WO2025243783A1 - ガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法 - Google Patents

ガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法

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WO2025243783A1
WO2025243783A1 PCT/JP2025/015964 JP2025015964W WO2025243783A1 WO 2025243783 A1 WO2025243783 A1 WO 2025243783A1 JP 2025015964 W JP2025015964 W JP 2025015964W WO 2025243783 A1 WO2025243783 A1 WO 2025243783A1
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WO
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gas
product
unit
separation
state
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PCT/JP2025/015964
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English (en)
French (fr)
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竜弥 岩本
秀治 清水
洋志 ▲高▼
吉史 和田
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Nippon Sanso Holdings Corp
Original Assignee
Nippon Sanso Holdings Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P14/00—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars
    • H10P14/20—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials
    • H10P14/29—Formation of materials, e.g. in the shape of layers or pillars of semiconductor materials characterised by the substrates
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10P50/00—Etching of wafers, substrates or parts of devices
    • H10P50/20—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching
    • H10P50/24—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials
    • H10P50/242—Dry etching; Plasma etching; Reactive-ion etching of semiconductor materials of Group IV materials

Definitions

  • This disclosure relates to a gas supply device, a gas supply system, and a gas supply method.
  • Patent Document 1 discloses a gas supply device for semiconductor manufacturing equipment. This gas supply device supplies gas to a process chamber such as a batch-type processing reactor that processes multiple wafers simultaneously.
  • the gas supply device is equipped with a gas supply source, a gas introduction pipe, a gas main pipe, and multiple branch pipes.
  • the gas main pipe and branch pipes are equipped with pressure-type flow controllers.
  • the pressure-type flow controller has a pressure detector installed in the gas main pipe, and a control valve and orifice installed in the branch pipe. The flow rate is determined in a flow calculation circuit based on the pressure detected by the pressure detector, and the control valve is controlled by the calculation control circuit based on the flow rate setting signal from the flow rate setting circuit and the flow rate from the flow rate calculation circuit.
  • An inert gas supply source and a process gas supply source are given as examples of gas supply sources.
  • Patent Document 2 discloses a method and apparatus for consistently supplying a constant composition of hydride gas used in semiconductor processing. This method involves electrochemically generating a first gas containing hydride, mixing the first gas with a second gas containing a diluent gas to create a product gas flow containing the diluent gas and hydride gas, monitoring the concentrations of the diluent gas and hydride gas in this gas flow, and executing a control program to maintain the ratio of hydride gas to diluent gas at a preset value over time.
  • Patent Document 3 discloses a gas recovery method that uses zeolite to adsorb and recover xenon.
  • Patent Document 4 discloses a microchannel chip reaction control system.
  • This microchannel chip reaction control system has at least two microchannels for introducing reagent solutions and a microreaction channel formed by joining the at least two microchannels.
  • the microchannel chip reaction control system also includes an analysis means for analyzing the product produced by the reaction between the reagent solutions that join in the microreaction channel, and a control means for controlling the conditions involved in the reaction in the microreaction channel based on the analysis results obtained from the analysis means.
  • control means constantly or for a set period of time monitors the temperature of the microchannel chip and the component ratio or component amount in the product produced in the microreaction channel, and by feeding back the monitoring results as needed, it is possible to control the temperature of the microchannel chip and the flow rate and concentration of each reagent solution.
  • Industrial gases need to be replaced with better alternatives, taking into consideration various factors such as environmental impact (e.g., global warming potential), safety (e.g., toxicity to the human body and corrosiveness to equipment and piping), functionality for industrial use, and cost.
  • environmental impact e.g., global warming potential
  • safety e.g., toxicity to the human body and corrosiveness to equipment and piping
  • functionality for industrial use, and cost.
  • a gas may not be possible to replace it due to the balance with other requirements.
  • a gas may have an extremely low global warming potential compared to conventionally used industrial gases, but be extremely costly.
  • a gas may have favorable characteristics for a specific function (e.g., semiconductor wafer etching performance) compared to conventionally used industrial gases, but may have low chemical stability and be difficult to use in terms of concentration control.
  • the operating conditions of the equipment are typically optimized on the assumption that the concentration and composition of the industrial gas being supplied will be constant. For example, if the concentration or composition of the industrial gas is unstable, this can cause a decrease in manufacturing yield or quality variations in the equipment that uses the industrial gas. Therefore, a stable supply of industrial gas is desired in gas supply equipment, gas supply systems, and gas supply methods that generate the industrial gas on-site.
  • This disclosure has been made in light of these circumstances, and its purpose is to provide a gas supply device, gas supply system, and gas supply method that can efficiently generate and supply industrial gas at the site where the industrial gas is used.
  • the gas supply device comprises: a processing unit that performs a product gasification process to obtain a product gas from a raw material gas containing raw material gas components; a monitoring unit that monitors the state of the product gasification treatment and acquires state information related to the state of the product gasification treatment, The processing unit controls a state of the processing unit based on the state information.
  • the gas supply system includes: a gas supply device and a process chamber that consumes the gas supplied from the gas supply device;
  • the gas supply device is a processing unit that performs a product gasification process to obtain a product gas from a raw material gas containing raw material gas components; an introduction section for supplying the source gas to the processing section; a delivery unit that delivers the product gas from the processing unit; a monitoring unit that monitors the state of the product gasification treatment and acquires state information related to the state of the treatment unit, the processing unit controls a state of the processing unit based on the state information;
  • the process chamber is supplied with the product gas delivered from the delivery section.
  • the gas supply method includes: a product gasification step of performing a product gasification process to obtain a product gas from a raw material gas containing raw material gas components; a monitoring step of monitoring a state of the product gasification process and acquiring state information relating to the state of the product gasification process; a delivery step of directly delivering the product gas obtained in the product gasification step to a process chamber that consumes the product gas; In the product gasification step, the product gasification process is controlled based on the state information.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a gas supply device according to an embodiment of the present invention and a gas supply system including the gas supply device.
  • FIG. 2 is a block diagram of a configuration related to control of the gas supply device according to the present embodiment.
  • FIG. FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram of a first separation and recovery machine.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the configuration of another processing unit.
  • FIG. 1 shows an example of a flow diagram of a gas supply device 100 according to this embodiment and a gas supply system 200 equipped with the same. First, an overview of the gas supply device 100 and the gas supply system 200 equipped with the same will be described.
  • the gas supply device 100 is a device that obtains a product gas from a raw material gas containing raw material gas components (an example of a product gasification process) and directly sends (supplies) this product gas to the next process.
  • the gas supply system 200 includes a gas supply device 100 and a process chamber 9 that consumes the product gas supplied from the gas supply device 100. That is, the gas supply device 100 directly delivers the product gas obtained by the gas supply device 100 to the process chamber 9 (an example of a delivery process). In this embodiment, the entire amount of the product gas obtained by the gas supply device 100 may be supplied to the process chamber 9. The product gas may be supplied from the gas supply device 100 to the process chamber 9 by plug flow.
  • An example of a process chamber 9 is a semiconductor manufacturing device such as a semiconductor wafer etching device.
  • the process chamber 9 is connected to the gas supply device 100 via, for example, a pipe 73 that carries the product gas.
  • the process chamber 9 is directly connected to the gas supply device 100 via the pipe 73, and is supplied with the entire amount of product gas produced by the gas supply device 100.
  • the product gas produced by the gas supply device 100 may be supplied to the process chamber 9 by flowing through the pipe 73 from the gas supply device 100 in a plug flow manner. After use in the process chamber 9, the product gas may be exhausted to an external exhaust gas treatment device or the like via a pipe 74 connected downstream of the process chamber 9.
  • the gas supply device 100 and a gas supply method using the same are described in detail below.
  • the gas supply device 100 may include a source S of raw gas components, a processing unit 1 that performs a process (product gasification process) to obtain a product gas and a residue gas from a raw gas containing the raw gas components, a monitoring unit 3 that monitors the status of the product gasification process in the processing unit 1, and a recovery unit 4 that recovers the raw gas components from the residue gas.
  • the gas supply device 100 may be supplied with raw gas components from cylinder units S1 and S2 that serve as the source S of the raw gas components.
  • the raw gas components recovered in the recovery unit 4 may be reused in the processing unit 1.
  • the raw material gas is a gas that serves as a raw material for obtaining the product gas.
  • the raw material gas contains raw material gas components for obtaining the product gas.
  • the raw material gas may contain one or more raw material gas components.
  • the raw material gas may also contain a carrier gas such as nitrogen, carbon dioxide, or an inert gas such as argon.
  • the raw material gas components of the raw material gas will be described later.
  • the raw gas components may be supplied from a supply source S having a gas reservoir, such as a gas bottle, cylinder, or tank.
  • the gas supply device 100 exemplifies a case in which the raw material gas components and raw material gas are supplied from the supply source S to the processing unit 1 as follows.
  • the supply source S includes cylinders as storage tanks for the raw material gas components and adjustment mechanisms such as regulators and flow control devices that adjust the pressure and flow rate of the gas containing the raw material gas components discharged from the cylinders.
  • a predetermined supply amount of gas containing the raw material gas components is discharged from cylinder units S1 and S2 to a group of supply pipes 79 such as pipes 79a and 79b.
  • the gas discharged to the group of supply pipes 79 is mixed, for example, in a mixer 89, to become raw material gas, which is then supplied to pipe 71.
  • the raw material gas is then supplied from pipe 71 to the processing unit 1.
  • the product gas is a gas containing components (hereinafter sometimes referred to as product gas components) that are consumed or used in the process chamber 9.
  • the product gas may contain a carrier gas such as nitrogen, carbon dioxide, or an inert gas such as argon.
  • carrier gas such as nitrogen, carbon dioxide, or an inert gas such as argon.
  • the gas supply device 100 may further include a control unit C that controls the operation of the supply source S, processing unit 1, monitoring unit 3, and collection unit 4, and a memory unit M that stores programs for controlling the processing unit 1, monitoring unit 3, and collection unit 4, parameters, and information related to the status of various operations.
  • the operation of the supply source S, processing unit 1, monitoring unit 3, and collection unit 4 may be performed by control or operation commands from the control unit C.
  • the description of the operation of the supply source S, processing unit 1, monitoring unit 3, and collection unit 4 the description of the control by the control unit C will be omitted as appropriate.
  • the control unit C will be described later.
  • the processing unit 1 may have a reaction chamber 10 that reacts the raw material gas (an example of a product gasification process) to obtain a product gas or a precursor gas of the product gas containing components of the product gas, and a separation unit 2 that separates the product gas from the raw material gas or precursor gas (an example of a product gasification process).
  • the processing unit 1 has at least one of the reaction chamber 10 and the separation unit 2. In this embodiment, it is not essential that the processing unit 1 have the reaction chamber 10 and the separation unit 2, but the following description will mainly exemplify a case in which the processing unit 1 has the reaction chamber 10 and the separation unit 2.
  • Processing section 1 may be supplied with a raw material gas containing raw material gas components from piping 71, which is an inlet that supplies the raw material gas to processing section 1.
  • Processing section 1 supplies the product gas to process chamber 9 via piping 73, which is an outlet that delivers the product gas.
  • piping 73 which is an outlet, is directly connected to process chamber 9, so that the product gas obtained in processing section 1 is delivered directly to process chamber 9. Therefore, the product gas obtained in processing section 1 is prevented from being altered by decomposition or side reactions, and is delivered to process chamber 9 with a stable concentration and composition.
  • the product gas can be generated in gas supply device 100 on the spot where it is used, and can be stably supplied to process chamber 9.
  • the reaction chamber 10 is a gas reaction device (reaction section) that may have, for example, a reaction field where the raw material gas is reacted (chemically reacted) to produce product gas components, and an energy supply source that supplies energy to promote the reaction.
  • reaction chambers 10 include plasma reactors, electrochemical reactors, high-temperature reactors, and photoreactors.
  • the reaction chamber 10 may be, for example, a push-flow type reaction device, and the container that defines the space that serves as the reaction field may be in the form of a pipe or a tank.
  • the size (device scale) of the reaction chamber 10 is not limited, and it may be a so-called micro-reaction device, such as a microfluidic chip, microreactor, or MEMS (Micro Electro Mechanical Systems).
  • a product gas or precursor gas is produced from the raw material gas.
  • the raw material gas may be supplied to the reaction chamber 10 via piping 71.
  • the precursor gas is supplied to the separation section 2 via piping 72, which connects the reaction chamber 10 and the separation section 2. Note that when a product gas is produced in the reaction chamber 10, the product gas may be supplied from the reaction chamber 10 to piping 73.
