JPH0678699U - ガス供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 ガス供給装置２０は、カートリッジ形ユニッ
トであり、本体装置に対して着脱可能に設けられた１つ
のキャビネット３内に、１本のガスボンベ１と、上記ガ
スボンベ１から供給される高圧ガスの圧力を減圧し、本
体装置へのガスの供給量を制御するガス制御装置２とが
収納された構成である。 【効果】 本体装置へのガス供給が１系統で行われるた
め、複数ガスの混合による事故が発生することがなく、
安全性が高い。本体装置へ供給するガスの切り替えは、
ガス供給装置２０全体の交換というかたちで行われ、そ
の交換作業は、減圧弁４を通った二次側（低圧側）にお
いて行うことができ、危険性が低く、だれでも簡単に行
うことができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えばイオン源等の本体装置にガスを供給するガス供給装置に関す るものである。

【０００２】

【従来の技術】

例えばイオン注入装置に用いられるイオン源においては、必要に応じてプラズ マチャンバ内に導入する動作ガスを変更する必要がある。このような場合、イオ ン源（本体装置）に動作ガスを供給するガス供給装置としては、従来、図４に示 すように、１つの容器の中に、異なった種類のガスを充填した複数のガスボンベ ５１…を配置すると共に、これら複数のガスボンベ５１…を、減圧弁５２…、自 動操作弁５３…、および自動流量調整器５４…を介して本体接続口の部分で一括 し、遠方操作によって自動操作弁５３…の開閉を切り換えることにより、複数の ガスを選択的に本体装置に供給できる構成のものが用いられて来た。尚、同図中 の５１ａはボンベ元弁、５１ｂはパージ口、５５はバイパス弁、５６はバイパス 元弁である。

【０００３】 上記構成のガス供給装置では、供給ガスの切り替えの際に、配管内の残留ガス を放出するための時間を要するものの、自動操作弁５３…の開閉を制御するコン トロールパネルを操作するだけで、供給ガスの切り替えを容易に行うことができ る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記の構成では、配管内の残留ガスが全て放出されないうちに 、次のガスの弁が開かれたり、自動操作弁５３…に故障が発生するなどによって 配管内で複数の反応性ガスが混合する可能性がある。また、配管の継手部からあ る反応性ガスが漏洩した場合、漏洩ガスによる腐食は他のガス系統にも及び、複 数のガスが容器内で混合する可能性がある。このように、異なった種類のガスを 充填した複数のガスボンベ５１…を配管によって接続した従来のガス供給装置で は、使用されているガスによってはガスの混合による爆発等の大事故が起きる危 険性がある。

【０００５】 そこで、このようなガスの混合による事故を防ぐためには、本体装置へのガス 供給ラインを１系統にし、１種類のガスのみを本体装置へ供給することが考えら れるが、この場合、供給ガスの切り替えを行う度に、ガスボンベを交換する必要 があり、供給ガスの切り替えに際しての作業者の負担が非常に大きく、また、ガ スボンベの交換に際しては、ガスボンベに接続されている配管内が高圧となって おり、危険性が伴うため、有識者（有資格者）でないと、その交換作業が行えな いなどの問題が生じる。

【０００６】 本考案は、上記に鑑みなされたものであり、その目的は、万一、ガスの漏洩事 故が発生しても、他のガスと混合することはなく、比較的簡単な作業で本体装置 へ供給するガスの切り替えを行うことができるガス供給装置を提供することにあ る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係るガス供給装置は、高圧ガス供給源、例えばガスボンベと、上記高 圧ガス供給源から供給される高圧ガスの圧力を減圧し、本体装置へのガスの供給 量を制御するガス制御装置とを有するものであって、上記の課題を解決するため に、以下の手段を講じたことを特徴としている。

【０００８】 即ち、上記本体装置に対して着脱可能に設けられた筐体の内部に、上記１つの 高圧ガス供給源および上記ガス制御装置を収納する。

【０００９】

【作用】

上記の構成によれば、筐体には１つの高圧ガス供給源のみが収納されており、 本体装置へのガス供給が１系統で行われるため、万一、ガスの漏洩事故が発生し ても、複数ガスの混合による事故は発生することがなく、安全性が高い。

【００１０】 また、本体装置へ供給するガスの切り替えは、高圧ガス供給源の交換ではなく 、ガス供給装置全体の交換というかたちで行われ、その交換作業は、ガス制御装 置によってガス圧が減圧された二次側（低圧側）において行うことができる。高 圧ガス供給源の交換の場合は、一次側（高圧側）での作業となるため、危険性も 高く、有識者（有資格者）でないとその交換作業が行えないが、ガス供給装置の 交換の場合は、２次側（低圧側）での作業となるため、危険性が低く、だれでも （無資格者でも）簡単に行うことができる。

【００１１】

【実施例】

本考案の一実施例について図１ないし図３に基づいて説明すれば、以下の通り である。

【００１２】 本実施例に係るガス供給装置２０は、図３に示すように、イオン注入装置のイ オン源（本体装置）２１のプラズマチャンバ内に、所定のガスを供給するための ものである。

