JP4463896B2

JP4463896B2 - Gas supply device

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Publication number: JP4463896B2
Application number: JP10564599A
Authority: JP
Inventors: 益伸坂槙
Original assignee: 株式会社オムニ研究所
Priority date: 1999-04-13
Filing date: 1999-04-13
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-04-13
Also published as: JP2000291899A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はガス供給装置に関し、特に、純度の高いガスを供給するガス供給装置、ガス混合ブロック、供給ガス切替ブロック、プロセスブロック、およびベントブロックを使用する前記ガス供給装置に関する。
前記ガス供給装置は、半導体製品の製造過程において、シリコンウエハ表面に数種の成分の混合ガスにより蒸着膜を形成する際等に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
前記半導体製品の製造過程において使用されるガス供給装置は、キャリアガスに幾つかの反応ガスを混合した混合ガスを蒸着装置に供給する。蒸着装置では供給された反応ガスによりシリコンウエハ表面に蒸着膜を形成する。
この半導体製造プロセスにおいて、混合ガスのユースポイント（薄膜形成用の反応炉入り口）における不純物の低減がその製品の歩留まり（良品率）の向上および高品位性を左右する。
特に今日の半導体製造プロセスは、よりピュア（ｐｐｂ（１／１０⁹）レベルよりｐｐｔ（１／１０¹²）レベル）な混合ガスにより前記プロセスを行なわなければ、日進月歩で進歩する半導体の高密度化、高集積化の流れに対応できない。
【０００３】
前記反応ガスおよびキャリアガスは、通常ＳＵＳ（ＳＵＳ３１６Ｌ）材の配管により供給され、このとき供給される反応ガス、キャリアガスの純度およびこれらのガスの配管の清浄度により前記ユースポイント（薄膜形成用の反応炉入り口）のガス純度が決定される。
前記供給される反応ガスおよびキャリアガスの純度は、各種精製装置およびガスボンベのグレードにより決定される。前記ガスの配管系においても近年は、管の材質、製造工程、管内面の表面処理等の改善が行われて、部品個々のレベルでは、高清浄度の部品が供給されている。
しかし、この配管系を構築する際、溶接、組み立て等の作業が行われ、そのとき大気にさらされることにより大気中の成分（Ｎ₂，Ｏ₂，Ａr，ＣＯ₂，Ｎe，Ｈe，ＣＨ₄，Ｈ₂Ｏ等）が混入し、それが不純物として検出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図２３はある配管系にガスを流しながら、加熱したときおよび加熱しなかったときの前記配管内の不純物の濃度変化を大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰＩＭＳ：Atomospheic Pressure Ionization Mass Spectrometry）で分析した結果を示すグラフである。
図２３において、縦軸は不純物の濃度（ｐｐｂ（ part per billion ）＝1／１０⁹）を示し、横軸はガスを流し始めたときからの経過時間（ｈ、hour）を示す。濃度を検出した不純物は、Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂である。
図２３のグラフの（１）〜（４）の期間は次のとおりである。
【０００５】
（１）ガス搬送初期期間
ガス搬送初期期間（１）は、配管系を加熱せずにガスを流し始めてからの所定の期間である。この期間（１）は配管系を流れるガス中の不純物（Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂）の濃度が減少する。
（２）加熱期間
加熱期間（２）は、ガスを流しながら配管系を加熱した期間である。この期間（２）の最初の間は、配管内側表面に付着した不純物（Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂）が配管内側表面から脱離する現象（不純物脱離現象）が発生している期間である。この期間の最初の期間は前記不純物脱離現象により、ガス中の不純物が一旦増加するが、脱離が終了した後はガス中の不純物は減少する。
【０００６】
（３）不純物吸着期間
不純物吸着期間（３）は、ガスを流しながら加熱を停止した期間で、ガス中の不純物が前記配管系内側表面に吸着される現象（不純物吸着現象）が発生している期間である。この期間（３）は最初の間すなわち、配管系の加熱停止による温度低下時は、急速に不純物（Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂）が減少するが、配管系の温度が低下した後は不純物濃度が一定に保持される。
（４）不純物飽和期間
不純物飽和期間（４）は、ガスを流しながら加熱を停止した期間で、且つ前記期間（３）に連続する期間である。この期間（４）の最初は、前記配管系内側表面に吸着された不純物が飽和してきたため、ガス中の不純物（Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂）の濃度が増加するが、吸着された不純物（Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂）が完全に飽和した後は不純物濃度が一定に保持される現象（吸着不純物飽和現象）が生じている。
【０００７】
図２４は配管直前に市販のインライン式高純度精製器を設置し、前記インライン式高純度精製器により高純度ガスに精製し、前記高純度ガスを搬送する配管中で、前記ガス搬送加熱期間（２）、ガス搬送不純物吸着期間（３）、ガス搬送不純物飽和期間（４）を繰りかえしたときの、ガス中の不純物（Ｈ₂Ｏ，Ｏ₂）の濃度を前記大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰＩＭＳ）で分析した結果を示すグラフである。
実験に使用した配管は次のとおりである。
材質：ＳＵＳ３１６Ｌ
配管内面処理：ＥＰ（Electro-Polish：電解研磨）処理
口径：（１／４）インチ
長さ：２ｍ
【０００８】
前述のように金属は温度変化により各種分子（不純物）の吸着、脱離を行うことが知られている。したがって、従来、ガスを搬送する金属の配管系内面に付着した不純物が搬送中のガスに混入するのを避けるため、前記配管系を加熱して前記配管内の不純物を脱離させて除去する方法が知られている。
しかしながら、供給ガス中の不純物を吸着して除去する期間（吸着現象が生じている期間）に得られる不純物の少ない高純度ガスのみを使用する装置および方法は従来知られていない。
本発明者の研究によれば、前記供給ガス中の不純物を吸着して除去する方法は、図２４に示すように、精製器により精製された高純度ガス系に対しても前記吸着現象によりさらに高純度のガスが得られることが分かった。
【０００９】
前記不純物吸着現象による高純度ガスの得られる期間は、配管の材質、内面の表面粗度によって変化するが、不純物吸着金属板の温度および面積や、ガス流量等をコントロールすることにより、図２３で示した前記各期間（２），（３），（４）の出現をコントロールすることが可能である。
したがって、前記不純物吸着期間（３）の出現をコントロールし、図２４の（３）の不純物吸着期間のガス（とくに矢印Ｗの部分）を使用することにより、供給されるガスの純度を一時的に不純物の少ない超高純度ガス（供給されるガス純度を数倍〜数十倍程度向上）として使用することができる。
【００１０】
なお、本発明は前記キャリアガスおよび反応ガス以外のガスの純度を高める場合にも適用可能である。
なおまた、前記超高純度ガスを得られる期間（不純物吸着現象が続く期間）は限られているが、複数のガス供給ラインを設け、前記複数のガス供給ラインを順次切り換えて使用することにより、長時間にわたって超高純度ガスを連続して使用することができる。
【００１１】
本発明は前述の事情（及び検討結果）に鑑み、下記（Ｏ01）〜（Ｏ02）の記載内容を課題とする。
（Ｏ01）不純物の少ない高純度ガスを供給すること。
（Ｏ02）不純物の少ない高純度ガスを長時間連続して供給できるようにすること。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【００１３】
（第１発明）
前記課題を解決するために、本出願の第１発明のガス供給装置は、
ガス供給路（Ｒ１）と、
ガス供給路（Ｒ１）中に配置され且つ加熱時に表面の不純物が脱離するとともに温度低下時に不純物を表面に吸着するガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）と、前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を加熱する精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）とを有する不純物除去装置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と、
ガス供給路（Ｒ１）を流れる供給ガスを使用する前に前記供給ガスを供給しながら前記精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）により前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を所定時間加熱して前記ガス精製用金属表面の不純物を脱離させる加熱装置制御手段（Ｃ1＋ＭＣ1）と、
を備え、
前記加熱装置制御手段（Ｃ1＋ＭＣ1）による加熱が終了した状態で前記ガス供給路（Ｒ１）に供給ガスを流して、温度が低下する前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）により供給ガス中の不純物を吸着させて、精製されたガスを供給することを特徴とする。
【００１４】
（第１発明の作用）
前記構成を備えた本出願の第１発明のガス供給装置では、不純物除去装置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、ガス供給路（Ｒ１）中に配置されたガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）と精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）とを有する。加熱装置制御手段（Ｃ1＋ＭＣ1）は、ガス供給路（Ｒ１）を流れる供給ガスを使用する前に前記供給ガスを供給しながら前記精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）により前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を所定時間加熱して前記ガス精製用金属表面の不純物を脱離させる。
前記供給ガスの使用時には、前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）は加熱が停止されているので温度が低下して、前記供給ガスの不純物を表面に吸着する。このため、不純物の少ない超高純度の前記供給ガスが得られる。
【００１５】
（第２発明）
前記課題を解決するために、本出願の第２発明のガス供給装置は、
複数のガス供給路（Ｒ１）と、
前記複数のガス供給路（Ｒ１）に接続し且つ前記各ガス供給路（Ｒ１）から供給されるガスを移送するガス移送路（Ｆ）と、
前記各ガス供給路（Ｒ１）および前記ガス移送路（Ｆ）を連通させるガス移送位置とガス排出路（Ｒ2）に連通させるガス排出位置との間で切替えて作動される弁（ＡV1〜ＤV1＋ＡV2〜ＤV2）と、
前記各ガス供給路（Ｒ１）中に配置され且つ加熱時に表面の不純物が脱離するとともに温度低下時に不純物を表面に吸着するガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）と、前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を加熱する精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）とを有する不純物除去装置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と、
前記各ガス供給路（Ｒ１）を流れる供給ガスを使用する前に前記供給ガスを供給しながら前記精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）により前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を所定時間加熱して前記ガス精製用金属表面の不純物を脱離させる加熱装置制御手段（Ｃ1＋ＭＣ1）と、
を備え、
前記加熱装置制御手段（Ｃ1＋ＭＣ1）による加熱が終了した状態で前記ガス供給路（Ｒ１）に供給ガスを流して、温度が低下する前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）により供給ガス中の不純物を吸着させて、精製されたガスを供給することを特徴とする。
【００１６】
（第２発明の作用）
前記構成を備えた本出願の第２発明のガス供給装置では、複数のガス供給路（Ｒ１）は、弁（ＡV1〜ＤV1＋ＡV2〜ＤV2）を介してガス移送路（Ｆ）に接続している。ガス移送路（Ｆ）は、前記各ガス供給路（Ｒ１）から供給されるガスを使用位置（蒸着装置等）に移送する。
弁（ＡV1〜ＤV1＋ＡV2〜ＤV2）は、複数の各ガス供給路（Ｒ１）およびガス移送路（Ｆ）を連通させるガス移送位置とガス排出路（Ｒ2）に連通させるガス排出位置との間で切替えて作動される。
【００１７】
前記各ガス供給路（Ｒ１）中に配置された不純物除去装置（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）は、加熱時に表面の不純物が脱離するとともに温度低下時に不純物を表面に吸着するガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）と、前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を加熱する精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）とを有する。
加熱装置制御手段（Ｃ1＋ＭＣ1）は、前記各ガス供給路（Ｒ１）を流れる供給ガスを使用する前に前記供給ガスを供給しながら前記精製用金属加熱装置（Ｋa〜Ｋd）により前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を所定時間加熱して前記ガス精製用金属表面の不純物を脱離させる。
【００１８】
前記第２発明では、不純物を脱離させた後でガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の加熱を停止するとガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の温度が低下して不純物吸着現象が生じる。この不純物吸着現象が生じているガスを使用することにより、不純物の極めて少ない高純度ガスを得ることができる。
また、複数の各ガス供給路（Ｒ１）に同一のガスを流しながら、前記各ガス供給路（Ｒ１）を順次切り換えて前記ガス移送路（Ｆ）に接続することにより、高純度の同一ガスを連続して前記ガス移送路（Ｆ）に供給することが可能となる。
また、複数の各ガス供給路（Ｒ１）に異なるガスを流しながら、前記複数の各ガス供給路（Ｒ１）の中の選択したガス供給路（Ｒ1）を前記ガス移送路（Ｆ）に接続することにより、ガス移送路（Ｆ）中のガスに前記選択したガス供給路（Ｒ1）中のガスを混合させることができる。
【００１９】
（第３発明）
前記課題を解決するために、本出願の第３発明のガス供給装置は、第１発明または第２発明のガス供給装置において、前記ガス供給路（Ｒ１）が接続されるガス混合ブロック（１）であって、次の要件（Ｃ01）〜（Ｃ03）を備えたガス混合ブロック（１）が使用されることを特徴とする。
（Ｃ01）一体構造のガス混合ブロック（１）の上流側および下流側の側面を貫通して形成された混合ブロック内ガス移送路（１a）、
（Ｃ02）前記混合ブロック内ガス移送路（１a）の中心線上に設定された混合位置（Ｐ）から等距離で且つ前記混合ブロック内ガス移送路（１a）に垂直に伸びる各放射線に垂直な複数のバルブ装着面（１c）、
（Ｃ03）前記混合位置（Ｐ）から放射状に延びるとともに前記各バルブ装着面（１c）に垂直で且つ前記バルブ装着面（１c）に開口する複数の各混合ブロック内ガス連通路（１b）。
【００２０】
（第３発明の作用）
前記構成を備えた本出願の第３発明のガス供給装置で使用されるガス混合ブロックは、一体構造のガス混合ブロック（１）により構成される。前記一体構造のガス混合ブロック（１）には、上流側および下流側の側面を貫通する混合ブロック内ガス移送路（１a）が形成される。前記ガス混合ブロック内ガス移送路（１a）の中心線上に設定された混合位置（Ｐ）から前記混合ブロック内ガス移送路（１a）に垂直に伸びる各放射線に垂直な複数のバルブ装着面（１c）は、前記混合位置（Ｐ）から等距離である。
複数の各混合ブロック内ガス連通路（１b）は、前記混合位置（Ｐ）から放射状に延びるとともに前記各バルブ装着面（１c）に垂直で且つ前記バルブ装着面（１c）に開口する。
【００２１】
第３発明のガス供給装置で使用されるガス混合ブロックでは、前記各混合ブロック内ガス連通路（１b）の前記バルブ装着面（１c）の開口から流入したガスは、前記混合位置（Ｐ）に向かって流入する。したがって、各混合ブロック内ガス連通路（１b）を流れるガスは混合ブロック内ガス移送路（１a）の同じ位置（混合位置（Ｐ））で混合されるので、均一な混合ガスが得られる。
また、前記複数の各混合ブロック内ガス連通路（１b）の外端の前記バルブ装着面（１c）の前記開口から前記混合位置（Ｐ）までの距離（流路の長さ）は同一に設定されているので、各混合ブロック内ガス連通路（１b）毎に流れるガスが各混合ブロック内ガス連通路（１b）の外端の前記開口から前記混合位置（Ｐ）に到達する時間が同じとなる。
このため、各バルブ装着面（１c）に装着された各バルブを同時に作動させて同時に前記複数の各混合ブロック内ガス連通路（１b）にガスを流入させた場合に、各ガスは同時に前記混合位置（Ｐ）に到達し、混合される。したがって、混合初期から均一な混合ガスが得られる。
【００２２】
（第４発明）
前記課題を解決するために、本出願の第４発明のガス供給装置は、第１発明または第２発明のガス供給装置において、前記ガス供給路（Ｒ１）が接続される供給ガス切替ブロック（１′）であって、次の要件（Ｄ01）〜（Ｄ03）を備えた供給ガス切替ブロック（１）が使用されたことを特徴とする。
（Ｄ01）一体構造の供給ガス切替ブロック（１′）の下流側の側面に開口する切替ブロック内ガス移送路（１a′）、
（Ｄ02）前記切替ブロック内ガス移送路（１a′）の中心線上に設定された混合位置（Ｐ）から等距離で且つ前記切替ブロック内ガス移送路（１a′）に垂直に伸びる各放射線に垂直な複数のバルブ装着面（１c′）、
（Ｄ03）前記混合位置（Ｐ）から放射状に延びるとともに前記各バルブ装着面（１c′）に垂直で且つ前記バルブ装着面（１c′）に開口する複数の各切替ブロック内ガス連通路（１b′）。
【００２３】
（第４発明の作用）
前記構成を備えた本出願の第４発明のガス供給装置で使用される供給ガス切替ブロックは、一体構造の供給ガス切替ブロック（１′）により構成される。前記一体構造の供給ガス切替ブロック（１′）の下流側の側面には切替ブロック内ガス移送路（１a′）が開口する。
前記切替ブロック内ガス移送路（１a′）の中心線上に設定された混合位置（Ｐ）から前記切替ブロック内ガス移送路（１a′）に垂直に伸びる各放射線に垂直な複数のバルブ装着面（１c′）は、等距離である。
前記混合位置（Ｐ）から放射状に延びる複数の各切替ブロック内ガス連通路（１b′）は前記各バルブ装着面（１c′）に垂直で且つ前記バルブ装着面（１c′）に開口する。
【００２４】
第４発明のガス供給装置で使用される供給ガス切替ブロックでは、前記各供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）の前記バルブ装着面（１c′）の開口から流入したガスは、前記混合位置（Ｐ）に向かって流入する。したがって、各供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）を流れるガスは供給ガス切替ブロック内ガス移送路（１a′）の同じ位置（混合位置（Ｐ））に流入する。
また、前記複数の各供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）の外端の前記バルブ装着面（１c′）の前記開口から前記混合位置（Ｐ）までの距離（流路の長さ）は同一に設定されているので、各供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）毎に流れるガスが各供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）の外端の前記開口から前記混合位置（Ｐ）に到達する時間が同じとなる。
【００２５】
このため、各バルブ装着面（１c′）に装着された各バルブを同時に作動させて同時に前記複数の各供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）にガスを流入させた場合に、各ガスは同時に前記混合位置（Ｐ）に到達し、混合されて供給ガス切替ブロック内ガス移送路（１a′）を流れる（移送される）。
また、各供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）から同一ガスを供給するように構成した場合に、１つのバルブ装着面（１c′）に開口する供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）からガス供給を行うとともに、他の供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）からのガス供給を行っていない状態で、前記１つのバルブ装着面（１c′）に開口する供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）からのガス供給を停止すると同時に他の１つの供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）からのガス供給を開始した場合、供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）を切替えながら、同一ガスを連続して前記供給ガス切替ブロック内ガス移送路（１a′）に供給することが可能となる。
