JP3957333B2

JP3957333B2 - Special material gas component concentration measuring device for semiconductors

Info

Publication number: JP3957333B2
Application number: JP31244094A
Authority: JP
Inventors: 宙幸原田; 敏彦宇野; 重之秋山; 哲夫清水
Original assignee: Horiba Ltd; Mitsubishi Corp; Horiba Stec Co Ltd
Current assignee: Horiba Ltd; Mitsubishi Corp; Horiba Stec Co Ltd
Priority date: 1994-11-21
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 2007-08-15
Anticipated expiration: 2022-08-15
Also published as: JPH08145884A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、半導体製造に際して使用されるモノシラン（SiH₄）、ホスフィン（PH₃）等の半導体用特殊材料ガスのガス成分及びその濃度を実際の製造プロセスライン（インライン）で計測する半導体用特殊材料ガス成分濃度測定方法及びこの測定方法で使用するガス成分濃度計を組み込んだ半導体製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ガスボンベから漏洩した微量の半導体用特殊材料ガスを検知するガス漏洩検知器は、従来より市販されており広く使用されている。しかしガスボンベに充填されている半導体用特殊材料ガスのガス成分及び濃度を実際の製造プロセスライン（インライン）で測定出来る計測器は市販されていない。従って、現在使用している或いはこれから使用しようとするガスの成分及び濃度は、ガスボンベに表示されている組成及び濃度をそのまま信用して使用しているのが現状である。
【０００３】
ガスボンベの半導体用特殊材料ガスの濃度を測定する手段としては、半導体製造装置やガスボンベ収納庫のガス配管系の一部にサンプリング用の配管を設け、ガスクロマトグラフで分析する方法がある。また、ガス成分濃度を計測する他の手段としては超音波式濃度計、光の屈折率計等で計測する方法がある。しかしガスクロマトグラフを用いる方法はガス配管系に「溜まり部分」ができるのでパ−ジ操作が煩わしい上にサンプリングしたガスの廃棄のための無害化処理が必要となる。
また、超音波式濃度計や光の屈折率計はガスの種類を検出するための選択性がなく、例えば測定中数値が変化した場合、ガスの濃度が変わったのか或いはガスの種類が異なるのかを判別することが出来ない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
半導体用特殊材料ガスの成分や濃度は、ガスメ−カ−により分析計測されガスボンベに貼って表示されたり、分析表が添付されたりして使用者（半導体製造メ−カ−等）に知らされる。この場合、表示や分析表に誤りがなかったかどうかの確認は特別に試料を取り出しガスクロマトグラフ等で分析し計測する以外に方法はない。また、ガスメ−カ−サイドに誤りがなくても使用者の側で誤ってガスボンベを接続したり、間違って別のボンベを使用したりするといった誤接続、誤配管、誤交換等が生じやすく、このような誤使用を完全に防止する方法はないのが現状である。しかもこのような誤接続や誤配管の発生を防ぎきれず管理室でも集中点検できないことが安全管理上常に問題となっている。
【０００５】
この発明は、上記する課題に着目してなされたものであり、ガスボンベ収納庫や半導体製造装置のガス配管系にインラインとして組み込むことが可能で、ガス配管内を流れている或いはガス配管系内に充満しているガスの成分及び濃度を計測することが出来、誤接続や誤配管或いは誤交換といった事故のない半導体用特殊材料ガス成分濃度測定装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明は上記する課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、半導体用特殊材料ガス成分濃度測定装置が、半導体用特殊材料ガスを収納したガスボンベと半導体製造部との間を切替弁を介してプロセス用管路で接続し、このプロセス用管路の途中に、ガス流路を有するセルブロックを形成して、このセルブロックの両側に光源ブロック及びセンサブロックを対向するように配置し、前記光源ブロックの前記ガス流路に臨む側に窓を設けてその内部側に光源を設