JPH07230321A - 液体材料気化供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 気化すべき液体材料が熱的影響を受けるのを
できるだけ少なくし、常に安定にガス流量を制御するこ
とができる液体材料気化供給装置を提供すること。 【構成】 気化機能と流量調整機能とを備え、液体材料
タンクＴから供給される液体材料ＬＭを気化する気化器
１と、該気化器１を介して供給される気化ガスの流量を
測定するガス流量計Ｒとを直列に接続し、該ガス流量計
Ｒによって検出されるガス検出流量を設定値と比較し、
この比較結果に基づいてガス流量計Ｒに対する気化ガス
の流入量を制御する比較制御回路（比較制御手段）Ｃと
を備え、気化器１およびガス流量計Ｒがそれぞれカート
リッジヒータ３ａ、プレートヒータ３ｂを具備してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は液体材料気化供給装置
に関し、例えば、半導体製造において用いるテトラエト
キシシラン（ＴＥＯＳ）などの液体材料を定量気化する
ことができる気化器を備え、該気化器で発生した気化ガ
スを半導体製造装置のチャンバー等の各種ユースポイン
トに供給する液体材料気化供給装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の気化供給装置として、気化
部が恒温槽、液体材料タンクおよびプレートヒータから
なるものがある。すなわち、図９０示すように、適宜の
温度に設定された恒温槽７１内に、液体材料ＬＭを収容
した液体材料タンク７２を設け、この液体材料タンク７
２をプレートヒータ７３によって適宜加熱して液体材料
タンク７２内の温度を上昇させて液体材料ＬＭの蒸気圧
を高めてこれを気化し、出口側との圧力差を得ること
で、液体材料ＬＭから発生した気化ガスＧの流量（以下
ガス流量という）を気体用マスフローコントローラ（以
下、ＧＭＦＣという）７４で直接流量制御するものがあ
る。

【０００３】また、従来の別の気化供給装置では、ガス
流量を制御する方法として、液体用マスフローコントロ
ーラと気化器を用いた直接気化方式がある。すなわち、
図１０に示すように、気化供給装置は、液体材料ＬＭの
流量を制御する液体用マスフローコントローラ（以下、
ＬＭＦＣという）８１と、このＬＭＦＣ８１で流量調整
された液体材料ＬＭを気化して気化ガスＧを発生させる
気化器８２と、液体材料ＬＭとともに気化器８２に導入
されるキャリアガスＫを一定流量に制御する気体用マス
フローコントローラ（以下、ＧＭＦＣという）８３とか
ら主として構成されており、気化ガスＧをキャリアガス
Ｋによって速やかに下流側に導出させるようにしたもの
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者で
示した気化供給装置においては、液体材料タンク７２全
体を加熱する必要があり、液体材料ＬＭが常時熱の影響
下にあるため、熱による分解や、組成変化（変質）を起
こすことがあるとともに、液体材料タンク７２から不純
物が溶出し、これが液体材料ＬＭに混入するといった不
都合がある。また、ガス流量を直接制御するため、ガス
発生開始からガス流量が安定するまでの時間がＧＭＦＣ
７４の性能に依存するところが大きく、それだけ高性能
のＧＭＦＣ７４用いなければならず、したがって、コス
トが嵩むといった不都合があった。また、図示しないガ
ス流量コントロールバルブの圧力損失が問題になり、そ
のため、極めて圧力損失を低く抑えるために高いＣＶ値
を有するガス流量コントロールバルブを使用する必要が
あるけれども、それによって、該コントロールバルブが
大型化し、コストが嵩む他、液体材料ＬＭの種類やＧＭ
ＦＣ７４以降の圧力条件によって、該コントロールバル
ブのＣＶ値を変える必要があった。

