例如，一些半导体制造处理包括腔室内的连续处理，例如，在基片上的连续沉积处理以及在腔室内的清洗处理，所述处理是通过有选择地使得连接到所述腔室上的多个过程气体单元与所述腔室连通而进行的。例如在WO02/93053中公开了这一技术。
在该情况下，如果过程气体残留在过程气体单元中，则过程气体的成分在被供应到腔室之前易于恶化。为了避免这一缺点，经由吹扫气体单元将过程气体单元连接到吹扫气体管路上，以用吹扫气体来稀释残留在流动通道内的过程气体。为了使得此时腔室内的反应稳定，吹扫气体的总流量需要连续控制为固定的值，以提供对过程气体的稳定稀释率。传统的吹扫气体单元从而布置成通过使用流量传感器对将要供应到过程气体单元的吹扫气体的流量进行控制，并基于其测量结果对开/关控制阀进行反馈控制，从而使得吹扫气体能够以固定的量供应至过程气体单元。该技术例如在JP11(1999)-294697A中公开。
然而，在传统的吹扫气体单元中，吹扫气体管路通过管道连接到所述开/关控制阀。这一结构需要较大的底部空间(安装空间)。
而且，传统的吹扫气体单元布置成通过设置在所述单元外的吹扫气体公共通道接收吹扫气体。因此，需要管道空间用于吹扫气体公共通道，从而导致较宽的底部空间。吹扫气体单元的数量随着额外过程气体单元的安装而增加。当所布置的气体管路的数量增加时，底部空间将是明显成问题的。此外，近来半导体制造系统存在减小设备尺寸的需求，以便缩短气体管路以提高过程气体的流量的精度。因此，要求减小吹扫气体单元的尺寸。

针对上述情形作出本发明，并且本发明的目的在于提供一种吹扫气体单元以及一种具有较小底部空间的吹扫气体集成单元。
为了实现本发明的目的，提供一种吹扫气体单元，该吹扫气体单元包括：输入块，该输入块用于将吹扫气体输入到所述吹扫气体单元中，所述输入块包括穿过所述输入块形成以在所述输入块的侧表面中提供开口的吹扫通道、和从所述吹扫通道分叉形成的输入通道；输出块，该输出块用于从所述吹扫气体单元输出所述吹扫气体；以及连通块，该连通块连接至所述输入块和所述输出块，以提供在所述输入块和所述输出块之间的连通。
根据另一方面，本发明提供一种吹扫气体单元，该吹扫气体单元包括：输入块，该输入块用于将吹扫气体输入到所述吹扫气体单元中；输出块，该输出块用于从所述吹扫气体单元输出所述吹扫气体，所述输出块包括在所述输出块的侧表面中的第一开口和第二开口、以及将所述第一开口和所述第二开口连接成彼此流体连通的连通通道，第一开口和第二开口中的一个开口在另一个开口上方敞开；连通块，该连通块连接至放置在所述连通块的两侧的所述输入块和所述输出块，从而在所述连通块和安装表面之间提供空间；流量传感器，该流量传感器连接到所述连通块的上表面，以测量流过所述连通块的吹扫气体的流量；以及开/关控制阀，该开/关控制阀连接至所述输出块，并放置在所述空间中，以通过所述连通通道与所述流量传感器连通。

图1为根据本发明的优选实施例的吹扫气体供应集成单元的平面图；
图2为图1的吹扫气体单元的侧视图；
图3为图2的吹扫气体单元的剖视图；
图4为图2的吹扫气体单元的平面图；
图5为图2的吹扫气体单元的从输入侧观察的侧视图；
图6A为图1所示的连接构件的前视图；
图6B为图6A的连接构件的顶视图；
图6C为连接构件的沿图6A中的线A-A的剖视图；
图6D为连接构件的沿图6A中的线B-B的剖视图；
图7为示出图1所示的吹扫气体单元的联接结构的分解透视图；
图8为示出当吹扫气体单元联接时的吹扫通道的连接部分的放大剖视图；
图9为呈第一变型形式的吹扫气体单元的局部剖视侧视图；
图10为呈第二变型形式的吹扫气体单元的局部剖视侧视图；而
图11为示出其中将传统吹扫气体单元集成从而形成与图1所示的通道结构相同的通道结构的情形的视图。

现在将参照附图，给出对具体实施本发明的吹扫气体单元和吹扫气体供应集成单元的优选实施例的详细描述。
<吹扫气体供应集成单元>
图1为吹扫气体供应集成单元100的平面图。
