KR20210052297A

KR20210052297A - 유체 제어 장치 및 반도체 제조 장치

Info

Publication number: KR20210052297A
Application number: KR1020200140224A
Authority: KR
Inventors: 타카히로 마츠다; 켄지 아이카와; 토시유키 이나다; 카즈나리 와타나베; 유타 모테기; 토모히로 나카타; 츠토무 시노하라
Original assignee: 가부시키가이샤 후지킨
Priority date: 2019-10-31
Filing date: 2020-10-27
Publication date: 2021-05-10
Also published as: TWI764231B; KR102403907B1; US20210132638A1; JP2021071165A; TW202118956A; US11397443B2; JP7425462B2

Abstract

소형화, 집적화를 실현하면서 공급 유량도 확보할 수 있는 유체 제어 장치를 제공한다. 표준 규격 사이즈의 폭(W)를 가지면서 제1 방향(A1, A2)을 따라 배치된 복수의 조인트 블록으로 이루어지는 제1 블록 열(BA1, BA2) 및 제2 블록 열(BA3, BA4)이, 제1 방향에 직교하는 제2 방향(B1, B2)으로 소정 간격으로 배열된 유체 제어 장치로서, 제1 블록 열(BA1, BA2)을 구성하는 복수의 조인트 블록의 각각은 단일 라인(L)을 형성하기 위한 대직경 유로를 가지며, 제2 블록 열(BA3, BA4)을 구성하는 복수의 조인트 블록의 각각은 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)을 형성하기 위한 대직경 유로보다 소직경의 소직경 유로를 가진다.

Description

유체 제어 장치 및 반도체 제조 장치{fluid control apparatus and semiconductor manufacturing apparatus}

본 발명은 유체 제어 장치 및 이를 이용한 반도체 제조 장치에 관한 것이다.

반도체 제조 장치 등의 챔버 등으로 각종 프로세스 가스를 공급하기 위하여 사용되는 유체 제어 장치로서는, 상류에서 하류를 향하도록 복수의 유체 기기가 배열된 유체 제어 장치가 널리 이용되고 있다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조).

상기와 같은 유체 제어 장치의 분야에 있어서는, 프로세스 가스의 공급 제어에 의해 높은 응답성이 요구되고 있다. 이를 위해, 유체 제어 장치를 가능한 한 소형화, 집적화하여, 유체의 공급처인 챔버에 보다 가깝게 설치할 필요가 있다. 이를 위해, 현재 많이 제작되고 있는 폭 1.125inch(약 29mm)의 유체 제어 장치보다 더욱 소형화·집적화한 폭 10mm의 유체 제어 장치의 개발도 진행되고 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 2002-206700호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특허 공개 2007-3013호 공보

폭 10mm의 유체 제어 장치는 폭 1.125inch의 유체 제어 장치에 비해, 소형화, 집적화의 점에서 유리하다. 그러나, 폭 10mm의 유체 제어 장치는 폭 1.125inch의 유체 제어 장치에 비해, 유로의 직경이 작아지기 때문에, 유체의 공급 유량을 확보하는 것이 어렵다.

즉, 반도체 웨이퍼의 대구경화 등의 처리 대상물의 대형화가 진행되고 있으며, 이에 맞추어 유체 제어 장치로부터 챔버 내로 공급하는 유체의 공급 유량도 증가 또는 유지시킬 필요가 있다.

본 발명의 목적의 하나는, 소형화, 집적화를 실현하면서 공급 유량도 확보할 수 있는 유체 제어 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 유체 제어 장치는 표준 규격 사이즈의 폭을 가지면서 제1 방향을 따라 배치된 복수의 조인트 블록으로 이루어지는 제1 블록 열 및 제2 블록 열이, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향으로 소정 간격으로 배열된 유체 제어 장치로서, 상기 제1 블록 열을 구성하는 복수의 조인트 블록의 각각은 단일 라인을 형성하기 위한 대직경 유로를 가지며, 상기 제2 블록 열을 구성하는 복수의 조인트 블록의 각각은 제1 라인 및 제2 라인을 형성하기 위한 상기 대직경 유로보다 소직경의 소직경 유로를 가진다.