【０００５】また、後者で示した気化供給装置において
は、高温部は気化器８２のみであり、室温状態で液体材
料ＬＭの供給系が構成できるから、液体材料タンク内に
保存された液体材料ＬＭが熱分解したり組成変化を起こ
すといった問題を避けることができるけれども、ガス流
量は、ＬＭＦＣ８１の性能や気化器８２の性能あるいは
温度条件によって安定性・再現性等が左右され易いか
ら、ガス流量をモニターする場合には、気化供給装置に
高温用のガス流量計８４を別途備え、キャリアガスＫと
気化ガスＧを通す必要がある。

【０００６】この発明は、上述の事柄に留意してなされ
たもので、気化すべき液体材料が熱的影響を受けるのを
できるだけ少なくし、常に安定にガス流量を制御するこ
とができる液体材料気化供給装置を提供することを目的
としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の液体材料気化供給装置は、気化機能と流
量調整機能とを備え、液体材料タンクから供給される液
体材料を気化する気化器と、該気化器を介して供給され
る気化ガスの流量を測定するガス流量計とを直列に接続
し、該ガス流量計によって検出されるガス検出流量を設
定値と比較し、この比較結果に基づいて前記ガス流量計
に対する気化ガスの流入量を制御する比較制御手段を備
え、更に、前記気化器およびガス流量計がそれぞれヒー
タを具備し、液体材料を前記気化器に設けられた気化室
内において気化し、その気化ガスを前記ガス流量計を介
して各種ユースポイントに供給するように構成したこと
を特徴とする。

【０００８】また、この発明は別の観点から、気化機能
と流量調整機能とを備え、液体材料タンクから供給され
る液体材料を気化する気化器と、該気化器を介して供給
される気化ガスの流量を測定するガス流量計とを直列に
接続し、該ガス流量計によって検出されるガス検出流量
を設定値と比較し、この比較結果に基づいて前記ガス流
量計に対する気化ガスの流入量を制御する比較制御手段
を備え、更に、前記気化器とガス流量計とを恒温槽に収
容し、液体材料を前記気化器に設けられた気化室内にお
いて気化し、その気化ガスを前記ガス流量計を介して各
種ユースポイントに供給するように構成したことを特徴
とする液体材料気化供給装置を提供する。

【０００９】一般に、液体材料気化供給装置は、気化器
で発生した気化ガスを半導体製造装置のチャンバー等の
各種ユースポイントに供給するためのものであるから、
気化器で発生する制御対象のガス流量を、図９の従来例
で示したような液体材料の液体流量よりも、ガス流量計
によって検出されるガス検出流量に基づいて制御する方
が、実際のガス流量の確認が行える点で好都合である。
すなわち、最終的に前記気化ガスとして各種ユースポイ
ントに供給するのが液体材料気化供給装置の目的である
から、この発明では、前記ガス流量計を気化器の後段
（二次側）に設置し、気化材料を液体材料タンクから該
気化器までは液体状態のままで供給し、液体材料が当該
気化器を通過する間に気化機能部分で液体材料の気化を
行い、この気化ガスを前記ガス流量計へ送るように構成
するとともに、ガス流量を制御するために気化器の流量
調整機能部分を前記ガス流量計によって検出されるガス
検出流量の検出信号からフィードバックする構成を備え
ることによって、ガス流量を直接気化ガス状態でモニタ
ーすることが可能となる。しかもガス流量を直接制御す
る点では同じであるけれども、構成上種々の問題点を持
っている上に、ガス流量計に対する気化ガスの流入量を
制御する比較制御手段をもっていない図１０で示したよ
うな液体材料気化供給装置に比しても、有利なことは明
らかである。

【００１０】また、この発明の液体材料気化供給装置で
は、気化器とガス流量計それぞれにヒータを配置して個
別に熱を供給する構成（図１参照）や、あるいは、気化
器とガス流量計を収容する１つの恒温槽を用いて同時に
熱を供給する構成が施されているので、種々の液体材料
が気化器の気化機能部分でそれぞれ安定に気化するのに
必要なある条件以上の熱量を液体材料に供給して容易に
気化ガスを得ることができるとともに、ガス流量計内で
の結露を防止できる。