该吹扫气体供应集成单元100以与传统技术相同的方式安装在半导体制造系统中。未示出的半导体制造系统包括多个过程气体单元，这些过程气体单元用于通过选择或混合过程气体而将各种过程气体供应到腔室。本实施例的吹扫气体供应集成单元100包括与安装并集成在安装板101上的过程气体单元的数量相同的吹扫气体单元1、以及以预定的量将吹扫气体供应到未示出的过程气体单元的吹扫气体供应控制单元80。
吹扫气体供应控制单元80包括相互一体联接成一直线的手动操作阀81、调节器82以及压力传感器83。通过手动操作阀81的操作允许吹扫气体进入，且吹扫气体在受到通过调节器82和压力传感器83的压力控制后流入吹扫气体公共通道90。
邻接的吹扫气体单元1与连接构件51及52联接，从而形成在吹扫气体单元1上延伸的吹扫气体公共通道90。每个吹扫气体单元1具有用于允许吹扫气体从吹扫气体公共通道90流入到过程气体单元中的通道结构。
<吹扫气体单元的示例性结构>
图2为根据本发明的当前实施例的吹扫气体单元1的侧视图。在以下说明中，流量传感器7侧(图2中的上侧)被称作“上侧”，安装板101侧(图2中的下侧)被称作“下侧”，吹扫气体上游侧(图2中的左侧)被称作“输入侧”，而吹扫气体下游侧(图2中的右侧)被称作“输出侧”。
吹扫气体单元1包括输入块4、连通块5以及输出块6，这些块连接成倒U形以形成流动通道，用于允许输入输入块4的吹扫气体通过连通块5、然后从输出块6输出。
在连通块5的顶部上，放置流量传感器7以测量吹扫气体的流量。输出块6设有输出接头8，管道连接到该输出接头8用于连接至过程气体单元。作为“开/关控制阀”示例的电磁比例阀9连接到输出块6的与设有输出接头8的一侧相反的一侧。电磁比例阀9相对于输出块6横向设置，并放置在设置于连通块5的下表面和单元安装板101的单元安装表面10之间的空间S中。因此，流量传感器7与电磁比例阀9以平行的关系设置。流量传感器7和电磁比例阀9连接到半导体制造系统的控制单元(未示出)，从而基于流量传感器7的测量结果控制电磁比例阀9的操作。
<吹扫气体单元的内部结构>
图3为图2的吹扫气体单元1的剖视图。
在吹扫气体单元1中，输入块4以及输出块6分别通过螺钉22和31固定到连通块5的两侧上，从而使得在流动通道11、12、13、14、15、16和17之间形成流体连通。而且，流量传感器7、电磁比例阀9等是成套的。
<连通块>
连通块5为铝制成的长方体部件。连通块5形成有允许吹扫气体从输入块4经由流量传感器7流动到输出块6的流动通道。具体而言，连通块5形成有安装孔18，该安装孔18在块5的顶部开口，并保持流量传感器7的层压元件32。连通块5还形成有主流动通道14和副流动通道15，这些流动通道被钻孔，从而分别打开块5的输入侧表面和输出侧表面并与安装孔18连通。
流量传感器7为通过电阻元件(加热线圈)测量流量的热流量传感器。流量传感器7包括层压元件32、传感器基片33等。层压元件32由交替层压并粘附的预定数量的薄网格板和薄间隔器(例如，十一个网格板和十一个间隔器)制成。该元件无间隙地配合在安装孔18中。传感器基片33用于输出表示所测流量的电信号，并通过介于传感器基片33与连通块5之间的密封填料34螺纹保持到连通块5的顶部。测量芯片35安装在传感器基片33的将被暴露于吹扫气体的表面上，而且在传感器基片33的另一表面上设有电路36。在测量芯片35的与传感器基片33接触的表面上，凹槽(未示出)形成为沿着吹扫气体流动的方向延伸。加热电阻元件(未示出)放置成横向地跨越该凹槽。流量传感器7包括固定到连通块5上用于覆盖传感器基片33的盖37、电路36等，以便避免对流量测量的扰动影响。连接到电路36上的导线38设置成延伸到盖37之外，并连接到半导体制造系统的未示出控制单元上。
以上流量传感器7构造成允许供应到主流动通道14的吹扫气体通过配合在安装孔18中的层压元件32、通过测量芯片35的凹槽、并再次通过层压元件32从而流入副流动通道15。此时，沿着测量芯片35流动的吹扫气体从加热电阻元件(未示出)吸热。这样，电路36基于加热电阻元件(未示出)的温度(电阻值)测量流量，并向未示出的控制单元输出测量结果。
<输入块>