본 발명의 유체 제어 장치는 상기 제1 블록 열에 설치되고, 상기 단일 라인에 접속되는 상기 대직경 유로를 가지며, 상기 표준 규격 사이즈의 치수를 가지는 유체 기기와, 상기 제2 블록 열에 설치되고, 상기 제1 라인 또는 제2 라인에 접속되고, 상기 표준 규격 사이즈의 폭의 절반 이하의 폭을 가지는 유체 기기를 더욱 가진다.

바람직하게는, 상기 유체 기기는 공통의 조인트 블록 내에 병렬로 설치되는 제1 및 제2의 유체 기기를 포함한다. 이 경우, 상기 유체 기기는 유량 제어 장치를 포함하는 구성을 채용할 수 있다.

상기 제2 블록 열의 이웃하는 조인트 블록에 설치되고, 또한, 상기 제1 및 제2 라인에 각각 접속되고, 상기 표준 규격 사이즈의 폭의 바디를 가지는 유체 기기를 더욱 가지는 구성을 채용할 수 있다.

상기 유체 기기는 2개의 밸브 요소가 병렬된 2방향 밸브를 포함하고, 상기 2방향 밸브는 상기 2개의 밸브 요소에 대하여 공통적이면서 상기 표준 규격 사이즈의 폭을 가지는 밸브 바디를 가지는 구성을 채용할 수 있다.

바람직하게는, 상기 2방향 밸브의 바디는 상기 이웃하는 조인트 블록에 각각 2개의 볼트로 기밀 또는 액밀하게 체결되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

상기 제2의 방향으로 연장되고, 상기 단일 라인과 상기 제1 라인 및 제2 라인에 접속되는 공통 유로를 가지는 매니폴드를 더욱 가진다.

상기 매니폴드는 대직경 유로용 포트와 소직경 유로용 포트가 상기 공통 유로에 연통되도록 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

대체적으로는, 상기 매니폴드는 상기 대직경 유로용 포트가 등간격으로 형성되어 있고, 상기 대직경 유로용 하나의 포트가 상기 제1 블록 열의 단일 라인과 유체 기기를 통해 접속되고, 또한, 다른 포트가 상기 제2 블록 열의 제1 라인과 제2 라인에 밸브 장치를 통해 접속되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

바람직하게는, 상기 밸브 장치는 2개의 밸브 요소와, 해당 2개의 밸브 요소에 대하여 공통의 밸브 바디를 가지며, 상기 밸브 바디는 저면에 제1~제5의 포트를 가지며, 상기 제1 포트는 상기 매니폴드의 대직경 유로용 포트와 접속되고, 상기 제2~제5 포트는 상기 제2 블록 열의 이웃하는 조인트 블록의 상기 소직경 유로로 이루어지는 제1 라인 또는 제2 라인과 각각 접속되는 구성을 채용할 수 있다.

더 바람직하게는, 상기 밸브 장치의 밸브 바디는 상기 이웃하는 조인트 블록과 각각 2개의 볼트로 기밀 또는 액밀하게 체결되고, 또한, 상기 매니폴드와 2개의 볼트로 기밀 또는 액밀하게 체결되고, 상기 이웃하는 조인트 블록과 상기 밸브 바디를 체결하는 4개의 볼트의 직경과, 상기 매니폴드와 상기 밸브 바디를 체결하는 2개의 볼트의 직경이 다른 구성을 채용할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제1 블록 열에 포함되는 조인트 블록은 표면에 형성된 각 포트의 폭 방향의 양측에 유체 기기와의 체결용의 나사 구멍이 각각 형성되고, 상기 제2 블록 열에 포함되는 조인트 블록은 표면에 형성된 각 포트에 인접하여 유체 기기와의 체결용의 단일의 나사 구멍이 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다.

본 발명에 의하면, 소형화, 집적화를 실현하면서 공급 유량도 확보할 수 있는 유체 제어 장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 유체 제어 장치의 외관 사시도이다.
도 2는 도 1의 유체 제어 장치의 평면도이다.
도 3은 도 1의 유체 제어 장치의 정면도이다.
도 4는 도 2의 유체 제어 장치로부터 유체 기기를 떼어낸 상태를 나타내는 평면도이다.
도 5는 밸브 장치의 사시도이다.
도 6은 반도체 제조 장치의 개략 구성도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서는, 기능이 실질적으로 동일한 구성 요소에는 동일 부호를 사용함으로써, 중복된 설명을 생략한다. 도에서, A1, A2는 길이 방향을 나타내고, A1은 상류측, A2는 하류측의 방향을 나타내고, B1, B2는 폭 방향을 나타내고, B1은 정면측, B2는 배면측의 방향을 나타내고 있다.

