JP2003265943A - 液体材料供給装置 - Google Patents

液体材料供給装置

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JP2003265943A
JP2003265943A JP2002069122A JP2002069122A JP2003265943A JP 2003265943 A JP2003265943 A JP 2003265943A JP 2002069122 A JP2002069122 A JP 2002069122A JP 2002069122 A JP2002069122 A JP 2002069122A JP 2003265943 A JP2003265943 A JP 2003265943A
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JP
Japan
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liquid material
gas
dissolved
trap
outlet pipe
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Pending
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JP2002069122A
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English (en)
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Makoto Yonebayashi
▲真▼ 米林
Hideaki Miyamoto
英顕 宮本
Tetsuo Shimizu
哲夫 清水
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Stec KK
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Stec KK
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0042Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0005Degasification of liquids with one or more auxiliary substances

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧圧送される液体材料中の溶存ガスを確実
に除去することができる液体材料供給装置を提供するこ
と。 【解決手段】 液体材料LMを収容した材料タンク1内
に不活性ガスIGを圧入して材料タンク1に接続された
液体材料導出管3に対して前記液体材料LMを導出する
とともに、前記液体材料導出管3に設けられたガストラ
ップ6によって前記導出された液体材料LM中に溶存ま
たは混入している不活性ガスIGをトラップするように
構成された液体材料供給装置において、前記不活性ガス
IGの液体材料LMに対する溶存温度特性が負であると
き、前記ガストラップ6の上流側の液体材料導出管3を
加熱する一方、前記ガストラップ6の下流側の液体材料
導出管3を冷却するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体製造など
において用いる液体材料を供給するための液体材料供給
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】液体材料を流量制御しながらユースポイ
ントに送給する場合、液体材料の加圧方式として、脈動
が少なくガス加圧を容易に行うことができるガス圧送方
式が採用されることが多い。このガス圧送は、液体材料
を収容した材料タンクに例えばヘリウムなどの不活性ガ
スを圧入して材料タンクに接続された液体材料導出管に
前記液体材料を導出することによって行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この場合、不活性ガス
を材料タンク内に圧入していくと、この不活性ガスは、
ヘンリーの法則にしたがって、液体材料中に飽和量まで
溶解していく。そして、前記材料タンクに接続される液
体材料導出管中に大きな高低差や圧損が存在すると、液
体材料導出管内に導出された液体材料の圧力が降下し、
この液体材料中に溶存していたガスが脱泡し、流量制御
が不安定になる。
【0004】そこで、従来のこの種の液体材料供給装置
においては、前記液体材料導出管に前記脱泡によって生
じたガスをトラップするガストラップを液体材料導出管
に設け、前記ガスを液体材料導出管を流れる液体材料か
ら可及的に少なくなるように除去している。
【0005】しかしながら、上述のように、液体材料導
出管ガストラップを設けても、前記溶存ガスを完全には
なくすことができなかった。
【0006】ところで、液体に対する溶存ガス量の温度
特性は、液体およびガスの種類によって固有の値を示
す。例えば、液体に対する溶存ガス量の溶存温度特性が
負の場合、すなわち、温度上昇によって溶存ガス量が低
下する場合には、液体を加熱することによって溶存ガス
の気泡化(脱泡)を促進することができる。逆に、液体
に対する溶存ガス量の溶存温度特性が正の場合、すなわ
