JPH08227836A - ガス供給集積ユニット及びそのシステム - Google Patents
ガス供給集積ユニット及びそのシステムInfo
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- JPH08227836A JPH08227836A JP5814895A JP5814895A JPH08227836A JP H08227836 A JPH08227836 A JP H08227836A JP 5814895 A JP5814895 A JP 5814895A JP 5814895 A JP5814895 A JP 5814895A JP H08227836 A JPH08227836 A JP H08227836A
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Abstract
ータ、圧力計、フィルタを含むガス供給装置を複数台有
するガス供給ユニットであって、狭いフロアスペースで
配設可能に集積されたガス供給集積ユニットを提供する
こと。 【構成】 腐食性ガスFの搬送管路上にあって腐食性ガ
スFの流れを遮断する入口開閉弁14及び出口開閉弁1
2と、入口開閉弁14及び出口開閉弁12の中間にあっ
て腐食性ガスFの流量を制御するマスフローコントロー
ラ11とが一体的に構成されたマスフローユニットを有
するガス供給集積ユニットであって、腐食性ガスFの供
給または遮断を手動で行うための手動弁18と、腐食性
ガスFのガス圧を調整するレギュレータ17と、腐食性
ガスFの圧力をモニターするための圧力計16と、腐食
性ガスFの混入不純物を除去するためのフィルタ15と
が、マスフローユニットと並列に配設されている。
Description
産業用製造装置で使用されるガス供給装置に関し、さら
に詳細には、複数種類のガスを供給する複数のガス供給
装置を集積させてコンパクト化可能なガス供給集積ユニ
ットに関するものである。
トレジスト加工のエッチング等に腐食性ガスが使用され
ている。ホトレジスト加工(ホトレジスト塗布、露光、
現像、エッチング)は、半導体製造工程において腐食性
ガスの種類を変えて複数回繰り返されるため、実際の半
導体製造工程では、複数種類の腐食ガスを必要に応じて
供給するガス供給装置が使用されている。ここで、ガス
を供給するガス供給装置には、流量を正確に計測するた
めのマスフローコントローラと、マスフローコントロー
ラ内に腐食性ガス等の供給ガスを残留させないためにマ
スフローコントローラの前後に設けられる入口開閉弁、
出口開閉弁、及びパージ弁と、供給ガスの供給または遮
断を手動で行うための手動弁と、供給ガスのガス圧を調
整するレギュレータと、供給ガスの圧力をモニターする
ための圧力計と、供給ガスの混入不純物を除去するため
のフィルタとが構成要素として必要である。従って、従
来のガス供給装置は、それらが直列に接続されて構成さ
れている。
0の右から、手動弁ブロック104の出力ポートが、継
手101、パイプ、継手101を介して、レギュレータ
ブロック103の入力ポートに接続している。手動弁ブ
ロック104の上部には、手動弁18が取り付けられて
いる。また、レギュレータブロック103の上部には、
レギュレータ17が取り付けられている。レギュレータ
ブロック103の出力ポートは、継手101、三又パイ
プ102、継手101を介して、フィルタ15の入力ポ
ートに接続している。三又パイプ102の上部には、圧
力計16が取り付けられている。また、フィルタ15は
長手方向の一方から入って他方に出るタイプであり、フ
ィルタ15の出力ポートは、継手101、パイプ、継手
101を介して、入力ブロック24の入力ポートに接続
している。
フローコントローラ11は、入力ブロック24、流路方
向変換ブロック22、マスフローコントローラブロック
23、流路方向変換ブロック22、出力ブロック21に
より一体的にマスフローユニットを構成している。この
マスフローユニットについては、本出願人らが特開平6
−241400号で提案し説明しているので、詳細な説
明を省略する。入力ブロック24の上部には、入口開閉
弁14及びパージ弁13が取り付けられている。また、
入力ブロック24の出力ポートは、流路方向変換ブロッ
ク22の入力ポートに接続している。また、流路方向変
換ブロック22の出力ポートは、マスフローコントロー
ラブロック23の入力ポートに接続している。また、マ
スフローコントローラブロック23の上部には、マスフ
ローコントローラ11が取り付けられている。
の出力ポートは、流路方向変換ブロック22を介して出
力ブロック21の入力ポートに接続している。出力ブロ
ック21には、出口開閉弁12が取り付けられている。
図10の流路を、図4に空圧回路図で示す。パージ弁1
3は、マスフローコントローラ11と入口開閉弁14と
の間の流路と、パージ用の窒素ガス供給管19とに接続
する。出口開閉弁12は、エッチングの行われる真空チ
ャンバーへ連通する供給ガス管路20に接続している。
の腐食性ガスを切り替えて使用することにより、複雑な
工程のエッチングを行っている。従って、1つの真空チ
ャンバー毎に複数種類のガスを供給する必要がある。1
つの真空チャンバーに7種類の腐食性ガス等を供給する
回路図を図8に示す。また、図8の回路図を具体化した
ガス供給ユニットを図11に平面図として示す。すなわ
ち、図10のガス供給装置を、図11では、7連並列に
配設している。図10に示すガス供給装置は、設置する
方向は特に規制がなく自由であるが、できるだけコンパ
クトにまとめるため、図11に示すように7連並列に配
設してガス供給ユニットA,B,C,D,E,F,Gを
構成させているのである。
設されたエッチング装置の配置図を示す。中央に設置さ
れたロボット27を中心にして、4つの真空チャンバー
26A,26B,26C,26Dが配設されている。ま
