JPH11281539A - ガス導入装置およびガス分析装置 - Google Patents
ガス導入装置およびガス分析装置Info
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- JPH11281539A JPH11281539A JP10080739A JP8073998A JPH11281539A JP H11281539 A JPH11281539 A JP H11281539A JP 10080739 A JP10080739 A JP 10080739A JP 8073998 A JP8073998 A JP 8073998A JP H11281539 A JPH11281539 A JP H11281539A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大気中の微量不純物の高精度な測定を可能に
する。 【解決手段】 ＡＰＩＭＳ等のガス分析装置４０の前段
に、分析対象の大気３０から、吸着筒１〜３に充填され
たモレキュラーシーブ１ａ〜３ａ等にて水分を除去した
大気３０ａを得る大気導入ユニット１１を設け、ガス分
析装置４０における水分起源のイオンがノイズとして発
生することを回避し、大気３０ａ中の微量不純物の高精
度な測定を可能にした。大気導入ユニット１１では、パ
ージガス３１の導入およびヒータ１２〜１４のベーキン
グにより、使用済の吸着筒１〜３の再生操作を行う。導
入される大気３０からの水分吸着と、再生操作は、入口
側の２連３方弁４〜６、出口側の２連３方弁７〜９の操
作により、異なる吸着筒１〜３において並行して実行可
能であり、ガス分析装置４０における連続した、分析操
作が可能である。
する。 【解決手段】 ＡＰＩＭＳ等のガス分析装置４０の前段
に、分析対象の大気３０から、吸着筒１〜３に充填され
たモレキュラーシーブ１ａ〜３ａ等にて水分を除去した
大気３０ａを得る大気導入ユニット１１を設け、ガス分
析装置４０における水分起源のイオンがノイズとして発
生することを回避し、大気３０ａ中の微量不純物の高精
度な測定を可能にした。大気導入ユニット１１では、パ
ージガス３１の導入およびヒータ１２〜１４のベーキン
グにより、使用済の吸着筒１〜３の再生操作を行う。導
入される大気３０からの水分吸着と、再生操作は、入口
側の２連３方弁４〜６、出口側の２連３方弁７〜９の操
作により、異なる吸着筒１〜３において並行して実行可
能であり、ガス分析装置４０における連続した、分析操
作が可能である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガス導入技術およ
びガス分析技術に関し、特に、環境大気等のガスに含ま
れる任意の物質の分析技術等に適用して有効な技術に関
する。
びガス分析技術に関し、特に、環境大気等のガスに含ま
れる任意の物質の分析技術等に適用して有効な技術に関
する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば、半導体装置の製造分野では、
半導体ウェハへの付着異物を低減するため、浮遊塵埃の
量が、限定された清浄度レベル以下に厳格に管理された
クリーンルーム内にウェハプロセス等の製造工程が置か
れている。
半導体ウェハへの付着異物を低減するため、浮遊塵埃の
量が、限定された清浄度レベル以下に厳格に管理された
クリーンルーム内にウェハプロセス等の製造工程が置か
れている。
【０００３】ところで、半導体ウェハに形成されるパタ
ーンの一層の微細化に伴って、工程環境の大気中の塵埃
はもとより、クリーンルームの建材壁面や、樹脂製のウ
ェハケースに含まれる可塑剤、あるいはフォトリソグラ
フィプロセス中で使用されたレジスト等を発生源とする
極微量（たとえば、ｐｐｂ（１０-9）〜ｐｐｔ（１０
-12 ）以下）の有機ガス等もウェハプロセスに悪影響を
及ぼすことが懸念されるに至っている。
ーンの一層の微細化に伴って、工程環境の大気中の塵埃
はもとより、クリーンルームの建材壁面や、樹脂製のウ
ェハケースに含まれる可塑剤、あるいはフォトリソグラ
フィプロセス中で使用されたレジスト等を発生源とする
極微量（たとえば、ｐｐｂ（１０-9）〜ｐｐｔ（１０
-12 ）以下）の有機ガス等もウェハプロセスに悪影響を
及ぼすことが懸念されるに至っている。
【０００４】このため、大気中の微量不純物を高精度に
測定する技術が必要とされている。大気中の有機物等の
微量不純物を測定する方法としては、現状では、たとえ
ば以下に示すような手段が挙げられる。
測定する技術が必要とされている。大気中の有機物等の
微量不純物を測定する方法としては、現状では、たとえ
ば以下に示すような手段が挙げられる。
【０００５】．測定対象雰囲気を筒体に通すことによ
り、微量不純物を筒体に吸着させてサンプリングを行
い、これをガスクロマトグラフィ−質量分析器（ＧＣ−
ＭＳ）等の質量分析計にセットして測定する。
り、微量不純物を筒体に吸着させてサンプリングを行
