第２開閉弁を開弁し液体が流路内を流れる流れ図を示す。 本発明の第１実施形態に係る液体集積ユニットの第１開閉弁を開弁し気体が流路内を流れる流れ図を示す。 本発明の第２実施形態に係る液体集積ユニット１０の一部断面図を示す。 本発明に係るスパッタ装置のヒータ冷却・加熱装置の略図を示す。 特許文献１に係る原料液供給ユニットの断面図を示す。 特許文献１のＶ字形流路の加工方法（１）を示す。 特許文献１のＶ字形流路の加工方法（２）を示す。 特許文献１のＶ字形流路の加工方法（３）を示す。 本発明の第３実施形態に係る液体集積ユニット２０の一部断面図を示す。 本発明の液体集積ユニットの実施例である多連液体集積ユニットの正面図を示す。 本発明の液体集積ユニットの実施例である多連液体集積ユニットの上面図を示す。 本発明の液体集積ユニットの実施例である多連液体集積ユニットの側面図を示す。 本発明の液体集積ユニットの実施例である多連液体集積ユニットの回路図を示す。 本発明の第４実施形態に係る液体集積ユニット４００の一部断面図を示す。

次に、本発明に係る液体集積ユニットの一実施の形態について図面を参照して説明する。
＜第１実施形態＞
(液体集積ユニットの構成)
図１に、第１実施形態における液体集積ユニット１の一部断面図を示す。
液体集積ユニット１は、半導体製造設備、液晶画面やプラズマディスプレイの製造などで用いられるスパッタ装置（図示しない）の図５に示すチャンバ７０内で使用されている。
図１に示すように、液体集積ユニット１は、流路ブロック２、第１開閉弁３、第２開閉弁４を有する。液体集積ユニット１は、スパッタ装置内に組み込まれている。

(流路ブロックの構成)
流路ブロック２は、第１流路ブロック２１、及び、第２流路ブロック２２を有する。第１流路ブロック２１、及び、第２流路ブロック２２は、直方体形状をなす。
流路ブロック２の、図１の右側の面を右側面２Ａと、左側の面を左側面２Ｂと、上側の面を上面２Ｃと、下側の面を下面２Ｄとする。
上面２Ｃには、第１開閉弁３、第２開閉弁４、及び、出力ポート５が設置されている。
流路ブロック２内には、主流路２００、エア入力流路２１０、エア出力流路２２０、液体入力流路２３０、液体出力流路２４０、及び、エア流路２５０が形成されている。
主流路２００は、第１ブロック主流路２０１及び第２ブロック主流路２０２を有する。エア入力流路２１０は、第１ブロックエア入力流路２１１及び第２ブロックエア入力流路２１２を有する。エア出力流路２２０は、第１ブロックエア出力流路２２１及び第２ブロックエア出力流路２２２を有する。液体入力流路２３０は、第１ブロック液体入力流路２３１及び第２ブロック液体入力流路２３２を有する。液体出力流路２４０は、第１ブロック液体出力流路２４１及び第２ブロック液体出力流路２４２を有する。

第１流路ブロック２１の右側面２Ａから左側面２Ｂに対して垂直方向に、第１ブロック主流路２０１が形成されている。第１ブロック主流路２０１は、出力ポート５の真下で垂直方向に屈曲し第２流路ブロック２２の第２ブロック主流路２０２を介して出力ポート５に連通している。
第１ブロック主流路２０１は右側面２Ａに貫通しているが、右側面２Ａから第１ブロック主流路２０１に対して、止栓６が挿入されているため、第１ブロック主流路２０１から流体が漏れることはない。

