TWI489054B - 閥箱模組 - Google Patents

Description

閥箱模組

本發明關於一種閥箱模組，尤指一種使用氣體阻斷閥裝置選擇性地阻斷第一氣體輸出管線以及第二氣體輸出管線之連通的閥箱模組。

一般而言，用來進行半導體製程氣體之輸出及輸入之分閥箱(Valve Manifold Box,VMB)的結構設計通常係由一氣體輸入管線、至少一氣體輸出管線，以及一清潔氣體輸入管線所組成，清潔氣體輸入管線係連通於各個氣體輸出管線，用來輸入半導體製程所需之清潔氣體(如製程用氮氣等)，而氣體輸入管線係連通於氣體輸出管線，藉此，分閥箱即可利用氣體輸入管線與氣體輸出管線之間的連通而從各個氣體輸出管線輸出製程氣體，以達到由單一輸入管線輸入即可同時提供製程氣體至不同製程使用點的目的，從而提昇製程氣體的使用效率。然而，為了避免不同製程氣體混合而導致管線污染的情況發生，分閥箱在同一時間內僅能提供單一氣體，也就是說，在連續生產條件下，若其中之一氣體輸出管線欲輸出不同於原本所輸入之製程氣體的其他氣體(例如是一測試氣體以供線上測試)時，則分閥箱內之其他氣體輸出管線就必須停止使用，但如此即會對半導體製程之產能造成影響。

因此，本發明提供一種使用氣體阻斷閥裝置選擇性地阻斷第一氣體輸出管線以及第二氣體輸出管線之連通的閥箱模組，藉以解決上述之問題。

本發明提供一種閥箱模組，其包含一第一氣體輸入管線、至少一第一氣體輸出管線，以及至少一第二氣體管線組。該第一氣體輸出管線連通於該第一氣體輸入管線，用來輸出經由該第一氣體輸入管線所輸入之一第一氣體。該第二氣體管線組連通於該第一氣體輸出管線，該第二氣體管線組包含至少一第二氣體輸出管線、一氣體阻斷閥裝置，以及一第二氣體輸入管線。該第二氣體輸出管線用來輸出該第一氣體或一第二氣體。該氣體阻斷閥裝置設置於該第二氣體輸出管線上，用來選擇性地阻斷該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間的連通。該第二氣體輸入管線連通於該第二氣體輸出管線，用來輸入該第二氣體至該第二氣體輸出管線。

本發明另提供一種閥箱模組，其包含一第一氣體輸入管線、至少一第一氣體管線組，以及至少一第二氣體管線組。該第一氣體輸入管線用來輸入一第一氣體。該第一氣體管線組連通於該第一氣體輸入管線，該第一氣體管線組包含至少一第一氣體輸出管線以及一第一氣體阻斷閥裝置。該第一氣體輸出管線連通於該第一氣體輸入管線，用來輸出該第一氣體或一第二氣體。該第一氣體阻斷閥裝置設置於該第一氣體輸出管線上。該第二氣體管線組連通於該第一氣體管線組，該第二氣體管線組包含至少一第二氣體輸出管線、一第二氣體阻斷閥裝置，以及一第二氣體輸入管線。該第二氣體輸出管線用來輸出該第一氣體或該第二氣體。該第二氣體阻斷閥裝置設置於該第二氣體輸出管線上，用來選擇性地阻斷該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間的連通。該第二氣體輸入管線連通於該第二氣體輸出管線，用來輸入該第二氣體。

