KR102577128B1

KR102577128B1 - 유체 공급 시스템, 유체 제어 장치, 및 반도체 제조 장치

Info

Publication number: KR102577128B1
Application number: KR1020217011760A
Authority: KR
Inventors: 하루히코 쿠리키; 하지메 나카가와; 켄지 아이카와
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 2018-10-26
Filing date: 2019-10-03
Publication date: 2023-09-11
Also published as: CN112888893A; WO2020085033A1; US20210388949A1; TW202041804A; TWI725571B; KR20210065973A; US11346505B2; JPWO2020085033A1; JP7446618B2

Abstract

유체 제어 기기(2) 및 이음매(4)가 직렬로 배관(6)으로 접속된 유체 라인(8)을 병렬로 복수 배열한 유체 공급 시스템(1)으로서, 각 유체 라인(8)은, 이들의 배열 방향(Y)을 포함하는 평면에서 보았을 때, 배열 방향(Y)과 실질적으로 직교하는 연장설치 방향(X)으로 직선형으로 연장설치되고, 각 유체 제어 기기(2)는, 배관(6)이 접속되는 접속면(2a, 2b)을 동일 방향을 향하게 하여 배열 방향(Y)으로 나란히 배치되고, 배관(6)의 직경(Dp)은 접속면(2a, 2b)의 배열 방향(Y)에서의 면폭(W) 이하이며, 이음매(4)의 직경(Dd1, Dd2)은 면폭(W) 이상이며, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 각 배관(6)은, 이음매(4)가 연장설치 방향(X)으로 서로 어긋난 위치에 위치설정된다.

Description

유체 공급 시스템, 유체 제어 장치, 및 반도체 제조 장치

본 발명은, 유체 공급 시스템, 유체 제어 장치, 및 반도체 제조 장치에 관한 것이다.

특허문헌 1은, 유체 제어 기기 및 이음매가 직렬로 배관으로 접속된 유체 라인이 병렬로 복수 배치된 유체 공급 시스템을 개시하고 있다. 이러한 유체 공급 시스템은, 복수의 유체 제어 기기를 집적화하여 배치함으로써 구성되고, 이 유체 공급 시스템을 상자체에 수용한 유체 제어 장치(가스 박스)의 소형화를 실현하고 있다.

일본 공개특허공보 특개2018-84255호

고도로 집적화된 소형의 유체 제어 장치를 실현하기 위해서는, 유체 라인의 배열 방향에서의 유체 제어 기기의 면폭(面幅)을 작게(예를 들어 종래의 1/3 정도) 하고, 이들의 병렬 방향에서의 배치의 피치폭을 작게 하여 조밀하게 집적할 필요가 있다. 그러나, 이음매는, 스패너 등의 공구로 회동하여 체결하는 토크 부여부의 강도를 확보하기 위해, 어느 정도의 두께를 필요로 하여, 작게 하기에는 한도가 있다. 따라서, 조밀하게 집적된 배관 구조에 있어서는, 이음매의 체결 작업을 수행하기 위한 시공 공간을 확보하지 않으면 안되어, 유체 공급 시스템 및 유체 제어 장치의 더 이상의 소형화를 막고 있었다.

또한, 예를 들어 반도체 제조 프로세스에 있어서는, 가스 박스를 경유한 처리 가스(유체)는, 처리를 수행하기 위한 챔버에 공급된다. 원자층 퇴적법(ALD: Atomic Layer Deposition법)에 의해 반도체 기판에 막을 퇴적시키는 처리 프로세스에 있어서는, 챔버에 미소 유량의 처리 가스를 신속하고 고정밀도로 공급해야 한다. 즉, ALD법의 처리 프로세스의 응답성 및 제어성 향상을 한층 더 꾀하는 것이 요구되고 있다.