第１開閉弁３と接面する上面２Ｃの面から第１ブロック主流路２０１に対して垂直に連結するように、第１流路ブロック２１に、第１ブロックエア出力流路２２１が形成され、第２流路ブロック２２に第２ブロックエア出力流路２２２が形成されている。第１開閉弁３と接面する上面２Ｃの面から垂直に、第１流路ブロック２１にエア入力ポート（図示しない）と連通する第１ブロックエア入力流路２１１が形成されている。第１ブロックエア入力流路２１１と第１開閉弁３とを連通する、第２ブロックエア入力流路２１２が、第２流路ブロック２２に形成されている。
第２開閉弁４と接面する上面２Ｃの面から第１ブロック主流路２０１に対して垂直に連結するように、第１流路ブロック２１に、第１ブロック液体出力流路２４１が形成され、第２流路ブロック２２に第２ブロック液体出力流路２４２が形成されている。第２開閉弁４と接面する上面２Ｃの面から垂直に、第１流路ブロック２１に液体入力ポート（図示しない）と連通する第１ブロック液体入力流路２３１が形成されている。第１ブロック液体入力流路２３１と第２開閉弁４とを連通する、第２ブロック液体入力流路２３２が、第２流路ブロック２２に形成されている。

第２流路ブロック２２のうち、第１流路ブロック２１と接する面を接面２２Ｄとする。第２流路ブロック２２の第２ブロックエア出力流路２２２と第２ブロック液体出力流路２４２の間に、エア流路２５０が形成されている。エア流路２５０は、接面２２Ｄに対して溝形状に切削されることにより形成されている。溝形状であることは図示していない。エア流路２５０は溝形状であるため、第１流路ブロック２１と第２流路ブロック２２が接合されると、第１流路ブロック２１の第２流路ブロック２２との接する面である接面２１Ａがエア流路２５０の一部を形成し、エアが漏れなくなる。
第２流路ブロック２２のエア流路２５０について溝形状に切削できると、表面上の切削加工で行うことができるため、孔形状の切削加工を行うよりも容易に行うことができる。
また、エア流路２５０及び第２流路ブロック２２がない液体集積ユニット１を希望する者に対しては、液体集積ユニット１のうち、第２流路ブロック２２をなくすことで、簡単にエア流路２５０のない液体集積ユニット１を供給することができる。したがって、供給者は容易にエア流路２５０がある液体集積ユニットとない液体集積ユニットの両方を供給することができる。

流路ブロック２内部に形成された流路である、主流路２００、エア入力流路２１０、エア出力流路２２０、液体入力流路２３０、液体出力流路２４０、及び、エア流路２５０の流路は、全て流路ブロック２の側面である右側面２Ａ、左側面２Ｂ、上面２Ｃに対して垂直方向に加工されている。面に対して垂直方向に孔である流路が成型されていると、加工しやすいため製造コストが安くなる。
また、特許文献１のＶ字形流路を有する液体集積ユニットと比べ流路連通路を加工しなくてよいため加工数が少なくて済む。さらに、Ｖ字形流路を加工する場合と異なり、流路を斜めの角度で接合させる必要がないため、容易に流路を加工することができるため、加工に係る時間を短縮することができる。また、垂直に孔加工するだけであれば、高い精度が求められないため、容易に低コストで加工することができる。
また、エア流路溝は、孔を加工する場合と異なり、加工孔の端部に止栓を設ける必要がないため、止栓の分のコストを削減することができる。
また、エア流路２５０は、主流路２００と比べ径が半分以下の細さである。エア流路２５０の径が主流路２００と比べ半分以下であるが、液体に比べ流れやすいため、問題にならない。エア流路２５０内を通るエアＹ７は、シール部材２５に衝突することで対流となるため流路内の残液をパージすることができる。一方、主流路２００は、エア流路２５０よりも径が大きいため、エア流路２５０でパージされた残液を、大きな流れにより流すことができる。

流路ブロック２内には、流路２００、エア入力流路２１０、エア出力流路２２０、液体入力流路２３０、液体出力流路２４０、及び、エア流路２５０の流路がすべて形成されている。すべての流路が同じ流路ブロック２内に形成されているため、流路を繋ぐ配管を短くすることができ、流路内を流れる液体及びエアの流れ方向を変える回数を少なくすることができる。それにより、圧力損失を小さくすることができる。
また、流路ブロック２内にすべての流路が形成されているため、流路同士をねじにより接続する必要がなくなり、ねじが占める占有スペースをなくすことができる。
また、流路ブロック２内にすべての流路が形成されているため、設計の見直しの際には、流路ブロック２を交換するだけでよく、効率的である。
また、液体出力流路２４０がエア出力流路２２０よりも出力ポート５に近い側にあることにより、第１開閉弁３から供給されるエアにより、液体出力流路２４０内に残った残液をパージすることができ、残液を少なくすることができる。

