CN105247344A - 原料流体浓度检测器 - Google Patents

原料流体浓度检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN105247344A
CN105247344A CN201480008102.6A CN201480008102A CN105247344A CN 105247344 A CN105247344 A CN 105247344A CN 201480008102 A CN201480008102 A CN 201480008102A CN 105247344 A CN105247344 A CN 105247344A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
recess
material flow
detector
detector body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480008102.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105247344B (zh
Inventor
出口祥啓
永濑正明
土肥亮介
池田信一
西野功二
山路道雄
药师神忠幸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujikin Inc
University of Tokushima NUC
Original Assignee
Fujikin Inc
University of Tokushima NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujikin Inc, University of Tokushima NUC filed Critical Fujikin Inc
Publication of CN105247344A publication Critical patent/CN105247344A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105247344B publication Critical patent/CN105247344B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/03Cuvette constructions
    • G01N21/05Flow-through cuvettes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/59Transmissivity
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N9/00Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity
    • G01N9/24Investigating density or specific gravity of materials; Analysing materials by determining density or specific gravity by observing the transmission of wave or particle radiation through the material
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/33Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85Investigating moving fluids or granular solids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/08Optical fibres; light guides

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Optical Measuring Cells (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

本发明提供一种在有机原料流体的供给系统等中使用的浓度计,能够实现该浓度计的结构的简单化、小型化、产品成本的降低,能够将透光窗的透明度保持为一定从而进行稳定的浓度测定,并且提高了气密性能和耐颗粒性。本发明为由检测器主体(2)、设置于检测器主体(2)的上面或下面的光振荡部和光检测部构成的光分析式原料流体浓度检测器,所述光分析式原料流体浓度检测器构成为:在检测器主体上面或下面形成有至少一个凹部,并且检测器主体具备:从检测器主体的流体入口与凹部连通的流体流路;连通凹部之间的流体通路;从凹部与检测器主体的流体出口连通的流体流路,所述光分析式原料流体浓度检测器构成为:在最接近入口的凹部配置有光振荡部,在剩余的凹部配置有光检测部。