い、これをガスクロマトグラフィ−質量分析器（ＧＣ−
ＭＳ）等の質量分析計にセットして測定する。
【０００６】．測定対象雰囲気中に、たとえばベアＳ
ｉウェハを放置させることにより、ウェハ上に雰囲気中
の微量不純物を吸着させる。これを、ウェハ昇温脱ガス
装置（ＴＤＳ）と、ｐｐｔレベルのガス中微量不純物が
測定可能な大気圧イオン化質量分析装置（Ａｔｍｏｓｐ
ｈｅｒｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ
Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：ＡＰＩＭＳ）
とを組み合わせた、常圧昇温脱離ガス分析装置（ＴＤＳ
−ＡＰＩＭＳ）で測定する。
ｉウェハを放置させることにより、ウェハ上に雰囲気中
の微量不純物を吸着させる。これを、ウェハ昇温脱ガス
装置（ＴＤＳ）と、ｐｐｔレベルのガス中微量不純物が
測定可能な大気圧イオン化質量分析装置（Ａｔｍｏｓｐ
ｈｅｒｉｃ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ
Ｍａｓｓ Ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ：ＡＰＩＭＳ）
とを組み合わせた、常圧昇温脱離ガス分析装置（ＴＤＳ
−ＡＰＩＭＳ）で測定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のような理由か
ら、たとえば、超高集積デバイスを製造しているクリー
ンルームの雰囲気（大気）を、リアルタイムで測定する
ことは重要である。クリーンルーム中の微量不純物濃度
を随時管理することにより、たとえば、有機物等の不純
物濃度が一時的に高くなったときなどに、その微量不純
物がデバイスに及ぼす影響を最小限に押さえることが可
能となる。
ら、たとえば、超高集積デバイスを製造しているクリー
ンルームの雰囲気（大気）を、リアルタイムで測定する
ことは重要である。クリーンルーム中の微量不純物濃度
を随時管理することにより、たとえば、有機物等の不純
物濃度が一時的に高くなったときなどに、その微量不純
物がデバイスに及ぼす影響を最小限に押さえることが可
能となる。
【０００８】しかしながら、上述のおよび等のいず
れの測定方法を用いた場合でも、サンプリングに時間が
かかる、サンプリングから測定までが迅速に行えない
等、リアルタイムでの測定は困難である。ＡＰＩＭＳは
ガス中不純物濃度の挙動を、ｐｐｔレベルでリアルタイ
ムで測定することが可能であるが、ＡＰＩＭＳに大気を
直接導入すると、大気中水分の濃度が高いために、検出
されるのは水分のクラスターイオンばかりになってしま
い、有機物等の微量不純物の測定が不可能であった。
れの測定方法を用いた場合でも、サンプリングに時間が
かかる、サンプリングから測定までが迅速に行えない
等、リアルタイムでの測定は困難である。ＡＰＩＭＳは
ガス中不純物濃度の挙動を、ｐｐｔレベルでリアルタイ
ムで測定することが可能であるが、ＡＰＩＭＳに大気を
直接導入すると、大気中水分の濃度が高いために、検出
されるのは水分のクラスターイオンばかりになってしま
い、有機物等の微量不純物の測定が不可能であった。
【０００９】本発明の目的は、ガス分析手段に導入され
る任意の導入ガス中の任意の成分を的確に除去すること
により、ガス分析手段による導入ガスの実時間での的確
な分析操作を可能にするガス導入技術を提供することに
ある。
る任意の導入ガス中の任意の成分を的確に除去すること
により、ガス分析手段による導入ガスの実時間での的確
な分析操作を可能にするガス導入技術を提供することに
ある。
【００１０】本発明の他の目的は、ガス分析手段に導入
される任意の導入ガス中の任意の成分を的確に除去する
操作を継続的に行うことにより、ガス分析手段による導
入ガスの実時間での的確な分析操作を長時間にわたって
可能にするガス導入技術を提供することにある。
される任意の導入ガス中の任意の成分を的確に除去する
操作を継続的に行うことにより、ガス分析手段による導
入ガスの実時間での的確な分析操作を長時間にわたって
可能にするガス導入技術を提供することにある。
【００１１】本発明の他の目的は、接続対象のガス分析
手段の稼働率を向上させることが可能なガス導入技術を
提供することにある。
手段の稼働率を向上させることが可能なガス導入技術を
提供することにある。
【００１２】本発明の他の目的は、導入される任意の導
入ガス中の任意の成分を的確に除去することにより、導
入ガスの実時間での的確な分析操作を可能にするガス分
析技術を提供することにある。
入ガス中の任意の成分を的確に除去することにより、導
入ガスの実時間での的確な分析操作を可能にするガス分
析技術を提供することにある。
【００１３】本発明の他の目的は、導入される任意の導
入ガス中の任意の成分を的確に除去する操作を継続的に
行うことにより、導入ガスの実時間での的確な分析操作
を長時間にわたって可能にするガス分析技術を提供する
ことにある。
