KR100420270B1

KR100420270B1 - 집적화 가스 제어장치

Info

Publication number: KR100420270B1
Application number: KR10-2000-0016301A
Authority: KR
Inventors: 후쿠시마요시토모; 사토카쯔히사
Original assignee: 가부시키가이샤 깃츠 에스시티
Priority date: 1999-04-30
Filing date: 2000-03-29
Publication date: 2004-03-02
Also published as: DE10020722B4; US6216739B1; TW472124B; KR20010006912A; GB0008924D0; JP4244254B2; JP2000314500A; DE10020722A1; GB2349444A

Abstract

본 발명은 반도체 제조장치용의 고순도 가스계의 가스 제어장치에 있어서, 가스의 공급제어, 가스의 정화등의 원하는 용도로 판넬(panel)상에 집적화하여 사용되는 집적화 가스 제어장치에 관한 것이다.

본 발명은 가스제어기기의 배치간격을 짧게 하고, 가공개소, 부품개수를 삭감하여 장치전체의 컴팩트화, 경량화, 저비용등을 꾀하고자 완성한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 기기취부블럭(3)의 관통구멍(21)에 종단유로블럭(5)의 삽입부(34), 중간유로블럭(4)의 삽입부(26)를 삽입하고, 종단유로블럭(5) 및 중간유로블럭(4)의 고정부(32, 25)를 볼트(42)를 써 베이스 플레이트(1)에 고정한다. 이것과 함께, 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에 가스제어기기(6, 7, 8)의 바디(9)를 삽입하고, 각 유로블럭(4, 5)의 가스통로(28, 37)와 가스제어기기의 가스유입통로(10) 및 가스유출통로(11)를 연통시킨 상태로, 바디(9)를 유니언너트(17)에 의해 기기취부블럭(3)에 설치한다. 유로블럭(4, 5)끼리를 직접 접속하지 말고, 각 유로블럭(4, 5)을 베이스 플레이트(1)에 고정함에 의해, 가스제어기기의 배치간격을 단축하고, 또한, 가공개소, 부품개수를 삭감할 수가 있다.

Description

집적화 가스 제어장치{Integrated gas control device}

종래의 반도체 제조장치용의 고순도 가스계의 가스 제어장치는 개개의 독립한 가스제어기기를, 이음새, 배관을 써 연결하여 가스제어라인을 구성하고, 이 다수 조를 베이스 플레이트상에 병렬로 배치하고, 판넬상에 집적화하고 있다. 그렇지만, 상기와 같이 개개의 독립한 가스제어기기를 배관, 이음새를 써 연결하면, 가스제어라인이 장대화하고, 반도체 제조장치에 차지되는 가스 제어장치의 내용적이 증대한다. 또한, 가스제어라인은 각각 다른 유로구성으로 되지만, 가스제어기기의 착탈이 곤란하기 때문에, 설계, 제작, 조립을 위한 전체(total)제작 시간이 길게 되어, 신설시의 초기 상승시간이 길어 지고, 제작에도 잔손질을 요하여 비싸진다. 게다가, 가스제어기기의 교환이 곤란하기 때문에, 유로변경의 필요가 생길 경우, 이것에 대응할 수가 없다. 또한, 성능면에서는, 용접 흄(Hume), 파티클(partacle)이 발생하고, 용접부의 취성열화가 생겨 배관의 수명이 줄어들고, 비용면에서는, 제품가공이 나쁘게, 보전비(maintenance fee)가 비싸진다. 더욱이, 가스 제어장치의 컴팩트화를 꾀할 수 없기 때문에 판넬상에 구성함에 있어, 표리(表裏)의 다면배치나 다층배치를 필요로 하는 경우가 많다.

또한, 종래, 가스 제어장치의 가스제어라인에 있어서의 개개의 독립한 가스제어기기를 유로블럭에 접속하기에는, 일반적으로는 플렌지(flange)결합하거나, 복수 세트의 볼트에 의해 죄어붙이거나 하는 수단이 사용되고 있다. 그러나, 이들의 접속방식으로서는, 볼트를 죄어붙일때, 편죄기가 발생하기 쉬워 신뢰성에 뒤떨어지고, 더구나, 조립공수도 많아 비싸진다.

그래서, 본 출원인은 상기 종래 예의 문제를 해결하도록 일본국 특개평 10-300000호 공보에 기재되어 있는 바와 같이, 베이스 플레이트상에 복수개의 유로블럭을 써 원하는 가스제어기기를 접속하고, 가스제어기기를 판넬상에 집적화하도록 한 구성을 제공했다. 이 종래의 집적화 가스 제어장치에 관해서 도 10을 참조하면서 개략 설명하면, 유로블럭(101)의 단면에 가스유입통로(102)와 가스유출통로(103)의 외주부에서 씰링 비드(104, 105)가 형성되고, 인접하는 유로블럭(101)의 씰링 비드(104, 105)사이에 링상의 금속 가스켓(106)이 개재되어 있다. 한편의 유로블럭(101)의 단부 바깥끝에 형성된 나사(107)에 너트(108)가 나착되고, 이 너트(108)의 외주에 유니언너트(109)가 설치되고, 이 유니언너트(109)가 다른쪽의 유로블럭(101)의 단부 외주에 형성된 나사(110)에 나착되는 것에 의해, 인접하는 유로블럭(101)끼리가 가스유출통로(103)와 가스유입통로(102)를 연통한 상태에서 씰상태로 분리가능하게 접속되어 있다. 복수의 유로블럭(101)이 상기와 같이 접속된 상태에서 베이스 플레이트(111) 위에 떼어낼 수 있게 취부되어 있다{도 10에 있어서는, 2개의 유로블럭(101)만을 보이고 있다}.