ける一方、前記セルブロックの前記ガス流路に臨む側に窓を設けてその内部側に測定ガスの吸収特性に合致した波長を有する干渉フィルタ及びセンサを設けてなるガス検出器を配置すると共に、前記切替弁に、前記プロセス用管路パージ用ガスを導入するためのパージ用ガス管路を接続し、更に、前記プロセス用管路の前記切替弁と前記ガス検出器との間に前記パージに用いたガスを排出するためのパージガス排出用ガス管路を接続し、インラインによりガス成分又は／及びガス濃度を測定することを特徴とするものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のガス検出器が赤外線検出器又は紫外線検出器であることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
半導体用特殊材料ガス成分濃度測定方法及びその装置を上記手段とした場合の作用について、添付図とその符号を用いて説明する。
請求項１に記載の手段及び請求項２に記載の手段によれば、ガス検出器３には赤外線光源３２を設置しパイロセンサ３８で半導体用特殊材料ガスの種類と濃度を検出することができる。即ち、半導体用特殊材料ガスはそのガス特有の赤外線吸収スペクトルを有しているので、ガス検出器３内のガス流路３１ａを流通するガスに赤外線を投射して吸収させることによりそのガスの種類及び濃度を計測しモニタすることが可能である。この場合、測定に際してはガス検出器３はインラインに組み込まれるので非接触且つ非破壊による測定が可能となり、汚れやパ−ティクルの発生もない。そして、管路５に配置した電磁弁５ｃ及びガス検出器３は図示しない制御装置に接続され異常が生じた場合直ちに該電磁弁５ｃを閉鎖することが可能である。ガス検出器３としてし紫外線検出器を用いた場合、赤外線光源３２の代わりに紫外線光源を用いるが作用としては同様である。
【０００９】
更に、上記手段では、混合ガス中の各ガスは成分ごとに独自の赤外線吸収スペクトルを有しているのでガス検出器３によれば各成分とその濃度を同時に計測することが可能である。そして予め設定してある混合濃度をこのガス検出器３で監視し、若し成分に変化が生じた場合は直ちに異常を感知し、電磁弁等を作動させてガスの供給を停止することが出来る。ガス検出器３としてし紫外線検出器を用いた場合、赤外線光源３２の代わりに紫外線光源を用いるが作用としては同様である。
【００１０】
【実施例】
以下、この発明の具体的実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明の半導体用特殊材料ガス成分濃度測定装置を備えた配管図である。１はシリンダボックスであって、有毒ガス成分の漏洩や爆発を防止するため密閉空間となるようにしてあり、内部には半導体製造装置で使用される例えばモノシラン、アルシン、ホスフィン等の半導体用特殊材料ガスを収容したガスボンベ２、４が収納されている。このシリンダボックス１内には、半導体製造部門へ材料ガスを流すプロセス用の管路５と、排出用管路６と、パ−ジ用ガス管路７と、が配管されている。プロセス用の管路５とパ−ジ用ガス管路７との間には切替弁８が配置され、プロセス用の管路５には、パージガス管路７からパ−ジガスを導入してパ−ジした後、切替弁８を切り換えてガスボンベ２から材料ガスが供給される。前記プロセス用の管路５の配管途中には後述するガス成分濃度を測定することのできるガス検出器３が配置される。
【００１１】
前記プロセス用の管路５には、切換弁８を介して開閉弁５ａと減圧弁５ｂと電磁弁５ｃと更に二つの開閉弁５ｄと５ｅとの間にガス検出器３及びフィルタ５ｆが配置されている。前記ガスボンベ２から供給されるガスは、通常２〜５ｋｇｆ／ｃｍ²（ゲ−ジ圧）程度に減圧されて供給される。
また、排出用管路６には、開閉弁６ａと減圧弁６ｂと逆止弁６ｃとが配置されているが、この管路６はパ−ジガスでプロセス用の管路５をパ−ジするときのパ−ジガス排出用として用いるための管路である。
パ−ジガス管路７には、逆止弁７ａと開閉弁７ｂとが配置され、ガスボンベ２を別の新しい材料ガスの収納されたボンベと交換した場合、プロセス管路５をパ−ジガス（（N₂、Ar等）等を流してパ−ジする。前記ガス検出器３と電磁弁５ｃは外部に設置した図示しない制御装置（ＣＰＵ）からの信号で制御する。
【００１２】
即ち、パ−ジガス管路７から流入させたパージガスは、開閉弁５ａや開閉弁５ｄと５ｅ等を開いた前記プロセス管路５に入り、フィルタ５ｆを通過して、図示しないその先の管路や装置内に残留している半導体用特殊材料ガスをパージする。そして、前記開閉弁５ａを閉じて開閉弁６ａ等を開き、切替弁８とプロセス管路５の間の管路をパージして排出用管路６からパージガスを排出する。
【００１３】
図２は、プロセス管路５に配置された前記ガス検出器３の構成の詳細を示す断面図である。即ち、このガス検出器３は実際に半導体製造装置へガスを供給するプロセス管路５の途中にインライン配置される。
