JPH0644986B2 - プロセスガス供給配管装置 - Google Patents

プロセスガス供給配管装置

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JPH0644986B2
JPH0644986B2 JP63111152A JP11115288A JPH0644986B2 JP H0644986 B2 JPH0644986 B2 JP H0644986B2 JP 63111152 A JP63111152 A JP 63111152A JP 11115288 A JP11115288 A JP 11115288A JP H0644986 B2 JPH0644986 B2 JP H0644986B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、例えば半導体デバイス製造装置の中核をなす
各種薄膜形成や微細パターン作製のドライエッチング工
程におけるプロセスガスの供給等に使用されるプロセス
ガス供給配管装置に関するものである。
［従来の技術］ 近年、高品質薄膜形成や微細パターンのドライエッチン
グ等のプロセスにおいて、プロセス雰囲気の超高清浄
化、すなわち、超高純度ガスをプロセス装置に供給する
技術が非常に重要となってきている。
半導体デバイス製造装置に使用されるガスとしては、比
較的に安定な一般ガス（Ｎ２、Ａｒ、Ｈｅ、Ｏ２、
Ｈ２）と、強毒性、自燃性、腐食性等の性質を有する特
殊材料ガス（ＡｓＨ３、ＰＨ３、ＰｉＨ4、Ｓｉ２Ｈ６、
ＨＣｌ、ＮＨ３、Ｃｌ２、ＣＦ4、ＳＦ6、ＮＦ３、ＷＦ
６等）とがあるが、前記一般ガスは、その取扱いが比較
的容易であるので、超高純度ガスの供給も容易に行える
（大見忠弘、“ｐｐｔへの挑戦〜不純物濃度ｐｐｔに挑
戦する半導体用ガス配管システム”、日経マイクロデバ
イス、１９８７年７月号、ｐｐ．９８−１１９）一方、
前記特殊材料ガスは、取扱いに十分な注意が必要であ
り、一般ガスに比べ使用量が極めて少ないなどの点か
ら、シリンダーに充填されたガスを、シリンダーキャビ
ネット配管装置を経由してプロセス装置へ圧送する場合
が殆どである。
ここで、特殊材料ガスの超高純度での圧送に際しては、
シリンダー自身の内面の汚染、シリンダーバルブとシリ
ンダー接続部における大きな外部リーク、シリンダーバ
ルブ内部をクリーニングできないため生じる多量の吸着
ガスによる汚染が問題となる。
第２１図は、従来のプロセスガス供給配管装置の構成例
を示すものであり、３台のプロセス装置１、２、３に向
けてシリンダーキャビネット配管装置７からプロセスガ
スが供給されるように構成されている。
本構成例では、各プロセス装置１、２、３は、夫々プロ
セスガス配管ライン２２、２３、２４に接続されてお
り、各プロセスガス導入配管ライン２２、２３、２４
は、夫々その末端部にストップバルブ１２、１３、１４
を有し、また、制御ユニット４、５、６を有している。
さらに、制御ユニット４、５は、夫々ストップバルブ
８、９を介してプロセスガス供給配管ライン１８、１
８′に接続され、そして制御ユニット６は、プロセスガ
ス供給配管ライン１８″に接続されている。
なお、前記ストップバルブ８はストップバルブ１０と、
前記ストップバルブ９はストップバルブ１１と夫々選択
的に切り替え可能であり、前記ストップバルブ１２はス
トップバルブ１５と、前記ストップバルブ１３はストッ
プバルブ１６と、前記ストップバルブ１４はストップバ
ルブ１７と夫々選択的に切り替え可能である一方、各ス
トップバルブ１５、１６、１７には、夫々パージガスの
排気配管ライン１９、２０、２１が接続されている。
かかる構成であると、プロセスガスの供給を開始しよう
とする場合、全プロセス装置１、２、３が使用されてい
ないときは、ストップバルブ８、９、１０、及び１１、
並びにストップバルブ１５、１６、及び１７を夫々開、
ストップバルブ１２、１３、及び１４を夫々閉の状態に
し、シリンダーキャビネット配管装置７からパージ用ガ
ス（例えばＡｒ）が供給され、もって各プロセス装置
１、２、３に供給されるプロセスガスの濃度を均一にす
る。
これに対し、例えばプロセス装置１にのみプロセスガス
を供給しようとする場合は、ストップバルブ１０、１
２、及び１５を閉、ストップバルブ８を開の状態にし、
プロセスガス供給配管ライン１８、及びプロセスガス導
入配管ライン２２内にプロセスガスを充填する。
次に、シリンダーキャビネット配管装置７内にあるプロ
セスガス供給バルブを閉じ、ストップバルブ１５を開状
態にし、プロセスガス配管ライン１８、及びプロセスガ
ス導入配管ライン２２内のガスを放出する。そして、該
放出後に、再びプロセスガス配管ライン１８、及びプロ
セスガス配管ライン２２内にプロセスガスを充填する。
かかる放出、充填の操作を３回以上繰り返し、配管ライ
ン内部をプロセスガスにより十分に置換する。
しかる後、ストップバルブ１０、１５を閉、ストップバ
ルブ８、１２を閉の状態で、シリンダーキャビネット配
管装置７内のプロセスガスを制御ユニット４によりコン
トロールしながらプロセス装置１へ供給する。
なお、プロセスガスの供給を停止しようとする場合に
は、前記プロセスガスによる置換と同様の手順でシリン
ダーキャビネット配管装置７内に配管されたパージガス
（例えばＡｒガス）を用い、プロセスガス供給配管ライ
ン１８、プロセスガス導入配管ライン２２内のプロセス
ガスを該パージガスで置換する。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来の構成では、上記のように、例
えば１台のプロセス装置１のみにプロセスガスを供給し
ようとする場合、ストップバルブ１０が閉状態となって
いるので、他の２台のプロセス装置２、３へのプロセス
ガス供給配管ライン１８′、１８″は閉鎖状態、換言す
れば新たなパージガスの導入が不能状態となる。
同様に、例えば、２台のプロセス装置１、２にプロセス
ガスを供給しようとする場合、ストップバルブ１１が閉
状態となっているので、プロセス装置３へのプロセスガ
ス供給配管ライン１８″は閉鎖状態となる。
すなわち、同時に１台もしくは２台のプロセス装置にプ
ロセスガスを供給しようとする場合、使用していないプ
ロセス装置へのプロセスガス供給配管系は閉鎖状態とな
っている。かかる配管系の閉鎖状態が継続すると、配管
系内がガスの滞留状態となり、配管材内壁からの水分を
中心とした放出ガスによって配管系内部が汚染される。
第２２図は、上記汚染の問題についての具体的な評価結
果を示すものであり、ガス配管系で実際に系を閉鎖した
ときにおける露点の変化を示している。
これによると、ガス供給配管系がベーキング等によりガ
スの露点が−９８℃まで下がった系である場合、ある時
点（図中矢印Ｍａ）から９日間ガス供給を停止すると、
ガスの露点は−４２℃まで上昇し、再びパージを開始す
る時点（図中矢印Ｍｂ）から３日間経過した時点（図中
矢印Ｍｃ）でも、元の値に回復するには至ってないこと
が理解できる。
このように、ガス供給配管系を閉鎖状態にすることは、
配管系内を汚染することとなり、超高純度ガスを必要と
するプロセス装置へのガス供給系においては極めて重大
な問題となる。
付言すれば、上記従来の構成では、同時に２台以上のプ
ロセス装置にプロセスガスを供給しようとしたり、該２
台のうちのいずれか１台のプロセスガスの供給を停止し
たりすると、該非供給又は停止に係るプロセスガス配管
系については、パージガスによる置換操作を行うことが
できないという問題がある。
本発明は、上記従来技術の課題を解決するべくなされた
ものであり、プロセスガス供給源に連なるプロセスガス
