TW201433733A - 集成型氣體供應裝置 - Google Patents

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Michio Yamaji
Takahiro Matsuda
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Fujikin Kk
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Abstract

本發明為謀求半導體製造裝置用集成型氣體供應裝置之氣體供應管路的增加和裝置的小型化及裝置內部之氣體流路內容積的減少，並在謀求提高裝置之氣體置換性的同時，使設置空間削減及各機器類的維修保養容易化。從平面看在隔著間隔並置的氣體入口側塊(12)及氣體出口側塊(13)，以相向狀態組合固定已設有複數流量控制部的2台流量控制器(3)，並且於各流量控制器(3)設有入口開關閥(1)及出口開關閥(5)，藉此形成至少具備有四個氣體供應管路(S)的氣體供應單元(U)，且將該氣體供應單元(U)複數座堆疊固定。

Description

集成型氣體供應裝置
本發明是關於集成型氣體供應裝置的改良，且關於可構成為使氣體供應管路數量增加和集成型氣體供應裝置小型化、維修保養容易化及氣體置換性提昇等的集成型氣體供應裝置。
以往要供應至半導體製造裝置等的處理氣體，乃使用所謂集成型氣體供應裝置進行供應。
第15圖為其一例，藉由將雙向開關閥41A、41B和三通閥42A、42B及流體控制裝置43等透過設有氣體流路的塊體44、45、46、47、48配置成一體性直列狀形成一個氣體供應管路，且將該氣體供應管路透過塊體45、49配設固定成複數列並行狀，以構成集成型氣體供應裝置(日本特開平5-172165號等)。
此種集成型氣體供應裝置，乃以從上方拆下要將各機器類固定在塊體用的固定用螺栓的方式，就能夠容易更換各氣體供應管路形成用的控制機器類，除此之外還具有能夠容易對應氣體供應管路增設等的效用。
但是，當所需的氣體供應管路數量逐漸增加時，熱式流量控制裝置(質量流量控制器)或壓力式流量控制裝置的厚度Lo會成為20~24mm程度，因此必然造成集成型氣體供應裝置的深度尺寸L增加，以致會有集成型氣體供應裝置大型化的問題。
此外，近年來，於半導體製造裝置，乃採用設有複數處理室將複數晶圓並行同時進行處理的多室同時工序處理方式，或採用以一個處理室連續性執行複數製程的一室多工序連續處理方式，因此，對於集成型氣體供應裝置，也就產生要應對供應氣體種類增加而需要多數氣體供應管路的配備。例如：於一室多工序連續處理方式之半導體製造裝置所使用的集成型氣體供應裝置中，會有需要16個氣體供應管路的情況產生。
但是，當氣體供應管路數量增加時，必然會造成半導體製造裝置大型化，導致會有設置空間增加造成高價無塵室容積增加的問題。
再加上，於集成型氣體供應裝置，需瞬間切換對處理室供應的各種處理氣體，並且，需以潔淨狀態供應指定流量的特定氣體。因此，盡可能減少集成型氣體供應裝置內部的氣體流量容積使氣體置換性提高，並且簡單執行裝置的維修保養管理特別是各種機器類的更換或調整，且避免連接部產生漏氣就成為不可欠缺的必要構成。
但是，現實上，要減少集成型氣體供應裝置內部的氣體流量容積實屬困難，例如：就供應管路數量為16的集 成型氣體供應裝置而言，當其額定氣體流量為1.0SLM、氣體流路內徑為6.27mm(1/4英吋)時，要將其內部的氣體流量容積為120~150cc以下實屬困難的狀態，結果就無法迅速執行氣體種類的切換，平均需要約5秒程度的時間，以致半導體製造設備的生產性及製品品質方面產生各種問題。
[先行技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開平5-172165號公報
專利文獻2：日本特開2008-298180號公報
專利文獻3：日本特開2002-239797號公報
專利文獻4：日本特開2004-100889號公報
專利文獻5：日本特開2006-330851號公報