(開閉弁の構成)
図１に示すように、第１開閉弁３に形成された第１弁室３３内には、第１弁座３２に当接・離間可能な第１弁体３１が形成されている。第１弁室３３には、第１弁室エア入力流路３４及び第１弁室エア出力流路３５が連通している。第１弁室エア入力流路３４は、第２ブロックエア入力流路２１２と連通し、第１弁室エア出力流路３５は、第２ブロックエア出力流路２２２と連通している。
図１に示すように、第２開閉弁４に形成された第２弁室４３内には、第２弁座４２に当接・離間可能な第２弁体４１が形成されている。第２弁室４３には、第２弁室液体入力流路４５及び第２弁室液体出力流路４４が連通している。第２弁室液体入力流路４５は、第２ブロック液体入力流路２３２と連通し、第２弁室液体出力流路４４は、第２ブロック液体出力流路２４２と連通している。

(液体集積ユニットの作用・効果)
第１に、第２開閉弁４を開状態にすることにより、液体を出力ポート５へ流入させる工程を説明する。
図２に示すように、液体入力ポート（図示しない）から、第１ブロック液体入力流路２３１へ液体が供給され、第２ブロック液体入力流路２３２、第２弁室液体入力流路４５を介し、第２弁室４３に、液体Ｘ１（液体Ｘは、液体の流れを示すものである。以下に同じ。）が流入する。
第２開閉弁４にエアポート（図示しない）からエアを与えることにより、第２弁体４１が第２弁座４２から離間する。第２弁体４１が第２弁座４２から離間することにより、第２弁室４３の液体Ｘ１が、第２弁室液体出力流路４４、第２ブロック液体出力流路２４２、第１ブロック液体出力流路２４１を介し、主流路２００に液体Ｘ３が流入し、出力ポート５へ液体Ｘ５として流入する。
液体Ｘは、出力ポート５へ流れるものだけではなく、エア流路２５０を逆流する液体Ｘ６や、第１ブロック主流路２０１を逆流する液体Ｘ７も存在する。

第２に、第２開閉弁４を閉状態にすることにより、出力ポート５への液体Ｘの流入を止める工程を説明する。
第２開閉弁４に与えられているエアポートからのエアの供給を止めることにより、第２弁体４１が第２弁座４２に当接する。第２弁体４１が第２弁座４２に当接することにより、第２弁室４３で液体Ｘ１の流れが止まり、第２弁室液体出力流路４４へは流体Ｘ１は流入しない。
しかし、第２弁室液体出力流路４４、第２ブロック液体出力流路２４２、第１ブロック液体出力流路２４１、及び、主流路２００内には、液体の残液がある。液体の残液があると、ヒータの温度上昇の妨げとなるため問題となる。

第３に、第１開閉弁３を開状態にし、エアを第２弁室液体出力流路４４、第２ブロック液体出力流路２４２、第１ブロック液体出力流路２４１、及び、主流路２００内へ流入させることで、流路内の残液を出力ポート５へパージする工程について説明する。
図３に示すように、エア入力ポート（図示しない）からエアを第１ブロックエア入力流路２１１へ供給し、第２ブロックエア入力流路２１２、第１弁室エア入力流路３４にエアＹ１（エアＹは、エアの流れを示すものである。以下に同じ。）が流入する。
第１開閉弁３にエアポート（図示しない）からエアを与えることにより、第１弁体３１が第１弁座３２から離間する。第１弁体３１が第１弁座３２から離間することにより、第１弁室エア入力流路３４から第１弁室３３にエアＹ２が流入し、第１弁室エア出力流路３５、第２ブロックエア出力流路２２２、第１ブロックエア出力流路２２１を介するエアＹ３となり、主流路２００に流れるエアＹ４となり、出力ポート５へエアＹ６が流入する。
エアＹ２、Ｙ３、Ｙ４、Ｙ５、Ｙ６は、第１弁室３３、第１弁室エア出力流路３５、第２ブロックエア出力流路２２２、第１ブロックエア出力流路２２１、及び、主流路２００に堆積した残液をパージして出力ポート５から流出する。

