KR20200006964A - 액체 재료 기화 공급 장치 및 제어 프로그램 - Google Patents

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Abstract

재료 가스의 종류에 따라서 교정을 실시할 필요가 없고, 교정 데이터가 없는 재료 가스이더라도 정확하게 유량을 제어할 수 있도록 한다. 액체 재료를 기화하여 재료 가스를 생성하는 제1 탱크와, 상기 제1 탱크에 접속되고, 상기 제1 탱크에서 생성된 상기 재료 가스가 소정 압력으로 수용되는 제2 탱크와, 상기 제2 탱크 내의 압력을 검지하는 압력 센서와, 상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스를 도출하는 도출로와, 상기 도출로에 설치되고, 그 도출로를 개폐하는 유체 제어 밸브와, 상기 제2 탱크에 소정 압력으로 수용된 상기 재료 가스를 상기 도출로로부터 도출하는 경우에, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 저하에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하여 상기 도출로로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 제어하는 유량 제어부를 구비한다.

Description

액체 재료 기화 공급 장치 및 제어 프로그램
본 발명은, 액체 재료 기화 공급 장치 및 제어 프로그램에 관한 것이다.
반도체 제조 프로세스에 사용되는 액체 재료 기화 공급 장치로서는, 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 액체 재료를 기화하여 재료 가스를 생성하는 기화 탱크와, 기화 탱크 내의 압력을 검지하는 압력 센서와, 기화 탱크로부터 재료 가스를 도출하는 도출로와, 도출로에 설치되고, 그 도출로를 흐르는 재료 가스의 유량을 제어하는 유량 제어 장치(소위, 매스 플로우 컨트롤러)를 구비하는 것이 있다.
그러나 상기 특허문헌 1에 개시되는 종래의 액체 재료 기화 공급 장치에 있어서는, 유량 제어 장치에 내장되는 유량 센서의 감도가 재료 가스의 종류에 따라서 다르기 때문에, 재료 가스의 종류에 따라 교정을 실시할 필요가 있고, 이 때문에, 교정 데이터가 없는 재료 가스에 대해서는, 정확하게 유량을 제어할 수 없다는 문제가 있었다.
일본 공개특허공보 특개2014－236018호
따라서 본 발명은, 재료 가스의 종류에 따라서 교정을 실시할 필요가 없고, 교정 데이터가 없는 재료 가스이더라도 정확하게 유량을 제어할 수 있도록 하는 것을 주된 과제로 하는 것이다.
즉, 본 발명에 관한 액체 재료 기화 공급 장치는, 액체 재료를 기화하여 재료 가스를 생성하는 제1 탱크와, 상기 제1 탱크에 접속되고, 상기 제1 탱크에서 생성된 상기 재료 가스가 소정 압력으로 수용되는 제2 탱크와, 상기 제2 탱크 내의 압력을 검지하는 압력 센서와, 상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스를 도출하는 도출로와, 상기 도출로에 설치되고, 그 도출로를 개폐하는 유체 제어 밸브와, 상기 제2 탱크에 소정 압력으로 수용된 상기 재료 가스를 상기 도출로로부터 도출하는 경우에, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 저하에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도(開度)를 제어하여 상기 도출로로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 제어하는 유량 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 관한 액체 재료 기화 공급 장치에 의하면, 압력 센서에 의해 검지되는 제2 탱크 내의 압력의 저하에 기초하여, 제2 탱크로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 제어하기 때문에, 재료 가스의 종류에 관계없이, 재료 가스의 유량을 정확하게 제어할 수가 있다. 이에 의해, 교정 데이터가 없는 재료 가스이더라도 유량을 정확하게 제어할 수가 있다. 또한, 상기 종래의 액체 재료 기화 공급 장치에 사용되는 유량 제어 장치는, 내열성이 낮기 때문에, 본 발명의 제1 탱크에 대응하는 기화 탱크의 가열 온도의 상한을 낮게 설정하지 않을 수 없고, 이에 수반하여 기화 탱크 내의 증기압의 상한도 낮아져, 재료 가스의 최대 유량이 제한된다는 문제가 있었지만, 본 발명에 관한 액체 재료 기화 공급 장치에 의하면, 내열성이 높은, 압력 센서나 유체 제어 밸브에 의해 재료 가스의 유량을 제어할 수 있기 때문에, 액체 재료를 기화시키는 가열 온도의 상한을 높게 설정할 수가 있고, 이에 수반하여 제1 탱크로부터 제2 탱크에 수용되는 재료 가스의 증기압이 높아지고, 결과적으로, 재료 가스의 최대 유량을 상승시킬 수가 있다. 또한, 상기 종래의 액체 재료 기화 공급 장치에 사용되는 유량 제어 장치 고유의 문제로서, 응답 속도가 느리다는 문제도 있었지만, 본 발명에 관한 액체 재료 기화 공급 장치에 의하면, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력에 기초하여, 유체 제어 밸브의 개방도를 제어할 수 있기 때문에, 응답 속도가 빨라진다.
또한, 상기 액체 재료 기화 공급 장치의 유량 제어부로서는, 상기 압력 센서에서 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 그 단위시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와, 상기 유량 산출부에서 산출된 산출 유량과 미리 설정된 설정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비하는 것이라도 좋다.
또한, 상기 액체 재료 기화 공급 장치의 유량 제어부로서는, 상기 도출로로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 검지하는 유량 센서를 더 구비하고, 상기 유량 제어부가, 상기 유량 센서에 의해 검지되는 검지 유량과 미리 설정된 설정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부와, 상기 압력 센서에서 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 그 단위시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와, 상기 유량 산출부에서 산출된 산출 유량과 상기 설정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 설정 유량을 보정하는 설정 유량 보정부를 구비하는 것이라도 좋다.