本申請的發明，乃要解決先前此種集成型氣體供應裝置的上述所示問題即：1.就先前將入口開關閥及吹淨用三通閥、流量控制器、出口開關閥等各機器類連結成一列狀(直列狀)後形成的氣體供應管路S以複數並列狀配設固定在底座板上所構成之構造的裝置而言，裝置小型化困難，無法應對氣體供應管路數量的增加及設置空間的削減等要求；2.要以減少集成型氣體供應裝置內部的流 體通道容積之方式提高氣體置換性實屬困難等問題而為的發明，藉由對流量控制器本身的構造或複數流量供應管路的組合構造加以改良，針對例如氣體供應管路數量為16之集成型氣體供應裝置，提供一種就可實現裝置之外觀尺寸為橫寬W=240mm、深度L=270mm、高度H=240mm以下，並且大幅減少氣體供應裝置內部的氣體通道容積，藉此達到無塵室容積的減少及氣體置換性的大幅提昇，再加上，即使設置在半導體製造裝置等之頂部還是能夠容易執行維修保養，能夠有高精度流量控制和穩定之潔淨氣體供應等的集成型氣體供應裝置。
本發明，乃以下述為發明的基本構成，即：從平面看在隔著間隔並置的氣體入口側塊12及氣體出口側塊13，將已設有複數流量控制部的2台流量控制器3以相向狀態組合固定，並且於各流量控制器3設有入口開關閥1及出口開關閥5，藉此形成至少具備有4系統氣體供應管路S的氣體供應單元U，且將複數座的該氣體供應單元U堆疊固定。
本發明乃以下述構成為佳，即：上述流量控制器3，其做為設有並聯狀之二個流量控制部的壓力式流量控制器3，此外，將各流量控制器3的入口塊15固定在氣體入口側塊12的側面，以及將各流量控制器3的出口塊16固定在氣體出口側塊13的側面使各流量控制器3 組合固定成相向狀態，再加上，於上述氣體入口側塊12的右側固定入口開關閥1，以及於氣體出口側塊13的左側固定出口開關閥5，並且將氣體供應單元U的堆疊數為複數座例如為4座，氣體供應管路S的總數以氣體供應單元U的座數×4例如為16。例如：藉由堆疊數為4座的構成，就可使具有合計16之氣體供應管路S的集成型氣體供應裝置形成極為輕巧小型。
此外，本發明又以下述構成為佳，即：於上述氣體入口側塊12的右側面安裝固定入口開關閥用主體塊18，於該入口開關閥用主體塊18的正面側及背面側安裝固定兩流量控制器3的入口開關閥1，於上述氣體出口側塊13的左側面安裝固定出口開關閥用主體塊19，於該出口開關閥用主體塊19的正面側及背面側固定兩流量控制器3的出口開關閥5。藉由上述的安裝構成，就可使集成型氣體供應裝置更加輕巧小型化。
再加上，本發明也可構成為下述：將設置在上述入口開關閥用主體塊18之各流量控制器3用的入口開關閥1為1個，從一個處理氣體入口接頭6或從一個吹淨氣體入口接頭7對兩流量控制器3的入口開關閥1供應處理氣體或吹淨氣體，通過氣體入口側塊12的氣體通道28及壓力式流量控制器入口塊15的氣體通道28對各流量控制器3供應處理氣體或吹淨氣體。藉由上述的構成，就可使處理氣體從4個位置的處理氣體入口接頭6供應往各氣體供應單元U，使裝置的運轉管理容易。
另外，本發明又可構成為下述：將設置在上述出口開關閥用主體塊19之各流量控制器3用的出口開關閥5為2個，從合計4個出口開關閥5通過一個處理氣體出口接頭8供應處理氣體或吹淨氣體。藉由該構成，如第1圖所示，可使處理氣體從複數座例如4座的各氣體供應單元U形成合流，通過處理氣體出口接頭8供應。
本發明也可構成為下述：上述氣體入口側塊12，其為高度H的柱狀體，於該柱狀體穿孔有複數個例如4個的縱方向氣體通道(貫通孔)25，利用該縱方向氣體通道25使堆疊成複數座例如4座之氣體供應單元U的各氣體入口側塊12之4條氣體通道28所形成的入口側氣體通道部彼此連通。藉由上述的構成，就可使集成型氣體供應裝置內部的氣體流通道容積更小，並且可將氣體入口側塊12活用做為相向之流量控制器3等的支撐固定構件。
此外，於該形態時，如第1圖所示，從各處理氣體入口接頭6流入的處理氣體會分別均等導入複數座例如4座的氣體供應單元U。
此外，本發明又以下述構成為佳，即：上述氣體出口側塊13，乃為高度H的柱狀體，於該氣體出口側塊13將堆疊成複數座例如4座之氣體供應單元U之4條氣體通道28所形成的出口側氣體通道部隔著間隔形成在高度方向。藉由該構成，就可使相向的流量控制器3等各機器的固定更加容易。另外，如第1圖所示，該構成可使來自於各氣體供應單元U之四個氣體供應管路S的氣 體合流，通過處理氣體出口接頭8供應。