  • reaction chamber 10 it is preferable to cause a reaction in which 1 kJ or more of energy is input or output per 1 mol of product gas component produced by the reaction, i.e., a reaction in which the absolute value of the reaction enthalpy ( ⁇ H) is 1 kJ/mol or more.
  • Separation unit 2 is a separation mechanism that performs a separation process to separate product gas and residue gas from precursor gas, or to separate product gas and residue gas from raw material gas.
  • precursor gas and raw material gas may be collectively referred to simply as precursor, etc.
  • the separation section 2 may have a separation membrane that separates the product gas and the residual gas from the precursor, etc.
  • separation membranes are organosilica membranes, zeolite membranes, polyimide membranes, and silicone membranes.
  • the separation membrane may be selected depending on the components contained in the precursor, etc., the components contained in the product gas, and the components contained in the residual gas, and is not limited to the examples given above.
  • the separation unit 2 may have, for example, a first separator 21 and a second separator 22, as shown in FIG. 3.
  • the first separator 21 and the second separator 22 may each have a separation membrane appropriate for the components of the gas to be separated.
  • the first separator 21 and the second separator 22 may be arranged in series.
  • the first separator 21 is shown equipped with a membrane section 211 having a cylindrical separation membrane, and a cylindrical container 219 that houses the membrane section 211.
  • first separator 21 for example, precursors, etc. supplied from piping 72 are introduced into the cylindrical membrane section 211, and residual gas that has permeated the separation membrane is exhausted to piping 81.
  • piping 81 may be provided with a pump 81a such as a dry pump. The precursors, etc. from which some or all of the residual gas has been removed are supplied to piping 29 that connects the first separator 21 and the second separator 22.
  • the second separator 22 may include a membrane section 221 and a container 229.
  • precursors, etc. supplied from pipe 29 are introduced into the cylinder of the membrane section 221, and residual gas that has permeated the separation membrane is exhausted to pipe 82.
  • Pipe 82 may be provided with a pump 82a such as a dry pump. The product gas obtained by removing residual gas from the precursors, etc. is supplied to pipe 73.
  • the separation membrane of membrane portion 211 and the separation membrane of membrane portion 221 may be the same membrane, or may be different types of separation membrane.
  • the separation membrane of membrane portion 211 and the separation membrane of membrane portion 221 are different types of separation membranes that allow different components to permeate, as an example, and will be described below.
  • the monitoring unit 3 monitors the status of the product gasification process in the processing unit 1 and executes a monitoring process to acquire related information.
  • the monitoring unit 3 may be one or more measuring devices, analyzing devices, detecting devices, or a combination of these.
  • the monitoring unit 3 may acquire, as the status of the product gasification process in the processing unit 1, information related to the state of the reaction in the reaction chamber 10 (reaction information) and information related to the state of separation in the separation unit 2 (hereinafter, such information related to the state of the product gasification process in the processing unit 1 will be referred to as status information).
  • the status information is stored in the memory unit M (see Figure 2) as necessary.
  • the status information may include the status of the product gas, precursor gas, and residual gas, such as concentration, mass, composition, and composition information correlated or corresponding thereto; status such as temperature and pressure, and material status information correlated or corresponding thereto; and flow rate (flow velocity), and flow rate information correlated or corresponding thereto.
  • the state information in particular the composition information of the product gas, the material state information of the product gas, and the flow rate information of the product gas, may be collectively referred to as product information.
  • the state information in particular the composition information of the residual gas, the material state information of the residual gas, and the flow rate information of the residual gas, may be collectively referred to as residue information.
  • the state information relating to the state of separation in the separation unit 2 may be collectively referred to as separation information.
  • the monitoring unit 3 has a product monitoring unit 30 that executes a product information acquisition process to acquire product information, and residue monitoring units 31 and 32 that execute a residue information acquisition process to acquire residue information.
  • the monitoring unit 3 can monitor the product gas flowing through pipe 73, which is the delivery unit.
  • the monitoring unit 3 can also monitor the residue gas flowing through pipes 81 and 82.
  • the product monitoring unit 30 and residue monitoring units 31, 32 may be one or more measuring devices, analytical devices, detection devices, or a combination of these.
  • Examples of the product monitoring unit 30 and residue monitoring units 31, 32 are ultrasonic gas concentration meters, gas analyzers using NDIR (Non-Dispersive Infrared Absorption), and gas analyzers using vacuum deep ultraviolet spectroscopy, which can acquire at least one piece of information related to the concentration and composition of the product gas and residue gas.
  • ultrasonic gas concentration meters can acquire information related to the concentration and composition of the product gas and residue gas.
  • Gas analyzers using NDIR or vacuum deep ultraviolet spectroscopy can acquire information related to the absorbance of the product gas and residue gas.
  • product monitoring unit 30 and residue monitoring units 31, 32 are measuring instruments such as mass flow meters and flow meters that acquire information related to the mass of the product gas and residue gas.
  • the product monitoring unit 30 and residue monitoring units 31 and 32 are not limited to these and can be selected appropriately depending on the state of the product gas and residue gas.
  • the product monitoring unit 30 may be installed online or inline in the piping 73.
  • the residue monitoring units 31 and 32 may be installed online or inline in the pipes 81 and 82.
  • the recovery unit 4 is a recovery mechanism that performs a recovery process to recover raw gas components from the residual gas, which is the gas to be treated.
  • the recovery unit 4 may, for example, have a separation membrane that separates the raw gas components from the gas to be treated and recovers the raw gas components.
  • separation membranes include organosilica membranes, zeolite membranes, polyimide membranes, silicone membranes, carbon membranes, ionic liquid membranes, graphite oxide membranes, MXene membranes, and metal organic frameworks (MOF) membranes.
  • the separation membrane may be selected depending on the components contained in the precursor, etc., the components contained in the product gas, and the components contained in the residual gas, and is not limited to the examples given above.
  • the recovery unit 4 includes a first recovery unit 4A that receives a supply of residual gas from pipe 81 and sends a concentrated gas obtained by recovering raw gas components from the residual gas to pipe 83, and a second recovery unit 4B that receives a supply of residual gas from pipe 82 and sends a concentrated gas obtained by recovering raw gas components from the residual gas to pipe 84.
  • the first recovery unit 4A and the second recovery unit 4B may basically have the same structure.
  • Pipes 81 and 82 are equipped with a gas pump mechanism such as a dry pump, and this illustrates a case in which residual gas is sucked from the separation unit 2 and sent to the recovery unit 4.
  • the first recovery unit 4A is illustrated and described as the recovery unit 4.
  • the first recovery unit 4A and the second recovery unit 4B have the same basic configuration, so individual explanations of the second recovery unit 4B alone will be omitted in principle, with additional information provided as necessary.
  • the recovery section 4 may have, for example, one or more recovery units having separation membranes, and a distribution section 5 that distributes the gas to be treated to these recovery units, as shown in FIG. 4.
  • FIG. 4 illustrates a case in which the recovery section 4 has two or more recovery units. Specifically, it illustrates a case in which the recovery section 4 has a first separation recovery machine 41 (first recovery unit), a second separation recovery machine 42 (second recovery unit), and a third separation recovery machine 43 (third recovery unit) as recovery units.
  • the first separation recovery machine 41, second separation recovery machine 42, and third separation recovery machine 43 may be collectively referred to simply as the recovery units.
  • the first separation and recovery unit 41 has a membrane unit 410 having a separation membrane (e.g., cylindrical), a cylindrical container 419 that houses the membrane unit 410, an inlet pipe 411 that introduces the gas to be treated into the container 419, an outlet pipe 412 that sends out concentrated gas in which the raw gas components have been concentrated to the next process, and an exhaust pipe 413 that exhausts waste gas (gas to be discarded), which is the residue of the gas to be treated after the concentrated gas has been recovered, to the outside of the system.
  • a separation membrane e.g., cylindrical
  • a cylindrical container 419 that houses the membrane unit 410
  • an inlet pipe 411 that introduces the gas to be treated into the container 419
  • an outlet pipe 412 that sends out concentrated gas in which the raw gas components have been concentrated to the next process
  • an exhaust pipe 413 that exhausts waste gas (gas to be discarded), which is the residue of the gas to be treated after the concentrated gas has been recovered, to the outside of the system.
  • the second separation and recovery device 42 and the third separation and recovery device 43 shown in Figure 4 may have the same structure as the first separation and recovery device 41.
  • the components other than the raw material gas components permeate the membrane section 420 and are sent as waste gas via the exhaust pipe 423 to the exhaust pipe 85 (exhaust pipe 86 in the case of the second recovery unit 4B) and discharged outside the system, while the concentrated gas is sent to the delivery pipe 422.
  • some or all of the components other than the raw material gas components permeate the membrane section 430 and are sent as waste gas via the exhaust pipe 433 to the exhaust pipe 85 (exhaust pipe 86 in the case of the second recovery section 4B) and discharged outside the system, while the concentrated gas is sent to the delivery pipe 432.
  • the separation membranes of each recovery unit may be the same size, structure, or type, or they may be different.
  • membrane sections 410, 420, and 430 may be the same separation membrane, or they may be different separation membranes.
  • Valve devices 41a, 42a, 43a that switch between allowing and prohibiting the flow of the gas to be treated may be disposed in the inlet pipes 411, 421, 431.
  • valve devices 41b, 42b, 43b that switch between allowing and prohibiting the flow of concentrated gas may be disposed in the outlet pipes 412, 422, 432.
  • Valve devices 41a, 42a, 43a and valve devices 41b, 42b, 43b may be closed when there is no need to pass gas through the inlet pipes 411, 421, 431 or the outlet pipes 412, 422, 432 or when gas should not be passed, and may be open when gas should be passed.
  • the distribution unit 5 is a flow path switching mechanism that can control the supply of gas, change of supply destination, and stop of supply, such as a valve device or flow control device that distributes the gas to be treated to the recovery units.
  • the distribution unit 5 distributes the gas to be treated to two or more recovery units by switching between series, parallel, or independently based on status information. Note that in this embodiment, the concept of distribution also includes cases where the gas to be treated is not supplied.
  • the distribution unit 5 includes three-way valves 51, 52, and 53, a pipe 510 connecting the three-way valves 51 and 52, a pipe 520 connecting the three-way valves 52 and 53, and a pipe 530 connecting the three-way valve 53 to the pipe 83 or the pipe 84.
  • Pipe 510 is connected to a delivery pipe 412 through which concentrated gas is delivered from the first separation and recovery machine 41, and is capable of receiving a supply of concentrated gas from the first separation and recovery machine 41 via the delivery pipe 412.
  • pipe 520 is connected to a delivery pipe 422, and is capable of receiving a supply of concentrated gas from the second separation and recovery machine 42.
  • pipe 530 is connected to a delivery pipe 432, and is capable of receiving a supply of concentrated gas from the third separation and recovery machine 43.
  • the three-way valve 51 is connected to the pipe 81, the inlet pipe 411, and the pipe 510, and is switchable between a first state in which the gas to be treated supplied from the pipe 81 is supplied to the first separation and recovery unit 41 via the inlet pipe 411 and is not supplied to the pipe 510, and a second state in which the gas is supplied to the pipe 510 and is not supplied to the inlet pipe 411 or the first separation and recovery unit 41.
  • the three-way valve 52 is connected to the pipe 510, the inlet pipe 421, and the pipe 520, and is switchable between a first state in which the gas to be treated supplied from the pipe 510 is supplied to the second separation and recovery unit 42 via the inlet pipe 421 but not to the pipe 520, and a second state in which the gas is supplied to the pipe 520 but not to the inlet pipe 421 or the second separation and recovery unit 42.
  • the three-way valve 53 is connected to the pipe 520, the inlet pipe 431, and the pipe 530, and is switchable between a first state in which the gas to be treated supplied from the pipe 520 is supplied to the third separation and recovery unit 43 via the inlet pipe 431 but is not supplied to the pipe 530, and a second state in which the gas is supplied to the pipe 530 but is not supplied to the inlet pipe 431 or the third separation and recovery unit 43.
  • the distribution unit 5 connects two or more recovery units in series or switches between them individually by switching the state of each of the three-way valves 51, 52, and 53, supplying the gas to be treated to these recovery units and obtaining concentrated gas.
  • the concentrated gas sent to pipes 83, 84 is returned to cylinder units S1, S2, mixed again in mixer 89, and reused as raw material gas.
  • Figure 1 illustrates an example in which the concentrated gas sent to pipes 83, 84 is returned to cylinder units S1, S2, but the concentrated gas sent to pipes 83, 84 is not limited to being returned to cylinder units S1, S2, and may also be returned to pipes 79a, 79b or mixer 89.
