JP2003234261A - ガス供給ユニット - Google Patents
ガス供給ユニットInfo
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- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/24—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies
- B01D46/2403—Particle separators, e.g. dust precipitators, using rigid hollow filter bodies characterised by the physical shape or structure of the filtering element
- B01D46/2411—Filter cartridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
- B01D46/10—Particle separators, e.g. dust precipitators, using filter plates, sheets or pads having plane surfaces
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16K27/003—Housing formed from a plurality of the same valve elements
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
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- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Pipeline Systems (AREA)
Abstract
すること。 【解決手段】 ベース部材20と、2以上の流体制御機
器と、該流体制御機器同士を連通させるためにベース部
材20の上面かつ該流体制御機器の下面に取り付けられ
る流路ブロック11を有するガス供給ユニットであっ
て、複数ある流路ブロックの一つが、入力ポート31と
出力ポート32と、入力ポート31と出力ポート32と
の間に形成された気密なフィルタ室33と、フィルタ室
33に内蔵されたフィルタ34とを有する。
Description
使用されるプロセスガスなどの供給を行うためのガス供
給ユニットに関し、特に軽量化したコンパクトなガス供
給ユニットに関する。
レジスト加工(ホトレジスト塗布、露光、現像、エッチ
ング)のエッチング等にガスが使用され、数種類の中か
ら特定のプロセスガスをチャンバへ供給するためのガス
供給回路が構成されている。ガス供給回路は、ガスの種
類に従ってガス供給ラインが構成され、各ガスをマスフ
ローコントローラ等の流体制御機器を介してチャンバへ
と送り込むようにしている。また、ガスは腐食性、毒性
があるため、窒素ガス等のパージガスを使用してガスの
置換を行い、更にはガスの排気処理を行うため、そのガ
ス供給ラインにはパージガス供給ラインやベントライン
が組み合わされている。
やパージガスの流れ或いは排気を制御するため、図17
に示すように複数の弁やマスフローコントローラ等の流
体機器が必要であり、これらガス供給ラインを構成する
流体制御機器101〜108は、設置面積のコンパクト
化や流路長さの短縮などの観点から全体取付のユニット
化が図られている。そうしたガス供給ユニット100
は、ガス供給ラインを構成する流体制御機器101〜1
08が一つのベース部材110上に一列に並べられ、ベ
ース部材110上に固定される流路ブロック121〜1
29を介して取り付けられている。流路ブロック121
〜129には、122に断面図で示すように、V字型の
流路が形成されている。
02は、他の流体制御機器と同様に、流路ブロック12
1,122の上面に取り付けられていた。この取付方法
については、例えば、特開平11−165012号公報
にも開示されている。そのフィルタが図17のガス供給
ユニットに取り付けられた場合を図18に示す。ベース
部材110上に流路ブロック121〜129が取り付け
られ、流路ブロック121〜129の上面に流体制御機
器101〜108が取り付けられる。特に、フィルタ1
02は、平面状フィルタ102aとして、フィルタ室1
02bに配置され、フィルタ102の片側が流路102
cを介して流路ブロック121のV字形流路121aと
連通している。また、フィルタ102の他の側が流路1
02dを介して流路ブロック122のV字形流路122
aと連通している。
