JPH02268826A - 気化ガスの流量制御装置 - Google Patents
気化ガスの流量制御装置Info
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- JPH02268826A JPH02268826A JP9029089A JP9029089A JPH02268826A JP H02268826 A JPH02268826 A JP H02268826A JP 9029089 A JP9029089 A JP 9029089A JP 9029089 A JP9029089 A JP 9029089A JP H02268826 A JPH02268826 A JP H02268826A
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Landscapes
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- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
この発明は、半導体や光ファイバー等の製造工程で、液
体原料を気化して供給を行う場合に用いられる気化ガス
の流量制御装置に関するものである。
体原料を気化して供給を行う場合に用いられる気化ガス
の流量制御装置に関するものである。
（従来の技術）
半導体製造における薄膜作成やエツチング、または、光
フアイバー母材の製造は、ガス種の反応により行われる
。ここで、反応のガス種は常温で気体であるものばかり
でなく、液体のものも用いられる。常温で液体のガス種
を用いる場合、不活性ガスであるキャリアガスを用い、
キャリアガス中に飽和蒸気圧まで原料の液体を気化させ
てガス種を含ませ、反応炉へ供給する手法が一般的であ
る。
フアイバー母材の製造は、ガス種の反応により行われる
。ここで、反応のガス種は常温で気体であるものばかり
でなく、液体のものも用いられる。常温で液体のガス種
を用いる場合、不活性ガスであるキャリアガスを用い、
キャリアガス中に飽和蒸気圧まで原料の液体を気化させ
てガス種を含ませ、反応炉へ供給する手法が一般的であ
る。
この場合、従来においては第５図に示すような装置によ
る流量制御が行われていた。容器５０１に適量の液体原
料５０２を入れ、液体原料５０２内にＨｅ （ヘリウ
ム）、Ｎ２ （、水素）等の原料ガスに対して不活性な
ガスであるキャリアガスを導びく。
る流量制御が行われていた。容器５０１に適量の液体原
料５０２を入れ、液体原料５０２内にＨｅ （ヘリウ
ム）、Ｎ２ （、水素）等の原料ガスに対して不活性な
ガスであるキャリアガスを導びく。
キャリアガスのガス源と容器５０１との間に、ガスの熱
伝導率を検出するセンサ５０３、ガス流量を調整するバ
ルブ５０４、質量流量計５０５を設け、また、容器５０
１と反応炉との間に、ガスの熱伝導率を検出するセンサ
５０６を設ける。容器５０１の気体の部分からキャリア
ガスに飽和蒸気圧まで含まれる液体原料５０２の気化ガ
スを反応炉へ導びく。センサ５０３とセンサ５０６とか
ら得られる熱伝導率の検出信号をブリッジ回路５０７へ
導出し、容器５０１から送出されるガス中の液体原料５
０２の気化ガスの濃度Ｒを検出する。濃度Ｒの信号は、
ブリッジ回路５０７から演算回路５０８へ送出される。
伝導率を検出するセンサ５０３、ガス流量を調整するバ
ルブ５０４、質量流量計５０５を設け、また、容器５０
１と反応炉との間に、ガスの熱伝導率を検出するセンサ
５０６を設ける。容器５０１の気体の部分からキャリア
ガスに飽和蒸気圧まで含まれる液体原料５０２の気化ガ
スを反応炉へ導びく。センサ５０３とセンサ５０６とか
ら得られる熱伝導率の検出信号をブリッジ回路５０７へ
導出し、容器５０１から送出されるガス中の液体原料５
０２の気化ガスの濃度Ｒを検出する。濃度Ｒの信号は、
ブリッジ回路５０７から演算回路５０８へ送出される。
演算回路５０Ｂには質量流量計５０５からキャリアガス
の質量流量Ｃの信号が与えられ、演算回路５０８は所定
