(57)【要約】  気化器は、キャビネットに固定された第１支持部材を有し、流量測定手段が第１支持部材によって支持され、ヒータプレートが第１支持部材によって流量測定手段とキャビネットの取り外し可能な面である脱着面との間によって支持される構成を有する。好ましくは、ヒータプレートから導管に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を更に有する。タンクにおいて発生したガスの供給の開始及び停止を行うバルブを導管によって支持することが困難な場合は、熱を伝達し難い部材によってキャビネットにバルブを固定することが好ましい。これにより、幅を狭くしたり、複数のガス供給ラインを設けたりした場合においても、流量測定手段を点検又は修理の目的で取り外したり、再度取り付けたりする操作を容易に行うことができる気化器を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体材料を加熱してガスを発生させるタンクと、
前記タンクを収納するキャビネットと、
前記ガスを前記キャビネットの外部に供給する導管と、
前記導管を流れる前記ガスの流量を測定する流量測定手段と、
前記導管を加熱するヒータプレートと、
を備え、
取り外し可能な面である脱着面を前記キャビネットが有する、
気化器であって、
前記キャビネットの前記脱着面以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第１支持部材を有し、
前記流量測定手段が前記第１支持部材によって支持されており、
前記流量測定手段と前記脱着面との間で前記ヒータプレートが前記第１支持部材によって支持されている、
気化器。
【請求項２】
少なくとも前記流量測定手段と前記導管との接合部が前記キャビネットの前記脱着面に対向する面である対向面よりも前記脱着面に近い位置に配置されている、請求項１に記載の気化器。
【請求項３】
前記流量測定手段と前記ヒータプレートとの間に流量測定手段固定ベースを有し、前記流量測定手段が前記流量測定手段固定ベースを介して前記第１支持部材によって支持されている、請求項１又は請求項２に記載の気化器。
【請求項４】
前記流量測定手段と前記流量測定手段固定ベースとの間に流量測定手段継手ブロックを有し、前記導管が前記流量測定手段継手ブロックと接合されている、請求項３に記載の気化器。
【請求項５】
前記タンクと前記流量測定手段との間に、前記ガスの供給の開始及び停止を行うバルブを有する、請求項１乃至４のいずれかに記載の気化器。
【請求項６】
前記バルブと前記ヒータプレートとの間にバルブ固定ベースを有し、前記バルブが前記バルブ固定ベースを介して前記ヒータプレートに固定されている、請求項５に記載の気化器。
【請求項７】
前記バルブと前記バルブ固定ベースとの間にバルブ継手ブロックを有し、前記導管が前記バルブ継手ブロックと接合される、請求項６に記載の気化器。
【請求項８】
一の導管、一の流量測定手段、一の第１支持部材及び一のバルブを有する一組のガス供給ラインが前記キャビネットの内部に複数組設けられている、請求項５乃至７のいずれかに記載の気化器。
【請求項９】
前記キャビネットの前記脱着面以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第２支持部材を有し、
前記バルブは前記第２支持部材によって直接的又は間接的に支持されており、
前記バルブから前記第２支持部材を介して前記キャビネットへと運ばれる熱量が前記ヒータプレートから前記バルブ固定ベースを介して前記バルブへと運ばれる熱量よりも小さいように前記第２支持部材が構成されている、
請求項６乃至８のいずれかに記載の気化器。
【請求項１０】
前記第２支持部材は、
前記バルブ固定ベースを構成する材料の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する材料によって構成されており、且つ／又は
前記第２支持部材を介する熱流路の断面積の最小値が前記バルブ固定ベースを介する熱流路の断面積の最小値よりも小さいように構成されている、
請求項９に記載の気化器。
【請求項１１】
前記第２支持部材は前記バルブ固定ベースの前記バルブ側の端面又は当該端面よりも前記バルブに近い箇所において前記バルブを支持するように構成されている、
請求項１０に記載の気化器。
【請求項１２】
前記ヒータプレートから前記導管に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を有する、請求項１乃至１１のいずれかに記載の気化器。
【請求項１３】
前記伝熱部材の前記ヒータプレートから遠い側の端部が前記導管及び前記導管に直接的に接触している部材の何れにも直接的には接触しておらず且つ前記端部からの輻射によって前記ヒータプレートから前記導管に熱を伝えるように前記伝熱部材が構成されている、請求項１２に記載の気化器。
【請求項１４】
前記伝熱部材は前記導管及び前記ヒータプレートの双方に接触するように構成されている、請求項１２に記載の気化器。
【請求項１５】
前記伝熱部材は前記導管に近付く向きに付勢された可動ヘッドを備えており、
前記可動ヘッドは前記導管又は前記導管に直接的に接触している部材と直接的に接触している、
請求項１４に記載の気化器。
【請求項１６】
前記伝熱部材は前記ヒータプレートに接触している本体部と前記可動ヘッドとを備えており、
前記可動ヘッドは、前記本体部に接触しつつ摺動可能に構成され且つ弾性体によって前記導管に近付く向きに付勢されている、
請求項１５に記載の気化器。
【請求項１７】
前記流量測定手段が質量流量計又は質量流量制御装置である、請求項１乃至１６のいずれかに記載の気化器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体製造装置にガスを供給する気化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
気化器は、常温下において液相状態にある材料（以降、「液体材料」と称呼される場合がある。）を加熱してガスを発生させ、発生させたガスを半導体製造装置に供給することを目的として使用される装置である。気化器は、液体材料を加熱してガスを発生させるタンクと、タンクにおいて発生したガスの供給の開始及び停止を行うバルブと、ガスの流量を測定する流量測定手段と、によって構成されている（例えば、特許文献１を参照。）。また、半導体製造プロセスにおいて使用される新規な液体材料を効率よく気化することを目的として、１５０℃を超える温度に液体材料を加熱することができる気化器が開発されている（例えば、非特許文献１を参照。）。【０００３】
図１１は、従来技術に係る気化器１ａの構造の一例を模式的に示す右側面図である。また、図１２は、気化器１ａの構成の一例を示す斜視図である。但し、図１２においては、気化器１ａの構成を判り易くすることを目的としてタンク２の一部及びキャビネット３は省略されている。これらの図に示すように、気化器１ａは、タンク２と、タンク２を収納するキャビネット３と、タンク２において発生したガスを外部に供給する導管４と、導管４に設けられたバルブ８と、導管４を流れるガスの流量を測定する流量測定手段５と、を有する。タンク２に貯蔵された液体材料は、タンクヒータ２ａによって加熱され、気化される。発生したガスは、バルブ８及び流量測定手段５を経て導管４によって半導体製造装置に供給される。【０００４】
導管４の温度がタンク２における液体材料の温度よりも低いと、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれがある。具体的には、液体材料から発生したガスの露点よりも導管４の温度が低いと、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれがある。これを防止することを目的として、導管４はヒータプレート７によって加熱、保温される。ヒータプレート７はキャビネット３の取付面３ｃに固定されており、流量測定手段５及びバルブ８は流量測定手段固定ベース５ｂ及びバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７にそれぞれ支持されている。【０００５】
ところで、例えば気化器１ａの点検又は修理等を目的として流量測定手段５及び／又はバルブ８を気化器１ａから取り外さなければならない場合がある。従来技術に係る気化器１ａにおいては、キャビネット３の取付面３ｃは壁面に固定されている。また、キャビネット３の側面には、異なる種類の液体材料が貯蔵された他の気化器が隣接して固定されることが多い。したがって、そのような場合、キャビネット３の取り外し可能な面である脱着面３ｂを取り外して流量測定手段５及びバルブ８を露出させ、ドライバ等の工具を使用して流量測定手段５及びバルブ８をヒータプレート７に固定しているねじ等の固定具を取り外すことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６４５４１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】佐々木章、「適用上限温度を拡大した液体材料気化器」、日立金属技報、平成２４年、第２８巻、ｐ．２６−２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、半導体製造装置においては、異なる種類の液体材料を貯蔵する複数の気化器が左右方向に隣接して壁面に固定されることが多い。このため、個々の気化器を正面から見た場合における左右方向の幅を狭くして、全体の幅を小さくしたいという要求がある。また、一台の気化器の内部にタンクを共通とする複数のガス供給ラインを設けることによって、設置する気化器の台数を削減したいという要求もある。【０００９】
ところが、図１１及び図１２に例示した従来技術に係る気化器１ａにおいては、キャビネット３の取り外し可能な面である脱着面３ｂとは反対側の取付面３ｃの側において流量測定手段５及びバルブ８がヒータプレート７に固定されている。このため、上述したように例えば点検又は修理等を目的として流量測定手段５及び／又はバルブ８をヒータプレート７から取り外そうとしても、脱着面３ｂの側からドライバ等の工具を操作して流量測定手段５及びバルブ８を取り外すことは容易ではない。液体材料から発生したガスを供給するための導管４以外の配管等がキャビネット３の内部に追加して配置されている場合、このような操作は更に困難となる。【００１０】
また、流量測定手段固定ベース５ｂ及びバルブ固定ベース８ｂはそれぞれ継手によって導管４に接合されており、流量測定手段５及びバルブ８をヒータプレート７から取り外すためには、スパナ等の工具を用いてこれらの接合を解除する必要がある。しかしながら、導管４もまた脱着面３ｂとは反対側の取付面３ｃの側に位置しているため、キャビネット３の狭い空間の中でスパナ等の工具を操作して継手による接合を解除することもまた容易ではない。【００１１】
上記危惧から、従来技術に係る気化器１ａにおいて流量測定手段５及びバルブ８の取り付け並びに取り外しを容易にするためには、工具の操作に必要な空間をキャビネット３の内部に確保しなければならなかった。このため、従来技術に係る気化器１ａにおいては、気化器の幅を狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりしたいという要求に応えることが難しかった。【００１２】
本発明は、上記諸課題に鑑みてなされたものであり、気化器の幅を狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりした場合においても、気化器に設置された流量測定手段及びバルブを点検又は修理等を目的として取り外したり、再度取り付けたりする操作を容易に行うことができる気化器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、１つの実施形態において、タンク、キャビネット、導管、流量測定手段及びヒータプレートを備え、且つ、取り外し可能な面である脱着面をキャビネットが有する、気化器の構成に関し、キャビネットの脱着面以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第１支持部材を有し、流量測定手段が第１支持部材によって支持されており、流量測定手段と脱着面との間においてヒータプレートが第１支持部材によって支持されていることを要旨とする。【００１４】
上記構成を採用することによって、従来技術に係る気化器においてヒータプレートが兼ね備えていた流量測定手段を支持する機能と導管を加熱する機能とが、第１支持部材とヒータプレートとにそれぞれ分離される。これにより、キャビネットに固定された第１支持部材によって流量測定手段が支持された状態を維持したままヒータプレートを取り外して、流量測定手段を露出させることができる。そして、流量測定手段を第１支持部材に固定しているねじ等の固定具を、キャビネットの脱着面の側からドライバ等の工具を用いて容易に取り外すことができるので、従来技術に係る気化器に比べて、流量測定手段を気化器から容易に取り外すことができる。【００１５】
本発明は、もう１つの実施形態において、ヒータプレートから導管に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を有することを要旨とする。この構成により、気化器を構成する部材のうち加熱を必要とする導管の部分にヒータプレートからの熱を優先的且つ効率的に伝達することができるので、ヒータプレートによる消費電力を削減することができる。また、導管４を配置する位置の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る気化器によれば、工具の操作に必要な空間をキャビネットの内部に確保しなくても、流量測定手段を第１支持部材から取り外して点検したり、修理又は交換した流量測定手段を再び第１支持部材に取り付けたりする操作を容易に行うことができる。このため、気化器の幅を従来よりも狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す右側面図である。
【図２】本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す正面図である。
【図３】本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明に係る気化器が備えるバルブの近傍における構成の一例を示す右側面図である。
【図５】本発明に係る気化器に組み込まれた伝熱部材の構成の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。
【図６】本発明に係る気化器が備える伝熱部材の構成の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る気化器に組み込まれた伝熱部材の構成の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係る気化器の構成の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例に係る気化器における測温部位を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例に係る気化器における測温部位を模式的に示すブロック図である。
【図１１】従来技術に係る気化器の構成の一例を模式的に示す右側面図である。
【図１２】従来技術に係る気化器の構成の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態につき、図を参照しながら以下に詳細に説明する。尚、ここに記載された実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明を実施するための形態はここに記載された形態に限定されない。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す右側面図である。本発明の第１の実施形態において、気化器１は、液体材料を加熱してガスを発生させるタンク２と、タンク２を収納するキャビネット３と、ガスをキャビネット３の外部に供給する導管４と、導管４を流れるガスの流量を測定する流量測定手段５と、導管４を加熱するヒータプレート７とを備える。キャビネット３は、取り外し可能な面である脱着面３ｂを有する。タンク２において発生したガスは、導管４を流れる際に流量測定手段５によって流量が測定され、導管４を矢印の方向に流れて、図示しない半導体製造装置に供給される。
【００２０】
タンク２は、密閉可能な容器である。タンク２には、図示しない液体材料供給管を通して液体材料が供給され、貯蔵される。タンク２に貯蔵された液体材料は、タンクヒータ２ａによって加熱され、気化されて、ガスが発生する。発生したガスは、タンク２の内部の液体材料の液面とタンク２の天井との間の空間に滞留し、導管４を通って外部に流出する。導管４には、図示しない配管を用いてパージガスを供給することができる。タンク２の内部には、液体材料の液面の位置を測定する液面センサ及び液体材料の温度を測定する温度センサを設けることができる。
【００２１】
キャビネット３は、タンク２と、気化器１を構成するその他の構成部品と、を収納するケースである。キャビネット３は、構成部品の位置を固定するとともに、流量測定手段等の精密機器を周囲の環境から保護する。キャビネット３は、例えば、塗装鋼板等によって構成することができる。
【００２２】
気化器１は、通常、キャビネット３の取付面３ｃを壁等に固定して使用する。キャビネット３の脱着面３ｂは、取り外しが可能であるように構成される。脱着面３ｂを取り外すことにより、キャビネット３に収納された構成部品を点検又は修理を目的として取り外したり、再度取り付けたりすることができる。
【００２３】
キャビネット３は断熱材３ａを有していてもよい。断熱材３ａは、タンクヒータ２ａや後述するヒータプレート７によって発生する熱がキャビネット３の外部に逃げないようにして、キャビネット３の内部の温度を一定に保つはたらきをする。断熱材３ａは、キャビネット３の内側の面（内壁面）に隙間なく設けることが好ましい。断熱材３ａとしては、公知のシリコーンゴム又はエチレンプロピレンジエンゴム等の耐熱材料を使用することができる。
【００２４】
導管４は、タンク２において発生したガスをキャビネット３の外部に供給する配管である。本明細書において、導管４は１本の配管であってもよく、また、構成部品を接続する複数の配管の集合体であってもよい。導管４を構成する材料は、使用する液体材料の種類に応じて適宜選択することができる。導管４には、例えばステンレス鋼管を使用することができる。導管４には、内部のガスを排出するパージガスを導入するための分岐配管を設けることができる。
【００２５】
流量測定手段５は、導管４を流れるガスの流量を測定する手段である。流量測定手段５は、具体的には、導管４の途中に設けられた質量流量計によって構成することができる。質量流量計としては、例えば、公知の熱式質量流量計又は圧力式質量流量計を使用することができる。
【００２６】
ヒータプレート７は、導管４を加熱する発熱体である。タンク２において発生したガスは、温度が低下すると凝結して液体に戻る性質がある。これを防止するために、ヒータプレート７によって導管４を加熱する。ヒータプレート７は、例えば、熱を伝えやすい厚さ２ミリメートルの平板状のアルミニウム系材料に、厚さ１．５ミリメートルのラバーヒータを貼り付けることによって構成することができる。ラバーヒータは、例えば、耐熱性のゴムの間にワイヤ状又は箔状の抵抗発熱体を挟み込んだものである。一般的に、ラバーヒータの１平方センチメートル当たりの発熱量は最大で１ワット程度であり、耐熱温度は２００℃程度である。