請參閱第1圖，其為本發明一實施例之一閥箱模組100之示意圖。由第1圖可知，閥箱模組100包含一第一氣體輸入管線102、至少一第一氣體輸出管線104(於第1圖中顯示四個，但不受此限)，以及一第二氣體管線組106。第一氣體輸出管線104係連通於第一氣體輸入管線102，第一氣體輸出管線104用來輸出經由第一氣體輸入管線102所輸入之第一氣體，以提供第一氣體至不同製程使用點。第二氣體管線組106係連通於第一氣體輸出管線104，第二氣體管線組106包含至少一第二氣體輸出管線108(於第1圖中顯示一個，但不受此限)、一氣體阻斷閥裝置110，以及一第二氣體輸入管線112。第二氣體輸入管線112係連通於第二氣體輸出管線108，第二氣體輸入管線112係於測試與原第一氣體不同之氣體時，用來輸入第二氣體至第二氣體輸出管線108，而第二氣體輸出管線108係用來根據閥箱模組100之實際氣體輸出需求而選擇性地輸出第一氣體或第二氣體，在此實施例中，第一氣體與第二氣體係較佳地為具有相同成分但不同純度之氣體，藉以進一步地降低管線污染之發生機率，但不受此限。另外，如第1圖所示，閥箱模組100可另包含一清潔氣體輸入管線113，清潔氣體輸入管線113係連通於各個第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108，用來輸入半導體製程所需之清潔氣體(如製程用氮氣等)。

上述之氣體阻斷閥裝置110係設置於第一氣體輸出管線104與第二氣體輸出管線108之間，氣體阻斷閥裝置110係為一隔離閥，用來選擇性地阻斷第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108之間的連通，在此實施例中，該隔離閥係較佳地為一手動閥(Manual Valve)，但不受此限，其亦可採用其他具有相同氣體阻斷效果之閥門裝置。

於此針對閥箱模組100之操作進行詳細之描述。請參閱第1圖，當閥箱模組100僅需輸出第一氣體時，也就是在第二氣體輸入管線112未輸入第二氣體的狀況下，此時，除了可利用第一氣體輸出管線104輸出經由第一氣體輸入管線102所輸入之第一氣體之外，閥箱模組100係可開通氣體阻斷閥裝置110以連通第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108，藉以達到可同時使用第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108輸出第一氣體至不同製程使用點之目的，從而提昇閥箱模組100之氣體輸出效能。

另一方面，當閥箱模組100需要同時輸出第一氣體以及第二氣體時，意即在閥箱模組100須使用第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108分別輸出第一氣體以及第二氣體的狀況下，此時，氣體阻斷閥裝置110會阻斷第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108之間的連通。如此一來，第一氣體輸入管線102所輸入之第一氣體就僅能經由第一氣體輸出管線104輸出，而第二氣體輸入管線112所輸入之第二氣體也僅能經由第二氣體輸出管線108輸出，藉此，閥箱模組100即可在利用第一氣體輸出管線104供應半導體製程所需之第一氣體之情況下，同時利用第二氣體輸出管線108輸出第二氣體(例如是一測試氣體)，從而解決先前技術中所提到半導體製程之產能的問題。

值得注意的是，與第一氣體輸出管線104相連通之第二氣體管線組106之數量係可不限於上述實施例，其係可根據閥箱模組100之實際使用需求而有所增加，藉以產生在利用第一氣體輸出管線104供應第一氣體之情況下可同時輸出多種第二氣體，從而擴增閥箱模組100在氣體輸出上之使用彈性。

請參閱第2圖，其為本發明另一實施例之一閥箱模組200之示意圖，此實施例中所述之元件與上述實施例中所述之元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，於此不再贅述，閥箱模組200與閥箱模組100主要不同之處在於第二氣體管線組之設計。如第2圖可知，閥箱模組200包含第一氣體輸入管線102、至少一第一氣體輸出管線104(於第2圖中顯示四個，但不受此限)、清潔氣體輸入管線113，以及至少一第二氣體管線組202(於第2圖中顯示一個，但不受此限)。第二氣體管線組202係連通於第一氣體輸出管線104且包含第二氣體輸出管線108、第二氣體輸入管線112，以及一氣體阻斷閥裝置204。在此實施例中，氣體阻斷閥裝置204係為一三向閥，第二氣體輸入管線112係連接於該三向閥之其中一端，意即該三向閥係分別連接第一氣體輸出管線104、第二氣體輸出管線108、以及第二氣體輸入管線112。

