CN1950931A - 气体供给集成单元 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种对在常温常压下容易液化的过程气体进行加热保温同时进行供给的气体供给集成单元。设在出口流路上的第一手动阀22、设在用于连通该第一手动阀22和过程气体共用流路44的位置上的气动阀26、以及用于连通该第一手动阀22和清洁气体共用流路43的位置上的第二手动阀25通过流路块46和单元固定板15串联连成一体而构成气体单元，所述气体供给集成单元包括多个气体单元，其中设有：保持部件18，截面呈コ字形，嵌合有流路块46和单元固定板15；和平面加热器16，夹持固定在保持部件18与流路块46及所述单元固定板15之间。

Description

气体供给集成单元
技术领域
本发明涉及在半导体制造装置等中使用的气体供给集成单元，特别涉及如下的气体供给集成单元：使气化温度高、在常温下不从外部施加热则容易液化的二氯甲硅烷、WF6、HBr等的过程气体不液化而高精度地进行供给。
背景技术
在以往，作为半导体集成回路中的绝缘膜，多用气相成膜的氧化硅薄膜等。通常，上述氧化硅等的气相成膜在载置于成膜槽中的晶片上通过化学蒸镀成膜法来进行。
在供给二氯甲硅烷等容易液化的过程气体的情况下，需要对作为过程气体的供给路径的高压气体瓶、配管、质量流量控制器、反应室等进行加热。其理由在于，在供给路径的中途二氯甲硅烷液化则不能准确地进行流量测量，制造出的半导体集成回路等的性能变差。并且，还存在液化了的二氯甲硅烷等堵住带质量流量计的电磁阀的细管而使流量测量不准确的问题。
为了防止二氯甲硅烷等过程气体的液化，专利文献1的气体供给装置中公开了如下的技术方案：例如图9所示，在由配管、接头、气阀62、64以及带质量流量计的电磁阀61等构成的气体单元的两侧，通过在导热块51和副导热块52上形成的保持槽53、54上保持设置带状的加热器60，进行加热保温使得二氯甲硅烷等达到气化温度以上。
并且，如图10所示，导热块51的上表面成为从下方与带质量流量计的电磁阀61接触的接触面65，从而对带质量流量计的电磁阀61进行加热保温。
专利文献1：特开平7-286720号公报
但是，专利文献1的气体供给装置存在以下问题：
(1)为了降低成本，要求气体供给装置小型化和集成化，图9所示的气体供给装置，由于在气体单元的两侧，在导热块51和副导热块52上形成的保持槽53、54上保持设置带状的加热器60，因而气体单元的宽度大于不需要加热器的气体单元。
(2)气体供给装置，在气体单元的两侧需要加热器60、导热块51以及副导热块52等用于加热保温的多个部件，从而成本变高。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种气体供给集成单元，用于对在常温常压下容易液化的过程气体进行加热保温，并同时进行供给。
为了解决上述问题，本发明的气体供给集成单元具有如下的结构：
(1)一种气体供给集成单元，包括多个气体单元，设在出口流路上的第一手动阀、设在用于连通该第一手动阀和过程气体共用流路的位置上的气动阀、以及用于连通该第一手动阀和清洁气体共用流路的位置上的第二手动阀通过流路块和单元固定板串联连成一体而构成所述气体单元，其特征在于，包括：保持部件，截面呈コ字形，嵌合有上述流路块和上述单元固定板；和平面加热器，夹持固定在上述保持部件与上述流路块及上述单元固定板之间。
(2)在(1)中所述的气体供给集成单元中，其特征在于，包括使上述气体单元与上述保持部件嵌合连接的轨道、和夹持在上述保持部件和上述轨道之间的板状的隔离部件。
(3)在(1)中所述的气体供给集成单元中，其特征在于，包括：与上述气体单元的底面接触设置的1个或2个以上的平面加热器；用于保持上述平面加热器的保持部件；和保持部件固定板，将上述平面加热器夹在上述保持部件与上述流路块及上述单元固定板之间，并固定保持部件。
发明效果
本发明的气体供给集成单元具有如下的作用效果。
本发明的气体供给集成单元，包括多个气体单元，设在出口流路上的第一手动阀、设在用于连通该第一手动阀和过程气体共用流路的位置上的气动阀、以及用于连通该第一手动阀和清洁气体共用流路的位置上的第二手动阀通过流路块和单元固定板串联连成一体而构成所述气体单元，其特征在于，包括：保持部件，截面呈コ字形，嵌合有上述流路块和上述单元固定板；和平面加热器，夹持固定在上述保持部件与上述流路块及上述单元固定板之间，因而可以使气体单元的外形尺寸与不需要平面加热器的气体单元完全相同。因此，集成气体单元的气体供给集成单元全体的外形尺寸也没有变化。并且，由于从里面对气体单元的流路块和单元固定板进行加热保温，因而作为进行加热保温的部件，相对于1个气体单元仅需要1个平面加热器和1个保持部件，从而能够减少部件数量，能够降低成本。