【００２７】
本発明に係る気化器１は、キャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第１支持部材６を有する。第１支持部材６をキャビネット３に固定する位置は、キャビネット３の形状及び／又は構造等に応じて適宜選択することができる。例えば、キャビネット３の前面が脱着面３ｂとして構成されている場合は、キャビネット３の脱着面３ｂに対向する面である対向面（本例においては取付面３ｃ）、正面から見て左右に位置する側面又は上に位置する上面等、脱着面３ｂ以外の面に第１支持部材６を固定することができる。
【００２８】
第１支持部材６の固定には、例えば、ねじ止め及び／又は溶接等の公知の手段を使用することができる。第１支持部材６は、断熱材３ａの表面にではなく、キャビネット３を構成する部材（例えば、塗装鋼板等）に固定することが好ましい。第１支持部材６は、キャビネット３の内側に直接的に固定してもよいし、キャビネット３に収納されたタンク２の外側に固定することによって、キャビネット３に（タンク２を介して）間接的に固定してもよい。
【００２９】
図２は、本発明に係る気化器１の構成の一例を模式的に示す正面図である。また、図３は、本発明に係る気化器１の構成の一例を模式的に示す平面図である。これらの図面に例示されるように、第１支持部材６は、端部を直角に折り曲げた左右一対の板状の部材によって構成することができる。第１支持部材６は、その折り曲げられた一方の端部がキャビネット３の取付面３ｃにねじ止めされている。第１支持部材６は、ヒータプレート７と異なり、熱を伝達する機能を有する必要はない。このため、機械的強度及び耐腐食性に優れたステンレス鋼板等によって構成することができる。
【００３０】
本発明に係る気化器１においては、流量測定手段５が第１支持部材６によって支持されている。第１支持部材６は、例えば図２に示すように、流量測定手段５を左右から挟むように設けられ、下側端部を流量測定手段５の側に折り曲げることによって、流量測定手段５を支持して落下しないように構成することができる。流量測定手段５は、左右一対の第１支持部材６の間を前後にスライドすることによって取り付け及び取り外しを行うことができる。流量測定手段５は、第１支持部材６に取り付けた後、ねじ止め等の着脱可能な手段によって第１支持部材６に固定することができる。
【００３１】
本発明に係る気化器１においては、流量測定手段５とキャビネット３の脱着面３ｂとの間においてヒータプレート７が第１支持部材６によって支持されている。第１支持部材６は、例えば図３に示すように、脱着面３ｂに近い端部を左右方向に折り曲げることができる。ヒータプレート７は、第１支持部材６の折り曲げた部分に、ねじ止め等の着脱可能な手段によって固定することができる。このようにヒータプレート７を第１支持部材６によって支持することにより、大きい面積及び重量を有するヒータプレート７を支持するのに十分な機械的強度を確保することができる。
【００３２】
ヒータプレート７を第１支持部材６に固定する際に、ヒータプレート７の表面を流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分の表面に密着させて、熱が効率よく伝わるようにすることが好ましい。ヒータプレート７の流量測定手段５と接している側とは反対の側にはキャビネット３の脱着面３ｂの内側に設けられた断熱材３ａが位置する。断熱材３ａによって、ヒータプレート７において発生する熱の外部への放出が妨げられる。
【００３３】
第１の実施形態において、例えば点検又は修理のために流量測定手段５を取り外そうとする場合、まずキャビネット３の脱着面３ｂを取り外してヒータプレート７を露出させる。次に、ヒータプレート７を第１支持部材６から取り外して流量測定手段５を露出させる。そして、流量測定手段５と第１支持部材６との固定及び流量測定手段５と導管４との接合をドライバ及びスパナ等の工具を使用して解除し、流量測定手段５をスライドさせて取り外す。点検若しくは修理が終わった流量測定手段５又は交換用の新しい流量測定手段５を気化器１に取り付ける場合は、上記手順と逆の手順にしたがって取り付けることができる。
【００３４】
流量測定手段５の気化器１への取り付け及び気化器１からの取り外しの操作は、キャビネット３の脱着面３ｂを取り外した後の開放された空間において行うことができる。また、第１支持部材６とヒータプレート７との固定部分及び第１支持部材６と流量測定手段５との固定部分は、いずれも脱着面３ｂの側に露出しているので、ドライバ等の工具が届きやすい。したがって、従来技術に係る気化器１ａに比べて、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。
【００３５】
＜変形例１−１＞
本発明の第１の実施形態の１つの好ましい変形例１−１において、流量測定手段５と導管４との接合部は、図３に例示するように、流量測定手段５のうちキャビネット３の脱着面３ｂに近い側に位置していることが好ましい。換言すれば、少なくとも流量測定手段５と導管４との接合部がキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面である対向面（本例においては取付面３ｃ）よりも脱着面３ｂに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、流量測定手段５と導管４との接合部の継手がキャビネット３の脱着面３ｂの側に露出しているので、スパナ等の工具が届きやすい。したがって、接合部が脱着面３ｂの反対側に位置している従来技術に係る気化器１ａに比べて、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。
【００３６】
変形例１−１において、キャビネット３の脱着面３ｂよりも手前の開放された空間においてドライバ及びスパナ等の工具を使用して、流量測定手段５の取り付け及び取り外し等の操作を容易に行うことができる。したがって、工具の操作に必要な空間をキャビネット３の内部に設ける必要がない。このため、気化器１の幅を従来よりも狭くすることができる。本発明によって実現可能な気化器１の幅は、タンクの容量その他の条件によって異なるが、典型的には例えば６０から７０ミリメートル程度である。
【００３７】
また、変形例１−１においても、ヒータプレート７を第１支持部材６に固定する際に、流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分の表面にヒータプレート７の表面を密着させて、熱が効率よく伝わるようにすることが好ましい。これにより、ヒータプレート７によって発生する熱が、流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分に効率よく伝わるので、流量測定手段５に設けられた流路におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。
【００３８】
＜変形例１−２＞
本発明の第１の実施形態のもう１つの好ましい変形例１−２において、本発明に係る気化器１は、流量測定手段５とヒータプレート７との間に流量測定手段固定ベース５ｂを有し、流量測定手段５が流量測定手段固定ベース５ｂを介して第１支持部材６によって支持されている。図１及び図３に例示するように、流量測定手段固定ベース５ｂは、キャビネット３の脱着面３ｂに対向する流量測定手段５の表面とほぼ同じ形状を有する板状の部材によって構成することができる。流量測定手段固定ベース５ｂは、ヒータプレート７と同様に、熱を伝えやすい平板状のアルミニウム系材料によって構成することが好ましい。流量測定手段固定ベース５ｂの厚さは、例えば５ミリメートルとすることができる。
【００３９】
変形例１−２において、流量測定手段５は、第１支持部材６によって直接的に支持されるのではなく、流量測定手段固定ベース５ｂを介して第１支持部材６によって間接的に支持されている。この構成により、流量測定手段５と第１支持部材６との固定手段を流量測定手段固定ベース５ｂに設けることができるので、第１支持部材６に固定するための新たな固定手段を流量測定手段５に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用の流量測定手段５をそのまま気化器１に流用することができる。
【００４０】
変形例１−２に係る気化器１においても、流量測定手段５とキャビネット３の脱着面３ｂとの間においてヒータプレート７が第１支持部材６によって支持されている。第１支持部材６は、例えば図３に示したように、脱着面３ｂに近い端部を左右方向に折り曲げることができる。ヒータプレート７は、第１支持部材６の折り曲げた部分に、ねじ止め等の着脱可能な手段によって直接的に固定することができる。或いは、ヒータプレート７と第１支持部材６の折り曲げた部分との間に流量測定手段固定ベース５ｂを挟持して、これらを共通のビス又はボルト等によって共締めすることによってヒータプレート７を第１支持部材６に固定してもよい。何れにせよ、このようにヒータプレート７を第１支持部材６によって支持することにより、大きい面積及び重量を有するヒータプレート７を支持するのに十分な機械的強度を確保することができる。
【００４１】
図１及び図３に例示するように、ヒータプレート７の表面と流量測定手段固定ベース５ｂの表面及び流量測定手段固定ベース５ｂの表面と流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分の表面とは、それぞれ互いに密着させることが好ましい。この場合、ヒータプレート７によって発生する熱が、流量測定手段５と同一形状を有する流量測定手段固定ベース５ｂを介して流量測定手段５に集中的に効率よく伝わるので、流量測定手段５に設けられた流路におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。
【００４２】
＜変形例１−３＞
本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例１−３において、本発明に係る気化器１は、流量測定手段５と流量測定手段固定ベース５ｂとの間に流量測定手段継手ブロック５ａを有し、導管４が流量測定手段継手ブロック５ａと接合されている。図１及び図３に例示するように、流量測定手段継手ブロック５ａは、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手（図示せず）と、流量測定手段５の底部に設けられたガスの導入口及び導出口と気密に接合する接合部分（図示せず）と、を有するブロック状の部材によって構成することができる。流量測定手段継手ブロック５ａを構成する材料は、導管４と同じく、使用する液体材料の種類に応じて適宜選択することができる。流量測定手段継手ブロック５ａには、例えばステンレス鋼を使用することができる。
【００４３】
変形例１−３において、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手は、流量測定手段５に設けられるのではなく、流量測定手段５に取り付けられた流量測定手段継手ブロック５ａに設けられる。この構成により、気化器に適した径を有する導管４との継手を流量測定手段５に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用の流量測定手段５をそのまま気化器１に流用することができる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態において、本発明に係る気化器１は、タンク２と流量測定手段５との間に、ガスの供給の開始及び停止を行うバルブ８を有する。バルブ８を開いたときにガスの供給が開始し、バルブ８を閉じたときにガスの供給が停止する。この構成により、半導体製造装置にガスを適切なタイミングにおいて適切な量だけ供給することができる。また、このように流量測定手段５をバルブ８の下流側に配置することにより、流量測定手段５の内部にガスが滞留することを防止することができる。更に、導管４の構成によっては、バルブ８を閉じた状態において例えば窒素ガス等によって流量測定手段５の内部をパージ（排出）することもできる。尚、ガスの流量を大きくする観点からは、開放時の断面積が大きく且つ空気圧によって作動するダイアフラムバルブをバルブ８として使用することが好ましい。
【００４５】
第２の実施形態において、バルブ８は、流量測定手段５に比べて小さな部材であるため、導管４と接合することによって支持することができる。したがって、流量測定手段５を支持する第１支持部材６のような支持手段をバルブ８のために設ける必要性は必ずしも高くはない。しかしながら、バルブ８の内部を流れるガスの凝結を防止するためには、バルブ８についても、ヒータプレート７からの熱を伝えて加熱することが好ましい。したがって、キャビネット３の脱着面３ｂに対向するバルブ８の表面は、ヒータプレート７の表面に密着し且つ着脱可能に固定されていることが好ましい。
【００４６】
＜変形例２−１＞
本発明の第２の実施形態の１つの好ましい変形例２−１において、本発明に係る気化器１は、バルブ８とヒータプレート７との間にバルブ固定ベース８ｂを有し、バルブ８がバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に固定されている。図１及び図３に例示するように、バルブ固定ベース８ｂは、バルブ８のうちキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面とほぼ同じ形状を有する板状の部材によって構成することができる。バルブ固定ベース８ｂは、平板状のアルミニウム系材料によって構成することが好ましい。バルブ固定ベース８ｂの厚さは、例えば５ミリメートルとすることができる。
【００４７】
変形例２−１において、バルブ８は、ヒータプレート７に直接的に固定されるのではなく、バルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に間接的に固定されている。この構成により、バルブ８とヒータプレート７との固定手段をバルブ固定ベース８ｂに設けることができるので、ヒータプレート７に固定するための新たな固定手段をバルブ８に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用のバルブ８をそのまま気化器１に流用することができる。
【００４８】
図１及び図３に例示するように、ヒータプレート７の表面とバルブ固定ベース８ｂの表面及びバルブ固定ベース８ｂの表面とバルブ８の表面とは、それぞれ互いに密着させることが好ましい。この場合、ヒータプレート７において発生する熱が、バルブ８と同一形状を有するバルブ固定ベース８ｂを介してバルブ８に集中的に効率よく伝わるので、バルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。
【００４９】
＜変形例２−２＞
本発明の第２の実施形態のもう１つの好ましい変形例２−２において、本発明に係る気化器１は、バルブ８とバルブ固定ベース８ｂとの間にバルブ継手ブロック８ａを有し、導管４がバルブ継手ブロック８ａと接合されている。図１及び図３に例示するように、バルブ継手ブロック８ａは、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手（図示せず）と、バルブ８の底部に設けられたガスの導入口及び導出口と気密に接合する接合部分（図示せず）と、を有するブロック状の部材によって構成することができる。バルブ継手ブロック８ａを構成する材料は、導管４と同じく、使用する液体材料の種類に応じて適宜選択することができる。バルブ継手ブロック８ａは、例えば、内部を流れるガスによって腐食されないように、耐腐食性の高いステンレス鋼等の材料によって構成することが好ましい。
【００５０】
変形例２−２において、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手は、バルブ８に設けられるのではなく、バルブ８に取り付けられたバルブ継手ブロック８ａに設けられる。この構成により、気化器に適した径を有する導管４との継手をバルブ８に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用のバルブ８をそのまま気化器１に流用することができる。
【００５１】
上記第２の実施形態の構成を有する気化器１において、バルブ８を点検又は修理のために取り外そうとする場合は、まずキャビネット３の脱着面３ｂを取り外してヒータプレート７を露出させる。次に、ヒータプレート７と第１支持部材６との固定及びヒータプレート７とバルブ８との固定をそれぞれ解除し、ヒータプレート７を取り外してバルブ８を露出させる。
【００５２】
また、変形例２−１及び変形例２−２の構成を有する気化器１においては、バルブ８がバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に固定されている場合、ヒータプレート７と第１支持部材６との固定及びヒータプレート７とバルブ固定ベース８ｂとの固定をそれぞれ解除し、ヒータプレート７を取り外してバルブ固定ベース８ｂを露出させる。この後、バルブ固定ベース８ｂとバルブ８との固定を解除し、バルブ固定ベース８ｂを取り外してバルブ８を露出させる。
【００５３】
そして、バルブ８と導管４とを接合する継手をスパナ等の工具によって解除し、バルブ８を取り外す。バルブ８がバルブ継手ブロック８ａを介して導管４と接合されている場合は、バルブ継手ブロック８ａと導管４とを接合する継手をスパナで解除し、バルブ継手ブロック８ａ及びバルブ８を取り外す。点検若しくは修理が終わったバルブ８又は交換用の新しいバルブ８を気化器１に取り付ける場合は、上記手順と逆の手順にしたがって取り付けることができる。
【００５４】
バルブ８と導管４との接合部は、図３に例示するように、キャビネット３の脱着面３ｂに近い側に位置していることが好ましい。換言すれば、少なくともバルブ８と導管４との接合部がキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面である対向面（本例においては取付面３ｃ）よりも脱着面３ｂに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、バルブ８と導管４とを接合する継手がキャビネット３の脱着面３ｂ側に露出しているので、スパナ等の工具が届きやすい。したがって、接合部が脱着面３ｂの反対側に位置している従来技術に係る気化器１ａに比べて、バルブ８の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。
【００５５】
尚、図１乃至図３は、上記変形例２−２に相当する本発明に係る気化器１の構成の一例を模式的に示した図である。したがって、図１乃至図３には、気化器１の構成部品として流量測定手段継手ブロック５ａ、流量測定手段固定ベース５ｂ、バルブ継手ブロック８ａ、及びバルブ固定ベース８ｂが描かれている。しかしながら、これらの構成部品は、本発明に係る気化器に必須の構成部品ではない。
【００５６】
＜変形例２−３＞