た、真空チャンバー26に未エッチングのウエハ等を供
給し、加工済みウエハを回収するための2台の搬送装置
28が配設されている。ここで、一つ一つの真空チャン
バー26に対して、図11で示したガス供給ユニットが
必要となるので、図12で示すように、壁際に4つのガ
スボックス25A,25B,25C,25Dを設け、各
々を真空チャンバー26A,26B,26C,26Dに
接続している。
装置には次のような問題点があった。 (1)ガス供給ユニットは、図11に示すように、長さ
が520mm、幅が約300mmと広いフロアスペース
を占めるため、真空チャンバー26の近くに配設する
と、作業等の邪魔になる。しかし、図12に示すよう
に、複数の真空チャンバー26にガスを供給するガス供
給装置を壁際にガスボックスとしてまとめると、ガス供
給装置から真空チャンバー26までの配管が長くなり、
マスフローコントローラ11で流量を正確に計測して
も、長い配管のため、実際に真空チャンバー26に供給
されるガス流量が不正確となる問題があった。また、供
給するガスの種類によっては、常温で液化するものもあ
り、保温等が必要な場合がある。その場合に、ガスボッ
クス25から真空チャンバー26までの配管が長いと、
保温された配管全体がスペースをとり、作業スペースを
狭くする問題がある。また、十分に保温されずにエッチ
ングに悪影響を与える恐れもある。
であり、マスフローコントローラ、手動弁、レギュレー
タ、圧力計、フィルタを含むガス供給装置を複数台有す
るガス供給ユニットであって、狭いフロアスペースで配
設可能に集積されたガス供給集積ユニットを提供するこ
とを目的とする。
に、本発明のガス供給集積ユニットは、以下の様な構成
を有している。 (1)供給ガスの搬送管路上にあって該供給ガスの流れ
を遮断する第一開閉弁及び第二開閉弁と、該第一及び第
二開閉弁の中間にあって該供給ガスの流量を制御するマ
スフローコントローラとが一体的に構成されたマスフロ
ーユニットを有するガス供給集積ユニットであって、供
給ガスの供給または遮断を手動で行うための手動弁と、
供給ガスのガス圧を調整するレギュレータと、供給ガス
の圧力をモニターするための圧力計と、供給ガスの混入
不純物を除去するためのフィルタとが、マスフローユニ
ットと並列に配設されることを特徴とする。 (2)(1)に記載するものにおいて、前記手動弁と、
前記レギュレータと、前記圧力計と、前記フィルタと
が、前記第一開閉弁、前記第二開閉弁、及び前記マスフ
ローコントローラの取り付けボルトと同じ方向からボル
トで取り付けられていることを特徴とする。
において、前記レギュレータに、入力パイプと、出力パ
イプと、前記入力パイプに接続して流路を変換する入力
変換ブロックと、前記出力パイプに接続して流路を変換
する出力変換ブロックとが一体的に固設されていること
を特徴とする。 (4)(1)または(2)に記載するものにおいて、前
記フィルタと前記圧力計とが、内部に流路が形成された
一つの流路ブロックに取り付けられていることを特徴と
する。 (5)また、本発明のガス供給集積システムは、(1)
または(2)に記載するガス供給集積ユニットを2以上
並列に積み重ねて配設すると共に、前記各ガス供給集積
ユニットの前記第二開閉弁の出力ポートを連通させる共
通出力流路ブロックを有することを特徴とする。
ットのマスフローユニットは、マスフローコントローラ
と第一開閉弁、第二開閉弁を接続するのに、パイプを使
用せずに、流路が形成された流路ブロックで接続してい
るので、流れ方向の長さをコンパクト化することができ
ている。そして、供給ガスの供給または遮断を手動で行
うための手動弁と、供給ガスのガス圧を調整するレギュ
レータと、供給ガスの圧力をモニターするための圧力計
と、供給ガスの混入不純物を除去するためのフィルタと
が一体化され、かつマスフローユニットとほぼ同じ長さ
のユニットを構成しており、マスフローユニットと並列
に配設されているので、ガス供給集積ユニット全体をコ
ンパクトに一体的化できている。
と、フィルタとが、第一開閉弁、第二開閉弁、及びマス
フローコントローラからなるマスフローユニットの取り
付けボルトと同じ方向からボルトで取り付けられている
ので、手動弁、レギュレータ、圧力計、またはフィルタ
を交換するときに、容易かつ短時間で交換作業を行うこ
とができる。また、レギュレータに、入力パイプと、出
力パイプと、入力パイプに接続して流路を変換する入力
変換ブロックと、出力パイプに接続して流路を変換する
出力変換ブロックとが一体的に固設されているので、レ
ギュレータを交換するときに、それらを一体的に交換す
ることにより、容易かつ短時間で交換作業を行うことが
できる。
が形成された一つの流路ブロックに取り付けられている
ので、この流路ブロックとマスフローコントローラの入
力ブロックとを共通化することができる。また、ガス供
給集積システムは、上記ガス供給集積ユニットを2以上
並列に積み重ねて配設すると共に、各ガス供給集積ユニ
ットの第二開閉弁の出力ポートを連通させる共通出力流
路ブロックを有しているので、ガス供給集積システムを
コンパクト化でき、真空チャンバーの近傍に配設して
も、作業の邪魔になることがない。
ス供給集積ユニットについて、図面を参照して説明す
る。図4は、ガス供給集積ユニットの構成を示す回路図
である。この回路図は、後述する発明の効果を明らかに
するために、従来と同じ回路を使用している。供給ガス
である腐食性ガスFの配管は、供給または遮断を行うた
めの手動弁18に接続している。また、手動弁18は、
腐食性ガスFのガス圧を調整するためのレギュレータ1
7に接続している。また、レギュレータ17は、腐食性
ガスFの混入不純物を除去するためのフィルタ15に接
続している。一方、レギュレータ17とフィルタ15と
の間には、腐食性ガスFの圧力をモニターするための圧
力計16が接続されている。