供給配管ラインを下流側で分岐して使用する場合、該分
岐に係るプロセスガス導入配管ラインのうち供給される
べきプロセスガスに係るプロセスガス配管ラインの本来
の使用が可能となると共に、他の非供給に係るプロセス
ガス導入配管ラインの閉鎖状態、すなわちガスの滞留状
態を回避できるようにしたプロセスガス供給配管装置を
提供することを目的としている。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するための本発明の主たる構成は、プロ
セスガス供給源が上流側に接続されるプロセスガス供給
配管ラインと、該プロセスガス供給配管ラインの下流側
に配される複数本のプロセスガス導入配管ラインと、該
複数本のプロセスガス導入配管ラインの夫々の末端に接
続される複数台のプロセス装置と、パージガス供給源が
上流側に接続されるパージガス供給配管ラインと、を備
えて成るプロセスガス供給配管装置において、互いに独
立に開閉可能な複数個のバルブから成る第１のバルブ
群、及び該第１のバルブ群と一体的に構成され、互いに
独立に開閉可能な複数個のバルブから成る第２のバルブ
群を含む少なくとも１個のモノブロックバルブを設け、
前記第１のバルブ群の各バルブは前記プロセスガス供給
配管ラインと連通可能とし、前記第２のバルブ群の各バ
ルブは前記パージガス供給配管ラインと連通可能とし、
前記第１のバルブ群の夫々のバルブに対応する第２のバ
ルブ群の夫々のバルブとの各接続点に、いずれかの前記
プロセスガス導入配管ラインの上流端が接続され、前記
複数本のプロセスガス導入配管ラインの夫々の下流端部
に、夫々に対応するプロセス装置又は排気配管ラインと
を選択的に連通させる複数個の３方バルブが設けられた
ことを特徴とする。
［作用］ 例えば、第１のバルブ開閉状態、すなわちプロセスガス
の供給を開始しようとする前のいわゆるパージを行う場
合には、まず、パージガスたるプロセスガスの供給源に
連なる第１のバルブ群を構成する各バルブをいずれも開
状態とする一方、各プロセスガス導入配管ライン上流端
における第２のバルブ群を構成する各バルブを閉状態と
すると共に、各プロセスガス導入配管ラインの下流端に
設けられる夫々の３方バルブを排気管ラインと連通させ
るように切り替える。
上記のように第１のバルブ開閉状態を設定することによ
り、プロセスガス供給配管ライン、及び全てのプロセス
ガス導入配管ラインにパージガスが流れている状態とな
る。
また、例えば、第２のバルブ開閉状態、すなわちいずれ
か１台のプロセス装置（第１のプロセス装置）に所定の
プロセスガスを供給しようとする場合、第１のバルブ群
のうち該第１のプロセス装置に対応するプロセスガス導
入配管ライン（第１のプロセスガス導入配管ライン）に
連なるバルブのみを開状態にし、第２のバルブ群のうち
該第１のプロセスガス導入配管ラインに連なるバルブ以
外のバルブを開状態とする一方、該第１のプロセスガス
導入配管ラインの下流端の３方バルブを第１のプロセス
装置に連通するように切り替える。
上記のように第２のバルブ開閉状態を設定することによ
り、第１のプロセス装置に連なる第１のプロセスガス導
入配管ラインに当該プロセスガスが流通し、他のプロセ
スガス導入配管ラインにはパージガスが流れている状態
となる。
さらに、例えば、第３のバルブ開閉状態、すなわち他の
プロセス装置（第２のプロセス装置）にプロセスガスを
供給しようとする場合、第１のバルブ群のうち該第２の
プロセス装置に対応する第２のプロセスガス導入配管ラ
インに連なるバルブのみを開状態にし、第２のバルブ群
のうち該第２のプロセスガス導入配管ラインに連なるバ
ルブ以外のバルブを開状態とする一方、該第２のプロセ
スガス導入配管ラインの下流端の３方バルブを第２のプ
ロセス装置に連通するように切り替える。
上記のように第３のバルブ開閉状態を設定することによ
り、該第２のプロセス装置に連なる第２のプロセスガス
導入配管ラインに当該プロセスガスが流れ、他のプロセ
スガス導入配管ラインにはパージガスが流れている状態
となる。
このように、いずれのバルブの開閉状態においても、プ
ロセスガス供給配管ライン、及びプロセスガス導入配管
ラインのいずれにも、常時プロセスガス又はパージガス
のいずれかが流れている状態となる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら詳しく説明
する。
第１図は、本発明の第１の実施例に係るプロセスガス供
給配管装置の構成を示すものである。本実施例は３台の
プロセス装置３０１、３０２、３０３を用いるものであ
るが、図示を簡略化するためにプロセスガス供給配管ラ
イン３２０は１本のみ示されている。
前記プロセスガス供給配管ライン３２０は、その上流端
にプロセスガス（特殊材料ガス）の供給源であるシリン
ダーキャビネット配管装置３０７が接続されており、そ
の下流端には第１のバルブ群を構成する３個のストップ
バルブ３０８、３０９、３１０の各一端が接続されてい
る。また、各ストップバルブ３０８、３０９、３１０の
他端は夫々プロセスガス導入配管ライン３３２、３３
３、３３４に接続されており、各プロセスガス導入配管
ライン３３２、３３３、３３４にはガス圧やガス流量を
制御するための制御ユニット３０４、３０５、３０６が
夫々接続されており、各プロセスガス導入配管ライン３
３２、３３３、３３４の下流端部には、夫々が２連３方
バルブ３３６、３３７、３３８を構成するストップバル
ブ３１４、３１５、３１６の一端が接続されている。
該各ストップバルブ３１４、３１５、３１６の他端は、
前記プロセス装置３０１、３０２、３０３に夫々接続さ
れている。
一方、上流側に不図示のパージガス供給源が接続された
パージガス供給配管ライン３２１の下流側は、同一箇所
で前記第２のバルブ群を構成するストップバルブ３１
１、３１２、３１３の各一端が接続されている。ここ
で、各ストップバルブ３１１、３１２、３１３の他端は
前記第１群のバルブを構成するストップバルブ３０８、
３０９、３１０の他端に夫々接続されている。
なお、前記パージガス供給配管ライン３２１の下流端に
はスパイラル状の逆拡散防止パイプ３２２が接続され、
該パイプ３２２の下流側にはニードルバルブ３２３、浮
子式流量計３２４及びストップバルブ３２５がその順序
で排気管ライン３２６に沿って設けられている。
前記第１のバルブ群のストップバルブ３０８、３０９、
及び３１０、並びに前記第２のバルブ群のストップバル
ブ３１１、３１２、及び３１３は一体的に構成されたモ
ノブロックバルブ３３５であり、該モノブロックバルブ
３３５は６個のストップバルブが、ガス滞留部を極力少
なくなるように一体化されている。
一方、前記２連３方バルブ３３６、３３７、３３８は、
夫々ストップバルブ３１４、３１５、３１６の一端に、
ストップバルブ３１７、３１８、３１９の一端が接続さ
れて構成されており、各ストップバルブ３１７、３１
８、３１９の他端には逆拡散防止用パイプ３２７、ニー
ドルバルブ３２８、浮子式流量計３２９及びストップバ
ルブ３３０がその順序で排気管ライン３３１に沿って設
けられている。
なお、前記ニードルバルブ３２３及び浮子式流量計３２
４、並びに前記ニードルバルブ３２８及び浮子式流量計
３２９は、いずれも夫々を一体化したニードルバルブ付
浮子式流量計を用いてもよく、また、マスフローコント
ローラーを用いてもよいが、これらの部品材料は、パー
ティクル発生無し、外部リーク無し、放出ガス極小の観
点からは、内面電解研磨品が好適である。さらに、前記
パイプ３２２、３２７は、パージガス（例えばＡｒ）の
放出口から大気の逆拡散による混入を防止するべく設け
