阻断阀和原料容器用阻断阀的制作方法

文档序号:11286799阅读:581来源:国知局
阻断阀和原料容器用阻断阀的制造方法与工艺

本发明涉及阻断阀和原料容器用阻断阀,特别地,涉及被应用于安装于将液体材料供给于半导体制造装置的原料容器来使用的原料容器用阻断阀,涉及在阀内部不滞留液体材料或洗涤液等残液的构造的原料容器用阻断阀。



背景技术:

在包括半导体制造工序的电子元件制造中的通过cvd法等进行成膜的情况下,作为有机金属的前驱体,例如采用高纯度的tdmat(四(二甲氨基)钛:tetrakis(dimethylamino)titanium)等成膜用的液体。有以下的情况:该液体材料(tdmat等)被收纳于原料容器,在原料容器上连接有气体导入管和排出管,从气体导入管送入he、n2等非活性的载送气体,将原料容器内部加压,将被收纳于原料容器内的液体材料经由排出管向半导体制造装置供给。

在该排出管的中途,例如设置有控制液体材料向半导体制造装置的供给的闸阀,此外,在该闸阀的2次侧(半导体制造装置侧),使将冲洗气体导入排出管、朝向半导体制造装置的供给管路的冲洗管分岔。在从排出管分岔的冲洗管的中途设置有冲洗阀,前述冲洗阀通常被封闭,在冲洗处理时为了导入冲洗气体而被开放。此外,在这些排出管、气体导入管及冲洗管的下游侧,安装有连接器,能够在将排出管及气体导入管连接于原料容器的状态下,将原料容器从朝向半导体制造装置的供给管路等分离。

在原料容器变空的情况下、将其他种类的液体材料供给于半导体制造装置的情况下,将原料容器从半导体制造装置卸下之前进行冲洗处理,进行残留于排出管、供给管路的内部的液体材料的除去。在冲洗处理时,将闸阀关闭,并且打开设置于冲洗管的冲洗阀,将冲洗气体从冲洗气体供给源导入至冲洗管。冲洗气体从冲洗管经由分岔部在包括排出管的供给管路中流动,被排出至半导体制造装置外。通过该冲洗气体的供给,能够将残留于排出管及液相管路的内部的液体材料除去。

然而,在将这样的管路(管)和阀组合的以往的结构的原料容器用阀中,需要在设置于排出管的闸阀的上部使冲洗管分岔,所以构成为闸阀和冲洗阀在上下方向上堆叠,在闸阀和冲洗阀之间的管路上形成液体材料的滞留部(无效容积)。因此,在冲洗处理时,残留于管路的液体材料的除去能够在比较短的时间内进行,但残留于该无效容积的液体材料的除去较困难,冲洗处理需要的时间变长。

特别地,在使用的液体材料是tdmat等蒸气压较低的化学物质的情况下,为了将残留于该滞留部的液体材料完全除去,需要长时间的冲洗处理,在冲洗处理时间上需要较长时间,这将降低半导体制造装置的工作效率,成为妨碍生产率的提高的重大要因。

此外,在冲洗处理不充分的情况下,液体材料残留于无效容积。因此,此后,若将收纳有其他种类的液体材料的原料容器连接于半导体制造装置来开始该液体材料的供给,则残存于供给管路的液体材料的成分混入该液体材料,无论是否要求高纯度或超高纯度的液体材料,被污染的液体材料都被供给于半导体制造装置。

在作为这种容器用阀被提出的专利文献1中,已知一种原料容器用阀歧管,前述原料容器用阀歧管为了即使在使用蒸气压较低的高纯度的液体材料的情况下,仍能够在短时间内进行冲洗处理,以低无效容积来构成。该阀歧管使两个隔膜阀的隔膜面互相相向,配设于歧管块,并且将连结这些阀的阀口的流路、及从外部连通于各阀的端口的流路设置于歧管块内。

因此,像以往的原料容器用阀那样,通过将管路(管)和阀组合构成使得无效容积不形成于歧管块内的流路,并且也能够将被形成于歧管块内的流路的润湿表面积最少化,所以,能够在与以往对于蒸气压较低的液体材料所必需的冲洗时间相比大幅缩短的时间内完成冲洗处理。

在进行已被搭载于原料容器的上部的该阀组件内的流路的冲洗处理的情况下,将通至原料容器一侧的阀打开,将通至真空源一侧的阀关闭,经由从连结两阀之间的流路分岔的液相管路而从冲洗气体导入源导入冲洗气体,将残留于阀组件内的液体材料推回至原料容器。此后,关闭通至原料容器一侧的阀,打开通至真空源一侧的阀,经由液相管路再导入冲洗气体,进行组件的流路内的冲洗处理。