  • the piping configuration when the concentrated gas is reused as raw material gas is not limited to the example shown in this embodiment, and can be modified as appropriate.
  • the operation control of the control unit C and the gas supply device 100 will be described.
  • the operation control of the gas supply device 100 may be performed by the control unit C.
  • the operation and control of the processing unit 1, monitoring unit 3, and recovery unit 4 may be performed based on commands from the control unit C.
  • the control unit C is the central control mechanism of the gas supply device 100 that controls the supply source S, the processing unit 1, the monitoring unit 3, and the recovery unit 4.
  • the control unit C includes one or more processors.
  • the "processor” is a general-purpose processor or a dedicated processor specialized for a specific process, but is not limited to these.
  • the processor may be, for example, a CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), GPU (Graphics Processing Unit), DSP (Digital Signal Processor), ASIC (Application Specific Integrated Circuit), etc.
  • the control unit C may control the entire gas supply device 100, including the processing unit 1, the monitoring unit 3, and the recovery unit 4.
  • the memory unit M can store programs and parameters for controlling the gas supply device 100, such as the supply source S, processing unit 1, monitoring unit 3, and recovery unit 4, as well as status information related to the status of various operations.
  • the memory unit M can include any memory module, including an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), a ROM (Read-Only Memory), and a RAM (Random Access Memory).
  • the memory unit M may function, for example, as a main memory device, an auxiliary memory device, or a cache memory.
  • the memory unit M is not limited to being built into the gas supply device 100, but may also be an external database or external memory module connected via a digital input/output port such as a USB (Universal Serial Bus) port.
  • FIG. 2 illustrates an example in which a setting value input unit 18 that inputs setting information for the gas supply device 100, such as setting parameters for the reaction in the reaction chamber 10 (see FIG. 1) of the processing unit 1 and the separation process in the separation unit 2 (see FIG. 1), is further connected to an alarm unit 19 that notifies status information and other operational information for the gas supply device 100.
  • a setting value input unit 18 that inputs setting information for the gas supply device 100, such as setting parameters for the reaction in the reaction chamber 10 (see FIG. 1) of the processing unit 1 and the separation process in the separation unit 2 (see FIG. 1), is further connected to an alarm unit 19 that notifies status information and other operational information for the gas supply device 100.
  • An example of the alarm unit 19 is a speaker or monitor that notifies status information stored in the memory unit M and other operational information for the gas supply device 100 by voice (e.g., alarm sound) or image display. If the alarm unit 19 has a monitor, the monitor may be a touch panel that also serves as the setting value input unit 18.
  • the control unit C may control the state of the processing unit 1 based on the setting parameters and status information (particularly product information) acquired by the monitoring unit 3.
  • the processing unit 1 may control the state of its processing based on the setting parameters and status information.
  • the control unit C may control the reaction of the raw material gas in the reaction chamber 10 of the processing unit 1 based on the setting parameters and status information.
  • the control unit C may control the state of separation in the separation unit 2 based on the setting parameters and status information.
  • control unit C may control the reaction in the reaction chamber 10 and the state of separation in the separation unit 2 so that at least one of the concentration and composition of the product gas remains constant.
  • the amount of energy supplied to the reaction field in the reaction chamber 10 may be increased or decreased depending on the degree of the difference, thereby promoting or suppressing the reaction in the reaction chamber 10 so that the concentration of the predetermined component in the product gas or the composition of the product gas approaches the target value.
  • the concentration of a predetermined component in the product gas or the composition of the product gas differs from a target value (one example of the above-mentioned setting parameter, the target quality of the product gas supplied to the process chamber 9)
  • at least one of the supply rate of the raw material gas supplied from the supply source S (cylinder units S1, S2), the supply pressure of the raw material gas, and the supply ratio of the raw material gas components may be changed depending on the degree of the difference, thereby changing the supply rate, supply pressure, and supply ratio of the gas components supplied to the reaction chamber 10 and the separation unit 2, thereby promoting or suppressing the reaction in the reaction chamber 10 so that the concentration of the predetermined component in the product gas or the composition of the product gas approaches the target value, or controlling the separation state in the separation unit 2 (for example, gas separation performance such as the permeability coefficient).
  • These controls allow the gas supply device 100 to efficiently generate product gas at the site where the product gas is to be used. Furthermore, when the gas supply device 100 generates product gas at the site where the product gas is to be used, a stable supply of product gas can be achieved.
  • examples of the amount of energy supplied to the reaction field in the reaction chamber 10 include the plasma output in a plasma reactor, the current output in an electrochemical reactor, the amount of heat supplied in a high-temperature reactor, and the amount of light in a photoreactor.
  • the control unit C controls the distribution unit 5 of the recovery unit 4 based on the setting parameters and the status information, particularly residue information, acquired by the monitoring unit 3, and distributes the gas to be treated to two or more recovery units by switching between series, parallel, or individual configurations.
  • Information related to the performance and characteristics of the separation membranes possessed by the first separation recovery unit 41, second separation recovery unit 42, and third separation recovery unit 43 is another example of the setting parameters mentioned above.
  • first separation and recovery unit 41, second separation and recovery unit 42, and third separation and recovery unit 43 shown in Figure 4 have separation membranes with the same characteristics.
  • the distribution unit 5 when the three-way valves 51, 52, and 53 are in the first state, the first separation and recovery unit 41, second separation and recovery unit 42, and third separation and recovery unit 43 are connected in series in this order, and the gas to be treated flows through in this order.
  • the amount of raw gas components in the residual gas supplied from pipe 81 as the gas to be treated is large (for example, when the concentration of the raw gas components is high or the flow rate of the residual gas is high), it may be possible to improve the recovery rate of raw gas components in the concentrated gas by connecting two or more recovery units in series and bringing the gas to be treated into contact with a separation membrane with a larger area.
  • the first separation and recovery unit 41 and the third separation and recovery unit 43 are connected in series in this order, the gas to be treated flows through in this order, and the gas to be treated does not flow through the second separation and recovery unit 42.
  • the amount of raw gas components in the residual gas supplied from the pipe 81 as the gas to be treated is not particularly large, it may be possible to use one or two recovery units (in this example, the first separation and recovery unit 41 and the third separation and recovery unit 43) for recovery processing and rest the remaining recovery unit (in this example, the second separation and recovery unit 42).
  • two or more recovery units can be connected in series for use in the recovery process, or they can be switched individually for use.
  • the combination of the states of the three-way valves 51, 52, and 53 in the distribution unit 5 may be referred to as the distribution state of the distribution unit 5.
  • changing (switching) the combination of the states of the three-way valves 51, 52, and 53 may be referred to as changing the distribution state of the distribution unit 5.
  • control unit C changes the distribution state of the distribution unit 5 to a state in which two or more recovery units are connected in series in an arrangement according to the concentration (residue information) of the raw material gas components in the residual gas, or may switch the distribution state of the distribution unit 5 to a state in which a recovery unit is connected alone, thereby distributing (supplying) the residual gas to these recovery units in series or to a single recovery unit.
  • control unit C changes the distribution state of the distribution unit 5 in accordance with the concentration (residue information) of the raw material gas components in the residual gas, and switches the combination and connection state (series, individual) of the recovery units to be used.
  • changing the distribution state of the distribution unit 5 is not limited to being done in accordance with the concentration of the raw material gas components in the residual gas.
  • control unit C may change the distribution state of the distribution unit 5 in accordance with the gas composition in the residual gas (another example of residue information). Specifically, the control unit C may change the distribution state of the distribution unit 5 by selecting a recovery unit that is suitable for the type of raw material gas component in the residual gas or a by-product gas (e.g., a gas generated in the reaction chamber 10 and contained in the residual gas). That is, the control unit C can select at least one recovery unit that is suitable for the composition of the residual gas and change the distribution state of the distribution unit 5 so that the residual gas is supplied to the selected recovery unit as the gas to be treated.
  • a recovery unit that is suitable for the type of raw material gas component in the residual gas or a by-product gas (e.g., a gas generated in the reaction chamber 10 and contained in the residual gas). That is, the control unit C can select at least one recovery unit that is suitable for the composition of the residual gas and change the distribution state of the distribution unit 5 so that the residual gas is supplied to the selected recovery unit as the gas to be treated
  • the control unit C can change the distribution state of the distribution unit 5 so that the residual gas is supplied to a more suitable recovery unit based on the residue information and information related to the type of separation membrane of each recovery unit.
  • control unit C selects at least one recovery unit that is compatible with the composition of the residual gas and changes the distribution state of the distribution unit 5 so as to supply the residual gas as the gas to be treated to the selected recovery unit
  • the control unit C may change the distribution state of the distribution unit 5 so as to connect two or more recovery units in series in an arrangement according to the composition of the residual gas, and supply the residual gas to the recovery unit.
  • a specific example is as follows: If the separation membranes of the first separation recovery unit 41 and the second separation recovery unit 42 shown in Figure 4 are suitable for gas type A (an example of a raw gas component) (for example, do not allow gas type A to pass through), and the separation membrane of the third separation recovery unit 43 is unsuitable for gas type A (for example, allows gas type A to pass through), the control unit C (see Figures 1 and 2) may change the distribution state of the distribution unit 5 so that the first separation recovery unit 41 and the second separation recovery unit 42 are used in series or individually for recovery processing.
  • the control unit C may change the distribution state of the distribution unit 5 so that the first separation recovery unit 41 and the second separation recovery unit 42 are used in series or individually for recovery processing.
  • control unit C may change the distribution state of the distribution unit 5 so that the second separation recovery device 42 and the third separation recovery device 43 are used in series or individually for the recovery process.
  • control unit C shown in Figure 1 changes the distribution state of the distribution unit 5 in accordance with the residue information, and switches the combination and connection state of the collection units to be used between series and individual.
  • changes to the distribution state of the distribution unit 5 and the combination and connection state of the collection units to be used in accordance with the residue information are not limited to the above example.
  • the first recovery section 4A and the second recovery section 4B have the same basic configuration, but the combination of recovery units in the first recovery section 4A and the second recovery section 4B and the separation membranes used in each recovery unit may differ depending on the composition of the target gas to be recovered. Furthermore, the operational control and distribution state of the distribution section 5 in the first recovery section 4A and the operational control and distribution state of the distribution section 5 in the second recovery section 4B may differ depending on the composition of the target gas to be recovered.
  • the following describes the source gas, product gas, and residue gas that can be used with the gas supply device 100 of this embodiment.
  • the source gas may contain at least one component selected from the group consisting of CF-based gas, CHF-based gas, chlorine-based gas, bromine-based gas, iodine-based gas, and hydride-based gas.
  • the source gas may also be a mixture of these exemplary gases, and may contain at least one component selected from these exemplary gases.
  • CF - based gases examples include CF4 , C2F6 , and C4F8 .
  • CHF - based gases examples include CH3F , CHF3 , and C3H2F4 .
  • chlorine-based gases examples include ClF3 , HCl, and Cl2 .
  • bromine-based gases examples include BrF, BrCl, and Br2 .
  • iodine-based gases examples include IF, IBr, and ICl, I2 .
  • Examples of hydride-based gases are AsH 3 , GeH 4 and SiH 4 .
  • the raw material gas components that the raw material gas may contain are not limited to the gases exemplified above.
  • the raw material gas may contain components that serve as sources of carbon, oxygen, hydrogen, nitrogen, etc., depending on the product gas to be produced.
  • the raw material gas may contain, for example, CO 2 , CO, hydrocarbon gas, H 2 O, H 2 , N 2 , and ammonia as sources of carbon, oxygen, hydrogen, and nitrogen.
  • product gas components of the product gas are CF4 , COF2 , AsH3, GeH4 , Ge2H6 , SiH4 , SiH3 , and GeH3 .
  • the product gas may be a mixture of these example gases, and the product gas may include at least one component selected from these example gases.
  • a raw material gas containing CF4 and CO2 as raw material gas components can be reacted to produce a precursor gas or product gas containing CF4 , CO2 , and COF2 , a product gas consisting of CF4 , or a product gas consisting of COF2 .
  • the product gas consisting of CF4 can be obtained by separating CF4 as a product gas from a precursor gas containing CF4 , CO2 , and COF2 using the separation unit 2.
  • the product gas consisting of COF2 can be obtained by separating COF2 as a product gas from a precursor gas containing CF4 , CO2 , and COF2 using the separation unit 2. If the residual gas contains CF4 or CO2 , these can be recovered and reused as raw material gas components.
