JP5274518B2 - ガス供給ユニット及びガス供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数種類のガスを切り換えて流通させるガス供給ユニットに関する。

従来、半導体製造工程等に用いられるガス供給ユニットとして、特許文献１に記載されたものがある。特許文献１に記載のものについて、図１１〜１３を参照して説明する。なお、図１１はガス供給ユニットの平面図であり、図１２は図１１の１２−１２線断面図であり、図１３は図１１の１３−１３線断面図である。

このガス供給ユニット３１１では、キャリングガス入力ポート３２１ｓからキャリングガス出力ポート３２１ｅまで、１本のキャリングガス流路３２１が形成され、各弁ブロック３２０Ａ〜３２０Ｄには、プロセスガス入力ポート３２２ｓからキャリングガス流路３２１へと連通するプロセスガス流路３２２が形成されている。

各弁ブロック３２０Ａ〜３２０Ｄでは、開閉弁３５０によってボディ３３５内でプロセスガス流路３２２とキャリングガス流路３２１との連通・遮断が操作される。ボディ３３５の内部には逆「Ｖ」字型のブロック流路３３１が形成され、弁室３２４に連通したプロセスガス流路３２２が弁孔３２５を介して流路３３１に連通している。ベースブロック３４０には「Ｖ」字型のブロック流路３３２が間隔をおいて形成され、弁ブロック３２０Ａ〜３２０Ｄの各ブロック流路３３１とベースブロック３４０のブロック流路３３２とが直列に接続されて１本のキャリングガス流路３２１を構成している。

国際公開第２００４／０３６０９９号

ところで、特許文献１に記載のものは、開閉弁３５０が配置される側面部３３５ａに対して垂直な側面部３３５ｃに、プロセスガス入力ポート３２２ｓが設けられているため、弁ブロック３２０Ａ〜３２０Ｄの側方にプロセスガスポート３２２ｓを配置する空間を確保する必要がある。ここで、プロセスガス流路３２２を上記側面部３３５ａに平行な側面部３３５ｂまで延ばして開口させることも考えられるが、その場合にはキャリングガス流路３２１とプロセスガス流路３２２Ａ（二点鎖線で表示）との干渉が問題となる。したがって、弁ブロック３２０Ａ〜３２０Ｄの幅（図１３における左右方向の長さ）を縮小したり、ガス供給ユニット３１１を並列に配列して高集積化したりすることが困難である。

また、特許文献１に記載のものでは、各弁ブロック３２０Ａ〜３２０Ｄのブロック流路３３１とベースブロック３４０のブロック流路３３２とがそれぞれ「Ｖ」字型に形成されて接続されている。しかしながら、こうした「Ｖ」字型で細い流路を長く形成する加工は容易ではない。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、複数の開閉弁が設けられたブロックの幅を縮小することができるとともに製造が容易であるガス供給ユニットを提供することを主たる目的とするものである。

上記課題を解決するために以下の手段を採用した。

第１の発明は、内部に流路の設けられた流路ブロックを備え、前記流路は主流路と前記主流路にそれぞれ連通する複数の副流路とを含み、前記副流路毎に開閉弁を備え、前記開閉弁が対応する前記副流路と前記主流路とを遮断および連通するガス供給ユニットであって、前記流路ブロックは、長尺状に延びる直方体状に形成され、前記開閉弁が搭載された弁搭載面と前記副流路が開口した副流路開口面とを有し、前記弁搭載面および前記副流路開口面は互いに反対側に位置する面であり、前記開閉弁は、前記弁搭載面の長手方向に沿って直列に配置され、前記開閉弁の各弁室が前記弁搭載面に設けられ、前記副流路は、前記弁室の略中央に連通されるとともに前記弁搭載面から離間する方向へ延びて前記副流路開口面に開口し、前記主流路は、隣り合う前記開閉弁の前記弁室を接続しており、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の少なくとも一方に設けられた側面流路を含み、前記側面流路は、前記弁搭載面の長手方向に沿って延びる溝部と前記溝部の溝開口を覆う蓋部材とにより構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、副流路は前記流路ブロックの前記弁搭載面とは反対側の副流路開口面に開口しているため、開閉弁（弁室）が搭載された弁搭載面を幅方向から挟む両側面にプロセスガスの入力ポートを設ける必要がない。したがって、複数の開閉弁が設けられた流路ブロックの幅を縮小することができる。

そして、主流路は、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の少なくとも一方に設けられて前記弁搭載面の長手方向に沿って延びる側面流路を含んでいるため、主流路において側面流路以外の部分の長さを短くすることができる。ここで、側面流路は、前記弁搭載面の長手方向に沿って延びる溝部と前記溝部の溝開口を覆う蓋部材とにより構成されているため、側面流路が細く長い流路であっても容易に形成することができる。したがって、流路ブロックに主流路を容易に形成することができ、ひいてはガス供給ユニットを容易に製造することができる。さらに、側面流路は、流路ブロックの内部を側面（表面）まで流路として利用することができるため、流路ブロック内に流路を効率的に配置することができる。その結果、複数の開閉弁が設けられた流路ブロックの幅を縮小することができる。