9及び図20に示す。いずれの流路ブロックも共通化さ
れているので、図では、番号として121を用いてい
る。図19が、上から見た平面図であり、図20は、A
A断面図である。2つの貫通穴131は、流路ブロック
121をボルトによりベース部材110に固定するため
のものである。この貫通穴131には、ボルトの頭を収
納する座ぐり穴131aが形成されている。4つのネジ
穴132は、流体制御機器をボルトにより取り付けるた
めのものである。V字形流路121aの開口部133b
には、シールガスケットを収納するためのガスケット収
納部133aが形成されている。
た従来のガス供給ユニット100の場合、次のような問
題があった。すなわち、ガス供給ユニットなどは、チャ
ンバへの配管が長くなってしまうと特性の変わりやすい
プロセスガスを長い距離にわたって引き回すことになる
ので、チャンバ近傍に設置することが望まれている。そ
のため、ガス供給ユニット100を単に水平に設置する
だけでなく、チャンバの炉体に立て掛けるようにして取
り付けることが行われたりしている。ところが、従来の
ガス供給ユニット100の場合、搭載する流体制御機器
101〜108の数が多いため、ガス供給ユニット10
0自体の重量が重く、また寸法も長いものとなってしま
っていた。ガス供給ユニットは、複数列隣り合わせて使
用されるのが一般的で有り、そのときに占有スペースが
大きくなり、チャンバの近傍に設置することができない
という問題がある。また、その重く大きなガス供給ユニ
ット100では、数個のユニットを組み合わせて行う取
り付けるときに作業の困難さがあった。
ャンバの近傍に設置可能なガス供給ユニットを提供する
ことを目的とする。
トは、次のような構成を有することを特徴としている。 (1)ベース部材と、2以上の流体制御機器と、該流体
制御機器同士を連通させるために該ベース部材の上面か
つ該流体制御機器の下面に取り付けられる流路ブロック
とを有するガス供給ユニットであって、複数ある流路ブ
ロックの一つが、入力ポートと出力ポートと、入力ポー
トと前記出力ポートとの間に形成された気密なフィルタ
室と、フィルタ室に内蔵されたフィルタとを有する。
おいて、前記フィルタ内蔵の流路ブロックは、前記ベー
ス部材側に開口が形成されたフィルタ室に、金属フィル
タが入れられ、その金属フィルタがフィルタ室を気密に
閉じる上面開口の器型のフィルタ押えによって位置決め
され、前記フィルタ押えの側壁を貫いて入力ポートと連
通する入口流路が形成され、金属フィルタ上方に出力ポ
ートと連通する出力流路が形成されていることを特徴と
する。 (3)(1)又は(2)に記載のガス供給ユニットにお
いて、前記フィルタ内蔵の流路ブロックは、前記フィル
タが立体形状をしたもの、又は前記フィルタが傾斜して
取り付けられたものであることを特徴とする。
おいて、前記フィルタ内蔵の流路ブロックは、挿入側先
端を囲んだ筒形状のフィルタを、側面からあけられたフ
ィルタ室内に横方向に挿入して位置決めしたものであっ
て、当該フィルタの内側と外側とに連通する入出力ポー
トがそれぞれ形成されたものであることを特徴とする。
を有することにより、次のように作用する。ガス供給ユ
ニットを構成する流路ブロックの上面に取り付けられる
流体制御機器からフィルタをなくすことができ、それだ
けユニットの長さを短くコンパクトにすることができ
た。そしてコンパクト化したことによって重量を減らす
ことで、軽量化を図ることができた。ここで、流路ブロ
ックにフィルタを内蔵させるときに、隣り合う流路ブロ
ック間の空間に対して流路ブロックを延設させ延設部を
形成し、その延設部にフィルタ室を形成しているので、
今まで無駄な空間であった箇所にフィルタ室を形成でき
るため、全体の大きさ、特にガス供給ユニットの全長を
短くすることができる。
ットの一実施形態について、図面を参照しながら説明す
る。図1は、ガス供給ユニットを示した側面図である。
このガス供給ユニット10は、上流側から各々が流体制
御機器である手動弁1、レギュレータ2、圧力トランス
デューサ3、遮断弁4、マスフローコントローラ5、パ
ージ弁6、及び逆止弁7の各モジュールの順に並べら
れ、それぞれベース部材20上に組み付けられたもので
ある。そして各モジュール1〜7は、従来例のガス供給
ユニット100と同様に流路ブロック11〜17を介し
て接続されている。ここで、ベース部材としては、ベー
スプレート、またはレールを用いる。
例のガス供給ユニット100(図17)との相違は、ガ
ス供給ユニット10を構成するモジュールからはフィル
タ102が排除されている点にある。フィルタ102
は、供給されたガス内の混入不純物を除去するためガス
供給ラインを構成する上で必須の構成ではあるが、本実
施形態ではそれを手動弁1やレギュレータ2などのよう
にモジュール化するのではなく、新たにフィルタ機能を