专利文献1:日本特许第4125633号公报。

构成专利文献1中所提出的阀歧管的水平相向型阻断隔膜阀组件为了使阀组件间的流路最短化,采用使两个隔膜阀的隔膜互相相向地配置的构造。因此,在连通于通至原料容器一侧的隔膜阀的原料容器的端口部的下方,存在液体材料滞留的空间,在该滞留部(无效容积)滞留的液体材料不能被冲洗气体推回至原料容器。此外,在通至真空源一侧的阀的座部的下方也存在液体材料的滞留部,若在冲洗处理时包括半导体制造装置内的液相管路中存在液体材料的残液,则会倒流并侵入该滞留部,但该滞留部存在于供冲洗气体导入的主流路的下方,所以不能借助冲洗气体将残留于滞留部的液体材料向阀外推出。

连通隔膜阀间的流路、及连结阀组件间的流路能够通过冲洗处理容易地将液体材料除去,但在阀内残留的液体材料难以除去,由于不同批次的材料的混入、洗涤液的残留而将高纯度液体材料污染成为原因。此外,在将原料容器从半导体制造装置卸下后,有以下情况:残留于阀内的液体材料暴露于大气中而发生氧化反应,成为阀的故障的原因,需要进行阀的更换。



技术实现要素:

本发明是为了解决上述问题而开发的,其目的在于提供一种阻断阀及原料容器用阻断阀,前述阻断阀及原料容器用阻断阀具有在内部不存在液体材料、洗涤液等的滞留部的构造,并且能够在短时间内进行冲洗处理,适合高纯度的液体材料的使用。

为了实现上述目的,技术方案1的发明是一种阻断阀,其特征在于,将与阻断体的供给路径连通的主流路的一方和相对于前述阻断体配设成倾斜状态的第1隔膜阀的第1极小端口部连结,并且将前述主流路的另一方和第2隔膜阀的第2极小端口部连结,借助前述第2隔膜阀的端口和供给端口部连通,并且将前述第1隔膜阀的接合端口部和垂直方向的连接管路借助连通路连结,该连通路设置成倾斜状的倾斜流路。

技术方案2的发明是一种阻断阀,其特征在于,前述供给端口部在与前述第2隔膜阀的座部相比靠下方的位置被配设于前述阻断体的最下部。

技术方案3的发明是一种原料容器用阻断阀,其特征在于,将与作为阻断体的供给流路的冲洗气体排出端口连通的主流路的一方和相对于前述阻断体配设成倾斜状态的作为第1隔膜阀的槽闸阀的极小端口部连结,并且将前述主流路的另一方和作为第2隔膜阀的冲洗气体导入自动阀的极小端口部连结,借助前述冲洗气体导入自动阀的端口和作为冲洗气体供给端口部的冲洗气体进入端口部连通,并且将前述槽闸阀的接合端口部和作为垂直方向的连接管路的原料容器的液相流路借助连通路连结,该连通路为倾斜状态的倾斜流路。

技术方案4的发明是一种原料容器用阻断阀,其特征在于,前述冲洗气体进入端口部在与前述冲洗气体导入自动阀的座部相比靠下方的位置被配设于前述阻断体的最下部。

技术方案5的发明是一种阻断阀和原料容器用阻断阀,其特征在于,设置使已设置于第1及第2隔膜阀的壳内的隔膜工作的工作机构,且在前述隔膜设置悬吊型的推压座部件,在与该推压座部件相向的前述极小端口部的阀口设置与前述推压座部件密封接触的座部,使将前述极小端口部的阀口和前述主流路连通的流路的容积极小。

技术方案6的发明是一种阻断阀和原料容器用阻断阀,其特征在于,对前述阻断体配设加热器功能,通过该加热器的加热来除去将流路壁面润湿的材料或因大气暴露而附着的氧化源。

根据技术方案1的发明,将第1隔膜阀以倾斜状态配设,由此能够在比该阀的密封部低的位置设置接合端口部,将该接合端口部和垂直方向的连接管路以设置成倾斜状态的倾斜流路的连通路连结,由此在第1隔膜阀的闭阀时,能够使第1隔膜阀内的液体经由接合端口部、连通路在连接管路中流动,所以液体不会残留于第1隔膜阀内。

此外,第2隔膜阀的端口和供给端口部连通,所以将流体从供给端口部经由第2隔膜阀,导入阻断体的主流路及供给流路,能够将流路内存在的液体向阻断阀外推出来除去。

因此,不会成为由于其他种类液体的混入、洗涤液的残留而将高纯度液体材料污染的原因,此外,不会有以下情况:由于残留于阀内的液体材料被暴露于大气而发生氧化反应,成为阀的故障的原因。