도 1~도 3에 나타내는 유체 제어 장치(1)는 판금 플레이트(BS) 상에, 길이 방향(A1, A2)을 따라 배치된 복수의 유체 기기로 이루어지는 유체 기기 열(10A, 10B, 30A, 30B)을 가진다. 유체 기기 열(10A, 10B, 30A, 30B)은 폭 방향(B1, B2)으로 등간격으로 배열되어 있다.

또한, 본 발명의 “유체 기기”란 유체의 흐름을 제어하는 유체 제어 장치에 사용되는 기기로서, 유체 유로를 획정하는 바디를 구비하고, 이 바디의 표면(저면)에서 개구하는 적어도 2개의 포트를 가지는 기기이다.

여기서, 도 4에 상기의 유체 기기 열(10A, 10B, 30A, 30B)이 설치되는 조인트 블록 열(BA1~BA4)을 나타낸다.

조인트 블록 열(BA1)은 조인트 블록(20), 4개의 조인트 블록(21), 조인트 블록(22) 및 조인트 블록(23)으로 이루어진다.

조인트 블록 열(BA2)은 조인트 블록(20), 4개의 조인트 블록(21), 2개의 조인트 블록(24)으로 이루어진다.

조인트 블록 열(BA1, BA2)에 포함되는 조인트 블록은 SEMI(Semiconductor Equipment and Materials International)의 F82-F95에서 규정된 표준 규격 사이즈를 가지며, 폭(W)은 1.125inch이다.

조인트 블록(20)은 내부에 도시하지 않은 유로가 형성되고, 이 유로의 일단은 상류측의 단면에서 도입관(26)과 접속되고, 타단은 상면에서 포트(p)로서 개구되어 있다.

조인트 블록(21)은 내부에 도시하지 않은 V자 형상 유로가 형성되고, 이 유로의 단부는 상면에서 2개의 포트(p)로서 개구되어 있다.

조인트 블록(22)은 내부에 도시하지 않은 유로가 형성되고, 이 유로의 일단은 하류측의 단면에서 돌출된 돌출관이고, 이것이 용접 등에 의해 관(25)과 접속되고, 타단은 상면에서 포트(p)로서 개구되어 있다.

조인트 블록(23)은 내부에 도시하지 않은 유로가 형성되고, 이 유로의 일단은 상류측의 단면에서 돌출된 돌출관이고, 이것이 용접 등에 의해 관(25)과 접속되고, 타단은 상면에서 포트(p)로서 개구되어 있다.

조인트 블록(24)은 내부에 도시하지 않은 V자 형상 유로가 형성되고, 이 유로의 단부는 상면에서 2개의 포트(p)로서 개구되어 있다.

상기한 각 조인트 블록(21~24)의 포트(p)는 SEMI의 F82-F95에서 규정된 치수를 가지며, 도시하지 않은 금속제 또는 수지제 가스켓 등으로 이루어지는 실링 부재를 통해 유체 기기의 바디의 저면에 형성된 포트와 접속된다. 유체 기기의 바디의 각 조인트 블록으로의 체결은, 각 조인트 블록(21~24)에 형성된 나사 구멍(h1)에 M4의 볼트(BT1)(도 2)를 나사 결합시킨다. 나사 구멍(h1)은 폭 방향(B1, B2)에 있어서, 각 포트(p)의 양측에 설치된다.

조인트 블록 열(BA1, BA2)에 유체 기기가 설치되면, 유체가 유통되는 단일의 라인(L)이 각각 형성된다.

조인트 블록 열(BA3, BA4)은 같은 구성이며, 조인트 블록(41), 조인트 블록(42) 및 조인트 블록(43)으로 이루어진다.

조인트 블록(41~43)은 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)을 형성하기 위한 유로가 형성되어 있다. 조인트 블록(41~43)의 폭(W)은 1.125inch이다. 조인트 블록(41~43)에 형성된 유로의 직경은 2.5~3mm 정도이고, 조인트 블록 열(BA1, BA2)에 포함되는 조인트 블록(21~24)에 형성된 유로의 직경은 4~5mm 정도이다. 즉, 조인트 블록(21~24)에는 대직경 유로가 형성되고, 조인트 블록(41~43)에는 소직경 유로가 형성되어 있다.