【００２６】
（第５発明）
前記課題を解決するために、本出願の第５発明のガス供給装置は、第１発明または第２発明のガス供給装置において、前記ガス供給路（Ｒ１）が接続されるプロセスブロック（３）であって、次の要件（Ｅ01）〜（Ｅ06）を備えたプロセスブロック（３）が使用されることを特徴とする。
（Ｅ01）一体構造のプロセスブロック（３）の一側面に形成されるとともに、ガス混合ブロック（１）の混合ブロック内ガス連通路（１b）が開口するバルブ装着面（１c）または供給ガス切替ブロック（１′）の供給ガス切替ブロック内ガス連通路（１b′）が開口するバルブ装着面（１c′）に装着される被装着面（３j）、
（Ｅ02）プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）が連結されるプロセスバルブ連結面（３k）、
（Ｅ03）前記被装着面（３j）およびバルブ連結面（３k）間を貫通するとともに被装着面側連通路開口（３m）およびバルブ連結面側連通路開口（３n）を有するプロセスブロック内ガス連通路（３a）であって、前記被装着面側連通路開口（３m）が前記混合ブロック内ガス連通路（１b）または切替ブロック内ガス連通路（１b′）に連通する前記プロセスブロック内ガス連通路（３a）、
（Ｅ04）前記バルブ連結面側連通路開口（３n）の周囲に開口するガス流通開口（３f）であって、前記バルブ連結面側連通路開口（３n）がバルブ（ＡV1〜ＤV1）により閉塞されたときに前記バルブ連結面側連通路開口（３n）に対して遮断されるとともに前記バルブ連結面側連通路開口（３n）が開放されたときに前記バルブ連結面側連通路開口（３n）に連通する前記ガス流通開口（３f）、
（Ｅ05）一端が前記ガス流通開口（３f）に連通し他端がガス供給路接続面（３L）に開口するプロセスブロック内ガス流入路（３b）、
（Ｅ06）一端が前記ガス流通開口（３f）に連通し他端がベントブロック接続面（３h）に開口するプロセスブロック内接続路（３c）。
【００２７】
（第５発明の作用）
前記構成を備えた本出願の第５発明のガス供給装置で使用されるプロセスブロックは、一体構造のプロセスブロック（３）により構成される。前記一体構造のプロセスブロック（３）の一側面に形成された被装着面（３j）は、ガス混合ブロック（１）または供給ガス切替ブロック（１′）のバルブ装着面（１c，１c′）に装着される。
前記プロセスブロック（３）はプロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）が連結されるプロセスバルブ連結面（３k）を有する。
前記被装着面（３j）およびバルブ連結面（３k）間を貫通するとともに被装着面側連通路開口（３m）およびバルブ連結面側連通路開口（３n）を有するプロセスブロック内ガス連通路（３a）は、前記被装着面側連通路開口（３m）が前記混合ブロック内ガス連通路（１b）または切替ブロック内ガス連通路（１b′）に連通する。
【００２８】
前記バルブ連結面側連通路開口（３n）がバルブ（ＡV1〜ＤV1）により閉塞されたときには、プロセスブロック内ガス流入路（３b）のガス供給路接続面（３L）の開口から流入したガスは、前記ガス流通開口（３f）からプロセスブロック内接続路（３c）に流入し、前記プロセスブロック内接続路（３c）の前記ベントブロック接続面（３h）の開口から流出する。
【００２９】
また、前記バルブ連結面側連通路開口（３n）がバルブ（ＡV1〜ＤV1）により開放されたときには、前記ガス流通開口（３f）は前記混合ブロック内ガス連通路（１b）または切替ブロック内ガス連通路（１b′）に連通するので、プロセスブロック内ガス流入路（３b）のガス供給路接続面（３L）の開口から流入したガスは、前記ガス流通開口（３f）から前記混合ブロック内ガス連通路（１b）または切替ブロック内ガス連通路（１b′）に流入可能となる。そして、前記プロセスブロック内接続路（３c）の前記ベントブロック接続面（３h）の開口からのガスの流出が不可能となった場合には、前記プロセスブロック内ガス流入路（３b）のガス供給路接続面（３L）の開口から流入したガスは、前記ガス流通開口（３f）から前記混合ブロック内ガス連通路（１b）または切替ブロック内ガス連通路（１b′）に流入する。
【００３０】
（第６発明）
前記課題を解決するために、本出願の第６発明のガス供給装置は、第２発明のガス供給装置において、前記ガス排出路（Ｒ２）が接続されるベントブロック（１７）であって、次の要件（Ｆ01）〜（Ｆ05）を備えたベントブロックが使用されたことを特徴とする。
（Ｆ01）一体構造のベントブロック（１７）の一側面に形成され且つ、プロセスブロック（３）のプロセスブロック内接続路（３c）が開口するベントブロック接続面（３h）に接続される被接続面（１７d）、
（Ｆ02）ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）が連結されるベントバルブ連結面（１７c）、
（Ｆ03）前記被接続面（１７d）に開口する被接続面側接続路開口（１７f）および前記ベントバルブ連結面（１７c）に開口するベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）を有するベントブロック内接続路（１７a）、
（Ｆ04）前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）に隣接して前記ベントバルブ連結面（１７c）に開口するベントバルブ連結面側排出路開口（１７h）およびガス排出路接続面（１７e）に開口するガス排出路接続面側開口（１７i）を有するベントブロック内排出路（１７b）、
（Ｆ05）前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）がベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）により閉塞されたときに前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）に対して遮断されるとともに前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）が開放されたときに前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）に連通する前記ベントバルブ連結面側排出路開口（１７h）。
【００３１】
（第６発明の作用）
前記構成を備えた本出願の第６発明のガス供給装置で使用されるベントブロックは、一体構造のベントブロック（１７）により構成される。一体構造のベントブロック（１７）の一側面に形成された被接続面（１７d）は、プロセスブロック（３）のプロセスブロック内接続路（３c）が開口するベントブロック接続面（３h）に接続される。
ベントブロック（１７）のベントバルブ連結面（１７c）には、ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）が連結される。
ベントブロック内接続路（１７a）は、前記被接続面（１７d）に開口する被接続面側接続路開口（１７f）および前記ベントバルブ連結面（１７c）に開口するベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）を有する。
ベントブロック内排出路（１７b）は、前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）に隣接して前記ベントバルブ連結面（１７c）に開口するベントバルブ連結面側排出路開口（１７h）およびガス排出路接続面（１７e）に開口するガス排出路接続面側開口（１７i）を有する。
【００３２】
前記ベントバルブ連結面側排出路開口（１７h）は、前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）がベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）により閉塞されたときに前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）に対して遮断されるとともに前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）が開放されたときに前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）に連通する。
【００３３】
前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）がベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）により閉塞されたときには、ベントブロック内接続路（１７a）の被接続面側接続路開口（１７f）から流入したガスは、前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）より下流側には流れることができなくなる。また、前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）がベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）により開放されたときには、ベントブロック内接続路（１７a）の被接続面側接続路開口（１７f）から流入したガスは、前記ベントバルブ連結面側接続路開口（１７g）に連通するベントバルブ連結面側排出路開口（１７h）を通ってベントブロック内排出路（１７b）に流入し、前記ベントブロック内排出路（１７b）の前記ベントブロックガス排出路接続面側開口から流出する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１発明および第２発明の実施の形態１）
第１発明および第２発明のガス供給装置の実施の形態１は、前記第１発明または第２発明において次の要件（ＡＢ01）を備えたことを特徴とする、
（ＡＢ01）反応ガスである前記供給ガス。
【００３５】
（第１発明および第２発明の実施の形態１の作用）
前記構成を備えた第１発明および第２発明のガス供給装置の実施の形態１のガス供給装置では、前記供給ガスは、反応ガスである。
反応ガスの使用前に前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を所定時間加熱し、使用時には前記加熱を停止する。温度低下時（反応ガスの使用時）には前記反応ガスの不純物が前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の表面に吸着される。したがって、前記反応ガスの使用時には、純度の高い反応ガスが得られる。
【００３６】
（第１発明および第２発明の実施の形態２）
第１発明および第２発明のガス供給装置の実施の形態２は、前記第１発明または第２発明において次の要件（ＡＢ02）を備えたことを特徴とする、
（ＡＢ02）キャリアガスである前記供給ガス。
【００３７】
（第１発明および第２発明の実施の形態２の作用）
前記構成を備えた第１発明および第２発明のガス供給装置の実施の形態２では、前記供給ガスは、キャリアガスである。
キャリアガスの使用前に前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）を所定時間加熱し、使用時には前記加熱を停止する。温度低下時（キャリアガスの使用時）には前記キャリアガスの不純物が前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の表面に吸着される。したがって、この第１発明の実施の形態２では前記キャリアガスの使用時には純度の高いキャリアガスが得られる。
【００３８】
（第２発明の実施の形態３）
本出願の第２発明の実施の形態３のガス供給装置は、前記第２発明または第２発明の実施の形態１もしくは２において下記の要件（Ｂ06），（Ｂ07）を備えたことを特徴とする、
（Ｂ06）前記各ガス供給路（Ｒ１）と前記ガス排出路（Ｒ２）との間にそれぞれ配置されたプロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）およびベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）を備え、前記ガス供給路（Ｒ１）および前記ガス移送路（Ｆ）を連通させるガス移送位置と前記ガス供給路（Ｒ１）および前記ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）を連通させるガス排出位置との間で切替えて作動される前記プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）と、前記ガス供給路（Ｒ１）および前記ガス排出路（Ｒ２）を遮断するガス移送位置と前記ガス供給路（Ｒ１）およびガス排出路（Ｒ２）を連通させるガス排出位置との間で切替え作動される前記ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）とを有する前記弁（ＡV1〜ＤV1＋ＡV2〜ＤV2）。
（Ｂ07）供給ガス使用時には前記プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）および前記ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）をガス移送位置にそれぞれ移動させるとともに、前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の加熱時を含むガス不使用時には前記プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）およびベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）を前記ガス排出位置に移動させる弁開閉制御手段（ＭＣ2）。
【００３９】
（第２発明の実施の形態３の作用）
前記構成を備えた第２発明の実施の形態３のガス供給装置では、弁開閉制御手段（ＭＣ2）は、供給ガス使用時には前記プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）および前記ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）をガス移送位置にそれぞれ移動させるとともに、前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の加熱時を含むガス不使用時には前記プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）およびベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）を前記ガス排出位置に移動させる。
したがって、前記供給ガス使用時には、プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）は前記ガス供給路（Ｒ１）および前記ガス移送路（Ｆ）を連通させるとともに、ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）は前記ガス供給路（Ｒ１）および前記ガス排出路（Ｒ２）を遮断する。したがって、前記ガス供給路（Ｒ１）から供給されるガスはガス移送路（Ｆ）に流れる。
【００４０】
また、前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の加熱時を含むガス不使用時（ガスを使用しない時）には、プロセスバルブ（ＡV1〜ＤV1）は前記ガス供給路（Ｒ１）および前記ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）を連通させるとともに、ベントバルブ（ＡV2〜ＤV2）は前記ガス供給路（Ｒ１）およびガス排出路（Ｒ２）を連通させる。したがって、ガス不使用時には、前記ガス供給路（Ｒ１）から供給されるガスはガス排出路（Ｒ２）に流れる。
前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）の加熱時には、ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）から脱離した不純物は、ガス流により運ばれて除去される。そして、使用時のガスは前記ガス精製用金属（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）により不純物が吸着されて除去されるので、高純度のガスをガス移送路（Ｆ）に供給することができる。
【００４１】
（第３発明または第４発明の実施の形態１）
第３発明および第４発明の実施の形態１は、前記第３発明または第４発明において次の要件を備えたことを特徴とする、
（ＣＤ01）前記ガス移送路（Ｆ）内の中心線の方向から見て正多角形の各辺の一部を構成する前記バルブ装着面（１c，１c′）。
【００４２】
（第３発明または第４発明の実施の形態１の作用）
前記構成を備えた第３発明および第４発明の実施の形態１では、前記バルブ装着面（１c，１c′）は、前記ガス移送路（Ｆ）内の中心線の方向から見て正多角形の各辺の一部を構成する。
この場合、混合位置（Ｐ）と各バルブ装着面（１c，１c′）との距離が一定となるので、前記各バルブ装着面（１c，１c′）に開口する複数の各ガス連通路（１b，１b′）の前記開口位置と前記混合位置（Ｐ）との距離を一定とすることができる。この場合、複数の各ガス連通路（１b，１b′）から前記混合位置（Ｐ）へ供給するガスの前記混合位置への到達時刻の調節が容易となる。
【００４３】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の例（すなわち、実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、右左方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００４４】
（実施例１）
図１は実施例１のガス供給装置の全体斜視図である。図２は前記図１の矢印IIからみた図である。図３は前記図１の矢印IIIからみた図である。図４は前記ガス混合装置のガス混合部の分解斜視図である。図５は前記図４の要部拡大図である。図６は同実施例１で使用するプロセスバルブの説明図で、図６Ａは閉状態を示す図、図６Ｂは開状態を示す図である。図７は同実施例１で使用するベントバルブの説明図で、図７Ａは開状態を示す図、図７Ｂは閉状態を示す図である。
【００４５】
図８は本発明の実施例１のガス供給装置を構成するキャリアガス供給装置Ｈおよび反応ガス供給装置Ｕの要部説明図であり、図８に示すキャリアガス供給装置Ｈは前記図２の矢印ＶIIIＡから見た一部省略図、反応ガス供給装置Ｕは前記図２の矢印ＶIIIＢから見た一部省略図である。図９は前記図８のガス供給装置の要部拡大部分断面図である。図１０は前記図９の右端部（Ｙ端部）を含む要部拡大部分断面図である。
図１、図８において、キャリアガス供給装置Ｈ、反応ガス供給装置Ｕおよびキャリアガスまたは、キャリアガスおよび反応ガスの混合ガスを移送するガス移送路Ｆにより本実施例１のガス供給装置（Ｈ＋Ｕ＋Ｆ）が構成されている。キャリアガス供給装置ＨはＹ側（右側）に配置されており、反応ガス供給装置Ｕは−Ｙ側（左側）に配置されている。
図２（前記図１の矢印IIから見た図）において、キャリアガス供給装置ＨはＹ側（図２で紙面の手前側）に配置され、反応ガス供給装置Ｕは−Ｙ側（図２で紙面の奥側）に配置されている。また、図３（前記図１の矢印IIIから見た図）において、反応ガス供給装置Ｕは−Ｙ側（図３で紙面の手前側）に配置され、キャリアガス供給装置ＨはＹ側（図２で紙面の奥側）に配置されている。
【００４６】
図１〜図３、図８〜図１０において、キャリアガス供給装置Ｈは、キャリアガス搬送装置Ｈ１およびキャリアガス供給切替装置Ｈ２を有し、キャリアガス搬送装置Ｈ１は第１〜第４供給ラインＨ１A〜Ｈ１D（図２参照）を有している。前記第１〜第４供給ラインＨ１A〜Ｈ１Dで搬送されるキャリアガスはキャリアガス供給切替装置Ｈ２により順次切り換えられて前記ガス移送路Ｆに供給される。
反応ガス供給装置Ｕは反応ガス搬送装置Ｕ１および反応ガス混合装置Ｕ２を有し、反応ガス搬送装置Ｕ１は第１〜第４供給ラインＵ１A〜Ｕ１D（図２、図３参照）を有している。前記第１〜第４供給ラインＵ１A〜Ｕ１Dで搬送される反応ガスは反応ガス混合装置Ｕ２により選択されて前記ガス移送路Ｆに供給される。
【００４７】
前記キャリアガス供給装置Ｈおよび反応ガス供給装置Ｕは、略同一の構成なので反応ガス供給装置Ｕを代表して説明する。
図４、図８、図９において、前記反応ガス供給装置Ｕの反応ガス混合装置Ｕ２は、一体構造のガス混合ブロック１を有しており、図９に示すように前記ガス混合ブロック１は上流側（右側、すなわち、Ｙ側）および下流側（左側、すなわち、−Ｙ側）の側面を貫通して形成された混合ブロック内ガス移送路１aを有している。前記混合ブロック内ガス移送路１aの中心線に沿って設定された混合位置Ｐから上下方向（Ｚ軸方向）および前後方向（Ｘ軸方向）には放射状に延びる４本のガス連通路１b（３本のみ図示）が形成されている。前記４本のガス連通路１bはそれぞれ異なる反応ガスを前記混合ブロック内ガス移送路１aに供給するための流路であり、前記混合ブロック内ガス移送路１aの中心線に垂直な方向に延びている。
【００４８】
図４、図５において、前記ガス混合ブロック１の上下方向（Ｚ軸方向）および前後方向（Ｘ軸方向）の側面にはバルブ装着面１cが設けられており、前記バルブ装着面１cにはガスケット装着孔１d（図９参照）が形成されている。前記各バルブ装着面１cは前記混合位置Ｐから等距離となるように形成されている。
前記各ガスケット装着孔１dには、ガスケット２（図４、図５、図９参照）が装着されており、前記ガスケット２を介して前記各バルブ装着面１cにプロセスバルブ連結ブロック３（図４、図５参照）が、４本の固定用ネジ４（３本のみ図示、図４、図５参照）により連結されている。
【００４９】
図９において、前記各プロセスブロック３は、プロセスブロック内ガス連通路３aと、プロセスブロック内ガス流入路３bと、プロセスブロック内接続路３cと、前記ガス混合ブロック１のバルブ装着面１cに装着される被装着面３jとを有している。前記プロセスブロック内ガス流入路３bの一端はガス供給路接続面３L（図６参照）に開口しており、前記開口から反応ガスが流入するようになっている。
また、前記被装着面３jには前記プロセスブロック内ガス連通路３aの被装着面側連通路開口３m（図６参照）が形成されており、前記被装着面側連通路開口３mは前記ガス混合ブロック１に連結された状態で前記ガス混合ブロック１のガス連通路１bの外端開口と接続し、前記ガス連通路１bとプロセスブロック内ガス連通路３aとが連通する。
【００５０】
図４、図５、図９において、前記プロセスブロック３の被装着面３jと反対側の面にはそれぞれバルブ装着面３d（図５参照）が設けられている。
図５において、前記各バルブ装着面３dには円筒状の突出部３eが形成されており、前記突出部３eの外周面には雄ネジが形成されている。前記突出部３eの外端面には、プロセスバルブ連結面３k（図５、図６参照）が設けられている。