원하는 가스제어기기, 도시예에서는 토글형 수동다이어프램밸브(112)와 필터유닛(113)의 바디(114)가 각 유로블럭(101)의 상향 개구의 삽입구멍(115)에 금속 가스켓(116)을 통해 삽입되고, 바디(114)의 가스유입통로(117)와 가스유출통로(118)가 금속 가스켓(116)을 통해 유로블럭(101)의 가스유입통로(102)와 가스유출통로(103)에 연통되어 있다. 그리고, 바디(114)의 외주에 설치된 유니언너트(119)가 유로블럭(101)의 상부 외주의 나사(120)에 나착 되고, 바디(114)가유로블럭(101)에 씰상태로 교환가능하게 취부되어 있다. 가스제어기기로서는 상기 토글형 수동다이어프램밸브(112), 필터유닛(113)의 이외에도 자동다이어프램밸브, 매스 플로우 컨트롤러, 레귤레이터, 체크밸브부착 자동다이어프램밸브 등이 선택적으로 사용된다.

상기 종래 예의 집적화 가스 제어장치에 의하면, 다음과 같은 이점을 가진다. 즉, 유로블럭(101)의 단부끼리를 접속함과 함께, 가스제어기기(112, 113)를 세로틀으로 구성하여 유로블럭(101)에 접속하고 있기 때문에, 장치 전체의 컴팩트(compact)화를 꾀하여 유로구성, 가스제어라인의 직선화, 축소화를 꾀하는 수 있고, 따라서, 반도체 제조장치에 차지되는 내용적을 감소시킬 수 있다. 또한, 가스제어라인을 표준화된 부품(parts)으로 구성할 수가 있기 때문에, 높은 자유도를 가지는 유로구성을 가능하게 할 수 있고, 따라서, 설계, 제작, 조립을 위한 전체제작 시간의 단축을 꾀하여 설비초기에 드는 기간의 단축을 꾀할 수 있음과 함께, 유로변경에 대하는 치환성, 응답성을 향상시킬 수 있다. 또한, 유로블럭(101)의 접속에 용접배관을 쓸 필요가 없기 때문에, 상기 접속시에, 용접 흄(Hume)등의 발생을 해소할 수가 있고, 따라서, 장기 수명화, 제품의 가공의 향상을 꾀할 수 있다. 또한, 가스제어기기(112, 113)의 바디(114)의 외주에 설치한 유니언너트(119)를 유로블럭(101)에 대하여 착탈하는 것만으로 가스제어기기(112, 113)를 유로블럭(101)에 대하여 용이하게 착탈할 수가 있기 때문에, 가스제어기기(112, 113)를 용이하게 교환할 수가 있고, 따라서, 보전을 용이하게 할 수 있을 뿐만 아니라, 보전비의 저감을 꾀할 수 있다. 게다가, 가스제어기기(112, 113)의 바디(114)의 외주에 설치한 유니언너트(119)를 유로블럭(101)에 나착함에 의해, 가스제어기기(112, 113)를 유로블럭(101)에 접속하기 때문에, 가스제어기기(112, 113)의 전체를 짝힘을 발생시키지 않고서 균형되게 죄어붙일 수 있어 긴밀한 씰을 확보할 수가 있고, 따라서, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

그렇지만, 상기 종래 예의 집적화 가스 제어장치의 구성에서는, 인접하는 유로블럭(101)끼리를 나사 방식으로 접속하고 있기 때문에, 유로블럭(101)의 단부의 씰링 비드(104, 105)사이에 금속 가스켓(106)을 개재하여 씰하지만, 씰하는 부분이 증가함에 의해, 전체로서 씰성능이 내려 갈 걱정이 있었다. 이 때문에, 금속 가스켓(106)이나 씰링 비드(104, 105)는 높은 가공정밀도를 필요로 한다. 또한, 인접하는 유로블럭(101)끼리를 나사 방식으로 접속하고 있기 때문에, 각 유로블럭(101)의 단부 외주에 나사부(107, 110)를 가공하지 않으면 안되고, 구성부품도 너트(108) 및 유니언너트(109)를 사용하지 않으면 안되고, 가공개소, 부품개수도 많아져 제작 필요 시간이 길게 되고, 제작에 잔손질을 요하고, 비싼 것으로 되고 있다. 특히, 유로블럭(101)의 일단부는, 인접하는 유로블럭(101)의 타단부 외주의 나사부(110)에 나합하는 유니언너트(109)가 진퇴하는 길이를 필요로 하기 때문에, 각 유로블럭(101)에 취부하는 가스제어기기(112, 113)사이의 간격이 지금 보다 더길고, 가스제어라인이 충분히 단축되어 있지 않다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하는 것으로서, 상기 종래 예가 가지는 부품의 표준화에 의한 제작 시간의 단축화등의 각 이점을 얻을 수 있는 것은 물론으로 하고, 유로블럭끼리를 직접 접속하지 않고, 각 유로블럭을 베이스 플레이트에 고정함에 의해, 가스제어기기 사이의 배치간격을 단축할 수가 있고, 또한, 가공개소, 부품개수를 삭감할 수가 있고, 따라서, 장치 전체의 컴팩트화, 경량화등을 꾀하는 수 있고, 또한, 저비용화를 꾀할 수 있도록 한 집적화 가스 제어장치를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 관한 집적화 가스 제어장치를 도시하는 평면도이다.

도 2는 동 집적화 가스 제어장치를 도시하는 정면도이다.

도 3은 동 집적화 가스 제어장치를 도시하는 일부파단 정면도이다.

도 4는 동 집적화 가스 제어장치를 도시하고, 가스제어기기를 제거한 상태의 평면도이다.

도 5는 동 집적화 가스 제어장치를 도시하고, 가스제어기기를 제거한 상태의 일부파단 평면도이다.

