TW201700888A - 遮斷開放器 - Google Patents

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Abstract

第1開閉閥2及第2開閉閥3皆為二通閥。於第1通道塊5形成有第1開閉閥用流入通道11及第1開閉閥用流出通道12。於第2通道塊6形成有第2開閉閥用流入通道14及第2開閉閥用流出通道15。第2開閉閥用流出通道15經由形成於第1通道塊5之連通道13而連通於第1開閉閥用流出通道12之上游側部分。於第2開閉閥用流出通道15與連通道13之間設置有限流孔20。

Description

遮斷開放器
本發明係關於一種遮斷開放器，尤其是關於適合在半導體製造裝置之氣體供給部使用的遮斷開放器。
於半導體製造裝置之氣體供給部中，使用一種複數個開閉閥和1或複數個塊通道組合成的遮斷開放器(專利文獻1)。第7圖顯示其一例。
第7圖中，遮斷開放器(31)具備：第1開閉閥(32)，其配置於下游側；第2開閉閥(33)，其和第1開閉閥(32)之上游側相鄰接；第3開閉閥(34)，其和第2開閉閥(33)之上游側相鄰接；長方體狀之第1通道塊(35)，其支撐第1開閉閥(32)；長方體狀之第2通道塊(36)，其支撐第2開閉閥(33)及第3開閉閥(34)；及接頭(37)，其設置於第1通道塊(35)之下游側的端面且連接於外部裝置。
第1開閉閥(32)係三通隔膜閥，第2開閉閥(33)係二通隔膜閥，第3開閉閥(34)係二通隔膜閥。
在與第1開閉閥(32)對應之第1通道塊(35)形成有第1開閉閥用第1流入通道(41)、第1開閉閥用第2流入通道(42)及第1開閉閥用流出通道(43)。
在與第2開閉閥(33)及第3開閉閥(34)對應之 第2通道塊(36)形成有第2開閉閥用流入通道(44)、第2開閉閥用流出通道(45)、第3開閉閥用流入通道(46)、第3開閉閥用流出通道(47)、及第1開閉閥用連通道(48)。
第2開閉閥用流出通道(45)，係在第1通道塊(35)與第2通道塊(36)之對接面，經由密封部(49)連通於第1開閉閥用第2流入通道(42)。
第1開閉閥用連通道(48)具備：第1部分(48a)，其一端開口在後面，另一端連通於第3開閉閥用流出通道(47)之下端部；及第2部分(48b)，其與第1部分(48a)相連且朝前方延伸，且第2部分(48b)係在第1通道塊(35)與第2通道塊(36)之對接面，經由密封部(50)連通於第1開閉閥用第1流入通道(41)。
屬於三通隔膜閥的第1開閉閥(32)的通道、即第1開閉閥用第2流入通道(42)與第1開閉閥用流出通道(43)，係經由閥室(52)的環形槽(52a)被常時連通。
於第1開閉閥(32)被關閉且第2開閉閥(33)被開啟之狀態下，如第7圖中箭頭所示，於使流體流入第2開閉閥用流入通道(44)之情況，流體通過第2開閉閥用流出通道(45)流向第1開閉閥用第2流入通道(42)，且經由第1開閉閥用流出通道(43)被供給於外部裝置側。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2001-254857號公報
上述遮斷開放器(31)有時設置於半導體處理裝置之處理爐近旁。在該情況，由於第1開閉閥(32)之通道即第1開閉閥用第2流入通道(42)與第1開閉閥用流出通道(43)被常時連通，因此在處理爐側之壓力高的情況下，處理爐內之流體有時會朝第1開閉閥用流出通道(43)、第1開閉閥用第2流入通道(42)及第2開閉閥用流出通道(45)逆流。於處理爐內之流體侵入遮斷開放器(1)之情況下，閥內部會被污染、腐蝕、或產生粉塵，因此存在有閥的交換頻率增加之問題。