第２の発明では、第１の発明において、前記側面流路は、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の一方の側面と他方の側面とに、前記弁搭載面の長手方向に沿って交互に設けられているため、弁搭載面の長手方向に関して隣り合う側面流路同士の干渉を避けることができる。したがって、主流路において形成が容易である側面流路の長さを長くすることができ、側面流路以外の部分の長さをより短くすることができる。

第３の発明では、第２の発明において、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の一方の側面と他方の側面とに設けられ且つ前記弁搭載面の長手方向に関して隣り合う前記側面流路は、前記弁搭載面の長手方向において前記弁室の設けられた位置で互いに重なり合う部分を有しているため、弁搭載面の幅方向に沿って延びる流路によって、弁室を介してこれらの重なり合う部分を接続することができる。したがって、側面流路と弁室とを接続する流路、すなわち主流路において側面流路以外の部分の長さを短くすることができる。

第４の発明では、第１の発明において、前記側面流路は、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面のうち一方の側面のみに設けられているため、側面流路を形成する際に流路ブロックを裏返して加工する必要がない。したがって、ガス供給ユニットを製造する作業性や加工性を向上させることができる。

第５の発明では、第１〜第４のいずれかの発明において、前記主流路は、同一の前記弁室に対して前記副流路と前記弁室との連通部を挟む位置にそれぞれ接続されているため、弁室内を流通するキャリングガス（パージガス）が副流路と弁室との連通部を経由し易くなる。すなわち、上流側の主流路から弁室に流入したキャリングガスは、副流路と弁室との連通部を経由して下流側の主流路へと直線的に流れ易くなる。したがって、副流路から弁室に流入するプロセスガスをキャリングガスによって運び易くなるとともに、プロセスガスが遮断された場合にパージガスによって弁室内のプロセスガスを速やかに排出することができる。

上述したように、本発明に係るガス供給ユニットでは、開閉弁（弁室）が設けられた弁搭載面を幅方向から挟む両側面にプロセスガスの入力ポートを設ける必要がないため、第６の発明のように、第１〜第５のいずれかの発明におけるガス供給ユニットを複数備え、前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面同士が互いに当接するように前記ガス供給ユニットを並列に配列することにより、１つ１つのガス供給ユニットの幅が縮小されるとともに、ガス供給ユニット同士の隙間を省略することができる。その結果、ガス供給装置を大幅に高集積化することができる。

第７の発明では、第１〜第５のいずれかの発明において、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面のうち、前記側面流路が設けられた部分にはヒータが設けられているため、側面流路とヒータとを近接させることができる。したがって、側面流路を流通するガスを効率的に加熱することができる。

第８の発明では、第１〜第５のいずれか発明におけるガス供給ユニットを複数備え、前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面同士が隣り合うように前記ガス供給ユニットを並列に配列し、前記隣り合うガス供給ユニットの前記側面に挟み込まれるようにヒータが設けられているため、１つのヒータによって隣り合うガス供給ユニットの双方を加熱することができる。さらに、第２の発明のように、前記側面流路は、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の一方の側面と他方の側面とに、前記弁搭載面の長手方向に沿って交互に設けられている場合であっても、２つの側面の双方に対してヒータが配置されるため、側面流路を流通するガスを効率的に加熱することができる。

本発明の第１実施形態に係るガス供給ユニットの平面図。 図１の２−２線断面図。 図１の３−３線断面について流路ブロックのみを示す断面図。 図３の４−４線断面について一部のみを代表して示す断面図。 本発明の第２実施形態に係るガス供給ユニットの平面図。 図５の６−６線断面図。 図６の７−７線断面について１つの流路ブロックを代表して示す断面図。 ガス供給ユニットの変形例を示す断面図。 流路ブロックの変形例を示す断面図。 流路ブロックの他の変形例を示す断面図。 従来のガス供給ユニットの平面図。 図１１の１２−１２線断面図。 図1１の１３−１３線断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具現化した第１施形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１に示すように、ガス供給装置１０は、同じ構成のガス供給ユニット１１を複数備えている。これらのガス供給ユニット１１は互いに固定されており、全体として一体化されている。

ガス供給ユニット１１は、長尺状に延びる直方体状に形成された流路ブロック２０と、複数の開閉弁５０（５０Ａ）とを備えている。流路ブロック２０の上面２０ａ（弁搭載面）には、開閉弁５０が搭載されている。開閉弁５０は、上面２０ａの長手方向に沿って直列に配置されている。開閉弁５０は、略円柱状に形成されている。流路ブロック２０の上面２０ａの幅は、開閉弁５０の円形をなす上面の直径と略等しくされている。なお、開閉弁５０は、流路ブロック２０の上面２０ａの幅内に収まっていればよく、略円柱状の形状に限らず、四角柱状の形状等、任意の形状のものを採用することができる。

複数のガス供給ユニット１１は、流路ブロック２０の上面２０ａの幅方向（長手方向に直交する方向）において、互いの側面２０ｃ同士が当接している。すなわち、複数のガス供給ユニット１１は、流路ブロック２０において上面２０ａを幅方向から挟む両側面２０ｃ同士が互いに当接するように並列に配列されている。このため、ガス供給ユニット１１が集積される方向、すなわち流路ブロック２０の上面２０ａの幅方向において、流路ブロック２０同士の間には隙間が形成されていない。

