(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心に垂直なガス流入路を有し、かつその側方にＬ形のガス流出路を有する弁箱の下部に、下方を開口させた竪穴を連設して竪穴と前記ガス流入路を連通させ、前記竪穴の下端を配管用ティーズを用いたバルブボディの立ち上がり部に溶接すると共に、前記弁箱に装着した手動・自動のダイヤフラム弁またはベローズ弁で前記ガス流入路とガス流出路を開閉自在に設けた分岐弁を構成し、更に、前記竪穴と立ち上がり部を連設した空間の内面上側隅部に、ガス流れに沿った球状のアールを設けたことを特徴とする半導体製造装置用材料ガス分岐弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体製造工場に於いて、種々の材料ガスを大口径の配管を使用して流し、これらの材料ガスを所要のガス供給制御ラインや装置に送給する場合に使用される半導体製造装置用材料ガス分岐弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の上記の半導体製造装置用材料ガス分岐弁は、図５及び図６に示すように横向きＶ形の分岐弁２０の弁箱２１の中に、配管に接続するための大口径の母管２２を水平に通した構造であった。その為、弁箱２１は母管２２の太さに合わせた大きさに製作しなければならず、母管２２が大口径になれば、その分、それに応じて弁箱２１を大きくし、母管２２の通る穴２３を削設しなければならなかった。その結果、多種類の弁箱２１を必要とし、また分岐弁２０の重量増加、コスト高といった問題が生じていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、弁箱に母管を通さずに、バルブボディとしての配管用のティーズに弁箱を直接溶接した分岐弁を提供し、もって弁箱の種類を少なくすると共に、弁箱をコンパクトにして分岐弁の軽量化及びコストダウンを図り、且つまた材料ガス分岐弁の現地施工工数を低減しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための本発明の半導体製造装置用材料ガス分岐弁は、中心に垂直なガス流入路を有し、かつその側方にＬ形のガス流出路を有する弁箱の下部に、下方を開口させた竪穴を連設して竪穴と前記ガス流入路を連通させ、前記竪穴の下端を配管用ティーズを用いたバルブボディの立ち上がり部に溶接すると共に、前記弁箱に装着した手動・自動のダイヤフラム弁またはベローズ弁で前記ガス流入路とガス流出路を開閉自在に設けた分岐弁を構成し、更に、前記竪穴と立ち上がり部を連設した空間の内面上側隅部に、ガス流れに沿った球状のアールを設けたことを特徴とするものである。
【０００５】
【０００６】
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の半導体製造装置用材料ガス分岐弁の一実施形態を図１及び図２によって説明すると、配管用のティーズ１をバルブボディとして利用し、このティーズ１の立ち上がり部２に弁箱３を直接溶接してある。この弁箱３は、下側に前記ティーズ１の立ち上がり部２に連なる竪穴４を有し、その竪穴４の底の中心から垂直にガス流入路５が弁箱３内の底面に開口して設けられ、そのガス流入路５の側方にＬ形のガス流出路６が設けられ、該ガス流出路６の上端が弁箱３内の底面に開口され、側端が弁箱３の外側面に開口されて、ここにガス分岐口７が接続されている。弁箱３内のガス流入路５の開口周縁には弁座シート８が設けられて、弁箱３に手動ダイヤフラム弁９が装着されている。即ち、手動ダイヤフラム弁９は、ダイヤフラム１０の周縁が弁箱３の底面周縁の段部１１に載せられ、弁箱３内に下部が挿入されたボンネット１２にて押さえられ、ボンネット１２の鍔１３の上側外周に嵌装された袋ナット１４が弁箱３の上部外周のねじ部１５に螺締され、ボンネット１２が鍔１３にて引き下げられてダイヤフラム１０の周縁が固定されている。そして、ボンネット１２内に弁棒１６がスライド可能にねじ込まれ、弁棒１６の上端にハンドルノブ１７が止めねじ１８にて固定されていて、ハンドルノブ１７を１８０度（１／２）回転することにより、弁棒１６が下方にスライドしてダイヤフラム１０を押圧し、弁座シート８に密着して閉弁され、ハンドルノブ１７を１８０度（１／２）逆回転することにより、弁棒１６が上方にスライドし、ダイヤフラム１０が自身の復元力により弁座シート８から離隔して開弁されるようになっている。尚、本例は手動ダイヤフラム弁９を装着した場合であるが、自動ダイヤフラム弁やベローズ弁の場合もある。自動ダイヤフラム弁の場合は、エアーシリンダーの駆動により閉弁され、エアーの開放によるダイヤフラム自身の復元力により開弁される。また、手動ダイヤフラム弁９の場合、ハンドルノブ１７を１８０度（１／２）正逆回転することにより閉弁、開弁されるが、これに限るものではない。またベローズ弁の場合、正逆２回転で閉弁、開弁される場合もあり、９０度（１／４）正逆回転で閉弁、開弁される場合もある。