本發明也可以為下述構成：上述氣體入口側塊12，其為高度H的柱狀體，於該氣體入口側塊12將要對堆疊成複數座例如4座之氣體供應單元U供應處理氣體或吹淨氣體用的4條氣體通道28所形成的入口側氣體通道部隔著間隔形成在高度方向。於該形態時，如第8圖所示，從各處理氣體入口接頭6流入的處理氣體會分別均等導入1座氣體供應單元U的4台流量控制器3。
本發明也可構成為下述：將上述出口開關閥用主體塊19做為由分別連通於4座出口開關閥5的4條獨立氣體通道28形成的出口側氣體通道部，於各氣體通道28的各個設置處理氣體出口接頭8，將堆疊成複數座例如4座的氣體供應單元U之各處理氣體出口接頭8彼此利用連結管29連結。藉由該構成，如第8圖所示，從各氣體供應單元U會合流成一個氣體供應管路S，通過處理氣體出口接頭8供應。
此外，本發明又可構成為下述：將上述出口開關閥用主體塊19為高度H的柱狀體，於該柱狀體穿孔有複數個例如4個的縱方向氣體通道(貫通孔)25，並且於該出口開關閥用主體塊19將堆疊成複數座例如4座的氣體供應單元U之4條獨立氣體通道28所形成的出口側氣體通道部隔著間隔形成在高度方向，利用上述縱方向氣體通道(貫通孔)25使堆疊成複數座例如4座之氣體供應單元U的各出口側氣體通道部之氣體通道28彼此連 結。藉由上述的構成，則不需使用上述連結管29，因此就能夠使裝置更簡約化。
再加上，本發明也可構成為下述：於上述氣體入口側塊12和入口開關閥用主體塊18之間裝設入口開關閥用主體塊18a，並且於入口開關閥用主體塊18a的背面側及正面側固定入口開關閥1a及處理氣體入口接頭6a藉此增加處理氣體的供應位置。藉由該構成，可更簡單實現處理氣體等的供應位置增加。
就本申請的發明而言，集成型氣體供應裝置乃構成為從平面看在隔著間隔並置的氣體入口側塊12及氣體出口側塊13，將已設有複數流量控制部的2台流量控制器3以相向狀態組合固定，並且於各流量控制器3設有入口開關閥1及出口開關閥5，藉此形成至少具備有4系統氣體供應管路S的氣體供應單元U，且將複數座的該氣體供應單元U堆疊固定。
其結果，即使氣體供應管路S增加時，集成型氣體供應裝置也不會大幅大型化，例如：當4座的氣體供應單元U為層疊，氣體供應管路S為16條，各管路的控制流量為1LM時，還是能夠使集成型氣體供應裝置的尺寸抑制在高度240mm、橫寬240nn、深度450mm的範圍內，可使集成型氣體供應裝置大幅小型化。
此外，藉由上述構成，可大幅減少集成型氣 體供應裝置內部的氣體流通道容積，特別是，藉由構成為在隔著間隔並置的氣體入口側塊12及氣體出口側塊13，將已設有複數流量控制部的2台流量控制器3以相向狀態組合固定，並且於各流量控制器3設有入口開關閥1及出口開關閥5，就可在當氣體流通道內徑為6.27mm、氣體供應管路數量為16，各管路的控制流量為1LM時，使裝置內部的氣體通道容積為60~70cc程度，可降低成為先前集成型氣體供應裝置之內部氣體通道容積的大致1/3以下。
其結果，所謂的氣體置換性就會明顯提昇，與先前相同控制容量的集成型氣體供應裝置相比，氣體置換所需時間可縮短約30~40%。
再加上，本發明的集成型氣體供應裝置為小型、輕巧，因此即使在半導體製造裝置的頂面上還是能夠容易設置，能夠實現無塵室佔地面積的小型化，並且能夠將集成型氣體供應裝置構成用的各機器類全部從裝置的側方拆下或安裝使裝置的維護管理極為容易。
W‧‧‧集成型氣體供應裝置的橫寬尺寸
L‧‧‧集成型氣體供應裝置的深度尺寸
H‧‧‧集成型氣體供應裝置的高度尺寸
S‧‧‧氣體供應管路
U‧‧‧氣體供應單元
U1‧‧‧第1氣體供應單元
U2‧‧‧第2氣體供應單元
1‧‧‧入口開關閥
1a‧‧‧入口開關閥
2‧‧‧閥驅動部
3‧‧‧流量控制器(壓力式流量控制器)
4‧‧‧壓力檢測器
4a‧‧‧壓力檢測器
5‧‧‧出口開關閥
6‧‧‧處理氣體入口接頭
6a‧‧‧處理氣體入口接頭
7‧‧‧吹淨氣體入口接頭
8‧‧‧處理氣體出口接頭
9‧‧‧吹淨氣體通道
10‧‧‧處理氣體通道
11‧‧‧輸入暨輸出連接具(纜線連接器)
12‧‧‧氣體入口側塊
13‧‧‧氣體出口側塊
14‧‧‧流量控制器主體塊
15‧‧‧入口塊
16‧‧‧出口塊
17‧‧‧壓力檢測器安裝塊
