JP2022135920A - 材料供給システム、材料供給システム用プログラム、及び材料供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体材料の気化が進みタンク内が真空雰囲気に近づいた場合でも、液面センサの温度が急激に上昇してしまうことを防ぐ。【解決手段】液体材料を収容するタンク２１１と、タンク２１１内に設けられた液面センサ２１３とを具備し、液面センサ２１３が、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システム１００において、液面センサ２１３の出力信号に基づき得られる検出値を監視する監視部４４と、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、液面センサ２１３に供給するエネルギを、通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御部４５とを備えるようにした。【選択図】図４

Description

本発明は、例えば液体材料を気化してなる材料ガスを半導体製造のプロセスチャンバに供給するための気化システム等の材料供給システム、材料供給システム用プログラム、及び材料供給方法に関するものである。

この種の気化システムとしては、特許文献１に示すように、液体材料を収容するタンクと、タンク内に設けられた液面センサとを具備したものがある。

より具体的に説明すると、この液面センサは、例えばＰｔセンサに代表されるように、一定電流が供給されて発熱する自己発熱型のものであり、発熱したセンサに液体材料が触れると、検出される温度が低下することにより、液面を検知できるように構成されている。

しかしながら、自己発熱型の液面センサを用いる場合、図９に示すように、液体材料の気化が進みタンク内が真空雰囲気に近づくと、液面センサの熱が周囲に逃げていかず、検出される温度が急激に上昇してしまい、これによる液面センサの寿命低下、液面センサを構成する保護管等の変質、液体材料や気化材料への悪影響、センサの検出値のシフトなど、種々の問題が生じ得る。

ＷＯ２０１８／１２３８５４号公報

そこで本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたものであり、液体材料の気化が進みタンク内が真空雰囲気に近づいた場合でも、液面センサの温度が急激に上昇してしまうことを防ぐことをその主たる課題とするものである。

すなわち、本発明に係る材料供給システムは、液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムにおいて、前記液面センサの出力信号に基づき得られる検出値を監視する監視部と、前記監視部により監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御部とを備えることを特徴とするものである。

このような材料供給システムであれば、液体材料の気化が進みタンク内が真空雰囲気に近づいた場合、液面センサにより検出される温度等の検出値が上昇するが、この検出値が所定の上限値に達すると、液面センサに供給するエネルギが低エネルギに制御されるので、液面センサの温度が急激に上昇してしまうことを防ぐことができる。
これにより、液面センサの寿命低下、液面センサを構成する保護管等の変質、液体材料や気化材料への悪影響、センサの検出値のシフトなど、種々の問題を未然に防ぐことができる。

仮に、検出値が所定の上限値に達した場合に液面センサへのエネルギの供給を停止してしまうと、その後、液面センサによる温度検出ができなくなり、供給するエネルギを通常エネルギに復旧させる適切なタイミングを判断することが難しい。
そこで、前記低エネルギが、ゼロよりも大きく、前記監視部により監視された検出値が所定の上限値に達した後、前記液面センサにエネルギが供給され続けることが好ましい。
このような構成であれば、検出値が上限値に達した後も、検出値を監視し続けることができるので、供給するエネルギを通常エネルギに復旧させるタイミングを適切に判断することができる。

前記監視部により監視された検出値が所定の下限値に達した場合に、前記エネルギ制御部が、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギに戻すことが好ましい。
このような構成であれば、検出値が所定の下限値に達して液面センサの温度が適切な温度に下がってから、供給するエネルギを通常エネルギに復旧させることができる。

より具体的な実施態様としては、前記監視部が、所定の算出用データに基づき前記出力信号から前記検出値として温度を算出するものであり、前記液面センサに前記通常エネルギが供給されている場合と前記低エネルギが供給されている場合とで、前記算出用データが異なる態様を挙げることができる。
これならば、検出値たる温度が所定の上限値に達する前と達した後との双方において、液面センサの温度を正確に算出し続けることができる。

通常エネルギを供給するための具体的な構成としては、前記通常エネルギとして一定の定電流を前記液面センサに供給する定電流回路を備える構成が好ましい。
このような構成であれば、液面センサを構成する抵抗体の抵抗値の変動によらず一定電流を流すことができるので、例えばタンク内の枯れを素早く検知することができる。また、温度を算出するための回路構成も簡素なものにすることもできる。