Description

原料流体浓度检测器
技术领域
本发明为涉及半导体制造装置的原料流体供给装置等中使用的工艺流体浓度计的改良的发明,特别是涉及一种在线(in-line,又称为直连、串联、生产线中配置)型光分析方式的原料流体浓度检测器,其能够谋求(实现)浓度计的传感器部的小型化和在线型,并且即使针对高析出性、高光反应性、腐蚀性的原料流体也能够在长时间内保持稳定的透光窗的高透明度和传感器内部的高清洁度(耐颗粒性)。
背景技术
从实现半导体产品的品质提高的观点出发,半导体制造装置的原料流体供给装置等需要向处理装置供给稳定的浓度的工艺原料流体。
因此,以往的这种原料流体供给装置,例如,如图9所示,在发泡型原料流体供给装置中,在进行温度控制的原料罐21的原料蒸气出口的附近设置光分析方式的浓度计22,通过利用来自该浓度计22的浓度检测信号,调整原料罐21的温度、载体气体CG的流量、罐内蒸气压力Po等,由此,将规定的原料浓度的工艺气体24(例如,在罐21内存储的含有三甲基镓TMGa等的有机金属材料蒸气的工艺气体)供给到反应炉23。
此外,图9中,25为热式质量流量控制器,26为罐内压的压力调整装置。
此外,作为上述光分析方式的浓度计22,虽然有各种结构的浓度计22被实用化,但是大多数浓度计22如图10(日本专利特开平9-178652)和图11(日本专利特开2004-108981号)所示,由如下部件构成:被测定气体G流通的光学室(气室、气体单元)27;向光学室27内照射光线的光源28;在光学室27内部通过的光线的受光装置29;根据受光装置29的信号求出吸光度而计算原料浓度的运算装置30等。此外,31为主管路,32为分支管路。
而且,在图10的浓度计22中,测定光学室27内的气体的所谓的吸光光度,并且针对吸光度的测定结果,运用朗伯-比尔定律(Lambert-Beerlaw),计算气体浓度。
并且,后者的日本专利特开2004-108981号中,如图11所示,将内设有光学室(吸光室)的在线传感器33固定于管路31,进行透过上述光学室的光的光度测定。
此外,内设有上述光分析方式的浓度计22或光学室(吸光室)27的在线传感器33为公知设备,在此省略其详细说明。
并且,在原料气体浓度的测定时,首先,需要将光学室27连接固定到管路32(或者管路31)。但是,不容易确保光学室27和管路32(或者管路31)的连接部的气密性,例如,使用通常的包装材料或密封材料的螺入连接或凸缘连接的方法,不容易进行具备高度气密性的连接固定,存在如下问题:在实际中难以达到确保在半导体制造装置的领域中所要求的气密性能(外部泄露在1×10-10Pa·m3/sec以下)这样的情况。
此外,为了长期连续进行稳定的气体浓度测定,需要光学传感器27的透光窗的透明度长时间稳定,透明度产生经时变化的情况下,稳定的气体浓度测定变得困难。
但是,以往的气体浓度计中,大多数使用石英玻璃作为透光窗的构成材料,因此,在具有高腐蚀性或者高析出性的有机原料气体的浓度测定中,由于透光窗被腐蚀或者因原料的析出而造成其透明度提前降低,存在不能够进行稳定的原料气体浓度的测定这样的问题。
另一方面,光学室27内部的各种构造物也需要保持高的气密性而将其坚固地固定保持于光学室27的主体。因此,在光学室27的内部,使用各种合成树脂制密封材料或银钎焊、金钎焊等。
但是,光学室27内的合成树脂制密封材料或银钎焊、金钎焊等的部件,会有成为将各部件本身的内部含有的气体或颗粒释放到有机原料气体内的释放源的危险性,实际上,存在由于颗粒的释放产生气体纯度的降低的问题。因此,半导体制造用气体供给系统中,不希望使用银钎焊或者金钎焊。
如上所述,使用以往的光分析方式的浓度计的情况下,不仅难以实现设备的小型化或设备费用的降低,而且在气体气密性的保持或浓度测定精度的稳定性确保以及高气体纯度的保持等方面也存在很多问题,尤其是在有机原料气体的情况下,急需解决起因于其腐蚀性而产生的透光窗的透明度的降低、密封用部件造成的气体纯度的降低以及气密性确保等的问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开平9-178652号公报
专利文献2:日本专利特开2004-108981号公报
专利文献3:日本专利特开平11-280967号公报
发明内容
本发明是要解决在以往的原料流体供给装置等中使用的原料浓度计中的上述各种问题,即解决(I)不容易实现浓度计的构造的简单化和小型化以及产品成本的下降;和(II)因为透光窗的透明度变动,所以无法进行稳定并且高精度的原料流体浓度的测定等的问题,由此,本发明的主要目的在于提供一种在线型原料流体浓度检测器,该在线型原料流体浓度检测器即使为高腐蚀性的有机原料流体,透光窗的透明度经过长时间也不会变动,能够以高精度进行稳定的浓度测定,并能够小型化且以低价进行制造。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第一方式,为具备检测器主体2、和设置于检测器主体2的上面或者下面的光振荡部5a以及光检测部5b的光分析式原料流体浓度检测器,本发明的基本结构如下:在检测器主体2的上面和下面形成有至少一个凹部17,并且检测器主体2具备:从检测器主体2的流体入口连通到凹部17的流体流路2a;连通凹部17之间的流体通路2b;和从凹部17连通到检测器主体2的流体出口的流体流路2c,在至少一个凹部配置有光振荡部5a,在剩余的凹部配置有光检测部5b。