内蔵した流路ブロック11を用いることによって代替さ
せることとした。
0では、手動弁101を通ったガスはフィルタ102で
不純物が除去され、流路ブロック122を通ってレギュ
レータ103以下、各モジュールを順次流れていく。こ
のとき、各モジュール101〜108を連結させるのが
流路ブロック121〜129であるが、流路ブロック1
21〜129は、隣り合う各モジュール101〜108
の出力ポートと入力ポートとを連結させるためにV字の
流路が形成されたものに過ぎなかった。しかし本実施形
態では、各モジュールを接続する流路ブロック11〜1
7のうち、手動弁1とレギュレータ2とを接続する流路
ブロック11については、フィルタ機能を内蔵させたも
のを新たに提案し、採用することとした。なお、その他
の流路ブロック12〜17は、従来のものと同様にV字
の流路が形成されたものである。
を示した断面図である。図8に、フィルタ室を備える流
路ブロック11の上から見た平面図を示す。図2は、図
8のAA断面図である。このフィルタ内蔵の流路ブロッ
ク11は、上面に手動弁1及びレギュレータ2の各出力
ポート及び入力ポートに接続可能なポート31,32が
形成され、各ポート31,32はフィルタ室33を介し
てつながっている。このフィルタ室33は流路ブロック
11の底面側からあけられた円形の穴であり、その天井
側に金属フィルタ34がはめ込まれ、金属フィルタ34
は、フィルタ室33を塞ぐように下から入れられたフィ
ルタ押え35によって押さえ付けられて位置決めされて
いる。
状に合わせて形成された器型の部材であり、円筒形状の
側壁がフィルタ室33の内壁面に沿って気密はめ込まれ
る。フィルタ押え35は、フィルタ室33からのガス漏
れを防止するためにも、底面側に見えるフィルタ押え3
5と流路ブロック11の円周状の隙間部分が溶接によっ
て塞がれ、その溶接によってフィルタ押え35が流路ブ
ロック11に一体に固定される。また、入力ポート31
からつながる入力側流路36がフィルタ室33の内壁面
に開口部を有しているため、フィルタ押え35には、円
筒形状の側壁に入力側流路36とつながる貫通孔37が
形成されている。そのためフィルタ押え35を挿入する
場合には、はめ込み位置に注意する必要がある。
と比較して、図の右側方向、すなわち、図1の隣接する
流路ブロック12の方向に延設部21が形成されてい
る。この延設部21が図1に示すように、流路ブロック
12との空間に丁度配置されている。フィルタ室33
は、延設部21に形成されている。フィルタ室33を流
路ブロック11の延設部21に形成することにより、図
1に示すように、従来無駄となっていた流路ブロック1
2との間の空間を利用しているので、余分な空間を使う
ことなく、ガス供給ユニットをコンパクト化することが
できる。図8において、2つの貫通穴23は、流路ブロ
ック11をボルトによりベース部材20に固定するため
のものである。この貫通穴23には、ボルトの頭を収納
する座ぐり穴23aが形成されている。4つのネジ穴2
2は、流体制御機器であるモジュールをボルトにより取
り付けるためのものである。ポート31,32には、シ
ールガスケットを収納するためのガスケット収納部31
a,32aが形成されている。
に手動弁1、レギュレータ2及びその他のモジュール3
〜7が、フィルタ内蔵の流路ブロック11及び通常の流
路ブロック12〜17で接続され、一つの流路上に配管
されて一連のガス供給ラインが構成されている。そし
て、このガス供給ユニット10の入力ポート8側がガス
供給源に、出力ポート9側がチャンバに配管されてい
る。こうしたガス供給ユニット10は、ガスの種類に従
って数個のユニットが並べられ、それぞれが配管されて
ガス供給回路が構成される。
ス供給ユニット10におけるガスの流れを見てみる。入
力ポート8から入ったガスは、手動弁1からレギュレー
タ2に送られる間にフィルタ内蔵の流路ブロック11で
ガス内の混入不純物が除去される。混入不純物が除去さ
れたガスはレギュレータ2によって圧力調整されて二次
側へと送られるが、その際ガス圧が圧力トランスデュー
サ3によって監視される。そして、遮断弁4を通ってマ
スフローコントローラ5へと流れて所定流量に絞られ、
設定圧力及び設定流量に調整されたガスは、ガス供給弁
6及び逆止弁7をを通って出力ポート9からチャンバへ
と送られる。
ク11について詳しく見てみると、手動弁1から出たガ
スはポート31から入って入力側流路36を流れ、貫通
孔37からフィルタ押え35内に入る。その際、入力側
流路36からフィルタ押え35内に入ったガスは流速を
落として混入不純物が滞留するとともに金属フィルタ3
4によって除去される。そして、混入不純物が除去され
たガスは出力ポート32からレギュレータ2へと送られ
る。
0によれば、構成するモジュールのなかからフィルタを