ところで、近時、液面センサに高い応答性が要求されることがあり、そのためには液面センサを小型化して熱容量を小さくすることが考えられるが、一方で、小型化することによって液面センサの温度が急激に上昇してしまうといった問題がより顕著に生じる。
このことに鑑みれば、上述した本発明の作用効果がより顕著に発揮される実施態様としては、前記液面センサが、エネルギが供給されて発熱する抵抗体と、前記抵抗体を収容する保護管とを有するものであり、前記保護管の管径が、３．２ｍｍ以下である態様を挙げることができる。
このように、小径の保護管を用いることにより、液面センサの応答性の向上を図れる一方、タンク内が真空雰囲気に近づいた場合の急激な温度上昇がより顕著になるところ、上述した作用効果が発揮され、応答性の向上並びに温度上昇の防止といった従来であればトレードオフの関係にある双方の作用効果を奏し得る。

より具体的な実施態様としては、前記タンクの下流に設けられて、前記液体材料が気化されてなる材料ガスの流量を制御する流量制御装置をさらに備える態様を挙げることができる。

さらに、本発明に係る材料供給システム用プログラムは、液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムに用いられるプログラムおいて、前記液面センサの出力信号に基づき得られる検出値を監視する監視部と、前記監視部により監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御部としての機能をコンピュータに発揮させることを特徴とするものである。

そのうえ、本発明に係る材料供給方法は、液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムを用いた気化方法において、前記液面センサの出力信号に基づき得られる検出値を監視する監視ステップと、前記監視ステップにより監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御ステップと、前記液体材料又はこの液体材料を気化してなる材料ガスを所定の供給先に供給する供給ステップとを備えることを特徴とする方法である。

このような材料供給システム用プログラム及び材料供給方法によれば、上述した材料供給システムと同様の作用効果を発揮させることができる。

また、本発明に係る材料供給システムは、液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムにおいて、前記タンク内の圧力を検出する圧力センサと、前記圧力センサにより検出された圧力値が所定の閾値を下回った場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御部とを備えることを特徴とするものである。

このような材料供給システムであれば、液体材料の気化が進みタンク内が真空雰囲気に近づいて、圧力センサにより検出される圧力値が閾値を下回ると、液面センサに供給するエネルギが低エネルギに制御されるので、液面センサの温度が急激に上昇してしまうことを防ぐことができる。

以上に述べた本発明によれば、液体材料の気化が進みタンク内が真空雰囲気に近づいた場合でも、液面センサの温度が急激に上昇してしまうことを防ぐことができ、液面センサの寿命低下、液面センサを構成する保護管等の変質、液体材料や気化材料への悪影響、センサの検出値のシフトなど、種々の問題を未然に防ぐことが可能となる。

本発明の一実施形態に係る材料供給システムの全体構成を示す模式図。 同実施形態の液面センサの構成を示す模式図。 同実施形態の制御装置の機能を示す機能ブロック図。 同実施形態の制御装置の動作を示すフローチャート。 同実施形態の液面センサによる検出値の挙動を示すグラフ。 その他の実施形態の制御装置の動作を示すフローチャート。 その他の実施形態の材料供給システムの全体構成を示す模式図。 その他の実施形態の制御装置の動作を説明するためのグラフ。 従来の気化システムにおける液面センサによる検出値の挙動を示すグラフ。

以下に、本発明の一実施形態に係る材料供給システムについて、図面を参照して説明する。

＜装置構成＞
本実施形態の材料供給システム１００は、液体材料又は液体材料を気化してなる材料ガスを所定の供給先に供給するためのものであり、ここでは、例えば半導体製造ライン等に組み込まれて半導体製造プロセスを行うチャンバに所定流量の材料ガスを供給するための気化システムである。

具体的にこの気化システム１００は、図１に示すように、液体原料を気化する気化部２と、当該気化部２により気化されたガスの流量を制御する流量制御装置たるマスフローコントローラ３と、気化部２やマスフローコントローラ３の動作を制御する制御装置４とを具備している。なお、気化部２及びマスフローコントローラ３は、長手方向を有する概略柱形状（具体的には概略直方体形状）を成す筐体Ｃに収容されており、筐体Ｃの長手方向の一端側には液体材料を導入する導入ポートＰ１が設けられ、長手方向の他端側には、気化ガスを導出する導出ポートＰ２が設けられている。