조인트 블록(41)은 2개의 도입관(45A, 45B)과 각각 접속되는 유로가 형성되고, 해당 2개의 유로의 단부가 각각 상면에서 포트(p1)와 포트(p2)로서 개구되어 있다.

조인트 블록(42)은 내부에 도시하지 않은 2개의 V자 형상 유로가 형성되고, 일측의 유로의 양단부는 상면에서 2개의 포트(p1)로서 개구하고, 타측의 유로의 양단부는 상면에서 2개의 포트(p2)로서 개구되어 있다.

조인트 블록(43)은 각각 4개의 포트(p1)와 포트(p2)가 형성되어 있다. 상류측의 2개의 포트(p1)은 내부에 형성된 유로에서 서로 연통되어 있고, 하류측의 2개의 포트(p1)가 내부에 형성된 유로에서 서로 연통되어 있다. 상류측의 2개의 포트(p2)는 내부에 형성된 유로에서 서로 연통되어 있고, 하류측의 2개의 포트(p2)가 내부에 형성된 유로에서 서로 연통되어 있다.

또한, 상기한 포트(p)는 대직경 유로인 라인(L), 포트(p1)는 소직경 유로인 제1 라인(L1), 포트(p2)는 소직경 유로인 제2 라인(L2)에 각각 접속되는 포트이다.

각 포트(p1, p2)에 인접하여 단일의 나사 구멍(h2)이 형성되어 있다. 나사 구멍(h2)은 상기한 나사 구멍(h1)보다 대직경이며, 예를 들어, M5이다.

각 포트(p1, p2)는 도시하지 않은 금속제 또는 수지제 가스켓 등으로 이루어지는 실링 부재를 통해 유체 기기의 바디의 저면에 형성된 포트와 접속된다. 유체 기기의 바디의 각 조인트 블록으로의 체결은, 각 조인트 블록(41~43)에 형성된 나사 구멍(h2)에 M5의 볼트(BT2)(도 2)를 나사 결합시킨다.

조인트 블록 열(BA3, BA4)에 유체 기기가 설치되면, 유체가 유통되는 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)이 각각 형성된다.

매니폴드(50)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 조인트 블록 열(BA1~BA4)에 직교하는 방향, 즉, 폭 방향(B1, B2)으로 배치되어 있고, 내부에 도시하지 않은 공통 유로가 형성되고, 이 공통 유로에 연통되도록 포트(p)가 등간격으로 형성되어 있다. 각 포트(p)의 양측에는 M4의 나사 구멍(h1)이 각각 형성되어 있다.

매니폴드(60)는 도 4에 나타낸 바와 같이, 폭 방향(B1, B2)으로 배치되어 있고, 또한, 길이 방향(A1, A2)의 최하류측에 배치되고, 내부에 도시하지 않은 공통 유로가 형성되고, 이 공통 유로에 연통되도록, 라인(L)에 대응하여 포트(p)가 형성되고, 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)에 대응하여 포트(p1) 및 포트(p2)가 병렬적으로 형성되어 있다. 각 포트(p)의 양측에는 M4의 나사 구멍(h1)이 각각 형성되고, 각 포트(p1) 및 각 포트(p2)에 인접하여 단일의 M5의 나사 구멍(h2)이 형성되어 있다. 또한, 매니폴드(60)의 일단부에는 도출관(61)이 접속되어 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 매니폴드(50, 60)는 블록 형상으로 형성되고, 일종의 조인트 블록이다.

도 1~도 3에 나타낸 바와 같이, 유체 기기 열(10A)은 상류측에서 하류측을 향하도록, 자동 밸브(2방향 밸브)(11), 레귤레이터(12), 압력계(13), 자동 밸브(2방향 밸브)(11), 조인트(16), 자동 밸브(2방향 밸브)(11)의 순서로 유체 기기가 늘어서 있다. 조인트(16)는 조인트 블록(21)과 매니폴드(50)와 조인트 블록(22)의 각각의 포트(p)를 서로 연통시키는 역할을 하고, 매니폴드(50)의 공통 유로가 상시 라인(L)에 접속된 상태가 된다.

