气体供给装置的制作方法

专利名称：气体供给装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种气体供给装置，该气体供给装置使液体材料汽化并以规定的流量提供该液体材料汽化后的气体。
背景技术：
专利文献1公开了一种气体供给装置，如图6、图7所示，这种气体供给装置AlOO 在储存有液体材料M的容器Al上设置有液体材料导入配管，用于导入液体材料M ；以及产生气体导出配管，导出汽化后的气体，所述产生气体导出配管与质量流量控制器A2连接， 控制汽化后的气体的流量。所述气体供给装置AlOO通过设置在容器周围的加热器，对容器内的液体材料进行加热来使其汽化，并且通过利用另外的加热器对质量流量控制器A2进行加热，使汽化后的气体不会再液化。然而，在专利文献1公开的气体供给装置AlOO中，由于考虑到因从所述容器或所述质量流量控制器传递的热量，使所述产生气体导出配管成为一定温度，所以没有特别设置加热器等加热装置，来对所述产生气体导出配管进行加热，实际上，因配管周围的温度变化有时会产生气体液化。因此，导致气体的产生效率下降，有时成为效率非常低的运转状态。针对这种问题，为了防止所述产生气体导出配管中的气体的液化，虽然可以考虑对配管本身进行加热，但是，由于会导致设置加热器的位置增加，并且提高了成本，所以是不具有实际好处的。此外，由于通过所述产生气体导出配管分开设置所述容器和所述质量流量控制器，所以导致装置整体的设置面积变大，有时因工厂的布局等难以安装这种气体供给装置。专利文献1 日本专利公开公报特开2003-332327号

发明内容
鉴于所述问题，本发明的目的在于提供一种结构紧凑的气体供给装置，该气体供给装置可以通过必要且最小限度的加热装置来防止汽化后的气体再液化，并且可以大幅度减小设置面积。S卩，本发明的气体供给装置包括容器，储存液体材料；以及质量流量控制器，通过第一阀单元与所述容器的内部连接，并且控制所述液体材料汽化后的气体的流量，所述气体供给装置的特征在于，所述第一阀单元包括第一阀体，直接安装在所述容器的外壁表面上，并且在一个面上形成有第一流入口和第一流出口 ；以及第一阀，设置在所述第一阀体内部，与所述第一流入口和所述第一流出口分别连接，在所述容器的外壁内部形成有内部流道，所述内部流道包括产生气体导出管道，所述产生气体导出管道包括第一阀流入流道，连接所述容器的内部和所述第一流入口 ；以及第一阀流出流道，用于连接所述第一流出口和所述质量流量控制器的导入口。
由于以往考虑到将用于使汽化后的气体从所述容器流入所述质量流量控制器完全停止的阀，仅设置在所述容器和所述质量流量控制器之间的配管上，所以没有在所述容器和所述质量流量控制器之间不设置管道等配管的想法，与此相对，按照所述的气体供给装置，通过如本发明那样地在所述容器的外壁内部设置内部流道，并且在外壁平面上直接安装所述第一阀单元，首次实现了可以不设置管道等配管。因此，可以使所述容器和所述质量流量控制器靠近或直接将它们安装在一起，并且通过使它们紧凑化及在热方面大致成为一体，可以有效地防止气体液化。 换句话说，由于可以通过形成在所述容器外壁内部的内部流道，分别连接所述容器、所述第一阀单元和所述质量流量控制器，从而可以使与外部空气接触的配管变短，所以可以防止因周围温度的变化等使配管变冷而造成汽化后的气体液化的问题。在此，所谓将所述质量流量控制器靠近安装在所述容器的外壁表面上，包括通过连接器等将所述质量流量控制器直接安装在所述外壁表面上。作为使所述质量流量控制器与所述外壁表面靠近的距离，可以例举的是可以达到下述传热效率的距离，该传热效率可以在规定时间以内使所述质量流量控制器和所述容器成为大体相同的温度。此外，由于可以将所述第一阀单元和所述质量流量控制器直接安装在所述容器的外壁表面上，使容器、第一阀单元和质量流量控制器在热方面成为大体一体，所以仅通过对某一个部位进行加热，就可以使全部部件保持为大体均勻的温度。因此，通过必要且最小限度的加热装置，就可以防止汽化后的气体再液化。而且，由于在所述容器的外壁内部形成有包括所述产生气体导出管道的内部流道，所以可以通过所述容器等，对以往没有进行温度调节的流道也进行温度调节，从而可以进一步防止汽化后的气体再液化。