本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−３において、本発明に係る気化器１は、バルブ８を有し、１つの導管４、１つの流量測定手段５、及び１つの第１支持部材６を有する１組のガス供給ラインがキャビネット３の内部に複数組設けられている。尚、これら複数組のガス供給ラインのそれぞれに１つのバルブ８が介装されていてもよく、これら複数組のガス供給ラインへと分岐するマニホルドの上流側に１つの共通のバルブ８が介装されていてもよい。この変形例２−３によれば、１台の気化器１を使用して、単一のタンクにおいて発生したガスを複数のガス供給ラインを用いて複数の半導体製造装置に供給したり、単一の半導体製造装置の複数のガス導入箇所に供給したりすることができる。したがって、半導体製造装置に必要な気化器の台数を、従来よりも削減することができる。
【００５７】
変形例２−３において、気化器１は、キャビネット３の脱着面３ｂよりも手前の開放された空間においてドライバ及びスパナ等の工具を使用して、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作を容易に行うことができる。したがって、工具の操作に必要な空間をキャビネット３の内部に設ける必要がない。このため、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作性を損なうことなく、一台の気化器１の内部に複数組のガス供給ラインを設けることができる。
【００５８】
＜変形例２−４＞
ところで、例えばタンク２において発生したガスに求められる流量において過剰な圧損が生じないようにするためには、ガスに求められる流量に応じた容量をバルブ８が有する必要がある。特に、上記のように一台の気化器１の内部に複数組のガス供給ラインが設けられる場合、タンク２からバルブ８を介して複数組のガス供給ラインへと供給されるガスの流量が多いため、より大きい容量を有するバルブ８を設ける必要がある。このようにバルブ８の容量を増大させるとバルブ８の大きさ及び質量もまた増大するので、導管４との接合によってバルブ８を支持することが困難となる場合がある。また、ヒータプレート７との密着によってバルブ８を支持することもまた困難である。
【００５９】
そこで、キャビネット３を構成するパネル等にバルブ８を固定することが考えられる。しかしながら、バルブ８を直接的に或いはバルブ固定ベース８ｂを介して間接的にキャビネット３に固定すると、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱がキャビネット３の外部へと伝達され、キャビネット３の外部へと放出されてしまう。その結果、ヒータプレート７からの熱によってバルブ８を十分に加熱して、バルブ８におけるガスの凝結を防止することが困難となるおそれがある。
【００６０】
また、上述した流量測定手段５のように、キャビネット３の何れかの箇所に固定された支持部材によってバルブ８を支持することが考えられる。しかしながら、このような支持部材もまたヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱をキャビネット３に伝達してキャビネット３の外部へと逃がす放熱経路となり得る。バルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止する観点からは、ヒータプレート７からバルブ８へと運ばれる熱量よりも、バルブ８を支持する支持部材を介してバルブ８からキャビネット３へと運ばれる熱量が小さいことが好ましい。
【００６１】
そこで、本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−４において、本発明に係る気化器１は、キャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第２支持部材８ｃを有する。更に、バルブ８は第２支持部材８ｃによって直接的又は間接的に支持されている。加えて、バルブ８から第２支持部材８ｃを介してキャビネット３へと運ばれる熱量がヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂを介してバルブ８へと運ばれる熱量よりも小さいように第２支持部材８ｃが構成されている。
【００６２】
変形例２−４によれば、バルブ８の容量が大きいために導管４との接合によってバルブ８を支持することが困難である場合においても、バルブ固定ベース８ｂによってバルブ８を確実に支持することができる。また、上記のようにバルブ８から第２支持部材８ｃを介してキャビネット３へと運ばれる熱量がヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂを介してバルブ８へと運ばれる熱量よりも小さいので、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出を抑制することができる。その結果、バルブ８におけるガスの凝結を有効に防止することができる。
【００６３】
＜変形例２−５＞
第２支持部材８ｃの構成は、変形例２−４において説明した要件を満足する限り特に限定されない。例えば、より小さい熱伝導率を有する材料によって第２支持部材８ｃを構成したり、熱が伝達される経路（熱流路）としての第２支持部材８ｃの断面積をより小さくしたりすることによって、上記要件を満足することができる。
【００６４】
そこで、本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−５において、本発明に係る気化器１が備える第２支持部材８ｃは、バルブ固定ベース８ｂを構成する材料の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する材料によって構成されており、且つ／又は、第２支持部材８ｃを介する熱流路の断面積の最小値がバルブ固定ベース８ｂを介する熱流路の断面積の最小値よりも小さいように構成されている。
【００６５】
例えば、変形例２−１において例示したようにアルミニウム系材料によってバルブ固定ベース８ｂが構成されている場合、当該アルミニウム系材料よりも小さい熱伝導率を有するステンレス鋼板等によって第２支持部材８ｃを構成することができる。また、変形例２−１において例示したようにバルブ８のうちキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面とほぼ同じ形状を有する板状の部材によってバルブ固定ベース８ｂが構成されている場合、バルブ８を支持することが可能である限りにおいて、当該板状の部材の主面の面積（熱流路の断面積）よりも小さい断面積を有する部材によって第２支持部材８ｃを構成することができる。
【００６６】
変形例２−５によれば、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出をより確実に抑制してバルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止しつつ、大きい容量を有するバルブ８を確実に支持することができる。
【００６７】
＜変形例２−６＞
ところで、上述した変形例２−４及び変形例２−５に例示したような構成によりヒータプレート７からバルブ８へと運ばれる熱量よりもバルブ８を支持する支持部材を介してバルブ８からキャビネット３へと運ばれる熱量を小さくした場合においても、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱の一部が第２支持部材８ｃを介してキャビネット３の外部へと放出されるおそれがある。
【００６８】
例えば、バルブ固定ベース８ｂのバルブ８とは反対側の端面に第２支持部材８ｃを固定することによってバルブ８を支持している場合、ヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂへと伝達される熱の一部はバルブ固定ベース８ｂのバルブ８側の端面に到達すること無く第２支持部材８ｃへと伝達されてキャビネット３の外部へと放出されてしまう。従って、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱量をより多く確保するためには、第２支持部材８ｃをできるだけバルブ８に近い位置に固定することが好ましい。
【００６９】
そこで、本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−６において、本発明に係る気化器１が備える第２支持部材８ｃは、バルブ固定ベース８ｂのバルブ８側の端面又は当該端面よりもバルブ８に近い箇所においてバルブ８を支持するように構成されている。
【００７０】
例えば、図４は、変形例２−６に係る気化器１が備えるバルブ８の近傍における構成の一例を示す右側面図である。この例においては、第２支持部材８ｃの一端がキャビネット３の脱着面３ｂに着脱可能に固定され且つ第２支持部材８ｃの他端がバルブ固定ベース８ｂのバルブ８側の表面に着脱可能に固定されることによりバルブ８が支持されている。第２支持部材８ｃはバルブ固定ベース８ｂを構成するアルミニウム系材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有するステンレス鋼板によって構成されたマウントプレートであり、第２支持部材８ｃにおける熱流路の断面積はバルブ固定ベース８ｂにおける熱流路の断面積よりも小さい。更に、第２支持部材８ｃとバルブ固定ベース８ｂとの間には小さい外径を有するステンレス鋼製のスペーサ８ｃｓが介装されている。これにより、バルブ固定ベース８ｂに第２支持部材８ｃを（スペーサ８ｃｓを介さずに）直接的に固定する場合に比べて、第２支持部材８ｃとバルブ固定ベース８ｂとの間の熱流路の断面積をより小さくすることができる。
【００７１】
上記のような構成を有する変形例２−６によれば、ヒータプレート７からバルブ８へと運ばれる熱量よりもバルブ８を支持する支持部材を介してバルブ８からキャビネット３へと運ばれる熱量をより小さくすることができる。その結果、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱がキャビネット３の外部へと放出される割合を更により確実に低減してバルブ８におけるガスの凝結を更により確実に防止しつつ、大きい容量を有するバルブ８を確実に支持することができる。
【００７２】
尚、バルブ８を支持する支持部材をキャビネット３の脱着面３ｂに固定すると、脱着面３ｂを容易に取り外すことが困難となるおそれがある。したがって、バルブ８を支持する支持部材はキャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所に固定することがより好ましい。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態において、気化器１は、ヒータプレート７から導管４に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を有する。気化器１の内部の構成部品の配置によっては、例えば構成部品同士の干渉を避けること等を目的として、最短距離よりも長い導管４を設けなければならない場合がある。そのような場合、導管４を通るガスの温度が低下して凝結するおそれが高まる。ヒータプレート７から導管４に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を設けることにより、導管４が長い場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。
【００７４】
伝熱部材は、熱の伝わりやすいアルミニウム系材料によって構成することができる。伝熱部材の形状は、例えば、厚さが２ミリメートルの板材をＬ（エル）字型に折り曲げた形状とすることができる。Ｌ字型の片方の面をヒータプレート７の表面に接触させ、もう片方の面を導管４に接触させることによって、ヒータプレート７の熱を導管４に伝達することができる。この場合、伝熱部材と導管４との接触は線接触となるため、例えば伝熱部材と導管４の双方にアルミ箔を巻きつける等して、伝熱部材と導管４との接触面積を増やすことが好ましい。
【００７５】
第３の実施形態に係る気化器１によれば、気化器１を構成する部材のうち加熱が必要な導管４の部分に熱を優先的且つ効率的に伝達することができる。したがって、導管４を配置する場所の自由度が高まるので、気化器１の幅を狭くしたり、気化器１の内部に複数のガス供給ラインを設置したりすることがより容易となる。また、キャビネット３の内部全体を均一な温度に加熱する従来技術に係る気化器に比べて、ヒータプレート７による消費電力を削減することができる。
【００７６】
＜変形例３−１＞
上記のように、本発明の第３の実施形態において、気化器１は、ヒータプレート７から導管４に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を有する。これにより、例えば構成部品同士の干渉を避けること等を目的として長い導管４が設けられている場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に有効に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。
【００７７】
ところが、気化器１の構成によっては、例えば狭いキャビネット内における液体材料のガスをパージ（排出）するためのパージガス用の配管構造（例えば、マニホルド等）等、互いに入り組んだ複雑な構造を導管４が有する場合がある。特に、上述した変形例２−３のように複数組のガス供給ラインがキャビネットの内部に設けられている場合、導管４は更に複雑な構造を有する場合がある。
【００７８】
上記のような場合、導管４に接触している状態において伝熱部材を固定してしまうと、流量測定手段５及び／又はバルブ８を気化器１ａから取り外すことが困難となるおそれがある。また、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材を製造し且つ正確に位置合わせをして組み付けることは困難であり、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題に繋がるおそれもある。
【００７９】
そこで、本発明の第３の実施形態の１つの好ましい変形例３−１において、本発明に係る気化器１が備える伝熱部材は、伝熱部材のヒータプレート７から遠い側の端部が導管４及び導管４に直接的に接触している部材の何れにも直接的には接触しておらず且つ上記端部からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。
【００８０】
例えば、図５は、変形例３−１に係る気化器１に組み込まれた伝熱部材９の構成の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。この例においては、アルミニウム系材料によって形成された略Ｃ字型の異型断面を有する伝熱部材９の１つの外表面９ａ（ヒータプレート７に近い側の端部）がヒータプレート７に密着している。一方、上記外表面に対向する他の外表面９ｂ（ヒータプレート７から遠い側の端部）は、流量測定手段５（具体的には、当該気化器１が備える２つの質量流量制御装置の一方）に液体材料のガスを供給する導管４の屈曲部に介装された継手ブロック４ａの１つの外表面と所定の距離を隔てて対向している。即ち、外表面９ｂは導管４及び導管４に直接的に接触している部材（継手ブロック４ａ等）の何れにも直接的には接触していない。
【００８１】
上記「所定の距離」は、ヒータプレート７から伝熱部材９に伝達された熱を外表面９ｂから継手ブロック４ａの対向する外表面へと輻射によって伝えて継手ブロック４ａを加熱することにより導管４を十分に加熱することができるように適宜設定される。即ち、伝熱部材９は、ヒータプレート７から遠い側の端部（外表面９ｂ）からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。
【００８２】
上記のような構成を有する変形例３−１によれば、例えば、複数組のガス供給ラインがキャビネット３の内部に設けられている場合等、互いに入り組んだ複雑な構造を導管４が有する場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に有効に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。したがって、導管４を配置する場所の自由度が高まるので、気化器１の幅を狭くしたり、気化器１の内部に複数のガス供給ラインを設置したりすることがより容易となる。
【００８３】
加えて、変形例３−１によれば、導管４に接触している状態において伝熱部材９が固定されないので、流量測定手段５及び／又はバルブ８を気化器１ａから取り外すことが困難となるおそれを低減することができる。また、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材を製造したり正確に位置合わせをして組み付けたりする必要が無いので、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題を低減することができる。
【００８４】
尚、図５に示したように、この例における伝熱部材９は、アルミニウム系材料によって形成された略Ｃ字型の異型断面を有する部材であり、図面に向かって鉛直方向における下側の外表面９ｃは、ヒータプレート７に密着しているバルブの継手ブロック８ｄの側面に接触している。即ち、この例における伝熱部材９は、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材としても機能する。このように、本発明に係る気化器１は、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材を更に備えていてもよく、ヒータプレート７から導管４へと熱を伝達する機能とヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する機能とを１つの伝熱部材によって達成するようにしてもよい。
【００８５】
＜変形例３−２＞
変形例３−１においては、上記のように伝熱部材９のヒータプレート７から遠い側の端部が導管４及び導管４に直接的に接触している部材の何れにも直接的には接触しておらず且つ上記端部からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように伝熱部材９が構成されている。しかしながら、ヒータプレート７から導管４への効率的な熱伝達を達成する観点からはヒータプレート７及び導管４の両方に伝熱部材９が接触していることが好ましい。
【００８６】
そこで、本発明の第３の実施形態のもう１つの好ましい変形例３−２において、本発明に係る気化器１が備える伝熱部材９は、導管４及びヒータプレート７の双方に接触するように構成されている。
【００８７】
変形例３−２に係る気化器１においては、上記のように導管４及びヒータプレート７の双方に接触するように伝熱部材９が構成されている。したがって、気化器１を構成する部材のうち加熱が必要な導管４の部分に熱をより確実に伝達することができる。
【００８８】
＜変形例３−３＞
変形例３−２においては、上記のように導管４及びヒータプレート７の双方に接触するように伝熱部材９が構成されている。しかしながら、前述したように、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材９を製造し且つ正確に位置合わせをして組み付けることは困難であり、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題に繋がるおそれもある。
【００８９】
