JPH034929A - 気化方式によるガス発生装置 - Google Patents
気化方式によるガス発生装置Info
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- JPH034929A JPH034929A JP14018289A JP14018289A JPH034929A JP H034929 A JPH034929 A JP H034929A JP 14018289 A JP14018289 A JP 14018289A JP 14018289 A JP14018289 A JP 14018289A JP H034929 A JPH034929 A JP H034929A
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- 238000001704 evaporation Methods 0.000 title abstract 7
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Landscapes
- Feeding, Discharge, Calcimining, Fusing, And Gas-Generation Devices (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (AREA)
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〕
本発明は、気化方式によるガス発生装置に関す〔従来の
技術〕 例えばガス状の材料(例えば金属のハロゲン化物)に、
減圧下で熱エネルギーを加えてガス分子を分解し、被加
工物である素材の表面に高純度で均質の薄膜を形成する
といった減圧熱CV D (Chemical Va
pour Deposition)の原理を応用した
減圧化学蒸着装置があり、この減圧化学蒸着装置は、金
型、超硬切削工具、機械部品、耐蝕部材、その他の各種
製品または部品の表面処理に利用されている。
技術〕 例えばガス状の材料(例えば金属のハロゲン化物)に、
減圧下で熱エネルギーを加えてガス分子を分解し、被加
工物である素材の表面に高純度で均質の薄膜を形成する
といった減圧熱CV D (Chemical Va
pour Deposition)の原理を応用した
減圧化学蒸着装置があり、この減圧化学蒸着装置は、金
型、超硬切削工具、機械部品、耐蝕部材、その他の各種
製品または部品の表面処理に利用されている。
そして、このような減圧化学蒸着装置に対して前記蒸着
に供されるガスを供給するものの一つとして、液体の原
材料を収容した気化槽を恒温槽内に設け、前記原材料内
においてキャリヤガスをバブリングさせることにより、
所定の気化ガスを発生させるようにした気化方式による
ガス発生装置があるが、従来のこの種のガス発注装置に
おいては、原材料の温度、気化槽内における圧力および
キャリヤガスの流量が定常状態にあるものと仮定して、
所定流量の反応ガスを発生させるようにしていた。
に供されるガスを供給するものの一つとして、液体の原
材料を収容した気化槽を恒温槽内に設け、前記原材料内
においてキャリヤガスをバブリングさせることにより、
所定の気化ガスを発生させるようにした気化方式による
ガス発生装置があるが、従来のこの種のガス発注装置に
おいては、原材料の温度、気化槽内における圧力および
キャリヤガスの流量が定常状態にあるものと仮定して、
所定流量の反応ガスを発生させるようにしていた。
〔発明が解決しようとする課題]
しかしながら、上記温度、圧力および流量をそれぞれ一
定に保持することが困難であり、従って、常に所定流量
の気化ガスを発生させることが困難であった。
定に保持することが困難であり、従って、常に所定流量
の気化ガスを発生させることが困難であった。
本発明は、上述の事柄に留意してなされたもので、その
目的とするところは、上記温度、圧力および流量に変化
が生じても、常に所定流量の気化ガスを発生させること
ができる気化方式によるガス発生装置を提供することに
ある。
目的とするところは、上記温度、圧力および流量に変化
が生じても、常に所定流量の気化ガスを発生させること
ができる気化方式によるガス発生装置を提供することに
ある。
上述の目的を達成するため、本発明に係るガス発生装置
は、原材料の温度、気化槽内における圧力およびキャリ
ヤガスの流量をそれぞれ計測し、この計測データおよび
前記気化槽から導出されるガスの流量値に基づいて演算
を行い、前記温度。
は、原材料の温度、気化槽内における圧力およびキャリ
ヤガスの流量をそれぞれ計測し、この計測データおよび