【００１１】

【作用】前記構成の気化器においては、その気化室が気
化機能と流量調整機能とを備えているとともに、流量調
整弁と気化室との間に液体残留部を形成することはな
い。したがって、気化室において発生した気化ガスが気
化室外に速やかに導出され、高速応答が可能となる。そ
して、高速応答が可能になることにより、気化ガスの短
時間の繰り返し発生が可能となる。また、前述したよう
に、気化室が気化機能と流量調整機能とを備えているの
で、装置の小型化およびコストダウンが図れる。

【００１２】更に、種々の液体材料は常温状態で加熱さ
れた気化器に送られてくるため、恒温槽内のプレートヒ
ータで加熱された液体材料タンクを用いた従来例に比し
て、液体材料が熱により分解したり、組成変化したりす
るのを回避できる。

【００１３】また、気化器で発生した気化ガスを半導体
製造装置のチャンバー等の各種ユースポイントに供給す
るためのものであるから、気化器で発生する制御対象の
ガス流量を、液体材料の液体流量よりも、ガス流量計に
よって検出されるガス検出流量に基づいて制御する方
が、実際のガス流量の確認が行える点で好都合である。
すなわち、最終的に前記気化ガスとして各種ユースポイ
ントに供給するのが液体材料気化供給装置の目的である
から、この発明では、前記ガス流量計を気化器の後段
（二次側）に設置する構成と、ガス流量を制御するため
に気化器の流量調整機能部分を前記ガス流量計によって
検出されるガス検出流量の検出信号からフィードバック
する構成とを備えることによって、ガス流量を直接気化
ガス状態でモニターすることが可能となる。

【００１４】しかもこの発明の液体材料気化供給装置で
は、気化器とガス流量計それぞれにヒータを配置して個
別に熱を供給する構成や、気化器とガス流量計を収容す
る１つの恒温槽を用いて同時に熱を供給する構成が施さ
れているので、種々の液体材料が気化器の気化機能部分
でそれぞれ安定に気化するのに必要なある条件以上の熱
量を液体材料に供給して容易に気化ガスを得ることがで
き、したがって、ガス流量コントロールバルブの圧力損
失が問題になることはなく、そのため、極めて圧力損失
を低く抑えるために高いＣＶ値を有する大型のガス流量
コントロールバルブを使用する必要がなくなる利点を有
するとともに、ガス流量計内での結露を防止できる。

【００１５】

【実施例】図１はこの発明の第１の実施例を示し、図１
において、液体材料気化供給装置は、気化機能と流量調
整機能とを備え、液体材料タンクＴから供給される液体
材料ＬＭを気化する気化器１と、該気化器１を介して供
給される気化ガスの流量を測定するガス流量計Ｒとを直
列に接続し、該ガス流量計Ｒによって検出されるガス検
出流量を設定値と比較し、この比較結果に基づいてガス
流量計Ｒに対する気化ガスの流入量を制御する比較制御
回路（比較制御手段）Ｃを備え、更に、気化器１および
ガス流量計Ｒがそれぞれカートリッジヒータ３ａ（図２
参照）、プレートヒータ３ｂを具備し、液体材料ＬＭを
気化器１に設けられた気化室２１（図２参照）内におい
て気化し、その気化ガスをガス流量計Ｒを介して半導体
製造装置のチャンバーＨに供給するように構成してあ
る。なお、符号Ｍは、それぞれ、カートリッジヒータ３
ａ、プレートヒータ３ｂに接続され、気化器１の本体ブ
ロック２（図２参照）およびガス流量計Ｒ内の温度を調
節するための温度調節器である。