の演算を行って濃度Ｒと質量流量Ｃとにより液体原料５
０２の気化ガスが容器５０１から送出されるソース流量
Ｓを算出する。ソース流量Ｓの信号は比較制御部５０９
へ与えられ、外部から入力された設定流量Ｓ１の信号と
比較される。比較制御部５０９は比較結果に基づきバル
ブ５０４の開度制御を行ってキャリアガスの雪量流量Ｃ
を変化させて設定流量Ｓ１とソース流量Ｓとの一致を図
る。
の質量流量Ｃの信号が与えられ、演算回路５０８は所定
の演算を行って濃度Ｒと質量流量Ｃとにより液体原料５
０２の気化ガスが容器５０１から送出されるソース流量
Ｓを算出する。ソース流量Ｓの信号は比較制御部５０９
へ与えられ、外部から入力された設定流量Ｓ１の信号と
比較される。比較制御部５０９は比較結果に基づきバル
ブ５０４の開度制御を行ってキャリアガスの雪量流量Ｃ
を変化させて設定流量Ｓ１とソース流量Ｓとの一致を図
る。
（発明が解決しようとする課Ｈ）
しかしながら上記の気化ガスの流量制御装置によると、
熱伝導率のセンサを用いているため、キャリアガスと液
体原料との熱伝導率は大きく異なるほどよく、キャリア
ガスとしてはＨｅやＮ２などのような他のガスと比べて
著しく熱伝導率が高いガスが使用され、熱伝導率があま
り高くないガス（例えば、Ｎ２やＡｒ等）を用いると検
出精度が悪くなり、低蒸気圧のソース流量Ｓを的確に検
出できない問題点があった。
熱伝導率のセンサを用いているため、キャリアガスと液
体原料との熱伝導率は大きく異なるほどよく、キャリア
ガスとしてはＨｅやＮ２などのような他のガスと比べて
著しく熱伝導率が高いガスが使用され、熱伝導率があま
り高くないガス（例えば、Ｎ２やＡｒ等）を用いると検
出精度が悪くなり、低蒸気圧のソース流量Ｓを的確に検
出できない問題点があった。
また、熱伝導率はガスの圧力により変化するものである
から、センサ付近のガス圧が減圧または加圧となると誤
差を生じる。即ち、キャリアガス源を高圧とした場合や
反応炉側を減圧した場合には誤差が大きくなり使用でき
ないという問題点があった。
から、センサ付近のガス圧が減圧または加圧となると誤
差を生じる。即ち、キャリアガス源を高圧とした場合や
反応炉側を減圧した場合には誤差が大きくなり使用でき
ないという問題点があった。
本発明はこのような従来の気化ガスの流量制御装置の問
題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、キ
ャリアガスの種類に係りなく、気化ガスの流量制御を精
度よく行うことができるとともに、ガス源とガス供給先
との圧力状態に係りなく、的確な気化ガスの流量制御を
行うことのできる気化ガスの流量制御装置を提供するこ
とである。
題点を解決せんとしてなされたもので、その目的は、キ
ャリアガスの種類に係りなく、気化ガスの流量制御を精
度よく行うことができるとともに、ガス源とガス供給先
との圧力状態に係りなく、的確な気化ガスの流量制御を
行うことのできる気化ガスの流量制御装置を提供するこ
とである。
（課題を解決するための手段）
本発明では、液体原料を気化させる気化手段と、
この気化手段へキャリアガスを送出する流路に設けられ
る第１の質量流量センサと、 前記気化手段からキャリアガスとともに気化ガスが送ら
れる流路に設けられる第２の質量流量センサと、 前記第１の質量流量センサへ到るキャリアガス入出路と
前記第２の質量流量センサへ到るキャリアガス及び気化
ガスの入出路とのうち少なくとも一箇所に設けられるガ
ス流量調整用のバルブと、前記第１の質量流量センサに
より得られるキャリアガスの質量流量データと、前記第
２の質量流量センサにより得られるキャリアガス及び気
化ガスの質量流量データとに基づき前記気化手段から送
られる気化ガスの質量流量を算出する演算手段と、 外部から設定された前記気化手段から送られる気化ガス
の質量流量データと、前記演算手段により得られた質量
流量データとの比較を行い、この比較結果に基づき前記
バルブの制御を行う流量調整手段とを備えさせて気化ガ
スの流量制御装置を構成した。