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、加熱が必要な導管４の部分の位置に合わせて伝熱部材９の長さが柔軟に変化することができるように伝熱部材９を構成することにより、上記問題を解消することができることを見出した。
【００９０】
即ち、本発明の第３の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例３−３において、本発明に係る気化器１が備える伝熱部材９は、導管４に近付く向きに付勢された可動ヘッド９ｄを備える。更に、可動ヘッド９ｄは、導管４又は導管４に直接的に接触している部材と直接的に接触している。
【００９１】
可動ヘッド９ｄの可動範囲（導管４に近付く向きに移動可能な距離）及び導管４に近付く向きの付勢力の作用範囲（導管４に近付く向きの付勢力が作用することが可能な可動ヘッド９ｄの位置の範囲）は、可動ヘッド９ｄを接触させようとする導管４の位置に応じて適宜設定される。具体的には、変形例３−３に係る気化器１が集成された状態において、導管４に近付く向きの付勢力により可動ヘッド９ｄが導管４に接触及び／又は押圧されるように、可動ヘッド９ｄの可動範囲及び上記付勢力の作用範囲が設定される。
【００９２】
変形例３−３によれば、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材９を製造し且つ正確に位置合わせをして組み付けること無く、気化器１が集成された状態において可動ヘッド９ｄを導管４に確実に接触させることができる。したがって、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題を低減しつつ、ヒータプレート７から導管４への効率的な熱伝達を達成することができる。
【００９３】
尚、変形例３−３に係る気化器１の具体例としては、例えば、伝熱部材９がヒータプレート７に接触している本体部と可動ヘッド９ｄとを備えており、可動ヘッド９ｄは本体部に接触しつつ摺動可能に構成され且つ弾性体によって導管４に近付く向きに付勢されている気化器１を挙げることができる。
【００９４】
図６は、変形例３−３に係る気化器１が備える伝熱部材９の構成の一例を示す斜視図である。図６に示す伝熱部材９は、円筒状のスリーブ９ｄｓとスリーブ９ｄｓの先端（即ち、導管４側の端部）に形成されたフランジ９ｄｆとを有する可動ヘッド９ｄと、円柱状の本体部９ｅと、を備える。更に、スリーブ９ｄｓには本体部９ｅが挿入され、スリーブ９ｄｓの内側と本体部９ｅの外側とが少なくとも部分的には接触しつつ摺動可能に構成されている。加えて、伝熱部材９は、スリーブ９ｄｓの外径よりも大きく且つフランジ９ｄｆの外径よりも小さい径を有する弦巻バネからなる弾性体９ｆを備え、弾性体９ｆの中にスリーブ９ｄｓ及び本体部９ｅが略同軸状に配置されている。
【００９５】
この例においては、伝熱部材固定ベース９ｇを介して本体部９ｅの一端がヒータプレート７に固定され且つ伝熱部材固定ベース９ｇとフランジ９ｄｆとの間に弾性体９ｆが圧縮されて配置されている。これにより、可動ヘッド９ｄは弾性体９ｆによって導管４に近付く向きに付勢されている。更に、スリーブ９ｄｓの内壁には段差部が形成されており、当該段差部よりも先端側のスリーブ９ｄｓの内径は当該段差部よりもヒータプレート７側のスリーブ９ｄｓの内径よりも大きいように構成されている。加えて、本体部９ｅの先端（即ち、導管４側の端部）には、スリーブ９ｄｓの先端側の内径よりも小さく且つヒータプレート７側の内径よりも大きい外径を有するワッシャ９ｈがボルト９ｉによって固定されている。これにより、弾性体９ｆによる付勢力によって可動ヘッド９ｄが本体部９ｅから抜け落ちることが防止される。
【００９６】
尚、この例においては、１つの共通の伝熱部材固定ベース９ｇを用いて５つの伝熱部材９が構成されている。しかしながら、本発明に係る気化器１においては、複数の伝熱部材固定ベース９ｇの各々に１つ又は２つ以上の伝熱部材９が構成されていてもよい。また、弾性体９ｆは、気化器１の運転条件（例えば、温度等）に対する耐久性を有し且つ可動ヘッド９ｄを導管４に近付く向きに付勢することができる限り、特に限定されず、上述した弦巻バネ以外の弾性体（例えば、板バネ及びゴム等）を弾性体９ｆとして使用してもよい。更に、この例においては、円筒状のスリーブ９ｄｓ及びスリーブ９ｄｓの先端に形成されたフランジ９ｄｆを有する可動ヘッド９ｄと円柱状の本体部９ｅとを備える伝熱部材９を例示したが、伝熱部材９の具体的な構成は当該例示に限定されない。例えば、円筒状の本体部と当該本体部の中に摺動可能に挿通された円柱状の軸部及び当該軸部の先端に形成されたヘッド部を有する可動部とによって伝熱部材９が構成されていてもよい。
【００９７】
次に、図７は、図６に示した伝熱部材９が気化器１に組み込まれた状態の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。上述したように可動ヘッド９ｄは所定の可動範囲内において本体部９ｅに接触しつつ摺動可能に構成されており且つ弾性体９ｆによって導管４に近付く向きに付勢されている。したがって、気化器１に組み込まれた状態において可動ヘッド９ｄを接触させようとする導管４等の部分が可動ヘッド９ｄの可動範囲内に位置する限り、導管４の構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材９を製造したり可動ヘッド９ｄと導管４とを正確に位置合わせをしたりすること無く、可動ヘッド９ｄを導管４に確実に接触させることができる。
【００９８】
図７に示す例においては、５つの可動ヘッド９ｄの先端は、弾性体９ｆによって付勢されて、導管４を構成する複数の配管４ｂ及びこれらの配管４ｂを接続する複数の継手ブロック４ａからなるマニホルド４ｃの各部分にそれぞれ押圧されている。これにより、５つの可動ヘッド９ｄは導管４を構成する配管４ｂ及びこれらの配管４ｂを接続する継手ブロック４ａと直接的にそれぞれ接触している。即ち、可動ヘッド９ｄは導管４又は導管４に直接的に接触している部材と直接的に接触している。その結果、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題を低減しつつ、ヒータプレート７から導管４への効率的な熱伝達を達成することができる。
【００９９】
尚、図７に示した例においては、５つの可動ヘッド９ｄが接触する全ての導管４及び継手ブロックがヒータプレート７からほぼ同じ距離に配置されている。しかしながら、個々の伝熱部材９を構成する本体部９ｅの長さ及び／又はスリーブ９ｄｓの長さ等を変更することにより、ヒータプレート７から様々な距離に配置されている導管４等に可動ヘッド９ｄを接触させることもできる。
【０１００】
また、図６及び図７に示したように、この例における伝熱部材固定ベース９ｇは、アルミニウム系材料によって形成された略Ｕ字型の異型断面を有する部材であり、図面に向かって鉛直方向における下側の外表面９ｃは、ヒータプレート７に密着しているバルブの継手ブロック８ｄの側面に接触している。即ち、この例における伝熱部材固定ベース９ｇは、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材としても機能する。このように、本発明に係る気化器１は、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材を更に備えていてもよく、ヒータプレート７から導管４へと熱を伝達する機能とヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する機能とを１つの伝熱部材によって達成するようにしてもよい。
【０１０１】
＜第４の実施形態＞
好ましい実施形態において、本発明に係る気化器１は、流量測定手段５が質量流量計又は質量流量制御装置である。上述したように、質量流量計としては、公知の熱式質量流量計又は圧力式質量流量計を使用することができる。質量流量計は、ガスの流量を精密に測定することができるので、気化器１から供給されたガスの量を正確に管理することができる。質量流量制御装置は、ガスの流量を制御するためのバルブ及び制御回路を質量流量計に追加して設けたものである。質量流量制御装置を使用する場合、気化器１から供給されるガスの流量を予め定められた目標流量に近づけるように制御することができる。また、質量流量制御装置に設けられたバルブを使用することにより、気化器１のバルブ８を省略することができる。即ち、質量流量制御装置が備えるバルブを気化器１のバルブ８として使用することができる。
【実施例】
【０１０２】
〈構成〉
以下、本発明の実施例に係る気化器１ｂの構成について説明する。図８は、気化器１ｂの構成の一例を示す斜視図である。図８に関する説明においては、複数の矢印によって図中に示すように、気化器１ｂの正面側がＦ側、背面側がＢ側、右側面側がＲ側、左側面側がＬ側、上面側がＵ側、及び底面側がＤ側とそれぞれ称される場合がある。また、気化器１ｂの構成を判り易くすることを目的としてキャビネット３の一部及びヒータプレート７は省略されている。但し、キャビネット３の取り外し可能な面である脱着面３ｂ及び右側面（Ｒ側の面）を構成するパネルのみが気化器１ｂのその他の構成部品と間隔を空けて描かれている。【０１０３】
気化器１ｂは、液体材料を加熱してガスを発生させるタンク２と、タンク２を収納するキャビネット３と（一部について図示せず）、上記ガスをキャビネット３の外部に供給する導管３と、導管４を流れる上記ガスの流量を測定する流量測定手段５と、導管４を加熱するヒータプレート７（図示せず）と、を備える。キャビネット３は取り外し可能な面である脱着面３ｂを有する。【０１０４】
また、気化器１ｂは、キャビネット３の取付面３ｃ（図示せず）に直接的に固定された第１支持部材６を有する。流量測定手段５は第１支持部材６によって支持されており、流量測定手段５と脱着面３ｂとの間でヒータプレート７（図示せず）が第１支持部材６によって支持されている。【０１０５】
更に、タンク２と流量測定手段５との間には、ガスの供給の開始及び停止を行うバルブ８が介装されている。バルブ８の開度を調整することにより、タンク２において発生したガスを半導体製造装置等に適切なタイミングにおいて適切な量だけ供給することができる。尚、気化器１ｂが備えるバルブ８は上述したダイアフラムバルブである。【０１０６】
上記構成により、流量測定手段５及び／又はバルブ８の気化器１ｂへの取り付け及び気化器１ｂからの取り外しの操作は、キャビネット３の脱着面３ｂを取り外した後の開放された空間において行うことができる。また、第１支持部材６とヒータプレート７との固定部分及び第１支持部材６と流量測定手段５との固定部分は、いずれも脱着面３ｂの側に露出しているので、ドライバ等の工具が届きやすい。したがって、本発明の実施例に係る気化器１ｂにおいては、従来技術に係る気化器１ａに比べて、流量測定手段５及び／又はバルブ８の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。【０１０７】
加えて、気化器１ｂにおいては、流量測定手段５とヒータプレート７との間に流量測定手段固定ベース５ｂを有し、流量測定手段５が流量測定手段固定ベース５ｂを介して第１支持部材６によって支持されている。また、バルブ８とヒータプレート７との間にバルブ固定ベース８ｂを有し、バルブ８がバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に固定されている。これらの構成により、ヒータプレート７によって発生する熱が流量測定手段５及びバルブ８に効率的に伝達され、流量測定手段５及びバルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。【０１０８】
図８に示すように、気化器１ｂは、左側面側（Ｌ側）及び右側面側（Ｒ側）に並列に配置された２つの質量流量制御装置ＭＦＣ１及びＭＦＣ２を流量測定手段５として備えている。即ち、気化器１ｂにおいては、１つの導管４、１つの流量測定手段５（質量流量制御装置ＭＦＣ１又はＭＦＣ２）、及び１つの第１支持部材６を有する１組のガス供給ラインがキャビネット３の内部に２組設けられている。また、これら２組のガス供給ラインへと分岐するマニホルド４ｃの上流側に１つの共通のバルブ８が介装されている。即ち、気化器１ｂは、前述した変形例２−３に対応する構成を有する。尚、例えば液体材料のガスをパージするためのパージガスを気化器１ｂに供給するための配管及び液体材料をタンク２に供給するための配管等も図８に描かれているが、これらの配管等については当業者に周知であるので、ここでの説明は省略する。【０１０９】
〈気化器における温度差の測定〉
前述したように、タンク２において液体材料から発生したガスの露点よりも導管４の温度が低いと、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれがある。このように導管４の内部においてガスが凝結すると、気化器によって供給されるガスの濃度が変動したりガスの供給が停止したりするおそれがある。このような問題を確実に低減するためには、ヒータプレート７によって加熱される導管４、流量測定手段５、及びバルブ８を含むガスの供給経路における温度斑を小さくすることが重要である。そこで、本実施例に係る気化器１ｂ及びその変形例につき、キャビネット３の内部における複数の箇所の温度を測定した。【０１１０】
実施例１に係る気化器は前述した変形例２−３に対応する構成を有する気化器１ｂである。尚、実施例１に係る気化器においては、バルブ固定ベース８ｂの一部がキャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルに固定されることによりバルブ８が直接的に支持されている。尚、実施例１に係る気化器は、伝熱部材９を備えていない。
実施例２に係る気化器は、前述した変形例３−１に係る気化器１と同様の伝熱部材９を備える点を除き、実施例１に係る気化器と同様の構成を有する。具体的には、実施例２に係る気化器は、図５に示した輻射式の伝熱部材９を備え、伝熱部材９の先端部からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。【０１１１】
実施例３に係る気化器は、前述した変形例３−３に係る気化器１と同様の伝熱部材９を備える点を除き、実施例１に係る気化器と同様の構成を有する。具体的には、実施例３に係る気化器は、図６及び図７に示したように、ヒータプレート７に接触している本体部９ｅと可動ヘッド９ｄとを備え、可動ヘッド９ｄは本体部に接触しつつ摺動可能に構成されており且つ弾性体によって導管４に近付く向きに付勢されており、可動ヘッド部９ｄが導管４に接触している接触式の伝熱部材９を備える。これにより、実施例３に係る気化器は、導管４及びヒータプレート７の双方に接触している伝熱部材９を介する熱伝導によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。【０１１２】
実施例４に係る気化器は、前述した変形例２−６に係る気化器１と同様の第２支持部材８ｃを介してバルブ８が間接的に支持されている点を除き、実施例３に係る気化器と同様の構成を有する。具体的には、実施例４に係る気化器においては、実施例１乃至実施例３に係る気化器におけるようにバルブ固定ベース８ｂの一部がキャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルに固定されることによりバルブ８が直接的に支持されていない。その代わり、図４に示したような構成を有し且つ熱を伝え難い第２支持部材８ｃによってバルブ８が支持されている。【０１１３】
以上のような構成を有する実施例１乃至実施例４に係る４種の気化器が上述した２つの流量測定手段５のうち右側面側（Ｒ側）に配置された質量流量制御装置ＭＦＣ２の入側の継手ブロックの側面（Ｅ点）の温度が９０℃となるように制御した。そして、この状態を維持しつつ、以下に列挙するＡ点乃至Ｆ点の６箇所（測温部位）の温度をそれぞれ測定し、Ｅ点との温度差を求めた。【０１１４】
（Ａ）バルブ継手ブロック８ａの側面の中央部
（Ｂ）マニホルド４ｃの上流側（バルブ８と連通する配管）
（Ｃ）マニホルド４ｃの分岐点
（Ｄ）質量流量制御装置ＭＦＣ１（Ｌ側）の入側の継手ブロック５ａの側面の中央部
（Ｅ）質量流量制御装置ＭＦＣ２（Ｒ側）の入側の継手ブロック５ａの側面の中央部
（Ｆ）質量流量制御装置ＭＦＣ２（Ｒ側）の出側の配管【０１１５】
尚、上記６つの測温部位（Ａ点乃至Ｆ点）を図９及び図１０に示す。図９は、本発明の実施例に係る気化器１ｂにおける各測温部位を示す斜視図である。また、図１０は、気化器１ｂにおける各測温部位を模式的に示すブロック図である。【０１１６】
上記のようにして測定されたＡ点乃至Ｆ点の各温度とＥ点との温度差ΔＴ（＝各測温部位の温度−Ｅ点の温度）及び実施例１乃至実施例４のそれぞれにおける温度差の最大値ΔＴｍａｘを以下の表１に列挙する。【０１１７】
【表１】
2018179999.tif 000003
【０１１８】
〈評価〉
実施例１乃至実施例４の何れに係る気化器においても、本発明に係る他の実施形態に係る気化器と同様に、流量測定手段固定ベース５ｂ及びバルブ固定ベース８ｂを介して、ヒータプレート７によって発生した熱が流量測定手段５及びバルブ８に伝達される。従って、タンク２において液体材料から発生したガスが導管４の内部において凝結して液体に戻ってしまうおそれを低減することができる。【０１１９】
しかしながら、表１に示されているように、実施例１に係る気化器においては、実施例２乃至実施例４に係る気化器に比べて、６つの測温箇所の間における温度のバラツキが大きく、特に基準となるＥ点とＡ点との間の温度差ΔＴが著しく大きい（ΔＴｍａｘ＝−１６．９℃）。このような状態においては、Ａ点の近傍においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれが高い。これは、上述したように、実施例１に係る気化器が伝熱部材９を備えていないことに加え、バルブ固定ベース８ｂの一部がキャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルに直接固定されることによりバルブ８が支持されていることに起因するものと考えられる。具体的には、実施例１に係る気化器が伝熱部材９を備えていないために、実施例２乃至実施例４に係る気化器に比べて、導管４の加熱及び保温が不十分であると考えられる。加えて、キャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルにバルブ８が直接的に固定されているために、ヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂに伝達される熱がキャビネット３の外部へと放出されてしまい、バルブ８を十分に加熱することができていないと考えられる。【０１２０】
一方、実施例２及び実施例３に係る気化器は、実施例１に係る気化器とは異なり、それぞれ輻射式及び接触式の伝熱部材９を備えている。その結果、実施例２及び実施例３に係る気化器においては、実施例１に係る気化器に比べて、６つの測温箇所の間における温度のバラツキが小さく、基準となるＥ点と各測温箇所との間の温度差ΔＴの最大値ΔＴｍａｘも大幅に小さくなった（それぞれ、ΔＴｍａｘ＝−９．４℃及びΔＴｍａｘ＝−９．５℃）。従って、実施例２及び実施例３に係る気化器においては、実施例１に係る気化器に比べて、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれが低い。【０１２１】