18‧‧‧入口開關閥用主體塊
18a‧‧‧入口開關閥用主體塊
19‧‧‧出口開關閥用主體塊
20‧‧‧固定用螺栓
21‧‧‧壓電元件驅動部
21a‧‧‧控制閥
22‧‧‧控制電路
23‧‧‧密封構件
24‧‧‧閥安裝用凹部
25‧‧‧縱方向氣體流路
26‧‧‧壓力檢測器安裝用凹部
27‧‧‧節流口
28‧‧‧氣體通道
29‧‧‧連結管
30‧‧‧蓋體
第1圖為本發明第1實施例相關之半導體製造裝置用集成型氣體供應裝置的氣體供應系統圖。
第2圖為本發明第1實施例相關之半導體製造裝置用集成型氣體供應裝置的正面圖。
第3圖為本發明第1實施例所使用之氣體供應單元的橫剖面概要圖(第2圖之箭頭符號方向看的剖面概要圖)。
第4圖為第2圖之箭頭符號方向看的剖面放大概要圖。
第5圖為第4圖之氣體出口部的左側面圖。
第6圖為本發明第1實施例所使用之第2例相關的氣體供應單元剖面概要圖。
第7圖為第6圖之氣體出口部的左側面圖。
第8圖為本發明第2實施例相關之半導體製造裝置用集成型氣體供應裝置的氣體供應系統圖。
第9圖為本發明第2實施例相關之半導體製造裝置用集成型氣體供應裝置的正面圖。
第10圖為第9圖之ローロ箭頭符號方向看的剖面概要圖。
第11圖為第9圖之ローロ箭頭符號方向看的剖面放大概要圖。
第12圖為第11圖之氣體出口部的左側面圖。
第13圖為本發明第3實施例相關之半導體製造裝置用集成型氣體供應裝置的氣體供應系統圖。
第14圖為第3實施例相關之氣體供應單元U的氣體入口部份剖面概要圖。
第15圖為表示先前技術之集成型氣體供應裝置一例的立體圖(日本特開平5-172165號)。
[發明之實施形態]
以下，根據圖面說明本發明的各實施形態。
[第1實施形態]
第1圖至第7圖為表示本發明第1實施例相關之半導體製造裝置用集成型氣體供應裝置圖，於本第1實施例中，如第1圖的氣體供應系統所示，供應至處理氣體入口接頭6之4種的氣體種類，乃通過16條氣體供應管路S或4個處理氣體通道10的其中之一由處理氣體出口接頭8往製程處理裝置(省略圖示)供應。
即，於本實施例，乃構成為總計16條的氣體供應管路S分成四個群組，從各處理氣體接頭6流入的氣體會分別導入4個群組，並且從四個各群組拉出的4系統份量之氣體供應管路S會合流成一個，從處理氣體通道10供應往各個製程處理裝置(省略圖示)。
另外，於第1圖中，1為入口開關閥，2為閥驅動部，3為流量控制部，5為出口開關閥，6為處理氣體入口接頭，7為吹淨氣體入口接頭，8為處理氣體出口接頭，9為吹淨氣體通道，10為處理氣體通道。
此外，於以下的說明中，由上述4系統之氣體供應管路S形成的群組稱為氣體供應單元U。
第2圖為本發明第1實施例相關之半導體製 造裝置用集成型氣體供應裝置的正面圖，該集成型氣體供應裝置，乃由上述4系統之氣體供應管路S形成的4座氣體供應單元U經縱方向層疊後彼此固定所形成，該集成型氣體供應裝置所具有的各尺寸如下：高度H=85~90mm、橫寬W=202~210mm、深度L=420~424mm。
另外，於以下的說明中，第2圖的出口開關閥5側稱為左側面，入口開關閥1側稱為右側面，與正面相向的裡面側稱為背面(深度L的裡部)，高度H的下方稱為底面，高度H的上方稱為上面。
第3圖為第2圖之箭頭符號方向看的剖面概要圖，其對應各氣體供應單元U的橫剖面概要圖。該氣體供應單元U，乃形成為如下述：從平面看氣體入口側塊12及氣體出口側塊13隔著間隔朝縱向配置成平行狀態，於該氣體入口側塊12固定有入口開關閥用主體塊18，於該氣體出口側塊13固定有出口開關閥用主體塊19，並且於該等構件的正面側和背面側分別固定有入口開關閥1、流量控制器3、出口開關閥5等且該等固定成為相向狀態。
即，上述的各流量控制器3乃隔著壓力式流量控制器入口塊15及壓力式流量控制器出口塊16固定在氣體入口側塊12及氣體出口側塊13，於氣體入口側塊12及氣體出口側塊13的正面側和背面側，固定著具有入口開關閥1、流量控制器3、出口開關閥5等所形成之2系統氣體供應管路S的第1單元體U1和第2單元體U2且以 水平狀態固定成為相向，藉此形成有具有4系統氣體供應管路S的1座氣體供應單元U。
此外，於第2圖及第3圖中，14為流量控制器主體塊，20為固定用螺栓，21a為流量控制器的控制閥，28為氣體通道。