図５、図６において、前記プロセスバルブ連結面３kには前記プロセスブロック内ガス連通路３aのバルブ連結面側連通路開口３n（図６参照）が形成されており、前記バルブ連結面側連通路開口３nを中心にリング状のガス流通開口３f（図５参照）が形成されている。前記ガス流通開口３fには、前記プロセスブロック内ガス流入路３bおよびプロセスブロック内接続路３cとが連通している。
前記４本のプロセスブロック内ガス連通路３aのバルブ連結面側連通路開口３nから前記混合位置Ｐまでの距離は同一に設定されている。
【００５１】
図４、図５、図６において、前記突出部３eには、連結用ナット７を介してスライダ支持ナット８が連結されている。前記スライダ支持ナット８の外端部には円筒状突出部８aが設けられており、前記円筒状突出部８aの周側面には雄ネジが形成されている。
図６において、前記スライダ支持ナット８の内端と前記円筒状突出部８aとの間には弾性を有する円盤状のバルブ切替プレート９の外周縁が配置されている。
【００５２】
図６において、前記円筒状突出部８aには円筒状キャップ１１が螺合している。円筒状キャップ１１の外端にはエアパイプ１２が固定されている。エアパイプ１２の外端は前記円筒状キャップ１１の外端よりも外方に突出しており、内端部は円筒状キャップ１１の内部を内方に延びている。
前記円筒状キャップ１１の内孔１１aおよび前記スライダ支持ナット８の内孔にはスライダ１３がスライド可能に支持されている。前記スライダ１３の外端部には大径フランジ１３aが設けられており、大径フランジ１３aは前記内孔１１aにスライド可能に嵌合している。前記スライダ１３にはパイプガイド孔１３bが形成されており、パイプガイド孔１３bは前記エアパイプ１２の内端部とスライド移動可能に嵌合している。前記スライダ１３には前記パイプガイド孔１３bと前記大径フランジ１３aの下側の空間とを連結するエア連通孔１３cが形成されている。
【００５３】
前記スライダ１３の大径フランジ１３aの外端（図６では上端）に形成された凹部の底面と前記円筒状キャップ１１の外端部内面との間には圧縮バネ１４が配置されており、前記スライダ１３を常時内方（図６で下方、すなわち、プロセスブロック内ガス連通路３aの方向）に押圧している。この状態では前記バルブ切替プレート９は常時図６Ａの位置に保持され、前記プロセスブロック内ガス流入路３bおよびプロセスブロック内接続路３cとは前記ガス流通開口３fを介して連通するが前記ガス流通開口３fとプロセスブロック内ガス連通路３aとを遮断する（すなわち、前記プロセスブロック内ガス流入路３bおよびプロセスブロック内接続路３cとプロセスブロック内ガス連通路３aとを遮断する遮断位置）。
【００５４】
また、前記エアパイプ１２の外端からエアが供給されると、エアはスライダ１３のパイプガイド孔１３bから前記エア連通孔１３cを通って前記大径フランジ１３aの下側の空間に流入し、前記大径フランジ１３aを上方に移動させる。このとき、スライダ１３は上昇し、前記バルブ切替プレート９はその弾性力により図６Ｂの位置（前記プロセスブロック内ガス流入路３bおよびプロセスブロック内接続路３cとプロセスブロック内ガス連通路３aとを連通させるガス移送位置）に保持される。
前記図６に示す符号７〜１４で示された要素により常閉プロセスバルブＡV1〜ＤV1（Ｖ1）が構成される。
【００５５】
図４、図５において、前記各プロセスブロック３の左側には、ベントブロック接続面３hが形成されており、前記ベントブロック接続面３hにはガスケット装着孔３i（図５参照）が形成されている。前記ガスケット装着孔３iにはガスケット１６（図５参照）が装着されている。
前記ベントブロック接続面３hには、ベントブロック１７が固定用ねじ１８（図４参照）により連結されている。
図９において、前記各ベントブロック１７には、前記プロセスブロック３に連結された状態では、前記プロセスブロック内接続路３cと接続するベントブロック内接続路１７aと、ベントブロック内排出路１７bと、前記プロセスブロック３のベントブロック接続面３hに接続する被接続面１７dと、ガス排出路接続面１７eが設けられている。前記ベントブロック内接続路１７aは前記プロセスブロック内接続路３cの下流端開口と接続する被接続面側接続路開口１７fを有している。
【００５６】
図９に示すように前記ベントブロック内接続路１７aはバルブ装着面１７cに開口するベントバルブ連結面側接続路開口１７gを有しており、前記ベントバルブ連結面側接続路開口１７gに隣接して前記ベントブロック内排出路１７bの上流端開口であるベントバルブ連結面側排出路開口１７hが形成されている。前記ベントブロック内排出路１７bの下流端の開口であるガス排出路接続面側開口１７iは前記ガス排出路接続面１７eに形成されている。
図７において、前記バルブ装着面１７cには、前記常閉プロセスバルブＡV1〜ＤV1（Ｖ1）と類似したベントバルブＡV2〜ＤV2（Ｖ2）が装着されている。ベントバルブＡV2〜ＤV2は、常開バルブＡV2〜ＤV2である。
前記常開のベントバルブＡV2〜ＤV2は、前記常閉プロセスバルブＡV1〜ＤV1と同様の連結用ナット２、スライダ支持ナット８、バルブ切替プレート９および円筒状キャップ１１を有している。
円筒状キャップ１１の外端に固定されたエアパイプ１２′の外端は前記円筒状キャップ１１の外端よりも外方に突出しており、内端部は円筒状キャップ１１の内部に延びている。
【００５７】
前記円筒状キャップ１１の内孔１１aおよび前記スライダ支持ナット８の内孔にはスライダ１３′がスライド可能に支持されている。前記スライダ１３′の外端部には大径フランジ１３a′が設けられており、大径フランジ１３a′の下面と前記スライダ支持ナット８の外端面との間には圧縮バネ１４′が配置されており、前記スライダ１３を常時外方（図７で上方、すなわち、ベントブロック内接続路１７aから離れる方向）に押圧している。このスライダ１３′により前記バルブ切替プレート９は常時図７Ａの位置（前記ベントブロック内接続路１７aおよびベントブロック内排出路１７bを連通させるガス排出位置）に保持される。
【００５８】
また、前記エアパイプ１２′の外端からエアが供給されると、エアはスライダ１３′の上部の凹部底面を下方に押圧して前記スライダ１３′を下方に移動させる。このとき、スライダ１３′下面により前記バルブ切替プレート９は図７Ｂの位置（前記ベントブロック内接続路１７aおよびベントブロック内排出路１７bを遮断する遮断位置）に保持される。
前記図７に示す符号７〜９、１１′，１２′，１３′で示された要素により常開のベントバルブＡV2〜ＤV2（Ｖ2）が構成されている。
【００５９】
前記左右に並んだ一対の常閉プロセスバルブＶ1およびベントバルブＶ2の各エアパイプ１２および７′は同一の電磁切替バルブＶ0（ＡV0，ＢV0，ＣV0，ＤV0、図１３参照）を介してエア供給源（図示せず）に接続されている。前記各エアパイプ１２，７′にエア供給源（図示せず）の圧縮エアが供給されていない状態では、常閉プロセスバルブＶ1は図６Ａの位置（遮断位置）に保持され、ベントバルブＶ2は図７Ａの位置（ガス排出位置）に保持される。
また、前記電磁切替バルブＶ0が切り替えられて前記各エアパイプ１２，７′に圧縮エアが供給されると、常閉プロセスバルブＶ1は図６Ｂの位置（ガス移送位置）に保持され、ベントバルブＶ2は図７Ｂの位置（遮断位置）に保持される。
前記符号１〜４，１７，１８，Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2で示された構成要素から前記反応ガス混合装置Ｕ２が構成される。
【００６０】
図２〜図３，図８〜図１０において、前記プロセスブロック３のプロセスブロック内ガス流入路３b（図９参照）には、ガス供給管１９が接続されている。前記ガス供給管１９はガス供給路Ｒ1を有している。
図３に示すように前記ガス供給管１９は、第１〜第４供給ラインＵ１A〜Ｕ１D毎に設けてあり、各供給ラインＵ１A〜Ｕ１Dのガス供給管１９の途中には後述する第１、第２、第３、第４供給ライン不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが接続されている。前記第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜Ｄの上流側には、反応ガス供給源（図示せず）が接続されている。
また、ベントブロック１７のベントブロック内排出路１７bの下流端にはガス排出管２０が接続されている。前記ガス排出管２０の下流端はこの実施例では接続部材Ｊを介して外気と連通する管と接続されている。前記ガス排出管２０も前記第１〜第４供給ラインＵ１A〜Ｕ１D毎に設けてあり、各ガス排出管２０はガス排出路Ｒ2を有している。
なお、前記常閉プロセスバルブＶ1、常開プロセスバルブＶ2および電磁切替バルブＶ0は前記第１〜第４供給ラインＵ１A〜Ｕ１D毎に接続されており、前記各バルブＶ1，Ｖ2，Ｖ0を各前記第１〜第４供給ラインＵ１A〜Ｕ１D毎に区別する場合にはプロセスバルブＡV1，ＢV1，ＣV1，ＤV1、ベントバルブＡV2，ＢV2，ＣV2，ＤV2、電磁切替バルブＡV0，ＢV0，ＣV0，ＤV0とも記載する。
【００６１】
（不純物除去装置）
図１１は本発明の実施例１の不純物除去装置の説明図である。図１２は前記不純物除去装置の精製用円筒部材およびプレートの説明図で、図１２Ａは前記精製用円筒部材の斜視図、図１２Ｂは前記精製用円筒部材内のプレートの斜視図である。
次に第１〜第４供給ラインの不純物除去装置Ａ〜Ｄについて説明する。前記不純物除去装置Ａ〜Ｄは同様の構成なので第１供給ラインの不純物除去装置Ａを代表して説明する。
図１１において、第１供給ライン不純物除去装置Ａは、前記ガス供給管１９内のガス供給路Ｒ1の途中に配置されてガス精製用金属としての精製用円筒部材Ａ26およびプレート（この実施例１ではステンレス製）Ａ27を有している。
図８において、前記精製用円筒部材Ａ26の下流端および上流端（左側（−Ｙ側）端部および右側（Ｙ側）端部）には、連結管Ａ28，Ａ28の一端が接続されている。前記各連結管Ａ28の他端には、接続部材Ｊを介して前記ガス供給管１９が接続されており、前記各連結管Ａ28と前記ガス供給管１９との間にはガスケットＧが設けられている。
【００６２】
図１２において、前記プレートＡ27は前記精製用円筒部材Ａ26の内側に設けられており、図１２Ｂに示すようにガス流れる方向のＹ軸方向からみると前記プレートＡ27は十字形状をしている。
前記精製用円筒部材Ａ26の内側にキャリアガスを流す場合、前記キャリアガスの流量は反応ガスと比較すると大流量であることが多い。このため、前記精製用円筒部材Ａ26内に前記プレートＡ27を設けることにより、精製用円筒部材Ａ26内側の面積を大きくすることなく（すなわち精製用円筒部材Ａ26の小型化が可能となって）、前記不純物を吸着させるための面積を大きくすることが可能となっている。
図１１、図１２Ａにおいて、前記精製用円筒部材Ａ26の外周面には、ヒータＡ31が巻き付けてあり、前記ヒータＡ31の外周は保温材Ａ32により被覆されている。
【００６３】
前記ヒータＡ31は、ヒータ・弁制御用マイコンＭa（図１３参照）に制御されたヒータ加熱用電源回路Ｅa（図１３参照）に接続されている。また、前記ヒータ・弁制御用マイコンＭaには前記精製用円筒部材Ａ26の温度を検知するための温度センサＳNaが接続されており、前記温度センサＳNaにより検知された温度に応じて前記ヒータ・弁制御用マイコンＭaが前記ヒータＡ31の温度をコントロールしている。前記ヒータ・弁制御用マイコンＭaはコントローラＣ（図１３参照）に接続されている。
前記第２、第３、第４供給ライン不純物除去装置Ｂ〜Ｄも精製用円筒部材Ｂ26〜Ｄ26、プレート（図示せず）、上下流の連結管Ｂ28〜Ｄ28、ヒータＢ31〜Ｄ31（図１３参照）、保温部材（図示せず）、温度センサＳNb〜ＳNd（図１３参照）、ヒータ・弁制御用マイコンＭb〜Ｍd（図１３参照）、ヒータ加熱用電源回路Ｅb〜Ｅd（図１３参照）を有している。
【００６４】
なお、前記ヒータＡ31，Ｂ31，Ｃ31，Ｄ31と温度センサＳNa，ＳNb，ＳNc，ＳNdとヒータ・弁制御用マイコンＭa，Ｍb，Ｍc，Ｍdとヒータ加熱用電源回路Ｅa，Ｅb，Ｅc，Ｅdとから精製用金属加熱装置Ｋa，Ｋb，Ｋc，Ｋdが構成される。また、前記符号Ａ26〜Ａ29，Ａ32，Ｋaで示された構成要素から前記不純物除去装置Ａが構成され、前記符号Ｂ26〜Ｂ29，Ｂ32，Ｋbで示された構成要素から前記不純物除去装置Ｂが構成され、前記符号Ｃ26〜Ｃ29，Ｃ32，Ｋcで示された構成要素から前記不純物除去装置Ｃが構成され、前記符号Ｄ26〜Ｄ29，Ｄ32，Ｋdで示された構成要素から前記不純物除去装置Ｄが構成される。
前記ガス供給管１９とガス排出管２０と第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜Ｄとから前記反応ガス搬送装置Ｕ１が構成される。
【００６５】
図１、図３〜図６において、前記キャリアガス搬送装置Ｈ１もガス供給管１９とガス排出管２０と第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜Ｄとを有しており、前記第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜Ｄも前記反応ガス搬送装置Ｕ１の前記第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜Ｄと同様の構成である。
前記キャリアガス供給切替装置Ｈ２も、一体構造の供給ガス切替ブロック１′、プロセスブロック３、ベントブロック１７、プロセスバルブＶ1（ＡV1〜ＤV1）、ベントバルブＶ2（ＡV2〜ＤV2）および電磁切替バルブＶ0（ＡV0〜ＤV0）を有している。前記プロセスブロック３には前記ガス供給管１９を介して前記第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜Ｄが接続されており、前記ベントブロック１７には前記ガス排出管２０が接続されている。
【００６６】
図９において、前記供給ガス切替ブロック１′の中央部には、Ｙ軸方向に延びる切替ブロック内ガス移送路１a′が形成されており、前記切替ブロック内ガス移送路１a′は下流端側（−Ｙ側）のみ開口している。前記開口には、前記切替部側移送管Ｔ1は、混合部側移送管Ｔ2と接続部材Ｊを介して接続されており、前記混合部側移送管Ｔ2は前記反応ガス混合ブロック１の前記混合ブロック内ガス移送路１aの上流側開口に連結されている。前記切替部側移送管Ｔ1と前記混合部側移送管Ｔ2との間にはガスケットＧが配置されている。前記キャリアガス供給切替装置Ｈ２と反応ガス混合装置Ｕ２とが連結される際、図１に示すようにＹ軸方向からみて反応ガス混合装置Ｕ２のプロセスバルブＶ1（ＡV1〜ＤV1）、ベントバルブＶ2（ＡV2〜ＤV2）およびガス排気管２０は上下方向（Ｚ軸方向）および左右方向（Ｙ軸方向）に配置され、その位置から１５°回転した状態で前記キャリアガス供給切替装置Ｈ２の各バルブＶ1（ＡV1〜ＤV1），Ｖ2（ＡV2〜ＤV2）およびガス排気管２０が配置される。
図９において、前記反応ガス混合装置Ｕ２を構成する反応ガス混合ブロック１の混合ブロック内ガス移送路１aの下流側開口には、反応炉側移送管Ｔ3が連結されており、前記反応炉側移送管Ｔ3の下流側（−Ｙ側）には図示しない反応炉が連結されている。
前記キャリアガス供給切替装置Ｈ２を構成する供給ガス切替ブロック１′の切替ブロック内ガス移送路１a′に流入したキャリアガスは、切替部側移送管Ｔ1および混合部側移送管Ｔ2を経て前記反応ガス混合ブロック１の混合ブロック内ガス移送路１aに流入する。
前記反応ガス混合ブロック１の混合ブロック内ガス移送路１aでは反応ガスが混合されており、前記混合ブロック内ガス移送路１aに流入したキャリアガスは反応ガスとともに反応炉側移送管Ｔ3を経て前記反応路に流入するようになっている。なお、前記切替部側移送管Ｔ1、混合部側移送管Ｔ2および反応炉側移送管Ｔ3内は前記ガス移送路Ｆを有している。
【００６７】
（実施例１の制御部の説明）
図１３は実施例１のガス供給装置の制御部分のうちキャリアガス切替装置の制御部分のブロック線図である。
前記コントローラＣには、操作パネルＳの入力信号が入力されている。操作パネルＳは、電源スイッチＳ1、作動スイッチＳ2、等を備えている。
【００６８】
図１３において、前記操作パネルＳ等からの信号が入力される前記コントローラＣは、前記ヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍd等の作動制御信号を出力している。
前記コントローラＣの出力する作動制御信号に応じて、前記ヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍdが前記ヒータ加熱用電源回路Ｅa〜Ｅdを介して前記各ヒータＡ31〜Ｄ31をオン・オフする。また、前記ヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍdは、前記電磁切替バルブ作動回路Ｄva〜Ｄvdを介して、前記電磁切替バルブＡV0〜ＤV0を作動させて、前記プロセスバルブＡV1〜ＤV1およびベントバルブＡV2〜ＤV2をそれぞれガス移送位置および遮断位置に移動させる。
前記種々の入力信号に応じた処理を実行する前記コントローラＣは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うＩ／Ｏ（入出力インターフェース）、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、必要なデータを一時的に記憶するためのＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ならびに、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムに応じた入出力制御および演算処理等を行うＣＰＵ（中央演算処理装置）等を有するコンピュータにより構成されており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
すなわち、コントローラＣは、次の機能を有している。
【００６９】
Ｃ1：加熱装置作動手段
加熱装置作動手段Ｃ1は、ガス供給路Ｒ1を流れるキャリアガスを使用する前に所定のガス供給路Ｒ1に前記キャリアガスを供給しながら前記ヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍdに作動開始信号を出力して前記ヒータＡ31〜Ｄ31を所定時間オンにし、または作動終了信号を出力して前記ヒータＡ31〜Ｄ31を所定時間オフにする。
【００７０】
また、前記コントローラＣにより制御される前記各ヒータ・弁制御用マイコンＭa〜ＭdもＩ／Ｏ（入出力インターフェース）、ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ならびにＣＰＵ（中央演算処理装置）等から構成されており、前記ＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することにより次の機能等を実現することができる。
ＭＣ1：ヒータ制御手段
ヒータ制御手段ＭＣ1は、前記コントローラＣからの作動開始信号が入力したとき所定時間前記ヒータＡ31〜Ｄ31をオンにし、前記コントローラＣからの作動終了信号が入力したときに所定時間前記ヒータＡ31〜Ｄ31をオフにする。
ＭＣ2：弁開閉制御手段
弁開閉制御手段ＭＣ2は、供給ガス（キャリアガス）使用時には前記プロセスバルブＡV1〜ＤV1および前記ベントバルブＡV2〜ＤV2をガス移送位置にそれぞれ移動させるとともに、前記精製用円筒部材Ａ26〜Ｄ26およびプレートＡ27〜Ｄ27の加熱時を含むガス不使用時には前記プロセスバルブＡV1〜ＤV1およびベントバルブＡV2〜ＤV2を前記ガス排出位置に移動させる。
前記加熱装置作動手段Ｃ1と前記各ヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍdのヒータ制御手段ＭＣ1とから前記ガス供給路Ｒ1を流れるキャリアガスを使用する前に所定のガス供給路Ｒ1に前記キャリアガスを供給しながら前記精製用金属加熱装置Ｋa〜Ｋdにより前記精製用円筒部材Ａ26〜Ｄ26を所定時間加熱して前記精製用円筒部材Ａ26〜Ｄ26の不純物を脱離させる加熱装置制御手段（Ｃ1＋ＭＣ1）が構成される。
【００７１】
なお、前記反応ガス搬送装置Ｕ１を構成する第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜ＤのヒータＡ31〜Ｄ31およびプロセスバルブＡV1〜ＤV1、ベントバルブＡV2〜ＤV2も前記キャリアガス搬送装置Ｈ１の第１〜第４供給ライン不純物除去装置Ａ〜ＤのヒータＡ31〜Ｄ31およびプロセスバルブＡV1〜ＤV1、ベントバルブＡV2〜ＤV2と同様に前記コントローラＣおよびヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍdにより制御されている。
【００７２】
（実施例１の作用）
図１４は前記キャリアガス搬送装置Ｈ１の第１〜第４供給ライン不純物除去装置と前記キャリアガス搬送装置Ｈ１の各プロセスバルブおよびベントバルブとの関係を示す説明図である。図１５は前記キャリアガス供給切替装置Ｈ２に接続された第１〜第４供給ライン不純物除去装置のヒータオン・オフおよびバルブ開閉動作のタイムチャートである。
図１５において、前記不純物除去装置Ａ〜ＤのヒータＡ31〜Ｄ31がオフの状態では、プロセスバルブＡV1〜ＤV1が遮断位置に移動し、ベントバルブＡV2〜ＤV2がガス排出位置に移動している（図１４参照）。この状態では、１個のキャリアガス供給源から分岐して前記各精製用円筒部材Ａ26〜Ｄ26を通過するキャリアガスは、プロセスブロック内ガス流入路３b、プロセスブロック内接続路３c、ベントブロック内接続路１７a、ベントブロック内排出路１７bおよび排出管１９を通過して通気側へ流れる（図９参照）。
【００７３】
図１５において、不純物除去装置ＡのヒータＡ31がオンになり精製用円筒部材Ａ26が加熱される。このとき、前記精製用円筒部材Ａ26の内面およびプレートＡ27の表面の不純物が脱離し、供給されたキャリアガスとともに通気側へ流れる。
前記不純物除去装置ＡのヒータＡ31がオンになってから時間Ｔa後、前記ヒータＡ31がオフになる。加熱されていた前記精製用円筒部材Ａ26が冷えると、前記精製用円筒部材Ａ26内を通過するキャリアガスに含まれる不純物が前記精製用円筒部材Ａ26内面およびプレートＡ27の表面に吸着され、前記キャリアガスが精製される。前記ヒータＡ31がオフになって時間Ｔc後、前記プロセスバルブＡV1がガス移送位置、前記ベントバルブＡV2が遮断位置へ移動し、前記精製されたキャリアガスがガス連通路１b′を通って切替ブロック内ガス移送路１a′に流入する。前記切替ブロック内ガス移送路１a′に流入した精製キャリアガスは、前記切替側移送パイプＴ1等を経て前記反応ガス混合装置Ｕ２に流れ、複数の反応ガスとともに反応炉（図示せず）に流入する。
【００７４】