セルブロック３１には、ガス流路３１ａが設けられ両側には配管継手を連結できるよう雌ねじ部３１ｂ、３１ｃが設けられている。そして該セルブロック３１の中央部には流路３１ａに向けて（面して）上下に窓３１ｄ及び３１ｅが設けられ、上側の窓３１ｄには、赤外線光源３２を取り付けた光源ブロック３３に固定された金属製リング３４が嵌め込まれ、下側の窓３１ｅにはセンサブロック３６に固定された金属リング３５が嵌め込まれている。また、該センサブロック３６には測定ガスの吸収特性に合致した波長を持つ干渉フィルタ（バンドパスフィルタ）３７と、センサ（例えばパイロセンサ）３８と、が取り付けられている。これらの金属リング３４及び３５は、鑞付けして該セルブロック３１に固定してある。このようにセルブロック３１内は、有毒ガス或いは爆発の危険性のあるガスが外部へ漏洩しないようタイトな構造としてある。また、前記パイロセンサ３８は増幅器４０に接続されコネクタ４１を介して図示しない制御装置（ＣＰＵ）へ接続される。
【００１４】
前記セルブロック３１の流路３１ａの途中には、圧力センサ３０が配置され流通ガスの濃度測定と同時にガス圧を計測するようにしてある。即ち、ガス圧力と赤外線センサの濃度信号（赤外線吸収率）とは１対１の関係にあるので、ガス検出器３に圧力センサ３０を配置して正確な濃度計測を保証するようにしてある。
【００１５】
上記するように、前記ガス検出器３には赤外線光源３２を設置し、パイロセンサ３８で半導体用特殊材料ガスの種類と濃度を検出することができる。即ち、半導体用特殊材料ガスはそのガス特有の赤外線吸収スペクトルを有しているので、ガス検出器３内のガス流路３１ａを流通するガスに赤外線を投射して吸収させることによりそのガスの種類及び濃度を計測しモニタすることが可能となる。この場合、測定に際してはガス検出器３は、インラインに組み込まれるので非接触且つ非破壊による測定が可能となり、汚れやパ−ティクルの発生もない。そして、管路５に配置した電磁弁５ｃ及びガス検出器３は図示しない制御装置に接続され異常が生じた場合直ちに該電磁弁５ｃを閉鎖してガスの供給を停止させることが可能である。
【００１６】
次に、図３は例えば半導体製造装置において、混合系のガス供給装置で同時に複数の材料ガスを使用する場合の混合ガス配管図である。この実施例では３種類のガスを同時に使用する場合で、ガスボンベ１１の管路２１にはマスフロ−コントロ−ラ２１ａが配置され、ガスボンベ１２の管路２２にはマスフロ−コントロ−ラ２２ａが配置され、ガスボンベ１３の管路２３にはマスフロ−コントロ−ラ２３ａが配置される。これらの管路の合流管路２４には前記ガス検出器３が配置されている。そして混合ガスはガス検出器３を通過して例えば半導体製造装置２５へ供給されるようにしてある。尚、この図には省略してあるが、各管路２１、２２、２３及び合流管路２４には開閉弁や減圧弁及び電磁弁等が配置される。
【００１７】
前記各マスフロ−コントロ−ラ２１ａ、２２ａ、２３ａ及びガス検出器３は半導体用ガス供給装置制御部２６に接続されている。また、半導体製造装置２５におけるガス供給もこの半導体用ガス供給装置制御部２６によりコントロ−ルされるようになっている。
【００１８】
上記する混合ガス配管路の途中にガス検出器３を配置すると、混合ガス中の各ガスは組成ごとに独自の赤外線吸収スペクトルを有しているので該ガス検出器３によれば各成分とその濃度を同時に計測することが可能である。そして予め設定してある混合濃度をこのガス検出器３で監視し、若し成分に設定誤差以上の変化が生じた場合は直ちに異常を感知し、電磁弁等を作動させてガスの供給を停止することが出来る。
【００１９】
この発明の上記実施例においては、ガス検出器３として非分散形の赤外線検出器を用いて説明したが、このガス検出器３の代わりに紫外線吸収スペクトルを持つガスを紫外検出器を用いてモニタするようにしても良い。
【００２０】
【発明の効果】
この発明の半導体用特殊材料ガス成分濃度測定装置によれば、ボンベから供給されるガスの種類の成分と濃度をプロセスライン（インライン）下において同時に安全且つ容易に計測することが出来る。
また、ガス検出器はインライン形式により配置してあるため応答が早く、ガスの種類や濃度に異常があると判断すると直ちに制御装置によりガス供給を停止することができる。更に、この発明ではインラインにおいてガスの種類と濃度とを同時に計測可能であるため生産管理、安全管理を行う上で極めて便利である。
更にまた、ガス検出器には赤外線や紫外線を吸収するガス特性を利用してあるため汚れやパ−ティクルの発生を防止することが出来る。そして混合ガスを使用する場合の混合ガス供給装置でもマスフロ−コントロ−ラを用いることによりガス検出器を混合ガスの各成分と濃度とを同時に計測可能な多成分の測定モニタとすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の半導体用特殊材料ガス成分濃度測定装置を備えた配管図である。