输入块4包括叠置成一体的通道公共块2和方向改变块3。输入块4形成有流动通道，该流动通道构造成将来自吹扫气体公共通道90的吹扫气体分布到连通块5。
通道公共块2为铝制成的长方体部件。通道公共块2形成有延伸穿过块2的中心从而在块2的相对侧表面中开口的吹扫通道11(参见图4和图5)。块2还设有输入通道12，该输入通道12与吹扫通道11相垂直地延伸从而在块2的上表面开口。
方向改变块3为铝制成的长方体部件。该块3形成有L形流动通道13。
通道公共块2以及方向改变块3相互固定，其固定方式使得由诸如碳氟化合物橡胶和全氟弹性体的橡胶制成的O形环19配合在输入通道12和L形通道13的连接部分中，然后在O形环19周围将两个螺钉20插入穿过方向改变块3，并将它们紧固在通道公共块2中。此时，O形环19在通道公共块2和方向改变块3之间被周向压缩，从而提供用于防止流体从输入通道12和L形通道13之间的连接部分泄漏的密封强度。
以上输入块4的方向改变块3以表面接触的关系连接到连通块5，从而使得方向改变块3的L形通道13与连通块5的主流动通道14连续，而其间介入由诸如碳氟化合物橡胶和全氟弹性体的橡胶制成的O形环21。四个螺钉22在O形环21的周围插入穿过方向改变块3，并紧固在连通块5中。这样，输入块4固定到连通块5上。在该状态下，O形环21被周向均匀的力压缩在方向改变块3和连通块5之间，从而提供防止流体从L形通道13和主流动通道14之间的连接部分泄漏的密封强度。
<输出块>
输出块6为铝制成的长方体部件。输出块6形成有流动通道，该流动通道用于允许经由连通块5供应的吹扫气体流入电磁比例阀9，然后通过输出接头8排出。
输出块6设计成高度几乎与输入块4相等，从而输入块4和输出块6将流量传感器7保持在输入块4和输出块6之间，使流量传感器7与单元安装表面10平行。
输出块6形成有第一开口23和第二开口24，第一开口23和第二开口24中的一个开口布置在另一个开口上方，从而在块6的输入侧表面中开口，并且输出块6还形成有在截面中呈侧向面对形式的V形通道16(用于允许向下的流动)，该V形通道16是将第一和第二开口23和24连接成彼此流体连通的“连通通道”的示例。在V形通道16的下方，排出通道17形成为穿过输出块6，从而分别在形成有第一和第二开口23和24的侧表面中以及相反侧表面中开口。
在输出块6的输出侧表面中，安装孔25与排出通道17同轴地形成，以接收输出接头8。安装孔25形成有内螺纹，输出接头8的外螺纹可螺纹结合在该内螺纹中。在输出块6的安装孔25中，当紧固时，过滤器26就被输出接头8的压力挤压和保持。
电磁比例阀9通过螺钉27成横向取向固定到这样的输出块6上，从而V形通道16的第二开口24及排出通道17分别与电磁比例阀9的输入通道41及输出通道42对准。在该状态下，由碳氟化合物橡胶、全氟弹性体橡胶等制成的橡胶O形环28和29配合在电磁比例阀9和输出块6之间。在螺钉27紧固时，O形环28和29弹性变形，以提供防止流体从第二开口24和输入通道41之间以及排出通道17和输出通道42之间的连接部分泄漏的密封强度。
而且，在与电磁比例阀9连接的输出块6中，由诸如碳氟化合物橡胶和全氟弹性体的橡胶制成的O形环30配合在V形通道16的第一开口23和连通块5的副通道15之间。四个螺钉31在O形环30的周围插入穿过输出块6，并紧固在连通块5中。在该状态下，O形环30被周向均匀的力压缩在连通块5和输出块6之间，以防止流体从第一开口23和副通道15的连接部分泄漏。
这里将简要说明电磁比例阀9。
电磁比例阀9包括：主体43，该主体43在内部形成有输入通道41和输出通道42；以及连接到该主体43上的螺线管组件44。该螺线管组件44构造成在线圈45通电后激励固定铁芯46，以根据通电量在固定铁芯46中产生吸引力。在主体43和螺线管组件44之间可移动地放置柱塞47。柱塞47由呈板形的磁性材料制成。树脂阀片48居中放置在柱塞47上，且板簧49焊接到柱塞47上以将阀片48的外周边缘压在柱塞47上。板簧49的中央孔露出阀片48。主体43在输入通道41和输出通道42之间设有阀座50。阀片48能够与阀座50接触或与阀座50分开。