入ガス中の任意の成分を的確に除去する操作を継続的に
行うことにより、導入ガスの実時間での的確な分析操作
を長時間にわたって可能にするガス分析技術を提供する
ことにある。
【００１４】本発明の他の目的は、ガス分析手段の稼働
率を向上させることが可能なガス分析技術を提供するこ
とにある。
率を向上させることが可能なガス分析技術を提供するこ
とにある。
【００１５】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００１７】本発明のガス導入装置は、通過する導入ガ
ス中から目的除去成分を除去する除去手段を備えたもの
である。
ス中から目的除去成分を除去する除去手段を備えたもの
である。
【００１８】また、本発明のガス分析装置は、分析対象
の導入ガスの経路に上記ガス導入装置を備えるようにし
たものである。
の導入ガスの経路に上記ガス導入装置を備えるようにし
たものである。
【００１９】より具体的には、たとえば、ＡＰＩＭＳ等
のガス分析装置に導入する大気成分の測定を可能にする
ために、ガス導入装置では、吸着剤（たとえばモレキュ
ラシーブス）を用いる。吸着剤を入れた筒体（以下、吸
着筒とする）に大気を通すことによって、水分を可能な
限り除去した大気成分をＡＰＩＭＳに導入して、ＡＰＩ
ＭＳでの測定を可能にする。この際、吸着筒を複数本設
置することによって、吸着筒が１本のみの場合に生じ
る、吸着筒再生の間の測定停止時間をできるだけ短くで
きることに加えて、複数本の吸着筒を通しての大気導入
を可能にする。
のガス分析装置に導入する大気成分の測定を可能にする
ために、ガス導入装置では、吸着剤（たとえばモレキュ
ラシーブス）を用いる。吸着剤を入れた筒体（以下、吸
着筒とする）に大気を通すことによって、水分を可能な
限り除去した大気成分をＡＰＩＭＳに導入して、ＡＰＩ
ＭＳでの測定を可能にする。この際、吸着筒を複数本設
置することによって、吸着筒が１本のみの場合に生じ
る、吸着筒再生の間の測定停止時間をできるだけ短くで
きることに加えて、複数本の吸着筒を通しての大気導入
を可能にする。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら詳細に説明する。
を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】図１は、本発明のガス導入装置の一実施の
形態である大気導入ユニットの構成の一例を示す概念図
であり、図２は、図１に例示されたガス導入装置を含む
本発明の一実施の形態であるガス分析装置の構成の一例
を示す概念図である。
形態である大気導入ユニットの構成の一例を示す概念図
であり、図２は、図１に例示されたガス導入装置を含む
本発明の一実施の形態であるガス分析装置の構成の一例
を示す概念図である。
【００２２】図１に例示されるように、本実施の形態の
ガス導入装置である大気導入ユニット１１は、複数の吸
着筒１、吸着筒２、吸着筒３と、これらの吸着筒１〜３
の各々に、個別に、たとえば当該装置の設置環境中の大
気３０を導入するガス導入配管２１と、吸着筒１〜３を
通過した大気３０ａを、たとえばガス分析装置４０に導
くガス導出配管２２と、吸着筒１〜３の各々に、個別
に、不活性ガス等のパージガス３１を供給するパージ配
管２３と、吸着筒１〜３を通過したパージガス３１ａを
外部に排気する排気ライン２４とを備えている。
ガス導入装置である大気導入ユニット１１は、複数の吸
着筒１、吸着筒２、吸着筒３と、これらの吸着筒１〜３
の各々に、個別に、たとえば当該装置の設置環境中の大
気３０を導入するガス導入配管２１と、吸着筒１〜３を
通過した大気３０ａを、たとえばガス分析装置４０に導
くガス導出配管２２と、吸着筒１〜３の各々に、個別
に、不活性ガス等のパージガス３１を供給するパージ配
管２３と、吸着筒１〜３を通過したパージガス３１ａを
外部に排気する排気ライン２４とを備えている。
【００２３】吸着筒１〜３の各々の入口側、すなわち、
ガス導入配管２１およびパージ配管２３の側には、個別
に２連３方弁４、２連３方弁５、２連３方弁６が設けら
れており、吸着筒１〜３の各々に対して、ガス導入配管
２１およびパージ配管２３のいすれを接続するかを切り
替え可能になっている。
ガス導入配管２１およびパージ配管２３の側には、個別
に２連３方弁４、２連３方弁５、２連３方弁６が設けら
れており、吸着筒１〜３の各々に対して、ガス導入配管
２１およびパージ配管２３のいすれを接続するかを切り
替え可能になっている。
【００２４】同様に、吸着筒１〜３の各々の出口側、す
なわち、ガス導出配管２２および排気ライン２４の側に
は、個別に２連３方弁７、２連３方弁８、２連３方弁９
が設けられており、吸着筒１〜３の各々を、ガス導出配
管２２および排気ライン２４のいずれに接続するかが切
り替え可能になっている。
なわち、ガス導出配管２２および排気ライン２４の側に
は、個別に２連３方弁７、２連３方弁８、２連３方弁９
が設けられており、吸着筒１〜３の各々を、ガス導出配
管２２および排気ライン２４のいずれに接続するかが切