【図２】プロセス管路に配置されたガス検出器の詳細を示す断面図である。
【図３】半導体製造装置において、混合系のガス供給装置で同時に複数の材料ガスを使用する場合の混合ガス配管図である。
【符号の説明】
１シリンダボックス
２、４ガスボンベ
３ガス検出器
５プロセス用の管路
３１セルブロック
３２赤外線光源
３６フィルタ
３７センサ（パイロセンサ）[0001]
[Industrial application fields]
The present invention, monosilane (S iH ₄₎ used during semiconductor manufacturing, special purpose semiconductor be measured with phosphine (PH ₃₎ gas such as components for semiconductor specialty material gas and its concentration the actual manufacturing process line (line) The present invention relates to a material gas component concentration measuring method and a semiconductor manufacturing apparatus incorporating a gas component concentration meter used in this measuring method.
[0002]
[Prior art]
Gas leak detectors for detecting a small amount of semiconductor special material gas leaked from a gas cylinder have been commercially available and widely used. However, there is no commercially available measuring instrument that can measure the gas component and concentration of the semiconductor material gas filled in the gas cylinder in an actual manufacturing process line (inline). Therefore, as for the components and concentrations of the gas that is currently used or will be used in the future, the composition and concentration displayed on the gas cylinder are used as they are.
[0003]
As a means for measuring the concentration of the semiconductor special material gas in the gas cylinder, there is a method in which a sampling pipe is provided in a part of a gas piping system of a semiconductor manufacturing apparatus or a gas cylinder storage, and analysis is performed by a gas chromatograph. As another means for measuring the gas component concentration, there is a method of measuring with an ultrasonic densitometer, a light refractometer or the like. However, since the method using the gas chromatograph has a “reserved portion” in the gas piping system, the purging operation is troublesome and a detoxification process for discarding the sampled gas is required.
