KR20220035485A - 기화 공급 장치 - Google Patents
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Abstract
기화 공급 장치(1)는, 액체 원료(L)를 예가열하는 예가열부(2)와, 상기 예가열부(2)의 상부에 배치되고, 상기 예가열부(2)로부터 송출되는 예가열된 상기 액체 원료(L)를 가열해서 기화시키는 기화부(3)와, 상기 기화부(3)의 상부에 배치되고, 상기 기화부(3)로부터 송출된 가스(G)의 유량을 제어하는 유량 제어 장치(4)와, 상기 예가열부(2), 상기 기화부(3) 및 상기 유량 제어 장치(4)를 가열하는 히터(5)를 구비한다.
Description
본 발명은 반도체 제조 장치나 화학 플랜트, 약품 산업 설비 등에서 사용되는 기화 공급 장치에 관한 것으로, 특히, 액체 원료를 예가열하는 예가열부 및 예가열부에서 가열된 액체 원료를 기화시키는 기화부를 구비한 기화 공급 장치에 관한 것이다.
종래, 예를 들면 유기 금속 기상 성장법(MOCVD)에 의해 성막을 행하는 반도체 제조 장치에 있어서, 프로세스 쳄버에 원료 가스를 공급하기 위한 기화 공급 장치가 사용되고 있다(예를 들면 특허문헌 1∼3 참조).
기화 공급 장치에는 예를 들면 TEOS(Tetraethyl orthosilicate), HCDS(Hexachlorodisilane) 등의 액체 원료를 저액 탱크에 모아 두고, 가압한 불활성 가스를 저액 탱크에 공급해서 액체 원료를 일정 압력으로 압출해서 기화기에 공급하는 것이 있다. 공급된 액체 원료는 기화실의 주위에 배치된 히터에 의해 기화되고, 기화한 가스는 유량 제어 장치에 의해 소정 유량으로 제어해서 반도체 제조 장치에 공급된다.
원료로서 사용되는 유기 금속 재료에는 비점이 150℃를 초과하는 것이며, 예를 들면 상기 TEOS의 비점은 약 169℃이다. 이 때문에, 기화 공급 장치는 비교적 고온, 예를 들면 200℃ 이상의 온도까지 액체 원료를 가열할 수 있도록 구성되어 있다.
또한 기화 공급 장치에서는 기화시킨 원료의 응축(재액화)을 막기 위해서, 고온으로 가열된 유로를 통해 프로세스 쳄버까지 가스를 공급하는 것이 요구되고 있다. 또한 기화기에 공급되는 액체 원료에 의한 기화기의 온도저하를 막고, 유기 금속 재료 등의 기화를 효율적으로 행하기 위해서, 기화기에 공급하기 전에 액체 원료를 미리 가열해 두는 경우도 있다. 이 때문에, 기화 공급 장치에서는 유로 또는 유체 수용부가 설치된 유체 가열부(기화기 등)를 고온으로까지 가열하기 위한 히터가 필요한 개소에 배치되어 있다.
액체 원료를 미리 가열하는 예가열부를 구비한 기화 공급 장치로서는 예를 들면 특허문헌 4 및 특허문헌 5에 기재된 기화 공급 장치가 알려져 있다.
상기 기화 공급 장치는 원료 액체를 예가열하는 예가열부와, 예가열부에서 가열된 원료 액체를 기화시키는 기화기와, 기화시킨 가스의 유량을 제어하는 고온 대응형의 압력식 유량 제어 장치를 구비하고 있다.
상술한 기화 공급 장치에 있어서, 액체 원료를 예가열하기 위해서 설치된 예가열부는 예를 들면 액체 원료의 비점 이하의 온도로 유지되고, 기화부는 예를 들면 액체 원료의 비점 이상의 온도로 유지된다. 단, 유체의 비점은 유체의 압력에 의해 변동하므로, 예가열부가 액체 원료의 상압(대기압)에 있어서의 비점 이상의 온도가 되었다고 해도, 액체 원료의 압력에 따라서는 기화하지 않고 액체의 상태가 유지되는 일이 있다. 또한 열분해 온도가 비점보다 낮은 원료를 사용할 때에는 기화부는 비점 이하의 온도로 설정되는 일도 있다. 또한, 기화부의 설정 온도는 통상은 예가열부의 설정 온도보다 높게 설정된다. 또한 기화한 액체 원료의 유량 제어를 행하는 압력식 유량 제어 장치는 액체 원료의 비점 이상, 전형적으로는 기화부의 온도보다 고온으로 유지된다.
그런데, 예가열부 및 기화부를 구비한 기화 공급 장치는 예가열부와 기화부와 압력식 유량 제어 장치를 직렬상으로 배치하고 있기 때문에, 아무리 해도 설치 면적이 넓어진다고 하는 문제가 발생한다. 그 때문에 기화 공급 장치를 프로세스 쳄버의 근방 위치에 설치할 수 없는 일도 있었다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 설치 면적을 좁게 할 수 있도록 한 기화 공급 장치를 제공하는 것을 주된 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 실시양태에 따른 기화 공급 장치는 액체 원료를 예가열하는 예가열부와, 상기 예가열부의 상부에 배치되고, 상기 예가열부로부터 송출되는 예가열된 상기 액체 원료를 가열해서 기화시키는 기화부와, 상기 기화부의 상부에 배치되고, 상기 기화부로부터 송출된 가스의 유량을 제어하는 유량 제어 장치와, 상기 예가열부, 상기 기화부 및 상기 유량 제어 장치를 가열하는 히터를 구비한다.
어떤 실시형태에 있어서, 상기 히터는 상기 예가열부를 가열하는 제 1 히터와, 상기 기화부를 가열하는 제 2 히터와, 상기 유량 제어 장치를 가열하는 제 3 히터를 구비하고, 상기 예가열부, 상기 기화부 및 상기 유량 제어 장치를 각각 독립적으로 가열하도록 구성되어 있다.
어떤 실시형태에 있어서, 상기 제 1 히터는 상기 예가열부의 측면을 가열하는 제 1 측면 히터를 구비하고, 상기 제 2 히터는 상기 기화부의 측면을 가열하는 제 2 측면 히터를 구비하고, 상기 제 3 히터는 상기 유량 제어 장치의 가스가 흐르는 부분의 측면을 가열하는 제 3 측면 히터를 구비한다.