如此一來，當閥箱模組200僅需輸出第一氣體時，閥箱模組200係可開通該三向閥以連通第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108，並阻斷第二氣體輸出管線108與第二氣體輸入管線112之連通，從而達到可同時使用第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108輸出第一氣體至不同製程使用點之目的；反之，當閥箱模組200需要同時輸出第一氣體以及第二氣體時，該三向閥則是會阻斷第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線108之間的連通，而僅連通第二氣體輸出管線108以及第二氣體輸入管線112，換句話說，第一氣體輸入管線102所輸入之第一氣體就僅能經由第一氣體輸出管線104輸出，而第二氣體輸入管線112所輸入之第二氣體也僅能經由第二氣體輸出管線108輸出，藉此，如同閥箱模組100，閥箱模組200亦可在利用第一氣體輸出管線104供應半導體製程目前所需之第一氣體之情況下，同時利用第二氣體輸出管線108輸出第二氣體。同樣地，與第一氣體輸出管線104相連通之第二氣體管線組202之數量係可不受限制，其係可根據閥箱模組200之實際使用需求而有所增加，藉以產生在利用第一氣體輸出管線104供應第一氣體之情況下可同時供應多種第二氣體，從而擴增閥箱模組200在氣體輸出上之使用彈性。

請參閱第3圖，其為本發明另一實施例之一閥箱模組300之示意圖，此實施例中所述之元件與上述實施例中所述之元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，閥箱模組300與閥箱模組100主要不同之處在於氣體阻斷閥裝置之增設。閥箱模組300包含第一氣體輸入管線102、清潔氣體輸入管線113、至少一第一氣體管線組302(於第3圖中顯示四個，但不受此限)，以及至少一第二氣體管線組304(於第3圖中顯示一個，但不受此限)。第一氣體管線組302係連通於第一氣體輸入管線102，第一氣體管線組302包含至少一第一氣體輸出管線306(於第3圖中顯示一個，但不受此限)以及一第一氣體阻斷閥裝置308。第一氣體輸出管線306係連通於第一氣體輸入管線102，用來輸出第一氣體或第二氣體。第一氣體阻斷閥裝置308係設置於第一氣體輸出管線306上，用來選擇性地阻斷第一氣體輸入管線102以及第一氣體輸出管線306之間的連通，在此實施例中，第一氣體阻斷閥裝置308係為一隔離閥，該隔離閥係較佳地為一手動閥，但不受此限，其亦可採用其他具有相同氣體阻斷效果之閥門裝置。第二氣體管線組304係連通於第一氣體管線組302，第二氣體管線組304包含至少一第二氣體輸出管線310(於第3圖中顯示一個，但不受此限)、一第二氣體阻斷閥裝置312，以及一第二氣體輸入管線314。第二氣體管線組304之元件配置以及功能係可參照第1圖之第二氣體管線組106類推，為求簡化說明，於此不再贅述。

如此一來，閥箱模組300除了可具有與閥箱模組100相同之氣體輸出功能(例如利用第一氣體輸出管線306以及第二氣體輸出管線310同時輸出第一氣體或是分別輸出第一氣體以及第二氣體等)之外，透過第一氣體阻斷閥裝置308以及第二氣體阻斷閥裝置312之開通，閥箱模組300亦可利用第一氣體輸出管線306以及第二氣體輸出管線310同時輸出第二氣體，藉以達到閥箱模組300中任一氣體輸出管線均可選擇性地輸出第一氣體或第二氣體之目的，從而提昇閥箱模組300之氣體輸出效能。此外，利用部份開通如第3圖所示之四個第一氣體阻斷閥裝置308(其餘的則阻斷)之方式，閥箱模組300亦可根據其實際使用需求，控制第一氣體或第二氣體之輸出管線個數，藉以增加閥箱模組300在氣體輸出上的使用彈性。

