JPH08981A - ガス供給キャビネットのためのパージ可能な接続部品 - Google Patents
ガス供給キャビネットのためのパージ可能な接続部品Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 超高純度ガス供給マニホールドをパージする
ためのシステムを提供する。 【構成】 超高純度ガスがプロセスに輸送されるプロセ
ス接続部、高純度ガス源と選択的な流れにおいて連絡し
ている第1のピグテール導管、プロセス接続部と選択的
な流れにおいて連絡している第2のピグテール導管、真
空を発生するための手段、及びこの真空手段をを前記第
1のピグテール導管に連絡して選択的に設置するための
手段、超高純度ガス源、及びブロックバルブアセンブリ
ーを具備する。このアセンブリーは、プロセスガス源と
流れにおいて連絡している入口ポート、前記第1のピグ
テールとの接続部を通して前記パージガス供給部に選択
的に連絡している第1の出口ポート、及び前記第2のピ
グテールとの接続部を通して前記プロセス接続部に選択
的に連絡している第2の出口ポートを含む。
ためのシステムを提供する。 【構成】 超高純度ガスがプロセスに輸送されるプロセ
ス接続部、高純度ガス源と選択的な流れにおいて連絡し
ている第1のピグテール導管、プロセス接続部と選択的
な流れにおいて連絡している第2のピグテール導管、真
空を発生するための手段、及びこの真空手段をを前記第
1のピグテール導管に連絡して選択的に設置するための
手段、超高純度ガス源、及びブロックバルブアセンブリ
ーを具備する。このアセンブリーは、プロセスガス源と
流れにおいて連絡している入口ポート、前記第1のピグ
テールとの接続部を通して前記パージガス供給部に選択
的に連絡している第1の出口ポート、及び前記第2のピ
グテールとの接続部を通して前記プロセス接続部に選択
的に連絡している第2の出口ポートを含む。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高純度なガスの取扱い
に係り、より具体的には、ガスシリンダー交換操作の間
の汚染物質を最小にするための方法および装置に関す
る。
に係り、より具体的には、ガスシリンダー交換操作の間
の汚染物質を最小にするための方法および装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】種々の産業において、高純度なプロセス
ガス源を得ることの重要性が増加しつつある。例えば、
シラン、アルシン、ジボラン、ホスフィン、臭化水素、
およびWF6 等の反応性の超高純度ガスは、半導体産業
の集積回路の製造において広く使用されている。半導体
とともに、個々の素子はサブミクロンの範囲に近付いて
いるので、薄膜エッチングプロセスでは、測定され得る
汚染物質のレベルが極めて低い“超高純度”ガスが必要
とされる。そのような信頼できるガス源、および成膜な
らびにエッチングのための環境なしには、欠陥のないデ
バイスを製造するための性能は、不利な影響を受けるで
あろう。
ガス源を得ることの重要性が増加しつつある。例えば、
シラン、アルシン、ジボラン、ホスフィン、臭化水素、
およびWF6 等の反応性の超高純度ガスは、半導体産業
の集積回路の製造において広く使用されている。半導体
とともに、個々の素子はサブミクロンの範囲に近付いて
いるので、薄膜エッチングプロセスでは、測定され得る
汚染物質のレベルが極めて低い“超高純度”ガスが必要
とされる。そのような信頼できるガス源、および成膜な
らびにエッチングのための環境なしには、欠陥のないデ
バイスを製造するための性能は、不利な影響を受けるで
あろう。
【0003】特定の関心事は、空の高純度ガスシリンダ
ーの取換え操作およびその交換の間の、フロー導管バル
ブおよび接続部分への汚染物質の流入である。現在、ガ
スシリンダー交換のプロセスにおける制御マニホールド
からパージするために、産業界において用いられている
いくつかの基本的な技術が存在する。最も広く行なわれ
ている技術は、“稀釈”、“フラッシュフロー”、“ク
ロスパージ”および“ディープパージ”として知られて
いる。
ーの取換え操作およびその交換の間の、フロー導管バル
ブおよび接続部分への汚染物質の流入である。現在、ガ
スシリンダー交換のプロセスにおける制御マニホールド
からパージするために、産業界において用いられている
いくつかの基本的な技術が存在する。最も広く行なわれ
ている技術は、“稀釈”、“フラッシュフロー”、“ク
ロスパージ”および“ディープパージ”として知られて
いる。
【0004】稀釈パージは、マニホールドの加圧と減圧
との連続である。典型的に、プロセスガスを含むマニホ
ールドおよびフローラインは、大気圧またはこれ以下の
圧力に維持された低圧システムに通気される。その後、
制御マニホールドは、典型的には数気圧までパージガス
で加圧され、再び、低圧または真空システムに通気され
る。通気および加圧の連続的な適用は、パージサイクル
を構成する。この操作は、半導体製造プロセスのために
安全で清浄であると考えられる低いレベルにプロセスガ
ス濃度が達するまでの期間にわたって、所定のサイクル
数で繰り返される。
との連続である。典型的に、プロセスガスを含むマニホ
ールドおよびフローラインは、大気圧またはこれ以下の
圧力に維持された低圧システムに通気される。その後、
制御マニホールドは、典型的には数気圧までパージガス
で加圧され、再び、低圧または真空システムに通気され
る。通気および加圧の連続的な適用は、パージサイクル