이와 같은 것이라면, 종래의 액체 재료 기화 공급 장치와 마찬가지로, 유량 센서에 의해 검지되는 검지 유량에 기초하여 재료 가스의 유량을 제어하고 있지만, 그 제어가, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 저하를 참조해서 보정한 설정 유량에 기초하는 것이기 때문에, 재료 가스의 종류에 관계없이, 재료 가스의 유량을 정확하게 제어할 수가 있다. 또한, 이 경우, 압력 센서에 의해 검지 압력을 검지하는 타이밍 동안에 도출로로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 검지 유량에 기초하여 제어하고 있기 때문에, 그 타이밍 동안에 발생하는 외란 등에 수반하는 노이즈에 의한 영향을 억제할 수가 있다. 또한, 설정 유량을 변경하지 않는(미리 메모리에 기억되어 있는 기준으로 되는 설정 유량을 다시 설정하지 않는) 것이라면, 보정에 의한 설정 유량의 변동 폭에 제한을 설치하는 것에 의해, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력에 의한 노이즈의 변동이 큰 경우에 있어서의 과민한 유량 변화를 억제할 수 있다. 다만, 유량 센서를 이용하기 때문에, 응답 속도가 느려지고, 또한, 내열성이 낮아진다.
또한, 상기 어느 하나의 유량 제어부가, 상기 설정 유량에 기초하여, 상기 단위시간을 변경하고, 상기 설정 유량이 작을수록 상기 단위시간을 길게 변경하는 단위시간 변경부를 더 구비하는 것이라도 좋다.
단위시간당의 압력의 저하량이 작으면 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 오차의 영향을 받기 쉬워진다. 따라서 상기 유량 제어부와 같이, 설정 유량이 작을수록 단위시간을 길게 변경하면, 단위시간당의 압력의 저하량이 커져, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 오차의 영향을 억제할 수 있다.
또한, 상기 액체 재료 기화 공급 장치의 유량 제어부로서, 상기 압력 센서에 의해 소정 타이밍에서 검지되는 검지 압력과 상기 소정 타이밍으로부터 소정 시간 경과 후에 검지되는 검지 압력 사이의 저하량에 기초하여, 그 소정 시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와, 상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량에 따라 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 상기 소정 시간 내에 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 가정 유량 산출부와, 상기 유량 산출부에서 산출되는 산출 유량과 상기 가정 유량 산출부에서 산출되는 가정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비하는 것이라도 좋고, 이 경우, 상기 유량 산출부가, 상기 압력 센서에 의해 상기 소정 타이밍으로부터 단위시간마다 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 각 단위시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하고, 그 각 산출 유량에 기초하여 상기 소정 시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 것이라도 좋다.
이와 같은 것이라면, 제2 탱크로부터 재료 가스의 도출이 진행될수록, 소정 타이밍으로부터의 경과 시간이 길어지기 때문에, 그 경과 시간에 있어서의 압력의 저하량이 커져, 압력 센서에 의해 검지되는 압력 오차의 영향을 억제할 수 있다.
여기서, 상기 유량 산출부에서 산출되는 산출 유량은, 어떤 시간(상기 단위시간, 상기 소정 시간) 내에 도출로로부터 도출되는 재료 가스의 평균 유량이지만, 외란 등에 의해 압력 센서에 의한 검지에 노이즈가 발생하는 일도 있고, 이 경우, 엄밀한 의미에서의 평균 유량으로 되지 않는다. 따라서 산출 유량은, 대략 평균 유량이라고도 말할 수 있다.
또한, 상기 액체 재료 기화 공급 장치의 유량 제어부로서, 상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량에 따라 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 상기 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 소정 시간 경과 후의 상기 제2 탱크 내의 가정 압력을 산출하는 가정 압력 산출부와, 상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 상기 소정 시간 경과 후에 상기 압력 센서에 의해 검출되는 검지 압력과 상기 가정 압력 산출부에서 산출되는 가정 압력과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비하는 것이라도 좋다.
또한, 상기 어느 하나의 액체 재료 기화 공급 장치가, 상기 제2 탱크 내의 온도를 검지하는 온도 센서를 더 구비하고, 상기 유량 제어부가, 상기 온도 센서에 의해 검지되는 검지 온도에 기초하여, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력을 보정하는 검지 압력 보정부를 더 구비하는 것이라도 좋다. 이 경우, 상기 검지 압력 보정부가, 상기 압력 센서에 의해 검지 압력이 검지되었을 때에 상기 온도 센서에 의해 검지되는 검지 온도에 기초하여, 그 검지 압력을 보정하는 것이라도 좋고, 또한, 상기 검지 압력 보정부가, 상기 기화 탱크로부터 상기 충전 탱크에 상기 재료 가스가 충전되는 경우에, 상기 온도 센서에 의해 검지되는 충전 개시로부터 충전 종료 후 상기 충전 탱크 내의 온도가 안정될 때까지의 온도의 상승량을 미리 취득하고, 그 온도의 상승량에 기초하여, 상기 충전 탱크로부터 상기 재료 가스가 도출되는 경우에, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력을 보정하는 것이라도 좋다.
제2 탱크로부터 재료 가스의 도출이 진행되면, 제2 탱크 내의 압력이 저하하고, 제2 탱크가 팽창한다. 이에 수반하여 제2 탱크 내의 온도가 저하하고, 이것이 원인으로 되어 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력에 오차가 발생한다. 따라서 상기와 같이 검지 압력 보정부에 있어서, 온도 센서에 의해 검지되는 검지 온도에 기초하여, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력을 보정하면, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 오차를 억제할 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 액체 재료 기화 공급 장치에 있어서, 상기 제1 탱크로부터 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스를 소정 압력으로 제어하는 압력 제어 기구를 더 구비하는 것이라도 좋다.
제2 탱크에 수용되는 재료 가스의 압력이 늘어나면, 이에 수반하여 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력도 높아져, 오차가 발생하기 쉬워진다. 따라서 상기와 같이 압력 제어 기구에 의해, 제2 탱크에 수용되는 재료 가스의 압력을 제어하고, 제2 탱크에 수용되는 재료 가스의 압력을 어느 정도 낮게 유지하면, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력도 낮아져 오차를 억제할 수 있다.
또한, 상기 압력 제어 기구의 구체예로서는, 상기 압력 제어 기구가, 상기 제1 탱크로부터 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스의 유량을 조절하는 개폐 밸브와, 상기 개폐 밸브를 개폐하고, 상기 제1 탱크와 상기 제2 탱크 사이의 차압에 의해, 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스의 압력을 제어하는 압력 제어부를 구비하는 것을 들 수 있다. 이 경우, 상기 압력 제어부가, 상기 제1 탱크를 가열하는 히터의 온도를 조절하고, 상기 제1 탱크와 상기 제2 탱크 사이의 차압을 제어하는 것이라도 좋다.
