JPH1164071A - Container for special material gas - Google Patents

Container for special material gas

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Publication number
JPH1164071A
JPH1164071A JP9231812A JP23181297A JPH1164071A JP H1164071 A JPH1164071 A JP H1164071A JP 9231812 A JP9231812 A JP 9231812A JP 23181297 A JP23181297 A JP 23181297A JP H1164071 A JPH1164071 A JP H1164071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
container
gas
special material
liquid
material gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP9231812A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yukichi Takamatsu
勇吉 高松
Eisei Koura
永生 古浦
Gakuo Yoneyama
岳夫 米山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Pionics Ltd
Original Assignee
Japan Pionics Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Pionics Ltd filed Critical Japan Pionics Ltd
Priority to JP9231812A priority Critical patent/JPH1164071A/en
Publication of JPH1164071A publication Critical patent/JPH1164071A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To continuously, accurately, and easily monitor the fluctuation of the surface of a liquid in a container, while a special material gas is maintained at high purity by transmitting a ultrashort wave pulse towards the surface of the surface of the liquid from a sensor head attached to the top of the container and receiving the reflected pulse from the surface of the liquid. SOLUTION: An opening/closing valves 5 and 6 are respectively attached to the gas inlet 2 and outlet 3 of the main body 1 of a container for a special material gas provided in the upper section of the main body. At the same time, a sensor head 4 is fixed airtightly to the top of the main body 1 by welding it directly or via a tube fitting and the main body 1 is filled up with a liquid special material gas 11 by pouring the gas 11 into the container through the inlet 2, after adjusting the pressure in the main body 1 to a reduced pressure or vacuum. When the gas 11 is supplied to a semiconductor process by vaporizing the gas 11, the gas 11 is vaporized by bubbling by introducing an inert gas to the container via the inlet 2 and the vaporized gas is supplied to the semiconductor process through the outlet 3. When the gas 11 is supplied, the time until the reflected wave of an ultrasonic wave emitted from the sensor head 4 returns to the sensor head 4 from the surface of the liquid is detected and transmitted to an amplifier unit via a signal line 8 and the distance to the surface of the liquid from the front end of the sensor head 4 is calculated and displayed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は液体の特殊材料ガス
用容器に関し、さらに詳細には、シリコンおよび化合物
半導体製造工程、光ファイバー製造工程などで用いられ
る、液体の特殊材料ガスの量を高純度の状態を維持しな
がら連続的に把握しうる特殊材料ガス用容器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a container for a liquid special material gas, and more particularly to a container for a liquid special material gas having a high purity used in a silicon and compound semiconductor manufacturing process, an optical fiber manufacturing process and the like. The present invention relates to a container for a special material gas that can be continuously grasped while maintaining a state.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体工業の発展とともに原料ガスであ
る特殊材料ガスの種類および使用量が増加している。特
に、新規原料として、テトラエトキシシラン、トリエト
キシボラン、トリメチルりん酸、トリエトキシアルシ
ン、四塩化珪素、トリクロルシラン、オキシ塩化りん、
三塩化砒素、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム
およびトリメチルアルミニウムなど、常温で液体の特殊
材料ガスも増加している。これらの特殊材料ガスは、半
導体デバイスの高集積化に伴い、水分、金属不純物、パ
ーティクルの極めて少ない、高純度の状態であることが
要求されてきている。
2. Description of the Related Art With the development of the semiconductor industry, the types and usages of special material gases, which are raw material gases, are increasing. In particular, as new raw materials, tetraethoxysilane, triethoxyborane, trimethylphosphoric acid, triethoxyarsine, silicon tetrachloride, trichlorosilane, phosphorus oxychloride,
Special material gases that are liquid at room temperature, such as arsenic trichloride, trimethylgallium, triethylgallium, and trimethylaluminum, are also increasing. With the increase in the degree of integration of semiconductor devices, these special material gases have been required to be in a state of high purity with very little moisture, metal impurities, and particles.

【0003】液体の特殊材料ガスは、通常は比較的小型
で気密性の高い金属製の容器に充填されており、使用時
には減圧、加熱による蒸発や、ベースガスによるバブリ
ングなどによって気化せしめられ、ガス状として半導体
製造工程などに供給される。液体の特殊材料ガスは、通
常金属製の容器に充填されているが、毒性が高いものや
空気に触れて発火するものなど危険性の高いものが多
く、また高価であるため、容器内へ液体の特殊材料ガス
を充填する場合や、液体の特殊材料ガスを使用する場合
には、容器内の液体の特殊材料ガスの量を知る必要があ
る。
The liquid special material gas is usually filled in a relatively small and highly airtight metal container, and when used, is vaporized by decompression, evaporation by heating, bubbling with a base gas, or the like. And supplied to semiconductor manufacturing processes and the like. Liquid special material gases are usually filled in metal containers, but many are highly toxic and those that ignite when exposed to air, and are expensive. When the special material gas is filled or when the liquid special material gas is used, it is necessary to know the amount of the liquid special material gas in the container.