前記精製されたキャリアガスの前記反応炉への流入開始から（時間Ｔc経過後）、時間Ｔ ₀が経過すると、前記プロセスバルブＡV1が遮断位置、前記ベントバルブＡV2が排出位置に移動して、前記精製用円筒部材Ａ26内を通過したキャリアガスは再び通気側へ排出される。このとき、前記精製用円筒部材Ａ26内を通過したキャリアガスの不純物は吸着されにくくなっている。前記ヒータＡ31がオフになってから時間Ｔb後、再び前記ヒータＡ31がオンになって、前記作動スイッチＳ2がオフになるまで前述の動作が繰りかえされる。
前記不純物除去装置ＡのヒータＡ31が最初にオンになってから時間Ｔ ₀後、不純物除去装置ＢのヒータＢ31がオンになり、前記不純物除去装置ＣのヒータＣ31が前記ヒータＢ31のオンの後時間Ｔ ₀（不純物除去装置ＡのヒータＡ31が最初にオンになってから時間２Ｔ ₀）後および前記不純物除去装置ＤのヒータＤ31が前記ヒータＣ31のオンの後時間Ｔ ₀（不純物除去装置ＡのヒータＡ31が最初にオンになってから時間３Ｔ ₀）後にそれぞれオンになり、前記各ヒータＢ31〜Ｄ31およびプロセスバルブＢV1〜ＤV1、ベントバルブＢV2〜ＤV2が時間Ｔ ₀つづ遅れたタイミングで順次、前述の不純物除去装置ＡのヒータＡ31およびプロセスバルブV1、ベントバルブＡV2と同様の動作を行う。
【００７５】
したがって、前記不純物除去装置Ａの前記精製用円筒部材Ａ26内を通過したキャリアガスの不純物が吸着されにくくなった状態では、前記不純物除去装置Ｂにより不純物が吸着されたキャリアガスが前記切替ブロック内ガス移送路１a′に流入しており、続いて不純物除去装置Ｃ、不純物除去装置Ｄ、不純物除去装置Ａ、…の順で各装置により不純物が吸着されたキャリアガスが、前記切替ブロック内ガス移送路１a′に流入する。
このため、タイムラグが小さい状態で精製されたキャリアガスが前記反応ガスとともに反応炉（図示せず）に流入させることができる。
【００７６】
（実施例１のフロチャート）
図１６は本発明の実施例１のガス供給装置の不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの作動開始・停止制御のフローチャートであって、キャリアガス供給切替装置Ｈ２に接続された不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの作動開始・停止制御のフローチャートである。
図１６に示す不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの作動開始・停止制御のフローチャートはコントローラＣのメモリに記憶されたプログラムにより実行される。この不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの作動開始・停止のフローチャートは前記操作パネルＳの電源スイッチＳ1がオンされるとスタートし、前記不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの作動開始・停止制御以外の他のプログラムと平行してマルチタスクで実行される。
【００７７】
図１６のＳＴ1（ステップ１）において作動スイッチＳ2がオンされたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ1を繰り返し実行する。
前記ＳＴ1においてイエス（Ｙ）の場合は、ＳＴ2に移る。
ＳＴ2において次の処理を行う。
（１）不純物除去装置Ａのヒータ・弁制御用マイコンＭaに作動開始信号を出力する。
（２）タイマＴＭ1にＴ ₀をセットする。
ＳＴ3においてタイマＴＭ1はタイムアップか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ4に移る。
ＳＴ4において作動スイッチがオフか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ3に戻る。
【００７８】
前記ＳＴ3においてイエス（Ｙ）の場合、すなわち、前記タイマＴＭ1がタイムアップした場合、ＳＴ5に移る。
ＳＴ5において次の処理を行う。
（１）不純物除去装置Ｂのヒータ・弁制御用マイコンＭbに作動開始信号を出力する。
（２）タイマＴＭ1にＴ ₀をセットする。
ＳＴ6においてタイマＴＭ1はタイムアップしたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ7に移る。
ＳＴ7において作動スイッチがオフか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ6に戻る。
前記ＳＴ6においてイエス（Ｙ）の場合、ＳＴ8に移る。
ＳＴ8において次の処理を行う。
（１）不純物除去装置Ｃのヒータ・弁制御用マイコンＭcに作動開始信号を出力する。
（２）タイマＴＭ1にＴ ₀をセットする。
ＳＴ9においてタイマＴＭ1はタイムアップしたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ10に移る。
ＳＴ10において作動スイッチオフか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ9に戻る。
【００７９】
ＳＴ9においてイエス（Ｙ）の場合はＳＴ11に移る。
ＳＴ12において作動スイッチがオフか否か判断するノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ12に戻る。
前記ＳＴ4、ＳＴ7、ＳＴ10、ＳＴ12においてイエス（Ｙ）の場合はＳＴ13に移る。
ＳＴ13において全不純物除去装置Ａ〜Ｄのヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍdに作動終了信号を出力し、前記ＳＴ1に戻る。
【００８０】
図１７は本発明の実施例１のガス供給装置の不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのヒータオン・オフおよび弁開閉制御のフローチャートであって、キャリアガス供給切替装置Ｈ２に接続された不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎のヒータオン・オフおよび弁開閉制御のフローチャートである。
図１７に示す不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのヒータオン・オフおよび弁開閉制御のフローチャートはヒータ・弁制御用マイコンＭa〜Ｍd毎のメモリに記憶されたプログラムにより実行される。このヒータオン・オフおよび弁開閉制御のフローチャートは前記操作パネルＳの電源スイッチＳ1がオンされるとスタートし、他のプログラムと平行してマルチタスクで実行される。
なお、前記不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのヒータオン・オフおよび弁開閉作動は、前述のようにこの実施例１では時間Ｔ ₀毎に遅れて不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの各ヒータのオン・オフ動作および弁開閉動作が同様のタイミングで実行されるので、前記不純物除去装置Ａのヒータオン・オフおよび弁開閉動作のみを説明する。
【００８１】
図１７に示すＳＴ21（ステップ２１）において作動開始信号が入力されたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はステップＳＴ21を繰り返し実行し、イエス（Ｙ）の場合は、ＳＴ22に移る。
ＳＴ22において次の処理を行う。
（１）ヒータＡ31をオンにする。
（２）タイマＴＭaに時間Ｔaをセットする。
ＳＴ23においてタイマＴＭaはタイムアップか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ24に移る。
ＳＴ24において作動終了信号が入力したか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ23に戻り、イエス（Ｙ）の場合はＳＴ25に移る。
ＳＴ25においてヒータＡ31をオフにして前記ＳＴ21に戻る。
【００８２】
前記ＳＴ23においてイエス（Ｙ）の場合、すなわち、前記タイマＴＭaがタイムアップした場合にはＳＴ26に移る。
ＳＴ26において次の処理を行う。
（１）ヒータＡ31をオフにする。
（２）タイマＴＭbに時間Ｔbをセットする。
（３）タイマＴＭcに時間Ｔcをセットする。
ＳＴ27において図１８に示す弁開閉処理が実行された後、ＳＴ28に移る。
ＳＴ28においてタイマＴＭbはタイムアップしたか否か判断する。イエス（Ｙ）の場合は前記ＳＴ22に戻り、ノー（Ｎ）の場合はＳＴ29に移る。
ＳＴ29において作動終了信号が入力したか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ22に戻り、イエス（Ｙ）の場合は前記ＳＴ21に戻る。
【００８３】
図１８は前記図１７のＳＴ27のサブルーチンである。
図１８のＳＴ31においてタイマＴＭcはタイムアップか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ32に移る。
ＳＴ32において作動スイッチＳ2がオフか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ31に戻る。
前記ＳＴ31においてイエス（Ｙ）の場合はＳＴ33に移る。
ＳＴ33において次の処理を行う。
（１）プロセスバルブＡV1をガス移送位置へ移動させる。
（２）ベントバルブＡV2を遮断位置へ移動させる。
（３）タイマＴＭcに時間Ｔ0をセツトする。
【００８４】
ＳＴ34においてタイマＴＭcはタイムアップしたか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合はＳＴ35に移る。
ＳＴ35において作動終了信号が入力したか否か判断する。ノー（Ｎ）の場合は前記ＳＴ34に戻る。
前記ＳＴ34においてイエス（Ｙ）の場合、すなわち、前記タイマＴＭcがタイムアップした場合、前記ＳＴ32および前記ＳＴ35においてイエス（Ｙ）の場合はＳＴ36に移る。
ＳＴ36において次の処理を行う。
（１）プロセスバルブＡV1を遮断位置へ移動させる。
（２）ベントバルブＡV2をガス排出位置へ移動させる。
次に前記ＳＴ31に戻る。
【００８５】
前記複数の反応ガスの場合にも、前記反応ガス混合装置Ｕ２に接続された不純物除去装置Ａ〜Ｄにより精製して供給される所定の反応ガスを所定のタイミングで前記反応炉へ供給する。
したがって、本発明の実施例のガス供給装置を使用して、高純度のキャリアガスにより高純度の反応ガスを前記反応炉へ搬送することができる。
【００８６】
また、この実施例１では、前記反応ガス混合ブロック１の前記各ガス連通路１bから流入したガスは前記混合ブロック内ガス移送路１aの中心線上に設定された混合位置Ｐに向かって流入する。したがって、各反応ガスは混合ブロック内ガス移送路１aの同じ位置（混合位置Ｐ）で混合されるので、均一な混合が行われる。
また、前記供給ガス接続ブロック１′に連結されているプロセスブロック３の各バルブ連結面側連通路開口３n（図６参照）から前記供給ガス接続ブロック１′の混合位置Ｐまでの距離は同一に設定されている。このため、前記各プロセスブロック内ガス連通路３aおよび各ガス連通路１b毎に流入するキャリアガスの前記混合位置への流入量は一定となる。
【００８７】
（実施例２）
図１９は本発明の実施例２の反応ガス混合装置を構成するガス混合ブロックの説明図である。図２０は前記実施例２のガス混合ブロックの変更例を示す図である。
この実施例２は、下記の点で前記実施例１と相違しているが、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
なお、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図１９において、この実施例２の反応ガス混合装置Ｕ２のガス混合ブロック１は、混合ブロック内ガス移送路１a内のキャリアガスが流れるＹ軸方向からみて四角形の４角が中心側へ湾曲して凹んだ形状をしており、各バルブ装着面１cは前記混合ブロック内ガス移送路１a内のガスの流れる方向からみて正方形の各辺の一部を構成する。
この実施例２のキャリアガス供給切替装置Ｈ２の供給ガス切替ブロック（図示せず）も同様の形状をしている。また、前記実施例２のガス混合ブロック１および供給ガス接続ブロック１′は、図２０に示すように前記４角が直角に切り落とされた形状（Ｙ軸方向からみて十字状）に変更することが可能である。
【００８８】
この実施例２においても、前記キャリアガス搬送装置Ｈ１および反応ガス搬送装置Ｕ１の各不純物除去装置によりキャリアガス、反応ガスの不純物を除去して前記反応炉へ搬送することができる。
また、この実施例２においても前記各ブロック１，１′の前記各ガス連通路１bから流入したガスは前記各ブロック内ガス移送路１a，１a′の中心線上に設定された混合位置Ｐに向かって流入する。また、前記供給ガス接続ブロック１′に連結されているプロセスブロック３の各プロセスブロック内ガス連通路３aの外端の開口から前記供給ガス接続ブロック１′の混合位置Ｐまでの距離は同一に設定されている。したがって、前記実施例１と同様の作用を奏する。
【００８９】
（実施例３）
図２１は本発明の実施例３の反応ガス混合装置を構成するガス混合ブロックの説明図である。
この実施例３は、下記の点で前記実施例２と相違しているが、他の点では前記実施例２と同様に構成されている。
なお、この実施例３の説明において、前記実施例２の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図２１において、この実施例３の反応ガス混合装置Ｕ２の反応ガス混合ブロック１は、混合ブロック内ガス移送路１a内のキャリアガスが流れるＹ軸方向からみて正五角形状をしており、各バルブ装着面１cは前記混合ブロック内ガス移送路１a内のガスの流れる方向からみて正五角形の各辺の一部を構成する。なお、前記供給ガス接続ブロック１′は正五角形以上の正多角形に変更することが可能である。
この実施例３のキャリアガス供給切替装置Ｈ２の供給ガス切替ブロック（図示せず）も同様の形状をしている。
この実施例３においても前記実施例２と同様の作用を奏する。
【００９０】
（実施例４）
図２２は本発明の実施例４の反応ガス混合装置を構成するガス混合ブロックの説明図である。
この実施例４は、下記の点で前記実施例２と相違しているが、他の点では前記実施例２と同様に構成されている。
なお、この実施例４の説明において、前記実施例２の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図２２において、この実施例４の反応ガス混合装置Ｕ２の反応ガス混合ブロック１は、混合ブロック内ガス移送路１a内のキャリアガスが流れるＹ軸方向からみて正三角形をしており、各バルブ装着面１cは前記混合ブロック内ガス移送路１a内のガスの流れる方向からみて正三角形の各辺の一部を構成する。
この実施例４のキャリアガス供給切替装置Ｈ２の供給ガス切替ブロック（図示せず）も同様の形状をしている。
この実施例４においても前記実施例２と同様の作用を奏する。
【００９１】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ01）本発明は各種のガスを混合して薄膜を形成する各種の装置や高純度なガスを必要とする装置に適用可能である。
（Ｈ02）前記キャリアガスおよび反応ガスを精製する不純物除去装置Ａ〜Ｄは４個以外の数を設けることが可能である。
（Ｈ03）前記排出管１９を回収タンク等に接続して排出されるキャリアガスまたは反応ガスを回収したり、再び前記不純物除去装置Ａ〜Ｄに通過させて不純物を除去したりすることが可能である。
（Ｈ04）前記各実施例１〜３において、前記供給ガス接続ブロック１′、反応ガス混合ブロック１は、前記プロセスブロック３と一体構成とすることが可能であり、前記供給ガス接続ブロック１′反応ガス混合ブロック１は前記プロセスブロック３および前記ベントブロック１７を一体構成とすることが可能である。また、前記プロセスブロック３と前記ベントブロック１７とは一体構成とすることが可能である。この場合、前記供給ガス接続ブロック１′および反応ガス混合ブロック１の混合位置Ｐと前記プロセスバルブＡV1〜ＤV1の位置との距離（前記プロセスブロック内ガス連通路３aの距離＋ベントブロック内ガス連通路１bの距離＋前記ベントブロック内ガス連通路１b内端開口から混合位置Ｐまでの距離）を短くすれば、前記混合位置Ｐから前記プロセスバルブＡV1〜ＤV1の位置までに残るガスの量が少なくなる。
【００９２】
【発明の効果】
前述の本発明のガス供給装置は、下記の効果を奏する。
（Ｋ01）不純物の少ない高純度ガスを供給することができる。
（Ｋ02）不純物の少ない高純度ガスを長時間連続して供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施例１のガス供給装置の全体斜視図である。
【図２】図２は前記図１の矢印IIからみた図である。
【図３】図３は前記図１の矢印IIIからみた図である。
【図４】図４は前記ガス混合装置のガス混合部の分解斜視図である。
【図５】図５は前記図４の要部拡大図である。
【図６】図６は同実施例１で使用するプロセスバルブの説明図で、図６Ａは閉状態を示す図、図６Ｂは開状態を示す図である。
【図７】図７は同実施例１で使用するベントバルブの説明図で、図７Ａは開状態を示す図、図７Ｂは閉状態を示す図である。
【図８】図８は本発明の実施例１のガス供給装置を構成するキャリアガス供給装置Ｈおよび反応ガス供給装置Ｕの要部説明図であり、図８に示すキャリアガス供給装置Ｈは前記図２の矢印ＶIIIＡから見た一部省略図、反応ガス供給装置Ｕは前記図２の矢印ＶIIIＢから見た一部省略図である。
【図９】図９は前記図８のガス供給装置の要部拡大部分断面図である。
【図１０】図１０は前記図９の右端部（Ｙ端部）を含む要部拡大部分断面図である。
【図１１】図１１は本発明の実施例１のガス供給装置を構成する不純物除去装置の説明図である。
【図１２】図１２は前記不純物除去装置の精製用円筒部材およびプレートの説明図で、図１２Ａは前記精製用円筒部材の斜視図、図１２Ｂは前記精製用円筒部材内のプレートの斜視図である。
【図１３】図１３は実施例１のガス供給装置の制御部分のうちキャリアガス切替装置の制御部分のブロック線図である。
【図１４】図１４は前記キャリアガス搬送装置Ｈ１の第１〜第４供給ライン不純物除去装置と前記キャリアガス搬送装置Ｈ１の各プロセスバルブおよびベントバルブとの関係を示す説明図である。
【図１５】図１５は前記キャリアガス供給切替装置Ｈ２に接続された第１〜第４供給ライン不純物除去装置のヒータオン・オフおよびバルブ開閉動作のタイムチャートである。
【図１６】図１６は本発明の実施例１のガス供給装置の不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの作動開始・停止制御のフローチャートであって、キャリアガス供給切替装置Ｈ２に接続された不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの作動開始・停止制御のフローチャートである。
【図１７】図１７は本発明の実施例１のガス供給装置の不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのヒータオン・オフおよび弁開閉制御のフローチャートであって、キャリアガス供給切替装置Ｈ２に接続された不純物除去装置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎のヒータオン・オフおよび弁開閉制御のフローチャートである。
【図１８】図１８は前記図１７のＳＴ27のサブルーチンである。
【図１９】図１９は本発明の実施例２の反応ガス混合装置を構成するガス混合ブロックの説明図である。
【図２０】図２０は前記実施例２のガス混合ブロックの変更例を示す図である。
【図２１】図２１は本発明の実施例３の反応ガス混合装置を構成するガス混合ブロックの説明図である。
【図２２】図２２は本発明の実施例４の反応ガス混合装置を構成するガス混合ブロックの説明図である。
【図２３】図２３に示すグラフはある配管系を加熱して前記配管内の不純物を除去したときの状態を大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰＩＭＳ：Atomospheic Pressure Ionization Mass Spectrometry）で分析した結果を示すグラフである。
【図２４】図２４は配管直前に市販のインライン式高純度精製器を設置してガスを通し、前記脱離現象（２）、吸着現象（３）、飽和現象（４）を繰りかえしたときの状態を前記大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰＩＭＳ）で分析した結果を示すグラフである。
【符号の説明】
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…不純物除去装置、ＡV1〜ＤV1…プロセスバルブ、ＡV2〜ＤV2…ベントバルブ、Ｃ1＋ＭＣ1…加熱装置制御手段、Ｆ…ガス移送路、Ｋa〜Ｋd…精製用金属加熱装置、ＭＣ2…弁開閉制御手段、Ｐ…混合位置、Ｒ1…ガス供給路、Ｒ2…ガス排出路、
１a…混合ブロック内ガス移送路，１a′…切替ブロック内ガス移送路、１b…混合ブロック内ガス連通路、１b′…切替ブロック内ガス連通路、１c，１c′…バルブ装着面、３a…プロセスブロック内ガス連通路、３b…プロセスブロック内ガス流入路、３c…プロセスブロック内接続路、３f…ガス流通開口、３h…ベントブロック接続面、３j…被装着面、３k…バルブ連結面、３L…ガス供給路接続面、３m…被装着面側連通路開口、３n…バルブ連結面側連通路開口、１７a…ベントブロック内接続路、１７b…ベントブロック内排出路、１７c…ベントバルブ連結面、１７d…被接続面、１７f…被接続面側接続路開口、１７g…ベントバルブ連結面側接続路開口、１７h…ベントバルブ連結面側排出路開口、１７i…ガス排出路接続面側開口
（ＡV1〜ＤV1＋ＡV2〜ＤV2）…弁、
（Ａ26〜Ｄ26，Ａ27〜Ｄ27）…ガス精製用金属。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention is a gas supply device.RegardingIn particular, a gas supply device that supplies high-purity gas,Gas mixing block, supply gas switching block, process block, and vent blockThe gas supply device usingAbout.
  The gas supply device is used when a vapor deposition film is formed on the surface of a silicon wafer with a mixed gas of several components in the manufacturing process of a semiconductor product.