を構成する。この操作は、半導体製造プロセスのために
安全で清浄であると考えられる低いレベルにプロセスガ
ス濃度が達するまでの期間にわたって、所定のサイクル
数で繰り返される。
【0005】フラッシュフローパージングでは、所定時
間制御マニホールドを通してパージされたガスの連続流
の適用である。プロセスガス濃度は、パージされたガス
の移動および置き換えによって減少する。フラッシュフ
ローパージの特徴は、一貫したした断面、すなわちガス
流導管の直線状流路を有する形状において、汚染物質の
レベルを減少させるのに最適なことである。しかしなが
ら、ある種の体積および“デッドエンド”空間は、フラ
ッシュフローパージング技術が避けられる傾向にある。
さらに、流れの流路の障害は、パージされたガスの流路
内に容易に流れを発生させる傾向にあり、また、減少さ
れた汚染物質全体における、フラッシュフローパージの
有効性を減少させる傾向にある。
間制御マニホールドを通してパージされたガスの連続流
の適用である。プロセスガス濃度は、パージされたガス
の移動および置き換えによって減少する。フラッシュフ
ローパージの特徴は、一貫したした断面、すなわちガス
流導管の直線状流路を有する形状において、汚染物質の
レベルを減少させるのに最適なことである。しかしなが
ら、ある種の体積および“デッドエンド”空間は、フラ
ッシュフローパージング技術が避けられる傾向にある。
さらに、流れの流路の障害は、パージされたガスの流路
内に容易に流れを発生させる傾向にあり、また、減少さ
れた汚染物質全体における、フラッシュフローパージの
有効性を減少させる傾向にある。
【0006】クロスパージの旧式の技術は、シリンダー
に3つのバルブが取り付けられ、融通性のためのピグテ
ールの使用は含まれない。そのような配置を図1(d)
に示す。
に3つのバルブが取り付けられ、融通性のためのピグテ
ールの使用は含まれない。そのような配置を図1(d)
に示す。
【0007】図1(a)は、典型的なクロスパージ形状
を示し、この形状においては、高純度ガスを高圧で収容
しているUHPガスシリンダー1は、制御バルブ/シリ
ンダー接続部2を通って供給される。典型的には、ガス
は、バルブ5を通したプロセスガスの供給のための、
“ピグテール”6で示されるプロセスラインを通過して
輸送される。パージは、バルブ2を閉じ、バルブ3を通
してパージガスを導入することによって行なわれ、この
パージガスは、排気バルブ4を通して排出される。この
プロセスにより、汚染物質は幾分除去されるが、汚染物
質を十分に除去するには、“ピグテール”6およびシリ
ンダー接続部2に過剰の“デッドボリューム”が残され
る。クロスフロー技術は、反応性プロセスガスの使用の
ためには、もはや許容し得ないと考えられる。
を示し、この形状においては、高純度ガスを高圧で収容
しているUHPガスシリンダー1は、制御バルブ/シリ
ンダー接続部2を通って供給される。典型的には、ガス
は、バルブ5を通したプロセスガスの供給のための、
“ピグテール”6で示されるプロセスラインを通過して
輸送される。パージは、バルブ2を閉じ、バルブ3を通
してパージガスを導入することによって行なわれ、この
パージガスは、排気バルブ4を通して排出される。この
プロセスにより、汚染物質は幾分除去されるが、汚染物
質を十分に除去するには、“ピグテール”6およびシリ
ンダー接続部2に過剰の“デッドボリューム”が残され
る。クロスフロー技術は、反応性プロセスガスの使用の
ためには、もはや許容し得ないと考えられる。
【0008】ディープパージは、シリンダーバルブ接続
部、またはその近傍において、パージガスを導入するこ
とによって行なわれてきた。例えば、システムは、シリ
ンダーバルブ出口の約2インチ以内にガスを供給するた
めに設けられる。図1(b)は、ディープパージ操作の
ための装置を示し、この装置においては、UHPガスシ
リンダー11が、接続部12に機能的に取り付けられて
おり、さらに、ライン16を通してパージガスを導入す
るためのバルブ13、および排気バルブ14が設けられ
ている。ディープパージは、バルブ13を通したパージ
ガスの導入を考慮して、汚染物質の改善された除去をコ
ネクター12において提供する。このように、ディープ
パージは、“ピグテール”における“デッドボリュー
ム”、特に、シリンダー接続部自体における“デッドボ
リューム”を排除する。プロセスバルブ15を閉状態に
維持することによって、パージは、幾つかの圧力サイク
ルにより一般的に達成される。すなわち、排気バルブ1
4の開閉によって、ライン16を加圧し、減圧すること
ができる。これを行なうにおいて、ディープパージは、
シリンダー接続部の“デッドボリューム”での汚染物質
の除去には効果的であるが、パージされる大きな表面積
が残留するので、部品の表面に吸着した汚染物質の除去
には有効ではない。
部、またはその近傍において、パージガスを導入するこ
とによって行なわれてきた。例えば、システムは、シリ
ンダーバルブ出口の約2インチ以内にガスを供給するた
めに設けられる。図1(b)は、ディープパージ操作の
ための装置を示し、この装置においては、UHPガスシ
リンダー11が、接続部12に機能的に取り付けられて
おり、さらに、ライン16を通してパージガスを導入す
るためのバルブ13、および排気バルブ14が設けられ
ている。ディープパージは、バルブ13を通したパージ
ガスの導入を考慮して、汚染物質の改善された除去をコ
ネクター12において提供する。このように、ディープ
パージは、“ピグテール”における“デッドボリュー
