JP2008261886A - Thermal desorption spectroscopy - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物品が配置された加熱室を通流したガスを分析する昇温脱離ガス分析方法に関するものである。 The present invention relates to a temperature-programmed desorption gas analysis method for analyzing a gas flowing through a heating chamber in which articles are arranged.
従来から、半導体製造工程に用いられる高純度ガスの測定において、電圧が印加される2つの電極間の放電の変化により測定ガスの不純物濃度を測定する技術が提供されている(下記特許文献1乃至7)。このように、従来は、電圧が印加される2つの電極間の放電の変化を測定ガスの不純物濃度の測定のみに利用すべきものであると考えられていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in measurement of high purity gas used in a semiconductor manufacturing process, a technique for measuring the impurity concentration of a measurement gas by a change in discharge between two electrodes to which a voltage is applied has been provided (
そして、従来は、このような放電現象を利用した測定技術は、単に、測定ガスの不純物濃度を測定するに留まり、その特質を生かした応用技術は何ら提供されていなかった。
本発明者は、研究の結果、ガス中の不純物濃度の変化のみならず、他の雰囲気の変化(例えば、圧力変化、温度変化、微粒子量の変化、荷電粒子の変化、電磁波の変化)によっても、電極間の放電の状態が変化し、その感度は非常に高いことを見出した。 As a result of the research, the inventor has not only changed the impurity concentration in the gas but also changed other atmospheres (for example, pressure change, temperature change, fine particle amount change, charged particle change, electromagnetic wave change). It was found that the state of discharge between the electrodes changed and the sensitivity was very high.
本発明は、このような知見に基づいて、雰囲気に複数種の変化のうちの何らかの変化が生じたことを高感度で検出することができる雰囲気の変化の検出方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an atmosphere change detection method capable of detecting with high sensitivity that any of a plurality of types of changes has occurred in an atmosphere based on such knowledge. .
また、本発明は、放電現象を利用した測定技術を用いた種々の応用技術を提供することを目的とする。 Another object of the present invention is to provide various applied techniques using a measurement technique using a discharge phenomenon.
ここでは、前記課題を解決する技術手段として、以下の各態様を提示する。なお、下記第11及び第12の態様が請求項1及び2に係る発明に相当している。
Here, the following aspects are presented as technical means for solving the problems. The following eleventh and twelfth aspects correspond to the inventions according to
第1の態様による雰囲気の変化の検出方法は、電圧が印加される2つの電極間の放電の変化により、雰囲気に複数種の変化のうちの何らかの変化が生じたことを検出するものである。前記雰囲気は、例えば、流路を通流する気体であってもよいし、通流していないある室内の気体であってもよい。また、放電の変化としては、例えば、電位差の変化、放電電圧値を放電電流値で除算した値の変化、放電電圧値を放電電流値と電極間距離の積算値で除算した値の変化などを挙げることができる。この点は、後述する態様についても同様である。 The atmosphere change detection method according to the first aspect detects that a change of a plurality of types of changes has occurred in the atmosphere due to a change in discharge between two electrodes to which a voltage is applied. The atmosphere may be, for example, a gas flowing through a flow path or a certain indoor gas that is not flowing. Examples of the change in discharge include a change in potential difference, a change in value obtained by dividing the discharge voltage value by the discharge current value, and a change in value obtained by dividing the discharge voltage value by the integrated value of the discharge current value and the distance between the electrodes. Can be mentioned. This point is the same also about the aspect mentioned later.
この第1の態様によれば、前述した知見からわかるように、雰囲気に複数種の変化のうちの何らかの変化が生じたことを高感度で検出することができる。したがって、この検出方法は、例えば、流路を通流するガスの異常を検出する方法や、防犯等のため室内に人が侵入したことを検出する方法や、ガスが燃焼している際に不完全燃焼が発生したことを検出する方法などとして用いたり、後述する第2及び第3の態様などにおいて用いることができる。 According to the first aspect, as can be understood from the above-described knowledge, it is possible to detect with high sensitivity that some change among a plurality of types of changes has occurred in the atmosphere. Therefore, this detection method is, for example, a method for detecting an abnormality in the gas flowing through the flow path, a method for detecting that a person has entered the room for crime prevention, or a method for detecting when a gas is burning. It can be used as a method for detecting the occurrence of complete combustion or in the second and third modes described later.
第2の態様によるガス分析装置は、複数の流路をそれぞれ流れるガスに対してそれぞれ複数種の分析を行うガス分析装置において、互いに異なる種類の分析を行う複数のガス分析計と、前記複数の流路をそれぞれ流れるガスにそれぞれ対応して設けられ当該ガスの変化をそれぞれ検出する複数のガス変化検出装置であって、各々が、導入口から導入されたガスが通流する放電室と、該放電室内に配置され電圧が印加される2つの電極とを有し、前記2つの電極間の放電の変化により前記導入されたガスの変化を検出する複数のガス変化検出装置と、前記複数のガス変化検出装置により変化が検出されたガスの流路を前記複数のガス分析計に選択的に接続させる切替手段と、を備えたものである。前記複数のガス変化検出装置によりいずれかのガスに変化が生じたことが検出されない場合には、前記複数のガス分析計を作動させなくてもよいし、あるいは、前記複数の流路の各々を順次巡回的に前記複数のガス分析計に接続して、前記複数のガス分析計により各流路を流れるガスを順次巡回的に分析してもよい。 A gas analyzer according to a second aspect includes a plurality of gas analyzers that perform different types of analysis in a gas analyzer that performs a plurality of types of analysis on gases that flow through a plurality of flow paths, respectively, A plurality of gas change detection devices provided respectively corresponding to the gases flowing through the flow paths and detecting changes in the gas, each of which has a discharge chamber through which the gas introduced from the introduction port flows; A plurality of gas change detectors that have two electrodes disposed in a discharge chamber and to which a voltage is applied, and that detect a change in the introduced gas by a change in discharge between the two electrodes; and the plurality of gases And a switching means for selectively connecting the gas flow path in which the change is detected by the change detection device to the plurality of gas analyzers. If it is not detected by the plurality of gas change detection devices that any of the gases has changed, the plurality of gas analyzers may not be operated, or each of the plurality of flow paths may be It is also possible to sequentially connect to the plurality of gas analyzers in a cyclic manner, and sequentially analyze the gas flowing through each flow path by the plurality of gas analyzers.
前記第2の態様によれば、各流路のガスの変化が各ガス変化検出装置によって検出され、変化が検出されたガスが、互いに異なる種類の分析を行う複数のガス分析計によって選択的に分析されることになる。ガスに変化が生ずることは当該ガスに異常等が生じたことを意味するので、各流路のガスの異常等が各ガス変化検出装置によりモニタされ、異常等が生じたガスが互いに異なる種類の分析を行う複数のガス分析計によって分析されることになる。したがって、前記第2の態様によれば、各流路のガスが同時にガス分析計によって分析されるわけではないが、異常等が生じたガスがガス分析計によって分析されるので、何ら不都合は生じない。 According to the second aspect, a change in gas in each flow path is detected by each gas change detection device, and the gas from which the change is detected is selectively selected by a plurality of gas analyzers that perform different types of analysis. Will be analyzed. Since a change in gas means that an abnormality or the like has occurred in the gas, the abnormality or the like of the gas in each flow path is monitored by each gas change detection device. Analysis is performed by a plurality of gas analyzers that perform analysis. Therefore, according to the second aspect, the gas in each flow path is not analyzed by the gas analyzer at the same time. However, since the gas having an abnormality is analyzed by the gas analyzer, there is no problem. Absent.