进而,将两个隔膜阀经由各阀的极小端口接合于阻断体的主流路的两端,所以使主流路的容积最小化,能够在第1隔膜阀的闭阀时使残留于主流路的液体的容量最少,所以能够缩短冲洗处理时间。

根据技术方案2的发明,供给端口部被配设于阻断体的最下部,被连接于位于与第2隔膜阀的座部相比靠下方的位置的端口,所以被从供给端口部导入的流体被从第2隔膜阀的最下方位置向阀内导入,所以存在于第2隔膜阀内的液体借助被从供给端口部导入的流体经由第2极小端口被向主流路推出,液体不会残留于第2隔膜阀内。

根据技术方案3的发明,将槽闸阀以倾斜状态配设,在比密封部更低的位置设置接合端口部,将该接合端口部和原料容器的液相流路借助设置成倾斜状态的倾斜流路的连通路连结,由此能够使在槽闸阀的闭阀时存在于槽闸阀内的液体材料经由接合端口部、连通路返回原料容器,所以液体材料不会残留于槽闸阀内。

此外,冲洗气体导入自动阀的端口和作为冲洗气体供给端口部的冲洗气体进入端口部连通,所以将冲洗气体从冲洗气体进入端口部经由冲洗气体导入自动阀向阻断体的主流路及供给流路导入,能够将存在于这些流路内的液体材料经由冲洗气体排出端口向阻断体外推出来除去。

因此,没有由于混入不同批次的材料或残留有洗涤液而将高纯度液体材料污染的情况,此外,不会有以下情况:由于残留于阀内的液体材料被暴露于大气而发生氧化反应,成为阀的故障的原因。

进而,借助各阀的各极小端口将阻断体的主流路的一方接合于槽闸阀,将另一方接合于冲洗气体导入自动阀,所以能够使主流路的容积最小化,能够使槽闸阀的闭阀时残留于主流路的液体材料的容量最少化,所以能够将该残留的液体材料借助冲洗气体容易地向阻断体外推出。此外,通过使主流路的容积最小化,流路壁面的润湿面积也变为最少,所以能够将除去润湿流路壁面的液体材料的时间缩短。

根据技术方案4的发明,冲洗气体进入端口部被配设于阻断体的最下部,被连接于位于与冲洗气体导入自动阀的座部相比靠下方的位置的端口,所以被从冲洗气体进入端口部导入的冲洗气体被从冲洗气体导入自动阀的最下方位置导入阀内,存在于阀内的液体材料被冲洗气体推起,被从第2极小端口向主流路推出,经由冲洗气体排出端口被向阻断体外推出,所以液体材料不会残留于冲洗气体导入自动阀内。

根据技术方案5的发明,将悬吊型的推压座部件设置于隔膜,在与该推压座部件相向的极小端口部的阀口设置与前述推压座部件密封接触的座部,所以不需要在阀口侧设置阀座座容纳部位,所以能够使作为将阀口和主流路连通的流路的极小端口部的容积为极小,因此,在闭阀时残留于主流路的流体的容量最少,所以能够缩短冲洗处理时间。

根据技术方案6的发明,在液体材料的粘度较高的情况下,用加热器加热,由此使液体材料的粘度下降,使流动性增加,能够在阻断阀内的流路中容易地流动。此外,通过将阻断体用加热器加热,能够促进润湿流路壁面的液体材料、由于大气暴露而附着于阀的氧化源(水分等)的蒸发来除去。

附图说明

图1(a)是表示本发明的阻断阀及原料容器用阻断阀的一实施方式的主视图。图1(b)是其右侧视图。

图2是图1(a)的局部剖视图。

图3是图1(a)的放大a-a剖视图。

图4是图1(a)的局部放大剖视图。

图5是表示本发明的原料容器用阻断阀的一实施方式的主视图。

图6是表示本发明的阻断阀的其他实施方式的示意图。

图7是表示处理工序时的图6的阻断阀的示意图。

图8(a)是表示图7的导入路径附近的示意图。图8(b)表示图7的排出路径附近的示意图。

图9是表示冲洗工序时的图6的阻断阀的示意图。

图10(a)是表示图9的导入路径附近的示意图。图10(b)是表示图10(a)的座部附近的示意图。

图11(a)是表示图9的排出路径附近的示意图。图11(b)是表示图11(a)的座部附近的示意图。

具体实施方式

以下,基于附图,对本发明的阻断阀及原料容器用阻断阀的实施方式详细地说明。在图1中,表示本发明的阻断阀的一实施方式,在图2中表示该阻断阀的局部剖视图,在图3中表示该阻断阀的剖视图。此外,在图4中,表示该阻断阀的局部放大剖视图。