気化部２は、液体材料をベーキング方式により気化する気化器２１と、当該気化器２１への液体材料の供給量を制御する供給量制御機器２２と、気化器２１に供給される液体材料を所定の温度に予熱する予熱器２３とを備えている。

これらの気化器２１、供給量制御機器２２及び予熱器２３は、内部に流路が形成されたマニホールドブロックである本体ブロックＢの一面に取り付けられている。ここで本体ブロックＢは、例えばステンレス鋼等の金属製であり、長手方向を有する概略柱形状（具体的には概略直方体形状）をなすものであり、機器取付け面Ｂｘは、長手方向を有する矩形状をなす面である。なお、本体ブロックＢは、その長手方向が上下方向（鉛直方向）を向くように半導体製造ライン等に設置される。

気化器２１は、内部に液体材料を収容する気化タンクたる貯留容器２１１と、当該貯留容器２１１に設けられて液体材料を気化させるための気化ヒータ２１２とを有する。

また、貯留容器２１１には、貯留された液体材料の貯留量を検知するための液面センサ２１３が設けられており、本実施形態では、この液面センサ２１３が貯留容器２１１の上壁から内部に差し込まれて設けられている。

本実施形態の液面センサ２１３は、周囲の温度を検出する所謂自己発熱型のものであり、通常動作時には所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知するものである。なお、通常動作時は、液面センサ２１３により貯留容器２１１に貯留された液体材料の液面を検知可能な状態であり、この実施形態では通常エネルギとして一定の定電流が液面センサ２１３に供給されている状態である。

この液面センサ２１３は、図２に示すように、エネルギが供給されて発熱する抵抗体２１４と、抵抗体２１４を収容する保護管２１５とを有するものであり、ここでは白金の抵抗体２１４を用いたＰｔセンサである。より詳細に説明すると、この液面センサ２１３は、周囲温度の変化により抵抗体２１４の抵抗値が変化することを利用したものであり、抵抗体２１４の両端の電圧が出力信号として出力され、この電圧の大きさに基づいて周囲温度が検出される。そして、発熱した液面センサ２１３に液体材料が触れることで検出される温度が低下するので、これにより液面が検知される。なお、ここでの液面センサ２１３は、高い応答性を得るべく、保護管２１５として小径のものを用いており、具体的には管径（直径）３．２ｍｍ以下のものを用いている。

供給量制御機器２２は、気化器２１への液体材料の供給流量を制御する制御弁であり、本実施形態では電磁開閉弁である。そして、後述する制御装置４が、上述した液面センサ２１３からの検知信号に基づいて、貯留容器２１１に貯留される液体材料が常時所定量となるように電磁開閉弁２２を制御（例えばＯＮ／ＯＦＦ制御）する。これにより、液体材料が間欠的に気化器２１に供給されることになる。

予熱器２３は、内部に液体材料が流れる流路が形成された予熱ブロック２３１と、当該予熱ブロック２３１に設けられて液体材料を予熱するための予熱ヒータ２３２とを有する。この予熱器２３によって、液体材料は気化直前の温度（沸点未満）まで加熱される。

以上のように構成した気化部２により、導入ポートＰ１から導入された液体材料は、予熱器２３内の流路を流れることにより、所定温度まで予熱される。この予熱器２３により予熱された液体材料は、供給量制御機器である電磁開閉弁２２の制御により、気化器２１に間欠的に導入される。そして、気化器２１内で液体材料を気化してなる気化ガスが連続的に生成されて、マスフローコントローラ３に導出される。

次に、マスフローコントローラ３について説明する。
マスフローコントローラ３は、上述した気化部２の下流に設けられて、気化部２により液体材料が気化されてなる材料ガスの流量を制御するものであり、具体的には流路を流れる気化ガスを検知する流体検知機器３１と、流路を流れる気化ガスの流量を制御する流量制御弁３２とを備えている。なお、流体検知機器３１は、流路に設けられた流体抵抗（不図示）の上流側の圧力を検出する例えば静電容量型の第１圧力センサ３１１及び前記流体抵抗３１３の下流側の圧力を検出する例えば静電容量型の第２圧力センサ３１２である。また、流量制御弁３２は、気化器２１により生成された気化ガスの流量を制御する制御弁であり、本実施形態では、ピエゾバルブである。なお、マスフローコントローラ３としては、上述した差圧式のものに限らず、熱式のものであっても良い。