る第１の質量流量センサと、 前記気化手段からキャリアガスとともに気化ガスが送ら
れる流路に設けられる第２の質量流量センサと、 前記第１の質量流量センサへ到るキャリアガス入出路と
前記第２の質量流量センサへ到るキャリアガス及び気化
ガスの入出路とのうち少なくとも一箇所に設けられるガ
ス流量調整用のバルブと、前記第１の質量流量センサに
より得られるキャリアガスの質量流量データと、前記第
２の質量流量センサにより得られるキャリアガス及び気
化ガスの質量流量データとに基づき前記気化手段から送
られる気化ガスの質量流量を算出する演算手段と、 外部から設定された前記気化手段から送られる気化ガス
の質量流量データと、前記演算手段により得られた質量
流量データとの比較を行い、この比較結果に基づき前記
バルブの制御を行う流量調整手段とを備えさせて気化ガ
スの流量制御装置を構成した。
（作用）
上記構成によると、気化手段へ流入するキャリアガスの
流量と、気化手段から送出される液体原料の気化ガスを
含んだキャリアガスの流量とが質量流量として検出され
るため、ガス種別やガス圧力に関係なく流量の検出が可
能であり、この質量流量を用いて流量制御を行うため的
確な制御ができる。
流量と、気化手段から送出される液体原料の気化ガスを
含んだキャリアガスの流量とが質量流量として検出され
るため、ガス種別やガス圧力に関係なく流量の検出が可
能であり、この質量流量を用いて流量制御を行うため的
確な制御ができる。
（実施例）
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。第
１図は本発明の一実施例のブロック図である。同図にお
いて、１０１は気化手段を構成する容器を示し、液体原
料１０２が適量入れられている。液体原料１０２内には
キャリアガス源から送られたキャリアガスが導入される
。容器１０１の液体原料１０２がない空間からは、液体
原料１０２の気化ガスを飽和蒸気圧まで含んだキャリア
ガスが送出され反応炉へ導びかれる。キャリアガス源と
容器１０１との間の流路には質量流量センサ１０３及び
バルブ１０４が設けられている。また、容器１０１と反
応炉との間の流路には質量流量センサ１０５が設けられ
ている。質量流量センサ１０３．１０５の出力Ｆ１゜Ｆ
２は演算手段を構成する演算器１０６へ送出される。こ
こに、質量流量センサ１０３．１０５は例えば、特願昭
５９−２２７８４４号に開示されている熱式の質量流量
センサである。ところで、この種の質量流量センサが検
出した質量流量Ｆは、流体の物性値（Ｃ３；比熱、ρ（
密度））により検出感度を異にし、 Ｆ（Ｘρ・Ｃｐ なる関係がある。従って、質量流量センサ１０３の場合
にはキャリアガスの比熱と密度とにより校正すると質量
流量が求められるが、質量流量センサ１０５の場合には
混合ガスについての質量流量であり、物性値が不定であ
り上記のような校正を行えない。即ち、混合ガスの混合
比は容器１０１内の圧力Ｐによって、 混合比＝ （Ｐ Ｐｂ）： Ｐｂ となる。なお、Ｐｂは容器１０１内の温度における液体
原料１０２の飽和蒸気圧を示す。また、上記混合比は、
Ｐｂが温度に依存するため容器１０１内の温度によって
も変化する。このように混合比の異なるガスについて、
物性値が不定になることが判る。
１図は本発明の一実施例のブロック図である。同図にお
いて、１０１は気化手段を構成する容器を示し、液体原
料１０２が適量入れられている。液体原料１０２内には
キャリアガス源から送られたキャリアガスが導入される
。容器１０１の液体原料１０２がない空間からは、液体
原料１０２の気化ガスを飽和蒸気圧まで含んだキャリア
ガスが送出され反応炉へ導びかれる。キャリアガス源と
容器１０１との間の流路には質量流量センサ１０３及び
バルブ１０４が設けられている。また、容器１０１と反
応炉との間の流路には質量流量センサ１０５が設けられ
ている。質量流量センサ１０３．１０５の出力Ｆ１゜Ｆ
２は演算手段を構成する演算器１０６へ送出される。こ
こに、質量流量センサ１０３．１０５は例えば、特願昭