ち、温度上昇とともに溶存ガス量が増加する場合には、
液体を冷却することによって溶存ガスの気泡化を促進す
ることができる。
【0007】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、その目的は、加圧圧送される液体材料中の溶
存ガスを確実に除去することができる液体材料供給装置
を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、液体材料を収容した材
料タンク内に不活性ガスを圧入して材料タンクに接続さ
れた液体材料導出管に対して前記液体材料を導出すると
ともに、前記液体材料導出管に設けられたガストラップ
によって前記導出された液体材料中に溶存または混入し
ている不活性ガスをトラップするように構成された液体
材料供給装置において、前記不活性ガスの液体材料に対
する溶存温度特性が負であるとき、前記ガストラップの
上流側の液体材料導出管を加熱する一方、前記ガストラ
ップの下流側の液体材料導出管を冷却するようにしてい
る。
【0009】また、請求項2に記載の発明では、液体材
料を収容した材料タンク内に不活性ガスを圧入して材料
タンクに接続された液体材料導出管に対して前記液体材
料を導出するとともに、前記液体材料導出管に設けられ
たガストラップによって前記導出された液体材料中に溶
存または混入している不活性ガスをトラップするように
構成された液体材料供給装置において、前記不活性ガス
の液体材料に対する溶存温度特性が正であるとき、前記
ガストラップの上流側の液体材料導出管を冷却する一
方、前記ガストラップの下流側の液体材料導出管を加熱
するようにしている。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細を、図を参
照しながら説明する。図1はこの発明の液体材料供給装
置の一例を概略的に示すもので、この図において、1は
液体材料LMを収容する材料タンクである。2,3は材
料タンク1に接続される不活性ガスIGの導入管、液体
材料LMの導出管である。なお、この実施の形態におい
ては、液体材料LMに対する不活性ガスIGの溶存温度
特性が負であるものとする。
【0011】前記不活性ガス導入管2は、その上流側が
不活性ガスボンベ(図示していない)に接続され、下流
端が材料タンク1内と連通するように上蓋1aに取り付
けられており、開閉弁4を備えており、不活性ガスIG
を所定圧力で材料タンク1内に供給するように構成され
ている。また、液体材料導出管3は、上蓋1aを貫通し
てその上流側先端が材料タンク1内の底板1b近くまで
挿入されているとともに、その下流側には開閉弁5を介
してガストラップ(後述する)が設けられている。
【0012】6は液体材料導出管3の開閉弁5より下流
であって材料タンク1からそれほど離れていない部位に
介装され、材料タンク1から液体材料導出管3に導出さ
れた液体材料LM中に溶存または混入している不活性ガ
スIGをトラップするガストラップで、その下部の一端
側には液体材料LMの導入管部3aが接続されるととも
に、他端側には液体材料LMの送出管部3bが接続さ
れ、その内部が液体材料LMによって液封され、その上
部にはガス排出管7が接続されている。このガス排出管
7には、開閉弁8が設けられるとともに、その下流は適
宜のガス回収機構(図示していない)に接続されてい
る。そして、このガストラップ6の下流側の送出部3b
は、適宜の配管(図示していない)を介してユースポイ
ント(例えば半導体製造装置)に接続されている。ここ
までの構成は、従来の液体材料供給装置のそれと変わる
ところはない。
【0013】この発明の液体材料供給装置の特徴とする
ところは、以下のように構成したことである。すなわ
ち、液体材料導出管3のガストラップ6への液体材料L
Mの入口側(上流側)の導入管部3aに適宜のヒータ9
aを巻設した加熱装置9を設ける一方、ガストラップ6
の液体材料LMの出口側(下流側)の送出管部3bに例
えば水冷方式の冷却装置10を設けている。
【0014】上記構成の液体材料供給装置においては、
材料タンク1内に不活性ガスIGを圧入することによ
り、材料タンク1内の液体材料LMは、液体材料導出管
3により材料タンク1の外部に導出される。この場合、
不活性ガスIGは、ヘンリーの法則にしたがって、液体
材料LM中に飽和量まで溶解していく。したがって、液
体材料導出管3によって材料タンク1の外部に導出され
る液体材料LM中には、前記不活性ガスIGが溶存ガス
として存在している。
【0015】前記溶存ガスを含んだ液体材料LMは、液
体材料導出管3を下流側に流れ、ガストラップ6の入口
側の導入管部3aを経てガストラップ6内に入る。この
とき、このとき導入管部3aは、前記溶存ガスが脱泡す
るのに必要な温度に加熱されているので、液体材料LM
内の溶存ガス(不活性ガスIG)は気泡となり、その状
態でガストラップ6内に入る。そして、このガストラッ
プ6内において、前記溶存ガスが液体材料LMから気液
分離され、溶存ガスはガス排出管7を経てガストラップ
6外に排出される。そして、ガストラップ6からは、送
出管部3bを経て、溶存ガスや混入ガスがほんど含まれ
てない液体材料LMが出力され、これがユースポイント
方向に流れる。この場合、前記液体材料LMは送出管部
3bに設けられた冷却装置10によって適宜冷却され、
所定の温度になる。
【0016】上記実施の形態における液体材料供給装置
においては、液体材料LMに対する不活性ガスIGの溶