(第1例)
第4圖為表示第1實施例所使用之氣體供應單元U的構成，該第1例相關的氣體供應單元U，乃藉由在隔著一定間隔朝縱向配置成平行之氣體入口側塊12和氣體出口側塊13的正面側及背面側，組裝有以水平狀態成為相向之相同構成的第1單元體U1和第2單元體U2之後所形成。
即，第1單元體U1，乃由：氣密固定在氣體入口側塊12之右側側面的四角形入口開關閥用主體塊18；氣密固定在氣體出口側塊13之左側側面的四角形出口開關閥用主體塊19；隔著壓力式流量控制器入口塊15及壓力式流量控制器出口塊16氣密固定在氣體入口側塊12及氣體出口側塊13之背面側並且設有平行狀態之2組壓電元件驅動部21的流量控制器3；固定在入口開關閥用主體塊18之背面側的入口開關閥1；及並列狀態固定在出口開關閥用主體塊19之背面側的2個出口開關閥5等所形成。另外，21a為壓電元件驅動部21所驅動的控制閥。
同樣地，第2單元體U2，也是由：氣密固定在氣體入口側塊12之右側側面的四角形入口開關閥用主體塊18；氣密固定在氣體出口側塊13之左側側面的四角形出口開關閥用主體塊19；隔著壓力式流量控制器入口塊15及壓力式流量控制器出口塊16氣密固定在氣體入口側塊12及氣體出口側塊13之正面側並且設有平行狀態之2組壓電元件驅動部21的流量控制器3；固定在入口開關閥用主體塊18之正面側的入口開關閥1；及並列狀態固定在出口開關閥用主體塊19之正面側的2個出口開關閥5等所形成，於入口開關閥用主體塊18的右側側面固定有處理氣體入口接頭6及吹淨氣體入口接頭7，此外，於出口開關閥用主體塊19的左側側面固定有處理氣體出口接頭8。
上述入口開關閥用主體塊18，其為厚度約20~21mm程度的四角形塊體，於其正面側及背面側設有入口開關閥1的閥安裝用凹部24，於該閥安裝用凹部24形成入口開關閥1的閥室。另外，於本實施例，乃使用以金屬隔膜為閥體之構造的入口開關閥1，且設有連通於處理氣體入口接頭6及吹淨氣體入口接頭7的氣體通道及連通於氣體入口側塊12的氣體通道28。此外，各入口開關閥1及出口開關閥5乃利用螺入方式固定在閥安裝用凹部24內。
上述氣體入口側塊12，其為高度H約85~90mm的四角柱體，於該四角柱體的高度方向穿孔有4 條的縱方向氣體通道(貫通孔)25，此外，設有連通於該4條縱方向氣體通道(貫通孔)25的水平方向氣體通道28。另外，由連通於該4條縱方向氣體通道(貫通孔)25的水平方向氣體通道28形成的流入側氣體通道部，乃於氣體入口側塊12的高度方向隔著一定間隔設置成4段，於該各段的氣體通道28連通有各單元體U之入口開關閥用主體塊18的氣體通道28。
上述入口塊15，乃連結流量控制器3的流量控制器主體塊14和氣體入口側塊12間，並且構成為可使流量控制器3利用固定用螺栓20固定在氣體入口側塊12，此外利用固定用螺栓20隔著密封構件23固定成為氣密狀態。
另外，於該入口塊15設有2條氣體通道28。此外，對於密封構件23，乃使用日本股份有限公司FUJIKIN製的「W seal」(加註：W密封件)，再加上，對於處理氣體入口接頭6、吹淨氣體入口接頭7及處理氣體出口接頭8，乃使用日本股份有限公司FUJIKIN製的UPG接頭(HEX14)。但是，理所當然也可使用除此之外的密封構件及接頭。
上述流量控制器3，其可以是熱式流量控制器，或者也可以是壓力式流量控制器，但本實施例使用壓力式流量控制器。
該壓力式流量控制器為日本特開2006-330851號等所揭示之先前技術的壓力式流量控制器，其使用日本特開 2008-239002號等所揭示之先前技術的金屬隔膜式壓電元件驅動型控制閥調整節流口上游側的壓力，藉此控制流通在節流口的氣體流量。
即，壓力式流量控制器3，其特徵為，其由：設有2系統份量氣體通道28之大致四角形的流量控制器主體塊14；於流量控制器主體塊14之一側面設置成平行狀態的二個閥安裝用凹部24；平行配置固定在各閥安裝用凹部24的壓電元件驅動部21；二個控制電路22；於流量控制器主體塊14之另一側面設置成平行狀態的二個壓力檢測器安裝用凹部26；固定在各壓力檢測器安裝用凹部26內的壓力檢測器4；設置在各氣體通道28之流體出口側的節流口27及蓋體30等所形成，二組的壓電元件驅動部21及控制電路22經有機性組合使流量控制部成為一體性，藉此形成為具有2系統份量之壓力式流量控制器的薄型構造。