更に、実施例４に係る気化器においては、実施例１乃至実施例３に係る気化器に比べて、Ａ点乃至Ｃ点における温度差ΔＴが更に小さくなり、基準となるＥ点と各測温箇所との間の温度差ΔＴの最大値ΔＴｍａｘも更に小さくなった。これは、上述したように、実施例４に係る気化器においては熱を伝え難い第２支持部材８ｃによってバルブ８が支持されているために、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出が抑制されたためと考えられる。【０１２２】
〈まとめ〉
本発明の実施例に関する上記説明からも明らかであるように、本発明によれば、気化器の幅を狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりした場合においても、気化器に設置された流量測定手段及びバルブを点検又は修理等を目的として取り外したり、再度取り付けたりする操作を容易に行うことができる気化器を提供することができる。また、ヒータプレート７から導管４に熱を伝える伝熱部材を更に備えることにより、導管４が長い場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。【０１２３】
更に、熱を伝達し難い第２支持部材８ｃを介してキャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所にバルブ８を固定することにより、バルブ８の容量が大きいために導管４との接合によってバルブ８を支持することが困難である場合においてもバルブ８を確実に支持すると共に、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出を抑制して、バルブ８におけるガスの凝結を有効に防止することができる。【０１２４】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例並びに実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例並びに実施例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１２５】
１      気化器
１ａ  気化器（従来技術）
１ｂ  気化器（実施例）
２      タンク
２ａ  タンクヒータ
３      キャビネット
３ａ  断熱材
３ｂ  脱着面
３ｃ  取付面
４      導管
４ａ  導管継手ブロック
４ｂ  配管
４ｃ  マニホルド
５      流量測定手段
５ａ  流量測定手段継手ブロック
５ｂ  流量測定手段固定ベース
６      第１支持部材
７      ヒータプレート
８      バルブ
８ａ  バルブ継手ブロック
８ｂ  バルブ固定ベース
８ｃ  第２支持部材
８ｃｓ  スペーサ
８ｄ  バルブ継手ブロック
９      伝熱部材
９ａ  外表面（ヒータプレートに近い側の端部）
９ｂ  外表面（ヒータプレートから遠い側の端部）
９ｃ  外表面（バルブ継手ブロックに接触している外表面）
９ｄ  可動ヘッド
９ｄｓ  スリーブ
９ｄｆ  フランジ
９ｅ  本体部
９ｆ  弾性体（バネ）
９ｇ  伝熱部材固定ベース
９ｈ  ワッシャ
９ｉ  ボルト
【図１】
2018179999.tif 000004
【図２】
2018179999.tif 000005
【図３】
2018179999.tif 000006
【図４】
2018179999.tif 000007
【図５】
2018179999.tif 000008
【図６】
2018179999.tif 000009
【図７】
2018179999.tif 000010
【図８】
2018179999.tif 000011
【図９】
2018179999.tif 000012
【図１０】
2018179999.tif 000013
【図１１】
2018179999.tif 000014
【図１２】
2018179999.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月23日(2019.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体製造装置にガスを供給する気化器に関する。
【背景技術】
【０００２】
気化器は、常温下において液相状態にある材料（以降、「液体材料」と称呼される場合がある。）を加熱してガスを発生させ、発生させたガスを半導体製造装置に供給することを目的として使用される装置である。気化器は、液体材料を加熱してガスを発生させるタンクと、タンクにおいて発生したガスの供給の開始及び停止を行うバルブと、ガスの流量を測定する流量測定手段と、によって構成されている（例えば、特許文献１を参照。）。また、半導体製造プロセスにおいて使用される新規な液体材料を効率よく気化することを目的として、１５０℃を超える温度に液体材料を加熱することができる気化器が開発されている（例えば、非特許文献１を参照。）。
【０００３】
図１１は、従来技術に係る気化器１ａの構造の一例を模式的に示す右側面図である。また、図１２は、気化器１ａの構成の一例を示す斜視図である。但し、図１２においては、気化器１ａの構成を判り易くすることを目的としてタンク２の一部及びキャビネット３は省略されている。これらの図に示すように、気化器１ａは、タンク２と、タンク２を収納するキャビネット３と、タンク２において発生したガスを外部に供給する導管４と、導管４に設けられたバルブ８と、導管４を流れるガスの流量を測定する流量測定手段５と、を有する。タンク２に貯蔵された液体材料は、タンクヒータ２ａによって加熱され、気化される。発生したガスは、バルブ８及び流量測定手段５を経て導管４によって半導体製造装置に供給される。
【０００４】
導管４の温度がタンク２における液体材料の温度よりも低いと、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれがある。具体的には、液体材料から発生したガスの露点よりも導管４の温度が低いと、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれがある。これを防止することを目的として、導管４はヒータプレート７によって加熱、保温される。ヒータプレート７はキャビネット３の取付面３ｃに固定されており、流量測定手段５及びバルブ８は流量測定手段固定ベース５ｂ及びバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７にそれぞれ支持されている。
【０００５】
ところで、例えば気化器１ａの点検又は修理等を目的として流量測定手段５及び／又はバルブ８を気化器１ａから取り外さなければならない場合がある。従来技術に係る気化器１ａにおいては、キャビネット３の取付面３ｃは壁面に固定されている。また、キャビネット３の側面には、異なる種類の液体材料が貯蔵された他の気化器が隣接して固定されることが多い。したがって、そのような場合、キャビネット３の取り外し可能な面である脱着面３ｂを取り外して流量測定手段５及びバルブ８を露出させ、ドライバ等の工具を使用して流量測定手段５及びバルブ８をヒータプレート７に固定しているねじ等の固定具を取り外すことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平８−６４５４１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】佐々木章、「適用上限温度を拡大した液体材料気化器」、日立金属技報、平成２４年、第２８巻、ｐ．２６−２９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、半導体製造装置においては、異なる種類の液体材料を貯蔵する複数の気化器が左右方向に隣接して壁面に固定されることが多い。このため、個々の気化器を正面から見た場合における左右方向の幅を狭くして、全体の幅を小さくしたいという要求がある。また、一台の気化器の内部にタンクを共通とする複数のガス供給ラインを設けることによって、設置する気化器の台数を削減したいという要求もある。
【０００９】
ところが、図１１及び図１２に例示した従来技術に係る気化器１ａにおいては、キャビネット３の取り外し可能な面である脱着面３ｂとは反対側の取付面３ｃの側において流量測定手段５及びバルブ８がヒータプレート７に固定されている。このため、上述したように例えば点検又は修理等を目的として流量測定手段５及び／又はバルブ８をヒータプレート７から取り外そうとしても、脱着面３ｂの側からドライバ等の工具を操作して流量測定手段５及びバルブ８を取り外すことは容易ではない。液体材料から発生したガスを供給するための導管４以外の配管等がキャビネット３の内部に追加して配置されている場合、このような操作は更に困難となる。
【００１０】
また、流量測定手段固定ベース５ｂ及びバルブ固定ベース８ｂはそれぞれ継手によって導管４に接合されており、流量測定手段５及びバルブ８をヒータプレート７から取り外すためには、スパナ等の工具を用いてこれらの接合を解除する必要がある。しかしながら、導管４もまた脱着面３ｂとは反対側の取付面３ｃの側に位置しているため、キャビネット３の狭い空間の中でスパナ等の工具を操作して継手による接合を解除することもまた容易ではない。
【００１１】
上記危惧から、従来技術に係る気化器１ａにおいて流量測定手段５及びバルブ８の取り付け並びに取り外しを容易にするためには、工具の操作に必要な空間をキャビネット３の内部に確保しなければならなかった。このため、従来技術に係る気化器１ａにおいては、気化器の幅を狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりしたいという要求に応えることが難しかった。
【００１２】
本発明は、上記諸課題に鑑みてなされたものであり、気化器の幅を狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりした場合においても、気化器に設置された流量測定手段及びバルブを点検又は修理等を目的として取り外したり、再度取り付けたりする操作を容易に行うことができる気化器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明は、１つの実施形態において、タンク、キャビネット、導管、流量測定手段及びヒータプレートを備え、且つ、取り外し可能な面である脱着面をキャビネットが有する、気化器の構成に関し、キャビネットの脱着面以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第１支持部材を有し、流量測定手段が第１支持部材によって支持されており、流量測定手段と脱着面との間においてヒータプレートが第１支持部材によって支持されていることを要旨とする。
【００１４】
上記構成を採用することによって、従来技術に係る気化器においてヒータプレートが兼ね備えていた流量測定手段を支持する機能と導管を加熱する機能とが、第１支持部材とヒータプレートとにそれぞれ分離される。これにより、キャビネットに固定された第１支持部材によって流量測定手段が支持された状態を維持したままヒータプレートを取り外して、流量測定手段を露出させることができる。そして、流量測定手段を第１支持部材に固定しているねじ等の固定具を、キャビネットの脱着面の側からドライバ等の工具を用いて容易に取り外すことができるので、従来技術に係る気化器に比べて、流量測定手段を気化器から容易に取り外すことができる。
【００１５】
本発明は、もう１つの実施形態において、ヒータプレートから導管に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を有することを要旨とする。この構成により、気化器を構成する部材のうち加熱を必要とする導管の部分にヒータプレートからの熱を優先的且つ効率的に伝達することができるので、ヒータプレートによる消費電力を削減することができる。また、導管４を配置する位置の自由度を高めることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る気化器によれば、工具の操作に必要な空間をキャビネットの内部に確保しなくても、流量測定手段を第１支持部材から取り外して点検したり、修理又は交換した流量測定手段を再び第１支持部材に取り付けたりする操作を容易に行うことができる。このため、気化器の幅を従来よりも狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す右側面図である。
【図２】本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す正面図である。
【図３】本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す平面図である。
【図４】本発明に係る気化器が備えるバルブの近傍における構成の一例を示す右側面図である。
【図５】本発明に係る気化器に組み込まれた伝熱部材の構成の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。
【図６】本発明に係る気化器が備える伝熱部材の構成の一例を示す斜視図である。
【図７】本発明に係る気化器に組み込まれた伝熱部材の構成の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。
【図８】本発明の実施例に係る気化器の構成の一例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例に係る気化器における測温部位を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例に係る気化器における測温部位を模式的に示すブロック図である。
【図１１】従来技術に係る気化器の構成の一例を模式的に示す右側面図である。
【図１２】従来技術に係る気化器の構成の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明を実施するための形態につき、図を参照しながら以下に詳細に説明する。尚、ここに記載された実施の形態はあくまで例示に過ぎず、本発明を実施するための形態はここに記載された形態に限定されない。
【００１９】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明に係る気化器の構成の一例を模式的に示す右側面図である。本発明の第１の実施形態において、気化器１は、液体材料を加熱してガスを発生させるタンク２と、タンク２を収納するキャビネット３と、ガスをキャビネット３の外部に供給する導管４と、導管４を流れるガスの流量を測定する流量測定手段５と、導管４を加熱するヒータプレート７とを備える。キャビネット３は、取り外し可能な面である脱着面３ｂを有する。タンク２において発生したガスは、導管４を流れる際に流量測定手段５によって流量が測定され、導管４を矢印の方向に流れて、図示しない半導体製造装置に供給される。
【００２０】
タンク２は、密閉可能な容器である。タンク２には、図示しない液体材料供給管を通して液体材料が供給され、貯蔵される。タンク２に貯蔵された液体材料は、タンクヒータ２ａによって加熱され、気化されて、ガスが発生する。発生したガスは、タンク２の内部の液体材料の液面とタンク２の天井との間の空間に滞留し、導管４を通って外部に流出する。導管４には、図示しない配管を用いてパージガスを供給することができる。タンク２の内部には、液体材料の液面の位置を測定する液面センサ及び液体材料の温度を測定する温度センサを設けることができる。
【００２１】
キャビネット３は、タンク２と、気化器１を構成するその他の構成部品と、を収納するケースである。キャビネット３は、構成部品の位置を固定するとともに、流量測定手段等の精密機器を周囲の環境から保護する。キャビネット３は、例えば、塗装鋼板等によって構成することができる。
【００２２】
気化器１は、通常、キャビネット３の取付面３ｃを壁等に固定して使用する。キャビネット３の脱着面３ｂは、取り外しが可能であるように構成される。脱着面３ｂを取り外すことにより、キャビネット３に収納された構成部品を点検又は修理を目的として取り外したり、再度取り付けたりすることができる。
【００２３】
キャビネット３は断熱材３ａを有していてもよい。断熱材３ａは、タンクヒータ２ａや後述するヒータプレート７によって発生する熱がキャビネット３の外部に逃げないようにして、キャビネット３の内部の温度を一定に保つはたらきをする。断熱材３ａは、キャビネット３の内側の面（内壁面）に隙間なく設けることが好ましい。断熱材３ａとしては、公知のシリコーンゴム又はエチレンプロピレンジエンゴム等の耐熱材料を使用することができる。
【００２４】
導管４は、タンク２において発生したガスをキャビネット３の外部に供給する配管である。本明細書において、導管４は１本の配管であってもよく、また、構成部品を接続する複数の配管の集合体であってもよい。導管４を構成する材料は、使用する液体材料の種類に応じて適宜選択することができる。導管４には、例えばステンレス鋼管を使用することができる。導管４には、内部のガスを排出するパージガスを導入するための分岐配管を設けることができる。
【００２５】
流量測定手段５は、導管４を流れるガスの流量を測定する手段である。流量測定手段５は、具体的には、導管４の途中に設けられた質量流量計によって構成することができる。質量流量計としては、例えば、公知の熱式質量流量計又は圧力式質量流量計を使用することができる。
【００２６】
ヒータプレート７は、導管４を加熱する発熱体である。タンク２において発生したガスは、温度が低下すると凝結して液体に戻る性質がある。これを防止するために、ヒータプレート７によって導管４を加熱する。ヒータプレート７は、例えば、熱を伝えやすい厚さ２ミリメートルの平板状のアルミニウム系材料に、厚さ１．５ミリメートルのラバーヒータを貼り付けることによって構成することができる。ラバーヒータは、例えば、耐熱性のゴムの間にワイヤ状又は箔状の抵抗発熱体を挟み込んだものである。一般的に、ラバーヒータの１平方センチメートル当たりの発熱量は最大で１ワット程度であり、耐熱温度は２００℃程度である。
【００２７】
本発明に係る気化器１は、キャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第１支持部材６を有する。第１支持部材６をキャビネット３に固定する位置は、キャビネット３の形状及び／又は構造等に応じて適宜選択することができる。例えば、キャビネット３の前面が脱着面３ｂとして構成されている場合は、キャビネット３の脱着面３ｂに対向する面である対向面（本例においては取付面３ｃ）、正面から見て左右に位置する側面又は上に位置する上面等、脱着面３ｂ以外の面に第１支持部材６を固定することができる。
【００２８】
第１支持部材６の固定には、例えば、ねじ止め及び／又は溶接等の公知の手段を使用することができる。第１支持部材６は、断熱材３ａの表面にではなく、キャビネット３を構成する部材（例えば、塗装鋼板等）に固定することが好ましい。第１支持部材６は、キャビネット３の内側に直接的に固定してもよいし、キャビネット３に収納されたタンク２の外側に固定することによって、キャビネット３に（タンク２を介して）間接的に固定してもよい。
【００２９】
図２は、本発明に係る気化器１の構成の一例を模式的に示す正面図である。また、図３は、本発明に係る気化器１の構成の一例を模式的に示す平面図である。これらの図面に例示されるように、第１支持部材６は、端部を直角に折り曲げた左右一対の板状の部材によって構成することができる。第１支持部材６は、その折り曲げられた一方の端部がキャビネット３の取付面３ｃにねじ止めされている。第１支持部材６は、ヒータプレート７と異なり、熱を伝達する機能を有する必要はない。このため、機械的強度及び耐腐食性に優れたステンレス鋼板等によって構成することができる。