本發明之目的在於，提供一種可防止因流體逆流而引起的內部污染，且可降低閥之交換頻率的遮斷開放器。
本發明之遮斷開放器，係具備配置於下游側之第1開閉閥、和第1開閉閥之上游側相鄰接的第2開閉閥、及支撐第1開閉閥及第2開閉閥之通道塊，該遮斷開放器之特徵在於：第1開閉閥及第2開閉閥皆為二通閥，且於通道塊形成有第1開閉閥用流入通道、第1開閉閥用流出通道、第2開閉閥用流入通道及第2開閉閥用流出通道，第2開閉閥用流出通道係經由形成於通道塊之連通道而連通於第1開閉閥用流出通道，且於第2開閉閥用流出通道與連通道之間設置有節流部。
二通開閉閥，通常為將隔膜壓在閥座上或自閥座分離而對流體通道進行開閉的隔膜閥。較佳為，於 隔膜閥之閥室底面設置有環形槽，且將此環形槽之圓周方向一個部位作為連通於流入通道之開口的入口埠。
於第1開閉閥被關閉、且第2開閉閥被開啟之狀態下，流入第2開閉閥用流入通道之流體，係經由第2開閉閥用流出通道、連通道及第1開閉閥用流出通道被供給於外部裝置(半導體處理裝置之處理爐等)。
在該情況下，藉由將第1開閉閥關閉，不會有流體自第1開閉閥用流出通道流入第1開閉閥的閥室之情形。此外，於設置有節流部之部分，流體通道的孔徑變小，藉此，在一次側(第2開閉閥用流出通道)之壓力高於二次側(連通道)的壓力之狀態下，流體自第2開閉閥用流出通道被朝連通道及第1開閉閥用流出通道輸送。因此，即使外部裝置側之流體的壓力有被某些程度地增高，仍可防止自連通道朝第2開閉閥用流出通道逆流，不會有流體流入第2開閉閥的閥室之情形。如此，無論是第1開閉閥還是第2開閉閥皆可防止因來自外部裝置側之逆流而引起的逆向擴散，從而防止因逆流之流體而腐蝕隔膜產生以降低開閉閥之交換頻率。
節流部之形狀及構成並無特別限制。例如，作為節流部，也可使用噴嘴或限流孔(orifice)。此外，限流孔也可為一種將孔徑與通道直徑相同之普通墊片之孔徑縮小的限流孔墊片。限流孔墊片也可為與用以形成密封部之墊片屬不同之構件，且與墊片一同被使用。
通道塊例如包含支撐第1開閉閥之第1通道塊、及支撐第2開閉閥的第2通道塊。於通道彼此的對接部 ，可根據需要設置使用墊片的密封部。
遮斷開放器還具備和第2開閉閥之上游側相鄰接的第3開閉閥，第3開閉閥係二通閥，且於通道塊形成有第3開閉閥用流入通道、第3開閉閥用流出通道及第1開閉閥用連通道，第1開閉閥用連通道係將一端開口在通道塊之外面，將中間部分連通於第3開閉閥用流出通道，且將另一端連通於第1開閉閥用流入通道。
第3開閉閥可設為被支撐於第3通道塊，但較佳為，被支撐於支撐第2開閉閥之第2通道塊。
藉由追加第3開閉閥及與此對應之通道，除了將流體供給於第1開閉閥之流體供給管路外，還將真空泵連接於第3開閉閥，藉此，可形成真空排氣管路。
根據本發明之遮斷開放器，於第1開閉閥被關閉且第2開閉閥被開啟之狀態下，使流體流入第2開閉閥用流入通道之情況下，藉由將第1開閉閥關閉，流體不會自第1開閉閥用流出通道流入第1開閉閥的閥室，此外，於設置有節流部之部分，流體通道之直徑變小，且於一次側(第2開閉閥用流出通道)之壓力高於二次側(連通道)的壓力之狀態下，流體自第2開閉閥用流出通道被朝連通道及第1開閉閥用流出通道輸送。藉此，可防止流體自連通道朝第2開閉閥用流出通道逆流，不會有流體流入第2開閉閥的閥室之情形。如此，無論是第1開閉閥還是第2開閉閥，皆可防止因來自外部裝置側之逆流而引起的內部汙染，從而可降低開閉閥之交換頻率。