유체 기기 열(10B)은 상류측에서 하류측을 향하도록, 자동 밸브(2방향 밸브)(11), 레귤레이터(12), 압력계(13), 자동 밸브(2방향 밸브)(11), 자동 밸브(3방향 밸브)(14), 유량 제어 장치(15), 자동 밸브(2방향 밸브)(11)의 순서로 유체 기기가 늘어서 있다.

유체 기기 열(10A, 10B)에 포함되는 유체 기기는 SEMI의 F82-F95에서 규정된 표준 규격 사이즈를 가지며, M4의 볼트(BT1)로 각 조인트 블록에 체결되어 있다. 또한, 유체 기기 열(10A, 10B)에 포함되는 유체 기기는 라인(L)를 형성하는 대직경 유로를 구비하고 있다.

유체 기기 열(30A) 및 유체 기기 열(30B)은 같은 구성이다. 유체 기기 열(30A)은 상류측에서 하류측을 향하도록, 자동 밸브인 2방향 밸브(31), 자동 밸브인 밸브 장치(32), 2대의 유량 제어 장치(33) 및 자동 밸브인 2방향 밸브(31)의 순서로 유체 기기가 늘어서 있다. 유체 기기 열(30A) 및 유체 기기 열(30B)을 구성하는 유체 기기는 제1 라인(L1) 또는 제2 라인(L2)을 구성하는 소직경 유로를 구비하고 있다.

2방향 밸브(31)의 하나는 조인트 블록(41) 및 조인트 블록(42)에 설치되고, 타측은 조인트 블록(43) 및 매니폴드(60)에 설치되어 있다. 2방향 밸브(31)는 액추에이터가 내장된 2개의 밸브 요소(V1, V2)가 폭 방향(B1, B2)으로 병렬되고, 이들 2개의 밸브 요소(V1, V2)가 표준 규격 사이즈의 폭(W)의 밸브 바디(31a)에 설치되어 있다. 밸브 바디(31a)는 도시되지 않았지만, 저면에 2개의 포트(p1)와, 밸브 요소(V1)를 통해 포트(p1) 사이를 연통하는 유로를 가짐과 동시에, 2개의 포트(p2)와, 밸브 요소(V2)를 통해 포트(p2) 사이를 연통하는 유로를 가지며, 2개의 M5의 볼트(BT2)로 각 조인트 블록에 기밀 또는 액밀하게 체결되어 있다. 밸브 요소(V1)는 제1 라인(L1)을 개폐하고, 밸브 요소(V2)는 제2 라인(L2)을 개폐한다.

밸브 장치(32)는 조인트 블록(42), 매니폴드(50) 및 조인트 블록(43)에 설치되어 있다. 밸브 장치(32)는 매니폴드(50)를 통해 공급되는 퍼지 가스를 유통시키기 위하여 설치되어 있다.

도 5에 밸브 장치(32)의 구성을 나타낸다.

밸브 장치(32)는 2개의 밸브 요소(V1, V2)와, 해당 2개의 밸브 요소(V1, V2)가 공통의 밸브 바디(32a)에 설치되어 있다. 밸브 바디(32a)는 저면에 5개의 포트가 형성되고, 5개의 포트 중, 하나가 매니폴드(50)의 포트(p)와 접속되는 포트(p)이고, 2개가 제1 라인(L1)에 접속되는 포트(p1)이고, 나머지의 2개가 제2 라인(L2)에 접속되는 포트(p2)이다.

밸브 바디(32a)에는 유로(C1~C6)가 형성되고, 유로(C1, C2)는 일단이 공통의 포트(p)에 연통되고, 유로(C3, C4)는 일단이 일측의 포트(p1)와 타측의 포트(p1)에 연통되고, 유로(C5, C6)는 일단이 일측의 포트(p2)와 타측의 포트(p2)에 연통되어 있다. 유로(C3, C4)는 타단이 밸브 요소(V1)의 밸브실 내에서 연통되고, 유로(C5, C6)는 타단이 밸브 요소(V2)의 밸브실 내에서 연통되어 있다. 유로(C1)는 밸브 요소(V1)의 밸브실 내에 있어서 밸브를 통해 유로(C3, C4)와 접속되어 있다. 유로(C2)는 밸브 요소(V2)의 밸브실 내에 있어서 밸브를 통해 유로(C5, C6)와 접속되어 있다.