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第二方式,在上述第一方式中,光振荡部具备:透光板、光强度检测用的光电二极管、光振荡用的光源(光纤),光检测部具备:透光板和光强度检测用的光电二极管。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第三方式,在上述第二方式中,在形成于检测器主体上的凹部配置的透光板,使用垫片型密封件进行气密地固定。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第四方式,为一种具备检测器主体2、和设置于检测器主体2的上面的光振荡部5a以及设置于检测器主体2的下面的光检测部5b的光分析式原料流体浓度检测器,所述光分析式原料流体浓度检测器具备:设置于检测器主体2的上面和下面的利用流体通路2b而加以连通的凹部17;装设于该凹部17内的垫片型密封件6;与垫片型密封件6相对配置,气密地夹接(夹住)透光板11a并接合固定的第一固定凸缘14和第二固定凸缘16;设置在第二固定凸缘16内的光纤9和光电二极管10;和将上述接合固定的两个固定凸缘14、16经由垫片型密封件6气密地固定到检测器主体2的凹部内的保持固定体12。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第五方式,为一种具备检测器主体2、和设置于检测器主体2的上面的光振荡部5a以及设置于检测器主体2的下面的光检测部5b的光分析式原料流体浓度检测器,所述检测器主体2具备:分别设置于上面和下面的凹部17;连通两凹部17之间的流体通路2b;连通流体入口与上面的凹部17之间的流体通路2a;和连通流体出口与下面的凹部17之间的流体通路2c,所述光振荡部5a和光检测部5b具备:装设在与上述凹部17连接的垫片收容部17a内的垫片型密封件6;具有内周面阶梯状缩径的插入凹部14b,与上述垫片型密封件6相对状配置的第一固定凸缘14;配置于上述第一固定凸缘14的插入凹部14b的最深部(最深处)的透光板11a;将具有阶梯状外周面的突出部16b插入至上述第一固定凸缘14的插入凹部14b内,夹持上述透光板11a,从而气密地接合固定到上述插入凹部14b的第二固定凸缘16;配设固定于第二固定凸缘16内的上述透光板11a的外侧的光强度检测用的光电二极管10;和在中央具备收容上述嵌合固定了的两固定凸缘14、16的凸缘收纳部12a,利用固定用螺栓8的紧固将收纳于凸缘收纳部12a内的两固定凸缘14、16经由垫片型密封件6气密地固定到检测器主体2的保持固定体12。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第六方式,在上述第五方式中,第二固定凸缘16的突出部16b的前端面16d和第一固定凸缘14的插入凹部14b的底面14c,用作透光板11a的密封面。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第七方式按照如下方式形成:在上述第五方式中,第一固定凸缘14的垫片收容部14d的底面14e,用作垫片密封面。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第八方式做成如下结构:在上述第五方式中,在光振荡部5a的第二固定凸缘16设置有光纤插入孔9a,并且,光电二极管10,用作对来自透光板11a的反射光强度进行检测用的光电二极管。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第九方式做成如下结构:在上述第五方式中,设置于光检测部5b的第二固定凸缘16的光电二极管10,用作对来自透光板11a的透过光强度进行检测用的光电二极管。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第十方式构成为:在上述第五方式中,在检测器主体2的上面隔开间隔设置有其他的光检测部5b,并且利用流体通路2c将设置于检测器主体2的下面的光检测部5b的凹部17与上述其他的光检测部5b的凹部17之间加以连通,利用上述其他的光检测部5b检测来自设置于上述下面的光检测部5b的透光板11a的反射光强度。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第十一方式做成如下结构:在上述第五方式中,原料流体为析出性或者高反应性或者腐蚀性的有机原料蒸气。
本发明涉及的原料流体浓度检测器的第十二方式做成如下结构,在上述第五方式中,透光板11a为蓝宝石制。
发明效果
本发明在检测器主体2的上面和下面形成有至少一个凹部17,并且上述检测器主体2还具备从检测器主体2的流体入口与凹部17连通的流体流路2a、连通凹部17之间的流体通路2b、从凹部17与检测器主体2的流体出口连通的流体流路2c,在至少一个凹部配置有光振荡部5a,在剩余的凹部配置有光检测部5b,因此,能够将原料浓度检测器形成为在线型并且形成为极其简单的结构的部件。