并且，本发明的气体供给集成单元，由于包括使上述气体单元与上述保持部件嵌合连接的轨道、和夹持在上述保持部件和上述轨道之间的板状的隔离部件，因而可通过抽出隔离部件，在维持能够使用气体供给集成单元的状态下，能够拆下平面加热器，并安装其他平面加热器。由此可以容易地更换平面加热器，容易进行维护。
并且，本发明的气体供给集成单元，由于包括：与上述气体单元的底面接触设置的1个或2个以上的平面加热器；用于保持上述平面加热器的保持部件；和保持部件固定板，将上述平面加热器夹在上述保持部件与上述流路块及上述单元固定板之间，并固定保持部件，因此，不需要对应每个气体单元各配置1个平面加热器和保持部件，只要气体供给集成单元整体中平面加热器和保持部件分别为1个或2个以上即可，可以减少对气体供给集成单元进行加热保温的部件数量，可以降低成本。并且，因减少平面加热器的个数，从而容易进行配线，另外平面加热器的更换也容易。
附图说明
图1是表示作为本发明的第一实施例的气体供给集成单元的结构的俯视图。
图2是表示作为本发明的第一实施例的气体供给集成单元的主视图。
图3是表示图1的结构的回路图。
图4是表示作为本发明的第一实施例的气体单元的安装顺序的透视图。
图5是图1的A-A部的剖视图。
图6是表示在图5中加热器16的拆装的图。
图7是表示作为本发明的第二实施例的气体供给集成单元的结构的俯视图。
图8是图7的B-B部的剖视图。
图9是现有的气体供给装置的透视图。
图10是用于说明图9的导热块的图。
标号说明
10轨道
12轨道
15单元固定板
16平面加热器
17平面加热器
18保持部件
19隔离部件
22第一手动阀
25第二手动阀
26气动阀
43清洁气体共用流路
44过程气体共用流路
46流路块
47保持部件固定板
48保持部件
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的气体供给集成单元的实施例。
第一实施例
图1是表示向5个线路供给过程气体的气体供给集成单元的结构的俯视图；图2是图1的主视图。图3是图1的回路图。
通过轨道固定杆13、14平行地固定2个轨道10、12的两端。与轨道固定杆13、14平行地，从左开始分别通过单元固定板15沿着轨道10、12可横向平行移动地安装有清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E。分别安装在清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E上的设备的回路结构如图3所示。
清洁气体手动阀29通过清洁气体供给口28与未图示的清洁气体罐相连。清洁气体手动阀29通过气动阀32、止回阀33、清洁气体共用流路43与第二手动阀25A、25B、25C、25D、25E的一侧端口相连。在使清洁气体手动阀29和气动阀32连通的流路上连通有压力计31。第二手动阀25A、25B、25C、25D、25E的另一端口与调节器24A、24B、24C、24D、24E的一侧端口相连。
过程气体手动阀35通过过程气体供给口34与未图示的过程气体罐相连。过程气体手动阀35通过气动阀37、过程气体共用流路44与气动阀26A、26B、26C、26D、26E的一侧端口相连。在使过程气体手动阀35和气动阀37连通的流路上连通有压力计36。
气动阀26A、26B、26C、26D、26E的另一端口与调节器24A、24B、24C、24D、24E的一侧端口相连。调节器24A、24B、24C、24D、24E的另一端口通过第一手动阀22A、22B、22C、22D、22E与过程气体出口21A、21B、21C、21D、21E连通。在使调节器24A、24B、24C、24D、24E和第一手动阀22A、22B、22C、22D、22E连通的流路上连通有压力计23A、23B、23C、23D、23E。
通过过程气体共用流路端部手动阀41密封过程气体共用流路44的端部。并且，通过清洁气体共用流路端部手动阀38密封清洁气体共用流路43的端部。
图4是表示气体供给集成单元的1个线路的气体单元的安装顺序的透视图。对清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E中的任何一个气体单元而言都相同。气体单元中，各设备通过流路块46(参照图2)利用单元固定板15串联连成一体。单元固定板15和设置于单元固定板15下部的平面加热器16与保持部件18的呈コ字形的截面嵌合。单元固定板15在保持部件18和轨道10、轨道12之间夹持板状的隔离部件19，并通过连接装置20固定在轨道10、轨道12上。
