JPH11183417A - 電気伝導度センサ - Google Patents

電気伝導度センサ

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JPH11183417A
JPH11183417A JP36432897A JP36432897A JPH11183417A JP H11183417 A JPH11183417 A JP H11183417A JP 36432897 A JP36432897 A JP 36432897A JP 36432897 A JP36432897 A JP 36432897A JP H11183417 A JPH11183417 A JP H11183417A
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cylindrical
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Yoshimichi Yasuda
義道 安田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 センサの電極が長期間薬液の浸食を受けるこ
とがなく正確な測定を行うことができ、且つ安価な電気
伝導度センサを提供する。 【解決手段】 合成樹脂またはセラミックにより電極形
状に形成した基材7表面に、白金等の貴金属を無電解メ
ッキまたは厚膜印刷により表面被覆した電極4を備えた
電気伝導度センサとしたものであり、また、その電極
は、円筒状の第1電極と、該第1電極の円筒内表面と間
隙を有して円柱状の第2電極から構成したものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酸性又はアルカリ
性水、純水等、液体の特性を測定するための電気伝導度
センサに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体製造装置においては、シリコン基
板の上に所定の微細なパターンを描くことにより、半導
体回路を製造するものであるが、この際、シリコン基板
に数ミクロンのゴミが存在すると不良品として廃棄しな
ければならなくなる。そのため、無塵室内において、シ
リコンウエハの汚れを落とす作業を行っている。即ち、
洗浄工程として、塩酸、硝酸等の強酸、弗酸等の薬液に
よる処理槽で不純物を除去する工程を繰り返し、最後に
ウエハに付着した薬液を超純水で洗浄する工程を経て乾
燥させる。
【0003】上記シリコンウエハを洗浄、水洗、乾燥す
る二つ以上の工程を行うのに代えて単一処理槽を備え、
シリコンウエハを自動的に洗浄する機能を有する装置が
開発されている。即ち、処理槽にシリコンウエハを設置
した後にシャッタを閉め、処理槽に洗浄液を供給し、シ
リコンウエハを洗浄する。次いで汚れた洗浄液の排液を
行い、排液の終了後、純水を供給して処理槽に付着した
洗浄液を水洗する。水洗後、処理槽に超純水を供給して
シリコンウエハの水洗を行う。次ぎに、洗浄に使用した
超純水を排出して乾燥空気を供給し乾燥空気により処理
槽内のシリコンウエハの乾燥を行う。乾燥工程終了後、
シャッタを開き、シリコンウエハのクリーン洗浄を終了
する。
【0004】このような工程を行うに際して、シリコン
ウエハを処理し、洗浄に使用した後の超純水の電気伝導
度、即ち、前記超純水の抵抗率の測定をしていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、超純水
の抵抗率を測定するため、液体中に電極を投入し、電気
伝導度を測定するセンサにおいては、その電極として白
金等の貴金属を樹脂、セラミック製の骨材に被覆するこ
とが行われるが、このような抵抗率センサの使用に際し
て、上記のような上記の単一槽で洗浄する際、薬液から
超純水に代えるとき、センサが薬液に曝されることがあ
る。このとき、白金等の貴金属の層にピンホール等が存
在すると、そこから母材が浸食され、電極間隔が広くな
り、正しい抵抗率を示さなくなる。そして、従来のセン
サでは1年未満しか使用できなく耐久性に欠ける欠点が
あった。
【0006】したがって、本発明は、センサの電極が長
期間薬液の浸食を受けることがなく正確な測定を行うこ
とができ、且つ安価な電気伝導度センサを提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、合成樹脂またはセラミックにより電極形状