於上述的第1例中，做為壓力式流量控制器使用的流量控制器，其為使用日本股份有限公司FUJIKIN製之壓電元件驅動型流量控制閥的流量控制器，但由於壓力式流量控制器其本身為先前技術，因此就省略其詳細說明。此外，20為固定用螺栓。
上述出口塊16構成為可使流量控制器主體塊14固定在氣體出口側塊13，其形成為四角形塊體，設有2條氣體通道28。
上述氣體出口側塊13，其與氣體入口側塊12 相同為高度H約85~90mm的四角柱體，針對一個氣體供應單元U形成有由合計4條氣體通道28形成的出口側氣體通道部。另外，該出口側氣體通道部形成用的4條氣體通道28，乃於高度方向每2條錯開位置形成穿孔，由該4條氣體通道28形成的出口側氣體通道部，乃於高度方向隔著約20~21mm的間隔以對應各氣體供應單元U的狀態形成4段。
上述出口開關閥用主體塊19，其與上述入口開關閥用主體塊18相同為厚度約20~21mm程度的四角形塊體，於其正面側及背面側設有並列狀態的2個出口開關閥5的閥安裝用凹部24，於該2個閥安裝用凹部24分別形成出口開關閥5的閥室。另外，於本實施例，乃使用以金屬隔膜為閥體之構造的出口開關閥5，於出口開關閥用主體塊19，分別設有連通出口開關閥5彼此間及出口開關閥5和氣體出口側塊13之氣體通道28間以及出口開關閥5和處理氣體出口接頭8間的氣體通道28。
上述氣體供應單元U構成用的入口開關閥用主體塊18、氣體入口側塊12、入口塊15、流量控制器主體塊14、出口塊16、氣體出口側塊13及出口開關閥用本體塊19彼此間，乃利用固定用螺栓20(局部省略圖示)隔著密封構件23及節流口27固定成為氣密狀態，氣體供應單元U其氣體入口側塊12及氣體出口側塊13的部份除外後，其加工完成的厚度約20mm程度。
具備有由上述第1單元體U1和第2單元體U2 形成之4系統氣體供應管路S的氣體供應單元U，如上述所示層疊成4段，形成彼此固定著。即，由於氣體入口側塊12及氣體出口側塊13形成為柱狀體，因此就由該氣體入口側塊12及氣體出口側塊13使4座氣體供應單元U層疊固定成4段。
從處理氣體入口接頭6流入的氣體，於氣體入口側塊12分流成四個，通過入口塊15、流量控制器主體塊14、出口塊16、氣體出口側塊13的各氣體通道28，於出口開關閥用主體塊19合流，從處理氣體出口接頭8往處理室供應。
另外，於第4圖的第1例，乃將處理氣體入口接頭6設置在1個位置，但也可增加入口開關閥1使處理氣體入口接頭6增加。同樣地，也可將出口開關閥用主體塊19的氣體通道28分別為獨立的通道，藉此增加處理氣體出口接頭8的數量。
於上述第1實施例中，當將入口開關閥1、處理氣體入口接頭6、流量控制器3等為上述日本股份有限公司FUJIKIN製的製品，並且將各部之氣體通道28的內徑為6.27mm時，集成型氣體供應裝置之內部氣體流通道的合計容積(16系統)可減少達到53.4cc，再加上，能夠使氣體之出口側的構造單純。
(第2例)
第6圖為表示本發明第1實施例所使用之壓力式流量 控制器3的第2例，其與第1例形態不同之處只有1項：除了壓力檢測器4以外還設有壓力檢測器4a。
藉由設有該壓力檢測器4a，就可檢測出節流口27之上游側和下游側的壓力，即使氣體流為非臨界狀態還是能夠以高精度控制流量。
另外，第2例相關的壓力檢測器4a其本身為先前技術，因此就省略其說明。
[第2實施例]
第8圖~第12圖為表示本發明的第2實施例，集成型氣體供應裝置的構成，除了氣體入口側塊12之入口側氣體流路部及出口開關閥用主體塊19之出口側氣體流路部的構成與上述第1實施例不同以外，其他部份的構成則與上述第1實施例的形態完全相同。
即，於該第2實施例，如第8圖所示，其構成為從1個位置的處理氣體入口接頭6同時對1座氣體供應單元U的4系統氣體供應管路S導入氣體，並且從4座各氣體供應單元U導出的氣體供應管路S會4系統份量合流，從各處理氣體出口接頭8導出。
基於此，氣體入口側塊12及出口開關閥用主體塊19的構成就如上述所示與第1實施例的形態不同，該第2實施例的氣體入口側塊12，其高度H的柱狀體，構成為於氣體入口側塊12，將要對層疊成4座氣體供應單元U供應處理氣體或吹淨氣體用的4條彼此連通氣體通 道28所形成的入口側氣體通道部隔著間隔形成4段在高度方向。如此一來，如第8圖所示，從各處理氣體入口接頭6流入的處理氣體會分別均等導入各氣體供應單元U之4系統的流量控制器3。