[0002]
[Prior art]
The gas supply device used in the manufacturing process of the semiconductor product supplies a mixed gas obtained by mixing several reaction gases to the carrier gas to the vapor deposition device. In the vapor deposition apparatus, a vapor deposition film is formed on the silicon wafer surface by the supplied reaction gas.
In this semiconductor manufacturing process, the reduction in impurities at the mixed gas use point (at the entrance of the reactor for forming a thin film) affects the improvement of the yield (non-defective rate) and high quality of the product.
In particular, today's semiconductor manufacturing process is more pure (ppb (1/10⁹) Ppt (1/10 from level)¹²If the above process is not carried out with a mixed gas of () level), it cannot cope with the trend toward higher density and higher integration of semiconductors, which are progressing day by day.
[0003]
The reaction gas and the carrier gas are usually supplied through a pipe made of SUS (SUS316L), and the use point (for forming a thin film) depends on the reaction gas supplied at this time, the purity of the carrier gas, and the cleanliness of the pipe of these gases. The gas purity at the reactor inlet) is determined.
The purity of the supplied reaction gas and carrier gas is determined by the grades of various purification apparatuses and gas cylinders. In the gas piping system as well, in recent years, improvements have been made in the material of the pipe, the manufacturing process, the surface treatment of the pipe inner surface, etc., and high-purity parts are supplied at the individual parts level.
However, when constructing this piping system, operations such as welding and assembly are carried out, and the components in the atmosphere (N₂, O₂, Ar, CO₂, Ne, He, CH_Four, H₂O, etc.) are mixed and detected as impurities.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 23 shows the result of analyzing the change in the concentration of impurities in the piping when the gas is flowing through a certain piping system and when it is not heated with an atmospheric pressure ionization mass spectrometer (APIMS). It is a graph which shows.
In FIG. 23, the vertical axis represents the impurity concentration (ppb (part per billion) = 1/10).⁹), And the horizontal axis represents the elapsed time (h, hour) from the start of gas flow. The impurity whose concentration is detected is H₂O, O₂It is.
The periods (1) to (4) in the graph of FIG. 23 are as follows.
[0005]
(1) Gas transport initial period
  The gas transfer initial period (1) is a predetermined period after the gas starts flowing without heating the piping system.ofIt is a period. During this period (1), impurities (H in the gas flowing through the piping system)₂O, O₂) Concentration decreases.
(2) Heating period
  The heating period (2) is a period in which the piping system is heated while flowing gas. During the beginning of this period (2), impurities (H₂O, O₂) Is desorbed from the inner surface of the pipe (impurity desorption phenomenon)RuIt is a period. During the first period, impurities in the gas once increase due to the impurity desorption phenomenon, but after the desorption is completed, the impurities in the gas decrease.
[0006]
(3) Impurity adsorption period
The impurity adsorption period (3) is a period in which heating is stopped while flowing a gas, and a phenomenon in which impurities in the gas are adsorbed on the inner surface of the piping system (impurity adsorption phenomenon) occurs. During this first period (3), that is, when the temperature drops due to the heating stop of the piping system, impurities (H₂O, O₂However, the impurity concentration is kept constant after the temperature of the piping system is lowered.
(4) Impurity saturation period
The impurity saturation period (4) is a period in which heating is stopped while flowing a gas, and is a period continuing to the period (3). At the beginning of this period (4), since the impurities adsorbed on the inner surface of the piping system have been saturated, impurities (H₂O, O₂) Concentration increases, but the adsorbed impurities (H₂O, O₂) Is completely saturated, the phenomenon that the impurity concentration is kept constant (adsorption impurity saturation phenomenon) occurs.
[0007]
In FIG. 24, a commercially available inline-type high-purity purifier is installed immediately before piping, the gas is purified to high-purity gas by the in-line-type high-purity purifier, and the gas transport heating period ( 2) Impurities in the gas (H) when the gas carrier impurity adsorption period (3) and the gas carrier impurity saturation period (4) are repeated.₂O, O₂Is a graph showing the result of analyzing the concentration of) by the atmospheric pressure ionization mass spectrometer (APIMS).
The piping used for the experiment is as follows.
Material: SUS316L
Pipe inner surface treatment: EP (Electro-Polish) treatment
Diameter: (1/4) inch
Length: 2m
[0008]
As described above, it is known that metals adsorb and desorb various molecules (impurities) by temperature change. Therefore, conventionally, in order to prevent impurities adhering to the inner surface of a metal piping system that transports gas from being mixed into the gas being transported, a method of heating and removing the impurities in the piping by heating the piping system It has been known.
However, an apparatus and a method that use only a high-purity gas with a small amount of impurities obtained during a period in which impurities in the supply gas are adsorbed and removed (a period in which the adsorption phenomenon occurs) have not been known.
According to the research of the present inventor, the method of adsorbing and removing impurities in the supply gas is further improved by the adsorption phenomenon even for a high purity gas system purified by a purifier as shown in FIG. It was found that high purity gas was obtained.
[0009]
The period during which high purity gas is obtained by the impurity adsorption phenomenon varies depending on the material of the pipe and the surface roughness of the inner surface. By controlling the temperature and area of the impurity adsorbing metal plate, the gas flow rate, etc., FIG. It is possible to control the appearance of the indicated periods (2), (3), and (4).
Therefore, by controlling the appearance of the impurity adsorption period (3) and using the gas during the impurity adsorption period (3) in FIG. It can be used as an ultra-high purity gas (improves the purity of the supplied gas several times to several tens of times) with few impurities.
[0010]
In addition, this invention is applicable also when raising the purity of gas other than the said carrier gas and reaction gas.
In addition, although the period during which the ultra-high purity gas can be obtained (period in which the impurity adsorption phenomenon continues) is limited, by providing a plurality of gas supply lines and sequentially using the plurality of gas supply lines, Ultra high purity gas can be continuously used for a long time.
[0011]
In view of the above-described circumstances (and examination results), the present invention has the following descriptions (O01) to (O02).
(O01) Supply high-purity gas with few impurities.
(O02) To supply a high-purity gas with few impurities continuously for a long time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
Next, the present invention devised to solve the above problems will be described. Elements of the present invention are parenthesized with reference numerals of elements of the embodiments in order to facilitate correspondence with elements of the embodiments described later. Append what is enclosed in brackets. The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate the understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
[0013]
(First invention)
  In order to solve the above-mentioned problem, the gas supply device of the first invention of the present application includes:
Gas supply path (R1)When,
Located in the gas supply path (R1), and surface impurities are desorbed during heating.Temperature dropSometimes adsorbs impurities on the surfaceGas purificationMetals (A26 to D26, A27 to D27),Gas purificationMetal (A26-D26, A27-D27) for heatingPurificationRemoval device (A, B, C, D) having metal heating device (Ka to Kd)When,
While supplying the supply gas before using the supply gas flowing through the gas supply path (R1), thePurificationSaid metal heating device (Ka ~ Kd)Gas purificationMetal for heating (A26 to D26, A27 to D27)Gas purificationHeating device control means (C1 + MC1) to desorb impurities on metal surfaceWhen,
With
Supply gas is supplied by the gas purifying metals (A26 to D26, A27 to D27) whose temperature is lowered by supplying a supply gas to the gas supply path (R1) after heating by the heating device control means (C1 + MC1) is completed. It is characterized by supplying purified gas by adsorbing impurities therein.
[0014]
(Operation of the first invention)
  In the gas supply apparatus according to the first invention of the present application having the above-described configuration, the impurity removal apparatuses (A, B, C, D) are arranged in the gas supply path (R1).Gas purificationMetal (A26-D26, A27-D27)PurificationMetal heating device (Ka to Kd). The heating device control means (C1 + MC1) is configured to supply the supply gas before using the supply gas flowing through the gas supply path (R1).PurificationSaid metal heating device (Ka ~ Kd)Gas purificationMetal for heating (A26 to D26, A27 to D27)Gas purificationThe impurities on the metal surface are removed.
  When using the supply gas,Gas purificationSince the heating metals (A26 to D26, A27 to D27) are stopped from heating, the temperature is lowered and the impurities of the supply gas are adsorbed on the surface. For this reason, the supply gas of ultra high purity with few impurities can be obtained.
[0015]
(Second invention)
  In order to solve the above problem, the gas supply device of the second invention of the present application is:
Multiple gas supply paths (R1)When,
A gas transfer path (F) that is connected to the plurality of gas supply paths (R1) and transfers a gas supplied from each of the gas supply paths (R1).When,
Valves (AV1 to DV1 + AV2 to be operated) that are switched between a gas transfer position for communicating the gas supply paths (R1) and the gas transfer path (F) and a gas discharge position for communicating with the gas discharge path (R2). DV2)When,
Arranged in each gas supply path (R1) and surface impurities are desorbed during heating.Temperature dropSometimes adsorbs impurities on the surfaceGas purificationMetals (A26 to D26, A27 to D27),Gas purificationMetal (A26-D26, A27-D27) for heatingPurificationRemoval device (A, B, C, D) having metal heating device (Ka to Kd)When,
While supplying the supply gas before using the supply gas flowing through each gas supply path (R1),PurificationSaid metal heating device (Ka ~ Kd)Gas purificationMetal for heating (A26 to D26, A27 to D27)Gas purificationHeating device control means (C1 + MC1) to desorb impurities on metal surfaceWhen,
With
Supply gas is supplied by the gas purifying metals (A26 to D26, A27 to D27) whose temperature is lowered by supplying a supply gas to the gas supply path (R1) after heating by the heating device control means (C1 + MC1) is completed. It is characterized by supplying purified gas by adsorbing impurities therein.
[0016]
(Operation of the second invention)
In the gas supply apparatus of the second invention of the present application having the above-described configuration, the plurality of gas supply paths (R1) are connected to the gas transfer path (F) via valves (AV1 to DV1 + AV2 to DV2). A gas transfer path (F) transfers the gas supplied from each said gas supply path (R1) to a use position (evaporation apparatus etc.).
The valves (AV1 to DV1 + AV2 to DV2) are switched between a gas transfer position where the gas supply paths (R1) and the gas transfer path (F) are communicated and a gas discharge position where the valves are communicated with the gas discharge path (R2). Operated.
[0017]
  Impurity removing devices (A, B, C, D) arranged in the gas supply paths (R1) are free from surface impurities during heating.Temperature dropSometimes adsorbs impurities on the surfaceGas purificationMetals (A26 to D26, A27 to D27),Gas purificationMetal (A26-D26, A27-D27) for heatingPurificationMetal heating device (Ka to Kd).
  The heating device control means (C1 + MC1) is configured to supply the supply gas before using the supply gas flowing through the gas supply paths (R1).PurificationSaid metal heating device (Ka ~ Kd)Gas purificationMetal for heating (A26 to D26, A27 to D27)Gas purificationThe impurities on the metal surface are removed.
[0018]
  In the second invention, after the impurities are desorbedGas purificationThe heating of the metal (A26-D26, A27-D27)Gas purificationThe temperature of the working metal (A26 to D26, A27 to D27) is lowered and an impurity adsorption phenomenon occurs. By using a gas in which this impurity adsorption phenomenon occurs, a high-purity gas with very few impurities can be obtained.
  In addition, while flowing the same gas through a plurality of gas supply paths (R1), the gas supply paths (R1) are sequentially switched and connected to the gas transfer paths (F), so that the same high-purity gas can be obtained. It becomes possible to continuously supply to the gas transfer path (F).
  Further, the gas supply path (R1) selected from the plurality of gas supply paths (R1) is connected to the gas transfer path (F) while flowing different gases through the gas supply paths (R1). As a result, the gas in the gas supply path (R1) can be mixed with the gas in the gas transfer path (F).
[0019]
(Third invention)
  In order to solve the above-mentioned problem, the third invention of the present applicationThe gas supply device is a gas mixing block (1) to which the gas supply path (R1) is connected in the gas supply device of the first invention or the second invention,Gas mixing block (1) with the following requirements (C01) to (C03)Is used.
(C01) Gas transfer path (1a) in the mixing block formed through the upstream side surface and the downstream side surface of the gas mixing block (1) having an integral structure,
(C02) A plurality of lines perpendicular to each radiation extending equidistantly from the mixing position (P) set on the center line of the gas transfer path (1a) in the mixing block and perpendicular to the gas transfer path (1a) in the mixing block Valve mounting surface (1c),
(C03) A plurality of gas passages (1b) in each mixing block that extend radially from the mixing position (P) and that are perpendicular to the valve mounting surfaces (1c) and open to the valve mounting surfaces (1c).
[0020]
(Operation of the third invention)
  The third invention of the present application having the above-described configuration.Used in gas supply equipmentThe gas mixing block is constituted by a monolithic gas mixing block (1). In the gas mixing block (1) having the integrated structure, a gas transfer path (1a) in the mixing block that penetrates the side surfaces on the upstream side and the downstream side is formed. A plurality of valve mounting surfaces (1c) perpendicular to each radiation extending perpendicularly to the gas transfer path (1a) in the mixing block from the mixing position (P) set on the center line of the gas transfer path (1a) in the gas mixing block ) Is equidistant from the mixing position (P).
  The plurality of gas communication passages (1b) in each mixing block extend radially from the mixing position (P), and are perpendicular to the valve mounting surfaces (1c) and open to the valve mounting surfaces (1c).
[0021]
  Of the third inventionUsed in gas supply equipmentIn the gas mixing block, the gas flowing in from the opening of the valve mounting surface (1c) of the gas communication passage (1b) in each mixing block flows toward the mixing position (P). Accordingly, the gas flowing through each gas flow path (1b) in each mixing block is mixed at the same position (mixing position (P)) in the gas transfer path (1a) in the mixing block, so that a uniform mixed gas is obtained.
  Further, the distance (the length of the flow path) from the opening of the valve mounting surface (1c) to the mixing position (P) at the outer end of each of the gas communication passages (1b) in the plurality of mixing blocks is set to be the same. Therefore, the time required for the gas flowing in each mixing block gas communication passage (1b) to reach the mixing position (P) from the opening at the outer end of each mixing block gas communication passage (1b) is the same. Become.
  For this reason, when each valve mounted on each valve mounting surface (1c) is operated simultaneously and gas is allowed to flow into each of the plurality of mixing block gas communication paths (1b) at the same time, each gas is mixed at the same time. Position (P) is reached and mixed. Therefore, a uniform mixed gas can be obtained from the beginning of mixing.
[0022]
(Fourth invention)
  In order to solve the above problem, the fourth invention of the present applicationThe gas supply device is a supply gas switching block (1 ′) to which the gas supply path (R1) is connected in the gas supply device of the first invention or the second invention,With the following requirements (D01) to (D03)The supply gas switching block (1) is used.
(D01) A gas transfer path (1a ') in the switching block that opens on the side surface on the downstream side of the supply gas switching block (1') having an integral structure,
(D02) Equal distance from the mixing position (P) set on the center line of the gas transfer path (1a ') in the switching block and perpendicular to each radiation extending perpendicular to the gas transfer path (1a') in the switching block Multiple valve mounting surfaces (1c '),
(D03) A plurality of switching block gas communication passages (1b ′) extending radially from the mixing position (P) and perpendicular to the valve mounting surfaces (1c ′) and open to the valve mounting surfaces (1c ′). ).
[0023]
(Operation of the fourth invention)
  The fourth invention of the present application having the above-described configuration.Used in gas supply equipmentThe supply gas switching block is constituted by a supply gas switching block (1 ') having an integral structure. A gas transfer path (1a ′) in the switching block is opened on the downstream side surface of the integrated supply gas switching block (1 ′).
  A plurality of valve mounting surfaces perpendicular to each radiation extending vertically from the mixing position (P) set on the center line of the gas transfer path (1a ') in the switching block to the gas transfer path (1a') in the switching block ( 1c ') is equidistant.
  A plurality of switching block gas communication passages (1b ') extending radially from the mixing position (P) are perpendicular to the valve mounting surfaces (1c') and open to the valve mounting surfaces (1c ').
[0024]
  Of the fourth inventionUsed in gas supply equipmentIn the supply gas switching block, the gas flowing in from the opening of the valve mounting surface (1c ′) of the gas communication passage (1b ′) in each supply gas switching block flows toward the mixing position (P). Accordingly, the gas flowing through the gas communication passages (1b ′) in each supply gas switching block flows into the same position (mixing position (P)) of the gas transfer path (1a ′) in the supply gas switching block.
  Further, the distance (the length of the flow path) from the opening of the valve mounting surface (1c ′) to the mixing position (P) at the outer end of each of the gas communication passages (1b ′) in the plurality of supply gas switching blocks Are set to be the same, the gas flowing in each gas communication passage (1b ') in each supply gas switching block passes the mixing position from the opening at the outer end of each gas communication passage (1b') in each supply gas switching block. The time to reach (P) is the same.
[0025]
For this reason, when the valves mounted on the valve mounting surfaces (1c ′) are simultaneously operated and gas flows into the gas communication passages (1b ′) in the plurality of supply gas switching blocks at the same time, At the same time, the gas reaches the mixing position (P), is mixed and flows (transfers) through the gas transfer path (1a ') in the supply gas switching block.
Further, when the same gas is supplied from the gas communication passages (1b ') in each supply gas switching block, the gas communication passages (1b in the supply gas switching block) opened to one valve mounting surface (1c'). ′) Supply gas switching that opens to the one valve mounting surface (1c ′) while not supplying gas from the other gas communication passage (1b ′) in the supply gas switching block. When gas supply from the gas communication path (1b ') in the block is stopped and gas supply from another gas communication path (1b') in the other supply gas switching block is started at the same time, the gas communication path in the supply gas switching block While switching (1b '), the same gas can be continuously supplied to the gas transfer path (1a') in the supply gas switching block.
[0026]
(Fifth invention)
  In order to solve the above-mentioned problem, the fifth invention of the present applicationThe gas supply device is a process block (3) to which the gas supply path (R1) is connected in the gas supply device of the first invention or the second invention,With the following requirements (E01) to (E06)Process block (3) is used.
(E01) A valve mounting surface (1c) or a supply gas switching block which is formed on one side surface of the process block (3) having an integral structure and in which the gas communication path (1b) in the mixing block of the gas mixing block (1) opens. A mounted surface (3j) mounted on a valve mounting surface (1c ') in which the gas communication passage (1b') in the supply gas switching block (1 ') is opened;
(E02) Process valve connecting surface (3k) to which the process valves (AV1 to DV1) are connected,
(E03) Gas communication in the process block that penetrates between the mounted surface (3j) and the valve connection surface (3k) and has a mounted surface side communication passage opening (3m) and a valve connection surface side communication passage opening (3n). A gas passage in the process block, which is a passage (3a), wherein the mounting surface side communication passage opening (3m) communicates with the gas flow passage in the mixing block (1b) or the gas communication passage in the switching block (1b '). Passage (3a),
(E04) A gas flow opening (3f) that opens around the valve connection surface side communication passage opening (3n), and the valve connection surface side communication passage opening (3n) is blocked by the valves (AV1 to DV1). When the valve connection surface side communication passage opening (3n) is cut off, the valve connection surface side communication passage opening (3n) is opened. The gas flow opening (3f) communicating,
(E05) Process block gas inflow passage (3b) having one end communicating with the gas flow opening (3f) and the other end opening on the gas supply passage connection surface (3L),
(E06) An in-process block connection path (3c) having one end communicating with the gas flow opening (3f) and the other end opening on the vent block connection surface (3h).
[0027]
(Operation of the fifth invention)
  The fifth invention of the present application having the above-described configuration.Used in gas supply equipmentThe process block is constituted by a monolithic process block (3). The mounted surface (3j) formed on one side of the integrated process block (3) is the valve mounting surface (1c, 1c ') of the gas mixing block (1) or the supply gas switching block (1'). Installed.
  The process block (3) has a process valve connecting surface (3k) to which the process valves (AV1 to DV1) are connected.
  A gas communication path in the process block (3a) that penetrates between the mounted surface (3j) and the valve connection surface (3k) and has a mounted surface side communication passage opening (3m) and a valve connection surface side communication passage opening (3n). ), The mounting surface side communication passage opening (3 m) communicates with the mixing block gas communication passage (1b) or the switching block gas communication passage (1b ′).