이와 같이, 유체 공급 시스템의 배관 구조에서의 시공 공간을 확보하면서, 유체 공급 시스템의 소형화를 한층 더 꾀하고, 또한 해당 시스템을 구비하는 유체 제어 장치의 소형화를 한층 더 꾀하며, 또한 해당 장치를 구비하는 반도체 제조 장치에 있어서 ALD법의 처리 프로세스의 응답성 향상 및 제어성 향상을 한층 더 실현하려면, 여전히 과제가 남겨져 있었다.

본 발명은, 이러한 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 배관 구조에서의 시공 공간을 확보하면서, 한층 더 소형화된 유체 공급 시스템, 한층 더 소형화된 유체 제어 장치, ALD법의 처리 프로세스의 응답성 및 제어성 향상을 한층 더 실현한 반도체 제조 장치를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 아래의 양태로 실현할 수 있다.

본 양태에 따른 유체 공급 시스템은, 유체 제어 기기 및 이음매가 직렬로 배관으로 접속된 유체 라인을 병렬로 복수 배열한 유체 공급 시스템으로서, 각 유체 라인은, 이들의 배열 방향을 포함하는 평면에서 보았을 때, 배열 방향과 실질적으로 직교하는 연장설치(延設) 방향으로 직선형으로 연장설치되고, 각 유체 제어 기기는, 배관이 접속되는 접속면을 동일 방향을 향하게 하여 배열 방향으로 나란히 배치되고, 배관의 직경은 접속면의 배열 방향에서의 면폭 이하이며, 이음매의 직경은 접속면의 배열 방향에서의 면폭 이상이며, 배열 방향으로 서로 이웃하는 각 배관은, 이음매가 연장설치 방향으로 서로 어긋난 위치에 위치설정된다.
또한, 본 양태에 따른 상술한 유체 공급 시스템에 있어서, 이음매는, 제1 이음매 부재와, 제1 이음매 부재에 나사결합되는 제2 이음매 부재와, 제1 이음매 부재에 대한 제2 이음매 부재의 나사결합 시에 회전 토크가 부여되는 토크 부여부를 갖고, 배열 방향과 연장설치 방향의 쌍방과 실질적으로 직교하는 교차 방향을 규정했을 때, 배열 방향으로 서로 이웃하는 각 배관은, 이음매의 적어도 토크 부여부가 연장설치 방향과 교차 방향의 쌍방으로 서로 어긋난 위치에 위치설정된다.

또한, 본 양태에 따른 상술한 유체 공급 시스템에 있어서, 배열 방향과 연장설치 방향의 쌍방과 실질적으로 직교하는 교차 방향을 규정했을 때, 배열 방향으로 서로 이웃하는 각 배관 중 어느 한쪽은, 이음매를 교차 방향을 향하게 하여 서로 어긋난 위치에 위치설정을 하는 굴곡부를 갖는다.

한편, 본 양태에 따른 유체 제어 장치는, 상술한 유체 공급 시스템을 상자체에 수용하여 이루어진다.

삭제

한편, 본 양태에 따른 반도체 제조 장치는, 상술한 유체 제어 장치를 구비하고, 유체 제어 장치로부터 연장설치된 배관이 접속되고, 유체 제어 장치로부터 공급되는 유체를 처리하는 챔버와, 유체 제어 장치와 챔버 사이의 배관에 설치되어, 유체 제어 기기로부터 챔버에 공급되는 유체의 유량을 제어하는 개폐 밸브를 더 구비한다.

