JPH02261529A

JPH02261529A - 液体材料気化供給装置

Info

Publication number: JPH02261529A
Application number: JP8206489A
Authority: JP
Inventors: Sadao Sakamoto; 坂本　禎男; Shigeru Okada; 茂岡田; Toru Yamaoka; 山岡　透; Takayuki Yashiro; 孝之家城
Original assignee: Stec KK; Tokyo Electron Sagami Ltd
Current assignee: Stec KK; Tokyo Electron Sagami Ltd
Priority date: 1989-04-01
Filing date: 1989-04-01
Publication date: 1990-10-24
Anticipated expiration: 2013-10-22
Also published as: JP2814380B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野〕本発明は、恒温槽内に、液体材料を収容しこれを気化さ
せる液体材料タンクと、この液体材料タンクからの気化
ガスの流量を制御するマスフローコントローラとを設け
た液体材料気化供給装置に関する。

〔従来の技術〕

上記液体材料気化供給装置においては、恒温槽内を加熱
する手段および液体材料タンクを加熱する手段をそれぞ
れ設け、これらの加熱手段によって恒温槽内および液体
材料タンクをそれぞれ加熱し、マスフローコントローラ
は恒温槽内の雰囲気によって加熱されるようにし、マス
フローコントローラを通過する気化ガスが凝縮されない
ようにしていた。

（発明が解決しようとする課題〕ところで、液体材料タンクで発生した気化ガスをマスフ
ローコントローラを介してその下流側に送出する場合、
その送出途中において気化ガスが凝縮しないようにする
ことが肝要であり、特に、マスフローコントローラの温
度を、気化ガスが通過してもこれを凝縮させない温度、
すなわち、使用可能温度以上に維持しておく必要がある
。

しかしながら、上記従来技術によれば、熱容量の大きい
マスフローコントローラの昇温に多大の時間がかかると
ともに、恒温槽内の象、激な変化に対応しきれないとい
った欠点があった。

本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、マスフローコントローラを所定の
使用可能温度にまでできるだけ早く加熱することができ
るとともに、気化ガスがマスフローコントローラ内で凝
縮しないようにして所定量の気化ガスを安定して供給す
ることができる液体材料気化供給装置を提供することに
ある。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明に係る液体材料気化
供給装置は、マスフローコントローラの金属製の本体ボ
ディに加熱手段を設けてこの加熱手段によって前記マス
フローコントローラを直接加熱し得るように構成すると
ともに、このマスフローコントローラの温度が所定値以
上のときにのみこれを介して気化ガスを下流側に送出す
るようにしてなるものである。

〔作用〕

マスフローコントローラは加熱手段によって直接加熱さ
れるから、所定、の使用可能温度に早く到達するととも
に、恒温槽内の象、激な変化にも対応することができる
。そして、マスフローコントローラの温度が所定値以上
のときにのみこれを介して気化ガスを下流側に送出する
ようにしているので、気化ガスがマスフローコントロー
ラ内で凝縮することがなくなり、従って、所定量の気化
ガスを安定して供給することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する
。

第１図は本発明に係る液体材料気化供給装置の構成の一
例を示し、この図において、１は恒温槽２とその上に設
けられる制御ボックス３とからなる液体材料気化供給装
置である。

先ず、恒温槽２の構成について説明すると、この恒温槽
２の天井壁や側壁には恒温槽内部を加熱する手段として
のヒータ４・・・が設けであるとともに、内部上方には
撹拌用のファン５，５゛が設けである。６はヒータ４・
・・の温度を検出する温度センサである。そして、恒温
槽２の内部空間の下方には、例えば（ＣｚＨｓＯ）ａＳ
　ｉ、Ｓ　ｉ　Ｃ１ａ　。

ＧｅＣ１，、ＰＯＣｊ！、などの液体材料７を収容し、
これを気化させて気化ガスを発生させる液体材料タンク
（以下、タンクと云う）８が設けである。このタンク８
は例えばステンレスよりなり、その底部外壁にはタンク
８を直接加熱する手段としてのプレートヒータ９が密着
するようにして取り付けである。１０はプレートヒータ
９付近の温度を検出する温度センサである。また、１１
は後述するフロートスイッチ１６Ａ、　１６Ｂの信号に
基づいて開閉制御されるストップバルブ１２を備えた内
部供給管、１３は液体材料導入口、１４はその一端が液
体材料導入口１３に着脱自在に接続され、他端が図外の
液体材料源に接続された外部供給管である。

１５・・・はタンク８内の液体材料７中に設けられる多
数（例えば１００本程度）の毛細管で、そのそれぞれは
例えば外径が１．５鵬、内径が１．０ｍｍ、長さが１０
鴫程度に形成され、ステンレスあるいは石英ガラスなど
よりなる。これらの毛細管１５・・・は、液体材料７が
プレートヒータ９などによって加熱されて気化する際、
その気化が急激に起こるのを防止し、気液平衡状態を良
好に維持し促進するために設けである。