ところで、半導体製造プラントなどにおいて、複数の流路をそれぞれ流れるガスに対してそれぞれ複数種の分析を行う従来のガス分析装置は、互いに異なる種類の分析を行う複数のガス分析計を一組として、この組を前記複数の流路のそれぞれに設けた構成とされていた。すなわち、この従来のガス分析装置では、同じ種類の分析を行うガス分析計が前記流路の数だけ設けられていた。したがって、前記複数のガス分析計は、例えばパーティクルカウンタや大気圧質量分析計(APIMS)などで高価なものであることから、前記従来のガス分析装置は極めて高価なものとなっていた。 By the way, in a semiconductor manufacturing plant or the like, a conventional gas analyzer that performs a plurality of types of analysis for gases flowing through a plurality of flow paths, respectively, includes a set of a plurality of gas analyzers that perform different types of analysis. The set was provided in each of the plurality of flow paths. That is, in this conventional gas analyzer, the same number of gas analyzers that perform the same type of analysis are provided. Therefore, since the plurality of gas analyzers are expensive, such as a particle counter or an atmospheric pressure mass spectrometer (APIMS), the conventional gas analyzer is extremely expensive.
これに対し、前記第2の態様によれば、複数の流路をそれぞれ流れるガスに対して互いに異なる種類の分析を行う一組のガス分析計を設けておけばよいので、ガス分析計の数を大幅に低減することができる。また、ガス変化検出装置は、放電室内に配置され電圧が印加される2つの電極を有し、前記2つの電極間の放電の変化により前記導入されたガスの変化を検出するものであるため、高感度でガスの変化を検出することができるにもかかわらず、通常のガス分析計に比べてかなり安価なものとなる。したがって、前記第2の態様によるよるガス分析装置は、従来のガス分析装置に比べて大幅にコストを低減することができる。 On the other hand, according to the second aspect, since a set of gas analyzers for performing different types of analysis on the gases flowing through the plurality of flow paths may be provided, the number of gas analyzers Can be greatly reduced. Further, the gas change detection device has two electrodes that are arranged in the discharge chamber and to which a voltage is applied, and detects a change in the introduced gas by a change in discharge between the two electrodes. Despite being able to detect a change in gas with high sensitivity, it is considerably less expensive than an ordinary gas analyzer. Therefore, the gas analyzer according to the second aspect can significantly reduce the cost as compared with the conventional gas analyzer.
第3の態様によるガス分析方法は、複数の流路をそれぞれ流れるガスに対してそれぞれ複数種の分析を行うガス分析方法において、前記複数の流路をそれぞれ流れるガスを、電圧が印加される2つの電極を配置したそれぞれ対応する放電室に導入し、前記各放電室内の前記2つの電極間の放電の変化により前記導入されたガスの変化を検出し、変化が検出されたガスを、互いに異なる種類の分析を行う複数のガス分析計によって選択的に分析するものである。 A gas analysis method according to a third aspect is a gas analysis method in which a plurality of types of analysis are performed on gases respectively flowing through a plurality of flow paths, and a voltage is applied to the gases flowing through the plurality of flow paths. Introduced into corresponding discharge chambers in which two electrodes are arranged, detected changes in the introduced gas by changes in discharge between the two electrodes in each discharge chamber, and the detected gases are different from each other. The analysis is selectively performed by a plurality of gas analyzers that perform types of analysis.
この第3の態様によるガス分析方法は、前記第2の態様によるガス分析装置に対応するものであり、従来のガス分析方法に比べて大幅にコストを低減することができる。 The gas analysis method according to the third aspect corresponds to the gas analysis apparatus according to the second aspect, and can greatly reduce the cost as compared with the conventional gas analysis method.
第4の態様による雰囲気の検出方法は、電圧が印加される2つの電極間の放電の変化により、雰囲気に変化が生じたこと又は雰囲気の特性値を検出する雰囲気の検出方法であって、前記電圧を間欠的に前記2つの電極間に印加するものである。前記特性値としては、例えば、不純物濃度を挙げることができる。 An atmosphere detection method according to a fourth aspect is an atmosphere detection method for detecting that a change has occurred in an atmosphere due to a change in discharge between two electrodes to which a voltage is applied, or a characteristic value of the atmosphere. A voltage is intermittently applied between the two electrodes. Examples of the characteristic value include impurity concentration.
2つの電極間に電圧を常時印加すると電極の劣化の進行が早いが、この第4の態様のように電圧を間欠的に印加すれば、電極の劣化の進行が遅くなり、その寿命を延ばすことができる。 When voltage is constantly applied between the two electrodes, the progress of the electrode deterioration is rapid. However, if the voltage is intermittently applied as in the fourth aspect, the progress of the electrode deterioration is delayed and the life thereof is extended. Can do.
第5の態様によるガス純化器の寿命モニタ方法は、ガス純化器を完全に又は途中まで通流したガスを、電圧が印加される2つの電極を配置した放電室に導入し、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて前記ガス純化器の寿命をモニタするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring the life of a gas purifier, wherein a gas that has flowed through the gas purifier completely or partway is introduced into a discharge chamber in which two electrodes to which a voltage is applied are arranged. A signal corresponding to the discharge state is obtained, and the life of the gas purifier is monitored based on the signal.
ガス純化器が寿命に近づく又は達すると、ガスの純化の程度が低下してその不純物濃度が高くなるので、前記2つの電極間の放電の状態が変化することとなる。したがって、第5の態様では、2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて前記ガス純化器の寿命をモニタすることができる。ガス純化器のエレメント等は、破瓜領域(不純物の除去能力を失った領域)がガス流入口側からガス流出口側へ向けて徐々に拡大していって全体に至ると寿命が尽きることになる。このため、ガス純化器の途中のガスを放電室に導入すれば、ガス純化器の寿命が尽きる前にその寿命が近いことを確実に知ることができ、好ましい。 When the gas purifier approaches or reaches the end of its life, the degree of gas purification decreases and the impurity concentration increases, so the state of discharge between the two electrodes changes. Therefore, in the fifth aspect, a signal corresponding to the state of discharge between the two electrodes can be obtained, and the life of the gas purifier can be monitored based on the signal. The elements of gas purifiers, etc., will end their lifetime when the rupture area (area that has lost the ability to remove impurities) gradually expands from the gas inlet side to the gas outlet side. . For this reason, it is preferable to introduce the gas in the middle of the gas purifier into the discharge chamber, so that it can be surely known that the life of the gas purifier is close before the life of the gas purifier is exhausted.
ところで、従来は、ガス純化器の寿命をモニタする方法は全くなく、ガス純化器を定期的に交換していた。このため、交換時期までにガス純化器の寿命が尽きてしまうと、ガスを十分に純化することができず、その後の半導体製造工程等に重大な影響を及ぼしてしまうおそれがあった。そして、これを避けるために、早期にガス純化器を交換すると、ガス純化器の劣化がほとんど進行しておらず未だ十分に使用可能であるのに、当該ガス純化器を交換することとなり、不経済であった。 By the way, conventionally, there is no method for monitoring the life of the gas purifier, and the gas purifier is periodically replaced. For this reason, if the life of the gas purifier is exhausted by the replacement time, the gas cannot be sufficiently purified, and there is a possibility of seriously affecting the subsequent semiconductor manufacturing process and the like. In order to avoid this, if the gas purifier is replaced at an early stage, the gas purifier has to be replaced even though the deterioration of the gas purifier has hardly progressed and is still fully usable. It was an economy.