밸브 요소(V1, V2)의 작동에 의해, 매니폴드(50)의 공통 유로와, 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)의 연통 상태가 선택적으로 변경된다.

밸브 장치(32)의 밸브 바디(32a)는 조인트 블록(42) 및 조인트 블록(43)과 각각 2개의 M5의 볼트(BT2)로 기밀 또는 액밀하게 체결되어 있다. 또한, 밸브 바디(32a)는 매니폴드(50)와 M4의 2개의 볼트(BT1)로 기밀 또는 액밀하게 체결되어 있다.

유량 제어 장치(33)는 폭 치수가 10mm이고, 2대의 유량 제어 장치(33)가 조인트 블록(43)의 상면 내에 병렬되어 있다. 2대의 유량 제어 장치(33)는 포트(p1) 및 포트(p2)를 통해 라인(L1) 및 라인(L2)에 각각 접속되어 있다. 유량 제어 장치(33)의 바디는 상류측 및 하류측에서 2개의 M5의 볼트(BT2)로 조인트 블록(43)에 체결되어 있다. 유량 제어 장치(33)는 도시되지 않았지만, 유체 유로를 통과하는 유체의 질량 유량을 측정하는 유량 센서 유닛과, 유체 유로를 통과하는 유체의 유량을 조정하는 조정 밸브와, 유량 센서 유닛에서 측정된 유체의 질량 유량이 소정 값이 되도록 조정 밸브의 개도(開度)를 제어하는 제어부를 구비하고 있다. 유량 제어 장치(15)도 동일하다.

상기의 유체 제어 장치(1)에서는, 대직경 유로로 형성되는 단일 라인(L)을 가진 유체 기기 열(10A, 10B)과, 소직경 유로로 형성되는 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)을 가진 유체 기기 열(30A, 30B)을 구비하고, 단일 라인(L)과 제1 라인(L1) 및 제2 라인(L2)을 매니폴드(50 또는 60)에 의해 서로 접속하고 있다. 이에 따라, 유체의 공급 유량을 확보하면서, 유체 제어 장치(1)의 집적도를 높이는 것이 가능해진다. 즉, 유체 기기 열(10A, 10B)로부터는 대유량의 유체를 공급할 수 있고, 유체 기기 열(30A, 30B)로부터는 소유량이지만 보다 정밀하게 계량된 유량의 유체를 공급할 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 유량 제어 장치(33)를 하나의 조인트 블록(43)에 2대 설치하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 1대이어도 된다. 또한, 유량 제어 장치(33)를 별도의 조인트 블록에 설치할 수도 있다.

상기 실시 형태에서는, 유량 제어 장치(33)를 조인트 블록(43) 내에 설치하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 2개의 조인트 블록에 설치할 수도 있다.

상기 실시 형태에서는, 2개의 밸브 요소를 가지는 2방향 밸브(31)의 밸브 바디(31a)를 공통화함으로써, 밸브 바디를 밸브 요소마다 형성하는 경우와 비교해서, 밸브 바디(31a)와 조인트 블록 사이의 실링 성능을 보다 안정화시킬 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 2대의 유량 제어 장치(33)가 조인트 블록(43)의 상면 내에 병렬하고, 상류측과 하류측의 두 군데를 볼트(BT2)로 조인트 블록(43)에 체결하는 구성으로 하였으므로, 2개 이상의 조인트 블록에 설치하는 경우와 비교해서, 유량 제어 장치(33)와 조인트 블록 사이의 실링 성능을 보다 안정화시킬 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 조인트 블록(42, 43) 사이에 대직경 유로용 포트(p)가 형성된 매니폴드(50)가 설치되어 있음으로써, 예를 들어, 조인트 블록 열(BA1)을 조인트 블록 열(BA3)로 변경하고자 하는 경우, 매니폴드(50)나, 다른 조인트 블록 열을 떼어 내지 않고, 유체 기기 등의 교환·조립을 할 수 있으므로, 시공성이 향상될 수 있다.

또한, 본 실시 형태는 상술한 실시예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 본 개시의 범위 내에서 다양한 추가나 변경 등을 수행할 수 있다.