도 6은 동 집적화 가스 제어장치를 도시하고, 가스제어기기를 제거한 상태의 중앙부 종단면도이다.

도 7a, 도 7b, 도 7c는 각각 동 집적화 가스 제어장치에 쓰는 기기취부블럭을 도시하는 평면도, 측면도, 중앙부 종단면도이다.

도 8a, 도 8b, 도 8c는 각각 동 집적화 가스 제어장치에 쓰는 중간유로블럭을 도시하는 평면도, 측면도, 중앙부 종단면도이다.

도 9a, 도 9b, 도 9c는 각각 동 집적화 가스 제어장치에 쓰는 종단유로블럭을 도시하는 평면도, 측면도, 중앙부 종단면도이다.

도 10은 종래 예에 관한 집적화 가스 제어장치를 도시하는 일부파단 정면도이다.

*부호의 설명*

1 : 베이스 플레이트 2 : 가스제어라인

3 : 기기취부블럭 4 : 중간유로블럭

5 : 종단유로블럭

6 : 토글(toggle)형 수동다이어프램밸브(가스제어기기)

7 : 필터유닛트(가스제어기기)

8 : 자동다이어프램밸브(가스제어기기) 9 : 바디(body)

10 : 가스유입통로 11 : 가스유출통로

17 : 유니언너트 20 : 삽입구멍

21 : 관통구멍 25 : 고정부

26 : 삽입부 28 가스통로

32 : 고정부 33 : 접속부

34 : 삽입부 37 : 가스통로

상기 과제를 해결하기 위해서 본 발명의 집적화 가스 제어장치는, 베이스 플레이트와; 바디를 가지며, 이 바디의 하면에 개방된 가스유입통로 및 가스유출통로를 가지는 복수 종의 가스제어기기와; 상부에 상기 가스제어기기의 바디를 삽입하는 삽입구멍을 가지고, 상부 주위에 나사를 가지며, 하부 수평방향으로 상기 삽입구멍과 연통하는 관통구멍을 가지는 복수 개의 기기취부블럭과; 상기 각 가스제어기기의 바디의 외주에 설치되어, 이 바디를 상기 기기취부블럭의 삽입구멍에 삽입한 상태에서, 상기 나사로 나착하여 상기 바디를 상기 기기취부블럭에 설치하는 접속통과; 상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정부를 중앙부에 가지고, 인접하는 상기 기기취부블럭의 관통구멍에서의 대향측의 일측부에 삽입할 수 있는 삽입부를 상기 고정부의 양측부에 가지고, 상기 양측의 삽입부 상부로 개방되고, 이 개방부에 의해 상기 가스제어기기에서의 가스유입통로 및 가스유출통로와 연통할 수 있는 가스통로를 가지는 중간유로블럭과; 상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정부를 중간부에 가지고, 접속부를 상기 고정부의 일측부에 가지고, 종단에 위치하는 상기 기기취부블럭의 관통구멍에서의 종단측부에 삽입할 수 있는 삽입부를 상기 고정부의 다른 측부에 가지고, 상기 삽입부 상부로 개방되고, 이 개방부에 의해 상기 가스제어기기에 서의 가스유입통로 및 가스유출통로중 어느 한편과 연통할 수 있는 가스통로를 가지는 한 쌍의 종단유로블럭과; 상기 중간유로블럭의 고정부를 상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정수단과; 상기 종단유로블럭의 고정부를 상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정수단을 구비한 것이다.

그리고, 상기 구성에 있어서, 각 가스제어기기의 바디가 하면에 평탄면을 가짐과 함께, 가스유입통로 및 가스유출통로의 둘레부에 씰링 비드를 가지고, 중간유로블럭 및 종단유로블럭의 삽입부 상부가 상기 바디의 평탄면에 대하는 평탄면을 가짐과 함께, 각 가스통로의 둘레부에 씰링 비드를 가지고, 상기 바디의 평탄면과 상기 삽입부의 평탄면과의 사이에 상기 각 씰링 비드가 파고드는 상태로 개재되는 금속 가스켓을 구비할 수 있고, 이 경우, 상기 기기취부블럭의 관통구멍을 횡단면 원형으로 형성함과 함께, 삽입구멍의 저부와 상기 원형의 일부를 절결한 형상으로 연통시키고, 중간유로블럭 및 종단유로블럭의 삽입부를 상기 관통구멍에 대응하는 원주형상으로 형성하고, 상기 삽입부 상부를 상기 관통구멍의 절결형상에 대응하여 절결하여 평탄면형상으로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 각 가스제어기기의 바디 및 기기취부블럭이, 상기 바디를 상기 기기취부블럭의 삽입구멍에 삽입할 때에 상기 바디의 가스유입통로와 가스유출통로를 중간유로블럭, 종단유로블럭중 어느것의 가스통로의 개방부와 연통시키기 위한 위치결정수단을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 기기취부블럭의 상부 주위의 나사를 외주의 수나사로서 형성하고, 각가스제어기기를 상기 기기취부블럭에 취부하는 접속통이 내주에 암나사를 가지고, 이 암나사를 상기 수나사에 나착하는 것이 바람직하다.

중간유로블럭, 혹은 종단유로블럭의 베이스 플레이트에 대한 고정수단으로서, 중간유로블럭, 혹은 종단유로블럭에서의 가스통로를 사이에 두고 양측에 배치되고, 베이스 플레이트에 형성된 나사구멍과, 중간유로블럭, 혹은 종단유로블럭의 고정부에 상기 나사구멍에 대하여 형성된 볼트삽통 구멍과, 상기 고정부의 윗쪽으로부터 상기 볼트삽통 구멍에 삽통되어 상기 나사구멍에 나착 되는 볼트를 구비할 수 있다.