【0004】容器内の液体の特殊材料ガスの量を知る方
法としては、従来、容器全体の重量変化を測定する方法
が一般に用いられてきた。このほか、静電気容量式液面
計を用いる方法(特開平6−239384号公報)、フ
ロート式の磁気センサを用いる方法、容器側面に対向さ
せて超音波発信機と受信機が取付けられ、超音波が発信
されてから反射波が戻ってくるまでの時間を計測し、液
が充填されたときと空の状態のときの時間の差により充
填物の有無を測定する方法、光反射検知式のセンサを用
いる方法、X線を用いる方法などが試みられてきた。
[0004] As a method of determining the amount of a liquid special material gas in a container, a method of measuring a change in weight of the entire container has conventionally been generally used. In addition, a method using an electrostatic capacitance type liquid level meter (Japanese Patent Laid-Open No. 6-239384), a method using a float type magnetic sensor, an ultrasonic transmitter and a receiver are attached to face the container side, and an ultrasonic A method of measuring the time from when a signal is transmitted until the reflected wave returns, and measuring the presence or absence of the filling by the difference between the time when the liquid is filled and when the liquid is empty, a light reflection detection type sensor , A method using X-rays, and the like have been attempted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、容器全
体の重量変化を測定する方法は誤差が大きく、さらに容
器が供給設備などに配管で接続されているため容器をい
ったん取り外してから重量を測定する必要があることか
ら効率が悪いばかりでなく、ガスの漏洩など安全上の問
題があった。また、静電気容量式液面計を用いる方法
は、検出プローブが特殊材料ガスに触れるため充填する
特殊材料ガスによっては腐食が生じやすいこと、絶縁材
部分にテフロンなどのポーラス材料を用いるためパーテ
ィクルが発生しやすいことといった欠点がある。
However, the method of measuring the change in weight of the entire container has a large error, and furthermore, since the container is connected to a supply facility by piping, it is necessary to measure the weight after removing the container once. In addition to the low efficiency, there were safety problems such as gas leakage. In addition, the method using a capacitance-type liquid level gauge is susceptible to corrosion depending on the special material gas filled because the detection probe contacts the special material gas, and particles are generated because a porous material such as Teflon is used for the insulating material. There is a disadvantage that it is easy to do.

【0006】一方、フロート式の磁気センサを用いる方
法と容器側面に対向させて超音波発信機と受信機を取付
けて充填物の有無を測定する方法は、1〜数点センサの
固定位置での検出であり、レベルスイッチとしての使用
に限られ、液面の変化を連続的に知ることはできないこ
とや、充填物とセンサが接触するためパーティクルが発
生しやすいことといった欠点がある。さらにフロート式
の磁気センサを用いる方法は、気密性が低いことや摺動
部からパーティクルを発生する恐れがあるほか、摺動部
に特殊材料ガスが付着して作動に支障を生ずることとい
った欠点もある。
On the other hand, a method using a float type magnetic sensor and a method for measuring the presence / absence of a filler by mounting an ultrasonic transmitter and a receiver facing the side of the container are described below. This is detection, and is limited to use as a level switch, and has disadvantages in that it is not possible to continuously know a change in liquid level, and that particles are easily generated because the sensor is in contact with the filler. In addition, the method using a float-type magnetic sensor has disadvantages such as low airtightness, the possibility of particles being generated from the sliding part, and the fact that the special material gas adheres to the sliding part and hinders operation. is there.

【0007】光反射検知式のセンサを用いる方法は、充
填物にセンサが接触しないためパーティクルは発生しに
くいが、容器内で光が乱反射しやすいため誤検知をおこ
す危険性がある。またX線を用いた方法は極めて高価で
あり、しかも安全性に欠けるため、使用場所が限定され
るといった欠点がある。
In the method using a light reflection detection type sensor, particles do not easily occur because the sensor does not come into contact with the filling material, but there is a risk of erroneous detection because light is easily reflected irregularly in the container. Further, the method using X-rays is extremely expensive and lacks safety, so that there is a disadvantage that the place of use is limited.

