JP7154850B2 - Concentration control device and material gas supply device - Google Patents
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Description
本発明は、濃度制御装置及び材料ガス供給装置に関するものである。 The present invention relates to a concentration control device and a material gas supply device.
半導体製造プロセスにおいては、貯留タンクに貯留された材料ガスを成膜室(チャンバ)へ供給する場合に、キャリアガス供給装置から供給されるキャリアガスを貯留タンクへ導入し、貯留タンクからキャリアガスと共に導出される材料ガスの濃度を調整しながら成膜室(チャンバ)へ供給する濃度制御装置が使用される。 In the semiconductor manufacturing process, when the material gas stored in the storage tank is supplied to the film forming chamber (chamber), the carrier gas supplied from the carrier gas supply device is introduced into the storage tank, and the carrier gas is supplied from the storage tank together with the carrier gas. A concentration control device is used to supply the material gas to the film forming chamber while adjusting the concentration of the derived material gas.
従来の濃度制御装置としては、例えば、特許文献1に示すように、貯留タンクの上方に設置されたパネルに対し、キャリアガス供給装置から貯留タンクへ伸びる配管や、貯留タンクから成膜室へ伸びる配管等の各配管を固定すると共に、その各配管に接続されるマスフローコントローラ等の各機器を固定する態様が採用されている。 As a conventional concentration control device, for example, as shown in Patent Document 1, a panel installed above a storage tank is provided with a pipe extending from a carrier gas supply device to the storage tank, or a pipe extending from the storage tank to a film formation chamber. A mode is adopted in which each pipe such as a pipe is fixed and each device such as a mass flow controller connected to each pipe is fixed.
ところが、前記従来の濃度制御装置においては、各配管や各機器をパネルに対して自由に配置できることから設計自由度は高いものの、各配管の全長が伸び、これに伴って、装置全体の圧損が増し、かつ、装置自体も大型化するという問題があった。さらに、貯留タンクから成膜室へ伸びる配管が長くなると、応答性が悪化するという問題もあった。このため、装置全体の集積化が要求の一つとして存在する。 However, in the above-mentioned conventional concentration control device, since each pipe and each device can be freely arranged with respect to the panel, the degree of freedom in design is high. In addition, there is a problem that the apparatus itself becomes large. Furthermore, there is also a problem that the longer the pipe extending from the storage tank to the film formation chamber, the worse the responsiveness. Therefore, integration of the entire device is one of the requirements.
また、濃度制御装置において、貯留タンクよりも下流側に接続され、材料ガスが流れる配管は、材料ガスの付着によって汚れてしまうため、配管の交換等の定期的なメンテナンスが必要であり、メンテナンス性の向上も要求の一つとして存在する。 In addition, in the concentration control device, the piping that is connected to the downstream side of the storage tank and through which the material gas flows becomes dirty due to the adhesion of the material gas, so periodic maintenance such as replacing the piping is required. One of the demands is the improvement of
また、前記従来の濃度制御装置においては、各配管が離間していることから、配管毎にヒータを設置する必要があるが、前記要求に応えるべく、装置全体を集積化しようとすると、各配管が密集し、これに伴って、加熱が必要な配管に対してヒータを設置できなくなるという問題があった。 In addition, in the conventional concentration control device, each pipe is separated from each other, so it is necessary to install a heater for each pipe. As a result, there is a problem that a heater cannot be installed on the piping that needs to be heated.
そこで、本発明は、メンテナンス性を低下させることなく、配管を短くし、応答性を向上させることができる濃度制御装置を提供することを主な課題とするものである。また、本発明は、各配管を集積しながら加熱が必要な配管(流路)をしっかり加熱することできる濃度制御装置を提供することを別の課題とするものである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a primary object of the present invention to provide a concentration control apparatus that can shorten the length of piping and improve responsiveness without degrading maintainability. Another object of the present invention is to provide a concentration control device capable of securely heating a pipe (flow path) that requires heating while integrating each pipe.
すなわち、本発明に係る濃度制御装置は、材料を貯留する貯留タンクへキャリアガスを導入し、前記貯留タンクから前記キャリアガスとの混合ガスとして導出される前記材料が気化した材料ガスの濃度を制御する濃度制御装置であって、前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、前記第1ユニットが、前記キャリガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、前記第2ユニットが、前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備えていることを特徴とするものである。 That is, the concentration control device according to the present invention introduces a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controls the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas. A concentration control device for controlling the concentration of gas, comprising: a first unit for controlling the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank; and a second unit for detecting the concentration of the material gas led out from the storage tank. and the first unit includes a first block having therein a carrier gas flow path through which the carrier gas flows, a first flow rate sensor for detecting a flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path, and the first flow rate. a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the sensor, and the second unit has therein the mixed gas flow path through which the mixed gas flows. and a second block detachably connected to the first block, and a concentration detector for detecting the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path.
このようなものであれば、貯留タンクから伸びる各配管を効率良く集積することができ、これにより、貯留タンクから伸びる各配管の全長が短くなって圧損を低減できる。また、キャリアガス供給装置から貯留タンクへ伸びる配管の一部を担うキャリアガス流路と、貯留タンクから成膜室へ伸びる配管の一部を担う混合ガス流路と、を別々のブロックに形成し、かつ、各流路に必要となる各機器をそのブロックに設置する構成を採用したので、汚れが生じ易い混合ガス流路を有する第2ブロックのみを交換等することができ、メンテナンス性が格段に向上する。また、第1ブロックに対し、混合ガス流路の光が通過する部分の長さが異なる濃度検出器を設置した複数の第2ブロックを選択的に連結できるように構成しておけば、供給先へ供給する材料ガスの吸光度に合わせ、最適な濃度検出器が設置された第2ブロックを選択的に第1ブロックに接続することができ、設計変更が容易となる。また、第1ブロックとして共通のものを使用することができるため、製造コストを抑えられる。 With such a configuration, the pipes extending from the storage tank can be efficiently integrated, thereby shortening the total length of each pipe extending from the storage tank and reducing the pressure loss. In addition, the carrier gas flow path which is part of the piping extending from the carrier gas supply device to the storage tank and the mixed gas flow path which is part of the piping extending from the storage tank to the deposition chamber are formed in separate blocks. In addition, since each device necessary for each flow path is installed in the block, only the second block having the mixed gas flow path, which easily gets dirty, can be replaced, and maintainability is remarkably improved. improve to Further, if a plurality of second blocks in which concentration detectors having different lengths of portions of the mixed gas flow path through which light passes are installed can be selectively connected to the first block, supply destinations can be selected. The second block having the optimum concentration detector can be selectively connected to the first block according to the absorbance of the material gas to be supplied to the first block, which facilitates design changes. Also, since a common first block can be used, the manufacturing cost can be suppressed.
また、前記濃度制御装置において、前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁によりも上流側から分岐し、前記混合ガス流路における前記濃度検出器よりも上流側へ合流する第1バイパス流路を形成できるような構成になっているものであってもよい。 Further, in the concentration control device, when the first block and the second block are connected, the carrier gas flow path is branched from the upstream side by the first flow control valve, and the The configuration may be such that a first bypass flow path that merges upstream of the concentration detector can be formed.
濃度制御装置には、供給先へ供給する材料ガスの濃度を制御する方式として、混合ガス流路の圧力を制御する圧力方式と、キャリアガス流路からバイパス流路を介して混合ガス流路へ導入されるキャリアガスの流量を制御する希釈方式と、が存在するが、前記構成を採用することにより、第1バイパス流路を形成するか否かで、前記いずれの方式にも使用することができるようになる。これにより、両方式において、部品を共通化することができ、製造コストを低減できる。 The concentration control device has two methods for controlling the concentration of the material gas supplied to the supply destination: a pressure method that controls the pressure in the mixed gas flow path, and a pressure method that controls the pressure in the mixed gas flow path from the carrier gas flow path to the mixed gas flow path via a bypass flow path. and a dilution method for controlling the flow rate of the carrier gas to be introduced. become able to. As a result, parts can be shared in both types, and the manufacturing cost can be reduced.
また、前記濃度制御装置を前記希釈方式として使用する場合、すなわち、前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結して前記第1バイパス流路を形成した場合に、前記第1バイパス流路が、前記キャリアガス流路における前記第1流量センサよりも上流側から分岐しており、前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を検出する第2流量センサと、前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第2流量制御弁と、をさらに備え、前記濃度検出器、前記第1流量センサ及び前記第2流量センサの検出値に基づき、前記第1流量制御弁及び前記第2流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成すればよく、また、前記第1バイパス流路が、前記キャリアガス流路における前記第1流量センサよりも下流側から分岐しており、前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第2流量制御弁をさらに具備し、前記濃度検出器及び前記第1流量センサの検出値に基づき、前記第1流量制御弁及び前記第2流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成すればよい。この場合、前者に比べて後者は、流量センサを一つ省略することができ、これにより、製造コストを抑えることができる。 Further, when the concentration control device is used as the dilution system, that is, when the first block and the second block are connected to form the first bypass flow path, the first bypass flow path is A second flow rate branched from the upstream side of the first flow rate sensor in the carrier gas flow path, and the first unit or the second unit detects the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path a sensor, and a second flow rate control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path, based on the detection values of the concentration detector, the first flow rate sensor, and the second flow rate sensor. , the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path may be controlled by the first flow control valve and the second flow control valve, and the first bypass flow path may be configured to control the carrier A second flow control valve that branches downstream of the first flow rate sensor in the gas flow path, and that the first unit or the second unit controls the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path. and controlling the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path by the first flow control valve and the second flow control valve based on the detection values of the concentration detector and the first flow sensor. It should be configured to In this case, the latter can omit one flow rate sensor compared to the former, thereby reducing manufacturing costs.
また、前記濃度制御装置を前記圧力方式として使用する場合、すなわち、前記第1バイパス流路を形成しない場合に、前記第2ユニットが、前記混合ガス流路を流れる混合ガスの流量を制御する第3流量制御弁をさらに具備し、前記濃度検出器の検出値に基づき、前記第3流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成すればよい。 Further, when the concentration control device is used as the pressure system, that is, when the first bypass channel is not formed, the second unit controls the flow rate of the mixed gas flowing through the mixed gas channel. A third flow control valve may be further provided, and the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path may be controlled by the third flow control valve based on the detection value of the concentration detector.
また、前記いずれかの濃度制御装置において、前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結して前記第2バイパス流路を形成した場合に、前記第1ユニットが、前記キャリアガス流路における前記第2バイパス流路の分岐点よりも下流側に第1開閉弁をさらに備え、前記第2ユニットが、前記混合ガス流路における前記第2バイパス流路の合流点よりも上流側に第2開閉弁をさらに備え、前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、前記第2バイパス流路に第3開閉弁をさらに備えているものであってもよい。 Further, in any one of the concentration control devices described above, when the first block and the second block are connected to form the second bypass channel, the first unit may be the second bypass channel in the carrier gas channel. A first on-off valve is further provided downstream of the branch point of the two bypass flow paths, and the second unit is provided with a second on-off valve upstream of the confluence point of the second bypass flow path in the mixed gas flow path. and the first unit or the second unit may further include a third on-off valve in the second bypass flow path.
このようなものであれば、第1開閉弁、第2開閉弁及び第3開閉弁を操作するだけで、キャリアガスの供給を中断することなく、濃度制御装置から材料ガスが導出されることを停止できる。また、第2バイパス流路を利用し、濃度制御装置内のパージ作業を行うこともできるようになる。 With such a configuration, the material gas can be discharged from the concentration control device without interrupting the supply of the carrier gas simply by operating the first on-off valve, the second on-off valve and the third on-off valve. can be stopped. In addition, it becomes possible to use the second bypass flow path to perform a purge operation inside the concentration control device.
また、前記いずれかの濃度制御装置において、前記濃度検出器が、前記混合ガス流路を流れる混合ガスに対して光を照射する光源と、前記光源から射出されて前記混合ガスを透過した光を検出する受光器と、を備えるように構成してもよい。 Further, in any of the above concentration control devices, the concentration detector includes a light source that irradiates light onto the mixed gas flowing through the mixed gas flow path, and light emitted from the light source and transmitted through the mixed gas. and a light receiver for detecting.