【０００８】
【０００９】
上記本発明の半導体製造装置用材料ガス分岐弁の実施形態に於ける弁箱３の下側の竪穴４の内面上側隅部には、図３に示すようにアール１９を付してある。このアール１９は、閉弁時に竪穴４がデッドスペースとなり、ガス純度に影響するのを避けるために、図４（ａ）、（ｂ）に示す気流解析結果に基づき、ガス流れに沿った内面アールとしたものである。
【００１０】
上記各実施形態の材料ガス分岐弁は、大口径の配管の途中に、バルブボディとしてティーズ１を溶接にて接続して用い、大口径の配管を流れる材料ガスを、材料ガス分岐弁を開いて、即ち、手動ダイヤフラム弁９のハンドルノブ１７を１８０度（１／２）逆回転して弁棒１６を上方にスライドし、ダイヤフラム１０を自身の復元力により弁座シート８から離隔して開弁し、ティーズ１から竪穴４、ガス流入路５を通って弁箱３内に流入し、ここからＬ形のガス流出路６を経てガス分岐口７より材料ガスを図示せぬ所要のガス供給制御ラインや装置に分岐送給する。
【００１１】
材料ガスの分岐送給後、手動ダイヤフラム弁９のハンドルノブ１７を１８０度（１／２）回転して弁棒１６を下方にスライドし、ダイヤフラム１０を押圧し、弁座シート８に密着して閉弁する。この閉弁により材料ガス分岐弁は、ティーズ１の立ち上がり部２のノズル開口部２６に連なる弁箱３の竪穴４の内面上側隅部がデッドスペースとなり、ガスが残留して、爾後の置換した材料ガスの送給においてガス純度に影響を及ぼす恐れがあるが、図３に示すように弁箱３の下側の竪穴４の内面上側隅部に、気流解析によりガス流れに沿ったアール１９を付してあるので、デッドスペースが無くなり、竪穴４内で材料ガスは乱流となって閉じ込められずに拡散する結果、ガスが残留することが無く、爾後の置換した材料ガスの送給においてガス純度が保たれる。つまりガス置換性を確保できる。アール１９は、図４（ｂ）に示すアールに対するガス置換濃度グラフで明らかなようにアールを球にすることで、ガス置換性が大幅に改善されることが判る。
【００１２】
上記実施形態の半導体製造装置用材料ガス分岐弁は、配管用のティーズ１をバルブボディとして利用し、このティーズ１の立ち上がり部２に直接弁箱３を溶接しているので、配管に接続する際、直接ティーズ１を溶接することにより、簡単に取り付けることができ、従来のように配管用の母管の太さに合わせた大きさの弁箱を用意する必要はない。つまり、配管の径に応じた太さのティーズ１をバルブボディとしているので、弁箱３の種類を少なくできる。しかも弁箱３をコンパクトにできるので、材料ガス分岐弁を軽量化でき、且つ製作が容易となってコストダウンできる。
【００１３】
【発明の効果】
以上の説明で判るように本発明の半導体製造装置用材料ガス分岐弁は、配管の径に応じた太さのティーズをバルブボディとし、このティーズの立ち上がり部に弁箱を溶接しているので、各種サイズの配管に取り付ける際、ティーズを直接配管に溶接することにより、簡単に取り付けることができる。従って、従来のように配管用の母管の太さに合わせた大きさの弁箱を用意する必要はなく、弁箱の種類を少なくできると共に弁箱をコンパクトにでき、材料ガス分岐弁を軽量化でき、且つ製作が容易となってコストダウンできる。
【００１４】
また、本発明の半導体製造装置用材料ガス分岐弁に於いて、弁箱の下側の竪穴の内面上側隅部に気流解析によりガス流れに沿った球状のアールを付したものは、デッドスペースが無くなり、ガスが残留することが無くなって、図４（ｂ）のグラフに示すように、爾後の置換した材料ガスの送給においてガス純度が保たれ、ガス置換性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半導体製造装置用材料ガス分岐弁の一実施形態を示す縦断正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線縦断側面図である。
【図３】本発明の半導体製造装置用ガス分岐弁に於ける弁箱の下側の竪穴内面上側隅部にアール を付した実施形態を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）はそれぞれ本発明の材料ガス分岐弁における弁箱下側の竪穴の内面 上側隅部に付したアールを、気流解析によるガス流れに沿って決定したことを示す説明 図およびガス置換濃度グラフである。
【図５】従来の半導体製造装置用材料ガス分岐弁を示す正面図である。
【図６】図５の一部縦断側面図である。
【符号の説明】
１  ティーズ
２  立ち上がり部
３  弁箱
４  竪穴
５  ガス流入路
６  Ｌ形のガス流出路
７  ガス分岐口
９  手動ダイヤフラム弁
１９  アール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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