ム”、特に、シリンダー接続部自体における“デッドボ
リューム”を排除する。プロセスバルブ15を閉状態に
維持することによって、パージは、幾つかの圧力サイク
ルにより一般的に達成される。すなわち、排気バルブ1
4の開閉によって、ライン16を加圧し、減圧すること
ができる。これを行なうにおいて、ディープパージは、
シリンダー接続部の“デッドボリューム”での汚染物質
の除去には効果的であるが、パージされる大きな表面積
が残留するので、部品の表面に吸着した汚染物質の除去
には有効ではない。
【0009】ディープパージに伴うもう1つの問題は、
シリンダーの取換えの間に部品の接続部品を通して不活
性ガスが流れることにより、雰囲気の汚染物質からのシ
リンダーバルブ接続部の保護が可能でないことである。
都合の悪いことに、ディープパージ技術においても、ピ
グテールの長さ全域が不純物に露出しているので、ガス
供給ピグテール全体がパージされなければならない。
シリンダーの取換えの間に部品の接続部品を通して不活
性ガスが流れることにより、雰囲気の汚染物質からのシ
リンダーバルブ接続部の保護が可能でないことである。
都合の悪いことに、ディープパージ技術においても、ピ
グテールの長さ全域が不純物に露出しているので、ガス
供給ピグテール全体がパージされなければならない。
【0010】図1(c)は、“クロスフロー”技術を実
施するための最近の方法を表わし、これは、マニホール
ドの排気を促進するための真空発生器23の使用をさら
に含む。しかしながら、残される露出面積が大きいこと
に幾分起因して、最近要求されている汚染物質の超低レ
ベルを、工業的に実施可能な時間内でルーチン的に得る
ことができず、その他の従来の方法と同様に他の欠点も
有する。
施するための最近の方法を表わし、これは、マニホール
ドの排気を促進するための真空発生器23の使用をさら
に含む。しかしながら、残される露出面積が大きいこと
に幾分起因して、最近要求されている汚染物質の超低レ
ベルを、工業的に実施可能な時間内でルーチン的に得る
ことができず、その他の従来の方法と同様に他の欠点も
有する。
【0011】明らかに、高純度ガス供給マニホールドを
パージするための改善された方法および装置が望まれて
いる。
パージするための改善された方法および装置が望まれて
いる。
【0012】
【発明の概要】本発明は、超高純度ガス供給マニホール
ドをパージするための改善されたシステムを提供する。
本発明の装置の好ましい態様は、部品の集積システムを
提供し、これは、超高純度ガスがプロセスに輸送される
プロセス接続部;高純度ガス源と選択的な流れにおいて
連絡している第1のピグテール導管;前記プロセス接続
部と選択的な流れにおいて連絡している第2のピグテー
ル導管;真空を発生するための手段、およびこの真空手
段を前記第1のピグテール導管に連絡して選択的に設置
するための手段;超高純度プロセスガス源を具備する。
さらに、好ましい態様は、前記第1のピグテール導管に
流れにおいて連絡している入口ポート、前記第1のピグ
テール導管を通して前記パージガス供給部に選択的に連
絡している第1の出口ポート、および、前記第2のピグ
テールとの接続部を通して前記プロセス接続部に選択的
に連絡している第2の出口ポートを含むブロックバルブ
アセンブリーを具備する。
ドをパージするための改善されたシステムを提供する。
本発明の装置の好ましい態様は、部品の集積システムを
提供し、これは、超高純度ガスがプロセスに輸送される
プロセス接続部;高純度ガス源と選択的な流れにおいて
連絡している第1のピグテール導管;前記プロセス接続
部と選択的な流れにおいて連絡している第2のピグテー
ル導管;真空を発生するための手段、およびこの真空手
段を前記第1のピグテール導管に連絡して選択的に設置
するための手段;超高純度プロセスガス源を具備する。
さらに、好ましい態様は、前記第1のピグテール導管に
流れにおいて連絡している入口ポート、前記第1のピグ
テール導管を通して前記パージガス供給部に選択的に連
絡している第1の出口ポート、および、前記第2のピグ
テールとの接続部を通して前記プロセス接続部に選択的
に連絡している第2の出口ポートを含むブロックバルブ
アセンブリーを具備する。
【0013】高純度ガス源は、好ましくはガスシリンダ
ー内でシステムに供給されるが、その他の供給源を、本
発明のシステムに接続して使用してもよい。
ー内でシステムに供給されるが、その他の供給源を、本
発明のシステムに接続して使用してもよい。
【0014】その他の要因のうち、本発明の利点は、ガ
スシリンダーの取換えの間に汚染物質に露出される流路
の表面積を最小にすることである。本発明のシステムに
よれば、接続管の縮小された配置によってパージされる
必要がある有効体積が著しく減少し、それによって、汚
染物質の除去において極めて改善された結果が得られ
る。
スシリンダーの取換えの間に汚染物質に露出される流路
の表面積を最小にすることである。本発明のシステムに
よれば、接続管の縮小された配置によってパージされる
必要がある有効体積が著しく減少し、それによって、汚
染物質の除去において極めて改善された結果が得られ
る。
【0015】本発明のシステムの部品は、好ましくはガ
スキャビネット内に取り付けられ、当業者に既知の制御
手段によって操作される。改善された高純度ガス供給マ
ニホールドのさらなる特徴および利点は、図面を参照し
て以下の説明に記載されている。
スキャビネット内に取り付けられ、当業者に既知の制御
手段によって操作される。改善された高純度ガス供給マ
ニホールドのさらなる特徴および利点は、図面を参照し