り替え可能になっている。
【００２５】パージ配管２３の経路にはマスフローコン
トローラ１０が設けられ、パージガス３１の流量が管理
可能になっている。
トローラ１０が設けられ、パージガス３１の流量が管理
可能になっている。
【００２６】吸着筒１〜３の各々の内部には、たとえば
大気３０に含まれる水分、水蒸気を選択的に吸着するモ
レキュラーシーブ１ａ、モレキュラーシーブ２ａ、モレ
キュラーシーブ３ａが充填されている。また、吸着筒１
〜３の各々には、内部のモレキュラーシーブ１ａ〜３ａ
を、たとえば３００℃程度の温度に加熱するヒータ１
２、ヒータ１３、ヒータ１４が設けられている。
大気３０に含まれる水分、水蒸気を選択的に吸着するモ
レキュラーシーブ１ａ、モレキュラーシーブ２ａ、モレ
キュラーシーブ３ａが充填されている。また、吸着筒１
〜３の各々には、内部のモレキュラーシーブ１ａ〜３ａ
を、たとえば３００℃程度の温度に加熱するヒータ１
２、ヒータ１３、ヒータ１４が設けられている。
【００２７】一方、図２に例示されるように、本実施の
形態のガス分析装置は、たとえば、ＡＰＩＭＳ等のガス
分析装置４０で構成されている。
形態のガス分析装置は、たとえば、ＡＰＩＭＳ等のガス
分析装置４０で構成されている。
【００２８】すなわち、このガス分析装置４０は、イオ
ン化部４１、差動排気部４２、分析部４３、標準ガスを
供給する標準ガス供給部４４、増幅器４５、測定結果を
記録するレコーダ４６、全体を制御する制御コンピュー
タ４７、制御コンピュータ４７を操作するためのディス
プレイ、キーボード等で構成され、ユーザインタフェー
スを提供する操作Ｉ／Ｆ４８、等で構成されている。
ン化部４１、差動排気部４２、分析部４３、標準ガスを
供給する標準ガス供給部４４、増幅器４５、測定結果を
記録するレコーダ４６、全体を制御する制御コンピュー
タ４７、制御コンピュータ４７を操作するためのディス
プレイ、キーボード等で構成され、ユーザインタフェー
スを提供する操作Ｉ／Ｆ４８、等で構成されている。
【００２９】イオン化部４１は、外部から導入配管４１
ａを介して導入され、排気管４１ｂを介して排出される
試料ガス（この場合、大気３０ａ）の一部を大気圧下で
イオン３０ｂにイオン化する針電極４１ｃおよび透孔電
極４１ｄ等を備えている。
ａを介して導入され、排気管４１ｂを介して排出される
試料ガス（この場合、大気３０ａ）の一部を大気圧下で
イオン３０ｂにイオン化する針電極４１ｃおよび透孔電
極４１ｄ等を備えている。
【００３０】差動排気部４２は、図示しない真空ポンプ
等により、たとえば５Ｐａ程度の真空度に排気され、イ
オン化部４１から到来するイオン３０ｂを収束する静電
レンズ４２ａを備えている。
等により、たとえば５Ｐａ程度の真空度に排気され、イ
オン化部４１から到来するイオン３０ｂを収束する静電
レンズ４２ａを備えている。
【００３１】分析部４３は、図示しない真空ポンプに
て、たとえば、内部が、たとえば、２×１０-3Ｐａ程度
の真空度に排気された空間内に、静電レンズ４３ａ、四
重極質量分析器４３ｂ、電子増倍管４３ｃ、等を設置し
た構成となっており、イオン化部４１の透孔電極４１ｄ
から差動排気部４２を経由して到来するイオン３０ｂ
を、静電レンズ４３ａにて四重極質量分析器４３ｂおよ
び電子増倍管４３ｃに導き、イオン３０ｂを構成する物
質を精密に質量分離して検出し、検出結果の信号は、増
幅器４５を介して、制御コンピュータ４７に入力され、
必要に応じて、レコーダ４６に記録される。
て、たとえば、内部が、たとえば、２×１０-3Ｐａ程度
の真空度に排気された空間内に、静電レンズ４３ａ、四
重極質量分析器４３ｂ、電子増倍管４３ｃ、等を設置し
た構成となっており、イオン化部４１の透孔電極４１ｄ
から差動排気部４２を経由して到来するイオン３０ｂ
を、静電レンズ４３ａにて四重極質量分析器４３ｂおよ
び電子増倍管４３ｃに導き、イオン３０ｂを構成する物
質を精密に質量分離して検出し、検出結果の信号は、増
幅器４５を介して、制御コンピュータ４７に入力され、
必要に応じて、レコーダ４６に記録される。
【００３２】また、制御コンピュータ４７は、大気導入
ユニット１１に設けられた、前述の２連３方弁４〜６、
２連３方弁７〜９、マスフローコントローラ１０、ヒー
タ１２〜１４等の制御を行う制御インタフェース４７ａ
を備えている。その場合、２連３方弁４〜６、２連３方
弁７〜９は、たとえば外部から電気信号にて遠隔開閉操
作が可能な電磁弁等で構成することができる。
ユニット１１に設けられた、前述の２連３方弁４〜６、
２連３方弁７〜９、マスフローコントローラ１０、ヒー
タ１２〜１４等の制御を行う制御インタフェース４７ａ
を備えている。その場合、２連３方弁４〜６、２連３方
弁７〜９は、たとえば外部から電気信号にて遠隔開閉操
作が可能な電磁弁等で構成することができる。
【００３３】以下、本実施の形態の作用の一例を説明す
る。まず、大気導入ユニット１１の動作を説明する。
る。まず、大気導入ユニット１１の動作を説明する。