入口開閉弁14に接続している。入口開閉弁14は、腐
食性ガスFの流量を計測して一定量の腐食性ガスFを供
給するためのマスフローコントローラ11に接続してい
る。マスフローコントローラ11は、通常使用されてい
るものを利用しているので、詳細な説明を省略する。ま
た、マスフローコントローラ11は、第二開閉弁である
出口開閉弁12に接続している。一方、入口開閉弁14
とマスフローコントローラ11の間には、残留する腐食
性ガスFを窒素ガスに置換するためのパージ弁13の入
力ポートが接続している。また、パージ弁13の出力ポ
ートは、パージ切換弁47、窒素ガス配管46を介して
窒素ガスの供給タンクに接続している。
び図2に示す。図1は、腐食性ガスFを供給するための
ガス供給集積ユニットの1単位ユニットの構成を示す平
面図であり、図2は、その側面図である。また、図3
は、図1の一部外観図を含むAA断面図であり、ガス供
給集積ユニットの流路を示す断面図である。また、図5
は、図1の一部外観図を含むBB断面図であり、ガス供
給集積ユニットの流路を示す断面図である。始めに、腐
食性ガスFは、手動弁ブロック34の入力ポートに入力
する。手動弁ブロック34の出力ポートは、方向変換ブ
ロック32の入力ポートに接続している。方向変換ブロ
ック32は、左方向から入力した流路を上向きに変換し
て、ブロックの上面から出力する。方向変換ブロック3
2の出力ポートは、入力変換ブロック31の入力ポート
に接続している。入力変換ブロック31は、下方向から
入力した流路を右向きに変換する。
力パイプ30を介して、レギュレータブロック29の入
力ポートに接続している。レギュレータブロック29の
出力ポートは、出力パイプ40を介して、出力変換ブロ
ック41の入力ポートに接続している。出力変換ブロッ
ク41の出力ポートは、方向変換ブロック32を介し
て、流路ブロック33の入力ポート33aに接続してい
る。流路ブロック33には、入力ポート33aからフィ
ルタ15の入力ポートへの流路33bと、圧力計パイプ
39を介して圧力計16に接続する流路33dと、フィ
ルタ15の出力ポートから連通する出力流路33とが形
成されている。出力流路33は、方向変換ブロック38
に接続している。方向変換ブロック38は、流路ブロッ
ク33と入力ブロック24との両方の下面に固設されて
おり、フィルタ15の出力ポートと入口開閉弁14の入
力ポートとを接続している。
動弁ブロック34に対して上方向から4本のボルトで取
り付けられており、手動弁18は、上方向から取り外し
及び取り付け可能である。また、レギュレータ17は、
入力パイプ30、入力変換ブロック31、出力パイプ4
0、及び出力変換ブロック41と一体的に組み立てられ
ており、ユニットとして、一対の方向変換ブロック32
に対して、上方向から4本のボルトで取り付けられてお
り、レギュレータ17は、ユニットとして、上方向から
取り外し及び取り付け可能である。また、圧力計16
は、圧力計パイプ39を介して圧力計取付ブロック51
により、流路ブロック33に対して上方向から4本のボ
ルトで取り付けられており、圧力計16は、ユニットと
して、上方向から取り外し及び取り付け可能である。
するため、継手によりパイプに連結されていたので、継
手部においてシール材によるパーティクルの発生が問題
となっていたが、本実施例の圧力計16ユニットによれ
ば、継手部がないため、パーティクルの発生を減少させ
ることができる。また、フィルタ15は、流路ブロック
33に対して上方向から4本のボルトで取り付けられて
おり、フィルタ15は、上方向から取り外し及び取り付
け可能である。また、フィルタ15及び圧力計パイプ3
9は、入口開閉弁14、パージ弁13と同じ寸法の取付
孔を有しているので、流路ブロック33と入力ブロック
24とは、同じブロックを共通して使用することができ
る。
び出口開閉弁12の流路を断面図で示す。ここで、マス
フローコントローラ11のみ外観で示している。マスフ
ローコントローラ11の左右には、流路を方向変換する
ためのブロックであり、ユニットに対して上方向からボ
ルトによりボルト止めするためのマスフローブロック4
4,45が横方向からボルトで締結されている。マスフ
ローブロック44の下には、流路を方向変換するための
流路方向変換ブロック22が出力ブロック21に右方向
からボルト止めされている。出力ブロック21には、上
方向から出口開閉弁12がボルト止めされている。ま
た、出力ブロック21の下面には出力マニホールド43
が取り付けられている。
流路を方向変換するための流路方向変換ブロック22が
入力ブロック24に左方向からボルト止めされている。
入力ブロック24には、上方向からパージ弁13及び入
口開閉弁14が各々ボルト止めされている。また、入力
ブロック24は、図2に示すように、ベースプレート4
9に下方向からボルト止めされているエゼクタマニホー
ルド42に、上方向から各々2本のボルトで締結されて
いる。また、エゼクタマニホールド42の一端部にエゼ
クタ配管を介して図示しないエゼクタが接続している。
複数台集積して配設する場合について説明する。図8に
必要とするガス供給装置の回路図を示す。真空チャンバ
ーへ供給するガスとしては、Fa,Fb,Fc,Fd,
Fe,Ff,Fgの7つの種類の腐食性ガスが用意され
ている。各腐食性ガスの供給ラインに上記説明したガス
供給集積ユニットが使用される。すなわち、各腐食性ガ
スの供給ラインに取り付けられるガス供給集積ユニット
は、手動弁18、レギュレータ17、圧力計16、フィ
ルタ15、入口開閉弁14、パージ弁13、マスフロー
コントローラ11及び出口開閉弁12を有している。ま
た、パージ弁13の出力ポートは、パージ切換弁47を
介して窒素ガス配管46へ接続している。窒素ガス配管
46は、図示しない窒素ガスの供給タンクに接続してい
る。また、出口開閉弁12A〜Fの出力ポートは、ガス