또한, 상기 압력 제어 기구의 구체예로서는, 상기 제1 탱크로부터 상기 제2 탱크에 상기 재료 가스를 강제적으로 도입하는 펌프와, 상기 펌프를 구동 정지하고, 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스의 압력을 제어하는 압력 제어부를 구비하는 것도 들 수 있다. 이와 같은 것이라면, 액체 재료의 가열 온도를 상승시키는 경우 없이, 제2 탱크에 도입되는 재료 가스의 압력을 상승시킬 수 있고, 이에 의해 액체 재료를 장시간 고온에 노출시킬 필요가 없어져, 액체 재료의 변성·분해 등의 리스크를 저감할 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 압력 제어 기구에 있어서, 상기 압력 제어부가, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력이 소정 압력이 된 경우에, 상기 제2 탱크에 대한 상기 재료 가스의 도입을 정지하는 것이라도 좋다.
이와 같은 것이라도, 제2 탱크에 도입되는 재료 가스의 압력을 제어하고, 제2 탱크에 도입되는 재료 가스의 압력을 어느 정도 낮게 유지할 수가 있고, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력이 낮아져 오차를 억제할 수 있다.
또한, 상기 어느 하나의 액체 재료 기화 공급 장치에 있어서, 상기 제2 탱크가, 상기 제1 탱크에 대해서 복수 접속되어 있고, 상기 설정 유량에 기초하여, 상기 재료 가스를 도입하는 상기 제2 탱크의 수를 조절하는 도입 탱크수 조절부를 더 구비하는 것이라도 좋다.
이와 같은 것이라면, 설정 유량이 큰 경우에는, 재료 가스를 수용하는 제2 탱크의 수를 늘리고, 제2 탱크로부터 도출되는 재료 가스의 총량을 확보할 수 있으며, 한편, 설정 유량이 작은 경우에는, 재료 가스를 수용하는 제2 탱크의 수를 줄이고, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 저하량을 크게 해서 오차를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 제어 프로그램은, 액체 재료를 기화하여 재료 가스를 생성하는 제1 탱크로부터 상기 재료 가스가 일시적으로 소정 압력으로 수용되는 제2 탱크 내의 압력을 검지하는 압력 센서와, 상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스를 도출하는 도출로를 개폐하는 유체 제어 밸브와, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 유량 제어부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치의 제어 프로그램으로서, 상기 유량 제어부가, 상기 제2 탱크에 소정 압력으로 수용된 상기 재료 가스를 상기 도출로로부터 도출하는 경우에, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 저하에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하여 상기 도출로로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 제어하는 기능을 발휘할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이와 같이 구성한 본 발명에 의하면, 재료 가스의 종류에 따라서 교정을 실시할 필요가 없고, 교정 데이터가 없는 재료 가스이더라도 정확하게 유량을 제어할 수 있다.
도 1은 실시형태 1에 있어서의 액체 재료 기화 공급 장치를 도시하는 모식도이다.
도 2는 실시형태 2에 있어서의 액체 재료 기화 공급 장치를 도시하는 모식도이다.
도 3은 실시형태 5에 있어서의 액체 재료 기화 공급 장치를 도시하는 모식도이다.
이하에, 본 발명에 관한 액체 재료 기화 공급 장치에 대해서 도면을 참조해서 설명한다.
본 실시형태에 관한 액체 재료 기화 공급 장치는, 예를 들어 반도체 제조 프로세스에 있어서, 챔버(공급처)에 대해서 재료 가스를 안정된 유량으로 공급하기 위해서 이용된다. 또한, 액체 재료 기화 공급 장치는, 반도체 제어 프로세스 이외의 용도에도 이용할 수가 있다.
＜실시형태 1＞
본 실시형태에 관한 액체 재료 기화 공급 장치(100)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 액체 재료를 기화하여 재료 가스를 생성하는 제1 탱크(10)와, 제1 탱크(10)에서 생성된 재료 가스가 일시적으로 소정 압력으로 수용되는 제2 탱크(20)와, 제1 탱크(10) 및 제2 탱크(20)를 접속하는 접속로(L1)와, 제1 탱크(10)에 액체 재료를 도입하는 도입로(L2)와, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스를 도출하는 도출로(L3)를 구비하고 있다. 또한, 접속로(L1)는, 제1 탱크(10)에 접속되는 일단이 그 제1 탱크(10) 내의 기상(氣相) 공간에 접속되어 있다. 또한, 도입로(L2)는, 제1 탱크(10)에 접속되는 일단과는 반대측의 타단이 도시하지 않은 액체 재료 공급 장치에 접속되어 있고, 도출로(L3)는, 제2 탱크(20)에 접속되는 일단과는 반대측의 타단이 도시하지 않은 챔버에 접속되어 있다.
그리고 접속로(L1)에는, 그 유로를 개폐하기 위한 제1 개폐 밸브(30)가 설치되어 있고, 도입로(L2)에는, 그 유로를 개폐하기 위한 제2 개폐 밸브(40)가 설치되어 있고, 도출로(L3)에는, 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 제어하기 위한 유체 제어 밸브(50)가 설치되어 있다. 또한, 제2 탱크(20)에는, 그 내부 압력을 검지하기 위한 압력 센서(PS)가 설치되어 있다. 또한, 제1 개폐 밸브(30)가, 청구항에 있어서의 개폐 밸브에 대응하고 있다. 또한, 유체 제어 밸브(50)로서는, 유체를 제어할 수 있는 것이면 좋고, 유량을 제어하는 것 이외에도, 압력을 제어하는 것 등도 포함된다.
또한, 도입로(L2)의 타단측 및 도출로(L3)의 타단측을 제외한 상기 각 부재(제1 탱크(10), 제2 탱크(20), 각 밸브(30, 40, 50), 압력 센서 등)는, 어느 것이나 항온 영역(TR) 내에 수용되어 있고, 이에 의해 각 부재가 소정 온도(고온)로 유지된다. 이에 의해, 액체 재료의 재액화가 방지되어, 제2 탱크(20)에 수용되는 재료 가스의 양을 일정하게 유지할 수가 있다. 또한, 제1 탱크(10)에는, 액체 재료를 가열해서 기화시키기 위한 히터(H)가 설치되어 있다.