られるものであるが、例えば１／４″の内面研磨ＳＵＳ
３１６Ｌ管で４ｍ程度以上の管長のものが好ましい。
前記プロセスガス供給配管ライン３２０、プロセスガス
導入配管ライン３３２、３３３、及び３３４、パージガ
ス供給配管ライン３２１、並びに排気管ライン３２６、
及び３３１は、ガスの使用量によっても異なるが、１／
４″又は３／８″の内面電解研磨ＳＵＳ３１６Ｌ管で構
成される。この場合、流れる特殊材料ガスが塩素系ある
いはフッ素系のガスで腐食性が強い場合には、Ｎｉ配管
を用いることも有効である。
前記パージガス供給配管ライン３２１は、配管材内壁か
らの水分を中心とした放出ガスの影響を受けてパージガ
スの純度低下を防止するために、パージガスを常時パー
ジできる構造とする。例えば、前記パイプ３２２の管径
が１／４″で長さが４ｍである場合、ガス流量が１１／
ｍｉｎ以上になるようにニードルバルブ３２３、浮子式
流量計３２４を調節し、パージガス供給配管ライン３２
１に常時小流量の高純度パージガスが流れるようにす
る。これにより、パージガス中の不純物レベルを少なく
とも数ｐｐｂ以下に保った状態で高純度のパージガスを
供給することが可能となる。
第２図は、所定のプロセス装置１０１と２連３方バルブ
１０３等との接続状態をより詳細に説明する図である。
２連３方バルブ１０３を構成するストップバルブ１０６
とプロセス装置１０１との間に介在する配管接続継手１
０２は、パーティクル発生無し、外部リーク無しの観点
からメタルＣリングを用いた接続継手であるのが望まし
い。該２連３方バルブ１０３を構成するストップバルブ
１０７の一端には、プロセスガス供給配管ライン１０４
が、その他端には排気管ライン１０５が接続されてい
る。
前記プロセス装置１０１に設けられる配管接続継手１０
２は、保守点検作業の際には、取り外すことがあるの
で、プロセスガス導入配管ライン１０４、排気管ライン
１０５は、中途部にエルボ等を介在させることにより、
プロセス装置供給口１０８に対し水平な部分を作って自
由度を持たせることができ、配管接続継手１０２を完全
に離脱可能にすることができる。また、プロセスガス配
管１０４は、パーティクルが発生しないように曲率半径
を大きくしたスパイラル状の配管とし、フレキシブルな
もので構成してもよい。かかる構成とすれば、全金属製
の配管系によりプロセス装置１０１にガスを供給するこ
とができ、装置の保守点検作業時には配管系の脱着が容
易に行え、しかも保守作業中もガス配管系にパージガス
を流し続けることができる。
次に、本第１の実施例に係るプロセスガス供給配管装置
の作動を第４図乃至第１１図を参照しながら説明する。
なお、ガスが流れている配管系は黒太の線で描かれてい
る。
第４図は、全プロセス装置３０１、３０２、３０３の停
止状態、すなわち全配管系のパージ状態におけるガスの
流れを示している。
まず、第１のバルブ群であるストップバルブ３０８、３
０９、及び３１０を開、各２連３方バルブ３３６、３３
７、３３８の夫々のストップバルブ３１７、３１８、及
び３１９を開、ストップバルブ３２５、及び３３０を
開、また、第２群のバルブ群であるストップバルブ３１
１、３１２、及び３１３を閉、前記各２連３方バルブの
ストップバルブ３１４、３１５、及び３１６を閉の状態
にしておく。
かかるバルブの開閉状態では、シリンダーキャビネット
配管装置３０７から少量のパージガス（Ａｒ）の供給を
開始すると、プロセスガス供給配管ライン３２０、並び
にプロセスガス導入配管ライン３３２、３３３、及び３
３４にパージガスが流れる。この場合、ストップバルブ
３３０は開状態であるので、排気管ライン３３１にはパ
ージガスが１１／ｍｉｎ程度以上で流れている状態とな
ると共に、パージガス供給配管ライン３２１にも、スト
ップバルブ３２５が開状態であるので、パージガスが１
１／ｍｉｎ程度以上で流れている状態となる。すなわ
ち、全配管系のガスの滞留が防止できる。
第５図は、プロセス装置３０１にのみプロセスガスを供
給する状態を示したものである。この場合におけるバル
ブの開閉状態は、ストップバルブ３０８、及び３１４を
開、ストップバルブ３１２、３１３、３１８、及び３１
９、並びにストップバルブ３２５、及び３３０を開とす
る一方、ストップバルブ３０９、３１０、３１１、３１
５、３１６及び３１７を閉とする。
かかるバルブの開閉状態では、シリンダーキャビネット
配管装置３０７から所定のプロセスガスをプロセスガス
供給配管ライン３２０に供給し、制御ユニット３０４を
有するプロセスガス導入配管ライン３３２を経由して、
プロセス装置３０１へ供給することができる。この時、
ストップバルブ３１２、３１３、３１８、及び３１９、
並びにストップバルブ３２５及び３３０が開であり、ス
トップバルブ３１５、及び３１６が閉の状態であるの
で、パージガス供給配管ライン３２１からのパージガス
はプロセスガス導入配管ライン３３３、３３４を介して
排気管ライン３３１に流れ、該排気管ライン３３１には
流量１１／ｍｉｎ程度以上で放出する。また、パージガ
ス供給配管ライン３２１からのパージガスは、前記第４
図の場合と同様に流量１１／ｍｉｎで排気管ライン３２
６からパージガスが放出される。すなわち、全配管系の
ガスの滞留が防止できる。
第６図は、プロセス装置３０２にのみプロセスガスを供
給する場合のガスの流れを示すものである。この場合の
バルブの開閉状態は、ストップバルブ３０９、及び３１
５を開、ストップバルブ３１１、３１３、３１７、及び
３１９、並びにストップバルブ３２５、及び３３０を開
とし、ストップバルブ３０８、３１０、３１２、３１
４、３１６、及び３１８を閉とする。
かかる状態では、シリンダーキャビネット配管装置３０
７から所定のプロセスガスを供給すると、該プロセスガ
スはプロセスガス供給配管ライン３２０、制御ユニット
３０５を有するプロセスガス導入配管ライン３３３を経
由してプロセス装置３０２に供給される。また、他のプ
ロセスガス配管ライン３３２、３３４にはパージガス供
給配管ライン３２１からパージガスが供給され、該パー
ジガスは排気管ライン３２６及び排気管ライン３３１か
ら流量１１／ｍｉｎ程度以上で放出される。すなわち、
全配管系のガスの滞留が防止できる。
第７図は、プロセス装置３０３にのみプロセスガスを供
給する場合のガスの流れを示すものである。この場合に
おけるバルブの開閉状態は、ストップバルブ３１０、及
び３１６を開、ストップバルブ３１１、３１２、３１
７、及び３１８、並びにストップバルブ３２５、及び３
３０を開の状態とし、ストップバルブ３０８、３０９、
及び３１３を閉の状態とする。
かかる状態では、プロセスガス供給配管ライン３２０か
らのプロセスガスは、制御ユニット３０６を有するプロ
セスガス導入配管ライン３３４を経由してプロセス装置
３０３に供給される。また、パージガス供給配管ライン
３２１のパージガスは、排気管ライン３２６から放出さ
れると共に、制御ユニット３０４を有するプロセスガス
導入配管ライン３３２、制御ユニット３０５を有するプ
ロセスガス配管ライン３３３を経由して排気管ライン３
３１から放出される。すなわち、全配管系のガスの滞留
が防止できる。
次に、第８図、第９図、及び第１０図は、夫々２台のプ
ロセス装置に、同時にプロセスガスを供給する場合のガ
スの流れを示すものであるが、いずれの場合も、当該バ
ルブの開閉状態に応じて、２本のプロセスガス導入配管
ラインにプロセスガスが流れ、他の１本のプロセスガス
導入配管ラインにはパージガスが流れる状態となる。す
なわち、全配管系のガスの滞留が防止できるように構成
したものである。
第８図は、２台のプロセス装置３０１、３０２にプロセ