５９−２２７８４４号に開示されている熱式の質量流量
センサである。ところで、この種の質量流量センサが検
出した質量流量Ｆは、流体の物性値（Ｃ３；比熱、ρ（
密度））により検出感度を異にし、 Ｆ（Ｘρ・Ｃｐ なる関係がある。従って、質量流量センサ１０３の場合
にはキャリアガスの比熱と密度とにより校正すると質量
流量が求められるが、質量流量センサ１０５の場合には
混合ガスについての質量流量であり、物性値が不定であ
り上記のような校正を行えない。即ち、混合ガスの混合
比は容器１０１内の圧力Ｐによって、 混合比＝ （Ｐ Ｐｂ）： Ｐｂ となる。なお、Ｐｂは容器１０１内の温度における液体
原料１０２の飽和蒸気圧を示す。また、上記混合比は、
Ｐｂが温度に依存するため容器１０１内の温度によって
も変化する。このように混合比の異なるガスについて、
物性値が不定になることが判る。
そこで、本実施例では、質量流量センサ１０５について
もキャリアガスが１００％であるガスを検出しているも
のとして校正を行うと、以下の式が成立することから、
演算器１０６に演算を行わせて混合ガス中の液体原料１
０２の気化ガスの質量流量Ｑを求める。−設面に、質量
流量センサにおいて、Ｑ ＝ Ｆ−Ｋ Ｎ ／Ｃｐ・ρ
・・・（１）ここで、Ｆは質量流量センサ
の出力、Ｎはコレクションファクター（ガスによる定数
）、Ｋは定数、ρはガスの密度、Ｃｐはガスの比熱であ
る。
もキャリアガスが１００％であるガスを検出しているも
のとして校正を行うと、以下の式が成立することから、
演算器１０６に演算を行わせて混合ガス中の液体原料１
０２の気化ガスの質量流量Ｑを求める。−設面に、質量
流量センサにおいて、Ｑ ＝ Ｆ−Ｋ Ｎ ／Ｃｐ・ρ
・・・（１）ここで、Ｆは質量流量センサ
の出力、Ｎはコレクションファクター（ガスによる定数
）、Ｋは定数、ρはガスの密度、Ｃｐはガスの比熱であ
る。
さて、混合ガスの場合、混合モル比をｘ：ｙとすると、
混合ガスの質量流量Ｑ。１Ｘは質量流量センサの出力を
ＦＭＩＸとして、（１）式は次式のように変形できる。
混合ガスの質量流量Ｑ。１Ｘは質量流量センサの出力を
ＦＭＩＸとして、（１）式は次式のように変形できる。
ＱＨＩＸ ＝ＦＨＩＸ ′Ｋ （ｘＮ１＋ｙＮ２ ）
／（ＸρＩ Ｃｐ１＋３’ρ２ Ｃｐ２） ”°（２
）サフィックスはｘ：ｙの夫々のガスに対応することを
示す。
／（ＸρＩ Ｃｐ１＋３’ρ２ Ｃｐ２） ”°（２
）サフィックスはｘ：ｙの夫々のガスに対応することを
示す。
全質量流量センサ１０３．１０５の出力をＦｌ、Ｆ２と
する。このとき、混合ガスのモル比はＦｌ：Ｑであるか
ら、（２）式は、 Ｑ ＋ Ｆ ＝ Ｆ ２・Ｋ（Ｎ１Ｆ１＋Ｎ２Ｑ）／（
Ｆ１ρＩ ＣＰ１＋Ｑρ２ＣＰ２）・・・（３）となる
。このＱについての二次方程式を解いて、正の根を求め
るように演算器１０６は動作する。
する。このとき、混合ガスのモル比はＦｌ：Ｑであるか
ら、（２）式は、 Ｑ ＋ Ｆ ＝ Ｆ ２・Ｋ（Ｎ１Ｆ１＋Ｎ２Ｑ）／（
Ｆ１ρＩ ＣＰ１＋Ｑρ２ＣＰ２）・・・（３）となる
。このＱについての二次方程式を解いて、正の根を求め
るように演算器１０６は動作する。
演算器１０Ｂの出力Ｑは、流量調整手段を構成する比較
制御回路１０７へ与えられる。比較制御回路１０７には
、外部から液体原料１０２の気化ガスのソース流量Ｑ。
制御回路１０７へ与えられる。比較制御回路１０７には
、外部から液体原料１０２の気化ガスのソース流量Ｑ。
が与えられる。比較制御回路１０７はＱＱとＱとが一致
するようにバルブ１０４を制御する。
するようにバルブ１０４を制御する。
このように構成された気化ガスの流量制御装置は、第２
図に示すようなフローチャートに基づき動作する。キャ
リアガス源からキャリアガスの供給が開始され、装置の
電源が投入されてスタートとなると、設定されたソース
流量Ｑ。を比較制御回路１０７が取込む（２０１）。次
に、演算器１０６は雪量流量センサ１０３．１０５の出
力Ｆｌ、Ｆ２を取込み（２０２）、（３）式の正の根を
求める演算を行って＜２０３）、結果を比較制御回路１