なくし、フィルタ内蔵の流路ブロック11を構成して置
き換えたので、それだけユニットの長さを短くコンパク
トにすることができた。具体的には、全長が430mm
の従来のガス供給ユニット100に対して、本実施形態
のガス供給ユニット10は390mmになった。また、
こうしてコンパクト化したことによって重量を減らすこ
とができ、軽量化を図ることができた。そのため、従来
のガス供給ユニット100に比べて、数個のユニットを
組み合わせる取り付け作業の困難さや、設置スペースの
制限された場所への設置の困難さが緩和された。
構造のガス供給ユニットを構成しようとした場合には、
フィルタ内蔵の流路ブロックは、そのフィルタ構造部分
の寸法が小さくなってしまい、その分流路面積が小さく
なってガスが流れにくくなってしまう。そこで以下、流
量を十分にとることができるフィルタ内蔵の流路ブロッ
クについて説明する。
流路ブロックを示した断面図である。なお、各図面の共
通部分については同符号を付して説明する。ここに示し
た流路ブロック50,60,70,80は、いずれもフ
ィルタ部分でより大きな流路面積が確保できるように構
成されたものであり、そのうちの流路ブロック50,6
0,70は、金属フィルタ51,61,71が立体的に
形成され、流路ブロック80においては、金属フィルタ
81が傾斜を付けて配置されたものである。
図3乃至図5に示すように金属フィルタ51,61,7
1を立体形状にして、上下面の他に側面からもガスが通
って流れるようになっている。一方、図6に示す金属フ
ィルタ81は、前記実施形態(図2参照)と同様平らな
ものを使用しているが、枠体82に傾斜させて取り付け
るようにしているので、それ自身の面積が大きくなって
いる。従って、こうした金属フィルタ51,61,7
1,81を縦方向に配置させるため、フィルタ室41が
前記実施形態(図2)に比べるとブロックに対して深め
に形成されている。そして、そのフィルタ室41には金
属フィルタ51,61,71,81がはめ込まれ、下か
ら入れられたフィルタ押え42によって押さえ付けられ
るとともに、そのフィルタ押え42によってフィルタ室
41内が気密に塞がれる。
0,70,80によれば、前記実施形態と同様にガス供
給ユニットを構成するモジュールのなかからフィルタを
なくし、ユニットの長さを短くコンパクトにすることが
でき、それに加えて小型の集積ユニットを構成した場合
にでも、フィルタ部分の流路を小さくすることなく十分
な流量を確保することができる。
蔵の流路ブロックについて、図7に示す別例を説明す
る。図7は、フィルタ内蔵の流路ブロックを示した断面
図である。これは、前述したものとは異なり、流路ブロ
ック90の側方からあけられたフィルタ室92内に金属
フィルタ91を横から挿入するようにしたものである。
この金属フィルタ91は、円筒の一端を囲んだ形状をし
たものであり、反対の開放端に固定された環状板93を
フィルタ室92をはめ込んで、図示するように位置決め
られている。そして、フィルタ室92の開口が蓋94に
よって閉じられ、ポート95,96間に金属フィルタ9
1を配置した流路ブロック90が構成されている。
ら見た平面図を示す。流路ブロック90は、従来の流路
ブロックと比較して、図の右側方向、すなわち、図1の
隣接する流路ブロック12の方向に延設部21が形成さ
れている。この延設部21が図1に示すように、流路ブ
ロック12との空間に丁度配置されている。フィルタ室
92は、延設部21に形成されている。フィルタ室92
を流路ブロック90の延設部21に形成することによ
り、図1に示すように、従来無駄となっていた流路ブロ
ック12との間の空間を利用しているので、余分な空間
を使うことなく、ガス供給ユニットをコンパクト化する
ことができる。図9において、2つの貫通穴23は、流
路ブロック11をボルトによりベース部材20に固定す
るためのものである。この貫通穴23には、ボルトの頭
を収納する座ぐり穴23aが形成されている。4つのネ
ジ穴22は、流体制御機器であるモジュールをボルトに
より取り付けるためのものである。ポート95,96に
は、シールガスケットを収納するためのガスケット収納
部95a,96aが形成されている。
ば、前記実施形態と同様にガス供給ユニットを構成する
モジュールのなかからフィルタをなくし、ユニットの長
さを短くコンパクトにすることができ、それに加えて小
型の集積ユニットを構成した場合にでも、フィルタ部分
の流路を小さくすることなく十分な流量を確保すること
ができる。
示す。図10は、ガス供給ユニットの全体図であり、図
11は、流路ブロックの平面図、図12は流路ブロック
の断面図である。本実施の形態の特徴は、フィルタ室を
手動弁1の上流側に配置したことである。すなわち、流
路ブロック18を新たに設け、流路ブロック18の左端