电磁比例阀9构造成使得在不通电的过程中柱塞47被板簧49的弹性力向阀座50推压，从而使得阀片48与阀座50接触。因此，输入通道41和输出通道42之间的连通被关闭，以中断吹扫气体从电磁比例阀9的流动。
另一方面，在电磁比例阀9中，在线圈45通电时，固定铁芯46抵抗板簧47的推压力而吸引柱塞47，以使阀片48脱离与阀座50的接触。根据在固定铁芯46吸引柱塞47的吸引力、和板簧49沿着与固定铁芯46相反的方向推压柱塞47的推压力之间的平衡而调节阀开度。这样，通过控制线圈45的通电量，能以小的流量调节吹扫气体。
之后，在线圈45停止通电时，固定铁芯46停止吸引柱塞47。柱塞47从而被板簧49向阀座50推压，从而使得阀片48与阀座50接触。这将电磁比例阀9置于阀关闭状态。
<吹扫气体单元的联接结构>
以下说明吹扫气体单元1的联接结构。
如图1所示，吹扫气体单元1相互联接，其联接方式使得一个吹扫气体单元1的输入块4的通道公共块2通过连接构件51和52连接到邻接的吹扫气体单元1的输入块4的通道公共块2上。
图4为图2的吹扫气体单元1的平面图。图5为图2的吹扫气体单元1的从输入侧看到的侧视图。
通道公共块2具有对称的侧表面，不过上表面具有输入通道12的开口而下表面没有。
如图4和图5所示，通道公共块2包括分别沿着输入侧表面的边缘和输出侧表面的边缘形成的台阶部分61，以接收连接构件51和52。每个台阶部分61都包括以倾斜角θ1向输入侧表面或输出侧表面的中心部成锥形的倾斜表面62。
如图2所示，通道公共块2在吹扫通道11的开口周围形成有环形凹槽63。通道公共块2还形成有插入凹槽64，这些插入凹槽64具有半圆形截面，并在环形凹槽63上方和下方相互平行地布置。通道公共块2在相对于环形凹槽63的径向对置的位置处设有凸缘65，从而这些凸缘65分别向输入侧和输出侧水平延伸。每个凸缘65的厚度都如图4和图5所示向外减小。具体而言，每个凸缘65具有与邻接的通道公共块2接触的平坦接触表面、以及与该接触表面相反的倾斜表面，该倾斜表面相对于该接触表面的倾斜角为θ2。
以下说明连接构件51和52的结构。
如图1所示，通过用连接构件51和52从输入侧和输出侧保持相应的输入块4使邻接的吹扫气体单元1相互联接。
图6A为图1的连接构件52的前视图。图6B为图6A的连接构件52的顶视图。图6C为连接构件52的沿图6A中的线A-A的剖视图。图6D为连接构件52的沿图6A中的线B-B的剖视图。
连接构件52由硬度等于或低于通道公共块2的材料的硬度的材料制成，以便防止在吹扫气体单元1相互联接时通道公共块2变形。在本实施例中，如图6A和图6B所示，连接构件52由铝制成为几乎长方体形状。
如图6B所示，连接构件52包括倾斜表面56，这些倾斜表面56面对通道公共块2的倾斜表面62。每个倾斜表面56以与通道公共块2的倾斜表面62的倾斜角θ1相匹配的倾斜角θ3倾斜。
如图6A所示，连接构件52在与通道公共块2的台阶部分61接合的侧表面的中央部中形成有凹部54。如图6C所示，凹部54具有以与凸缘65的形状相匹配的倾斜角θ4倾斜的内表面。凹部54的内表面的倾斜角θ4设定成等于或稍大于凸缘65的倾斜角θ2。
如图6D所示，插入孔55形成在凹部54的上方和下方用于接收螺栓53(见图7)。连接构件52还形成有安装孔57，这些安装孔57在与凹部54相反的侧表面中开口，从而与插入孔55同轴。在每个安装孔57中，通过粘附等固定有高刚硬金属螺母58。
连接构件51未设有安装孔57中的螺母58，该连接构件51设计成接收每个螺栓53的头部。连接构件51的其它结构与连接构件52的其它结构相同，从而省略对它们的说明。
<集成吹扫气体供应集成单元的方式>
图2所示的吹扫气体单元1如下组装。
方向改变组件3首先通过螺钉20固定到通道公共块2以构成输入块4。电磁比例阀9通过螺钉27固定到输出块6，而输出接头8也连接到输出块6上。接着，流量传感器7连接到连通块5上。输入块4通过螺钉22固定到连通块5的输入侧表面上。输出块6通过螺钉31固定到连通块5的输出侧表面上。这样完全组装了吹扫气体单元1。