【００３０】
本発明に係る気化器１においては、流量測定手段５が第１支持部材６によって支持されている。第１支持部材６は、例えば図２に示すように、流量測定手段５を左右から挟むように設けられ、下側端部を流量測定手段５の側に折り曲げることによって、流量測定手段５を支持して落下しないように構成することができる。流量測定手段５は、左右一対の第１支持部材６の間を前後にスライドすることによって取り付け及び取り外しを行うことができる。流量測定手段５は、第１支持部材６に取り付けた後、ねじ止め等の着脱可能な手段によって第１支持部材６に固定することができる。
【００３１】
本発明に係る気化器１においては、流量測定手段５とキャビネット３の脱着面３ｂとの間においてヒータプレート７が第１支持部材６によって支持されている。第１支持部材６は、例えば図３に示すように、脱着面３ｂに近い端部を左右方向に折り曲げることができる。ヒータプレート７は、第１支持部材６の折り曲げた部分に、ねじ止め等の着脱可能な手段によって固定することができる。このようにヒータプレート７を第１支持部材６によって支持することにより、大きい面積及び重量を有するヒータプレート７を支持するのに十分な機械的強度を確保することができる。
【００３２】
ヒータプレート７を第１支持部材６に固定する際に、ヒータプレート７の表面を流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分の表面に密着させて、熱が効率よく伝わるようにすることが好ましい。ヒータプレート７の流量測定手段５と接している側とは反対の側にはキャビネット３の脱着面３ｂの内側に設けられた断熱材３ａが位置する。断熱材３ａによって、ヒータプレート７において発生する熱の外部への放出が妨げられる。
【００３３】
第１の実施形態において、例えば点検又は修理のために流量測定手段５を取り外そうとする場合、まずキャビネット３の脱着面３ｂを取り外してヒータプレート７を露出させる。次に、ヒータプレート７を第１支持部材６から取り外して流量測定手段５を露出させる。そして、流量測定手段５と第１支持部材６との固定及び流量測定手段５と導管４との接合をドライバ及びスパナ等の工具を使用して解除し、流量測定手段５をスライドさせて取り外す。点検若しくは修理が終わった流量測定手段５又は交換用の新しい流量測定手段５を気化器１に取り付ける場合は、上記手順と逆の手順にしたがって取り付けることができる。
【００３４】
流量測定手段５の気化器１への取り付け及び気化器１からの取り外しの操作は、キャビネット３の脱着面３ｂを取り外した後の開放された空間において行うことができる。また、第１支持部材６とヒータプレート７との固定部分及び第１支持部材６と流量測定手段５との固定部分は、いずれも脱着面３ｂの側に露出しているので、ドライバ等の工具が届きやすい。したがって、従来技術に係る気化器１ａに比べて、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。
【００３５】
＜変形例１−１＞
本発明の第１の実施形態の１つの好ましい変形例１−１において、流量測定手段５と導管４との接合部は、図３に例示するように、流量測定手段５のうちキャビネット３の脱着面３ｂに近い側に位置していることが好ましい。換言すれば、少なくとも流量測定手段５と導管４との接合部がキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面である対向面（本例においては取付面３ｃ）よりも脱着面３ｂに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、流量測定手段５と導管４との接合部の継手がキャビネット３の脱着面３ｂの側に露出しているので、スパナ等の工具が届きやすい。したがって、接合部が脱着面３ｂの反対側に位置している従来技術に係る気化器１ａに比べて、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。
【００３６】
変形例１−１において、キャビネット３の脱着面３ｂよりも手前の開放された空間においてドライバ及びスパナ等の工具を使用して、流量測定手段５の取り付け及び取り外し等の操作を容易に行うことができる。したがって、工具の操作に必要な空間をキャビネット３の内部に設ける必要がない。このため、気化器１の幅を従来よりも狭くすることができる。本発明によって実現可能な気化器１の幅は、タンクの容量その他の条件によって異なるが、典型的には例えば６０から７０ミリメートル程度である。
【００３７】
また、変形例１−１においても、ヒータプレート７を第１支持部材６に固定する際に、流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分の表面にヒータプレート７の表面を密着させて、熱が効率よく伝わるようにすることが好ましい。これにより、ヒータプレート７によって発生する熱が、流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分に効率よく伝わるので、流量測定手段５に設けられた流路におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。
【００３８】
＜変形例１−２＞
本発明の第１の実施形態のもう１つの好ましい変形例１−２において、本発明に係る気化器１は、流量測定手段５とヒータプレート７との間に流量測定手段固定ベース５ｂを有し、流量測定手段５が流量測定手段固定ベース５ｂを介して第１支持部材６によって支持されている。図１及び図３に例示するように、流量測定手段固定ベース５ｂは、キャビネット３の脱着面３ｂに対向する流量測定手段５の表面とほぼ同じ形状を有する板状の部材によって構成することができる。流量測定手段固定ベース５ｂは、ヒータプレート７と同様に、熱を伝えやすい平板状のアルミニウム系材料によって構成することが好ましい。流量測定手段固定ベース５ｂの厚さは、例えば５ミリメートルとすることができる。
【００３９】
変形例１−２において、流量測定手段５は、第１支持部材６によって直接的に支持されるのではなく、流量測定手段固定ベース５ｂを介して第１支持部材６によって間接的に支持されている。この構成により、流量測定手段５と第１支持部材６との固定手段を流量測定手段固定ベース５ｂに設けることができるので、第１支持部材６に固定するための新たな固定手段を流量測定手段５に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用の流量測定手段５をそのまま気化器１に流用することができる。
【００４０】
変形例１−２に係る気化器１においても、流量測定手段５とキャビネット３の脱着面３ｂとの間においてヒータプレート７が第１支持部材６によって支持されている。第１支持部材６は、例えば図３に示したように、脱着面３ｂに近い端部を左右方向に折り曲げることができる。ヒータプレート７は、第１支持部材６の折り曲げた部分に、ねじ止め等の着脱可能な手段によって直接的に固定することができる。或いは、ヒータプレート７と第１支持部材６の折り曲げた部分との間に流量測定手段固定ベース５ｂを挟持して、これらを共通のビス又はボルト等によって共締めすることによってヒータプレート７を第１支持部材６に固定してもよい。何れにせよ、このようにヒータプレート７を第１支持部材６によって支持することにより、大きい面積及び重量を有するヒータプレート７を支持するのに十分な機械的強度を確保することができる。
【００４１】
図１及び図３に例示するように、ヒータプレート７の表面と流量測定手段固定ベース５ｂの表面及び流量測定手段固定ベース５ｂの表面と流量測定手段５のガスの流路が設けられた部分の表面とは、それぞれ互いに密着させることが好ましい。この場合、ヒータプレート７によって発生する熱が、流量測定手段５と同一形状を有する流量測定手段固定ベース５ｂを介して流量測定手段５に集中的に効率よく伝わるので、流量測定手段５に設けられた流路におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。
【００４２】
＜変形例１−３＞
本発明の第１の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例１−３において、本発明に係る気化器１は、流量測定手段５と流量測定手段固定ベース５ｂとの間に流量測定手段継手ブロック５ａを有し、導管４が流量測定手段継手ブロック５ａと接合されている。図１及び図３に例示するように、流量測定手段継手ブロック５ａは、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手（図示せず）と、流量測定手段５の底部に設けられたガスの導入口及び導出口と気密に接合する接合部分（図示せず）と、を有するブロック状の部材によって構成することができる。流量測定手段継手ブロック５ａを構成する材料は、導管４と同じく、使用する液体材料の種類に応じて適宜選択することができる。流量測定手段継手ブロック５ａには、例えばステンレス鋼を使用することができる。
【００４３】
変形例１−３において、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手は、流量測定手段５に設けられるのではなく、流量測定手段５に取り付けられた流量測定手段継手ブロック５ａに設けられる。この構成により、気化器に適した径を有する導管４との継手を流量測定手段５に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用の流量測定手段５をそのまま気化器１に流用することができる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態において、本発明に係る気化器１は、タンク２と流量測定手段５との間に、ガスの供給の開始及び停止を行うバルブ８を有する。バルブ８を開いたときにガスの供給が開始し、バルブ８を閉じたときにガスの供給が停止する。この構成により、半導体製造装置にガスを適切なタイミングにおいて適切な量だけ供給することができる。また、このように流量測定手段５をバルブ８の下流側に配置することにより、流量測定手段５の内部にガスが滞留することを防止することができる。更に、導管４の構成によっては、バルブ８を閉じた状態において例えば窒素ガス等によって流量測定手段５の内部をパージ（排出）することもできる。尚、ガスの流量を大きくする観点からは、開放時の断面積が大きく且つ空気圧によって作動するダイアフラムバルブをバルブ８として使用することが好ましい。
【００４５】
第２の実施形態において、バルブ８は、流量測定手段５に比べて小さな部材であるため、導管４と接合することによって支持することができる。したがって、流量測定手段５を支持する第１支持部材６のような支持手段をバルブ８のために設ける必要性は必ずしも高くはない。しかしながら、バルブ８の内部を流れるガスの凝結を防止するためには、バルブ８についても、ヒータプレート７からの熱を伝えて加熱することが好ましい。したがって、キャビネット３の脱着面３ｂに対向するバルブ８の表面は、ヒータプレート７の表面に密着し且つ着脱可能に固定されていることが好ましい。
【００４６】
＜変形例２−１＞
本発明の第２の実施形態の１つの好ましい変形例２−１において、本発明に係る気化器１は、バルブ８とヒータプレート７との間にバルブ固定ベース８ｂを有し、バルブ８がバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に固定されている。図１及び図３に例示するように、バルブ固定ベース８ｂは、バルブ８のうちキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面とほぼ同じ形状を有する板状の部材によって構成することができる。バルブ固定ベース８ｂは、平板状のアルミニウム系材料によって構成することが好ましい。バルブ固定ベース８ｂの厚さは、例えば５ミリメートルとすることができる。
【００４７】
変形例２−１において、バルブ８は、ヒータプレート７に直接的に固定されるのではなく、バルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に間接的に固定されている。この構成により、バルブ８とヒータプレート７との固定手段をバルブ固定ベース８ｂに設けることができるので、ヒータプレート７に固定するための新たな固定手段をバルブ８に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用のバルブ８をそのまま気化器１に流用することができる。
【００４８】
図１及び図３に例示するように、ヒータプレート７の表面とバルブ固定ベース８ｂの表面及びバルブ固定ベース８ｂの表面とバルブ８の表面とは、それぞれ互いに密着させることが好ましい。この場合、ヒータプレート７において発生する熱が、バルブ８と同一形状を有するバルブ固定ベース８ｂを介してバルブ８に集中的に効率よく伝わるので、バルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。
【００４９】
＜変形例２−２＞
本発明の第２の実施形態のもう１つの好ましい変形例２−２において、本発明に係る気化器１は、バルブ８とバルブ固定ベース８ｂとの間にバルブ継手ブロック８ａを有し、導管４がバルブ継手ブロック８ａと接合されている。図１及び図３に例示するように、バルブ継手ブロック８ａは、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手（図示せず）と、バルブ８の底部に設けられたガスの導入口及び導出口と気密に接合する接合部分（図示せず）と、を有するブロック状の部材によって構成することができる。バルブ継手ブロック８ａを構成する材料は、導管４と同じく、使用する液体材料の種類に応じて適宜選択することができる。バルブ継手ブロック８ａは、例えば、内部を流れるガスによって腐食されないように、耐腐食性の高いステンレス鋼等の材料によって構成することが好ましい。
【００５０】
変形例２−２において、ガスの導入路及び導出路となる導管４との継手は、バルブ８に設けられるのではなく、バルブ８に取り付けられたバルブ継手ブロック８ａに設けられる。この構成により、気化器に適した径を有する導管４との継手をバルブ８に設ける必要がなくなる。したがって、気化器以外の用途にも使用される汎用のバルブ８をそのまま気化器１に流用することができる。
【００５１】
上記第２の実施形態の構成を有する気化器１において、バルブ８を点検又は修理のために取り外そうとする場合は、まずキャビネット３の脱着面３ｂを取り外してヒータプレート７を露出させる。次に、ヒータプレート７と第１支持部材６との固定及びヒータプレート７とバルブ８との固定をそれぞれ解除し、ヒータプレート７を取り外してバルブ８を露出させる。
【００５２】
また、変形例２−１及び変形例２−２の構成を有する気化器１においては、バルブ８がバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に固定されている場合、ヒータプレート７と第１支持部材６との固定及びヒータプレート７とバルブ固定ベース８ｂとの固定をそれぞれ解除し、ヒータプレート７を取り外してバルブ固定ベース８ｂを露出させる。この後、バルブ固定ベース８ｂとバルブ８との固定を解除し、バルブ固定ベース８ｂを取り外してバルブ８を露出させる。
【００５３】
そして、バルブ８と導管４とを接合する継手をスパナ等の工具によって解除し、バルブ８を取り外す。バルブ８がバルブ継手ブロック８ａを介して導管４と接合されている場合は、バルブ継手ブロック８ａと導管４とを接合する継手をスパナで解除し、バルブ継手ブロック８ａ及びバルブ８を取り外す。点検若しくは修理が終わったバルブ８又は交換用の新しいバルブ８を気化器１に取り付ける場合は、上記手順と逆の手順にしたがって取り付けることができる。
【００５４】
バルブ８と導管４との接合部は、図３に例示するように、キャビネット３の脱着面３ｂに近い側に位置していることが好ましい。換言すれば、少なくともバルブ８と導管４との接合部がキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面である対向面（本例においては取付面３ｃ）よりも脱着面３ｂに近い位置に配置されていることが好ましい。この場合、バルブ８と導管４とを接合する継手がキャビネット３の脱着面３ｂ側に露出しているので、スパナ等の工具が届きやすい。したがって、接合部が脱着面３ｂの反対側に位置している従来技術に係る気化器１ａに比べて、バルブ８の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。
【００５５】
尚、図１乃至図３は、上記変形例２−２に相当する本発明に係る気化器１の構成の一例を模式的に示した図である。したがって、図１乃至図３には、気化器１の構成部品として流量測定手段継手ブロック５ａ、流量測定手段固定ベース５ｂ、バルブ継手ブロック８ａ、及びバルブ固定ベース８ｂが描かれている。しかしながら、これらの構成部品は、本発明に係る気化器に必須の構成部品ではない。
【００５６】
＜変形例２−３＞
本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−３において、本発明に係る気化器１は、バルブ８を有し、１つの導管４、１つの流量測定手段５、及び１つの第１支持部材６を有する１組のガス供給ラインがキャビネット３の内部に複数組設けられている。尚、これら複数組のガス供給ラインのそれぞれに１つのバルブ８が介装されていてもよく、これら複数組のガス供給ラインへと分岐するマニホルドの上流側に１つの共通のバルブ８が介装されていてもよい。この変形例２−３によれば、１台の気化器１を使用して、単一のタンクにおいて発生したガスを複数のガス供給ラインを用いて複数の半導体製造装置に供給したり、単一の半導体製造装置の複数のガス導入箇所に供給したりすることができる。したがって、半導体製造装置に必要な気化器の台数を、従来よりも削減することができる。
【００５７】
変形例２−３において、気化器１は、キャビネット３の脱着面３ｂよりも手前の開放された空間においてドライバ及びスパナ等の工具を使用して、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作を容易に行うことができる。したがって、工具の操作に必要な空間をキャビネット３の内部に設ける必要がない。このため、流量測定手段５の取り付け及び取り外しの操作性を損なうことなく、一台の気化器１の内部に複数組のガス供給ラインを設けることができる。
【００５８】
＜変形例２−４＞
ところで、例えばタンク２において発生したガスに求められる流量において過剰な圧損が生じないようにするためには、ガスに求められる流量に応じた容量をバルブ８が有する必要がある。特に、上記のように一台の気化器１の内部に複数組のガス供給ラインが設けられる場合、タンク２からバルブ８を介して複数組のガス供給ラインへと供給されるガスの流量が多いため、より大きい容量を有するバルブ８を設ける必要がある。このようにバルブ８の容量を増大させるとバルブ８の大きさ及び質量もまた増大するので、導管４との接合によってバルブ８を支持することが困難となる場合がある。また、ヒータプレート７との密着によってバルブ８を支持することもまた困難である。
【００５９】