Also, ultrasonic densitometers and optical refractometers do not have the selectivity to detect the type of gas. For example, if the numerical value changes during measurement, is the gas concentration changed or the gas type is different? Cannot be determined.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Components and concentrations of special material gases for semiconductors are analyzed and measured by a gas manufacturer and displayed on a gas cylinder, or an analysis table is attached to inform users (semiconductor manufacturing manufacturers, etc.). . In this case, there is no method for confirming whether or not there is an error in the display or analysis table other than taking a sample and analyzing and measuring it with a gas chromatograph or the like. In addition, even if there is no error on the gas manufacturer side, it is easy to cause incorrect connection, incorrect piping, incorrect replacement, etc., such as accidentally connecting a gas cylinder on the user side or using another cylinder by mistake, There is currently no method for completely preventing such misuse. In addition, it has always been a problem in safety management that it is impossible to prevent such erroneous connections and pipes from occurring, and that the centralized inspection cannot be performed in the control room.
[0005]
The present invention has been made paying attention to the above-mentioned problems, and can be incorporated in-line in a gas cylinder storage or a gas piping system of a semiconductor manufacturing apparatus, and is flowing in the gas piping or in the gas piping system. An object of the present invention is to provide a semiconductor special material gas component concentration measuring device that can measure the component and concentration of a gas that is full and does not have an accident such as erroneous connection, incorrect piping, or erroneous replacement.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
That is, in order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to a semiconductor special material gas component concentration measuring device between a gas cylinder containing a semiconductor special material gas and a semiconductor manufacturing section. Are connected by a process pipe through a switching valve, and a cell block having a gas flow path is formed in the middle of the process pipe so that the light source block and the sensor block are opposed to both sides of the cell block. The window is provided on the side facing the gas flow path of the light source block and the light source is provided on the inner side thereof, while the window is provided on the side facing the gas flow path of the cell block and the measurement is performed on the inner side thereof. A gas detector provided with an interference filter and a sensor having a wavelength matching the gas absorption characteristic is disposed, and a purge for introducing the process line purge gas into the switching valve. A gas line is connected, and further, a purge gas discharge gas line for discharging the gas used for the purge is connected between the switching valve of the process line and the gas detector. A gas component or / and a gas concentration are measured.
[0007]
The invention described in claim 2 is characterized in that the gas detector according to claim 1 is an infrared detector or an ultraviolet detector.
[0008]
[Action]
The operation of the semiconductor material special material gas component concentration measuring method and its apparatus as the above means will be described with reference to the accompanying drawings and the reference numerals thereof.
According to the means described in claim 1 and the means described in claim 2, an infrared light source 32 is installed in the gas detector 3, and the type and concentration of the semiconductor special material gas can be detected by the pyro sensor 38. That is, since the special material gas for semiconductor has an infrared absorption spectrum peculiar to the gas, the type of gas is obtained by projecting and absorbing infrared rays on the gas flowing through the gas flow path 31a in the gas detector 3. And the concentration can be measured and monitored. In this case, since the gas detector 3 is incorporated in-line at the time of measurement, non-contact and non-destructive measurement is possible, and there is no generation of dirt or particles. The electromagnetic valve 5c and the gas detector 3 arranged in the pipe line 5 are connected to a control device (not shown) and can immediately close the electromagnetic valve 5c when an abnormality occurs. When an ultraviolet detector is used as the gas detector 3, an ultraviolet light source is used instead of the infrared light source 32, but the operation is the same.
[0009]
Furthermore, in the above means, each gas in the mixed gas has a unique infrared absorption spectrum for each component, so that the gas detector 3 can simultaneously measure each component and its concentration. The preset gas concentration is monitored by the gas detector 3, and if a change occurs in the component, an abnormality is immediately detected, and the gas supply can be stopped by operating a solenoid valve or the like. . When an ultraviolet detector is used as the gas detector 3, an ultraviolet light source is used instead of the infrared light source 32, but the operation is the same.
[0010]
【Example】
Specific embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a piping diagram equipped with the semiconductor special material gas component concentration measuring apparatus of the present invention. Reference numeral 1 denotes a cylinder box, which is a sealed space to prevent leakage and explosion of toxic gas components, and contains a special material for semiconductors such as monosilane, arsine, phosphine, etc. used in semiconductor manufacturing equipment. Gas cylinders 2 and 4 containing gas are stored. In the cylinder box 1, a process pipe 5, a discharge pipe 6, and a purge gas pipe 7 for supplying a material gas to the semiconductor manufacturing department are piped. A switching valve 8 is disposed between the process line 5 and the purge gas line 7, and purge gas is introduced into the process line 5 from the purge gas line 7. Then, the changeover valve 8 is switched to supply the material gas from the gas cylinder 2. A gas detector 3 capable of measuring a gas component concentration, which will be described later, is disposed in the middle of the process pipe 5.