  • a source gas containing H2 as a carrier gas and ASH3 as a source gas component can be used to obtain a product gas containing ASH3 at a higher concentration (e.g., twice the concentration) than the source gas, with H2 as the carrier gas.
  • the source gas in processing unit 1, the source gas is not reacted in reaction chamber 10, or is introduced to separation unit 2 bypassing reaction chamber 10, where H2 is separated from the source gas as a residual gas, and the remainder is obtained as a product gas. If the residual gas contains ASH3 , it can be recovered and reused as a source gas component.
  • a precursor gas or product gas containing GeH4 and Ge2H6 , with H2 as the carrier gas, can be obtained by reacting a source gas containing H2 as a carrier gas and GeH4 as a source gas component.
  • the ratios of GeH4 , Ge2H6 , and H2 can be adjusted by increasing or decreasing the amount of energy supplied to the reaction field in reaction chamber 10 to increase or decrease the amount of Ge2H6 produced, or by separating GeH4 and H2 from the precursor gas as residual gas in separation unit 2, and obtaining the remainder as product gas. If GeH4 is contained in the residual gas, it can be recovered and reused as a source gas component.
  • a precursor gas or product gas containing SiH4, GeH4 , and SiH3GeH3 , with H2 as the carrier gas can be obtained by reacting a source gas containing H2 as a carrier gas and containing SiH4 , GeH4 , and SiH3GeH3 .
  • the ratios of SiH4 , GeH4 , SiH3GeH3 , and H2 can be adjusted by increasing or decreasing the amount of energy supplied to the reaction field in reaction chamber 10 , or by increasing or decreasing the amounts of components separated from the precursor gas in separation unit 2 to form a residual gas. If the residual gas contains SiH4 or GeH4 , these can be recovered and reused as source gas components.
  • the processing section 1 shown in Fig. 1 has the reaction chamber 10 and the separation section 2.
  • the reaction chamber 10 is not essential to the processing section 1, and the processing section 1 may not have the reaction chamber 10.
  • the raw material gas components of the raw material gas may be the same as the product gas components of the product gas.
  • the separation unit 2 may concentrate the raw material gas components (i.e., the product gas components) from the raw material gas to obtain the product gas.
  • a specific example of this concentration would be the following: When the raw material gas contains 5% by volume of B2H6 and 95% by volume of N2 , and the product gas component of the product gas is B2H6 , a gas in which B2H6 is concentrated (e.g., a gas containing 20% by volume of B2H6 and 80% by volume of N2 ) is obtained as the product gas.
  • the status information does not include information related to the state of the reaction in the reaction chamber 10, but only information related to the state of separation in the separation unit 2 (separation information). If the processing unit 1 does not have a reaction chamber 10, the status information may be separation information. In other words, the separation information includes at least one of product information and residue information.
  • control unit C may control the state of separation in the separation unit 2 so that at least one of the concentration and composition of the product gas is constant. For example, if the concentration of a predetermined component in the product gas or the composition of the product gas differs from a target value, at least one of the supply rate of the raw material gas supplied from the supply source S, the supply pressure of the raw material gas, and the supply ratio of the raw material gas components may be changed depending on the degree of the difference, thereby changing the supply rate of the raw material gas supplied to the separation unit 2, the supply pressure of the raw material gas, and the supply ratio of the raw material gas components, and performing control to adjust the state of separation in the separation unit 2 (e.g., gas separation performance such as the permeability coefficient) so that the concentration of the predetermined component in the product gas and the composition of the product gas approach the target value.
  • the state of separation in the separation unit 2 e.g., gas separation performance such as the permeability coefficient
  • the separation unit 2 has been described as having a first separator 21 and a second separator 22. However, depending on the composition and required specifications of the feed gas and product gas, the separation unit 2 may have only the first separator 21, or in addition to the first separator 21 and the second separator 22, the separation unit 2 may have one or more additional separators having separation membranes appropriate for the components of the gas to be separated.
  • the recovery unit 4 has been described as having a first recovery unit 4A and a second recovery unit 4B. However, depending on the composition and required specifications of the raw material gas and product gas, the recovery unit 4 may have only the first recovery unit 4A, or the recovery unit 4 may have one or more additional recovery units in addition to the first recovery unit 4A and the second recovery unit 4B.
  • the processing unit 1 has been described as having a reaction chamber 10 and a separation unit 2.
  • the precursor gas produced in the reaction chamber 10 is supplied from the reaction chamber 10 to the separation unit 2 via a pipe 72 connecting the reaction chamber 10 and the separation unit 2.
  • the processing unit 1 is not limited to having a reaction chamber 10 and a separation unit 2, and may include other devices and mechanisms.
  • the processing unit 1 may have a storage unit 12, such as a storage container, that stores the precursor gas.
  • FIG. 6 shows a case in which the storage unit 12 is connected to the reaction chamber 10 and the separation unit 2 via a pipe 72a that is connected to a pipe 72. A portion of the precursor gas produced in the reaction chamber 10 may be stored in the storage unit 12. Furthermore, the precursor gas may be supplied from the storage unit 12 to the separation unit 2.
  • precursor gas supplied from reaction chamber 10 to separation unit 2 increases or decreases, excess precursor gas can be temporarily stored in storage unit 12, and if there is a shortage of precursor gas, precursor gas can be supplied from storage unit 12 to separation unit 2 to make up for this.