액체 재료 기화 공급 장치(100)는, 도시하지 않은 제어 장치를 구비하고 있고, 제어 장치는 압력 센서(PS) 및 각 밸브(30, 40, 50)에 접속되어 있다. 또한, 제어 장치는, CPU, 메모리, A/D·D/A 컨버터, 입출력 수단 등을 구비하고, 이른바 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 상기 메모리에 저장되어 있는 프로그램이 실행되고, 각종 기기가 협동하는 것에 의해 그 기능이 실현되도록 하고 있다. 구체적으로는, 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 제어하는 유량 제어부나, 제1 탱크(10)로부터 제2 탱크(20)에 도입되는 재료 가스를 압력으로 제어하는 압력 제어부로서의 기능을 발휘한다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 제1 개폐 밸브(30)와 압력 제어부가 구비하는 기구가 청구항에 있어서의 압력 제어 기구에 대응한다.
유량 제어부는, 압력 센서(PS)에서 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 그 단위시간 내에 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와, 유량 산출부에서 산출된 산출 유량과 미리 설정된 설정 유량과의 편차에 기초하여, 산출 유량이 설정 유량에 가까워지도록, 유체 제어 밸브(50)의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비하고 있다.
또한, 유량 산출부는, 구체적으로는, 우선, 기체의 상태 방정식인 식(1)에, 압력 센서(PS)에 의해 검지되는 검지 압력의 단위시간 Δt 당의 저하량 ΔP를 대입해서 얻어지는 식(2)으로부터, 단위시간 Δt에 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 총량 Δn을 산출한다.
PV=nRT　　　　　　　　　　　　식(1)
ΔP=Δn×(RT/V) 식(2)
여기서, P는 제2 탱크(20) 내의 압력, V는 제2 탱크(20)의 용적, n은 제2 탱크(20) 내에 수용되는 재료 가스의 물리량, R은 제2 탱크(20) 내에 수용된 재료 가스의 몰 기체 정수(定數), T는 제2 탱크 내의 재료 가스의 온도이다. 덧붙여서, 제2 탱크(20) 내의 온도는 일정하게 유지된다.
그리고 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 단위시간 내에 있어서의 산출 유량 Q를, 식(3)에 의해 산출한다.
Q=A×(ΔP/Δt) 식(3)
여기서, A는, 계수이고, 재료 가스의 종류, 온도 T, 압력 P에 기초하여 보정되는 값이다. 또한, A의 보정값은, 무시할 수 있을 정도로 작은 값으로 되는 경우도 있다. 또한, 상기 각 식에 있어서의 Δt는, 단위시간에 한정되지 않고, 임의의 시간 간격이더라도 좋다.
압력 제어부는, 구체적으로는, 각 밸브(30, 40, 50)를 순차적으로 개폐하고, 제1 탱크(10)와 제2 탱크(20) 사이의 차압에 의해, 제1 탱크(10)로부터 제2 탱크(20)에 도입되는 재료 가스의 압력을 제어하는 기능을 갖고 있다. 또한, 제1 탱크(10)에 설치된 히터(H)의 가열 온도를 조정하고, 제1 탱크(10) 내의 압력의 상승값을 제한하는 것에 의해, 제1 탱크(10)와 제2 탱크(20) 사이의 차압의 크기를 제어하는 기능도 갖고 있다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 제1 탱크(10)로부터 제2 탱크(20)에 재료 가스를 도입하는 동작을 설명한다.
우선, 압력 제어부에, 입력 수단으로부터 도입 지시 신호가 입력되면, 압력 제어부는, 제1 개폐 밸브(30) 및 제2 개폐 밸브(40)를 닫고, 유체 제어 밸브(50)를 연다. 다음에, 압력 제어부는, 제1 탱크(10)에 설치된 히터(H)의 가열 온도를 조절하고, 제1 탱크(10) 내의 액체 재료를 기화시켜 재료 가스를 생성하고, 제1 탱크(10) 내의 압력을 소정 증기압까지 상승시킨다. 이때, 병행해서 제2 탱크(20)는, 도출로(L3)의 하류측에 설치된 진공 펌프(도시하지 않음)에 의해 대략 진공 상태로까지 감압된다. 다음에, 압력 제어부는, 유체 제어 밸브(50)를 닫고, 제2 탱크(20) 내를 대략 진공 상태로 유지하면서, 제1 개폐 밸브(30)를 연다. 이에 의해, 제1 탱크(10) 내에서 기화된 재료 가스가, 제1 탱크(10)와 제2 탱크(20) 사이의 차압에 의해, 제2 탱크(20) 내의 압력이 상기 소정 증기압에 도달할 때까지, 제2 탱크(20) 내에 재료 가스가 도입된다. 마지막으로, 압력 제어부는, 제1 개폐 밸브(30)를 닫고 도입 작업을 완료한다. 이에 의해, 제2 탱크(20) 내에 소정 압력(소정 증기압)으로 재료 가스가 수용된 상태로 된다.
또한, 제1 탱크(10) 내의 액체 재료를 기화시키는 경우에, 제1 탱크(10) 내의 압력(증기압)이 소정값까지 상승했는지의 여부는, 히터(H)의 가열 온도마다 제1 탱크(10)의 가열 시간에 수반하는 압력 상승의 관계를 관련지은 기화 데이터를 미리 취득하고, 그 기화 데이터를 메모리에 기억해 두고, 기화 데이터를 참조하여 판단하면 좋다. 또한, 제1 탱크(10) 내의 압력을 검지하는 압력 센서를 별도로 설치하고, 그 압력 센서에 의해 제1 탱크(10) 내의 압력을 실측해서 판단해도 좋다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 제2 탱크(20)로부터 공급처에 재료 가스를 공급하는 동작을 설명한다.