[0011]
In the process line 5, a gas detector 3 and a filter 5 f are disposed between the on-off valve 5 a, the pressure-reducing valve 5 b, the electromagnetic valve 5 c, and the two on-off valves 5 d and 5 e through the switching valve 8. ing. The gas supplied from the gas cylinder 2 is normally supplied after being reduced in pressure to about ^{2 to 5} kgf / cm ² (gauge pressure).
The discharge pipe 6 is provided with an on-off valve 6a, a pressure reducing valve 6b, and a check valve 6c. The pipe 6 purges the process pipe 5 with purge gas. It is a pipe line for use for discharging purge gas.
The purge gas line 7 is provided with a check valve 7a and an on-off valve 7b. When the gas cylinder 2 is replaced with another cylinder containing new material gas, the process line 5 is purged with a purge gas (( by flowing N _2, Ar, etc.) and the like Pas -. surrender the gas detector 3 and the electromagnetic valve 5c is controlled by signals from a control device (not shown) installed outside (CPU).
[0012]
That is, the purge gas introduced from the purge gas pipe 7 enters the process pipe 5 with the on-off valve 5a and the on-off valves 5d and 5e opened, passes through the filter 5f, and the other pipe (not shown). And purge the semiconductor special material gas remaining in the equipment. Then, the on-off valve 5 a is closed and the on-off valve 6 a is opened, the pipe line between the switching valve 8 and the process pipe line 5 is purged, and the purge gas is discharged from the discharge pipe line 6.
[0013]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of the configuration of the gas detector 3 arranged in the process pipe 5. That is, the gas detector 3 is disposed in-line in the middle of the process pipe 5 that actually supplies gas to the semiconductor manufacturing apparatus.
The cell block 31 is provided with a gas flow path 31a, and female screw portions 31b and 31c are provided on both sides so that a pipe joint can be connected. In the center of the cell block 31, windows 31d and 31e are provided above and below (facing) the flow path 31a, and the upper window 31d is fixed to a light source block 33 to which an infrared light source 32 is attached. A metal ring 34 is fitted, and a metal ring 35 fixed to the sensor block 36 is fitted into the lower window 31e. The sensor block 36 is provided with an interference filter (bandpass filter) 37 having a wavelength that matches the absorption characteristic of the measurement gas, and a sensor (for example, a pyro sensor) 38. These metal rings 34 and 35 are fixed to the cell block 31 by brazing. As described above, the cell block 31 has a tight structure so that toxic gas or explosive gas does not leak to the outside. The pyro sensor 38 is connected to an amplifier 40 and connected to a control device (CPU) (not shown) via a connector 41.
[0014]
In the middle of the flow path 31a of the cell block 31, a pressure sensor 30 is arranged to measure the gas pressure simultaneously with the measurement of the concentration of the flowing gas. That is, since there is a one-to-one relationship between the gas pressure and the concentration signal (infrared absorptance) of the infrared sensor, the pressure sensor 30 is disposed in the gas detector 3 to ensure accurate concentration measurement.
[0015]
As described above, an infrared light source 32 is installed in the gas detector 3, and the type and concentration of the semiconductor special material gas can be detected by the pyro sensor 38. That is, since the special material gas for semiconductor has an infrared absorption spectrum peculiar to the gas, the type of gas is obtained by projecting and absorbing infrared rays on the gas flowing through the gas flow path 31a in the gas detector 3. And the concentration can be measured and monitored. In this case, since the gas detector 3 is incorporated in-line at the time of measurement, non-contact and non-destructive measurement is possible, and there is no generation of dirt or particles. The electromagnetic valve 5c and the gas detector 3 arranged in the pipe line 5 are connected to a control device (not shown), and when an abnormality occurs, the electromagnetic valve 5c can be immediately closed to stop the gas supply.