また、前記濃度検出器が、前記光源から射出されて前記混合ガスを透過した光を前記第2ブロックから遠ざかる方向へ屈曲させる反射ミラーをさらに備えるものであってもよい。 The concentration detector may further include a reflecting mirror that bends light emitted from the light source and transmitted through the mixed gas in a direction away from the second block.
混合ガス流路は、材料ガスの再液化を防止するためヒータで加熱される。このため、混合ガス流路が設けられた第2ブロックに近づくほど、ヒータから発生する熱の影響が大きくなるが、前記のような構成を採用することにより、熱に弱い受光器を第2ブロックから遠ざけて配置できる。 The mixed gas flow path is heated by a heater to prevent reliquefaction of the material gas. Therefore, the closer to the second block where the mixed gas flow path is provided, the greater the influence of the heat generated from the heater. can be placed away from
また、前記第2ユニットが、前記混合ガス流路の圧力を検出する圧力センサをさらに備えるものであってもよい。 Moreover, the second unit may further include a pressure sensor that detects pressure in the mixed gas flow path.
また、前記第1ブロック又は前記第2ブロックの少なくとも一方が、ヒータを内部に備えているものであってもよい。この場合、第1ブロック及び第2ブロックが面接触した状態で連結するように構成してもよい。 At least one of the first block and the second block may have a heater therein. In this case, the first block and the second block may be connected while being in surface contact with each other.
このようなものであれば、第1ブロック及び第2ブロックを面接触させた状態で連結する構造を採用することにより、各ブロックに設置されたヒータの熱が、互いのブロックへ伝導し、これにより、各ブロックの内部に形成されたヒータが設置し難い流路も確実に加熱することができる。 With such a structure, by adopting a structure in which the first block and the second block are connected in a state of surface contact, the heat of the heater installed in each block is conducted to each other's blocks. As a result, it is possible to reliably heat the flow path formed inside each block in which the heater is difficult to install.
また、前記第1開閉弁、前記第2開閉弁及び前記第3開閉弁を備える濃度制御装置において、前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁よりも下流側に第4開閉弁をさらに備えているものであってもよい。このような構成の濃度制御装置においては、更に次のような構成を備えるものであってもよい。 Further, in the concentration control device including the first on-off valve, the second on-off valve, and the third on-off valve, the first unit or the second unit may include the second flow control valve in the first bypass passage. A fourth on-off valve may be further provided on the downstream side. The density control apparatus having such a configuration may further have the following configuration.
すなわち、前記圧力センサの検出値が予め定められた設定圧力値よりも大きくなった場合に、前記第2開閉弁、前記第3開閉弁及び前記第4開閉弁を閉じた状態にするように構成してもよい。 That is, when the detected value of the pressure sensor becomes larger than a predetermined set pressure value, the second on-off valve, the third on-off valve and the fourth on-off valve are closed. You may
このようなものであれば、濃度制御装置の二次側の圧力上昇を防止でき、これにより、耐圧性が低い濃度検出器の破損を防止することができる。 With such a device, it is possible to prevent the pressure from rising on the secondary side of the concentration control device, thereby preventing damage to the concentration detector having low pressure resistance.
また、前記第1ユニットが、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも下流側であって前記第1開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第1圧力センサをさらに備え、前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁よりも下流側であって前記第4開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第2圧力センサをさらに備え、前記第1圧力センサの検出値が予め定められた設定内圧値よりも大きくなった場合に、前記第1流量制御弁、前記第1開閉弁、前記第2開閉弁及び前記第4開閉弁を閉じた状態にすると共に、前記第3開閉弁を開いた状態にし、前記第2圧力センサの検出値が前記設定内圧値よりも大きくなった場合に、前記第2流量制御弁、前記第1開閉弁、前記第2開閉弁及び前記第3開閉弁を閉じた状態にすると共に、前記第4開閉弁を開いた状態にするように構成してもよい。 The first unit further includes a first pressure sensor that detects a pressure downstream of the first flow control valve and upstream of the first on-off valve in the carrier gas flow path, The first unit or the second unit further includes a second pressure sensor that detects pressure downstream of the second flow control valve and upstream of the fourth on-off valve in the first bypass flow path. wherein the first flow control valve, the first on-off valve, the second on-off valve, and the fourth on-off valve are activated when the detected value of the first pressure sensor becomes greater than a predetermined set internal pressure value. is closed, the third on-off valve is opened, and when the detected value of the second pressure sensor becomes larger than the set internal pressure value, the second flow control valve and the first The on-off valve, the second on-off valve and the third on-off valve may be closed, and the fourth on-off valve may be opened.
このようなものであれば、濃度制御装置の内圧上昇を防止でき、これにより、耐圧性が低い濃度検出器の破損を防止することができる。 With such a device, it is possible to prevent an increase in the internal pressure of the concentration control device, thereby preventing damage to the concentration detector having a low pressure resistance.
また、前記第1ユニットが、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも下流側であって前記第1開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第1圧力センサ及び前記第1開閉弁よりも下流側の圧力を検出する第3圧力センサをさらに備え、前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁よりも下流側であって前記第4開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第2圧力センサをさらに備え、前記第1圧力センサの検出値が前記第3圧力センサの検出値よりも小さい場合に、前記第1開閉弁を閉じた状態に維持し、前記第1圧力センサの検出値が前記圧力センサの検出値よりも小さい場合に、前記第3開閉弁を閉じた状態に維持し、前記第2圧力センサの検出値が前記圧力センサの検出値よりも小さい場合に、前記第4開閉弁を閉じた状態に維持するように構成してもよい。 Further, the first unit includes a first pressure sensor for detecting a pressure downstream of the first flow control valve and upstream of the first on-off valve in the carrier gas flow path, and the first on-off valve. Further comprising a third pressure sensor that detects a pressure downstream of the valve, wherein the first unit or the second unit is downstream of the second flow control valve in the first bypass flow path and the Further comprising a second pressure sensor that detects pressure upstream of the fourth on-off valve, and when the detection value of the first pressure sensor is smaller than the detection value of the third pressure sensor, the first on-off valve is operated. is maintained in a closed state, and when the detected value of the first pressure sensor is smaller than the detected value of the pressure sensor, the third on-off valve is maintained in a closed state, and the detected value of the second pressure sensor is The fourth on-off valve may be maintained in a closed state when the pressure is smaller than the detected value of the pressure sensor.
このようなものであれば、貯留タンク内の材料や当該材料が気化した材料ガスが濃度制御装置内へ逆流することや、混合ガス流路を流れる混合ガスがキャリアガス流路や第1バイパス流路へ逆流することを防止できる。これにより、流量制御装置の破損を防止できる。 With such a configuration, the material in the storage tank and the material gas in which the material is vaporized flow back into the concentration control device, It is possible to prevent backflow into the road. As a result, damage to the flow control device can be prevented.
また、前記第1ユニットが、前記キャリアガス流路における前記第1バイパス流路との分岐点よりも上流側に第5開閉弁をさらに備え、前記貯留タンクの交換信号を受信した場合に、前記第5開閉弁を所定時間毎に開閉させるように構成してもよい。さらに、前記第1ユニットが、前記キャリアガス流路における前記第1バイパス流路との分岐点よりも上流側に第5開閉弁をさらに備え、前記第1流量センサのゼロ点調整信号を受信した場合に、前記第1開閉弁、前記第3開閉弁及び前記第5開閉弁を閉じた状態で前記第1流量センサのゼロ点を調整し、前記第2流量センサのゼロ点調整信号を受信した場合に、前記第4開閉弁及び前記第5開閉弁を閉じた状態で前記第2流量センサのゼロ点を調整するように構成してもよい。さらに、前記第2ユニットが、前記混合ガス流路における前記濃度検出器の下流側に設置される第6開閉弁をさらに備え、前記第1流量センサで検出される検出値に基づき前記第1流量制御弁を制御する流量制御装置の校正信号を受信した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁から前記第1開閉弁までの流路と、前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁の下流側の流路と、前記第2バイパス流路と、前記混合ガス流路における前記第2開閉弁から前記第6開閉弁までの流路とから構成される合成流路内を減圧した状態から、前記第1流量制御弁を開いた状態とし、前記合成流路の容積、前記第1流量センサ及び前記圧力センサの検出値とに基づき前記第1流量センサを校正し、前記第2流量センサで検出される検出値に基づき前記第2流量制御弁を制御する流量制御装置の校正信号を受信した場合に、前記合成流路内を減圧した状態から、前記第2流量制御弁を開いた状態とし、前記合成流路の容積、前記第2流量センサ及び前記圧力センサの検出値とに基づき前記第2流量センサを校正するように構成してもよい。
In addition, the first unit further includes a fifth on-off valve upstream of a branch point of the carrier gas flow path with the first bypass flow path, and when receiving a replacement signal for the storage tank, the The fifth on-off valve may be configured to open and close at predetermined time intervals. Furthermore, the first unit further includes a fifth on-off valve upstream of the branch point of the carrier gas flow path with the first bypass flow path, and receives a zero point adjustment signal of the first flow sensor. the zero point of the first flow sensor is adjusted with the first on-off valve, the third on-off valve and the fifth on-off valve closed, and the zero point adjustment signal of the second flow sensor is received case, the zero point of the second flow rate sensor may be adjusted with the fourth on-off valve and the fifth on-off valve closed. Further, the second unit further includes a sixth on-off valve installed downstream of the concentration detector in the mixed gas flow path, and the first flow rate is detected based on the detection value detected by the first flow rate sensor. When a calibration signal for a flow control device that controls a control valve is received, a flow path from the first flow control valve to the first on-off valve in the carrier gas flow path and the first flow path in the first
このようなものであれば、濃度制御装置単体でサイクルパージや、流量制御装置のゼロ点調整及び校正を行うことができるようになる。 With such a device, it becomes possible to perform cycle purging and zero point adjustment and calibration of the flow rate control device with the concentration control device alone.
さらに、前記濃度検出器によって検出される検出値と前記第1流量センサ及び前記第2流量センサによって検出される検出値に基づき算出される前記貯留タンクから導出された材料の導出量が、予め定められた規定量に達した場合に警告する警告機能を備えるものであってもよい。 Further, the amount of material derived from the storage tank calculated based on the detected value detected by the concentration detector and the detected value detected by the first flow sensor and the second flow sensor is predetermined. A warning function may be provided to issue a warning when the predetermined amount is reached.
このようなものであれば、貯留タンクの適切な交換時期を知ることができ、貯留タンクが空の状態になることを防止できる。 With such a device, it is possible to know the proper replacement timing of the storage tank and prevent the storage tank from becoming empty.
また、本発明に係る材料ガス供給装置は、前記いずれかの濃度制御装置と、前記濃度制御装置に接続される前記貯留タンクと、を具備するものである。 Further, a material gas supply apparatus according to the present invention includes any one of the concentration control apparatuses described above and the storage tank connected to the concentration control apparatus.
このように構成した本発明によれば、メンテナンス性を低下させることなく、配管を短くし、応答性を向上させることができる濃度制御装置を提供することができる。また、本発明によれば、各配管を集積しながら加熱が必要な配管(流路)をしっかり加熱することできる濃度制御装置を提供することができる。 According to the present invention configured as described above, it is possible to provide a concentration control apparatus capable of shortening the piping and improving the responsiveness without deteriorating maintainability. Further, according to the present invention, it is possible to provide a concentration control device capable of securely heating a pipe (flow path) that requires heating while integrating each pipe.