１６Ａ、　１６Ｂはタンク８内の液体材料７の液面を検
出し所定の信号を発するフロートスイッチで、液体材料
７の液面が通常使用時における最低レベルであるローレ
ベル（Ｌレベル）になったとき、一方のフロートスイッ
チ１６Ａが動作して前記ストップバルブ１２が開き、液
体材料７のタンク８内への導入が開始される。また、万
一、Ｌレベルを検出するフロートスイッチ１６Ａが何ら
かの原因で動作しないとか、液体材料７の液面が使用可
能最低レベルＬ−Ｌになったときに警報を発するなど必
要な動作（停止）を行う。そして、液体材料７の液面が
通常使用時における最高レベルであるハイレベル（Ｈレ
ベル）に達すると、他方のフロートスイッチ１６Ｂが動
作して前記ストップバルブ１２が閉じ、液体材料７のタ
ンク７への導入が停止される。また、万−１Ｈレベルを
検出するフロートスイッチ１６Ｂが何らかの原因で動作
しないときは、フロートスインチ１６Ａが前記１ルベル
より上位に設定された使用可能限界レベルであるＨ−Ｈ
レベルにおいて動作し、これに基づいてストップバルブ
１２を閉じ、自動警報を発するなど必要な動作（停止）
を行うようにして、液体材料７の供給におけるバックア
ップシステムが構成されている。

１７は内部配管１８を介して前記タンク８と接続され、
タンク８内で発生した気化ガスの流量を制御する例えば
ノルマルクローズドタイプのマスフローコントローラで
、このマスフローコントローラ１７として例えば特開昭
６２−１３８８４号公報に開示されるものを用いること
ができる。このマスフローコントローラ１７にはこれを
直接加熱するための加熱手段としてのプレートヒータ１
９とその温度を検出するための温度センサ２０が設けで
ある。

第２図は上記マスフローコントローラ１７の一例を示し
、この図において、４１は例えばステンレスなどの金属
よりなる本体ボディで、例えばこの本体ボディ４１の両
側部にガス人口４２．ガス出口４３が形成されるととも
に、その内部にはガス人口４２とガス出口４３との間を
結ぶガス流路４４が形成しである。そして、前記プレー
トヒータ１９はガス流路４４を囲む部分を十分加熱でき
るように本体ボディ４１に当接するようにして温度セン
サ２０とともに設けである。

そして、前記ガス流路４４の途中には、センサ部４５と
バイパス部４６とからなる流量測定部４７と、ガス流路
４４に形成された弁口４８を閉止する方向に常時付勢さ
れた弁体４９とこの弁体４９を駆動する弁駆動部５０と
からなる流体制御部５１とが設けられている。前記弁駆
動部５０は耐熱性のあるものであれば何でもよく、図示
する例ではビニシスタンクよりなり、このピエゾスタッ
クに所定の電圧を与えると、ばね５２の付勢力に抗して
弁体４９が移動して、所定の開度で開くのである。

再び第１図において、２１はマスフローコントローラ１
７の下流側と気化ガス供給口２２との間を接続する内部
配管である。なお、２３は断熱材である。

２４は前記気化ガス供給口２２に着脱自在に接続される
外部配管で、その外周には例えばリボンヒータのような
加熱手段２５が設けてあり、２６はこの加熱手段２４の
温度を検出する温度センサである。

２７は外部配管２４の下流側に接続される外部装置で、
液体材料気化供給装置１からの気化ガスの供給を受けて
所定の反応などを行う例えばＣＶＤ装置であり、２８は
真空ポンプである。前記外部装置２７は詳細には図示し
てないが、内部が適当な真空度と温度になるように制御
される。

次に、前記制御ボックス３は、内部にマイクロコンピュ
ータなどのコントローラを備え、前記恒温槽２や外部配
管２４に設けられた温度センサ６１０、２０．２６やフ
ロートスイッチ１６Ａ、　１６Ｂなどからの検出信号を
処理し、恒温槽２や外部配管２４などに設けられた各種
機器を制御したり、演算結果を格納するとともに、必要
なデータを表示したり、警報を発したりするもので、そ
の操作・表示部２９には例えば恒温槽２内の温度調節を
行うダイヤル３０、タンク８の温度調節を行うダイヤル
３１、外部配管２４の温度調節を行うダイヤル３２など
とともに、マスフローコントローラ１７の予熱完了を示
す表示灯３３が設けである。

而して、上記構成の液体材料気化供給装置１によって外
部装置２７に所定の気化ガスを供給するには、先ず、タ
ンク８内に所定のレベル範囲に液体材料７を収容した状
態で、ヒータ４・・・、プレートヒータ９，１９、リボ
ンヒータ２５に通電して、恒温槽２内、タンク８、マス
フローコントローラ１７、外部配管２４を加熱する。そ
して、液体材料７の気化が最も円滑に行われるときの温
度が例えば７０°Ｃ前後であれば、タンク８の温度が７
０°Ｃ前後になるように加熱するとともに、恒温槽２内
の温度が７０〜７３°Ｃ前後に、そして、マスフローコ
ントローラ１７の温度が７５°Ｃ前後に、また、外部配
管２４の温度が７５〜９０°Ｃ前後にそれぞれなるよう
に加熱するのである。つまり、外部配管２４を加熱する
リボンヒータ２５の温度は、恒温槽２またはタンク８の
温度と関連づけて、例えば恒温槽２内の温度に比べて５
〜２５°Ｃ程度高くなるように設定しである。この温度
設定は前記制御ボックス３内のコントローラで行うよう
にしである。

