WO2016167154A1 - 遮断開放器 - Google Patents

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石橋　圭介
谷川　毅
山路　道雄
高志 船越
秀則 木曽
庸之 岡部
広秋 菊地
訓康 坂下
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株式会社フジキン
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Definitions

  • the present invention relates to a circuit breaker, and more particularly to a circuit breaker suitable for use in a gas supply unit of a semiconductor manufacturing apparatus.
  • Patent Document 1 In a gas supply unit in a semiconductor manufacturing apparatus, a circuit breaker in which a plurality of on-off valves and one or a plurality of block passages are combined is used (Patent Document 1). An example is shown in FIG.
  • the circuit breaker (31) includes a first on-off valve (32) arranged on the downstream side, a second on-off valve (33) adjacent to the upstream side of the first on-off valve (32), A third on-off valve (34) adjacent to the upstream side of the two on-off valve (33), a rectangular parallelepiped first passage block (35) that supports the first on-off valve (32), and a second on-off valve (33) And a rectangular parallelepiped second passage block (36) for supporting the third on-off valve (34), and a joint (37) provided on an end face on the downstream side of the first passage block (35) and connected to an external device. It has.
  • the first on-off valve (32) is a three-port diaphragm valve
  • the second on-off valve (33) is a two-port diaphragm valve
  • the third on-off valve (34) is a two-port diaphragm valve.
  • a second passage block (36) corresponding to the second on-off valve (33) and the third on-off valve (34) includes a second on-off valve inflow passage (44), a second on-off valve outflow passage (45), A third on-off valve inflow passage (46), a third on-off valve outflow passage (47), and a first on-off valve communication passage (48) are formed.
  • the second on-off valve outflow passage (45) is a second inflow passage for the first on-off valve via a seal portion (49) at the abutment surface between the first passage block (35) and the second passage block (36). It communicates with (42).
  • the first on-off valve communication passage (48) has a first portion (48a) having one end opened at the rear surface and the other end communicating with the lower end of the third on-off valve outflow passage (47). (48a) and a second portion (48b) extending forward, and the second portion (48b) is a sealing portion at the abutting surface between the first passage block (35) and the second passage block (36). It communicates with the first inflow passage for the first on-off valve (41) via (50).
  • the first on-off valve second inflow passage (42) and the first on-off valve outflow passage (43), which are passages of the first on-off valve (32) that is a three-port diaphragm valve, are connected to the valve chamber (52). It is always connected via the annular groove (52a).
  • the fluid flows into the second on-off valve inflow passage (44).
  • the fluid flows through the second on-off valve outflow passage (45) to the first on-off valve second inflow passage (42), and is supplied to the external device side through the first on-off valve outflow passage (43).
  • the breaker (31) may be installed in the immediate vicinity of the processing furnace of the semiconductor processing apparatus.
  • the first on-off valve second inflow passage (42) which is the passage of the first on-off valve (32), and the first on-off valve outflow passage (43) are always in communication with each other.
  • the fluid in the processing furnace flows back to the first on-off valve outlet passage (43), the first on-off valve second inlet passage (42), and the second on-off valve outlet passage (45). There is.
  • the fluid in the processing furnace enters the circuit breaker (1), the inside of the valve is contaminated, corrodes, and particles are generated, so that there is a problem that the replacement frequency of the valve increases.
  • An object of the present invention is to provide a circuit breaker that can prevent internal contamination due to backflow of fluid and reduce the frequency of valve replacement.
  • a shutoff opener includes a first on-off valve disposed on the downstream side, a second on-off valve adjacent to the upstream side of the first on-off valve, and a passage block that supports the first on-off valve and the second on-off valve.
  • the first open / close valve and the second open / close valve are both 2-port valves, and the passage block includes an inflow passage for the first on / off valve, an outflow passage for the first on / off valve, An inflow passage for the second on-off valve and an outflow passage for the second on-off valve are formed, and the outflow passage for the second on-off valve communicates with the outflow passage for the first on-off valve through the communication passage formed in the passage block.
  • the throttle part is provided between the outflow passage for the second on-off valve and the communication passage.
  • the 2-port on-off valve is usually a diaphragm valve that opens or closes the fluid passage when the diaphragm is pressed or separated from the valve seat. It is preferable that an annular groove is provided on the bottom surface of the valve chamber of the diaphragm valve, and that one circumferential direction of the annular groove is an inlet port leading to the opening of the inflow passage.
  • the fluid flowing into the second on-off valve inflow passage is the second on-off valve outflow passage, the communication passage, and the first on-off valve outflow passage. And then supplied to an external device (such as a processing furnace of a semiconductor processing apparatus).