어떤 실시형태에 있어서, 상기 제 2 히터는 상기 기화부의 저면을 가열하는 제 2 저면 히터를 더 구비하고, 상기 제 3 히터는 상기 유량 제어 장치의 가스가 흐르는 부분의 저면을 가열하는 제 3 저면 히터를 더 구비한다.
어떤 실시형태에 있어서, 상기 제 2 저면 히터와 상기 예가열부 사이 및 상기 제 3 저면 히터와 상기 기화부 사이에 각각 단열부재가 개재된다.
어떤 실시형태에 있어서, 상기 예가열부와 상기 기화부가 액체 충전용 개폐 밸브 및 3방 밸브를 통해 연통되어 있고, 상기 액체 충전용 개폐 밸브 및 상기 3방 밸브는 상기 예가열부 및 상기 기화부의 상부에 배치된다.
본 발명의 실시형태에 따른 기화 공급 장치에 의하면, 예가열부와 기화부와 유량 제어 장치를 상하 방향으로 겹쳐 쌓아서 3단 구조로 하고 있기 때문에, 예가열부와 기화부와 유량 제어 장치를 직렬상으로 배치한 종래의 기화 공급 장치에 비교해서 설치 면적을 좁게 할 수 있다. 그 결과, 설치 스페이스가 적은 프로세스 쳄버의 근방 위치이어도 기화 공급 장치를 확실하고 또한 양호하게 설치할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기화 공급 장치의 정면도이다.
도 2는 기화 공급 장치의 평면도이다.
도 3은 기화 공급 장치의 좌측면도이다.
도 4는 기화 공급 장치의 종단 정면도이다.
도 5는 기화 공급 장치에 사용하는 유량 제어 장치의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 2는 기화 공급 장치의 평면도이다.
도 3은 기화 공급 장치의 좌측면도이다.
도 4는 기화 공급 장치의 종단 정면도이다.
도 5는 기화 공급 장치에 사용하는 유량 제어 장치의 구성예를 나타내는 모식도이다.
이하, 본 발명의 일실시형태를 도면에 의거하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하의 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1∼도 4는 본 발명의 실시양태에 따른 기화 공급 장치(1)를 나타내고, 상기 기화 공급 장치(1)는 액체 원료(L)를 예가열하는 예가열부(2)과, 예가열부(2)의 상부에 배치되고, 예가열부(2)로부터 송출되는 예가열된 액체 원료(L)를 가열해서 기화시키는 기화부(3)와, 기화부(3)의 상부에 배치되고, 기화부(3)로부터 송출된 가스(G)의 유량을 제어하는 유량 제어 장치(4)와, 상기 예가열부(2), 기화부(3) 및 유량 제어 장치(4)를 각각 다른 온도로 가열하는 히터(5)를 구비하고 있고, 액체 원료(L)를 예가열부(2)에서 예가열하고, 예가열한 액체 원료(L)를 기화부(3)에서 기화해서 반도체 제조 장치 등에서 사용하는 가스(G)를 생성하고, 생성한 가스(G)를 유량 제어 장치(4)에서 제어하도록 한 것이다.
또한 상기 히터(5)는 예가열부(2)를 측면으로부터 가열하는 제 1 히터(6)와, 기화부(3)를 측면 및 저면으로부터 가열하는 제 2 히터(7)와, 유량 제어 장치(4)를 측면 및 저면으로부터 가열하는 제 3 히터(8)를 구비하고, 예가열부(2), 기화부(3) 및 유량 제어 장치(4)를 각각 독립적으로 가열하도록 구성되어 있다.
상기 예가열부(2)는 스테인레스강제의 제 1 예가열 블록(2A)과, 마찬가지로 스테인레스강제의 제 2 예가열 블록(2B)을 연결함으로써 구성되어 있다.
제 1 예가열 블록(2A)은 가로로 긴 두꺼운 평판상의 직육면체로 형성되어 있고, 제 1 예가열 블록(2A)의 내부에는 일단으로부터 타단에 이르는 직선상의 유로(2a)와, 직선상의 유로(2a)의 도중에 형성되어서 액체 원료(L)를 저류하는 직육면체상의 액 저류실(2b)이 형성되어 있다. 이 제 1 예가열 블록(2A)은 중앙부분에서 좌우로 분할된 두개의 부재를 용접(W)에 의해 맞붙임으로써 형성되어 있고, 제 1 예가열 블록(2A)의 일단(도 4의 우단)에는 액체 원료(L)의 유입구가 형성되어 있다. 또한 제 1 예가열 블록(2A)은 저액 탱크(도시생략)로부터 소정압으로 압송되어 오는 액체 원료(L)를 액 저류실(2b)에 저류해 둠과 아울러, 기화부(3)에 공급하기 전에 제 1 히터(6)를 사용해서 예열한다. 또한, 제 1 예가열 블록(2A)의 액 저류실(2b)에는 표면적을 늘리기 위해서 가열 촉진체(도시생략)를 배치해도 좋다.
제 2 예가열 블록(2B)은 세로길이의 직육면체로 형성되어 있고, 제 2 예가열 블록(2B)의 내부에는 제 1 예가열 블록(2A)의 유로(2a)에 연통하는 L자상의 유로(2a)가 형성되어 있다. 이 제 2 예가열 블록(2B)은 제 1 예가열 블록(2A)의 타단에 볼트(도시생략) 등에 의해 연결되어 있고, 제 1 예가열 블록(2A)과 제 2 예가열 블록(2B) 사이의 유로(2a) 연통부에는 통과구멍이 형성된 개스킷(9)이 개재되어 있다. 또한 제 2 예가열 블록(2B)의 상면에는 액체 원료(L)의 유출구가 형성되어 있다.
그리고, 예가열부(2)를 형성하는 제 1 예가열 블록(2A) 및 제 2 예가열 블록(2B)은 연결된 상태로 베이스 프레임(10)의 상부에 배치되어 있고, 제 1 예가열 블록(2A)의 하면과 베이스 프레임(10)의 상면 사이 및 제 2 예가열 블록(2B)의 하면과 베이스 프레임(10)의 상면 사이에는 판상의 단열부재(11)가 개재되어 있다. 이 단열부재(11)는 예가열부(2)(제 1 예가열 블록(2A) 및 제 2 예가열 블록(2B))와 베이스 프레임(10)으로 협지해서 고정하도록 해도 좋고, 지그 등을 이용하여 고정해도 좋다.
본 실시형태에서는 단열부재(11)로서, 수지(예를 들면 PEEK(Poly Ether Ether Ketone))제의 패널재가 사용되고 있다. 단열부재(11)의 두께는 요구되는 단열성에 따라 적당하게 선택되어도 좋지만, 예를 들면 5mm∼10mm 정도이어도 좋다.
