TW201839306A - 接頭組件及使用該接頭組件的流體控制裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的課題為提供一種接頭組件，不減少流體的供應流量，更適合進一步的小型化、積體化的流體控制裝置。 　　其解決手段為具有：主流路(51)，具有上游側及下游側開口部(51d、51e)；副流路(52A、52B)，在長方向，將第1及第2開口部(52c、52d)配置在上游側及下游側開口部(51d、51e)之間；連接流路(53)，一端部連接於主流路(51)另一端部在上面開口，並在長方向中，具有在副流路(52B)的第2開口部(52d)與下游側開口部(51e)之間開口的開口部(53a)，主流路(51)在上面顯示，配置使一部份與副流路(52A、52B)及連接流路(53)重複。

Description

接頭組件及使用該接頭組件的流體控制裝置
本發明是有關接頭組件及使用該接頭組件的流體控制裝置。
例如，引用文獻1已揭示有為人所熟知的對半導體製造裝置等的處理室供應各種氣體所使用的流體控制裝置。 　　引用文獻1所揭示的流體控制裝置是在共同的板上，並排有從上游側向下游側延伸的複數處理氣體總成50、52、54、56、58，另外，在處理氣體總成58的旁邊，配置有吹掃氣體總成60。吹掃氣體總成60具有根據需要實現對處理氣體總成的氣體流路供應吹掃氣體的功能。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特表2001-521120號公報
[發明所欲解決之課題]
如上述的流體控制裝置中，一定具備連鎖，即安全裝置。專利文獻1是在複數處理氣體總成的上游側設置手動閥130，及在吹掃氣體總成的上游側設置手動閥176，與手動閥130、176的下游側鄰接分別設有自動閥134、280。 　　但是，如上述的流體控制裝置的領域中，藉各種氣體的供應控制進一步尋求高的反應性，為此盡可能使流體控制裝置小型化、積體化，有設置在氣體供應目的地之接近處理室的必要。 　　並且，隨著半導體晶圓之大口徑化等的處理對象物的大型化，為配合此也有增加流體從流體控制裝置供應處理室內之供應流量的必要。 　　僅單純使流體控制裝置小型化，也會使流體流路的剖面積變小，使得供應流量也減少。
本發明之一目的為提供適合使流體控制裝置小型化的接頭組件。 　　本發明的其他目的是提供一種使用上述接頭組件，不減少流體的供應流量，更進一步的小型化、積體化的流體控制裝置。 　　本發明的另一其他目的為提供使用上述流體控制裝置的半導體製造方法及半導體製造裝置。 [用於解決課題的手段]
本發明相關的接頭組件為區劃彼此相對的上面及底面、從上述上面朝上述底面側延伸的側面的接頭組件，具有： 　　主流路，具有：在上述接頭組件內由長方向的一端側向另一端側延伸的流路，及上述上面中在一端側與另一端側開口的一端側開口部及另一端側開口部； 　　副流路，具有：在上述接頭組件內由長方向的一端側向另一端側延伸的流路，及上述上面中在一端側開口的第1開口部及在下游側開口的第2開口部，上述第1及第2開口部是在上述長方向中，配置於上述一端側開口部及上述另一端側開口部之間；及 　　連接流路，一端部連接於上述主流路，另一端部在上面開口，並在上述長方向中，具有在上述副流路的上述第2開口部與上述主流路的上述另一端側開口部之間開口的第3開口部， 　　上述主流路在上面顯示，配置使一部份與上述副流路及上述連接流路重複，並與上述副流路獨立地形成。
本發明相關的流體控制裝置，具備：朝一方向排列的複數流體機器； 　　請求項1記載的接頭組件；及 　　與上述副流路的上述第1開口部連接的管路構件， 　　上述複數流體機器之中的至少一個流體機器具有設置在上述接頭組件的上述上面的上述第2開口部及上述第3開口部上，區劃連通上述第2開口部及上述第3開口部的流路的主體。