流路ブロック２０の上面２０ａの長手方向の一端部には、キャリングガス（パージガス）の出力ポート２９が設けられている。この出力ポート２９と反対側の端部に設けられた開閉弁５０Ａはキャリングガスの流通状態を変更し、他の開閉弁５０は各プロセスガスの流通状態を変更する。

次に、併せて図２，３を参照して、１つのガス供給ユニット１１の構成について代表して説明する。なお、図２は図１の２−２線断面図であり、図３は図１の３−３線断面図について開閉弁５０を省略して示している。

流路ブロック２０の内部には、全体として流路ブロック２０の長手方向（上面２０ａの長手方向）に延びるキャリングガス流路２１（主流路）が設けられている。キャリングガス流路２１において下流側の端部には、キャリングガスの出力ポート２９が接続されている。キャリングガス流路２１は、流路ブロック２０において上面２０ａを幅方向から挟む両側面２０ｃにそれぞれ設けられた側面流路２５を含んでいる。側面流路２５は、これらの両側面２０ｃの一方の側面２０ｃと他方の側面２０ｃとに、上面２０ａの長手方向に沿って交互に設けられている。すなわち、側面流路２５は、流路ブロック２０において上面２０ａの長手方向に沿って千鳥状に設けられている。

流路ブロック２０の内部には、キャリングガス流路２１にそれぞれ連通する複数のプロセスガス流路２２（副流路）が設けられている。プロセスガス流路２２（２２Ａ）は、流路ブロック２０の下面２０ｂ（副流路開口面）に開口している。プロセスガス流路２２は、下面２０ｂにおいて幅方向（図３の左右方向）の中央に開口している。すなわち、プロセスガス流路２２の開口部は、流路ブロック２０の幅方向において均等に配置されている。プロセスガス流路２２は、上面２０ａ及び下面２０ｂに対して垂直に設けられている。

流路ブロック２０の下面２０ｂには、長尺状に延びる略直方体状の接続部材４０がプロセスガス流路２２毎に設けられている。接続部材４０は、ボルト４４によって流路ブロック２０に固定されている。接続部材４０の長手方向および幅方向は、流路ブロック２０の長手方向および幅方向とそれぞれ一致している。接続部材４０の幅は、流路ブロック２０の幅と等しく設定されている。

接続部材４０には、その下面から上面まで貫通する直線状の導入流路４２（４２Ａ）が設けられている。導入流路４２は、接続部材４０の長手方向において中央に設けられるとともに、接続部材４０の幅方向において中央に設けられている。そして、各導入流路４２は流路ブロック２０の各プロセスガス流路２２に接続されている。すなわち、各導入流路４２は、各プロセスガス流路２２の延長線上に設けられている。これらの導入流路４２及びプロセスガス流路２２の接続部はガスケットによってシールされている。導入流路４２の上流側の端部（接続部材４０の下面）には、入力ポート４２ｓが接続部材４０の突出部として設けられている。導入流路４２の入力ポート４２ｓには、プロセスガスを供給する配管が接続される。また、開閉弁５０に接続されている導入流路４２Ａ（実質的にはキャリングガス流路）の入力ポート４２ｓには、キャリングガス（パージガス）を供給する配管が接続される。

上記側面流路２５は、接続部材４０を固定するボルト４４と干渉しないように、流路ブロック２０において下面２０ｂから離間した位置に設けられている。換言すれば、側面流路２５は、流路ブロック２０において弁室２４の近傍に設けられている。全ての側面流路２５は、流路ブロック２０において下面２０ｂ（上面２０ａ）から同一の距離に設けられている。

流路ブロック２０の上面２０ａには、流路ブロック２０の長手方向（上面２０ａの長手方向）に沿って所定間隔で上記開閉弁５０の弁室２４が設けられている。そして、上記各プロセスガス流路２２は各弁室２４に連通されている。すなわち、開閉弁５０は、プロセスガス流路２２毎に設けられている。また、隣り合う開閉弁５０の弁室２４は、上記キャリングガス流路２１によって接続されている。したがって、各プロセスガス流路２２は、各弁室２４を介してキャリングガス流路２１に接続されている。

弁室２４は、流路ブロック２０の幅方向（流路ブロック２０の上面２０ａの幅方向）において中央に設けられている。弁室２４は、略円形の凹部として形成されている。そして、弁室２４は、流路ブロック２０の幅を縮小するために、流路ブロック２０の幅方向の略全長にわたって設けられている。換言すれば、流路ブロック２０の幅は、弁室２４の径と略等しく又はそれよりも若干広く設定されている。弁室２４の中央には、開閉弁５０の弁体５１が当接および離間する弁座２４ａが設けられている。弁座２４ａは、略円環状の突部として形成されている。

上述したように、側面流路２５は、流路ブロック２０の両側面２０ｃの一方の側面２０ｃと他方の側面２０ｃとに、上面２０ａの長手方向に沿って交互に設けられている。このため、上流側のキャリングガス流路２１と下流側のキャリングガス流路２１とが同一の弁室２４に接続される部分において、隣り合う側面流路２５同士が干渉することを避けることができる。換言すれば、上流側の側面流路２５と下流側の側面流路２５とが一方の側面２０ｃのみに設けられる場合には、これらの側面流路２５同士が干渉しないように、側面流路２５の長さを短くする又は上面２０ａから各側面流路２５までの距離を異ならせる必要がある。