そこで、キャビネット３を構成するパネル等にバルブ８を固定することが考えられる。しかしながら、バルブ８を直接的に或いはバルブ固定ベース８ｂを介して間接的にキャビネット３に固定すると、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱がキャビネット３の外部へと伝達され、キャビネット３の外部へと放出されてしまう。その結果、ヒータプレート７からの熱によってバルブ８を十分に加熱して、バルブ８におけるガスの凝結を防止することが困難となるおそれがある。
【００６０】
また、上述した流量測定手段５のように、キャビネット３の何れかの箇所に固定された支持部材によってバルブ８を支持することが考えられる。しかしながら、このような支持部材もまたヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱をキャビネット３に伝達してキャビネット３の外部へと逃がす放熱経路となり得る。バルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止する観点からは、ヒータプレート７からバルブ８へと運ばれる熱量よりも、バルブ８を支持する支持部材を介してバルブ８からキャビネット３へと運ばれる熱量が小さいことが好ましい。
【００６１】
そこで、本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−４において、本発明に係る気化器１は、キャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所に直接的又は間接的に固定された第２支持部材８ｃを有する。更に、バルブ８は第２支持部材８ｃによって直接的又は間接的に支持されている。加えて、バルブ８から第２支持部材８ｃを介してキャビネット３へと運ばれる熱量がヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂを介してバルブ８へと運ばれる熱量よりも小さいように第２支持部材８ｃが構成されている。
【００６２】
変形例２−４によれば、バルブ８の容量が大きいために導管４との接合によってバルブ８を支持することが困難である場合においても、バルブ固定ベース８ｂによってバルブ８を確実に支持することができる。また、上記のようにバルブ８から第２支持部材８ｃを介してキャビネット３へと運ばれる熱量がヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂを介してバルブ８へと運ばれる熱量よりも小さいので、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出を抑制することができる。その結果、バルブ８におけるガスの凝結を有効に防止することができる。
【００６３】
＜変形例２−５＞
第２支持部材８ｃの構成は、変形例２−４において説明した要件を満足する限り特に限定されない。例えば、より小さい熱伝導率を有する材料によって第２支持部材８ｃを構成したり、熱が伝達される経路（熱流路）としての第２支持部材８ｃの断面積をより小さくしたりすることによって、上記要件を満足することができる。
【００６４】
そこで、本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−５において、本発明に係る気化器１が備える第２支持部材８ｃは、バルブ固定ベース８ｂを構成する材料の熱伝導率よりも小さい熱伝導率を有する材料によって構成されており、且つ／又は、第２支持部材８ｃを介する熱流路の断面積の最小値がバルブ固定ベース８ｂを介する熱流路の断面積の最小値よりも小さいように構成されている。
【００６５】
例えば、変形例２−１において例示したようにアルミニウム系材料によってバルブ固定ベース８ｂが構成されている場合、当該アルミニウム系材料よりも小さい熱伝導率を有するステンレス鋼板等によって第２支持部材８ｃを構成することができる。また、変形例２−１において例示したようにバルブ８のうちキャビネット３の脱着面３ｂに対向する面とほぼ同じ形状を有する板状の部材によってバルブ固定ベース８ｂが構成されている場合、バルブ８を支持することが可能である限りにおいて、当該板状の部材の主面の面積（熱流路の断面積）よりも小さい断面積を有する部材によって第２支持部材８ｃを構成することができる。
【００６６】
変形例２−５によれば、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出をより確実に抑制してバルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止しつつ、大きい容量を有するバルブ８を確実に支持することができる。
【００６７】
＜変形例２−６＞
ところで、上述した変形例２−４及び変形例２−５に例示したような構成によりヒータプレート７からバルブ８へと運ばれる熱量よりもバルブ８を支持する支持部材を介してバルブ８からキャビネット３へと運ばれる熱量を小さくした場合においても、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱の一部が第２支持部材８ｃを介してキャビネット３の外部へと放出されるおそれがある。
【００６８】
例えば、バルブ固定ベース８ｂのバルブ８とは反対側の端面に第２支持部材８ｃを固定することによってバルブ８を支持している場合、ヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂへと伝達される熱の一部はバルブ固定ベース８ｂのバルブ８側の端面に到達すること無く第２支持部材８ｃへと伝達されてキャビネット３の外部へと放出されてしまう。従って、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱量をより多く確保するためには、第２支持部材８ｃをできるだけバルブ８に近い位置に固定することが好ましい。
【００６９】
そこで、本発明の第２の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例２−６において、本発明に係る気化器１が備える第２支持部材８ｃは、バルブ固定ベース８ｂのバルブ８側の端面又は当該端面よりもバルブ８に近い箇所においてバルブ８を支持するように構成されている。
【００７０】
例えば、図４は、変形例２−６に係る気化器１が備えるバルブ８の近傍における構成の一例を示す右側面図である。この例においては、第２支持部材８ｃの一端がキャビネット３の脱着面３ｂに着脱可能に固定され且つ第２支持部材８ｃの他端がバルブ固定ベース８ｂのバルブ８側の表面に着脱可能に固定されることによりバルブ８が支持されている。第２支持部材８ｃはバルブ固定ベース８ｂを構成するアルミニウム系材料の熱伝導率よりも低い熱伝導率を有するステンレス鋼板によって構成されたマウントプレートであり、第２支持部材８ｃにおける熱流路の断面積はバルブ固定ベース８ｂにおける熱流路の断面積よりも小さい。更に、第２支持部材８ｃとバルブ固定ベース８ｂとの間には小さい外径を有するステンレス鋼製のスペーサ８ｃｓが介装されている。これにより、バルブ固定ベース８ｂに第２支持部材８ｃを（スペーサ８ｃｓを介さずに）直接的に固定する場合に比べて、第２支持部材８ｃとバルブ固定ベース８ｂとの間の熱流路の断面積をより小さくすることができる。
【００７１】
上記のような構成を有する変形例２−６によれば、ヒータプレート７からバルブ８へと運ばれる熱量よりもバルブ８を支持する支持部材を介してバルブ８からキャビネット３へと運ばれる熱量をより小さくすることができる。その結果、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱がキャビネット３の外部へと放出される割合を更により確実に低減してバルブ８におけるガスの凝結を更により確実に防止しつつ、大きい容量を有するバルブ８を確実に支持することができる。
【００７２】
尚、バルブ８を支持する支持部材をキャビネット３の脱着面３ｂに固定すると、脱着面３ｂを容易に取り外すことが困難となるおそれがある。したがって、バルブ８を支持する支持部材はキャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所に固定することがより好ましい。
【００７３】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態において、気化器１は、ヒータプレート７から導管４に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を有する。気化器１の内部の構成部品の配置によっては、例えば構成部品同士の干渉を避けること等を目的として、最短距離よりも長い導管４を設けなければならない場合がある。そのような場合、導管４を通るガスの温度が低下して凝結するおそれが高まる。ヒータプレート７から導管４に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を設けることにより、導管４が長い場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。
【００７４】
伝熱部材は、熱の伝わりやすいアルミニウム系材料によって構成することができる。伝熱部材の形状は、例えば、厚さが２ミリメートルの板材をＬ（エル）字型に折り曲げた形状とすることができる。Ｌ字型の片方の面をヒータプレート７の表面に接触させ、もう片方の面を導管４に接触させることによって、ヒータプレート７の熱を導管４に伝達することができる。この場合、伝熱部材と導管４との接触は線接触となるため、例えば伝熱部材と導管４の双方にアルミ箔を巻きつける等して、伝熱部材と導管４との接触面積を増やすことが好ましい。
【００７５】
第３の実施形態に係る気化器１によれば、気化器１を構成する部材のうち加熱が必要な導管４の部分に熱を優先的且つ効率的に伝達することができる。したがって、導管４を配置する場所の自由度が高まるので、気化器１の幅を狭くしたり、気化器１の内部に複数のガス供給ラインを設置したりすることがより容易となる。また、キャビネット３の内部全体を均一な温度に加熱する従来技術に係る気化器に比べて、ヒータプレート７による消費電力を削減することができる。
【００７６】
＜変形例３−１＞
上記のように、本発明の第３の実施形態において、気化器１は、ヒータプレート７から導管４に熱を伝える１又は２以上の伝熱部材を有する。これにより、例えば構成部品同士の干渉を避けること等を目的として長い導管４が設けられている場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に有効に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。
【００７７】
ところが、気化器１の構成によっては、例えば狭いキャビネット内における液体材料のガスをパージ（排出）するためのパージガス用の配管構造（例えば、マニホルド等）等、互いに入り組んだ複雑な構造を導管４が有する場合がある。特に、上述した変形例２−３のように複数組のガス供給ラインがキャビネットの内部に設けられている場合、導管４は更に複雑な構造を有する場合がある。
【００７８】
上記のような場合、導管４に接触している状態において伝熱部材を固定してしまうと、流量測定手段５及び／又はバルブ８を気化器１ａから取り外すことが困難となるおそれがある。また、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材を製造し且つ正確に位置合わせをして組み付けることは困難であり、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題に繋がるおそれもある。
【００７９】
そこで、本発明の第３の実施形態の１つの好ましい変形例３−１において、本発明に係る気化器１が備える伝熱部材は、伝熱部材のヒータプレート７から遠い側の端部が導管４及び導管４に直接的に接触している部材の何れにも直接的には接触しておらず且つ上記端部からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。
【００８０】
例えば、図５は、変形例３−１に係る気化器１に組み込まれた伝熱部材９の構成の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。この例においては、アルミニウム系材料によって形成された略Ｃ字型の異型断面を有する伝熱部材９の１つの外表面９ａ（ヒータプレート７に近い側の端部）がヒータプレート７に密着している。一方、上記外表面に対向する他の外表面９ｂ（ヒータプレート７から遠い側の端部）は、流量測定手段５（具体的には、当該気化器１が備える２つの質量流量制御装置の一方）に液体材料のガスを供給する導管４の屈曲部に介装された継手ブロック４ａの１つの外表面と所定の距離を隔てて対向している。即ち、外表面９ｂは導管４及び導管４に直接的に接触している部材（継手ブロック４ａ等）の何れにも直接的には接触していない。
【００８１】
上記「所定の距離」は、ヒータプレート７から伝熱部材９に伝達された熱を外表面９ｂから継手ブロック４ａの対向する外表面へと輻射によって伝えて継手ブロック４ａを加熱することにより導管４を十分に加熱することができるように適宜設定される。即ち、伝熱部材９は、ヒータプレート７から遠い側の端部（外表面９ｂ）からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。
【００８２】
上記のような構成を有する変形例３−１によれば、例えば、複数組のガス供給ラインがキャビネット３の内部に設けられている場合等、互いに入り組んだ複雑な構造を導管４が有する場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に有効に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。したがって、導管４を配置する場所の自由度が高まるので、気化器１の幅を狭くしたり、気化器１の内部に複数のガス供給ラインを設置したりすることがより容易となる。
【００８３】
加えて、変形例３−１によれば、導管４に接触している状態において伝熱部材９が固定されないので、流量測定手段５及び／又はバルブ８を気化器１ａから取り外すことが困難となるおそれを低減することができる。また、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材を製造したり正確に位置合わせをして組み付けたりする必要が無いので、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題を低減することができる。
【００８４】
尚、図５に示したように、この例における伝熱部材９は、アルミニウム系材料によって形成された略Ｃ字型の異型断面を有する部材であり、図面に向かって鉛直方向における下側の外表面９ｃは、ヒータプレート７に密着しているバルブの継手ブロック８ｄの側面に接触している。即ち、この例における伝熱部材９は、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材としても機能する。このように、本発明に係る気化器１は、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材を更に備えていてもよく、ヒータプレート７から導管４へと熱を伝達する機能とヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する機能とを１つの伝熱部材によって達成するようにしてもよい。
【００８５】
＜変形例３−２＞
変形例３−１においては、上記のように伝熱部材９のヒータプレート７から遠い側の端部が導管４及び導管４に直接的に接触している部材の何れにも直接的には接触しておらず且つ上記端部からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように伝熱部材９が構成されている。しかしながら、ヒータプレート７から導管４への効率的な熱伝達を達成する観点からはヒータプレート７及び導管４の両方に伝熱部材９が接触していることが好ましい。
【００８６】
そこで、本発明の第３の実施形態のもう１つの好ましい変形例３−２において、本発明に係る気化器１が備える伝熱部材９は、導管４及びヒータプレート７の双方に接触するように構成されている。
【００８７】
変形例３−２に係る気化器１においては、上記のように導管４及びヒータプレート７の双方に接触するように伝熱部材９が構成されている。したがって、気化器１を構成する部材のうち加熱が必要な導管４の部分に熱をより確実に伝達することができる。
【００８８】
＜変形例３−３＞
変形例３−２においては、上記のように導管４及びヒータプレート７の双方に接触するように伝熱部材９が構成されている。しかしながら、前述したように、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材９を製造し且つ正確に位置合わせをして組み付けることは困難であり、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題に繋がるおそれもある。
【００８９】
そこで、本発明者は、鋭意研究の結果、加熱が必要な導管４の部分の位置に合わせて伝熱部材９の長さが柔軟に変化することができるように伝熱部材９を構成することにより、上記問題を解消することができることを見出した。
【００９０】
即ち、本発明の第３の実施形態の更にもう１つの好ましい変形例３−３において、本発明に係る気化器１が備える伝熱部材９は、導管４に近付く向きに付勢された可動ヘッド９ｄを備える。更に、可動ヘッド９ｄは、導管４又は導管４に直接的に接触している部材と直接的に接触している。
【００９１】
可動ヘッド９ｄの可動範囲（導管４に近付く向きに移動可能な距離）及び導管４に近付く向きの付勢力の作用範囲（導管４に近付く向きの付勢力が作用することが可能な可動ヘッド９ｄの位置の範囲）は、可動ヘッド９ｄを接触させようとする導管４の位置に応じて適宜設定される。具体的には、変形例３−３に係る気化器１が集成された状態において、導管４に近付く向きの付勢力により可動ヘッド９ｄが導管４に接触及び／又は押圧されるように、可動ヘッド９ｄの可動範囲及び上記付勢力の作用範囲が設定される。
【００９２】
変形例３−３によれば、導管４が有する複雑な構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材９を製造し且つ正確に位置合わせをして組み付けること無く、気化器１が集成された状態において可動ヘッド９ｄを導管４に確実に接触させることができる。したがって、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題を低減しつつ、ヒータプレート７から導管４への効率的な熱伝達を達成することができる。
【００９３】
尚、変形例３−３に係る気化器１の具体例としては、例えば、伝熱部材９がヒータプレート７に接触している本体部と可動ヘッド９ｄとを備えており、可動ヘッド９ｄは本体部に接触しつつ摺動可能に構成され且つ弾性体によって導管４に近付く向きに付勢されている気化器１を挙げることができる。
【００９４】
図６は、変形例３−３に係る気化器１が備える伝熱部材９の構成の一例を示す斜視図である。図６に示す伝熱部材９は、円筒状のスリーブ９ｄｓとスリーブ９ｄｓの先端（即ち、導管４側の端部）に形成されたフランジ９ｄｆとを有する可動ヘッド９ｄと、円柱状の本体部９ｅと、を備える。更に、スリーブ９ｄｓには本体部９ｅが挿入され、スリーブ９ｄｓの内側と本体部９ｅの外側とが少なくとも部分的には接触しつつ摺動可能に構成されている。加えて、伝熱部材９は、スリーブ９ｄｓの外径よりも大きく且つフランジ９ｄｆの外径よりも小さい径を有する弦巻バネからなる弾性体９ｆを備え、弾性体９ｆの中にスリーブ９ｄｓ及び本体部９ｅが略同軸状に配置されている。