【0008】これらのことから、特殊材料ガスを高純度
の状態に維持しながら、容器内の液面の変化を連続的か
つ正確に、しかも容易に監視しうる特殊材料ガス用容器
が要望されていた。
For these reasons, there is a need for a special material gas container which can continuously, accurately and easily monitor a change in the liquid level in the container while maintaining the high purity of the special material gas. Was.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らはこれらの課
題を解決するべく鋭意研究を続けた結果、特殊材料ガス
表面での反射を利用して計測する超音波液面計を用いる
ことで課題を解決しうることを見いだし、本発明を完成
した。すなわち本発明の第1の発明は、液体の特殊材料
ガスの貯蔵、運搬および供給用の容器であって、開閉式
バルブのついたガスの出入口を1つまたは複数有する金
属製の容器と、該容器の上部に取付けられたセンサヘッ
ドから超音波パルスを容器内の液面に向かって下向きに
発信し、液体表面で反射された反射パルスを受信するこ
とにより、発信されてから受信するまでの時間から液位
を測定する超音波液面計からなり、該センサヘッドと容
器が気密に固定されていることを特徴とする特殊材料ガ
ス用容器である。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have conducted intensive studies to solve these problems, and as a result, the use of an ultrasonic liquid level meter that measures by using reflection on the surface of a special material gas has been proposed. The inventors have found that the object can be solved, and have completed the present invention. That is, a first invention of the present invention is a container for storing, transporting, and supplying a liquid special material gas, which is a metal container having one or more gas inlets and outlets with an open / close valve. The time from transmission to reception by transmitting an ultrasonic pulse downward from the sensor head attached to the upper part of the container toward the liquid surface in the container and receiving the reflected pulse reflected on the liquid surface A special material gas container comprising an ultrasonic liquid level meter for measuring the liquid level from the sensor head, wherein the sensor head and the container are air-tightly fixed.

【0010】また、本発明の容器は特殊材料ガスを充填
するためのものであり、正確な液体の特殊材料ガスの量
を知る必要がある。従って本発明の第2の発明は、精度
の高い反射パルスを受信し正確な液位を測定するため
に、前述の容器の他、該容器の上部に配管継手が設けら
れ、さらに該配管継手上部に取付けたセンサーヘッドか
ら超音波を受信し液位を測定する超音波液面計が設けら
れ、該センサーヘッド、配管継手と容器が気密に固定さ
れていることを特徴とする特殊材料ガス用容器である。
Further, the container of the present invention is for filling a special material gas, and it is necessary to know the exact amount of the liquid special material gas. Therefore, in the second invention of the present invention, in addition to the above-described container, a pipe joint is provided at an upper portion of the container in order to receive a highly accurate reflected pulse and accurately measure a liquid level. An ultrasonic level gauge for receiving an ultrasonic wave from a sensor head attached to the container and measuring a liquid level, wherein the sensor head, a pipe joint and the container are air-tightly fixed; It is.

【0011】本発明に係る配管継手は、液体表面で反射
した反射パルスのうち、最短距離以外の反射パルスをで
きるだけ除外し、より高精度の測定を可能とするもので
あり、このような効果があるものは、形状、大きさに関
係なく本発明でいう配管継手に含まれるものである。ま
た、液体の特殊材料ガス用の容器は小容量の場合が多
く、センサーヘッドと液面の距離が短すぎると測定不能
になるので配管継手を設置することは、このような欠点
を改良できるものである。
The pipe joint according to the present invention eliminates as much as possible the reflection pulses other than the shortest distance among the reflection pulses reflected on the liquid surface, thereby enabling more accurate measurement. Some are included in the pipe joint referred to in the present invention regardless of shape and size. In addition, containers for liquid special material gas are often small in volume, and if the distance between the sensor head and the liquid surface is too short, measurement becomes impossible, so installing a pipe joint can improve such disadvantages. It is.