对如上所述设置的本发明的第一实施例的气体供给集成单元的动作及其作用效果进行说明。首先说明气体供给集成单元的整体作用。向半导体的制造工序供给过程气体时，打开过程气体手动阀35以及第一手动阀22A、22B、22C、22D、22E，并根据信号打开气动阀37以及气动阀26A、26B、26C、26D、26E。关闭清洁气体回路的清洁气体手动阀29以及第二手动阀25A、25B、25C、25D、25E，并根据信号关闭气动阀32。由此，过程气体从未图示的过程气体罐经由过程气体供给口34、过程气体手动阀35、气动阀37、过程气体共用流路44、气动阀26A、26B、26C、26D、26E，流向调节器24A、24B、24C、24D、24E，并从第一手动阀22A、22B、22C、22D、22E经由过程气体出口21A、21B、21C、21D、21E流向供给目标。
接着，在需要进行气体单元维护的情况下，停止过程气体的供给后，施行维护。此时，由于回路暴露在空气中，为了除去空气中的水分，向回路导入作为氮气的清洁气体。即，关闭过程气体手动阀35，并根据信号关闭气动阀37，从而隔断过程气体的流动。然后打开清洁气体手动阀29、第二手动阀25A、25B、25C、25D、25E，并根据信号打开气动阀32。由此，作为氮气的清洁气体从未图示的清洁气体罐导入到气体单元A、B、C、D、E的各线路中。即，清洁气体经由清洁气体手动阀29、气动阀32、止回阀33、清洁气体共用流路43、第二手动阀25A、25B、25C、25D、25E，流向调节器24A、24B、24C、24D、24E，并从第一手动阀22A、22B、22C、22D、22E经由过程气体出口21A、21B、21C、21D、21E排出至排气系统。经过规定时间后，关闭清洁气体手动阀29、第二手动阀25A、25B、25C、25D、25E，并根据信号关闭气动阀32，从而阻止清洁气体的流入。
接着，说明平面加热器16的作用。对清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E中的任何一个气体单元而言都相同。平面加热器16设置于单元固定板15的下部，并与保持部件18的呈コ字形的截面嵌合。向气体供给集成单元流入过程气体时，对平面加热器16通电而产生焦耳热，该热通过单元固定板15传递到清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E的流路块46以及安装在流路块46上的设备。这样，通过向安装在气体单元的流路块46以及单元固定板15上的设备传递热，流有过程气体的气体单元内部的温度维持在过程气体的冷凝温度以上。因此，可以防止在过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E内因过程气体液化而引起的各种不良。
接着，参照表示图1的A-A部的截面的图5以及表示平面加热器16的拆装的图6说明隔离部件19的作用。虽然用气体单元E的剖视图进行说明，但对清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E而言都相同。单元固定板15和设置于单元固定板15下部的平面加热器16与保持部件18的呈コ字形的截面嵌合，单元固定板15在保持部件18和轨道10、轨道12之间夹持板状的隔离部件19，并通过连接装置20固定在轨道10、轨道12上。需要更换平面加热器16时，通过拆除连接装置20并抽出隔离部件19，可在维持能够使用气体供给集成单元的状态下，如图6所示地直接拆除平面加热器16，并安装其他平面加热器16。
如在以上进行详细的说明，根据第一实施例的气体供给集成单元，包括多个气体单元，设在出口流路上的第一手动阀22、设在用于连通该第一手动阀22和过程气体共用流路44的位置上的气动阀26、以及用于连通该第一手动阀22和清洁气体共用流路43的位置上的第二手动阀25通过流路块46和单元固定板15串联连成一体而构成所述气体单元，其中，包括：保持部件18，截面呈コ字形，嵌合有流路块46和单元固定板15；和平面加热器16，夹持固定在保持部件18和流路块46以及上述单元固定板15之间，因而可以使气体单元的外形尺寸与不需要平面加热器16的气体单元完全相同。因此，集成气体单元的气体供给集成单元全体的外形尺寸也没有变化。并且，由于从里面对气体单元的流路块46和单元固定板15进行加热保温，因而作为进行加热保温的部件，相对于1个气体单元仅需要1个平面加热器和1个保持部件，从而能够减少部件数量，降低成本。
并且，根据第一实施例的气体供给集成单元，由于具有使气体单元与保持部件嵌合固定的轨道10、轨道12、以及夹持在保持部件18和轨道10、轨道12之间的板状的隔离部件19，因而能够容易地更换平面加热器16，维护简单。即，通过抽出隔离部件19，可在维持能够使用气体供给集成单元的状态下，直接拆除平面加热器16，并安装其他平面加热器16。
第二实施例