０７へ送る。演算器１０６は、例えば、マイクロコンピ
ュータで構成され、（３）式の正の根を求めるプログラ
ム、各定数データを予め有しているものとする。演算器
１０６からＱを受は取った比較制御回路１０７はＱがＱ
。
図に示すようなフローチャートに基づき動作する。キャ
リアガス源からキャリアガスの供給が開始され、装置の
電源が投入されてスタートとなると、設定されたソース
流量Ｑ。を比較制御回路１０７が取込む（２０１）。次
に、演算器１０６は雪量流量センサ１０３．１０５の出
力Ｆｌ、Ｆ２を取込み（２０２）、（３）式の正の根を
求める演算を行って＜２０３）、結果を比較制御回路１
０７へ送る。演算器１０６は、例えば、マイクロコンピ
ュータで構成され、（３）式の正の根を求めるプログラ
ム、各定数データを予め有しているものとする。演算器
１０６からＱを受は取った比較制御回路１０７はＱがＱ
。
と等しいか検出しく２０４）、等しくなければその大小
関係を検出して（２０５）、Ｑｏ＞Ｑであればバルブ１
０４を開き（２０６）、Ｑ＞Ｑ。であれば、バルブ１０
４を閉じる（２０γ）ようにして、再び、ステップ２０
２からの動作を続ける。このようにして、設定されたソ
ース流量ＱＱの液体原料１０２の気化ガスが反応炉へ供
給される。
関係を検出して（２０５）、Ｑｏ＞Ｑであればバルブ１
０４を開き（２０６）、Ｑ＞Ｑ。であれば、バルブ１０
４を閉じる（２０γ）ようにして、再び、ステップ２０
２からの動作を続ける。このようにして、設定されたソ
ース流量ＱＱの液体原料１０２の気化ガスが反応炉へ供
給される。
第３図には第１図の装置のより詳細な構成図が示されて
いる。譬ｘ流量センサ１０３．１０５には、２つの抵抗
発熱体とブリッジ回路の２つの抵抗とによるブリッジが
備えられ、このブリッジへ電源３０１から直流電圧を与
える。ブリッジのａｂ間の電圧を増幅器３０２で増幅し
て演算器１０６及び表示器３０３へ送出する。表示器３
０３は例えば７セグメントのＬＣＤを所要桁だけ並べて
、表示制御を行う構成であり、質量流量センサ１０３．
１０５から出力された出力によるキャリアガスと混合ガ
スとの流量のほか、演算器１０６の出力による混合ガス
中のソース流量が表示される。３０４は設定器であって
例えば、ポテンショメータ等で構成され、設定により電
圧値としてソース流ｉＱＱが与えられる。バルブ１０４
は公知のサーマルバルブであり、比較制御回路１０７よ
り与えられる電圧で、弁棒に装着された発熱線の発熱を
制御して弁棒を伸縮させる。
いる。譬ｘ流量センサ１０３．１０５には、２つの抵抗
発熱体とブリッジ回路の２つの抵抗とによるブリッジが
備えられ、このブリッジへ電源３０１から直流電圧を与
える。ブリッジのａｂ間の電圧を増幅器３０２で増幅し
て演算器１０６及び表示器３０３へ送出する。表示器３
０３は例えば７セグメントのＬＣＤを所要桁だけ並べて
、表示制御を行う構成であり、質量流量センサ１０３．
１０５から出力された出力によるキャリアガスと混合ガ
スとの流量のほか、演算器１０６の出力による混合ガス
中のソース流量が表示される。３０４は設定器であって
例えば、ポテンショメータ等で構成され、設定により電
圧値としてソース流ｉＱＱが与えられる。バルブ１０４
は公知のサーマルバルブであり、比較制御回路１０７よ
り与えられる電圧で、弁棒に装着された発熱線の発熱を
制御して弁棒を伸縮させる。
第４図にはバルブ１０４の設置位置を、容器１０１と質
量流量センサ１０５との間とした他の実施例が示されて
いる。他の構成は第１図の場合と同様であるから、その
詳細は説明せぬが、同様な流量制御が行われる。バルブ
１０４の設置位置としては上記２例以外に、キャリアガ
ス源と質量流量センサ１０３との間、質量流量センサ１
０５と反応炉との間があり、これら４箇所の少なくとも
１箇所に設けられる。ここで、バルブ１０４の設置位置
及び個数と関連して、混合ガス中の液体原料の気化ガス
の流量を所定とする手法について考察する。この手法と
して、（１）容器内の圧力Ｐを制御する手法、（２）容
器内の温度Ｔを制御する手法、（３）キャリアガスの流