て以下の説明に記載されている。
【0016】
【実施例】本発明は、超高純度ガス供給マニホールドを
パージするためのシステムを提供する。例えば、半導体
製造プロセスへのシラン、アルシン、ジボラン、W
F6 、HBrおよびホスフィン等の超高純度ガスを供給
するために、自動ガスマニホールドシステムを使用する
ことができる。好ましいシステムは、超高純度ガスがプ
ロセスに輸送されるプロセス接続部;高純度ガス源と選
択的な流れにおいて連絡している第1のピグテール導
管;前記プロセス接続部と選択的な流れにおいて連絡し
ている第2のピグテール導管;真空を発生するための手
段、およびこの真空手段を前記第1のピグテール導管に
連絡して選択的に設置するための手段;超高純度プロセ
スガス源を組合わせて具備する。システムは、プロセス
ガス源と流れにおいて連絡している入口ポート、前記第
1のピグテールとの接続部を通して前記パージガス供給
部に選択的に連絡している第1の出口ポート、および、
前記第2のピグテールとの接続部を通して前記プロセス
接続部に選択的に連絡している第2の出口ポートを含む
ブロックバルブアセンブリーをさらに具備する。
パージするためのシステムを提供する。例えば、半導体
製造プロセスへのシラン、アルシン、ジボラン、W
F6 、HBrおよびホスフィン等の超高純度ガスを供給
するために、自動ガスマニホールドシステムを使用する
ことができる。好ましいシステムは、超高純度ガスがプ
ロセスに輸送されるプロセス接続部;高純度ガス源と選
択的な流れにおいて連絡している第1のピグテール導
管;前記プロセス接続部と選択的な流れにおいて連絡し
ている第2のピグテール導管;真空を発生するための手
段、およびこの真空手段を前記第1のピグテール導管に
連絡して選択的に設置するための手段;超高純度プロセ
スガス源を組合わせて具備する。システムは、プロセス
ガス源と流れにおいて連絡している入口ポート、前記第
1のピグテールとの接続部を通して前記パージガス供給
部に選択的に連絡している第1の出口ポート、および、
前記第2のピグテールとの接続部を通して前記プロセス
接続部に選択的に連絡している第2の出口ポートを含む
ブロックバルブアセンブリーをさらに具備する。
【0017】図2を参照すると、本発明の好ましい態様
の種々の要素をみることができる。プロセスライン接続
部101は、好ましくはVCRタイプの管継手であり、
プロセス隔離バルブ105と流れにおいて連絡してい
る。シリンダー(図示せず)で好ましく供給されたプロ
セスガスは、供給ガス管継手130に接続され、この管
継手は、ブロックアセンブリー121と流れにおいて連
絡している。ブロックバルブアセンブリー121は、好
ましくは2つのバルブ109および111と、ブロック
バルブシステム内の圧力を検出するためのトランスデュ
ーサー113とを有する。本発明の好ましい態様によれ
ば、ブロックバルブアセンブリーは、操作において、パ
ージの間にプロセスガスピグテールと部品とを隔離する
のに有効な2つのバルブを有するデュアルブロックバル
ブアセンブリーを具備し、必要とされるパージ体積を最
小にする。そのような操作において、パージ効率は著し
く増加する。好ましいブロックバルブは、A.P.Te
chまたはNapcoで製造され市販されており、好ま
しくは316LまたはHastalloy C−22製
である。
の種々の要素をみることができる。プロセスライン接続
部101は、好ましくはVCRタイプの管継手であり、
プロセス隔離バルブ105と流れにおいて連絡してい
る。シリンダー(図示せず)で好ましく供給されたプロ
セスガスは、供給ガス管継手130に接続され、この管
継手は、ブロックアセンブリー121と流れにおいて連
絡している。ブロックバルブアセンブリー121は、好
ましくは2つのバルブ109および111と、ブロック
バルブシステム内の圧力を検出するためのトランスデュ
ーサー113とを有する。本発明の好ましい態様によれ
ば、ブロックバルブアセンブリーは、操作において、パ
ージの間にプロセスガスピグテールと部品とを隔離する
のに有効な2つのバルブを有するデュアルブロックバル
ブアセンブリーを具備し、必要とされるパージ体積を最
小にする。そのような操作において、パージ効率は著し
く増加する。好ましいブロックバルブは、A.P.Te
chまたはNapcoで製造され市販されており、好ま
しくは316LまたはHastalloy C−22製
である。
【0018】本発明の好ましい態様によれば、第1のピ
グテール124は、ブロックバルブシステムの一方のバ
ルブに接続されており、第2のピグテール114は、他
方のバルブに接続されている。さらに好ましい態様は、
第1のピグテールの他方の端部に、流れにおいてこれに
連絡し、3つのポートを有する三方窒素パージバルブ1
18を含む。例において、三方バルブは2つの出口と1
つの入口とを含み、例えば、1つの典型的な入手先であ
るA.P.Techから入手することができる。三方窒
素パージバルブ118の入口は、管継手104で、窒素
パージ供給部(図示せず)に流れにおいて連絡してい
る。三方窒素パージバルブ118の出口は、低圧通気バ
ルブ110に接続されており、第2の出口は、ブロック
バルブアセンブリー121に流れにおいて連絡している
ピグテール124に接続されている。
グテール124は、ブロックバルブシステムの一方のバ
ルブに接続されており、第2のピグテール114は、他
方のバルブに接続されている。さらに好ましい態様は、
第1のピグテールの他方の端部に、流れにおいてこれに
連絡し、3つのポートを有する三方窒素パージバルブ1