【0012】本発明において、液体の特殊材料ガスと
は、シリコンおよび化合物半導体製造工程、光ファイバ
ー製造工程などで使用される、蒸気圧が37℃において
絶対圧3kg/cm2 以下の液体を意味する。これらの
例としては、テトラエトキシシラン、トリメトキシりん
酸、トリエトキシりん酸、トリメトキシジボラン、トリ
エトキシジボラン、トリエトキシアルシン、四塩化ケイ
素、トリクロルシラン、トリメチルガリウム、トリエチ
ルガリウム、トリメチルアルミニウム、トリエチルアル
ミニウム、四塩化チタン、モノメチルヒドラジン、ジメ
チルヒドラジン、ターシャリーブチルヒドラジン、ター
シャリーブチルアルシン、ターシャリーブチルホスフィ
ン、テトラヒドロフラン、メタノール、エタノール、酢
酸ブチル、アセチルアセトンなどである。
In the present invention, the liquid special material gas means a liquid having a vapor pressure of 3 kg / cm 2 or less at 37 ° C., which is used in a silicon and compound semiconductor production process, an optical fiber production process and the like. Examples of these include tetraethoxysilane, trimethoxyphosphoric acid, triethoxyphosphoric acid, trimethoxydiborane, triethoxydiborane, triethoxyarsine, silicon tetrachloride, trichlorosilane, trimethylgallium, triethylgallium, trimethylaluminum, triethylaluminum, Titanium chloride, monomethylhydrazine, dimethylhydrazine, tertiary butyl hydrazine, tertiary butyl arsine, tertiary butyl phosphine, tetrahydrofuran, methanol, ethanol, butyl acetate, acetylacetone and the like.

【0013】本発明の特殊材料ガス用容器は、シリコン
および化合物半導体製造工程、光ファイバー製造工程な
どに用いられる液体の特殊材料ガスの容器であり、貯
蔵、移動用および製造プロセスへの供給用などとして使
用される。
The container for a special material gas of the present invention is a container for a liquid special material gas used in a silicon and compound semiconductor manufacturing process, an optical fiber manufacturing process and the like, and is used for storage, transfer, supply to a manufacturing process, and the like. used.

【0014】本発明の容器は、内容量が通常は100m
l〜20,000ml程度の比較的小さい金属製のもの
である。また容器の形状としては、種々の形状をとり得
るが、通常は円筒形である。容器には、充填される特殊
材料ガスの使用形態、使用目的などに応じて、ダイヤフ
ラムバルブなどの開閉式バルブのついた、1つまたは複
数のガスの出入口が設けられる。
[0014] The container of the present invention has a content of usually 100 m.
It is made of a relatively small metal of about 1 to 20,000 ml. The shape of the container can take various shapes, but is usually cylindrical. The container is provided with one or more gas inlet / outlets equipped with an open / close valve such as a diaphragm valve, depending on the use form, purpose of use, etc. of the special material gas to be filled.

【0015】容器の材質としては、特殊材料ガスの種
類、貯蔵条件に適合する強度、耐蝕性を備えたものであ
れば特に制限はなく、特殊材料ガス用容器として一般に
用いられている炭素鋼、マンガン鋼、クロム鋼、モリブ
デン鋼鉄、ステンレス鋼などを使用することができる。
しかしながら容器の内壁などに吸着されている微量の不
純物ガスや粒子などが特殊材料ガス中へ混入する恐れが
あるため、容器の内面を電解研磨や酸化皮膜形成処理な
どを施したものが好ましく、容器の内面を電解研磨した
SUS316、SUS316Lなどのステンレス鋼が特
に好ましい。
The material of the container is not particularly limited as long as the material has the type and the strength and the corrosion resistance suitable for the special material gas, storage conditions, and carbon steel, which is generally used as a container for the special material gas, Manganese steel, chromium steel, molybdenum steel, stainless steel and the like can be used.
However, since trace amounts of impurity gas or particles adsorbed on the inner wall of the container and the like may be mixed into the special material gas, it is preferable that the inner surface of the container is subjected to electrolytic polishing or an oxide film forming treatment. Stainless steel, such as SUS316 and SUS316L, whose inner surface is electropolished is particularly preferable.

【0016】また、本発明の特殊材料ガス用容器は、液
体の特殊材料ガスを充填する際や、半導体製造工程など
に供給される際には真空、減圧、加圧の条件下で取り扱
われたり容器を加熱して使用することもあるため、真空
および25kg/cm2 程度の内圧に耐え得るものが好
ましい。
Further, the special material gas container of the present invention may be handled under vacuum, reduced pressure, or pressurized conditions when it is filled with a liquid special material gas or supplied to a semiconductor manufacturing process. Since the container is sometimes used after being heated, it is preferable that the container can withstand vacuum and an internal pressure of about 25 kg / cm 2 .

