JP2000171000A - 集積弁 - Google Patents

集積弁

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JP2000171000A JP10351199A JP35119998A JP2000171000A JP 2000171000 A JP2000171000 A JP 2000171000A JP 10351199 A JP10351199 A JP 10351199A JP 35119998 A JP35119998 A JP 35119998A JP 2000171000 A JP2000171000 A JP 2000171000A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトな、また温度の制御性が良い集積
弁を提供すること。 【解決手段】 本発明の集積弁1は、複数の集積ユニッ
ト2,3,4がベースブロック10上に並べて固定さ
れ、そのベースブロック10に断続的に形成された流路
21,22,23,24によって、被制御流体が各集積
ユニット2,3,4を流通可能な流体制御ラインを有
し、そのベースブロック10が、流体制御ラインを流れ
る被制御流体の温度を調節するための温度調節用流体を
流す温調流路21,22,23,24を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置等
で使用される集積弁に関し、さらに詳細には、気化温度
が高く、常温において外部から熱を加えないと液化しや
すいジクロールシラン(SiH2Cl2)等、温度制御が
必要な流体を高精度に供給することができる集積弁に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、半導体集積回路中の絶縁膜と
して、気相成膜された酸化珪素薄膜等が多用されてい
る。かかる酸化珪素等の気相成膜は、成膜槽中に載置さ
れたウエハ上に、化学蒸着成膜法にて行うのが普通であ
る。そのための珪素供給源としては、例えばモノシラン
(SiH4 )のような常温常圧で気体であるものばかり
でなく、ジクロールシランのような、常温常圧では液化
しやすいものも多く使用されている。ジクロールシラン
等の液化しやすいプロセスガスを供給する場合、プロセ
スガスの供給ルートを構成する高圧ボンベ、配管、マス
フローコントローラ等のガスラインを加熱することが必
要となる。その理由は、ガスラインの途中でジクロール
シランが液化すると、流量計測が正確に行えないため反
応チャンバへの供給ガス量が不正確となり、製造される
半導体集積回路等の性能を悪くするからである。また、
液化したジクロールシラン等が質量流量計付流量制御弁
の細管を詰まらせて寿命を短縮させる問題もあるからで
ある。そのため、集積弁は従来からヒータを設け、ジク
ロールシラン等が気化温度以上になるように加熱保温す
るよう、被制御流体を温度制御するための構成がとられ
ていた。
【0003】ここで図2は、従来の集積弁を示した外観
斜視図である。この集積弁100は、フィルター10
1、レギュレータ102及びバルブ103が、同一形状
の取付プレート104,104,104と一体に設けら
れ、取付部が共通の集積ユニットとして構成されてい
る。集積ユニットは、全てベースブロック105の取付
け面にボルトによって同様に固定することができ、ベー
スブロック105に断続的に形成された不図示の流路に
よって接続されて、前述したジクロールシランなどの被
制御流体が流れる流体制御ラインが構成されている。そ
して、集積弁100には、供給を制御する流体が常温で
液化しないように加熱保温するためのヒータ106が設
けられている。このヒータ106は、ベースブロック1
05の両側面にヒータブロック107,107が固定さ
れ、流路に沿って長手方向に形成された溝内に装填され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の集積弁100は、ヒータブロック107がベー
スブロック105の側面部に設けられていたために幅の
広いものとなり、集積弁100の設置スペースが大きく
なってしまっていた。通常、半導体の製造に用いる流体
制御装置は、集積弁100をプロセスガスごとに設ける
ため、複数の集積弁100が基板上に並べられて複数の
流体制御ラインが構成されている。そのため、複数の集
積弁100からなる流体制御装置を小型化するために
は、その集積弁100のコンパクト化が必要である。ま
た、ヒータブロック107に装填したヒータ106で流
体を加熱保温したのでは、フィルター101などの集積
ユニットやベースブロック105内を流れる流体までの
距離が遠いため流体を温め難く、また熱も逃げやすかっ
た。そのため、温度の制御性が悪いといった問題もあっ
た。更に、流体を加熱保温するためにヒータブロック1
07を必要とすることから、部品点数が多くなるといっ
た不都合もあった。
【0005】そこで本発明は、かかる問題を解消すべ
く、コンパクトな集積弁を提供すること、また温度の制
御性が良い集積弁を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】そこで本発明の集積弁
は、複数の集積ユニットをベースブロック上に並べて固
定し、被制御流体が、そのベースブロックに断続的に形
成された流路を介して各集積ユニットを流れる流体制御