以下に、本発明に係る濃度制御装置を用いた材料ガス供給装置を図面に基づいて説明する。 A material gas supply apparatus using a concentration control apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
本発明に係る濃度制御装置を用いた材料ガス供給装置は、主に半導体製造プロセスに使用されるものであり、具体的には、貯留タンクに貯留された材料(具体的には、液体材料や固体材料)が気化して生成された材料ガス(具体的には、液体材料が蒸発して生成された材料ガスや固体材料が昇華して生成された材料ガス)を、その濃度を制御しながら成膜室(チャンバ)等の供給先へ供給するために使用されるものである。なお、本発明に係る材料ガス供給装置は、半導体製造プロセス以外に使用することもでき、また、本発明に係る濃度制御装置のみを、半導体製造プロセス以外に使用することもできる。 A material gas supply apparatus using a concentration control apparatus according to the present invention is mainly used in a semiconductor manufacturing process, and specifically, a material stored in a storage tank (specifically, a liquid material or A material gas generated by vaporizing a solid material) (specifically, a material gas generated by evaporating a liquid material or a material gas generated by sublimating a solid material) is controlled while controlling its concentration. It is used to supply to a supply destination such as a film forming chamber (chamber). The material gas supply apparatus according to the present invention can be used for processes other than semiconductor manufacturing processes, and the concentration control apparatus according to the present invention alone can be used for processes other than semiconductor manufacturing processes.
<実施形態1> 本実施形態に係る濃度制御装置を用いた材料ガス供給装置100は、図1に示すように、材料を貯留する貯留タンクSTと、貯留タンクSTに接続される濃度制御装置200と、を具備している。なお、本実施形態においては、濃度制御装置200は、貯留タンクSTの上方に配置され、図示しないパネルや壁等の設置場所に対して断熱ブロック300(図2参照)を介して設置される。
<Embodiment 1> As shown in FIG. 1, a material
前記貯留タンクSTは、材料を貯留するタンク本体10と、タンク本体10へキャリアガスを導入する導入管11と、タンク本体10からキャリアガス及び材料ガスからなる混合ガスを導出する導出管12と、を備えている。
The storage tank ST includes a
前記濃度制御装置200は、図1及び図2に示すように、導入管11に接続され、キャリアガス供給装置(図示せず)から導入管11を介して貯留タンクSTへ供給されるキャリアガスの流量を制御する機能を備えた第1ユニット210と、導出管12に接続され、貯留タンクSTから導出管12を介して供給先へ供給される混合ガスに含まれる材料ガスの濃度を検出する第2ユニット220と、を具備している。なお、第1ユニット210及び第2ユニット220は、互いに着脱可能に連結できる構造になっている。すなわち、濃度制御装置200は、第1ユニット210及び第2ユニット220というブロック要素を組み合わせて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記第1ユニット210は、第1ブロックB1と、第1ブロックB1の所定面に設置される二つの流量制御装置MFC、三つの開閉弁V及び四つのバイパスブロックbと、を具備している。なお、第1ユニット210は、第1ブロックB1に形成された複数の内部流路Rを、その所定面に設置される前記各部材MFC,V,bの内部流路rを介して連通させることにより、キャリアガス流路L1、第1バイパス流路L2の上流側及び第2バイパス流路L3の上流側が形成される構造になっている。以下、この構造を主に図3、図4、図6及び図7に基づき詳述する。なお、図3(a)において、各内部流路Rを点線にて示し、図3(b)において、キャリアガス流路L1、第1バイパス流路L2及び第2バイパス流路L3を点線にて示している。また、図4において、キャリアガス流路L1を太実線にて示し、第1バイパス流路L2及び第2バイパス流路L3を太点線にて示している。
The
前記第1ブロックB1は、直方体状のものであり、図3及び図4に示すように、長手方向の一端側にキャリアガスを導入するための導入ポート23が設けられており、長手方向の他端側にキャリアガスを導出するための導出ポート24が設けられている。なお、本実施形態においては、導出ポート24を、第1ブロックB1と別体のブロックによって形成されているが、導入ポート23と同様に一体に形成してもよい。また、第1ブロックB1は、機能を損なわない範囲において複数の要素に分割した構造としてもよい。
The first block B1 has a rectangular parallelepiped shape, and as shown in FIGS. A lead-out
第1ブロックB1には、図3(a)に示すように、導入ポート23と導出ポート24とを結ぶ第1直線X上に対し、上流側から順番に内部流路Ra、内部流路Rbが形成されている。なお、内部流路Raは、導入ポート23と連通している。そして、第1ブロックB1には、図6に示すように、内部流路Ra及び内部流路Rbを、第1流量制御装置MFC1の内部流路r1によって接続し、内部流路Rb及び導出ポート24を、第1開閉弁V1の内部流路r2によって接続しており、これにより、図3(b)に示すキャリアガス流路L1が形成されている。
In the first block B1, as shown in FIG. 3A, an internal flow path Ra and an internal flow path Rb are formed in order from the upstream side on a first straight line X connecting the
また、第1ブロックB1には、図3(a)に示すように、第1直線Xと平行に並ぶ第2直線Y上に対し、上流側から順番に内部流路Rc、内部流路Rd、内部流路Reが形成されている。そして、第1ブロックB1には、図7に示すように、内部流路Ra及び内部流路Rcを、第1バイパスブロックb1の内部流路r3によって接続し、内部流路Rc及び内部流路Rdを、第2流量制御装置MFC2の内部流路r1によって接続し、内部流路Rd及び内部流路Reを、第4開閉弁V4の内部流路r2によって接続し、内部流路Reに第2バイパスブロックb2の内部流路r3が接続されており、これにより、図3(b)に示す第1バイパス流路L2の上流側が形成されている。 In addition, as shown in FIG. 3A, the first block B1 includes an internal flow channel Rc, an internal flow channel Rd, An internal flow path Re is formed. In the first block B1, as shown in FIG. 7, the internal flow path Ra and the internal flow path Rc are connected by the internal flow path r3 of the first bypass block b1, and the internal flow path Rc and the internal flow path Rd are connected to each other. are connected by the internal flow path r1 of the second flow control device MFC2, the internal flow path Rd and the internal flow path Re are connected by the internal flow path r2 of the fourth on-off valve V4, and the internal flow path Re is connected to the second bypass The internal flow path r3 of the block b2 is connected, thereby forming the upstream side of the first bypass flow path L2 shown in FIG. 3(b).
また、第1ブロックB1には、図3(a)に示すように、第2直線Yの下流側に沿うように、内部流路Rf、内部流路Rgが平行に並んで形成されている。そして、第1ブロックB1には、図3(a)に示すように、内部流路Rb及び内部流路Rfを、第2バイパスブロックb3の内部流路r3によって接続し、内部流路Rf及び内部流路Rgを、第3開閉弁V3の内部流路r2によって接続し、内部流路Rgに第3バイパスブロックb3の内部流路r3が接続されており、これにより、図3(b)に示す第2バイパス流路L3の上流側が形成される。 In the first block B1, as shown in FIG. 3A, an internal flow path Rf and an internal flow path Rg are formed in parallel along the downstream side of the second straight line Y. As shown in FIG. Then, as shown in FIG. 3A, the first block B1 is connected to the internal flow path Rb and the internal flow path Rf by the internal flow path r3 of the second bypass block b3. The flow path Rg is connected by the internal flow path r2 of the third on-off valve V3, and the internal flow path r3 of the third bypass block b3 is connected to the internal flow path Rg. An upstream side of the second bypass flow path L3 is formed.
なお、第1ブロックB1には、図5に示すように、第1の直線X上に設けられた内部流路Ra,Rbに沿う外側面側に第1ヒータH1が内蔵されていると共に、第2の直線Y上に設けられた内部流路Rc~Reに沿う外側面側に第2ヒータH2が内蔵されている。なお、これらのヒータH1,H2は、第1ブロックB1を通過するキャリアガスを予備加熱する役割を果たしている。 As shown in FIG. 5, the first block B1 incorporates a first heater H1 on the outer side along the internal flow paths Ra and Rb provided on the first straight line X. A second heater H2 is built in the outer side along the internal flow paths Rc to Re provided on the straight line Y of 2. As shown in FIG. These heaters H1 and H2 play a role of preheating the carrier gas passing through the first block B1.
前記流量制御装置MFCは、いずれも同様の構成を備えた所謂熱式のマスフローコントローラである。具体的には、図6又は図7に示すように、流量制御装置MFCは、第1ブロックB1の所定面に設置される台座ブロック20aを備えている。台座ブロック20aは、直方体状のものであり、第1ブロックB1の内部流路Raに連通させて接続される内部流路r1が形成されている。なお、流量制御装置MFCは、この台座ブロック20aの内部流路r1を流れる流体の流量を監視し、その流量を制御するものである。このため、台座ブロック20aには、流量を検出する流量センサ20bと、その流量センサ20bの検出値に基づいて流量を制御する流量制御弁20cと、が設置されている。なお、本実施形態においては、熱式のマスフローコントローラを使用しているが、これに限定されず、圧力式や他の方式のマスフローコントローラを使用することもできる。
The flow controllers MFC are so-called thermal mass flow controllers having the same configuration. Specifically, as shown in FIG. 6 or 7, the flow control device MFC includes a
前記開閉弁Vは、いずれも同様の構成を備えたものである。具体的には、図6に示すように、開閉弁Vは、第1ブロックB1の所定面に設置される台座ブロック21aを備えている。台座ブロック21aは、直方体状のものであり、第1ブロックB1の内部流路Rに連通させて接続される内部流路r2が形成されている。そして、開閉弁Vは、この台座ブロック21aの内部流路r2を流れる流体の流量を開閉によって調節するものである。
All of the on-off valves V have the same configuration. Specifically, as shown in FIG. 6, the on-off valve V includes a
前記バイパスブロックbは、直方体状のものであり、第1ブロックB1の内部流路Rに連通させて接続される内部流路r3が形成されている。 The bypass block b has a rectangular parallelepiped shape, and is formed with an internal channel r3 that is connected to and communicates with the internal channel R of the first block B1.
このような構成にすることにより、第1ユニット210には、図3(b)及び図4に示すように、第1ブロックB1に対し、導入ポート23から導出ポート24へ伸びるキャリアガス流路L1と、キャリアガス流路L1の第1流量制御装置MFC1よりも上流側から分岐して伸びる第1バイパス流路L2の上流側と、キャリアガス流路L1の第1流量制御装置MFC1の下流側から分岐して伸びる第2バイパス流路L3の上流側と、が形成される。
With such a configuration, as shown in FIGS. 3B and 4, the
前記第2ユニット220は、図1及び図2に示すように、第2ブロックB2と、第2ブロックB2の所定面に設置される第2開閉弁V2、濃度検出器IR及び流量制御弁CVと、を具備している。なお、第2ユニット220は、第2ブロックB2に形成された複数の内部流路Rを、その所定面に設置する前記各部材V,IR,CVの内部流路rを介して連通させることにより、混合ガス流路L4、第1バイパス流路L2の下流側及び第2バイパス流路L3の下流側が形成される構造になっている。以下、この構造を主に図3、図4及び図8に基づき詳述する。なお、図3(a)において、各内部流路Rを点線にて示し、図3(b)において、混合ガス流路L4、第1バイパス流路L2及び第2バイパス流路L3を点線にて示している。また、図4において、混合ガス流路L4を太実線にて示し、第1バイパス流路L2の下流側及び第2バイパス流路L3の下流側を太点線にて示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
前記第2ブロックB2は、直方体状のものであり、図3及び図4に示すように、長手方向の一端側に混合ガスを導出するための導出ポート33が設けられており、長手方向の他端側に混合ガスを導入するための導入ポート32が設けられている。なお、本実施形態においては、導入ポート32及び導出ポート33を、第2ブロックB2と別体のブロックによって形成されているが、第2ブロックB2と一体に形成してもよい。また、第2ブロックB2は、機能を損なわない範囲において複数の要素に分割した構造としてもよい。
The second block B2 has a rectangular parallelepiped shape, and as shown in FIGS. An
第2ブロックB2には、図3(a)に示すように、導入ポート32と導出ポート33とを結ぶ第3直線Z上に、上流側から順番に内部流路Rh、内部流路Riが形成されている。また、第2ブロックB2には、図8に示すように、導入ポート32及び内部流路Rhを、第2開閉弁V2の内部流路r3によって接続し、内部流路Rh及び内部流路Riを、濃度検出器IRの内部流路r4によって接続し、内部流路Ri及び導出ポート33を、流量制御弁CVの内部流路r5によって接続しており、これにより、図3(b)に示す混合ガス流路L4が形成されている。また、第2ブロックB2には、図8に示すように、所定面の開口から内部流路Rhへ合流する第1バイパス流路L2の下流側及び第2バイパス流路L3の下流側が形成されている。
In the second block B2, as shown in FIG. 3A, an internal flow path Rh and an internal flow path Ri are formed in order from the upstream side on a third straight line Z connecting the
なお、第2ブロックB2には、図5に示すように、第3直線Z上に設けられた内部流路Rh,Riに沿うように第3ヒータH3が内蔵されている。なお、第3ヒータH3は、第2ブロックB2を通過する混合ガス中の材料ガスが混合ガス流路L4内へ蓄積又は付着することを防止するために加熱する役割を果たしている。 As shown in FIG. 5, the second block B2 incorporates a third heater H3 along internal flow paths Rh and Ri provided on the third straight line Z. As shown in FIG. The third heater H3 plays a role of heating to prevent the material gas in the mixed gas passing through the second block B2 from accumulating or adhering in the mixed gas flow path L4.