此外，由于在所述容器的外壁表面上直接安装所述第一阀单元和所述质量流量控制器，所以可以消除因以往存在的配管部分而使各部件分离所产生的设置面积，从而可以使气体供给装置非常紧凑。为了尽可能地消除将液体材料导入所述容器的内部的配管，来使气体供给装置更紧凑，优选的是，所述气体供给装置还包括第二阀单元，所述第二阀单元直接安装在所述容器的外壁表面上，所述内部流道还包括液体材料导入管道，所述液体材料导入管道用于将所述液体材料导入所述容器的内部，所述第二阀单元包括第二阀体，形成有第二流入口和第二流出口 ；以及第二阀，设置在所述第二阀体的内部，分别与所述第二流入口和所述第二流出口连接，所述液体材料导入管道包括第二阀流出流道，所述第二阀流出流道连接所述第二流出口和所述容器的内部。作为用于使装置进一步紧凑化的更优选的实施方式，可以例举的是在所述第二阀单元的所述第二阀体的一个面上，形成有所述第二流入口和所述第二流出口，所述液体材料导入管道还包括第二阀流入流道，该第二阀流入流道连接形成在所述容器的外壁表面上的液体材料导入口和所述第二流入口。为了不设置用于导入用于在更换所述质量流量控制器时等清除残留气体的清除气体的配管，使气体供给装置紧凑，所述气体供给装置还包括第三阀单元，所述三阀单元安装在所述容器的外壁表面上，所述内部流道还包括清除气体导入管道，所述清除气体导入管道用于导入清除气体，所述第三阀单元包括第三阀体，形成有第三流入口和第三流出口 ；以及第三阀，设置在所述第三阀体的内部，分别与所述第三流入口和所述第三流出口连接，所述清除气体导入管道包括第三阀流出流道，所述第三阀流出流道连接所述第三流出口和所述产生气体导出管道。作为用于使结构紧凑的更优选方式，可以例举的是在所述第三阀单元的所述第三阀体的一个面上，形成有所述第三流入口和所述第三流出口，所述清除气体导入管道还包括第三阀流入流道，所述第三阀流入流道连接形成在所述容器的外壁表面上的清除气体导入口和所述第三流入口。为了可以对多个处理分别提供流量不同的气体，可以例举的是设置有多个所述气体产生管道，所述质量流量控制器与各所述气体产生管道连接。为了即可以容易进行工厂内等的布局管理又可以减小占地面积，只要将所述容器或所述质量流量控制器安装在气体面板上即可。为了可以在气体供给装置内消除质量流量控制器和容器之间的配管，从而成为紧凑且传热良好的装置。本发明提供一种气体供给装置用容器，所述容器在气体供给装置中储存液体材料，并且所述液体材料在该容器中被加热，所述容器的特征在于，具有第一阀单元，所述第一阀单元包括第一阀体，直接安装在所述容器的外壁表面上，并且在一个面上形成有第一流入口和第一流出口 ；以及第一阀，设置在连接所述第一流入口和所述第一流出口的流道上，在所述容器的外壁内部形成有内部流道，所述内部流道包括产生气体导出管道，所述产生气体导出管道包括第一阀流入流道，连接所述容器的内部和所述第一流入口 ；以及第一阀流出流道，用于连接所述第一流出口和质量流量控制器的导入口。按照本发明的气体供给装置，由于在所述容器的外壁内部形成有内部流道，并且在该内部流道向外壁表面开口的位置上，将所述第一阀单元安装在外壁表面上，所以没有必要在所述容器和所述质量流量控制器之间设置用于配置第一阀单元的配管，因此，可以将质量流量控制器靠近安装或直接安装在所述容器的外壁表面上。因此，可以使连接各部件的配管不与外部空气接触，从而可以防止因温度变化造成汽化后的气体液化。而且，由于可以将各部件直接或靠近安装在所述容器的外壁表面上，所以能够使气体供给装置整体结构紧凑，并且在热方面成为大体一体，例如，即使仅对容器进行温度调节，也可以使气体供给装置整体保持均勻的温度，从而可以防止气体液化。


图1是本发明一个实施方式的气体供给装置的示意性立体图。图2是表示与图1相同实施方式的气体供给装置的容器的内部流道的示意性立体图。图3是与图1相同实施方式的气体供给装置的各部件的示意性结构图。图4是另一个实施方式的气体供给装置的示意性立体图。图5是又一个实施方式的气体供给装置的示意性立体图。图6是以往的气体供给装置的示意性立体图。图7是以往的气体供给装置的示意性结构图。附图标记说明100…气体供给装置1…容器
11…外壁表面13…内部流道2…质量流量控制器31…第一阀单元32…第二阀单元33…第三阀单元
Gout…产生气体导出‘管道Min…液体材料导入售 道Pin…清除气体导入 道GP…气体面板