また、エアＹ２は、第１弁室エア出力流路３５を介して、エア流路２５０へ流入しエアＹ７となるものも存在する。エアＹ７は、エア流路２５０、第１ブロック液体出力流路２４１を介すエアＹ８となり、主流路２００に流れエアＹ４、Ｙ５と合流し、出力ポート５へエアＹ６として流入する。
エアＹ７、Ｙ８は、エア流路２５０、第１ブロック液体出力流路２４１に堆積した残液をパージして出力ポート５から流出する。
エアＹ７は、エア流路２５０から第１ブロック液体出力流路２４１へ流入する際には、シール部材２５に衝突する。エアＹ７がシール部材２５に衝突すると、エアＹ７はその衝撃により対流が生じ、図３に示すように、その一部はエアＹ９として第２ブロック液体出力流路２４２、第２弁室液体出力流路４４へ流れる。対流であるエアＹ９は、第２ブロック液体出力流路２４２、第２弁室液体出力流路４４の残液をパージして、その後、エアＹ８と合流し、出力ポート５へと流れる。エアＹ９は対流することにより、流路内に堆積した残液をよりパージしやすくなる効果がある。

以上詳細に説明したように、第１実施形態における液体集積ユニット１においては、
エア入力流路２１０とエア出力流路２２０を連通又は遮断する第１開閉弁３と、液体入力流路２３０と液体出力流路２４０を連通又は遮断する第２開閉弁４と、エア出力流路２２０及び液体出力流路２４０を出力ポート５へ連通する主流路２００を有し、主流路２００から液体を供給する液体集積ユニット１において、エア入力流路２１０、エア出力流路２２０、液体入力流路２３０、液体出力流路２４０、及び、主流路２００が流路ブロック２に形成されていること、第１開閉弁３及び第２開閉弁４は、流路ブロック２に取り付けられていること、液体出力流路２４０はエア出力流路２２０よりも出力ポート５に近い側にあること、第１開閉弁３は、流路内の液体をパージするためのエアを供給すること、第２開閉弁４は、液体を供給すること、流路ブロック２に、エア出力流路２２０と液体出力流路２４０を連通するエア流路２５０が連通していること、エア流路２５０は、主流路２００よりも、第１開閉弁３及び第２開閉弁４に近い位置に形成されていることにより、第１開閉弁３からエアを供給することで、エアがエア流路２５０を介し液体出力流路２４０内の残液をパージすることができる。
また、主流路２００、エア流路２５０、エア入力流路２１０、エア出力流路２２０、液体入力流路２３０、及び、液体出力流路２４０は、すべて流路ブロック２に対して垂直方向に形成されているため成型が容易であり、液体集積ユニット１の製造に対してコストがかからない。

流路ブロック２は、第１流路ブロック２１及び第２流路ブロック２２を有すること、第２流路ブロック２２にエア流路溝が形成されていること、第１流路ブロック２１と第２流路ブロック２２を接合することにより、エア流路溝がエア流路２５０となることにより、第１流路ブロック２１だけを用いた液体集積ユニット１であれば、エア流路２５０がないものを製造することができる。また、第１流路ブロック２１及び第２流路ブロック２２を用いた液体集積ユニット１であれば、エア流路２５０が設けられたものを製造することができる。したがって、エア流路２５０のある液体集積ユニット１、又は、エア流路２５０のない液体集積ユニット１を簡単に選択して製造することができる。

＜第２実施形態＞
(液体集積ユニットの構成)
第２実施形態に係る液体集積ユニット１０の説明をする。図４に、液体集積ユニット１０の断面図を示す。
図４に示すように、液体集積ユニット１０は、流路ブロック８、第１開閉弁３０、第２開閉弁４０を有する。液体集積ユニット１０は、スパッタ装置内に組み込まれている。
第２実施形態の液体集積ユニット１０は、第１実施形態の液体集積ユニット１と比較して、流路ブロック８の形状が異なることが特徴であるため、以下では、流路ブロック８の構成を中心に説明する。