在图1中,阻断阀10具备阻断体11、第1隔膜阀12、第2隔膜阀13、供给路径14、供给端口部15、连接管路16,前述第1隔膜阀12相对于该阻断体11具有倾斜角θ,被配设成倾斜状态,前述第2隔膜阀13相对于该阻断体11被配设成水平状态。

阻断体10例如由不锈钢合金材料制作,如图2所示,在阻断体11内部形成有供给路径14的流路14a、主流路18、连通路19、连通路20、供给端口部15的流路15a。

供给路径14的流路14a如图3所示,被从阻断体11的上部垂直向下地形成,流路14a的下端部连通于主流路18。主流路18以与供给路径14的下端部连通的状态被形成,其一方的端部被接合于第1隔膜阀12的第1极小端口部21,另一方的端部被接合于第2隔膜阀13的第2极小端口部22。

连通路19被形成为具有倾斜的倾斜流路,将第1隔膜阀12的接合端口部23和垂直方向的连接管路16接合来使其连通。此外,连通路20将第2隔膜阀13的接合端口部25和供给端口部15的流路15a接合来使其连通。

供给端口部15如图3所示,被配设于阻断体11的最下部,流路15a被在水平方向上形成。

这样,将流路穿孔来设置于阻断体11内部,所以能够将流路最短地形成,并且省略将管路连接的接头部,设置成流体难以残留于流路内侧的结构。此外,在阻断体11的内部在与主流路18正交的方向上,形成有加热器安装用的孔11a。

第1隔膜阀12被以相对于阻断体11具有倾斜角θ的倾斜状态配设,所以能够将第1隔膜阀12的接合端口部23设置于第1极小端口部21的下方,且能够设置于第1隔膜阀12内的最下方位置。为了将接合端口部23形成于第1隔膜阀12内的最下方位置,优选地将该倾斜角θ设定为45度左右。

将第1隔膜阀12的接合端口部23设置于第1极小端口部21的下方,且设置于第1隔膜阀12内的最下方位置,借助具有倾斜的连通路19连接接合端口部23和垂直方向的连接管路16,所以在第1隔膜阀12内存在的液体容易从接合端口部23经由连通路19向连接管路16流出。

第2隔膜阀13被相对于阻断体11以水平状态配设,所以能够将第2隔膜阀13的端口25配设于比第2隔膜阀13的座部27靠下方的位置。

将第2隔膜阀13的端口25设置于比第2隔膜阀13的座部27靠下方的位置,所以从供给端口部15经由流路20从端口25供给至第2隔膜阀13内的流体(冲洗气体)能够从最下方位置供给至第2隔膜阀13内。

在图4中,表示图2所示的阻断阀10的阻断体11部分的放大剖视图。

在第1隔膜阀12及第2隔膜阀13的壳30、31内,设置有使隔膜32、32工作的工作机构33、33。此外,在第1隔膜阀12及第2隔膜阀13的隔膜32、32处,设置有悬吊型的推压座部件35、35。此外,在与该推压座部件35、35相向的极小端口部21、22的阀口36、37的周围,设置有与推压座部件35、35密封接触的座部26、27。

借助工作机构33、33使隔膜32、32工作,使以悬吊状态设置于隔膜32的推压座部件35、35相对于阀口36、37的座部26、27分离及接触,由此能够进行阀的开闭操作。

在第1隔膜阀12及第2隔膜阀13中,因为是在隔膜32处设置悬吊型的推压座部件35,相对于阀口36、37的周围的座部26、27,使悬吊于隔膜32的推压座部件35分离及接触来使阀开闭的构造,所以仅将座部26、27平滑地精加工,不需要设置用于容纳座的凹部。因此,能够使将极小端口部21、22的阀口36、37和主流路18连结的流路38、39变短,且能够使容积变为极小,能够将残留于流路38、39的流体量抑制成最少。

座部件35例如由树脂材料构成,在其末端侧形成有能够抵接于座部26、27的环状突起部35a,该环状突起部35a被推压于座部26、27而呈闭阀状态。

隔膜32例如借助不锈钢合金材料、co-ni合金材料等能够弹性变形的金属材料被形成为圆盘状,但为了提高耐久性,与不锈钢合金材料相比,优选地用co-ni合金材料来制作。

接着,对本发明的原料容器用阻断阀进行说明。在图5中,表示本发明的原料容器用阻断阀的一实施方式。另外,对于原料容器用阻断阀的结构中与前述的阻断阀的构成相同的部分,使用相同的附图标记使用而省略说明。

在图5中,原料容器用阻断阀50经由连接管路16被安装于原料容器51的排出管(液相流路)52的末端,借助被从图中未示出的气体导入管路导入至原料容器51内的he、n2等非活性的载送气体的压力,控制被从原料容器51送出来的液体材料的流量。