これらの流体検知機器３１及び流量制御弁３２は、機器取付け面Ｂｘに取り付けられている。具体的に流量制御弁３２及び流体検知機器３１は、機器取付け面Ｂｘにその長手方向に沿って一列に取り付けられている。また、流量制御弁３２及び流体検知機器３１は、上流側からこの順で、本体ブロックＢに形成された内部流路により直列的に接続される。

なお、本実施形態では、マスフローコントローラ３の上流側に、上流側圧力センサ５、開閉弁６、及びバージ用開閉弁７が設けられている。

次に、制御装置４について説明する。
制御装置４は、上述した電磁開閉弁２２を制御することにより、気化運転時において、液体材料を気化器２１に供給するように構成されたものである。

具体的に制御装置４は、ＣＰＵ、メモリ、ＡＣ／ＤＣコンバータ、入力手段等を有したコンピュータであり、前記メモリに格納された材料供給システム用プログラムに従ってＣＰＵやその周辺機器が協働することにより、図３に示すように、設定流量受付部４１、流量算出部４２、弁制御部４３、監視部４４、及びエネルギ制御部４５としての機能を有するものである。
以下、各部について説明する。

設定流量受付部４１は、例えばキーボード等の入力手段によるユーザの入力操作や他機器から送信された設定流量を示す設定流量信号を受け付けるものである。

流量算出部４２は、流体検知機器３１からの出力信号を取得して、気化部２から導出する気化ガスの流量を算出するものである。

弁制御部４３は、設定流量と流量算出部４２により算出された測定流量とに基づいて流量制御弁３２を制御するものであり、ここでは測定流量が設定流量となるように流量制御弁３２に駆動信号を出力して弁開度をフィードバック制御する。

続いて、図４のフローチャートを参照しながら、監視部４４及びエネルギ制御部４５の動作説明を兼ねて、これらの機能について説明する。

気化運転が始まると、監視部４４が、液面センサ２１３からの出力信号を取得して、この出力信号に基づき得られる検出値を監視する。ここでの監視部４４は、上述した抵抗体２１４の両端の電圧を出力信号として取得するとともに、この電圧の大きさを温度に換算し、この温度を監視するものである（Ｓ１）。

本実施形態では、前記メモリの所定領域に設定された算出用データ格納部４６に、液面センサ２１３の出力信号から検出値を算出するための算出用データが格納されている。具体的にこの算出用データは、例えば算出用データやルックアップテーブルなどであり、監視部４４は、この算出用データを用いて、液面センサ２１３から出力される電圧を温度に換算する。

エネルギ制御部４５は、監視部４４により監視されている温度に基づいて、液面センサ２１３に供給するエネルギを制御するものである。

然して、このエネルギ制御部４５は、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値とを比較して（Ｓ２）、検出値が上限値に達した場合に、液面センサ２１３に供給するエネルギを上述した通常エネルギよりも低い低エネルギに制御する（Ｓ３）。

すなわち、エネルギ制御部４５は、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に未達の場合は、通常動作となり、液面センサ２１３に通常エネルギを供給する一方、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に達した場合は、液面センサ２１３を保護する保護動作となり、液面センサ２１３に低エネルギを供給する。そして、この低エネルギが液面センサ２１３に供給されることにより液面センサ２１３の検出値が低下するように、低エネルギの大きさが設定されており、例えば通常エネルギの半分以下に設定されている。なお、低エネルギはゼロであっても構わない。

より具体的に説明すると、本実施形態の制御装置４は、図３に示すように、液面センサ２１３に定電流を供給する定電流回路４７を備えており、この定電流回路４７をエネルギ制御部４５が制御する。

この定電流回路４７の一態様としては、例えばスイッチング素子を切り替えることにより、通常エネルギとして第１の定電流を液面センサ２１３に供給する通常動作時用の回路構成と、低エネルギとして第１の定電流よりも低い第２の定電流を液面センサ２１３に供給する保護動作時用の回路構成とに切り替え可能なものである。