前記濃度検出器IRは、所謂吸光度計である。具体的には、図8に示すように、濃度検出器IRは、第2ブロックB2の所定面に設置される検査用ブロック30aを備えている。検査用ブロック30aは、直方体状のものであり、第2ブロックB2の内部流路Rに連通させて接続される内部流路r4が形成されている。なお、濃度検出器IRは、この検査用ブロック30aの内部流路r4を流れる混合ガスに対し、光を照射し、その混合ガスを透過した光の強度に基づき、混合ガスに含まれる材料ガスの濃度を検出するものである。従って、検査用ブロック30aには、内部流路r4の一部である検査流路r4´が長手方向へ貫通するように形成されており、この検査流路r4´を跨ぐように一対の透光窓30bが設置されている。また、検査用ブロック30aには、一方の透光窓30b側に、光源30cが設置され、他方の透光窓30b側に、光源30cから射出された光を第2ブロックB2から遠ざかる方向へ反射する反射ミラー30dと、その反射ミラー30dで反射された光を受光する受光器30eと、内部流路r4に接続される圧力センサ30fが設置されている。また、検査用ブロック30aには、内部流路r4に沿うようにヒータ(図示せず)が内蔵されている。なお、このヒータは、検査用ブロック30aを通過する混合ガス中の材料ガスが混合ガス流路L4内へ蓄積又は付着することを防止するために加熱する役割を果たしている。因みに、濃度検出器30の感度は、光が混合ガスを透過する距離によって決まるため、検査用ブロック30aの検出流路r4´の長さを伸ばすほど、感度が増す。
The concentration detector IR is a so-called absorbance meter. Specifically, as shown in FIG. 8, the density detector IR includes an
前記流量制御弁CVは、図8に示すように、第2ブロックB2の所定面に設置される台座ブロック31aを備えている。台座ブロック31aは、直方体状のものであり、第2ブロックB2の内部流路Rに連通させて接続される内部流路r5が形成されている。なお、流量制御弁CVは、この台座ブロック31aの内部流路r5を流れる流体の流量を調節するものである。
The flow control valve CV, as shown in FIG. 8, has a
このように構成することにより、第2ユニット220には、図3(b)及び図4に示すように、第2ブロックB2に対し、導入ポート32から導出ポート33へ伸びる混合ガス流路L4が形成され、混合ガス流路L4の濃度検出器IRよりも上流側に合流するように、第1バイパス流路L2の下流側及び第2バイパス流路L3の下流側が形成される。
With this configuration, as shown in FIGS. 3B and 4, the
次に、第1ユニット210及び第2ユニット220の組立てについて説明する。
Next, assembly of the
第1ユニット210及び第2ユニット220は、第1ブロックB1及び第2ブロックB2を連結手段によって連結して一体にできる構造になっている。そして、図4に示すように、第1ブロックB1及び第2ブロックB2を連結した場合に、第2バイパス流路L3の上流側及び第2バイパス流路L3の下流側が接続され、図3(b)に示すように、第2バイパス流路L3が形成される。連結手段としては、例えば、第2ブロックB2を貫通して第1ブロックB1に達するネジによって締結する手段が考えられるが、これに限定されるものではない。
The
また、図4に示すように、第1ブロックB1及び第2ブロックB2を連結した場合に、第1バイパス流路L2の上流側及び第1バイパス流路L2の下流側を接続するか否かを選択することできるようになっている。そして、第1バイパス流路L2の上流側及び第1バイパス流路の下流側を接続させた場合には、図3(b)に示すように、第1バイパス流路L2が形成される。これにより、供給先へ供給する材料ガスの濃度を、キャリアガス流路L1から第1バイパス流路L2を介して混合ガス流路L4へ導入するキャリアガスの流量によって制御する希釈方式として使用できるようになる。なお、濃度制御装置200を希釈方式で使用する場合には、流量制御弁CVは必要ないので、これをバイパスブロックに変更することにより、コストを削減できる。
Further, as shown in FIG. 4, when the first block B1 and the second block B2 are connected, whether or not to connect the upstream side of the first bypass flow path L2 and the downstream side of the first bypass flow path L2 is determined. You can choose. When the upstream side of the first bypass flow path L2 and the downstream side of the first bypass flow path are connected, the first bypass flow path L2 is formed as shown in FIG. 3(b). As a result, it can be used as a dilution method in which the concentration of the material gas supplied to the supply destination is controlled by the flow rate of the carrier gas introduced from the carrier gas flow path L1 to the mixed gas flow path L4 via the first bypass flow path L2. become. Note that when the
一方、第1バイパス流路L2の上流側及び第1バイパス流路L2の下流側を接続させなかった場合には、供給先へ供給する材料ガスの濃度を、混合ガス流路L4の圧力で制御する圧力方式として使用できるようになる。なお、濃度制御装置200を圧力方式で使用する場合には、第2流量制御装置MFC2及び第4開閉弁V4は必要ないので、これらを取り除いて第1バイパス流路L2の上流側を閉鎖することにより、コストを削減することもできる。この場合、第2流体制御装置MFC2及び第4開閉弁V4を取り除くことなく、第2バイパスブロックb2を塞いで第1バイパス流路L2の上流側を閉鎖してもよい。第1バイパス流路L2の上流側の閉鎖には、蓋体等のパーツを使用すればよい。
On the other hand, when the upstream side of the first bypass flow path L2 and the downstream side of the first bypass flow path L2 are not connected, the concentration of the material gas supplied to the supply destination is controlled by the pressure of the mixed gas flow path L4. It can be used as a pressure method to When the
第1ブロックB1及び第2ブロックB2を連結した場合に、第2ヒータH2及び第3ヒータH3によって混合ガス流路L4が挟まれた状態となり、混合ガスがより効率的に加熱されるようになる。この場合、第3ヒータH3は、外気と接触する面に沿って配置され、混合ガス流路L4に外気の温度が伝わり難くなる。因みに、第1ブロックB1及び第2ブロックB2を連結した場合に、断熱ブロック300やパネルに対向する面が平坦になり、設置し易くなっている。
When the first block B1 and the second block B2 are connected, the mixed gas flow path L4 is sandwiched between the second heater H2 and the third heater H3, and the mixed gas is heated more efficiently. . In this case, the third heater H3 is arranged along the surface in contact with the outside air, making it difficult for the temperature of the outside air to be transmitted to the mixed gas flow path L4. By the way, when the first block B1 and the second block B2 are connected, the surface facing the
また、前記濃度制御装置200は、図示しない制御部に接続されている。具体的には、第1ユニット210における二つの流量制御装置MFC及び三つの開閉弁Vと、第2ユニット220における開閉弁V、濃度検出器IR及び流量制御弁CVと、がそれぞれ制御部に接続されている。制御部は、CPU、内部メモリ、I/Oバッファ回路、ADコンバータ等を有した所謂コンピュータである。そして、内部メモリの所定領域に格納した制御プログラムに従って動作することで、CPU及び周辺機器が協働動作し、供給先へ供給する材料ガスの濃度を制御する機能を発揮する。
Further, the
次に、本実施形態に係る材料ガス供給装置100の構築方法を説明する。
Next, a method for constructing the material
先ず、検出流路r4´の長さが異なる濃度検出器IR、即ち、感度が異なる濃度検出器IRを設置した複数の第2ユニット220を事前に複数用意しておく。そして、濃度制御装置200の仕様に従って最適な感度の濃度検出器IRが設置された第2ユニット220を選択し、その選択した第2ユニット220を第1ユニット210へ連結する。この場合、第2バイパス流路L3の上流側及び第2バイパス流路L3の下流側を接続して第2バイパス流路L3を形成すると共に、制御方式(圧力方式又は希釈方式)に合わせて第1バイパス流路L2の上流側及び第1バイパス流路L2の下流側を接続するか否かを選択する。そして、得られた濃度制御装置200を、キャリアガス供給装置、貯留タンクST及び供給先へ接続して材料ガス制御システムを構築する。
First, a plurality of
次に、本実施形態に係る濃度制御装置200を希釈方式で制御した場合の動作を図9に基づいて説明する。なお、図9に示す濃度制御装置200は、制御方式に合わせて流量制御弁CVを取り除いている。
Next, the operation of the
材料ガス供給装置100に対して、稼働信号が送信されると、制御部は、先ず、第1開閉弁V1、第2開閉弁V2及び第4開閉弁V4を開くと共に、第3開閉弁V3を閉じた状態とする。これにより、貯留タンクSTに対し、濃度制御装置200を介してキャリアガスが導入され、供給先に対し、濃度制御装置200を介して混合ガスが供給され始める。因みに、第4開閉弁V4は、希釈方式で制御する場合には、常に開いた状態になっている。
When an operation signal is transmitted to the material
そして、制御部は、混合ガス流路L4を流れる材料ガスの濃度を随時濃度検出器IRによって検出し、その検出濃度値が予め定められた設定濃度値に近づくように第1流量制御装置MFC1及び第2流量制御装置MFC2を制御する。具体的には、制御部は、設定濃度値よりも検出濃度値が高い場合には、第1流量制御装置MFC1に設定された目標流量を下げると共に、第2流量制御装置MFC2に設定された目標流量を上げる制御を実施する。これにより、貯留タンクSTへ導入されるキャリアガスの流量が減少すると共に、第1バイパス流路L2を通って混合ガス流路L4へ導入されるキャリアガスの流量が増加する。その結果、混合ガス流路L4を流れる混合ガスの希釈度合いが増し、濃度検出器IRで検出される検出濃度値が低下する。一方、制御部は、設定濃度値よりも検出濃度値が低い場合には、第1流量制御装置MFC1に設定された目標流量を上げると共に、第2流量制御装置MFC2に設定された目標流量を下げる制御を実施する。これにより、貯留タンクSTへ導入されるキャリアガスの流量が増加すると共に、第1バイパス流路L2を通って混合ガス流路L4へ導入されるキャリアガスの流量が減少する。その結果、混合ガス流路L4を流れる混合ガスの希釈度合いが減り、濃度検出器IRで検出される濃度値が上昇する。 Then, the control unit detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path L4 at any time by the concentration detector IR, and controls the first flow control device MFC1 and It controls the second flow controller MFC2. Specifically, when the detected concentration value is higher than the set concentration value, the control unit lowers the target flow rate set in the first flow control device MFC1 and reduces the target flow rate set in the second flow control device MFC2. Implement control to increase the flow rate. As a result, the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank ST decreases, and the flow rate of the carrier gas introduced into the mixed gas flow path L4 through the first bypass flow path L2 increases. As a result, the degree of dilution of the mixed gas flowing through the mixed gas flow path L4 increases, and the detected concentration value detected by the concentration detector IR decreases. On the other hand, when the detected concentration value is lower than the set concentration value, the control unit increases the target flow rate set in the first flow control device MFC1 and lowers the target flow rate set in the second flow control device MFC2. Enforce controls. As a result, the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank ST increases, and the flow rate of the carrier gas introduced into the mixed gas flow path L4 through the first bypass flow path L2 decreases. As a result, the degree of dilution of the mixed gas flowing through the mixed gas flow path L4 decreases, and the concentration value detected by the concentration detector IR increases.