1‧‧‧遮斷開放器
2‧‧‧第1開閉閥
3‧‧‧第2開閉閥
4‧‧‧第3開閉閥
5‧‧‧第1通道塊
6‧‧‧第2通道塊
11‧‧‧第1開閉閥用流入通道
12‧‧‧第1開閉閥用流出通道
13‧‧‧連通道
14‧‧‧第2開閉閥用流入通道
15‧‧‧第2開閉閥用流出通道
16‧‧‧第3開閉閥用流入通道
17‧‧‧第3開閉閥用流出通道
18‧‧‧第1開閉閥用連通道
20‧‧‧限流孔(節流部)
第1圖為顯示本發明之遮斷開放器的一實施形態之側視圖。
第2圖為第1圖之仰視圖。
第3圖為第1圖之要部(除去開閉閥的狀態)之俯視圖。
第4圖為第3圖之垂直剖視圖。
第5圖為顯示第1通道塊之第1開閉閥用流入通道的水平剖視圖。
第6圖為第1圖之立體圖。
第7圖為將顯示以往的遮斷開放器的一例之一部分剖開的側視圖。
以下，參照圖式針對本發明之實施形態進行說明。在以下的說明中，上下係指第1圖的上下，且第1圖之右側設為前，同一圖左側設為後。此外，將自第1圖的後方朝前方之左右設為左右。
遮斷開放器(1)例如為設置於半導體處理裝置之處理爐(省略圖示)近旁者，且具備：第1開閉閥(2)，其配置於前側(下游側)；第2開閉閥(3)，其和第1開閉閥(2)之後側(上游側)相鄰接；第3開閉閥(4)，其和第2開閉閥(3)之後側(上游側)相鄰接；長方體狀的第1通道塊(5)，其支撐第1開閉閥(2)；長方體狀的第2通道塊(6)，其支撐第2開閉閥(3)及第3開閉閥(4)；及接頭(7)，其設置於第1通道塊(5)之前面(下游側端面)且連接於處理爐( 外部裝置)。
第1開閉閥(2)、第2開閉閥(3)及第3開閉閥(4)皆為二通隔膜閥，且被安裝於對應之通道塊(5)(6)的上面。雖省略圖示，但隔膜閥具備以下等構成：閥體(於此遮斷開放器(1)中，通道塊(5)(6)成為各開閉閥(2)(3)(4)用的閥體)，其設置有流體通道；隔膜，其藉由壓在設置於流體通道之周緣的環狀閥座上或自該閥座分離而對流體通道進行開閉；及閥桿，其下端具有隔膜壓板且可上下移動。
於第1通道塊(5)設置有大致L字狀的第1開閉閥用流入通道(11)及大致L字狀的第1開閉閥用流出通道(12)，其中，該第1開閉閥用流入通道(11)，係將一端連通於設置在第1開閉閥(2)之閥室底面的環形槽(2a)之一個部位(入口埠)(11a)，且另一端開口在第1通道塊(5)的後面，該第1開閉閥用流出通道(12)，係將一端連通於第1開閉閥(2)之閥室中央的出口埠(12a)，且另一端開口在第1通道塊(5)的前面。
於第2通道塊(6)設置有第2開閉閥用流入通道(14)、大致L字狀的第2開閉閥用流出通道(15)、大致L字狀的第3開閉閥用流入通道(16)、第3開閉閥用流出通道(17)、及第1開閉閥用連通道(18)，其中，該第2開閉閥用流入通道(14)，係具備一端連通於設置在第2開閉閥(3)之閥室底面的環形槽(3a)之一個部位(入口埠)(14a)的相對較短之垂直部(14b)、及另一端在第2開閉閥(3)與第3開閉閥(4)之間且開口在第2通道塊(6)的上面之相對較長 的傾斜部(14c)；第2開閉閥用流出通道(15)，係將一端連通於第2開閉閥(3)之閥室中央的出口埠(15a)，且另一端開口在第2通道塊(6)之前面；第3開閉閥用流入通道(16)，係將一端連通於設置在第3開閉閥(4)之閥室底面的環形槽(4a)之一個部位(入口埠)(16a)，且另一端開口在第2通道塊(6)的後面；第3開閉閥用流出通道(17)，係將一端連通於第3開閉閥(4)之閥室中央的出口埠(17a)，且另一端位於第2通道塊(6)之下面附近；及第1開閉閥用連通道(18)，其一端開口在第2通道塊(6)之後面，另一端開口在第2通道塊(6)的前面，且在中間部分連通於第3開閉閥用流出通道(17)之下端。