（流路ブロックの構成）
流路ブロック８は、直方体形状をなす。流路ブロック８の、図４の右側の面を右側面８Ａと、左側の面を左側面８Ｂと、上側の面を上面８Ｃと、下側の面を下面８Ｄとする。
上面８Ｃには、第１開閉弁３０、第２開閉弁４０が設置されている。
流路ブロック８内には、主流路８００、エア入力流路８１０、エア出力流路８２０、液体入力流路８３０、液体出力流路８４０、及び、エア流路８５０が形成されている。
右側面８Ａから左側面８Ｂに対して垂直方向に、主流路８００が形成されている。主流路８００は、垂直方向に屈曲し出力ポート（図示しない）に連通している。

第１開閉弁３０と接面する上面８Ｃの面から主流路８００に対して垂直に連結するように、流路ブロック８にエア出力流路８２０が形成されている。第１開閉弁３０と接面する上面８Ｃの面から垂直に、流路ブロック８にエア入力ポート（図示しない）と連通するエア入力流路８１０が形成されている。
第２開閉弁４０接面する上面８Ｃの面から主流路８００に対して垂直に連結するように、流路ブロック８に、液体出力流路８４０が形成されている。第２開閉弁４０接面する上面８Ｃの面から垂直に、流路ブロック８に液体入力ポート（図示しない）と連通する液体入力流路８３０が形成されている。

流路ブロック８のエア出力流路８２０と液体出力流路８４０の間に、エア流路８５０が形成されている。エア流路８５０の中心軸が、第２開閉弁４０の弁体４１０と弁座４２０が当接する個所に当たるように、第２開閉弁４０に対して斜め４５度の角度に形成されている。
第２開閉弁４０の弁体４１０と弁座４２０が当接する個所は、液体が堆積しやすい部分であるため、その部分にエア流路８５０の中心軸が向けられていることにより、エア流路８５０から流れてきたエアが、直接液体が堆積しやすい弁体４１０と弁座４２０が当接する部分に当たる。直接エアが当たることで、液体はエアによりパージされる。また、エアは弁体４１０及び弁座４２０にぶつかると、対流を起こす。エアが対流を起こすことにより、堆積した液体は、対流を起こしたエアの力によりパージされやすくなる。

＜第３実施形態＞
(液体集積ユニットの構成)
第３実施形態に係る液体集積ユニット２０の説明をする。図１０に、液体集積ユニット２０の断面図を示す。
第３実施形態に係る液体集積ユニット２０は、第１実施形態に係る液体集積ユニット１と比較して、エア流路２５０の位置が異なるだけである。
すなわち、第１実施形態に係る液体集積ユニット１では、エア流路２５０が、第２流路ブロック２２に形成されているのに対して、第３実施形態に係る液体集積ユニット２０では、エア流路２６０が、第１流路ブロック２１に形成されている点で異なる。
その他の点では、構成が異なるところはないため、エア流路２６０以外の構成物は、同じ番号で記載することで、説明を割愛する。

液体集積ユニット２０は、液体集積ユニット１とエア流路２６０以外の構成は同一であるため、液体集積ユニット１と同様の作用が生じるため、作用については、説明を割愛する。
第３実施形態に係る液体集積ユニット２０では、第１開閉弁３からエアを供給することで、エアがエア流路２６０を介し液体出力流路２４０内の残液をパージすることができる。
また、主流路２００、エア流路２６０、エア入力流路２１０、エア出力流路２２０、液体入力流路２３０、及び、液体出力流路２４０は、すべて流路ブロック２に対して垂直方向に形成されているため成型が容易であり、液体集積ユニット２０の製造に対してコストがかからない効果を有する。
また、エア流路２６０は、第１ブロック２１の上面に形成されているため、切削により成型ができるため、製造が容易である。