スガスを供給する場合のガスの流れを示しており、スト
ップバルブ３０８、３０９、３１４、及び３１５、並び
に並びにストップバルブ３２５、及び３３０を開、スト
ップバルブ３１０、３１１、３１２、３１６、３１７、
及び３１８を閉の状態とする。
かかるバルブの開閉状態では、プロセスガスはプロセス
ガス供給配管ライン３２０からプロセスガス配管ライン
３３２を経由してプロセス装置３０１に、及びプロセス
ガス配管ライン３３３を経由してプロセス装置３０２に
供給される。一方、パージガス供給配管ライン３２１か
らのパージガスはプロセスガス配管ライン３３４を経由
して排気管ライン３３１に放出される。このパージガス
も、排気管ライン３２６及び３３１から１１／ｍｉｎ程
度以上の流量で放出されるようにしておく。
第９図は、プロセス装置３０１、３０３にプロセスガス
を供給する場合のガスの流れを示すものである。この場
合のバルブの開閉状態は、ストップバルブ３０８、３１
０、３１４、及び３１６、並びにストップバルブ３２
５、及び３３０を開、また、ストップバルブ３１２、３
１８を開、そして、ストップバルブ３０９、３１１、３
１３、３１５、３１７、３１９を閉の状態とする。
かかる状態では、プロセスガスはプロセスガス供給配管
ライン３２０からプロセスガス導入配管ライン３３２を
経由してプロセス装置３０１に、そして、プロセスガス
導入配管ライン３３４を経由してプロセス装置３０３に
供給される。一方、パージガス供給配管ライン３２１か
らのプロセスガスはプロセスガス導入配管ライン３３３
を経由して排気管ライン３３１から放出される。また、
このパージガスも、排気管ライン３２６及び３３１から
１１／ｍｉｎ程度以上の流量で放出されるようにしてお
く。
第１０図は、プロセス装置３０２、３０３にプロセスガ
スを供給する場合のガスの流れを示すものである。この
場合のバルブの開閉状態は、ストップバルブ３０９、３
１０、３１５、及び３１６並びにストップバルブ３２
５、及び３３０を開とし、ストップバルブ３０８、３１
２、３１３、３１４、３１８、３１９を閉の状態とす
る。かかる状態では、プロセスガスはプロセスガス供給
配管ライン３２０から、プロセスガス導入配管ライン３
３３を経由してプロセス装置３０２に、及びプロセスガ
ス導入配管ライン３３４を経由してプロセス装置３０３
に夫々流れる。また、パージガスは、パージガス供給配
管ライン３２１からプロセスガス導入配管ライン３３２
を介して排気管ライン３３１から放出されると共に、パ
ージガス供給配管ライン３２１からのパージガスが排気
管ライン３２６から放出される。この場合の両パージガ
スの流量も１１／ｍｉｎ程度以上とする。
プロセスガスの使用の態様によっては、第８図から第１
０図までに示す場合のように、２台のプロセス装置にプ
ロセスガスを供給しているとき、そのうちの１台への供
給を停止する必要が生じる場合がある。かかる供給の変
更操作を行う場合、プロセスガスを停止しようとするプ
ロセスガス導入配管ラインにプロセスガスが正圧で残っ
ていると、該プロセスガスがパージガス供給配管ライン
に逆流する虞れがあるので、該プロセスガスを完全に放
出してから行うようにする。
なお、かかる２台のプロセス装置の供給から１台のプロ
セス装置のみの供給に変更する態様としては、第８図に
示す状態から第５図又は第６図に示す状態に、第９図に
示す状態から第５図又は第７図に示す状態に、第１０図
に示す状態から第６図又は第７図に示す状態に、という
ような諸種の態様が考えられる。
次に、第１１図は３台の全てのプロセス装置３０１、３
０２、３０３に同時にプロセスガスを供給する場合のガ
スの流れを示すものである。この場合のバルブの開閉状
態は、ストップバルブ３０８、３０９、３１０、３１
４、３１５、及び３１６、並びにストップバルブ３２
５、及び３３０を開、ストップバルブ３１１、３１２、
３１３、３１７、３１８、及び３１９を閉の状態とす
る。
かかる状態では、プロセスガス供給配管ライン３２０か
らのプロセスガスは、夫々制御ユニット３０４、３０
５、３０６を有する３本の各プロセスガス導入配管ライ
ン３３２、３３３、３３４を経由して夫々プロセス装置
３０１、３０２、３０３に供給される。この場合、パー
ジガス供給配管ライン３２１からのパージガスは、前述
したのと同様に、流量１１／ｍｉｎ程度で排気管ライン
３２６から放出され続け、パージガス供給配管ライン３
２１にガスが滞留することはなく、配管内壁からの放出
ガスによる汚染を防止できる。
上記のように、３台のプロセス装置にプロセスガスが供
給されているときに、そのうちの１台、又は２台のプロ
セス装置へのプロセスガス供給を停止する場合は、上記
した第５図、第６図、若しくは第７図、又は第８図、第
９図、若しくは第１０図に示すような操作を行う。いず
れの場合も、プロセスガス供給配管ライン３２０、プロ
セスガス導入配管ライン３３２、３３３、及び３３４、
並びにパージガス供給配管ライン３２１の全てに常時ガ
スが流れるようになる。なお、かかる変更操作を行う場
合、プロセスガスがパージガス供給配管に逆流しないよ
うにする必要があるのは上述した通りである。
本第１の実施例では、第１のバルブ群であるストップバ
ルブ３０８、３０９、３１０、及び第２のバルブ群であ
るストップバルブ３１１、３１２、３１３の６個のバル
ブは、一体化したモノブロックバルブであるが、該モノ
ブロックバルブは、１本のガスシリンダーから供給する
プロセス装置の台数によって異なった構造を有するもの
となる。
例えば第３図（ａ）はプロセス装置が２台、第３図
（ｂ）はプロセス装置が４台の場合のモノブロックバル
ブの構造の例を示すものである。
第３図（ａ）に示したモノブロックバルブ４１０は、一
体化された４個のストップバルブ４０１、４０２、４０
３、及び４０４から成り、これらのうち２個のストップ
バルブ４０１、及び４０２は第１のバルブ群を、そし
て、他の２個のストップバルブ４０３、及び４０２は第
２のバルブ群を構成している。ここで、図中、４０５は
プロセスガス供給配管ライン、４０６、４０７はプロセ
スガス導入配管ライン、４０８はパージガス供給配管ラ
イン、４０９は排気管ラインである。
第３図（ｂ）に示したモノブロックバルブ５１６は、一
体化された８個のストップバルブ５０１、５０２、５０
３、５０４、５０５、５０６、５０７、及び５０８から
成り、これらのうち、４個のストップバルブ５０１、５
０２、５０３、５０４は第１のバルブ群を、他の４個の
ストップバルブ５０５、５０６、５０７、５０８は第２
のバルブ群を構成している。
ここで、図中、５０９はプロセスガス供給配管ライン、
また、５１０、５１１、５１２、及び５１３はプロセス
ガス導入配管ライン、５１４はパージガス供給配管ライ
ン、５１５は排気管ラインである。
上記第３図（ａ）、第３図（ｂ）に示すモノブロックバ
ルブ４１０、５１６の操作の手法は、上記第１の実施例
に係るモノブロックバルブ３３５のものに準ずる。上述
したように、モノブロックバルブの構造はプロセス装置
の台数に応じて変わるので、プロセス装置の増設等を考
慮して決定される。
なお、複数バルブのモノブロック化は、小型化に寄与す
るのみならず、ガス配管系の性能向上に有効に寄与す
る。
上記実施例では、プロセスガス供給配管ラインとパージ
ガス供給配管ラインとの縁切りは１個のバルブを介して
行われているが、通常、１００万回以上の開閉動作を保
証するストップバルブの弁座リーク（スルーリーク）は
１×１０-9Ｔｏｒｒ・１／ｓｅｃ程度であり、仮にパー
ジガスがこのオーダーでプロセスガス導入配管ラインに
混入されたとしても、その濃度は数ｐｐｂ以下でありプ