に形成した基材表面に、白金等の貴金属を無電解メッキ
または厚膜印刷により表面被覆した電極を備えた電気伝
導度センサとしたものであり、また、その電極は、円筒
状の第1電極と、該第1電極の円筒内表面と間隙を有し
て円柱状の第2電極から構成したものである。
【0008】本発明は、上記のように電極の基材を合成
樹脂またはセラミックにより形成したので、その形状成
形は極めて容易であり、且つ安価なものとなる。また、
その基材表面に、白金等の貴金属を表面被覆したので、
電極の耐浸食性が良く長期間薬液の浸食を受けることが
なくなり、正確な測定を持続することができる。特に合
成樹脂またはセラミック製の基材表面に白金等の貴金属
を、無電解メッキまたは厚膜印刷により表面被覆するこ
とにより、基材と被覆材とは確実に一体化した構造とす
ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の電気伝導度センサの実施
例を図面に添って説明する。図1は本発明を適用する半
導体製造装置の処理槽1を示し、この処理槽1内には、
その工程毎に異なった処理液2が供給されている。シリ
コンウエハの上にスパッタリングにより半導体3を形成
したものを処理槽1に設置した後に、排気調整用シャッ
タを閉め、薬液供給バルブを開き、処理槽1に処理液2
として所定の濃度の濃硫酸等の強酸等の薬液を供給す
る。処理槽内に薬液供給後、図示しない薬液循環濾過装
置、ヒータを作動させ、マスキング以外の樹脂部分を洗
い流し、不要物を除去シリコンウエハを洗浄する。次い
で、処理槽の底部に設けられたドレーンバルブを開き、
汚れた洗浄液の排液を行う。排液終了後、処理槽1の上
部に設けられた図示しない水洗ノズルより純水を供給し
て処理槽1に付着した洗浄液を水洗する。水洗後、処理
槽1に純水を供給して図示しない薬液循環濾過装置を作
動させ、シリコンウエハの水洗を行う。次に、図示しな
いドレーンバルブを開き、処理槽1の洗浄に使用した純
水を排出して、排水終了後、図示しないファンヒータを
作動させ、乾燥空気を処理槽内に供給し、乾燥空気によ
り処理槽内のシリコンウエハの乾燥を行う。乾燥工程終
了後、シャッタを開き、シリコンウエハのクリーン洗浄
を終了する。
【0010】ここでシリコンウエハの最終処理で処理槽
1内に槽内下部より純水を供給し、薬液を処理槽1の上
部よりオーバーフローさせて、薬液と純水を置換する。
電気伝導度センサは処理槽1で薬液処理をしているとき
は、薬液には接触せず、純水で処理するときは接触する
構造となっている。このため薬液と純水を置換する時
に、電気伝導度センサが一時薬液に接触する。
【0011】本発明の電極4は、図2及び図3に示すよ
うに、円筒状の第1電極5と、この第1電極の円筒内表
面の間隙を有して円柱状の第2電極6からなり、第1電
極5と第2電極6が所定間隙を維持するように、円筒状
の第1電極5の上部に挿入した絶縁材からなるスペーサ
9によって固定されている。第1電極5及び第2電極6
の上端にはリード線が接続され、電流を測定する検出回
路に接続されている。
【0012】第1電極5及び第2電極6は共に同じ基材
7とその表面被覆8からなっている。基材7としては、
合成樹脂またはセラミックを用い、これを第1電極5の
場合は円筒状に、第2電極6の場合は円柱状に成形す
る。所定の形状に基材を成形した各電極5、6は、無電
解メッキまたは厚膜印刷により貴金属の表面被覆処理を
行う。貴金属としては、通常広く用いられている白金の
ほか、ロジューム、パラジューム、ルテニューム等を用
いても良い。
【0013】無電解メッキは電源を使わないで、基材を
表面被覆したい金属溶液中に浸漬するだけでメッキする
方法であり、置換メッキ、接触メッキ、非触媒化学メッ
キ、触媒化学メッキ等の方法が存在するが、基材の種
類、及び基材の表面に対する前処理等に応じて任意の方
法を使用することができる。特に基材が合成樹脂の場合
にその表面に無電解メッキを行う際には、合成樹脂は、
普通導電性も親水性も触媒性もないので、最初密着が良
くなるように表面調整し、且つ親水性にしてからSnC
2 を吸着させ、次にPbCl2 溶液に浸たしてPbを
還元析出させ、その後、無電解メッキ液に入れると触媒
のPb上に金属が析出する。このほかの無電解メッキ方
も存在し、また、合成樹脂の種類に応じた表面調整方法
が広く用いられているので、これを使用することができ
る。なお、無電解メッキは剥がれやすく、一定厚さにメ
ッキされない等の欠点も存在するが、樹脂を強酸やアル