길이 방향(A1, A2)을 따라 배치된 복수의 유체 기기로 이루어지는 유체 기기 열(10A, 10B, 30A, 30B)의 순서로 배열되어 있는데, 이에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어, 10A, 30A, 10B, 30B의 순서로 해도 무방하다. 그 때, 매니폴드(60)의 포트(p, p1, p2)는 적절히 대응한 부분에 개구하면 된다. 또한, 매니폴드(50)는 4개의 포트(p)를 등간격으로 형성하고 있지만, 포트(p)는 2 이상 등간격으로 형성되어 있으면, 몇 개를 형성해도 무방하다.

다음에, 본 발명의 반도체 제조 장치에 대하여 설명한다.

도 6에 나타내는 반도체 제조 장치(1000)는 ALD법(ALD:Atomic Layer Deposition법)에 의한 반도체 제조 프로세스를 실행하기 위한 장치이며, 300은 프로세스 가스 공급원, 400은 가스 박스, 500은 탱크, 600은 개폐 밸브, 610은 제어부, 700은 처리 챔버, 800은 배기 펌프를 나타내고 있다.

ALD법에 의한 반도체 제조 프로세스에서는, 처리 가스의 유량을 정밀하게 조정할 필요가 있으며, 또한, 기판의 대구경화에 의해 처리 가스의 유량을 어느 정도 확보할 필요도 있다.

가스 박스(400)는 정확하게 계량한 프로세스 가스를 처리 챔버(700)에 공급하기 위하여, 본 실시 형태의 유체 제어 장치(1)를 박스에 수용하고 있다.

탱크(500)는 가스 박스(400)에서 공급되는 처리 가스를 일시적으로 저장하는 버퍼로서 기능한다.

개폐 밸브(600)는 가스 박스(400)에서 계량된 가스의 유량을 제어한다.

제어부(610)는 개폐 밸브(600)를 제어하여 유량 제어를 실행한다.

처리 챔버(700)는 ALD법에 의한 기판으로의 막 형성을 위한 밀폐 처리 공간을 제공한다.

배기 펌프(800)는 처리 챔버(700) 내를 진공으로 한다.

상기 적용 예에서는, 본 발명의 유량 제어 장치를 ALD법에 의한 반도체 제조 프로세스에 이용하는 경우에 대하여 예시하였지만, 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은, 예를 들어 원자층 식각법(ALE:Atomic Layer Etching법) 등 정밀한 유량 조정이 필요한 모든 대상에 적용 가능하다.

1 : 유체 제어 장치
10A, 10B : 유체 기기 열
11 : 자동 밸브
12 : 레귤레이터
13 : 압력계
14: 자동 밸브
15 : 유량 제어 장치
16 : 조인트
20~24 : 조인트 블록
25 : 관
26 : 도입관
30A, 30B : 유체 기기 열
31 : 2방향 밸브
31a : 밸브 바디
32: 밸브 장치
32a : 밸브 바디
33 : 유량 제어 장치
41, 42, 43 : 조인트 블록
45A, 45B : 도입관
50, 60 : 매니폴드
61 : 도출관
400 : 가스 박스
500 : 탱크
600 : 개폐 밸브
610 : 제어부
700 : 처리 챔버
800 : 배기 펌프
1000 : 반도체 제조 장치
A1, A2 : 길이 방향
B1, B2 : 폭 방향
BA1~BA4 : 조인트 블록 열
BS : 판금 플레이트
BT1, BT2 : 볼트
C1~C6 : 유로
L : 단일 라인
L1 : 제1 라인
L2 : 제2 라인
V1, V2 : 밸브 요소
h1, h2 : 나사 구멍
p : 포트
p1 : 포트
p2 : 포트