ロセスガスへの影響は極めて小さい。ただし、この程度
のリーク量でも縁切りが不十分である場合には、各スト
ップバルブを縦列状態で設置するいわゆる二重切りの構
造とするのが好適である。
第１２図は、本発明に係るプロセスガス供給配管装置の
第２の実施例を示すものである。本実施例は、３台のプ
ロセス装置２０１、２０２、２０３を有し、夫々に対応
するプロセスガス導入配管ライン２３４、２３５、２３
６には、夫々制御ユニット２０４、２０５、２０６が配
されている。一方、第１のモノブロックバルブ２３７及
び第２のモノブロックバルブ２３８を有しており、該第
１のモノブロックバルブ２３７は、ストップバルブ２０
８、２１０、２１２及び２１４から成り、前記第２のモ
ノブロックバルブ２３８は、ストップバルブ２０９、２
１１、２１３及び２１５から成る。なお、前記第１のモ
ノブロックバルブにおけるストップバルブ２０８、及び
２１０は第１のバルブ群を、第２のモノブロックバルブ
２３８におけるストップバルブ２０９、及び２１１は第
１のバルブ群を構成しており、第１のモノブロックバル
ブにおけるストップバルブ２１２、及び２１４は第２の
バルブ群を、第２のモノブロックバルブ２３８における
ストップバルブ２１３、及び２１５は第２のバルブ群を
構成している。
シリンダーキャビネット配管装置２０７はプロセスガス
シリンダーを収納しており、該配管装置２０７に接続さ
れたプロセスガス供給配管ライン２２２の下流端は、前
記第１のモノブロックバルブ２３７のストップバルブ２
０８、２１０の各一端に、プロセスガス供給配管ライン
２２２′の下流端には前記第２のモノブロックバルブ２
３８のストップバルブ２０９、２１１の各一端に接続さ
れている。また、パージガス供給配管ライン２２３に
は、前記第１のモノブロックバルブ２３７のストップバ
ルブ２１２、及び２１４の各一端、並びに第２のモノブ
ロックバルブ２３８のストップバルブ２１３、及び２１
５の各一端が接続されている。
他方、前記プロセスガス導入配管ライン２３４の上流端
はストップバルブ２０８、２１２の他端同士の接続点
に、前記プロセスガス導入配管ライン２３５の上流端は
ストップバルブ２０９、２１３の他端同士の接続点に、
前記プロセスガス導入配管ライン２３６の上流端はプロ
セスガス供給配管ライン２２２″を介してストップバル
ブ２１１、２１５の他端同士の接続点に接続されてい
る。なお、第１のモノブロック２３７のストップバルブ
２１０、２１４の他端同士と第２のモノブロック２３８
のストップバルブ２０９、２１１の一端同士とはプロセ
スガス供給配管ライン２２２′を介して接続されてい
る。
さらに、前記３本のプロセスガス導入配管ライン２３
４、２３５、２３６の下流端は、夫々２連３方バルブ２
３９、２４０、２４１を構成するストップバルブ２１
６、２１７、２１８を介してプロセス装置２０１、２０
２、２０３に接続されており、該ストップバルブ２１
６、２１７、２１８は、夫々がストップバルブ２１９、
２２０、２２１と２個のバルブが一体化された２連３方
バルブを構成している。
前記プロセスガス供給配管ライン２２２、２２２′、２
２２″、プロセスガス導入配管ライン２３４、２３５、
２３６、パージガス供給配管ライン２２３、及び排気管
ライン２２８、２３３は、ガスの使用量に応じて異なる
が、通常１／４″又は３／８″内面電解研磨ＳＵＳ３１
６Ｌ管で構成される。また、上記第１の実施例と同様
に、前記排気管ライン２２８には、逆拡散防止用パイプ
２２４、ニードルバルブ２２５、浮子式流量計２２６、
及びストップバルブ２２７がその順序で配設されてお
り、前記排気管ライン２３３には、逆拡散防止用パイプ
２２９、ニードルバルブ２３０、浮子式流量計２３１、
及びストップバルブ２３２がその順序で配設されてい
る。
次に、本第２の実施例に係るプロセスガス供給配管装置
の作動につき第１３図乃至第２０図を参照しながら説明
する。
第１３図は、全プロセス装置３０１、３０２、３０３の
停止状態、すなわち全配管系のパージ状態におけるガス
の流れを示している。この場合のバルブの開閉状態は、
第１のモノブロックバルブ２３７を構成するストップバ
ルブ２０８、２１０を開、第２のモノブロックバルブ２
３８を構成するストップバルブ２０９、２１１を開、夫
々が２連３方バルブを構成するストップバルブ２１９、
２２０、２２１を開、ストップバルブ２２７、２３２を
開状態とする一方、第１のストップバルブ２３７を構成
するストップバルブ２１２、２１４を閉、第２のモノブ
ロックバルブ２３８を構成するストップバルブ２１３、
２１５を閉、夫々が２連３方バルブを構成するストップ
バルブ２１６、２１７、２１８を閉の状態とする。
かかる状態でシリンダーキャビネット配管装置２０７か
らパージ用ガスを供給すると、該パージ用ガスはプロセ
スガス導入配管ライン２３４に向けて、プロセスガス供
給配管ライン２２２′からプロセスガス導入配管ライン
２３５に向けて、そしてプロセスガス供給配管ライン２
２２″からプロセスガス導入配管ライン２３６に向けて
流れることになり、さらに、夫々制御ユニット２０４、
２０５、２０６を介して排気管ライン２３３から１１／
ｍｉｎ程度以上の流量で放出され、また、パージガス供
給源からのパージガスがパージガス供給配管ライン２２
３を介して排気管ライン２２８から放出される。この場
合の両パージガスの流量は１１／ｍｉｎ程度以上とす
る。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
第１４図は、プロセスガスがプロセス装置２０１のみに
供給される場合のガスの流れを示すものである。この場
合のバルブの開閉状態は、プロセスガス導入配管ライン
２３４に沿って設けられるストップバルブ２０８、２１
６を開、パージガス供給配管ライン２２３に連なるスト
ップバルブ２１４を開、プロセスガス導入配管ライン２
３５、２３６に沿って夫々設けられるストップバルブ２
０９、２２０、及びストップバルブ２１１、２２１を開
状態とする一方、ストップバルブ２１０、２１２を閉、
ストップバルブ２１９を閉とすると共に、ストップバル
ブ２１３、２１７、及びストップバルブ２１５、２１８
を閉状態とする。
かかる状態では、シリンダーキャビネット配管装置２０
７からのプロセスガスはプロセスガス供給配管ライン２
２２、制御ユニット２０４を介してプロセス装置２０１
にのみ供給される。一方、パージガス供給配管ライン２
２３からのパージガスは、パージガス供給配管ライン２
２２′からプロセスガス導入配管ライン２３５、２３６
に夫々分流され、夫々制御ユニット２０５、２０６を介
して排気管ライン２３３を介して放出されると共に、も
う一つの排気管ライン２２８を介して放出される。この
場合における両排気管ライン２２８、２３３には１１／
ｍｉｎ以上の流量のパージガスが流れる。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
第１５図は、プロセスガスがプロセス装置２０２のみに
供給される場合のガスの流れを示するものである。この
場合のバルブの開閉状態は、プロセスガス供給配管ライ
ン２２２′、及びプロセスガス導入配管ライン２３５に
沿って設けられるストップバルブ２１０、２０９、２１
７を開、パージガス供給配管ライン２２３に連なるスト
ップバルブ２１２、及びプロセスガス導入配管ライン２
３４に連なるストップバルブ２１９、並びにパージガス
供給配管ライン２２３に連なるストップバルブ２１５、
及びプロセスガス導入配管ライン２３６に連なるストッ
プバルブ２２１を開状態とする一方、ストップバルブ２