  • the first on-off valve since the first on-off valve is closed, fluid does not enter the valve chamber of the first on-off valve from the outflow passage for the first on-off valve. Further, in the portion where the throttle portion is provided, the diameter of the fluid passage is reduced, whereby the pressure on the primary side (second on-off valve outlet passage) is higher than the pressure on the secondary side (communication passage). In the state, the fluid is sent from the second on-off valve outflow passage to the communication passage and the first on-off valve outflow passage. Therefore, even if the pressure of the fluid on the external device side is increased to some extent, the backflow from the communication passage to the second on-off valve outflow passage is prevented, and the fluid does not enter the valve chamber of the second on-off valve.
  • the shape and configuration of the throttle part are not particularly limited.
  • a nozzle or an orifice may be used as the throttle unit.
  • the orifice may be an orifice gasket in which the diameter of the hole of a normal gasket whose hole diameter is the same as the passage diameter is made small.
  • the orifice gasket may be a member different from the gasket for forming the seal portion and may be used together with the gasket.
  • the passage block includes, for example, a first passage block that supports the first on-off valve and a second passage block that supports the second on-off valve.
  • a seal portion using a gasket is provided at the abutting portion between the passages as necessary.
  • the shut-off opener further includes a third on-off valve adjacent to the upstream side of the second on-off valve.
  • the third on-off valve is a 2-port valve, and the passage block includes an inflow passage for the third on-off valve, A third on-off valve outflow passage and a first on-off valve communication passage are formed.
  • the first on-off valve communication passage has one end opened on the outer surface of the passage block, and an intermediate portion at the third on-off valve outflow passage. The other end may communicate with the first on-off valve inflow passage.
  • the third on-off valve may be supported by the third passage block, but is preferably supported by the second passage block that supports the second on-off valve.
  • a vacuum pump is connected to the third on-off valve, thereby providing a vacuum vent line. Can be formed.
  • the circuit breaker of the present invention when the fluid is allowed to flow into the second on-off valve inflow passage with the first on-off valve closed and the second on-off valve opened, the first on-off valve is closed. Therefore, no fluid enters the valve chamber of the first on-off valve from the outflow passage for the first on-off valve, and the diameter of the fluid passage is reduced in the portion where the throttle portion is provided, and the primary Fluid is transferred from the second on-off valve outflow passage to the communication passage and the first on-off valve outflow passage in a state where the pressure on the side (second on-off valve outflow passage) is higher than the pressure on the secondary side (communication passage). Sent.
  • the fluid is prevented from flowing back from the communication passage to the second on-off valve outflow passage, and the fluid does not enter the valve chamber of the second on-off valve.
  • internal contamination due to backflow from the external device side can be prevented, and the frequency of valve replacement can be reduced.
  • FIG. 1 is a side view showing an embodiment of a circuit breaker according to the present invention.
  • FIG. 2 is a bottom view of FIG.
  • FIG. 3 is a plan view of the main part (a state in which the on-off valve is removed) of FIG.
  • FIG. 4 is a vertical sectional view of FIG.
  • FIG. 5 is a horizontal cross-sectional view showing the first on-off valve inflow passage of the first passage block.
  • FIG. 6 is a perspective view of FIG.
  • FIG. 7 is a side view with a part cut away showing an example of a conventional circuit breaker.
  • FIG. 1 the right in FIG. 1 is the front, and the left is the back. Further, left and right from the rear to the front of FIG.
  • the circuit breaker (1) is provided, for example, in the immediate vicinity of a processing furnace (not shown) of a semiconductor processing apparatus, and includes a first on-off valve (2) disposed on the front side (downstream side) and a first on-off valve (2 )
  • the second on-off valve (3) adjacent to the rear side (upstream side), the third on-off valve (4) adjacent to the rear side (upstream side) of the second on-off valve (3), and the first on-off valve A rectangular parallelepiped first passage block (5) supporting (2), a rectangular parallelepiped second passage block (6) supporting the second on-off valve (3) and the third on-off valve (4), and a first And a joint (7) provided on the front surface (downstream end surface) of the passage block (5) and connected to the processing furnace (external device).
  • the first on-off valve (2), the second on-off valve (3), and the third on-off valve (4) are all 2-port diaphragm valves and are attached to the upper surfaces of the corresponding passage blocks (5) and (6). It has been.
  • the diaphragm valve is a body provided with a fluid passage (in this shut-off opener (1), the passage block (5) (6) is a body for each on-off valve (2) (3) (4).