如图1所示，如上组装的吹扫气体单元1通过螺钉等固定到安装板101上。如果要安装多个吹扫气体单元1，则通过连接构件51和52相互联接邻接的吹扫气体单元1。该联接方式稍后将提及。
与吹扫气体单元1一样，吹扫气体供应控制单元80固定到安装板101上，从而压力传感器83连接到靠近控制单元80放置的吹扫气体单元1的吹扫通道11。吹扫气体单元1中的与吹扫气体供应控制单元80相对的最外面一个吹扫气体单元1连接有关闭构件84，从而密封地关闭吹扫气体公共通道90的端部。
<除水操作>
如上集成的吹扫气体供应集成单元100要进行除水操作。每个吹扫气体通道的开口通过塞子85关闭，从而在压力下将吹扫气体封闭在每个单元中。
具体而言，打开吹扫气体供应控制单元80的手动操作阀81以及每个吹扫气体单元1的电磁比例阀9，将120℃至140℃的干燥吹扫气体或120℃至140℃的干燥压缩气体供应到吹扫气体供应控制单元80。通过手动操作阀81输入的吹扫气体将经由调节器82和压力传感器83流到吹扫气体公共通道90，通过吹扫气体公共通道90流入每个吹扫气体单元1，然后通过每个吹扫气体单元1的输出接头8输出。此时，吹扫气体吹掉附着到通道壁上的水或湿气，然后吹扫气体从每个单元排出，并同时带走水或湿气。
对从每个吹扫气体单元1排出的吹扫气体的湿气含量进行测量。在测量的湿气含量降低到基准值或基准值以下时，就停止吹扫气体的供应。塞子85分别旋拧在吹扫气体供应控制单元80的输入侧接头86和每个吹扫气体单元1的输出接头8中，以关闭通道的每个开口。这样，每个单元1在压力下包含干燥吹扫气体或干燥压缩空气时被密封。
在塞子85和关闭构件84保持连接在通道开口上的同时，将如上已除去水或湿气的吹扫气体供应集成单元100运送到目的地以使用。塞子85在目的地位置卸下，并将吹扫气体供应集成单元100结合在半导体制造系统中。
例如，在集成为吹扫气体供应集成单元100的吹扫气体单元中的一个吹扫气体单元中，可能在流量传感器7、电磁比例阀9等中出现故障。在这种情况下，可用已进行除水操作的新吹扫气体单元1单独地替换包括故障部件的吹扫气体单元1。这样，也已从每个新的吹扫气体单元1的通道去除水或湿气。
以与针对吹扫气体供应集成单元100的上述方式类似的方式进行从每个新的吹扫气体单元1去除水。然而，以下还将简短地说明该去除方式。
吹扫通道11的一个开口端被关闭构件84关闭，且打开电磁比例阀9。然后，通过另一开口端将120℃至140℃的干燥吹扫气体或120℃至140℃的干燥压缩气体供应到吹扫通道11。在从吹扫气体单元1的输出接头8输出的吹扫气体的湿气含量降低到基准值或基准值以下时，停止吹扫气体的供应。吹扫通道11的开口端被关闭构件84关闭，并用塞子85密封输出接头8的开口。此时，干燥吹扫气体或压缩空气在压力下被封闭在吹扫气体单元1的流动通道中。
在使用的目的地中，从已如上去除了水的新吹扫气体单元1卸下关闭构件84和塞子85，并通过连接构件51和52将新的吹扫气体单元1组装到现有的吹扫气体单元1上。
<联接吹扫气体单元的方式>
以下说明联接吹扫气体单元的方式。图7为示出图1的吹扫气体单元1的联接结构的分解透视图。在图7中，为了便于说明，仅仅示出了直接有助于吹扫气体单元1的联接的通道公共块2。使将要相互连接的通道公共块2给定附加的标记“A”和“B”用于区分。
通道公共块2A和2B布置成通过将碳氟化合物橡胶制成的密封构件71介入块2A的环形凹槽63A和块2B的环形凹槽63B之间使块2A的凸缘65A和块2B的凸缘65B放置成相互接触。这样，块2A的插入凹槽64A以及块2B的插入凹槽64B组合以形成螺栓53分别插入通过的插入孔。
在使通道公共块2A和2B的端面相互接触时，使台阶部分61A和61B连续，以形成倾斜表面62A和62B之间的凹部。然后将连接构件51和52以一种简单方式接合在该凹槽中，即，沿着倾斜表面62A和62B引导倾斜表面56和56，以允许凹部54与端面保持在紧密接触的关系中的块2A的凸缘65A及块2B的凸缘65B接合。