18を含む。例において、三方バルブは2つの出口と1
つの入口とを含み、例えば、1つの典型的な入手先であ
るA.P.Techから入手することができる。三方窒
素パージバルブ118の入口は、管継手104で、窒素
パージ供給部(図示せず)に流れにおいて連絡してい
る。三方窒素パージバルブ118の出口は、低圧通気バ
ルブ110に接続されており、第2の出口は、ブロック
バルブアセンブリー121に流れにおいて連絡している
ピグテール124に接続されている。
【0019】好ましい設計によれば、プロセスガスパネ
ルの予備パージおよび後パージのいずれのモードの場合
にも、大きな圧力と真空との間のサイクルを行なうため
に、1つのバルブ118のみが必要とされる。これは、
パージング操作の間の他の隔離バルブへの過剰のバルブ
シートの摩耗を防止し、システムの安全性を向上させ
る。自動的なチェックは、サイクリングバルブ118で
発生する任意のシートの摩耗を検出することができるの
で、さらに信頼性が高められる。
ルの予備パージおよび後パージのいずれのモードの場合
にも、大きな圧力と真空との間のサイクルを行なうため
に、1つのバルブ118のみが必要とされる。これは、
パージング操作の間の他の隔離バルブへの過剰のバルブ
シートの摩耗を防止し、システムの安全性を向上させ
る。自動的なチェックは、サイクリングバルブ118で
発生する任意のシートの摩耗を検出することができるの
で、さらに信頼性が高められる。
【0020】好ましい態様によれば、低圧通気バルブ1
17は、圧力緩和バルブとして作用し、レギュレーター
の故障の場合には、過剰に高い圧力のプロセスガスを通
気口内に安全に緩和するために使用される。通気バルブ
110は、好ましくはスプリングのないダイアフラムタ
イプであり、操作においては、緩和するために約861
8.75hPa(125psig)に設定される。
17は、圧力緩和バルブとして作用し、レギュレーター
の故障の場合には、過剰に高い圧力のプロセスガスを通
気口内に安全に緩和するために使用される。通気バルブ
110は、好ましくはスプリングのないダイアフラムタ
イプであり、操作においては、緩和するために約861
8.75hPa(125psig)に設定される。
【0021】使用者が調節可能な自動のピグテールパー
ジブリードは、シリンダー交換シーケンスの間に、大気
中の汚染物質がピグテールに流入するのを避けるため
に、パージシーケンス中に通気される。通気によって、
バルブ118の“隙間”が所定の割合で開き、プロセス
ガスの取換えの間に窒素が流れることを可能とし、シリ
ンダー接続端部を通した空気の導入を避けるために正圧
を発生する。低圧通気バルブ、すなわち、“緩和バル
ブ”は、通気ライン接続部102内に垂直にあることが
好ましい。
ジブリードは、シリンダー交換シーケンスの間に、大気
中の汚染物質がピグテールに流入するのを避けるため
に、パージシーケンス中に通気される。通気によって、
バルブ118の“隙間”が所定の割合で開き、プロセス
ガスの取換えの間に窒素が流れることを可能とし、シリ
ンダー接続端部を通した空気の導入を避けるために正圧
を発生する。低圧通気バルブ、すなわち、“緩和バル
ブ”は、通気ライン接続部102内に垂直にあることが
好ましい。
【0022】流れにおいて第1のピグテールに連絡して
いる通気バルブ110の対向する出口は、また、真空発
生手段116に流れにおいて連絡している。真空発生手
段は、好ましくは接続部103および選択的に動かされ
るバルブ115を通してベンチュリー供給ガスを受け取
るベンチュリータイプの真空発生器であり、供給ガスの
通気に引き続いて、通気接続部102を通して真空を発
生させる。真空発生器は、好ましくは約5860.75
hPa(約85psig)の窒素を用いて操作し、アス
ピレーターは、好ましくは、約55.88〜68.58
cm(約22〜27インチ)水銀柱の真空を発生する。
真空レベルは、好ましくは、真空発生器の上に位置する
真空スイッチ、または、トランスデューサー113のい
ずれかによって、パージ操作の間に検出される。
いる通気バルブ110の対向する出口は、また、真空発
生手段116に流れにおいて連絡している。真空発生手
段は、好ましくは接続部103および選択的に動かされ
るバルブ115を通してベンチュリー供給ガスを受け取
るベンチュリータイプの真空発生器であり、供給ガスの
通気に引き続いて、通気接続部102を通して真空を発
生させる。真空発生器は、好ましくは約5860.75
hPa(約85psig)の窒素を用いて操作し、アス
ピレーターは、好ましくは、約55.88〜68.58
cm(約22〜27インチ)水銀柱の真空を発生する。
真空レベルは、好ましくは、真空発生器の上に位置する
真空スイッチ、または、トランスデューサー113のい
ずれかによって、パージ操作の間に検出される。
【0023】システムを構成する主な部品を伴うことが
好ましいので、真空発生器は、完全に溶接された構造で
あり、パネルに直接、表面で搭載される。好ましくは、
本発明のガスパネルマニホールドの操作において、真空
発生器は、パージングの間、連続して操作される。チェ
ックバルブ143は、低圧通気/緩和バルブ117から
の流れを、プロセスラインを離れて、真空発生器のみに
直接向かわせることを可能にする。低圧での通気を併用
してもよく、予備パージの前に、通気されるプロセスガ
スの通気速度を制御するために使用される。本発明のさ
らなる態様によれば、通気ラインへの通気の間に流量を
制限するために、真空発生器の通気口において、約1.