  • a diaphragm that is pressed or spaced apart by an annular valve seat provided at the periphery of the fluid passage to open and close the fluid passage, and a valve rod that has a diaphragm retainer at the lower end and that can move up and down It is said.
  • first passage block (5) leads to one place (inlet port) (11a) of the annular groove (2a) provided on the bottom surface of the valve chamber of the first on-off valve (2), and the other end is the first.
  • a substantially L-shaped first on-off valve inflow passage (11) opened on the rear surface of the passage block (5), and one end communicated with the outlet port (12a) in the center of the valve chamber of the first on-off valve (2).
  • a substantially L-shaped first on-off valve outlet passage (12) having the other end opened on the front surface of the first passage block (5) is provided.
  • the second passage block (6) has a relatively short vertical portion whose one end communicates with one place (inlet port) (14a) of an annular groove (3a) provided on the bottom surface of the valve chamber of the second on-off valve (3). (14b) and a relatively long inclined portion (14c) whose other end opens on the upper surface of the second passage block (6) between the second on-off valve (3) and the third on-off valve (4).
  • the second on-off valve inflow passage (14) and one end lead to the outlet port (15a) in the center of the valve chamber of the second on-off valve (3), and the other end opens to the front of the second passage block (6).
  • the other end of the second passage block (6) is open to the rear surface of the second L-shaped third on-off valve inflow passage (16), and the other end is the valve chamber of the third on-off valve (4).
  • a third on-off valve that leads to the central outlet port (17a) and has the other end near the lower surface of the second passage block (6)
  • the outflow passage (17) has one end opened on the rear surface of the second passage block (6), the other end opened on the front surface of the second passage block (6), and the third on-off valve outflow passage (17 ) And a first on-off valve communication passage (18) communicating with the lower end.
  • the inlet ports (14a) (16a) and outlet ports (12a) (15a) (17a) other than the inlet port (11a) of the first on-off valve (2) are parallel to the center line of the circuit breaker (1).
  • the inlet ports (11a) of the first on-off valve (2) are provided so as to be shifted to the right from these.
  • a nitrogen gas purge line is provided at the upper opening of the second on-off valve inflow passage (14), and a process gas supply line is provided at the rear opening of the first on-off valve communication passage (18) for the third on-off valve.
  • a vacuum vent line is connected to each of the openings on the rear surface of the inflow passage (16).
  • the first passage block (5) further extends in the front-rear direction to communicate the opening on the front side of the second on-off valve outflow passage (15) and the upstream portion of the first on-off valve outflow passage (12).
  • a communication path (13) is provided.
  • the first on-off valve communication passage (18) extends rearward from the portion communicating with the lower end of the third on-off valve outflow passage (17) and opens to the rear surface (outer surface) of the second passage block (6).
  • the first part (18a) and the part communicating with the lower end of the third on-off valve outlet passage (17) extend forward and open to the front of the second passage block (6).
  • the second portion (18b) communicates with the first on-off valve inflow passage (11) through the seal portion (19) at the abutting surface of the first passage block (5) and the second passage block (6). ing.
  • the seal portion (19) has a through hole (19a) whose diameter is the second portion (18b) of the first on-off valve communication passage (18) and the first on-off valve inflow passage.
  • a gasket equal in diameter to (11) is used as the main component.
  • an orifice (20) disposed on the abutment surface of the first passage block (5) and the second passage block (6).
  • an orifice gasket in which the diameter of the through hole (20a) is much smaller than the diameter of the second on-off valve outflow passage (15) and the communication passage (13) is used as a main component.
  • the orifice (20) forms a constriction, whereby the pressure is high on the upstream side of the orifice (20), and the flow rate of the fluid shows a large maximum flow rate immediately after passing through the orifice (20).
  • the first passage block (5) and the second passage block (6) are provided with bolts inserted into bolt insertion holes (5a) provided in the first passage block (5) in the second passage block (6). Therefore, it is connected by being screwed to the threaded portion.
  • the first on-off valve (2) is opened and the second on-off valve (3) is closed.
  • the process gas flows through the first on-off valve communication passage (18), the first on-off valve inflow passage (11), and the first on-off valve outflow passage (12) to the joint (7). It is sent to the connected processing furnace.
  • the second on-off valve (3) is opened, and purge gas is introduced into the second on-off valve (3), the purge gas is 2.
  • the orifice (throttle part) (20) is provided between the second on-off valve outlet passage (15) and the communication passage (13), the second on-off valve on the upstream side of the orifice (20).