상기 가스제어기기로서, 자동다이어프램밸브, 토글형 수동다이어프램밸브, 필터유닛트, 체크밸브부착 자동다이어프램밸브, 감압밸브, 레귤레이터, 매스 플로우 컨트롤러, 매스 플로우 메터등으로부터 선택 사용할 수가 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 기기취부블럭의 관통구멍에 종단유로블럭의 삽입부, 중간유로블럭의 삽입부를 삽입하고, 종단유로블럭 및 중간유로블럭의 고정부를 베이스 플레이트에 고정함과 함께, 기기취부블럭의 삽입구멍에 가스제어기기의 바디를 삽입하고, 각 유로블럭의 가스통로와 가스제어기기의 가스유입통로 및 가스유출통로를 연통시킨 상태로, 바디를 접속통에 의해 기기취부블럭에 취부할 수 있다. 그리고, 유로블럭끼리를 직접 접속하지 않고, 각 유로블럭을 베이스 플레이트에 고정하기 때문에, 가스제어기기 사이의 배치간격을 단축할 수가 있고, 또한, 가공개소, 부품개수를 삭감할 수가 있다.

발명의 실시의 형태

이하, 본 발명의 일실시형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.

도 1, 도 2, 도 3은 각각 본 발명의 실시형태에 관하는 집적화 가스 제어장치를 도시하는 평면도, 정면도, 일부파단 정면도이고, 도 4, 도 5, 도 6은 각각 동집적화 가스 제어장치를 도시하고, 가스제어기기를 제거한 평면도, 일부파단 평면도, 중앙부 종단면도이고, 도 7a, 도 7b, 도 7c는 각각 동 집적화 가스 제어장치에 사용하는 기기취부블럭을 도시하는 평면도, 측면도, 중앙부 종단면도이고, 도 8a, 도 8b, 도 8c는 각각 동 집적화 가스 제어장치에 사용하는 중간유로블럭을 도시하는 평면도, 측면도, 중앙부종단면도이고, 도 9a, 도 9b, 도 9c는 각각 동 집적화 가스 제어장치에 사용하는 종단유로블럭을 도시하는 평면도, 측면도, 중앙부 종단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 베이스 플레이트(1)상에 가스제어라인(2)이 복수열(도시예는 일렬만 보이고 있다)로 병설된다. 각 가스제어라인(2)은 종형(綜型)으로 구성된 자동다이어프램밸브, 토글형 수동다이어프램밸브, 필터유닛, 체크밸브부착 자동다이어프램밸브, 레귤레이터, 매스 플로우 컨트롤러, 매스 플로우 메터등의 원하는 가스제어기기가 적의 선택적으로 조합되고, 기기취부블럭(3), 중간유로블럭(4), 종단유로블럭(5)등에 의해 접속되어 베이스 플레이트(1)상에 설치된다. 본실시형태에 있어서는, 설명을 간략화하기 위해서, 가스제어기기로서, 토글형 수동다이어프램밸브(6), 필터유닛(7), 자동다이어프램밸브(8)를 조합해서 접속한 예에 관해서 설명한다.

토글형 수동다이어프램밸브(6), 필터유닛(7), 자동다이어프램밸브(8)는 도 3으로부터 명백하듯이, 각각 종형으로 구성되어 하부에 같은 원주형상의 바디(9)를 가지고, 이 바디(9)에 가스유입통로(10) 및 가스유출통로(11)가 형성되어 있다. 원주형상의 바디(9)의 하면은 평탄면으로 형성되고, 가스유입통로(10) 및 가스유출통로(11)의 개방부 둘레에 씰링 비드(12 및 13)가 돌설되어 있다. 바디(9)의 중간부 외주에는 플렌지부(14)가 일체적으로 설치되고, 플렌지부(14)에는 거의 180도 위상을 어긋나게 놓은 위치로 위치결정용 절결(15, 16)이 형성되어 있다. 플렌지부(14)의 외주에는 접속통인 유니언너트(17)가 축주위에서 회전가능하게, 또한 플렌지부(14)의 면위에 계지(係止)되도록 감합(嵌合)되어 있다.

각 기기취부블럭(3)은 동일하게 구성된다. 특히, 도7a∼7c로부터 명백하듯이, 입방체형상의 외형을 가지는 본체부(18)의 상면에 원통형상부(19)가 일체로 설치되고, 본체부(18)의 하면의 평탄면이 베이스 플레이트(1)상에 놓이게 되도록 되어 있다(도 2, 도 3, 도 6 참조). 원통형상부(19)의 안쪽은 본체부(18)의 상부안쪽까지 연속하여 원형상으로 요입하는 상향 개구의 삽입구멍(20)으로 형성되고, 이 삽입구멍(20)에 상기 바디(9)에서의 플렌지부(14)의 아래 쪽이 삽입되게 되어 있다. 본체부(18)에는 삽입구멍(20)의 축심과 직각방향으로 수평방향으로 관통구멍(21)이 형성되어 있다. 관통구멍(21)은 횡단면 원형으로 형성되고, 삽입구멍(20)의 저부와 원형 형상의 일부가 절결된 형상으로 연통되어 있다. 원통형상부(19)의 외주에는 수나사(22)가 형성되어 있다. 원통형상부(19)가 정상면에는 거의 180도 위상을 어긋나게 놓은 위치로 위치결정용 돌출부(23, 24)가 형성되어 있다. 이 위치결정용 돌출부(23, 24)는 상기 바디(9)의 플렌지부(14)에서의 위치결정용 절결(15, 16)을 각각 계합할 수가 있다. 그리고, 예컨대, 대응하는 위치결정용 절결(15) 및 위치결정용 돌출부(23)의 폭이 좁게 되도록 형성되고, 위치결정용 절결(16) 및 위치결정용 돌출부(24)의 폭이 넓게 되도록 형성되어, 서로 폭이 다르도록 형성되는 것에 의해, 바디(9)를 삽입구멍(20)에 삽입할 때, 바디(9)의 삽입구멍(20)에 대하는 삽입방향, 즉, 가스유입통로(10)와 가스유출통로(11)의 위치가 정확하게 되도록 규제된다.