[0028]
When the valve connection surface side communication passage opening (3n) is closed by the valves (AV1 to DV1), the gas flowing in from the opening of the gas supply passage connection surface (3L) of the gas inlet passage (3b) in the process block is The gas flows from the gas flow opening (3f) into the process block connection path (3c) and flows out from the vent block connection surface (3h) of the process block connection path (3c).
[0029]
When the valve connection surface side communication passage opening (3n) is opened by the valves (AV1 to DV1), the gas flow opening (3f) is connected to the gas flow passage in the mixing block (1b) or the gas communication in the switching block. Since it communicates with the passage (1b '), the gas flowing in from the opening of the gas supply passage connecting surface (3L) of the gas inlet passage (3b) in the process block passes through the gas distribution opening (3f) to the gas communication in the mixing block. It becomes possible to flow into the passage (1b) or the gas communication passage (1b ′) in the switching block. When the outflow of gas from the opening of the vent block connection surface (3h) of the in-process block connection path (3c) becomes impossible, the gas supply to the in-process block gas inflow path (3b) The gas flowing in from the opening of the path connection surface (3L) flows from the gas flow opening (3f) into the gas communication path (1b) in the mixing block or the gas communication path (1b ') in the switching block.
[0030]
(Sixth invention)
  In order to solve the above problems, the sixth invention of the present applicationThe gas supply device is a vent block (17) to which the gas discharge path (R2) is connected in the gas supply device of the second invention,Vent block with the following requirements (F01) to (F05)Is used.
(F01) Connected surface formed on one side surface of the integrally structured vent block (17) and connected to the vent block connection surface (3h) where the in-process block connection path (3c) of the process block (3) opens. (17d),
(F02) Vent valve connecting surface (17c) to which the vent valve (AV2 to DV2) is connected,
(F03) A vent block having a connected surface side connection path opening (17f) that opens to the connected surface (17d) and a vent valve connection surface side connection path opening (17g) that opens to the vent valve connection surface (17c). Inner connection path (17a),
(F04) A vent valve connection surface side discharge path opening (17h) and a gas discharge path connection surface (17e) that open to the vent valve connection surface (17c) adjacent to the vent valve connection surface side connection path opening (17g). A vent block internal discharge passage (17b) having a gas discharge passage connection surface side opening (17i) that opens to
(F05) When the vent valve connection surface side connection path opening (17g) is closed by the vent valves (AV2 to DV2), the vent valve connection surface side connection path opening (17g) is blocked and the vent The vent valve connection surface side discharge passage opening (17h) communicating with the vent valve connection surface side connection passage opening (17g) when the valve connection surface side connection passage opening (17g) is opened.
[0031]
(Operation of the sixth invention)
  The sixth invention of the present application having the above-described configuration.Used in gas supply equipmentThe vent block is constituted by an integrally structured vent block (17). The connected surface (17d) formed on one side surface of the integrally structured vent block (17) is connected to the vent block connecting surface (3h) in which the in-process block connection path (3c) of the process block (3) opens. The
  Vent valves (AV2 to DV2) are connected to the vent valve connecting surface (17c) of the vent block (17).
  The connection path (17a) in the vent block includes a connection surface side connection path opening (17f) that opens to the connection surface (17d) and a vent valve connection surface side connection path opening that opens to the vent valve connection surface (17c). (17 g).
  The vent block internal discharge passage (17b) includes a vent valve connection surface side discharge passage opening (17h) and a gas that are open to the vent valve connection surface (17c) adjacent to the vent valve connection surface side connection passage opening (17g). A gas discharge path connection surface side opening (17i) that opens to the discharge path connection surface (17e) is provided.
[0032]
The vent valve connecting surface side discharge passage opening (17h) is formed when the vent valve connecting surface side connection passage opening (17g) is closed by the vent valves (AV2 to DV2). 17g) and communicates with the vent valve connecting surface side connecting passage opening (17g) when the vent valve connecting surface side connecting passage opening (17g) is opened.
[0033]
When the vent valve connecting surface side connection path opening (17g) is closed by the vent valves (AV2 to DV2), the gas flowing from the connected surface side connection path opening (17f) of the vent block connection path (17a) The vent valve connecting surface side connection path opening (17g) cannot flow downstream. Further, when the vent valve connecting surface side connection path opening (17g) is opened by the vent valves (AV2 to DV2), the vent valve connection surface side connection path opening (17f) flows into the connected surface side connection path opening (17f). The gas flows into the vent block discharge passage (17b) through the vent valve connection surface side discharge passage opening (17h) communicating with the vent valve connection surface side connection passage opening (17g), and flows into the vent block discharge passage. It flows out from the vent block gas discharge path connection surface side opening of (17b).
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(Embodiment 1 of the first and second inventions)
Embodiment 1 of the gas supply device of the first invention and the second invention is characterized in that in the first invention or the second invention, the following requirement (AB01) is provided:
(AB01) The supply gas which is a reaction gas.
[0035]
(Operation of the first embodiment and the first embodiment of the second invention)
  In the gas supply device according to Embodiment 1 of the gas supply device of the first and second inventions having the above-described configuration, the supply gas is a reactive gas.
  Before using the reaction gasGas purificationThe working metal (A26 to D26, A27 to D27) is heated for a predetermined time, and the heating is stopped at the time of use.Temperature dropWhen the reaction gas is used, the impurities in the reaction gasGas purificationIt is adsorbed on the surface of the working metal (A26 to D26, A27 to D27). Therefore, when the reaction gas is used, a reaction gas with high purity can be obtained.
[0036]
(Embodiment 2 of the first and second inventions)
Embodiment 2 of the gas supply device of the first invention and the second invention is characterized in that in the first invention or the second invention, the following requirement (AB02) is provided:
(AB02) The supply gas which is a carrier gas.
[0037]
(Operation of the second embodiment of the first and second inventions)
  In Embodiment 2 of the gas supply device of the first invention and the second invention having the above-described configuration, the supply gas is a carrier gas.
  Before using carrier gasGas purificationThe working metal (A26 to D26, A27 to D27) is heated for a predetermined time, and the heating is stopped at the time of use.Temperature dropWhen the carrier gas is used, the carrier gas impurities areGas purificationIt is adsorbed on the surface of the working metal (A26 to D26, A27 to D27). Therefore, in the second embodiment of the first invention, a carrier gas with high purity can be obtained when the carrier gas is used.
[0038]
(Embodiment 3 of the second invention)
  A gas supply device according to a third embodiment of the second invention of the present application is characterized in that in the second invention or the first or second embodiment of the second invention, the following requirements (B06) and (B07) are provided. To
(B06) Process valves (AV1 to DV1) and vent valves (AV2 to DV2) disposed between the gas supply paths (R1) and the gas discharge paths (R2), respectively, The process operated by switching between a gas transfer position for communicating R1) and the gas transfer path (F) and a gas discharge position for communicating the gas supply path (R1) and the vent valves (AV2 to DV2). A gas discharge position that connects the gas supply path (R1) and the gas discharge path (R2) with a valve (AV1 to DV1), a gas transfer position that shuts off the gas supply path (R1) and the gas discharge path (R2). The valve (AV1 to DV1 + AV2 to DV2) having the vent valve (AV2 to DV2) that is switched between
(B07) When the supply gas is used, the process valve (AV1 to DV1) and the vent valve (AV2 to DV2) are moved to the gas transfer positions, respectively.Gas purificationValve opening / closing control means (MC2) for moving the process valve (AV1 to DV1) and the vent valve (AV2 to DV2) to the gas discharge position when the gas is not used, including when heating the metal (A26 to D26, A27 to D27) ).
[0039]
(Operation of the third embodiment of the second invention)
  In the gas supply apparatus according to the third embodiment of the second invention having the above-described configuration, the valve opening / closing control means (MC2) controls the process valves (AV1 to DV1) and the vent valves (AV2 to DV2) when the supply gas is used. Move to each gas transfer position, andGas purificationWhen the gas is not used, including when the working metal (A26 to D26, A27 to D27) is heated, the process valve (AV1 to DV1) and the vent valve (AV2 to DV2) are moved to the gas discharge position.
  Accordingly, when the supply gas is used, the process valves (AV1 to DV1) connect the gas supply path (R1) and the gas transfer path (F), and the vent valves (AV2 to DV2) are connected to the gas supply path (R1). ) And the gas discharge path (R2). Therefore, the gas supplied from the gas supply path (R1) flows to the gas transfer path (F).
[0040]
  Also, the aboveGas purificationWhen gas is not used (when no gas is used), including when heating metal (A26 to D26, A27 to D27), the process valve (AV1 to DV1) is connected to the gas supply path (R1) and the vent valve ( AV2 to DV2) communicate with each other, and vent valves (AV2 to DV2) communicate with the gas supply path (R1) and the gas discharge path (R2). Therefore, when the gas is not used, the gas supplied from the gas supply path (R1) flows to the gas discharge path (R2).
  AboveGas purificationWhen heating metal (A26-D26, A27-D27)Gas purificationImpurities desorbed from the working metal (A26 to D26, A27 to D27) are carried and removed by the gas flow. And the gas in use is the aboveGas purificationSince impurities are adsorbed and removed by the working metals (A26 to D26, A27 to D27), a high-purity gas can be supplied to the gas transfer path (F).
[0041]
(Embodiment 1 of the third or fourth invention)
  Third inventionAnd the fourth inventionEmbodiment 1 is characterized in that the following requirements are provided in the third invention or the fourth invention.
(CD01) The valve mounting surface (1c, 1c ′) constituting a part of each side of a regular polygon as viewed from the direction of the center line in the gas transfer path (F).
[0042]
(Operation of Embodiment 1 of Third Invention or Fourth Invention)
  3rd invention provided with the said structureAnd the fourth inventionIn the first embodiment, the valve mounting surfaces (1c, 1c ′) constitute a part of each side of a regular polygon when viewed from the direction of the center line in the gas transfer path (F).
  In this case, since the distance between the mixing position (P) and each valve mounting surface (1c, 1c ′) is constant, a plurality of gas communication passages (1b) opened on the valve mounting surfaces (1c, 1c ′). , 1b ′), the distance between the opening position and the mixing position (P) can be made constant. In this case, it is easy to adjust the arrival time of the gas supplied from the plurality of gas communication paths (1b, 1b ') to the mixing position (P) to the mixing position.
[0043]
【Example】
Next, examples of the embodiment of the present invention (that is, examples) will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following examples.
In order to facilitate understanding of the following description, in the drawings, the front-rear direction is the X-axis direction, the left-right direction is the Y-axis direction, the up-down direction is the Z-axis direction, and arrows X, -X, Y, -Y, The direction indicated by Z and -Z or the indicated side is defined as front, rear, right, left, upper, lower, or front, rear, right, left, upper, and lower, respectively.
In the figure, “•” in “○” means an arrow heading from the back of the page to the front, and “×” in “○” is the front of the page. It means an arrow pointing from the back to the back.
[0044]
Example 1
FIG. 1 is an overall perspective view of the gas supply apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a view seen from the arrow II in FIG. FIG. 3 is a view seen from the arrow III in FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view of a gas mixing section of the gas mixing apparatus. FIG. 5 is an enlarged view of the main part of FIG. 6A and 6B are explanatory views of the process valve used in the first embodiment. FIG. 6A is a view showing a closed state, and FIG. 6B is a view showing an open state. 7A and 7B are explanatory views of the vent valve used in the first embodiment. FIG. 7A is a view showing an open state, and FIG. 7B is a view showing a closed state.
[0045]
FIG. 8 is an explanatory view of the main parts of the carrier gas supply device H and the reaction gas supply device U that constitute the gas supply device according to the first embodiment of the present invention. The carrier gas supply device H shown in FIG. The partially omitted view seen from VIIIA and the reactive gas supply device U are partially omitted views seen from the arrow VIIIB in FIG. FIG. 9 is an enlarged partial cross-sectional view of a main part of the gas supply apparatus of FIG. FIG. 10 is an enlarged partial cross-sectional view of the main part including the right end (Y end) of FIG.
1 and 8, the gas supply device (H + U + F) of the first embodiment is provided by a carrier gas supply device H, a reaction gas supply device U, and a carrier gas or a gas transfer path F that transfers a mixed gas of the carrier gas and the reaction gas. Is configured. The carrier gas supply device H is arranged on the Y side (right side), and the reaction gas supply device U is arranged on the -Y side (left side).
In FIG. 2 (viewed from the arrow II in FIG. 1), the carrier gas supply device H is arranged on the Y side (the front side of the page in FIG. 2), and the reaction gas supply device U is on the −Y side (in FIG. 2). It is arranged on the back side of the page. In FIG. 3 (viewed from the arrow III in FIG. 1), the reactive gas supply device U is arranged on the −Y side (the front side of the page in FIG. 3), and the carrier gas supply device H is on the Y side (FIG. 3). 2 on the back side of the drawing.
[0046]
1 to 3 and 8 to 10, the carrier gas supply device H includes a carrier gas transfer device H1 and a carrier gas supply switching device H2, and the carrier gas transfer device H1 includes first to fourth supply lines H1A. ˜H1D (see FIG. 2). The carrier gas transported by the first to fourth supply lines H1A to H1D is sequentially switched by the carrier gas supply switching device H2 and supplied to the gas transfer path F.
The reactive gas supply device U includes a reactive gas transport device U1 and a reactive gas mixing device U2, and the reactive gas transport device U1 includes first to fourth supply lines U1A to U1D (see FIGS. 2 and 3). . The reaction gas conveyed through the first to fourth supply lines U1A to U1D is selected by the reaction gas mixing device U2 and supplied to the gas transfer path F.
[0047]
Since the carrier gas supply device H and the reaction gas supply device U have substantially the same configuration, the reaction gas supply device U will be described as a representative.
4, 8, and 9, the reaction gas mixing device U <b> 2 of the reaction gas supply device U has a gas mixing block 1 having an integral structure, and the gas mixing block 1 is upstream as shown in FIG. 9. It has a gas transfer path 1a in the mixing block formed through the side surfaces on the side (right side, ie, Y side) and downstream side (left side, ie, -Y side). Four gas communication passages 1b (3) extending radially in the vertical direction (Z-axis direction) and the front-back direction (X-axis direction) from the mixing position P set along the center line of the gas transfer path 1a in the mixing block. Only the book is shown). The four gas communication paths 1b are flow paths for supplying different reaction gases to the gas transfer path 1a in the mixing block, and extend in a direction perpendicular to the center line of the gas transfer path 1a in the mixing block. Yes.
[0048]
  4 and 5, a valve mounting surface 1c is provided on the side surface of the gas mixing block 1 in the vertical direction (Z-axis direction) and the front-rear direction (X-axis direction), and the valve mounting surface 1c has a gasket. A mounting hole 1d (see FIG. 9) is formed. Each valve mounting surface 1c is formed to be equidistant from the mixing position P.
  Gaskets 2 (see FIGS. 4, 5 and 9) are mounted in the gasket mounting holes 1d, and the valve mounting surfaces 1c are interposed via the gaskets 2.Process valveThe connecting block 3 (see FIGS. 4 and 5) is connected by four fixing screws 4 (only three are shown, see FIGS. 4 and 5).
[0049]
In FIG. 9, each process block 3 is mounted on a gas communication path 3 a in the process block, a gas inflow path 3 b in the process block, a connection path 3 c in the process block, and a valve mounting surface 1 c of the gas mixing block 1. Mounting surface 3j. One end of the in-process gas inflow path 3b is open to the gas supply path connection surface 3L (see FIG. 6), and the reaction gas flows from the opening.
In addition, a mounting surface side communication passage opening 3m (see FIG. 6) of the gas communication passage 3a in the process block is formed on the mounting surface 3j, and the mounting surface side communication passage opening 3m is the gas mixture. Connected to the outer end opening of the gas communication path 1b of the gas mixing block 1 while being connected to the block 1, the gas communication path 1b and the gas communication path 3a in the process block communicate with each other.
[0050]
4, 5, and 9, a valve mounting surface 3 d (see FIG. 5) is provided on the surface of the process block 3 opposite to the mounting surface 3 j.
In FIG. 5, a cylindrical protrusion 3e is formed on each valve mounting surface 3d, and a male screw is formed on the outer peripheral surface of the protrusion 3e. A process valve connecting surface 3k (see FIGS. 5 and 6) is provided on the outer end surface of the protruding portion 3e.
5 and 6, the process valve connecting surface 3k is formed with a valve connecting surface side communication passage opening 3n (see FIG. 6) of the gas communication passage 3a in the process block, and the valve connecting surface side communication passage. A ring-shaped gas flow opening 3f (see FIG. 5) is formed around the opening 3n. The gas flow opening 3f communicates with the process block gas inflow passage 3b and the process block connection passage 3c.
The distances from the valve connection surface side communication passage openings 3n of the four process block gas communication passages 3a to the mixing position P are set to be the same.
[0051]
4, 5, and 6, a slider support nut 8 is connected to the protruding portion 3 e through a connection nut 7. A cylindrical protrusion 8a is provided at the outer end of the slider support nut 8, and a male screw is formed on the peripheral side surface of the cylindrical protrusion 8a.
In FIG. 6, an outer peripheral edge of a disc-shaped valve switching plate 9 having elasticity is disposed between the inner end of the slider support nut 8 and the cylindrical protrusion 8a.
[0052]
In FIG. 6, a cylindrical cap 11 is screwed into the cylindrical protrusion 8a. An air pipe 12 is fixed to the outer end of the cylindrical cap 11. The outer end of the air pipe 12 protrudes outward from the outer end of the cylindrical cap 11, and the inner end extends inwardly of the cylindrical cap 11.
A slider 13 is slidably supported in the inner hole 11 a of the cylindrical cap 11 and the inner hole of the slider support nut 8. A large-diameter flange 13a is provided at the outer end of the slider 13, and the large-diameter flange 13a is slidably fitted in the inner hole 11a. A pipe guide hole 13b is formed in the slider 13, and the pipe guide hole 13b is slidably fitted to the inner end of the air pipe 12. The slider 13 is formed with an air communication hole 13c that connects the pipe guide hole 13b and the space below the large-diameter flange 13a.
[0053]
A compression spring 14 is disposed between the bottom surface of the recess formed at the outer end (the upper end in FIG. 6) of the large-diameter flange 13a of the slider 13 and the inner surface of the outer end portion of the cylindrical cap 11. The slider 13 is always pressed inward (downward in FIG. 6, that is, in the direction of the gas communication path 3a in the process block). In this state, the valve switching plate 9 is always held at the position shown in FIG. 6A, and the gas flow passage opening 3f communicates with the gas flow passage 3b within the process block and the connection passage 3c within the process block. 3f and the process block gas communication path 3a are shut off (that is, the process block gas inflow path 3b, the process block connection path 3c and the process block gas communication path 3a are shut off).
[0054]
When air is supplied from the outer end of the air pipe 12, the air flows from the pipe guide hole 13b of the slider 13 through the air communication hole 13c into the space below the large-diameter flange 13a, and the large pipe The radial flange 13a is moved upward. At this time, the slider 13 rises, and the valve switching plate 9 communicates with the position shown in FIG. 6B (the process block gas inflow passage 3b, the process block connection passage 3c, and the process block gas communication passage 3a by its elastic force. Gas transfer position).
Normally closed process valves AV1 to DV1 (V1) are constituted by elements indicated by reference numerals 7 to 14 shown in FIG.
[0055]
4 and 5, a vent block connection surface 3h is formed on the left side of each process block 3, and a gasket mounting hole 3i (see FIG. 5) is formed on the vent block connection surface 3h. . A gasket 16 (see FIG. 5) is mounted in the gasket mounting hole 3i.
A vent block 17 is connected to the vent block connecting surface 3h by a fixing screw 18 (see FIG. 4).