016mm(0.040インチ)のオリフィスを使用す
ることができる。好ましくは、真空発生器への接続部1
03をとおして供給される窒素は、約99%の純度であ
り、一方、接続部104を通してパージのために供給さ
れる窒素は、少なくとも99.999%、好ましくは約
99.9999%の純度である。
好ましいので、真空発生器は、完全に溶接された構造で
あり、パネルに直接、表面で搭載される。好ましくは、
本発明のガスパネルマニホールドの操作において、真空
発生器は、パージングの間、連続して操作される。チェ
ックバルブ143は、低圧通気/緩和バルブ117から
の流れを、プロセスラインを離れて、真空発生器のみに
直接向かわせることを可能にする。低圧での通気を併用
してもよく、予備パージの前に、通気されるプロセスガ
スの通気速度を制御するために使用される。本発明のさ
らなる態様によれば、通気ラインへの通気の間に流量を
制限するために、真空発生器の通気口において、約1.
016mm(0.040インチ)のオリフィスを使用す
ることができる。好ましくは、真空発生器への接続部1
03をとおして供給される窒素は、約99%の純度であ
り、一方、接続部104を通してパージのために供給さ
れる窒素は、少なくとも99.999%、好ましくは約
99.9999%の純度である。
【0024】第2のピグテール114は、バルブ112
を介してプロセスラインと流れにおいて基本的に連絡し
ている。このプロセスラインは、図2に示す例のよう
に、フィルター122、チェックバルブ、フローセンサ
ー120、またはレギュレーター108を任意に含んで
もよい。好ましくは、用いられるチェックバルブは、密
閉封止されたダイアフラムタイプのチェックバルブであ
り、これは、窒素パージパネル中へのプロセスガスの望
ましくない逆流を防止するために使用される。また、チ
ェックバルブは、ベンチュリ供給入口、および、低圧通
気バルブの下流に設置されてもよい。好ましくは、用い
られるレギュレーターは、低い内部体積を有し、しっか
りと接続されたダイアフラムタイプである。
を介してプロセスラインと流れにおいて基本的に連絡し
ている。このプロセスラインは、図2に示す例のよう
に、フィルター122、チェックバルブ、フローセンサ
ー120、またはレギュレーター108を任意に含んで
もよい。好ましくは、用いられるチェックバルブは、密
閉封止されたダイアフラムタイプのチェックバルブであ
り、これは、窒素パージパネル中へのプロセスガスの望
ましくない逆流を防止するために使用される。また、チ
ェックバルブは、ベンチュリ供給入口、および、低圧通
気バルブの下流に設置されてもよい。好ましくは、用い
られるレギュレーターは、低い内部体積を有し、しっか
りと接続されたダイアフラムタイプである。
【0025】プロセスラインは、流量制御および汚染物
質に対する保護のために、トランスデューサーまたは隔
離バルブをさらに具備してもよい。好ましくは、そのよ
うなバルブおよびレギュレーターは、全て316Lステ
ンレススチール製である。使用される標準バルブは、好
ましくは、スプリングのない設計で、低い内部体積を有
するダイアフラムタイプである。また、操作の間にバル
ブに空気圧が適用されたことの視覚的な表示を得るため
に、各バルブにおいて空気圧表示装置を利用してもよ
い。
質に対する保護のために、トランスデューサーまたは隔
離バルブをさらに具備してもよい。好ましくは、そのよ
うなバルブおよびレギュレーターは、全て316Lステ
ンレススチール製である。使用される標準バルブは、好
ましくは、スプリングのない設計で、低い内部体積を有
するダイアフラムタイプである。また、操作の間にバル
ブに空気圧が適用されたことの視覚的な表示を得るため
に、各バルブにおいて空気圧表示装置を利用してもよ
い。
【0026】本発明を具体化するガスマニホールドは、
過剰流センサーをさらに具備してもよく、これは、フロ
ーセンサーパネルの下流において、システムまたはプロ
セスガスパイプのラインの破損に起因した流れの障害を
検出するために使用される。過剰流センサーは、ガスパ
ネルのピグテールに通常取り付けられる。さらに、シリ
ンダーバルブからの望ましくない粒子を除去するため、
および汚染物質の停滞やガスパネルの部品の欠陥を防止
するために、ステンレススチール製のメッシュフィルタ
ーをピグテールに設けてもよい。圧力トランスデューサ
ーは、取り外し可能な電子部品を具備してもよく、これ
は全てのパージング機能を検出するため、およびシリン
ダーへのアクセスや送出圧力データを与えるために、パ
ネルおよびRPVアセンブリーで利用することができ
る。ブロックバルブで用いられるトランスデューサー
は、面一取付けであることが好ましい。この面一取付け
トランスデューサーは、ブロックバルブ本体中に位置す
る内部の機械的接続部によって、ブロックバルブに好ま