각 중간유로블럭(4)은 동일하게 구성된다. 특히, 도 8a∼8c로부터 명백하듯이, 중간부의 고정부(25)의 양측부에 삽입부(26)가 일체로 설치되어 있다{양측의 삽입부(26)는 대칭적으로 구성되어 있기 때문에, 동일부호를 붙여 설명한다}. 각 삽입부(26)는 상기 기기취부블럭(3)의 관통구멍(21)의 일측부에 긴밀히 삽입할 수 있도록 원주형상으로 형성되고, 고정부(25)는 직방체형상으로 형성되고, 그 하면의 평탄면이 베이스 플레이트(1)상에 놓이게 되어 있다(도 2, 도 3, 도 6 참조). 각 삽입부(26)는 상부에 상기 기기취부블럭(3)의 관통구멍(21)의 절결형상에 대응하는 평탄면(27)이 절결에 의해 형성되고, 이 평탄면(27)은 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)의 저면과 동일 평면상에 위치하도록 설치되어 있다. 각 중간유로블럭(4)에는 가스통로(28)가 형성되어 있다. 각 가스통로(28)는 그 중간부분이 중간유로블럭(4)의 축심에 따르도록 수평방향으로 형성되고, 이 수평부분의 양단부에서 윗쪽 직각방향으로 굴곡되어 삽입부(26)의 평탄면(27), 즉, 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)의 저부로 개방되게 되어 있다. 각 평탄면(27)에는 가스통로(28)의 개방부 둘레에 씰링 비드(29)가 돌설되어 있다. 고정부(25)에는 가스통로(28)를 사이에 두고 양측에서 수직방향으로 볼트삽통구멍(30)이 형성되어 있다. 이들의 볼트삽통구멍(30)은 베이스 플레이트(1)에 형성된 나사구멍(31; 도 2, 도 3, 도 6 참조)에 대응하고 있다.

각 종단유로블럭(5)은 동일하게 구성된다. 특히, 도 9a∼9c로부터 명백하듯이, 고정부(32)의 양측부에 접속부(33)와 삽입부(34)가 일체로 설치되어 있다. 접속부(33)는 원주형상으로 형성되고, 삽입부(34)는 상기 기기취부블럭(3)의 관통구멍(21)의 일측부에 긴밀히 삽입할 수 있도록 원주형상으로 형성되고, 고정부(32)는 직방체형상으로 형성되고, 그 하면의 평탄면이 베이스 플레이트(1)상에 놓이게 되어 있다(도 2, 도 3, 도 6참조). 접속부(33)의 중간부 외주에는 나사(35)가 형성되어 있다. 삽입부(34)는 상부에 상기 기기취부블럭(3)의 관통구멍(21)의 절결형상에 대응하는 평탄면(36)이 절결에 의해 형성되고, 이 평탄면(36)은 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)의 저면과 동일평면상에 위치할 수 있도록 설치되어 있다. 각 종단유로블럭(5)에는 가스통로(37)가 형성되어 있다. 각 가스통로(37)는 접속부(33)의 단부측으로부터 종단유로블럭(5)의 축심에 따르도록 수평방향으로 형성되고, 이 수평부분의 단부에서 윗쪽 직각방향으로 굴곡되어 삽입부(34)의 평탄면(36), 즉, 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)의 저부로 개방되게 되어 있다. 접속부(33)의 단면에는 가스통로(37)의 개방부 둘레에 씰링 비드(38)가 돌설되고, 평탄면(36)에는 가스통로(37)의 개방부 둘레에서 씰링 비드(39)가 돌설되어 있다. 고정부(32)에는 가스통로(37)를 사이에 두고 양측에 수직방향으로 볼트삽통구멍(40)이 형성되어 있다. 이들 볼트삽통구멍(40)은 베이스 플레이트(1)에 형성된 나사구멍(41; 도 2, 도 3, 도 6 참조)에 대응하고 있다.

도 1 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 이웃하는 기기취부블럭(3)에 있어서의 대향하는 관통구멍(21)의 각 일측부에 중간유로블럭(4)의 양측의 삽입부(36)가 긴밀히 삽입되고, 종단부의 기기취부블럭(3)에서의 관통구멍(21)의 외측부에 종단유로블럭(5)의 삽입부(34)가 긴밀히 삽입되어 있다. 그리고, 중간부에 위치하는 기기취부블럭(3)에서는, 중간유로블럭(4)의 평탄면(27과 27), 즉, 양 가스통로(28)의 개방부가 삽입구멍(20)의 저부에 배치되어 있다. 종단부에 위치하는 기기취부블럭(3)에서는, 중간유로블럭(4)의 평탄면(27)과 종단유로블럭(5)의 평탄면(36), 즉, 가스통로(28)의 개방부와 가스통로(37)의 개방부가 삽입구멍(20)의 저부에 배치되어 있다. 이와 같이, 기기취부블럭(3), 중간유로블럭(4), 종단유로블럭(5)이 조합된 상태로, 기기취부블럭(3)의 본체부(11)에서의 하면의 평탄면, 중간유로블럭(4)의 고정부(25)에서의 하면의 평탄면, 종단유로블럭(5)의 고정부(32)에서의 하면의 평탄면이 각각 베이스 플레이트(1)의 상면에 놓여지고, 각 고정부(25, 32)의 볼트삽통구멍(30, 40)이 베이스 플레이트(1)의 나사구멍(31, 41)에 일치되어 있다. 각 볼트삽통구멍(30, 40)에 윗쪽으로부터 볼트(42)가 삽통되고, 볼트(42)의 선단부의 머리부 하면과 고정부(25, 32)의 상면과의 사이에 와셔(43)가 개재된 상태로 볼트(42)의 첨단부가 나사구멍(31, 41)에 나사삽입되는 것에 의해, 각 블럭(3, 4, 5)이 베이스 플레이트(1)에 이탈가능하게 설치되어 있다.