在该状态下，螺栓53插入通过连接构件51的插入孔55以及通道公共块2A和2B的插入凹槽64A和64B，且通过螺母58而紧固在连接构件52的插入孔55中。因此，连接构件51和52从输入侧和输出侧夹紧块2A和2B的连接部分。通道公共块2A和2B从而相互联接。
图8为示出当图2的吹扫气体单元1A和1B相互联接时吹扫通道11A和11B的连接部分的放大剖视图。而且在图8中，吹扫气体单元1(通道公共块2)给定附加的标记“A”和“B”用于区分。
在通道公共块2A和2B中，凸缘65A和65B以角度θ2倾斜，从而具有向外减小的厚度。在连接构件51和52中，每个凹部54都具有以角度θ4倾斜的相对内壁。因此，当凸缘65A和65B接合在连接构件51和52的每个凹部54中时，凹部54的内锥形表面54a挤压凸缘65A和65B的锥形表面65a，从而将凸缘65A和65B的端面保持在相互稳固接触的关系中。这使得能够通过周向均匀的力稳固地压缩密封构件71。这样，即使在块2A和2B放置在接触关系中从而连接吹扫通道11A和11B的情况下，吹扫气体也不可能从连接部分泄漏。
<吹扫气体单元的发明情况>
在设计本实施例的吹扫气体单元1的过程中，发明人提出如图9和图10所示的吹扫气体单元110A和110B。图9为呈第一变型形式的吹扫气体单元的局部剖视侧视图。图10为呈第二变型形式的吹扫气体单元的局部剖视侧视图。
发明人起初想到直接联接吹扫气体单元以便减小吹扫气体供应集成单元100的底部空间，然后构想了如图9所示的通道公共块2的形状。为了进一步减小吹扫气体单元110A的底部空间，他们想到一种形成用于吹扫气体的通道的方法，即，通过相互连接通道公共块2、连接有流量传感器7的连通块5、用于改变通道方向的通道块111、以及连接有电磁比例阀9的通道块112。
然而，由于通道公共块2侧与通道块112侧之间的高度差，所以图9的吹扫气体单元110A在安装中具有稳定性问题。也不能有效利用流量传感器7和单元安装表面10之间的空间S1。
于是，发明人想到图10所示的吹扫气体单元110B，其中，通道公共块2布置成使其部件设置在连通块5下方，并且通道公共块2和连通块5通过通道块113相互连通。因为通道公共块2设置在连通块5下方，所以连通块5位于较高的位置，因此使用总体高度大于图9的通道块111的通道块114来连接连通块5和通道块112。该结构可提高吹扫气体单元110B的安装稳定性。吹扫气体单元110B的通道的总长度可减小为稍短于吹扫气体单元110A的总长度。
然而，在该吹扫气体单元110B中，连通块5和单元安装表面10之间的空间S2仍然没有有效利用。因为连通块5位于较高位置，倘若空间S2大于图9所示的空间S1，则提高了空间S2的可用性。
因此，发明人将V形通道形成为面向上方从而其开口如图9和图10所示向上打开的传统构思改变为V形通道16形成为如图2所示在输出块6中侧向面对的另一构思。这使得能够将电磁比例阀9横向连接到输出块6上，使得电磁比例阀9以横向取向设置在空间S中。在该情况下，由于电磁比例阀9的轴向长度大于连通块5，所以通道公共块2从连通块5下方稍微偏移成更加靠近输入侧，并通过方向改变块3连接到连通块5。
在图2所示的吹扫气体单元1中，根据向输入侧移位以连接电磁比例阀9的通道公共块2的位置，输入块4需要较宽的安装空间。然而，由于V形通道16的形成以及输出块6在竖立姿态中连接到连通块5上，所以将输出块6的安装空间减小到图9和图10的通道块112的安装空间的大约三分之一。通过输出块6的安装面积的减小和连通块5的安装面积的增加的组合，吹扫气体单元1的总长度L3可降低为图9和图10所示的吹扫气体单元110A和110B的总长度L1和L2中每个总长度的约80％。
因此，在以上试验之后如图2所示地设计吹扫气体单元1。在本实施例中，在单元1如图1所示通过连接构件51和52相互联接并一体安装在安装板101上及吹扫气体供应控制单元80上时，集成单元100的横向长度W1为301.28mm，垂直长度W2为129.4mm，安装面积为390cm2。