量を制御する手法が考えられる。（１）では容器の二次
側にもバルブが必要となり、制御が煩雑となり易い。（
２）ではヒータが必要でしかも容器の温度を均一とじか
つ、流路においても加熱が必要で構成が大型化する。（
３）の場合には、キャリアガスの流量制御のバルブが１
つあればよく、（１）（２）のような問題点を除去でき
る。
量流量センサ１０５との間とした他の実施例が示されて
いる。他の構成は第１図の場合と同様であるから、その
詳細は説明せぬが、同様な流量制御が行われる。バルブ
１０４の設置位置としては上記２例以外に、キャリアガ
ス源と質量流量センサ１０３との間、質量流量センサ１
０５と反応炉との間があり、これら４箇所の少なくとも
１箇所に設けられる。ここで、バルブ１０４の設置位置
及び個数と関連して、混合ガス中の液体原料の気化ガス
の流量を所定とする手法について考察する。この手法と
して、（１）容器内の圧力Ｐを制御する手法、（２）容
器内の温度Ｔを制御する手法、（３）キャリアガスの流
量を制御する手法が考えられる。（１）では容器の二次
側にもバルブが必要となり、制御が煩雑となり易い。（
２）ではヒータが必要でしかも容器の温度を均一とじか
つ、流路においても加熱が必要で構成が大型化する。（
３）の場合には、キャリアガスの流量制御のバルブが１
つあればよく、（１）（２）のような問題点を除去でき
る。
また、本実施例のように熱式質１流量センサを用いた場
合には、比熱Ｃｐは約３０００種のガスについて公知で
あり、新らたに作られたガス等でない限り実際の計測な
しで装置の動作が可能である。
合には、比熱Ｃｐは約３０００種のガスについて公知で
あり、新らたに作られたガス等でない限り実際の計測な
しで装置の動作が可能である。
この点、熱伝導率のセンサを用いた従来例では、熱伝導
率が公知であるガスの種類が約７０種と少なく、半導体
や光ファイバの製造に用いられるガスでは、熱伝導率の
計測を当該ガスを用いて行わねばならず、本実施例が優
れていると言える。
率が公知であるガスの種類が約７０種と少なく、半導体
や光ファイバの製造に用いられるガスでは、熱伝導率の
計測を当該ガスを用いて行わねばならず、本実施例が優
れていると言える。
なお、本実施例では、演算器１０６をマイクロコンピュ
ータとしたが、（３）式で示されるＱについての二次方
程式を解く回路（電子回路によって近似的に求めるもの
も含む）を用いてもよい。特に、近似回路を用いると構
成が簡単となる。
ータとしたが、（３）式で示されるＱについての二次方
程式を解く回路（電子回路によって近似的に求めるもの
も含む）を用いてもよい。特に、近似回路を用いると構
成が簡単となる。
「発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、気化手段へ流入す
るキャリアガスの流量と、気化手段から送出される液体
原料の気化ガスを含んだキャリアガスの流量とが質量流
量として検出されるため、ガス種別やガス圧力に関係な
く流量の検出が可能であり、キャリアガスを液体原料と
の関係で選択する必要がなく、また、キャリアガス源と
ガス供給先との圧力関係がどのようであっても用いるこ
とができる。そして、上記で検出された買置流量により
流量制御が行われて、的確な制御が保証される。
るキャリアガスの流量と、気化手段から送出される液体
原料の気化ガスを含んだキャリアガスの流量とが質量流
量として検出されるため、ガス種別やガス圧力に関係な
く流量の検出が可能であり、キャリアガスを液体原料と
の関係で選択する必要がなく、また、キャリアガス源と
ガス供給先との圧力関係がどのようであっても用いるこ
とができる。そして、上記で検出された買置流量により
流量制御が行われて、的確な制御が保証される。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は本発
明の一実施例の動作を説明するためのフローチャート、
第３図は本発明の一実施例の詳細な構成図、第４図は本
発明の他の実施例のブロック図、第５図は従来の気化ガ