【００１６】更に、図２〜図４は気化器１の一例を示
し、図２および図３において、２は例えばステンレス鋼
などのように熱伝導性および耐腐食性の良好な金属材料
からなる直方体形状の本体ブロックである。この本体ブ
ロック２には、詳細には図示してないが、本体ブロック
２全体を加熱する例えばカートリッジヒータ３ａが内蔵
されている。

【００１７】以下、気化器１について詳細に説明する。
４，５は互いに交わることなく本体ブロック２内に鉤型
に形成された液体材料導入路、ガス導出路である。すな
わち、液体材料導入路４は、その一方の開口（液体材料
導入口）６が本体ブロック２の一つの側面７に形成さ
れ、他方の開口８が側面７に直交する上面９に形成さ
れ、後述する気化室２１に液体材料ＬＭを導入するよう
に構成されている。また、ガス導出路５は、一方の開口
１０が前記上面９に形成され、他方の開口（ガス導出
口）１１が前記側面７と対向する側面１２に形成され、
気化室２１において発生したガスＧを本体ブロック２外
に導出するように構成されている。１３，１４は液体材
料導入口６、ガス導出口１１にそれぞれ接続される継手
である。

【００１８】前記本体ブロック２の上面９における構成
を、本体ブロック２の平面構成を示す図３および本体ブ
ロック２の上部構成を示す拡大縦断面図をも参照しなが
ら詳細に説明すると、液体材料導入路４の前記上面９に
おける開口８は、上面９の例えば中央部分１５に開口し
ている。この中央部分１５の周囲には、開口８と同心状
に溝１６が形成され、この溝１６に臨むようにしてガス
導出路５の開口１０が開設されている。そして、液体材
料導入路４の内径は、例えば０．５〜１．５ｍｍ程度で
あり、ガス導出路５の内径は、例えば２〜４ｍｍ程度で
あり開口８と同心状に形成された溝１６の距離は、３〜
６ｍｍ程度である。これらの寸法は、液体材料導入口６
から導入される液体材料ＬＭの量に応じて適宜定められ
ることは言うまでもない。

【００１９】そして、溝１６の外方には、図４に示すよ
うに、例えば２０〜８０μｍ程度の厚みを有するステン
レス鋼よりなる環状のスペーサ１７が周設されている。
このスペーサ１７は、後述するダイヤフラム２３の下部
周辺を当接保持する。１８はスペーサ１７の外方に周設
された溝１９に嵌設されたシール部材で、このシール部
材１８には後述する弁ブロック２０の下面が当接する。

【００２０】再び図２に戻り、２０は本体ブロック２の
上面９に載置される弁ブロックで、例えばステンレス鋼
などのように熱伝導性および耐腐食性の良好な素材から
なる。この弁ブロック２０と前記上面９との間に気化室
２１が形成されている。すなわち、弁ブロック２０の内
部空間２２に、ダイヤフラム２３がその下部周辺をスペ
ーサ１７に当接し、ばね２４によって常時上方に付勢さ
れるようにして設けられ、このダイヤフラム２３とスペ
ーサ１７とによって気化室２１が構成されるのである。

【００２１】前記ダイヤフラム２３は、耐熱性および耐
腐食性の良好な素材からなり、図４に示すように、軸部
２５の下方に本体ブロック２の上面９の中央部分１５と
当接または離間し、液体材料導入路４の開口８を開閉す
るための弁部２６が形成されるとともに、この周囲に薄
肉部２７を備え、さらに、この薄肉部２７の周囲に厚肉
部２８を備えてなるもので、常時はばね２４によって上
方に付勢されることにより、弁部２６が前記中央部分１
５から離間しているが、軸部２５に下方向への押圧力が
作用すると、弁部２６が中央部分１５と当接密着し、前
記開口８を閉じるように構成されている。