＜第４実施形態＞
(液体集積ユニットの構成)
第４実施形態に係る液体集積ユニット４００の説明をする。図１５に、液体集積ユニット４００の断面図を示す。
第４実施形態に係る液体集積ユニット４００は、流路ブロック４０２の形状が、図１の第１実施形態に係る液体集積ユニット１の流路ブロック２の形状と異なる。液体集積ユニット４００は、液体集積ユニット１と比較して、流路ブロック４０２以外では異なるところがないため、流路ブロック４０２以外の構成の説明は割愛する。

(流路ブロックの構成)
流路ブロック４０２は、第１流路ブロック４２１、及び、第２流路ブロック４２２を有する。
流路ブロック４０２は、一部に第１切欠き面４０２Ｅと第２切欠き面４０２Ｆにより形成された切欠き空間が形成された略直方体形状をしている。
流路ブロック４０２の、図１５の右側の面を右側面４０２Ａと、左側の面を左側面４０２Ｂと、上側の面を上面４０２Ｃと、下側の面を下面４０２Ｄとする。右側面４０２Ａの下端部から、上面４０２Ｃと平行に第１切欠き面４０２Ｅが形成されている。下面４０２Ｄの右端部から、右側面４０２Ａと平行に第２切欠き面４０２Ｆが形成されている。第１切欠き面４０２Ｅと第２切欠き面４０２Ｆは、直角に接している。第２切欠き面４０２Ｆは、第１開閉弁４０３と第２開閉弁４０４の中間に垂直に形成されている。

上面４０２Ｃには、第１開閉弁４０３、第２開閉弁４０４、及び、出力ポート４０５が設置されている。
流路ブロック４０２内には、主流路４２００、エア入力流路４２１０、エア出力流路４２２０、液体入力流路４２３０、液体出力流路４２４０、及び、エア流路４２５０が形成されている。
主流路４２００は、第１ブロック主流路４２０１及び第２ブロック主流路４２０２を有する。エア入力流路４２１０は、第１ブロックエア入力流路４２１１及び第２ブロックエア入力流路４２１２を有する。液体入力流路４２３０は、第１ブロック液体入力流路４２３１及び第２ブロック液体入力流路４２３２を有する。液体出力流路４２４０は、第１ブロック液体出力流路４２４１及び第２ブロック液体出力流路４２４２を有する。

第１流路ブロック４２１の第２切欠き面４０２Ｆから左側面４０２Ｂに対して垂直方向に、第１ブロック主流路４２０１が形成されている。第１ブロック主流路４２０１は、出力ポート４０５の真下で垂直方向に屈曲し第２流路ブロック４２２の第２ブロック主流路４２０２を介して出力ポート４０５に連通している。
第１ブロック主流路４２０１は、第２切欠き面４０２Ｆに貫通しているが、第２切欠き面４０２Ｆから第１ブロック主流路４２０１に対して、止栓４０６が挿入されているため、第１ブロック主流路４２０１から流体が漏れることはない。

第１開閉弁４０３と接面する上面４０２Ｃの面から垂直に、第１流路ブロック４２１に後述するエア流路４２５０と連通する、エア出力流路４２２０が形成されている。
第１開閉弁４０３と接面する上面４０２Ｃの面から垂直に、第１流路ブロック４２１にエア入力ポート（図示しない）と連通する第１ブロックエア入力流路４２１１が形成されている。第１ブロックエア入力流路４２１１と第１開閉弁４０３とを連通する、第２ブロックエア流路４２１２が、第２流路ブロック４２２に形成されている。
第２開閉弁４０４と接面する上面４０２Ｃの面から第１ブロック主流路４２０１に対して垂直に連結するように、第１流路ブロック４２１に、第１ブロック液体出力流路４２４１が形成され、第２流路ブロック４２２に第２ブロック液体出力流路４２４２が形成されている。第２開閉弁４０４と接面する上面４０２Ｃの面から垂直に、第１流路ブロック４２１に液体入力ポート（図示しない）と連通する第１ブロック液体入力流路４２３１が形成されている。第１ブロック液体入力流路４２３１と第２開閉弁４０４とを連通する、第２ブロック液体入力流路４２３２が、第２流路ブロック４２２に形成されている。