본 발명의 상술한 양태에 의하면, 배관 구조에서의 시공 공간을 확보하면서, 한층 더 소형화된 유체 공급 시스템, 한층 더 소형화된 유체 제어 장치, ALD법의 처리 프로세스의 응답성 및 제어성 향상을 한층 더 실현한 반도체 제조 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 유체 공급 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 유체 제어 장치의 정면도이다.
도 3은 유체 공급 시스템의 배관 구조를 확대한 평면도이다.
도 4는 배관 구조를 도 3의 배열 방향(Y)에서 본 측면도이다.
도 5는 배관 구조에 있어서 암너트의 토크 부여부에 스패너로 토크를 부여할 때의 사시도이다.
도 6은 배관 구조를 도 3의 연장설치 방향(X)에서 보았을 때의 단면도이다.
도 7은 (a) 종래의 반도체 제조 장치와, (b) 본 실시형태의 반도체 제조 장치의 일부를 각각 나타내어 비교한 블록도이다.
도 8은 종래의 배관으로 형성된 종래의 배관 구조를 교차 방향에서 본 평면도이다.

이하, 도면을 바탕으로 본 발명의 일 실시형태에 따른 유체 공급 시스템, 해당 시스템을 구비한 유체 제어 장치, 및 해당 장치를 구비한 반도체 제조 장치에 대하여 설명한다.
본 발명의 유체 제어 기기 및 이음매가 직렬로 배관으로 접속된 유체 라인을 병렬로 복수 배열한 유체 공급 시스템은, 상기 각 유체 라인이, 이들의 배열 방향을 포함하는 평면에서 보았을 때, 상기 배열 방향과 실질적으로 직교하는 연장설치 방향으로 직선형으로 연장설치되고, 상기 각 유체 제어 기기는, 상기 배관이 접속되는 접속면을 동일 방향을 향하게 하여 상기 배열 방향으로 나란히 배치되고, 상기 배관의 직경은 상기 접속면의 상기 배열 방향에서의 면폭 이하이며, 상기 이음매의 직경은 상기 면폭 이상이며, 상기 배열 방향으로 서로 이웃하는 상기 각 배관은, 상기 이음매가 상기 연장설치 방향으로 서로 어긋난 위치에 위치설정되고, 상기 이음매는, 제1 이음매 부재와 상기 제1 이음매 부재에 나사결합되는 제2 이음매 부재와 상기 제1 이음매 부재에 대한 상기 제2 이음매 부재의 나사결합 시에 회전 토크가 부여되는 토크 부여부를 갖고, 상기 배열 방향과 상기 연장설치 방향의 쌍방과 실질적으로 직교하는 교차 방향을 규정했을 때, 상기 배열 방향으로 서로 이웃하는 상기 각 배관은, 상기 이음매의 적어도 상기 토크 부여부가 상기 연장설치 방향과 상기 교차 방향의 쌍방으로 서로 어긋난 위치에 위치설정되는 것을 특징으로 한다.

도 1은, 유체 공급 시스템(1)의 사시도를 나타낸다. 유체 공급 시스템(1)은, 유체 제어 기기(2) 및 이음매(4)가 직렬로 배관(6a, 6b)(이하, 대표로 배관(6)이라 칭하는 경우도 있다)으로 접속된 유체 라인(8)을 병렬로 복수 배열하여 구성되어 있다. 그리고, 유체 라인(8)은 연장설치 방향(X)으로 연장설치되는 동시에 배열 방향(Y)으로 배열되고, 연장설치 방향(X)과 배열 방향(Y)의 쌍방과 실질적으로 직교하는 것은 교차 방향(Z)이라고 규정하여 이후의 각 도면에 대하여 설명한다.

유체 제어 기기(2)는, 예를 들어 매스 플로우 콘트롤러(Mass Flow Controller), 혹은 압력 제어식 유량 콘트롤러 등이며, 유체 제어 기기(2)의 본체는 베이스 블록(10)에 고정된다. 베이스 블록(10)에는, 유체 제어 기기(2)로의 유체의 입구측 배관(6a)이 나사조임 등에 의해 접속되는 접속면(2a)과, 유체 제어 기기(2)로부터의 유체의 출구측 배관(6a)이 나사조임 등에 의해 접속되는 접속면(2b)이 형성되어 있다.