또한 단열부재(11)는 상기 PEEK제의 것에 한정되는 것은 아니고, 열을 차단할 수 있는 한 임의의 재료로 형성되어 있어도 좋고, 또한 온도에 맞춰서 재료 등이 적당하게 선택되어 있어도 좋다. 단열부재(11)로서는 공지의 진공 단열 패널을 이용할 수도 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 예가열부(2)를 형성하는 제 1 예가열 블록(2A)과 제 2 예가열 블록(2B)을 별체로 형성했지만, 다른 실시형태에 있어서는 제 1 예가열 블록(2A)과 제 2 예가열 블록(2B)을 일체적으로 형성해도 좋다.
상기 기화부(3)는 스테인레스강제의 기화 블록(3A)을 구비하고 있고, 예가열부(2)의 제 2 예가열 블록(2B)에 액체 충전용 개폐 밸브(12), 스테인레스강제의 유로 블록(13) 및 퍼지용 3방 밸브(14)를 통해 접속되어 있다.
기화 블록(3A)은 가로로 긴 두꺼운 평판상의 직육면체로 형성되어 있고, 기화 블록(3A)의 내부에는 직육면체상의 기화실(3a)이 형성되어 있다. 이 기화 블록(3A)은 중앙부분에서 상하로 분할된 두개의 부재를 용접(W)에 의해 맞붙임으로써 형성되어 있고, 기화 블록(3A)의 일단부(도 4의 좌측 단부)의 상면에는 퍼지용 3방 밸브(14)에 연통상으로 접속되어서 기화실(3a)에 연통하는 액체 원료(L)의 유입구(3b)와, 유량 제어 장치(4)에 연통상으로 접속되어서 기화실(3a)에 연통하는 가스(G)의 유출구(3c)가 각각 형성되어 있다. 기화 블록(3A)의 길이(도 4의 좌우 방향의 길이)는 제 1 예가열 블록(2A)의 길이보다 짧게 설정되고, 또한 기화 블록(3A)의 폭(도 4의 전후 방향의 길이)은 제 1 예가열 블록(2A)의 폭과 동일하게 설정되어 있다.
그리고, 기화부(3)를 형성하는 기화 블록(3A)은 예가열부(2)의 제 1 예가열 블록(2A)의 상부에 배치되어 있고, 제 1 예가열 블록(2A)의 상면과 기화 블록(3A)의 하면 사이에는 판상의 단열부재(11') 및 후술하는 제 2 히터(7)의 제 2 저면 히터(7B)가 개재되어 있다. 단열부재(11')는 제 1 예가열 블록(2A)의 상면에 접촉하고, 또한 제 2 저면 히터(7B)는 단열부재(11')의 상면 및 기화 블록(3A)의 하면에 접촉하도록, 제 1 예가열 블록(2A)과 기화 블록(3A) 사이에 개재되어 있다. 단열부재(11') 및 제 2 저면 히터(7B)는 제 1 예가열 블록(2A)과 기화 블록(3A)으로 협지해서 고정하도록 해도 좋고, 지그 등을 이용하여 고정해도 좋다.
본 실시형태에서는 단열부재(11')로서, PEEK제의 패널재가 사용되고 있다. 단열부재(11')의 두께는 제 1 예가열 블록(2A)과 베이스 프레임(10) 사이에 개재된 단열부재(11)와 동일하게 설정되어 있다.
또한, 기화부(3)에는 기화실(3a) 내에 소정량을 초과하는 액체 원료(L)가 공급된 것을 검지하는 액체 검지부(도시생략)를 설치하고, 액체 검지부가 액체를 검지했을 때에는 액체 충전용 개폐 밸브(12)를 닫도록 함으로써 기화부(3)에의 액체 원료(LL)의 과잉공급을 방지하도록 해도 좋다. 이 액체 검지부로서는 특허문헌 4(국제공개 제2016/174832호)에 기재되어 있는 바와 같이, 기화실(3a)에 배치된 온도계(백금 측온 저항체, 열전대, 서미스터 등), 액면계, 로드셀 등을 사용할 수 있다.
상기 액체 충전용 개폐 밸브(12)는 기화 블록(3A)의 기화실(3a) 내의 압력에 따라 기화부(3)에의 액체 원료(L)의 공급량을 제어하는 것이며, 액체 충전용 개폐 밸브(12)로서는 공기압을 이용해서 밸브체의 개폐를 제어하는 에어 구동 밸브가 사용되고 있다. 이 액체 충전용 개폐 밸브(12)는 그 입구가 제 2 예가열 블록(2B)의 액체 원료(L)의 유출구에 연통상으로 접속되도록, 제 2 예가열 블록(2B)의 상면에 고정용 볼트(15)에 의해 고정되어 있고, 액체 충전용 개폐 밸브(12)의 입구와 제 2 예가열 블록(2B)의 유출구 사이에는 통과구멍이 형성된 개스킷(도시생략)이 각각 개재되고, 통과구멍이 형성된 개스킷은 고정용 볼트(15)의 체결력에 의해 유로간의 시일을 형성하고 있다.
상기 유로 블록(13)은 액체 충전용 개폐 밸브(12)의 출구와 퍼지용 3방 밸브(14)의 입구를 연통상으로 접속하는 것이며, 유로 블록(13)의 내부에는 액체 원료(L)의 유로(13a)가 형성되어 있다. 유로 블록(13)은 그 유로(13a)가 액체 충전용 개폐 밸브(12)의 출구와 퍼지용 3방 밸브(14)의 입구에 각각 연통하는 상태로 액체 충전용 개폐 밸브(12) 및 퍼지용 3방 밸브(14)의 하면에 고정용 볼트(15)에 의해 고정되어 있고, 액체 충전용 개폐 밸브(12)의 출구와 유로 블록(13)의 유로(13a)의 입구 사이 및 퍼지용 3방 밸브(14)의 입구와 유로 블록(13)의 유로(13a)의 출구 사이에는 통과구멍이 형성된 개스킷(도시생략)이 각각 개재되고, 통과구멍이 형성된 개스킷은 고정용 볼트(15)의 체결력에 의해 유로간의 시일을 형성하고 있다.