前記気化槽から導出されるガスの流量値に基づいて演算
を行い、前記温度。
圧力および流量のうち少な(とも一つを設定しなおすこ
とにより、常に所定流量の気化ガスを発生させるように
しである。
とにより、常に所定流量の気化ガスを発生させるように
しである。
上記構成によれば、原材料の温度、気化槽内における圧
力およびキャリヤガスの流量を常に監視することができ
、これらの計測データと前記気化槽から導出されるガス
の流量値に基づいて演算を行って、前記温度、圧力およ
び流量のうち少なくとも一つを設定しなおすことにより
、常に所定流量の気化ガスを発生させることができる。
力およびキャリヤガスの流量を常に監視することができ
、これらの計測データと前記気化槽から導出されるガス
の流量値に基づいて演算を行って、前記温度、圧力およ
び流量のうち少なくとも一つを設定しなおすことにより
、常に所定流量の気化ガスを発生させることができる。
以下、本発明の一実施例を第1図に基づいて説明する。
第1図は本発明に係るガス発生装置の一構成例を示し、
この図において、1は気化槽で、その内部には適宜の液
体原材料2が所定量収容しであるとともに、この液体原
材料2内には、ガス流路3から点Aにおいて分岐した分
岐路4の先端部に接続され多数の細孔を有するバプラ5
を浸漬した状態で設けてあって、このバプラ5を介して
後述するキャリヤガスG1を液体原材料2内においてバ
ブリングさせることにより、所定の気化ガスGが発生す
るようにしである。6は前記分岐路4に設けられた開閉
弁である。
この図において、1は気化槽で、その内部には適宜の液
体原材料2が所定量収容しであるとともに、この液体原
材料2内には、ガス流路3から点Aにおいて分岐した分
岐路4の先端部に接続され多数の細孔を有するバプラ5
を浸漬した状態で設けてあって、このバプラ5を介して
後述するキャリヤガスG1を液体原材料2内においてバ
ブリングさせることにより、所定の気化ガスGが発生す
るようにしである。6は前記分岐路4に設けられた開閉
弁である。
7は前記気化ガスGおよびキャリヤガスG1を気化槽1
から導出するための導出路で、この導出路7の下流側は
前記分岐点Aよりも下流側の点Bにおいてガス流路3に
接続しである。8は導出路7に設けられた開閉弁、9は
気化槽l内の液体原材料2と発生した気化ガスGとの境
界面2aの温度を検出する温度センサである。また、l
Oは前記分岐点Aよりもやや上流側の点Cにおいてガス
流路3に設けられる圧力センサで、この圧力センサ10
は本来、気化槽l内の前記境界面における圧力を検出す
るように設けるのが好ましいのであるが、気化ガスGが
腐食性を有するような場合には、図示する位置に設け、
ガス流路3や分岐路4による圧力損失を補正することに
より、結果的に前記境界面2aにおける圧力を検出する
ようにしである。
から導出するための導出路で、この導出路7の下流側は
前記分岐点Aよりも下流側の点Bにおいてガス流路3に
接続しである。8は導出路7に設けられた開閉弁、9は
気化槽l内の液体原材料2と発生した気化ガスGとの境
界面2aの温度を検出する温度センサである。また、l
Oは前記分岐点Aよりもやや上流側の点Cにおいてガス
流路3に設けられる圧力センサで、この圧力センサ10
は本来、気化槽l内の前記境界面における圧力を検出す
るように設けるのが好ましいのであるが、気化ガスGが
腐食性を有するような場合には、図示する位置に設け、
ガス流路3や分岐路4による圧力損失を補正することに
より、結果的に前記境界面2aにおける圧力を検出する
ようにしである。
11は前記気化槽1を収容し、これを所定の温度に加熱
・保温する恒温槽で、内部には例えばシリコンオイルな
どの加熱媒体12が満たしてあり、下方には加熱用ヒー
タ13が設けである。そして、14は加熱媒体12の温
度を検出する温度センサで、この温度センサ14の検出
結果に基づいて図外のCPUまたは温度調整器によって
加熱用ヒータ13が制御されるのである。15はガス流
路3において前記分岐点へと合流点Bとの間に設けられ
る開閉弁である。
・保温する恒温槽で、内部には例えばシリコンオイルな
どの加熱媒体12が満たしてあり、下方には加熱用ヒー
タ13が設けである。そして、14は加熱媒体12の温
度を検出する温度センサで、この温度センサ14の検出
結果に基づいて図外のCPUまたは温度調整器によって
加熱用ヒータ13が制御されるのである。15はガス流
路3において前記分岐点へと合流点Bとの間に設けられ
る開閉弁である。
16はキャリヤガスG、を導入するためのキャリヤガス
導入口であって、図外のガスボンベに接続してあり、図
示する例においては、このキャリヤガス導入口16の下