在图1中,原料容器用阻断阀50具备作为隔膜阀的槽闸阀55、作为隔膜阀的冲洗气体导入自动阀56、冲洗气体排出端口57、冲洗气体进入端口部58、连接管路16,前述作为隔膜阀的槽闸阀55相对于该阻断体11具有倾斜角θ,被配设成倾斜状态,前述作为隔膜阀的冲洗气体导入自动阀56相对于该阻断体11被配设成水平状态。在本实施例中,对于槽闸阀55使用手动式,但也可以是自动式的隔膜阀。此外,对于冲洗气体导入自动阀56使用自动式,但也可以是手动式的隔膜阀。

此外,冲洗气体进入端口部58如图3所示,被配设于阻断体11的最下部,流路58a被在水平方向上形成。该其他原料容器用阻断阀50的结构与阻断阀10相同,所以省略说明。

将槽闸阀55开闭操作,由此能够控制从原料容器51经由液相流路52、连接管路16、连通路19、第1极小端口部21、流路38、主流路18、供给路径14供给至图中未示出的半导体制造装置的液相流路的液体材料的流量。

操作冲洗气体导入自动阀56,由此能够控制经由冲洗气体进入端口部58、连通路20、端口25、第2极小端口部22、流路39、主流路18、供给路径14供给至图中未示出的半导体制造装置的液相流路的冲洗气体。

接着,对本发明的阻断阀的作用,以作为原料容器用阻断阀使用的情况为例进行说明。

被收纳于原料容器51内的液体材料借助he、n2等非活性的载送气体的压力,经由液相流路(排出管)52被供给至原料容器用阻断阀50。若使槽闸阀55为打开状态,并且使冲洗气体导入自动阀56为关闭状态,则液体材料在图4中如镂空的箭头所示,经由原料容器用阻断阀50的连接管路16、连通路19、第1极小端口部21、流路38、主流路18、供给路径14,被供给至图中未示出的半导体制造装置的液相流路。此时,调整槽闸阀55的开度,由此能够调整朝向半导体制造装置的液体材料的供给流量。

随着液体材料的供给,在原料容器用阻断阀50的供给路径14的壁面、半导体制造装置的液相流路的壁面上液体材料成为固体并附着的情况下、更换原料容器51的情况下,需要冲洗处理。在进行冲洗处理时,停止载送气体朝向原料容器51的供给,并且使槽闸阀55呈关闭状态。若停止载送气体的供给,则将液体材料向半导体制造装置供给的压力消失,所以在液体材料残留于原料容器用阻断阀50的供给路径14、半导体制造装置的液相流路的情况下,残留的液体材料经由供给路径14、主流路18、流路38、第1极小端口部21倒流,流入槽闸阀55内。

在比第1极小端口部21靠下方的槽闸阀55内在最低的位置设置有接合端口部23,该接合端口部23借助具有向下倾斜的连通路19与连接管路16连通,该连接管路16被连接于原料容器51的液相流路52,所以从第1极小端口部21流入槽闸阀55内的液体材料经由接合端口部23、连通路19、连接管路16、液相流路52向原料容器51自然地(自动地)回流。因此,在槽闸阀55内液体材料不会残留。

使槽闸阀55呈关闭状态后,使冲洗气体导入自动阀56呈打开状态,将冲洗气体导入原料容器用阻断阀50内,实施冲洗处理。冲洗气体如图4中黑箭头所示,经由冲洗进入端口部58、流路20、端口25、第2极小端口部22、流路39、主流路18、冲洗排出端口57供给至图中未示出的半导体制造装置的液相流路,进行冲洗处理。

如前所述,停止载送气体的供给的同时,残留于原料容器用阻断阀50的供给路径14、半导体制造装置的液相流路的液体材料经由槽闸阀55自动回流至原料容器51,但根据槽闸阀55和冲洗气体导入自动阀56的操作时机,液体材料回流至原料容器51前冲洗气体导入自动阀56呈打开状态,液体材料流入冲洗气体导入自动阀56内,能够产生残留于比座部27靠下方的部分的情况。

被供给于原料容器用阻断阀50的冲洗气体经由冲洗气体进入端口部58、连通路20、端口25被导入至冲洗气体导入自动阀56内,但端口25被设置于比第2极小端口部22靠下方的冲洗气体导入自动阀56内的最低位置,所以从端口25被导入至冲洗气体导入自动阀56内的冲洗气体将残留于冲洗气体导入自动阀56内的液体材料从其底部推起,能够从第2极小端口部22向冲洗气体导入自动阀56外的主流路18推出。因此,液体材料不会残留于冲洗气体导入自动阀56内。