상기 퍼지용 3방 밸브(14)는 유량 제어 장치(4)측으로 퍼지 가스를 흘려보내기 위한 것이고, 액체 원료(L)의 입구, 액체 원료(L)의 출구 및 퍼지 가스의 입구(14a)를 구비하고 있다. 퍼지용 3방 밸브(14)로서는 공기압을 이용해서 밸브체의 개폐를 제어하는 에어 구동 밸브가 사용되고 있고, 밸브체를 닫으면, 퍼지 가스의 입구(14a)가 닫혀져서 액체 원료(L)의 입구와 액체 원료(L)의 출구가 연통하고, 또한 밸브체를 열면, 퍼지 가스의 입구(14a)와 액체 원료(L)의 출구가 연통하도록 되어 있다. 이 퍼지용 3방 밸브(14)는 그 출구가 기화 블록(3A)의 액체 원료(L)의 유입구(3b)에 연통하는 상태로 기화 블록(3A)의 일단부 상면에 고정용 볼트(15)에 의해 고정되어 있고, 퍼지용 3방 밸브(14)의 출구와 기화 블록(3A)의 액체 원료(L)의 유입구(3b) 사이에는 통과구멍이 형성된 개스킷(도시생략)이 개재되고, 통과구멍이 형성된 개스킷은 고정용 볼트(15)의 체결력에 의해 유로간의 시일을 형성하고 있다.
상기 유량 제어 장치(4)는 본 실시형태에서는 종래 공지의 고온 대응형의 압력식 유량 제어 장치(4)이며, 후술하는 바와 같이, 오리피스 부재(20)를 흐르는 가스(G)의 유량을, 컨트롤 밸브(22)를 사용해서 오리피스 부재(20)의 상류 압력(P1)을 조정함으로써 제어할 수 있다.
즉 압력식 유량 제어 장치(4)는 가스유로(16a)를 형성한 상류측 밸브 블록(16)과, 상류측 밸브 블록(16)에 연결되어서 상류측 밸브 블록(16)의 가스유로(16a)에 연통하는 가스유로(16a) 및 밸브실(16b)을 형성한 중간 밸브 블록(16')과, 중간 밸브 블록(16')에 연결되어서 중간 밸브 블록(16')의 가스유로(16a)에 연통하는 가스유로(16a)를 형성한 하류측 밸브 블록(16")과, 상류측 밸브 블록(16)의 가스유로(16a)와 중간 밸브 블록(16')의 가스유로(16a) 사이에 개재한 통과구멍이 형성된 개스킷(17)과, 밸브실(16b)에 설치한 금속제 다이어프램 밸브체(18)와, 금속제 다이어프램 밸브체(18)를 구동하는 압전 구동 소자(도시생략)와, 금속제 다이어프램 밸브체(18)의 상류측의 가스유로(16a) 내의 압력을 검출하는 압력 검출기(19)와, 금속제 다이어프램 밸브체(18)의 하류측의 가스유로(16a)에 설치되고 미세 구멍이 형성된 오리피스 부재(20)와, 금속제 다이어프램 밸브체(18)와 오리피스 부재(20) 사이의 가스유로(16a) 내의 압력을 검출하는 유량 제어용 압력 검출기(21)를 구비하고 있다.
고온 대응형의 압력식 유량 제어 장치(4)는 압전 구동 소자의 비통전시에는 금속제 다이어프램 밸브체(18)가 밸브시트에 접촉해서 가스유로(16a)를 닫는 한편, 압전 구동 소자에 통전함으로써 압전 구동 소자가 신장하고, 금속제 다이어프램 밸브체(18)가 자기 탄성력에 의해 원래의 역접시형상으로 복귀해서 가스유로(16a)가 개통하도록 구성되어 있다.
도 5는 압력식 유량 제어 장치(4)의 구성예를 모식적으로 나타내는 도면이다. 압력식 유량 제어 장치(4)에서는 압력 검출기(19)와, 오리피스 부재(20)과, 금속제 다이어프램 밸브체(18) 및 압전 구동 소자로 구성되는 컨트롤 밸브(22)와, 오리피스 부재(20)와 컨트롤 밸브(22) 사이에 설치된 유량 제어용 압력 검출기(21) 및 온도 검출기(23)를 구비하고 있다. 오리피스 부재(20)는 스로틀부로서 설치된 것이며, 이것 대신에 임계 노즐 또는 음속 노즐을 사용할 수도 있다. 오리피스 또는 노즐의 구경은 예를 들면 10㎛∼500㎛로 설정된다.
압력 검출기(19) 및 온도 검출기(23)는 AD 컨버터를 통해 제어회로(24)에 접속되어 있다. AD 컨버터는 제어회로(24)에 내장되어 있어도 좋다. 제어회로(24)는 컨트롤 밸브(22)에도 접속되어 있고, 유량 제어용 압력 검출기(21) 및 온도 검출기(23)의 출력 등에 의거하여 제어신호를 생성하고, 이 제어신호에 의해 컨트롤 밸브(22)의 동작을 제어한다.
압력식 유량 제어 장치(4)는 종래와 동일한 유량 제어 동작을 행할 수 있고, 유량 제어용 압력 검출기(21)를 사용해서 상류 압력(P1)(오리피스 부재(20)의 상류측의 압력)에 의거하여 유량을 제어할 수 있다. 압력식 유량 제어 장치(4)는 다른 실시양태에 있어서, 오리피스 부재(20)의 하류측에도 압력 검출기(도시생략)를 구비하고 있어도 좋고, 상류 압력(P1) 및 하류 압력(P2)에 의거하여 유량을 검출하도록 구성되어 있어도 좋다.
압력식 유량 제어 장치(4)에서는 임계 팽창 조건 P1/P2≥약 2(단, P1:스로틀부 상류측의 가스 압력(상류 압력), P2:스로틀부 하류측의 가스 압력(하류 압력)이며, 약 2는 질소 가스의 경우)를 충족시킬 때, 스로틀부를 통과하는 가스(G)의 유속은 음속에 고정되고, 유량은 하류 압력(P2)에 의하지 않고 상류 압력(P1)에 의해 결정된다고 하는 원리를 이용해서 유량 제어가 행해진다. 임계 팽창 조건을 만족시킬 때, 스로틀부 하류측의 유량(Q)은 Q=K1·P1(K1은 유체의 종류와 유체 온도에 의존하는 정수)에 의해 부여되며, 유량(Q)은 상류 압력(P1)에 비례한다. 또한 하류 압력 센서를 구비할 경우, 상류 압력(P1)과 하류 압력(P2)의 차가 작고, 임계 팽창 조건을 만족하지 않는 경우이어도 유량을 산출할 수 있고, 각 압력센서에 의해 측정된 상류 압력(P1) 및 하류 압력(P2)에 의거하여 소정의 계산식 Q=K2·P2m(P1-P2)n(여기에서 K2는 유체의 종류와 유체 온도에 의존하는 정수, m, n은 실제의 유량을 기초로 도출되는 지수)으로부터 유량(Q)을 산출할 수 있다.