これに対し、前記第5の態様によれば、ガス純化器の寿命に近づいたこと又は達したことを知ることができるので、適切な時期にガス純化器を交換することができ、純化したガスを用いる後の工程等に重大な影響を与えることを未然に防止することができるとともに、経済的である。 On the other hand, according to the fifth aspect, since it is possible to know that the life of the gas purifier has been approached or reached, the gas purifier can be replaced at an appropriate time, and the purified gas It is possible to prevent the subsequent process using the material from being seriously affected and is economical.
第6の態様による流路のリーク検出方法は、流路を流れる第1のガスと異なる成分を有する第2のガスを前記流路に外側から吹き付け、前記流路における前記第2のガスの吹き付け箇所に対する下流を流れるガスを、電圧が印加される2つの電極を配置した放電室に導入し、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて前記流路のリークを検出するものである。 According to a sixth aspect of the flow path leak detection method, a second gas having a component different from the first gas flowing in the flow path is sprayed from the outside to the flow path, and the second gas is sprayed in the flow path. A gas flowing downstream from a location is introduced into a discharge chamber in which two electrodes to which a voltage is applied are arranged, a signal corresponding to the state of discharge between the two electrodes is obtained, and the flow path is based on the signal Is to detect leaks.
この第6の態様によれば、流路を流れる第1のガスと異なる成分を有する第2のガスを前記流路に外側から吹き付けているので、当該流路にリークがあれば、流路内の第1のガスに第2のガスが混入し、吹き付け箇所に対する下流を流れるガスの成分が変化し、それにより前記2つの電極の間の放電の状態が変化する。したがって、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて前記流路のリークを検出することができる。 According to the sixth aspect, since the second gas having a different component from the first gas flowing through the flow path is blown from the outside to the flow path, if there is a leak in the flow path, The second gas is mixed into the first gas, and the component of the gas flowing downstream with respect to the spray location changes, whereby the state of discharge between the two electrodes changes. Therefore, it is possible to obtain a signal corresponding to the state of discharge between the two electrodes and detect the leakage of the flow path based on the signal.
ところで、従来のリーク検出方法では、流路の外側に石鹸水等を塗り、泡が発生するか否かを観察することにより流路のリークを検出していたが、微少なリークを検出することは困難であった。 By the way, in the conventional leak detection method, soap water is applied to the outside of the flow path and the flow path is detected by observing whether bubbles are generated or not. Was difficult.
これに対し、前記第6の態様によれば、2つの電極間の放電の変化を検出することによりガスの成分の変化を高感度で検出することができるので、リークを高感度で検出することができ、微少なリークであっても容易に検出することができる。 On the other hand, according to the sixth aspect, the change in the gas component can be detected with high sensitivity by detecting the change in the discharge between the two electrodes, so that the leak can be detected with high sensitivity. Even a minute leak can be easily detected.
第7の態様による流路のリーク検出方法は、前記第6の態様によるリーク検出方法において、前記第2のガスを前記流路内の圧力よりも所定圧力だけ陽圧に保つものである。 A leak detection method for a flow path according to a seventh aspect is the leak detection method according to the sixth aspect, wherein the second gas is kept at a positive pressure by a predetermined pressure rather than the pressure in the flow path.
この第7の態様のように、流路に吹き付ける第2のガスを流路内の第1のガスよりかなり高い圧力にすれば、通常の状態では生じないリークを検出することができ、流路のリークに対する耐性を事前に評価することができる。 As in the seventh aspect, if the second gas blown to the flow path is set to a pressure considerably higher than the first gas in the flow path, a leak that does not occur in a normal state can be detected. Can be evaluated in advance.
第8の態様によるガス混合方法は、複数のガスを複数の流量制御装置により混合して混合ガスを得るガス混合方法において、前記混合ガスを電圧が印加される2つの電極を配置した放電室に導入し、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて前記混合ガスの濃度が一定となるように前記複数の流量制御装置のうちの少なくとも1つをフィードバック制御するものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a gas mixing method in which a plurality of gases are mixed by a plurality of flow rate control devices to obtain a mixed gas. Introducing a signal corresponding to the state of discharge between the two electrodes, and feeding back at least one of the plurality of flow rate control devices based on the signal so that the concentration of the mixed gas is constant It is something to control.
複数のガスを複数の流量制御装置により混合して混合ガスを得る従来のガス混合方法では、混合ガスの濃度を何ら検出することなく、流量制御装置に対してフィードバック制御を行わずに単にオープンループ制御を行っていた。しかしながら、流量制御装置は、これに所望の流量を指令する流量指令信号を与えても、直ちにガスの流量が所望の流量となるわけではなく、一旦オーバーシュートして所望の流量より大きくなった後に所望の流量に安定する特性を有している。このため、前記従来のガス混合方法によれば、ガスの流量を当初から所望の流量とすることはできず、その結果、混合ガスの濃度を当初から所望の濃度にすることはできなかった。したがって、混合ガスを例えば半導体製造工程に用いる場合、問題が生ずる場合があった。 In the conventional gas mixing method of obtaining a mixed gas by mixing a plurality of gases with a plurality of flow control devices, without detecting any concentration of the mixed gas, it is simply open loop without performing feedback control on the flow control device. I was doing control. However, even if the flow rate control device gives a flow rate command signal for commanding the desired flow rate to this, the flow rate of the gas does not immediately become the desired flow rate, but after the overshoot once exceeds the desired flow rate. It has the characteristic of being stabilized at a desired flow rate. For this reason, according to the conventional gas mixing method, the gas flow rate cannot be set to a desired flow rate from the beginning, and as a result, the concentration of the mixed gas cannot be set to the desired concentration from the beginning. Therefore, when the mixed gas is used, for example, in a semiconductor manufacturing process, there may be a problem.
これに対し、前記第8の態様によれば、混合ガスの濃度を前記2つの電極間の放電の状態として検出し、これに基づいて複数の流量制御装置のうちの少なくとも1つをフィードバック制御しているので、混合ガスの濃度を当初から所望の濃度にすることができる。しかも、電極間の放電の変化によるガスの濃度の検出は高感度で行うことができるので、混合ガスの濃度を当初から精度良く所望の濃度にすることができる。したがって、混合ガスを、何ら問題が生ずることなく、例えば半導体製造工程に用いることができる。 On the other hand, according to the eighth aspect, the concentration of the mixed gas is detected as the state of discharge between the two electrodes, and at least one of the plurality of flow rate control devices is feedback-controlled based on the detected state. Therefore, the concentration of the mixed gas can be set to a desired concentration from the beginning. In addition, since the gas concentration can be detected with a high sensitivity by changing the discharge between the electrodes, the concentration of the mixed gas can be accurately adjusted from the beginning to a desired concentration. Therefore, the mixed gas can be used, for example, in a semiconductor manufacturing process without causing any problems.
第9の態様による混合ガス供給方法は、複数のガスを複数の流量制御装置により混合して混合ガスを所定箇所に供給する混合ガス供給方法において、前記混合ガスを電圧が印加される2つの電極を配置した放電室に導入し、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて前記混合ガスの濃度が安定した後に前記混合ガスを前記所定箇所に供給するものである。 A mixed gas supply method according to a ninth aspect is a mixed gas supply method in which a plurality of gases are mixed by a plurality of flow control devices and the mixed gas is supplied to a predetermined location, and two electrodes to which a voltage is applied are applied to the mixed gas. Is introduced into the discharge chamber, a signal corresponding to the state of discharge between the two electrodes is obtained, and the mixed gas is supplied to the predetermined location after the concentration of the mixed gas is stabilized based on the signal. Is.