０８、２１４、及びストップバルブ２１３、２１１を
閉、さらにストップバルブ２１６、２２０、２１８をい
ずれも閉の状態とする。
かかる状態で、シリンダーキャビネット配管装置２０７
からプロセスガスが供給されると、該プロセスガスはプ
ロセスガス供給配管ライン２２２、２２２′からプロセ
スガス導入配管ライン２３５に流れ、制御ユニット２０
５を介してプロセス装置２０２に供給される。一方、パ
ージガス供給配管ライン２２３を流れるパージガスは排
気管ライン２２８を介して放出されると共に、夫々プロ
セスガス導入配管ライン２３４、２３６に分流し、さら
に、排気管ライン２３３から放出されるようになる。こ
の場合の両排気管ライン２３４、２３６を流れるパージ
ガスは、１１／ｍｉｎ程度以上の流量で放出される。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
第１６図は、プロセス装置２０３のみにプロセスガスが
供給される場合のガスの流れを示すものである。この場
合のバルブの開閉状態は、ストップバルブ２１０、２１
１、２１８を開、パージガス供給配管ライン２２３に連
なるプロセスガス導入配管ライン２３４に沿って設けら
れるストップバルブ２１２、２１９を開、また、パージ
ガス供給配管ライン２２３に連なるプロセスガス導入配
管ライン２３５に沿って設けられるストップバルブ２１
３、２２０を開状態とする。
かかる状態では、シリンダーキャビネット配管装置２０
７からのプロセスガスはプロセスガス供給配管ライン２
２２、２２２′、２２２″を流れ、プロセスガス導入配
管ライン２３６に供給され、制御ユニット２０６を介し
てプロセス装置２０３に供給される。一方、パージガス
供給配管ライン２３３からのパージガスは排気管ライン
２２８から放出されると共に、プロセスガス導入配管ラ
イン２３４、２３５に分流された後に合流して排気管ラ
イン２３３から放出される。なお、両排気管ライン２２
８、２３３から放出されるパージガスは１１／ｍｉｎ程
度以上の流量で放出される。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
次に、第１７図乃至第１９図までは、プロセスガスを２
台のプロセス装置に同時に供給する場合について説明す
るものである。
第１７図は、プロセス装置２０１、２０２に同時にプロ
セスガスを供給する場合のガスの流れを示すものであ
る。この場合におけるバルブの開閉状態は、第１のモノ
ブロックバルブ２３７のストップバルブ２０８、２１０
を開、第２のモノブロックバルブ２３８のストップバル
ブ２０９を開とし、前記ストップバルブ２０８に連なる
プロセスガス導入配管ライン２３４に沿って設けられる
ストップバルブ２１６を開、また、前記ストップバルブ
２０９に連なるプロセスガス導入配管ライン２３５に沿
って設けられるストップバルブ２１７を開状態とする。
さらに、パージガス供給配管ライン２２３に連なる第２
のモノブロックバルブ２３８のストップバルブ２１５を
開、該ストップバルブ２１５に連なるプロセスガス導入
配管ライン２３６に沿って設けられるストップバルブ２
２１を開状態とする一方、第１のモノブロックバルブ２
３７のストップバルブ２１２、２１４を閉、第２のモノ
ブロックバルブ２３８のストップバルブ２１１、２１３
を閉、ストップバルブ２１９、２２０、及び２１８を閉
状態にする。
かかる状態でシリンダーキャビネット配管装置２０７か
らプロセスガスが供給されると、プロセスガスはプロセ
スガス供給配管ライン２２２からプロセスガス導入配管
ライン２３４に流れ、制御ユニット２０４を介してプロ
セス装置２０１に供給され、また、プロセスガス供給配
管ライン２２２′からプロセスガス導入配管ライン２３
５に流れ、制御ユニット２０５を介してプロセス装置２
０２に供給される。また、パージガス供給配管ライン２
２３を流れるパージガスは排気管ライン２２８から放出
されると共に、プロセスガス導入配管ライン２３６に流
れ込み、制御ユニット２０６を介して排気管ライン２３
３から放出される。この場合も、両排気管ライン２２
８、２３３を流れるパージガスは１１／ｍｉｎ程度以上
の流量で放出される。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
第１８図は、プロセス装置２０１、２０３に同時にプロ
セスガスを供給する場合のガスの流れを示すものであ
る。この場合におけるバルブの開閉状態は、第１のモノ
ブロックバルブ２３７のストップバルブ２０８、２１０
を開、第２のモノブロックバルブ２３８のストップバル
ブ２１１を開とし、前記ストップバルブ２０８に連なる
プロセスガス導入配管ライン２３４に沿って設けられる
ストップバルブ２１６を開、また、前記ストップバルブ
２１１、及びプロセスガス供給配管ライン２２２″に連
なるプロセスガス導入配管ライン２３６に沿って設けら
れるストップバルブ２１８を開状態とする。さらに、パ
ージガス供給配管ライン２２３に連なる第２のモノブロ
ックバルブ２３８のストップバルブ２１３を開、該スト
ップバルブ２１３に連なるプロセスガス導入配管ライン
２３５に沿って設けられるストップバルブ２２０を開状
態とする一方、第１のモノブロックバルブ２３７のスト
ップバルブ２１２、２１４を閉、第２のモノブロックバ
ルブ２３８のストップバルブ２０９、２１５を閉、スト
ップバルブ２１９、２１７、及び２２１を閉状態にす
る。
かかる状態でシリンダーキャビネット配管装置２０７か
らプロセスガスが供給されると、プロセスガスはプロセ
スガス供給配管ライン２２２からプロセスガス導入配管
ライン２３４に流れ、制御ユニット２０４を介してプロ
セス装置２０１に供給され、また、プロセスガス供給配
管ライン２２２′、２２２″からプロセスガス導入配管
ライン２３６に流れ、制御ユニット２０６を介してプロ
セス装置２０３に供給される。また、パージガス供給配
管ライン２２３を流れるパージガスは排気管ライン２２
８から放出されると共に、プロセスガス導入配管ライン
２３５に流れ込み、制御ユニット２０５を介して排気管
ライン２３３から放出される。この場合も、両排気管ラ
イン２２８、２３３を流れるパージガスは１１／ｍｉｎ
程度以上の流量で放出される。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
第１９図は、プロセス装置２０２、２０３に同時にプロ
セスガスを供給する場合のガスの流れを示すものであ
る。この場合におけるバルブの開閉状態は、第１のモノ
ブロックバルブ２３７のストップバルブ２１０を開、第
２のモノブロックバルブ２３８のストップバルブ２０
９、２１１を開とし、前記プロセスガス供給配管ライン
２２２′、及びストップバルブ２０９に連なるプロセス
ガス導入配管ライン２３５に沿って設けられるストップ
バルブ２１７を開、また、前記ストップバルブ２１１、
及びプロセスガス供給配管ライン２２２″に連なるプロ
セスガス導入配管ライン２３６に沿って設けられるスト
ップバルブ２１８を開状態とする。さらに、パージガス
供給配管ライン２２３に連なる第１のモノブロックバル
ブ２３７のストップバルブ２１２を開、該ストップバル
ブ２１２に連なるプロセスガス導入配管ライン２３４に
沿って設けられるストップバルブ２１９を開状態とする
一方、第１のモノブロックバルブ２３７のストップバル
ブ２０８、２１４を閉、第２のモノブロックバルブ２３
８のストップバルブ２１３、２１５を閉、ストップバル
ブ２２０、２２１、及び２１６を閉状態にする。
かかる状態でシリンダーキャビネット配管装置２０７か
らプロセスガスが供給されると、プロセスガスはプロセ