【００１３】 上記ガス供給装置２０は、カートリッジ形ユニットであり、図１に示すように 、基本的には、イオン源２１に対して着脱可能に設けられた１つのキャビネット （筐体）３内に、高圧ガス供給源としての１本のガスボンベ１と、上記ガスボン ベ１から供給される高圧ガスの圧力を減圧し、イオン源２１へのガスの供給量を 制御するガス制御装置２とが収納された構成である。

【００１４】 上記ガス制御装置２は、二次側の圧力を一次側の圧力よりも低い一定圧力に自 動調整する減圧弁４と、遠隔操作によって開閉する自動操作弁５と、二次側の流 量が設定された流量になるように自動調整する自動流量調整器６と、バイパス弁 ７と、これらの各構成部材を接続する配管とによって構成されている。

【００１５】 上記減圧弁４の弁入口（１次側）には上記ガスボンベ１のボンベ元弁１ａ（図 ２参照）が接続されていると共に、その弁出口（２次側）には上記自動操作弁５ が接続されている。また、この自動操作弁５の弁出口には上記自動流量調整器６ が接続されている。この自動流量調整器６の出口側の配管は、キャビネット３の 背面部に形成された貫通孔３ａから、キャビネット３外部へと延びており、その 先端には本体接続口８が形成されている。

【００１６】 また、上記自動操作弁５および自動流量調整器６をコントロールパネルに接続 するための制御用信号線９が、キャビネット３の底面部に形成された貫通孔３ｂ から、キャビネット３外部へと延びている。

【００１７】 また、上記ガス制御装置２は、減圧弁４、自動操作弁５および自動流量調整器 ６の何れかで閉塞状態となる故障が生じた際に、配管内の残留ガスを抜き取るた めのバイパスラインを有している。このバイパスラインは、上記ガスボンベ１と 減圧弁４とを接続する配管と、自動流量調整器６と本体接続口８とを接続する配 管とを接続するラインであり、このバイパスラインには上記バイパス弁７が設け られている。

【００１８】 上記キャビネット３の底面部には複数の滑車１０…が設けられていると共に、 その正面部には把手１１が設けられており、本ガス供給装置の移動を比較的容易 に行うことができるようになっている。

【００１９】 また、上記キャビネット３の正面部には、ガスボンベ１に充填されているガス の名称を示すガス名称表示部１２が形成されている。そして、上記キャビネット ３の上面部には、上記ガス名称表示部１２に示されているガスの名称と対応した 位置に、インターロック遮光板１３が設けられている。このインターロック遮光 板１３は、本ガス供給装置をイオン源２１に装着したときに、イオン源２１側に 設けられている発光素子および受光素子からなる光学式センサ（図示せず）の発 光素子から発された光を遮断するものであり、イオン注入装置の制御部は、上記 光学式センサの検出出力によって、装着されたガス供給装置の供給ガスの種類を 検知可能となっている。

【００２０】 また、上記キャビネット３の上面部には、図示しない排気装置の排気ダクトが 接続される排気孔３ｃが形成されている。ガス供給装置２０がイオン源２１に装 着された状態では、上記排気装置によってキャビネット３の内部が負圧に保持さ れ、キャビネット３内でガス漏洩事故が発生した際にも、構造物と漏洩ガスとの 接触が最小限に抑えられるようになっている。

【００２１】 上記の構成において、ガス供給装置２０のイオン源２１への着脱は、以下のよ うにして行われる。

【００２２】 使用ガス種が選定されると、作業者は、そのガス種に応じたガス供給装置２０ をイオン源２１の所定の装着位置へと移動させて該装着位置に固定する。次に、 作業者は、制御用信号線９側のコネクタを、イオン注入装置側のコネクタに接続 すると共に、本体接続口８をイオン源２１のガス導入管（図示せず）に接続する 。以上により、ガス供給装置２０のイオン源２１への装着は完了する。

【００２３】 尚、作業者は、ガス供給装置２０のガス名称表示部１２に記されているガスの 名称を示す文字（図柄）によって、ガスの種類を確認して、装着作業を行うこと になるが、このとき、万一、作業者がガス供給装置２０を取り間違えて装着した 場合にも、イオン源２１側に設けられている光学式センサによって、それが検出 され、インターロックがかかると共に、ガス供給装置２０の装着ミスを作業者に 知らせる警報動作が行われる。

【００２４】 そして、ガス供給装置２０のイオン源２１への装着完了後は、コントロールパ ネルの操作によって自動操作弁５および自動流量調整器６を制御し、イオン源２ １へのガス供給量を調整する。

【００２５】 上記イオン注入装置におけるイオン注入処理が終了した後、イオン源２１へ供 給するガスの切り替えを行う場合は、イオン源２１に現在装着されているガス供 給装置２０を取り外して、別のガス供給装置２０を装着する交換作業を行うこと になる。

【００２６】 通常、イオン注入装置では、イオン注入処理が終了した時点で、イオン源２１ のプラズマチャンバ内、プラズマチャンバに接続さているガス導入管内、および ガス導入管に接続されているガス供給装置２０の配管内が、真空排気されるよう になっている。このため、イオン注入処理の終了後、直ぐに、ガス供給装置２０ をイオン源２１から取り外すことが可能である。