배관(6a)으로부터 유체 제어 기기(2)에 유입된 유체는, 유체 제어 기기(2)로 유량 제어된 후, 베이스 블록(10) 내의 미도시의 유로를 통과하여 배관(6b)으로 유출된다. 그리고, 1개의 유체 라인(8)에, 미도시의 개폐 밸브, 레귤레이터 등의 다른 유체 제어에 관련된 기기를 유체 제어 기기(2)의 하나로 베이스 블록(10)에 고정하여 설치할 수도 있다.

또한, 베이스 블록(10)을 설치하지 않는 경우, 유체 제어 기기(2)의 본체에 형성한 접속면(2a, 2b)에 각각 배관(6a, 6b)을 접속할 수도 있다. 또한, 1개의 유체 라인(8)에, 복수의 유체 제어 기기(2) 및 이음매(4)를 설치할 수도 있다. 또한, 베이스 블록(10)은 집합 유로가 형성된 일체형 베이스 블록일 수도 있다.

도 2는, 유체 제어 장치(12)의 정면도를 나타낸다. 유체 제어 장치(12)는, 유체 공급 시스템(1)을 도 2에 단면으로 나타낸 상자체(14)에 수용한 것으로, 제어 대상인 유체가 가스인 경우에는, 이른바 가스 박스라고 칭해지고, 다수의 가스 공급 라인을 유체 라인(8)으로 구비하고 있다. 상자체(14) 내의 빈 공간에는, 미도시의 개폐 밸브, 레귤레이터 등의 유체 제어에 관련된 기기가 적절히 배치되고, 이들 기기에 간섭하지 않는 위치에 각 유체 라인(8)이 배치되어 있다.

각 유체 라인(8)은, 이들의 배열 방향(Y)(도 2에서의 상하 방향)을 포함하는 평면, 즉 도 2의 상태에서 보았을 때, 배열 방향(Y)과 실질적으로 직교하는 연장설치 방향(X)(도 2에서의 좌우 방향)으로 직선형으로 연장설치되어 있다. 다시 말하면, 배관(6)은 후술하는 굴곡부(18)를 갖기 때문에, 각 유체 라인(8)의 도 2에서의 정사 투영이 연장설치 방향(X)으로 직선형으로 연장설치된 것처럼 보이는 것이다. 또한, 각 유체 제어 기기(2)는, 접속면(2a)을 도 1에서의 좌측의 동일 방향을 향하게 하고, 접속면(2b)을 도 1에서의 우측의 동일 방향을 향하게 하는 동시에, 배열 방향(Y)으로 나란히 배치되어 있다.

도 3은, 유체 공급 시스템(1)의 배관 구조(16)를 확대한 평면도를 나타낸다. 배관(6)의 직경(Dp)은, 유체 제어 기기(2)의 접속면(2a)의 배열 방향(Y)에서의 면폭(W) 이하이다. 접속면(2b)의 면폭(W)도 마찬가지이다. 이와 같이, 각 유체 제어 기기(2)의 접속면(2a, 2b)을 각각 동일 방향을 향하게 하여 배치하고, 배관(6)의 직경(Dp)을 접속면(2a, 2b)의 면폭(W) 이하로 함으로써, 배관(6)은, 접속면(2a, 2b)의 면폭(W)에 수용되는 범위에서 연장설치 방향(X)으로 직선형으로 연장설치 가능해져, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 배관(6)끼리가 서로 접촉하는 경우는 없다.

구체적으로, 유체 제어 기기(2)의 접속면(2a)은 종래의 1/3정도의 면폭(W)을 갖고 있다. 또한, 배관(6)은, 각각, 축중심(C)이 평면시로 일정한 피치폭(Wp)이 되도록 배열 방향(Y)으로 조밀하게 배열된다. 예를 들어, 면폭(W)은 10 mm이며, 피치폭(Wp)은 11 mm이며, 이 경우, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 유체 제어 기기(2)끼리의 틈은 1 mm이다. 이와 같이, 본 실시형태의 유체 공급 시스템(1)은 종래에 비해 집적화와 소형화가 한층 더 꾀해지고 있다.