前述したように、流量制御装置は、一旦オーバーシュートして所望の流量より大きくなった後に所望の流量に安定する特性を有しているが、この第9の態様によれば、混合ガスの濃度を前記2つの電極間の放電の状態として検出し、これに基づいて混合ガスの濃度が安定した後に所定箇所に供給しているので、精度良く所望の濃度となった混合ガスを所定箇所に供給することができる。したがって、混合ガスを、何ら問題が生ずることなく、例えば半導体製造工程に用いることができる。 As described above, the flow rate control device has a characteristic that once it overshoots and becomes larger than the desired flow rate, and then stabilizes at the desired flow rate. According to the ninth aspect, the concentration of the mixed gas Is detected as a discharge state between the two electrodes, and based on this, the concentration of the mixed gas is stabilized and then supplied to the predetermined location. Therefore, the mixed gas having the desired concentration is accurately supplied to the predetermined location. can do. Therefore, the mixed gas can be used, for example, in a semiconductor manufacturing process without causing any problems.
第10の態様による物品等の出し入れ方法は、物品又は人を出し入れする室から排気されるガスを、電圧が印加される2つの電極を配置した放電室に導入し、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号が所定範囲になった後に前記物品又は人を前記室から出し入れするものである。前記室の例としては、半導体製造に関連するものとして、クリーンルームの前に設置された人が出入りするエアーシャワー室や、前記物品としてウエハーを出し入れするロードロック室又は処理室(プロセスチャンバー)などを挙げることができる。 According to a tenth aspect of the method for putting in / out an article or the like, a gas exhausted from a room for taking in / out an article or a person is introduced into a discharge chamber in which two electrodes to which a voltage is applied are arranged, and a discharge between the two electrodes is performed. A signal corresponding to the state is obtained, and the article or person is taken in and out of the room after the signal falls within a predetermined range. Examples of the chamber include those related to semiconductor manufacturing, such as an air shower chamber where a person installed in front of a clean room enters and exits, a load lock chamber or a processing chamber (process chamber) for loading and unloading wafers as the article. Can be mentioned.
従来は、これらの室に物品等を出し入れする場合、これらの室に滞留させる一定時間を予め定め、その時間が経過すれば、物品等が清浄化されたものとみなしていた。しかしながら、物品等の汚れ具合によって清浄化に必要な時間は当然に変わってくる。したがって、十分な清浄度を確保しようとすれば、前記一定時間を長く設定せざるを得ず効率が悪化する一方、効率化を図るべく前記一定時間を短く設定すれば、十分な清浄度を確保することができない場合がある。 Conventionally, when articles and the like are put in and out of these chambers, a predetermined time for staying in these chambers is determined in advance, and if the time has passed, it is considered that the articles and the like have been cleaned. However, the time required for cleaning naturally varies depending on the degree of dirt on the article. Therefore, if a sufficient cleanliness is to be ensured, the fixed time must be set longer, and the efficiency deteriorates. On the other hand, if the fixed time is set short for efficiency, a sufficient cleanliness is ensured. You may not be able to.
これに対し、前記第10の態様によれば、室から排気されるガスの不純物濃度に応じて前記2つの電極間の放電の状態が変化することから、前記室の清浄度(すなわち、物品等の汚れのパージ状態)が、電極間の放電の状態としてモニタされることになる。そして、電極間の放電の状態に応じた信号が所定の範囲になった後に物品等を出し入れするので、物品等が前記室内に滞留する時間に関わらず、所定の清浄度となったとき物品等を出し入れすることになる。したがって、前記第10の態様によれば、物品等を効率良く清浄化することができるとともに、常に十分な清浄度を確保することができる。 On the other hand, according to the tenth aspect, the state of discharge between the two electrodes changes according to the impurity concentration of the gas exhausted from the chamber. (Purge state of dirt) is monitored as the state of discharge between the electrodes. And since articles etc. are taken in and out after the signal corresponding to the state of discharge between the electrodes falls within a predetermined range, the articles etc. when the articles reach a predetermined cleanliness regardless of the time the articles etc. stay in the room Will be put in and out. Therefore, according to the tenth aspect, articles and the like can be efficiently cleaned, and a sufficient cleanliness can always be ensured.
第11の態様による昇温脱離ガス分析方法は、物品が配置された加熱室を通流したガスを分析する昇温脱離ガス分析方法において、前記加熱室を通流したガスを、電圧が印加される2つの電極を配置した放電室に導入し、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて脱離ガスの分析を行うものである。 A temperature-programmed desorption gas analysis method according to an eleventh aspect is the temperature-programmed desorption gas analysis method for analyzing a gas flowing through a heating chamber in which articles are arranged, wherein the gas flowing through the heating chamber has a voltage of It introduces into the discharge chamber which arrange | positions the two electrodes applied, obtains the signal according to the state of the discharge between the two electrodes, and analyzes the desorbed gas based on the signal.
従来の昇温脱離ガス分析方法では、物品が配置された加熱室を通流したガスを、大気圧質量分析計(APIMS)などの非常に高価なガス分析計により分析していた。 In a conventional temperature-programmed desorption gas analysis method, a gas flowing through a heating chamber in which articles are arranged is analyzed by a very expensive gas analyzer such as an atmospheric pressure mass spectrometer (APIMS).
これに対し、前記第11の態様では、電圧が印加される2つの電極を配置した放電室に導入し、前記2つの電極間の放電の状態に応じた信号を得て、該信号に基づいて脱離ガスの分析を行うので、この放電を利用した装置は、高感度でガスの変化を検出することができるにもかかわらず、通常のガス分析計に比べてかなり安価なものとなることから、コストを低減することができる。 On the other hand, in the eleventh aspect, a signal corresponding to the state of discharge between the two electrodes is obtained by introducing into a discharge chamber in which two electrodes to which a voltage is applied are arranged, and based on the signal Since the desorption gas is analyzed, the device using this discharge can detect a change in gas with high sensitivity, but it is considerably cheaper than an ordinary gas analyzer. Cost can be reduced.
第12の態様による昇温脱離ガス分析方法は、前記第11の態様による昇温脱離ガス分析方法において、前記加熱室を通流したガスを前記放電室に導入する前に燃焼室で燃焼させ、燃焼後のガスを前記放電室に導入するものである。 The temperature-programmed desorption gas analysis method according to the twelfth aspect is the temperature-programmed desorption gas analysis method according to the eleventh aspect, wherein the gas flowing through the heating chamber is burned in the combustion chamber before being introduced into the discharge chamber. The gas after combustion is introduced into the discharge chamber.