流側に連なる流路17は3つの流路18.19.20に
分岐されていて、これらの流路lB〜20にはガスの質
量流量を測定するとともに、ガス流量ヲ制御するマス7
0−コントローラ21〜23と開閉弁24〜26とを直
列に接続したものがそれぞれ設けである。また、この実
施例では、マスフローコントローラ21と22とにおけ
る流量制御範囲が互いに異なるようにしである。
導入口であって、図外のガスボンベに接続してあり、図
示する例においては、このキャリヤガス導入口16の下
流側に連なる流路17は3つの流路18.19.20に
分岐されていて、これらの流路lB〜20にはガスの質
量流量を測定するとともに、ガス流量ヲ制御するマス7
0−コントローラ21〜23と開閉弁24〜26とを直
列に接続したものがそれぞれ設けである。また、この実
施例では、マスフローコントローラ21と22とにおけ
る流量制御範囲が互いに異なるようにしである。
27はパージガスG!を導入するためのパージガス導入
口であって、図外のガスボンベに接続してあり、このパ
ージガス導入口27の下流側に連なる流路28にもマス
フローコントロ29と開閉弁30とを直列に接続したも
のが設けである。
口であって、図外のガスボンベに接続してあり、このパ
ージガス導入口27の下流側に連なる流路28にもマス
フローコントロ29と開閉弁30とを直列に接続したも
のが設けである。
そして、前記流路18.19.28のそれぞれの下流側
は合流させてあって、前記ガス流路3の上流側に接続し
である。また、前記流路20の下流側は、トータルガス
流量調整機能を有し、ガス流路3とは合流点Bよりも下
流側の点りにおいて合流する流路31の上流側に接続し
である。32はガス流路3の点Bと点りとの間、導出路
7のほぼ全部およびトータルガス流量調整流路31の前
記合流点り近傍に設けられるa縮防止用配管ヒータであ
る。
は合流させてあって、前記ガス流路3の上流側に接続し
である。また、前記流路20の下流側は、トータルガス
流量調整機能を有し、ガス流路3とは合流点Bよりも下
流側の点りにおいて合流する流路31の上流側に接続し
である。32はガス流路3の点Bと点りとの間、導出路
7のほぼ全部およびトータルガス流量調整流路31の前
記合流点り近傍に設けられるa縮防止用配管ヒータであ
る。
なお、前記開閉弁6. 8.15.24〜26.30と
しては空気弁または電磁弁が用いられ、これらの開閉弁
6. 8.15.24〜26.30およびマスフローコ
ントローラ21〜23.29は図外のCP(Jによって
制御される。また、温度センサ9および圧力センサ10
によって計測された結果は、図外のAD変換器を介して
CP[J(図外)に逐次読み込まれるようにしである。
しては空気弁または電磁弁が用いられ、これらの開閉弁
6. 8.15.24〜26.30およびマスフローコ
ントローラ21〜23.29は図外のCP(Jによって
制御される。また、温度センサ9および圧力センサ10
によって計測された結果は、図外のAD変換器を介して
CP[J(図外)に逐次読み込まれるようにしである。
次に、上記構成のガス発生装置の動作について説明する
。
。
気化槽1内において気化ガスGを発生させるときは、開
閉弁6. 8.24.26がr開」、開閉弁1525、
30が「閉jとされる。そして、特に、開閉弁25は気
化槽1へのキャリヤガスC1の供給量が例えば増大した
とき、開閉弁24に代わって「開」にされる。
閉弁6. 8.24.26がr開」、開閉弁1525、
30が「閉jとされる。そして、特に、開閉弁25は気
化槽1へのキャリヤガスC1の供給量が例えば増大した
とき、開閉弁24に代わって「開」にされる。
気化ガスGの発生量の制御を行う条件として、ガス流路
3における合流点りよりもやや下流側の点3aにおける
流量(総発生流量)をQとし、そのときの気化ガスGの
濃度をCc(単位;%)とする。
3における合流点りよりもやや下流側の点3aにおける
流量(総発生流量)をQとし、そのときの気化ガスGの
濃度をCc(単位;%)とする。
そして、恒温槽ll内の加熱媒体12の温度をT6とす
る。また、流路18.20におけるガス流量をそれぞれ
Q、、Q、、 とし、前記気化ガスGの流量をQ、とす
る。
る。また、流路18.20におけるガス流量をそれぞれ
Q、、Q、、 とし、前記気化ガスGの流量をQ、とす
る。
そして、液体原材料2におけるガス温度T1と気化槽l
内の境界面2aの圧力PをAD変換器を介してCPtJ
に読み込むようにする。CPUにおいては、その内部に
ストアされている液体原材料2の温度と飽和蒸気圧との
関係データから前記ガス温度T1に相当する液体原材料
2の蒸気圧Ptを演算によって求める。