此外,光振荡部5a和光检测部5b具备:装设于上述垫片收容部17a内的垫片型密封件6;与此相对状配置的具有插入凹部14b的第一固定凸缘14;将突出部16b插入至插入凹部14b,利用压入气密地接合固定于第一固定凸缘14的第二固定凸缘16;气密地夹持于两凸缘之间的蓝宝石制透光板11a;将两凸缘14、16按压固定于检测器主体2的保持固定体12,因此,能够使得光振荡部5a和光检测部5b的构造单纯化,并且能够保持高度的气密性。
并且,透光窗11为蓝宝石制,因此,即使为析出性、反应性、腐蚀性流体,透光率也不会降低,能够进行稳定的高精度的浓度测定。
此外,使用垫片型密封件,因此,与使用其他的合成树脂制密封材料或银钎焊、金钎焊等的密封构造相比较,能够达成完全没有杂质混入流体内。
除此之外,作为脆性破坏材料构成的板材11的透光窗夹入到第一固定凸缘14和第二固定凸缘16之间,由此气密地接合固定两凸缘,并且装设了该透光窗且气密地接合固定的两凸缘利用固定到主体2的保持固定体12气密地插接到凹部17内,因此,不使用密封材料也能够保持高气密性并且容易、坚固地保持固定透光窗。
如此,本发明的原料流体浓度检测器,在设备的小型化、设备费用的削减、气密性的保持、浓度测定精度的稳定性确保以及高气体纯度的保持等方面起到优异的效果。
附图说明
图1为本发明的实施方式涉及的原料流体浓度检测器的纵截面概要图。
图2为图1的原料流体浓度检测器的俯视图。
图3为图1的原料流体浓度检测器的光振荡部的纵截面概要图。
图4为图3的光振荡部的保持固定体的纵截面图和俯视图。
图5为图3的光振荡部的第二固定凸缘的纵截面图。
图6为图3的光振荡部的第一固定凸缘的纵截面图。
图7为表示图3的光振荡部的垫片型密封件的概要的截面图。
图8为表示本发明涉及的浓度计的试验装置的概要的系统图。
图9为以往的半导体制造装置用原料气体供给装置的概要说明图。
图10为表示以往的气体浓度计的使用示例的图。
图11为表示以往的其他的气体浓度计的使用示例的图。
符号说明
1原料流体浓度检测器
2检测器主体
2a流体通路
2b流体通路
2c流体通路
3入口块体
3a流体通路
3b接头部
4出口块体
4a流体通路
4b接头部
5a光振荡部
5b光检测部
6垫片型密封件
6a垫片
6b环状保持部件(retainer又称为挡板、制动部件)
6c引导环
7泄漏检查用孔
8固定用螺栓
9光纤
9a光纤插入孔
10光电二极管
11脆性破坏材料构成的板材(透光窗)
11a蓝宝石制透光板
12保持固定体
12a凸缘收纳部
12b螺栓插入孔
12c台阶部
13密封面
14第一固定凸缘
14a阶梯部
14b插入凹部
14c凹部的底面(密封面)
14d垫片收容部
16第二固定凸缘
16a阶梯部
16b突出部
16c光电二极管收纳凹部
16d突出部的前端部(密封面)
17凹部
17a垫片收容部
18光源装置
18a反射光检测装置
18b输出光检测装置
19运算装置
20标准浓度计
具体实施方式
以下,基于附图详细说明本发明的实施方式。
图1和图2为表示本发明的第一实施方式涉及的原料流体浓度检测器1的图,该原料流体浓度检测器1由如下部件构成:检测器主体2、固定于其两侧部的入口块体3和出口块体4、并列状设置于检测器主体2的上面侧的光振荡部5a和光检测部5b、设置于检测器主体2的下面侧的光检测部5b等。
上述检测器主体2、入口块体3和出口块体4由不锈钢等形成,流体通路2a、2b、2c、3a、4a分别设置为连通状。此外,经由垫片型密封件6,入口块体3和出口块体4利用螺栓(图示省略)被气密地固定于检测器主体2的两侧部。并且,3b、4b为接头部,7为泄漏检查用孔、8为光振荡部5a的固定用螺栓。再者,光检测部5b也与上述光振荡部5a同样,利用固定用螺栓8加以固定(图示省略)。
上述光振荡部5a和光检测部5b,在检测器主体2的上面侧隔着间隔并列配置,来自光源或衍射光栅或透镜等构成的光源装置(省略图示)的可见光区域或者紫外光区域的规定波长的光经过光纤9入射到上述光振荡部5a内的由脆性破坏材料构成的板材11即由蓝宝石制透光板材构成的透光板11a。
上述入射的光的大部分,透过蓝宝石制透光板11a入射到流体通路2a内,但是,上述入射的光的一部分被蓝宝石制透光板11a反射,通过光电二极管10检测该反射光的强度。
上述光检测部5b,在光振荡部5a的斜下方的检测器主体2的下面侧与上述光振荡部5a相对状设置,通过流体通路2b从光振荡部5a入射的光,通过蓝宝石制透光板11a入射到光检测部5b内的光电二极管10,检测该入射光的光强度。
此外,检测器主体2的下面侧的光检测部5b内的蓝宝石制透光板11a上,也会有一部分的入射光被反射,但是该反射光通过流体通路2c入射到检测器主体2的上面侧的光检测部5b,在该光检测部5b检测来自上述下面侧的光检测部5b的反射光的强度。
在上述下面侧的光检测部5b被检测的光强度,随着流体通路2b内流通的原料流体(工艺用流体)的浓度等变化,检测出的光强度信号被输入到运算装置(省略图示),在此,对原料流体内的原料浓度进行运算。
此外,原料浓度C,基本上,基于使用分光光度计求出的吸光度A,通过下述(1)式进行运算。
A=log10(I0/I)=ε×C×I···(1)
其中,(1)式中,I0为来自光振荡部5a的入射光强度,I为透过光强度(到光检测部5b的光电二极管10的入射光强度),ε为原料的摩尔吸光系数,C为原料浓度,A为吸光度。
此外,由于经年变化等,光振荡部5a、光检测部5b的透光特性会发生变化,但是,该透光特性的变化,作为检测反射光的上面侧的光振荡部5a的光电二极管10或上面侧的光检测部5b的光电二极管10的检测值的变化而得到体现。因此,使用该上面侧的光振荡部5a和光检测部5b的各光电二极管10的检测值,进行上述式(1)中的入射光强度I0或透过光强度I的补正。