第１流路ブロック４２１のうち、第２流路ブロック４２２と接する面を接面４２１Ｄとする。第２流路ブロック４２２のエア出力流路４２２０と第２流路ブロック液体出力流路４２４０の間に、エア流路４２５０が形成されている。エア流路４２５０は、接面４２１Ｄに対して溝形状に形成されている。溝形状であることは図示していない。エア流路４２５０は溝形状であるため、第１流路ブロック４２１と第２流路ブロック４２２が接合されると、第１流路ブロック４２１の第２流路ブロック４２２との接する面である接面４２２Ａがエア流路４２５０の一部を形成し、エアが漏れなくなる。
また、エア流路４２５０は、第１実施形態と比較して、２倍以上の深さである。エア流路４２５０の深さが、２倍以上であることにより、エア流路の体積も２倍以上となる。

(液体集積ユニットの作用・効果)
第４実施形態に係る液体集積ユニット４００の作用・効果を図１５を用いて説明する。
第４実施形態に係る液体集積ユニット４００の作用・効果は、第１実施形態に係る液体集積ユニット１と比較して、「第１開閉弁３を開状態にし、エアを第２弁室液体出力流路４４、第２ブロック液体出力流路２４２、第１ブロック液体出力流路２４１、及び、主流路２００内へ流入させることで、流路内の残液を出力ポート５へパージする工程」以外、異なるところがないため、第４実施形態の「第１開閉弁４０３を開状態にし、エアを第２弁室液体出力流路４４４、第２ブロック液体出力流路４２４２、第１ブロック液体出力流路４２４１、及び、主流路４２００内へ流入させることで、流路内の残液を出力ポート４０５へパージする工程」について説明し、その他の工程について説明を割愛する。

第１開閉弁４０３を開状態にし、エアを第２弁室液体出力流路４４４、第２ブロック液体出力流路４２４２、第１ブロック液体出力流路４２４１、及び、主流路４２００内へ流入させることで、流路内の残液を出力ポート４０５へパージする工程について説明する。
図１５に示すように、エア入力ポート（図示しない）からエアを第１ブロックエア入力流路４２１１へ供給し、第２ブロックエア入力流路４２１２、第１弁室エア入力流路４３４にエアＺ１（エアＺは、エアの流れを示すものである。以下に同じ。）が流入する。
第１開閉弁４０３にエアポート（図示しない）からエアを与えることにより、第１弁体４３１が第１弁座４３２から離間する。第１弁体４３１が第１弁座４３２から離間することにより、第１弁室エア入力流路４３４から第１弁室４３３にエアＺ２が流入し、第１弁室エア出力流路４３５、第２ブロックエア出力流路４２２０へ流入する。

第１実施形態と比較して第２ブロックエア出力流路４２２０は、主流路４２４０へ連通していない。第２ブロックエア出力流路４２２０から主流路４２４０へ繋がる流路がないため、流路ブロック内の容積を減らすことができる。そのため、エアＺ２は、全てエア流路４２５０へ流入しエアＺ３となるため、エア流路４２５０を流れるエア流量が第１実施形態と比較して増大する。
そのため、残液が堆積する第１ブロック液体出力流路４２４１に対して増大したエアＺ３流入することができるので、第１ブロック液体出力流路４２４１の残液をパージして出力ポート４０５から流出させやすくすることができる。第１ブロック液体出力流路４２４１には、特に残液が堆積し易いため、顕著な効果を有する。
また、エア流路４２５０は、第１実施形態と比較して、深さが２倍以上であるため、エア流路４２５０の流路内の体積も２倍以上となる。エア流路４２５０の流路内の体積が２倍以上となることにより、エアを第１実施形態と比較して２倍以上流せる。よって、第１ブロック液体主力流路４２４１に流れる、エアＺ３も２倍以上となるため、残液をパージしやすくなる。