  • the fluid pressure in the outlet flow passage (15) is higher than the fluid pressure in the communication passage (13) on the downstream side of the orifice (20).
  • the first on-off valve (2) is closed, so that the first on-off valve (2) Gas in the processing furnace does not enter the valve chamber. Further, in the portion where the orifice (20) is provided, the pressure on the primary side (second on-off valve outflow passage (15)) is higher than the pressure on the secondary side (communication passage (13)). Therefore, even if the pressure of the gas in the processing furnace is increased to some extent, it is prevented from flowing back from the communication passage (13) to the second on-off valve outlet passage (15). ) Gas in the processing furnace does not enter the valve chamber.
  • the orifice gasket constituting the orifice (throttle part) (20) is the one in which only the diameter of the through hole is changed from the gasket constituting the seal part (19). ) May be a member different from the gasket constituting the seal portion (19) and used together with the gasket. Further, the orifice (20) is not limited to the gasket type.
  • the throttle part may be a nozzle instead of the orifice (20).
  • the first on-off valve (2) and the second on-off valve (3) are provided, the first fluid (for example, process gas) and the second fluid (for example, purge gas) ) Can be appropriately switched and supplied to the external device, and the third on-off valve (4) is provided, whereby a vacuum vent line can be formed.
  • the vacuum vent line may not be necessary for the use of the circuit breaker (1).
  • the third on-off valve (4), the third on-off valve inflow passage (16) and the third on-off valve are used.
  • the outflow passage (17) can be omitted.
  • the inlet ports (14a) (16a) and the outlet ports (12a) (15a) (17a) are arranged in a row (front-rear direction) in the direction parallel to the center line of the circuit breaker (1). Needless to say, these may be arranged off the center line.
  • the inlet port (11a) may be arranged on the center line.