도 4는, 배관 구조(16)를 도 3의 배열 방향(Y)에서 본 측면도를 나타낸다.

본 실시형태의 유체 공급 시스템(1)은, 배열 방향(Y)과 연장설치 방향(X)의 쌍방과 실질적으로 직교하는 교차 방향(Z)을 규정했을 때, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 각 배관(6) 중 어느 한쪽은, 이음매(4)를 교차 방향(Z)을 향하게 하여 서로 어긋난 위치로 위치설정을 하는 굴곡부(18)를 갖는다. 그리고, 굴곡부(18)를 반드시 배관(6)의 직관부(直管部)로부터 교차 방향(Z)을 따라 직각으로 굴곡지게 형성할 필요는 없고, 굴곡부(18)가 이음매(4)를 교차 방향(Z)을 향하게 하여 서로 어긋나게 하는 것이 가능하면, 배관(6)의 직관부와 굴곡부(18)의 각도는 예각 또는 둔각이어도 된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 이음매(4)는, 나사조임식의 관이음매이며, 육각 너트인 수너트(제1 이음매 부재)(20)와, 육각 너트인 암너트(제2 이음매 부재)(22)를 구비하고 있다. 수너트(20)에 암너트(22)를 나사결합(螺合)함으로써, 연장설치 방향(X)으로 분리된 배관(6)이 서로 접속된다. 암너트(22)에는, 대각 치수(Dd1)를 갖는 토크 부여부(24)가 형성되어 있다. 수너트(20)에 대한 암너트(22)의 나사결합 시에, 토크 부여부(24)에 스패너 등의 공구를 계합(係合)하여 회동함으로써 암너트(22)에 회전 토크가 부여된다.

한편, 수너트(20)에는, 대각 치수(Dd2)를 갖는 고정부(토크 부여부)(26)가 형성되어 있다. 토크 부여부(24)에 대한 토크 부여 시에, 고정부(26)에 스패너 등의 공구를 계합하여 수너트(20)를 고정함으로써 수너트(20)의 공회전이 저지된다. 그리고, 수너트(20)에 공회전을 저지하기 위한 고정을 위한 토크 부여가 이루어지고 있다고 생각하면, 고정부(26)도 토크 부여부(24)로 취급하는 것이 가능하다. 따라서, 이후에, 고정부(26)도 포함하여 토크 부여부(24)라고 총칭하는 경우가 있다.

이음매(4)의 직경, 특히 토크 부여부(24)의 대각 치수(Dd1)와 고정부(26)의 대각 치수(Dd2)는, 유체 제어 기기(2)의 접속면(2a, 2b)의 면폭(W) 이상이다. 이음매(4)는, 스패너 등의 공구로 회동하여 체결하는 토크 부여부(24)의 강도를 확보하기 위해, 어느 정도의 두께를 필요로 하여, 작게 하기에는 한도가 있어, 접속면(2a, 2b)의 면폭(W) 이상의 크기가 필요해지는 것이다. 그러나, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 각 배관(6)은, 이음매(4)가 연장설치 방향(X)으로 서로 어긋난 위치에 위치설정되므로, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 배관(6)에 설치된 이음매(4)끼리가 서로 접촉하는 경우는 없다.

또한 본 실시형태에서는, 도 3 및 도 4로부터 명백하듯이, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 각 배관(6)은, 이음매(4)의 적어도 토크 부여부(24)가 연장설치 방향(X)과 교차 방향(Z)의 쌍방으로 서로 어긋난 위치에 위치설정된다.

도 5는, 배관 구조(16)에 있어서 암너트(22)의 토크 부여부(24)에 스패너(28)로 토크를 부여할 때의 사시도를 나타낸다.