한편의 종단에 위치하는 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에는 토글형 수동다이어프램밸브(6)의 바디(9)가 삽입되고, 중간에 위치하는 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에는 필터유닛(7)의 바디(9)가 삽입되고, 다른쪽의 종단에 위치하는 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에는 자동다이어프램밸브(8)의 바디(9)가 삽입되고, 각 바디(9)의 하면과 삽입구멍(20)의 저부와의 사이에 금속 가스켓(44)이 개재되어 있다. 이때, 각 바디(9)의 플렌지부(14)에 형성되어 있는 폭이 다른 위치결정용 절결(15, 16)을 각 기기취부블럭(3)의 통상부(19)에 돌설된 폭이 다른 위치결정용 돌출부(23, 24)에 계합(係合)함에 의해, 각 바디(9)의 가스유입통로(10)와 가스유출통로(11)를 소정의 배치로 세트(set)할 수가 있다. 즉, 토글형 수동다이어프램밸브(6)에서는, 그 가스유입통로(10)와 가스유출통로(11)가 금속 가스켓(44)의 구멍(45와 46)을 통해 가스통로(37)와 가스통로(28)에 연통되고, 필터유닛(7)에서는, 그 가스유입통로(10)와 가스유출통로(11)가 금속 가스켓(44)의 구멍(45와 46)을 개재하여 가스통로(28)와 가스통로(28)에 연통되고, 자동다이어프램밸브(8)에 서는, 그 가스유입통로(10)와 가스유출통로(11)가 금속 가스켓(44)의 구멍(45와 46)을 통해 가스통로(28)와 가스통로(37)에 연통된다.

그리고, 각 바디(9)에 감합되어 있는 유니언너트(17) 내주의 암나사가 기기취부블럭(3)의 수나사(22)에 나착되는 것에 의해, 금속 가스켓(44)에 씰링 비드(39, 29, 12, 13)가 파고드는 확실한 씰상태로 바디(9)가 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에 취부된다. 이렇게하여 소망개수의 가스제어라인(2)이 베이스 플레이트(1)상에 설치되는 것에 의해, 판넬상의 집적화 가스 제어장치가 구성된다. 한편의 종단에 위치하는 종단유로블럭(5)의 접속부(33)는 가스공급원측에 접속되고, 다른쪽의 종단에 위치하는 종단유로블럭(5)의 접속부(33)는 원하는 가스공급선측에 접속된다.

상기와 같이 구성된 집적화 가스 제어장치에 있어서, 어느 한쪽의 가스제어기기를 교환하기 위해서는, 그 유니언너트(17)를 푸는 것에 의해 기기취부 블럭(3)으로부터 빼내어, 새로운 가스제어기기를 상기와 같이 하여 기기취부블럭(3)에 취부할 수 있다. 또한, 원하는 가스제어라인(2)에 있어서, 유로블럭(4, 5) 및 기기취부블럭(3)을 증감함에 의해, 가스제어기기를 증감할 수가 있다.

상기와 같이 판넬상에 구성된 집적화 가스 제어장치에 사용함에 의해, 다수의 가스제어라인(2)에 있어서, 각 기기취부블럭(3)에 종형(縱型)으로 접속된 자동다이어프램밸브(8)등의 가스제어기기를 작동시킴으로써, 질소가스 , 수소가스 , 모노실란, 지시랜, 수소희석 포스핀(phosphine), N₂O, 3불화크로라이드(Chloride)등의 고순도가스의 압력제어, 유량제어, 혼합, 퍼지(purge)등의 공급시의 제어를 확실히 안정하게 할 수 있다.

상기의 실시형태에 관한 집적화 가스 제어장치에 의하면, 가스제어라인(2)을 분해하지 않고서, 유니언너트(17)를 빼내거나, 나착하거나 함에 의해, 가스제어기기를 간단히 착탈할 수 있기 때문에, 보전이 간단하고, 그 비용도 염가로 된다. 또한, 가스제어라인(2)은 표준화된 기기취부블럭(3), 유로블럭(4, 5)을 쓰는 것에 의해, 높은 자유도로 유로구성을 할 수 있음과 함께, 설계, 제작, 조립에 요하는 전체제작 시간을 단축할 수가 있고, 따라서, 반도체 제조장치를 신설할 때의 초기설립 시간을 단축할 수가 있고, 게다가, 유로구성의 단축화, 직선화를 꾀할 수 있고, 더구나, 치환성, 응답성등의 성능도 향상된다.

또한, 각 유로블럭(4, 5)의 삽입부(26, 34)를 기기취부블럭(3)의 관통구멍(21)에 삽입하고, 삽입부(26, 34)끼리가 맞대여지도록 접근시키도록 하고 있다. 이에 의해, 가스제어라인(2)의 길이는 거의 복수의 종단유로블럭(5)과 복수의 중간유로블럭(4)을 합계한 길이로 되고, 각 기기취부블럭(3)의 옆쪽에는 각 유로블럭(4, 5)의 고정부(25, 32)만 존재하고, 상기 종래 예와 같이 인접하는 유로블럭끼리를 나사 방식에 의해 접속할 필요가 없고, 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에 삽입되어 설치된 가스제어기기 사이의 피치(pitch)는 최소한으로 줄어든다. 따라서, 가스제어라인(2)을 현저히 단축화 할 수가 있다.

