JPH0318933Y2 - - Google Patents
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- JPH0318933Y2 JPH0318933Y2 JP10209183U JP10209183U JPH0318933Y2 JP H0318933 Y2 JPH0318933 Y2 JP H0318933Y2 JP 10209183 U JP10209183 U JP 10209183U JP 10209183 U JP10209183 U JP 10209183U JP H0318933 Y2 JPH0318933 Y2 JP H0318933Y2
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- Japan
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- gas
- gas detection
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- metal oxide
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- Expired
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- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、感度よく半導体製造用ガスを検知
できるドーピングガス検知用素子に関するもので
ある。
できるドーピングガス検知用素子に関するもので
ある。
半導体製造工場ではウエハプロセス等でアルシ
ン（ASH3）、ホスフイン（PH3）、モノシラン
（SiH4）、ジボラン（B2H6）等のガス（以下ドー
ピングガスという）が大量に用いられている。
ン（ASH3）、ホスフイン（PH3）、モノシラン
（SiH4）、ジボラン（B2H6）等のガス（以下ドー
ピングガスという）が大量に用いられている。
これらのドーピングガスは物理的には、無色透
明で空気よりも重く、不快臭を有し、温度上昇に
より分解する性質があり、化学的には燃焼し易
く、水と接触して加水分解を起こし、ハロゲンガ
スと激しく反応し、また、腐食性が強く特に人体
に対しての毒性がきわめて強い性質があり、その
許容濃度は、ASH3が0.5ppm、PH3が
0.3ppm、SiH4が0.5ppm、B2H6が0.1ppmで、
非常に低い値になつている。このため工場現場に
おける保安管理が必要となり種々のガス検知装置
が使用されている。
明で空気よりも重く、不快臭を有し、温度上昇に
より分解する性質があり、化学的には燃焼し易
く、水と接触して加水分解を起こし、ハロゲンガ
スと激しく反応し、また、腐食性が強く特に人体
に対しての毒性がきわめて強い性質があり、その
許容濃度は、ASH3が0.5ppm、PH3が
0.3ppm、SiH4が0.5ppm、B2H6が0.1ppmで、
非常に低い値になつている。このため工場現場に
おける保安管理が必要となり種々のガス検知装置
が使用されている。
一般に使用されている装置として従来は、(1)．
炎光光度法（Flame Photometry）、(2)．ガスク
ロ方式、(3)．特殊セルによる化学反応方式（色の
変化をみる）、(4)．試験紙光電光度法（紙を移行
させて反応をみる）、(5)．隔膜電極方式等が使用
されている。
炎光光度法（Flame Photometry）、(2)．ガスク
ロ方式、(3)．特殊セルによる化学反応方式（色の
変化をみる）、(4)．試験紙光電光度法（紙を移行
させて反応をみる）、(5)．隔膜電極方式等が使用
されている。
ところで、上記装置の問題点として、(1)，(2)，
(3)は選択性があり高感度であるが高価である。ま
た、(4)，(5)は(1)，(2)，(3)と比較して安価である
が、保守性が悪い等の欠点があつた。
(3)は選択性があり高感度であるが高価である。ま
た、(4)，(5)は(1)，(2)，(3)と比較して安価である
が、保守性が悪い等の欠点があつた。
まず、従来の固体熱伝導式ガス検知装置の基本
回路とガス検知素子の形状を第１図、第２図によ
り説明する。
回路とガス検知素子の形状を第１図、第２図によ
り説明する。