스패너(28)가 계합되는 토크 부여부(24)를 갖는 배관(6)에 서로 이웃하는 배관(6)에는, 상술한 굴곡부(18)가 형성되어 있다. 이것에 의해, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 각 배관(6)에 있어서, 이음매(4)를 연장설치 방향(X)뿐 아니라 교차 방향(Z)으로도 서로 어긋난 위치에 위치설정을 할 수 있다. 따라서, 배열 방향(Y)으로 조밀하게 집적된 배관 구조(16)임에도, 토크 부여부(24)에 대한 스패너(28)의 계합 및 회동이 가능한 시공 공간이 배관 구조(16)에 확보된다.

도 6은, 배관 구조(16)를 연장설치 방향(X)에서 보았을 때의 단면도를 나타낸다. 도 6으로부터 명백하듯이, 배관(6)에 굴곡부(18)를 형성한 것에 의해, 토크 부여부(24)에 대한 스패너(28)의 계합 및 회동을 가능하게 하면서, 배열 방향(Y)뿐 아니라 교차 방향(Z)으로도 조밀하게 집적된 배관 구조(16)를 형성할 수 있다. 따라서, 이음매(4)의 체결 작업을 가능하게 하면서, 배관 구조(16), 유체 공급 시스템(1), 나아가서는 유체 제어 장치(12)의 소형화를 한층 더 실현할 수 있다.

또한, 이음매(4)의 체결 작업은 주로 토크 부여부(24)에 있어서 수행되는 점에서, 이음매(4)의 전체가 아니라, 이음매(4)의 적어도 토크 부여부(24)를 연장설치 방향(X)과 교차 방향(Z)의 쌍방으로 서로 어긋난 위치에 위치설정을 하도록 할 수도 있다. 이것에 의해, 이음매(4)의 전체가 아니라, 이음매(4)에 있어서 체결 작업을 필요로 하는 부위의 시공 공간만을 확보할 수 있다. 따라서, 배관 구조(16), 유체 공급 시스템(1), 나아가서는 유체 제어 장치(12)의 소형화를 한층 더 실현하는 것이 가능하다.

도 7은, (a) 종래의 반도체 제조 장치(40)와, (b) 본 실시형태의 반도체 제조 장치(42)의 일부를 각각 나타내어 비교한 블록도이다.

도 7(a)에 나타낸 바와 같이, 종래의 반도체 제조 장치(40)는, 유체 제어 장치인 가스 박스(44)와, 가스 박스(44)로부터 연장설치된 배관(46)이 접속되어, 가스 박스(44)로부터 공급되는 가스를 처리하는 챔버(48)와, 가스 박스(44)와 챔버(48) 사이의 배관(46)에 설치되어, 가스 박스(44)로부터 챔버(48)에 공급되는 가스의 유량을 제어하는 개폐 밸브(50)를 구비하고 있다.

도 8은, 종래의 배관(46)으로 형성된 종래의 배관 구조(52)를 교차 방향(Z)에서 본 평면도를 나타낸다. 배관 구조(52)는, 면폭(W)을 갖는 본 실시형태와 동일한 유체 제어 기기(2)와, 본 실시형태와 동일한 이음매(4)가 배관(46)으로 접속된 유체 라인(54)을 병렬로 복수 배열한 유체 공급 시스템(56)을 구성하고 있다.

그러나, 이 종래의 유체 공급 시스템(56)의 배관 구조(52)에 있어서는, 각 유체 라인(54)은, 도 8의 상태, 즉 배열 방향(Y)을 포함하는 평면에서 보았을 때, 배열 방향(Y)으로 크게 굴곡되어 있다. 즉, 각 유체 라인(54)은, 연장설치 방향(X)으로 직선형으로 연장설치된 투영을 갖고 있지 않다. 이것은, 배관(46)을 연장설치 방향(X)으로 직선형으로 연장설치했을 경우, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 이음매(4)가 접촉하기 때문에, 이음매(4)의 시공 공간을 확보할 수 있도록 각 배관(46)을 배열 방향(Y)으로 크게 굴곡지게 하지 않을 수 없는 것에 기인한다.