には入力ポート8が固設されている。フィルタ内蔵の流
路ブロック18は、上面に手動弁1の入力ポートに接続
可能なポート18bが形成され、入口ポート8とポート
18bとは、フィルタ室33を介してつながっている。
フィルタ室33は流路ブロック18の底面側からあけら
れた円形の穴であり、その天井側に金属フィルタ34が
はめ込まれ、金属フィルタ34は、フィルタ室33を塞
ぐように下から入れられたフィルタ押え35によって押
さえ付けられて位置決めされている。
状に合わせて形成された器型の部材であり、円筒形状の
側壁がフィルタ室33の内壁面に沿って気密はめ込まれ
る。フィルタ押え35は、フィルタ室33からのガス漏
れを防止するためにも、底面側に見えるフィルタ押え3
5と流路ブロック11の円周状の隙間部分が溶接によっ
て塞がれ、その溶接によってフィルタ押え35が流路ブ
ロック18に一体に固定される。
プのフィルタを配置した場合の平面図を図13に、断面
図を図14に示す。配置場所以外の内容は、図7と同じ
なので詳細な説明を省略する。また、図15に図7のフ
ィルタの形状違いの実施の形態を示す。図16にその断
面図を示す。この実施の形態では、フィルタ25の形状
が中空円筒の一端が閉じられた形状となっている。そし
て、中空の開口部からガスが入り、中空円筒の外側から
ガスが出る形式である。中空の開口部の端面には、ガス
ケット26が挟まれている。フィルタ25と流路ブロッ
ク24との隙間からのガス漏れを防止するためである。
ることなく、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、前記実施形態では、フィルタ内蔵
の流路ブロック11を手動弁1とレギュレータ2との間
に設けたが、それ以外の位置に設置するようにしてもよ
い。
材と、2以上の流体制御機器と、該流体制御機器同士を
連通させるために該ベース部材の上面かつ該流体制御機
器の下面に取り付けられる流路ブロックとを有するガス
供給ユニットであって、複数ある流路ブロックの一つ
が、入力ポートと出力ポートと、入力ポートと前記出力
ポートとの間に形成された気密なフィルタ室と、フィル
タ室に内蔵されたフィルタとを有するので、ガス供給ユ
ニットの長さを短くでき、コンパクトで軽量なガス供給
ユニットを提供することが可能となった。
面図である。
ある。
した断面図である。
した断面図である。
した断面図である。
示した断面図である。
した断面図である。
る。
る。
全体図である。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
ある。
図である。
面図である。
0 フィルタ内蔵流路ブロック 20 ベース部材 31 入力ポート 32 出力ポート 33 フィルタ室 34,92 金属フィルタ 35 フィルタ押え
Claims (4)
- 【請求項1】 ベース部材と、2以上の流体制御機器
と、該流体制御機器同士を連通させるために該ベース部
材の上面かつ該流体制御機器の下面に取り付けられる流
路ブロックとを有するガス供給ユニットにおいて、 複数ある前記流路ブロックの一つが、入力ポートと出力
ポートと、前記入力ポートと前記出力ポートとの間に形
成された気密なフィルタ室と、前記フィルタ室に内蔵さ
れたフィルタとを有することを特徴とするガス供給ユニ
ット。 - 【請求項2】 請求項1に記載のガス供給ユニットにお
いて、 前記フィルタ内蔵の流路ブロックは、前記ベース部材側
に開口が形成されたフィルタ室に、金属フィルタが入れ
られ、その金属フィルタがフィルタ室を気密に閉じる上
面開口の器型のフィルタ押えによって位置決めされ、 前記フィルタ押えの側壁を貫いて入力ポートと連通する
入口流路が形成され、 金属フィルタ上方に出力ポートと連通する出力流路が形
成されていることを特徴とするガス供給ユニット。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載のガス供給
ユニットにおいて、 前記フィルタ内蔵の流路ブロックは、前記フィルタが立
体形状をしたもの、又は前記フィルタが傾斜して取り付
けられたものであることを特徴とするガス供給ユニッ
ト。 - 【請求項4】 請求項1に記載のガス供給ユニットにお
いて、 前記フィルタ内蔵の流路ブロックは、挿入側先端を囲ん
だ筒形状のフィルタを、側面からあけられたフィルタ室
内に横方向に挿入して位置決めしたものであって、当該
フィルタの内側と外側とに連通する入出力ポートがそれ
ぞれ形成されたものであることを特徴とするガス供給ユ
ニット。
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---|---|---|---|
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