우선, 유량 제어부에, 입력 수단으로부터 공급 지시 신호가 입력되면, 유량 제어부는, 유체 제어 밸브(50)를 미리 설정된 초기 개방도까지 연다. 이에 의해, 제2 탱크(20)로부터 도출로(L3)에 재료 가스가 흘러나온다. 다음에, 유량 산출부는, 제2 탱크(20) 내의 압력을 압력 센서(PS)에 의해 검지하고, 단위시간 Δt 당의 압력 저하량 ΔPt를 취득하고, 상기 식(3)에 대입하여, 제2 탱크(20) 내로부터 상기 단위시간 Δt 내에 도출되는 재료 가스의 산출 유량 QC를 산출한다. 다음에, 밸브 제어부는, 유량 산출부에서 산출된 산출 유량 QC가, 미리 설정된 설정 유량 QS에 가까워지도록, 유체 제어 밸브(50)의 개방도를 제어한다. 그리고 유량 산출부가 단위시간마다 산출 유량의 산출을 반복하고, 그 산출 결과에 기초하여 밸브 제어부가 유체 제어 밸브(50)의 개방도 제어를 반복하는 것에 의해, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 설정 유량 QS 근방의 유량으로 제어된다.
또한, 이와 같은 구성에서는, 제2 탱크(20)의 용적에 따른 양의 재료 가스를 공급처에 공급한 후, 다시 제2 탱크(20)에 재료 가스를 도입할 필요가 있어, 공급처에 대해 연속적으로 재료 가스를 계속 공급할 수 없지만, 근래, 반도체 제어 프로세스의 성막 기술의 하나로서 펄스적으로 재료 가스를 공급하는 ALD(Atomic　Layer　Deposition) 기술이 확립되어 있으며, 이 성막 기술에 대한 활용이 매우 유효하다.
＜실시형태 2＞
본 실시형태의 액체 재료 기화 공급 장치는, 상기 실시형태 1의 변형예이며, 도 2에 도시하는 바와 같이, 상기 실시형태 1에 있어서의 도출로(L3)의 유체 제어 밸브(50)의 하류측에 유량 센서(FS)가 설치되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 유량 제어부는, 유량 센서(FS)에 의해 검지되는 검지 유량이 미리 설정된 설정 유량에 가까워지도록, 유체 제어 밸브(50)의 개방도를 제어하는 밸브 제어부와, 압력 센서(PS)에서 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 그 단위시간 내에 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와, 유량 산출부에서 산출된 산출 유량과 설정 유량과의 편차에 기초하여, 설정 유량을 보정하는 설정 유량 보정부를 구비한다. 또한, 그 밖의 구성은, 상기 실시형태 1과 마찬가지이다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 제2 탱크(20)로부터 공급처에 재료 가스를 공급하는 동작을 설명한다.
우선, 유량 제어부에, 입력 수단으로부터 공급 지시 신호가 입력되면, 유량 제어부는, 유체 제어 밸브(50)를 미리 설정된 초기 개방도까지 연다. 이에 의해, 제2 탱크(20)로부터 도출로(L3)에 재료 가스가 흘러나온다. 그리고 밸브 제어부가, 유량 센서(FS)에 의해 검지되는 검지 유량 Qm이 미리 설정된 설정 유량 QS에 가까워지도록, 유체 제어 밸브(50)의 개방도를 제어하는 피드백 제어를 개시한다. 또한, 유량 산출부는, 제2 탱크(20) 내의 압력을 압력 센서(PS)에 의해 검지하고, 단위시간 Δt 당의 압력 저하량 ΔPt를 산출하고, 상기 식(3)에 대입하여, 제2 탱크(20) 내로부터 상기 단위시간 Δt 중에 도출되는 재료 가스의 산출 유량 QC를 산출한다. 그리고 설정 유량 보정부가, 유량 산출부에서 산출된 산출 유량 QC와 설정 유량 QS와의 편차에 기초하여, 그 설정 유량 QS를 보정한다. 그리고 설정 유량 보정부에 의해 설정 유량 QS를 단위시간 Δt마다 보정하면서, 밸브 제어부가 피드백 제어를 반복하는 것에 의해, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 설정 유량 QS 근방의 유량으로 제어된다.
또한, 본 실시형태에 있어서, 설정 유량 보정부에 의해 보정되는 설정 유량 QS의 변동폭에 제한을 설치하는 것에 의해, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 노이즈나 변동이 큰 경우의 과민한 유량 변화를 억제할 수 있다.
＜실시형태 3＞
본 실시형태의 액체 재료 기화 공급 장치는, 상기 실시형태 1의 변형예이며, 상기 실시형태 1과 유량 제어부의 구성이 다른 것 외에는 마찬가지 구성이다. 본 실시형태에 있어서의 유량 제어부는, 압력 센서(PS)에 의해 소정 타이밍에서 검지되는 검지 압력과 상기 소정 타이밍으로부터 소정 시간 경과 후에 검지되는 검지 압력 사이의 압력 저하량에 기초하여, 그 소정 시간 내에 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량에 따라 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 상기 소정 시간 내에 도출되는 재료 가스의 유량을 산출하는 가정 유량 산출부와, 유량 산출부에서 산출되는 산출 유량과 가정 유량 산출부에서 산출되는 가정 유량과의 편차에 기초하여, 산출 유량이 가정 유량에 가까워지도록, 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비한다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 제2 탱크(20)로부터 공급처에 재료 가스를 공급하는 동작을 설명한다.
우선, 유량 제어부에, 입력 수단으로부터 공급 지시 신호가 입력되면, 유량 제어부는, 유체 제어 밸브(50)를 미리 설정된 초기 개방도까지 연다. 이에 의해, 제2 탱크(20)로부터 도출로(L3)에 재료 가스가 흘러나온다. 다음에, 유량 산출부가, 압력 센서(PS)에 의해 소정 타이밍에서 검지되는 검지 압력 Pm과 상기 소정 타이밍으로부터 소정 시간 Δt′ 경과 후에 검지되는 검지 압력 Pm′를 검지하고, 상기 소정 시간 Δt′에 있어서의 압력 저하량 ΔPt′를 산출하고, 상기 식(3)에 대입하여, 제2 탱크(20) 내로부터 상기 소정 시간 Δt′중에 도출되는 재료 가스의 산출 유량 QC를 산출한다. 또한, 가정 유량 산출부가, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량 QS에 따라서 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 상기 소정 시간 Δt′중에 도출되는 재료 가스의 가정 유량 QA를 산출한다. 다음에, 밸브 제어부가, 유량 산출부에서 산출되는 산출 유량 QC와 가정 유량 산출부에서 산출되는 가정 유량 QA와의 편차에 기초하여, 산출 유량 QC가 가정 유량 QA에 가까워지도록, 유체 제어 밸브(50)의 개방도를 제어한다. 그리고 유량 산출부 및 가정 유량 산출부가 소정 타이밍으로부터의 경과 시간마다 산출을 반복하고, 그 산출 결과에 기초하여 밸브 제어부가 유체 제어 밸브(50)의 개방도 제어를 반복하는 것에 의해, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 설정 유량 QS 근방의 유량으로 제어된다.