따라서, 종래에는, 각 배관(46)을 배열 방향(Y)으로 크게 굴곡지게 하여 연장설치함으로써, 이음매(4)를 서로 이간시켜, 이음매(4)의 체결 작업을 가능하게 하는 시공 공간을 서로 이웃하는 각 배관(46) 사이의 배열 방향(Y)으로만 확보할 수 밖에 없는 것이다.

한편, 도 7(b)에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 반도체 제조 장치(42)는, 상술한 유체 제어 장치(12)(이하, 가스 박스(12)라고도 칭한다. 도 7(b)에 대한 도시도 마찬가지이다.), 상술한 배관(6)과, 종래와 동일한 챔버(48)와, 종래와 동일한 개폐 밸브(50)를 일부에 구비하고 있다.

가스 박스(12)는, 배관(6)에 굴곡부(18)를 형성한 결과, 유체 공급 시스템(1)의 배관 구조(16)에 있어서, 교차 방향(Z)에서 보았을 때, 각 배관(6)이 연장설치 방향(X)으로 직선형으로 연장설치되도록 되었기 때문에, 종래의 가스 박스(44)보다, 배열 방향(Y)에서의 폭이 ΔH만큼 짧아진다. 이와 같이, 상자체(14) 내의 교차 방향(Z)의 공간을 유효 활용함으로써, 한층 더 소형화된 가스 박스(12)를 제공할 수 있다. 따라서, 반도체 제조 장치(42)에 있어서 가스 박스(12)를 협소 공간에 설치할 수 있어, 종래의 가스 박스(44)에서 챔버(48)까지의 각 배관(6)의 거리를 ΔL만큼 줄일 수 있다.

또한, 종래에는, 각 배관(46)의 전부를 배열 방향(Y)으로 크게 굴곡지게 하고 있었지만, 본 실시형태에서는, 배열 방향(Y)으로 서로 이웃하는 각 배관(6) 중 어느 한쪽에 굴곡부(18)를 마련하여 교차 방향(Z)으로 굴곡지게만 해도 된다. 이것에 의해, 유체 공급 시스템(1)에서의 굴곡부의 수가 적어져, 각 유체 라인(8)의 길이를 종래의 각 유체 라인(54)보다 상대적으로 짧게 할 수 있다.

여기서, ALD법에 의한 처리 프로세스에 있어서는, 챔버(48)에 미소 유량의 처리 가스를 신속하게 고정밀도로 공급해야만 한다. 그러므로, 개폐 밸브(50)의 전환 회수가 현저하게 증대되는 동시에, 개폐 밸브(50)의 고속 전환이 요구되어, 개폐 밸브(50)에 의한 유체 제어는 정밀한 펄스 제어로 수행된다. 본 실시형태에서는, 각 유체 라인(8)의 길이가 종래에 비해 짧아진 것에 의해, 유체의 펄스 제어에 따른 펄스폭을 종래에 비해 작게 할 수 있고, 또한, 펄스형을 종래에 비해 보다 정밀한 직사각형으로 할 수 있다.

따라서, 본 실시형태의 반도체 제조 장치(42)는, 챔버(48)에 미소 유량의 처리 가스를 종래에 비해 한층 더 신속하게 고정밀도로 공급할 수 있어, ALD법의 처리 프로세스의 응답성 및 제어성 향상을 한층 더 꾀할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시형태에 의하면, 유체 공급 시스템(1)의 배관 구조(16)에서의 시공 공간을 확보하면서, 유체 공급 시스템(1)의 소형화를 한층 더 꾀하고, 또한 유체 공급 시스템(1)을 구비하는 유체 제어 장치(12)의 소형화를 한층 더 꾀하고, 또한 유체 제어 장치(12)를 구비하는 반도체 제조 장치(42)에 있어서 ALD법의 처리 프로세스의 응답성 향상 및 제어성 향상을 한층 더 꾀할 수 있다.