【0017】本発明に用いられる超音波液面計は、超音
波パルスを容器下部に向かって発信し、液体表面で反射
された反射パルスを受信することにより、発信されてか
ら受信するまでの時間から液位を測定するものである。
超音波液面計から発信される超音波の振動数は、周波数
が低いと測定可能範囲は広くなるが、所望の測定精度が
得られず、一方、周波数が高いと測定精度は大きくなる
が測定範囲は狭くなることから、通常は20kHz〜1
MHz、好ましくは100〜700kHz、より好まし
くは250〜500kHzである。
The ultrasonic liquid level gauge used in the present invention transmits an ultrasonic pulse toward the lower part of the container and receives the reflected pulse reflected on the liquid surface, so that the time from transmission to reception is obtained. Is used to measure the liquid level.
When the frequency is low, the measurable range is wide when the frequency is low, but the desired measurement accuracy is not obtained.On the other hand, when the frequency is high, the measurement accuracy is high, but the measurement is not possible. Since the range becomes narrower, usually 20 kHz to 1
MHz, preferably 100 to 700 kHz, more preferably 250 to 500 kHz.

【0018】超音波液面計は、一般に超音波パルスの発
信部および受信部からなるセンサヘッドと、演算部、表
示部からなるアンプユニットで構成されており、信号線
により該センサヘッドとアンプユニットが接続されてい
る。
An ultrasonic level gauge generally comprises a sensor head comprising a transmitting section and a receiving section of an ultrasonic pulse, and an amplifier unit comprising an arithmetic section and a display section. Is connected.

【0019】超音波液面計のセンサヘッドは、金属製容
器の上部の、容器内の液体に接触しない位置に、超音波
パルスが液面に向かって垂直に発信されるように取付け
られる。超音波液面計のセンサヘッドは、容器の上部に
直接溶接する方法、または容器上部に溶接された配管継
手を介して取付ける方法などによって気密に固定され
る。
The sensor head of the ultrasonic liquid level gauge is mounted on the upper part of the metal container at a position not in contact with the liquid in the container so that the ultrasonic pulse is transmitted vertically toward the liquid surface. The sensor head of the ultrasonic level gauge is air-tightly fixed by a method of directly welding to the upper part of the container or a method of attaching it via a pipe joint welded to the upper part of the container.

【0020】配管継手によって取付ける場合、 配管継
手の最下部からセンサーヘッドまでの距離は液面が最も
高くなった時の液体の深さの0.1〜3倍であることが
望ましい。また容器および配管継手が円筒形の場合、配
管継手の内径は容器の内径の1/2〜1/20程度が望
ましい。容器および配管継手が円筒形でない場合、配管
継手の平均的内側断面積は容器の平均的内側断面積の1
/4〜1/400程度が望ましい。
In the case of mounting by a pipe joint, the distance from the bottom of the pipe joint to the sensor head is desirably 0.1 to 3 times the liquid depth when the liquid level is highest. When the container and the pipe joint are cylindrical, the inner diameter of the pipe joint is preferably about 1/2 to 1/20 of the inner diameter of the container. If the vessel and the pipe joint are not cylindrical, the average internal cross-sectional area of the pipe joint is one less than the average internal cross-sectional area of the vessel.
About / 4 to 1/400 is desirable.

【0021】本発明で用いられる配管継手としては、半
導体製造プロセスのガス供給配管などに使用される高圧
または真空用の配管継手、例えばVCR型(ケイジョン
社)、スウェージロック型(スウェージロック社)、M
CG型(東横化学(株))、ICFフランジ(日電アネ
ルバ(株))などの継手を用いることができる。これら
は、継手部品の片方を金属容器に溶接などで固定し、ほ
かの片方の内部にセンサヘッドをはめ込んで固定し、継
手部品の両者を接合することによって容器に気密に取付
けることができる。
As the pipe joint used in the present invention, a pipe joint for high pressure or vacuum used for a gas supply pipe in a semiconductor manufacturing process, for example, VCR type (Cageon), Swagelok type (Swagelok), M
Joints such as CG type (Toyoko Chemical Co., Ltd.) and ICF flange (Nidec Anelva Co., Ltd.) can be used. These can be airtightly attached to a container by fixing one of the joint parts to a metal container by welding or the like, fitting the sensor head inside the other one and fixing the joint, and joining the two joint parts together.