【００３４】操作モードＡ（単独の吸着筒にて大気を導
入する場合） たとえば吸着筒１を用いて大気３０を導入する場合は、
まず、２連３方弁４のバルブ４ａおよび２連３方弁７の
バルブ７ａを開にする。
入する場合） たとえば吸着筒１を用いて大気３０を導入する場合は、
まず、２連３方弁４のバルブ４ａおよび２連３方弁７の
バルブ７ａを開にする。
【００３５】大気３０が吸着筒１を通り、大気３０ａと
なってＡＰＩＭＳ４０に導入される。ＡＰＩＭＳ４０に
導入される大気３０ａは、吸着筒１で水分を除去されて
いる。
なってＡＰＩＭＳ４０に導入される。ＡＰＩＭＳ４０に
導入される大気３０ａは、吸着筒１で水分を除去されて
いる。
【００３６】大気３０の導入と並行して吸着筒２および
吸着筒３の再生を行う場合は、２連３方弁５のバルブ５
ｂ，２連３方弁６のバルブ６ｂ，２連３方弁８のバルブ
８ｂおよび２連３方弁９のバルブ９ｂを開にすることに
より可能となる。その際、パージガス３１は、マスフロ
ーコントローラ１０により任意流量を設定することによ
り、吸着筒２および吸着筒３を通って排気ライン２４に
流れる。またヒータ１３およびヒータ１４を任意の温度
にすることにより、吸着筒２および吸着筒３のベーキン
グを行う。
吸着筒３の再生を行う場合は、２連３方弁５のバルブ５
ｂ，２連３方弁６のバルブ６ｂ，２連３方弁８のバルブ
８ｂおよび２連３方弁９のバルブ９ｂを開にすることに
より可能となる。その際、パージガス３１は、マスフロ
ーコントローラ１０により任意流量を設定することによ
り、吸着筒２および吸着筒３を通って排気ライン２４に
流れる。またヒータ１３およびヒータ１４を任意の温度
にすることにより、吸着筒２および吸着筒３のベーキン
グを行う。
【００３７】操作モードＢ（複数の吸着筒にて大気を導
入する場合） たとえば吸着筒１および吸着筒２を用いて大気３０を導
入する場合は、まず、２連３方弁４のバルブ４ａ，２連
３方弁５のバルブ５ａ，２連３方弁７のバルブ７ａおよ
び２連３方弁８のバルブ８ａを開にする。
入する場合） たとえば吸着筒１および吸着筒２を用いて大気３０を導
入する場合は、まず、２連３方弁４のバルブ４ａ，２連
３方弁５のバルブ５ａ，２連３方弁７のバルブ７ａおよ
び２連３方弁８のバルブ８ａを開にする。
【００３８】大気３０が吸着筒１および吸着筒２を通
り、大気３０ａとなってＡＰＩＭＳ４０に導入される。
ＡＰＩＭＳ４０に導入される大気３０ａは、吸着筒１お
よび吸着筒２で水分を除去されている。
り、大気３０ａとなってＡＰＩＭＳ４０に導入される。
ＡＰＩＭＳ４０に導入される大気３０ａは、吸着筒１お
よび吸着筒２で水分を除去されている。
【００３９】大気３０の導入と並行して吸着筒３の再生
を行う場合は、２連３方弁６のバルブ６ｂおよび２連３
方弁９のバルブ９ｂを開にすることにより可能となる。
その際、パージガス３１は、マスフローコントローラ１
０により任意流量を設定することにより、吸着筒３を通
って排気ライン２４に流れる。またヒータ１４を任意の
温度にすることにより、吸着筒３のベーキングを行う。
を行う場合は、２連３方弁６のバルブ６ｂおよび２連３
方弁９のバルブ９ｂを開にすることにより可能となる。
その際、パージガス３１は、マスフローコントローラ１
０により任意流量を設定することにより、吸着筒３を通
って排気ライン２４に流れる。またヒータ１４を任意の
温度にすることにより、吸着筒３のベーキングを行う。
【００４０】操作モードＣ（吸着筒すべてを使って大気
を導入する場合） たとえば吸着筒１、吸着筒２および吸着筒３全てを用い
て大気３０を導入する場合は、まず、２連３方弁４のバ
ルブ４ａ，２連３方弁５のバルブ５ａ，２連３方弁６の
バルブ６ａ，２連３方弁７のバルブ７ａ，２連３方弁８
のバルブ８ａおよび２連３方弁９のバルブ９ａを開にす
る。
を導入する場合） たとえば吸着筒１、吸着筒２および吸着筒３全てを用い
て大気３０を導入する場合は、まず、２連３方弁４のバ
ルブ４ａ，２連３方弁５のバルブ５ａ，２連３方弁６の
バルブ６ａ，２連３方弁７のバルブ７ａ，２連３方弁８
のバルブ８ａおよび２連３方弁９のバルブ９ａを開にす
る。
【００４１】大気３０が吸着筒１、吸着筒２および吸着
筒３を通り、大気３０ａとなってＡＰＩＭＳ４０に導入
される。ＡＰＩＭＳ４０に導入される大気３０ａは、吸
着筒１、吸着筒２および吸着筒３で水分を除去されてい
る。
筒３を通り、大気３０ａとなってＡＰＩＭＳ４０に導入
される。ＡＰＩＭＳ４０に導入される大気３０ａは、吸
着筒１、吸着筒２および吸着筒３で水分を除去されてい
る。
【００４２】操作モードＤ（吸着筒全てを同時に再生す
る場合） ２連３方弁４のバルブ４ｂ，２連３方弁５のバルブ５
ｂ，２連３方弁６のバルブ６ｂ，２連３方弁７のバルブ
７ｂ，２連３方弁８のバルブ８ｂおよび２連３方弁９の
バルブ９ｂを開にすることにより、吸着筒１〜３の全て
の再生が可能となる。その際、パージガス３１は、マス
フローコントローラ１０により任意流量を設定すること
により、吸着筒１、吸着筒２および吸着筒３を通って排