弁室２４の中央、すなわち弁座２４ａで囲まれる部分に上記プロセスガス流路２２が連通されている。プロセスガス流路２２は、流路ブロック２０の上面２０ａから離間する方向へ延びている。プロセスガス流路２２は直線状に形成されており、円形の断面を有している。各プロセスガス流路２２は、各弁室２４との接続部付近が他の部分よりも細くなるように、すなわち各弁室２４との接続部付近の流路断面積が他の部分の流路断面積よりも小さくなるように形成されている。このため、流路ブロック２０の幅を縮小する上で弁座２４ａの径を小さくすることができる。

開閉弁５０は、電磁駆動式の弁であり、コイル５２への通電制御を通じて弁体５１を往復駆動する。そして、弁室２４に設けられた弁座２４ａに弁体５１が当接および離間することにより、上記プロセスガス流路２２と弁室２４とが遮断および連通される。なお、開閉弁５０は、電磁駆動式の弁に限らず、エアオペレイト式の弁や圧電素子駆動式の弁等、任意の型式のものを採用することもできる。

次に、図３，４を参照して、キャリングガス流路２１の構成について詳細に説明する。なお、図４は図３の４−４線断面について一部のみを代表して示す断面図である。

キャリングガス流路２１は、上記側面流路２５と接続流路２７とにより構成されている。側面流路２５と比べて接続流路２７は非常に短く形成されている。

上述したように、側面流路２５は、流路ブロック２０において上面２０ａを幅方向から挟む両側面２０ｃ、すなわち上面２０ａに垂直な側面２０ｃにそれぞれ設けられている。側面流路２５は、流路ブロック２０の長手方向に沿って延びる溝部２５ａと溝部２５ａの溝開口を覆う蓋部材２５ｂとにより構成されている。溝部２５ａは、側面２０ｃの表面を切削することにより形成されており、所定の幅および深さを有している。蓋部材２５ｂは、溝部２５ａに沿って延びており、側面流路２５を流通するガスが漏れないように溶接等により流路ブロック２０に固定されている。蓋部材２５ｂの表面は、流路ブロック２０の側面２０ｃの表面と一致している。このため、両側面２０ｃは全体として平面に形成されている。したがって、複数の流路ブロック２０を側面２０ｃ同士が互いに当接するように並列に配列する場合に、それらの流路ブロック２０の間に隙間が形成されることを抑制することができる。

溝部２５ａは、溝部２５ａがプロセスガス流路２２に干渉しないとともに、流路ブロック２０の幅方向に関して、弁室２４と溝部２５ａとが重なりを有するように設けられている。さらに、溝部２５ａは、流路ブロック２０の長手方向（上面２０ａの長手方向）に関して、弁室２４と溝部２５ａとが重なりを有するように設けられている。そして、流路ブロック２０の両側面２０ｃの一方の側面２０ｃと他方の側面２０ｃとに設けられ且つ流路ブロック２０の長手方向に関して隣り合う側面流路２５は、流路ブロック２０の長手方向おいて弁室２４の設けられた位置で互いに重なり合う重なり部分２５ｄを有している。このため、流路ブロック２０の幅方向（上面２０ａの幅方向）に沿って延びる接続流路２７によって、弁室２４を介して２つの重なり部分２５ｄを接続することができる。詳しくは、溝部２５ａと弁室２４とが、上面２０ａに垂直な接続流路２７によって接続されている。接続流路２７は、略円形の断面を有しており、一定の径で形成されている。

同一の弁室２４に接続される２つの接続流路２７、すなわち上流側のキャリングガス流路２１及び下流側のキャリングガス流路２１は、弁室２４においてプロセスガス流路２２と弁室２４との連通部を挟む位置にそれぞれ接続されている。換言すれば、上流側の接続流路２７と弁室２４との連通部、プロセスガス流路２２と弁室２４との連通部、及び下流側の接続流路２７と弁室２４との連通部が直線上に並んでいる。このため、プロセスガス流路２２から弁室２４に流入するプロセスガスは、上流側の接続流路２７から弁室２４に流入して弁室２４から下流側の接続流路２７へ流出するキャリングガスによって運ばれ易くなる。また、開閉弁５０によってプロセスガスが遮断された場合には、上流側の接続流路２７から弁室２４に流入するキャリングガスが、弁座２４ａの周囲を流通して弁室２４から下流側の接続流路２７へ流出する。このため、弁室２４内にプロセスガスが残留することを抑制することができる。

このように構成されたガス供給ユニット１１において、複数のプロセスガス流路２２のうち、ガス供給ユニット１１の長手方向においてキャリングガスの出力ポート２９と反対側の端部に設けられたプロセスガス流路２２Ａはキャリングガス（パージガス）の流路として用いられる。そして、このプロセスガス流路２２Ａに対応する開閉弁５０Ａによって、キャリングガスが遮断および流通される。その他のプロセスガス流路２２には各プロセスガスが供給され、それぞれに対応する開閉弁５０によって各プロセスガスが遮断および流通される。また、並列に配列されたガス供給ユニット１１によってガス供給装置１０が構成され、全体としてキャリングガス及びプロセスガスの流通状態が制御される。なお、キャリングガス流路２１にキャリングガスを流通させず、プロセスガス及びパージガスの流路として用いてもよい。