本実施形態のエネルギ制御部４５は、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に達した場合、スイッチング素子を切り替えて、定電流回路４７を通常動作時用の回路構成から保護動作時用の回路構成に切り替えて、液面センサ２１３に供給するエネルギを第１の定電流から第２の定電流に切り替える。

ここで、保護動作時に液面センサ２１３に供給される低エネルギ、すなわち第２の定電流は、ゼロよりも大きく、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に達した後の保護動作時においては、液面センサ２１３にエネルギが供給され続けることになる。

そこで、本実施形態の監視部４４は、液面センサ２１３により検出される温度を保護動作時においても監視し続けている。すなわち、監視部４４は、通常動作時においては第１の定電流を用いて液面センサ２１３により検出された温度を算出し、保護動作時においては第２の定電流を用いて液面センサ２１３により検出された温度を算出する。

より具体的には、上述した算出用データ格納部４６に、通常動作時用の算出用データと、保護動作時用の算出用データとが格納されている。これらの算出用データは、互いに異なるものであり、例えば算出用データとして算出式を用いている場合は、この算出式に含まれる係数等が第１の定電流や第２の定電流に対応した互いに異なる値に設定されている。

かかる構成において、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に未達の通常動作時は、エネルギ制御部４５により第１の定電流が液面センサ２１３に供給されるとともに、監視部４４が通常動作時用の算出用データを用いて液面センサ２１３により検出される温度を算出・監視している。

一方、監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に達した保護動作時は、エネルギ制御部４５により第２の定電流が液面センサ２１３に供給されるとともに、監視部４４が保護動作時用の算出用データを用いて液面センサ２１３により検出される温度を算出・監視している。

そして、保護動作時において、エネルギ制御部４５は、監視部４４により監視された検出値と所定の下限値とを比較しており（Ｓ４）、検出値が下限値に達した場合に、液面センサ２１３に供給するエネルギを、通常エネルギである第１の定電流に戻す（Ｓ５）。

その後、制御装置４は、気化運転が終了するまでＳ１～Ｓ５を繰り返す。

なお、制御装置４としては、監視部４４により監視されている温度をディスプレイ等に表示出力する出力部４８を備えていても良い。具体的にこの出力部４８は、通常動作時において監視部４４により監視されている温度をディスプレイ等に表示出力するものであり、この表示に重ね合わせて、保護動作時において監視部４４により監視されている温度をもディスプレイに表示出力しても良い。

＜本実施形態の効果＞
このように構成された気化システム１００によれば、図５に示すように、液体材料の気化が進み貯留容器２１１内が真空雰囲気に近づいた場合、液面センサ２１３により検出される温度が上昇するが、この温度が所定の上限値に達すると、液面センサ２１３に供給するエネルギが通常エネルギから低エネルギに制御されるので、液面センサ２１３の温度が急激に上昇してしまうことを防ぐことができる。
これにより、液面センサ２１３の寿命低下、液面センサ２１３を構成する保護管２１５等の変質、液体材料や気化材料への悪影響、センサの検出値のシフトなど、種々の問題を未然に防ぐことができる。

また、保護動作時においても液面センサ２１３にゼロよりも大きい低エネルギが供給され続けているので、保護動作時においても監視部４４による温度の監視を継続させることができ、供給するエネルギを通常エネルギに復旧させるタイミングを適切に判断することができる。

さらに、本実施形態の液面センサ２１３は、保護管２１５として管径が３．２ｍｍ以下の小径のものを用いているので、応答性の向上を図れる。そのうえ、貯留容器２１１内が真空雰囲気に近づいた場合の急激な温度上昇がより顕著になるところ、上述したエネルギ制御部４５による作用効果が発揮されて、応答性の向上並びに温度上昇の防止といった従来であればトレードオフの関係にある双方の作用効果を奏し得る。