此外,主流路18借助极小容积的流路38、39与槽闸阀55的第1极小端口部21、冲洗气体导入自动阀56的第2极小端口部22连接,所以主流路18、流路38、流路39加在一起的容积非常小。因此,即使在由于槽闸阀55和冲洗气体导入自动阀56的操作时机的不良而液体材料残留于这些流路内的情况下,残留量也较少,借助经由冲洗气体导入自动阀56被导入的冲洗气体的压力,能够经由冲洗气体排出端口57向原料容器用阻断阀50的外部容易地推出。

此外,不仅主流路18、流路38、流路39加在一起的容积非常小,这些流路内侧的被液体材料润湿的流路壁面的面积也较小。因此,在液体材料不残留于这些流路内的情况下,能够以更短时间将把这些流路壁面润湿的液体材料除去。

如以上说明那样,本发明的阻断阀和原料容器用阻断阀构成为,液体能够从隔膜阀内的最低位置向阀外自动地流出,液体不残留于阀内,并且将冲洗气体从隔膜阀内的最低位置向阀内导入,设置成将残留于阀内的液体向阀外推出,液体不残留于阀内。这样,液体不会残留于阀内,所以能够切实地进行冲洗处理,并且能够大幅缩短冲洗处理时间。此外,液体不残留于阀内,所以不会有以下情况:从半导体制造装置将原料容器卸下后,残留于阀内的液体被暴露于大气,由此发生氧化反应,成为阀的故障的原因。

此外,将悬吊型的推压座部件设置于隔膜,由此不需要在阀口侧设置用于将座容纳的凹部,使将隔膜阀的极小端口部和主流路连结的流路变短,使容积变为极小,所以能够借助冲洗气体将残留于这些流路的液体容易地向阻断阀外推出,并且能够对把这些流路壁面润湿的液体在短时间内进行冲洗处理。

此外,在液体材料的粘性较高、液体材料难以回到原料容器51的情况下,借助配置于加热器安装孔11a的加热器将阻断体11加热,由此能够使液体材料的粘度下降,提高流动性,液体材料容易回到原料容器51。此外,将阻断体用加热器加热,由此能够促进将流路壁面润湿的液体材料的蒸发,能够使氧化源(水分等)蒸发而除去,前述氧化源(水分等)为,由于从半导体制造装置将原料容器51卸下后的大气暴露,附着于阻断体内部的流路、阀内的氧化源(水分等)。

以上,对控制流体为液体的情况的本发明的阻断阀和原料容器用阻断阀的作用、效果进行了说明,但本发明的阻断阀和原料容器用阻断阀当然也可以例如气泡式的原料容器那样,即使控制流体为气体也能够使用。即使控制流体是气体,从隔膜阀内的最低位置被导入阀内的冲洗气体也能够将残留于阀内的气体有效地向阀外排出。此外,只要将悬吊型的推压座部件设置于隔膜、在阀口侧设置极小的流路就能够连结于主流路的隔膜阀有助于被形成于阻断体内部的流路长度的缩短,能够缩短对残留于流路内的气体进行冲洗处理的时间。

本发明的阻断阀及原料容器用阻断阀能够以比以往的容器用阀少的零件紧凑地构成,并且能够在短时间内实施冲洗处理,保持被供给至半导体制造装置等的液体材料的纯度,所以其利用价值非常大。

在图6中,表示了本发明的阻断阀的其他的实施方式。另外,在该实施方式中,与前述实施方式相同的部分用相同的附图标记来表示,省略其说明。

在图中,该实施方式的阻断阀主体60具备阻断体61、气体导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63、冲洗用隔膜阀64、导入路径65、导入侧连接管路66、排出路径67、排出侧连接管路68。

在阻断体61处,一体或分体地设置导入路径65、导入侧连接管路66、排出路径67、排出侧连接管路68,经由这些路径65、67、连接管路66、68,导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63、冲洗用隔膜阀64被能够连接地设置。在阻断阀主体60的内部,形成用于将它们连接的导入侧连通部70、排出侧连通部71、冲洗侧连通部72、连接流路73、连通流路74。

导入路径65作为非活性气体等载送气体导入用而被设置,导入侧连接管路66被设置于从导入路径65向图中未示出的原料容器的载送气体导入侧。这些导入路径65、导入侧连接管路66借助被形成于阻断体61的内部的导入侧连通部70而被连通。

导入侧连通部70被形成为大致圆锥(大致研钵)状,在内部具有空间,导入路径65被形成于该导入侧连通部70的斜面侧,导入侧连接管路66被形成于导入侧连通部70的底面侧。在导入侧连通部70处,在导入侧隔膜阀62的与推压座部件35的相向侧设有座部75,相对于该座部75,能够抵接密封地设置有推压座部件35,由此,通过导入侧隔膜阀62的动作,设置成导入路径65和导入侧连接管路66能够连通或能够切断。