以上詳述した本実施形態は以下の利点を有する。

プロセスガス流路２２は、流路ブロック２０において開閉弁５０（弁室２４）が搭載された上面２０ａとは反対側の下面２０ｂに開口しているため、上面２０ａに対して垂直な側面２０ｃにプロセスガスの入力ポートを設ける必要がない。したがって、複数の開閉弁５０が設けられた流路ブロック２０の幅を縮小することができる。

そして、キャリングガス流路２１は、流路ブロック２０において上面２０ａを幅方向から挟む両側面２０ｃの少なくとも一方に設けられて流路ブロック２０の長手方向（上面２０ａの長手方向）に沿って延びる側面流路２５を含んでいる。このため、キャリングガス流路２１において側面流路２５以外の部分である接続流路２７の長さを短くすることができる。ここで、側面流路２５は、流路ブロック２０の長手方向に沿って延びる溝部２５ａと溝部２５ａの開口を覆う蓋部材２５ｂとにより構成されているため、側面流路２５が細く長い流路であっても容易に形成することができる。したがって、流路ブロック２０にキャリングガス流路２１を容易に形成することができ、ひいてはガス供給ユニット１１を容易に製造することができる。さらに、側面流路２５は、流路ブロック２０の内部を側面２０ｃ（表面）まで流路として利用することができるため、流路ブロック２０内に流路を効率的に配置することができる。その結果、流路ブロック２０の幅を縮小することができる。

側面流路２５は、流路ブロック２０において上面２０ａを幅方向から挟む両側面２０ｃの一方の側面２０ｃと他方の側面２０ｃとに、流路ブロック２０の長手方向に沿って交互に設けられているため、流路ブロック２０の長手方向に関して隣り合う側面流路２５同士の干渉を避けることができる。したがって、キャリングガス流路２１において形成が容易である側面流路２５の長さを長くすることができ、側面流路２５以外の部分である接続流路２７の長さをより短くすることができる。

流路ブロック２０の長手方向に関して隣り合う側面流路２５は、流路ブロック２０の長手方向おいて弁室２４の設けられた位置で互いに重なり合う重なり部分２５ｄを有しているため、流路ブロック２０の幅方向（上面２０ａの幅方向）に沿って延びる流路によって、弁室２４を介してこれらの重なり部分２５ｄを接続することができる。したがって、側面流路２５と弁室２４とを接続する接続流路２７、すなわちキャリングガス流路２１において側面流路２５以外の部分の長さを短くすることができる。

上流側および下流側のキャリングガス流路２１は、同一の弁室２４に対してプロセスガス流路２２と弁室２４との連通部を挟む位置にそれぞれ接続されているため、弁室２４内を流通するキャリングガスがプロセスガス流路２２と弁室２４との連通部を経由し易くなる。すなわち、上流側のキャリングガス流路２１から弁室２４に流入したキャリングガスは、プロセスガス流路２２と弁室２４との連通部を経由して下流側のキャリングガス流路２１へと直線的に流れ易くなる。したがって、プロセスガス流路２２から弁室２４に流入するプロセスガスをキャリングガスによって運び易くなるとともに、プロセスガスが遮断された場合に弁室２４内のプロセスガスを速やかに排出することができる。

本実施形態のガス供給ユニット１１では、開閉弁５０（弁室２４）が搭載された上面２０ａに対して垂直な側面２０ｃにプロセスガスの入力ポートを設ける必要がない。そして、ガス供給装置１０は、複数のガス供給ユニット１１を備え、上面２０ａを幅方向から挟む両側面２０ｃ同士が互いに当接するようにガス供給ユニット１１を並列に配列している。このため、１つ１つのガス供給ユニット１１の幅が縮小されるとともに、ガス供給ユニット１１同士の隙間を省略することができる。その結果、ガス供給装置１０を大幅に高集積化することができる。

（第２実施形態）
以下、本発明を具現化した第２施形態について、第１実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。第２実施形態では、図５に示すように、流路ブロック１２０の両側面１２０ｃのうち一方の側面１２０ｃのみに側面流路１２５が設けられている点で第１実施形態と相違している。なお、第１実施形態と同一の部材については、同一の符号を付することにより説明を省略する。

ガス供給ユニット１１１は、長尺状に延びる直方体状に形成された流路ブロック１２０と、複数の補助流路ブロック６０と、複数の開閉弁５０（５０Ａ）とを備えている。流路ブロック１２０の上面には、各補助流路ブロック６０を介して各開閉弁５０が搭載されている。補助流路ブロック６０及び開閉弁５０は、流路ブロック１２０の上面の長手方向（流路ブロック１２０の長手方向）に沿って直列に配置されている。

補助流路ブロック６０は、長尺状に延びる略直方体状に形成されている。補助流路ブロック６０は、流路ブロック１２０の上面に固定されている。補助流路ブロック６０の長手方向および幅方向は、流路ブロック１２０の長手方向および幅方向とそれぞれ一致している。補助流路ブロック６０の幅は、流路ブロック１２０の幅と等しく設定されている。上記開閉弁５０は、各補助流路ブロック６０の上面１２０ａ（弁搭載面）にそれぞれ搭載されている。流路ブロック１２０及び補助流路ブロック６０を併せて全体の流路ブロックとみなしたときに、各補助流路ブロック６０の各上面１２０ａを併せて全体の流路ブロックの上面（弁搭載面）とみなすことができる。全体の流路ブロックの長手方向および幅方向は、流路ブロック１２０の長手方向および幅方向とそれぞれ一致している。