제어회로(24)는 유량 제어용 압력 검출기(21)의 출력(상류 압력(P1)) 등에 의거하여 상기 Q=K1·P1 또는 Q=K2·P2m(P1-P2)n으로부터 유량을 연산에 의해 구하고, 이 유량이 유저에 의해 입력된 설정 유량에 접근하도록 컨트롤 밸브(22)를 피드백 제어한다. 연산에 의해 구해진 유량은 유량 출력값으로서 표시해도 좋다.
또한 압력식 유량 제어 장치(4)의 금속제 다이어프램 밸브체(18)의 상류측 위치에 설치한 압력 검출기(19)는 기화부(3)에서 기화되어서 압력식 유량 제어 장치(4)에 보내어지는 가스(G)의 압력을 검출하는 것이다.
상기 압력 검출기(19)가 검출한 압력값의 신호는 항상 제어회로(24)에 보내어져서 모니터되어 있다. 기화부(3)의 기화실(3a) 내의 액체 원료(L)가 기화에 의해 적어지면, 기화실(3a)의 내부압력이 감소한다. 기화실(3a) 내의 액체 원료(L)가 감소해서 기화실(3a) 내의 내부압력이 감소하고, 압력 검출기(19)의 검출 압력이 미리 설정된 설정값에 도달하면, 제어회로(24)는 액체 충전용 개폐 밸브(12)를 소정 시간만큼 연 후에 닫음으로써 소정량의 액체 원료(L)를 기화실(3a)에 공급한다. 기화실(3a) 내에 소정량의 액체 원료(L)가 공급되면, 액체 원료(L)가 기화함으로써 기화실(3a) 내의 가스 압력이 다시 상승하고, 그 후에 액체 원료(L)가 적어짐으로써 다시 기화실(3a) 내의 내부압력이 감소한다. 그리고, 기화실(3a) 내의 내부압력이 설정값에 도달하면, 상기한 바와 같이 다시 액체 충전용 개폐 밸브(12)를 소정 시간만큼 연 후에 닫는다. 이러한 시퀀스 제어에 의해 기화실(3a)에 소정량의 액체 원료(L)가 축차 보충된다.
또한 압력식 유량 제어 장치(4)의 하류측 밸브 블록(16")에는 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25), 제 2 유로 블록(26), 스톱 밸브(27), 제 3 유로 블록(28)이 순차 접속되어 있다. 또한, 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25), 제 2 유로 블록(26), 스톱 밸브(27), 제 3 유로 블록(28)은 이들의 하방위치에 배치한 스테인레스강제의 직육면체상의 베이스체(29)에 지지되어 있다. 또한 제 2 유로 블록(26) 및 제 3 유로 블록(28)은 스테인레스강에 의해 형성되어 있고, 상술한 유로 블록(13)과 동일 구조로 구성되어 있다.
퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)는 압력식 유량 제어 장치(4)의 하류측으로 퍼지 가스를 흘려보내기 위한 것이고, 가스(G)의 입구, 가스(G)의 출구 및 퍼지 가스의 입구(25a)를 구비하고 있다. 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)로서는 공기압을 이용해서 밸브체의 개폐를 제어하는 에어 구동 밸브가 사용되고 있고, 밸브체를 닫으면, 퍼지 가스의 입구(25a)가 닫혀져서 가스(G)의 입구와 가스(G)의 출구가 연통하고, 또한 밸브체를 열면, 퍼지 가스의 입구(25a)와 가스(G)의 출구가 연통하도록 되어 있다. 이 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)는 그 가스(G)의 입구가 하류측 밸브 블록(16")의 가스유로(16a)에, 또한 그 가스(G)의 출구가 제 2 유로 블록(26)의 가스유로(26a)에 각각 연통하는 상태로 하류측 밸브 블록(16") 및 제 2 유로 블록(26)의 상면에 고정용 볼트(15)에 의해 고정되어 있고, 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)의 가스(G)의 입구와 하류측 밸브 블록(16")의 가스유로(16a) 사이 및 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)의 가스(G)의 출구와 제 2 유로 블록(26)의 가스유로(26a) 사이에는 통과구멍이 형성된 개스킷(도시생략)이 각각 개재되고, 통과구멍이 형성된 개스킷은 고정용 볼트(15)의 체결력에 의해 유로간의 시일을 형성하고 있다.
스톱 밸브(27)는 필요에 따라 가스(G)의 흐름을 차단하는 것이며, 스톱 밸브(27)로서는 예를 들면 공지의 공기 구동 밸브나 전자밸브를 사용할 수 있다. 스톱 밸브(27)는 그 가스(G)의 입구가 제 2 유로 블록(26)의 가스유로(26a)에, 또한 그 가스(G)의 출구가 제 3 유로 블록(28)의 가스유로(28a)에 각각 연통하는 상태로 제 2 유로 블록(26) 및 제 3 유로 블록(28)의 상면에 고정용 볼트(15)에 의해 고정되어 있고, 스톱 밸브(27)의 가스(G)의 입구와 제 2 유로 블록(26)의 가스유로(26a) 사이 및 스톱 밸브(27)의 가스(G)의 출구와 제 3 유로 블록(28)의 가스유로(28a) 사이에는 통과구멍이 형성된 개스킷(도시생략)이 각각 개재되고, 통과구멍이 형성된 개스킷은 고정용 볼트(15)의 체결력에 의해 유로간의 시일을 형성하고 있다. 이 스톱 밸브(27)의 하류측은 예를 들면 반도체 제조 장치의 프로세스 쳄버(도시생략)에 접속되어 있고, 가스 공급시에는 프로세스 쳄버의 내부가 진공펌프(도시생략)에 의해 감압되고, 소정 유량의 원료 가스(G)가 프로세스 쳄버에 공급된다.
그리고, 상기 유량 제어 장치(4)는 상류측 밸브 블록(16)의 가스유로(16a)와 기화 블록(3A)의 가스(G)의 유출구(3c)가 연통하도록 기화 블록(3A)의 상부에 배치되어 있고, 상류측 밸브 블록(16)의 가스유로(16a)의 입구와 기화 블록(3A)의 가스(G)의 유출구(3c) 사이에는 통과구멍이 형성된 개스킷(30)이 개재되고, 통과구멍이 형성된 개스킷(30)은 고정용 볼트(도시 생략)의 체결력에 의해 유로간의 시일을 형성하고 있다.