除了第1開閉閥(2)之入口埠(11a)外的入口埠(14a)(16a)及出口埠(12a)(15a)(17a)，係以朝與遮斷開放器(1)之中心線平行的方向排成一列(前後方向)的方式設置，第1開閉閥(2)之入口埠(11a)，係從此等朝右側偏離設置。
於第2開閉閥用流入通道(14)之上面的開口連接有氮氣沖洗管路，於第1開閉閥用連通道(18)之後面的開口連接有處理氣體供給管路，於第3開閉閥用流入通道(16)之後面的開口連接有真空排氣管路。
於第1通道塊(5)還設置有朝前後方向延伸且連通第2開閉閥用流出通道(15)之前側的開口與第1開閉閥用流出通道(12)之上游側部分的連通道(13)。
第1開閉閥用連通道(18)具備：第1部分(18a)，其自連通於第3開閉閥用流出通道(17)之下端的部分朝 後方延伸，且開口在第2通道塊(6)的後面(外面)；及第2部分(18b)，其自連通於第3開閉閥用流出通道(17)之下端的部分朝前方延伸，且開口在第2通道塊(6)之前面，並連通於第1開閉閥用流入通道(11)。
第2部分(18b)係在第1通道塊(5)與第2通道塊(6)的對接面，經由密封部(19)而連通於第1開閉閥用流入通道(11)。如第4圖所示，作為密封部(19)，係使用貫通孔(19a)之孔徑與第1開閉閥用連通道(18)的第2部分(18b)的口徑及第1開閉閥用流入通道(11)的口徑相等之墊片來作為主要構成要素。
於第2開閉閥用流出通道(15)與連通道(13)之間，設置有配置在第1通道塊(5)與第2通道塊(6)的對接面之限流孔(20)。作為限流孔(20)，係使用貫通孔(20a)之孔徑遠較第2開閉閥用流出通道(15)的口徑及連通道(13)之口徑小的限流孔墊片作為主要構成要素。限流孔(20)係形成節流部，藉此，在限流孔(20)之上游側壓力高，且流體的流速在剛通過限流孔(20)後隨即呈現大的最大流速。
第1通道塊(5)與第2通道塊(6)，係藉由將插通於設置在第1通道塊(5)的螺絲插通孔(5a)之螺絲螺合於設置在第2通道塊(6)的陰螺紋部而結合。
根據上述遮斷開放器(1)，於第1開閉閥(2)被開啟且第2開閉閥(3)被關閉之狀態下，若自第1開閉閥用連通道(18)之後面開口導入處理氣體，則處理氣體流經第1開閉閥用連通道(18)、第1開閉閥用流入通道(11)及第 1開閉閥用流出通道(12)後，被輸送至連接於接頭(7)的處理爐。
然後，若將第1開閉閥(2)關閉，且將第2開閉閥(3)開啟，朝第2開閉閥(3)導入沖洗氣體，則如第6圖中箭頭所示，沖洗氣體流經第2開閉閥用流入通道(14)、第2開閉閥用流出通道(15)、連通道(13)及第1開閉閥用流出通道(12)後，被輸送至連接於接頭(7)的處理爐。此時，由於在第2開閉閥用流出通道(15)與連通道(13)之間設置有限流孔(節流部)(20)，因此限流孔(20)上游側之第2開閉閥用流出通道(15)的流體壓力，變得較限流孔(20)下游側之連通道(13)的流體壓力高。
於將第1開閉閥(2)關閉且將第2開閉閥(3)開啟之狀態下，若處理爐側為高壓，則恐有處理爐內之氣體，與沖洗氣體之流動相反，自第1開閉閥用流出通道(12)朝遮斷開放器(1)內逆流的顧慮。