  • shut-off opener for example, in a shut-off opener that is installed in the vicinity of a processing furnace of a semiconductor processing apparatus and shuts off or opens a fluid, it is possible to prevent internal contamination due to the back flow of the fluid and reduce the frequency of valve replacement. Therefore, it can contribute to the performance improvement of a semiconductor processing apparatus or the like.

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Abstract

第１開閉弁(2)および第２開閉弁(3)は、いずれも２ポート弁とされている。第１通路ブロック(5)に、第１開閉弁用流入通路(11)および第１開閉弁用流出通路(12)が形成されている。第２通路ブロック(6)に、第２開閉弁用流入通路(14)および第２開閉弁用流出通路(15)が形成されている。第２開閉弁用流出通路(15)が、第１通路ブロック(5)に形成された連通路(13)を介して第１開閉弁用流出通路(12)の上流側部分に連通している。第２開閉弁用流出通路(15)と連通路(13)との間にオリフィス(20)が設けられている。　この構成により、流体の逆流による内部汚染を防止して、弁の交換頻度を減少することができる。

Description

遮断開放器
  この発明は、遮断開放器に関し、特に、半導体製造装置のガス供給部での使用に適した遮断開放器に関する。
　半導体製造装置におけるガス供給部では、複数の開閉弁と１または複数のブロック通路とが組み合わされた遮断開放器が使用されている（特許文献１）。図７に、その１例を示す。
　図７において、遮断開放器(31)は、下流側に配された第１開閉弁(32)と、第１開閉弁(32)の上流側に隣り合う第２開閉弁(33)と、第２開閉弁(33)の上流側に隣り合う第３開閉弁(34)と、第１開閉弁(32)を支持する直方体状の第１通路ブロック(35)と、第２開閉弁(33)および第３開閉弁(34)を支持する直方体状の第２通路ブロック(36)と、第１通路ブロック(35)の下流側の端面に設けられて外部装置に接続される継手(37)とを備えている。
　第１開閉弁(32)は、３ポートのダイヤフラム弁、第２開閉弁(33)は、２ポートのダイヤフラム弁、第３開閉弁(34)は、２ポートのダイヤフラム弁とされている。
　第１開閉弁(32)に対応する第１通路ブロック(35)に、第１開閉弁用第１流入通路(41)、第１開閉弁用第２流入通路(42)および第１開閉弁用流出通路(43)が形成されている。
　第２開閉弁(33)および第３開閉弁(34)に対応する第２通路ブロック(36)に、第２開閉弁用流入通路(44)、第２開閉弁用流出通路(45)、第３開閉弁用流入通路(46)、第３開閉弁用流出通路(47)および第１開閉弁用連通路(48)が形成されている。
　第２開閉弁用流出通路(45)は、第１通路ブロック(35)と第２通路ブロック(36)との突合せ面において、シール部(49)を介して第１開閉弁用第２流入通路(42)に連通している。
　第１開閉弁用連通路(48)は、一端が後面に開口し、他端が第３開閉弁用流出通路(47)の下端部に通じている第１部分(48a)と、第１部分(48a)に連なって前方にのびる第２部分(48b)とからなり、第２部分(48b)は、第１通路ブロック(35)と第２通路ブロック(36)との突合せ面において、シール部(50)を介して第１開閉弁用第１流入通路(41)に連通している。
　３ポートのダイヤフラム弁である第１開閉弁(32)の通路である第１開閉弁用第２流入通路(42)と第１開閉弁用流出通路(43)とは、弁室(52)の環状溝(52a)を介して常時連通させられている。
　第１開閉弁(32)が閉、第２開閉弁(33)が開とされた状態で、図７に矢印で示すように、第２開閉弁用流入通路(44)に流体を流入させる場合、流体は、第２開閉弁用流出通路(45)を通って第１開閉弁用第２流入通路(42)に流れ、第１開閉弁用流出通路(43)を経て外部装置側に供給される。
特開２００１－２５４８５７号公報
　上記遮断開放器(31)は、半導体処理装置の処理炉直近に設置されることがある。この場合、第１開閉弁(32)の通路である第１開閉弁用第２流入通路(42)と第１開閉弁用流出通路(43)とが常時連通していることから、処理炉側の圧力が高い場合、第１開閉弁用流出通路(43)、第１開閉弁用第２流入通路(42)および第２開閉弁用流出通路(45)に処理炉内の流体が逆流することがある。処理炉内の流体が遮断開放器(1)に侵入した場合、弁内部が汚染されて、腐食したり、パーティクルが発生することから、弁の交換頻度が増すという問題があった。
  この発明の目的は、流体の逆流による内部汚染を防止して、弁の交換頻度を減少することができる遮断開放器を提供することにある。