本發明相關的半導體製造方法，係使用上述流體控制裝置的半導體製造方法，其特徵為： 　　與上述主流路連通的最下游側端部是連接於處理室， 　　將上述副流路的所有透過上述連接流路與上述主流路連通，並通過上述副流路的第1開口部供應吹掃氣體至上述處理室， 　　阻斷上述副流路透過上述連接流路與上述主流路的連通，並通過上述主流路供應吹掃氣體以外的氣體至上述處理室。 　　本發明的半導體製造裝置，係包括上述流體控制裝置的半導體製造裝置， 　　與上述主流路連通的最下游側端部是連接於處理室， 　　上述副流路的所有是透過上述連接流路與上述主流路連通， 　　通過上述副流路的第1開口部供應吹掃氣體至上述處理室，阻斷上述副流路透過上述連接流路與上述主流路的連通，並通過上述主流路供應吹掃氣體以外的氣體至上述處理室。 [發明效果]
根據本發明，可在包括藉處理氣體等流通的主流路朝著彼此連接的一方向所排列的複數流體機器的流體控制總成上，將吹掃氣體等流通的副流路及開關副流路用的閥裝置等的流體機器彙整化，使流體控制裝置的小型化成為可能。
以下，針對本發明的實施形態參閱圖示說明。並且，本說明書及圖示中，對於功能實質同樣的構成元件，使用相同符號並省略重複的說明。 　　第1A圖~第1C圖是表示本發明之一實施形態相關的流體控制裝置1的構造的圖。並且，第1A圖~第1C圖的箭頭A1、A2表示流體機器的排列的方向，在此設A1、A2為長方向，A1表示上游側、A2表示下游側。箭頭B1、B2是表示與長方向正交的寬方向。 　　流體控制裝置1是使用於對半導體製造裝置等的處理室供應各種的氣體。 　　在此，在針對流體控制裝置1說明之前，於第5圖表示運用流體控制裝置1的半導體製造裝置的構成例。 　　半導體製造裝置1000包括：流體控制裝置1、處理室600及真空泵800。 　　對流體控制裝置1從氣體供應源502供應各種的氣體G，從吹掃氣體供應源501供應吹掃氣體PG。 　　通過流體控制裝置1的氣體是供應處理室600內的噴灑板601。在設置於噴灑板601的下方的載台602上，放置晶圓W。藉來自噴灑板601的氣體處理晶圓W。在噴灑板601與載台602之間，以電源施加電壓。在晶圓W的處理之時，藉真空泵800將處理室600內減壓。
從第1A圖~第1C圖可得知，在底板金100上，分別將朝著長方向A1、A2延伸的複數(三個)流體控制總成AS1、AS2、AS3排列於寬方向B1、B2。 　　流體控制總成AS1、AS2、AS3彼此具有共同的構造，具有成一列排列於底板金100上的長方向A1、A2的接頭組件60、50、61、62、63、64，及固定在該等複數接頭組件上的流體機器的手動閥110、自動閥120、手動閥130、自動閥140、自動閥150、質量流控制器(MFC)160、自動閥170。 　　接頭組件60是將導入吹掃氣體PG以外的氣體GS的管部60a朝側面突出所形成，形成在與此連通的組件內部的流路60b是在上面開口，與形成在手動閥110的主體之流路的底面側開口連接。 　　在接頭組件60的開口部與手動閥110的開口部的周圍，設有以金屬或樹脂形成的環狀的密封構件SL，密封構件SL被以緊固接頭組件60與手動閥110的主體的螺栓的緊固力所推壓，將開口部間密封。此密封構造在與其他的接頭組件及流體機器的主體之間也是同樣。 　　接頭組件61是藉流路61a流體連接手動閥110與自動閥120之間。 　　接頭組件62是藉流路62a流體連接自動閥150與質量流控制器(MFC)160之間。 　　接頭組件63是藉流路63a流體連接質量流控制器(MFC)160與自動閥170之間。 　　接頭組件64具有與接頭組件60共同的構造，通過與自動閥170流體連接的流路64b從管部64a輸出氣體GS或吹掃氣體PG。管部64a是透過配管連接於半導體製造裝置1000的處理室600。