内の境界面2aの圧力PをAD変換器を介してCPtJ
に読み込むようにする。CPUにおいては、その内部に
ストアされている液体原材料2の温度と飽和蒸気圧との
関係データから前記ガス温度T1に相当する液体原材料
2の蒸気圧Ptを演算によって求める。
今、ガス流路3の点3aにおける流量Qと気化ガスGの
濃度C0を与えたとき、上述の条件と以下の弐に基づい
て、気化したときのマスフローコントローラ21.23
の校正圧力条件に換算した気化ガスGの’& I Q
−とマスフローコントローラ21.23における流量Q
、、Q、を求めることができる。
濃度C0を与えたとき、上述の条件と以下の弐に基づい
て、気化したときのマスフローコントローラ21.23
の校正圧力条件に換算した気化ガスGの’& I Q
−とマスフローコントローラ21.23における流量Q
、、Q、を求めることができる。
Q =Q+ +Qx +Qc
Qc −Q−Cc / 100
=Q、 ・P、/(P−PL )
、°、Q、=Q、 ・(P−P、)/P。
又は、
Ql −(Ql +QG )・(P−PL)/PQz
= Q (Ql +Qx )ここで、上記PLはガ
ス温度T、によって求めることができるため、気化槽1
内の境界面2aの圧力Pと液体原材料2の温度T、とが
変化しても、マスフローコントローラ21と23とによ
ってそれぞれ調整して前記流量Q、、Q、を変化させる
ことにより、ガス流路3の点3aにおける気化ガスGの
濃度C2を所定値に保つことができる。つまり、気化槽
lにおいて発生する気化ガスGの質量流量を常に所定の
値にすることができる。
= Q (Ql +Qx )ここで、上記PLはガ
ス温度T、によって求めることができるため、気化槽1
内の境界面2aの圧力Pと液体原材料2の温度T、とが
変化しても、マスフローコントローラ21と23とによ
ってそれぞれ調整して前記流量Q、、Q、を変化させる
ことにより、ガス流路3の点3aにおける気化ガスGの
濃度C2を所定値に保つことができる。つまり、気化槽
lにおいて発生する気化ガスGの質量流量を常に所定の
値にすることができる。
そして、従来においては、前記濃度C0を変更する場合
、流量Q1がマスフローコントローラ21の制御範囲を
超えるようなときには、恒温槽11内の加熱媒体12の
温度T、を変化させてマスフローコントローラ21の制
御範囲内で流量制御するようにしていたため、全体のプ
ロセス時間が長くなっていたが、この実施例においては
、前記流量Q。
、流量Q1がマスフローコントローラ21の制御範囲を
超えるようなときには、恒温槽11内の加熱媒体12の
温度T、を変化させてマスフローコントローラ21の制
御範囲内で流量制御するようにしていたため、全体のプ
ロセス時間が長くなっていたが、この実施例においては
、前記流量Q。
がマスフローコントローラ21の制御範囲を超えるよう
なときには、CPUによって開閉弁24を自動的に閉じ
る一方、開閉弁25を自動的に開くようにして、広範囲
の濃度制御を行うことができる。この場合、前記加熱売
女12の温度TKを変化させる必要がないので、プロセ
ス時間を短縮することができるのである。
なときには、CPUによって開閉弁24を自動的に閉じ
る一方、開閉弁25を自動的に開くようにして、広範囲
の濃度制御を行うことができる。この場合、前記加熱売
女12の温度TKを変化させる必要がないので、プロセ
ス時間を短縮することができるのである。
なお、パージガスG8によってパージを行うときには、
開閉弁15を「開」、開閉弁6,8.24〜26をそれ
ぞれ「閉」にすればよい。
開閉弁15を「開」、開閉弁6,8.24〜26をそれ
ぞれ「閉」にすればよい。
本発明は、上述のバブリング方式のガス発生装置に限ら
れるものではなく、キャリヤガスG、を気化槽l内に導
入して、気化槽l内の液体原材料2と気相との境界面2
aにおける蒸気圧がその温度における飽和蒸気圧にほぼ
近い状態において所定の気化ガスGを発生させるように
したガス発生装置にも通用することができる。また、気
化槽1内の液体原材料2に代えて、固体原材料を用いる
ようにしてもよい。
れるものではなく、キャリヤガスG、を気化槽l内に導
入して、気化槽l内の液体原材料2と気相との境界面2
aにおける蒸気圧がその温度における飽和蒸気圧にほぼ
近い状態において所定の気化ガスGを発生させるように
したガス発生装置にも通用することができる。また、気
化槽1内の液体原材料2に代えて、固体原材料を用いる
ようにしてもよい。
以上説明したように、本発明においては、原材料の温度
、気化槽内における圧力およびキャリヤガスの流量を常
に監視することができ、これらの計測データと前記気化