此外，該第2實施例的出口開關閥用主體塊19，乃形成為由分別連通於4個出口開關閥5的4條獨立氣體通道28形成的出口側氣體通道部，於各氣體通道28的各個設有處理氣體出口接頭8。接著，將堆疊成4座的氣體供應單元U之各1系統的處理氣體出口接頭8彼此利用連結管29連結，藉此構成為可從4個處理氣體出口接頭8導出氣體。藉由該構成，如第8圖所示，從各氣體供應單元U會合流成各1系統合計4系統的氣體供應管路S，通過處理氣體出口接頭8導出。
另外，於上述第2實施例，在氣體的導出側需要有上述連結管29，以致阻礙裝置的小型化。因此，也可構成為如下述：將出口開關閥用主體塊19為高度H的柱狀體，於該柱狀體穿孔有4個縱方向的縱方向氣體通道(貫通孔)25，並且於該出口開關閥用主體塊19將堆疊成4座的氣體供應單元U之4條獨立氣體通道28所形成的出口側氣體通道部隔著間隔形成4段在高度方向，利用縱方向氣體通道(貫通孔)25使堆疊成4座之氣體供應單元U的各處理氣體出口接頭8彼此連結。於該形態時，則不需使用上述連結管29，因此裝置就能夠更簡約化。
該第2實施例相關的集成型氣體供應裝置，當其氣體通道內徑等條件與第1實施例的形態相同時，則內部氣體流通道的合計容積(16系統)就能夠減少達到63.8cc，再加上，能夠使氣體之入口側的構造單純。
[第3實施例]
第13圖及第14圖為表示第3實施例，其乃於第1實施例的氣體供應單元U中，構成為在入口開關閥1的下游側另外設有氣體供應口。
即，於該第3實施例，如第14圖所示，其構成為在氣體入口側塊12和入口開關閥用主體塊18之間裝設入口開關閥用主體塊18a，並且於入口開關閥用主體塊18a的背面側及正面側固定入口開關閥1a及處理氣體入口接頭6a藉此增加處理氣體的供應位置，除了該入口開關閥1a及處理氣體入口接頭6a以外，其他的構成與上述第1實施例的形態相同。
藉由該構成，不需大幅增加裝置內部之氣體流通道內的容積就能夠容易增加處理氣體等的供應位置。
另外，於上述各實施例中，雖然為4座氣體供應單元U的層疊構成，但氣體供應單元U的層疊數量理所當然可以為2座或3座或者4座以上。
此外，於上述，各實施例中，雖然構成為將具有2系統之氣體供應管路S的第1單元體U1和第2單元體U2以水平狀態固定成相向，藉此形成有具有4系統之氣體供應 管路S的1座氣體供應單元U，但理所當然第1單元體U1、第2單元體U2也可分別具有1系統或2系統以上的氣體供應管路S，氣體供應單元U也可具有2系統或3系統或者4系統以上的氣體供應管路S。
[產業上之可利用性]
本發明並不只限於半導體製造裝置用，還可做為各種化學裝置等之集成型氣體供應裝置利用。
W‧‧‧集成型氣體供應裝置的橫寬尺寸
H‧‧‧集成型氣體供應裝置的高度尺寸
U‧‧‧氣體供應單元
1‧‧‧入口開關閥
5‧‧‧出口開關閥
12‧‧‧氣體入口側塊
13‧‧‧氣體出口側塊
14‧‧‧流量控制器主體塊
15‧‧‧入口塊
16‧‧‧出口塊
18‧‧‧入口開關閥用主體塊
21a‧‧‧控制閥
28‧‧‧氣體通道

Claims (12)

  1. 一種集成型氣體供應裝置，其特徵為：從平面看在隔著間隔並置的氣體入口側塊(12)及氣體出口側塊(13)，將已設有複數流量控制部的2台流量控制器(3)以相向狀態組合固定，並且於各流量控制器(3)設有入口開關閥(1)及出口開關閥(5)，藉此形成至少具備有4系統氣體供應管路(S)的氣體供應單元(U)，且將複數座的該氣體供應單元(U)堆疊固定。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，流量控制器(3)，作為設有並聯狀之二個流量控制部的具有2系統之氣體供應管路的壓力式流量控制器(3)，此外，將各流量控制器(3)的入口塊(15)固定在氣體入口側塊(12)的側面，以及將各流量控制器(3)的出口塊(16)固定在氣體出口側塊(13)的側面使各流量控制器(3)組合固定成相向狀態，再加上，於上述氣體入口側塊(12)的右側固定入口開關閥(1)，以及於氣體出口側塊(13)的左側固定出口開關閥(5)，並且，設氣體供應單元(U)的堆疊數為複數座。