另一方面,排出路径67作为朝向半导体制造装置的原料流体的供给流路而被设置,排出侧连接管路68被设置于从原料容器向排出路径67的供给侧。这些排出路径67、排出侧连接管路68借助被形成于阻断体61的内部的排出侧连通部71而被连通。排出侧连通部71具有形成为圆锥状的空间,排出路径67被形成于该排出侧连通部71的斜面侧,排出侧连接管路68被形成于排出侧连通部71的底面侧。在排出侧连通部71处,在排出侧隔膜阀63的与推压座部件35的相向侧设置座部76,相对于该座部76,能够抵接密封地设置推压座部件35,由此,通过排出侧隔膜阀63的动作,设置成排出路径67和排出侧连接管路68能够连通或切断。

进而,冲洗侧连通部72被设置于阻断体61的内部,该冲洗侧连通部72具有形成为圆锥状的空间,在冲洗侧连通部72的底面侧,形成与排出侧连通部71连通的连通流路74,在该连通流路74的外周侧,与前述同样地,设置冲洗用隔膜阀64的推压座部件35能够抵接密封的座部77。在冲洗侧连通部72的斜面侧,形成有将该冲洗侧连通部72和导入侧连通部70连通的连接流路73。连接流路73在本实施方式中以大致l字形弯曲形成,但也可以形成为任意的形状,优选地设置成流体难以滞留的形状。

根据上述结构,阻断阀主体60的导入路径65和连接流路73经由导入侧连通部70总是呈连通状态,另一方面,排出路径67和连通流路74经由排出侧连通部71总是呈连通状态。

导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63、冲洗用隔膜阀64设置成与前述的第1隔膜阀12(第2隔膜阀13)相同的构造,具有壳30、隔膜32、工作机构33、推压座部件35,在该推压座部件35的相向位置,设置有具有极小端口部的阀口80、81、82。这些隔膜阀62、63、64分别借助工作机构33使隔膜32工作时,推压座部件35相对于阀口80、81、82的座部75、76、77分离及接触,各个阀进行开闭动作,能够切换阻断体61内的流路。

在该阻断阀主体60中,导入侧隔膜阀62为了对于原料容器供给或停止非活性气体而被使用,排出侧隔膜阀63为了相对于处理腔供给或停止原料容器内的原料流体而被使用,冲洗用隔膜阀64在原料容器的更换等时,为了在将导入路径65和排出路径67的各接头卸下前供给或停止用于冲洗流路的非活性气体而被使用。

接着,对将图6的阻断阀主体60的流路切换的情况进行说明。

在图7中,表示阻断阀主体60的处理工序、即将原料容器内的原料流体向二次侧供给时的状态,图8(a)表示图7的导入路径65附近的示意图,图8(b)表示图7的排出路径67附近的示意图。

该情况下,在图7、图8中,设定为导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63呈开阀状态,冲洗用隔膜阀64呈闭阀状态。该状态下,非活性气体被向导入路径65导入时,如图8(a)的箭头所示,非活性气体从导入路径65通过导入侧隔膜阀62内部的导入侧连通部70,被从导入侧连接管路66向原料容器送入。

原料容器内的原料流体如图8(b)的箭头所示,借助非活性气体被从排出侧连接管路68压送,通过排出侧隔膜阀63内部的排出侧连通部71,经由排出路径67被向图中未示出的二次侧的处理腔内送入。该情况下,原料流体的供给时接通和切断的切换通过排出侧隔膜阀63的开闭操作被进行。

另一方面,在图9中,表示阻断阀主体60的冲洗工序、即将内部的滞留气体向外部放出时的状态。图10(a)表示图9的导入路径65附近的示意图,图10(b)表示图10(a)的座部75附近的示意图,如图10(b)所示,图10(a)的导入路径65和连接流路73实际上被配置成90°的角度。图11(a)表示图9的排出路径67附近的示意图,图11(b)表示图11(a)的座部76附近的示意图,如图11(b)所示,图11(a)的连通流路74和排出路径67实际上被配置成90°的角度。

该情况下,在图9~图11中,导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63被设定成闭阀状态,冲洗用隔膜阀64被设定成开阀状态。由此,将非活性气体向导入路径65导入时,如图10(a)、图10(b)的箭头所示,非活性气体从导入路径65通过导入侧隔膜阀62内部的导入侧连通部70,通过连接流路73,被送入至冲洗用隔膜阀64的冲洗侧连通部72。

