JP2009217695A - ガス検知装置 - Google Patents

Abstract

【課題】半導体製造設備からの排ガス中の半導体材料用ガスなどを検知するガス検知装置において、半導体製造設備のメンテナンス作業などに起因して測定対象ガス以外のガスが高濃度状態でガス検知器に流入することを防止し、ガス検知器が損傷するなどの不都合が生じないようにする。
【解決手段】ガス検知器３と、このガス検知器に測定対象ガスを導入するガス導入管２と大気を導入する大気導入管１２とを切り替える流路切替弁１１を備え、ガス導入管２に測定対象ガス以外のガスが流入する場合に、流路切替弁１１を切り替えて大気導入管１２から大気を導入するようにしたガス検知装置である。
【選択図】図１

Description

この発明は、有害ガスなどのガスを検知するガス検知器を備えたガス検知装置に関し、測定対象ガス以外のガスにガス検知器が曝されて損傷を受けることを防止するようにしたものである。

半導体製造設備では、その製造に際して、アルシン、ホスフィン、ボラン、シラン、ゲルマンなどの半導体材料ガスが使用されている。これらのガスは、有害であったり、可燃性であったりするため、製造設備から大気中に漏洩することは絶対に避けねばならない。 このため、半導体製造設備からの排ガスを除害装置に導入して、これら半導体材料ガスの濃度をその許容濃度以下にして排気している。
さらに、安全性を確認するため、半導体製造設備からの排ガスをサンプリングしてこの排ガス中の前記半導体材料ガスの濃度をガス検知装置により常時計測している。

図２は、このような目的のためのガス検知装置の例を示すものである。
図２中符号１は、測定対象ガスが流れる排気ダクトを示す。ここで測定対象ガスとは、前記半導体製造設備から排気ダクト１に排出され、前記半導体材料ガスが微量含まれている可能性がある排ガスを言う。
この排気ダクト１には測定対象ガスを導出するガス導入管２の一端が接続されている。このガス導入管２の他端は、ガス検知器３のガス入口３ａに接続され、ガス検知器３に測定対象ガスが導入されるようになっている。

また、ガス検知器３のガス出口３ｂには、ガス排出管４の一端が接続され、他端は排気ダクト１に接続され、測定後の測定対象ガスを排気ダクト１に戻すように構成されている。ガス排出管４には、流量計５と吸引ポンプ６が設けられており、これにより排気ダクト１からの測定対象ガスがガス検知器３に導入され、かつその導入流量が求められ、さらにガス検知器３から排出されるようになっている。
そして、このようなガス検知装置では、設置目的からして半導体材料ガスの漏洩を常時検知する必要があり、吸引ポンプ６を常時作動させて測定対象ガスをガス検知器３に導入し、常時モニターリングを行っている。

前記ガス検知器３には、この例では定電位電解式ガス検知器が用いられている。
この定電位電解式ガス検知器には、測定対象ガスが一時的に貯留されるガスチャンバ３１が設けられている。このガスチャンバ３１には、前記ガス入口３ａとガス出口３ｂが設けられて測定対象ガスが導入され、かつ排出されるように構成されている。
このガスチャンバ３１の一方の壁は、ガス透過性の隔膜３２となって測定室３３に連接されている。測定室３３内には電解質が満たされ、測定室３２の一方の内側壁部には作用電極３４が、他方の内側壁部には参照電極３５と対電極３６が設けられている。

作用電極３４には、定電圧回路３７から予め一定の電位が与えられており、測定対象ガス中の半導体材料ガスはサンプルチャンバ３１から隔膜３２を透過して作用電極３４に吸着される。この半導体材料ガスは作用電極３４で電気化学的に酸化あるいは還元され、この反応の際に電流が発生し作用電極３４と対電極３６との間に接続された抵抗を介して電解電流が流れる。この電解電流はガスの濃度に比例するので、この電解電流を測定することで、測定対象ガス中の半導体材料ガスの濃度を知ることができる。

ところで、半導体製造設備にあっては、定期的にメンテナンス作業を行っている。このメンテナンス作業では、機器の洗浄のために、アルコールなどの溶剤が使用される。一方、前述のようにガス検知装置は常時作動しているので、このようなアルコールなどの溶剤が排気ダクト１に漏洩することがあると、このようなアルコールなどの溶剤のガス、すなわち測定対象ガス以外のガスがガス導入管２からガス検知器３に流入することになる。

ガス検知器３に測定対象ガス以外のガスが流れ込むと、ガス検知器３は誤報を発するので、従来はガス検知器３を電気的にメンテナンスモードに変えて、誤報を回避している。
しかしながら、ガス検知器３には、測定対象ガス以外のガスが流れ込み続けている。測定対象ガス以外のこの種のガスが高濃度で流入するとガス検知器３の作用電極等が損傷を受け、センサー機能が維持できなくなる。
特開２００２−８１６２号公報

よって、本発明における課題は、半導体製造設備からの排ガス中の半導体材料用ガスなどを検知するガス検知装置において、メンテナンス作業などに起因して測定対象ガス以外のガスが高濃度状態でガス検知器に流入することを防止し、ガス検知器が損傷するなどの不都合が生じないようにすることにある。