또한 유량 제어 장치(4)와 기화부(3)를 형성하는 기화 블록(3A) 사이 및 베이스체(29)와 기화 블록(3A) 사이에는 판상의 단열부재(11") 및 후술하는 제 3 히터(8)의 제 3 저면 히터(8B)가 개재되어 있다. 단열부재(11")는 기화 블록(3A)의 상면에 접촉하고, 또한 제 3 저면 히터(8B)는 단열부재(11")의 상면, 중간 밸브 블록(16')의 하면, 하류측 밸브 블록(16")의 하면 및 베이스체(29)의 하면에 접촉하도록, 기화 블록(3A)과 유량 제어 장치(4) 사이 및 기화 블록(3A)과 베이스체(29) 사이에 개재되어 있다. 단열부재(11") 및 제 3 저면 히터(8B)는 기화 블록(3A)과 유량 제어 장치(4) 등으로 협지해서 고정하도록 해도 좋고, 지그 등을 이용하여 고정해도 좋다.
본 실시형태에서는 단열부재(11")로서, PEEK제의 패널재가 사용되고 있다. 단열부재(11")의 두께는 제 1 예가열 블록(2A)과 베이스 프레임(10) 사이에 개재한 단열부재(11)와 동일하게 설정되어 있다.
또한, 유량 제어 장치(4)는 압력식의 유량 제어 장치에 한정되지 않고, 여러가지 양태의 유량 제어 장치(4)이어도 좋다.
상기 예가열부(2), 기화부(3) 및 유량 제어 장치(4)를 각각 다른 온도로 가열하는 히터(5)는 예가열부(2)를 측면으로부터 가열하는 제 1 히터(6)와, 기화부(3)를 측면 및 저면으로부터 가열하는 제 2 히터(7)와, 유량 제어 장치(4)의 가스(G)가 흐르는 부분의 측면 및 저면으로부터 가열하는 제 3 히터(8)를 구비하고 있다.
상기 제 1 히터(6)는 예가열부(2)를 형성하는 제 1 예가열 블록(2A)과 제 2 예가열 블록(2B)의 양측면과, 액체 충전용 개폐 밸브(12)의 액체 원료(L)가 흐르는 부분과, 유로 블록(13)의 입구측 부분의 양측면을 가열하는 한쌍의 제 1 측면 히터(6A)를 구비하고 있다.
한쌍의 제 1 측면 히터(6A)는 발열체(6a)와, 발열체(6a)에 열적으로 접속된 금속제의 전열부재(6b)를 각각 구비하고 있고, 발열체(6a)에서 발열한 열이 전열부재(6b)의 전체에 전도하고, 발열체(6a)에 의해 전열부재(6b)가 전체적으로 가열되도록 되어 있다. 균일하게 가열된 전열부재(6b)는 예가열부(2), 액체 충전용 개폐 밸브(12)의 일부 및 유로 블록(13)의 일부를 외측으로부터 균일하게 가열할 수 있다.
발열체(6a)는 봉상의 카트리지 히터로 이루어지고, 전열부재(6b)에 형성한 가는 구멍에 삽입 고정되어 있다.
전열부재(6b)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 L자형의 판상으로 형성되어 있고, 제 1 예가열 블록(2A) 및 제 2 예가열 블록(2B)의 측면에 고정용 볼트(도시생략) 등에 의해 밀접상태로 고정되어 있다. 이 전열부재(6b)는 제 1 예가열 블록(2A) 및 제 2 예가열 블록(2B)의 측면, 액체 충전용 개폐 밸브(12)의 액체 원료(L)가 흐르는 부분의 측면, 유로 블록(13)의 입구측 부분의 측면을 각각 덮는 크기로 형성되어 있다. 전열부재(6b)는 전열효율이 좋은 부재이면 좋지만, 프로세스에의 오염의 우려가 적고, 비교적 저렴한 알루미늄 또는 알루미늄 합금이 바람직하다.
상기 제 2 히터(7)는 기화부(3)를 형성하는 기화 블록(3A)의 양측면과, 퍼지용 3방 밸브(14)의 액체 원료(L)가 흐르는 부분과, 유로 블록(13)의 출구측 부분의 양측면을 가열하는 한쌍의 제 2 측면 히터(7A)와, 기화부(3)를 형성하는 기화 블록(3A)의 저면을 가열하는 제 2 저면 히터(7B)를 구비하고 있다.
한쌍의 제 2 측면 히터(7A) 및 제 2 저면 히터(7B)는 발열체(7a)와, 발열체(7a)에 열적으로 접속된 금속제의 전열부재(7b)를 각각 구비하고 있고, 발열체(7a)에서 발열한 열이 전열부재(7b)의 전체에 전도하고, 발열체(7a)에 의해 전열부재(7b)가 전체적으로 가열되도록 되어 있다. 균일하게 가열된 전열부재(7b)는 기화부(3), 퍼지용 3방 밸브(14)의 일부 및 유로 블록(13)의 일부를 외측으로부터 균일하게 가열할 수 있다.
제 2 측면 히터(7A) 및 제 2 저면 히터(7B)의 발열체(7a)는 각각 봉상의 카트리지 히터로 이루어지고, 전열부재(7b)에 형성한 가는 구멍에 삽입 고정되어 있다.
제 2 측면 히터(7A)의 전열부재(7b)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 L자형의 판상으로 형성되어 있고, 기화 블록(3A)의 측면에 고정용 볼트(도시생략) 등에 의해 밀접상태로 고정되어 있다. 이 제 2 측면 히터(7A)의 전열부재(7b)는 기화 블록(3A)의 측면, 퍼지용 3방 밸브(14)의 액체 원료(L)가 흐르는 부분의 측면, 유로 블록(13)의 유로(13a)의 출구측 부분의 측면을 각각 덮는 크기로 형성되어 있다.
제 2 저면 히터(7B)의 전열부재(7b)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 장척 판상으로 형성되어 있고, 기화 블록(3A)과 제 1 예가열 블록(2A) 상의 단열부재(11') 사이에, 기화 블록(3A)의 저면 및 단열부재(11')의 상면에 각각 밀접하는 상태로 배치되어 있다.