【００２２】この実施例においては、前記ダイヤフラム
２３を液体材料ＬＭの流量調整およびシャットオフのた
めの弁、並びに、液体材料導入口６を介して本体ブロッ
ク２内に供給される液体材料ＬＭの気化室２１を構成す
る部材として使用している。したがって、前記シャット
オフをより確実に行うため、ダイヤフラム２３のフラッ
トな下面には、フッ素系樹脂をコーティングしたり、ラ
イニングが施されている。なお、このコーティングなど
に代えて、ダイヤフラム２３そのものをフッ素系樹脂で
形成してもよい。

【００２３】上記構成のダイヤフラム２３は、その軸部
２５が上になるようにして、その下面周辺部がスペーサ
１７に当接し、その下面側に形成される気化室２１内に
は、本体ブロック２の上面２ｂに形成された開口８，１
０および溝１６が全て含まれるように設けられる。つま
り、液体材料導入路４およびガス導出路５の開口８，１
０は、気化室２１内において連通している。そして、こ
のダイヤフラム２３が後述するアクチュエータ２９によ
って押圧され、液体材料ＬＭを気化室２１内に導入する
ための開口８の開度を調節したり、閉じることにより、
液体材料ＬＭの気化室２１内への導入量を制御するので
ある。

【００２４】２９は前記ダイヤフラム２３を下方に押圧
してこれを歪ませるアクチュエータで、この実施例にお
いては、弁ブロック２０の上部に立設されたハウジング
３０内に複数の圧電素子を積層してなるピエゾスタック
３１を設け、このピエゾスタック３１の押圧部３２をダ
イヤフラム２３の軸部２５に当接させたピエゾアクチュ
エータに構成されている。

【００２５】次に、上記気化器１の動作について、図５
をも参照しながら説明する。上述したように、ダイヤフ
ラム２３はばね２４の付勢力によって常に上方に付勢さ
れており、ダイヤフラム２３の弁部２６は、図４に示す
ように、本体ブロック２の上面９と僅かな隙間をもって
離間した状態にある。したがって、液体材料導入路４お
よびガス導出路５の上部側の開口８，９は開放されてい
る。

【００２６】そして、カートリッジヒータ３ａに通電を
行い、本体ブロック２を加熱しておいた状態において、
ピエゾスタック３１に所定の直流電圧を印加すると、ダ
イヤフラム２３が下方に押し下げられ、その弁部２６
は、図４に示すように、前記上面９の中央部分１５と当
接するように歪み、液体材料導入路４の開口８が閉鎖さ
れ、液シャットオフの状態になる。したがって、液体材
料ＬＭを例えば３ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力で気化器１に
供給しても、気化室２１内に液体材料ＬＭが流入するこ
とはない。

【００２７】次に、ピエゾスタック３１に印加する電圧
を前記印加電圧よりやや小さくして、ダイヤフラム２３
への押圧力を小さくすると、ダイヤフラム２３による開
口８閉鎖が解除され、弁部２６と前記中央部分１５との
間に僅かな隙間が生じ、この隙間を介して液体材料ＬＭ
が気化室２１に導入されるようになる。そして、液体材
料ＬＭは、気化室２１への流入に伴う圧力降下とヒータ
３による加熱（例えば１００℃程度）とによって速やか
に気化し、気化によって生じたガスＧはガス導出路５を
経てガス導出口１１側へ流れていく。

【００２８】上述の説明から理解されるように、上記気
化器１においては、液体材料ＬＭが気化室２１への流入
に伴う圧力降下とヒータ３による加熱とによって速やか
に気化されるとともに、気化室２１のボリュームが極め
て小さいので、気化によって生じたガスＧを速やかに効
率よく導出できる。そして、ダイヤフラム２３が液体材
料ＬＭの流量を調整する弁と、液体材料ＬＭを気化させ
る気化室２１の構成部材とを兼ねているため、流量調整
弁と気化室との間に液体残留部を形成することはなく、
したがって、気泡が蓄積されたり、成長するといったこ
とがなく、従来の気化器で問題とされていたキャビテー
ション現象が生ずることはなく、所望流量のガスＧを安
定に供給することができる。