對此逆流，根據上述遮斷開放器(1)，藉由將第1開閉閥(2)關閉，不會有處理爐內之氣體自第1開閉閥用流出通道(12)進入第1開閉閥(2)的閥室之情形。此外，藉由在設置有限流孔(20)的部分，成為一次側(第2開閉閥用流出通道(15))之壓力較二次側(連通道(13))的壓力高的狀態，藉此，即使於處理爐內之氣體的壓力有被某些程度地增高，仍可防止自連通道(13)朝第2開閉閥用流出通道(15)逆流，不會有處理爐內之氣體流入第2開閉閥(3)的閥室之情形。如此，無論是第1開閉閥(2)還是第2開閉閥(3)，皆可防止因來自處理爐側之逆流而引起的逆向擴 散，從而可防止因逆流之氣體而腐蝕隔膜以降低開閉閥之交換頻率。
在上述中，構成限流孔(節流部)(20)的限流孔墊片，係在構成密封部(19)之墊片僅變更貫通孔的孔徑而成者，但限流孔(20)也可為與構成密封部(19)之墊片為不同的構件，且與墊片一同使用。此外，限流孔(20)不限於墊片型。節流部也可取代限流孔(20)而改為噴嘴。
根據上述遮斷開放器(1)，藉由設置第1開閉閥(2)及第2開閉閥(3)，可將第1流體(例如處理氣體)及第2流體(例如沖洗氣體)適宜地切換而朝外部裝置供給，並且藉由設置第3開閉閥(4)，可形成真空排氣管路。作為遮斷開放器(1)之用途，具有不需要真空排氣管路的情況，該情況下，可省去第3開閉閥(4)、第3開閉閥用流入通道(16)及第3開閉閥用流出通道(17)。
再者，入口埠(14a)(16a)及出口埠(12a)(15a)(17a)，係以在與遮斷開放器(1)的中心線平行的方向排成一列(前後方向)的方式設置，但此等當然也可偏離中心線作配置。此外，也可將入口埠(11a)配置於中心線上。
[產業上之可利用性]
根據本發明，於例如設置在半導體處理裝置之處理爐近旁而進行流體之遮斷或開放之遮斷開放器中，可防止因流體逆流而引起的內部污染，並可降低閥的交換頻率，因此可助益於提高半導體處理裝置等之性能。
1‧‧‧遮斷開放器
2‧‧‧第1開閉閥
2a‧‧‧環形槽
3‧‧‧第2開閉閥
3a‧‧‧環形槽
4‧‧‧第3開閉閥
4a‧‧‧環形槽
5‧‧‧第1通道塊
6‧‧‧第2通道塊
7‧‧‧接頭
11‧‧‧第1開閉閥用流入通道
11a‧‧‧入口埠
12‧‧‧第1開閉閥用流出通道
12a‧‧‧出口埠
13‧‧‧連通道
14‧‧‧第2開閉閥用流入通道
14a‧‧‧入口埠
14b‧‧‧垂直部
14c‧‧‧傾斜部
15‧‧‧第2開閉閥用流出通道
15a‧‧‧出口埠
16‧‧‧第3開閉閥用流入通道
16a‧‧‧入口埠
17‧‧‧第3開閉閥用流出通道
17a‧‧‧出口埠
18‧‧‧第1開閉閥用連通道
18a‧‧‧第1部分
18b‧‧‧第2部分
19‧‧‧密封部
20‧‧‧限流孔(節流部)

Claims (2)

  1. 一種遮斷開放器，係具備配置於下游側之第1開閉閥、和第1開閉閥之上游側相鄰接的第2開閉閥、及支撐第1開閉閥及第2開閉閥之通道塊，該遮斷開放器之特徵在於：第1開閉閥及第2開閉閥皆為二通閥，且於通道塊形成有第1開閉閥用流入通道、第1開閉閥用流出通道、第2開閉閥用流入通道及第2開閉閥用流出通道，第2開閉閥用流出通道係經由形成於通道塊之連通道而連通於第1開閉閥用流出通道，且於第2開閉閥用流出通道與連通道之間設置有節流部。
  2. 如請求項1之遮斷開放器，其中還具備和第2開閉閥之上游側相鄰接的第3開閉閥，第3開閉閥係二通閥，且於通道塊形成有第3開閉閥用流入通道、第3開閉閥用流出通道及第1開閉閥用連通道，第1開閉閥用連通道，係將一端開口在通道塊之外面，將中間部分連通於第3開閉閥用流出通道，且將另一端連通於第1開閉閥用流入通道。
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