上述光振荡部5a和光检测部5b为在构造上完全相同的部件,如图3所示,由如下部件形成:不锈钢制的中央具有凸缘收容孔12a的保持固定体12;设置于检测器主体2的外表面的第一固定凸缘14;第二固定凸缘16;气密地夹入固定于两凸缘14、16之间的蓝宝石制透光板11a;和位于透光板11a的上方并固定于第二固定凸缘16的光电二极管10等。
即,第二固定凸缘16和第一固定凸缘14,如后所述,利用8~12N的力将第二固定凸缘16的突出部16b压入到第一固定凸缘14的插入凹部14b内,由此,突出部16b的前端面16d和插入凹部14b的底面14c用作密封面,以夹入固定蓝宝石制透光板11a的状态被气密地一体化。
而且,将该第二固定凸缘16和第一固定凸缘14一体化得到的部件插入至保持固定体12的凸缘收容孔12a内,利用固定用螺栓8并介入设置垫片型密封件6,将保持固定体12按压固定到检测器主体2,由此,光振荡部5a和光检测部5b被气密地固定到检测器主体2。
此外,在图3中,17为形成于检测器主体2的外表面的凹部,6a为垫片(gasket),13为两固定凸缘14、16之前的密封面、14e为垫片6a和第一固定凸缘14之间的密封面、9a为光纤的插入孔。
此外,在上述图1的实施方式中,检测器主体2的上面侧隔着间隔设置有光振荡部5a和光检测部5b,但是,毋庸置疑,也可以省略上面侧的光检测部5b,并且利用流体通路2c直接连通下面侧的光检测部5b的凹部17与流体出口侧。
而且,也能够为:在检测器主体2的上面侧设置有光检测部5b,在下面侧设置有光振荡部5a,即,光振荡部5a除了配置在距离入口最近的凹部以外,也能够设置于其他的凹部,并且,代替上述蓝宝石制透光板11a,也能够使用其他的材质,例如石英玻璃等。
具体而言,如图4所示,上述保持固定体12在厚度12~15mm的四边型钢板的中央部设置有凸缘收容孔12a,在其两侧部设置有固定用螺栓8的插入孔12b。
此外,保持固定体12的下端部形成有嵌合于第一固定凸缘14的外周部上面而用于按压此处的台阶部12c,凸缘收容孔12a的下方被扩径,形成为第一固定凸缘14的收容部。
如图5所示,上述第二固定凸缘16形成为不锈钢制的短的圆柱体,其一侧的中央部形成为利用2阶段的台阶部16a的缩径为阶梯状(阶梯状缩径)的突出部16b。
并且,缩径的突出部16b的前端部的前端面16d成为与厚度0.8~1.5mm的程度的薄透光板11a抵接的密封面。
如图6所示,上述第一固定凸缘14由不锈钢形成为圆盘状,在中央部形成有利用3阶段的台阶部14a缩径为台阶状的插入凹部14b。并且,该插入凹部14b形成为贯通状,与检测器主体2的凹部17连通。
而且,上述3阶段的台阶部14a的中间部构成为蓝宝石制透光板11a的收纳部,在此,载置固定有蓝宝石制透光板11a。
再者,在第一固定凸缘14的下面侧形成有垫片6a的收容部14d,在此,插入固定有垫片型密封件6的上半部。
如图7所示,上述垫片型密封件6,由如下部件构成:第一固定凸缘14的垫片收容部14d、检测器主体2侧的垫片收容部17a、环状的垫片6a、环状的保持部件6b、环状的引导环6c等,通过密封面15、15成为双重密封的结构。
此外,构成由上述脆性破坏材料形成的板材11制的透光窗的蓝宝石制透光板11a,为所谓高纯度的氧化铝(Al2O3)的单晶,形成为厚度0.8~1.5mm,耐磨损性、耐腐蚀性(耐药品性)、耐热性等优异,确认了不会被半导体制造用中使用的有机原料气体腐蚀或发生变质,其光透明度几乎没有变化。
此外,上述垫片型密封件6、蓝宝石制透光板11a和光电二极管10等为公知的部件,因此,在此省略其详细说明。
接着,对本发明涉及的原料流体浓度检测器1的浓度检测试验及其结果进行说明。
首先,如图8所示,将原料流体浓度检测器1在线状连接到半导体制造装置用的工艺气体(有机原料TMGa蒸气)的供给管路,利用光源装置18通过光纤9将光入射到光振荡部5a。并且,光振荡部5a和光检测部5b的光电二极管10,选定为受光面1.0mm×1.1mm、直径504mm、高度3.6mm,蓝宝石制透光板11a的厚度为1.0mm、直径为8.0mm,再者,光振荡部5a和光检测部5b间的流体通路2b的长度设定为30mm,流路的内径设定为4.0mmΦ。
光入射到光振荡部5a,来自光振荡部5a的光电二极管10的检测输出通过反射光检测装置18a输入到运算装置19,并且,来自光检测部5b的光电二极管10的检测输出通过输出光检测装置18b输入运算装置19,在此,使用上述(1)式,隔开规定的时间间隔对在流体通路2a内流通的有机原料TMGa蒸气的浓度进行运算,记录、显示其结果。
来自上述反射光检测装置18a的检测输出,在运算装置19的原料浓度检测值的补正中使用,由此,因来自光源装置18的入射光的所谓的摇摆或者蓝宝石制透光板11a的透光率的经年变化等而产生的原料浓度的测定误差得到补正。
从试验结果可以确认,本发明涉及的原料流体浓度检测器,能够进行不会比以往的高价的浓度检测器差的高精度的浓度测定。
产业上的可利用性
本申请的发明不仅能够在半导体制造用气体供给系统中使用,而且也能够在处理析出性、光反应性、腐蚀性流体的所有的流体供给管路或者流体使用设备类的流体浓度的连续检测中使用。