接着，根据附图说明本发明的气体供给集成单元的第二实施例。图7是表示与图1相同的气体供给集成单元的结构的俯视图；图8表示图7的B-B部的截面。通过轨道固定杆13、14平行地固定2个轨道10、12的两端。与轨道固定杆13、14平行地，从左开始分别通过单元固定板15沿着轨道10、12可横向平行移动地安装有清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E。平面加热器17为1个或2个以上，但是在图7和图8中，表示2个的例子。2个平面加热器17与分别固定有清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E的单元固定板15的下部接触，并与单元固定板15的长度方向正交设置。通过保持部件48分别保持2个平面加热器17，保持部件48通过连接装置49由2个保持部件固定板47固定。一个保持部件固定板47与轨道固定杆13平行地安装在过程气体单元的左侧，另一个保持部件固定板47与轨道固定杆14平行地安装在气体单元E的右侧。2个保持部件固定板47的两端分别固定在轨道10、12上。
对如上所述设置的本发明的第二实施例的气体供给集成单元的动作极其作用效果进行说明。关于气体供给集成单元的整体作用，因与第一实施例相同而省略，仅说明平面加热器17的作用。平面加热器17与单元固定板15的下部接触设置，通过保持部件48进行保持。向气体供给集成单元流入过程气体时，对平面加热器17通电而产生焦耳热，该热通过单元固定板15传递到安装在清洁气体单元、过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E的流路块46上的设备。这样，通过向安装在各单元的流路块46上的设备传递热，流有过程气体的气体单元内部的温度维持在过程气体的冷凝温度以上。因此，可以防止在过程气体单元、气体单元A、B、C、D、E内因过程气体液化而引起的各种不良。
接着，通过图7的表示第二实施例的气体供给集成单元的结构的俯视图和表示图7的B-B部的截面的图8说明平面加热器17的拆装。从图7的右侧面方向观察时，在左右有2个平面加热器17。左侧的平面加热器17的安装状态表示在图8中未通过连接装置49紧固保持部件48的状态；右侧的平面加热器17的安装状态表示在图8中通过连接装置49紧固保持部件48的状态。例如，从图7的右侧面方向观察，当需要更换右侧的平面加热器17时，从图7的右侧面方向观察，形成左侧的平面加热器17的状态(参照图8)，在维持能够使用气体供给集成单元的状态下，直接向图7所示的箭头K1方向拉出平面加热器17而将其拆下，并向图7所示的箭头K2方向插入其他平面加热器17后，通过连接装置49将保持部件48固定到保持部件固定板47上。
如在以上详细说明，根据第二实施例的气体供给集成单元，由于包括与气体单元的底面接触设置的1个或2个以上的平面加热器17、用于保持平面加热器17的保持部件48、在保持部件48和流路块46以及单元固定板15之间夹住平面加热器17并固定保持部件48的保持部件固定板47，因而可以使气体单元的外形尺寸与不需要平面加热器17的气体单元完全相同。因此，集成气体单元的气体供给集成单元全体的外形尺寸也没有变化。并且，不需要对应每个气体单元各设置1个平面加热器17和保持部件48，只要气体供给集成单元整体中平面加热器17和保持部件48分别为1个或2个以上即可。因此，可以减少用于对气体供给集成单元进行加热保温的部件数量，可以降低成本。并且，因减少平面加热器17的个数，从而容易进行配线，另外平面加热器17的更换也容易。
另外，虽然说明了本发明的一个实施方式，但本发明不限定于上述实施例，可以实现各种应用。
例如，在上述实施例中，在气体供给集成单元上装载了气动阀，但装载的流体控制设备的种类和排列不限定于此，可以适当进行变更。
例如，在上述第二实施例中，拆装平面加热器7时，向图7所示的箭头K1方向拉出平面加热器17而将其拆下，并向图7所示的箭头K2方向插入其他平面加热器17，但也可以向图7所示的箭头K2方向拉出平面加热器17而将其拆下，并向图7所示的箭头K1方向插入其他平面加热器17。

Claims (3)

1.一种气体供给集成单元，包括多个气体单元，设在出口流路上的第一手动阀、设在用于连通该第一手动阀和过程气体共用流路的位置上的气动阀、以及用于连通该第一手动阀和清洁气体共用流路的位置上的第二手动阀通过流路块和单元固定板串联连成一体而构成所述气体单元，其特征在于，包括：
保持部件，截面呈コ字形，嵌合有所述流路块和所述单元固定板；和
平面加热器，夹持固定在所述保持部件与所述流路块及所述单元固定板之间。
2.根据权利要求1所述的气体供给集成单元，其特征在于，
包括使所述气体单元与所述保持部件嵌合连接的轨道、和夹持在所述保持部件和所述轨道之间的板状的隔离部件。
3.根据权利要求1所述的气体供给集成单元，其特征在于，包括：
与所述气体单元的底面接触设置的1个或2个以上的平面加热器；
用于保持所述平面加热器的保持部件；和
保持部件固定板，将所述平面加热器夹在所述保持部件与所述流路块及所述单元固定板之间，并固定保持部件。
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