請參閱第4圖，其為本發明另一實施例之一閥箱模組400之示意圖，此實施例中所述之元件與上述實施例中所述之元件編號相同者，表示其具有相似的功能或結構，閥箱模組400與閥箱模組200主要不同之處在於氣體管線組之設計。如第4圖可知，閥箱模組400包含第一氣體輸入管線102、清潔氣體輸入管線113、至少一第一氣體管線組402(於第4圖中顯示四個，但不受此限)，以及至少一第二氣體管線組404(於第4圖中顯示一個，但不受此限)。第一氣體管線組402係連通於第一氣體輸入管線102，第一氣體管線組402包含至少一第一氣體輸出管線104(於第4圖中顯示一個，但不受此限)以及一第一氣體阻斷閥裝置406，第二氣體管線組404係連通於第一氣體管線組402，第二氣體管線組404包含至少一第二氣體輸出管線408(於第4圖中顯示一個，但不受此限)、一第二氣體輸入管線410，以及一第二氣體阻斷閥裝置412。在此實施例中，第一氣體阻斷閥裝置406係為一三向閥，第二氣體輸入管線410係連接於該三向閥之其中一端，意即該三向閥係分別連接第一氣體輸入管線102、第一氣體輸出管線104，以及第二氣體輸入管線410。至於第二氣體管線組404之元件配置以及功能，其係可參照第2圖之第二氣體管線組202類推，簡言之，第二氣體阻斷閥裝置412係為一三向閥，分別連接第一氣體輸入管線102、第二氣體輸出管線408、以及第二氣體輸入管線410，用以選擇性連通第一氣體輸入管線102與第二氣體輸出管線408或連通第二氣體輸入管線410與第二氣體輸出管線408，藉此，閥箱模組400可在利用第一氣體輸出管線104供應半導體製程目前所需之第一氣體之情況下，同時利用第二氣體輸出管線408輸出第二氣體。

如此一來，閥箱模組400除了可具有與閥箱模組200相同之氣體輸出功能(例如利用第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線408同時輸出第一氣體或是分別輸出第一氣體以及第二氣體等)之外，透過開通第一氣體阻斷閥裝置406以連通第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸入管線410與開通第二氣體阻斷閥裝置412以連通第二氣體輸出管線408以及第二氣體輸入管線410之方式，閥箱模組400亦可利用第一氣體輸出管線104以及第二氣體輸出管線408同時輸出第二氣體，藉以達到閥箱模組400中任一氣體輸出管線均可選擇性地輸出第一氣體或第二氣體之目的，從而提昇閥箱模組400之氣體輸出效能。此外，利用如第4圖所示之開通四個第一氣體阻斷閥裝置406之至少其中之一以使第一氣體輸出管線104與第一氣體輸入管線102或第二氣體輸入管線410連通(其餘的則阻斷)之方式，閥箱模組400亦可根據其實際使用需求，控制第一氣體或第二氣體之輸出管線個數，藉以增加閥箱模組400在氣體輸出上的使用彈性。

相較於先前技術，本發明係使用氣體阻斷閥裝置選擇性地阻斷第一氣體輸出管線以及第二氣體輸出管線之間的連通之方式，藉以使閥箱模組可根據實際氣體供應需求而同時使用第一氣體輸出管線以及第二氣體輸出管線輸出第一氣體至不同製程使用點，或是在第一氣體輸出管線輸出第一氣體之情況下同時利用第二氣體輸出管線輸出第二氣體。如此一來，不僅可提昇閥箱模組在氣體供應上的使用彈性，除此之外，亦可解決先前技術中所提到半導體製程之產能的問題。

以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

102．．．第一氣體輸入管線

104、306．．．第一氣體輸出管線

110、204．．．氣體阻斷閥裝置

113．．．清潔氣體輸入管線

302、402．．．第一氣體管線組

308、406．．．第一氣體阻斷閥裝置

100、200、300、400．．．閥箱模組

106、202、304、404．．．第二氣體管線組

108、310、408．．．第二氣體輸出管線

112、314、410．．．第二氣體輸入管線

312、412．．．第二氣體阻斷閥裝置

第1圖為本發明一實施例之閥箱模組之示意圖。

第2圖為本發明另一實施例之閥箱模組之示意圖。

第3圖為本發明另一實施例之閥箱模組之示意圖。

第4圖為本發明另一實施例之閥箱模組之示意圖。

100．．．閥箱模組

102．．．第一氣體輸入管線

104．．．第一氣體輸出管線

106．．．第二氣體管線組

108．．．第二氣體輸出管線

110．．．氣體阻斷閥裝置

112．．．第二氣體輸入管線

113．．．清潔氣體輸入管線

Claims (11)