  この発明による遮断開放器は、下流側に配された第１開閉弁と、第１開閉弁の上流側に隣り合う第２開閉弁と、第１開閉弁および第２開閉弁を支持する通路ブロックとを備えた遮断開放器において、第１開閉弁および第２開閉弁は、いずれも２ポート弁とされて、通路ブロックに、第１開閉弁用流入通路、第１開閉弁用流出通路、第２開閉弁用流入通路および第２開閉弁用流出通路が形成されており、第２開閉弁用流出通路が、通路ブロックに形成された連通路を介して第１開閉弁用流出通路に連通しており、第２開閉弁用流出通路と連通路との間に絞り部が設けられていることを特徴とするものである。
　２ポートの開閉弁は、通常、ダイヤフラムが弁座に押圧または離間されて流体通路が開閉されるダイヤフラム弁とされる。ダイヤフラム弁の弁室底面には、環状溝が設けられ、この環状溝の周方向１ヶ所が流入通路の開口に通じる入口ポートされることが好ましい。
　第１開閉弁が閉、第２開閉弁が開とされた状態で、第２開閉弁用流入通路に流入した流体は、第２開閉弁用流出通路、連通路および第１開閉弁用流出通路を経て外部装置（半導体処理装置の処理炉など）に供給される。
　この場合、第１開閉弁が閉とされていることで、第１開閉弁用流出通路から第１開閉弁の弁室に流体が入ることはない。また、絞り部が設けられている部分では、流体通路の径が小さくなり、これにより、１次側（第２開閉弁用流出通路）の圧力が２次側（連通路）の圧力よりも高い状態で、第２開閉弁用流出通路から連通路および第１開閉弁用流出通路へと流体が送られる。したがって、外部装置側の流体の圧力がある程度高くなったとしても、連通路から第２開閉弁用流出通路に逆流することが防止され、第２開閉弁の弁室に流体が入ることはない。こうして、第１開閉弁および第２開閉弁のいずれにおいても、外部装置側からの逆流による逆拡散を防ぐことができ、逆流した流体によってダイヤフラムが腐食することが防止され、開閉弁の交換頻度が減少する。
　絞り部の形状および構成は特に限定されるものではない。例えば、絞り部として、ノズルやオリフィスを使用してもよい。また、オリフィスは、孔径が通路径と同じとされている通常のガスケットの孔の径を小さくしたオリフィスガスケットとしてもよい。オリフィスガスケットは、シール部を形成するためのガスケットとは別の部材とされて、ガスケットとともに使用されてもよい。
　通路ブロックは、例えば、第１開閉弁を支持する第１通路ブロックと、第２開閉弁を支持する第２通路ブロックとからなるものとされる。通路同士の突合せ部には、必要に応じて、ガスケットを使用したシール部が設けられる。
　遮断開放器は、第２開閉弁の上流側に隣り合う第３開閉弁をさらに備えており、第３開閉弁は、２ポート弁とされて、通路ブロックに、第３開閉弁用流入通路、第３開閉弁用流出通路および第１開閉弁用連通路が形成されており、第１開閉弁用連通路は、一端が通路ブロックの外面に開口し、中間部分が第３開閉弁用流出通路に連通し、他端が第１開閉弁用流入通路に連通していることがある。
　第３開閉弁は、第３通路ブロックに支持されるようにしてもよいが、第２開閉弁を支持する第２通路ブロックに支持されていることが好ましい。
　第３開閉弁およびこれに対応する通路が追加されることで、第１開閉弁に流体を供給する流体供給ラインに加えて、第３開閉弁に真空ポンプを接続することで、真空ベントラインを形成することができる。
　この発明の遮断開放器によると、第１開閉弁が閉、第２開閉弁が開とされた状態で、第２開閉弁用流入通路に流体を流入させる場合、第１開閉弁が閉とされていることで、第１開閉弁用流出通路から第１開閉弁の弁室に流体が入ることはなく、また、絞り部が設けられている部分では、流体通路の径が小さくなり、１次側（第２開閉弁用流出通路）の圧力が２次側（連通路）の圧力よりも高い状態で、第２開閉弁用流出通路から連通路および第１開閉弁用流出通路へと流体が送られる。これにより、連通路から第２開閉弁用流出通路に流体が逆流することが防止され、第２開閉弁の弁室に流体が入ることはない。こうして、第１開閉弁および第２開閉弁のいずれにおいても、外部装置側からの逆流による内部汚染を防止することができ、弁の交換頻度を減少することができる。
図１は、この発明による遮断開放器の１実施形態を示す側面図である。 図２は、図１の底面図である。 図３は、図１の要部（開閉弁を取り除いた状態）の平面図である。 図４は、図３の垂直断面図である。 図５は、第１通路ブロックの第１開閉弁用流入通路を示す水平断面図である。 図６は、図１の斜視図である。 図７は、従来の遮断開放器の１例を示す一部を切り欠いた側面図である。
(1)：遮断開放器、(2)：第１開閉弁、(3)：第２開閉弁、(4)：第３開閉弁、(5)：第１通路ブロック、(6)：第２通路ブロック、(11)：第１開閉弁用流入通路、(12)：第１開閉弁用流出通路、(13)：連通路、(14)：第２開閉弁用流入通路、(15)：第２開閉弁用流出通路、(16)：第３開閉弁用流入通路、(17)：第３開閉弁用流出通路、(18)：第１開閉弁用連通路、(20)：オリフィス（絞り部）