【0022】次に、本発明の特殊材料ガス用容器を図面
によって例示し、具体的に説明するが、本発明はこのよ
うな例により限定されるものではない。図1は、バブリ
ングにより液体の特殊材料ガスを気化させて供給する場
合の特殊材料ガス用容器の斜視図、図2は該容器の平面
図、図3は図2における該容器のA−A’線断面図であ
る。図1〜3において、容器本体1の上部にはガスの入
口2およびガスの出口3が設けられ、それぞれに開閉式
バルブ5および6が取付けられている。また、容器本体
1の上部にはセンサヘッド4が配管継手7によって気密
に固定されている。さらに、センサヘッド4は信号線8
によってアンプユニット9に接続され、本発明の特殊材
料ガス用容器を構成している。
Next, the container for a special material gas of the present invention will be illustrated and specifically described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to such an example. FIG. 1 is a perspective view of a container for special material gas when a liquid special material gas is vaporized and supplied by bubbling, FIG. 2 is a plan view of the container, and FIG. 3 is AA ′ of the container in FIG. It is a line sectional view. In FIGS. 1 to 3, a gas inlet 2 and a gas outlet 3 are provided at an upper portion of a container body 1, and openable valves 5 and 6 are attached to the gas inlet 2 and the gas outlet 3, respectively. A sensor head 4 is hermetically fixed to the upper part of the container body 1 by a pipe joint 7. Further, the sensor head 4 is connected to a signal line 8.
Are connected to the amplifier unit 9 to constitute the container for special material gas of the present invention.

【0023】特殊材料ガス用容器の使用に際しては、容
器を減圧または真空にした状態でガスの入口2から液体
の特殊材料ガス11が容器内に充填される。次に、これ
を気化させて半導体プロセスなどに供給する場合には、
ガスの入口2から窒素などの不活性ガスを導入し、バブ
リングさせることにより特殊材料ガスを気化させ、ガス
の出口3を通って半導体プロセスなどに供給される。こ
のとき、センサヘッドの下部から放出される超音波が液
面で反射して戻ってくるまでの時間によって検知され、
信号線8を経てアンプユニット9に伝達され、ここで距
離情報に演算されてセンサヘッドの先端部から液面まで
の距離が表示部10に表示される。
When using the container for special material gas, the container is filled with the liquid special material gas 11 from the gas inlet 2 while the container is evacuated or evacuated. Next, when this is vaporized and supplied to semiconductor processes, etc.,
An inert gas such as nitrogen is introduced from a gas inlet 2, and the special material gas is vaporized by bubbling, and supplied to a semiconductor process or the like through a gas outlet 3. At this time, the ultrasonic wave emitted from the lower part of the sensor head is detected by the time until it is reflected on the liquid surface and returns,
The signal is transmitted to the amplifier unit 9 via the signal line 8, where the distance information is calculated and the distance from the tip of the sensor head to the liquid surface is displayed on the display unit 10.

【0024】[0024]

【実施例】次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例により限定されるもので
はない。 実施例1 (特殊材料ガス用容器の作製)内径90mm、高さ10
5mm、厚さ5mmの電解研磨済みSUS316L製
で、上部にガスの入口2および出口3と、内径30mm
の配管継手取付け穴を設けた円筒形の容器を作製した。
ガスの入口2および出口3の上部にはそれぞれダイヤフ
ラムバルブを継手を用いて取付けた。次いで配管継手取
付け穴に配管継手(スウェージロック社製、スウェージ
ロック チューブ継手)の一方の端部を挿入し、溶接に
よって固定した。一方、超音波液面計((株)キーエン
ス製、超音波式変位センサ UD−310)のセンサヘ
ッド4を配管継手(スウェージロック社製、スウェージ
ロックチューブ継手)のもう一方の端部に溶接した。さ
らにセンサヘッド4とアンプユニットを信号線で接続し
た。なお、該円筒形の容器には超音波液面計による液面
測定の精度を確認するため、通常は取付けない石英ガラ
ス製の目盛り付き覗き窓12を容器側面に設け、図4に
示す特殊材料ガス用容器を作製した。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 (Production of container for special material gas) Inner diameter 90 mm, height 10
5 mm, 5 mm thick electropolished SUS316L, gas inlet 2 and outlet 3 on top, inner diameter 30 mm
A cylindrical container provided with a pipe joint mounting hole was prepared.
Diaphragm valves were attached to the upper portions of the gas inlet 2 and outlet 3 using joints. Next, one end of a pipe joint (Swagelok tube joint, manufactured by Swagelok Co., Ltd.) was inserted into the pipe joint mounting hole, and fixed by welding. On the other hand, the sensor head 4 of the ultrasonic liquid level gauge (Ultrasonic displacement sensor UD-310, manufactured by KEYENCE CORPORATION) was welded to the other end of the pipe joint (Swagelok tube joint, manufactured by Swagelok). Further, the sensor head 4 and the amplifier unit were connected by a signal line. In addition, in order to confirm the accuracy of the liquid level measurement by the ultrasonic liquid level meter, the cylindrical container is provided with a sight glass window 12 made of quartz glass, which is not usually attached, on the side of the container, and a special material shown in FIG. A gas container was prepared.