この第12の態様によれば、脱離ガスをそのまま測定するのではなく、脱離ガスを燃焼室で燃焼させた後に測定するので、加熱室を通流させるガス(キャリアガス)としてO2や空気等を用いれば、脱離成分の有機物をCO2ガスに変換して測定することになる。有機物を含む脱離ガスをそのまま放電室に導けば、有機物は電極を汚染し易いことから、電極を頻繁にクリーニングしなければならないが、前記第12の態様では有機物がCO2ガスに変換されるので、電極の汚染が少なくなり、電極のクリーニングの頻度が少なくなり、好ましい。また、有機物をCO2に変換して測定すると、濃度計算が容易となり、好ましい。 According to the twelfth aspect, instead of directly measuring the desorbed gas, so measuring the desorbed gas after burning in the combustion chamber, O 2 Ya as a gas to flow through the heating chamber (carrier gas) If air or the like is used, the organic substance of the desorption component is converted into CO 2 gas and measured. If the desorbed gas containing the organic substance is introduced into the discharge chamber as it is, the organic substance easily contaminates the electrode, so the electrode must be frequently cleaned. In the twelfth aspect, the organic substance is converted into CO 2 gas. Therefore, contamination of the electrode is reduced, and the frequency of electrode cleaning is reduced, which is preferable. Further, it is preferable to measure by converting an organic substance into CO 2 because the concentration can be easily calculated.
なお、前記第11及び第12の態様による方法は、例えば、ウエハーなどの物品の清浄度や乾燥度を評価するために使用することができる。また、大気等の測定ガスを分析する場合、当該測定ガスをフィルタ等を介して吸引することにより、当該測定ガス中の不純物等をフィルタ等に付着させ、このフィルタ等を前記物品として用いることにより、前記第11及び第12の態様による方法によって、当該測定ガスの分析を行うことも可能である。この場合、測定ガスが分析場所に対して遠隔地に存在していても、当該測定ガスの分析が可能となる。 The methods according to the eleventh and twelfth aspects can be used, for example, to evaluate the cleanliness and dryness of articles such as wafers. In addition, when analyzing a measurement gas such as the atmosphere, by sucking the measurement gas through a filter or the like, the impurities or the like in the measurement gas are attached to the filter or the like, and the filter or the like is used as the article. The measurement gas can be analyzed by the methods according to the eleventh and twelfth aspects. In this case, the measurement gas can be analyzed even if the measurement gas exists at a location remote from the analysis location.
本発明によれば、雰囲気に複数種の変化のうちの何らかの変化が生じたことを高感度で検出することができる雰囲気の変化の検出方法を提供することができる。また、放電現象を利用した測定技術を用いた種々の応用技術を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection method of the change of the atmosphere which can detect with high sensitivity that some kind of change among several types of changes has arisen in the atmosphere can be provided. In addition, various applied techniques using a measurement technique using the discharge phenomenon can be provided.
以下、本発明の種々の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明において使用し得る検出装置の一例を示す概略断面図である。図1において、板状の電極1は、フランジ部2とこれと一体にL形に延設された電極部3とを有し、フランジ部2には、絶縁端子5を介して放電電極4が取り付けられ、これら電極1と放電電極4は、外部に露出して設けられている。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of a detection apparatus that can be used in the present invention. In FIG. 1, a plate-
放電電極4は、筐体6内に設けられた可変抵抗器7を介して放電の電圧値を測定する電圧測定手段(電圧モニタ)8と並列接続されるとともに、放電の電流値を測定する電流測定手段(電流モニタ)9を介して電源10と直列接続され、電源10により電極4と電極1との間に印加された放電の電圧値と電流値は、電圧測定手段8と電流測定手段9により測定され、その値はコンピュータ(図示せず)に出力されるようになっている。
The discharge electrode 4 is connected in parallel with a voltage measuring means (voltage monitor) 8 that measures the voltage value of the discharge via a variable resistor 7 provided in the
なお、必要に応じて、電圧に印加された放電電極4に直接手でさわれないよう、安全上の面から放電電極4と電極部3を囲繞する金網等の網目状カバー(図示せず)をフランジ部2に取り付けてもよい。
If necessary, a mesh-like cover (not shown) such as a wire mesh surrounding the discharge electrode 4 and the
以上の構成において、変化を検出しようとする雰囲気中で、放電電極4と電極1との間に電源10により例えば約1KV〜3KV程度の電圧が印加されると、放電電極4と電極1との間でコロナ放電が起き、該コロナ放電の電流値は電流測定手段9により測定され、また、電圧値は電圧測定手段10により測定され、これらの測定値はコンピュータにより処理されて、その得られた数値によって雰囲気の変化が検出される。この数値としては、例えば、放電電圧値を放電電流値で除算した値や、放電電圧値を放電電流値と電極間距離の積算値で除算した値であってもよい。なお、電源10として定電流電源を用いた場合には、電流測定手段9を取り除き、電圧測定手段10により測定された電圧値によって雰囲気の変化を検出することができる。雰囲気中の不純物濃度の変化のみならず、圧力変化、温度変化、微粒子量の変化、荷電粒子の変化、電磁波の変化などによっても、コンピュータ処理により得られた数値や定電流電源を用いた場合における電圧値は変化し、その感度は非常に高い。
In the above configuration, when a voltage of, for example, about 1 KV to 3 KV is applied between the discharge electrode 4 and the
したがって、図1に示す検出装置を用いれば、雰囲気に複数種の変化のうちの何らかの変化が生じたことを検出することができる。このため、この検出方法は、例えば、流路を通流するガスの異常を検出する方法や、防犯等のため室内に人が侵入したことを検出する方法や、ガスが燃焼している際に不完全燃焼が発生したことを検出する方法などとして用いたりすることができる。 Therefore, if the detection apparatus shown in FIG. 1 is used, it is possible to detect that some change among a plurality of types of changes has occurred in the atmosphere. For this reason, this detection method is, for example, a method for detecting an abnormality in the gas flowing through the flow path, a method for detecting that a person has entered the room for crime prevention, or the like when the gas is burning. It can be used as a method for detecting the occurrence of incomplete combustion.