スガス供給配管ライン２２２、及び２２２′からプロセ
スガス導入配管ライン２３５に流れ、制御ユニット２０
５を介してプロセス装置２０２に供給され、また、プロ
セスガス供給配管ライン２２２′、２２２″からプロセ
スガス導入配管ライン２３６に流れ、制御ユニット２０
６を介してプロセス装置２０３に供給される。また、パ
ージガス供給配管ライン２２３を流れるパージガスは排
気管ライン２２８から放出されると共に、プロセスガス
導入配管ライン２３４に流れ込み、制御ユニット２０４
を介して排気管ライン２３３から放出される。この場合
も、両排気管ライン２２８、２３３を流れるパージガス
は１１／ｍｉｎ程度以上の流量で放出される。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
本第２の実施例において、２台のプロセス装置へ同時に
プロセスガスを供給した後に、いずれか一方のプロセス
装置への供給を停止する場合は、上述した第１４図、第
１５図、又は第１６図のいずれかに示す状態に対応した
ものとなる。
最後に、第２０図は、３台のプロセス装置２０１、２０
２、２０３へ同時にガスを供給する場合のガスの流れを
示すものである。この場合のバルブの開閉状態は、第１
のモノブロックバルブ２３７のストップバルブ２０８、
２１０、及び第２のモノブロックバルブ２３８のストッ
プバルブ２０９、２１１を開とし、プロセスガス導入配
管ライン２３４、２３５、２３６に沿って夫々設けられ
るストップバルブ２１６、２１７、２１８を開状態とす
る一方、第１のモノブロックバルブ２３７のストップバ
ルブ２１２、２１４、及び第２のモノブロックバルブ２
３８のストップバルブ２１３、２１５を開、また、スト
ップバルブ２１９、２２０、２２１、２３１を閉の状態
とする。
かかる状態では、シリンダーキャビネット配管装置２０
７からのプロセスガスは、プロセスガス供給配管ライン
２２２、及びプロセスガス導入配管ライン２３４を介し
てプロセス装置２０１に供給され、プロセスガス供給配
管ライン２２２′、及びプロセスガス導入配管ライン２
３５を介してプロセス装置２０２に供給され、プロセス
ガス供給配管ライン２２２″、及びプロセスガス導入配
管ライン２３６を介してプロセス装置２０３に供給され
る。また、パージガス供給配管ライン２２３からのパー
ジガスは、上述したと同様に、排気管ライン２２８から
常時１１／ｍｉｎ程度以上の流量で放出されるようにし
ておく。
すなわち、全ての配管系はパージガスの流通状態となる
ので、該配管系内のガス滞留による汚染が防止できる。
以上のように、第１及び第２の実施例に係るプロセスガ
ス供給配管ライン装置について説明したが、第１の実施
例の場合は、プロセスガス供給配管ラインの共通の一端
からのプロセスガスを複数のプロセスガス導入配管ライ
ンに分流するべく構成されたものであるのに対し、第２
の実施例の場合は、プロセスガス供給配管ラインの下流
側に所定間隔を置いて順次形成された分岐箇所から各々
分流するべく構成されたものである。従って、第１の実
施例の構成ではプロセスガス導入配管ラインの数が変更
するとそれに応じてモノブロックバルブの構成も変更す
る必要があるのに対して、第２の実施例の構成では、同
一構成のモノブロックバルブをプロセスガス供給配管ラ
インに対して並列的に配設すればよいので、第２の実施
例の方が第１の実施例に比べて、構成部品の種類が少な
くて済み、コスト的には有利である。
以上、本発明を第１及び第２の実施例を挙げて説明をし
たが、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、例
えば１本のガスシリンダーから供給するプロセス装置の
台数、プロセスガスの供給の手法、供給配管系のパージ
の手法等が異なる装置についても適用できる。
なお、本実施例では、ガスシリンダーに充填される特殊
材料ガスたるプロセスガス、例えばＳｉＨ4、ＳｉＨ６、
ＳｉＨ２Ｃｌ４、ＳｉＣｌ４、ＣＣｌ4、ＣＦ４、ＣＦ２
Ｃｌ２、ＷＦ６、ＮＦ３、ＡｓＨ3、ＰＨ３、Ｂ２Ｈ６等
を複数のプロセス装置に供給する場合について説明した
が、本発明は、一般ガスたるプロセスガス、例えば
Ｎ２、Ａｒ、Ｈ２、Ｏ２、Ｈｅ等をプロセス装置に供給
する場合にも適用できる。
なお、Ｎ２、Ａｒ、Ｈ２等の他Ｏ２、Ｈｅのようなプロ
セスガスは大型の純化器を通過した後に各プロセス装置
に分岐して供給されるのが一般的である。
すなわち、本発明に係るプロセスガスは、ガスシリンダ
ーに充填されて供給されるプロセスガスだけでなく、液
化ガスタンクやオンサイトプラントから供給されるプロ
セスガスについても、そのまま適用できる。
さらに付言すれば、本発明のプロセスガス供給配管装置
と、本発明者等が開発した半導体用クリーンガスシリン
ダー（特願昭６３−５３８９号（特開平２−８５３５８
号））及びシリンダーガスキャビネット配管装置（特願
昭６３−５２４５７号（特開平１−２２５３２０号）を
併用することにより、水分含有量が１０ｐｐｂ以下の超
高純度のプロセスガスを常時プロセス装置へ供給するこ
とができる。
ここで、前記開発された半導体用クリーンガスシリンダ
ーとは次のようなものである。
主要部分がステンレス鋼で形成されている装置であ
り、装置内部に露出する前記ステンレス鋼の表面の少な
くとも一部には、ステンレス鋼と不動態膜との界面近傍
に形成されたクロムの酸化物を主成分とする層と、不動
態膜の表面近傍に形成された鉄の酸化物を主成分とする
層との２つの層から構成され、厚さが５０Å以上の不動
態膜が、１５０℃以上４００℃未満の温度においてステ
ンレス鋼を加熱酸化せしめて形成されているもの。
主要部分がステンレス鋼で形成されている装置であ
り、装置内部に露出する前記ステンレス鋼の表面の少な
くとも一部には、クロムの酸化物と鉄の酸化物との混合
酸化物を主成分とする層からなる、厚さが１００Å以上
の不動態膜が、４００℃以上５００℃未満の温度におい
てステンレス鋼を加熱酸化せしめて形成されているも
の。
主要部分がステンレス鋼で形成されている装置であ
り、装置内部に露出する前記ステンレス鋼の表面の少な
くとも一部には、クロムの酸化物を主成分とする層から
なる、厚さが１３０Å以上の不動態膜が、５５０℃以上
の温度において９時間以上ステンレス鋼を加熱酸化せし
めて形成されているもの。
特に、不動態膜が形成されたステンレス鋼の表面が、半
径５μｍの円周内における凸部と凹部との高さの差の最
大値が１μｍ以下の平坦度を有しているものが好まし
い。
こうした新しい技術において本発明で得られる不純物の
少ないクリーンなＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６ガスを用いるこ
とにより、Ｓｉのエピタキシャル成長温度を６００℃ま
で低温化でき、また、Ｓｉ、ＳｉＯ２上へのシリコン堆
積において、明白な選択性が得られている（森田瑞穂、
光地哲伸、大見忠弘、熊谷浩洋、伊藤雅樹、“自由分子
流照射型低温高速ＣＶＤ技術”、第６回超ＬＳＩウルト
ラクリーンテクノロジー予稿集「高性能化プロセス技術
ＩＩＩ」、１９８８年１月、ｐｐ．２２９−２４３、及
び、室田淳一、中村直人、加藤学、御子柴宣夫、大見忠
弘、“高選択性を有するウルトラクリーンＣＶＤ技
術”、同上、ｐｐ．２１５−２２６）。このように、原
料ガス供給系をトータル化かつクリーン化されたシステ
ムとすることによって、高品質成膜及び高品質エッチン
グが可能となる。
［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、全配管系について
ガスが常時流れない部分、すなわち滞留部分が生じさせ