供給配管50に統合されて真空チャンバーへ接続してい
る。また、ガス供給配管50と窒素ガス配管46とを接
続する配管上には、ガス供給配管50に残留する腐食性
ガスを置換するための供給配管パージ弁48が取り付け
られている。
ガス供給集積システムを説明する。図6に側面図を示
し、図7に図6を上方向から見たときの平面図を示す。
図6に示すように、7つのガス供給集積ユニットA,
B,C,D,E,F,Gが、密着して重ねられてベース
プレート49に取り付けられている。そして、一番上に
供給配管パージ弁48とパージ切換弁47とが取り付け
られている。ガス供給集積システムは、図6に示すよう
に複数台のガス供給集積ユニットを横置きに密着させて
積み重ねることにより、集積度を向上させている。これ
によれば、図7に示すように、占有する床面積がL1=
280mm,L2=240mmと従来と比較して面積が
1/2以下であり、大幅に縮小することができる。ここ
で、図6に示すように、高さH=650mmである。占
有面積を縮小できたので、図9に示すように、ガスボッ
クス51A,51B,51C,51Dを、各真空チャン
バー26A,26B,26C,26Dのすぐ近くに配設
しても、作業の邪魔になることがない。
ス供給集積ユニットによれば、腐食性ガスFの搬送管路
上にあって腐食性ガスFの流れを遮断する入口開閉弁1
4及び出口開閉弁12と、入口開閉弁14及び出口開閉
弁12の中間にあって腐食性ガスFの流量を制御するマ
スフローコントローラ11とが一体的に構成されたマス
フローユニットを有するガス供給集積ユニットであっ
て、腐食性ガスFの供給または遮断を手動で行うための
手動弁18と、腐食性ガスFのガス圧を調整するレギュ
レータ17と、腐食性ガスFの圧力をモニターするため
の圧力計16と、腐食性ガスFの混入不純物を除去する
ためのフィルタ15とが、マスフローユニットと並列に
配設されているので、ガス供給装置全体をコンパクト化
することができ、床の占有面積を大幅に縮小することが
できるため、ガス供給集積システムを真空チャンバー2
6のすぐ近くに配設することが可能となった。
よれば、手動弁18と、レギュレータ17と、圧力計1
6と、フィルタ15とが、入口開閉弁14、出口開閉弁
12、及びマスフローコントローラ11の取り付けボル
トと同じ方向からボルトで取り付けられているので、ガ
ス供給集積システムを構成する要素部品を交換するとき
に、取り外し及び取付けが容易である。また、本実施例
のガス供給集積ユニットによれば、レギュレータ17
に、入力パイプ30と、出力パイプ40と、入力パイプ
30に接続して流路を変換する入力変換ブロック31
と、出力パイプ40に接続して流路を変換する出力変換
ブロック41とが一体的にユニット化されているので、
レギュレータ17を交換するときに、一体的に取り外
し、取り付けができるため、交換作業を容易かつ短時間
で行うことができる。
よれば、フィルタ15と圧力計16とが、内部に流路が
形成された一つの流路ブロックである流路ブロック33
に取り付けられているので、流路ブロック33と入力ブ
ロック24とを共通化することができ、全体の大きさが
統一できるため、積み重ねて集積するのに便利である。
また、圧力計16を圧力計パイプ39を介して、流路ブ
ロック33に対して上方向からボルト止めしているの
で、圧力計16の取り外し、取り付けが容易かつ短時間
でできる。
よれば、上記したガス供給集積ユニットを2以上並列に
積み重ねて配設すると共に、各ガス供給集積ユニットの
出口開閉弁12A,12B,12C,12D,12E,
12F,12Gの出力ポートを連通させる共通出力流路
ブロックである出力マニホールド43を有しているの
で、複数の腐食性ガスFを供給する装置全体を小型化す
ることができ、床占有面積を従来と比較して大幅に減少
させることができたため、ガス供給集積システムを真空
チャンバー26A,26B,26C,26Dの近傍に配
設することができ、マスフローコントローラ11のガス
供給精度を向上させることができる。
明したが、本発明は、上記実施例に限定されることな
く、色々に変形実施することが可能である。例えば、本
実施例では、各ガス供給集積ユニットをベースプレート
49に対して固定しているが、ベースプレート49を用
いずに、各ガス供給集積ユニット同士を連結しても同様
である。また、本実施例では、圧力計16としてセンサ
ータイプを使用しているが、ブルドン管タイプを使用し
てもよい。また、レギュレータ17を使用しない場合に
は、レギュレータ17をバイパスするだけでよい。ま
た、フィルタ15のエレメントとしては、セラミックタ
イプでもメタルタイプのどちらでもよい。どちらの場合
でも、本実施例によれば、交換が容易である。
発明のガス供給集積ユニットによれば、供給ガスの搬送
管路上にあって供給ガスの流れを遮断する第一開閉弁及
び第二開閉弁と、第一開閉弁及び第二開閉弁の中間にあ
って供給ガスの流量を制御するマスフローコントローラ
とが一体的に構成されたマスフローユニットを有するガ
ス供給集積ユニットであって、供給ガスの供給または遮
断を手動で行うための手動弁と、供給ガスのガス圧を調
整するレギュレータと、供給ガスの圧力をモニターする
ための圧力計と、供給ガスの混入不純物を除去するため
のフィルタとが、マスフローユニットと並列に配設され
ているので、ガス供給装置全体をコンパクト化すること
ができ、床の占有面積を大幅に縮小することができるた
め、ガス供給集積システムを真空チャンバーのすぐ近く
に配設することが可能となった。
の具体的な構成を示す平面図である。
面図である。
説明図である。
る。
説明図である。
を示す側面図である。
面図である。
る。
装置の全体構成を示す平面図である。
面図である。
面図である。
装置の全体構成を示す平面図である。
業用製造装置で使用されるガス供給装置に関し、さらに