Claims (12)

1.一种原料流体浓度检测器,为具备检测器主体、和设置于检测器主体的上面或下面的光振荡部以及光检测部的光分析式原料流体浓度检测器,其特征在于,
在检测器主体上面和下面的各个上形成有至少一个凹部,
并且所述检测器主体具备:从检测器主体的流体入口连通到凹部的流体流路;连通凹部之间的流体通路;和从凹部连通到检测器主体的流体出口的流体流路,
在至少一个凹部配置有光振荡部,在剩余的凹部配置有光检测部。
2.根据权利要求1所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,
光振荡部具备:透光板、光强度检测用的光电二极管和光振荡用的光源(光纤),
光检测部具备:透光板和光强度检测用的光电二极管。
3.根据权利要求2所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,
在形成于检测器主体的凹部配置的透光板,使用垫片型密封件而加以气密地固定。
4.一种原料流体浓度检测器,为具备检测器主体、和设置于检测器主体的上面的光振荡部以及设置于检测器主体的下面的光检测部的光分析式原料流体浓度检测器,其特征在于,
所述原料流体浓度检测器具备:
设置于检测器主体的上面和下面、利用流体通路连通的凹部;
装设于该凹部内的垫片型密封件;
与垫片型密封件相对配置、气密地夹接透光板而接合固定的第一固定凸缘和第二固定凸缘;
设置于第二固定凸缘内的光纤和光电二极管;和
将所述接合固定的两个固定凸缘经由垫片型密封件气密地固定到检测器主体的凹部内的保持固定体。
5.一种原料流体浓度检测器,为具备检测器主体、设置于检测器主体的上面的光振荡部和设置于检测器主体的下面的光检测部的光分析式原料流体浓度检测器,其特征在于,
所述检测器主体具备:
分别设置于上面和下面的凹部;连通两凹部之间的流体通路;连通流体入口与上面的凹部之间的流体通路;和连通流体出口与下面的凹部之间的流体通路,并且,
所述光振荡部和光检测部的各个具备:
装设在与所述凹部连接的垫片收容部内的垫片型密封件;
具有内周面阶梯状缩径的插入凹部,与所述垫片型密封件相对状配置的第一固定凸缘;
配置于所述第一固定凸缘的插入凹部的最深部的透光板;
将具有阶梯状外周面的突出部插入所述第一固定凸缘的插入凹部内,夹持所述透光板而气密地接合固定到所述第一固定凸缘的第二固定凸缘;
配设固定于第二固定凸缘内的所述透光板的外侧的光强度检测用的光电二极管;和
在中央具备收容所述接合固定的两固定凸缘的凸缘收纳部,利用固定用螺栓的紧固,将收纳于凸缘收纳部内的两固定凸缘经由垫片型密封件气密地固定到检测器主体的保持固定体。
6.根据权利要求5所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,
第二固定凸缘的突出部的前端面和第一固定凸缘的插入凹部的底面,用作透光板的密封面。
7.根据权利要求5所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,
第一固定凸缘的垫片收容部的底面,用作垫片密封面。
8.根据权利要求5所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,
在光振荡部的第二固定凸缘设置有光纤插入孔,并且光电二极管,用作对来自透光板的反射光强度进行检测用的光电二极管。
9.根据权利要求5所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,
设置于光检测部的第二固定凸缘的光电二极管,用作对来自透光板的透过光强度进行检测用的光电二极管。
10.根据权利要求5所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,
在检测器主体的上面隔着间隔设置有其他的光检测部,并且利用流体通路将设置于检测器主体的下面的光检测部的凹部和所述其他的光检测部的凹部之间连通,通过所述其他的光检测部对来自设置于所述下面的光检测部的透光板的反射光强度进行检测。
11.根据权利要求5所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,原料流体为析出性或者高反应性或者腐蚀性的有机原料蒸气。
12.根据权利要求5所述的原料流体浓度检测器,其特征在于,透光板为蓝宝石制透光板。
CN201480008102.6A 2013-05-09 2014-04-30 原料流体浓度检测器 Expired - Fee Related CN105247344B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013099081 2013-05-09
JP2013-099081 2013-05-09
PCT/JP2014/002376 WO2014181527A1 (ja) 2013-05-09 2014-04-30 原料流体濃度検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105247344A true CN105247344A (zh) 2016-01-13
CN105247344B CN105247344B (zh) 2018-11-13