  • This allows separation unit 2 to separate product gas from the precursor gas stored in storage unit 12. Therefore, it may be possible to ensure a stable supply of product gas when generating the product gas at the site where it is used.
  • the processing unit 1 has been described as having a reaction chamber 10 and a separation unit 2.
  • the separation unit 2 is not essential to the processing unit 1, and the processing unit 1 may not have the separation unit 2.
  • the processing unit 1 does not have a separation unit 2
  • the precursor gas described in the above embodiment becomes the product gas. If the processing unit 1 does not have a separation unit 2, the gas supply device 100 does not need to have a recovery unit 4.
  • This disclosure is applicable to gas supply devices, gas supply systems, and gas supply methods.
  • Processing unit 10 Reaction chamber 100: Gas supply device 12: Storage unit 18: Set value input unit 19: Notification unit 2: Separation unit 200: Gas supply system 21: First separator 22: Second separator 211: Membrane unit 219: Container 221: Membrane unit 229: Container 29: Piping 3: Monitoring unit 30: Product monitoring unit 31: Residue monitoring unit 32: Residue monitoring unit 4: Recovery unit 41: First separation and recovery machine (recovery unit) 410: Membrane section 411: Inlet pipe 412: Outlet pipe 413: Exhaust pipe 419: Container 41a: Valve device 41b: Valve device 42: Second separation and recovery machine (recovery unit) 420: Membrane section 421: Inlet pipe 422: Outlet pipe 42a: Valve device 42b: Valve device 423: Exhaust pipe 43: Third separation and recovery machine (recovery unit) 430: Membrane section 431: Inlet pipe 432: Outlet pipe 433: Exhaust pipe 43a: Valve device 43b

Landscapes

  • Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
  • Chemical Vapour Deposition (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

産業用ガスを使用するその場で当該産業用ガスを効率的に発生させて供給することができるガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法を提供する。ガス供給装置は、原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得る製品ガス化処理を行う処理部と、製品ガス化処理の状態を監視して製品ガス化処理の状態に係る状態情報を取得する監視部と、を備え、処理部は、状態情報に基づいて処理部の状態を制御する。

Description

ガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法
　本開示は、ガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法に関する。
　特許文献１には、半導体製造装置用のガス供給装置が開示されている。このガス供給装置は、多数のウエハを同時に処理するバッチ式の処理反応炉のようなプロセスチャンバにガスを供給する。このガス供給装置は、ガス供給源と、ガス導入管と、ガス集合管と、複数の分岐管とを備えている。ガス集合管と分岐管には、圧力式流量制御器が設置されている。圧力式流量制御器はガス集合管に設けられた圧力検出器と、分岐管に設けられたコントロール弁及びオリフィスとを有している。圧力検出器からの検出圧力に基づいて、流量演算回路において流量が求められ、流量設定回路からの流量設定信号と流量演算回路からの流量に基づいて演算制御回路によりコントロール弁が制御される。ガス供給源としては、不活性ガス供給源と処理ガス供給源とが例示されている。
　特許文献２には、半導体の加工工程で使うハイドライドガスを常に一定の組成で供給するための方法と装置が開示されている。この方法では、ハイドライドを含む一番目のガスを電気化学的に発生させ、一番目のガスを希釈ガスを含む二番目のガスと混合して希釈ガスとハイドライドガスとを含む生成ガスの流れを作り、このガスの流れの中の希釈ガスの濃度とハイドライドガスの濃度をモニタし、時間の経過に対して希釈ガスに対するハイドライドガスの比をあらかじめ設定した値に維持するためのコントロ－ルプログラムを実行する。
　特許文献３には、ゼオライトを用いてキセノンを吸着して回収するガス回収方法が開示されている。
　特許文献４には、マイクロチャンネルチップ反応制御システムなどが開示されている。このマイクロチャンネルチップ反応制御システムは、試薬溶液を導入するための少なくとも二つの微小流路および該少なくとも二つの微小流路が接合してなる微小反応流路を有する。そして、このマイクロチャンネルチップ反応制御システムは、微小反応流路内で合流した試薬溶液間の反応により生じた生成物を分析するための分析手段と該分析手段から得られた分析結果に基づいて前記微小反応流路内での反応に関与する条件を制御する制御手段と含んでいる。このマイクロチャンネルチップ反応制御システムでは、制御手段が、マイクロチャンネルチップの温度および微小反応流路内で生じた生成物中の成分比または成分量を常時もしくは一定時間モニタリングし、該モニタリング結果を随時フィードバックすることにより、マイクロチャンネルチップの温度、各試薬溶液の流量や濃度を制御可能とされている。
特開２０１１－２３３８４１号公報 米国特許第６０８０２９７号明細書 特開２０１１－０５７４９１号公報 特開２００６－１４５５１６号公報
　産業用ガスは、温暖化係数のような環境負荷、人体への毒性や装置や配管に対する腐食性のような安全性、産業上の用途に対する機能性、コストのような種々の要件を考慮して、より優れたものへと置き換えが必要である。しかし、特定の要件について優れたガスであっても、他の要件とのバランスで、置き換えができない場合がある。例えば、従来使用されていた産業用ガスと比べて温暖化係数がきわめて低いがコストが極めて高いガスである場合や、従来使用されていた産業用ガスと比べて特定の機能（例えば、半導体ウエハのエッチング性能）に関し良好な特性を有するが、化学的安定性が低く、濃度管理などの点で使いこなしが難しい場合がある。これらの課題の一部は、その産業用ガスが使用されるその場で合成や分離抽出し、その産業用ガスを使用する装置等で使用可能とすることで、解決できる場合がある。そこで、産業用ガスを使用するその場で当該産業用ガスを発生させ、そのガスを次工程に供給することができる、ガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法の提供が望まれる。
　産業用ガスを使用する装置では、通常、供給される産業用ガスの濃度や組成が一定であることを前提に、その装置の使用条件の最適化が行われる。例えば産業用ガスの濃度や組成が不安定であると、産業用ガスを使用する装置での製造歩留まりが低下したり、品質ばらつきが生じたりする原因となる。そこで、その場で当該産業用ガスを発生させるガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法では、産業用ガスの安定供給が望まれる。
　産業用ガスの供給にあたっては、一般的に、コスト削減や環境負荷の低減のため、原料ガスの利用効率の改善や、廃棄されるガスの削減が要請される。
　このように、産業用ガスを使用するその場で当該産業用ガスを発生させ、そのガスを次工程に供給することができる、ガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法の提供が望まれる。そして、その場で当該産業用ガスを発生させるガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法では、産業用ガスの安定供給、効率的な発生及び廃棄するガスの削減が望まれる。
　本開示は、かかる実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、産業用ガスを使用するその場で当該産業用ガスを効率的に発生させて供給することができるガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法を提供することにある。
　上記目的を達成するための本開示に係るガス供給装置は、
　原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得る製品ガス化処理を行う処理部と、
　前記製品ガス化処理の状態を監視して前記製品ガス化処理の状態に係る状態情報を取得する監視部と、を備え、
　前記処理部は、前記状態情報に基づいて前記処理部の状態を制御する。
　上記目的を達成するための本開示に係るガス供給システムは、
　ガス供給装置と、前記ガス供給装置から供給されたガスを消費するプロセスチャンバとを備え、
　前記ガス供給装置は、
　　原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得る製品ガス化処理を行う処理部と、
　　前記処理部に前記原料ガスを供給する導入部と、
　　前記処理部から前記製品ガスを送出する送出部と、
　　前記製品ガス化処理の状態を監視して前記処理部の状態に係る状態情報を取得する監視部と、を有し、
　前記処理部は、前記状態情報に基づいて前記処理部の状態を制御し、
　前記プロセスチャンバは、前記送出部から送出された前記製品ガスを供給されている。
　上記目的を達成するための本開示に係るガス供給方法では、
　原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得る製品ガス化処理を行う製品ガス化工程と、
　前記製品ガス化処理の状態を監視して前記製品ガス化処理の状態に係る状態情報を取得する監視工程と、
　前記製品ガス化工程で得た前記製品ガスを、前記製品ガスを消費するプロセスチャンバに直接送出する送出工程と、を含み、
　前記製品ガス化工程では、前記状態情報に基づいて前記製品ガス化処理を制御する。
　産業用ガスを使用するその場で当該産業用ガスを効率的に発生させて供給することができるガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法を提供することができる。
本実施形態に係るガス供給装置及びこれを備えたガス供給システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態に係るガス供給装置の制御に係る構成のブロック図である。 分離部の説明図である。 回収部の説明図である。 第一分離回収機の説明図である。 別の処理部の構成を示す図である。
　図面に基づいて、本開示の実施形態に係るガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法について説明する。
　図１には、本実施形態に係るガス供給装置１００及びこれを備えたガス供給システム２００のフロー図の一例を示している。まず、ガス供給装置１００及びこれを備えたガス供給システム２００の概要を説明する。
　ガス供給装置１００は、原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得て（製品ガス化工程の一例）、この製品ガスを次工程へ直接送出（供給）する装置である。
　ガス供給システム２００は、ガス供給装置１００と、ガス供給装置１００から供給された製品ガスを消費するプロセスチャンバ９とを備えている。すなわち、ガス供給装置１００は、ガス供給装置１００で得た製品ガスを、プロセスチャンバ９に直接送出する（送出工程の一例）。本実施形態では、ガス供給装置１００で得た製品ガスの全量が、プロセスチャンバ９に供給されてよい。製品ガスは、ガス供給装置１００からプロセスチャンバ９に対してプラグフローで供給されてよい。
　プロセスチャンバ９の一例は、半導体ウェアのエッチング装置のような、半導体製造装置である。プロセスチャンバ９は、例えば製品ガスを通流させる配管７３を介してガス供給装置１００と接続されている。本実施形態において、プロセスチャンバ９は配管７３を介してガス供給装置１００と直結されており、ガス供給装置１００が製造した製品ガスの全量を供給されている。ガス供給装置１００が製造した製品ガスは、ガス供給装置１００からプラグフローで配管７３を流れてプロセスチャンバ９に供給されてよい。プロセスチャンバ９で使用された後の製品ガスは、プロセスチャンバ９の下流側に接続された配管７４を介して系外の排ガス処理装置などに排気されてよい。
　以下、ガス供給装置１００及びこれを用いたガス供給方法について詳述する。
　図１に示すように、ガス供給装置１００は、原料ガス成分の供給源Ｓと、原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスと残渣ガスとを得る処理（製品ガス化処理）を行う処理部１と、処理部１における製品ガス化処理の状態を監視する監視部３と、残渣ガスから原料ガス成分を回収する回収部４と、を備え得る。ガス供給装置１００は、原料ガス成分の供給源ＳとしてのシリンダユニットＳ１，Ｓ２から原料ガス成分を供給されてよい。回収部４で回収された原料ガス成分は、処理部１で再使用されてよい。
