JP7699514B2 - 原料容器用バルブユニット - Google Patents
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Description
また、成膜用原料を格納した原料用容器には、複数のバルブやパイプで構成したバルブユニットが取付けられている。
原料供給用パイプから分岐したパージパイプの途中には、通常は閉止され、パージ処理時にはパージガスを導入するために解放されるパージバルブ(バイパスバルブ)を設けている。原料切替時や原料容器タンクの交換時などの際に、このパージバルブを定期的に開き、パイプ内やバルブの流路内などを窒素ガス等の不活性なパージガスでクリーニングするパージ処理が行われる。
また、分岐管や管路(パイプ)が長くなってしまい、この分岐管や管路(パイプ)に成膜用原料などが滞留するデッドボリューム(滞留領域)が増えてしまい、このデッドボリュームに残留している成膜用原料の除去に時間を要し、パージ処理に要する時間が長くなる問題がある。
特に、ALD法では、短時間でバルブの開閉制御が繰り返されパージ処理の回数も増加するため、迅速なパージ処理が求められる。さらに、バルブユニットのバルブ開閉回数が増加し、部品の劣化や損傷による部品交換などのメンテナンス回数が増えるから、半導体製造装置にはメンテナンス時などの作業性も求められる。
また、バイパスバルブが上向きの手動弁の場合、ハンドル操作が難しいことがある。このため、メンテナンス作業時などにハンドル操作が煩わしいと作業性を損なうため、作業時間が長くなり、半導体製造装置の稼働効率が低下してしまう。
また、バイパスバルブを垂直に取付けているから、作業台などにバルブユニットを安定して置くことができず、バルブユニットの組立てや分解などの作業が困難になることがある。
専用部品が多くなると、作業者のメンテナンス作業が煩雑になるばかりか、仮に組立てや分解の際に一部の専用部品を紛失や破損した場合には、ブロックバルブを使用することができない問題も生じる。
さらに、特許文献3の原料容器用ブロックバルブは、マニホールドブロックの表面側と裏面側の両面にバルブを実装しているので、メンテナンス作業の際には反対側にあるバルブが邪魔になるので、作業性を損なう。
このため、原料容器用バルブユニットを半導体製造装置に取付ける際に、設置スペースを削減でき、かつ、装置全体の大型化を抑制できる。また、複数の原料容器が集約して配置される場合には、メンテナンス時などに一定の作業スペースを確保できる。
このため、組立て、分解などの作業時に、各バルブがガタつくのを防止して安定した状態で、位置決めなどの作業が容易になり作業性の向上を図ることができる。
ユニット本体3は、キャリアガス送給用ライン2aにキャリアガス送給配管4を設け、原料供給用ライン2bに原料供給用配管5を設けている。ユニット本体3には、キャリアガス送給用配管4と原料供給用配管5を分岐するバイパス配管6を設けている。
継手部材11、継手部材12は、ワンタッチ式の継手部材などにより構成することで、バルブユニットと原料容器の接続や解除が容易になる。
送給用バルブ7は、図示しない制御装置などによりアクチュエータ本体7aへのエアー供給が制御されて、キャリアガスを原料容器1に送給するために送給用バルブ7が開閉制御される。
継手部材14、継手部材15は、ワンタッチ式の継手部材などにより構成することで、バルブユニットと原料容器の接続や解除が容易になる。
供給用バルブ8は、図示しない制御装置によりアクチュエータ本体8aへのエアー供給が制御されて、図示しない半導体製造装置の原料供給ラインに前駆体を供給するために供給用バルブ8が開閉制御される。
パージ処理時は、送給用バルブ7及び供給用バルブ8を弁閉に制御して、バイパスバルブ9を弁開するように制御して配管内やバルブ流路内をパージガスによってパージ処理される。
また、バイパスバルブ9は、半導体製造装置への前駆体の原料供給時には弁閉するように制御される。
そこで、本例では、バイパスバルブ9を所定の角度で傾斜させた状態でバイパス配管6に装着して、バイパスバルブ9の設置スペースを抑制している。
すなわち、バイパス配管6の間隔距離は、送給用バルブ7のアクチュエータ本体7aと供給用バルブ8のアクチュエータ本体8aが近接した状態であって、バイパス配管6のバイパスバルブ9のアクチュエータ本体9aを送給用バルブ7のアクチュエータ本体7aと供給用バルブ8のアクチュエータ本体8aと同一方向(アクチュエータ本体の高さ方向と同一の方向)に向けて取付けようとすると、各バルブのアクチュエータ本体が接触する程度に近接した距離となっている。