具体实施例方式下面参照附图，对本发明的一个实施方式进行说明。图1是表示本实施方式的气体供给装置100外观的立体图，图2是表示容器1的内部结构的示意图。本实施方式的气体供给装置100用于在半导体生产线等中向处理室(Process Chamber)提供规定流量的气体，如图1、图3所示，气体供给装置100包括储存液体材料M 的容器1 ；以及安装在该容器1的外壁表面11上的三个阀单元和质量流量控制器2。气体供给装置100通过第一阀单元31、第二阀单元32及第三阀单元33中的一个，连接所述容器1的内部和所述质量流量控制器2，通过利用加热器对所述容器1进行加热，使液体材料 M汽化，并且通过质量流量控制器2控制汽化后气体的流量。参照图1对所述气体供给装置100的形状进行说明，所述容器1为大体长方体形状，外观为圆筒状的阀单元设置在所述容器1的侧面部分上、且沿所述容器1的长边方向排列成一列，质量流量控制器2为大体长方体形状，质量流量控制器2的底部直接安装在所述容器1的图1中的上侧的面上，并且向与所述第一阀单元31、第二阀单元32、第三阀单元33 延伸的方向相同的方向伸出。此外，所述容器1、所述第一阀单元31、第二阀单元32、第三阀单元33以及所述质量流量控制器2的短边方向的宽度大体相等，如图1所示，在短边方向上薄。对各部分进行说明。所述质量流量控制器2控制其内部的压电阀门或电磁阀等的开度，以使在内部测量到的测量流量成为预先设定的设定流量。如图1、图3所示，所述第一阀单元31、第二阀单元32、第三阀单元33的底部为具有正方形面的长方体，在该长方体的上部设有呈圆筒状的阀体311、321、331 ；以及阀312、 322、332，设置在所述阀体311、321、331的内部，通过例如转轴阀(pivot valve)等进行开关动作。另外，在本说明书中把实际工作的部分定义为阀。在直接安装于所述容器1的外壁表面11上的所述阀体311、321、331的底面的一个面上，形成有流体流入的流入口 31i、 32i、33i和流体流出的流出口 31o、32o、33o。在所述阀体311、321、331的内部形成有流道， 使得所述阀312、322、332分别与所述流入口 31i、32i、33i和所述出口连接。在本实施方式中，在后面叙述的容器1的一部分为平面的部分上，集中安装各第一阀单元31、第二阀单元 32、第三阀单元33。
所述容器1为大体长方体形状的块体，在其内部形成有圆筒形状的空间，在该空间内储存有液体材料M。如图2所示，在所述容器1的外壁内部，通过用钻头等在块体上开孔来形成内部流道13。所述内部流道13包括产生气体导出管道Gout，用于将在所述容器 1的内部空间12内汽化后的气体向所述质量流量控制器2导出；液体材料导入管道Min，用于将液体材料M导入所述容器1的内部空间12 ；以及清除气体导入管道Pin，用于在更换所述质量流量控制器2等时，导入用于清除残留气体的清除气体(purge gas)。对所述内部流道13的各管道进行说明。在下面的说明中，将图1的立体图所示的三个阀单元，在图中按照从上开始的顺序，与权利要求的记载对应地记载为第一阀单元31、 第三阀单元33、第二阀单元32。另外，第一阀单元31与所述产生气体导出管道Gout关联， 第二阀单元32与液体材料导入管道Min关联，第三阀单元33与清除气体导入管道Pin关联。此外，在第一阀单元31和第三阀单元33中主要是气体流动，在第二阀单元32中主要是液体流动。如图2、图3所示，所述产生气体导出管道Gout包括第一阀流入流道131，连接所述容器1的内部和所述第一阀单元31的第一流入口 31i ；以及第一阀流出流道132，连接所述第一阀单元31的第一流出口 31ο和所述质量流量控制器2的导入口。在图2中，通过从所述容器1的安装有各阀单元的侧面到容器1的内部空间12开孔，来形成所述第一阀流入流道131，通过从容器1的上侧的面沿长边方向开孔、并且以与该孔交叉的方式从所述侧面的上部垂直于该侧面开孔，来形成所述第一阀流出流道132。如图2、图3所示，所述液体材料导入管道Min包括第二阀流入流道133，连接液体材料导入口 MH和所述第二阀单元32的第二流入口 32i，所述液体材料导入口 MH形成在作为与安装有所述质量流量控制器2的面相对的面的底面上；以及第二阀流出流道134，连接所述第二阀单元32的第二流出口 32ο和所述容器1的内部空间12。