상기 제 3 히터(8)는 상류측 밸브 블록(16)의 양측면과, 중간 밸브 블록(16')의 양측면과, 하류측 밸브 블록(16")의 양측면과, 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)의 가스(G)가 흐르는 부분과, 제 2 유로 블록(26)의 양측면과, 스톱 밸브(27)의 가스(G)가 흐르는 부분과, 제 3 유로 블록(28)의 양측면을 가열하는 한쌍의 제 3 측면 히터(8A)와, 중간 밸브 블록(16')의 저면과, 하류측 밸브 블록(16")의 저면과, 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)의 저면과, 제 2 유로 블록(26)의 저면과, 제 3 유로 블록(28)의 저면을 가열하는 제 3 저면 히터(8B)를 구비하고 있다.
한쌍의 제 3 측면 히터(8A) 및 제 3 저면 히터(8B)는 발열체(8a)와, 발열체(8a)에 열적으로 접속된 금속제의 전열부재(8b)를 각각 구비하고 있고, 발열체(8a)에서 발열한 열이 전열부재(8b)의 전체에 전도하고, 발열체(8a)에 의해 전열부재(8b)가 전체적으로 가열되도록 되어 있다. 균일하게 가열된 전열부재(8b)는 유량 제어 장치(4)의 가스(G)가 흐르는 부분, 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)의 일부, 제 2 유로 블록(26), 스톱 밸브(27)의 일부 및 제 3 유로 블록(28)을 외측으로부터 균일하게 가열할 수 있다.
제 3 측면 히터(8A) 및 제 3 저면 히터(8B)의 발열체(8a)는 각각 봉상의 카트리지 히터로 이루어지고, 전열부재(8b)에 형성한 가는 구멍에 삽입 고정되어 있다.
제 3 측면 히터(8A)의 전열부재(8b)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 판상으로 형성되어 있고, 유량 제어 장치(4)의 측면 등에 고정용 볼트(도시생략) 등에 의해 밀접 상태로 고정되어 있다. 이 제 3 측면 히터(8A)의 전열부재(8b)는 상류측 밸브 블록(16)의 측면, 중간 밸브 블록(16')의 측면, 하류측 밸브 블록(16")의 측면, 퍼지 가스 공급용 3방 밸브(25)의 가스(G)가 흐르는 부분의 측면, 제 2 유로 블록(26)의 측면, 스톱 밸브(27)의 가스(G)가 흐르는 부분의 측면 및 제 3 유로 블록(28)의 측면을 각각 덮는 크기로 형성되어 있다.
제 3 저면 히터(8B)의 전열부재(8b)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금에 의해 장척 판상으로 형성되어 있고, 중간 밸브 블록(16'), 하류측 밸브 블록(16") 및 베이스체(29)와 기화 블록(3A) 상의 단열부재(11") 사이에, 중간 밸브 블록(16')의 저면, 하류측 밸브 블록(16")의 저면, 베이스체(29)의 저면 및 단열부재(11")의 상면에 각각 밀접하는 상태로 배치되어 있다.
상술한 제 1 히터(6), 제 2 히터(7) 및 제 3 히터(8)에 있어서는 알루미늄제 또는 알루미늄 합금제의 전열부재(6b,7b,8b)의 내측면, 즉 예가열부(2), 기화부(3) 및 유량 제어 장치(4)와 대향하는 면은 방열성을 향상시키기 위한 표면처리로서 알루마이트 처리(양극 산화 처리)가 실시되어 있고, 또한 전열부재(6b,7b,8b)의 외측면은 연마면 또는 경면 가공면으로 되어 있다. 전열부재(6b,7b,8b) 외측의 경면 가공면은 전형적으로는 연마 처리에 의해 형성되지만, 깎아 내기에 의해서만 형성되어 있어도 좋다.
전열부재(6b,7b,8b)의 내측면을 알루마이트 처리(예를 들면 경질 알루마이트 처리)함으로써, 방열성을 향상시킬 수 있고, 발열체(6a,7a,8a)로부터의 열을 접촉하고 있는 경우에는 전열부재(6b,7b,8b)로부터 직접 예가열부(2)나 기화부(3) 등으로 열을 전도할 수 있고, 전열부재(6b,7b,8b)와 기화부(3) 등에 거리가 있는 경우이어도 높은 방사성(높은 복사열)에 의해, 기화부(3) 등에 균일하고 또한 향상된 효율로 전달할 수 있다. 또한 전열부재(6b,7b,8b)에 예가열부(2)나 기화부(3)가 접촉하고 있는 경우에 있어서, 열은 접촉부분으로부터 전도하지만, 전열부재(6b,7b,8b)로부터 예가열부(2)나 기화부(3)로 열이 이동할 때, 전열부재(6b,7b,8b)의 내측 표면이 알루마이트 처리되어 있지 않으면, 복사율의 관계로부터 전열부재(6b,7b,8b)의 내측 표면에서 열이 반사되고, 예가열부(2)나 기화부(3)로 이동하지 않는 열이 존재한다. 이것에 대해서, 본 실시형태와 같이 전열부재(6b,7b,8b)의 내측 표면이 알루마이트 처리되어 있으면, 복사율이 높기 때문에, 예가열부(2)나 기화부(3)와 접촉하는 면에서 반사하는 열은 거의 없고, 전열부재(6b,7b,8b)로부터의 열의 거의 전체가 예가열부(2)나 기화부(3)로 전도된다.
또한 전열부재(6b,7b,8b)의 외측면을 경면 가공함으로써 각 히터(6,7,8)의 외측으로의 방열 작용을 억제할 수 있다. 이것에 의해, 에너지 절약화가 꾀해진다는 이점이 얻어진다. 또한, 경질 알루마이트 처리에 한정되지 않고, 통상의 알루마이트 처리이어도 동일한 효과가 발휘된다. 알루마이트층의 두께도 통상의 알루마이트 처리로 형성되는 두께(예를 들면 1㎛ 이상)이면, 동일한 효과를 발휘한다. 단, 경질 알루마이트 처리는 운용시에 상처가 생기기 어렵고, 통상의 알루마이트 처리보다 막이 벗겨질 우려를 작게 할 수 있다고 하는 메리트가 있다.
또한 예가열부(2), 기화부(3), 유량 제어 장치(4)에 각각 온도센서(도시생략)가 설치되어 있고, 제어장치(도시생략)를 이용하여 각 히터(6,7,8)를 개별적으로 제어하는 것이 가능하므로, 예가열부(2), 기화부(3), 유량 제어 장치(4)의 온도를 각각 개별적으로 제어할 수 있다. 통상, 예가열부(2), 기화부(3) 및 유량 제어 장치(4)의 온도가 예가열부(2)<기화부(3)<유량 제어 장치(4)가 되도록 제어된다.