スの流量制御装置のブロック図である。 １０１・・・容器 １０２・・・液体原料
１０３、１０５・・・質量流量センサ １０４−３．バルブ １０６・・・演算器１
０７・・・比較制御回路 ３０１・・・電源３０２
３．３０２５・・・増幅器 ３０３・・・表示器３０４
・・・設定器 代理人 弁理士 本 １） 崇 Ｗ文−＋窄に室 第２ 図
明の一実施例の動作を説明するためのフローチャート、
第３図は本発明の一実施例の詳細な構成図、第４図は本
発明の他の実施例のブロック図、第５図は従来の気化ガ
スの流量制御装置のブロック図である。 １０１・・・容器 １０２・・・液体原料
１０３、１０５・・・質量流量センサ １０４−３．バルブ １０６・・・演算器１
０７・・・比較制御回路 ３０１・・・電源３０２
３．３０２５・・・増幅器 ３０３・・・表示器３０４
・・・設定器 代理人 弁理士 本 １） 崇 Ｗ文−＋窄に室 第２ 図
Claims (2)
- （１）液体原料を気化させる気化手段と、 この気化手段へキャリアガスを送出する流路に設けられ
る第１の質量流量センサと、 前記気化手段からキャリアガスとともに気化ガスが送ら
れる流路に設けられる第２の質量流量センサと、 前記第１の質量流量センサへ到るキャリアガス入出路と
前記第２の質量流量センサへ到るキャリアガス及び気化
ガスの入出路とのうち少なくとも一箇所に設けられるガ
ス流量調整用のバルブと、前記第１の質量流量センサに
より得られるキャリアガスの質量流量データと、前記第
２の質量流量センサにより得られるキャリアガス及び気
化ガスの質量流量データとに基づき前記気化手段から送
られる気化ガスの質量流量を算出する演算手段と、 外部から設定された前記気化手段から送られる気化ガス
の質量流量データと、前記演算手段により得られた質量
流量データとの比較を行い、この比較結果に基づき前記
バルブの制御を行う流量調整手段とを備えたことを特徴
とする気化ガスの流量制御装置。 - （２）前記演算手段は、前記第１の質量流量センサによ
り得られるキャリアガスの質量流量データと前記第２の
質量流量センサにより得られるキャリアガス及び気化ガ
スの質量流量データとを含み前記気化手段から送出され
る気化ガスの質量流量を未知数とする二次方程式の解を
求める演算を行うことを特徴とする請求項（１）記載の
気化ガスの流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090290A JPH0642938B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 気化ガスの流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1090290A JPH0642938B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 気化ガスの流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02268826A true JPH02268826A (ja) | 1990-11-02 |
| JPH0642938B2 JPH0642938B2 (ja) | 1994-06-08 |
Family
ID=13994400
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1090290A Expired - Lifetime JPH0642938B2 (ja) | 1989-04-10 | 1989-04-10 | 気化ガスの流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0642938B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05329357A (ja) * | 1992-05-28 | 1993-12-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ガス供給装置 |