In FIG. 9, in the state connected to the process block 3, the vent block 17 is connected to the vent block connection path 17a, the vent block discharge path 17b, and the vent block 17 are connected to the process block 3. A connected surface 17d connected to the vent block connecting surface 3h of the process block 3 and a gas discharge path connecting surface 17e are provided. The vent block connection path 17a has a connected surface side connection path opening 17f connected to the downstream end opening of the process block connection path 3c.
[0056]
As shown in FIG. 9, the vent block connection path 17a has a vent valve connection surface side connection path opening 17g that opens to the valve mounting surface 17c, and is adjacent to the vent valve connection surface side connection path opening 17g. A vent valve connecting surface side discharge path opening 17h, which is an upstream end opening of the vent block discharge path 17b, is formed. A gas discharge path connection surface side opening 17i which is an opening at the downstream end of the vent block discharge path 17b is formed in the gas discharge path connection surface 17e.
In FIG. 7, vent valves AV2 to DV2 (V2) similar to the normally closed process valves AV1 to DV1 (V1) are mounted on the valve mounting surface 17c. The vent valves AV2 to DV2 are normally open valves AV2 to DV2.
The normally open vent valves AV2 to DV2 have the same connecting nut 2, slider support nut 8, valve switching plate 9 and cylindrical cap 11 as the normally closed process valves AV1 to DV1.
The outer end of the air pipe 12 ′ fixed to the outer end of the cylindrical cap 11 protrudes outward from the outer end of the cylindrical cap 11, and the inner end portion extends into the cylindrical cap 11.
[0057]
A slider 13 ′ is slidably supported in the inner hole 11 a of the cylindrical cap 11 and the inner hole of the slider support nut 8. A large-diameter flange 13 a ′ is provided at the outer end portion of the slider 13 ′, and a compression spring 14 ′ is disposed between the lower surface of the large-diameter flange 13 a ′ and the outer end surface of the slider support nut 8. Thus, the slider 13 is always pressed outward (in FIG. 7, upward, ie, away from the vent block connection path 17a). The valve switching plate 9 is always held at the position shown in FIG. 7A (the gas discharge position where the vent block connection path 17a and the vent block discharge path 17b communicate with each other) by the slider 13 '.
[0058]
Further, when air is supplied from the outer end of the air pipe 12 ', the air presses the bottom surface of the recess at the top of the slider 13' downward to move the slider 13 'downward. At this time, the valve switching plate 9 is held at the position shown in FIG. 7B by the lower surface of the slider 13 '(the blocking position for blocking the vent block connection path 17a and the vent block discharge path 17b).
Normally open vent valves AV2 to DV2 (V2) are constituted by the elements indicated by reference numerals 7 to 9, 11 ', 12' and 13 'shown in FIG.
[0059]
The air pipes 12 and 7 'of the pair of the normally closed process valve V1 and the vent valve V2 arranged side by side on the left and right are supplied with an air supply source through the same electromagnetic switching valve V0 (AV0, BV0, CV0, DV0, see FIG. 13). (Not shown). In a state where compressed air from an air supply source (not shown) is not supplied to each of the air pipes 12, 7 ', the normally closed process valve V1 is held at the position shown in FIG. It is held at the position 7A (gas discharge position).
When the electromagnetic switching valve V0 is switched and compressed air is supplied to the air pipes 12, 7 ', the normally closed process valve V1 is held at the position (gas transfer position) in FIG. 6B, and the vent valve V2 is 7B is held at the position (blocking position).
The reaction gas mixing device U2 is composed of the components indicated by the reference numerals 1-4, 17, 18, V0, V1, and V2.
[0060]
2 to 3 and 8 to 10, a gas supply pipe 19 is connected to the gas flow passage 3 b (see FIG. 9) in the process block 3 of the process block 3. The gas supply pipe 19 has a gas supply path R1.
As shown in FIG. 3, the gas supply pipe 19 is provided for each of the first to fourth supply lines U1A to U1D, and first and first described later are provided in the middle of the gas supply pipes 19 of the supply lines U1A to U1D. 2, 3, 4th supply line impurity removal apparatus A, B, C, D is connected. A reactive gas supply source (not shown) is connected to the upstream side of the first to fourth supply line impurity removal apparatuses A to D.
Further, a gas discharge pipe 20 is connected to the downstream end of the vent block discharge path 17b of the vent block 17. In this embodiment, the downstream end of the gas discharge pipe 20 is connected to a pipe communicating with outside air via a connecting member J. The gas discharge pipe 20 is also provided for each of the first to fourth supply lines U1A to U1D, and each gas discharge pipe 20 has a gas discharge path R2.
The normally closed process valve V1, normally open process valve V2 and electromagnetic switching valve V0 are connected to the first to fourth supply lines U1A to U1D, and the valves V1, V2 and V0 are connected to the first and second supply lines U1A to U1D, respectively. When the first to fourth supply lines U1A to U1D are distinguished, they are also described as process valves AV1, BV1, CV1, DV1, vent valves AV2, BV2, CV2, DV2, and electromagnetic switching valves AV0, BV0, CV0, DV0.
[0061]
(Impurity removal equipment)
FIG. 11 is an explanatory diagram of an impurity removing apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 12 is an explanatory view of a purification cylindrical member and a plate of the impurity removing device, FIG. 12A is a perspective view of the purification cylindrical member, and FIG. 12B is a perspective view of a plate in the purification cylindrical member.
Next, the impurity removal apparatuses A to D of the first to fourth supply lines will be described. Since the impurity removing devices A to D have the same configuration, the impurity removing device A in the first supply line will be described as a representative.
In FIG. 11, the first supply line impurity removing apparatus A is disposed in the middle of the gas supply path R1 in the gas supply pipe 19 and is used as a purification gas cylindrical member A26 and a plate (in this embodiment 1). (Made of stainless steel) A27.
In FIG. 8, one ends of connecting pipes A28 and A28 are connected to the downstream end and the upstream end (the left side (-Y side) end and the right side (Y side) end) of the refining cylindrical member A26. The other end of each connecting pipe A28 is connected to the gas supply pipe 19 via a connecting member J, and a gasket G is provided between each connecting pipe A28 and the gas supply pipe 19. Yes.
[0062]
In FIG. 12, the plate A27 is provided inside the refining cylindrical member A26. As shown in FIG. 12B, the plate A27 has a cross shape when viewed from the Y-axis direction of the gas flow direction.
When a carrier gas is allowed to flow inside the purification cylindrical member A26, the carrier gas flow rate is often larger than that of the reaction gas. For this reason, by providing the plate A27 in the refining cylindrical member A26, the area inside the refining cylindrical member A26 is not increased (that is, the refining cylindrical member A26 can be downsized). It is possible to increase the area for adsorbing impurities.
11 and 12A, a heater A31 is wound around the outer peripheral surface of the refining cylindrical member A26, and the outer periphery of the heater A31 is covered with a heat insulating material A32.
[0063]
The heater A31 is connected to a heater heating power supply circuit Ea (see FIG. 13) controlled by a heater / valve control microcomputer Ma (see FIG. 13). The heater / valve control microcomputer Ma is connected to a temperature sensor SNa for detecting the temperature of the refining cylindrical member A26, and the heater / valve is controlled according to the temperature detected by the temperature sensor SNa. The control microcomputer Ma controls the temperature of the heater A31. The heater / valve control microcomputer Ma is connected to a controller C (see FIG. 13).
The second, third and fourth supply line impurity removing devices B to D are also used for purification cylindrical members B26 to D26, plates (not shown), upstream and downstream connecting pipes B28 to D28, heaters B31 to D31 (see FIG. 13). ), A heat retaining member (not shown), temperature sensors SNb to SNd (see FIG. 13), heater / valve control microcomputers Mb to Md (see FIG. 13), and heater heating power supply circuits Eb to Ed (see FIG. 13). Have.
[0064]
The heaters A31, B31, C31, D31, temperature sensors SNa, SNb, SNc, SNd, heater / valve control microcomputers Ma, Mb, Mc, Md and heater heating power supply circuits Ea, Eb, Ec, Ed Metal heaters Ka, Kb, Kc, Kd for purification are configured. The impurity removing device A is composed of the components indicated by the symbols A26 to A29, A32, Ka, and the impurity removing device B is constituted of the components indicated by the symbols B26 to B29, B32, Kb. The impurity removing device C is composed of the components indicated by the reference numerals C26 to C29, C32, Kc, and the impurity removing device D is composed of the constituent elements indicated by the symbols D26 to D29, D32, Kd. Is done.
The gas supply pipe 19, the gas discharge pipe 20, and the first to fourth supply line impurity removal apparatuses A to D constitute the reaction gas transfer apparatus U 1.
[0065]
1 and 3 to 6, the carrier gas transfer device H1 also includes a gas supply pipe 19, a gas discharge pipe 20, and first to fourth supply line impurity removal apparatuses A to D. The fourth supply line impurity removal apparatuses A to D have the same configuration as the first to fourth supply line impurity removal apparatuses A to D of the reaction gas transfer device U1.
The carrier gas supply switching device H2 also includes an integrated supply gas switching block 1 ′, a process block 3, a vent block 17, a process valve V1 (AV1 to DV1), a vent valve V2 (AV2 to DV2) and an electromagnetic switching valve V0 ( AV0 to DV0). The process block 3 is connected to the first to fourth supply line impurity removing devices A to D via the gas supply pipe 19, and the gas discharge pipe 20 is connected to the vent block 17. .
[0066]
  In FIG. 9, a switching block gas transfer path 1a ′ extending in the Y-axis direction is formed at the central portion of the supply gas switching block 1 ′, and the switching block gas transfer path 1a ′ is on the downstream end side ( Only the -Y side) is open. The switching part side transfer pipe T1 is connected to the opening through a mixing part side transfer pipe T2 and a connecting member J, and the mixing part side transfer pipe T2 is connected to the mixing block of the reaction gas mixing block 1 It is connected to the upstream opening of the inner gas transfer path 1a. A gasket G is disposed between the switching unit side transfer pipe T1 and the mixing unit side transfer pipe T2. When the carrier gas supply switching device H2 and the reaction gas mixing device U2 are connected, as shown in FIG. 1, the process valve V1 (AV1 ~ DV1) Vent valve V2 (AV2 to DV2) and the gas exhaust pipe 20 are arranged in the vertical direction (Z-axis direction) and the horizontal direction (Y-axis direction), and each valve V1 of the carrier gas supply switching device H2 (15.degree. AV1 to DV1), V2 (AV2 to DV2) and the gas exhaust pipe 20 are arranged.
  In FIG. 9, a reaction furnace side transfer pipe T3 is connected to the downstream side opening of the gas transfer path 1a in the mixing block of the reaction gas mixing block 1 constituting the reaction gas mixing apparatus U2, and the reaction side transfer is performed. A reactor (not shown) is connected to the downstream side (−Y side) of the tube T3.
  The carrier gas that has flowed into the gas transfer path 1a ′ in the switching block of the supply gas switching block 1 ′ constituting the carrier gas supply switching device H2 passes through the switching unit side transfer pipe T1 and the mixing unit side transfer pipe T2, and thus the reaction gas. It flows into the gas transfer path 1a in the mixing block 1 of the mixing block 1.
  The reaction gas is mixed in the gas transfer path 1a in the mixing block 1 of the reaction gas mixing block 1, and the carrier gas that has flowed into the gas transfer path 1a in the mixing block passes through the reaction furnace side transfer pipe T3 together with the reaction gas. It flows into the road. The switching unit side transfer pipe T1, the mixing unit side transfer pipe T2, and the reaction furnace side transfer pipe T3 have the gas transfer path F therein.
[0067]
(Description of the control part of Example 1)
FIG. 13 is a block diagram of the control portion of the carrier gas switching device among the control portions of the gas supply device of the first embodiment.
An input signal of the operation panel S is input to the controller C. The operation panel S includes a power switch S1, an operation switch S2, and the like.
[0068]
In FIG. 13, the controller C to which a signal from the operation panel S or the like is input outputs an operation control signal for the heater / valve control microcomputers Ma to Md.
In response to an operation control signal output from the controller C, the heater / valve control microcomputers Ma to Md turn on and off the heaters A31 to D31 via the heater heating power supply circuits Ea to Ed. Further, the heater / valve control microcomputers Ma to Md operate the electromagnetic switching valves AV0 to DV0 via the electromagnetic switching valve operating circuits Dva to Dvd, so that the process valves AV1 to DV1 and the vent valves AV2 to The DV2 is moved to the gas transfer position and the cutoff position, respectively.
The controller C, which executes processing according to the various input signals, performs I / O (input / output interface) for performing input / output of signals to / from the outside, adjustment of input / output signal levels, and necessary processing. ROM (Read Only Memory) in which programs and data are stored, RAM (Random Access Memory) for temporarily storing necessary data, and input / output control and calculation according to the programs stored in the ROM The computer includes a CPU (central processing unit) that performs processing and the like, and various functions can be realized by executing programs stored in the ROM.
That is, the controller C has the following functions.
[0069]
C1: Heating device operating means
The heating device operating means C1 outputs an operation start signal to the heater / valve control microcomputers Ma to Md while supplying the carrier gas to the predetermined gas supply path R1 before using the carrier gas flowing through the gas supply path R1. The heaters A31 to D31 are turned on for a predetermined time, or an operation end signal is output to turn off the heaters A31 to D31 for a predetermined time.
[0070]
The heaters and valve control microcomputers Ma to Md controlled by the controller C are also I / O (input / output interface), ROM (read only memory), RAM (random access memory), and CPU (central processing unit). The following functions and the like can be realized by executing a program stored in the ROM.
MC1: Heater control means
The heater control means MC1 turns on the heaters A31 to D31 for a predetermined time when the operation start signal from the controller C is inputted, and turns the heaters A31 to D31 for a predetermined time when the operation end signal from the controller C is inputted. Turn off.
MC2: Valve opening / closing control means
When the supply gas (carrier gas) is used, the valve opening / closing control means MC2 moves the process valves AV1 to DV1 and the vent valves AV2 to DV2 to the gas transfer positions, respectively, and also uses the purification cylindrical members A26 to D26 and the plates A27 to When the gas is not used, including when D27 is heated, the process valves AV1 to DV1 and the vent valves AV2 to DV2 are moved to the gas discharge position.
Before using the carrier gas flowing through the gas supply path R1 from the heating device operating means C1 and the heater control means MC1 of the heater / valve control microcomputers Ma to Md, the carrier gas is supplied to the predetermined gas supply path R1. Heating device control means (C1 + MC1) for heating the refining cylindrical members A26 to D26 for a predetermined time by the refining metal heating devices Ka to Kd while supplying them to desorb impurities from the refining cylindrical members A26 to D26. Is done.
[0071]
The heaters A31 to D31, the process valves AV1 to DV1, and the vent valves AV2 to DV2 of the first to fourth supply line impurity removing devices A to D constituting the reaction gas transfer device U1 are also the same as those of the carrier gas transfer device H1. As with the heaters A31 to D31 and the process valves AV1 to DV1 and the vent valves AV2 to DV2 of the first to fourth supply line impurity removing devices A to D, the controller C and the heater / valve control microcomputers Ma to Md are controlled. .
[0072]
(Operation of Example 1)
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the first to fourth supply line impurity removal devices of the carrier gas transfer device H1 and the process valves and vent valves of the carrier gas transfer device H1. FIG. 15 is a time chart of heater on / off and valve opening / closing operations of the first to fourth supply line impurity removal devices connected to the carrier gas supply switching device H2.
In FIG. 15, when the heaters A31 to D31 of the impurity removing devices A to D are turned off, the process valves AV1 to DV1 are moved to the shut-off position, and the vent valves AV2 to DV2 are moved to the gas discharge position (FIG. 15). 14). In this state, the carrier gas branched from one carrier gas supply source and passing through each of the refining cylindrical members A26 to D26 passes through the process block gas inflow path 3b, the process block connection path 3c, and the vent block connection. It flows through the passage 17a, the vent block internal discharge passage 17b, and the discharge pipe 19 to the ventilation side (see FIG. 9).
[0073]
In FIG. 15, the heater A31 of the impurity removing apparatus A is turned on and the refining cylindrical member A26 is heated. At this time, impurities on the inner surface of the purification cylindrical member A26 and the surface of the plate A27 are desorbed and flow to the ventilation side together with the supplied carrier gas.
The heater A31 is turned off after a time Ta since the heater A31 of the impurity removing device A is turned on. When the heated purification cylindrical member A26 cools, impurities contained in the carrier gas passing through the purification cylindrical member A26 are adsorbed on the inner surface of the purification cylindrical member A26 and the surface of the plate A27, and the carrier gas Is purified. After the time Tc when the heater A31 is turned off, the process valve AV1 moves to the gas transfer position, the vent valve AV2 moves to the shut-off position, and the purified carrier gas passes through the gas communication path 1b 'to enter the switching block. It flows into the gas transfer path 1a '. The purified carrier gas that has flowed into the switching block gas transfer path 1a ′ flows to the reaction gas mixing device U2 through the switching side transfer pipe T1 and the like, and flows into a reaction furnace (not shown) together with a plurality of reaction gases. .
[0074]
  Time from the start of the flow of the purified carrier gas into the reactor (after the time Tc has elapsed)T ₀After that, the process valve AV1 moves to the shut-off position and the vent valve AV2 moves to the discharge position, and the carrier gas that has passed through the purification cylindrical member A26 is again discharged to the ventilation side. At this time, impurities in the carrier gas that have passed through the purification cylindrical member A26 are difficult to be adsorbed. After the time Tb from the time when the heater A31 is turned off, the above operation is repeated until the heater A31 is turned on again and the operation switch S2 is turned off.
  Time after the heater A31 of the impurity removal apparatus A is first turned onT ₀Thereafter, the heater B31 of the impurity removing device B is turned on, and the heater C31 of the impurity removing device C is turned on after the heater B31 is turned on.T ₀(Time 2 from when the heater A31 of the impurity removing apparatus A is first turned on.T ₀) And after the heater D31 of the impurity removing device D is turned on.T ₀(Time 3 after the heater A31 of the impurity removing apparatus A is first turned on)T ₀) After that, the heaters B31 to D31, the process valves BV1 to DV1, and the vent valves BV2 to DV2 are turned on for a while.T ₀The operations similar to those of the heater A31, the process valve V1, and the vent valve AV2 of the impurity removing apparatus A are sequentially performed at a delayed timing.
[0075]
Accordingly, in a state where the impurities of the carrier gas that has passed through the purification cylindrical member A26 of the impurity removing device A are less likely to be adsorbed, the carrier gas having the impurities adsorbed by the impurity removing device B is the gas in the switching block. The carrier gas which has flowed into the transfer path 1a 'and subsequently has impurities adsorbed by the respective devices in the order of the impurity removing device C, the impurity removing device D, the impurity removing device A,. 1a '.
For this reason, the carrier gas refine | purified in the state with a small time lag can be made to flow in into a reaction furnace (not shown) with the said reaction gas.
[0076]
(Flow chart of Example 1)
FIG. 16 is a flowchart of the operation start / stop control of the impurity removal devices A, B, C, and D of the gas supply device according to the first embodiment of the present invention, and the impurity removal device A connected to the carrier gas supply switching device H2. , B, C, D operation start / stop control flow chart.
The flowchart of the operation start / stop control of the impurity removal apparatuses A, B, C, and D shown in FIG. 16 is executed by a program stored in the memory of the controller C. The operation start / stop flowchart of the impurity removal apparatuses A, B, C, D starts when the power switch S1 of the operation panel S is turned on, and the operation start / stop of the impurity removal apparatuses A, B, C, D starts. It is executed in multitasking in parallel with other programs other than stop control.
[0077]
  In ST1 (step 1) of FIG. 16, it is determined whether or not the operation switch S2 is turned on. If no (N), step ST1 is repeatedly executed.
  If yes (Y) in ST1, the process proceeds to ST2.
  The following processing is performed in ST2.
(1) An operation start signal is output to the heater / valve control microcomputer Ma of the impurity removal apparatus A.
(2) To timer TM1T ₀Set.
  In ST3, the timer TM1 determines whether the time is up. If no (N), the process moves to ST4.
  In ST4, it is determined whether or not the operation switch is off. If no (N), the process returns to ST3.