  この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下は、図１の上下をいうものとし、図１の右を前、同左を後というものとする。また、図１の後から前に向かっての左右を左右というものとする。
　遮断開放器(1)は、例えば半導体処理装置の処理炉（図示略）直近に設けられるもので、前側（下流側）に配された第１開閉弁(2)と、第１開閉弁(2)の後側（上流側）に隣り合う第２開閉弁(3)と、第２開閉弁(3)の後側（上流側）に隣り合う第３開閉弁(4)と、第１開閉弁(2)を支持する直方体状の第１通路ブロック(5)と、第２開閉弁(3)および第３開閉弁(4)を支持する直方体状の第２通路ブロック(6)と、第１通路ブロック(5)の前面（下流側端面）に設けられて処理炉（外部装置）に接続される継手(7)とを備えている。
　第１開閉弁(2)、第２開閉弁(3)および第３開閉弁(4)は、いずれも２ポートのダイヤフラム弁とされて、対応する通路ブロック(5)(6)の上面に取り付けられている。ダイヤフラム弁は、図示省略するが、流体通路が設けられたボディ（この遮断開放器(1)では、通路ブロック(5)(6)が各開閉弁(2)(3)(4)用のボディとなっている）、流体通路の周縁に設けられた環状の弁座に押圧または離間されて流体通路を開閉するダイヤフラム、下端にダイヤフラム押さえを有し上下移動可能な弁棒などを備えているものとされる。
　第１通路ブロック(5)には、一端が第１開閉弁(2)の弁室底面に設けられた環状溝(2a)の１ヶ所（入口ポート）(11a)に通じ、他端が第１通路ブロック(5)の後面に開口している略Ｌ字状の第１開閉弁用流入通路(11)と、一端が第１開閉弁(2)の弁室中央の出口ポート(12a)に通じ、他端が第１通路ブロック(5)の前面に開口している略Ｌ字状の第１開閉弁用流出通路(12)とが設けられている。
　第２通路ブロック(6)には、一端が第２開閉弁(3)の弁室底面に設けられた環状溝(3a)の１ヶ所（入口ポート）(14a)に通じる相対的に短い垂直部(14b)および他端が第２開閉弁(3)と第３開閉弁(4)との間で第２通路ブロック(6)の上面に開口している相対的に長い傾斜部(14c)からなる第２開閉弁用流入通路(14)と、一端が第２開閉弁(3)の弁室中央の出口ポート(15a)に通じ、他端が第２通路ブロック(6)の前面に開口している略Ｌ字状の第２開閉弁用流出通路(15)と、一端が第３開閉弁(4)の弁室底面に設けられた環状溝(4a)の１ヶ所（入口ポート）(16a)に通じ、他端が第２通路ブロック(6)の後面に開口している略Ｌ字状の第３開閉弁用流入通路(16)と、一端が第３開閉弁(4)の弁室中央の出口ポート(17a)に通じ、他端が第２通路ブロック(6)の下面近傍にある第３開閉弁用流出通路(17)と、一端が第２通路ブロック(6)の後面に開口し、他端が第２通路ブロック(6)の前面に開口し、中間部分で第３開閉弁用流出通路(17)の下端に連通している第１開閉弁用連通路(18)とが設けられている。
　第１開閉弁(2)の入口ポート(11a)以外の入口ポート(14a)(16a)および出口ポート(12a)(15a)(17a)は、遮断開放器(1)の中心線と平行の方向に１列（前後方向）に並ぶように設けられ、第１開閉弁(2)の入口ポート(11a)は、これらから右側にずれて設けられている。
　第２開閉弁用流入通路(14)の上面の開口には、窒素ガスパージラインが、第１開閉弁用連通路(18)の後面の開口には、プロセスガス供給ラインが、第３開閉弁用流入通路(16)の後面の開口には、真空ベントラインがそれぞれ接続される。
　第１通路ブロック(5)には、さらに、前後方向にのびて、第２開閉弁用流出通路(15)の前側の開口と第１開閉弁用流出通路(12)の上流側部分とを連通する連通路(13)が設けられている。
　第１開閉弁用連通路(18)は、第３開閉弁用流出通路(17)の下端に連通している部分から後方にのびて第２通路ブロック(6)の後面（外面）に開口している第１部分(18a)と、第３開閉弁用流出通路(17)の下端に連通している部分から前方にのびて第２通路ブロック(6)の前面に開口し、第１開閉弁用流入通路(11)に連通している第２部分(18b)とからなる。
　第２部分(18b)は、第１通路ブロック(5)と第２通路ブロック(6)との突合せ面において、シール部(19)を介して第１開閉弁用流入通路(11)に連通している。シール部(19)としては、図４に示すように、貫通孔(19a)の径が第１開閉弁用連通路(18)の第２部分(18b)の径および第１開閉弁用流入通路(11)の径に等しいガスケットが主要構成要素として使用されている。
　第２開閉弁用流出通路(15)と連通路(13)との間には、第１通路ブロック(5)と第２通路ブロック(6)との突合せ面に配置されたオリフィス(20)が設けられている。オリフィス(20)としては、貫通孔(20a)の径が第２開閉弁用流出通路(15)の径および連通路(13)の径に比べて非常に小さいオリフィスガスケットが主要構成要素として使用されている。オリフィス(20)は、絞り部を形成し、これにより、オリフィス(20)の上流側で圧力が高く、また、流体の流速は、オリフィス(20)通過直後に大きな最大流速を示す。