かかる課題を解決するため、
請求項１にかかる発明は、ガス検知器と、このガス検知器に測定対象ガスを導入するガス導入管と大気を導入する大気導入管とを切り替える流路切替弁を備えたガス検知装置であって、
ガス導入管に測定対象ガス以外のガスが流入する場合に、切替弁を切り替えて大気導入管から大気を導入するようにしたことを特徴とするガス検知装置である。

請求項２にかかる発明は、測定対象ガスの発生源がメンテナンス作業となった場合に流路切替弁を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載のガス検知装置である。
本発明において、測定対象ガスとは半導体材料ガスなどのガス濃度測定の対象となるガスを含むガスを言い、測定対象ガス以外のガスとは、測定対象ガスおよび大気以外のガスを言う。

本発明によれば、メンテナンス作業などに起因してガス検知器に測定対象ガス以外のガスが流入することがなくなり、ガス検知器の損傷を防止することができる。

図１は、この発明のガス検知装置の例を示すもので、図２に示した従来のガス検知装置と同一構成部分には同一符号を付してその説明を省略する。
この例のガス検知装置にあっては、ガス導入管２の途中に三方弁からなる流路切替弁１１が設けられている。この流路切替弁１１には、大気を導入するための大気導入管１２の一端が接続され、その他端は大気開放となっている。

流路切替弁１１の第１ポートにはガス導入管２の排気ダクト１側の端部が接続され、第２ポートにはガス導入管２のガス検知器３側の端部が接続され、第３ポートには大気導入管１２の一端が接続されている。
そして、この流路切替弁１１は、弁操作により、第１ポートと第２ポートを連通し、あるいは第２ポートと第３ポートを連通する動作を行う。

流路切替弁１１には電動弁や気動弁が用いられ、この流路切替弁１１の流路の切り替えを指示する制御部１３が設けられている。この制御部１３からの信号は流路切替弁１１に送られ、流路が切り替えられて排気ダクト１からの測定対象ガスがガス検知器３のガス入口３ａに導入され、あるいは大気が大気導入管１２を流れてガス入口３ａに導入される。

制御部１３は、平常時には排気ダクト１からの測定対象ガスがガス検知器３のガス入口３ａに流れるように流路切替弁１１を制御し、また半導体製造設備等のガス発生源がメンテナンス作業に入る場合に、大気がガス検知器３のガス入口３ａに流れるように流路切替弁１１を制御し、メンテナンス作業が終了する場合に排気ダクト１からの測定対象ガスがガス検知器３のガス入口３ａに再度流れるように流路切替弁１１を制御する。
制御部１３へのメンテナンス作業の開始、終了の指示は、手入力もしくはマイコンなどによる入力によって行われる。

このようなガス検知装置においては、測定対象ガスの発生源である半導体製造設備が通常作業を行っている場合には、流路切替弁１１を操作して、排ガスダクト１からの測定対象ガスをガス導入管２を介してガス検知器３に送り込み、測定対象ガス中の半導体材料用ガスの濃度を測定する。万一、この濃度が規定値を超えた場合にはガス検知器３は警報を発する。

半導体製造設備がメンテナンス作業に入ると、制御部１３からの操作信号により流路切替弁１１が切り替わって大気導入管１２から大気がガス検知器３に送り込まれ、排気ダクト１からのガスがガス検知器３に流入することはない。
ガス検知器３に大気が流れ込んでも、この大気によってガス検知器３の作用電極３４などの電極が劣化、損傷することはない。このメンテナンス作業中にガス検知器３において、メンテナンス作業中であることを示す表示を表示することもできる。
メンテナンス作業が終了すれば、制御部１３からの操作信号により流路切替弁１１が切り替わってガス導入管１１から測定対象ガスがガス検知器３に送り込まれ、通常のガス検知に復帰する。

なお、上述の例では、ガス検知器３として定電位電解式ものを例示して説明したが、この発明では、これ以外のガス検知器３として、半導体式、隔膜ガルバニ電池式、検知テープ式などのガスのサンプリングが吸引方式のガス検知器を採用することができ、同様にガス検知器が損傷を被るようなことがない。

本発明のガス検知装置の一例を示す概略構成図である。 従来のガス検知装置を示す概略構成図である。

符号の説明

１・・排気ダクト、２・・ガス導入管、３・・ガス検知器、１１・・流路切替弁、１２・・大気導入管、１３・・制御部。

Claims (2)

1. ガス検知器と、このガス検知器に測定対象ガスを導入するガス導入管と大気を導入する大気導入管とを切り替える流路切替弁を備えたガス検知装置であって、
   ガス導入管に測定対象ガス以外のガスが流入する場合に、切替弁を切り替えて大気導入管から大気を導入するようにしたことを特徴とするガス検知装置。
2. 測定対象ガスの発生源がメンテナンス作業となった場合に流路切替弁を切り替えるようにしたことを特徴とする請求項１記載のガス検知装置。

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