【００９５】
この例においては、伝熱部材固定ベース９ｇを介して本体部９ｅの一端がヒータプレート７に固定され且つ伝熱部材固定ベース９ｇとフランジ９ｄｆとの間に弾性体９ｆが圧縮されて配置されている。これにより、可動ヘッド９ｄは弾性体９ｆによって導管４に近付く向きに付勢されている。更に、スリーブ９ｄｓの内壁には段差部が形成されており、当該段差部よりも先端側のスリーブ９ｄｓの内径は当該段差部よりもヒータプレート７側のスリーブ９ｄｓの内径よりも大きいように構成されている。加えて、本体部９ｅの先端（即ち、導管４側の端部）には、スリーブ９ｄｓの先端側の内径よりも小さく且つヒータプレート７側の内径よりも大きい外径を有するワッシャ９ｈがボルト９ｉによって固定されている。これにより、弾性体９ｆによる付勢力によって可動ヘッド９ｄが本体部９ｅから抜け落ちることが防止される。
【００９６】
尚、この例においては、１つの共通の伝熱部材固定ベース９ｇを用いて５つの伝熱部材９が構成されている。しかしながら、本発明に係る気化器１においては、複数の伝熱部材固定ベース９ｇの各々に１つ又は２つ以上の伝熱部材９が構成されていてもよい。また、弾性体９ｆは、気化器１の運転条件（例えば、温度等）に対する耐久性を有し且つ可動ヘッド９ｄを導管４に近付く向きに付勢することができる限り、特に限定されず、上述した弦巻バネ以外の弾性体（例えば、板バネ及びゴム等）を弾性体９ｆとして使用してもよい。更に、この例においては、円筒状のスリーブ９ｄｓ及びスリーブ９ｄｓの先端に形成されたフランジ９ｄｆを有する可動ヘッド９ｄと円柱状の本体部９ｅとを備える伝熱部材９を例示したが、伝熱部材９の具体的な構成は当該例示に限定されない。例えば、円筒状の本体部と当該本体部の中に摺動可能に挿通された円柱状の軸部及び当該軸部の先端に形成されたヘッド部を有する可動部とによって伝熱部材９が構成されていてもよい。
【００９７】
次に、図７は、図６に示した伝熱部材９が気化器１に組み込まれた状態の一例を示す（ａ）右側面図及び（ｂ）斜視図である。上述したように可動ヘッド９ｄは所定の可動範囲内において本体部９ｅに接触しつつ摺動可能に構成されており且つ弾性体９ｆによって導管４に近付く向きに付勢されている。したがって、気化器１に組み込まれた状態において可動ヘッド９ｄを接触させようとする導管４等の部分が可動ヘッド９ｄの可動範囲内に位置する限り、導管４の構造に正確に対応する形状を有する伝熱部材９を製造したり可動ヘッド９ｄと導管４とを正確に位置合わせをしたりすること無く、可動ヘッド９ｄを導管４に確実に接触させることができる。
【００９８】
図７に示す例においては、５つの可動ヘッド９ｄの先端は、弾性体９ｆによって付勢されて、導管４を構成する複数の配管４ｂ及びこれらの配管４ｂを接続する複数の継手ブロック４ａからなるマニホルド４ｃの各部分にそれぞれ押圧されている。これにより、５つの可動ヘッド９ｄは導管４を構成する配管４ｂ及びこれらの配管４ｂを接続する継手ブロック４ａと直接的にそれぞれ接触している。即ち、可動ヘッド９ｄは導管４又は導管４に直接的に接触している部材と直接的に接触している。その結果、例えば気化器１の製造コストの増大及び／又は製造効率の低下等の問題を低減しつつ、ヒータプレート７から導管４への効率的な熱伝達を達成することができる。
【００９９】
尚、図７に示した例においては、５つの可動ヘッド９ｄが接触する全ての導管４及び継手ブロックがヒータプレート７からほぼ同じ距離に配置されている。しかしながら、個々の伝熱部材９を構成する本体部９ｅの長さ及び／又はスリーブ９ｄｓの長さ等を変更することにより、ヒータプレート７から様々な距離に配置されている導管４等に可動ヘッド９ｄを接触させることもできる。
【０１００】
また、図６及び図７に示したように、この例における伝熱部材固定ベース９ｇは、アルミニウム系材料によって形成された略Ｕ字型の異型断面を有する部材であり、図面に向かって鉛直方向における下側の外表面９ｃは、ヒータプレート７に密着しているバルブの継手ブロック８ｄの側面に接触している。即ち、この例における伝熱部材固定ベース９ｇは、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材としても機能する。このように、本発明に係る気化器１は、ヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する伝熱部材を更に備えていてもよく、ヒータプレート７から導管４へと熱を伝達する機能とヒータプレート７からバルブへと熱を伝達する機能とを１つの伝熱部材によって達成するようにしてもよい。
【０１０１】
＜第４の実施形態＞
好ましい実施形態において、本発明に係る気化器１は、流量測定手段５が質量流量計又は質量流量制御装置である。上述したように、質量流量計としては、公知の熱式質量流量計又は圧力式質量流量計を使用することができる。質量流量計は、ガスの流量を精密に測定することができるので、気化器１から供給されたガスの量を正確に管理することができる。質量流量制御装置は、ガスの流量を制御するためのバルブ及び制御回路を質量流量計に追加して設けたものである。質量流量制御装置を使用する場合、気化器１から供給されるガスの流量を予め定められた目標流量に近づけるように制御することができる。また、質量流量制御装置に設けられたバルブを使用することにより、気化器１のバルブ８を省略することができる。即ち、質量流量制御装置が備えるバルブを気化器１のバルブ８として使用することができる。
【実施例】
【０１０２】
〈構成〉
以下、本発明の実施例に係る気化器１ｂの構成について説明する。図８は、気化器１ｂの構成の一例を示す斜視図である。図８に関する説明においては、複数の矢印によって図中に示すように、気化器１ｂの正面側がＦ側、背面側がＢ側、右側面側がＲ側、左側面側がＬ側、上面側がＵ側、及び底面側がＤ側とそれぞれ称される場合がある。また、気化器１ｂの構成を判り易くすることを目的としてキャビネット３の一部及びヒータプレート７は省略されている。但し、キャビネット３の取り外し可能な面である脱着面３ｂ及び右側面（Ｒ側の面）を構成するパネルのみが気化器１ｂのその他の構成部品と間隔を空けて描かれている。
【０１０３】
気化器１ｂは、液体材料を加熱してガスを発生させるタンク２と、タンク２を収納するキャビネット３と（一部について図示せず）、上記ガスをキャビネット３の外部に供給する導管４と、導管４を流れる上記ガスの流量を測定する流量測定手段５と、導管４を加熱するヒータプレート７（図示せず）と、を備える。キャビネット３は取り外し可能な面である脱着面３ｂを有する。
【０１０４】
また、気化器１ｂは、キャビネット３の取付面３ｃ（図示せず）に直接的に固定された第１支持部材６を有する。流量測定手段５は第１支持部材６によって支持されており、流量測定手段５と脱着面３ｂとの間でヒータプレート７（図示せず）が第１支持部材６によって支持されている。
【０１０５】
更に、タンク２と流量測定手段５との間には、ガスの供給の開始及び停止を行うバルブ８が介装されている。バルブ８の開度を調整することにより、タンク２において発生したガスを半導体製造装置等に適切なタイミングにおいて適切な量だけ供給することができる。尚、気化器１ｂが備えるバルブ８は上述したダイアフラムバルブである。
【０１０６】
上記構成により、流量測定手段５及び／又はバルブ８の気化器１ｂへの取り付け及び気化器１ｂからの取り外しの操作は、キャビネット３の脱着面３ｂを取り外した後の開放された空間において行うことができる。また、第１支持部材６とヒータプレート７との固定部分及び第１支持部材６と流量測定手段５との固定部分は、いずれも脱着面３ｂの側に露出しているので、ドライバ等の工具が届きやすい。したがって、本発明の実施例に係る気化器１ｂにおいては、従来技術に係る気化器１ａに比べて、流量測定手段５及び／又はバルブ８の取り付け及び取り外しの操作をより容易に行うことができる。
【０１０７】
加えて、気化器１ｂにおいては、流量測定手段５とヒータプレート７との間に流量測定手段固定ベース５ｂを有し、流量測定手段５が流量測定手段固定ベース５ｂを介して第１支持部材６によって支持されている。また、バルブ８とヒータプレート７との間にバルブ固定ベース８ｂを有し、バルブ８がバルブ固定ベース８ｂを介してヒータプレート７に固定されている。これらの構成により、ヒータプレート７によって発生する熱が流量測定手段５及びバルブ８に効率的に伝達され、流量測定手段５及びバルブ８におけるガスの凝結をより確実に防止することができる。
【０１０８】
図８に示すように、気化器１ｂは、左側面側（Ｌ側）及び右側面側（Ｒ側）に並列に配置された２つの質量流量制御装置ＭＦＣ１及びＭＦＣ２を流量測定手段５として備えている。即ち、気化器１ｂにおいては、１つの導管４、１つの流量測定手段５（質量流量制御装置ＭＦＣ１又はＭＦＣ２）、及び１つの第１支持部材６を有する１組のガス供給ラインがキャビネット３の内部に２組設けられている。また、これら２組のガス供給ラインへと分岐するマニホルド４ｃの上流側に１つの共通のバルブ８が介装されている。即ち、気化器１ｂは、前述した変形例２−３に対応する構成を有する。尚、例えば液体材料のガスをパージするためのパージガスを気化器１ｂに供給するための配管及び液体材料をタンク２に供給するための配管等も図８に描かれているが、これらの配管等については当業者に周知であるので、ここでの説明は省略する。
【０１０９】
〈気化器における温度差の測定〉
前述したように、タンク２において液体材料から発生したガスの露点よりも導管４の温度が低いと、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれがある。このように導管４の内部においてガスが凝結すると、気化器によって供給されるガスの濃度が変動したりガスの供給が停止したりするおそれがある。このような問題を確実に低減するためには、ヒータプレート７によって加熱される導管４、流量測定手段５、及びバルブ８を含むガスの供給経路における温度斑を小さくすることが重要である。そこで、本実施例に係る気化器１ｂ及びその変形例につき、キャビネット３の内部における複数の箇所の温度を測定した。
【０１１０】
実施例１に係る気化器は前述した変形例２−３に対応する構成を有する気化器１ｂである。尚、実施例１に係る気化器においては、バルブ固定ベース８ｂの一部がキャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルに固定されることによりバルブ８が直接的に支持されている。尚、実施例１に係る気化器は、伝熱部材９を備えていない。
実施例２に係る気化器は、前述した変形例３−１に係る気化器１と同様の伝熱部材９を備える点を除き、実施例１に係る気化器と同様の構成を有する。具体的には、実施例２に係る気化器は、図５に示した輻射式の伝熱部材９を備え、伝熱部材９の先端部からの輻射によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。
【０１１１】
実施例３に係る気化器は、前述した変形例３−３に係る気化器１と同様の伝熱部材９を備える点を除き、実施例１に係る気化器と同様の構成を有する。具体的には、実施例３に係る気化器は、図６及び図７に示したように、ヒータプレート７に接触している本体部９ｅと可動ヘッド９ｄとを備え、可動ヘッド９ｄは本体部に接触しつつ摺動可能に構成されており且つ弾性体によって導管４に近付く向きに付勢されており、可動ヘッド部９ｄが導管４に接触している接触式の伝熱部材９を備える。これにより、実施例３に係る気化器は、導管４及びヒータプレート７の双方に接触している伝熱部材９を介する熱伝導によってヒータプレート７から導管４に熱を伝えるように構成されている。
【０１１２】
実施例４に係る気化器は、前述した変形例２−６に係る気化器１と同様の第２支持部材８ｃを介してバルブ８が間接的に支持されている点を除き、実施例３に係る気化器と同様の構成を有する。具体的には、実施例４に係る気化器においては、実施例１乃至実施例３に係る気化器におけるようにバルブ固定ベース８ｂの一部がキャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルに固定されることによりバルブ８が直接的に支持されていない。その代わり、図４に示したような構成を有し且つ熱を伝え難い第２支持部材８ｃによってバルブ８が支持されている。
【０１１３】
以上のような構成を有する実施例１乃至実施例４に係る４種の気化器において、上述した２つの流量測定手段５のうち右側面側（Ｒ側）に配置された質量流量制御装置ＭＦＣ２の入側の継手ブロックの側面（Ｅ点）の温度が９０℃となるように制御した。そして、この状態を維持しつつ、以下に列挙するＡ点乃至Ｆ点の６箇所（測温部位）の温度をそれぞれ測定し、Ｅ点との温度差を求めた。
【０１１４】
（Ａ）バルブ継手ブロック８ａの側面の中央部
（Ｂ）マニホルド４ｃの上流側（バルブ８と連通する配管）
（Ｃ）マニホルド４ｃの分岐点
（Ｄ）質量流量制御装置ＭＦＣ１（Ｌ側）の入側の継手ブロック５ａの側面の中央部
（Ｅ）質量流量制御装置ＭＦＣ２（Ｒ側）の入側の継手ブロック５ａの側面の中央部
（Ｆ）質量流量制御装置ＭＦＣ２（Ｒ側）の出側の配管
【０１１５】
尚、上記６つの測温部位（Ａ点乃至Ｆ点）を図９及び図１０に示す。図９は、本発明の実施例に係る気化器１ｂにおける各測温部位を示す斜視図である。また、図１０は、気化器１ｂにおける各測温部位を模式的に示すブロック図である。
【０１１６】
上記のようにして測定されたＡ点乃至Ｆ点の各温度とＥ点との温度差ΔＴ（＝各測温部位の温度−Ｅ点の温度）及び実施例１乃至実施例４のそれぞれにおける温度差の最大値ΔＴｍａｘを以下の表１に列挙する。
【０１１７】
【表１】
2018179999.tif 000016
【０１１８】
〈評価〉
実施例１乃至実施例４の何れに係る気化器においても、本発明の他の実施形態に係る気化器と同様に、流量測定手段固定ベース５ｂ及びバルブ固定ベース８ｂを介して、ヒータプレート７によって発生した熱が流量測定手段５及びバルブ８に伝達される。従って、タンク２において液体材料から発生したガスが導管４の内部において凝結して液体に戻ってしまうおそれを低減することができる。
【０１１９】
しかしながら、表１に示されているように、実施例１に係る気化器においては、実施例２乃至実施例４に係る気化器に比べて、６つの測温箇所の間における温度のバラツキが大きく、特に基準となるＥ点とＡ点との間の温度差ΔＴが著しく大きい（ΔＴｍａｘ＝−１６．９℃）。このような状態においては、Ａ点の近傍においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれが高い。これは、上述したように、実施例１に係る気化器が伝熱部材９を備えていないことに加え、バルブ固定ベース８ｂの一部がキャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルに直接固定されることによりバルブ８が支持されていることに起因するものと考えられる。具体的には、実施例１に係る気化器が伝熱部材９を備えていないために、実施例２乃至実施例４に係る気化器に比べて、導管４の加熱及び保温が不十分であると考えられる。加えて、キャビネット３の脱着面３ｂを構成するパネルにバルブ８が直接的に固定されているために、ヒータプレート７からバルブ固定ベース８ｂに伝達される熱がキャビネット３の外部へと放出されてしまい、バルブ８を十分に加熱することができていないと考えられる。
【０１２０】
一方、実施例２及び実施例３に係る気化器は、実施例１に係る気化器とは異なり、それぞれ輻射式及び接触式の伝熱部材９を備えている。その結果、実施例２及び実施例３に係る気化器においては、実施例１に係る気化器に比べて、６つの測温箇所の間における温度のバラツキが小さく、基準となるＥ点と各測温箇所との間の温度差ΔＴの最大値ΔＴｍａｘも大幅に小さくなった（それぞれ、ΔＴｍａｘ＝−９．４℃及びΔＴｍａｘ＝−９．５℃）。従って、実施例２及び実施例３に係る気化器においては、実施例１に係る気化器に比べて、導管４の内部においてガスが凝結して液体に戻ってしまうおそれが低い。
【０１２１】
更に、実施例４に係る気化器においては、実施例１乃至実施例３に係る気化器に比べて、Ａ点乃至Ｃ点における温度差ΔＴが更に小さくなり、基準となるＥ点と各測温箇所との間の温度差ΔＴの最大値ΔＴｍａｘも更に小さくなった。これは、上述したように、実施例４に係る気化器においては熱を伝え難い第２支持部材８ｃによってバルブ８が支持されているために、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出が抑制されたためと考えられる。
【０１２２】
〈まとめ〉
本発明の実施例に関する上記説明からも明らかであるように、本発明によれば、気化器の幅を狭くしたり、気化器の内部に複数のガス供給ラインを設けたりした場合においても、気化器に設置された流量測定手段及びバルブを点検又は修理等を目的として取り外したり、再度取り付けたりする操作を容易に行うことができる気化器を提供することができる。また、ヒータプレート７から導管４に熱を伝える伝熱部材を更に備えることにより、導管４が長い場合においても、ヒータプレート７の熱を導管４に伝達してガスの温度の低下を防止することができる。
【０１２３】
更に、熱を伝達し難い第２支持部材８ｃを介してキャビネット３の脱着面３ｂ以外の箇所にバルブ８を固定することにより、バルブ８の容量が大きいために導管４との接合によってバルブ８を支持することが困難である場合においてもバルブ８を確実に支持すると共に、ヒータプレート７からバルブ８に伝達される熱のキャビネット３の外部への放出を抑制して、バルブ８におけるガスの凝結を有効に防止することができる。
【０１２４】
以上、本発明を説明することを目的として、特定の構成を有する幾つかの実施形態及び変形例並びに実施例につき、時に添付図面を参照しながら説明してきたが、本発明の範囲は、これらの例示的な実施形態及び変形例並びに実施例に限定されると解釈されるべきではなく、特許請求の範囲及び明細書に記載された事項の範囲内で、適宜修正を加えることが可能であることは言うまでも無い。
【符号の説明】
【０１２５】
１      気化器
１ａ  気化器（従来技術）
１ｂ  気化器（実施例）
２      タンク
２ａ  タンクヒータ
３      キャビネット
３ａ  断熱材
３ｂ  脱着面
３ｃ  取付面
４      導管
４ａ  導管継手ブロック
４ｂ  配管
４ｃ  マニホルド
５      流量測定手段
５ａ  流量測定手段継手ブロック
５ｂ  流量測定手段固定ベース
６      第１支持部材
７      ヒータプレート
８      バルブ
８ａ  バルブ継手ブロック
８ｂ  バルブ固定ベース
８ｃ  第２支持部材
８ｃｓ  スペーサ
８ｄ  バルブ継手ブロック
９      伝熱部材
９ａ  外表面（ヒータプレートに近い側の端部）
９ｂ  外表面（ヒータプレートから遠い側の端部）
９ｃ  外表面（バルブ継手ブロックに接触している外表面）
９ｄ  可動ヘッド
９ｄｓ  スリーブ
９ｄｆ  フランジ
９ｅ  本体部
９ｆ  弾性体（バネ）
９ｇ  伝熱部材固定ベース
９ｈ  ワッシャ
９ｉ  ボルト
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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