| JPH08203832A (ja) * | 1993-12-30 | 1996-08-09 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置 |
| JP2014145115A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Tokyo Electron Ltd | 原料ガス供給装置、成膜装置、流量の測定方法及び記憶媒体 |
| WO2019065611A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 日立金属株式会社 | 質量流量制御システム並びに当該システムを含む半導体製造装置及び気化器 |
| CN114184446A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-15 | 中国计量科学研究院 | 一种可在线称量的挥发性有机气体标准物质制备*** |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222472A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Nec Corp | 気相成長用液体原料ガス供給装置 |
-
1989
- 1989-04-10 JP JP1090290A patent/JPH0642938B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0222472A (ja) * | 1988-07-12 | 1990-01-25 | Nec Corp | 気相成長用液体原料ガス供給装置 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05329357A (ja) * | 1992-05-28 | 1993-12-14 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | ガス供給装置 |
| JPH08203832A (ja) * | 1993-12-30 | 1996-08-09 | Tokyo Electron Ltd | 半導体製造装置 |
| JP2014145115A (ja) * | 2013-01-29 | 2014-08-14 | Tokyo Electron Ltd | 原料ガス供給装置、成膜装置、流量の測定方法及び記憶媒体 |
| WO2019065611A1 (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | 日立金属株式会社 | 質量流量制御システム並びに当該システムを含む半導体製造装置及び気化器 |
| CN111417913A (zh) * | 2017-09-29 | 2020-07-14 | 日立金属株式会社 | 质量流量控制***、包括该***的半导体制造装置以及气化器 |
| US11550341B2 (en) | 2017-09-29 | 2023-01-10 | Hitachi Metals, Ltd. | Mass flow control system, and semiconductor manufacturing equipment and vaporizer including the system |
| CN114184446A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-15 | 中国计量科学研究院 | 一种可在线称量的挥发性有机气体标准物质制备*** |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0642938B2 (ja) | 1994-06-08 |
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