また、総量が増大したエアＺ３は、エア流路４２５０から第１ブロック液体出力流路４２４１へ流入する際には、シール部材４２５に衝突する。エアＺ３がシール部材４２５に衝突すると、エアＺ３はその衝撃により対流が生じ、図１５に示すように、その一部はエアＺ７として第２ブロック液体出力流路４２４２、第２弁室液体出力流路４４４へ流れる。対流であるエアＺ７は、第２ブロック液体出力流路４２４２、第２弁室液体出力流路４４４の残液をパージして、その後、エアＺ４と合流し、出力ポート４０５へと流れる。 エアＺ７は対流することにより、流路内に堆積した残液をよりパージしやすくなる効果がある。
また、エアＺ３は総量が増大しているため、第１実施形態と比較して、大量にエアＺ３がシール部材４２５に衝突する。シール部材４２５に衝突するエアの量が増えれば、エアＺ７として対流するエアが増大するので、第２ブロック液体出力流路４２４２、第２弁室液体出力流路４４４の残液をパージすることができる。

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で色々な応用が可能である。
例えば、本実施例においては、液体をパージする気体として、エアを用いたが、パージができる気体であれば、エアではなくとも、その他の気体であってもよい。
また、図１１乃至図１４に示す多連液体集積ユニット３００ように、液体集積ユニット１Ａと液体集積ユニット１Ｂを２連繋げることにより多連化することができる。液体集積ユニット１０、２０も同様に繋げることにより多連化することができる。なお、図１１乃至図１４では、２連の多連液体集積ユニット３００のみが示されているが、２連でなくとも、３連、４連と数量を増やし多連化することができる。
また、第１実施形態における流路ブロック２は、第１流路ブロック２１及び第２流路ブロック２２の２つのブロックではなく、１つのブロックであってもよい。その際には、エア流路２５０は、ドリルにより孔加工する。
第１実施形態における流路ブロック２のエア流路２５０は、第２実施形態のように、第２開閉弁４に対して斜めの角度に形成されていてもよい。
また、第１実施形態における液体集積ユニット１では、第１開閉弁３及び第２開閉弁４の２つを有するのみであるが、開閉弁の数は、液体集積ユニットの使用方法により３つ、４つ、５つと増加させることができる。
また、流れ方向が反対であってもよい。

１ 液体集積ユニット
２ 流路ブロック
２００ 主流路
２１０ 第１入力流路
２２０ 第１出力流路
２３０ 第２入力流路
２４０ 第２出力流路
２５０ エア流路（請求項中「気体流路」）
３ 第１開閉弁
４ 第２開閉弁
５ 出力ポート

Claims (4)

1. 第１入力流路と第１出力流路を連通又は遮断する第１開閉弁と、第２入力流路と第２出力流路を連通又は遮断する第２開閉弁と、出力ポートへ連通する主流路とを有する液体集積ユニットにおいて、
   前記第１入力流路、前記第１出力流路、前記第２入力流路、前記第２出力流路、及び、前記主流路が流路ブロックに形成されていること、
   前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁は、前記流路ブロックに取り付けられていること、
   前記第２出力流路は前記第１出力流路よりも前記出力ポートに近い側にあること、
   前記第１開閉弁は、流路内の液体をパージするための気体を供給すること、
   前記第２開閉弁は、前記液体を供給すること、
   前記流路ブロックに、前記第１出力流路と前記第２出力流路を連通する気体流路が連通していること、
   前記気体流路は、前記主流路よりも、前記第１開閉弁及び前記第２開閉弁に近い位置に形成されていること、
   を特徴とする液体集積ユニット。
2. 請求項１に記載する液体集積ユニットにおいて、
   前記流路ブロックは、第１流路ブロック及び第２流路ブロックを有すること、
   前記第２流路ブロックに気体流路溝が形成されていること、
   前記第１流路ブロックと前記第２流路ブロックを接合することにより、前記気体流路溝が前記気体流路となること、
   を特徴とする液体集積ユニット。
3. 請求項１に記載する液体集積ユニットにおいて、
   前記流路ブロックは、第１流路ブロック及び第２流路ブロックを有すること、
   前記第１流路ブロックに気体流路溝が形成されていること、
   前記第１流路ブロックと前記第２流路ブロックを接合することにより、前記気体流路溝が前記気体流路となること、
   を特徴とする液体集積ユニット。
4. 請求項１に記載する液体集積ユニットにおいて、
   前記気体流路は、前記第２開閉弁に対して斜めの角度に形成されていること、
   を特徴とする液体集積ユニット。
   

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