【００２９】このように、気化室２１が気化機能と流量
調整機能とを備えているので、高速応答が可能となり、
気化ガスの短時間の繰り返し発生が可能となる。また、
気化器１がコンパクトとなり、コストダウンが図れる。
なお、前記気化ガスＧを最も安定的に得るための条件
は、液体材料ＬＭをコントロールし、気化室２１への液
体材料ＬＭの流入量を制御しているときであることは言
うまでもない。また、液体材料ＬＭは常温状態でカート
リッジヒータ３ａで加熱された気化器１に送られてくる
ため、恒温槽内のプレートヒータで加熱された液体材料
タンクを用いた従来例に比して、液体材料が熱により分
解したり、組成変化したりするのを回避できる。

【００３０】また、本実施例では、図１に示したよう
に、ガス流量計Ｒを気化器１の後段（二次側）に設置
し、気化材料ＬＭを液体材料タンクＴから気化器１まで
は液体状態のままで供給し、液体材料ＬＭが気化器１を
通過する間に気化室２１（気化機能部分）で液体材料Ｌ
Ｍの気化を行い、この気化ガスをガス流量計Ｒへ送るよ
うに構成するとともに、ガス流量を制御するために気化
器１のダイヤフラム２３とアクチュエータ２９からなる
流量調整機能部分をガス流量計Ｒによって検出されるガ
ス検出流量の検出信号Ｓからフィードバックする構成を
備えることによって、ガス流量を直接気化ガス状態でモ
ニターすることが可能となる。

【００３１】しかも気化器１とガス流量計Ｒそれぞれに
ヒータ３ａ，ヒータ３ｂを配置して個別に熱を供給する
構成が施されているので、液体材料ＬＭが気化器１の気
化室２１（気化機能部分）でそれぞれ安定に気化するの
に必要なある条件以上の熱量を液体材料に供給して容易
に気化ガスを得ることができ、したがって、ガス流量コ
ントロールバルブの圧力損失が問題になることはなく、
そのため、極めて圧力損失を低く抑えるために高いＣＶ
値を有する大型のガス流量コントロールバルブを使用す
る必要がなくなる利点を有するとともに、ガス流量計Ｒ
内での結露を防止できる。

【００３２】その結果、本液体材料気化供給装置におい
ては、気化器１以降の半導体製造装置のチャンバーＨに
一定に流量制御された気化ガスＧを安定に供給すること
ができる。

【００３３】なお、本実施例では、気化器１を介して供
給される気化ガスＧは、気化器１、ガス流量計Ｒ、それ
らを接続する配管や、更にチャンバーＨまでに配置され
た、気化ガスＧを搬送するための配管それぞれにおい
て、独立に温度制御できる構成となっている。

【００３４】図６は気化器１とガス流量計Ｒを収容する
１つの恒温槽３９を用いて同時に熱を供給するととも
に、気化器１の本体ブロック２およびガス流量計Ｒ内の
温度を調節するための温度調節器Ｍを備えたこの発明の
第２の実施例を示す。図６において、液体材料気化供給
装置は、気化器１と、気化器１を介して供給される気化
ガスの流量を測定するガス流量計Ｒとを直列に接続し、
ガス流量計Ｒによって検出されるガス検出流量を設定値
と比較し、この比較結果に基づいてガス流量計Ｒに対す
る気化ガスの流入量を制御する比較制御回路（比較制御
手段）Ｃとを備え、更に、気化器１とガス流量計Ｒとを
プレートヒータ４０有する恒温槽３９に収容して構成し
てある。

【００３５】この実施例では上記構成を有するから、気
化器１、ガス流量計Ｒおよび配管系を恒温槽３９内に保
持し、一定温度で加温し、ガス流量を制御するために気
化器１のダイヤフラム２３とアクチュエータ２９からな
る流量調整機能部分をガス流量計Ｒによって検出される
ガス検出流量の検出信号Ｓからフィードバックすること
によって、ガス流量を直接気化ガス状態でモニターする
ことが可能となる。