詳細には、複数種類のガスを供給する複数のガス供給装
置を集積させてコンパクト化可能なガス供給集積ユニッ
トに関するものである。
トレジスト加工のエッチング等に腐食性ガスが使用され
ている。ホトレジスト加工(ホトレジスト塗布、露光、
現像、エッチング)は、半導体製造工程において腐食性
ガスの種類を変えて複数回繰り返されるため、実際の半
導体製造工程では、複数種類の腐食ガスを必要に応じて
供給するガス供給装置が使用されている。ここで、ガス
を供給するガス供給装置には、流量を正確に計測するた
めのマスフローコントローラと、マスフローコントロー
ラ内に腐食性ガス等の供給ガスを残留させないためにマ
スフローコントローラの前後に設けられる入口開閉弁、
出口開閉弁、及びパージ弁と、供給ガスの供給または遮
断を手動で行うための手動弁と、供給ガスのガス圧を調
整するレギュレータと、供給ガスの圧力をモニターする
ための圧力計と、供給ガスの混入不純物を除去するため
のフィルタとが構成要素として必要である。従って、従
来のガス供給装置は、それらが直列に接続されて構成さ
れている。
0の右から、手動弁ブロック104の出力ポートが、継
手101、パイプ、継手101を介して、レギュレータ
ブロック103の入力ポートに接続している。手動弁ブ
ロック104の上部には、手動弁18が取り付けられて
いる。また、レギュレータブロック103の上部には、
レギュレータ17が取り付けられている。レギュレータ
ブロック103の出力ポートは、継手101、三又パイ
プ102、継手101を介して、フィルタ15の入力ポ
ートに接続している。三又パイプ102の上部には、圧
力計16が取り付けられている。また、フィルタ15は
長手方向の一方から入って他方に出るタイプであり、フ
ィルタ15の出力ポートは、継手101、パイプ、継手
101を介して、入力ブロック24の入力ポートに接続
している。
フローコントローラ11は、入力ブロック24、流路方
向変換ブロック22、マスフローコントローラブロック
23、流路方向変換ブロック22、出力ブロック21に
より一体的にマスフローユニットを構成している。この
マスフローユニットについては、本出願人らが特開平6
−241400号で提案し説明しているので、詳細な説
明を省略する。入力ブロック24の上部には、入口開閉
弁14及びパージ弁13が取り付けられている。また、
入力ブロック24の出力ポートは、流路方向変換ブロッ
ク22の入力ポートに接続している。また、流路方向変
換ブロック22の出力ポートは、マスフローコントロー
ラブロック23の入力ポートに接続している。また、マ
スフローコントローラブロック23の上部には、マスフ
ローコントローラ11が取り付けられている。
の出力ポートは、流路方向変換ブロック22を介して出
力ブロック21の入力ポートに接続している。出力ブロ
ック21には、出口開閉弁12が取り付けられている。
図10の流路を、図4に空圧回路図で示す。パージ弁1
3は、マスフローコントローラ11と入口開閉弁14と
の間の流路と、パージ用の窒素ガス供給管19とに接続
する。出口開閉弁12は、エッチングの行われる真空チ
ャンバーへ連通する供給ガス管路20に接続している。
の腐食性ガスを切り替えて使用することにより、複雑な
工程のエッチングを行っている。従って、1つの真空チ
ャンバー毎に複数種類のガスを供給する必要がある。1
つの真空チャンバーに7種類の腐食性ガス等を供給する
回路図を図8に示す。また、図8の回路図を具体化した
ガス供給ユニットを図11に平面図として示す。すなわ
ち、図10のガス供給装置を、図11では、7連並列に
配設している。図10に示すガス供給装置は、設置する
方向は特に規制がなく自由であるが、できるだけコンパ
クトにまとめるため、図11に示すように7連並列に配
設してガス供給ユニットA,B,C,D,E,F,Gを
構成させているのである。
設されたエッチング装置の配置図を示す。中央に設置さ
れたロボット27を中心にして、4つの真空チャンバー
26A,26B,26C,26Dが配設されている。ま
た、真空チャンバー26に未エッチングのウエハ等を供
給し、加工済みウエハを回収するための2台の搬送装置
28が配設されている。ここで、一つ一つの真空チャン
バー26に対して、図11で示したガス供給ユニットが
必要となるので、図12で示すように、壁際に4つのガ
スボックス25A,25B,25C,25Dを設け、各
々を真空チャンバー26A,26B,26C,26Dに
接続している。
装置には次のような問題点があった。 (1)ガス供給ユニットは、図11に示すように、長さ
が520mm、幅が約300mmと広いフロアスペース
を占めるため、真空チャンバー26の近くに配設する
と、作業等の邪魔になる。しかし、図12に示すよう
に、複数の真空チャンバー26にガスを供給するガス供
給装置を壁際にガスボックスとしてまとめると、ガス供
給装置から真空チャンバー26までの配管が長くなり、
マスフローコントローラ11で流量を正確に計測して
も、長い配管のため、実際に真空チャンバー26に供給
されるガス流量が不正確となる問題があった。また、供
給するガスの種類によっては、常温で液化するものもあ
り、保温等が必要な場合がある。その場合に、ガスボッ
クス25から真空チャンバー26までの配管が長いと、
保温された配管全体がスペースをとり、作業スペースを
狭くする問題がある。また、十分に保温されずにエッチ
ングに悪影響を与える恐れもある。
であり、マスフローコントローラ、手動弁、レギュレー
タ、圧力計、フィルタを含むガス供給装置を複数台有す
るガス供給ユニットであって、狭いフロアスペースで配
設可能に集積されたガス供給集積ユニットを提供するこ
とを目的とする。
に、本発明のガス供給集積ユニットは、以下の様な構成
を有している。 (1)供給ガスの搬送管路上にあって該供給ガスの流れ
を遮断する第一開閉弁及び第二開閉弁と、該第一及び第