よって、バイパス配管6の間隔距離を短くできるので、ユニット本体3の配管内のデッドボリューム(滞留領域)を少なくしてパージ処理時間を短縮できる。
よって、バイパスバルブが傾斜していない従来の原料容器用バルブユニットと比較しても、空間領域の無駄が少なく、装置全体が大きくなるのを抑制することができる。
よって、送給用バルブ7のボデー底面7b、供給用バルブ8のボデー底面8b、バイパスバルブ9のボデー底面9b、開閉弁10のボデー底面21、開閉弁13のボデー底面22を同一平面上に置くことができ、組立て、分解などの作業時や容器交換の際などに、バルブユニットを平面な作業台などに載置することができる。
作業台等の水平面に置いてバルブが安定した状態で組立て作業ができるので、作業性が向上して、バイパスバルブ9の傾斜角度を高精度に調整しながら配管接続部を溶接することができる。
図3に示す、ユニット本体3は、継手部材14の六角ナットの頂部が基準面20よりも突出しているが、回動可能な六角ナットの頂部をずらして突出部位が無い向きに調整可能であれば問題はない。なお、ユニット本体の構造上、回動できない部位などの突出が避けられない構造であっても、突出部位に届かない程度の小さい作業台を使用すれば安定した組立作業ができる。
また、容器交換やメンテナンス作業時に容器や配管内から原料が漏出するのを防止するための開閉弁を複数設けてもよい。本発明の実施形態は、マニホールドブロックに各バルブを実装したブロックバルブにより構成してもよい。
3 ユニット本体
4 キャリアガス送給用配管
5 原料供給用配管
6 バイパス配管
7 送給用バルブ
7a アクチュエータ(アクチュエータ本体)
7b ボデー底面(バルブボデーの底面)
7c 幅径(アクチュエータの幅径)
8 供給用バルブ
8a アクチュエータ(アクチュエータ本体)
8b ボデー底面(バルブボデーの底面)
8c 幅径(アクチュエータの幅径)
9 バイパスバルブ(パージ用バイパスバルブ)
9a アクチュエータ(アクチュエータ本体)
9b ボデー底面(バルブボデーの底面)
9c 幅径(アクチュエータの幅径)
Claims (5)
- 原料容器の上部に設けたバルブユニットであり、ユニット本体は、キャリアガス送給用配管に設けた送給用バルブと、原料供給用配管に設けた供給用バルブと、前記送給用バルブと前記供給用バルブとの間に設けたバイパス配管とこのバイパス配管に設けられたパージ用バイパスバルブとを含み、前記バイパス配管の連設位置は、少なくとも前記送給用バルブと前記供給用バルブの流路方向の幅径の範囲に設けると共に、前記バイパス配管の間隔距離は、前記バイパスバルブを装着する際に、前記バイパスバルブのバイパス配管の方向の幅径が前記送給用バルブと前記供給用バルブに接触して干渉する状態に近接した距離であり、前記バイパスバルブは、前記送給用バルブと前記供給用バルブに無接触状態で干渉しない程度に前記バイパス配管に前記原料供給用配管方向に向けて傾斜状態で装着されていることを特徴とする原料容器用バルブユニット。
- 前記ユニット本体の各バルブは、そのボデー底面を同一方向に向け、かつ当該ボデー底面を同一平面上に配置した請求項1に記載の原料容器用バルブユニット。
- 前記バイパスバルブの傾斜方向は、前記原料供給用配管の供給方向に向けて前記送給用バルブと前記送給用バルブの上方空間領域に傾斜状態に配置した請求項1又は請求項2に記載の原料容器用バルブユニット。
- 前記ユニット本体の各バルブは、アクチュエータを有するバルブであり、前記供給用バルブと前記送給用バルブ及び前記バイパスバルブの幅径とは、前記アクチュエータの幅径である請求項1乃至3の何れか1項に記載の原料容器用バルブユニット。
- 前記バイパスバルブの傾斜角度は、30°~60°である請求項1に記載の原料容器用バルブユニット。
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| JP2021161394A JP7699514B2 (ja) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 原料容器用バルブユニット |
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| JP2021161394A JP7699514B2 (ja) | 2021-09-30 | 2021-09-30 | 原料容器用バルブユニット |
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