次に、本実施形態に係る濃度制御装置200を圧力方式で制御した場合の動作を図10に基づいて説明する。なお、図10に示す濃度制御装置200は、制御方式に合わせて、第2流量制御装置MFC2及び第4開閉弁V4を取り除いている。
Next, the operation of the
材料ガス供給装置100に対して、稼働信号が送信されると、制御部は、先ず、第1開閉弁V1及び第2開閉弁V2を開くと共に、第3開閉弁V3を閉じた状態とする。これにより、貯留タンクSTに対し、濃度制御装置200を介してキャリアガスが導入され、供給先に対し、濃度制御装置200を介して混合ガスが供給され始める。
When an operation signal is transmitted to the material
そして、制御部は、混合ガス流路L4を流れる材料ガスの濃度を随時濃度検出器IRによって検出し、その検出濃度値が予め定められた設定濃度値に近づくように流量制御弁CVを制御する。具体的には、制御部は、設定濃度値よりも検出濃度値が高い場合には、流量制御弁CVの開度を小さくする制御を実施する。これにより、混合ガス流路L4を流れる混合ガスの濃度が下がり、濃度検出器IRで検出される検出濃度値が低下する。一方、制御部は、設定濃度値よりも検出濃度値が低い場合には、流量制御弁CVの開度を大きくする制御を実施する。これにより、混合ガス流路L4を流れる混合ガスの濃度が上がり、濃度検出器IRで検出される濃度値が上昇する。 Then, the control unit detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path L4 at any time by the concentration detector IR, and controls the flow control valve CV so that the detected concentration value approaches a predetermined set concentration value. . Specifically, when the detected concentration value is higher than the set concentration value, the control unit performs control to reduce the opening degree of the flow control valve CV. As a result, the concentration of the mixed gas flowing through the mixed gas flow path L4 decreases, and the detected concentration value detected by the concentration detector IR decreases. On the other hand, when the detected concentration value is lower than the set concentration value, the control unit performs control to increase the opening degree of the flow control valve CV. As a result, the concentration of the mixed gas flowing through the mixed gas flow path L4 increases, and the concentration value detected by the concentration detector IR increases.
なお、いずれの制御方式においても、材料ガス供給装置100に対して、材料ガスの供給を停止する停止信号が送信された場合に、制御部は、先ず、第1開閉弁V1及び第2開閉弁V2を閉じると共に、第3開閉弁V3及び第4開閉弁V4(圧力方式の場合は、第3開閉弁V3のみ)を開いた状態とする。これにより、濃度制御装置200及び貯留タンクSTの接続が遮断され、貯留タンクSTからの材料ガスの供給が停止する。また、制御部は、材料ガス供給装置100に対してパージ信号が送信されると、前記と同様の制御を実施する。これにより、濃度制御装置200内の各流路L1,L2,L3,L4に対して隅々までキャリアガスのみが流通し、濃度制御装置200内のパージが実施される。従って、第2バイパス流路L3は、キャリアガス流路L1のできるだけ下流側と、混合ガス流路L4のできるだけ上流側と、を繋ぐように設けることが好ましい。
In any control method, when a stop signal for stopping the supply of the material gas is transmitted to the material
前記実施形態においては、材料ガス供給装置100を希釈方式又は圧力方式のいずれかにしか使用できないように濃度制御装置200を組み立てているが、いずれの制御方式にも使用できるように組み立て、制御部によっていずれか一方の制御方式に制御できるようにしてもよい。この場合、第4開閉弁V4の開閉によって制御方式を切り替えるようにすればよい。
In the above embodiment, the
また、図9に示す濃度制御装置200において、圧力センサ30fで検出される圧力は、濃度制御装置200の二次圧ともいえる。そこで、圧力センサ30fを利用して図9に示す濃度制御装置200に対して二次圧上昇防止機能を追加してもよい。具体的には、制御部が、圧力センサ30fで予め定められた設定二次圧値よりも高い圧力値(二次圧)を検出した場合に、第2開閉弁V2、第3開閉弁V3及び第4開閉弁V4を閉じた状態(二次圧上昇防止状態)にするように構成すればよい。
Further, in the
このようなものであれば、濃度制御装置200の二次側の圧力が上昇して耐圧性が低い濃度検出器IRが破損する事態を防止できる。この場合、制御部が、第1流量制御弁20c、第2流量制御弁20c、第1開閉弁V1も閉じた状態にすることが好ましい。これにより、二次圧上昇防止状態になった場合における内部流路と貯留タンクSTの圧力上昇を防止できる。また、この場合、キャリアガス流路L1における第1バイパス流路L2との分岐点よりも上流側に第5開閉弁(図示せず)を設置し、制御部が、第5開閉弁を閉じた状態にするように構成してもよい。これにより、第1流量制御弁20c、第2流量制御弁20cに出流れがあった場合でも、内部流路の圧力上昇を確実に防止できる。
With such a configuration, it is possible to prevent a situation in which the pressure on the secondary side of the
さらに、混合ガス流路L4における圧力センサ30fよりも下流側に第6開閉弁(図示せず)を設置し、制御部が、二次圧上昇防止状態にした後に圧力センサ30fで検出される圧力値が上昇する場合に、第6開閉弁も閉じた状態にすることが好ましい。これにより、第6開閉弁よりも下流側の圧力上昇による内部流路の圧力上昇を防止できる。また、この場合、濃度制御装置200の下流側(二次側)に第4圧力センサ(図示せず)を設置すれば、圧力センサ30f及び第4圧力センサを比較することにより、濃度制御装置200を二次圧上昇防止状態から濃度制御状態に自動復帰させることもできる。
Furthermore, a sixth on-off valve (not shown) is installed downstream of the
<実施形態2> 本実施形態は、前記実施形態1に係る濃度制御装置200の変形例であり、図9に示す濃度制御装置200に対して内圧上昇防止機能を追加した態様のものである。具体的には、本実施形態に係る濃度制御装置200は、図11に示すように、図9に示す濃度制御装置200に対してさらに、キャリアガス流路L1における流量制御装置MFC1の下流側に第1圧力センサP1を設置し、第1バイパス流路L2における流量制御装置MFC2の下流側に第2圧力センサP2を設置した態様のものである。より具体的には、第1圧力センサP1は、キャリアガス流路L1における第1開閉弁V1よりも上流側に設置されており、第2圧力センサP2は、第1バイパス流路L2における第4開閉弁V4よりも上流側に設置されている。
<
そして、制御部が、第1圧力センサP1で予め定められた設定内圧値よりも高い圧力値が検出された場合に、流量制御装置MFC1の第1流量制御弁20c、第1開閉弁V1、第2開閉弁V2及び第4開閉弁V4を閉じた状態にすると共に、第3開閉弁V3を開いた状態(内圧上昇防止状態)にするように構成されている。これにより、キャリアガス流路L1における流量制御装置MFC1の下流側が濃度制御装置200の下流側に接続されたポンプ(図示せず)によって排気されて内圧が低下する。
Then, when the first pressure sensor P1 detects a pressure value higher than a predetermined set internal pressure value, the control unit detects the first
また、制御部が、第2圧力センサP2で予め定められた設定内圧値よりも高い圧力値が検出された場合に、流量制御装置MFC2の第2流量制御弁20c、第1開閉弁V1、第2開閉弁V2及び第3開閉弁V3を閉じた状態にすると共に、第4開閉弁V4を開いた状態(内圧上昇防止状態)にするように構成されている。これにより、第1バイパス流路L2における流量制御装置MFC2の下流側が前記ポンプによって排気されて内圧が低下する。
Further, when the second pressure sensor P2 detects a pressure value higher than a predetermined set internal pressure value, the control unit detects the second
このようなものであれば、濃度制御装置200の内圧が上昇して耐圧性が低い濃度検出器IRが破損する事態を防止できる。因みに、この場合、キャリアガス流路L1における第1バイパス流路L2との分岐点よりも上流側に第5開閉弁V5(図11中、点線にて示す。)を設置し、第1圧力センサP1又は第2圧力センサP2で予め定められた設定内圧値よりも高い圧力値が検出された場合に、第5開閉弁V5も閉じた状態にすることが好ましい。
With such a configuration, it is possible to prevent a situation in which the internal pressure of the
<実施形態3> 本実施形態は、前記実施形態1に係る濃度制御装置200の変形例であり、図9に示す濃度制御装置200に対して逆流防止機能を追加した態様のものである。具体的には、本実施形態に係る濃度制御装置200は、図12に示すように、図9に示す濃度制御装置200に対してさらに、キャリアガス流路L1における流量制御装置MFC1の下流側であって、第1開閉弁V1よりも上流側に圧力センサP1に設置すると共に、第1開閉弁V1よりも下流側に第3圧力センサP3を設置し、第1バイパス流路L2における流量制御装置MFC2の下流側であって第4開閉弁V4よりも上流側に第2圧力センサP2を設置した態様のものである。
<Embodiment 3> This embodiment is a modification of the
そして、制御部が、第1圧力センサP1の圧力値よりも第3圧力センサP3の圧力値が大きくなった場合に、第1開閉弁V1を閉じた状態に維持するように構成されている。このようなものであれば、貯留タンクSTに貯留された材料が濃度制御装置200内へ逆流することを防止できる。
The control unit is configured to keep the first on-off valve V1 closed when the pressure value of the third pressure sensor P3 is greater than the pressure value of the first pressure sensor P1. With such a structure, it is possible to prevent the material stored in the storage tank ST from flowing back into the
また、制御部が、第1圧力センサP1の圧力値よりも圧力センサ30fの圧力値が大きくなった場合に、第3開閉弁V3を閉じた状態に維持し、第2圧力センサP2の圧力値よりも圧力センサ30fの圧力値が大きくなった場合に、第4開閉弁V4を閉じた状態に維持するように構成されている。このようなものであれば、混合ガス流路L4を流れる混合ガスがキャリアガス流路L1や第1バイパス流路L2へ逆流することを防止できる。
Further, when the pressure value of the
<実施形態4> 本実施形態は、前記実施形態1に係る濃度制御装置200の変形例であり、図9に示す濃度制御装置200に対して貯留タンクを交換する場合に使用するサイクルパージ機能を追加した態様のものである。具体的には、本実施形態に係る濃度制御装置200は、図9に示す濃度制御装置200に対してさらに、キャリアガス流路L1における第1バイパス流路L2との分岐点よりも上流側に第5開閉弁V5(図11参照)を設置した態様のものである。
<Embodiment 4> This embodiment is a modification of the
そして、貯留タンクSTを交換する場合に、貯留タンクSTの導入管11及び導出管12に設置された開閉弁(図示せず)を閉じた状態とした後、ユーザが、貯留タンクSTの交換信号を入力すると、その交換信号を受信した制御部が、第1流量制御弁20c、第2流量制御弁20c、第1開閉弁V1、第2開閉弁V2、第3開閉弁V3及び第4開閉弁V4を開いた状態にした後、第5開閉弁V5を所定時間毎に開閉を繰り返すように構成されている。これにより、第5開閉弁V5を開いた場合に、濃度制御装置200内がキャリアガスによってパージされ、第5開閉弁V5を閉じた場合に、濃度制御装置200内が前記ポンプによって真空引きされ、これを繰り返すことによってサイクルパージされる。
When the storage tank ST is to be replaced, after the on-off valves (not shown) installed in the
なお、本実施形態では、第5開閉弁V5の開閉を繰り返すことによってサイクルパージを行っているが、第5開閉弁V5を設置することなく、制御部が、第1開閉弁V1、第2開閉弁V2、第3開閉弁V3及び第4開閉弁V4を開いた状態とした後、第1流量制御弁20c及び第2流量制御弁20cの開閉を同時に繰り返すことによってサイクルパージするようにしてもよい。
In this embodiment, the cycle purge is performed by repeatedly opening and closing the fifth on-off valve V5. After opening the valve V2, the third on-off valve V3, and the fourth on-off valve V4, the cycle purge may be performed by simultaneously opening and closing the first
また、本実施形態において、第1流量センサ20b及び第2流量センサ20bのゼロ点調整機能を追加してもよい。具体的には、第1流量センサ20bのゼロ点を調整する場合には、第1流量センサ20bに対するゼロ点調整開始信号を受信した制御部が、第1開閉弁V1、第3開閉弁V3及び第5開閉弁V5を閉じた状態とし、第1流量センサ20bのゼロ点を調整するように構成すればよい。また、第2流量センサ20bのゼロ点を調整する場合には、第2流量センサ20bに対するゼロ点調整開始信号を受信した制御部が、第4開閉弁V4及び第5開閉弁V5を閉じた状態とし、第2流量センサ20bのゼロ点を調整するように構成すればよい。
Moreover, in this embodiment, the zero point adjustment function of the
<実施形態5> 本実施形態は、前記実施形態1に係る濃度制御装置200の変形例であり、図9に示す濃度制御装置200に対して流量制御装置MFC1及びMFC2の校正機能を追加した態様のものである。具体的には、本実施形態に係る濃度制御装置200は、図13に示すように、図9に示す濃度制御装置200に対してさらに、圧力センサ30fよりも下流側に第6開閉弁V6を設置した態様のものである。
<
なお、この場合、キャリアガス流路L1における第1流量制御弁20cから第1開閉弁V1までの流路、第1バイパス流路L2における第2流量制御弁20cよりも下流側の流路、第2バイパス流路L3の流路、及び、混合ガス流路L4における第2開閉弁V2から第6開閉弁V6までの流路、を合成した合成流路(図13中、点線にて示す。)の容積を予め計測しておく。
In this case, the flow path from the first