　第１通路ブロック(5)と第２通路ブロック(6)とは、第１通路ブロック(5)に設けられたボルト挿通孔(5a)に挿通されたボルトが第２通路ブロック(6)に設けられためねじ部にねじ合わされることで結合されている。
　上記遮断開放器(1)によると、第１開閉弁(2)が開、第２開閉弁(3)が閉とされた状態で、第１開閉弁用連通路(18)の後面開口からプロセスガスを導入すると、プロセスガスは、第１開閉弁用連通路(18)、第１開閉弁用流入通路(11)および第１開閉弁用流出通路(12)を流れて、継手(7)に接続された処理炉に送られる。
　この後、第１開閉弁(2)を閉、第２開閉弁(3)を開として、第２開閉弁(3)にパージガスを導入すると、パージガスは、図６に矢印で示すように、第２開閉弁用流入通路(14)、第２開閉弁用流出通路(15)、連通路(13)および第１開閉弁用流出通路(12)を流れて、継手(7)に接続された処理炉に送られる。この際、第２開閉弁用流出通路(15)と連通路(13)との間にオリフィス（絞り部）(20)が設けられていることから、オリフィス(20)上流側の第２開閉弁用流出通路(15)における流体圧力が、オリフィス(20)下流側の連通路(13)における流体圧力よりも高くなっている。
　第１開閉弁(2)を閉、第２開閉弁(3)を開とした状態で、処理炉側が高圧であると、処理炉内のガスは、パージガスの流れとは逆に、第１開閉弁用流出通路(12)から遮断開放器(1)内に逆流する恐れがある。
　この逆流に対し、上記遮断開放器(1)によると、第１開閉弁(2)が閉とされていることで、第１開閉弁用流出通路(12)から第１開閉弁(2)の弁室に処理炉内のガスが入ることはない。また、オリフィス(20)が設けられている部分で、１次側（第２開閉弁用流出通路(15)）の圧力が２次側（連通路(13)）の圧力よりも高い状態となっていることで、処理炉内のガスの圧力がある程度高くなったとしても、連通路(13)から第２開閉弁用流出通路(15)に逆流することが防止され、第２開閉弁(3)の弁室に処理炉内のガスが入ることはない。こうして、第１開閉弁(2)および第２開閉弁(3)のいずれにおいても、処理炉側からの逆流による逆拡散を防ぐことができ、逆流したガスによってダイヤフラムが腐食することが防止され、開閉弁の交換頻度が減少する。
　上記において、オリフィス（絞り部）(20)を構成しているオリフィスガスケットは、シール部(19)を構成しているガスケットから貫通孔の径のみを変更したものとされているが、オリフィス(20)は、シール部(19)を構成しているガスケットとは別の部材とされて、ガスケットとともに使用されてもよい。また、オリフィス(20)は、ガスケット型に限られるものではない。絞り部は、オリフィス(20)に代えて、ノズルとすることもできる。
　上記遮断開放器(1)によると、第１開閉弁(2)および第２開閉弁(3)が設けられていることで、第１の流体（例えばプロセスガス）および第２の流体（例えばパージガス）を適宜切り替えて外部装置へ供給できるとともに、第３開閉弁(4)が設けられていることで、真空ベントラインを形成することができる。遮断開放器(1)の用途としては、真空ベントラインが不要な場合があり、この場合には、第３開閉弁(4)、第３開閉弁用流入通路(16)および第３開閉弁用流出通路(17)を省略することができる。
　なお、入口ポート(14a)(16a)および出口ポート(12a)(15a)(17a)は、遮断開放器(1)の中心線平行の方向に１列（前後方向）に並ぶように設けられているが、これらは中心線からずれて配置されても良いことは勿論である。また、入口ポート(11a)を中心線上に配置しても良い。
　この発明によると、例えば半導体処理装置の処理炉直近に設置されて流体の遮断または開放を行う遮断開放器において、流体の逆流による内部汚染を防止して、弁の交換頻度を減少することができるので、半導体処理装置等の性能向上に寄与できる。

Claims (2)

  1. 　下流側に配された第１開閉弁と、第１開閉弁の上流側に隣り合う第２開閉弁と、第１開閉弁および第２開閉弁を支持する通路ブロックとを備えた遮断開放器において、
    　第１開閉弁および第２開閉弁は、いずれも２ポート弁とされて、通路ブロックに、第１開閉弁用流入通路、第１開閉弁用流出通路、第２開閉弁用流入通路および第２開閉弁用流出通路が形成されており、
    　第２開閉弁用流出通路が、通路ブロックに形成された連通路を介して第１開閉弁用流出通路に連通しており、第２開閉弁用流出通路と連通路との間に絞り部が設けられていることを特徴とする遮断開放器。
  2. 　第２開閉弁の上流側に隣り合う第３開閉弁をさらに備えており、第３開閉弁は、２ポート弁とされて、通路ブロックに、第３開閉弁用流入通路、第３開閉弁用流出通路および第１開閉弁用連通路が形成されており、第１開閉弁用連通路は、一端が通路ブロックの外面に開口し、中間部分が第３開閉弁用流出通路に連通し、他端が第１開閉弁用流入通路に連通していることを特徴とする請求項１の遮断開放器。
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