[0016]
Next, FIG. 3 is a mixed gas piping diagram in the case where a plurality of material gases are simultaneously used in a mixed gas supply device in a semiconductor manufacturing apparatus, for example. In this embodiment, when three kinds of gases are used at the same time, a mass flow controller 21 a is arranged in the pipe line 21 of the gas cylinder 11, and a mass flow controller 22 a is arranged in the pipe line 22 of the gas cylinder 12. A mass flow controller 23 a is disposed in the pipe line 23 of the gas cylinder 13. The gas detector 3 is arranged in the merging pipeline 24 of these pipelines. The mixed gas passes through the gas detector 3 and is supplied to, for example, the semiconductor manufacturing apparatus 25. Although not shown in this figure, an open / close valve, a pressure reducing valve, an electromagnetic valve, and the like are arranged in each of the pipelines 21, 22, 23 and the merging pipeline 24.
[0017]
Each of the mass flow controllers 21a, 22a, 23a and the gas detector 3 are connected to a semiconductor gas supply device controller 26. The gas supply in the semiconductor manufacturing apparatus 25 is also controlled by the semiconductor gas supply apparatus controller 26.
[0018]
When the gas detector 3 is arranged in the middle of the mixed gas piping described above, each gas in the mixed gas has a unique infrared absorption spectrum for each composition. It is possible to measure the concentration simultaneously. The preset gas concentration is monitored by the gas detector 3. If the component changes more than the set error, an abnormality is detected immediately and the gas supply is stopped by operating the solenoid valve. I can do it.
[0019]
In the above embodiment of the present invention, the non-dispersive infrared detector is used as the gas detector 3. However, instead of the gas detector 3, a gas having an ultraviolet absorption spectrum is monitored using the ultraviolet detector. You may make it do.
[0020]
【The invention's effect】
According to the semiconductor special material gas component concentration measuring apparatus of the present invention, it is possible to safely and easily measure the components and concentrations of the types of gases supplied from the cylinder simultaneously under the process line (inline).
In addition, since the gas detector is arranged in an in-line format, the response is quick, and if it is determined that there is an abnormality in the type or concentration of gas, the gas supply can be stopped immediately by the control device. Furthermore, in the present invention, since the type and concentration of gas can be measured simultaneously in-line, it is very convenient for production management and safety management.
Furthermore, since the gas detector uses gas characteristics that absorb infrared rays and ultraviolet rays, it is possible to prevent the generation of dirt and particles. In the mixed gas supply apparatus in the case of using a mixed gas, the gas detector can be used as a multi-component measurement monitor capable of simultaneously measuring each component and concentration of the mixed gas by using a mass flow controller.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a piping diagram equipped with a semiconductor special material gas component concentration measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing details of a gas detector arranged in a process pipe line.
FIG. 3 is a mixed gas piping diagram when a plurality of material gases are simultaneously used in a mixed gas supply device in a semiconductor manufacturing apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Cylinder box 2, 4 Gas cylinder 3 Gas detector 5 Process pipe line 31 Cell block 32 Infrared light source 36 Filter 37 Sensor (pyro sensor)

Claims

A gas cylinder containing special material gas for semiconductor and the semiconductor manufacturing department are connected by a process pipe via a switching valve, and a cell block having a gas flow path is formed in the middle of the process pipe. The light source block and the sensor block are arranged on both sides of the cell block so as to face each other, a window is provided on the side facing the gas flow path of the light source block, and a light source is provided on the inner side thereof. A gas detector having a window provided on the side facing the gas flow path and an interference filter and sensor having a wavelength matching the absorption characteristics of the measurement gas is disposed on the inside thereof, and the process valve is disposed on the switching valve. A purge gas pipeline for introducing a pipeline purge gas is connected, and the gas used for the purge is discharged between the switching valve of the process pipeline and the gas detector. Purge gas exhaust is connected to the gas pipe, a semiconductor for special material gas component concentration measuring apparatus characterized by measuring the gas component and / or gas concentration in-line for.

The special material gas component concentration measuring device for semiconductor according to claim 1, wherein the gas detector is an infrared detector or an ultraviolet detector.