＜その他の実施形態＞
例えば、前記実施形態のエネルギ制御部４５は、保護運転時において、監視部４４により監視された検出値が所定の下限値に達した場合に、液面センサ２１３に供給するエネルギを低エネルギから通常エネルギに戻すように構成されていたが、図６に示すように、例えば通常動作から保護動作に切り替わった時点から所定時間経過したかを判断し（Ｓ４’）、所定時間経過後に、液面センサ２１３に供給するエネルギを低エネルギから通常エネルギに戻すように構成されていても良い。

また、液面センサ２１３は、前記実施形態では定電流回路４７から定電流を供給されるものとして説明したが、定電圧回路から定電圧が供給されるものであっても良いし、定電力回路から定電力が供給されるものであっても良い。
なお、前記実施形態のように定電流回路４７を用いた場合、液面センサ２１３を構成する抵抗体の抵抗値の変動によらず一定電流を流すことができるので、例えば貯留容器２１１の枯れを素早く検知することができる。また、温度を算出するための回路構成も簡素なものにすることができる。
一方、定電圧回路を用いた場合は、貯留容器２１１が真空雰囲気に近づいて液面センサ２１３の温度が上昇すると、抵抗体２１４の抵抗値が上がるので、この抵抗体２１４に流れる電流が下がり、温度上昇を抑制することができる。
また、定電力回路を用いた場合は液面センサ２１３の感度を一定に保つことができる。

さらに、液面センサ２１３としては、小型のヒータで熱電対（抵抗体）を加熱しながら、その抵抗値の変動により液面を検出するように構成されたものであっても良く、この場合は、ヒータに供給する電流、電圧、電力等の供給エネルギをエネルギ制御部４５が制御すれば良い。

液面センサ２１３を構成する保護管としては、例えば要求される応答性が厳しくはない場合などであれば、管径は３．２ｍｍ以下のものに限らず、これよりも大径のものを用いても構わない。

また、液面センサ２１３を構成する抵抗体２１４としては、前記実施形態では白金であったが、銅、ニッケルなどであっても良い。

前記実施形態の監視部４４は、液面センサ２１３から出力される電圧を温度に換算して、この温度を検出値として監視するものであったが、液面センサ２１３から出力される電圧の大きさを検出値として監視するものであっても良い。また、電圧を温度に換算する機能が液面センサ２１３にある場合は、監視部４４としては、液面センサ２１３から出力される温度を検出値として監視するものであっても良い。

制御装置４としては、少なくとも監視部４４及びエネルギ制御部４５としての機能を備えていれば良く、設定流量受付部４１、流量算出部４２、及び弁制御部４３としての機能の一部又は全部は別のコンピュータに備えさせても良い。

また、前記実施形態では、液体材料を気化してなる材料ガスを半導体製造のプロセスチャンバに供給する気化システム１００を材料供給システムとして説明したが、本発明に係る材料供給システムとしては、必ずしも液体材料を気化するものである必要はなく、材料ガスを所定の供給先に供給するものであっても良い。
このような材料供給システム１０１としては、図７に示すように、例えば気化システム１００の上流に設けられて液体材料を収容するサブタンクＳＴと、このサブタンク内に設けられた自己発熱型の液面センサＬＳとを備え、サブタンクＳＴに貯留されている液体材料を気化システム１００に供給するものを挙げることができる。
この場合、監視部４４は、サブタンク内に設けられた液面センサの出力信号に基づき得られる検出値を監視し、エネルギ制御部４５は、この監視部４４により監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、サブタンク内に設けられた液面センサに供給するエネルギを低エネルギに制御すれば良い。

さらに、本発明に係る材料供給システム１００は、タンク内の圧力を検出する圧力センサを備え、エネルギ制御部４５が、圧力センサにより検出された圧力値が所定の閾値を下回った場合に、液面センサ２１３に供給するエネルギを低エネルギに制御するように構成されていても良い。

より具体的に説明すると、圧力センサは、気化タンクたる貯留容器２１１内における液面センサ２１３の周囲の圧力を検出可能なものであり、貯留容器２１１内に設けられていても良いし、貯留容器２１１に連通する流路に設けられていても良く、例えば前記実施形態における上流側圧力センサ５を利用することができる。

そして、気化運転が始まると、監視部４４が、圧力センサからの出力信号を取得して、この出力信号の示す圧力値を監視する。

かかる構成において、エネルギ制御部４５は、監視部４４により監視された圧力値と所定の閾値とを比較して、圧力値が閾値を下回った場合に、液面センサ２１３に供給するエネルギを通常エネルギよりも低い低エネルギに制御する。