そして、流量制御装置MFC1を校正する場合には、流量制御装置MFC1の校正開始信号を受信した制御部が、第1流量制御弁20c、第2流量制御弁20c、第1開閉弁V1及び第2開閉弁V2を閉じると共に、第3開閉弁V3及び第4開閉弁V4開いた状態として濃度制御装置200内を前記ポンプによって所定時間真空引きした後、第6開閉弁V6を閉じて校正準備状態とする。続いて、制御部が、校正準備状態から第1流量制御弁20cを開き、第1流量センサ20bの流量値、圧力センサ30fの圧力値、及び、合成流路の容積、を参照して流量制御装置MFC1を校正するように構成すればよい。
Then, when calibrating the flow control device MFC1, the control unit that has received the calibration start signal of the flow control device MFC1 operates the first
一方、流量制御装置MFC2を校正する場合には、流量制御装置MFC2の校正開始信号を受信した制御部が、前記と同様にして校正準備状態とする。続いて、校正準備状態から第2流量制御弁20cを開き、第2流量センサ20bの流量値、圧力センサ30fの圧力値、及び、合成流路の容積、を参照して流量制御装置MFC2を校正するように構成すればよい。
On the other hand, when the flow control device MFC2 is to be calibrated, the control section that has received the calibration start signal of the flow control device MFC2 enters the calibration preparation state in the same manner as described above. Subsequently, the second
なお、この場合、温度センサを設置し、流量制御装置MFC1,MFC2を校正にあたって温度センサで検出される温度値を参照することにより、より高精度の校正を行うことができる。 In this case, by installing a temperature sensor and referring to the temperature value detected by the temperature sensor when calibrating the flow controllers MFC1 and MFC2, more accurate calibration can be performed.
<その他の実施形態> その他の実施形態としては、前記実施形態における濃度検出器IRの代わりに図14に示す濃度検出器IRを用いてもよい。図14に示す濃度検出器IRは、反射ミラー30dが設けられていない点で前記実施形態における濃度検出器IRと構成が相違している。よって、この濃度検出器IRにおいては、光源30cから射出された光が直線的に受光器30eへ入射する。このようなものであれば、反射ミラー30dを設けていないため、製造コストを抑えることができる。
<Other Embodiments> As another embodiment, a concentration detector IR shown in FIG. 14 may be used instead of the concentration detector IR in the above embodiments. The density detector IR shown in FIG. 14 differs in configuration from the density detector IR in the above embodiment in that the
また、その他の実施形態として、前記実施形態における第1バイパス流路L2を、図15に示すように、流量センサ20bと、その流量センサ20bの下流側に設置された流量制御弁20cと、の間から分岐させてもよい。この場合、第1バイパス流路L2には、流量制御弁CV及び第4開閉弁V4を設置する。そして、制御部において、キャリアガス流路L1及び第1バイパス流路L2に設置された流量制御弁20cの目標流量の合計値とその割合を参照し、混合ガス流路L4を流れる材料ガスの濃度を制御するように構成すればよい。このようなものであれば、第1バイパス流路L2に流量センサ20bを設置する必要がなくなり、制御コストを抑えることができる。
Further, as another embodiment, the first bypass flow path L2 in the above embodiment is replaced by a
また、その他の実施形態として、第1ブロックB1において、キャリアガス流路L1を挟むように一対のヒータを設置すると共に、第2ブロックB2において、混合ガス流路L4を挟むように一対のヒータを設置した構成にしてもよい。 Further, as another embodiment, in the first block B1, a pair of heaters are installed so as to sandwich the carrier gas flow path L1, and in the second block B2, a pair of heaters are installed so as to sandwich the mixed gas flow path L4. An installed configuration may be used.
また、第1ブロックB1及び第2ブロックB2に設置された各ヒータを加熱する場合に、混合ガス流路L4に近いヒータの方が、キャリアガス流路L1に近いヒータよりも高温になるように制御する温度制御部を設けてもよい。 Further, when heating the heaters installed in the first block B1 and the second block B2, the heater closer to the mixed gas flow path L4 has a higher temperature than the heater closer to the carrier gas flow path L1. A temperature controller for controlling may be provided.
また、前記各実施形態における濃度検出器IRにおいて、反射ミラー30dの反射面を凹面状に湾曲させて受光器30eに光が集光されるようにすれば、濃度検出器30の感度が増す。
Further, in the density detector IR according to each of the above-described embodiments, the sensitivity of the density detector 30 is increased by concavely curving the reflection surface of the
また、前記各実施形態においては、第1バイパス流路L2の上流側及び第1バイパス流路L2の下流側や、第2バイパス流路L3の上流側及び第2バイパス流路L3の下流側を、バイパスブロックbを介して接続した態様になっている。しかし、図16に示すように、第1バイパス流路L2の上流側及び第2バイパス流路L3の上流側を、第1ブロックB1の第2ブロックB2に対向する外側面に開口させ、第1バイパス流路L2の下流側及び第2バイパス流路L3の下流側を、第2ブロックB2の第1ブロックB1に対向する外側面に開口させてもよい。これにより、第1ブロックB1及び第2ブロックB2を接続することにより、バイパスブロックbを介さずに、第1バイパス流路L2の上流側及び第1バイパス流路L2の下流側や、第2バイパス流路L3の上流側及び第2バイパス流路L3の下流側を連通させることができる。 Further, in each of the above embodiments, the upstream side of the first bypass flow path L2 and the downstream side of the first bypass flow path L2, the upstream side of the second bypass flow path L3 and the downstream side of the second bypass flow path L3 are , and bypass block b. However, as shown in FIG. 16, the upstream side of the first bypass flow path L2 and the upstream side of the second bypass flow path L3 are opened to the outer surface of the first block B1 facing the second block B2, and the first The downstream side of the bypass flow path L2 and the downstream side of the second bypass flow path L3 may be opened to the outer surface of the second block B2 facing the first block B1. As a result, by connecting the first block B1 and the second block B2, the upstream side of the first bypass flow path L2, the downstream side of the first bypass flow path L2, and the second bypass flow path L2 are connected without the bypass block b. The upstream side of the flow path L3 and the downstream side of the second bypass flow path L3 can be communicated.
また、前記各実施形態においては、第1ブロックB1及び第2ブロックB2として別のブロックを採用しているが、第1ブロックB1及び第2ブロックB2として一体のブロックを採用してもよい。この場合には、第1ユニット210に対し、材料ガスによって汚れが生じ易い第2ユニット220を着脱できなくなるため、メンテナンス性は向上しないが、前記従来の濃度制御装置に比べてヒータの設置容易性は格段に向上する。
In each of the above-described embodiments, separate blocks are used as the first block B1 and the second block B2, but an integral block may be used as the first block B1 and the second block B2. In this case, since the
具体的には、材料を貯留する貯留タンクへ導入されるキャリアガスの流量を制御し、前記貯留タンクから前記キャリアガスとの混合ガスとして導出される前記材料が気化した材料ガスの濃度を制御する濃度制御装置であって、前記キャリガスが流れるキャリアガス流路と前記混合ガスが流れる混合ガス流路とを内部に有するブロックと、前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を具備し、前記ブロックが、ヒータを内部に備えていることを特徴とする濃度制御装置である。 Specifically, the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank that stores the material is controlled, and the concentration of the material gas, which is the vaporized material that is derived from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas, is controlled. A concentration control device, comprising: a block having therein a carrier gas flow channel through which the carrier gas flows and a mixed gas flow channel through which the mixed gas flows; a flow rate sensor, a first flow rate control valve for controlling a flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on a value detected by the first flow rate sensor, and detecting a concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path. and a density detector, wherein the block includes a heater therein.
この場合、ブロックに内蔵するヒータの配置としては、キャリアガス流路L1又は混合ガス流路L4の少なくとも一方に沿って配置することが好ましい。なお、一般的に、キャリアガス流路L1を流れるキャリアガスよりも混合ガス流路L4を流れる材料ガス(混合ガス)の方が高温で加熱する必要があるため、キャリアガス流路L1又は混合ガス流路L4のいずれか一方に沿ってヒータを配置する場合には、そのヒータをキャリアガス流路L1よりも混合ガス流路L4に近い方に配置することが好ましい。当然、キャリアガス流路L1及び混合ガス流路L4に沿って配置してもよい。 In this case, the heater built into the block is preferably arranged along at least one of the carrier gas flow path L1 and the mixed gas flow path L4. In general, the material gas (mixed gas) flowing through the mixed gas flow path L4 needs to be heated at a higher temperature than the carrier gas flowing through the carrier gas flow path L1. When a heater is arranged along either one of the flow paths L4, it is preferable to arrange the heater closer to the mixed gas flow path L4 than to the carrier gas flow path L1. Of course, they may be arranged along the carrier gas flow path L1 and the mixed gas flow path L4.
また、ヒータの配置として、ブロックのキャリアガス流路L1及び混合ガス流路L4よりも外側に設けられた外側面に沿って配置することが好ましい。このように配置することにより、外気からブロックに伝わる冷気による温度低下が各流路に伝わる前に遮断することができる。なお、ヒータの設置方法としては、例えば、第1ブロックB1や第2ブロックB2を切削して形成した挿入孔に棒状のヒータを挿入して設置する態様が考えられる。 In addition, it is preferable to arrange the heaters along the outer surface of the block outside the carrier gas flow path L1 and the mixed gas flow path L4. By arranging them in this way, it is possible to block the temperature drop due to cold air traveling from the outside air to the block before it is transferred to each channel. As a method for installing the heater, for example, it is conceivable to install a rod-shaped heater by inserting it into an insertion hole formed by cutting the first block B1 or the second block B2.