　原料ガスは、製品ガスを得るための原料となるガスである。原料ガスには、製品ガスを得るための原料ガス成分が含まれる。原料ガス中には、１種以上の原料ガス成分が含まれていてもよい。また、原料ガスには、窒素、二酸化炭素、アルゴンのような不活性ガスなどの、キャリアガスが含まれていてもよい。原料ガスの原料ガス成分については後述する。
　原料ガス成分は、例えば、ガスボンベやシリンダ、タンクのような、ガスの貯留槽を有する供給源Ｓから供給されてよい。
　本実施形態では、ガス供給装置１００において、原料ガス成分及び原料ガスが、以下のようにして供給源Ｓから処理部１に供給される場合を例示している。供給源Ｓは、原料ガス成分の貯留槽としてのシリンダと、シリンダから吐出する、原料ガス成分を含むガスの圧力や流量を調節する、レギュレータや流量制御装置のような調整機構と含む、シリンダユニットＳ１，Ｓ２から、所定の供給量で原料ガス成分を含むガスが配管７９ａ、７９ｂのような供給配管群７９に吐出される。供給配管群７９に吐出されたガスは、例えば混合機８９で混合されて、原料ガスとなり、配管７１に供給される。そして、配管７１から処理部１に原料ガスが供給される。
　製品ガスは、プロセスチャンバ９で消費又は使用される成分（以下、製品ガス成分と称する場合がある）を含むガスである。製品ガスには、窒素、二酸化炭素、アルゴンのような不活性ガスなどの、キャリアガスが含まれていてもよい。製品ガスの製品ガス成分については後述する。
　図２に示すように、ガス供給装置１００は、供給源Ｓ、処理部１、監視部３及び回収部４の動作を制御する制御部Ｃと、処理部１、監視部３及び回収部４を制御するためのプログラム、パラメータ及び各種の動作の状態に係る情報を記憶する記憶部Ｍを更に備えてもよい。以下では、供給源Ｓ、処理部１、監視部３及び回収部４の動作は、制御部Ｃの制御や動作指令によって行われてよい。供給源Ｓ、処理部１、監視部３及び回収部４の動作説明では、制御部Ｃによる制御の説明は適宜省略する。制御部Ｃについては後述する。
　図１に示すように、処理部１は、原料ガスを反応（製品ガス化処理の一例）させて、製品ガス又は製品ガスの成分を含む、製品ガスの前駆体ガスを得る反応室１０と、原料ガス又は前駆体ガスから製品ガスを分離（製品ガス化処理の一例）する分離部２とを有しうる。処理部１は、反応室１０と分離部２とのうちの少なくとも一つを有する。本実施形態において、処理部１が反応室１０と分離部２とを有することは必須ではないが、以下では、主に処理部１が反応室１０と分離部２とを有する場合を例示して説明する。
　処理部１は、処理部１に原料ガスを供給する導入部である配管７１から原料ガス成分を含む原料ガスを供給されてよい。処理部１は、製品ガスを送出する送出部である配管７３を介して製品ガスをプロセスチャンバ９に供給する。上述のように、送出部である配管７３は、プロセスチャンバ９に直結されており、これにより、処理部１で得られた製品ガスは、プロセスチャンバ９に直接送出される。したがって、処理部１で得られた製品ガスは、分解や副反応によって変質することを抑制され、安定した濃度、組成でプロセスチャンバ９に送出される。すなわち、ガス供給装置１００において製品ガスを使用するその場でその製品ガスを発生させてプロセスチャンバ９に安定供給することができる。
　反応室１０は、例えば、原料ガスを反応（化学反応）させて製品ガス成分を生成する反応場と、反応を促進するために供給するエネルギー供給源と、を有しうるガスの反応装置（反応部）である。反応室１０の一例は、プラズマ反応装置、電気化学反応装置、高温反応装置及び光反応装置である。
　反応室１０は、例えば押し出し流れ式の反応装置であってよく、反応場となる空間を区画する容器は、配管状であってもよいし、槽状であってもよい。反応室１０の大きさ（装置スケール）は限定されず、いわゆる微小反応装置、例えば、マイクロ流体チップ、マイクロリアクター又はＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ　Ｅｌｅｃｔｒｏ　Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）などと称されるものであってもよい。
　反応室１０では、原料ガスから製品ガス又は前駆体ガスが製造される。反応室１０には配管７１から原料ガスが供給されてよい。前駆体ガスは、反応室１０と分離部２とを接続する配管７２を介して分離部２に供給される。なお、反応室１０で製品ガスが製造される場合は、反応室１０から配管７３に製品ガスを供給してよい。
　反応室１０では、反応によって生じる製品ガス成分１ｍｏｌ当たり、１ｋＪ以上のエネルギーの出入りがある反応、すなわち、反応エンタルピー（ΔＨ）の絶対値が１ｋＪ／ｍｏｌ以上の反応を生じさせることが好ましい。
　分離部２は、前駆体ガスから製品ガスと残渣ガスとを分離、もしくは、原料ガスから製品ガスと残渣ガスとを分離する分離処理を行う分離機構である。以下では、前駆体ガスと原料ガスとを包含して、単に、前駆体等と称する場合がある。
　分離部２は、一例として、前駆体等から製品ガスと残渣ガスとを分離する分離膜を有してよい。分離膜の一例は、オルガノシリカ膜、ゼオライト膜、ポリイミド膜及びシリコーン膜である。分離膜は、前駆体等に含まれる成分、製品ガスに含まれる成分及び残渣ガスに含まれる成分に応じて選択してよく、上記で例示したものに限られない。
　分離部２は、例えば、図３に示すように、第一分離器２１と第二分離器２２とを有してよい。第一分離器２１及び第二分離器２２は、それぞれ、分離するガスの成分に応じた分離膜を有してよい。一例として、第一分離器２１と第二分離器２２とは直列に配列されてよい。
　図３では、第一分離器２１が、筒状に形成された分離膜を有する膜部２１１と、膜部２１１を収容する筒状の容器２１９とを備えている場合を示している。第一分離器２１では、例えば、配管７２から供給された前駆体等を膜部２１１の筒内に導入し、分離膜を透過した残渣ガスを配管８１に排気する。配管８１にはドライポンプなどのポンプ８１ａが設けられてもよい。残渣ガスの一部又は全部を除去された前駆体等は、第一分離器２１と第二分離器２２とを接続する配管２９に供給される。
　第二分離器２２は、第一分離器２１と同様に、膜部２２１と容器２２９とを備えてよい。第二分離器２２では、例えば、配管２９から供給された前駆体等を膜部２２１の筒内に導入し、分離膜を透過した残渣ガスを配管８２に排気する。配管８２にはドライポンプなどのポンプ８２ａが設けられてもよい。前駆体等から残渣ガスを除去して得られた製品ガスは、配管７３に供給される。
　膜部２１１の分離膜と膜部２２１の分離膜とは同じ膜であってもよいし、異なる種類の分離膜であってもよい。本実施形態では、膜部２１１の分離膜と膜部２２１の分離膜とは、異なる種類の分離膜であって、透過可能な成分が異なる場合を例示して以下説明する。
　監視部３は、処理部１の製品ガス化処理の状態を監視し、これに係る情報を取得する監視工程を実行する。監視部３は、一つ以上の測定装置、分析装置、検出装置又はこれらの組み合わせであってよい。監視部３は、処理部１における製品ガス化処理の状態として、反応室１０での反応の状態に係る情報（反応情報）や、分離部２における分離の状態に係る情報（以下、処理部１における製品ガス化処理の状態に係るこれらの情報を状態情報と称する）を取得してよい。状態情報は、必要に応じて記憶部Ｍ（図２参照）に記憶される。
　状態情報には、製品ガス、前駆体ガス及び残渣ガスの状態、例えば、濃度、質量、組成及びこれらに相関又は対応する組成情報、温度や圧力のような状態及びこれらに相関又は対応する物質状態情報、及び流量（通流速度）及びこれらに相関又は対応する流量情報を含み得る。
　以下では、状態情報のうち、特に、製品ガスの組成情報、製品ガスの物質状態情報及び製品ガスの流量情報を包括して、製品情報と称する場合がある。また、以下では、状態情報のうち、特に残渣ガスの組成情報、残渣ガスの物質状態情報及び残渣ガスの流量情報を包括して、残渣情報と称する場合がある。また、以下では、状態情報のうち、分離部２における分離の状態に係る情報を特に分離情報と称する場合がある。
　監視部３は、一例として、製品情報を取得する製品情報取得工程を実行する製品監視部３０と、残渣情報を取得する残渣情報取得工程を実行する残渣監視部３１，３２とを有する。監視部３は、処理部１の状態の監視の一形態として、送出部である配管７３を通流する製品ガスを監視することができる。監視部３は、処理部１の状態の監視の別の形態として、配管８１，８２を通流する残渣ガスを監視することもできる。
　製品監視部３０や残渣監視部３１，３２は、一つ以上の測定装置、分析装置、検出装置又はこれらの組み合わせであってよい。製品監視部３０や残渣監視部３１，３２の一例は、製品ガスや残渣ガスの濃度や組成に係る情報のうちの少なくとも一つの情報を取得することができる超音波式のガス濃度計、ＮＤＩＲ（Ｎｏｎ－Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ、非分散形赤外線吸収）を利用したガス分析装置、真空深紫外分光を利用したガス分析装置である。例えば、超音波式のガス濃度計では、製品ガスや残渣ガスの濃度や組成に係る情報を取得することができる。ＮＤＩＲや真空深紫外分光を利用したガス分析装置では、製品ガスや残渣ガスの吸光度に係る情報を取得することができる。製品監視部３０や残渣監視部３１，３２の他の例は、質量流量計や流速計のような製品ガスや残渣ガスの質量に係る情報を取得する測定器である。製品監視部３０や残渣監視部３１，３２は、これらに限られず、製品ガスや残渣ガスの状態に応じて適宜選択しうる。
　製品監視部３０は、配管７３にオンライン又はインラインで設置してよい。
　残渣監視部３１，３２は、配管８１，８２にオンライン又はインラインで設置してよい。
　回収部４は、残渣ガスを処理対象ガスとして、処理対象ガス（残渣ガス）から原料ガス成分を回収する回収処理を行う回収機構である。回収部４は、一例として、処理対象ガスから原料ガス成分とそれ以外とを分離して原料ガス成分を回収する分離膜を有してよい。分離膜の一例は、オルガノシリカ膜、ゼオライト膜、ポリイミド膜、シリコーン膜、炭素膜、イオン液体膜、酸化グラファイト膜、マキシン（ＭＸｅｎｅ）膜、及び金属有機構造体（ＭＯＦ：Ｍｅｔａｌ　Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋｓ）膜である。分離膜は、前駆体等に含まれる成分、製品ガスに含まれる成分及び残渣ガスに含まれる成分に応じて選択してよく、上記で例示したものに限られない。
　回収部４は、図１に示すように、配管８１から残渣ガスの供給を受け、配管８３に残渣ガスから原料ガス成分を回収した濃縮ガスを送出する第一回収部４Ａと、配管８２から残渣ガスの供給を受け、配管８４に残渣ガスから原料ガス成分を回収した濃縮ガスを送出する第二回収部４Ｂと、を有する。第一回収部４Ａと第二回収部４Ｂとは基本的に同様の構造であってよい。配管８１，８２には、ドライポンプなどの気体のポンプ機構が配置され、残渣ガスを分離部２から吸引して回収部４に送出する場合を例示している。以下では、第一回収部４Ａを例示し、これを回収部４として説明する。本実施形態において、第一回収部４Ａと第二回収部４Ｂとは基本構成が同じであるため、第二回収部４Ｂのみの個別の説明は原則省略し、必要に応じて補足する。
　回収部４（第一回収部４Ａ）は、例えば、図４に示すように、分離膜を有する一つ以上の回収ユニットと、これらの回収ユニットに処理対象ガスを分配する分配部５とを有してよい。図４では、回収部４が、回収ユニットとして、二つ以上の回収ユニットを有する場合を例示している。具体的には、回収部４が、回収ユニットとしての第一分離回収機４１（第一の回収ユニット）、第二分離回収機４２（第二の回収ユニット）及び第三分離回収機４３（第三の回収ユニット）を有する場合を例示している。以下では、第一分離回収機４１、第二分離回収機４２及び第三分離回収機４３を包括して、単に回収ユニットと称する場合がある。
　第一分離回収機４１は、図５に示すように、分離膜（例えば筒状形状）を有する膜部４１０と、膜部４１０を収容する筒状の容器４１９と、処理対象ガスを容器４１９内に導入する導入配管４１１と、原料ガス成分が濃縮された濃縮ガスを次工程に送出する送出配管４１２と、濃縮ガスを回収した後の処理対象ガスの残渣である廃棄ガス（廃棄するガス）を系外に排気する排気配管４１３とを有する。
　図５に示す例では、導入配管４１１から第一分離回収機４１（容器４１９内）に導入された処理対象ガスのうち、原料ガス成分以外の成分の一部又は全部が膜部４１０を透過し、廃棄ガスとして、排気配管４１３を介して排気配管８５（図４参照）に送出され、系外に排気される。なお、第二回収部４Ｂの場合、廃棄ガスは排気配管８６（図４参照）に送出され、系外に排気される。容器４１９内に導入された処理対象ガスのうち、膜部４１０を透過しなかったガス、すなわち、原料ガス成分が濃縮された濃縮ガスは、送出配管４１２に送出される。第一分離回収機４１には、処理対象ガスの送気のためなどに用いるドライポンプなどに供給される窒素ガス（Ｎ２）が併せて供給されてよい。第一分離回収機４１に供給された窒素ガスは、廃棄ガスと共に廃棄するとよい。
　図４に示す第二分離回収機４２及び第三分離回収機４３は、第一分離回収機４１と同様の構造であってよい。
　導入配管４２１から第二分離回収機４２に導入された処理対象ガスのうち、原料ガス成分以外の成分の一部又は全部が膜部４２０を透過し、廃棄ガスとして、排気配管４２３を介して排気配管８５（第二回収部４Ｂの場合は排気配管８６）に送出され系外に排気されると共に、濃縮ガスは、送出配管４２２に送出される。
　導入配管４３１から第三分離回収機４３に導入された処理対象ガスのうち、原料ガス成分以外の成分の一部又は全部が膜部４３０を透過し、廃棄ガスとして、排気配管４３３を介して排気配管８５（第二回収部４Ｂの場合は排気配管８６）に送出され系外に排気されると共に、濃縮ガスは、送出配管４３２に送出される。
　なお、各回収ユニットの分離膜は、大きさや構造、種類が同一であってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。例えば、膜部４１０，４２０，４３０が同一の分離膜であってもよいし、それぞれ異なる分離膜であってもよい。
　導入配管４１１，４２１，４３１には、処理対象ガスの通流を許容する状態と禁止する状態とを切り替える弁装置４１ａ，４２ａ，４３ａを配置してよい。また、送出配管４１２，４２２，４３２には、濃縮ガスの通流を許容する状態と禁止する状態とを切り替える弁装置４１ｂ，４２ｂ，４３ｂを配置してよい。弁装置４１ａ，４２ａ，４３ａ及び弁装置４１ｂ，４２ｂ，４３ｂは、導入配管４１１，４２１，４３１や送出配管４１２，４２２，４３２にガスを通流させる必要が無い場合や、ガスを通流させたくない場合に閉状態とし、ガスを通流させたい場合に開状態とすればよい。