Family

ID=51867018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480008102.6A Expired - Fee Related CN105247344B (zh) 2013-05-09 2014-04-30 原料流体浓度检测器

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9651467B2 (zh)
JP (1) JP6326284B2 (zh)
KR (1) KR101722013B1 (zh)
CN (1) CN105247344B (zh)
SG (1) SG11201509120VA (zh)
TW (1) TWI515421B (zh)
WO (1) WO2014181527A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638578C1 (ru) * 2016-07-11 2017-12-14 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Дифференциальный измеритель оптической плотности жидкой среды
CN107796731A (zh) * 2016-09-05 2018-03-13 浚洸光学科技股份有限公司 液体浓度的检测装置
CN109477791A (zh) * 2016-07-29 2019-03-15 国立大学法人德岛大学 浓度测定装置
CN112703388A (zh) * 2018-09-25 2021-04-23 株式会社富士金 浓度测定装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5973969B2 (ja) * 2013-07-31 2016-08-23 国立大学法人徳島大学 インライン型濃度計及び濃度検出方法
KR20160120336A (ko) * 2014-07-29 2016-10-17 토쿠시마 대학 인라인형 농도 계측 장치
US10913071B2 (en) 2016-03-09 2021-02-09 Pearson Incorporated Scalper apparatus and processing system
EP3444591B1 (en) * 2016-04-15 2023-06-28 PHC Holdings Corporation Gas sensor and constant-temperature apparatus
US10322487B1 (en) 2016-07-15 2019-06-18 Pearson Incorporated Roller mill grinding apparatus with regenerative capability
WO2018168559A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 株式会社フジキン 継手および流体制御装置
US10807098B1 (en) 2017-07-26 2020-10-20 Pearson Incorporated Systems and methods for step grinding
US11325133B1 (en) 2018-07-26 2022-05-10 Pearson Incorporated Systems and methods for monitoring the roll diameter and shock loads in a milling apparatus
US10751722B1 (en) 2018-10-24 2020-08-25 Pearson Incorporated System for processing cannabis crop materials
US10785906B2 (en) 2019-02-19 2020-09-29 Pearson Incorporated Plant processing system
US10757860B1 (en) 2019-10-31 2020-09-01 Hemp Processing Solutions, LLC Stripper apparatus crop harvesting system
US10933424B1 (en) 2019-12-11 2021-03-02 Pearson Incorporated Grinding roll improvements
CN113551704B (zh) * 2021-07-09 2022-08-09 山西辉能科技有限公司 一种在线微水密度用变送器
JP7393753B2 (ja) 2021-07-31 2023-12-07 株式会社フジキン 濃度測定装置
CN116728744B (zh) * 2023-05-25 2023-11-24 广州市日博精密机械有限公司 一种用于制造具有法兰型瓶口的瓶子生产工艺及吹瓶机

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11280967A (ja) * 1998-03-31 1999-10-15 Fujikin Inc 流体継手
JP2007305945A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Univ Waseda モールド支持構造及びモールド支持方法
CN201307087Y (zh) * 2008-12-06 2009-09-09 中国海洋大学 海洋环境下的光谱观测窗口
JP3155842U (ja) * 2009-09-18 2009-12-03 テルモ株式会社 成分測定装置
CN101707919A (zh) * 2007-06-15 2010-05-12 英国石油化学品有限公司 在线分析蒸气相工艺流的方法
CN102288544A (zh) * 2010-06-17 2011-12-21 北京利达科信环境安全技术有限公司 浊度流通池
CN202794018U (zh) * 2012-09-13 2013-03-13 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种光纤接口的z型流通池