二開閉弁の中間にあって該供給ガスの流量を制御するマ
スフローコントローラとが一体的に構成されたマスフロ
ーユニットを有するガス供給集積ユニットであって、供
給ガスの供給または遮断を手動で行うための手動弁と、
供給ガスのガス圧を調整するレギュレータと、供給ガス
の圧力をモニターするための圧力計と、供給ガスの混入
不純物を除去するためのフィルタとが、マスフローユニ
ットと並列に配設されることを特徴とする。 (2)(1)に記載するものにおいて、前記手動弁と、
前記レギュレータと、前記圧力計と、前記フィルタと
が、前記第一開閉弁、前記第二開閉弁、及び前記マスフ
ローコントローラの取り付けボルトと同じ方向からボル
トで取り付けられていることを特徴とする。
において、前記レギュレータに、入力パイプと、出力パ
イプと、前記入力パイプに接続して流路を変換する入力
変換ブロックと、前記出力パイプに接続して流路を変換
する出力変換ブロックとが一体的に固設されていること
を特徴とする。 (4)(1)または(2)に記載するものにおいて、前
記フィルタと前記圧力計とが、内部に流路が形成された
一つの流路ブロックに取り付けられていることを特徴と
する。 (5)また、本発明のガス供給集積システムは、(1)
または(2)に記載するガス供給集積ユニットを2以上
並列に積み重ねて配設すると共に、前記各ガス供給集積
ユニットの前記第二開閉弁の出力ポートを連通させる共
通出力流路ブロックを有することを特徴とする。
ットのマスフローユニットは、マスフローコントローラ
と第一開閉弁、第二開閉弁を接続するのに、パイプを使
用せずに、流路が形成された流路ブロックで接続してい
るので、流れ方向の長さをコンパクト化することができ
ている。そして、供給ガスの供給または遮断を手動で行
うための手動弁と、供給ガスのガス圧を調整するレギュ
レータと、供給ガスの圧力をモニターするための圧力計
と、供給ガスの混入不純物を除去するためのフィルタと
が一体化され、かつマスフローユニットとほぼ同じ長さ
のユニットを構成しており、マスフローユニットと並列
に配設されているので、ガス供給集積ユニット全体をコ
ンパクトに一体的化できている。
と、フィルタとが、第一開閉弁、第二開閉弁、及びマス
フローコントローラからなるマスフローユニットの取り
付けボルトと同じ方向からボルトで取り付けられている
ので、手動弁、レギュレータ、圧力計、またはフィルタ
を交換するときに、容易かつ短時間で交換作業を行うこ
とができる。また、レギュレータに、入力パイプと、出
力パイプと、入力パイプに接続して流路を変換する入力
変換ブロックと、出力パイプに接続して流路を変換する
出力変換ブロックとが一体的に固設されているので、レ
ギュレータを交換するときに、それらを一体的に交換す
ることにより、容易かつ短時間で交換作業を行うことが
できる。
が形成された一つの流路ブロックに取り付けられている
ので、この流路ブロックとマスフローコントローラの入
力ブロックとを共通化することができる。また、ガス供
給集積システムは、上記ガス供給集積ユニットを2以上
並列に積み重ねて配設すると共に、各ガス供給集積ユニ
ットの第二開閉弁の出力ポートを連通させる共通出力流
路ブロックを有しているので、ガス供給集積システムを
コンパクト化でき、真空チャンバーの近傍に配設して
も、作業の邪魔になることがない。
ス供給集積ユニットについて、図面を参照して説明す
る。図4は、ガス供給集積ユニットの構成を示す回路図
である。この回路図は、後述する発明の効果を明らかに
するために、従来と同じ回路を使用している。供給ガス
である腐食性ガスFの配管は、供給または遮断を行うた
めの手動弁18に接続している。また、手動弁18は、
腐食性ガスFのガス圧を調整するためのレギュレータ1
7に接続している。また、レギュレータ17は、腐食性
ガスFの混入不純物を除去するためのフィルタ15に接
続している。一方、レギュレータ17とフィルタ15と
の間には、腐食性ガスFの圧力をモニターするための圧
力計16が接続されている。
入口開閉弁14に接続している。入口開閉弁14は、腐
食性ガスFの流量を計測して一定量の腐食性ガスFを供
給するためのマスフローコントローラ11に接続してい
る。マスフローコントローラ11は、通常使用されてい
るものを利用しているので、詳細な説明を省略する。ま
た、マスフローコントローラ11は、第二開閉弁である
出口開閉弁12に接続している。一方、入口開閉弁14
とマスフローコントローラ11の間には、残留する腐食
性ガスFを窒素ガスに置換するためのパージ弁13の入
力ポートが接続している。また、パージ弁13の出力ポ
ートは、パージ切換弁47、窒素ガス配管46を介して
窒素ガスの供給タンクに接続している。
び図2に示す。図1は、腐食性ガスFを供給するための
ガス供給集積ユニットの1単位ユニットの構成を示す平
面図であり、図2は、その側面図である。また、図3
は、図1の一部外観図を含むAA断面図であり、ガス供
給集積ユニットの流路を示す断面図である。また、図5
は、図1の一部外観図を含むBB断面図であり、ガス供
給集積ユニットの流路を示す断面図である。始めに、腐
食性ガスFは、手動弁ブロック34の入力ポートに入力
する。手動弁ブロック34の出力ポートは、方向変換ブ
ロック32の入力ポートに接続している。方向変換ブロ
ック32は、左方向から入力した流路を上向きに変換し
て、ブロックの上面から出力する。方向変換ブロック3
2の出力ポートは、入力変換ブロック31の入力ポート
に接続している。入力変換ブロック31は、下方向から
入力した流路を右向きに変換する。
力パイプ30を介して、レギュレータブロック29の入
力ポートに接続している。レギュレータブロック29の
出力ポートは、出力パイプ40を介して、出力変換ブロ
ック41の入力ポートに接続している。出力変換ブロッ
ク41の出力ポートは、方向変換ブロック32を介し