　図４に示すように、分配部５は、回収ユニットに処理対象ガスを分配する弁装置や流量制御装置のような、ガスの供給や供給先の変更と、供給の停止とを制御可能な流路の切替機構である。分配部５は、状態情報に基づいて、二つ以上の回収ユニットを直列、並列又は単独に切り替えてこれらに処理対象ガスを分配する。なお、本実施形態において、分配との概念には、処理対象ガスを供給しない場合が含まれる。
　本実施形態では、一例として、分配部５が、三方弁５１，５２，５３と、三方弁５１と三方弁５２とを接続する配管５１０と、三方弁５２と三方弁５３とを接続する配管５２０と、三方弁５３と配管８３又は配管８４とを接続する配管５３０と、を備えている。
　配管５１０には、第一分離回収機４１から濃縮ガスが送出される送出配管４１２が接続されており、送出配管４１２を介して第一分離回収機４１からの濃縮ガスの供給を受けられるようになっている。同様に、配管５２０には送出配管４２２が接続されており、第二分離回収機４２からの濃縮ガスの供給を受けられるようになっている。また、配管５３０には送出配管４３２が接続されており、第三分離回収機４３からの濃縮ガスの供給を受けられるようになっている。
　三方弁５１は、配管８１と、導入配管４１１と、配管５１０とに接続されており、配管８１から供給された処理対象ガスを、導入配管４１１を介して第一分離回収機４１に供給し、配管５１０に供給しない第一状態と、配管５１０へ供給し、導入配管４１１及び第一分離回収機４１に供給しない第二状態とを切り替え可能とされている。
　三方弁５２は、配管５１０と、導入配管４２１と、配管５２０とに接続されており、配管５１０から供給された処理対象ガスを、導入配管４２１を介して第二分離回収機４２に供給し、配管５２０に供給しない第一状態と、配管５２０へ供給し、導入配管４２１及び第二分離回収機４２に供給しない第二状態とを切り替え可能とされている。
　三方弁５３は、配管５２０と、導入配管４３１と、配管５３０とに接続されており、配管５２０から供給された処理対象ガスを、導入配管４３１を介して第三分離回収機４３に供給し、配管５３０に供給しない第一状態と、配管５３０へ供給し、導入配管４３１及び第三分離回収機４３に供給しない第二状態とを切り替え可能とされている。
　分配部５は、三方弁５１，５２，５３のそれぞれの状態の切り替えにより、二つ以上の回収ユニットを直列に接続し、もしくは単独に切り替えて、これら回収ユニットに処理対象ガスを供給して濃縮ガスを得られるようにする。
　図１に示すように、配管８３，８４に送出された濃縮ガスは、シリンダユニットＳ１，Ｓ２に戻されて、再び混合機８９で混合されて、原料ガスとして再使用される。なお、図１では、配管８３，８４に送出された濃縮ガスは、シリンダユニットＳ１，Ｓ２に戻される場合を例示しているが、配管８３，８４に送出された濃縮ガスは、シリンダユニットＳ１，Ｓ２に戻される場合に限られず、配管７９ａ，７９ｂに戻されてもよいし、混合機８９に戻されてもよい。濃縮ガスを原料ガスとして再使用する場合の配管の構成は本実施形態の例示に限られず、適宜変更可能である。
　このようにして残渣ガスから濃縮ガスを得て、濃縮ガスを原料ガスとしてその場で再使用することで、ガス供給装置１００における原料ガスの使用量を削減し、これにより製品ガスを使用するその場でガス供給装置１００によりその製品ガスを効率的に発生させて供給することができるようになる。
　図２を参照しつつ、制御部Ｃ及びガス供給装置１００の動作制御について説明する。上述のように、ガス供給装置１００の動作制御は制御部Ｃが行ってよい。すなわち、処理部１、監視部３及び回収部４の動作や制御は、制御部Ｃの指令に基づいて行われてよい。
　制御部Ｃは、供給源Ｓ、処理部１、監視部３及び回収部４を制御する、ガス供給装置１００の中央制御機構である。制御部Ｃは、一つ以上のプロセッサを含む。一実施形態において「プロセッサ」は、汎用のプロセッサ又は特定の処理に特化した専用のプロセッサであるが、これらに限定されない。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）などであってもよい。制御部Ｃは、処理部１、監視部３及び回収部４を含む、ガス供給装置１００全体を制御するものであってよい。
　記憶部Ｍは、供給源Ｓ、処理部１、監視部３及び回収部４などの、ガス供給装置１００を制御するためのプログラムやパラメータ及び各種の動作の状態に係る情報である状態情報を記憶しうる。記憶部Ｍは、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ　Ｄｉｓｋ　Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ　Ｓｔａｔｅ　Ｄｒｉｖｅ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒy）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）を含む任意の記憶モジュールを含み得る。記憶部Ｍは、例えば、主記憶装置、補助記憶装置又はキャッシュメモリとして機能してよい。記憶部Ｍは、ガス供給装置１００に内蔵されているものに限定されず、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｂｕｓ）ポート等のデジタル入出力ポート等によって接続されている外付けのデータベース又は外付け型の記憶モジュールであってもよい。
　供給源Ｓ、処理部１、監視部３、回収部４、記憶部Ｍ及び制御部Ｃは、図２に示すようにバスなどの伝送路によって相互に通信可能となるように、電気的に接続されてよい。図２では、処理部１の反応室１０（図１参照）における反応や分離部２（図１参照）の分離処理の設定パラメータのような、ガス供給装置１００の設定情報を入力する設定値入力部１８と、状態情報やその他のガス供給装置１００の動作情報等を報知する報知部１９とがさらに接続されている場合を例示している。報知部１９の一例は、例えば記憶部Ｍに記憶された状態情報やその他のガス供給装置１００の動作情報を音声（例えば、アラーム音）や画像表示で報知するスピーカやモニタである。報知部１９がモニタを有する場合、当該モニタをタッチパネルとして設定値入力部１８を兼ねてもよい。
　図１に示すように、制御部Ｃは、設定パラメータと監視部３が取得した状態情報（特に、製品情報）とに基づいて、処理部１の状態を制御してよい。換言すると、処理部１は、設定パラメータと状態情報とに基づいてその処理の状態を制御してよい。制御部Ｃは、設定パラメータと状態情報とに基づいて処理部１の反応室１０における原料ガスの反応を制御してよい。制御部Ｃは、設定パラメータと状態情報とに基づいて分離部２での分離の状態を制御してよい。
　例えば、制御部Ｃは、製品ガスの濃度及び組成のうちの少なくとも一つが一定になるように、反応室１０での反応や、分離部２での分離の状態を制御してよい。
　具体的には例えば、製品ガス中における所定の成分の濃度や製品ガスの組成が目標値（上記設定パラメータの一例、プロセスチャンバ９に供給する製品ガスの目標品質）と相違する場合、その相違の程度に応じて、反応室１０で反応場に供給するエネルギーの量を増減させて、製品ガス中における所定の成分の濃度や製品ガスの組成が目標値に近づくように反応室１０での反応を促進又は抑制する制御を行ってよい。
　また、例えば、製品ガス中における所定の成分の濃度や製品ガスの組成が目標値（上記設定パラメータの一例、プロセスチャンバ９に供給する製品ガスの目標品質）と相違する場合、その相違の程度に応じて、供給源Ｓ（シリンダユニットＳ１，Ｓ２）から供給する原料ガスの供給速度、原料ガスの供給圧力及び原料ガス成分の供給比率のうちの少なくとも一つを変更して、これにより、反応室１０や分離部２に供給されるガスの供給速度、ガスの供給圧力及びガス成分の供給比率を変更して、製品ガス中における所定の成分の濃度や製品ガスの組成が目標値に近づくように反応室１０での反応を促進又は抑制し、もしくは、分離部２での分離の状態（例えば、透過係数のような、ガスの分離性能）を調節する制御を行ってよい。
　これらの制御により、製品ガスを使用するその場で、ガス供給装置１００によりその製品ガスを効率的に発生させることができる。また、製品ガスを使用するその場でガス供給装置１００によりその製品ガスを発生させるにあたり、製品ガスを安定供給することができるようになる。
　なお、反応室１０で反応場に供給するエネルギーの量の一例は、プラズマ反応装置におけるプラズマの出力、電気化学反応装置における電流量の出力、高温反応装置における供給熱量及び光反応装置における光量である。
　制御部Ｃは、設定パラメータと監視部３が取得した状態情報、特に、残渣情報に基づいて、回収部４の分配部５を制御し、二つ以上の回収ユニットを直列、並列又は単独に切り替えてこれらに処理対象ガスを分配する。なお、第一分離回収機４１、第二分離回収機４２及び第三分離回収機４３（図４参照）が有する分離膜の性能や特性に係る情報は、上記の設定パラメータの他の例である。
　制御部Ｃの制御に基づく回収部４における分配部５による分配例を以下説明する。以下では、第一回収部４Ａの分配部５を例示して説明するが、第二回収部４Ｂの分配部５についても同様である。
　まず、図４に示す第一分離回収機４１、第二分離回収機４２及び第三分離回収機４３が、同じ特性の分離膜を有している場合を例示する。分配部５において、三方弁５１，５２，５３が第一状態であれば、第一分離回収機４１、第二分離回収機４２及び第三分離回収機４３が、この順に直列に接続されて、処理対象ガスがこの順に通流するようになる。
　例えば、処理対象ガスとして配管８１から供給された残渣ガス中の原料ガス成分の量が多い場合（例えば、原料ガス成分の濃度が高い場合や残渣ガスの流量が大きい場合）、二つ以上の回収ユニットを直列に接続して処理対象ガスをより大きな面積の分離膜に接触させて、濃縮ガス中における原料ガス成分の回収率を向上させることができる場合がある。
　例えば分配部５において、三方弁５１，５３が第一状態で、三方弁５２が第二状態であれば、第一分離回収機４１と第三分離回収機４３とが、この順に直列に接続されて、処理対象ガスがこの順に通流し、処理対象ガスが第二分離回収機４２を通流しない状態となる。例えば、処理対象ガスとして配管８１から供給された残渣ガス中の原料ガス成分の量がさほど多くない場合、一つ又は二つの回収ユニット（この例では、第一分離回収機４１と第三分離回収機４３と）を回収処理に使用し、残りの回収ユニット（この例では、第二分離回収機４２）を休ませることができる場合がある。
　他の例では、分配部５において、三方弁５１が第一状態で、三方弁５２，５３が第二状態であれば、第一分離回収機４１のみが単独で回収処理に使用される状態となる。
　分配部５における三方弁５１，５２，５３の各状態の組み合わせの変更により、回収処理に使用される回収ユニットを二つ以上の回収ユニットを直列に接続し、もしくは単独に切り替えて使用することができる。以下では、分配部５における三方弁５１，５２，５３の各状態の組み合わせのことを、分配部５の分配状態と称する場合がある。また、以下では、三方弁５１，５２，５３の各状態の組み合わせの変更（切り替え）を、分配部５の分配状態の変更と称する場合がある。
　すなわち、制御部Ｃ（図１，２参照）は、残渣ガス中における原料ガス成分の濃度（残渣情報）に応じた配列で二つ以上の回収ユニットを直列に接続された状態に分配部５の分配状態を変更し、また、回収ユニットを単独の状態に分配部５の分配状態を切り替えて、残渣ガスをこれら回収ユニットに直列で、もしくは単独の回収ユニットに分配（供給）する場合がある。
　なお、分配部５の分配状態によって休ませている回収ユニットが存在する場合、休ませている回収ユニットにおいては、休ませている期間中に、例えば分離膜の交換のようなメンテナンス作業を実施することもできる。
　上記の例では、図１に示すように、残渣ガス中における原料ガス成分の濃度（残渣情報）に応じて制御部Ｃが分配部５の分配状態を変更し、使用する回収ユニットの組み合わせや接続状態（直列、単独）を切り替える場合を説明したが、分配部５の分配状態を変更は、残渣ガス中における原料ガス成分の濃度に応じて行う場合に限られない。
　例えば、制御部Ｃによる分配部５の分配状態の変更を、残渣ガス中におけるガスの組成（残渣情報の他の例）に応じて行ってもよい。具体的には、制御部Ｃによる分配部５の分配状態の変更を、残渣ガス中における原料ガス成分の種類や、副生成物（例えば、反応室１０で生じて残渣ガス中に含まれたもの）のガスに適合する回収ユニットを選択するようにして行ってもよい。すなわち、制御部Ｃは、残渣ガス中の組成に適合する回収ユニットを少なくとも一つ選択し、選択した回収ユニットに処理対象ガスとしての残渣ガスを供給するように分配部５の分配状態を変更することができる。例えば、回収部４が、第一の分離膜を用いた回収ユニット（第一の回収ユニット）と、この回収ユニットとは異なる種類の分離膜を有する別の回収ユニット（第二の回収ユニット）とを有する場合に、制御部Ｃは残渣情報と各回収ユニットの分離膜の種類に係る情報とに基づいて、より好適な回収ユニットに残渣ガスを供給するように分配部５の分配状態を変更することができる。
　制御部Ｃは、残渣ガス中の組成に適合する回収ユニットを少なくとも一つ選択し、選択した回収ユニットに処理対象ガスとしての残渣ガスを供給するように分配部５の分配状態を変更する場合、制御部Ｃは、残渣ガスの組成に応じた配列で二つ以上の回収ユニットを直列に接続するように分配部５の分配状態を変更し、残渣ガスを回収ユニットに供給するようにしてよい。
　具体例を挙げると、以下のようである。図４に示す第一分離回収機４１及び第二分離回収機４２の分離膜が、ガス種Ａ（原料ガス成分の一例）に適合し（例えば、ガス種Ａを透過させず）、第三分離回収機４３の分離膜がガス種Ａに不適である（例えば、ガス種Ａを透過させてしまう）場合、制御部Ｃ（図１，２参照）は、第一分離回収機４１及び第二分離回収機４２を直列又は単独で回収処理に使用するように分配部５の分配状態を変更してよい。
　また、第一分離回収機４１の分離膜が、ガス種Ｂ（副生成物の一例）に適合せず（例えば、ガス種Ｂによって容易に劣化し）、第二分離回収機４２及び第三分離回収機４３の分離膜がガス種Ｂに適合する場合、制御部Ｃ（図１，２参照）は、第二分離回収機４２及び第三分離回収機４３を直列又は単独で回収処理に使用するように分配部５の分配状態を変更してよい。
　上記の例では、残渣情報に応じて図１に示す制御部Ｃが分配部５の分配状態を変更し、使用する回収ユニットの組み合わせや接続状態を直列又は単独に切り替える場合を説明した。しかし、残渣情報に応じた分配部５の分配状態の変更や使用する回収ユニットの組み合わせや接続状態の変更は、上記の例示に限られない。回収部４や分配部５が有する弁類や配管類のレイアウトを変更すれば、残渣情報に応じて分配部５の分配状態を変更し、使用する回収ユニットの組み合わせや接続状態を直列、並列又は単独のいかようにも切り替えるように構成することができる。