Claims

표준 규격 사이즈의 폭을 가지면서 제1 방향을 따라 배치된 복수의 조인트 블록으로 이루어지는 제1 블록 열 및 제2 블록 열이, 상기 제1 방향의 배열 방향에 직교하는 제2 방향으로 소정 간격으로 배열된 유체 제어 장치로서,
상기 제1 블록 열을 구성하는 복수의 조인트 블록의 각각은 단일 라인을 형성하기 위한 대직경 유로를 가지며,
상기 제2 블록 열을 구성하는 복수의 조인트 블록의 각각은 제1 라인 및 제2 라인을 형성하기 위한 상기 대직경 유로보다 소직경의 소직경 유로를 가지는, 유체 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 블록 열에 설치되고, 상기 단일 라인에 접속되는 상기 대직경 유로를 가지며, 상기 표준 규격 사이즈의 치수를 가지는 유체 기기와,
상기 제2 블록 열에 설치되고, 상기 제1 라인 또는 제2 라인에 접속되고, 상기 표준 규격 사이즈의 폭의 절반 이하의 폭을 가지는 유체 기기를 더욱 가지는, 유체 제어 장치
제2항에 있어서,
상기 유체 기기는 상기 제1 라인 및 제2 라인에 각각 접속되고, 공통의 조인트 블록 내에 병렬로 설치되는 제1 및 제2의 유체 기기를 포함하는, 유체 제어 장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 유체 기기는 유량 제어 장치를 포함하는, 유체 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 블록 열의 이웃하는 조인트 블록에 설치되고, 또한, 상기 제1 및 제2 라인에 각각 접속되고, 상기 표준 규격 사이즈의 폭의 바디를 가지는 유체 기기를 더욱 가지는, 유체 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 유체 기기는 2개의 밸브 요소가 병렬된 2방향 밸브를 포함하고,
상기 2방향 밸브는 상기 2개의 밸브 요소에 대하여 공통적이면서 상기 표준 규격 사이즈의 폭을 가지는 밸브 바디를 가지는, 유체 제어 장치.
제6항에 있어서,
상기 2방향 밸브의 바디는 상기 이웃하는 조인트 블록에 각각 2개의 볼트로 기밀 또는 액밀하게 체결되어 있는, 유체 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2의 방향으로 연장되고, 상기 단일 라인과 상기 제1 라인 및 제2 라인에 접속되는 공통 유로를 가지는 매니폴드를 더욱 가지는, 유체 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 매니폴드는 대직경 유로용 포트와 소직경 유로용 포트가 상기 공통 유로에 연통되도록 형성되어 있는, 유체 제어 장치.
제8항에 있어서,
상기 매니폴드는 상기 대직경 유로용 포트가 등간격으로 형성되어 있고, 상기 대직경 유로용 하나의 포트가 상기 제1 블록 열의 단일 라인과 유체 기기를 통해 접속되고, 또한, 다른 포트가 상기 제2 블록 열의 제1 라인과 제2 라인에 밸브 장치를 통해 접속되어 있는, 유체 제어 장치.
제10항에 있어서,
상기 밸브 장치는 2개의 밸브 요소와, 해당 2개의 밸브 요소에 대하여 공통의 밸브 바디를 가지며,
상기 밸브 바디는 저면에 제1~제5의 포트를 가지며,
상기 제1 포트는 상기 매니폴드의 대직경 유로용 포트와 접속되고,
상기 제2~제5 포트는 상기 제2 블록 열의 이웃하는 조인트 블록의 상기 소직경 유로로 이루어지는 제1 라인 또는 제2 라인과 각각 접속되는, 유체 제어 장치.
제11항에 있어서,
상기 밸브 장치의 밸브 바디는 상기 이웃하는 조인트 블록과 각각 2개의 볼트로 기밀 또는 액밀하게 체결되고, 또한, 상기 매니폴드와 2개의 볼트로 기밀 또는 액밀하게 체결되고, 상기 이웃하는 조인트 블록과 상기 밸브 바디를 체결하는 4개의 볼트의 직경과, 상기 매니폴드와 상기 밸브 바디를 체결하는 2개의 볼트의 직경이 다른, 유체 제어 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 블록 열에 포함되는 조인트 블록은 표면에 형성된 각 포트의 폭 방향의 양측에 유체 기기와의 체결용의 나사 구멍이 각각 형성되고,
상기 제2 블록 열에 포함되는 조인트 블록은 표면에 형성된 각 포트에 인접하여 유체 기기와의 체결용의 단일의 나사 구멍이 형성되어 있는, 유체 제어 장치.
밀폐된 챔버 내에 있어서 프로세스 가스에 의한 처리 공정을 필요로 하는 반도체 장치의 제조 프로세스에 있어서, 상기 프로세스 가스의 제어에 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항의 유체 제어 장치를 이용하는 반도체 제조 장치.