て、流路ブロック33の入力ポート33aに接続してい
る。流路ブロック33には、入力ポート33aからフィ
ルタ15の入力ポートへの流路33bと、圧力計パイプ
39を介して圧力計16に接続する流路33dと、フィ
ルタ15の出力ポートから連通する出力流路33とが形
成されている。出力流路33は、方向変換ブロック38
に接続している。方向変換ブロック38は、流路ブロッ
ク33と入力ブロック24との両方の下面に固設されて
おり、フィルタ15の出力ポートと入口開閉弁14の入
力ポートとを接続している。
動弁ブロック34に対して上方向から4本のボルトで取
り付けられており、手動弁18は、上方向から取り外し
及び取り付け可能である。また、レギュレータ17は、
入力パイプ30、入力変換ブロック31、出力パイプ4
0、及び出力変換ブロック41と一体的に組み立てられ
ており、ユニットとして、一対の方向変換ブロック32
に対して、上方向から4本のボルトで取り付けられてお
り、レギュレータ17は、ユニットとして、上方向から
取り外し及び取り付け可能である。また、圧力計16
は、圧力計パイプ39を介して圧力計取付ブロック51
により、流路ブロック33に対して上方向から4本のボ
ルトで取り付けられており、圧力計16は、ユニットと
して、上方向から取り外し及び取り付け可能である。
するため、継手によりパイプに連結されていたので、継
手部においてシール材によるパーティクルの発生が問題
となっていたが、本実施例の圧力計16ユニットによれ
ば、継手部がないため、パーティクルの発生を減少させ
ることができる。また、フィルタ15は、流路ブロック
33に対して上方向から4本のボルトで取り付けられて
おり、フィルタ15は、上方向から取り外し及び取り付
け可能である。また、フィルタ15及び圧力計パイプ3
9は、入口開閉弁14、パージ弁13と同じ寸法の取付
孔を有しているので、流路ブロック33と入力ブロック
24とは、同じブロックを共通して使用することができ
る。
び出口開閉弁12の流路を断面図で示す。ここで、マス
フローコントローラ11のみ外観で示している。マスフ
ローコントローラ11の左右には、流路を方向変換する
ためのブロックであり、ユニットに対して上方向からボ
ルトによりボルト止めするためのマスフローブロック4
4,45が横方向からボルトで締結されている。マスフ
ローブロック44の下には、流路を方向変換するための
流路方向変換ブロック22が出力ブロック21に右方向
からボルト止めされている。出力ブロック21には、上
方向から出口開閉弁12がボルト止めされている。ま
た、出力ブロック21の下面には出力マニホールド43
が取り付けられている。
流路を方向変換するための流路方向変換ブロック22が
入力ブロック24に左方向からボルト止めされている。
入力ブロック24には、上方向からパージ弁13及び入
口開閉弁14が各々ボルト止めされている。また、入力
ブロック24は、図2に示すように、ベースプレート4
9に下方向からボルト止めされているエゼクタマニホー
ルド42に、上方向から各々2本のボルトで締結されて
いる。また、エゼクタマニホールド42の一端部にエゼ
クタ配管を介して図示しないエゼクタが接続している。
複数台集積して配設する場合について説明する。図8に
必要とするガス供給装置の回路図を示す。真空チャンバ
ーへ供給するガスとしては、Fa,Fb,Fc,Fd,
Fe,Ff,Fgの7つの種類の腐食性ガスが用意され
ている。各腐食性ガスの供給ラインに上記説明したガス
供給集積ユニットが使用される。すなわち、各腐食性ガ
スの供給ラインに取り付けられるガス供給集積ユニット
は、手動弁18、レギュレータ17、圧力計16、フィ
ルタ15、入口開閉弁14、パージ弁13、マスフロー
コントローラ11及び出口開閉弁12を有している。ま
た、パージ弁13の出力ポートは、パージ切換弁47を
介して窒素ガス配管46へ接続している。窒素ガス配管
46は、図示しない窒素ガスの供給タンクに接続してい
る。また、出口開閉弁12A〜Fの出力ポートは、ガス
供給配管50に統合されて真空チャンバーへ接続してい
る。また、ガス供給配管50と窒素ガス配管46とを接
続する配管上には、ガス供給配管50に残留する腐食性
ガスを置換するための供給配管パージ弁48が取り付け
られている。
ガス供給集積システムを説明する。図6に側面図を示
し、図7に図6を上方向から見たときの平面図を示す。
図6に示すように、7つのガス供給集積ユニットA,
B,C,D,E,F,Gが、密着して重ねられてベース
プレート49に取り付けられている。そして、一番上に
供給配管パージ弁48とパージ切換弁47とが取り付け
られている。ガス供給集積システムは、図6に示すよう
に複数台のガス供給集積ユニットを横置きに密着させて
積み重ねることにより、集積度を向上させている。これ
によれば、図7に示すように、占有する床面積がL1=
280mm,L2=240mmと従来と比較して面積が
1/2以下であり、大幅に縮小することができる。ここ
で、図6に示すように、高さH=650mmである。占
有面積を縮小できたので、図9に示すように、ガスボッ
クス51A,51B,51C,51Dを、各真空チャン
バー26A,26B,26C,26Dのすぐ近くに配設
しても、作業の邪魔になることがない。
ス供給集積ユニットによれば、腐食性ガスFの搬送管路
上にあって腐食性ガスFの流れを遮断する入口開閉弁1
4及び出口開閉弁12と、入口開閉弁14及び出口開閉
弁12の中間にあって腐食性ガスFの流量を制御するマ
スフローコントローラ11とが一体的に構成されたマス
フローユニットを有するガス供給集積ユニットであっ
て、腐食性ガスFの供給または遮断を手動で行うための
手動弁18と、腐食性ガスFのガス圧を調整するレギュ
レータ17と、腐食性ガスFの圧力をモニターするため
の圧力計16と、腐食性ガスFの混入不純物を除去する
ためのフィルタ15とが、マスフローユニットと並列に