另一方面，通过使用每个都安装有作为流量传感器7的质量流量控制器124以及电磁比例阀9的吹扫气体单元来构造成图11所示的吹扫气体供应集成单元。具体而言，每个吹扫气体单元都通过管道联接到吹扫气体供应控制单元123，以提供与图1相同的通道结构。图11的吹扫气体集成单元的横向宽度W11为360.5mm，垂直长度W22为449.3mm，安装面积为1332cm2。
与图11所示的吹扫气体供应集成单元相比，图1的吹扫气体供应集成单元100能具有降低至大约80％的较小横向宽度W2、降低至大约30％的较小垂直宽度W1、以及降低为大约30％的较小安装面积。
图1的吹扫气体供应集成单元100与图11的吹扫气体供应集成单元相比能显著减小尺寸的原因可认为包括以下原因。
在图11所示的吹扫气体供应集成单元中，考虑到难以使大流量流体流动到调节器121，在手动操作阀81的下游以并行的关系连接三个调节器121、并且在调节器121的下游分别放置压力传感器122来构成吹扫气体供应控制单元123。另一方面，图1所示的吹扫气体供应集成单元100包括代替压力调节器121的单个调节器82，从而代替压力传感器122的单个压力传感器83。因此，图1的吹扫气体供应集成单元100能够消除图11所示的用于连接多个调节器121的管道120的需求，并还能减少构成吹扫气体供应控制单元100的流体控制装置的数量，从而减小设备尺寸。
图11的吹扫气体供应集成单元包括通过管道125连接到每个压力传感器122上的多个质量流量控制器124。即，管道125构造吹扫气体公共通道90。另一方面，在图1所示的吹扫气体供应集成单元100中，吹扫单元1通过连接构件51和52相互联接，从而形成吹扫气体公共通道90。换言之，吹扫气体单元1本身相互连接从而提供歧管构造。因此，图1的吹扫气体供应集成单元100能够消除用于管道125的配管空间的需求。
<功能和效果>
如上所述，本发明的吹扫气体单元1中用于吹扫气体输入的输入块4以及用于吹扫气体输出的输出块6从连通块5的两侧连接到连通块5(参见图2和图3)，从而本发明的吹扫气体单元1能无需用于将吹扫气体供应到流量传感器7的管道以及用于流量传感器7和电磁比例阀9之间的连接的管道。而且，输出块6形成有处于侧向面对姿态的V形通道16，且电磁比例阀9连接至输出块6，从而电磁比例阀9以横向取向放置在连通块5的下表面和安装板101的单元安装表面10之间的空间S中(参见图2和图3)。因此，流量传感器7和电磁比例阀9布置成双层结构，而无需用于电磁比例阀9的安装空间。根据如上本实施例的吹扫气体单元1，能节省可拆卸的配管空间和安装空间以降低底部空间。
本实施例的吹扫气体单元1通过利用连接构件51和52布置成使得输入块4的通道公共块2与邻接的吹扫气体单元1的输入块4的通道公共块2表面接触地联接(参见图1和图7)，以将形成吹扫气体公共通道90的吹扫通道11连接到邻接的吹扫气体单元1的吹扫通道11。根据本实施例的吹扫气体单元1，吹扫气体公共通道90能以如下的方式延伸，即，一个吹扫气体单元1的输入块4(通道公共块2)通过利用连接构件51和52连接到邻接的吹扫气体单元1的输入块4(通道公共块2)，从而将一个吹扫通道11连接到邻接的吹扫通道11。这使得能够消除用于形成吹扫气体公共通道90的管道的需求，从而导致底部空间减小。
在本实施例的吹扫气体单元1中，在输入块4的凸缘65的端面保持成与邻接的吹扫气体单元1的输入块4的凸缘65的端面紧密接触、并且凸缘之间介入树脂橡胶构件71的同时，将输入块4的凸缘65和邻接的输入块4的凸缘65一起配合在每个连接构件51和52的凹部54中(参见图8)。因此能够防止流体从吹扫通道11的连接部分泄漏。应指出的是，过程气体单元通常包括用于通道连接部分的用作金属密封件的金属垫圈，以用于确保气密性从而防止腐蚀气体等泄漏到外部。另一方面，吹扫气体单元1用于使诸如在空气和压缩空气中大量含有的N2气体的吹扫气体流动。因此，可在通道区域中使用树脂密封构件71，即使密封强度低于金属密封件也不会引起任何问题。