ラインを構成するものであって、前記ベースブロック
が、前記流体制御ラインを流れる被制御流体の温度を調
節するための温度調節用流体を流す温調流路を有するこ
とを特徴とする。よって、本発明の集積弁では、例えば
常温で液化してしまうような気体の被制御流体が集積弁
内で冷えて液化してしまわないように、温調流路に温水
を流すことによってベースブロックを温めて保温し、そ
の被制御流体を適切な状態で制御できるようにする。従
って、本発明集積弁は、温度調節を行うための温度調節
用流体がベースブロック内を流れるようにしたので、前
記従来例のようにヒータ設けるために幅が広がってしま
うことがなくコンパクトにすることができる。また、ヒ
ータを取り付けるためのヒータブロックなどの別部材を
介さずに直接ベースブロックの温度を調節するため、温
度の制御性が良い集積弁となる。
【0007】また、本発明の集積弁は、前記温調流路
が、被制御流体を流すための前記ベースブロックに形成
された流路に沿って形成されていることを特徴とする。
よって、本発明の集積弁では、被制御流体が流れる近く
を温度調節用流体が流れるので、その温度調節用流体の
温度が被制御流体に伝わり易く、制御性が良いものとな
る。また、本発明の集積弁は、前記温調流路が、前記ベ
ースブロック内に断続的に形成され、その流路端部の開
口が前記集積ユニットを固定するための取付け面に開設
されたものであって、前記集積ユニットが、前記ベース
ブロックへ固定するための取付プレートを備え、その取
付プレートには、ベースブロックに固定された際に断続
的な温調流路を連続させる接続流路が形成されているこ
とを特徴とする。よって、本発明の集積弁では、温度調
節用流体が取付プレートの接続流路を流れることにより
集積ユニットも温度調節されて、被制御流体にとってよ
りよい温度環境とすることができる。また、本発明の集
積弁は、前記取付プレートの接続流路が、集積ユニット
のポートを囲むように形成されたものであることを特徴
とする。よって、本発明の集積弁では、集積ユニットと
ベースブロック間を出入りする被制御流体を効果的に温
度制御することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】次に、本発明にかかる集積弁の一
実施の形態について説明する。図1は、集積弁の一実施
の形態を示した外観斜視図である。本実施の形態の集積
弁1は、前記従来例と同様にフィルター2、レギュレー
タ3及びバルブ4を連設したものであり、それぞれが取
付プレート5,5,5によってベースブロック6に固定
されている。取付プレート5,5,5は、全て同一形状
で同様に四隅に固定孔が穿設されたものであり、フィル
ター2、レギュレータ3及びバルブ4が、取付部を共通
にした集積ユニットとして構成されている。従って、集
積弁1は、フィルタ2などの各集積ユニット(以下、集
積ユニット2,3,4と記す)が、ベースブロック10
に対しその取付面11の任意の位置に取り付けられるよ
う構成されている。ベースブロック10は直方体形状を
なし、その一側面にユニット取付面11が構成されてい
る。そして、そのベースブロック10には、集積ユニッ
ト間を接続するガス流路が断続的に形成され、流路端部
の開口が取付面11に開設されている。
【0009】ベースブロック10の内部に形成されたガ
ス流路は、集積ユニット2,3,4の間に位置するV字
流路22,23と、各端面側に一方の開口が開設された
供給流路21と排出流路24とが、それぞれ連続するこ
となく断続的に形成されている(以下、まとめてガス流
路21,22,23,24と記す)。取付面11に開設
されたガス流路21,22,23,24の開口は、その
取付面11に固定した集積ユニット2,3,4のポート
(不図示)と接続可能な位置にある。また、本実施の形
態の集積弁1は、ベースブロック10に更に温水を流す
ための温度調節用流路が形成されている。この温度調節
用流路は、集積弁1を流れる被制御流体であるガスを常
温で液化させないように保温するために設けられてい
る。そこで、温度調節用流路は、ガス流路21,22,
23,24に沿うようにほぼ同一の形状で形成され、供
給流路31、2個のV字流路32,33、そして排出流
路34(以下、まとめて温調流路31,32,33,3
4と記す)が、断続的に形成されている。
【0010】一方、集積ユニット2,3,4の取付プレ
ート5,5,5には、図面上フィルタ2の取付プレート
5にて破線で示すように、その取付面側にC形溝15が
形成されている。C形溝15は、端部15a,15bの
距離と、温調流路31,32の開口31a,32bの距
離とが一致するよう形成され、取付プレート5をベース
ブロック10に固定した際に端部15aが開口31a
と、端部15bが開口32bと重なるよう構成されてい
る。他の箇所の温調流路32,33,34の開口につい
ても同様である。そのため、集積ユニット2,3,4が
ベースブロック10に固定されると、断続的に形成され
た温調流路31,32,33,34は、取付プレート
5,5,5のC形溝15を介して連続し、ベースブロッ
ク10内を集積ユニット2,3,4の配列方向に流体が
流れる1本の流路となる。なお、取付プレート5,5,
5は、C形溝15を流れる流体が漏れないように、ベー
スブロック10との間にシール処理を施して固定され
る。また、集積ユニット2,3,4がベースブロック1
0に固定されると、これら集積ユニット2,3,4の図