제 1 히터(6)의 온도는 예를 들면 약 180℃로 설정되고, 제 2 히터(7)의 온도는 예를 들면 약 200℃로 설정되고, 제 3 히터(8)의 온도는 예를 들면 약 210℃로 설정되어 있다. 통상, 예가열부(2)를 가열하는 제 1 히터(6)는 기화부(3)를 가열하는 제 2 히터(7)보다 낮은 온도로 설정되고, 유량 제어 장치(4)를 가열하는 제 3 히터(8)는 제 2 히터(7)보다 높은 온도로 설정되어 있다. 따라서, 예가열부(2), 기화부(3) 및 유량 제어 장치(4)의 온도는 예가열부(2)<기화부(3)<유량 제어 장치(4)로 되어 있다.
또한, 상기 실시형태에 있어서는 각 히터(6,7,8)의 발열체(6a,7a,8a)로서, 봉상의 카트리지 히터를 사용했지만, 발열체(6a,7a,8a)로서는 공지의 여러가지 발열 장치를 사용할 수 있고, 예를 들면 전열부재(6b,7b,8b)에 고정된 면상 히터(도시생략)를 사용해도 좋다.
또한 상기 실시형태에 있어서는 발열체(6a,7a,8a)를 전열부재(6b,7b,8b)에 가로방향으로부터 삽착하도록 했지만, 다른 실시형태에 있어서는 발열체(6a,7a,8a)를 전열부재(6b,7b,8b)에 세로방향으로부터 삽착하도록 해도 좋다.
또한 상기 실시형태에 있어서는 각 히터(6,7,8)의 전열부재(6b,7b,8b)로서, 알루미늄 또는 알루미늄 합금의 판재를 사용했지만, 전열부재(6b,7b,8b)에는 알루미늄 또는 알루미늄 합금 이외에, 다른 고열전도성의 금속재료를 사용해도 좋다.
이렇게, 상술한 기화 공급 장치(1)는 예가열부(2)와 기화부(3)와 유량 제어 장치(4)를 상하 방향으로 겹쳐 쌓아서 3단 구조로 하고 있으므로, 예가열부(2)와 기화부(3)와 압력식 유량 제어 장치(4)를 직렬상으로 배치한 종래의 기화 공급 장치에 비교해서 설치 면적을 좁게 할 수 있다.
또한 기화 공급 장치(1)는 도시하지 않은 제어장치를 이용하여 각 히터(6,7,8)를 개별적으로 제어하는 것이 가능하므로, 예가열부(2), 기화부(3), 유량 제어 장치(4)를 각각 개별적으로 온도제어할 수 있고, 액체 원료(L)의 예가열, 액체 원료(L)의 기화, 기화 원료의 재액화의 방지를 각각 적절한 온도에서 행할 수 있다.
또한 기화 공급 장치(1)는 예가열부(2)와 기화부(3) 사이, 기화부(3)와 유량 제어 장치(4) 사이에 각각 단열부재(11',11")를 개재하고 있으므로, 유량 제어 장치(4)로부터 기화부(3)로의 열전도, 기화부(3)로부터 예가열부(2)로의 열전도가 각각 억제되고, 기화부(3) 및 예가열부(2)를 설정 온도로 유지할 수 있다.
(산업상의 이용 가능성)
본 발명의 실시형태에 의한 유체 제어 장치는 예를 들면 MOCVD용의 반도체 제조 장치에 있어서 원료 가스를 프로세스 쳄버에 공급하기 위해서 사용할 수 있다.
1:기화 공급 장치
2:예가열부
3:기화부
4:유량 제어 장치
5:히터
6:제 1 히터
6A:제 1 측면 히터
7:제 2 히터
7A:제 2 측면 히터
7B:제 2 저면 히터
8:제 3 히터
8A:제 3 측면 히터
8B:제 3 저면 히터
11, 11', 11:: 단열부재
G: 가스
L: 액체 원료
2:예가열부
3:기화부
4:유량 제어 장치
5:히터
6:제 1 히터
6A:제 1 측면 히터
7:제 2 히터
7A:제 2 측면 히터
7B:제 2 저면 히터
8:제 3 히터
8A:제 3 측면 히터
8B:제 3 저면 히터
11, 11', 11:: 단열부재
G: 가스
L: 액체 원료
Claims (6)
- 액체 원료를 예가열하는 예가열부와,
상기 예가열부의 상부에 배치되고, 상기 예가열부로부터 송출되는 예가열된 상기 액체 원료를 가열해서 기화시키는 기화부와,
상기 기화부의 상부에 배치되고, 상기 기화부로부터 송출된 가스의 유량을 제어하는 유량 제어 장치와,
상기 예가열부, 상기 기화부 및 상기 유량 제어 장치를 가열하는 히터를 구비하는 기화 공급 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 히터는, 상기 예가열부를 가열하는 제 1 히터와, 상기 기화부를 가열하는 제 2 히터와, 상기 유량 제어 장치를 가열하는 제 3 히터를 구비하고, 상기 예가열부, 상기 기화부 및 상기 유량 제어 장치를 각각 독립적으로 가열하도록 구성되어 있는 기화 공급 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 히터는 상기 예가열부의 측면을 가열하는 제 1 측면 히터를 구비하고, 상기 제 2 히터는 상기 기화부의 측면을 가열하는 제 2 측면 히터를 구비하고, 상기 제 3 히터는 상기 유량 제어 장치의 가스가 흐르는 부분의 측면을 가열하는 제 3 측면 히터를 구비하는 기화 공급 장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 제 2 히터는 상기 기화부의 저면을 가열하는 제 2 저면 히터를 더 구비하고, 상기 제 3 히터는 상기 유량 제어 장치의 가스가 흐르는 부분의 저면을 가열하는 제 3 저면 히터를 더 구비하는 기화 공급 장치. - 제 4 항에 있어서,
상기 제 2 저면 히터와 상기 예가열부 사이 및 상기 제 3 저면 히터와 상기 기화부 사이에 각각 단열부재가 설치되어 있는 기화 공급 장치. - 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 예가열부와 상기 기화부가 액체 충전용 개폐 밸브 및 3방 밸브를 통해 연통하고 있고, 상기 액체 충전용 개폐 밸브 및 상기 3방 밸브는 상기 예가열부 및 상기 기화부의 상부에 배치되어 있는 기화 공급 장치.
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