本实施例的吹扫气体单元1包括铝制成的输入块4、连通块5以及输出块6。从而吹扫气体单元1能重量轻且低成本地制造。
这里，公共铝通道块具有不规则的通道表面，这使得在吹扫工作中难以去除留在凹部中的水和湿气。如果将刚组装的吹扫气体单元1直接结合到半导体制造系统中，吹扫工作可能花费较长时间。
就此而言，本实施例的吹扫气体单元1在组装后要进行吹扫工作以通过吹扫气体去除水和湿气，然后将关闭构件84和塞子85连接到吹扫气体单元1的相应通道开口(吹扫通道11的开口以及输出接头8的开口)，从而在压力下将吹扫气体封闭在通道中。
这样的吹扫气体单元1能避免在运输过程中空气通过吹扫通道11和输出接头8的开口进入到通道11、12、13、14、15、16和17，从而防止水或湿气附着到通道表面上。在使用的目的地中，在从通道开口卸下关闭构件84和塞子85并将吹扫气体单元1安装在半导体制造系统中时，允许空气通过吹扫通道11和输出接头8的开口进入通道11、12、13、14、15、16和17。然而，安装工作所需的时间较短，从而只有少量的水可附着到通道表面上。因此，根据本实施例的吹扫气体单元1，在将单元1安装在半导体制造系统中的工作期间，仅有少量水或湿气可附着到通道表面上。因此，不会需要比所需更长的吹扫时间。
在集成上述吹扫气体单元1时，由于每个单元都具有小的底部空间，所以吹扫气体供应集成单元100能具有减小的底部空间(参见图1)。
在集成吹扫气体单元1以构成吹扫气体供应集成单元100时，向每个吹扫气体单元1供应吹扫气体以从通道去除水或湿气。然后，将塞子85和关闭构件84连接到吹扫通道的开口以将吹扫气体封闭在通道中。这使得在运输期间能够防止空气进入通道开口，并避免水附着到吹扫气体公共通道90和每个吹扫气体单元1的通道的内壁上。当在将吹扫气体供应集成单元100安装在半导体制造系统中之前从每个吹扫气体单元1的输出接头8和吹扫气体供应控制单元80的输入侧接头86拆下塞子85时，空气将通过通道开口进入吹扫气体通道。然而，安装时间短得仅使得少量水能够附着到通道表面上。因此，在将本实施例的吹扫气体供应集成单元100安装在半导体制造系统的工作期间，附着到通道表面上的水的量较少。因此，不会需要比所需更长的吹扫时间。
在不偏离本发明的实质性特征的情况下，可通过其它具体的形式来实现本发明。
(1)例如，在以上实施例中，输出块6设置为单一块。可选的是，输出块6可包括形成有V形通道16的通道组件和形成有排出通道17的通道块的组合。
(2)在以上实施例中，输出接头8连接到吹扫气体单元1上。可选的是，吹扫气体单元1可在没有输出接头8的情况下装配。
(3)尽管以上实施例中的流量传感器7为热流量传感器，但可采用诸如质量流动控制器的流量测量类型的任何流量传感器。
(4)以上实施例中的电磁比例阀9用作开/关控制阀。可选的是，可采用空气操作阀、具有柱塞的电磁阀等作为开/关阀。
(5)尽管以上实施例中密封构件71由树脂制成，但它可由诸如碳氟化合物橡胶和全氟弹性体的橡胶制成的密封构件替代。
(6)尽管以上实施例中连接构件51和52由铝制成，但它们可以由树脂制成。
(7)在以上实施例中，吹扫气体单元1设有流量传感器7和电磁比例阀(开/关控制阀)9。可选的设计是在吹扫气体单元中仅仅设置质量流量控制器，从而将其作为流量传感器和开/关控制阀使用。
(8)尽管以上实施例中，连通块5构造成单一块，但可连接多个管道块从而形成连通块。
(9)在以上实施例中，输入块4和输出块6设计成高度几乎相等。输入块4的总体高度可小于或大于输出块6的总体高度。在该情况下，吹扫气体单元1能固定到安装板101上，而整体高度较低的块放置成在安装表面10上方产生空间。可选的是，可在整体高度较低的块下放置垫片以保持流量传感器7的水平姿态。
(10)在以上实施例中，形成在输出块内从而在相同表面中相互叠置开口的第一和第二开口23和24通过V形通道16连接。它们可通过诸如U形通道的不同形状通道连接。
尽管已经示出并描述了本发明的当前优选实施例，但是应理解，本公开是为了说明的目的，在不偏离由所附权利要求阐明的本发明的范围的情况下可作出各种变化和变型。