또한, 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)을 통상부(19)의 아래쪽까지 깊게 형성하고, 한편, 관통구멍(21)에 삽입구멍(20)의 저부까지 삽입되는 중간유로블럭(4) 및 종단유로블럭(5)의 삽입부(26, 34)의 상부에 가스제어기기의 바디(9)에서의 하면의 평탄면에 대응하는 평탄면(27, 36)을 절결에 의해 형성하고 있기 때문에, 가스제어기기의 높이가 낮게 되고, 취부 레벨의 저위화(低位化)를 실현할 수가 있다. 더구나, 중간유로블럭(4)이나 종단유로블럭(5)의 삽입부(26, 34)의 상부에 평탄면(27, 36)을 절결에 의해 형성하고 있으므로, 이 부분으로 개방하는 가스통로(28, 37)의 세로방향 길이를 대단히 짧게 하고 있기 때문에, 가스제어기기의 가스유입통로(10), 가스유출통로(11)까지의 데드볼륨(dead volume)을 현저히 축소화할 수가 있다. 따라서, 집적화 가스 제어장치를 한층 더 컴펙트하게 하고 경량화를 실현할 수가 있다.

또한, 중간유로블럭(4)과 종단유로블럭(5)과의 사이 및 중간유로블럭(4)끼리의 사이를 나사 방식에 의해 접속할 필요가 없어져, 기기취부블럭(3)의 관통구멍(21)에 삽입할 뿐으로 좋고, 더구나, 중간유로블럭(4)과 종단유로블럭(5)의 고정부(25와 32)를 볼트(42)에 의해 베이스 플레이트(1)의 나사구멍(31, 42)에 윗쪽으로부터 체결하기만 하므로, 고정작업을 용이하고, 또한 신속히 할 수 있는 것은 물론이고, 가공개소, 부품개수를 삭감할 수가 있고, 더구나, 가스제어기기의 바디(9), 기기취부블럭(3), 중간유로블럭(4), 종단유로블럭(5)등을 표준화할 수가 있기 때문에, 더욱 일층, 제작 시간의 단축화와 비용저감을 실현할 수가 있다.

또한, 각 가스제어기기의 바디(9)를 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에 삽입하고, 바디(9)의 외주에 감합한 너트를 삽입구멍(20)을 형성하는 통상부(19)의 내주에 형성한 암나사에 나합하는 것도 가능하지만, 상기 본 실시형태와 같이, 각 가스제어기기의 바디(9)를 기기취부블럭(3)의 삽입구멍(20)에 삽입하고, 바디(9)의 외주에 감합한 유니언너트(17)를 삽입구멍(20)을 형성하는 통상부(19)의 외주에 형성한 수나사(22)에 나합함에 의해, 유니언너트(17)를 수나사(22)에 대하여 착탈할 때에 양 나사부에서 발생하는 먼지나 입자등이 삽입구멍(20)에 침입하는 것을 방지할 수가 있다.

또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 기본적 기술사상을 일탈하지 않는 범위로 여러가지 설계변경할 수가 있다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 기기취부블럭의 관통구멍에 종단유로블럭의 삽입부, 중간유로블럭의 삽입부를 삽입하고, 종단유로블럭 및 중간유로블럭의 고정부를 베이스 플레이트에 고정함과 함께, 기기취부블럭의 삽입구멍에 가스제어기기의 바디를 삽입하고, 각 유로블럭의 가스통로와 가스제어기기의 가스유입통로 및 가스유출통로를 연통시킨 상태로, 바디를 접속통에 의해 기기취부블럭에 설치할 수 있다. 그리고, 유로블럭끼리를 직접 접속하지 않고, 각 유로블럭을 베이스 플레이트에 고정하기 때문에, 가스제어기기 사이의 배치간격을 단축할 수가 있고, 또한, 가공개소, 부품개수를 삭감할 수가 있다. 따라서, 장치 전체의 컴팩트화, 계량화등을 꾀하는 수 있고, 또한, 저비용화를 꾀할 수 있다.

기기취부블럭의 관통구멍을 횡단면 원형으로 형성함과 함께, 기기취부블럭의 삽입구멍의 저부와 상기 원형의 일부를 절결한 형상으로 연통시켜, 중간유로블럭 및 종단유로블럭의 삽입부를 상기 관통구멍에 대응하는 원주형상으로 형성하고, 상기 삽입부 상부를 상기 관통구멍의 절결형상에 대응하도록 절결하여 평탄면형상으로 형성함에 의해, 기기취부블럭으로부터의 각 가스제어기기의 돌출높이를 되도록이면 낮게 할 수가 있어 장치 전체를 더욱 일층 컴팩트화할 수가 있다.

각 가스제어기기의 바디 및 기기취부블럭이 상기 바디를 기기취부블럭의 삽입구멍에 삽입할 때에 상기 바디의 가스유입통로와 가스유출통로를 중간유로블럭, 종단유로블럭중 어느 하나의 가스통로의 개방부와 연통시키기 위한 위치결정수단을 구비하는 것에 의해, 특별한 지그(Jig)를 쓰는 일없이, 각 가스제어기기의 바디를 기기취부블럭의 삽입구멍에 옳바른 자세로 간단하고도 신속히 삽입하여 취부할 수 있다.