【0025】(気密試験) (1) 容器に窒素ガスを導入して5kg/cm2 に加圧密
封し、そのまま24時間放置したが、圧力低下はなかっ
た。 (2) 引続き、ヘリウムリークテストを行なった結果、リ
ークレートは1.4×10-8torrL/secであっ
た。
(Airtight test) (1) Nitrogen gas was introduced into the container, and the container was sealed under pressure to 5 kg / cm 2 and left as it was for 24 hours, but there was no pressure drop. (2) Subsequently, a helium leak test was performed, and as a result, the leak rate was 1.4 × 10 −8 torr L / sec.

【0026】(液面測定)液体の特殊材料ガスとしてテ
トラエトキシシランを用いて超音波液面計による液面測
定を行なった。まず、容器のガスの出口に減圧ポンプを
つなげ、吸引して容器内を減圧にし、ガスの入口から液
体のテトラエトキシシランを容器に充填した。次いで、
室温25℃の環境下でガスの入口から窒素ガスを導入
し、バブリングすることによりテトラエトキシシランを
気化させてガスの出口から順次抜き出した。このとき、
センサヘッドの先端部から容器内の液面までの距離を超
音波液面計によって測定し、これを測定値とした。同時
に、覗き窓でセンサヘッドの先端部相当位置から容器内
の液面までの距離を定規を用いて測定し、これを実測値
とした。結果を表1に示す。
(Liquid Level Measurement) The liquid level was measured by an ultrasonic liquid level meter using tetraethoxysilane as a liquid special material gas. First, a decompression pump was connected to the gas outlet of the container, and the inside of the container was depressurized by suction, and liquid tetraethoxysilane was charged into the container from the gas inlet. Then
Under an environment of room temperature and 25 ° C., nitrogen gas was introduced from a gas inlet, and bubbling was performed to vaporize tetraethoxysilane, and the gas was sequentially extracted from a gas outlet. At this time,
The distance from the tip of the sensor head to the liquid level in the container was measured by an ultrasonic liquid level meter, and this was used as a measured value. At the same time, the distance from the position corresponding to the tip of the sensor head to the liquid level in the container was measured using a ruler with a viewing window, and this was used as an actual measurement value. Table 1 shows the results.

【0027】(パーティクル測定)ガスの出口にパーテ
ィクルカウンター(リオン(株)製)を接続し、液面測
定と同様にしてテトラエトキシシランを気化させて、気
化したテトラエトキシシラン中に存在する粒径0.3μ
m以上の粒子を測定したところ、5.7×10-2個/m
3 以下であった。
(Measurement of Particles) A particle counter (manufactured by Rion Co., Ltd.) was connected to the outlet of the gas, and tetraethoxysilane was vaporized in the same manner as in the liquid level measurement, and the particle size present in the vaporized tetraethoxysilane was measured. 0.3μ
When particles of not less than m were measured, 5.7 × 10 -2 particles / m
3 or less.

【0028】実施例2〜4 実施例1で用いたものと同一の特殊材料ガス用容器を用
いて、酢酸ブチル、四塩化チタン、モノメチルヒドラジ
ンのそれぞれについて液面測定を行なった。結果を表1
に示す。また、それぞれのガスについて実施例1と同様
の方法でパーティクル測定を行なったところ、いずれの
ガスも5.7×10-2個/m3 以下であった。
Examples 2 to 4 Using the same special material gas container as used in Example 1, liquid levels were measured for each of butyl acetate, titanium tetrachloride, and monomethylhydrazine. Table 1 shows the results
Shown in Particle measurement was performed on each gas in the same manner as in Example 1. As a result, each gas was found to be 5.7 × 10 -2 particles / m 3 or less.

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】[0030]

【発明の効果】本発明によって、容器中に存在する液体
の特殊材料ガスの量を、高純度の状態を維持しながら連
続的かつ正確に把握することが可能となり、容器交換の
時期を予測することができるので、高価な特殊材料ガス
のロスすることなく効率よく用いることができる。しか
も、容器内部が腐食されることがなく、気密性に優れ、
漏洩の恐れもないため安全性が高い。
According to the present invention, it is possible to continuously and accurately grasp the amount of the liquid special material gas existing in the container while maintaining a high purity state, and to predict the time of container replacement. Therefore, it can be used efficiently without loss of expensive special material gas. Moreover, the inside of the container is not corroded, and has excellent airtightness,
High safety because there is no risk of leakage.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 特殊材料ガス用容器の斜視図。FIG. 1 is a perspective view of a container for a special material gas.