[0078]
  If yes (Y) in ST3, that is, if the timer TM1 has timed up, the process proceeds to ST5.
  In ST5, the following processing is performed.
(1) An operation start signal is output to the heater / valve control microcomputer Mb of the impurity removing device B.
(2) To timer TM1T ₀Set.
  In ST6, the timer TM1 determines whether or not the time is up. If no (N), the process moves to ST7.
  In ST7, it is determined whether or not the operation switch is off. If no (N), the process returns to ST6.
  If yes (Y) in ST6, the process proceeds to ST8.
  In ST8, the following processing is performed.
(1) An operation start signal is output to the heater / valve control microcomputer Mc of the impurity removal apparatus C.
(2) To timer TM1T ₀Set.
  In ST9, the timer TM1 determines whether or not the time is up. If no (N), the process moves to ST10.
  In ST10, it is determined whether or not the operation switch is off. If no (N), the process returns to ST9.
[0079]
If yes (Y) in ST9, the process proceeds to ST11.
In ST12, in the case of No (N) in which it is determined whether or not the operation switch is off, the process returns to ST12.
If yes (Y) in ST4, ST7, ST10, ST12, the process proceeds to ST13.
In ST13, an operation end signal is output to the heater / valve control microcomputers Ma to Md of all the impurity removing devices A to D, and the process returns to ST1.
[0080]
  FIG. 17 is a flowchart of heater on / off and valve opening / closing control of the impurity removal devices A, B, C, and D of the gas supply device according to the first embodiment of the present invention, and the impurity removal connected to the carrier gas supply switching device H2. 4 is a flowchart of heater on / off and valve opening / closing control for each of devices A, B, C, and D.
  The heater on / off and valve opening / closing control flowcharts of the impurity removal apparatuses A, B, C, and D shown in FIG. 17 are executed by a program stored in the memory for each of the heater / valve control microcomputers Ma to Md. This flowchart of heater on / off and valve opening / closing control starts when the power switch S1 of the operation panel S is turned on, and is executed in multitasking in parallel with other programs.
  Note that the heater on / off and valve opening / closing operations of the impurity removing devices A, B, C, and D are time-consuming in the first embodiment as described above.T ₀Since the on / off operation and the valve opening / closing operation of the heaters of the impurity removal apparatuses A, B, C, and D are executed at the same timing with a delay every time, only the heater on / off and the valve opening / closing operation of the impurity removal apparatus A are performed. Will be explained.
[0081]
In ST21 (step 21) shown in FIG. 17, it is determined whether or not an operation start signal has been input. If no (N), step ST21 is repeatedly executed, and if yes (Y), the process proceeds to ST22.
In ST22, the following processing is performed.
(1) Turn on heater A31.
(2) The time Ta is set in the timer TMa.
In ST23, the timer TMa determines whether or not the time is up. If no (N), the process moves to ST24.
In ST24, it is determined whether an operation end signal is input. If no (N), the process returns to ST23, and if yes (Y), the process proceeds to ST25.
In ST25, the heater A31 is turned off and the process returns to ST21.
[0082]
If yes (Y) in ST23, that is, if the timer TMa has timed up, the process proceeds to ST26.
In ST26, the following processing is performed.
(1) Turn off heater A31.
(2) The time Tb is set in the timer TMb.
(3) The time Tc is set in the timer TMc.
After the valve opening / closing process shown in FIG. 18 is executed in ST27, the process proceeds to ST28.
In ST28, the timer TMb determines whether the time is up. If yes (Y), the process returns to ST22. If no (N), the process proceeds to ST29.
In ST29, it is determined whether an operation end signal is input. If no (N), the process returns to ST22. If yes (Y), the process returns to ST21.
[0083]
FIG. 18 shows the subroutine of ST27 in FIG.
In ST31 of FIG. 18, it is determined whether or not the timer TMc is up. If no (N), the process moves to ST32.
In ST32, it is determined whether the operation switch S2 is off. If no (N), the process returns to ST31.
If yes (Y) in ST31, the process proceeds to ST33.
In ST33, the following processing is performed.
(1) The process valve AV1 is moved to the gas transfer position.
(2) Move the vent valve AV2 to the shut-off position.
(3) Set the time T0 in the timer TMc.
[0084]
In ST34, the timer TMc determines whether or not the time is up. If no (N), the process moves to ST35.
In ST35, it is determined whether an operation end signal is input. If no (N), the process returns to ST34.
If yes (Y) in ST34, that is, if the timer TMc has timed up, if yes (Y) in ST32 and ST35, the process proceeds to ST36.
In ST36, the following processing is performed.
(1) Move the process valve AV1 to the shut-off position.
(2) Move the vent valve AV2 to the gas discharge position.
Next, the process returns to ST31.
[0085]
Also in the case of the plurality of reaction gases, a predetermined reaction gas purified and supplied by the impurity removing devices A to D connected to the reaction gas mixing device U2 is supplied to the reaction furnace at a predetermined timing.
Therefore, using the gas supply apparatus according to the embodiment of the present invention, a high-purity reaction gas can be conveyed to the reaction furnace using a high-purity carrier gas.
[0086]
In the first embodiment, the gas flowing in from the gas communication passages 1b of the reaction gas mixing block 1 flows toward the mixing position P set on the center line of the gas transfer path 1a in the mixing block. Therefore, since each reaction gas is mixed at the same position (mixing position P) of the gas transfer path 1a in the mixing block, uniform mixing is performed.
Further, the distance from each valve connection surface side communication passage opening 3n (see FIG. 6) of the process block 3 connected to the supply gas connection block 1 'to the mixing position P of the supply gas connection block 1' is the same. Is set. For this reason, the inflow amount of the carrier gas flowing into each process block gas communication path 3a and each gas communication path 1b to the mixing position is constant.
[0087]
(Example 2)
FIG. 19 is an explanatory diagram of a gas mixing block constituting the reaction gas mixing apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 20 is a view showing a modified example of the gas mixing block of the second embodiment.
The second embodiment is different from the first embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the first embodiment in other points.
In the description of the second embodiment, components corresponding to those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In FIG. 19, in the gas mixing block 1 of the reaction gas mixing device U2 of the second embodiment, the four corners of the quadrangle are curved toward the center as viewed from the Y-axis direction in which the carrier gas in the gas transfer path 1a in the mixing block flows. Each valve mounting surface 1c forms a part of each side of the square as viewed from the direction of gas flow in the gas transfer path 1a in the mixing block.
The supply gas switching block (not shown) of the carrier gas supply switching device H2 of Example 2 has the same shape. Further, as shown in FIG. 20, the gas mixing block 1 and the supply gas connection block 1 ′ of the second embodiment can be changed to a shape in which the four corners are cut off at right angles (a cross shape when viewed from the Y-axis direction). Is possible.
[0088]
Also in the second embodiment, the impurities of the carrier gas and the reactive gas can be removed by the impurity removing devices of the carrier gas conveying device H1 and the reactive gas conveying device U1 and conveyed to the reaction furnace.
In the second embodiment, the gas flowing in from the gas communication passages 1b of the blocks 1 and 1 'is directed to the mixing position P set on the center line of the gas transfer paths 1a and 1a' in the blocks. Inflow. Further, the distance from the outer end opening of each process block gas communication passage 3a of the process block 3 connected to the supply gas connection block 1 'to the mixing position P of the supply gas connection block 1' is set to be the same. Has been. Therefore, the same operation as in the first embodiment is achieved.
[0089]
(Example 3)
FIG. 21 is an explanatory diagram of a gas mixing block constituting the reaction gas mixing apparatus according to the third embodiment of the present invention.
The third embodiment is different from the second embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the second embodiment in other points.
In the description of the third embodiment, components corresponding to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In FIG. 21, the reaction gas mixing block 1 of the reaction gas mixing device U2 of Example 3 has a regular pentagonal shape as viewed from the Y-axis direction in which the carrier gas in the gas transfer path 1a in the mixing block flows. The mounting surface 1c constitutes a part of each side of a regular pentagon when viewed from the gas flow direction in the gas transfer path 1a in the mixing block. The supply gas connection block 1 'can be changed to a regular polygon that is not less than a regular pentagon.
The supply gas switching block (not shown) of the carrier gas supply switching device H2 of the third embodiment has the same shape.
In the third embodiment, the same operation as in the second embodiment is achieved.
[0090]
Example 4
FIG. 22 is an explanatory diagram of a gas mixing block constituting the reaction gas mixing apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
The fourth embodiment is different from the second embodiment in the following points, but is configured in the same manner as the second embodiment in other points.
In the description of the fourth embodiment, components corresponding to those of the second embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In FIG. 22, the reaction gas mixing block 1 of the reaction gas mixing device U2 of the fourth embodiment has an equilateral triangle as viewed from the Y-axis direction in which the carrier gas in the gas transfer path 1a in the mixing block flows, and each valve is mounted. The surface 1c constitutes a part of each side of the equilateral triangle when viewed from the gas flow direction in the gas transfer path 1a in the mixing block.
The supply gas switching block (not shown) of the carrier gas supply switching device H2 of the fourth embodiment has the same shape.
This Example 4 also has the same effect as Example 2.
[0091]
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is performed within the range of the summary of this invention described in the claim. It is possible. Modified embodiments of the present invention are illustrated below.
(H01) The present invention can be applied to various apparatuses that form a thin film by mixing various gases and apparatuses that require high-purity gas.
(H02) Impurity removing apparatuses A to D for purifying the carrier gas and the reaction gas can be provided in numbers other than four.
(H03) It is possible to connect the exhaust pipe 19 to a recovery tank or the like to recover the discharged carrier gas or reaction gas, or to pass the impurities again through the impurity removing devices A to D to remove impurities. is there.
(H04) In each of the first to third embodiments, the supply gas connection block 1 'and the reaction gas mixing block 1 can be integrated with the process block 3, and the supply gas connection block 1' reaction In the gas mixing block 1, the process block 3 and the vent block 17 can be integrated. In addition, the process block 3 and the vent block 17 can be integrated. In this case, the distance between the mixing position P of the supply gas connection block 1 'and the reaction gas mixing block 1 and the position of the process valves AV1 to DV1 (distance of the gas communication path 3a in the process block + gas communication path in the vent block) If the distance 1b + the distance from the inner end opening of the vent block gas communication passage 1b to the mixing position P) is shortened, the amount of gas remaining from the mixing position P to the position of the process valves AV1 to DV1 is reduced. .
[0092]
【The invention's effect】
  The aforementioned gas supply apparatus of the present inventionIsThe following effects are achieved.
(K01) A high-purity gas with few impurities can be supplied.
(K02) A high-purity gas with few impurities can be continuously supplied for a long time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a gas supply apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a view seen from the arrow II in FIG.
FIG. 3 is a view taken from the direction of arrow III in FIG.
FIG. 4 is an exploded perspective view of a gas mixing unit of the gas mixing device.
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG.
6 is an explanatory view of a process valve used in the first embodiment, FIG. 6A is a view showing a closed state, and FIG. 6B is a view showing an open state.
7 is an explanatory view of a vent valve used in the first embodiment, FIG. 7A is a view showing an open state, and FIG. 7B is a view showing a closed state.
FIG. 8 is an explanatory view of main parts of a carrier gas supply device H and a reaction gas supply device U that constitute a gas supply device according to a first embodiment of the present invention. The carrier gas supply device H shown in FIG. FIG. 2 is a partially omitted view seen from the arrow VIIIA in FIG. 2, and the reaction gas supply device U is a partially omitted view seen from the arrow VIIIB in FIG.
9 is an enlarged partial cross-sectional view of a main part of the gas supply apparatus of FIG.
10 is an enlarged partial cross-sectional view of a main part including a right end portion (Y end portion) of FIG. 9; FIG.
FIG. 11 is an explanatory view of an impurity removing device constituting the gas supply device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an explanatory view of a purification cylindrical member and a plate of the impurity removing device, FIG. 12A is a perspective view of the purification cylindrical member, and FIG. 12B is a perspective view of a plate in the purification cylindrical member. is there.
FIG. 13 is a block diagram of the control part of the carrier gas switching device in the control part of the gas supply device of the first embodiment.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the first to fourth supply line impurity removal devices of the carrier gas transport device H1 and each process valve and vent valve of the carrier gas transport device H1.
FIG. 15 is a time chart of heater on / off and valve opening / closing operations of the first to fourth supply line impurity removal apparatuses connected to the carrier gas supply switching apparatus H2.
FIG. 16 is a flowchart of operation start / stop control of the impurity removal apparatuses A, B, C, and D of the gas supply apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, which is connected to the carrier gas supply switching apparatus H2. It is a flowchart of the operation start / stop control of the impurity removal apparatuses A, B, C, and D.
FIG. 17 is a flowchart of heater on / off and valve opening / closing control of the impurity removal devices A, B, C, and D of the gas supply device according to the first embodiment of the present invention, which is connected to the carrier gas supply switching device H2. 5 is a flowchart of heater on / off and valve opening / closing control for each of the impurity removal apparatuses A, B, C, and D.
FIG. 18 is a subroutine of ST27 in FIG.
FIG. 19 is an explanatory diagram of a gas mixing block constituting the reaction gas mixing apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a view showing a modified example of the gas mixing block of the second embodiment.
FIG. 21 is an explanatory diagram of a gas mixing block constituting a reaction gas mixing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 22 is an explanatory diagram of a gas mixing block constituting a reaction gas mixing apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 23 is a graph showing the result of analyzing a state in which a certain piping system is heated to remove impurities in the piping with an atmospheric pressure ionization mass spectrometer (APIMS). It is a graph.
FIG. 24 shows a case where a commercially available in-line high-purity purifier is installed just before piping and gas is passed through to repeat the desorption phenomenon (2), adsorption phenomenon (3), and saturation phenomenon (4). It is a graph which shows the result of having analyzed the state with the said atmospheric pressure ionization mass spectrometer (APIMS).
[Explanation of symbols]
A, B, C, D: Impurity removal device, AV1 to DV1 ... Process valve, AV2 to DV2 ... Vent valve, C1 + MC1 ... Heating device control means, F ... Gas transfer path, Ka-Kd ... Metal heating device for purification, MC2 ... valve opening / closing control means, P ... mixing position, R1 ... gas supply path, R2 ... gas discharge path,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1a ... Gas transfer path in mixing block, 1a '... Gas transfer path in switching block, 1b ... Gas communication path in mixing block, 1b' ... Gas communication path in switching block, 1c, 1c '... Valve mounting surface, 3a ... Process Gas communication path in block, 3b ... Gas inflow path in process block, 3c ... Connection path in process block, 3f ... Gas flow opening, 3h ... Vent block connection surface, 3j ... Mounted surface, 3k ... Valve connection surface, 3L ... Gas supply path connection surface, 3m ... mounted surface side communication passage opening, 3n ... valve connection surface side communication passage opening, 17a ... vent block connection passage, 17b ... vent block discharge passage, 17c ... vent valve connection surface, 17d ... Connected surface, 17f ... Connected surface side connection path opening, 17g ... Vent valve connection surface side connection path opening, 17h ... Vent valve connection surface side discharge path opening, 17i ... Gas discharge path connection surface side opening
(AV1 ~ DV1 + AV2 ~ DV2) ... Valve,
(A26-D26, A27-D27) ... Metal for gas purification.

Claims

A gas supply path ;
Impurities having a gas refining metal disposed in the gas supply path and desorbing impurities on the surface during heating and adsorbing impurities to the surface when the temperature is lowered , and a refining metal heating device for heating the gas refining metal A removal device ;
Heating the gas purifying metal for a predetermined time by the purifying metal heating device while supplying the supply gas before using the supply gas flowing through the gas supply path to desorb impurities on the gas purifying metal surface Device control means ;
With
After the heating by the heating device control means is finished, supply gas is supplied to the gas supply path, and impurities in the supply gas are adsorbed by the gas purifying metal whose temperature is lowered, and purified gas is supplied. A gas supply device.

A plurality of gas supply paths ;
A gas transfer path connected to the plurality of gas supply paths and transferring a gas supplied from each of the gas supply paths ;
A valve that is operated by switching between a gas transfer position communicating with each gas supply path and the gas transfer path and a gas discharge position communicating with the gas discharge path ;
A gas refining metal which is disposed in each gas supply path and desorbs impurities on the surface during heating and adsorbs impurities to the surface when the temperature decreases; and a metal heating apparatus for refining which heats the gas refining metal. an impurity removal device having,
Before using the supply gas flowing through each gas supply path, the gas purification metal heating device heats the gas purification metal for a predetermined time while supplying the supply gas to desorb impurities on the surface of the gas purification metal. Heating device control means ,
With
After the heating by the heating device control means is finished, supply gas is supplied to the gas supply path, and impurities in the supply gas are adsorbed by the gas purifying metal whose temperature is lowered, and purified gas is supplied. A gas supply device.

The gas supply device according to claim 1 or 2, wherein the gas supply block to which the gas supply path is connected is a gas mixing block having the following requirements (C01) to (C03):
(C01) a gas transfer path in the mixing block formed through the upstream side surface and the downstream side surface of the integrally structured block;
(C02) a plurality of valve mounting surfaces that are equidistant from the mixing position set on the center line of the gas transfer path and perpendicular to each radiation extending perpendicular to the gas transfer path;
(C03) A plurality of gas communication passages in each mixing block extending radially from the mixing position and perpendicular to the valve mounting surfaces and opening to the valve mounting surfaces.

The gas supply device according to claim 1 or 2, wherein a supply gas switching block to which the gas supply path is connected, wherein a supply gas switching block having the following requirements (D01) to (D03) is used :
(D01) a gas transfer path in the switching block that opens to the downstream side surface of the integrally structured block;
(D02) a plurality of valve mounting surfaces that are equidistant from the mixing position set on the center line of the gas transfer path and perpendicular to each radiation extending perpendicular to the gas transfer path;
(D03) A plurality of gas communication passages in each switching block that extend radially from the mixing position and are perpendicular to the valve mounting surfaces and open to the valve mounting surfaces.

The gas supply device according to claim 1 or 2, wherein a process block having the following requirements (E01) to (E06) is used , the process block being connected to the gas supply path .
(E01) A mounting surface that is formed on one side of a block having an integral structure and is mounted on the valve mounting surface;
(E02) Process valve connecting surface to which the process valve is connected,
(E03) A gas communication passage in a process block that penetrates between the attached surface and the valve connecting surface and has an attached surface side communication passage opening and a valve connecting surface side communication passage opening, and the attached surface side communication passage The process block gas communication path whose opening communicates with the mixing block gas communication path or the switching block gas communication path;
(E04) A gas flow opening that is opened around the valve connection surface side communication passage opening, and the valve connection surface side communication passage opening is closed by a valve with respect to the valve connection surface side communication passage opening. The gas flow opening that is shut off and communicates with the valve connection surface side communication passage opening when the valve connection surface side communication passage opening is opened;
(E05) a gas inflow path in the process block having one end communicating with the gas flow opening and the other end opening on the gas supply path connection surface;
(E06) An in-process block connection path having one end communicating with the gas flow opening and the other end opening on the vent block connection surface.

The gas supply device according to claim 2, wherein the vent block is connected to the gas discharge path, and the vent block having the following requirements (F01) to (F05) is used .
(F01) Connected surface formed on one side surface of the block having an integral structure and connected to the vent block connection surface;
(F02) vent valve connecting surface to which the vent valve is connected,
(F03) Vent block connection path having a connection surface side connection path opening that opens to the connection surface and a vent valve connection surface side connection path opening that opens to the vent valve connection surface;
(F04) a vent valve connection surface side discharge passage opening that opens to the vent valve connection surface adjacent to the vent valve connection surface side connection passage opening, and a vent block discharge passage that opens to the gas discharge passage connection surface;
(F05) When the vent valve connection surface side connection path opening is closed by the vent valve, the vent valve connection surface side connection path opening is blocked and the vent valve connection surface side connection path opening is opened. The vent valve connecting surface side discharge passage opening sometimes communicating with the vent valve connecting surface side connection passage opening.