図2は、本発明において使用し得る検出装置の他の例を示す概略断面図である。図2において、ステンレススチール等の金属製ブロック21は、その中央を貫通して略H形の放電室22を有している。放電室22は、その一方に測定ガスの流入口23と連なるガス流入室部24を有するとともに、その他方にはガス流出口25と連なるガス流出室部26を有し、これらの室部24,26は狭い筒状の通路27で連通され、通路27の内周壁面41が筒状電極となっている。ガス流入室部24側には、金属パッキン28を介してガス流入口23を有するフランジ29が密閉的に固着されるとともに、ガス流出室部26側にも、金属パッキン30を介してガス流出口25を有するフランジ31が密閉的に固着されている。ブロック21とフランジ29,31は接地され、これらにより放電室22が形成されている。放電室22における通路の中央には、放電電極32としての1本のワイヤー電極が設けられている。この電極32は、その一端がブロック21に絶縁端子33を介して取り付けられた端子34に溶着されるとともに、他端は同じくブロック21に絶縁端子35を介して取り付けられた端子36に溶着されて、水平に張設されている。また、ガス流入口23及びガス流出口24には、放電室22内において火炎が発生した場合に当該火炎が外部に出るのを防止する火炎防止用の金網等のメッシュ42,43が設けられている。以上の要素21〜36,41〜43が、当該検出装置の放電部37を構成している。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another example of a detection apparatus that can be used in the present invention. In FIG. 2, a
放電電極(ワイヤー電極)32を溶着している端子34は、放電の電流値を測定する電流測定手段(電流モニター)38を介して電源39と直列接続されるとともに、放電の電圧値を測定する電圧測定手段(電圧モニター)40と並列接続されている。そして、電源39により放電電極32と電極41との間に印加された放電の電圧値と電流値は、電圧測定手段40と電流測定手段38により測定され、その値はコンピュータ(図示せず)に出力されるようになっている。以上の要素38〜40が、当該検出装置の電源部45を構成している。
A terminal 34 to which a discharge electrode (wire electrode) 32 is welded is connected in series with a
以上の構成において、ガス流入口23よりガス(雰囲気)が放電室22内に導入されるとともに、電極32,41間に電源39により例えば約1KV〜3KV程度の電圧が印加されると、電極32,41間でコロナ放電が起き、該コロナ放電の電流値は電流測定手段38により測定され、また、電圧値は電圧測定手段40により測定され、これらの測定値はコンピュータにより処理されて、その得られた数値によって雰囲気の変化が検出される。この数値としては、例えば、放電電圧値を放電電流値で除算した値や、放電電圧値を放電電流値と電極間距離の積算値で除算した値であってもよい。また、電源40として定電流電源を用いた場合には、電流測定手段38を取り除き、電圧測定手段40により測定された電圧値によって雰囲気の変化を検出することができる。放電室22に導入されたガスの濃度や当該ガス中の不純物濃度の変化のみならず、圧力変化、温度変化などによっても、コンピュータ処理により得られた数値や定電流電源を用いた場合における電圧値は変化し、その感度は非常に高い。また、導入されるガスの圧力や温度を所定値に調整しておくことにより、コンピュータ処理により得られた数値や定電流電源を用いた場合における電圧値から、当該ガスの濃度や不純物濃度を測定することができる。
In the above configuration, when gas (atmosphere) is introduced into the
したがって、図2に示す検出装置を用いれば、導入されたガスに複数種の変化のうちの何らかの変化が生じたことを検出することができ、また、導入されたガスの濃度や不純物を測定することができる。 Therefore, if the detection apparatus shown in FIG. 2 is used, it is possible to detect that some of a plurality of types of changes have occurred in the introduced gas, and to measure the concentration and impurities of the introduced gas. be able to.
なお、図1に示すような外部に露出した2つの電極3,4や図2に示すような放電室内に設けられた2つの電極27,41は、図示した形態に限定されるものではない。例えば、電極27,41に代えて、針状の電極とこれに対向する対向電極を用いることができる。
The two
図3は、本発明の一実施の形態によるガス分析装置を示す。このガス分析装置は、流路51〜53をそれぞれ流れるN2ガス、Arガス及びH2ガスに対して複数種の分析を行う。このガス分析装置は、互いに異なる種類の分析を行う複数のガス分析計A、B・・・を備えている。これらのガス分析計としては、例えば、パーティクルカウンタ、酸素計、露点計、ガスクロマトグラフ、質量分析計、大気圧質量分析計(APIMS)などを挙げることができる。流路51〜53をそれぞれ流れる各ガスにそれぞれ対応して、各ガスの変化をそれぞれ検出するガス変化検出装置54〜56が設けられている。本実施の形態では、ガス変化検出装置54〜56としてそれぞれ図2に示した検出装置が用いられている。流路51〜53は、検出装置54〜56のガス流入口(図2中の23に相当)にそれぞれ接続されるとともに、ガス分析計A、B・・・に接続された流路60に電磁バルブ57〜59を介してそれぞれ接続されている。検出装置54〜56のガス流出口(図2中の25に相当)は大気に開放されている。検出装置54〜56からの信号は、バルブ制御部61に入力されている。バルブ制御部61は、バルブ57〜59を制御して、検出装置54〜56のいずれかからガスに変化が生じたことを示す信号が得られた場合には、バルブ57〜59のうちの対応するバルブを開き、他のバルブを閉じる。
FIG. 3 shows a gas analyzer according to an embodiment of the present invention. This gas analyzer performs a plurality of types of analysis on the N 2 gas, Ar gas, and H 2 gas flowing through the flow paths 51-53, respectively. This gas analyzer includes a plurality of gas analyzers A, B,... That perform different types of analysis. Examples of these gas analyzers include a particle counter, an oxygen meter, a dew point meter, a gas chromatograph, a mass spectrometer, and an atmospheric pressure mass spectrometer (APIMS). Corresponding to the respective gases flowing through the
このガス分析装置によれば、各流路51〜53のガスが各検出装置54〜56によってモニタされてそのガスの変化が検出され、変化が検出されたガスの流路が制御部61N制御下でバルブ57〜59により流路60に選択的に接続され、変化が検出されたガスがガス分析計A、B・・・によって選択的に分析されることになる。各流路51〜53のガスが同時にガス分析計によって分析されるわけではないが、変化が検出されたガス(すなわち、異常等が生じたガス)がガス分析計によって分析されるので、何ら不都合は生じない。このガス分析装置では、複数の流路51〜53に対して一組のガス分析計A、B・・・を設けておけばよく、また、検出装置54〜56はガス分析装置に比べてかなり安価であるので、このガス分析装置は全体として大幅にコストを低減することができる。
According to this gas analyzer, the gas in each flow channel 51-53 is monitored by each detection device 54-56 to detect a change in the gas, and the gas flow channel in which the change is detected is controlled by the control unit 61N. Then, the gas that is selectively connected to the
なお、いずれの検出装置54〜56からもガスが変化したことを示す信号が得られない場合には、制御部61により全てのバルブ57〜59を閉じて(開いていてもよい)、ガス分析計A、B・・・を作動させなくてもよいし、あるいは、制御部61によりバルブ57〜59を制御して、流路51〜53の各々を順次巡回的にガス分析計A、B・・・に接続して、ガス分析計A、B・・・により各流路51〜53を流れるガスを順次巡回的に分析してもよい。
If no signal indicating that the gas has changed is obtained from any of the
ところで、図1や図2に示した検出装置を使用する際には、電極3,4間又は電極32,41間に印加する電圧は、連続的にではなく、図4に示すように間欠的に印加して(例えば、1時間当たり10秒間のみ印加して)検出又は測定に必要な時にのみ印加することが好ましい。これは、電極の劣化の進行を遅らせてその寿命をのばすことができるからである。なお、図4の横軸は経過時間を示し、縦軸は2つの電極間への電圧印加の状態を示している。
By the way, when using the detection apparatus shown in FIG. 1 or FIG. 2, the voltage applied between the