【図2】 特殊材料ガス用容器の平面図。FIG. 2 is a plan view of a container for a special material gas.

【図3】 図2におけるA−A’線断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 2;

【図4】 実施例1〜4で用いた、覗き窓付き円筒形特
殊材料ガス用容器の斜視図。
FIG. 4 is a perspective view of a cylindrical special material gas container with a viewing window used in Examples 1 to 4.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 容器本体 2 ガスの入口 3 ガスの出口 4 センサヘッド 5、6 開閉式バルブ 7 配管継手 8 信号線 9 アンプユニット 10 表示部 11 液体の特殊材料ガス 12 覗き窓 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Container main body 2 Gas inlet 3 Gas outlet 4 Sensor head 5, 6 Open / close valve 7 Piping joint 8 Signal line 9 Amplifier unit 10 Display part 11 Liquid special material gas 12 Viewing window

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 液体の特殊材料ガスの貯蔵、運搬および
供給用の容器であって、開閉式バルブのついたガスの出
入口を1つまたは複数有する金属製の容器と、該容器の
上部に取付けられたセンサヘッドから超音波パルスを容
器内の液面に向かって下向きに発信し、液体表面で反射
された反射パルスを受信することにより、発信されてか
ら受信するまでの時間から液位を測定する超音波液面計
からなり、該センサヘッドと容器が気密に固定されてい
ることを特徴とする特殊材料ガス用容器。
1. A container for storing, transporting and supplying a liquid special material gas, comprising: a metal container having one or more gas inlets and outlets with an openable valve; Transmits an ultrasonic pulse downward from the sensor head to the liquid surface in the container and receives the reflected pulse reflected from the liquid surface, and measures the liquid level from the time from transmission to reception. A container for special material gas, comprising: an ultrasonic liquid level gauge, wherein the sensor head and the container are fixed in an airtight manner.
【請求項2】 液体の特殊材料ガスの貯蔵、運搬および
供給用の容器であって、開閉式バルブのついたガスの出
入口を1つまたは複数有する金属製の容器と、該容器の
上部に取付けられた配管継手と、さらに該配管継手の上
部に取付けられたセンサーヘッドから超音波パルスを容
器内の液面に向かって下向きに発信し、液体表面で反射
された反射パルスを受信することにより、発信されてか
ら受信するまでの時間から液位を測定する超音波液面計
からなり、該センサヘッド、配管継手と容器が気密に固
定されていることを特徴とする特殊材料ガス用容器。
2. A container for storing, transporting and supplying a liquid special material gas, comprising a metal container having one or more gas inlets and outlets with an open / close valve, and mounted on the upper part of the container. By transmitting an ultrasonic pulse downward from the sensor head attached to the upper part of the pipe joint and toward the liquid surface in the container, and receiving the reflected pulse reflected on the liquid surface, A container for special material gas comprising an ultrasonic liquid level gauge for measuring a liquid level from the time from transmission to reception until the sensor head, the pipe joint and the container are airtightly fixed.
【請求項3】 開閉式バルブがダイヤフラムバルブであ
る請求項1または請求項2に記載の特殊材料ガス用容
器。
3. The container for a special material gas according to claim 1, wherein the opening / closing valve is a diaphragm valve.
【請求項4】 配管継手がVCR型、スウェージロック
型、MCG型またはICFフランジである請求項2に記
載の特殊材料ガス用容器。
4. The special material gas container according to claim 2, wherein the pipe joint is a VCR type, a Swagelok type, an MCG type or an ICF flange.
【請求項5】 容器の内容量が100〜20,000m
lである請求項1または請求項2に記載の特殊材料ガス
用容器。
5. The container has a content of 100 to 20,000 m.
The container for special material gas according to claim 1 or 2, which is 1.
【請求項6】 容器の材質が電解研磨したSUS316
またはSUS316Lである請求項1または請求項2に
記載の特殊材料ガス用容器。
6. SUS316 in which the material of the container is electrolytically polished
The container for special material gas according to claim 1 or 2, which is SUS316L.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018193273A (en) * 2017-05-17 2018-12-06 住友電気工業株式会社 Glass raw material vessel

Cited By (3)

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JP2018193273A (en) * 2017-05-17 2018-12-06 住友電気工業株式会社 Glass raw material vessel
CN108947211A (en) * 2017-05-17 2018-12-07 住友电气工业株式会社 glass raw material container
CN108947211B (en) * 2017-05-17 2022-06-21 住友电气工业株式会社 Glass raw material container

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