ところで、前記タンク８内の液体材料７は加熱されなく
ても常時、若干は気化して気化ガスとなっているのであ
るが、マスフローコントローラ１７が閉止されている限
りは再凝縮してタンク８内に戻っている。そして、この
液体材料７は前記タンク８の加熱により気化が盛んにな
るが、マスフローコントローラ１７が閉止されているの
で、再凝縮してタンク８内に戻る。

そして、マスフローコントローラ１７の温度が所定の値
に達すると、制御ボックス３の操作・表示部２９の表示
灯３３が点灯あるいは点滅して、マスフローコントロー
ラ１７の予熱が完了し、このマスフローコントローラ１
７が、それを通過する気化ガスを凝縮させることがない
使用可能な温度に達したことが表示されるとともに、予
熱完了信号が出力され、この予熱完了信号に基づいて前
記マスフローコントローラ１７を所定の開状態にする信
号が発せられ、これによってマスフローコントローラ１
７は開状態になり、気化ガスを下流側に送出できる状態
になるが、気化ガスの送出時、タンク８を加熱するプレ
ートヒータ９がオフされる。また、このとき、マスフロ
ーコントローラ１７を加熱するプレートヒータ１９もオ
フされるが、温度センサ２０の働きでマスフローコント
ローラ１７が前記使用可能な温度より低下すると、プレ
ートヒータ１９が再びオンするようにしである。

そして、このとき、他のヒータ４・・・、２５には所定
の通電を続け、特に、恒温槽２内の温度はヒータ４・・
・によって所定の値になるように温度調節する。つまり
、気化ガスの供給時にはタンク８の直接加熱を停止する
とともに、恒温槽２に設けたヒータ４・・・によって恒
温槽２内の温度が所定値になるように温度調節し、この
状態の下に、気化ガスをマスフローコントローラ１７を
介して外部装置２７に供給するのである。

以上の説明から明らかなように、マスフローコントロー
ラ１７はその予熱時においては、恒温槽２内の雰囲気に
よるのではなく、マスフローコントローラ１７に取りつ
けられたプレートヒータ１９によって直接加熱されるも
のであるから、所定の使用可能温度に早く到達すること
ができるとともに、恒温槽２内で急激な変化が生じても
これに対応することができる。

そして、マスフローコントローラエフの温度が所定値以
上のときにのみこれを介して気化ガスを下流側に送出す
るようにしているので、気化ガスがマスフローコントロ
ーラ１７内で凝縮することがなくなり、従って、所定量
の気化ガスを安定して供給することができる。

なお、液体材料７および外部装置２７は、上記実施例に
示すものに限られるものではないことは云うまでもない
。そして、上記マスフローコントローラ１７はノルマル
クローズドタイプのものを用いているが、これに代えて
、ノルマルオープンタイプのものを用いてよい。この場
合、内部配管１８に別途ストップバルブを設ける必要が
ある。また、マスフローコントローラ１７における弁駆
動部５０は、前記ピエゾスタックの他、例えばサーマル
方式、電磁式、手動式など種々用いることができること
は云うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、マスフローコン
トローラの金属製の本体ボディに加熱手段を設けてこの
加熱手段によって前記マスフローコントローラを直接加
熱し得るように構成するとともに、このマスフローコン
トローラの温度が所定値以上のときにのみこれを介して
気化ガスを下流側に送出するようにしているので、マス
フローコントローラを所定の使用可能温度にまでできる
だけ早く加熱することができるとともに、気化ガスがマ
スフローコントローラ内で凝縮しないようにして所定量
の気化ガスを安定して供給することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例を示し、第１図
は本発明に係る液体材料気化供給装置の一４ノ例示す一部を断面した構成図、第２図はマスフローコン
トローラの一例を示す縦断面図である。１・・・液体材料タンク、２川恒温槽、７・・・液体材
料、８・・・液体材料タンク、１７・・・マスフローコ
ントローラ、１９・・・マスフローコントローラを加熱
する手段、４１・・・本体ボディ。出　願人　　チル相模株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

恒温槽内に、液体材料を収容しこれを気化させる液体材
料タンクと、この液体材料タンクからの気化ガスの流量
を制御するマスフローコントローラとを設けた液体材料
気化供給装置において、前記マスフローコントローラの
金属製の本体ボディに加熱手段を設けてこの加熱手段に
よって前記マスフローコントローラを直接加熱し得るよ
うに構成するとともに、このマスフローコントローラの
温度が所定値以上のときにのみこれを介して前記気化ガ
スを下流側に送出するようにしたことを特徴とする液体
材料気化供給装置。