이와 같은 것이라면, 소정 타이밍으로부터의 경과 시간이 짧은 경우에, 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력에 큰 오차가 나왔다고 해도, 그 후에 경과 시간이 길어질수록 오차가 작아져, 전체적으로 보면, 오차의 영향이 대폭 억제된다.
또한, 본 실시형태에 있어서는, 다음과 같이 해서 산출 유량 QC를 산출해도 좋다. 즉, 우선, 압력 센서(PS)에 의해 단위시간 Δt마다 검지되는 검지 압력의 단위시간 Δt 당의 저하량에 기초하여, 각 단위시간 Δt 내에 제2 탱크로부터 도출되는 재료 가스의 유량을 산출한다. 계속해서, 소정 타이밍으로부터 소정 시간 ΔT 동안에 포함되는 각 단위시간 Δt의 산출 유량을 적산한 적산값을 그 단위수로 제산(除算)한다. 이에 의해, 상기 소정 시간 ΔT 내에 제2 탱크로부터 도출되는 재료 가스의 산출 유량 QC를 산출한다.
＜실시형태 4＞
본 실시형태의 액체 재료 기화 공급 장치는, 상기 실시형태 1의 변형예이며, 상기 실시형태 1과 유량 제어부의 구성이 다른 것 외에는 마찬가지 구성이다. 본 실시형태에 있어서의 유량 제어부는, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량에 따라 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 소정 시간 경과 후의 제2 탱크(20) 내의 가정 압력을 산출하는 가정 압력 산출부와, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 상기 소정 시간 경과 후에 압력 센서(PS)에 의해 검출되는 검지 압력과 가정 압력과의 편차에 기초하여, 검지 압력이 가정 압력에 가까워지도록, 유체 제어 밸브(50)의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비한다.
다음에, 본 실시형태에 있어서의 제2 탱크(20)로부터 공급처에 재료 가스를 공급하는 동작을 설명한다.
우선, 유량 제어부에, 입력 수단으로부터 공급 지시 신호가 입력되면, 유량 제어부는, 유체 제어 밸브(50)를 미리 설정된 초기 개방도까지 연다. 이에 의해, 제2 탱크(20)로부터 도출로(L3)에 재료 가스가 흘러나온다. 다음에, 가정 압력 산출부가, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량 QS에 따라서 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 소정 시간 ΔT 경과 후의 제2 탱크(20) 내의 가정 압력 PA를 산출한다. 또한, 이 경우, 미리 제2 탱크(20)로부터 도출되는 재료 가스의 유량이 설정 유량 QS로 되기 위해서 필요로 되는 가정 압력 PA를, 상기 식(3)에 의해 역산(逆算)한다. 즉, 설정 유량 QS 및 소정 시간 ΔT를 미리 알고 있기 때문에, 상기 식(3)에 의해 소정 시간 ΔT 당의 압력 저하량 ΔPt를 산출할 수 있고, 이 압력 저하량 ΔPt와 소정 시간 ΔT로부터 가정 압력 PA를 산출한다. 다음에, 밸브 제어부가, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 소정 시간 ΔT 경과 후에 압력 센서(PS)에 의해 검출되는 검지 압력 Pm과 가정 압력 PA 과의 편차에 기초하여, 검지 압력 Pm이 가정 압력 PA에 가까워지도록, 유체 제어 밸브(50)의 개방도를 제어한다. 그리고 가정 압력 산출부가 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서의 경과 시간마다 산출을 반복하고, 그 산출 결과에 기초하여 밸브 제어부가 유체 제어 밸브(50)의 개방도 제어를 반복하는 것에 의해, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 설정 유량 QS 근방의 유량으로 제어된다.
＜실시형태 5＞
본 실시형태의 액체 재료 기화 공급 장치는, 상기 실시형태 1의 변형예이며, 도 3에 도시하는 바와 같이, 상기 실시형태 1의 제1 탱크(10)에 대해서 2개의 제2 탱크(20a, 20b)가 접속되어 있고, 또한, 설정 유량에 기초하여, 제1 탱크(10)로부터 재료 가스를 도입하는 제2 탱크(20a, 20b)의 수를 조절하는 도입 탱크수 조절부(도시하지 않음)를 제어 장치에 구비하고 있다. 또한, 2개의 제2 탱크(20a, 20b)는, 동일한 용적을 갖고 있다. 그리고 제1 탱크(10)로부터 연장하는 접속로(L1)의 하류측이 분기해서 각 제2 탱크(20a, 20b)에 접속되어 있고, 그 접속로(L1)의 분기점에 대해서 하류측에 각각 제1 개폐 밸브(30a, 30b)가 설치되어 있다. 또한, 압력 센서(PS)로부터 연장하는 접속관의 선단측이 분기해서 각 제2 탱크(20a, 20b)에 접속되어 있고, 그 접속관의 한쪽의 제2 탱크(20a)에 접속되는 선단측에 제3 개폐 밸브(60)가 설치되어 있다. 또한, 각 제2 탱크(20a, 20b)로부터 연장하는 도출로(L3)의 하류측이 합류되어 있고, 한쪽의 제2 탱크(20a)로부터 연장하는 도출로(L3)의 합류점에 대해서 상류측에 제4 개폐 밸브(70)가 설치되어 있고, 그 도출로(L3)의 합류점에 대해서 하류측에 유체 제어 밸브(50)가 설치되어 있다.