【００３６】また、液体材料ＬＭが気化器１の気化室２
１（気化機能部分）でそれぞれ安定に気化するのに必要
なある条件以上の熱量を液体材料ＬＭに供給して容易に
気化ガスを得ることができ、したがって、ガス流量コン
トロールバルブの圧力損失が問題になることはなく、そ
のため、極めて圧力損失を低く抑えるために高いＣＶ値
を有する大型のガス流量コントロールバルブを使用する
必要がなくなる利点を有するとともに、ガス流量計内で
の結露を防止できる。

【００３７】図７は気化器１およびガス流量計Ｒ間にガ
スパージライン４１を配置し、気化器１の後段にパージ
ガスＰを導入するようにしたこの発明の第３の実施例を
示す。

【００３８】なお、上記各実施例では比較制御回路（比
較制御手段）Ｃをガス流量計Ｒとは別体に構成したもの
を示したが、比較制御回路をガス流量計に内蔵し、該比
較制御回路を気化器１のアクチュエータ２９に接続する
ようにしてもよい。

【００３９】また、上記各実施例において、気化器１以
降の搬送系での結露を防止するために、テープヒータ等
をガス流量計Ｒを含めたガス供給ラインに巻き付け、一
括して温度調節を施すように構成してもよい。

【００４０】更にこの発明は、上述の各実施例に限られ
るものではなく、種々に変形して実施することができ
る。すなわち、気化室２を本体ブロック２内に形成する
ようにしてもよい。そして、ヒータ３ａはプレートヒー
タであってもよく、本体ブロック２の特に気化室２１近
傍を加熱できるようにしてあればよい。また、液体材料
導入路４やガス導出路５は、鉤型状に形成する必要はな
く、ストレートであってもよい。さらに、アクチュエー
タ２９として、電磁式のものやサーマル式のものを用い
てもよい。

【００４１】そして、液体材料ＬＭは、常温常圧で液体
状態であるものに限られるものではなく、常温常圧で気
体であっても適宜加圧することにより常温で液体となる
ようなものであってもよい。また、この発明の液体材料
気化供給装置は減圧ＣＶＤ法で使用されるテトラエトキ
シシランなどの気化ガスを供給する際に、特に有効であ
る。

【００４２】また、気化器１への液体材料供給ライン３
３にヒータ３８（図１、図６参照）を巻設し、液体材料
ＬＭを予熱し、気化時に必要な熱エネルギーを液体材料
ＬＭに予め与えるようにしてもよい。このように構成し
た場合、気化器１における気化をより効率よく行え、よ
り大きな流量のガスを容易に得ることができる。

【００４３】さらに、図８に示すように、気化室２１と
ガス導出口１１までの間のガス導出路５を複数（図示例
では２つ）設けてもよい。このようにした場合、ガス導
出口１１側の圧力損が軽減され、気化室２１の圧力が低
くなるので、気化効率が向上し、その分、液体材料ＬＭ
の流入量を増やすことができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の気化器
によれば、液体材料は気化室に導入されるまで液相かつ
室温状態であるから、従来の気化器と異なり、熱影響に
よる液体材料の分解や組成変化といった問題がなくな
る。そして、この気化器においては、気化室の内容積が
極めて小さいので、液体材料の気化を開始してからガス
流量が安定するまでの応答時間が可及的に短くなり、し
たがって、短時間の繰り返しの発生が可能となる。ま
た、この気化器においては、気化室が気化機能と流量調
整機能とを備えているので、装置の小型化およびコスト
ダウンが図れる。