次に、図６を併せて参照して、１つのガス供給ユニット１１１の構成について代表して説明する。なお、図６は図５の６−６線断面図である。

流路ブロック１２０の内部には、全体として流路ブロック１２０の長手方向に延びるキャリングガス流路１２１（主流路）が設けられている。キャリングガス流路１２１において下流側の端部には、キャリングガスの出力ポート２９が接続されている。キャリングガス流路１２１は、流路ブロック１２０において上面を幅方向から挟む両側面１２０ｃ、すなわち流路ブロック１２０の上面（補助流路ブロック６０の上面１２０ａ）に垂直な両側面１２０ｃのうち一方の側面１２０ｃのみに設けられた側面流路１２５を含んでいる。側面流路１２５は、流路ブロック１２０の長手方向に沿って延びている。

流路ブロック１２０及び補助流路ブロック６０の内部には、キャリングガス流路１２１に連通するプロセスガス流路２２及び補助プロセスガス流路６２（副流路）がそれぞれ設けられている。プロセスガス流路２２と補助プロセスガス流路６２とは直列に接続されており、これらの接続部はガスケットによりシールされている。プロセスガス流路２２の基本的な構成は、第１実施形態のプロセスガス流路２２と同一であるため、ここでは説明を省略する。補助プロセスガス流路６２は、補助流路ブロック６０の下面から上面に向けて直線状に延びている。補助プロセスガス流路６２は、補助流路ブロック６０の長手方向において中央に設けられるとともに、補助流路ブロック６０の幅方向において中央に設けられている。各補助プロセスガス流路６２は、各プロセスガス流路２２の延長線上に設けられている。

補助流路ブロック６０の上面１２０ａには、上記開閉弁５０の弁室１２４が設けられている。弁室１２４の基本的な構成は、第１実施形態の弁室２４と同一であるため、ここでは説明を省略する。そして、上記各補助プロセスガス流路６２は各弁室１２４に連通されている。すなわち、開閉弁５０は、補助プロセスガス流路６２（プロセスガス流路２２）毎に設けられている。プロセスガス流路２２は、補助プロセスガス流路６２を介して弁室１２４に接続されている。また、隣り合う開閉弁５０の弁室１２４は、上記キャリングガス流路１２１によって接続されている。したがって、各プロセスガス流路２２及び補助プロセスガス流路６２は、各弁室１２４を介してキャリングガス流路１２１に接続されている。開閉弁５０は、弁体５１により補助プロセスガス流路６２（プロセスガス流路２２）と弁室１２４とを遮断および連通する。

上述したように、キャリングガス流路１２１は、流路ブロック１２０の両側面１２０ｃのうち一方の側面１２０ｃのみに設けられた側面流路１２５を含んでいる。側面流路１２５は、流路ブロック１２０の長手方向に沿って延びている。ここで、上流側の側面流路１２５と下流側の側面流路１２５とが同一の弁室１２４に接続される部分において、これらの側面流路１２５同士の干渉を避けるために、これらの側面流路１２５が互いに離間して設けられている。そして、これらの側面流路１２５は、流路ブロック１２０の内部に設けられた接続流路１２７ａ，１２７ｂと、補助流路ブロック６０の内部に設けられた補助接続流路６７とを介して、開閉弁５０の弁室１２４に接続されている。補助接続流路６７は、流路ブロック１２０の長手方向に沿うとともに補助流路ブロック６０の下面に対して斜め方向へ直線状に延びている。この場合であっても、キャリングガス流路１２１は、流路ブロック１２０の長手方向に延びる側面流路１２５を含んでいるため、補助接続流路６７の長さが長くなることを抑制することができる。接続流路１２７ｂと補助接続流路６７との接続部はガスケットによりシールされている。

同一の弁室１２４に接続される２つの補助接続流路６７、すなわち上流側のキャリングガス流路１２１及び下流側のキャリングガス流路１２１は、弁室１２４において補助プロセスガス流路６２と弁室１２４との連通部を挟む位置にそれぞれ接続されている。このため、補助プロセスガス流路６２から弁室１２４に流入するプロセスガスは、上流側の補助接続流路６７から弁室１２４に流入して弁室１２４から下流側の補助接続流路６７へ流出するキャリングガスによって運ばれ易くなる。また、開閉弁５０によってプロセスガスが遮断された場合には、弁室１２４内にプロセスガスが残留することを抑制することができる。

次に、図７を併せて参照して、側面流路１２５及び接続流路１２７ａ，１２７ｂの構成について詳細に説明する。なお、図７は、図６の７−７線断面について１つの流路ブロック１２０を代表して示す断面図である。

上記キャリングガス流路１２１は、側面流路１２５と接続流路１２７ａ，１２７ｂと補助接続流路６７とにより構成されている。側面流路１２５と比べて接続流路１２７ａ，１２７ｂ及び補助接続流路６７は短く形成されている。