第2A圖~第2C圖是表示接頭組件50的構造的圖。第2A圖~第2C圖中，箭頭C1、C2表示長方向，C1表示長方向上游側，C2表示長方向下游側。箭頭D1、D2是表示與長方向C1、C2正交的寬方向。 　　接頭組件50是形成長方體形狀金屬製的組件，區劃：彼此相對的上面50a及底面50b；從上面50a朝底面50b側延伸的上游側及下游側的端面50c、50d；及從上面50a朝底面50b側延伸並沿著長方向C1、C2的兩個側面50e1、50e2。55是從上面緊固流體機器之主體或配管接頭用的螺栓鎖入用的螺孔，56是將接頭組件50安裝於底板金100用的螺栓插入的貫穿孔。
主流路51具有：在接頭組件50內從長方向C1、C2的上游側朝下游側延伸的流路(長路部)、51a；相對於上面50a垂直延伸並在流路51a與上游側連接的流路51b；及相對於上面50a成斜向傾斜地延伸並在下游側與流路51a連接的流路51c。流路51a的下游側端部與開口部58連通，通過開口部58將關閉構件200藉焊接等的固定手段設置在流路51a的下游側端部，關閉流路51a的下游側端部。 　　主流路51具有流路51b在上面50a開口的作為一端側開口部的上游側開口部51d與流路51c在上面50a開口的作為另一端側開口部的下游側開口部51e。在上游側開口部51d及下游側開口部51e的外圍部，具有壓入上述密封構件SL用的圓環狀的突起與保持密封構件SL的保持部，但省略詳細說明。並且，本實施形態的所有接頭組件的上面的開口部也具有同樣的構成。 　　本實施形態中，從作為另一端側開口部的下游側開口部51e朝流路(長路部)51a延伸的流路是從上面50a沿著長方向成斜向延伸。但是，針對從作為一端側開口部的上游側開口部51d與長路部51a垂直延伸的流路51b也是可以從上面50a沿著長方向成斜向延伸。也可以僅是從上游側開口部51d延伸的流路51b沿著長方向成斜向延伸。
副流路52A包括在接頭組件50內從長方向C1、C2的上游側向下游側延伸的彼此朝相反方向傾斜並在內部連接的流路52a、52b，在上面50a具有在上游側與下游側開口的第1開口部52c及第2開口部52d。第1及第2開口部是在長方向C1、C2，配置於上游側開口部51d及下游側開口部51e之間。 　　副流路52B是形成在副流路52A的下游側，與副流路52A同樣，包括流路52a、52b，在上面50a具有在上游側與下游側開口的第1開口部52c及第2開口部52d。
連接流路53是形成相對於上面50a傾斜，將接頭組件50內的一端部連接在主流路51的流路51c的中途。連接流路53的另一端部具有在上面50a開口作為第3開口部的開口部53a。開口部53a是在長方向C1、C2，位於副流路52B的第2開口部52d與主流路51的下游側開口部51e之間。本實施形態中，連接流路53雖是從上面50a朝著長方向的另一端側成斜向延伸，但連接流路53也可以在上面50a成垂直擴開與主流路51連接。
在此，針對上述主流路51、副流路52A、52B、連接流路53的位置關細說明。 　　如第2B圖表示，上述主流路51、副流路52A、52B、連接流路53是在上面圖顯示，成重覆地配置。另外，主流路51是如第2C圖表示，形成使副流路52A、52B從底面50b側迂迴。藉此，將主流路51在接頭組件50內配置在與副流路52A或52B不同的路徑，不彼此連接地形成獨立的流路。副流路52A或52B雖是在長方向配置有複數條，但也以一條或三條以上。 　　並且，本實施形態中，主流路51、副流路52A、52B、連接流路53是在上面圖顯示成重覆地配置，但本發明不限於此，只要配置使一部份重疊即可。並且，本實施形態中，主流路51、副流路52A、52B、連接流路53的開口部雖是配置在一直線上，但發明不限於此，也可以採用各開口部的位置在寬方向D1、D2偏離的構成。