配設されているので、ガス供給装置全体をコンパクト化
することができ、床の占有面積を大幅に縮小することが
できるため、ガス供給集積システムを真空チャンバー2
6のすぐ近くに配設することが可能となった。
よれば、手動弁18と、レギュレータ17と、圧力計1
6と、フィルタ15とが、入口開閉弁14、出口開閉弁
12、及びマスフローコントローラ11の取り付けボル
トと同じ方向からボルトで取り付けられているので、ガ
ス供給集積システムを構成する要素部品を交換するとき
に、取り外し及び取付けが容易である。また、本実施例
のガス供給集積ユニットによれば、レギュレータ17
に、入力パイプ30と、出力パイプ40と、入力パイプ
30に接続して流路を変換する入力変換ブロック31
と、出力パイプ40に接続して流路を変換する出力変換
ブロック41とが一体的にユニット化されているので、
レギュレータ17を交換するときに、一体的に取り外
し、取り付けができるため、交換作業を容易かつ短時間
で行うことができる。
よれば、フィルタ15と圧力計16とが、内部に流路が
形成された一つの流路ブロックである流路ブロック33
に取り付けられているので、流路ブロック33と入力ブ
ロック24とを共通化することができ、全体の大きさが
統一できるため、積み重ねて集積するのに便利である。
また、圧力計16を圧力計パイプ39を介して、流路ブ
ロック33に対して上方向からボルト止めしているの
で、圧力計16の取り外し、取り付けが容易かつ短時間
でできる。
よれば、上記したガス供給集積ユニットを2以上並列に
積み重ねて配設すると共に、各ガス供給集積ユニットの
出口開閉弁12A,12B,12C,12D,12E,
12F,12Gの出力ポートを連通させる共通出力流路
ブロックである出力マニホールド43を有しているの
で、複数の腐食性ガスFを供給する装置全体を小型化す
ることができ、床占有面積を従来と比較して大幅に減少
させることができたため、ガス供給集積システムを真空
チャンバー26A,26B,26C,26Dの近傍に配
設することができ、マスフローコントローラ11のガス
供給精度を向上させることができる。
明したが、本発明は、上記実施例に限定されることな
く、色々に変形実施することが可能である。例えば、本
実施例では、各ガス供給集積ユニットをベースプレート
49に対して固定しているが、ベースプレート49を用
いずに、各ガス供給集積ユニット同士を連結しても同様
である。また、本実施例では、圧力計16としてセンサ
ータイプを使用しているが、ブルドン管タイプを使用し
てもよい。また、レギュレータ17を使用しない場合に
は、レギュレータ17をバイパスするだけでよい。ま
た、フィルタ15のエレメントとしては、セラミックタ
イプでもメタルタイプのどちらでもよい。どちらの場合
でも、本実施例によれば、交換が容易である。
発明のガス供給集積ユニットによれば、供給ガスの搬送
管路上にあって供給ガスの流れを遮断する第一開閉弁及
び第二開閉弁と、第一開閉弁及び第二開閉弁の中間にあ
って供給ガスの流量を制御するマスフローコントローラ
とが一体的に構成されたマスフローユニットを有するガ
ス供給集積ユニットであって、供給ガスの供給または遮
断を手動で行うための手動弁と、供給ガスのガス圧を調
整するレギュレータと、供給ガスの圧力をモニターする
ための圧力計と、供給ガスの混入不純物を除去するため
のフィルタとが、マスフローユニットと並列に配設され
ているので、ガス供給装置全体をコンパクト化すること
ができ、床の占有面積を大幅に縮小することができるた
め、ガス供給集積システムを真空チャンバーのすぐ近く
に配設することが可能となった。
Claims (5)
- 【請求項1】 供給ガスの搬送管路上にあって該供給ガ
スの流れを遮断する第一開閉弁及び第二開閉弁と、該第
一及び第二開閉弁の中間にあって該供給ガスの流量を制
御するマスフローコントローラとが一体的に構成された
マスフローユニットを有するガス供給集積ユニットにお
いて、 前記供給ガスの供給または遮断を手動で行うための手動
弁と、前記供給ガスのガス圧を調整するレギュレータ
と、前記供給ガスの圧力をモニターするための圧力計
と、前記供給ガスの混入不純物を除去するためのフィル
タとが、前記マスフローユニットと並列に配設されるこ
とを特徴とするガス供給集積ユニット。 - 【請求項2】 請求項1に記載するものにおいて、 前記手動弁と、前記レギュレータと、前記圧力計と、前
記フィルタとが、前記第一開閉弁、前記第二開閉弁、及
び前記マスフローコントローラの取り付けボルトと同じ
方向からボルトで取り付けられていることを特徴とする
ガス供給集積ユニット。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載するもの
において、 前記レギュレータに、入力パイプと、出力パイプと、前
記入力パイプに接続して流路を変換する入力変換ブロッ
クと、前記出力パイプに接続して流路を変換する出力変
換ブロックとが一体的に固設されていることを特徴とす
るガス供給集積ユニット。 - 【請求項4】 請求項1または請求項2に記載するもの
において、 前記フィルタと前記圧力計とが、内部に流路が形成され
た一つの流路ブロックに取り付けられていることを特徴
とするガス供給集積ユニット。 - 【請求項5】 請求項1または請求項2に記載するガス
供給集積ユニットを2以上並列に積み重ねて配設すると
共に、 前記各ガス供給集積ユニットの前記第二開閉弁の出力ポ
ートを連通させる共通出力流路ブロックを有することを
特徴とするガス供給集積システム。
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JP2865585B2 (ja) | 1999-03-08 |
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