気ライン２４に流れる。またヒータ１２、ヒータ１３お
よびヒータ１４を任意の温度にすることにより、それぞ
れ吸着筒１、吸着筒２および吸着筒３のベーキングを行
う。
る場合） ２連３方弁４のバルブ４ｂ，２連３方弁５のバルブ５
ｂ，２連３方弁６のバルブ６ｂ，２連３方弁７のバルブ
７ｂ，２連３方弁８のバルブ８ｂおよび２連３方弁９の
バルブ９ｂを開にすることにより、吸着筒１〜３の全て
の再生が可能となる。その際、パージガス３１は、マス
フローコントローラ１０により任意流量を設定すること
により、吸着筒１、吸着筒２および吸着筒３を通って排
気ライン２４に流れる。またヒータ１２、ヒータ１３お
よびヒータ１４を任意の温度にすることにより、それぞ
れ吸着筒１、吸着筒２および吸着筒３のベーキングを行
う。
【００４３】この場合のみ、ＡＰＩＭＳ４０は、必ずし
も接続する必要はなく、大気導入ユニット１１のみでの
使用が可能となる。
も接続する必要はなく、大気導入ユニット１１のみでの
使用が可能となる。
【００４４】一方、大気導入ユニット１１と連携したＡ
ＰＩＭＳ４０の動作は、一例として、図３に例示される
フローチャートのようになる。
ＰＩＭＳ４０の動作は、一例として、図３に例示される
フローチャートのようになる。
【００４５】すなわち、まず、大気導入ユニット１１を
備えたＡＰＩＭＳ４０を、たとえば、半導体装置の製造
プロセスにおけるクリーンルーム内部、あるいは、製造
工程の任意の測定地点に設置する。
備えたＡＰＩＭＳ４０を、たとえば、半導体装置の製造
プロセスにおけるクリーンルーム内部、あるいは、製造
工程の任意の測定地点に設置する。
【００４６】次に、制御コンピュータ４７は、制御イン
タフェース４７ａを介して大気導入ユニット１１側を操
作することにより、たとえば、任意の吸着筒１〜３（カ
ラム）を選択して、すなわち、上述の操作モードＡ〜Ｃ
の一つを選択して大気３０の導入を開始するとともに、
選択した吸着筒の寿命を管理するために開始時刻を吸着
筒の番号とともに記録する（ステップ１０１）。
タフェース４７ａを介して大気導入ユニット１１側を操
作することにより、たとえば、任意の吸着筒１〜３（カ
ラム）を選択して、すなわち、上述の操作モードＡ〜Ｃ
の一つを選択して大気３０の導入を開始するとともに、
選択した吸着筒の寿命を管理するために開始時刻を吸着
筒の番号とともに記録する（ステップ１０１）。
【００４７】次に、再生の必要な吸着筒の有無を調べ
（ステップ１０２）、存在する場合には、カラム再生開
始指令を大気導入ユニット１１に発行して、並行した再
生動作を行わせる（ステップ１０６）。
（ステップ１０２）、存在する場合には、カラム再生開
始指令を大気導入ユニット１１に発行して、並行した再
生動作を行わせる（ステップ１０６）。
【００４８】さらに、大気導入ユニット１１から、選択
した吸着筒を通過することで水分が除去された大気３０
ａをガス導出配管２２から取り込むとともに、標準ガス
４４ａに混和してイオン化部４１に導き、大気圧下での
針電極４１ｃのコロナ放電にて大気３０ａのイオン３０
ｂを形成し、差動排気部４２を経由して分析部４３に送
り込むことで質量分析を行う（ステップ１０３）。この
時、イオン化部４１に到来する大気３０ａは、大気導入
ユニット１１にて水分が除去された状態にて到来するの
で、たとえばイオン化部４１における水分のクラスタイ
オン等のノイズの発生が回避され、大気３０ａに含まれ
る水分以外の有機物、ガス等の成分を高精度にて連続的
に検出することができる。
した吸着筒を通過することで水分が除去された大気３０
ａをガス導出配管２２から取り込むとともに、標準ガス
４４ａに混和してイオン化部４１に導き、大気圧下での
針電極４１ｃのコロナ放電にて大気３０ａのイオン３０
ｂを形成し、差動排気部４２を経由して分析部４３に送
り込むことで質量分析を行う（ステップ１０３）。この
時、イオン化部４１に到来する大気３０ａは、大気導入
ユニット１１にて水分が除去された状態にて到来するの
で、たとえばイオン化部４１における水分のクラスタイ
オン等のノイズの発生が回避され、大気３０ａに含まれ
る水分以外の有機物、ガス等の成分を高精度にて連続的
に検出することができる。
【００４９】この分析操作は、分析終了指定が無い間
（ステップ１０４）継続され、この間に、たとえば大気
３０中に含まれる有機物等の不純物の量が所定の規定値
を越えた場合には、警報を発して、発生源の特定や、製
造プロセスの停止／変更等の対策を促すことができる。
さらに、分析中等において、現在使用中のカラムが寿命
に達したか否かを前記使用開始時刻からの経過時間にて
判定し（ステップ１０５）、カラム交換が必要な場合に
は、ステップ１０１に戻って、新規カラムの選択および
使用済のカラムの並行した再生操作を行う。
（ステップ１０４）継続され、この間に、たとえば大気
３０中に含まれる有機物等の不純物の量が所定の規定値
を越えた場合には、警報を発して、発生源の特定や、製
造プロセスの停止／変更等の対策を促すことができる。
さらに、分析中等において、現在使用中のカラムが寿命