図5は、図2に示した検出装置の使用方法の一例を示す。この使用方法は、複数の流路71〜73をそれぞれ流れるガスについて、必要に応じてその変化やその特性値(濃度や不純物濃度等)の検出を行う場合の使用方法である。この使用方法では、図2中の放電部37にそれぞれ相当する放電部74〜76を流路71〜73にそれぞれ常時設けておき、図2中の電源部45に相当する電源部77を1台だけ用意しておく。そして、各流路71〜73のガスについて検出を行う場合には、1台の電源部77を放電部74〜76に対してつなぎ変えていく。このようにすれば、電源部77が1台だけですむので、コストを大幅に低減できる。また、放電部74〜76は常時流路71〜73に設けられているので、ガスが常にその放電室を通流することになることから、電源部77を接続すれば直ちにガスの変化や特性値の検出を開始することができる。通常は流路71〜73に放電部を設けておかず、検出時のみ放電部を流路71〜73に接続することとすれば、放電部の数も1つですむが、放電室内の不純物等がパージされるまで正確な検出を行うことができず、迅速な検出を行うことができない。
FIG. 5 shows an example of a method of using the detection apparatus shown in FIG. This usage method is a usage method in the case of detecting the change and the characteristic value (concentration, impurity concentration, etc.) of the gas flowing through the plurality of
図6は、本発明の一実施の形態によるガス純化器の寿命モニタ方法を示す。この方法では、ガス純化器80を設けた流路81におけるガス純化器80に対する下流側に、図2に示した検出装置に相当する検出装置82を設けている。これにより、ガス純化器80を完全に通流したガスが検出装置82の放電室に導入される。ガス純化器80が寿命に近づく又は達すると、ガスの純化の程度が低下するので、検出装置82の2つの電極間の放電の状態が変化することとなる。したがって、検出装置82から得られるその2つの電極間の放電の状態に応じた信号に基づいて、ガス純化器80の寿命をモニタすることができる。なお、図6中、80aはガス純化器80のガス流入口、80bはガス流出口、90はガス純化器80のエレメント等の破瓜領域である。
FIG. 6 shows a method for monitoring the life of a gas purifier according to an embodiment of the present invention. In this method, a
図7は、本発明の他の実施の形態によるガス純化器の寿命モニタ方法を示す。図7において、図6中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付している。この方法では、検出装置82のガス流入口をガス純化器80の途中に接続して、ガス純化器80を途中まで通流したガスをガス純化器80の放電室に導入している。検出装置82のガス流出口は大気に開放されている。ガス純化器80のエレメント等は、破瓜領域90がガス流入口側80aからガス流出口80b側へ向けて徐々に拡大していって全体に至ると寿命が尽きることになる。したがって、図7に示す方法によれば、図6に示す方法に比べて早期に寿命が近いことを知ることができ、ガス純化器80の寿命が尽きる前にその寿命が近いことを確実に知ることができる。
FIG. 7 shows a gas purifier lifetime monitoring method according to another embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same or corresponding elements as those in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals. In this method, the gas inlet of the
なお、前記ガス純化器80は、吸着剤を用いたもの、ゲッター式のもの、触媒式のものなど、いずれのタイプのものでもよい。
The
図8は、ガスの流路における継手部分100の一例を示す縦断面図である。図8において、101は継手本体、102はガスケット、103はスリーブ、104はスリーブ102に溶接されたチューブ、105はユニオンナットである。ユニオンナット105を継手本体101に螺合することにより、スリーブ103がガスケット102を介して継手本体101に圧接され、これにより流路100の気密性が保たれている。ガスケット102の付近においてリークが生じ易いことから、ユニオンナット105には、その上下の面にリークを検出するための孔105a,105bが形成されている。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing an example of the
図9は、本発明の一実施の形態による流路のリーク検出方法を示す。図9において、第1のガスの流路110は、その途中に、前述した図8に示す継手部分100を有している。この方法では、流路100を流れる第1のガスと異なる成分を有する第2のガスを貯蔵するボンベ111に接続されたノズル112の先端を、継手部分100のユニオンナット105の孔105aに挿入し、図示しないバルブを開いて孔105aから第2のガスを吹き付ける。なお、ノズル112の先端の大きさを孔105aとほぼ同じであることが好ましい。そして、流路110における継手部分100に対する下流を流れるガスを、図2に示した検出装置に相当する検出装置113の放電室にそのガス流入口から導入する。検出装置113のガス流出口は大気に開放されている。なお、図面には示していないが、ボンベ113には圧力調節器が設けられており、第2のガスの圧力を所望の圧力に調節することができるようになっている。流路110を流れる第1のガスと異なる成分を有する第2のガスを流路110の継手部分100に外側から吹き付けているので、流路110の継手部分100にリークがあれば、流路110内の第1のガスに第2のガスが混入し、継手部分100に対する下流を流れるガスの成分が変化し、それにより検出装置113の2つの電極の間の放電の状態が変化する。
したがって、検出装置113から得られるその2つの電極間の放電の状態に応じた信号に基づいて、流路110の継手部分100のリークを検出することができる。
FIG. 9 shows a flow path leak detection method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 9, the first
Therefore, the leak of the
図10は、本発明の他の実施の形態による流路のリーク検出方法を示す。図10において、図9中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複した説明は省略する。図10に示す方法が図9に示す方法と異なる所は、図9ではノズル112の先端を直接に継手部分100の孔105aに挿入していたのに対し、図10では、継手部分100をカバー114で気密となるように覆い、ノズル112の先端がカバー114内に挿入されている点のみである。したがって、この方法では、カバー114内において、ノズル112からの第2のガスが流路110内の圧力よりも所定圧力だけ陽圧に保たれる。流路110に吹き付ける第2のガスを流路110内の第1のガスよりかなり高い圧力にすれば、通常の状態では生じないリークを検出することができ、流路110のリークに対する耐性を事前に評価することができる。
FIG. 10 shows a flow path leak detection method according to another embodiment of the present invention. 10, elements that are the same as or correspond to those in FIG. 9 are given the same reference numerals, and redundant descriptions thereof are omitted. The method shown in FIG. 10 differs from the method shown in FIG. 9 in that the tip of the
図10において、ノズル112、ボンベ111及びカバー114に代えて、図11に示すような治具120及びボンベ111を用いることができる。この治具は、継手部分100のユニオンナット105の上面及び下面を挟持する一対の挟持部122,123と、一対の柄124,125とを備えている。挟持部122と柄124とが一体化され、挟持部123と柄125とが一体化され、これらが支点部126で回動自在に連結されている。図面には示しないバネによって、支点部126には挟持部122,123間の距離が狭まる方向に付勢されている。一方の挟持部122には、凹部122aが形成されるとともに、外側から凹部122aにかけて給気路123bが形成されている。挟持部122,123のユニオンナット105への当接面には、パッキン127,128がそれぞれ設けられている。ボンベ121と給気路122bとの間は、可撓性を有する管129によって接続されている。なお、ボンベ121には、図9や図10の場合と同様に、図面には示しないバルブ及び圧力調節器が設けられている。この治具120によれば、柄124,125を手に持ってその間隔を狭めて挟持部122,123の間隔を広げ、柄124,125から手を離すだけで、挟持部122,123をユニオンナット105に挟持させることができる。このとき、継手部分100のユニオンナット105の孔105aが凹部122aに開口し、孔105bがパッキン128により閉塞されるようにする。これにより、図10と実質的に同じ状況となる。
In FIG. 10, a
図12は、本発明の一実施の形態によるガス混合方法を示す。この方法では、ガスaとガスbとが流量制御装置131,132によって混合され、この混合ガスが流路133によって所定箇所に供給される。この混合ガスの一部は、図2に示した検出装置に相当する検出装置134の放電室に導入される。検出装置134のガス流出口は大気に開放されている。混合ガスの濃度が変化すると、検出装置134の2つの電極の間の放電の状態が変化するので、検出装置134から得られる検出信号(2つの電極の間の放電の状態を示す信号)は混合ガスの濃度を示すことになる。制御部135は、混合ガスの濃度が所定の値となるように、この信号に基づいて流量制御装置131,132をフィードバック制御する。制御部135がこのようなフィードバック制御を行わずにオープンループ制御を行うとすれば、検出装置134からの検出信号すなわち混合ガスの濃度は、図13(b)に示すように、混合開始当初にオーバーシュート136が生じてしまうが、図12に示す混合方法によれば、前述したフィードバック制御によって、図13(b)に示すように、当初から精度良く所望の濃度にすることができる。