또한, 도입 탱크수 조절부는, 설정 유량이 큰 경우에는, 양 제2 탱크(20a, 20b)에 재료 가스를 수용한 상태로부터, 제3 개폐 밸브(60) 및 제4 개폐 밸브(70)를 열고, 양 제2 탱크(20a, 20b)의 재료 가스를 도출시킨다. 이에 의해, 공급처에 공급되는 재료 가스의 총량을 증가시킬 수가 있다. 한편, 설정 유량이 작은 경우에는, 양 제2 탱크(20a, 20b)에 재료 가스를 수용한 상태로부터, 제3 개폐 밸브(60) 및 제4 개폐 밸브(70)를 닫고, 다른쪽의 제2 탱크(20b)의 재료 가스만을 도출시킨다. 이에 의해, 압력 센서(PS)에 의해 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 압력 저하량이 늘어나, 압력 센서(PS)에 의한 오차를 억제할 수 있다. 또한, 도입 탱크수 조절부가, 각 제2 탱크(20a, 20b)의 재료 가스를 번갈아 도출하도록 제어하는 것에 의해, 연속적으로 공급처에 재료 가스를 공급할 수도 있다. 구체적으로는, 한쪽의 제2 탱크(20a)에 수용된 재료 가스를 도출하고 있는 동안에, 다른쪽의 제2 탱크(20b)에 재료 가스를 수용하고, 또한, 다른쪽의 제2 탱크(20b)에 수용된 재료 가스를 도출하고 있는 동안에, 한쪽의 제2 탱크(20a)에 재료 가스를 수용한다. 그리고 이 동작을 반복하는 것에 의해, 연속적으로 공급처에 재료 가스를 공급할 수가 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 제2 탱크를 2개 설치했지만, 3개 이상 설치해도 좋고, 각 탱크의 용적은, 동일하지 않아도 좋다.
＜그 밖의 실시형태＞
그 밖의 실시형태로서는, 상기 실시형태 1 및 2에 있어서, 유량 제어부에, 설정 유량에 기초하여, 단위시간의 간격을 변경하고, 설정 유량이 작을수록 단위시간을 길게 변경하는 단위시간 변경부를 설치해도 좋다.
통상, 설정 유량이 작은 경우에는, 단위시간당의 압력 저하량이 작아지고, 이에 수반하여 압력 센서(PS)에 의한 검지 오차가 커진다. 따라서 상기 구성을 채용하는 것에 의해, 설정 유량에 따라 단위시간의 간격을 변경하고, 설정 유량이 작은 경우에는, 단위시간의 간격을 길게 하여, 단위시간당의 압력 저하량 을 증가시키는 것에 의해, 압력 센서(PS)에 의한 검지 오차의 영향을 억제할 수 있다.
또한, 그 밖의 실시형태로서는, 상기 각 실시형태에 있어서, 제2 탱크(PS) 내의 온도를 검지하는 온도 센서(TS)를 설치하고, 유량 제어부에, 온도 센서(TS)에 의해 검지되는 검지 온도에 기초하여, 압력 센서(PS)에 의해 검지되는 검지 압력을 보정하는 검지 압력 보정부를 설치해도 좋다.
제2 탱크(20)로부터 재료 가스가 도출되고, 제2 탱크(20) 내의 압력이 저하하면, 이에 수반하여 단열 팽창이 생기고, 제2 탱크(20) 내의 온도가 저하한다. 이것이 원인으로 되어, 압력 센서(PS)에 의한 압력의 검지에 오차가 발생한다. 따라서 상기 구성을 채용하는 것에 의해, 온도 센서(TS)에 의해 제2 탱크(20) 내의 온도를 검지하고, 그 검지 온도에 기초하여 압력 센서(PS)에 의해 검지되는 검지 압력을 보정하는 것에 의해, 오차가 억제된다.
구체적으로는, 압력 센서(PS)에 의한 검지 압력의 검지 시에, 온도 센서(TS)에 의해 온도를 검지하고, 그 검지 온도에 의해 검지 압력을 보정하면 좋다. 또한, 제1 탱크(10)로부터 제2 탱크(20)에 재료 가스를 도입하는 경우에, 온도 센서(TS)에 의해, 그 도입 개시부터 도입 종료 후 제2 탱크(20) 내의 온도가 안정될 때까지의 온도 상승량을 미리 측정해 두고, 그 온도 상승량에 기초하여, 제2 탱크(20)로부터 재료 가스를 도출하는 경우에, 압력 센서(PS)에 의해 검지되는 검지 압력을 보정하면 좋다.
또한, 제2 탱크(20)의 열전도 면적을 넓히는 것에 의해, 제2 탱크(20) 내의 압력 저하에 수반하는 온도 저하를 억제할 수도 있다.
그 밖의 실시형태로서는, 상기 각 실시형태에 있어서, 접속로(L1)에 설치되는 제1 개폐 밸브(30) 대신에, 제1 탱크(10)로부터 제2 탱크(20)에 강제적으로 재료 가스를 공급하는 펌프를 설치하고, 압력 제어부에서, 펌프의 구동 정지를 제어하고, 제1 탱크(10)로부터 제2 탱크(20)에 재료 가스를 도입하도록 해도 좋다. 이 경우, 제1 탱크(10)로부터 제2 탱크(20)에 재료 가스를 도입하는 동작에 있어서, 제2 탱크(20) 내의 압력을 압력 센서(PS)에 의해 감시하고, 제2 탱크(20) 내가 소정 압력으로 되면, 압력 제어부가, 펌프의 구동을 정지하도록 하면 좋다. 또한, 본 실시형태에 있어서의 펌프와 압력 제어부를 포함하는 기구가 청구항에 있어서의 압력 제어 기구에 대응한다.
이와 같은 것이라면, 액체 재료를 고온으로 가열해서 증기압을 상승시키지 않더라도, 제2 탱크(20)에 수용되는 재료 가스의 압력을 확보할 수 있기 때문에, 이에 의해 액체 재료를 장시간 고온에 노출시킬 필요가 없어져, 액체 재료의 변성·분해 등의 리스크를 저감할 수 있다. 또한, 제2 탱크(20)에 대한 재료 가스의 압력을, 제1 탱크(10)와 제2 탱크(20)와의 차압이 아니라, 압력 센서(PS)에 의한 검지 압력에 기초하여 설정하기 때문에, 제2 탱크(20) 내의 압력을 의도적으로 내릴 수 있고, 이에 의해 압력 센서(PS)에 의한 검지 오차를 억제할 수가 있다. 또한, 상기 실시형태 1과 같이, 제1 탱크(10)와 제2 탱크(20)와의 차압을 이용해서, 제2 탱크(20)에 재료 가스를 도입하는 경우에도, 제2 탱크(20) 내의 압력을 압력 센서(PS)에 의한 검지 압력에 기초하여, 제1 개폐 밸브(30)를 닫고 설정할 수도 있고, 제2 탱크(20) 내의 압력을 증기압보다도 의도적으로 내릴 수가 있다.