すなわち、エネルギ制御部４５は、図８に示すように、監視部４４により監視された圧力値が閾値を上回っている場合は、通常動作となり、液面センサ２１３に通常エネルギを供給する一方、監視部４４により監視された圧力値が所定の閾値を下回った場合は、液面センサ２１３を保護する保護動作となり、液面センサ２１３に低エネルギを供給する。
なお、液面センサ２１３に供給するエネルギを切り替えるための具体的な実施態様は、前記実施形態で述べた通りである。

このように構成された材料供給システム１００によっても、液体材料の気化が進み貯留容器２１１内が真空雰囲気に近づいて、圧力センサにより検出される圧力値が閾値を下回ると、液面センサ２１３に供給するエネルギが低エネルギに制御されるので、液面センサ２１３の温度が急激に上昇してしまうことを防ぐことができる。

その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の変形や組み合わせを行っても構わない。

１００・・・気化システム（材料供給システム）
２ ・・・気化部
２１ ・・・気化器
２１１・・・貯留容器（タンク）
２１２・・・気化ヒータ
２１３・・・液面センサ
２１４・・・抵抗体
２１５・・・保護管
２２ ・・・供給量制御機器
２３ ・・・予熱器
３ ・・・マスフローコントローラ
３１ ・・・流体検知機器
３２ ・・・流量制御弁
４ ・・・制御装置
４４ ・・・監視部
４５ ・・・エネルギ制御部

Claims (10)

1. 液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムにおいて、
   前記液面センサの出力信号に基づき得られる検出値を監視する監視部と、
   前記監視部により監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御部とを備える、材料供給システム。
2. 前記低エネルギが、ゼロよりも大きく、
   前記監視部により監視された検出値が所定の上限値に達した後、前記液面センサにエネルギが供給され続ける、請求項１記載の材料供給システム。
3. 前記監視部により監視された検出値が所定の下限値に達した場合に、前記エネルギ制御部が、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギに戻す請求項２記載の材料供給システム。
4. 前記監視部が、所定の算出用データに基づき前記出力信号から前記検出値として温度を算出するものであり、
   前記液面センサに前記通常エネルギが供給されている場合と前記低エネルギが供給されている場合とで、前記算出用データが互いに異なる、請求項１乃至３の何れか一項に記載の材料供給システム。
5. 前記通常エネルギとして一定の定電流を前記液面センサに供給する定電流回路を備える、請求項１乃至４のうち何れか一項に記載の材料供給システム。
6. 前記液面センサが、エネルギが供給されて発熱する抵抗体と、前記抵抗体を収容する保護管とを有するものであり、
   前記保護管の管径が、３．２ｍｍ以下である、請求項１乃至５のうち何れか一項に記載の材料供給システム。
7. 前記タンクの下流に設けられて、前記液体材料が気化されてなる材料ガスの流量を制御する流量制御装置をさらに備える、請求項１乃至６のうち何れか一項に記載の材料供給システム。
8. 液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムに用いられるプログラムおいて、
   前記液面センサの出力信号に基づき得られる検出値を監視する監視部と、
   前記監視部により監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御部としての機能をコンピュータに発揮させる、材料供給システム用プログラム。
9. 液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムを用いた材料供給方法において、
   前記液面センサの出力信号に基づき得られる検出値を監視する監視ステップと、
   前記監視ステップにより監視された検出値が所定の上限値に達した場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御ステップと、
   前記液体材料又はこの液体材料を気化してなる材料ガスを所定の供給先に供給する供給ステップとを備える、材料供給方法。
10. 液体材料を収容するタンクと、前記タンク内に設けられた液面センサとを具備し、前記液面センサが、所定の通常エネルギが供給されて発熱している状態で液面を検知する自己発熱型のものである材料供給システムにおいて、
    前記タンク内の圧力を検出する圧力センサと、
    前記圧力センサにより検出された圧力値が所定の閾値を下回った場合に、前記液面センサに供給するエネルギを、前記通常エネルギよりも低い低エネルギに制御するエネルギ制御部とを備える、材料供給システム。
    
    

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