に達したか否かを前記使用開始時刻からの経過時間にて
判定し（ステップ１０５）、カラム交換が必要な場合に
は、ステップ１０１に戻って、新規カラムの選択および
使用済のカラムの並行した再生操作を行う。
【００５０】このように、本実施の形態の大気導入ユニ
ットおよびガス分析装置によれば、測定対象の大気３０
から、大気導入ユニットにて、水分が除去された大気３
０ａを分析するので、ＡＰＩＭＳ４０等の質量分析計等
で大気成分を測定する場合において、測定系に導入する
大気成分から、大気中微量不純物測定にとって障害とな
る水分を可能な限り除去することにより、大気成分中の
有機物等の微量不純物測定が可能となる。
ットおよびガス分析装置によれば、測定対象の大気３０
から、大気導入ユニットにて、水分が除去された大気３
０ａを分析するので、ＡＰＩＭＳ４０等の質量分析計等
で大気成分を測定する場合において、測定系に導入する
大気成分から、大気中微量不純物測定にとって障害とな
る水分を可能な限り除去することにより、大気成分中の
有機物等の微量不純物測定が可能となる。
【００５１】また、本実施の形態の大気導入ユニットと
ＡＰＩＭＳを組み合わせることにより、従来困難であっ
た大気中のｐｐｂ〜ｐｐｔレベルの微量不純物の測定
を、簡易的にリアルタイムで行うことが可能となる。
ＡＰＩＭＳを組み合わせることにより、従来困難であっ
た大気中のｐｐｂ〜ｐｐｔレベルの微量不純物の測定
を、簡易的にリアルタイムで行うことが可能となる。
【００５２】すなわち、大気圧イオン化質量分析装置
（ＡＰＩＭＳ）は、非常に高感度であり、高純度ガス中
のｐｐｂ〜ｐｐｔレベルの不純物を測定可能である。加
えて、リアルタイム性に優れており、ガス中不純物の微
量な変化を瞬時に捉えることができる。
（ＡＰＩＭＳ）は、非常に高感度であり、高純度ガス中
のｐｐｂ〜ｐｐｔレベルの不純物を測定可能である。加
えて、リアルタイム性に優れており、ガス中不純物の微
量な変化を瞬時に捉えることができる。
【００５３】大気中の有機物等の微量不純物をリアルタ
イムで測定する場合、測定装置にＡＰＩＭＳを用いるこ
とは非常に都合が良いが、高感度なために大気中に含ま
れている水分を検出してしまい、それより微量に存在し
ている他の大気中不純物の検出、同定が非常に困難であ
る。
イムで測定する場合、測定装置にＡＰＩＭＳを用いるこ
とは非常に都合が良いが、高感度なために大気中に含ま
れている水分を検出してしまい、それより微量に存在し
ている他の大気中不純物の検出、同定が非常に困難であ
る。
【００５４】それを可能にするためには、大気中水分を
除去すれば良い。そこで、本実施の形態のように、吸着
筒を設けた大気導入ラインをＡＰＩＭＳ上流側に設置し
て水分できる限り除去した大気成分を測定することによ
り、大気中の微量不純物の測定が可能となる。また、吸
着筒は一定時間使用したら再生する必要がある。そこで
本実施の形態のように吸着筒を並列に複数本設置して再
生時には他の吸着筒を用いることで、測定停止時間を無
くし、ガス分析装置の稼働率やスループットを向上させ
ることが可能となる。
除去すれば良い。そこで、本実施の形態のように、吸着
筒を設けた大気導入ラインをＡＰＩＭＳ上流側に設置し
て水分できる限り除去した大気成分を測定することによ
り、大気中の微量不純物の測定が可能となる。また、吸
着筒は一定時間使用したら再生する必要がある。そこで
本実施の形態のように吸着筒を並列に複数本設置して再
生時には他の吸着筒を用いることで、測定停止時間を無
くし、ガス分析装置の稼働率やスループットを向上させ
ることが可能となる。
【００５５】以上本発明者によってなされた発明を実施
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施
の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００５６】たとえば、上述の実施の形態では、ガス分
析装置の一例として大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰ
ＩＭＳ）に適用した場合を例に採って説明したが、ＡＰ
ＩＭＳ以外の、大気が導入可能なガス分析機器用のサン
プラーとして応用可能である。
析装置の一例として大気圧イオン化質量分析装置（ＡＰ
ＩＭＳ）に適用した場合を例に採って説明したが、ＡＰ
ＩＭＳ以外の、大気が導入可能なガス分析機器用のサン
プラーとして応用可能である。
【００５７】
【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
【００５８】本発明のガス導入装置によれば、ガス分析
手段に導入される任意の導入ガス中の任意の成分を的確
に除去することにより、ガス分析手段による導入ガスの
実時間での的確な分析操作が可能になる、という効果が
得られる。
手段に導入される任意の導入ガス中の任意の成分を的確
に除去することにより、ガス分析手段による導入ガスの