[산업상 이용가능성]
본 발명에 의하면, 재료 가스의 종류에 따라서 교정을 실시할 필요가 없고, 교정 데이터가 없는 재료 가스이더라도 정확하게 유량을 제어할 수 있다.
100: 액체 재료 기화 공급 장치
10: 제1 탱크
20: 제2 탱크
30: 제1 개폐 밸브
40: 제2 개폐 밸브
50: 유체 제어 밸브
L1: 접속로
L2: 도입로
L3: 도출로
H: 히터
PS: 압력 센서
FS: 유량 센서

Claims (15)

  1. 액체 재료를 기화하여 재료 가스를 생성하는 제1 탱크와,
    상기 제1 탱크에 접속되고, 상기 제1 탱크에서 생성된 상기 재료 가스가 소정 압력으로 수용되는 제2 탱크와,
    상기 제2 탱크 내의 압력을 검지하는 압력 센서와,
    상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스를 도출하는 도출로와,
    상기 도출로에 설치되고, 그 도출로를 개폐하는 유체 제어 밸브와,
    상기 제2 탱크에 소정 압력으로 수용된 상기 재료 가스를 상기 도출로로부터 도출하는 경우에, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 저하에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하여 상기 도출로로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 제어하는 유량 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부가,
    상기 압력 센서에서 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 그 단위시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
    상기 유량 산출부에서 산출된 산출 유량과 미리 설정된 설정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 도출로로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 검지하는 유량 센서를 더 구비하고,
    상기 유량 제어부가,
    상기 유량 센서에 의해 검지되는 검지 유량과 미리 설정된 설정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부와,
    상기 압력 센서에서 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 그 단위시간 내에 상기 충전 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
    상기 유량 산출부에서 산출된 산출 유량과 상기 설정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 설정 유량을 보정하는 설정 유량 보정부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 유량 제어부가,
    상기 설정 유량에 기초하여, 상기 단위시간을 변경하고, 상기 설정 유량이 작을수록 상기 단위시간을 길게 변경하는 단위시간 변경부를 더 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부가,
    상기 압력 센서에 의해 소정 타이밍에서 검지되는 검지 압력과 상기 소정 타이밍으로부터 소정 시간 경과 후에 검지되는 검지 압력 사이의 저하량에 기초하여, 그 소정 시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 유량 산출부와,
    상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량에 따라 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 상기 소정 시간 내에 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 가정 유량 산출부와,
    상기 유량 산출부에서 산출되는 산출 유량과 상기 가정 유량 산출부에서 산출되는 가정 유량과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 유량 산출부가,
    상기 압력 센서에 의해 상기 소정 타이밍으로부터 단위시간마다 검지되는 검지 압력의 단위시간당의 저하량에 기초하여, 각 단위시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하고, 그 각 산출 유량에 기초하여 상기 소정 시간 내에 상기 제2 탱크로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 산출하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유량 제어부가,
    상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스가 미리 설정된 설정 유량에 따라 도출된 경우를 가정하고, 그 가정하에 있어서 상기 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 소정 시간 경과 후의 상기 제2 탱크 내의 가정 압력을 산출하는 가정 압력 산출부와,
    상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스가 도출되기 시작하고 나서 상기 소정 시간 경과 후에 상기 압력 센서에 의해 검출되는 검지 압력과 상기 가정 압력 산출부에서 산출되는 가정 압력과의 편차에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 밸브 제어부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 탱크 내의 온도를 검지하는 온도 센서를 더 구비하고,
    상기 유량 제어부가,
    상기 온도 센서에 의해 검지되는 검지 온도에 기초하여, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력을 보정하는 검지 압력 보정부를 더 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 탱크로부터 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스를 소정 압력으로 제어하는 압력 제어 기구를 더 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 압력 제어 기구가,
    상기 제1 탱크로부터 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스의 유량을 조절하는 개폐 밸브와,
    상기 개폐 밸브를 개폐하고, 상기 제1 탱크와 상기 제2 탱크 사이의 차압에 의해, 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스의 압력을 제어하는 압력 제어부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 압력 제어부가,
    상기 제1 탱크를 가열하는 히터의 온도를 조절하고, 상기 제1 탱크와 상기 제2 탱크 사이의 차압을 제어하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 압력 제어 기구가,
    상기 제1 탱크로부터 상기 제2 탱크에 상기 재료 가스를 강제적으로 도입하는 펌프와,
    상기 펌프를 구동 정지하고, 상기 제2 탱크에 도입되는 상기 재료 가스의 압력을 제어하는 압력 제어부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 압력 제어부가,
    상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력이 소정 압력이 된 경우에, 상기 제2 탱크에 대한 상기 재료 가스의 도입을 정지하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 제2 탱크가, 상기 제1 탱크에 대해서 복수 접속되어 있고,
    상기 설정 유량에 기초하여, 상기 재료 가스를 도입하는 상기 제2 탱크의 수를 조절하는 도입 탱크수 조절부를 더 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치.
  15. 액체 재료를 기화하여 재료 가스를 생성하는 제1 탱크로부터 상기 재료 가스가 소정 압력으로 수용되는 제2 탱크 내의 압력을 검지하는 압력 센서와, 상기 제2 탱크로부터 상기 재료 가스를 도출하는 도출로를 개폐하는 유체 제어 밸브와, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하는 유량 제어부를 구비하는 액체 재료 기화 공급 장치의 제어 프로그램으로서,
    상기 유량 제어부가, 상기 제2 탱크에 소정 압력으로 수용된 상기 재료 가스를 상기 도출로로부터 도출하는 경우에, 상기 압력 센서에 의해 검지되는 검지 압력의 저하에 기초하여, 상기 유체 제어 밸브의 개방도를 제어하여 상기 도출로로부터 도출되는 상기 재료 가스의 유량을 제어하는 기능을 발휘할 수 있도록 하는 제어 프로그램.
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