カリに強いものを選択することによって解決することが
できる。
【0014】厚膜印刷は、被覆したい貴金属粉末をワッ
クス等の有機バインダに混練し、これを基材に10μ〜
50μ程度に均一に印刷処理によっ塗布し、これを炉の
中で高温処理して有機分を除去して所定の金属のみを基
材の表面に被覆する方法である。この方法は、特に基材
がセラミックの場合、上記の無電解メッキよりも容易
に、確実に表面被覆を行うことができる。上記貴金属粉
末を混練するワックスは120℃〜130℃で蒸発する
ものが通常用いられている。
【0015】電極の形状は、上記のように、円筒状の第
1電極5と、この第1電極5の円筒内表面と間隙を有し
て配置される円柱状の第2電極6から構成したものであ
るが、このような電極を用いると、半導体の洗浄の際に
液中にN2 ガスを供給し、バブリングさせ、それにより
洗浄作用を向上させることが広く行われている。このよ
うなバブリングを行うと水面が波立ち、水位の変動によ
り測定する抵抗値が変動することが多いが、上記のよう
な構造の電極を用いると、対向する電極間は円筒状の第
1電極の外部と隔離されているので、バブリングにより
槽内が波立っても、電極内は何ら影響を受けることな
く、抵抗値の変動を極めて少なくすることができる。
【0016】上記のような電極を用いた伝導率センサを
使用すると、洗浄の浴槽を、強酸用、アルカリ用、純水
用等複数の槽を用いることなく、1つの洗浄槽によって
上記処理を容易に、且つ確実に行うことができる。
【0017】
【発明の効果】本発明は、特にシリコンウエハ等の被洗
浄物を洗浄、水洗、乾燥する複数の工程を行う単一処理
槽を備え、シリコンウエハを自動的に洗浄する機能を有
する装置において、電極の基材を合成樹脂またはセラミ
ックにより形成したので、その形状成形は極めて容易で
あり、且つ安価なものとなる。また、その基材表面に、
白金等の貴金属を表面被覆したので、電極の耐浸食性が
良く、薬液の浸食に耐えるので、正確な測定を持続する
ことができる。特に合成樹脂またはセラミック製の基材
表面に白金等の貴金属を、無電解メッキまたは厚膜印刷
により表面被覆することにより、基材と被覆材とは確実
に一体化した構造とすることができる。
【0018】また、電極を、円筒状の第1電極と、この
第1電極の円筒内表面と間隙を有した円柱状の第2電極
から構成することにより、対向する電極間は円筒状の第
1電極の外部と隔離されているので、バブリングにより
槽内が波立っても、電極内は何ら影響を受けることな
く、抵抗値の変動を極めて少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用する半導体洗浄槽の使用状態を示
す概略断面図である。
【図2】本発明の実施例の電極部分の斜視図である。
【図3】同断面図である。
【符号の説明】
1 液処理槽 2 処理液 3 半導体 4 電極 5 第1電極 6 第2電極 7 基材 8 表面被覆 9 スペーサ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 合成樹脂を電極形状に形成した基材表面
    に貴金属を無電解メッキにより表面被覆してなる電極を
    備えたことを特徴とする電気伝導度センサ。
  2. 【請求項2】 セラミックを電極形状に形成した基材表
    面に、貴金属を無電解メッキにより表面被覆してなる電
    極を備えたことを特徴とする電気伝導度センサ。
  3. 【請求項3】 合成樹脂を電極形状に形成した基材表面
    に、貴金属を厚膜印刷により表面被覆してなる電極を備
    えたことを特徴とする電気伝導度センサ。
  4. 【請求項4】 セラミックを電極形状に形成した基材表
    面に、貴金属を厚膜印刷により表面被覆してなる電極を
    備えたことを特徴とする電気伝導度センサ。
  5. 【請求項5】 該貴金属は白金、ロジューム、パラジュ
    ーム、ルテニュームのいずれかからなる請求項1ないし
    請求項4のいずれかに記載の電気伝導度センサ。
  6. 【請求項6】 該電極は、円筒状の第1電極と、該第1
    電極の円筒内表面と間隙を有して円柱状の第2電極から
    なる請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電気伝
    導度センサ。
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