側面流路１２５は、流路ブロック１２０の両側面１２０ｃのうち一方の側面１２０ｃのみに設けられている点と、第１実施形態の側面流路２５よりも短く形成されている点とを除いて、第１実施形態の側面流路２５と基本的に等しい構成を有している。側面流路１２５は、流路ブロック１２０の長手方向に沿って延びる溝部１２５ａと、溝部１２５ａの溝開口を覆う板状の蓋部材１２５ｂとにより構成されている。

流路ブロック１２０の長手方向において側面流路１２５の端部には、流路ブロック１２０の幅方向へ延びる接続流路１２７ａが連通されている。接続流路１２７ａは、側面流路１２５（溝部１２５ａ）との連通部から、流路ブロック１２０の幅方向の中央まで直線状に延びている。このため、側面流路１２５の溝部１２５ａを形成した後に、側面１２０ｃの方向からドリル等によって接続流路１２７ａを形成することができる。

流路ブロック１２０の幅方向の中央において、接続流路１２７ａの端部には上記接続流路１２７ｂの端部が連通されている。この接続流路１２７ｂは、流路ブロック１２０の幅方向に延びる接続流路１２７ａとの連通部から、補助流路ブロック６０の方向へ直線状に延びて流路ブロック１２０の上面に開口している。このため、流路ブロック１２０の上面の方向からドリル等によって接続流路１２７ｂを形成することができる。接続流路１２７ｂは、補助流路ブロック６０の上面１２０ａ（流路ブロック１２０の下面１２０ｂ）に対して垂直に配置されている。そして、接続流路１２７ｂは、補助流路ブロック６０に設けられた上記補助接続流路６７に接続されている。

このように構成されたガス供給ユニット１１１においても、第１実施形態のガス供給ユニット１１と同様にキャリングガス及びプロセスガスの流通状態が制御される。

以上詳述した本実施形態は以下の利点を有する。なお、第１実施形態と異なる利点のみを記載する。

側面流路１２５は、流路ブロック１２０の両側面１２０ｃのうち一方の側面１２０ｃのみに設けられているため、側面流路１２５を形成する際に流路ブロック１２０を裏返して加工する必要がない。したがって、ガス供給ユニット１１１を製造する作業性や加工性を向上させることができる。

上記実施形態に限定されず、例えば次のように実施することもできる。

キャリングガス流路１２１の上流側および下流側の端部を流路ブロック１２０の長手方向の端面に開口させてもよい。この場合には、プロセスガス流路２２Ａからプロセスガスを流入させて、開閉弁５０Ａはプロセスガスを遮断および連通させることとなる。なお、キャリングガスの流通状態を変更する開閉弁は、ガス供給ユニット１１（１１１）とは別に設けるようにすればよい。

第１実施形態のガス供給ユニット１１において、開閉弁５０の搭載された上面２０ａに垂直な２つの側面２０ｃに、流路ブロック２０の長手方向に沿って交互に設けられた側面流路２５は、流路ブロック２０の長手方向おいて弁室２４の設けられた位置で互いに重なり合う重なり部分２５ｄを有していなくてもよい。図８に示すように、こうした構成であっても、接続流路２２７を流路ブロック２０の幅方向に適宜延長することによって、側面流路２５と弁室２４とを接続することができる。

図９に示すように、流路ブロック２０の両側面２０ｃのうち一方の側面２０ｃのみに側面流路２５が設けられている構成において、補助流路ブロック６０を介すことなく、側面流路２５と弁室２４とが接続流路２２７により接続されるようにしてもよい。

弁室２４（１２４）によって接続されたキャリングガス流路２１（１２１）は、弁室２４（１２４）においてプロセスガス流路２２（補助プロセスガス流路６２）と弁室２４（１２４）との接続部を挟む位置に接続されていたが、このような配置に必ずしも限定されない。なお、隣り合う溝部２５ａ及び蓋部材２５ｂを一体化することでキャリングガス流路２１（１２１）を連通させ、キャリングガス流路２１（１２１）が、各弁室２４（１２４）に１箇所でのみ連通する構成を採用することもできる。

図１０に示すように、流路ブロック２０の上面２０ａに垂直な側面２０ｃのうち、側面流路２５が設けられた部分にはヒータ７０が設けられている構成を採用することもできる。ここでは、２つの側面２０ｃの略全体にヒータ７０を設けるようにしている。こうした構成によれば、側面流路２５とヒータ７０とが近接することとなるため、側面流路２５を流通するガスを効率的に加熱することができる。また、流路ブロック２０の２つの側面２０ｃに、流路ブロック２０の長手方向に沿って交互に設けられた側面流路２５に対応させて、２つの側面２０ｃに流路ブロック２０の長手方向に沿って交互にヒータ７０を設けるようにしてもよい。第２実施形態の流路ブロック１２０においては、側面流路１２５が一方の側面１２０ｃのみに設けられているため、その側面流路１２５が設けられた一方の側面１２０ｃのみにヒータを設けるようにしてもよい。さらに、図１０に示すように、流路ブロック２０の長手方向に延びる薄板状又は薄膜状にヒータ７０を形成することにより、ガス供給ユニット１１の幅が拡大することを抑制することができる。