기기취부블럭의 상부 주위의 나사를 외주에 수나사로서 형성하고, 각 가스제어기기를 상기 기기취부블럭에 취부하는 접속통이 내주에 암나사를 가지고, 이 암나사를 상기 수나사에 나착함에 의해, 가스제어기기를 기기취부블럭에 대하여 착탈할 때에 나사부에서 생기는 먼지나 입자가 기기취부블럭의 삽입구멍으로부터 가스라인에 침입하는 것이 없게 된다. 따라서, 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

중간유로블럭 및 종단유로블럭을 베이스 플레이트에 고정하는 고정수단으로서, 중간유로블럭 및 종단유로블럭에서의 가스통로를 사이에 두고 양측에 배치되어, 베이스 플레이트에 형성된 나사구멍과, 중간유로블럭 및 종단유로블럭의 각 고정부에 상기 나사구멍에 대하여 형성된 볼트삽통구멍과, 상기 각 고정부의 윗쪽으로부터 상기 볼트삽통구멍에 삽통되어 상기 나사구멍에 나착되는 볼트를 구비하는 것에 의해, 간단히, 또한 신속히, 더구나 확실히 고정작업을 할 수 있다.

Claims

베이스 플레이트와;

바디를 가지며, 이 바디의 하면에 개방된 가스유입통로 및 가스유출통로를 가지는 복수 종의 가스제어기기와;

상부로 상기 가스제어기기의 바디를 삽입하는 삽입구멍을 가지고, 상부주위에 나사를 가지며, 하부 수평방향으로 상기 삽입구멍과 연통하는 관통구멍을 가지는 복수 개의 기기취부블럭과;

상기 각 가스제어기기 바디의 외주에 설치되고, 이 바디를 상기 기기취부블럭의 삽입구멍에 삽입한 상태에서 상기 나사로 나착하여 상기 바디를 상기 기기취부블럭에 설치하는 접속통과;

상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정부를 중간부에 가지고, 인접하는 상기 기기취부블럭의 관통구멍에서의 대향측의 일측부에 삽입할 수 있는 삽입부를 상기 고정부의 양측부에 가지고, 상기 양측의 삽입부 상부로 개방되어, 이 개방부에 의해 상기 가스제어기기에 있어서의 가스유입통로 및 가스유출통로와 연통할 수 있는 가스통로를 가지는 중간유로블럭과;

상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정부를 중간부에 가지고, 접속부를 상기 고정부의 일측부에 가지고, 종단에 위치하는 상기 기기취부블럭의 관통구멍에서의 종단측부에 삽입할 수 있는 삽입부를 상기 고정부의 다른 측부에 가지고, 상기 삽입부 상부로 개방되어, 이 개방부에 의해 상기 가스제어기기에 있어서의 가스유입통로 및 가스유출통로중 어느 한편과 연통할 수 있는 가스통로를 가지는 한 쌍의 종단유로블럭과;

상기 중간유로블럭의 고정부를 상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정수단과;

상기 종단유로블럭의 고정부를 상기 베이스 플레이트에 고정하는 고정수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.
제 1항에 있어서, 각 가스제어기기의 바디가 하면에 평탄면을 가짐과 함께, 가스유입통로 및 가스유출통로의 둘레부에 씰링 비드를 가지고, 중간유로블럭 및 종단유로블럭의 삽입부 상부가 상기 바디의 평탄면에 대하는 평탄면을 가짐과 함께, 각 가스통로의 둘레부에 씰링 비드를 가지고, 상기 바디의 평탄면과 상기 삽입부의 평탄면과의 사이에 상기 각 씰링 비드가 파고드는 상태로 개재되는 금속 가스켓을 구비한 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.
제 2항에 있어서, 기기취부블럭의 관통구멍이 횡단면 원형으로 형성됨과 함께, 삽입구멍의 저부와 상기 원형의 일부가 절결(切欠)된 형상으로 연통되고, 중간유로블럭 및 종단유로블럭의 삽입부가 상기 관통구멍에 대응하는 원주형상으로 형성되며, 상기 삽입부 상부가 상기 관통구멍의 절결형상에 대응하여 절결되어 평탄면형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.
제 1항에 있어서, 각 가스제어기기의 바디 및 기기취부블럭이 상기 바디를 상기 기기취부블럭의 삽입구멍에 삽입할 때에 상기 바디의 가스유입통로와 가스유출통로를 중간유로블럭, 종단유로블럭중 어느 하나의 가스통로의 개방부와 연통시키기위한 위치결정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.
제 1항에 있어서, 기기취부블럭의 상부주위의 나사가 외주에 수나사로서 형성되어, 각 가스제어기기를 상기 기기취부블럭에 취부하는 접속통이 내주에 암나사를 가지고, 이 암나사가 상기 수나사에 나착되는 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.
제 1항에 있어서, 중간유로블럭의 베이스 플레이트에 대한 고정수단이 상기 중간유로블럭에서의 가스통로를 사이에 두고 양측에 배치되어, 상기 베이스 플레이트에 형성된 나사구멍과, 상기 중간유로블럭의 고정부에 상기 나사구멍에 대응하여 형성된 볼트삽통구멍과, 상기 고정부의 윗쪽으로부터 상기 볼트삽통구멍에 삽통되어 상기 나사구멍에 나착되는 볼트를 구비한 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.
제 1항에 있어서, 종단유로블럭의 베이스 플레이트에 대한 고정수단이 상기 종단유로블럭에서의 가스통로를 사이에 두고 양측에 배치되어, 상기 베이스 플레이트에 형성된 나사구멍과, 상기 종단유로블럭의 고정부에 상기 나사구멍에 대응하여 형성된 볼트삽통구멍과, 상기 고정부의 윗쪽으로부터 상기 볼트삽통구멍에 삽통되어 상기 나사구멍에 나착되는 볼트를 구비한 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.
제 1항에 있어서, 가스제어기기가 자동다이어프램밸브, 토글형 수동다이어프램밸브, 필터유닛트, 체크밸브 부착 자동다이어프램밸브, 감압밸브, 레귤레이터(regulator), 매스 플로우 컨트롤러, 매스 플로우 메터로부터 선택 사용되는 것을 특징으로 하는 집적화 가스 제어장치.