1. 一種閥箱模組，其包含：一第一氣體輸入管線；至少一第一氣體輸出管線，其連通於該第一氣體輸入管線，用來輸出經由該第一氣體輸入管線所輸入之一第一氣體；以及至少一第二氣體管線組，其連通於該第一氣體輸出管線，該第二氣體管線組包含：至少一第二氣體輸出管線，其連通於該第一氣體輸出管線，用來輸出該第一氣體或一第二氣體；一氣體阻斷閥裝置，其設置於該第二氣體輸出管線上，用來選擇性地阻斷該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間的連通；以及一第二氣體輸入管線，其連通於該第二氣體輸出管線且與該第一氣體輸入管線隔開設置而經由該第一氣體輸出管線與該第二氣體輸出管線相互連通，以使該第二氣體輸入管線可在該氣體阻斷閥裝置阻斷該第一氣體輸出管線與該第二氣體輸出管線之間的連通且該第一氣體輸入管線經由該第一氣體輸出管線輸出該第一氣體時，經由該第二氣體輸出管線輸出該第二氣體。
2. 如請求項1所述之閥箱模組，其中該氣體阻斷閥裝置係為一三向閥，分別連接該第一氣體輸出管線、該第二氣體輸出管線、以及該第二氣體輸入管線，用以選擇性連通該第一氣體輸出管線與該 第二氣體輸出管線或連通該第二氣體輸出管線與該第二氣體輸入管線。
3. 如請求項1所述之閥箱模組，其中該氣體阻斷閥裝置係為一隔離閥，其設置於該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間，用來選擇性地阻斷該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間的連通。
4. 如請求項3所述之閥箱模組，其中該隔離閥係為一手動閥(Manual Valve)。
5. 一種閥箱模組，其包含：一第一氣體輸入管線，其用來輸入一第一氣體；至少一第一氣體管線組，其連通於該第一氣體輸入管線，該第一氣體管線組包含：至少一第一氣體輸出管線，其連通於該第一氣體輸入管線，用來輸出該第一氣體或一第二氣體；以及一第一氣體阻斷閥裝置，其設置於該第一氣體輸出管線上；以及至少一第二氣體管線組，其連通於該第一氣體管線組，該第二氣體管線組包含：至少一第二氣體輸出管線，其用來輸出該第一氣體或該第二氣體； 一第二氣體阻斷閥裝置，其設置於該第二氣體輸出管線上，用來選擇性地阻斷該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間的連通；以及一第二氣體輸入管線，其連通於該第二氣體輸出管線且與該第一氣體輸入管線隔開設置而經由該第一氣體輸出管線與該第二氣體輸出管線相互連通，以使該第二氣體輸入管線可在該第二氣體阻斷閥裝置阻斷該第一氣體輸出管線與該第二氣體輸出管線之間的連通且該第一氣體輸入管線經由該第一氣體輸出管線輸出該第一氣體時，經由該第二氣體輸出管線輸出該第二氣體。
6. 如請求項5所述之閥箱模組，其中該第一氣體阻斷閥裝置係為一三向閥，分別連接該第一氣體輸入管線、該第一氣體輸出管線、以及該第二氣體輸入管線，用以選擇性連通該第一氣體輸入管線與該第一氣體輸出管線或連通該第二氣體輸入管線與該第一氣體輸出管線。
7. 如請求項5所述之閥箱模組，其中該第一氣體阻斷閥裝置係為一隔離閥，其設置於該第一氣體輸出管線上，用來選擇性地阻斷該第一氣體輸入管線與該第一氣體輸出管線之間的連通。
8. 如請求項7所述之閥箱模組，其中該隔離閥係為一手動閥(Manual Valve)。
9. 如請求項5所述之閥箱模組，其中該第二氣體阻斷閥裝置係為一三向閥，分別連接該第一氣體輸入管線、該第二氣體輸出管線、以及該第二氣體輸入管線，用以選擇性連通該第一氣體輸入管線與該第二氣體輸出管線或連通該第二氣體輸入管線與該第二氣體輸出管線。
10. 如請求項5所述之閥箱模組，其中該第二氣體阻斷閥裝置係為一隔離閥，其設置於該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間，用來選擇性地阻斷該第一氣體輸出管線以及該第二氣體輸出管線之間的連通。
11. 如請求項10所述之閥箱模組，其中該隔離閥係為一手動閥(Manual Valve)。