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，於氣體入口側塊(12)的右側面固定入口開關閥用主體塊(18)，於該入口開關閥用主體塊(18)的正面側及背面側固定兩流量控制器(3)的入口開關閥(1)，此外，於氣體出口側塊(13)的左側面固定出口開關閥用主體塊(19)，於該出口開關閥用主體塊 (19)的正面側及背面側固定兩流量控制器(3)的出口開關閥(5)。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，將設置在入口開關閥用主體塊(18)之各流量控制器(3)用的入口開關閥(1)設成1個，從一個處理氣體入口接頭(6)或從一個吹淨氣體入口接頭(7)對兩流量控制器(3)的入口開關閥(1)供應處理氣體或吹淨氣體，通過氣體入口側塊(12)的氣體通道(28)及流量控制器(3)之入口塊(15)的氣體通道(28)對各流量控制器(3)供應處理氣體或吹淨氣體。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，將設置在出口開關閥用主體塊(19)之各流量控制器(3)用的出口開關閥(5)設成2個，從合計4個出口開關閥(5)通過一個處理氣體出口接頭(8)供應處理氣體或吹淨氣體。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，設氣體入口側塊(12)為高度H的柱狀體，並且於該柱狀體穿孔有複數個的縱方向氣體通道(25)，藉由該縱方向氣體通道(25)使堆疊成複數座之氣體供應單元(U)的各氣體入口側塊(12)之4條氣體通道(28)所形成的入口側氣體通道部彼此連通。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，設氣體出口側塊(13)為高度H的 柱狀體，並且於該氣體出口側塊(13)將堆疊成複數座之氣體供應單元(U)之4條氣體通道(28)所形成的出口側氣體通道部隔著間隔形成在高度方向。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，設氣體入口側塊(12)為高度H的柱狀體，於該氣體入口側塊(12)，將對堆疊成複數座之氣體供應單元(U)供應處理氣體或吹淨氣體用的4條氣體通道(28)所形成的入口側氣體通道部隔著間隔形成在高度方向。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，於出口開關閥用主體塊(19)，設有由分別連通於4座出口開關閥(5)的4條獨立氣體通道(28)形成的出口側氣體通道部，並且於各氣體通道(28)的各個設置處理氣體出口接頭(8)，將堆疊成複數座的氣體供應單元(U)之各處理氣體出口接頭(8)彼此利用連結管(29)連結。
  10. 如申請專利範圍第9項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，設出口開關閥用主體塊(19)為高度H的柱狀體，於該柱狀體穿孔有複數個的縱方向氣體通道(25)，並且於該出口開關閥用主體塊(19)將堆疊成複數座的氣體供應單元(U)之4條獨立氣體通道(28)所形成的出口側氣體通道部隔著間隔形成在高度方向，利用上述縱方向氣體通道(25)使堆疊成複數座之氣體供應單元(U)的出口側氣體通道部之氣體通道(28)彼此間彼 此連結。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，於氣體入口側塊(12)和入口開關閥用主體塊(18)之間裝設入口開關閥用主體塊(18a)，並且於入口開關閥用主體塊(18a)的背面側及正面側固定入口開關閥(1a)及處理氣體入口接頭(6a)藉此增加處理氣體的供應位置。
  12. 如申請專利範圍第2項、第6項、第7項、第8項、第9項或第10項所記載的集成型氣體供應裝置，其中，氣體供應單元(U)的堆疊數為4座。
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