FIG. 12 shows a gas mixing method according to an embodiment of the present invention. In this method, the gas a and the gas b are mixed by the flow
図14は、本発明の他の実施の形態によるガス混合方法を示す。図14において、図12中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付している。この混合方法では、流量制御装置131,132により得られた混合ガスの流路133は、混合ガスを所定の箇所に供給する流路141に電磁バルブ142を介して接続されるとともに、電磁バルブ143を介して大気に開放されている。この方法では、流量制御装置131,132をフィードバック制御していないので、検出装置134からの検出信号すなわち混合ガスの濃度は、図15(a)に示すように、混合開始当初にオーバーシュート136が生ずる。制御部140は、図15(b)に示すように、検出装置134からの検出信号すなわち混合ガスの濃度が安定した後にバルブ141を開いて、混合ガスを流路141に流して所定の箇所に供給する。また、制御部140は、バルブ143を、その開閉がバルブ142の開閉と逆になるように制御する。この方法では、このように、流路133に得られる混合ガスの濃度にはオーバーシュート136が生ずるものの、この濃度が安定するまでは混合ガスはバルブ143を介して廃棄して所定の箇所に供給せず、この濃度が安定した後にバルブ142を介して所定の箇所に供給するので、所定の箇所に供給される混合ガスの濃度は、図15(c)に示すように、精度良く所望の濃度となる。
FIG. 14 shows a gas mixing method according to another embodiment of the present invention. In FIG. 14, elements that are the same as or correspond to those in FIG. In this mixing method, the mixed
図16は、本発明の一実施の形態による物品の出し入れ方法を示す。図16において、150はウエハ、151はロードロック室、152は半導体製造工程を行う処理室(プロセスチャンバ)、153はロードロック室151にパージガスを供給する給気路、154はロードロック室151からガスの排気を行う排気路、155は処理室152にパージガスを供給する給気路、156は処理室152からガスの排気を行う排気路である。この方法では、ロードロック室151及び処理室156からそれぞれ排気されたガスの一部は、図2に示した検出装置に相当する検出装置157,158の放電室にそれぞれ導入される。各室151,152から排気されるガスの不純物濃度に応じて検出装置157,158の2つの電極間の放電の状態が変化することから、各室151,152の清浄度(すなわち、ウエハ150の汚れのパージ状態)が、各検出装置157,158の電極間の放電の状態としてモニタされることになる。そして、この方法では、各検出装置157,158からの電極間の放電の状態に応じた信号がウエハ150の搬送を行う搬送装置(図示せず)に与えられ、前記信号が所定の範囲になった(すなわち、所定の清浄度となった)後に搬送装置によって各室151,152にウエハ150が出し入れされる。したがって、ウエハ150が室151,152内に滞留する時間に関わらず、所定の清浄度となったとき物品等を出し入れすることになる。このため、ウエハ150を効率良く清浄化することができるとともに、常に十分な清浄度を確保することができる。
FIG. 16 shows a method for putting in and out an article according to an embodiment of the present invention. In FIG. 16, 150 is a wafer, 151 is a load lock chamber, 152 is a processing chamber (process chamber) for performing a semiconductor manufacturing process, 153 is an air supply path for supplying purge gas to the
図17は、本発明の一実施の形態による人の出し入れ方法を示す。図17において、160は人、161はエアシャワー室、162は半導体製造等のためのクリーンルーム、163はエアシャワーのためのエアの給気路、164はエアシャワー室161からのエアを排気する排気路である。この方法では、エアシャワー室161から排気されたエアの一部は、図2に示した検出装置に相当する検出装置165の放電室に導入される。排気されたエアの不純物濃度に応じて検出装置165の2つの電極間の放電の状態が変化することから、エアシャワー室165の清浄度(すなわち、人160の汚れのパージ状態)が、検出装置165の電極間の放電の状態としてモニタされることになる。そして、この方法では、検出装置165からの電極間の放電の状態に応じた信号がエアシャワー室161のドア装置(図示せず)及び表示装置(図示せず)に与えられ、前記信号が所定の範囲になった(すなわち、所定の清浄度となった)後に人160がエアシャワー室161及び162に出入りするように、ドア装置及び表示装置によって、ドアの開閉及びロック状態が制御されるとともに、出入りの可・不可の表示等を行う。したがって、人160が室160内に滞留する時間に関わらず、所定の清浄度となったとき人160が出入りすることになる。このため、人160を効率良く清浄化することができるとともに、常に十分な清浄度を確保することができる。
FIG. 17 shows a method for putting in and out a person according to an embodiment of the present invention. In FIG. 17, 160 is a person, 161 is an air shower room, 162 is a clean room for semiconductor manufacturing, 163 is an air supply passage for air shower, 164 is an exhaust for exhausting air from the
図18は、本発明の一実施の形態による昇温脱離ガス分析方法を示す図である。図18において、ボンベ170からのガスは、圧力調節器171及び流量制御装置172によってその圧力及び流量が所定の値とされた上で、ウエハ等の物品173が配置された加熱室174を通過し、更に、前記図2に示した検出装置に相当する検出装置175の放電室に導入される。検出装置175のガス流出口は大気に開放されている。図18中、176は、加熱室174を加熱するための加熱源としての赤外線ランプ等である。加熱室174を通過したガスには、物品173から脱離した成分が含まれる。その成分によって検出装置175の2つの電極間の放電の状態が変化するので、検出装置175から得られる放電状態に応じた信号に基づいて脱離成分を分析することができる。
FIG. 18 is a diagram showing a temperature-programmed desorption gas analysis method according to an embodiment of the present invention. In FIG. 18, the gas from the
図19は、本発明の他の実施の形態による昇温脱離ガス分析方法を示す図である。図19において、図18中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付している。図19の方法が図18の方法と異なる所は、加熱室174と検出装置175との間に燃焼室180を設けた点のみである。この方法では、加熱室174を通過した脱離ガスをそのまま測定するのではなく、脱離ガスを燃焼室180で燃焼させた後に測定する。このため、加熱室174を通流させるガス(キャリアガス)としてO2や空気等を用いれば、脱離成分の有機物をCO2ガスに変換して測定することになる。有機物を含む脱離ガスをそのまま検出装置175の放電室に導けば、有機物は電極を汚染し易いことから、電極を頻繁にクリーニングしなければならないが、図19の方法によれば、有機物がCO2ガスに変換されるので、電極の汚染が少なくなり、電極のクリーニングの頻度が少なくなり、好ましい。また、有機物をCO2に変換して測定すると、濃度計算が容易となり、好ましい。
FIG. 19 is a diagram illustrating a temperature programmed desorption gas analysis method according to another embodiment of the present invention. In FIG. 19, the same or corresponding elements as those in FIG. 18 are denoted by the same reference numerals. The method of FIG. 19 differs from the method of FIG. 18 only in that a
以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments.
3,4,32,41 電極
22 放電室
10,39 電源
8,40 電圧測定手段
9,38 電流測定手段
54,55,56,82,113,134 検出装置
57,58,59,142,143 バルブ
61 バルブ制御部
80 ガス純化器
131,132 流量制御装置
135,140 制御部
150,173 ウエハ
151 ロードロック室
152 処理室
157,158,165,175 検出装置
161 エアシャワー室
162 クリーンルーム
174 加熱室
180 燃焼室
3, 4, 32, 41
Claims (2)
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EP2721400B1 (en) * | 2011-06-16 | 2020-12-02 | Smiths Detection Montreal Inc. | Looped ionization source |
-
2008
- 2008-08-03 JP JP2008200299A patent/JP2008261886A/en active Pending
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A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080803 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20091110 |