ないようにすることができる。従って、パージに使うガ
スの純度が十分高ければ、ガスシリンダーに充填された
高純度のプロセスガスを、各プロセス装置に常時かつ任
意に供給することができる。
また、ＳｉＨ４、Ｓｉ２Ｈ６、ＳｉＣｌ４、ＣＣｌ4、Ｃ
Ｆ４等のプロセスガスに対して、プロセス装置の位置で
５ｐｐｂ以下の水分濃度が実現でき、低温、高俗選択の
成膜、エッチングが可能となる。
このように、原料ガス供給系をトータル化かつクリーン
化されたシステムとすることによって、高品質成膜及び
高品質エッチングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の第１の実施例を示すブロック線図、
第２図は、プロセス装置近傍の配管状態の詳細を示す部
分拡大図、第３図（ａ）は、第１の実施例に適用可能で
あって２台のプロセス装置へプロセスガスを供給する場
合のモノブロックバルブの構成図、第３図（ｂ）は、第
１の実施例に適用可能であって４台のプロセス装置へプ
ロセスガスを供給する場合のモノブロックバルブの構成
図、第４図乃至第１１図は、第１の実施例におけるプロ
セスガス、及びパージガスの流れの態様を示すブロック
線図、第１２図は、本発明の第２の実施例を示すフロー
ブロック図、第１３図乃至第２０図は、第２の実施例に
おけるプロセスガス及びパージガスの流れの態様を示す
ブロック線図、第２１図は、従来のプロセスガス供給配
管装置の構成例を示すブロック線図、第２２図は従来の
プロセスガス供給配管装置を用いた場合における配管系
内の露点の変化を測定した結果を示すグラフである。 １０１……プロセス装置、１０２……配管接続継手、１
０３……２連３方バルブ、１０４……プロセスガス導入
配管ライン、１０５……パージガス排気管ライン、２０
１、２０２、２０３……プロセス装置、２０４、２０
５、２０６……制御ユニット、２０７……シリンダーキ
ャビネット配管装置、２０８、２０９、２１０、２１
１、２１２、２１３、２１４、２１５、２１６、２１
７、２１８、２１９、２２０、２２１、２２７、２３２
……ストップバルブ、２２２、２２２′、２２２″……
プロセスガス供給配管ライン、２２３……パージガス供
給配管ライン、２２４、２２９……逆拡散防止用パイ
プ、２２５、２３０……ニードルバルブ、２２６、２３
１……流量計、２２８、２３３……排気管ライン、２３
４、２３５、２３６……プロセスガス導入配管ライン、
２３７、２３８……モノブロックバルブ、２３９、２４
０、２４１……２連３方バルブ、３０１、３０２、３０
３……プロセス装置、３０４、３０５、３０６……制御
ユニット、３０７……シリンダーキャビネット配管装
置、３０８、３０９、３１０、３１１、３１２、３１
３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、３１
９、３２５、３３０……ストップバルブ、３３２、３３
３、３３４……プロセスガス導入配管ライン、３３５…
…モノブロックバルブ、３３６、３３７、３３８……２
連３方バルブ、３２３、３２８……ニードルバルブ、３
２４、３２９……浮子式流量計、３２２、３２７……ス
パイラル状のパイプ、３２０……プロセスガス供給配管
ライン、３２１……パージガス供給配管ライン、３２
６、３３１……パージガス排気管ライン、４０１、４０
２、４０３、４０４……ストップバルブ、４０５……プ
ロセスガス供給配管ライン、４０６、４０７……プロセ
スガス導入配管ライン、４０８……パージガス供給配管
ライン、４０９……パージガス排気管ライン、４１０、
５１６……モノブロックバルブ、５０１、５０２、５０
３、５０４、５０５、５０６、５０７、５０８……スト
ップバルブ、５０９……プロセスガス供給配管ライン、
５１０、５１１、５１２、５１３……プロセスガス導入
配管ライン、５１４……パージガス供給配管ライン、５
１５……パージガス排気ライン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−59133（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−96538（ＪＰ，Ｕ)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】プロセスガス供給源が上流側に接続される
    プロセスガス供給配管ラインと、該プロセスガス供給配
    管ラインの下流側に配される複数本のプロセスガス導入
    配管ラインと、該複数本のプロセスガス導入配管ライン
    の夫々の末端に接続される複数台のプロセス装置と、パ
    ージガス供給源が上流側に接続されるパージガス供給配
    管ラインと、を備えて成るプロセスガス供給配管装置に
    おいて、互いに独立に開閉可能な複数個のバルブから成
    る第１のバルブ群、及び該第１のバルブ群と一体的に構
    成され、互いに独立に開閉可能な複数個のバルブから成
    る第２のバルブ群を含む少なくとも１個のモノブロック
    バルブを設け、前記第１のバルブ群の各バルブは前記プ
    ロセスガス供給配管ラインと連通可能とし、前記第２の
    バルブ群の各バルブは前記パージガス供給配管ラインと
    連通可能とし、前記第１のバルブ群の夫々のバルブに対
    応する第２のバルブ群の夫々のバルブとの各接続点に、
    いずれかの前記プロセスガス導入配管ラインの上流端が
    接続され、前記複数本のプロセスガス導入配管ラインの
    夫々の下流端部に、夫々に対応するプロセス装置又は排
    気配管ラインとを選択的に連通させる複数個の３方バル
    ブが設けられたことを特徴とするプロセスガス供給配管
    装置。
  2. 【請求項２】前記モノブロックバルブは、１個であると
    共に、第１のバルブ群の複数のバルブの夫々の一端が前
    記プロセスガス供給配管ラインの共通の下流端部に接続
    され、第２のバルブ群の複数のバルブの夫々の一端が前
    記パージガス供給配管ラインの共通の下流端部に接続さ
    れていることを特徴とする請求項１に記載のプロセスガ
    ス供給配管装置。
  3. 【請求項３】前記モノブロックバルブは、複数個である
    と共に、各第１のバルブ群及び第２のバルブ群は夫々２
    個のバルブで構成され、各第１のバルブ群の一方のバル
    ブが前記プロセスガス供給配管ラインに沿って所定間隔
    を置いて設けられることを特徴とする請求項１に記載の
    プロセスガス供給配管装置。
  4. 【請求項４】前記排気配管ラインは、前記複数個の３方
    バルブに各別に設けられていることを特徴とする請求項
    １から請求項３までのいずれか１項に記載のプロセスガ
    ス供給配管装置。
  5. 【請求項５】前記プロセスガスは、半導体デバイス製造
    用の特殊材料ガスであることを特徴とする請求項１から
    請求項４までのいずれか１項に記載のプロセスガス供給
    配管装置。
  6. 【請求項６】前記プロセスガスは、半導体製造用の一般
    ガスであることを特徴とする請求項１から請求項５まで
    のいずれか１項に記載のプロセスガス供給配管装置。
  7. 【請求項７】前記パージガスは、アルゴンガスであるこ
    とを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１
    項に記載のプロセスガス供給配管装置。
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