槽から導出されるガスの流量値に基づいて演算を行って
、前記温度、圧力および流量のうち少なくとも一つを設
定しなおすことにより、常に所定流量の気化ガスを発生
させることができる。
、気化槽内における圧力およびキャリヤガスの流量を常
に監視することができ、これらの計測データと前記気化
槽から導出されるガスの流量値に基づいて演算を行って
、前記温度、圧力および流量のうち少なくとも一つを設
定しなおすことにより、常に所定流量の気化ガスを発生
させることができる。
第1図は本発明の一実施例に係るバブリング方式による
ガス発生装置の概略構成を示す図である。 l・・・気化槽、2・・・原材料、11・・・恒温槽、
G・・・気化ガス、G1・・・キャリヤガス。
ガス発生装置の概略構成を示す図である。 l・・・気化槽、2・・・原材料、11・・・恒温槽、
G・・・気化ガス、G1・・・キャリヤガス。
Claims (1)
- 液体または固体の原材料を収容した気化槽を恒温槽内
に設け、前記気化槽内にキャリヤガスを導入することに
より前記原材料を気化させて所定の気化ガスを発生させ
るようにした気化方式によるガス発生装置において、前
記原材料の温度,気化槽内における圧力およびキャリヤ
ガスの流量をそれぞれ計測し、この計測データおよび前
記気化槽から導出されるガスの流量値に基づいて演算を
行い、前記温度,圧力および流量のうち少なくとも一つ
を設定しなおすことにより、常に所定流量の気化ガスを
発生させるようにしたことを特徴とする気化方式による
ガス発生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14018289A JP2934883B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 気化方式によるガス発生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14018289A JP2934883B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 気化方式によるガス発生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH034929A true JPH034929A (ja) | 1991-01-10 |
JP2934883B2 JP2934883B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=15262807
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14018289A Expired - Fee Related JP2934883B2 (ja) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | 気化方式によるガス発生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2934883B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003516304A (ja) * | 1999-12-11 | 2003-05-13 | エピケム リミテッド | 前駆物質を複数のエピタキシャル・リアクター部に供給するための方法および装置 |
JP2006052427A (ja) * | 2004-08-10 | 2006-02-23 | Nuclear Fuel Ind Ltd | メチルトリクロロシランガス発生装置 |
JP2008086851A (ja) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Casio Comput Co Ltd | 気化装置及びその駆動制御方法 |
JP2008240119A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Tokyo Electron Ltd | ガス供給方法、ガス供給装置、半導体製造装置及び記憶媒体 |
WO2015111747A1 (ja) * | 2014-01-27 | 2015-07-30 | ホリバ ユーケー リミテッド | 液体材料気化装置 |
-
1989
- 1989-05-31 JP JP14018289A patent/JP2934883B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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