如图2所示，通过从容器1的底面沿长边方向开孔、并且以与该孔交叉的方式从所述侧面的下部垂直于该侧面开孔，来形成所述第二阀流入流道133。通过从所述侧面直到向所述内部空间12开口为止垂直于该侧面开孔，来形成所述第二阀流出流道134。如图2、图3所示，所述清除气体导入管道Pin包括第三阀流入流道135，连接形成在所述底面上的清除气体导入口 PH和所述第三阀单元33的第三流入口 33i ；以及第三阀流出流道136，连接所述第三阀单元33的第三流出口 33ο和构成所述产生气体导出管道 Gout的第一阀流出流道132。如图2所示，通过从形成在所述底面上的清除气体导入口沿长边方向开孔、并且以与该孔交叉的方式从所述侧面的中央部垂直于该侧面开孔，来形成所述第三阀流入流道 135。通过从所述侧面以与所述第一阀流出流道132交叉的方式开孔，来形成所述第三阀流出流道136。以上述方式在所述容器1的外壁内部形成有内部流道13，从而可以将各阀单元和所述质量流量控制器2直接安装在所述容器1的外壁表面11上。按照所述的本实施方式的气体供给装置100，由于在外壁内部形成有内部流道 13，并且将各阀单元直接安装在所述容器1的外壁表面11上，所以不需要在容器1和质量流量控制器2之间设置管道等配管。因此，由于能够直接将所述容器1和所述质量流量控制器2安装在一起，所以可以使气体供给装置100整体结构紧凑，并且在热方面成为一个整体。因此，通过利用加热器对所述容器1进行加热，通过热传导向其他各阀单元和所述质量流量控制器2充分地传递热量，从而能够使全部结构部件保持大体均勻的温度。因此，由于可以很好地防止已经汽化的气体再液化而变回液体材料M，所以可以大幅度提高气体供给装置100的运转效率。此外，以往，配管暴露在周围外部空气中是气体液化的一个原因，由于通过形成内部流道13，可以使暴露在周围外部空气中的配管完全或几乎不存在，所以可以更容易地防止气体液化。对其他实施方式进行说明。在所述实施方式中，所述内部流道包括清除气体导入管道，但是，例如在几乎不需要更换质量流量控制器等情况下，也可以不设置所述清除气体导入管道。在所述实施方式中，所述第二阀单元和第三阀单元在阀体的底面上分别形成有流入口和流出口，但是也可以仅使流出口与所述容器1的外壁表面接触。在这种情况下，也可以使所述流入口与液体材料流动的配管或清除气体流动的配管连接。在所述实施方式中，虽然容器为长方体形状，但是容器也可以是圆筒状等具有曲面的形状。此外，在容器为具有曲面的形状的情况下，为了容易地安装各单元阀和质量流量控制器，优选的是在容器的外壁表面上形成一部分平面。作为在所述容器上安装所述质量流量控制器的方法，也可以将所述质量流量控制器的箱体直接安装在容器的外壁表面上。在这种情况下，容器和质量流量控制器之间的热传导非常好，特别适合用于防止气体液化。此外，在所述质量流量控制器和所述容器之间也可以具有连接器，以彼此靠近的方式进行安装。即，只要使容器和质量流量控制器之间不存在会导致产生气体液化的长的配管即可。而且，也可以预先在容器和质量流量控制器的连接面上形成0形的槽，使得通过 0形圈以能够密封的方式可以连接容器和质量流量控制器。此外，也可以一体地形成所述容器和所述质量流量控制器。在这种情况下，虽然可以容易地均勻地控各部件的温度，但是难以对质量流量控制器进行校正等。为了防止这种不良现象，优选的是质量流量控制器和容器是能够拆下的。在所述实施方式中，所述液体材料导入口和清除气体导入口设置在容器的与质量流量控制器相对的底面上，但是也可以设置在其他位置上。然而，如果考虑到容易形成内部流道和不妨碍配置其他部件，则优选的是，在设置有阀单元的面或设置有质量流量控制器的面以外的面上，形成液体材料导入口或清除气体导入口。在所述实施方式中，仅能由一个管道提供气体，但是也可以从多个管道提供不同流量的气体。具体地说，如图4所示，只要设置有多个所述产生气体导出管道Gout、并使质量流量控制器2与各产生气体导出管道Gout连接即可。此外，既可以使各产生气体导出管道Gout各自在容器内分别与不同的内部空间连接，也可以使全部的产生气体导出管道Gout与容器内共用的内部空间连接，来共同拥有所述内部空间。此外，如图5所示，也可以将气体供给装置100的容器1和质量流量控制器2安装在气体面板GP上。在此，所谓气体面板GP是安装有仪表、质量流量控制器和阀等气体部件的面板。