第１図はガス検知装置の基本回路の一例を示す
図で、E1はガス検知素子、E2は温度補償素子、
R1，R2は抵抗器であり、これらでブリツジ回路
が形成される。Ｂは電源、VRは可変抵抗器、ｒ
はその摺動子、Ｖは指示計である。
図で、E1はガス検知素子、E2は温度補償素子、
R1，R2は抵抗器であり、これらでブリツジ回路
が形成される。Ｂは電源、VRは可変抵抗器、ｒ
はその摺動子、Ｖは指示計である。
その動作は、ガスがない通常大気中でブリツジ
回路の出力が零になるように摺動子ｒを調整して
おく、次に、ガスがくるとガス検知素子E1の両
端での抵抗値がガス濃度に応じて下がるので、ブ
リツジ回路が不平衡となり指示計Ｖによりガス濃
度を知ることができる。
回路の出力が零になるように摺動子ｒを調整して
おく、次に、ガスがくるとガス検知素子E1の両
端での抵抗値がガス濃度に応じて下がるので、ブ
リツジ回路が不平衡となり指示計Ｖによりガス濃
度を知ることができる。
第２図は、第１図に使用されるガス検知素子
E1の形状を示すもので、１は貴金属である白金
線コイル、２はコイル部、３は金属酸化物半導体
である。
E1の形状を示すもので、１は貴金属である白金
線コイル、２はコイル部、３は金属酸化物半導体
である。
ところで、この従来のガス検知素子E1を使用
して可燃性ガスとドーピングガスの出力を測定す
ると第４図に示すようにCH4，C2H5OH，H2等
の可燃性ガスに対しては出力が大きく、SiH4，
PH3，B2H6，ASH3等のドーピングガスに対して
は出力が小さく、かつ、いずれのガスに対しても
全体的に感度が低く（出力2mV程度）、使用に不
便である欠点があつた。
して可燃性ガスとドーピングガスの出力を測定す
ると第４図に示すようにCH4，C2H5OH，H2等
の可燃性ガスに対しては出力が大きく、SiH4，
PH3，B2H6，ASH3等のドーピングガスに対して
は出力が小さく、かつ、いずれのガスに対しても
全体的に感度が低く（出力2mV程度）、使用に不
便である欠点があつた。
この考案は上記の欠点を解消するためになされ
たもので、可燃性ガスに対しては出力が小さく、
ドーピングガスに対しては出力の大きいドーピン
グガス検知用素子を提供するものである。
たもので、可燃性ガスに対しては出力が小さく、
ドーピングガスに対しては出力の大きいドーピン
グガス検知用素子を提供するものである。
以下この考案について説明する。
この考案は、ドーピングガスが還元性の非常に
強い（燃え易い）ガスであることに着目し、燃焼
非活性なSiO2微粒子４を第３図のガス検知素子
（SnO2主体）E1に坦持させたものである。
強い（燃え易い）ガスであることに着目し、燃焼
非活性なSiO2微粒子４を第３図のガス検知素子
（SnO2主体）E1に坦持させたものである。
このように、ドーピングガスに対する出力は第
４図に比べて第５図に示すように増加するが、
CH4，C2H5OH，H2等の可燃性ガスに対する出
力の増加は少ない（CH4ガスはほとんど増加しな
い）結果が得られた。
４図に比べて第５図に示すように増加するが、
CH4，C2H5OH，H2等の可燃性ガスに対する出
力の増加は少ない（CH4ガスはほとんど増加しな
い）結果が得られた。
また、第６図ａ，ｂ，ｃはPH3，0.5ppmに対
する応答、復帰特性を時間と出力で示した図で、
ドーピングガスに対する吸着離脱の速度を速くす
るためにセンサの直径を0.7mm，0.60mm，
0.40mmの３種類について実験的に行つたもので
ある。この結果、直径0.40mmにしたものが第６
図ｃに示すように良好な結果が得られた。
する応答、復帰特性を時間と出力で示した図で、
ドーピングガスに対する吸着離脱の速度を速くす
るためにセンサの直径を0.7mm，0.60mm，
0.40mmの３種類について実験的に行つたもので
ある。この結果、直径0.40mmにしたものが第６
図ｃに示すように良好な結果が得られた。
以上説明したようにこの考案は、貴金属からな
るヒータ線の外周を金属酸化物半導体でおおい、
前記ヒータ線の両端の電気抵抗変化によりガス検
知を行う固体熱伝導式ガス検知素子の金属酸化物
半導体の外周に燃焼非活性なSiO2微粒子を担持
させたので、ドーピングガスに対してのガスの出
力は増加し、可燃性ガスに対する出力は小さく、
また、小型で多くの点でのサンプリングができる
ので使用に便利で、保守性、経済性に優れたガス