また、この場合、濃度制御装置200を希釈方式で使用する場合には、前記各実施形態における第1ブロックB1及び第2ブロックB2を連結した場合と同様に、ブロックの内部に第1バイパス流路L2を形成してもよく、第2バイパス流路L3を形成してもよい。そして、第1バイパス流路L2及び第2バイパス流路L3には、前記各実施形態と同様に濃度制御装置200を希釈方式として使用する場合に必要な各機器を設置する。一方、濃度制御装置200を圧力方式で使用する場合には、前記各実施形態における第1ブロックB1及び第2ブロックB2を連結した場合と同様に、第2バイパス流路L3を形成してもよい。そして、第2バイパス流路L3には、前記各実施形態と同様に濃度制御装置200を圧力方式として使用する場合に必要な各機器を設置する。
Further, in this case, when the
前記実施形態においては、第2バイパス流路L3として、キャリアガス流路L1から分岐して直接混合ガス流路L4へ合流する構造を採用しているが、これに限定されることなく、キャリアガス流路L1から分岐して第1バイパス流路L2を介して混合ガス流路L4へ合流する構造を採用してもよい。この場合、第1ブロックB1内で合流するように、第2バイパス流路L3の上流側を第1バイパス流路L2へ合流させてもよく、又は、第2ブロックB2内で合流するように、第2バイパス流路L3の下流側を第1バイパス流路L2へ合流させてもよい。 In the above-described embodiment, as the second bypass flow path L3, a structure is adopted in which the carrier gas flow path L1 branches off and directly merges with the mixed gas flow path L4. A structure may be employed in which the flow path L1 branches off and merges into the mixed gas flow path L4 via the first bypass flow path L2. In this case, the upstream side of the second bypass flow path L3 may be merged into the first bypass flow path L2 so as to merge in the first block B1, or so as to merge in the second block B2. The downstream side of the second bypass flow path L3 may be merged with the first bypass flow path L2.
また、前記実施形態1において、第1ユニット210や第2ユニット220に設置されている開閉弁、流量制御弁、流量センサの一部を、第1ユニット210や第2ユニット220に接続される各配管に設置してもよい。具体的には、例えば、第1ユニット210に設置されている第1流量センサ20bを、キャリアガス供給装置と第1ユニット210とを繋ぐ配管の途中に設置してもよく、第1ユニット210に設置されている第1開閉弁V1を、第1ユニット210と貯留タンクSTとを繋ぐ配管の途中に設置してもよい。また、第2ユニット220に設置されている流量制御弁CVを、第2ユニット220と供給先とを繋ぐ配管の途中に設置にしてもよく、第2ユニット220に設置されている第2開閉弁V2を、貯留タンクSTと第2ユニット220とを繋ぐ配管の途中に設置してもよい。
Further, in the first embodiment, part of the on-off valves, flow control valves, and flow sensors installed in the
また、前記実施形態において、貯留タンクSTに貯留された材料の量を予め把握しておき、貯留タンクSTに濃度制御装置200を接続した後、濃度検出器IRで検出される混合ガスの濃度値と第1流量センサ20b及び第2流量センサ20bで測定されるキャリアガスの流量値を継続的に記憶し、これらの値から貯留タンクSTから導出された材料の導出量を算出するようにしてもよい。これにより、貯留タンクSTから導出された材料の導出量が規定量に達した場合に、ユーザに対して警告を行うようにすることができる。これにより、ユーザは、貯留タンクSTの適切な交換時期を知ることができる。
Further, in the above embodiment, the amount of the material stored in the storage tank ST is grasped in advance, and after connecting the
その他、本発明は前記各実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であるのは言うまでもない。 In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
100 材料ガス供給装置
ST 貯留タンク
200 濃度制御装置
210 第1ユニット
B1 第1ブロック
MFC1,MFC2 流量制御装置
20b 第1流量センサ、第2流量センサ
20c 第1流量制御弁、第2流量制御弁
V1 第1開閉弁
V2 第2開閉弁
V3 第3開閉弁
V4 第4開閉弁
L1 キャリアガス流路
L2 第1バイパス流路
L3 第2バイパス流路
220 第2ユニット
B2 第2ブロック
IR 濃度検出器
30c 光源
30e 受光部
30d 反射ミラー
CV 流量制御弁
30f 圧力センサ
P1 圧力センサ
P2 圧力センサ
P3 圧力センサ
L4 混合ガス流路
100 material gas supply device
Claims (19)
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも上流側から分岐し、前記混合ガス流路における前記濃度検出器よりも上流側へ合流する第1バイパス流路を形成できるような構成になっており、
前記第1ブロックと前記第2ブロックとの互いに対向する対向面それぞれが、前記第1バイパス流路の開口を有することを特徴とする濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path ,
When the first block and the second block are connected, the carrier gas flow path is branched from the upstream side of the first flow control valve, and the mixed gas flow path is branched to the upstream side of the concentration detector. It has a configuration that can form a first bypass flow path that merges,
The concentration control device , wherein each of the opposing surfaces of the first block and the second block has an opening of the first bypass channel .
前記第1バイパス流路が、
前記キャリアガス流路における前記第1流量センサよりも上流側から分岐しており、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を検出する第2流量センサと、前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第2流量制御弁と、をさらに備え、
前記濃度検出器、前記第1流量センサ及び前記第2流量センサの検出値に基づき、前記第1流量制御弁及び前記第2流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成されている請求項1記載の濃度制御装置。 When the first bypass flow path is formed by connecting the first block and the second block,
the first bypass flow path,
branched from the upstream side of the first flow rate sensor in the carrier gas flow path,
the first unit or the second unit,
further comprising a second flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path, and a second flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path,
Based on the detection values of the concentration detector, the first flow sensor and the second flow sensor, the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path is determined by the first flow control valve and the second flow control valve. 2. The concentration control device of claim 1 , configured to control.
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも上流側から分岐し、前記混合ガス流路における前記濃度検出器よりも上流側へ合流する第1バイパス流路を形成できるような構成になっており、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結して前記第1バイパス流路を形成した場合に、
前記第1バイパス流路が、
前記キャリアガス流路における前記第1流量センサよりも下流側から分岐しており、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第2流量制御弁をさらに具備し、
前記濃度検出器及び前記第1流量センサの検出値に基づき、前記第1流量制御弁及び前記第2流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成されている濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path,
When the first block and the second block are connected, the carrier gas flow path is branched from the upstream side of the first flow control valve, and the mixed gas flow path is branched to the upstream side of the concentration detector. It has a configuration that can form a first bypass flow path that merges,
When the first bypass flow path is formed by connecting the first block and the second block,
the first bypass flow path,
branched from the downstream side of the first flow rate sensor in the carrier gas flow path,
the first unit or the second unit,
further comprising a second flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass channel;
The concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path is controlled by the first flow control valve and the second flow control valve based on the detection values of the concentration detector and the first flow sensor. concentration control device.
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガス流路を流れる混合ガスの流量を制御する第3流量制御弁をさらに具備し、
前記濃度検出器の検出値に基づき、前記第3流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成されている濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path,
the second unit
further comprising a third flow control valve that controls the flow rate of the mixed gas flowing through the mixed gas flow path;
A concentration control device configured to control the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path by the third flow control valve based on the detection value of the concentration detector.
前記第1ユニットが、
前記キャリアガス流路における前記第2バイパス流路の分岐点よりも下流側に第1開閉弁をさらに備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガス流路における前記第2バイパス流路の合流点よりも上流側に第2開閉弁をさらに備え、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第2バイパス流路に第3開閉弁をさらに備えている請求項5記載の濃度制御装置。 When the second bypass flow path is formed by connecting the first block and the second block,
the first unit
further comprising a first on-off valve downstream of the branch point of the second bypass channel in the carrier gas channel;
the second unit
further comprising a second on-off valve on the upstream side of the confluence of the second bypass flow path in the mixed gas flow path,
the first unit or the second unit,
6. The concentration control device according to claim 5 , further comprising a third on-off valve in said second bypass channel.
前記混合ガス流路を流れる混合ガスに対して光を照射する光源と、
前記光源から射出されて前記混合ガスを透過した光を検出する受光器と、を備えるものである請求項1乃至6のいずれかに記載の濃度制御装置。 The concentration detector is
a light source that irradiates the mixed gas flowing through the mixed gas flow path with light;
7. The concentration control device according to any one of claims 1 to 6 , further comprising a light receiver for detecting light emitted from the light source and transmitted through the mixed gas.
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記濃度検出器が、
前記混合ガス流路を流れる混合ガスに対して光を照射する光源と、
前記光源から射出されて前記混合ガスを透過した光を検出する受光器と、を備えるものであり、
前記濃度検出器が、前記光源から射出されて前記混合ガスを透過した光を前記第2ブロックから遠ざかる方向へ屈曲させる反射ミラーをさらに備えている濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path,
The concentration detector is
a light source that irradiates the mixed gas flowing through the mixed gas flow path with light;
a light receiver that detects light emitted from the light source and transmitted through the mixed gas,
The density control device, wherein the density detector further includes a reflecting mirror that bends the light emitted from the light source and transmitted through the mixed gas in a direction away from the second block.
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも上流側から分岐し、前記混合ガス流路における前記濃度検出器よりも上流側へ合流する第1バイパス流路を形成できるような構成になっており、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結して前記第1バイパス流路を形成した場合に、
前記第1バイパス流路が、
前記キャリアガス流路における前記第1流量センサよりも上流側から分岐しており、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を検出する第2流量センサと、前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第2流量制御弁と、をさらに備え、
前記濃度検出器、前記第1流量センサ及び前記第2流量センサの検出値に基づき、前記第1流量制御弁及び前記第2流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成されており、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも下流側から分岐し、前記混合ガス流路又は前記第1バイパス流路のいずれかに合流する第2バイパス流路を形成できるような構成になっており、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結して前記第2バイパス流路を形成した場合に、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガス流路における前記第2バイパス流路の分岐点よりも下流側に第1開閉弁をさらに備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガス流路における前記第2バイパス流路の合流点よりも上流側に第2開閉弁をさらに備え、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第2バイパス流路に第3開閉弁をさらに備えており、
前記第2ユニットが、前記混合ガス流路の圧力を検出する圧力センサをさらに備えている濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path,
When the first block and the second block are connected, the carrier gas flow path is branched from the upstream side of the first flow control valve, and the mixed gas flow path is branched to the upstream side of the concentration detector. It has a configuration that can form a first bypass flow path that merges,
When the first bypass flow path is formed by connecting the first block and the second block,
the first bypass flow path,
branched from the upstream side of the first flow rate sensor in the carrier gas flow path,
the first unit or the second unit,
further comprising a second flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path, and a second flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path,
Based on the detection values of the concentration detector, the first flow sensor and the second flow sensor, the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path is determined by the first flow control valve and the second flow control valve. configured to control
When the first block and the second block are connected, the carrier gas flow path branches from the downstream side of the first flow control valve, and either the mixed gas flow path or the first bypass flow path It has a configuration that can form a second bypass flow path that merges with
When the second bypass flow path is formed by connecting the first block and the second block,
the first unit
further comprising a first on-off valve downstream of the branch point of the second bypass channel in the carrier gas channel;
the second unit
further comprising a second on-off valve on the upstream side of the confluence of the second bypass flow path in the mixed gas flow path,
the first unit or the second unit,
The second bypass flow path is further provided with a third on-off valve,
The concentration control device, wherein the second unit further includes a pressure sensor that detects pressure in the mixed gas flow path.
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記第1ブロック又は前記第2ブロックの少なくとも一方が、ヒータを内部に備えている濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path,
A concentration control device in which at least one of the first block and the second block includes a heater therein.
前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁よりも下流側に第4開閉弁をさらに備えている請求項9記載の濃度制御装置。 the first unit or the second unit,
10. The concentration control device according to claim 9 , further comprising a fourth on-off valve downstream of said second flow control valve in said first bypass passage.