【００２７】 ガス供給装置２０のイオン源２１からの取り外しは、装着時とは逆に、本体接 続口８とイオン源２１のガス導入管との接続を解除すると共に、制御用信号線９ 側のコネクタとイオン注入装置側のコネクタとの接続を解除した後、装着位置に 固定されているガス供給装置２０の固定を解除して装着位置から引き出すことに よってなされる。

【００２８】 この後、別のガス供給装置２０を、上述の手順でガス供給装置２０に装着すれ ば、イオン源２１へ供給するガスの切り替えが完了する。

【００２９】 以上のように、本実施例のガス供給装置２０は、本体装置としてのイオン源２ １に対して着脱可能に設けられたキャビネット３の内部に、高圧ガス供給源とし ての１本のガスボンベ１と、ガスボンベ１から供給される高圧ガスの圧力を減圧 し、イオン源２１へのガスの供給量を制御するガス制御装置２とが収納されてな る構成である。

【００３０】 このように、本ガス供給装置２０では、イオン源２１へのガス供給が１系統で 行われるため、複数ガスの混合による事故は発生することがなく、安全性が高い 。

【００３１】 また、イオン源２１へ供給するガスの切り替えは、ガスボンベ１の交換ではな く、ガス供給装置２０全体の交換というかたちで行われ、その交換作業は、減圧 弁４を通った二次側（低圧側）において行うことができる。ガスボンベ１の交換 の場合は、一次側（高圧側）でのガスボンベ１の着脱作業となるため、危険性も 高く、有識者（有資格者）でないとその交換作業が行えないが、本ガス供給装置 ２０の交換の場合は、２次側（低圧側）での作業となるため、危険性が低く、だ れでも（無資格者でも）簡単に行うことができる。

【００３２】 また、本実施例では、上記キャビネット３に滑車１０…や把手１１が設けられ ており、ガス供給装置２０の交換は、比較的軽微な作業で行える。多種類のガス を搭載した供給装置２０を準備しておけば、比較的軽微な作業で、多種類のガス をイオン源２１に供給することができる。

【００３３】 また、本実施例では、キャビネット３に、ガス名称表示部１２と共に、インタ ーロック遮光板１３が設けられており、選定されたガスを搭載したガス供給装置 ２０がイオン源２１に装着されなかったとき、光学式センサによってそれが検出 されるので、作業者の装着ミスを防止できる。

【００３４】 尚、本実施例では、ガス供給装置２０に搭載されているガスの種類を認識する 手段として、ガス供給装置２０側にインターロック遮光板１３を設けると共に、 イオン源２１側に光学式センサを設けたが、これに限定されるものではなく、例 えば、ガス供給装置２０にバーコードを設け、イオン源２１にバーコードを読み 取る装置を設けてもよい。

【００３５】 上記実施例は、あくまでも、本考案の技術内容を明らかにするものであって、 そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本考案の 精神と実用新案登録請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができる ものである。

【００３６】

【考案の効果】

本考案に係るガス供給装置は、以上のように、高圧ガス供給源と、上記高圧ガ ス供給源から供給される高圧ガスの圧力を減圧し、本体装置へのガスの供給量を 制御するガス制御装置とを有するものであり、上記本体装置に対して着脱可能に 設けられた筐体の内部に、上記１つの高圧ガス供給源および上記ガス制御装置が 収納されている構成である。

【００３７】 それゆえ、万一、ガスの漏洩事故が発生しても、複数ガスの混合による事故は 発生することがなく、安全性が高い。また、本体装置へ供給するガスの切り替え は、ガス供給装置全体の交換というかたちで行われ、その交換作業は、ガス制御 装置によってガス圧が減圧された二次側（低圧側）において行うことができるた め、危険性が低く、だれでも（無資格者でも）簡単に行うことができるという効 果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示すものであり、ガス供給
装置の概略の斜視図である。

【図２】上記ガス供給装置のガス配管系統図である。

【図３】上記ガス供給装置が装着されるイオン源を備え
たイオン注入装置の要部を示す概略構成図である。

【図４】従来のガス供給装置のガス配管系統図である。

【符号の説明】 １ ガスボンベ（高圧ガス供給源） ２ ガス制御装置 ３ キャビネット（筐体） ４ 減圧弁 ５ 自動操作弁 ６ 自動流量調整器 ７ バイパス弁 ８ 本体接続口 ９ 制御用信号線 １０ 滑車 １１ 把手 １２ ガス名称表示部 １３ インターロック遮光板 ２０ ガス供給装置 ２１ イオン源（本体装置）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】本体装置へガスを供給するものであり、高
   圧ガス供給源と、上記高圧ガス供給源から供給される高
   圧ガスの圧力を減圧し、本体装置へのガスの供給量を制
   御するガス制御装置とを有するガス供給装置において、 上記本体装置に対して着脱可能に設けられた筐体の内部
   に、上記１つの高圧ガス供給源および上記ガス制御装置
   が収納されてなることを特徴とするガス供給装置。