検知素子が得られる利点を有する。
るヒータ線の外周を金属酸化物半導体でおおい、
前記ヒータ線の両端の電気抵抗変化によりガス検
知を行う固体熱伝導式ガス検知素子の金属酸化物
半導体の外周に燃焼非活性なSiO2微粒子を担持
させたので、ドーピングガスに対してのガスの出
力は増加し、可燃性ガスに対する出力は小さく、
また、小型で多くの点でのサンプリングができる
ので使用に便利で、保守性、経済性に優れたガス
検知素子が得られる利点を有する。
第１図は従来の固体熱伝導式ガス検知装置の回
路図、第２図は第１図のガス検知素子の構成を示
す図、第３図はこの考案の一実施例の構成を示す
図、第４図は従来のガス検知素子を使用した場合
の各種の可燃ガス、ドーピングガスの出力を示す
特性図、第５図はこの考案のドーピングガス検知
用素子を使用した場合の各種の可燃ガス、ドーピ
ングガスの出力を示す特性図、第６図ａ，ｂ，ｃ
はガス検知素子の直径に対するドーピングガスに
対する吸着、離脱の特性を示す図である。 図中、E1はガス検知素子、E2は温度補償素子、
R1，R2は抵抗器、Ｂは電源、VRは可変抵抗器、
ｒは摺動子、Ｖは指示計、１は白金線コイル、２
はコイル部、３は金属酸化物半導体、４は燃焼非
活性な金属の酸化物微粒子である。
路図、第２図は第１図のガス検知素子の構成を示
す図、第３図はこの考案の一実施例の構成を示す
図、第４図は従来のガス検知素子を使用した場合
の各種の可燃ガス、ドーピングガスの出力を示す
特性図、第５図はこの考案のドーピングガス検知
用素子を使用した場合の各種の可燃ガス、ドーピ
ングガスの出力を示す特性図、第６図ａ，ｂ，ｃ
はガス検知素子の直径に対するドーピングガスに
対する吸着、離脱の特性を示す図である。 図中、E1はガス検知素子、E2は温度補償素子、
R1，R2は抵抗器、Ｂは電源、VRは可変抵抗器、
ｒは摺動子、Ｖは指示計、１は白金線コイル、２
はコイル部、３は金属酸化物半導体、４は燃焼非
活性な金属の酸化物微粒子である。
Claims (1)
- 貴金属からなるヒータ線の外周を金属酸化物半
導体でおおい、前記ヒータ線の両端の電気抵抗変
化によりガス検知を行う固体熱伝導式ガスセンサ
素子において、前記金属酸化物半導体の外周面上
に燃焼非活性なSiO2微粒子を担持させたことを
特徴とするドーピングガス検知用素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10209183U JPS6011060U (ja) | 1983-07-02 | 1983-07-02 | ドーピングガス検知用素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10209183U JPS6011060U (ja) | 1983-07-02 | 1983-07-02 | ドーピングガス検知用素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011060U JPS6011060U (ja) | 1985-01-25 |
| JPH0318933Y2 true JPH0318933Y2 (ja) | 1991-04-22 |
Family
ID=30240803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10209183U Granted JPS6011060U (ja) | 1983-07-02 | 1983-07-02 | ドーピングガス検知用素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011060U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6076177B2 (ja) * | 2013-04-01 | 2017-02-08 | 理研計器株式会社 | ホスフィン検出用半導体ガスセンサ |
-
1983
- 1983-07-02 JP JP10209183U patent/JPS6011060U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6011060U (ja) | 1985-01-25 |
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