【００４５】また、気化器で発生した気化ガスを半導体
製造装置のチャンバー等の各種ユースポイントに供給す
るためのものであるから、気化器で発生する制御対象の
ガス流量を、液体材料の液体流量よりも、ガス流量計に
よって検出されるガス検出流量に基づいて制御する方
が、実際のガス流量の確認が行える点で好都合である。
すなわち、最終的に前記気化ガスとして各種ユースポイ
ントに供給するのが液体材料気化供給装置の目的である
から、この発明では、前記ガス流量計を気化器の後段
（二次側）に設置する構成と、ガス流量を制御するため
に気化器の流量調整機能部分を前記ガス流量計によって
検出されるガス検出流量の検出信号からフィードバック
する構成とを備えることによって、ガス流量を直接気化
ガス状態でモニターすることが可能となる。

【００４６】しかもこの発明の液体材料気化供給装置で
は、気化器とガス流量計それぞれにヒータを配置して個
別に熱を供給する構成や、気化器とガス流量計を収容す
る１つの恒温槽を用いて同時に熱を供給する構成が施さ
れているので、種々の液体材料が気化器の気化機能部分
でそれぞれ安定に気化するのに必要なある条件以上の熱
量を液体材料に供給して容易に気化ガスを得ることがで
き、したがって、ガス流量コントロールバルブの圧力損
失が問題になることはなく、そのため、極めて圧力損失
を低く抑えるために高いＣＶ値を有する大型のガス流量
コントロールバルブを使用する必要がなくなる利点を有
するとともに、ガス流量計内での結露を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図２】上記実施例における気化器を示す縦断面図であ
る。

【図３】前記気化器の本体ブロックの平面構成を示す図
である。

【図４】前記本体ブロックの上部構成を示す拡大縦断面
図である。

【図５】前記気化器の動作説明図である。

【図６】この発明の第２の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図７】この発明の第３の実施例を示す構成説明図であ
る。

【図８】この発明の本体ブロックの他の変形例の平面構
成を概略的に示す図である。

【図９】従来の気化器を説明するための図である。

【図１０】従来の別の気化器を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

２…本体ブロック、３ａ…カートリッジヒータ、３ｂ，
４０…プレートヒータ、４…液体材料導入路、５…ガス
導出路、６…液体材料導入口、８…開口、１１…ガス導
出口、２１…気化室、２３…ダイヤフラム、２９…押圧
駆動部、３９…恒温槽、ＬＭ…液体材料、Ｇ…気化ガ
ス、Ｔ…液体材料タンク、Ｒ…ガス流量計、Ｃ…比較制
御回路（比較制御手段）、Ｈ…チャンバー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 気化機能と流量調整機能とを備え、液体
   材料タンクから供給される液体材料を気化する気化器
   と、該気化器を介して供給される気化ガスの流量を測定
   するガス流量計とを直列に接続し、該ガス流量計によっ
   て検出されるガス検出流量を設定値と比較し、この比較
   結果に基づいて前記ガス流量計に対する気化ガスの流入
   量を制御する比較制御手段を備え、更に、前記気化器お
   よびガス流量計がそれぞれヒータを具備し、液体材料を
   前記気化器に設けられた気化室内において気化し、その
   気化ガスを前記ガス流量計を介して各種ユースポイント
   に供給するように構成したことを特徴とする液体材料気
   化供給装置。
2. 【請求項２】 気化機能と流量調整機能とを備え、液体
   材料タンクから供給される液体材料を気化する気化器
   と、該気化器を介して供給される気化ガスの流量を測定
   するガス流量計とを直列に接続し、該ガス流量計によっ
   て検出されるガス検出流量を設定値と比較し、この比較
   結果に基づいて前記ガス流量計に対する気化ガスの流入
   量を制御する比較制御手段を備え、更に、前記気化器と
   ガス流量計とを恒温槽に収容し、液体材料を前記気化器
   に設けられた気化室内において気化し、その気化ガスを
   前記ガス流量計を介して各種ユースポイントに供給する
   ように構成したことを特徴とする液体材料気化供給装
   置。