示しないポートは、断続的に形成されたガス流路21,
22,23,24の隣り合う流路の開口部と接続され、
各集積ユニット2,3,4をガス流路21,22,2
3,24でつないだ流体制御ラインが構成される。
【0011】よって、本実施の形態の集積弁1では、そ
の温調流路31,32,33,34(C形溝15も含
む)に温水が流されてベースブロック10及び取付プレ
ート5,5,5が加熱保温される。この場合、特に温調
流路31,32,33,34がガス流路21,22,2
3,24とほぼ平行に形成したので、ガス流路21,2
2,23,24に対して熱の伝わりがほぼ均一になり、
ガス流路内における温度分布にばらつきがなくなった。
そのため、ガス流路21,22,23,24内は被制御
流体にとって適切な温度環境となり、常温で液化しやす
いジクロールシランなどが高精度な気化状態で適切に供
給されるようになった。また、温調流路31,32,3
3,34(C形溝15も含む)内を流れる温水の熱は、
拡散することなく効率よく被制御流体に伝達されるた
め、温度の制御性が従来に比べて格段によくなり、省エ
ネにも寄与することとなった。また、C形溝15は、集
積ユニット2,3,4の図示しないポートを囲むように
して加熱保温するため、その集積ユニット2,3,4と
ベースブロック10間を出入りする被制御流体を効果的
に温度制御することができるようになった。更に、前記
従来例のようにヒータを設置させるためのヒータブロッ
クをなくすことができ、集積弁自体をコンパクトにする
ことができた。
【0012】なお、本発明は、前記実施の形態のものに
限定されるわけではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で
様々な変更が可能である。例えば、前記実施の形態で
は、ガスの保温するために温調流路に温水を流したが、
温水の代わりに熱風を流すようにしてもよい。また、温
める場合のみならず、冷却する場合には冷水などを流す
などしてもよく、あらゆる温度領域の温度調節に対応す
ることができる。また、例えば温調流路の経路は、ベー
スブロック10の長手方向に平行に複数本形成するよう
なものであってもよい。
【0013】
【発明の効果】本発明は、複数の集積ユニットがベース
ブロック上に並べて固定され、そのベースブロックに断
続的に形成された流路によって、被制御流体が各集積ユ
ニットを流通可能な流体制御ラインを構成し、そのベー
スブロックが、流体制御ラインを流れる被制御流体の温
度を調節するための温度調節用流体を流す温調流路を有
する構成としたので、コンパクトな集積弁を、また温度
の制御性が良い集積弁を提供することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】集積弁の一実施の形態を示した外観斜視図であ
る。
【図2】従来の集積弁を示した外観斜視図である。
【符号の説明】
1 集積弁 2 フィルタ(集積ユニット) 3 レギュレータ(集積ユニット) 4 バルブ(集積ユニット) 5 取付プレート 10 ベースブロック 15 C形溝(温調流路) 21 供給流路(ガス流路) 22,23 V字流路(ガス流路) 24 排出流路(ガス流路) 31 供給流路(温調流路) 32,33 V字流路(温調流路) 34 排出流路(温調流路)
フロントページの続き (72)発明者 小池 和彦 愛知県春日井市堀ノ内町850番地 シーケ ーディ株式会社春日井事業所内 Fターム(参考) 3H066 BA17 BA38 3J071 AA12 BB14 BB15 CC01 CC12 FF11

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の集積ユニットをベースブロック上
    に並べて固定し、被制御流体が、そのベースブロックに
    断続的に形成された流路を介して各集積ユニットを流れ
    る流体制御ラインを構成する集積弁において、 前記ベースブロックは、前記流体制御ラインを流れる被
    制御流体の温度を調節するための温度調節用流体を流す
    温調流路を有することを特徴とする集積弁。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の集積弁において、 前記温調流路は、被制御流体を流すための前記ベースブ
    ロックに形成された流路に沿って形成されていることを
    特徴とする集積弁。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の集積弁に
    おいて、 前記温調流路は、前記ベースブロック内に断続的に形成
    され、その流路端部の開口が前記集積ユニットを固定す
    るための取付け面に開設されたものであって、 前記集積ユニットは、前記ベースブロックへ固定するた
    めの取付プレートを備え、その取付プレートには、ベー
    スブロックに固定された際に断続的な温調流路を連続さ
    せる接続流路が形成されていることを特徴とする集積
    弁。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の集積弁において、 前記取付プレートの接続流路は、集積ユニットのポート
    を囲むように形成されたものであることを特徴とする集
    積弁。
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