이상으로 본 발명의 일 실시형태에 대한 설명을 끝내지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능한 것이다.

예를 들어, 유체 공급 시스템(1)은, 가스 공급 시스템에 한정되지 않고, 액체도 포함하는 유체 공급 시스템에 널리 적용 가능하고, 또한, 유체 제어 장치(12)는 반도체 제조 장치(42) 등의 반도체 제조 프로세스에 한정되지 않고, 각종 프로세스에 적용하는 것도 가능하다.

1: 유체 공급 시스템
2: 유체 제어 기기
2a, 2b: 접속면
4: 이음매
6, 6a, 6b: 배관
8: 유체 라인
12: 가스 박스, 유체 제어 장치
14: 상자체
18: 굴곡부
20: 수너트(제1 이음매 부재)
22: 암너트(제2 이음매 부재)
24: 토크 부여부
42: 반도체 제조 장치
48: 챔버
50: 개폐 밸브
Dp: 배관의 직경
Dd1, Dd2: 이음매의 직경
W: 접속면의 면폭
X: 연장설치 방향
Y: 배열 방향
Z: 교차 방향

Claims

유체 제어 기기 및 이음매가 직렬로 배관으로 접속된 유체 라인을 병렬로 복수 배열한 유체 공급 시스템으로서,
상기 각 유체 라인은, 이들의 배열 방향을 포함하는 평면에서 보았을 때, 상기 배열 방향과 실질적으로 직교하는 연장설치 방향으로 직선형으로 연장설치되고,
상기 각 유체 제어 기기는, 상기 배관이 접속되는 접속면을 동일 방향을 향하게 하여 상기 배열 방향으로 나란히 배치되고,
상기 배관의 직경은 상기 접속면의 상기 배열 방향에서의 면폭 이하이며, 상기 이음매의 직경은 상기 면폭 이상이며,
상기 배열 방향으로 서로 이웃하는 상기 각 배관은, 상기 이음매가 상기 연장설치 방향으로 서로 어긋난 위치에 위치설정되고,
상기 이음매는,
제1 이음매 부재와,
상기 제1 이음매 부재에 나사결합되는 제2 이음매 부재와,
상기 제1 이음매 부재에 대한 상기 제2 이음매 부재의 나사결합 시에 회전 토크가 부여되는 토크 부여부를 갖고,
상기 배열 방향과 상기 연장설치 방향의 쌍방과 실질적으로 직교하는 교차 방향을 규정했을 때,
상기 배열 방향으로 서로 이웃하는 상기 각 배관은, 상기 이음매의 적어도 상기 토크 부여부가 상기 연장설치 방향과 상기 교차 방향의 쌍방으로 서로 어긋난 위치에 위치설정되는, 유체 공급 시스템.
제1항에 있어서,
상기 배열 방향과 상기 연장설치 방향의 쌍방과 실질적으로 직교하는 교차 방향을 규정했을 때,
상기 배열 방향으로 서로 이웃하는 상기 각 배관 중 적어도 어느 한쪽은, 상기 이음매를 상기 교차 방향을 향하게 하여 서로 어긋난 위치에 위치설정하는 굴곡부를 갖는, 유체 공급 시스템.
삭제
제1항에 따른 유체 공급 시스템을 상자체에 수용하여 이루어지는, 유체 제어 장치.
제4항에 따른 유체 제어 장치를 구비하는 반도체 제조 장치로서,
상기 유체 제어 장치로부터 연장설치된 상기 배관이 접속되고, 상기 유체 제어 장치로부터 공급되는 유체를 처리하는 챔버와,
상기 유체 제어 장치와 상기 챔버 사이의 상기 배관에 설치되어, 상기 유체 제어 기기로부터 상기 챔버에 공급되는 유체의 유량을 제어하는 개폐 밸브를 구비하는, 반도체 제조 장치.