主流路51是如第1C圖表示，與形成於自動閥120的主體的流路流體連接使吹掃氣體PG以外的調壓後的氣體GS流通。 　　副流路52A的第1開口部52c是如第1C圖表示，流體連接有吹掃氣體供應用的氣體供應管181。在複數流體控制總成AS1~AS3的接頭組件50的副流路52A的第1開口部52c分別流體連接著氣體供應管181，該等氣體供應管181是如第1B圖等表示，藉氣體供應管182彼此流體連接，氣體供應管182是如第1A圖表示，流體連接於自裝置的外方導入的氣體供應管180。通過氣體供應管180從外部供應吹掃氣體PG。 　　副流路52A的第2開口部52d與副流路52B的第1開口部52c是與在手動閥130的主體的底面開口的兩個開口部流體連接，副流路52A與副流路52B是透過手動閥130的流路流體連接。 　　副流路52B的第2開口部52d與連接流路53的開口部53a是分別與在自動閥140的主體的底面開口的兩個開口部流體連接，副流路52B與主流路51是透過自動閥140的流路及連接流路53流體連接。
上述構成的流體控制裝置1中，在處理室600供應吹掃氣體PG以外的氣體GS時，所有預定的條件皆齊備時，開放手動閥110，並開放自動閥120，關閉手動閥130及自動閥140。藉此，將接頭組件50的主流路51通過與此連通的最下游側端部的接頭組件64的管部64a流體連接於處理室600。並且，通過接頭組件60的管部60a供應的氣體GS流通於主流路51，最終供應至處理室600。 　　上述構成的流體控制裝置1中，朝處理室600供應吹掃氣體PG時，所有預定的條件皆齊備時，關閉手動閥110，並關閉自動閥120，開放手動閥130及自動閥140。藉此，將接頭組件50的所有副流路52A、52B透過連接流路53流體連接於主流路51，使氣體供應管180所供應的吹掃氣體PG流通副流路52A、52B、連接流路53及主流路51，最終供應至處理室600。
根據本實施形態，利用接頭組件50，將吹掃氣體供應路徑與吹掃氣體PG以外的處理氣體或清淨氣體等的氣體供應路徑彙整化，藉此不需用於吹掃氣體PG之獨立的吹掃氣體總成，可縮小裝置的尺寸，尤其是寬方向B1、B2的尺寸。 　　並且，本實施形態說明的接頭組件50雖是例示彙整吹掃氣體PG的供應系統與吹掃氣體以外的氣體GS的供應系統，但也可運用在如上述氣體的組合以外。 　　上述實施形態中，接頭組件50的上面50a雖是平面，但不限於此，也可以是曲面具有階差或凹凸。
第3A圖及第3B圖是表示本發明的其他實施形態的圖。並且，上述實施形態相關的流體控制裝置1與第3A圖表示的流體控制裝置1B在使用混合閥210、220取代手動閥110、130及自動閥120，並使用接頭組件50B取代接頭組件50的點不同。 　　混合閥210、220是以自動及手動可啟動的閥。 　　接頭組件50B不具有副流路52B，僅具有副流路52A，其他的構成與上述的接頭組件50相同。 　　採用如以上的接頭組件50B，可以使裝置進一步小型化。
第4圖是表示本發明的另外其他實施形態的圖。 　　第4圖表示的流體控制裝置1C是將接頭組件50，配置有連接流路53的另一端側配置在上游側，另一端側配置在下游側。 　　根據此構成，關閉手動閥110與自動閥120，並開啟手動閥130及自動閥140供應吹掃氣體PG時，可使吹掃氣體通過副流路52A、52B及連接流路53流通於主流路51內，可確實地實施主流路51內的吹掃處理。
1、1B、1C‧‧‧流體控制裝置
50、50B‧‧‧接頭組件
51‧‧‧主流路
52A、52B‧‧‧副流路
53‧‧‧連接流路
60、61、62、63、64‧‧‧接頭組件
110‧‧‧自動閥(流體機器)
120‧‧‧自動閥(流體機器)
130‧‧‧手動閥(流體機器)
140‧‧‧濾器(流體機器)
150‧‧‧自動閥(流體機器)
160‧‧‧質量流控制器(流體機器)
170‧‧‧自動閥(流體機器)
180、181、182‧‧‧氣體供應管
210、220‧‧‧混合閥
AS1~AS3‧‧‧流體控制總成
GS‧‧‧氣體
PG‧‧‧吹掃氣體
A1、A2‧‧‧長方向(一方向)
B1、B2‧‧‧寬方向
C1、C2‧‧‧長方向