既可以在气体面板GP上安装气体部件，通过配管连接各气体部件，也可以使各气体部件的气体流入口、气体流出口直接与面板连接，通过形成在面板内部的流体流动的流道，使气体在各气体部件内流动。此外，也可以通过连接各面板来连接各气体部件。在本实施方式中，由于气体供给装置100在图中的背面形成为平面，所以可以直接安装在气体面板的平面上，并可以容易地与气体供给装置100以外的气体部件进行连接。此外，由于通过气体面板可以使连接各气体部件的配管为最小限度，并且能够容易地视觉辨认布局且可以设置在最小限度的面积上，所以作为流体控制设备容易使用，并且可以减小在工厂等使用场所中的占地面积(设置面积)。此外，也可以仅将容器1安装在气体面板GP上，或者是仅将质量流量控制器2安装在气体面板上。此外，只要不违反本发明的宗旨，可以进行各种变形和组合。工业实用性按照本发明，可以得到一种气体供给装置，该气体供给装置可以使连接各部件的配管不接触外部空气，并且可以防止因温度变化造成汽化后的气体液化。
权利要求
1.一种气体供给装置，包括容器，储存液体材料，并且所述液体材料在该容器中被加热；以及质量流量控制器，通过第一阀单元与所述容器的内部连接，并且控制所述液体材料汽化后的气体的流量，所述气体供给装置的特征在于，所述第一阀单元包括第一阀体，直接安装在所述容器的外壁表面上，并且在一个面上形成有第一流入口和第一流出口 ；以及第一阀，设置在连接所述第一流入口和所述第一流出口的流道上，在所述容器的外壁内部形成有内部流道，所述内部流道包括产生气体导出管道，所述产生气体导出管道包括第一阀流入流道，连接所述容器的内部和所述第一流入口 ；以及第一阀流出流道，用于连接所述第一流出口和所述质量流量控制器的导入口。
2.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，所述气体供给装置还包括第二阀单元，所述第二阀单元直接安装在所述容器的外壁表面上，所述内部流道还包括液体材料导入管道，所述液体材料导入管道用于将所述液体材料导入所述容器的内部，所述第二阀单元包括第二阀体，形成有第二流入口和第二流出口 ；以及第二阀，设置在所述第二阀体的内部，分别与所述第二流入口和所述第二流出口连接，所述液体材料导入管道包括第二阀流出流道，所述第二阀流出流道连接所述第二流出口和所述容器的内部。
3.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，设置有多个所述气体产生管道， 所述质量流量控制器与各所述气体产生管道连接。
4.根据权利要求1所述的气体供给装置，其特征在于，所述容器或所述质量流量控制器安装在气体面板上。
5.一种气体供给装置用容器，所述容器在气体供给装置中储存液体材料，并且所述液体材料在该容器中被加热，所述容器的特征在于，具有第一阀单元，所述第一阀单元包括第一阀体，直接安装在所述容器的外壁表面上，并且在一个面上形成有第一流入口和第一流出口 ；以及第一阀，设置在连接所述第一流入口和所述第一流出口的流道上，在所述容器的外壁内部形成有内部流道，所述内部流道包括产生气体导出管道，所述产生气体导出管道包括第一阀流入流道，连接所述容器的内部和所述第一流入口 ；以及第一阀流出流道，用于连接所述第一流出口和质量流量控制器的导入口。
全文摘要
本发明提供一种结构紧凑的气体供给装置，该气体供给装置可以通过必要且最小限度的加热装置来防止汽化后的气体再液化，并且可以大幅度减小设置面积，气体供给装置(100)包括容器(1)，储存液体材料(M)；以及质量流量控制器(2)，通过第一阀单元(31)与所述容器(1)的内部连接，并且控制所述液体材料(M)汽化后的气体的流量，在所述容器(1)的外壁内部形成有内部流道(13)，所述内部流道(13)包括产生气体导出管道(Gout)，所述产生气体导出管道(Gout)包括第一阀流入流道(131)，连接容器(1)的内部和第一流入口(31i)；以及第一阀流出流道(132)，连接第一流出口(13o)和所述质量流量控制器(2)的导入口(H)。
文档编号F17C13/00GK102326129SQ20108000902
公开日2012年1月18日 申请日期2010年2月26日 优先权日2009年3月4日
发明者林达也 申请人:株式会社堀场Stec