しく取付けられる。したがって、トランスデューサー
は、通常のブルドン管圧力計に関係したデッドスペース
を除去する。
過剰流センサーをさらに具備してもよく、これは、フロ
ーセンサーパネルの下流において、システムまたはプロ
セスガスパイプのラインの破損に起因した流れの障害を
検出するために使用される。過剰流センサーは、ガスパ
ネルのピグテールに通常取り付けられる。さらに、シリ
ンダーバルブからの望ましくない粒子を除去するため、
および汚染物質の停滞やガスパネルの部品の欠陥を防止
するために、ステンレススチール製のメッシュフィルタ
ーをピグテールに設けてもよい。圧力トランスデューサ
ーは、取り外し可能な電子部品を具備してもよく、これ
は全てのパージング機能を検出するため、およびシリン
ダーへのアクセスや送出圧力データを与えるために、パ
ネルおよびRPVアセンブリーで利用することができ
る。ブロックバルブで用いられるトランスデューサー
は、面一取付けであることが好ましい。この面一取付け
トランスデューサーは、ブロックバルブ本体中に位置す
る内部の機械的接続部によって、ブロックバルブに好ま
しく取付けられる。したがって、トランスデューサー
は、通常のブルドン管圧力計に関係したデッドスペース
を除去する。
【0027】全ての溶接は、好ましくは突合せ溶接タイ
プであり、可能な場合には、自動軌道溶接機を用いて行
なうことが好ましい。外部の腐食の防止を助長するため
に、全ての部品、ライン、および溶接点は、溶接が完了
した後に外部から電解研磨を行なうことが好ましい。
プであり、可能な場合には、自動軌道溶接機を用いて行
なうことが好ましい。外部の腐食の防止を助長するため
に、全ての部品、ライン、および溶接点は、溶接が完了
した後に外部から電解研磨を行なうことが好ましい。
【0028】(比較例)図4(a)を参照すると、二つ
のピグテールを有するガスパネルを使用し、プロセスの
下流における水分を5種類のパージルーチン中に検出し
た。顕著に示されているように、約20パージサイクル
を行なっただけで、初期設定された水分含有量は、50
ppbを下回る。
のピグテールを有するガスパネルを使用し、プロセスの
下流における水分を5種類のパージルーチン中に検出し
た。顕著に示されているように、約20パージサイクル
を行なっただけで、初期設定された水分含有量は、50
ppbを下回る。
【0029】図4(a)と対照的なのが図4(b)であ
り、これにおいては、得られた水分含有量は、本発明の
減少されたパージ体積を有するガス供給システムの下流
で、図4(a)を導いた試験と同様のプロトコールを用
いて測定された。図示するように、本発明のパネルは、
ほとんど瞬間的に、20ppb未満のTI水分結果を達
成する。1回のみのパージサイクル後の水分は、図4
(a)のデータをもたらした通常のガス供給パネルの2
0サイクル後の水分よりも下回ることが測定された。
り、これにおいては、得られた水分含有量は、本発明の
減少されたパージ体積を有するガス供給システムの下流
で、図4(a)を導いた試験と同様のプロトコールを用
いて測定された。図示するように、本発明のパネルは、
ほとんど瞬間的に、20ppb未満のTI水分結果を達
成する。1回のみのパージサイクル後の水分は、図4
(a)のデータをもたらした通常のガス供給パネルの2
0サイクル後の水分よりも下回ることが測定された。
【図1】クロスパージ、ディープパージ、真空補助パー
ジ、およびシリンダー搭載パージと呼ばれる従来のパー
ジ技術を示す図。
ジ、およびシリンダー搭載パージと呼ばれる従来のパー
ジ技術を示す図。
【図2】好ましいガス供給マニホールドシステムの主な
要素を示す実際の図。
要素を示す実際の図。
【図3】本発明を実施するための好ましいシステムにお
ける主要素を示すプロセスフローの模式図。
ける主要素を示すプロセスフローの模式図。
【図4】本発明と従来のパージ方法との比較を示すグラ
フ図。
フ図。
1…UHPガスシリンダー,2…接続部,3…バルブ,
4…排気バルブ 5…バルブ,6…ピグテール,11…ガスシリンダー,
12…コネクター 13…バルブ,14…排気バルブ,15…バルブ 21…UHPガスシリンダー,22…バルブ,23…真
空発生器 24…真空バルブ,25…プロセスバルブ,26…ライ
ン 101…プロセスライン接続部,102…通気ライン接
続部,103…接続部 105…プロセス隔離バルブ,108…レギュレータ
ー,109…バルブ 110…低圧通気バルブ,111…バルブ,113…ト
ランスデューサー 114…第2のピグテール,115…バルブ,116…
真空発生手段 117…低圧通気/緩和バルブ,118…パージバルブ 120…フローセンサー,121…ブロックアセンブリ
ー 122…フィルター,124…第1のピグテール,13
0…供給ガス部品 143…チェックバルブ。