第1A圖為本發明之一實施形態相關的流體控制裝置的透視圖。 　　第1B圖為第1A圖的流體控制裝置的上視圖。 　　第1C圖為包括第1B圖之1C-1C線的剖面的前視圖。 　　第2A圖為本發明之一實施形態相關的接頭組件。 　　第2B圖為第2A圖的接頭組件的上視圖。 　　第2C圖為第2B圖之接頭組件的2C-2C線的剖面圖。 　　第3A圖為包括本發明的其他實施形態相關之流體控制裝置的部份剖面的前視圖。 　　第3B圖是使用於第3A圖之流體控制裝置的接頭組件的剖面圖。 　　第4圖為包括本發明的另外其他實施形態相關之流體控制裝置的部份剖面的前視圖。 　　第5圖表示運用流體控制裝置1之半導體製造裝置的構成例的概略圖。

Claims (9)

  1. 一種接頭組件，係區劃彼此相對的上面及底面、從上述上面朝上述底面側延伸的側面的接頭組件，具有： 　　主流路，具有：在上述接頭組件內由長方向的一端側向另一端側延伸的流路，及上述上面中在一端側與另一端側開口的一端側開口部及另一端側開口部； 　　副流路，具有：在上述接頭組件內由長方向的一端側向另一端側延伸的流路，及上述上面中在一端側開口的第1開口部及在下游側開口的第2開口部，上述第1及第2開口部是在上述長方向中，配置於上述一端側開口部及上述另一端側開口部之間；及 　　連接流路，一端部連接於上述主流路，另一端部在上面開口，並在上述長方向中，具有在上述副流路的上述第2開口部與上述主流路的上述另一端側開口部之間開口的第3開口部， 　　上述主流路在俯視下，配置使一部份與上述副流路及上述連接流路重複。
  2. 如申請專利範圍第1項記載的接頭組件，其中，上述副流路是在長方向配置有複數條。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項記載的接頭組件，其中，上述主流路具有朝上述長方向延伸的長路部， 　　從上述一端側開口部及上述另一端側開口部朝上述長路部延伸的流路的至少一方是從上述上面沿著上述長方向斜向延伸。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項記載的接頭組件，其中，上述連接流路是從上述上面朝著上述長方向的上述另一端側斜向延伸。
  5. 一種流體控制裝置，具備： 　　朝一方向排列的複數流體機器； 　　申請專利範圍第1項記載的接頭組件；及 　　與上述副流路的上述第1開口部連接的管路構件， 　　上述複數流體機器之中的至少一個流體機器具有設置在上述接頭組件的上述上面的上述第2開口部及上述第3開口部上，區劃連通上述第2開口部及上述第3開口部的流路的主體。
  6. 如申請專利範圍第5項記載的流體控制裝置，其中，上述至少一個的流體機器是閥裝置。
  7. 如申請專利範圍第5項或第6項記載的流體控制裝置，其中，通過上述管路構件供應第1氣體， 　　對上述主流路，供應上述第1氣體以外的第2氣體。
  8. 一種半導體製造方法，係使用申請專利範圍第5項至第7項中任一項記載的流體控制裝置的半導體製造方法，其特徵為： 　　與上述主流路連通的最下游側端部是連接於處理室， 　　將上述副流路的所有透過上述連接流路與上述主流路連通，並通過上述副流路的第1開口部供應吹掃氣體至上述處理室， 　　阻斷上述副流路透過上述連接流路與上述主流路的連通，並通過上述主流路供應吹掃氣體以外的氣體至上述處理室。
  9. 一種半導體製造裝置，係包括申請專利範圍第5項至第7項中任一項記載的流體控制裝置的半導體製造裝置，其特徵為： 　　與上述主流路連通的最下游側端部是連接於處理室， 　　上述副流路的所有是透過上述連接流路與上述主流路連通， 　　通過上述副流路的第1開口部供應吹掃氣體至上述處理室，阻斷上述副流路透過上述連接流路與上述主流路的連通，並通過上述主流路供應吹掃氣體以外的氣體至上述處理室。
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