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4187721A (en) * 1977-07-25 1980-02-12 S & F Associates Method and structure for flow measurement
JP3088843B2 (ja) * 1992-05-26 2000-09-18 株式会社神戸製鋼所 高圧下物質観察装置
JP3155842B2 (ja) * 1992-10-30 2001-04-16 キヤノン株式会社 像ぶれ補正装置
JP3299102B2 (ja) * 1995-01-31 2002-07-08 株式会社堀場製作所 半導体特殊ガス用赤外線ガス分析計
JPH09178652A (ja) 1995-12-26 1997-07-11 Ebara Jitsugyo Kk ガス濃度測定装置及び方法
JP3663722B2 (ja) * 1996-03-05 2005-06-22 昭和電工株式会社 化合物半導体成長層及びその製造方法
JPH11166886A (ja) * 1997-12-04 1999-06-22 Hitachi Ltd 液体クロマトグラフ装置
JPH11183366A (ja) * 1997-12-25 1999-07-09 Nippon Sanso Kk 分光分析用測定セル
JP3884562B2 (ja) * 1998-04-23 2007-02-21 株式会社堀場製作所 流体試料用フローセル
JP2003207448A (ja) * 2002-01-09 2003-07-25 Horiba Ltd ガス分析装置
JP3821227B2 (ja) 2002-09-19 2006-09-13 信越化学工業株式会社 有機金属化合物の気化供給装置
JP2007527997A (ja) * 2004-03-06 2007-10-04 マイケル トレイナー, 粒子のサイズおよび形状を決定する方法および装置
JP4524388B2 (ja) * 2004-05-20 2010-08-18 独立行政法人 日本原子力研究開発機構 光学計測機器用フランジ付き超高真空観測窓の気密方法
GB0516477D0 (en) * 2005-08-11 2005-09-14 Optical Reference Systems Ltd Apparatus for measuring semiconductor physical characteristics
JP2007088423A (ja) * 2005-08-23 2007-04-05 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 高圧処理装置および高圧処理方法
JP2008218698A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Hitachi Kokusai Electric Inc 熱処理装置
JP5714977B2 (ja) * 2010-06-28 2015-05-07 株式会社堀場製作所 光学測定装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11280967A (ja) * 1998-03-31 1999-10-15 Fujikin Inc 流体継手
JP2007305945A (ja) * 2006-05-15 2007-11-22 Univ Waseda モールド支持構造及びモールド支持方法
CN101707919A (zh) * 2007-06-15 2010-05-12 英国石油化学品有限公司 在线分析蒸气相工艺流的方法
CN201307087Y (zh) * 2008-12-06 2009-09-09 中国海洋大学 海洋环境下的光谱观测窗口
JP3155842U (ja) * 2009-09-18 2009-12-03 テルモ株式会社 成分測定装置
CN102288544A (zh) * 2010-06-17 2011-12-21 北京利达科信环境安全技术有限公司 浊度流通池
CN202794018U (zh) * 2012-09-13 2013-03-13 山东省科学院海洋仪器仪表研究所 一种光纤接口的z型流通池

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2638578C1 (ru) * 2016-07-11 2017-12-14 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Дифференциальный измеритель оптической плотности жидкой среды
CN109477791A (zh) * 2016-07-29 2019-03-15 国立大学法人德岛大学 浓度测定装置
CN107796731A (zh) * 2016-09-05 2018-03-13 浚洸光学科技股份有限公司 液体浓度的检测装置
CN107796731B (zh) * 2016-09-05 2020-02-07 浚洸光学科技股份有限公司 通过溶液折射率测量提高溶液浓度检测灵敏度的检测装置
CN112703388A (zh) * 2018-09-25 2021-04-23 株式会社富士金 浓度测定装置

Also Published As

Publication number Publication date
SG11201509120VA (en) 2015-12-30
TW201510501A (zh) 2015-03-16
TWI515421B (zh) 2016-01-01
JP6326284B2 (ja) 2018-05-16
CN105247344B (zh) 2018-11-13
KR101722013B1 (ko) 2017-03-31
JP2014238391A (ja) 2014-12-18
US20160061704A1 (en) 2016-03-03
WO2014181527A1 (ja) 2014-11-13
KR20150093232A (ko) 2015-08-17
US9651467B2 (en) 2017-05-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105247344A (zh) 原料流体浓度检测器
CN105164512A (zh) 脆性破坏性板材的固定构造和使用该固定构造的由脆性破坏性板材构成的透光窗板的固定方法
US8130379B1 (en) Gas analyzer
JP2014219294A5 (zh)
KR101737377B1 (ko) 인라인형 농도계 및 농도 검출 방법
TW201629658A (zh) 用於ir和uv監控的具有小容量且長路徑長度的多程氣體單元
US10639627B2 (en) Fluid analyzer manifold and techniques
JP6715727B2 (ja) Cp2Mg濃度測定装置
JP2023011020A (ja) 気相媒質の品質を監視するための方法及び装置
CN106198484B (zh) 一种用于石化载氢管道氢气和杂质含量在线监测的光纤传感系统与方法
US10508976B1 (en) Gas sampling device and method
CN105067553A (zh) 基于伴热池的烟气高精度的ftir在线测量系统
CN212808046U (zh) 一种高频红外碳硫仪双碳双硫吸收池
JPH0252214B2 (zh)
WO2022055416A1 (en) Gas cell and method of forming the same
JP3957333B2 (ja) 半導体用特殊材料ガス成分濃度測定装置
CN114354513A (zh) 一种石脑油换热过程中在线色度检测装置
JPH06195576A (ja) 半導体材料ガス検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20181113