存温度特性が負であるような関係にある液体材料LMを
収容した材料タンク1内に不活性ガスIGを圧入したと
きに、材料タンク1から液体材料導出管3に液体材料L
Mを導出するとともに、液体材料導出管3に設けられた
ガストラップ6によって前記導出された液体材料LM中
に溶存するガスをトラップする場合、ガストラップ6内
に導入される直前の液体材料LMを所定の温度に加熱し
て、液体材料LM中に溶存しているガスを脱泡させるよ
うにしているので、ガストラップ6における気液分離が
スムーズに行われ、液体材料LM中の溶存ガスを確実に
除去することができる。したがって、液体材料LMの流
量測定部および流量制御部における気泡の発生が確実に
防止されるため、液体材料LMの流量を安定に制御する
ことができる。
【0017】上記液体材料供給装置において、加熱装置
9は、液体材料導出管3のガストラップ6に可及的に近
い部分を加熱するように設けられるのが好ましい。ま
た、ガストラップ6の下流側の送出管部3bを冷却する
装置10としては空冷方式のものであってもよく、ま
た、自然冷却によって冷却してもよい。
【0018】ところで、液体材料LMに対する不活性ガ
スIGの溶存温度特性が正の場合、すなわち、温度上昇
とともに溶存ガス量が増加する場合には、液体材料LM
を冷却することによって溶存ガスの気泡化を促進するこ
とができる。そこで、このような場合には、図2に示す
ように、ガストラップ6の導入管部3aに冷却装置10
を設けて、ガストラップ6に導入される直前の液体材料
LMを冷却する一方、ガストラップ6の送出管部3bに
加熱装置9を設けて、気液分離された液体材料LMを所
定の温度になるように加熱するのである。このように構
成された液体材料供給装置においても、前記図1に示し
た液体材料供給装置と同様に、ガストラップ6における
気液分離がスムーズに行われ、液体材料LM中の溶存ガ
スを確実に除去することができる。したがって、液体材
料LMの流量測定部および流量制御部における気泡の発
生が確実に防止されるため、液体材料LMの流量を安定
に制御することができる。
【0019】上記図2に示す液体材料供給装置におい
て、冷却装置10は、液体材料導出管3のガストラップ
6に可及的に近い部分を冷却するように設けられるのが
好ましい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、液体材料を収容した材料タンク内に不活性ガスを圧
入して材料タンクに接続された液体材料導出管に対して
前記液体材料を導出するとともに、前記液体材料導出管
に設けられたガストラップによって前記導出された液体
材料中に溶存または混入している不活性ガスをトラップ
するように構成された液体材料供給装置において、前記
ガストラップへの入口側を加熱(または冷却)する一
方、前記ガストラップの出口側を冷却(または加熱)す
るというきわめて簡単な構成により、液体材料導出管に
導出された液体材料中に含まれる溶存ガスまたは混入ガ
スを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の液体材料供給装置の構成の一例を概
略的に示す図である。
【図2】この発明の液体材料供給装置の構成の他の例を
概略的に示す図である。
【符号の説明】
1…材料タンク、3…液体材料導出管、6…ガストラッ
プ、9…加熱装置、10…冷却装置、IG…不活性ガ
ス、LM…液体材料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 哲夫 京都府京都市南区上鳥羽鉾立町11番5 株 式会社エステック内 Fターム(参考) 3E070 AA02 AB09 EA04 EA10 VA30 4D011 AA12 AA20 AC06 4G068 AA03 AB11 AC05 AD40 AF13

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液体材料を収容した材料タンク内に不活
    性ガスを圧入して材料タンクに接続された液体材料導出
    管に対して前記液体材料を導出するとともに、前記液体
    材料導出管に設けられたガストラップによって前記導出
    された液体材料中に溶存または混入している不活性ガス
    をトラップするように構成された液体材料供給装置にお
    いて、前記不活性ガスの液体材料に対する溶存温度特性
    が負であるとき、前記ガストラップの上流側の液体材料
    導出管を加熱する一方、前記ガストラップの下流側の液
    体材料導出管を冷却するようにしたことを特徴とする液
    体材料供給装置。
  2. 【請求項2】 液体材料を収容した材料タンク内に不活
    性ガスを圧入して材料タンクに接続された液体材料導出
    管に対して前記液体材料を導出するとともに、前記液体
    材料導出管に設けられたガストラップによって前記導出
    された液体材料中に溶存または混入している不活性ガス
    をトラップするように構成された液体材料供給装置にお
    いて、前記不活性ガスの液体材料に対する溶存温度特性
    が正であるとき、前記ガストラップの上流側の液体材料
    導出管を冷却する一方、前記ガストラップの下流側の液
    体材料導出管を加熱するようにしたことを特徴とする液
    体材料供給装置。
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