4…排気バルブ 5…バルブ,6…ピグテール,11…ガスシリンダー,
12…コネクター 13…バルブ,14…排気バルブ,15…バルブ 21…UHPガスシリンダー,22…バルブ,23…真
空発生器 24…真空バルブ,25…プロセスバルブ,26…ライ
ン 101…プロセスライン接続部,102…通気ライン接
続部,103…接続部 105…プロセス隔離バルブ,108…レギュレータ
ー,109…バルブ 110…低圧通気バルブ,111…バルブ,113…ト
ランスデューサー 114…第2のピグテール,115…バルブ,116…
真空発生手段 117…低圧通気/緩和バルブ,118…パージバルブ 120…フローセンサー,121…ブロックアセンブリ
ー 122…フィルター,124…第1のピグテール,13
0…供給ガス部品 143…チェックバルブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジャーハード・カスパー アメリカ合衆国、カリフォルニア州 94596、ウォルナット・クリーク、ハーバ ード・サークル 2430 (72)発明者 ゲリー・シュミット アメリカ合衆国、カリフォルニア州 95066、スコッツ・バリー、メルセデス・ ベンド 100 (72)発明者 カール・クインティノ アメリカ合衆国、カリフォルニア州 95118、サン・ホセ、ホールクレスト・ド ライブ 1536
Claims (9)
- 【請求項1】 超高純度ガスがプロセスに輸送されるプ
ロセス接続部;高純度ガス源と選択的な流れにおいて連
絡している第1のピグテール導管;前記プロセス接続部
と選択的な流れにおいて連絡している第2のピグテール
導管;真空を発生するための手段、およびこの真空手段
を前記第1のピグテール導管に連絡して選択的に設置す
るための手段;超高純度ガス源;および前記プロセスガ
ス源と流れにおいて連絡している入口ポート、前記第1
のピグテールとの接続部を通して前記パージガス供給部
に選択的に連絡している第1の出口ポート、および、前
記第2のピグテールとの接続部を通して前記プロセス接
続部に選択的に連絡している第2の出口ポートを含むブ
ロックバルブアセンブリーを具備し、超高純度ガス供給
マニホールドをパージするためのシステム。 - 【請求項2】 前記高純度プロセスガス源が、ガスシリ
ンダー内の圧縮ガスを含む請求項1に記載のシステム。 - 【請求項3】 前記高純度ガス源、前記プロセス接続
部、および超高純度パージガス源と選択的な流れにおい
て連絡している三方バルブをさらに具備する請求項1ま
たは2に記載のシステム。 - 【請求項4】 前記プロセスガス接続部が前記プロセス
ガス源から分離している際に、シリンダーの取換え操作
の間の少なくとも一部の時間において、前記プロセスガ
ス源接続部を通して、前記パージガス接続部からの前記
パージガスの連続的な流れを選択的に引き起こすための
手段をさらに具備する、請求項1ないし3のいずれか1
項に記載のシステム。 - 【請求項5】 前記真空源が、シリンダーの取換え操作
にわたって連続的に操作され得る請求項1ないし4のい
ずれか1項に記載のシステム。 - 【請求項6】 シリンダー接続部、および、少なくとも
2つのバルブを有するブロックバルブアセンブリーの第
1のバルブ、および、ブロックバルブアセンブリーの1
つのバルブの一方の端部とプロセスラインの対向する端
部とに接続された第1のピグテールとを通して、ガスシ
リンダーからプロセスへ高純度ガスを流入させること;
前記ガスシリンダーを前記接続部から離すこと;雰囲気
のガスが第1のピグテールに接触するのを避けるため
に、ブロックバルブアセンブリーの第1のバルブを向け
ること;前記ブロックアセンブリーの第2のバルブを動
かし、プロセスガス接続部にパージガスを流入させるた
めに前記ブロックアセンブリーの一方の端部に接続され
た第2のピグテールを通して、パージガス供給部からの
パージガスを流すことを具備する高純度ガスをプロセス
に供給するための方法。 - 【請求項7】 前記プロセスガスシリンダーを分離する
こと、および交換プロセスガスシリンダーを前記プロセ
スガス接続部に再接続すること;前記第2のピグテール
を通して前記プロセスガス接続部へのパージガスを圧縮
すること、および前記プロセスガス接続部内で圧縮され
た前記パージガスの少なくとも一部を真空源に通気する
ことを含む少なくとも1サイクルのパージを行なうこと
をさらに具備する請求項6に記載の方法。 - 【請求項8】 前記複数の圧縮および通気が、複数のパ
ージサイクルにおいて多数回行なわれる請求項6または
7のいずれか1項に記載の方法。 - 【請求項9】 前記複数の圧縮および通気が、単一ポー
トの二方バルブによって開始される請求項6ないし8の
いずれか1項に記載の方法。
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