此时,排出侧隔膜阀63呈关闭状态,由此如图11(a)、图11(b)所示,非活性气体通过连通流路74,经由排出路径67被向外部排出。这样,借助非活性气体,能够将残留于阻断阀主体60内部的滞留气体冲洗。

在上述阻断阀主体60中,隔膜阀的导入路径65和连接流路73、连通流路74和排出路径67分别被设置成90°的角度,但在本发明的阻断阀处,也能够将这些流路和路径以任意的角度设置,例如,将它们平行地设置,通过被称作所谓的气旋式冲洗的方式进行冲洗,前述气旋式冲洗是指来自入口侧的流体在阀体的周围漩涡状地旋转而流出后从出口侧排出。该情况下,适当设定入口侧流路、出口侧流路的配置、流体流动的方向、流体压力、流量・流体的特性等各种条件,流体以沿着圆锥状的连通部形成漩涡的方式流动,由此能够进行高效率的冲洗。

阻断阀主体60相对于一个阻断体61,借助导入路径65、导入侧连接管路66、导入侧连通部70设置气体导入侧的流路,借助排出路径67、排出侧连接管路68、排出侧连通部71设置排出侧的流路,将这些借助连接流路73、连通流路74、冲洗侧连通部72连接,由此将流体流动的空间的容积缩小至极限来抑制无效容积,通过连接于阻断体61的导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63、冲洗用隔膜阀64的动作,切实地阻止液体材料向阀内的滞留,在载送气体的原料流体的供给时抑制浓度变化,并且提高冲洗工序时的气体置换特性(冲洗性能),能够将冲洗处理时间大幅缩短。该情况下,能够在不改造管路的情况下,通过真空/循环冲洗实现更有效的载送气体的冲击冲洗。

如上所述,对于一个阻断体61设置有导入路径65、导入侧连接管路66、排出路径67、排出侧连接管路68、导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63、冲洗用隔膜阀64,由此将阻断阀主体60整体单元化,装卸时等处理变得容易,实现紧凑化,由此向既设设备的安装也成为可能。该情况下,能够将导入路径65、排出路径67相对于管路简单地装卸,由此原料容器的更换也变得容易。

与前述的阻断阀10相同,将阀室内、即导入侧连通部70、排出侧连通部71、冲洗侧连通部72的侧面斜面状地设置,由此加工容易,这些阀室内的空间(容积)也能够被极力地较小地抑制。

进而,将这些导入侧连通部70、排出侧连通部71、冲洗侧连通部72的侧面斜面状地设置,由此能够使阀室内的接触气体表面积变小,也能够提高被称作所谓的脱水特性的干燥特性。

因此,即使在液体材料、容易液化的材料呈液态而附着于斜面的情况下,液状材料流动于这些导入侧连通部70、排出侧连通部71、冲洗侧连通部72,由此阀室内不易被污染。

相对于阻断体61,将导入路径65、导入侧连接管路66、排出路径67、排出侧连接管路68直线状地配置于与管路的连接方向,相对于已排列于阻断阀主体60的一侧面的导入侧隔膜阀62、排出侧隔膜阀63,将冲洗用隔膜阀64配置成设置于正交方向,由此能够与将这些在相向位置设置的情况相比较使整体紧凑化,在狭窄的场所也能够设置。不使这些隔膜阀62、63、64相对于阻断体61倾斜,所以阻断体61的被安装部分的内螺纹等也容易加工。

由此,阻断阀主体60特别适合于mocvd用原料瓶及其关联设备、cvd装置用液体供给瓶、集中供给用lds母槽、或原料制造商等填充工厂设备用的瓶等的用途。

此外,在图6的阻断阀主体60的导入侧隔膜阀62和导入侧连接管路66、排出侧隔膜阀63和排出侧连接管路68之间,也可以分别连接图中未示出的导入侧手动隔膜阀、排出侧手动隔膜阀。此时,设置成能够通过手柄操作对这些手动隔膜阀进行手动操作,设置成能够在手柄的关闭位置上锁来防止错误操作。

该情况下,在搬运容器时等,若不仅将导入侧・排出侧隔膜阀,将导入侧・排出侧手动隔膜阀也设置成关闭状态,则能够使容器切实地呈密封状态。

附图标记说明

10 阻断阀

11 阻断主体

12 第1隔膜阀

13 第2隔膜阀

14 供给路径

15 供给端口部

16 连接管路

18 主流路

19 连通路

21 第1极小端口部

22 第2极小端口部

23 接合端口部

25 端口

32 隔膜

35 推压座部件

50 原料容器用阻断阀

51 原料容器

55 槽闸阀

56 冲洗气体导入自动阀

57 冲洗气体排出端口

58 冲洗气体进入端口部

θ 倾斜角。

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