　なお、上述のように、第一回収部４Ａと第二回収部４Ｂとは基本構成が同じであるが、第一回収部４Ａと第二回収部４Ｂとのそれぞれの回収ユニットの組み合わせや、各回収ユニットで使用する分離膜は、回収処理を行う処理対象ガスの組成に応じて違えてよい。また、第一回収部４Ａの分配部５の動作制御や分配状態と、第二回収部４Ｂの分配部５の動作制御や分配状態とも、回収処理を行う処理対象ガスの組成に応じて違えてよい。
　以下では、本実施形態に係るガス供給装置１００で用いることができる原料ガス、製品ガス及び残渣ガスについて説明する。
　原料ガスは、原料ガス成分として、ＣＦ系ガス、ＣＨＦ系ガス、塩素系ガス、臭素系ガス、ヨウ素系ガス及び水素化物系ガスのうちから選択される成分を少なくとも一つ含みうる。原料ガスは、これら例示のガスの混合物であってもよく、原料ガスは、これら例示のガスのうちから選択される成分を少なくとも一つ含みうる。
　ＣＦ系ガスの一例は、ＣＦ４、Ｃ２Ｆ６及びＣ４Ｆ８である。
　ＣＨＦ系ガスの一例は、ＣＨ３Ｆ、ＣＨＦ３及びＣ３Ｈ２Ｆ４である。
　塩素系ガスの一例は、ＣｌＦ３、ＨＣｌ及びＣｌ２である。
　臭素系ガスの一例は、ＢｒＦ、ＢｒＣｌ及びＢｒ２である。
　ヨウ素系ガスの一例は、ＩＦ、ＩＢｒ及びＩＣｌ、Ｉ２である。
　水素化物系ガスの一例は、ＡｓＨ３、ＧｅＨ４及びＳｉＨ４である。
　なお、原料ガスが含み得る原料ガス成分は、上記例示のガスに限定されない。例えば、製造したい製品ガスに応じて、炭素、酸素、水素、窒素などの供給源となる成分を含み得る。具体的には、炭素、酸素、水素及び窒素の供給源として、例えばＣＯ２、ＣＯ、炭化水素ガス、Ｈ２Ｏ、Ｈ２、Ｎ２及びアンモニアを含み得る。
　製品ガスの製品ガス成分の一例は、ＣＦ４、ＣＯＦ２、ＡｓＨ３、ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈ６、ＳｉＨ４、ＳｉＨ３及びＧｅＨ３である。製品ガスは、これら例示のガスの混合物であってもよく、製品ガスは、これら例示のガスのうちから選択される成分を少なくとも一つ含みうる。
　ガス供給装置１００における原料ガス、前駆体ガス及び製品ガスとの組み合わせの具体例は以下のようである。
　ＣＦ４とＣＯ２とを原料ガス成分として含む原料ガスを反応させて、ＣＦ４とＣＯ２とＣＯＦ２とを含む前駆体ガスや製品ガスや、ＣＦ４からなる製品ガス、もしくはＣＯＦ２からなる製品ガスを得ることができる。ＣＦ４からなる製品ガスは、分離部２によってＣＦ４とＣＯ２とＣＯＦ２とを含む前駆体ガスからＣＦ４を製品ガスとして分離することによって得ることができる。ＣＯＦ２からなる製品ガスは、分離部２によってＣＦ４とＣＯ２とＣＯＦ２とを含む前駆体ガスからＣＯＦ２を製品ガスとして分離することによって得ることができる。残渣ガスにＣＦ４やＣＯ２が含まれる場合、これらは原料ガス成分として回収して再使用すればよい。
　Ｈ２をキャリアガスとして含み、且つ、ＡＳＨ３を原料ガス成分として含む原料ガスにより、ＡＳＨ３を原料ガスよりも高濃度（例えば、２倍の濃度）で含む、Ｈ２をキャリアガスとした製品ガスを得ることができる。この場合、処理部１では、反応室１０で反応させず、もしくは反応室１０をバイパスして分離部２に原料ガスを導いて、分離部２で原料ガスからＨ２を残渣ガスとして分離し、残りを製品ガスとして得ればよい。残渣ガスにＡＳＨ３が含まれる場合、これは原料ガス成分として回収して再使用すればよい。
　Ｈ２をキャリアガスとして含み、且つ、ＧｅＨ４を原料ガス成分として含む原料ガスを反応させて、ＧｅＨ４とＧｅ２Ｈ６とを含む、Ｈ２をキャリアガスとした前駆体ガス又は製品ガスを得ることができる。ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈ６及びＨ２の比率を調整したい場合は、反応室１０で反応場に供給するエネルギーの量を増減させてＧｅ２Ｈ６の生成量を増減させたり、分離部２で前駆体ガスからＧｅＨ４やＨ２を残渣ガスとして分離し、残りを製品ガスとして得たりすればよい。残渣ガスにＧｅＨ４が含まれる場合、これは原料ガス成分として回収して再使用すればよい。
　Ｈ２をキャリアガスとして含み、且つ、ＳｉＨ４とＧｅＨ４とを原料ガス成分として含む原料ガスを反応させて、ＳｉＨ４とＧｅＨ４とＳｉＨ３ＧｅＨ３とを含む、Ｈ２をキャリアガスとした前駆体ガス又は製品ガスを得ることができる。ＳｉＨ４、ＧｅＨ４、ＳｉＨ３ＧｅＨ３及びＨ２の比率を調整したい場合は、反応室１０で反応場に供給するエネルギーの量を増減させたり、分離部２で前駆体ガスから分離して残渣ガスとする成分の量を増減させたりすればよい。残渣ガスにＳｉＨ４やＧｅＨ４が含まれる場合、これらは原料ガス成分として回収して再使用すればよい。
　以上のようにして、産業用ガスを使用するその場で当該産業用ガスを効率的に発生させて供給することができるガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法を提供することができる。
〔別実施形態〕
（１）上記実施形態では、図１に示す処理部１が、反応室１０と分離部２とを有する場合を説明した。しかし、処理部１において、反応室１０は必須ではなく、処理部１が反応室１０を有さない場合もある。
　処理部１が反応室１０を有さない場合、原料ガスの原料ガス成分は、製品ガスの製品ガス成分と同じであってよい。そして、分離部２は、原料ガスから原料ガス成分（すなわち、製品ガス成分）を濃縮して製品ガスを得るものであってよい。具体例を挙げると、以下のような濃縮がこの場合に該当する。原料ガスが、Ｂ２Ｈ６を５体積％含有し、且つ、Ｎ２を９５体積％含有するものである場合であって、製品ガスの製品ガス成分が、Ｂ２Ｈ６である場合に、製品ガスとして、Ｂ２Ｈ６が濃縮されたガス（例えば、Ｂ２Ｈ６を２０体積％含有し、且つ、Ｎ２を８０体積％含有するガス）を得る場合である。
　処理部１が反応室１０を有さない場合、状態情報には、反応室１０での反応の状態に係る情報は含まれず、分離部２における分離の状態に係る情報（分離情報）のみが含まれる。処理部１が反応室１０を有さない場合、状態情報は分離情報であってよい。すなわち、分離情報には、製品情報及び残渣情報のうちの少なくとも一方が含まれる。
　処理部１が反応室１０を有さない場合、制御部Ｃは、製品ガスの濃度及び組成のうちの少なくとも一つが一定になるように、分離部２での分離の状態を制御してよい。例えば、製品ガス中における所定の成分の濃度や製品ガスの組成が目標値と相違する場合、その相違の程度に応じて、供給源Ｓから供給する原料ガスの供給速度、原料ガスの供給圧力及び原料ガス成分の供給比率のうちの少なくとも一つを変更して、これにより、分離部２に供給される原料ガスの供給速度、原料ガスの供給圧力及び原料ガス成分の供給比率を変更して、製品ガス中における所定の成分の濃度や製品ガスの組成が目標値に近づくように分離部２での分離の状態（例えば、透過係数のような、ガスの分離性能）を調節する制御を行ってよい。
（２）上記実施形態では、分離部２が第一分離器２１と第二分離器２２とを有する場合を説明した。しかし、原料ガスや製品ガスの組成や要求仕様によって、分離部２が第一分離器２１のみを有する場合や、分離部２が第一分離器２１と第二分離器２２とに加えて、分離するガスの成分に応じた分離膜を有する更に別の分離器を一つ以上有する場合もある。
（３）上記実施形態では、回収部４が第一回収部４Ａと第二回収部４Ｂとを有する場合を説明した。しかし、原料ガスや製品ガスの組成や要求仕様によって、回収部４が第一回収部４Ａのみを有する場合や、回収部４が第一回収部４Ａと第二回収部４Ｂとに加えて、更に別の回収部を一つ以上有する場合もある。
（４）上記実施形態では、処理部１が反応室１０と分離部２とを有する場合を説明した。そして、反応室１０で製造された前駆体ガスが、反応室１０と分離部２とを接続する配管７２を介して、反応室１０から分離部２に供給される場合を説明した。しかし、処理部１は反応室１０と分離部２とを有する場合に限られず、それ以外の装置や機構を含み得る。
　例えば、図６に示すように、処理部１が前駆体ガスを貯留する貯留容器のような貯留部１２を有してもよい。図６では、貯留部１２が配管７２に接続された配管７２ａを介して反応室１０と分離部２とに接続されている場合を示している。貯留部１２には、反応室１０で製造された前駆体ガスの一部が貯留されてよい。また、貯留部１２から分離部２に前駆体ガスが供給されてよい。
　例えば、反応室１０から分離部２へ供給される前駆体ガスの供給量が増減するような場合に、過剰な前駆体ガスを一時的に貯留部１２に貯留し、前駆体ガスが不足する場合に、これを補って、貯留部１２から分離部２に前駆体ガスが供給することができる。これにより、分離部２は、貯留部１２に貯留された前駆体ガスから製品ガスを分離することができるようになる。したがって、製品ガスを使用するその場でその製品ガスを発生させるにあたり、製品ガスを安定供給することができるようになる場合がある。
（５）上記実施形態では、処理部１が、反応室１０と分離部２とを有する場合を説明した。しかし、処理部１において、分離部２は必須ではなく、処理部１が分離部２を有さない場合もある。
　処理部１が分離部２を有さない場合、上記実施形態で説明した前駆体ガスが製品ガスとなる。処理部１が分離部２を有さない場合、ガス供給装置１００は、回収部４を備えていなくてもよい。
　なお、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能である。また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本開示の実施形態はこれに限定されず、本開示の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
　本開示は、ガス供給装置、ガス供給システム及びガス供給方法に適用できる。
１　　　：処理部
１０　　：反応室
１００　：ガス供給装置
１２　　：貯留部
１８　　：設定値入力部
１９　　：報知部
２　　　：分離部
２００　：ガス供給システム
２１　　：第一分離器
２２　　：第二分離器
２１１　：膜部
２１９　：容器
２２１　：膜部
２２９　：容器
２９　　：配管
３　　　：監視部
３０　　：製品監視部
３１　　：残渣監視部
３２　　：残渣監視部
４　　　：回収部
４１　　：第一分離回収機（回収ユニット）
４１０　：膜部
４１１　：導入配管
４１２　：送出配管
４１３　：排気配管
４１９　：容器
４１ａ　：弁装置
４１ｂ　：弁装置
４２　　：第二分離回収機（回収ユニット）
４２０　：膜部
４２１　：導入配管
４２２　：送出配管
４２ａ　：弁装置
４２ｂ　：弁装置
４２３　：排気配管
４３　　：第三分離回収機（回収ユニット）
４３０　：膜部
４３１　：導入配管
４３２　：送出配管
４３３　：排気配管
４３ａ　：弁装置
４３ｂ　：弁装置
４Ａ　　：第一回収部
４Ｂ　　：第二回収部
５　　　：分配部
５１　　：三方弁
５１０　：配管
５２　　：三方弁
５２０　：配管
５３　　：三方弁
５３０　：配管
７１　　：配管（導入部）
７２　　：配管
７３　　：配管（送出部）
７４　　：配管
７９　　：供給配管群
７９ａ　：配管
７９ｂ　：配管
８１　　：配管
８１ａ　：ポンプ
８２　　：配管
８２ａ　：ポンプ
８３　　：配管
８４　　：配管
８５　　：排気配管
８６　　：排気配管
８９　　：混合機
９　　　：プロセスチャンバ
Ｃ　　　：制御部
Ｍ　　　：記憶部
Ｓ　　　：供給源
Ｓ１　　：シリンダユニット
Ｓ２　　：シリンダユニット

Claims (11)

  1. 　原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得る製品ガス化処理を行う処理部と、
    　前記製品ガス化処理の状態を監視して前記製品ガス化処理の状態に係る状態情報を取得する監視部と、を備え、
    　前記処理部は、前記状態情報に基づいて前記処理部の状態を制御するガス供給装置。
  2. 　前記処理部は、前記原料ガスを反応させて前記製品ガスを得る反応室を有し、
    　前記監視部は、前記反応の状態を監視して前記反応の状態に係る前記状態情報を取得し、
    　前記反応室は、前記状態情報に基づいて前記反応を制御する請求項１に記載のガス供給装置。
  3. 　前記監視部は、前記状態情報として、前記製品ガスの吸光度に係る情報と前記製品ガスの質量に係る情報とのうちの少なくとも一つを取得する請求項２に記載のガス供給装置。
  4. 　前記反応室は、前記製品ガスの濃度及び組成のうちの少なくとも一つが一定になるように前記反応を制御する請求項３に記載のガス供給装置。
  5. 　前記状態情報に基づいて前記反応に係る情報を報知する報知部を更に備えた請求項２に記載のガス供給装置。
  6. 　前記処理部に前記原料ガスを供給する導入部と、
    　前記処理部から前記製品ガスを送出する送出部と、を更に備え、
    　前記送出部は、前記製品ガスを消費するプロセスチャンバに直結されており、
    　前記監視部は、前記送出部を通流する前記製品ガスを監視する請求項１から５の何れか一項に記載のガス供給装置。
  7. 　前記原料ガスは、前記原料ガス成分として、ＣＦ系ガス、ＣＨＦ系ガス、塩素系ガス、臭素系ガス、ヨウ素系ガス及び水素化物系ガスのうちから選択される成分を少なくとも一つ含む請求項６に記載のガス供給装置。
  8. 　前記製品ガスは、ＣＦ４、ＣＯＦ２、ＡｓＨ３、ＧｅＨ４、Ｇｅ２Ｈ６、ＳｉＨ４及びＳｉＨ３ＧｅＨ３のうちから選択される成分を少なくとも一つ含む請求項７に記載のガス供給装置。
  9. 　前記処理部は、前記原料ガスから前記製品ガスと残渣ガスとを分離する分離部を有し、
    　前記監視部は前記分離の状態を監視して前記分離の状態に係る分離情報を取得し、
    　前記分離部は、前記分離情報に基づいて前記分離を制御する請求項１から５の何れか一項に記載のガス供給装置。
  10. 　ガス供給装置と、前記ガス供給装置から供給されたガスを消費するプロセスチャンバとを備え、
    　前記ガス供給装置は、
    　　原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得る製品ガス化処理を行う処理部と、
    　　前記処理部に前記原料ガスを供給する導入部と、
    　　前記処理部から前記製品ガスを送出する送出部と、
    　　前記製品ガス化処理の状態を監視して前記処理部の状態に係る状態情報を取得する監視部と、を有し、
    　前記処理部は、前記状態情報に基づいて前記処理部の状態を制御し、
    　前記プロセスチャンバは、前記送出部から送出された前記製品ガスを供給されているガス供給システム。
  11. 　原料ガス成分を含む原料ガスから製品ガスを得る製品ガス化処理を行う製品ガス化工程と、
    　前記製品ガス化処理の状態を監視して前記製品ガス化処理の状態に係る状態情報を取得する監視工程と、
    　前記製品ガス化工程で得た前記製品ガスを、前記製品ガスを消費するプロセスチャンバに直接送出する送出工程と、を含み、
    　前記製品ガス化工程では、前記状態情報に基づいて前記製品ガス化処理を制御するガス供給方法。
     
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