流路ブロック２０（１２０）の両側面２０ｃ（１２０ｃ）同士が隣り合うように複数のガス供給ユニット１１（１１１）を並列に配列し、隣り合うガス供給ユニット１１（１１１）の側面２０ｃ（１２０ｃ）に挟み込まれるようにヒータを設けるようにしてもよい。こうした構成によれば、１つのヒータによって隣り合うガス供給ユニット１１（１１１）の双方を加熱することができる。さらに、第１実施形態のガス供給ユニット１１のように、側面流路２５は、２つの側面２０ｃに流路ブロック２０の長手方向に沿って交互に設けられている場合であっても、２つの側面２０ｃの双方に対してヒータが配置されるため、側面流路２５を流通するガスを効率的に加熱することができる。すなわち、側面流路２５が流路ブロック２０の両側面２０ｃに設けられた構成であっても、側面流路２５が一方の側面２０ｃのみに設けられた構成と同数のヒータで側面流路２５を流通するガスを加熱することができる。

図１，５において、複数のガス供給ユニット１１（１１１）の出力ポート２９を接続して、複数のガス供給ユニット１１（１１１）の組み合わせによりガスの種類や流量を制御することもできる。

１１…ガス供給ユニット、２０…流路ブロック、２０ａ…弁搭載面としての上面、２０ｃ…側面、２１…主流路としてのキャリングガス流路、２２…副流路としてのプロセスガス流路、２４…弁室、２５…側面流路、５０…開閉弁。

Claims (7)

1. 内部に流路の設けられた流路ブロックを備え、前記流路は主流路と前記主流路にそれぞれ連通する複数の副流路とを含み、前記副流路毎に開閉弁を備え、前記開閉弁が対応する前記副流路と前記主流路とを遮断および連通するガス供給ユニットであって、
   前記流路ブロックは、長尺状に延びる直方体状に形成され、前記開閉弁が搭載された弁搭載面と前記副流路が開口した副流路開口面とを有し、前記弁搭載面および前記副流路開口面は互いに反対側に位置する面であり、
   前記開閉弁は、前記弁搭載面の長手方向に沿って直列に配置され、前記開閉弁の各弁室が前記弁搭載面に設けられ、
   前記副流路は、前記弁室の略中央に連通されるとともに前記弁搭載面から離間する方向へ延びて前記副流路開口面に開口し、
   前記主流路は、隣り合う前記開閉弁の前記弁室を接続しており、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の少なくとも一方に設けられた側面流路を含み、前記側面流路は、前記弁搭載面の長手方向に沿って延びる溝部と前記溝部の溝開口を覆う蓋部材とにより構成されており、
   前記側面流路は、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の一方の側面と他方の側面とに、前記弁搭載面の長手方向に沿って交互に設けられ、
   前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の一方の側面と他方の側面とに設けられ且つ前記弁搭載面の長手方向に関して隣り合う前記側面流路は、前記弁搭載面の長手方向において前記弁室の設けられた位置で互いに重なり合う部分を有している
   ことを特徴とするガス供給ユニット。
2. 前記側面流路は、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面のうち一方の側面のみに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のガス供給ユニット。
3. 前記主流路は、同一の前記弁室に対して前記副流路と前記弁室との連通部を挟む位置にそれぞれ接続されていることを特徴とする請求項１または２に記載のガス供給ユニット。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス供給ユニットを複数備え、前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面同士が互いに当接するように前記ガス供給ユニットを並列に配列したことを特徴とするガス供給装置。
5. 前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面のうち、前記側面流路が設けられた部分にはヒータが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス供給ユニット。
6. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のガス供給ユニットを複数備え、前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面同士が隣り合うように前記ガス供給ユニットを並列に配列し、
   前記隣り合うガス供給ユニットの前記側面に挟み込まれるようにヒータが設けられていることを特徴とするガス供給装置。
7. 内部に流路の設けられた流路ブロックを備え、前記流路は主流路と前記主流路にそれぞれ連通する複数の副流路とを含み、前記副流路毎に開閉弁を備え、前記開閉弁が対応する前記副流路と前記主流路とを遮断および連通するガス供給ユニットであって、
   前記流路ブロックは、長尺状に延びる直方体状に形成され、前記開閉弁が搭載された弁搭載面と前記副流路が開口した副流路開口面とを有し、前記弁搭載面および前記副流路開口面は互いに反対側に位置する面であり、
   前記開閉弁は、前記弁搭載面の長手方向に沿って直列に配置され、前記開閉弁の各弁室が前記弁搭載面に設けられ、
   前記副流路は、前記弁室の略中央に連通されるとともに前記弁搭載面から離間する方向へ延びて前記副流路開口面に開口し、
   前記主流路は、隣り合う前記開閉弁の前記弁室を接続しており、前記流路ブロックにおいて前記弁搭載面を幅方向から挟む両側面の少なくとも一方に設けられた側面流路を含み、前記側面流路は、前記弁搭載面の長手方向に沿って延びる溝部と前記溝部の溝開口を覆う蓋部材とにより構成されており、
   前記主流路は、同一の前記弁室に対して前記副流路と前記弁室との連通部を挟む位置にそれぞれ接続され、
   上流側の前記主流路と前記弁室との連通部、前記副流路と前記弁室との連通部、および下流側の前記主流路と前記弁室との連通部が直線状に並んでいることを特徴とするガス供給ユニット。

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