前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも下流側であって前記第1開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第1圧力センサをさらに備え、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁よりも下流側であって前記第4開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第2圧力センサをさらに備え、
前記第1圧力センサの検出値が予め定められた設定内圧値よりも大きくなった場合に、前記第1流量制御弁、前記第1開閉弁、前記第2開閉弁及び前記第4開閉弁を閉じた状態にすると共に、前記第3開閉弁を開いた状態にし、
前記第2圧力センサの検出値が前記設定内圧値よりも大きくなった場合に、前記第2流量制御弁、前記第1開閉弁、前記第2開閉弁及び前記第3開閉弁を閉じた状態にすると共に、前記第4開閉弁を開いた状態にするように構成されている請求項11記載の濃度制御装置。 the first unit
further comprising a first pressure sensor that detects pressure downstream of the first flow control valve and upstream of the first on-off valve in the carrier gas flow path;
the first unit or the second unit,
further comprising a second pressure sensor that detects pressure downstream of the second flow control valve and upstream of the fourth on-off valve in the first bypass flow path,
closing the first flow control valve, the first on-off valve, the second on-off valve, and the fourth on-off valve when the detected value of the first pressure sensor becomes greater than a predetermined set internal pressure value; and the third on-off valve is opened,
When the detected value of the second pressure sensor becomes larger than the set internal pressure value, the second flow control valve, the first on-off valve, the second on-off valve and the third on-off valve are closed. 12. The concentration control device according to claim 11 , wherein the fourth opening/closing valve is opened.
前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも下流側であって前記第1開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第1圧力センサ及び前記第1開閉弁よりも下流側の圧力を検出する第3圧力センサをさらに備え、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁よりも下流側であって前記第4開閉弁よりも上流側の圧力を検出する第2圧力センサをさらに備え、
前記第1圧力センサの検出値が前記第3圧力センサの検出値よりも小さい場合に、前記第1開閉弁を閉じた状態に維持し、
前記第1圧力センサの検出値が前記圧力センサの検出値よりも小さい場合に、前記第3開閉弁を閉じた状態に維持し、
前記第2圧力センサの検出値が前記圧力センサの検出値よりも小さい場合に、前記第4開閉弁を閉じた状態に維持するように構成されている請求項11記載の濃度制御装置。 the first unit
a first pressure sensor that detects pressure downstream of the first flow control valve in the carrier gas flow path and upstream of the first on-off valve; Further comprising a third pressure sensor for detecting,
the first unit or the second unit,
further comprising a second pressure sensor that detects pressure downstream of the second flow control valve and upstream of the fourth on-off valve in the first bypass flow path,
maintaining the first on-off valve in a closed state when the detected value of the first pressure sensor is smaller than the detected value of the third pressure sensor;
maintaining the third on-off valve in a closed state when the detected value of the first pressure sensor is smaller than the detected value of the pressure sensor;
12. The concentration control device according to claim 11 , wherein the fourth on-off valve is kept closed when the detected value of the second pressure sensor is smaller than the detected value of the pressure sensor.
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも上流側から分岐し、前記混合ガス流路における前記濃度検出器よりも上流側へ合流する第1バイパス流路を形成できるような構成になっており、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結して前記第1バイパス流路を形成した場合に、
前記第1バイパス流路が、
前記キャリアガス流路における前記第1流量センサよりも上流側から分岐しており、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を検出する第2流量センサと、前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第2流量制御弁と、をさらに備え、
前記濃度検出器、前記第1流量センサ及び前記第2流量センサの検出値に基づき、前記第1流量制御弁及び前記第2流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成されており、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガス流路における前記第1バイパス流路との分岐点よりも上流側に第5開閉弁をさらに備え、
前記貯留タンクの交換信号を受信した場合に、前記第5開閉弁を所定時間毎に開閉させるように構成されていることを特徴とする濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path,
When the first block and the second block are connected, the carrier gas flow path is branched from the upstream side of the first flow control valve, and the mixed gas flow path is branched to the upstream side of the concentration detector. It has a configuration that can form a first bypass flow path that merges,
When the first bypass flow path is formed by connecting the first block and the second block,
the first bypass flow path,
branched from the upstream side of the first flow rate sensor in the carrier gas flow path,
the first unit or the second unit,
further comprising a second flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path, and a second flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path,
Based on the detection values of the concentration detector, the first flow sensor and the second flow sensor, the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path is determined by the first flow control valve and the second flow control valve. configured to control
the first unit
further comprising a fifth on-off valve on the upstream side of the branch point of the carrier gas flow path with the first bypass flow path,
The concentration control device, wherein the fifth on-off valve is opened and closed at predetermined time intervals when a signal for replacing the storage tank is received.
前記キャリアガス流路における前記第1バイパス流路との分岐点よりも上流側に第5開閉弁をさらに備え、
前記第1流量センサのゼロ点調整信号を受信した場合に、前記第1開閉弁、前記第3開閉弁及び前記第5開閉弁を閉じた状態で前記第1流量センサのゼロ点を調整し、
前記第2流量センサのゼロ点調整信号を受信した場合に、前記第4開閉弁及び前記第5開閉弁を閉じた状態で前記第2流量センサのゼロ点を調整するように構成されている請求項11記載の濃度制御装置。 the first unit
further comprising a fifth on-off valve on the upstream side of the branch point of the carrier gas flow path with the first bypass flow path,
adjusting the zero point of the first flow sensor with the first on-off valve, the third on-off valve, and the fifth on-off valve closed when the zero point adjustment signal of the first flow sensor is received;
It is configured to adjust the zero point of the second flow sensor with the fourth on-off valve and the fifth on-off valve closed when a zero point adjustment signal of the second flow sensor is received. Item 12. The concentration control device according to item 11 .
前記混合ガス流路における前記濃度検出器の下流側に設置される第6開閉弁をさらに備え、
前記第1流量センサで検出される検出値に基づき前記第1流量制御弁を制御する流量制御装置の校正信号を受信した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁から前記第1開閉弁までの流路と、前記第1バイパス流路における前記第2流量制御弁の下流側の流路と、前記第2バイパス流路と、前記混合ガス流路における前記第2開閉弁から前記第6開閉弁までの流路とから構成される合成流路内を減圧した状態から、前記第1流量制御弁を開いた状態とし、前記合成流路の容積、前記第1流量センサ及び前記圧力センサの検出値とに基づき前記第1流量センサを校正し、
前記第2流量センサで検出される検出値に基づき前記第2流量制御弁を制御する流量制御装置の校正信号を受信した場合に、前記合成流路内を減圧した状態から、前記第2流量制御弁を開いた状態とし、前記合成流路の容積、前記第2流量センサ及び前記圧力センサの検出値とに基づき前記第2流量センサを校正するように構成されている請求項11記載の濃度制御装置。 the second unit
further comprising a sixth on-off valve installed downstream of the concentration detector in the mixed gas flow path,
When a calibration signal for a flow control device that controls the first flow control valve is received based on the detection value detected by the first flow sensor, the first A flow path to an on-off valve, a flow path on the downstream side of the second flow control valve in the first bypass flow path, the second bypass flow path, and the second on-off valve in the mixed gas flow path to the From the state in which the pressure in the synthetic flow path composed of the flow path to the sixth on-off valve is reduced to the state in which the first flow control valve is opened, the volume of the synthetic flow path, the first flow sensor and the pressure Calibrate the first flow sensor based on the detected value of the sensor,
When a calibration signal for a flow control device that controls the second flow control valve is received based on the detection value detected by the second flow sensor, the second flow control is performed from a state in which the pressure in the combined flow path is reduced. 12. The concentration control according to claim 11 , wherein a valve is opened and the second flow sensor is calibrated based on the volume of the synthetic flow path and the detected values of the second flow sensor and the pressure sensor. Device.
前記貯留タンクへ導入される前記キャリアガスの流量を制御する第1ユニットと、
前記貯留タンクから導出される前記材料ガスの濃度を検出する第2ユニットと、を具備し、
前記第1ユニットが、
前記キャリアガスが流れるキャリアガス流路を内部に有する第1ブロックと、
前記キャリアガス流路を流れる前記キャリアガスの流量を検出する第1流量センサと、
前記第1流量センサの検出値に基づき、前記キャリアガス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第1流量制御弁と、を備え、
前記第2ユニットが、
前記混合ガスが流れる混合ガス流路を内部に有し、前記第1ブロックと着脱可能に連結する第2ブロックと、
前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を検出する濃度検出器と、を備え、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結した場合に、前記キャリアガス流路における前記第1流量制御弁よりも上流側から分岐し、前記混合ガス流路における前記濃度検出器よりも上流側へ合流する第1バイパス流路を形成できるような構成になっており、
前記第1ブロック及び前記第2ブロックを連結して前記第1バイパス流路を形成した場合に、
前記第1バイパス流路が、
前記キャリアガス流路における前記第1流量センサよりも上流側から分岐しており、
前記第1ユニット又は前記第2ユニットが、
前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を検出する第2流量センサと、前記第1バイパス流路を流れるキャリアガスの流量を制御する第2流量制御弁と、をさらに備え、
前記濃度検出器、前記第1流量センサ及び前記第2流量センサの検出値に基づき、前記第1流量制御弁及び前記第2流量制御弁によって、前記混合ガス流路を流れる前記材料ガスの濃度を制御するように構成されており、
前記濃度検出器によって検出される検出値と前記第1流量センサ及び前記第2流量センサによって検出される検出値に基づき算出される前記貯留タンクから導出された材料の導出量が、予め定められた規定量に達した場合に警告する警告機能を備える濃度制御装置。 A concentration control device for introducing a carrier gas into a storage tank that stores a material, and controlling the concentration of the material gas in which the material is vaporized and discharged from the storage tank as a mixed gas with the carrier gas,
a first unit that controls the flow rate of the carrier gas introduced into the storage tank;
a second unit that detects the concentration of the material gas derived from the storage tank,
the first unit
a first block having therein a carrier gas channel through which the carrier gas flows;
a first flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path;
a first flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the carrier gas flow path based on the detection value of the first flow sensor;
the second unit
a second block having therein a mixed gas channel through which the mixed gas flows and detachably connected to the first block;
a concentration detector that detects the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path,
When the first block and the second block are connected, the carrier gas flow path is branched from the upstream side of the first flow control valve, and the mixed gas flow path is branched to the upstream side of the concentration detector. It has a configuration that can form a first bypass flow path that merges,
When the first bypass flow path is formed by connecting the first block and the second block,
the first bypass flow path,
branched from the upstream side of the first flow rate sensor in the carrier gas flow path,
the first unit or the second unit,
further comprising a second flow rate sensor that detects the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path, and a second flow control valve that controls the flow rate of the carrier gas flowing through the first bypass flow path,
Based on the detection values of the concentration detector, the first flow sensor and the second flow sensor, the concentration of the material gas flowing through the mixed gas flow path is determined by the first flow control valve and the second flow control valve. configured to control
The amount of material derived from the storage tank, which is calculated based on the detection value detected by the concentration detector and the detection values detected by the first flow sensor and the second flow sensor, is predetermined. Concentration control device with warning function to warn when the specified amount is reached.
前記濃度制御装置に接続される前記貯留タンクと、を具備する材料ガス供給装置。
a concentration control device according to any one of claims 1 to 18 ;
and the storage tank connected to the concentration control device.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008047600A (en) | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Ckd Corp | Purge gas unit, and purge gas supply integrated unit |
JP2008231515A (en) | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer, vaporization module, and film deposition system |
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---|---|---|---|---|
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CN102762976B (en) * | 2010-02-16 | 2015-09-09 | 浜松光子学株式会社 | Gas concentration calculates device and gas concentration measurement module |
JP5548292B1 (en) * | 2013-05-30 | 2014-07-16 | 株式会社堀場エステック | Heating vaporization system and heating vaporization method |
JP5674898B1 (en) * | 2013-10-31 | 2015-02-25 | エナジーサポート株式会社 | Oxygen-containing gas production equipment |
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Patent Citations (4)
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---|---|---|---|---|
JP2008047600A (en) | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Ckd Corp | Purge gas unit, and purge gas supply integrated unit |
JP2008231515A (en) | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Tokyo Electron Ltd | Vaporizer, vaporization module, and film deposition system |
JP2012197941A (en) | 2012-05-21 | 2012-10-18 | Ulvac Japan Ltd | Fluid control device and gas treatment apparatus using the same |
WO2016080532A1 (en) | 2014-11-23 | 2016-05-26 | 株式会社フジキン | Optical gas concentration measurement method, and method for monitoring gas concentration by such method |
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