実時間での的確な分析操作が可能になる、という効果が
得られる。
【００５９】また、本発明のガス導入装置によれば、ガ
ス分析手段に導入される任意の導入ガス中の任意の成分
を的確に除去する操作を継続的に行うことにより、ガス
分析手段による導入ガスの実時間での的確な分析操作が
長時間にわたって可能になる、という効果が得られる。
ス分析手段に導入される任意の導入ガス中の任意の成分
を的確に除去する操作を継続的に行うことにより、ガス
分析手段による導入ガスの実時間での的確な分析操作が
長時間にわたって可能になる、という効果が得られる。
【００６０】本発明のガス導入装置によれば、接続対象
のガス分析手段の稼働率を向上させることができる、と
いう効果が得られる。
のガス分析手段の稼働率を向上させることができる、と
いう効果が得られる。
【００６１】本発明のガス分析装置によれば、ガス分析
手段に導入される任意の導入ガス中の任意の成分を的確
に除去することにより、ガス分析手段による導入ガスの
実時間での的確な分析操作が可能になる、という効果が
得られる。
手段に導入される任意の導入ガス中の任意の成分を的確
に除去することにより、ガス分析手段による導入ガスの
実時間での的確な分析操作が可能になる、という効果が
得られる。
【００６２】本発明のガス分析装置によれば、導入され
る任意の導入ガス中の任意の成分を的確に除去する操作
を継続的に行うことにより、導入ガスの実時間での的確
な分析操作が長時間にわたって可能になる、という効果
が得られる。
る任意の導入ガス中の任意の成分を的確に除去する操作
を継続的に行うことにより、導入ガスの実時間での的確
な分析操作が長時間にわたって可能になる、という効果
が得られる。
【００６３】本発明のガス分析装置によれば、ガス分析
手段の稼働率を向上させることができる、という効果が
得られる。
手段の稼働率を向上させることができる、という効果が
得られる。
【図１】本発明のガス導入装置の一実施の形態である大
気導入ユニットの構成の一例を示す概念図である。
気導入ユニットの構成の一例を示す概念図である。
【図２】図１に例示されたガス導入装置を含む本発明の
一実施の形態であるガス分析装置の構成の一例を示す概
念図である。
一実施の形態であるガス分析装置の構成の一例を示す概
念図である。
【図３】図１に例示されたガス導入装置を含む本発明の
一実施の形態であるガス分析装置の作用の一例を示すフ
ローチャートである。
一実施の形態であるガス分析装置の作用の一例を示すフ
ローチャートである。
１〜３ 吸着筒（除去手段） １ａ〜３ａ モレキュラーシーブ（除去手段） ４〜６ ２連３方弁（経路切り替え手段） ４ａ，４ｂ バルブ ５ａ，５ｂ バルブ ６ａ，６ｂ バルブ ７〜９ ２連３方弁（経路切り替え手段） ７ａ，７ｂ バルブ ８ａ，８ｂ バルブ ９ａ，９ｂ バルブ １０ マスフローコントローラ １１ 大気導入ユニット（ガス導入装置） １２〜１４ ヒータ ２１ ガス導入配管 ２２ ガス導出配管 ２３ パージ配管 ２４ 排気ライン ３０ 大気 ３０ａ 水分除去後の大気 ３０ｂ イオン ３１ パージガス ３１ａ パージガス ４０ ガス分析装置 ４１ イオン化部 ４１ａ 導入配管 ４１ｂ 排気管 ４１ｃ 針電極 ４１ｄ 透孔電極 ４２ 差動排気部 ４２ａ 静電レンズ ４３ 分析部 ４３ａ 静電レンズ ４３ｂ 四重極質量分析器 ４３ｃ 電子増倍管 ４４ 標準ガス供給部 ４４ａ 標準ガス ４５ 増幅器 ４６ レコーダ ４７ 制御コンピュータ ４７ａ 制御インタフェース ４８ 操作Ｉ／Ｆ
Claims (9)
- 【請求項１】 導入ガス中から目的除去成分を除去する
除去手段を備えたことを特徴とするガス導入装置。 - 【請求項２】 請求項１記載のガス導入装置において、
前記除去手段における前記導入ガスの入口側および出口
側には、前記導入ガスを前記除去手段を通過させて前記
目的除去成分を除去した後に任意の目的装置に供給する
第１の経路と、前記除去手段にパージガスを導入して排
気することにより、前記除去手段の再生操作を行う第２
の経路とに切り替える経路切り替え手段を備えたことを
特徴とするガス導入装置。 - 【請求項３】 請求項２記載のガス導入装置において、
前記除去手段が複数系列に設けられ、任意の第１の除去
手段を前記第１の経路に接続にて使用中に、他の第２の
除去手段を前記第２の経路に接続することにより、前記
第１の除去手段による前記目的除去成分の除去操作と、
前記第２の除去手段における前記除去手段の再生操作と
が並行して行われるようにしたことを特徴とするとする
ガス導入装置。 - 【請求項４】 請求項２または３記載のガス導入装置に
おいて、前記除去手段には、当該除去手段を加熱する加
熱手段が設けられ、前記除去手段を前記第２の経路に接
続して前記再生操作を実行する際に前記除去手段が加熱
されるようにしたことを特徴とするガス導入装置。 - 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載のガス導
入装置において、前記導入ガスは、設置環境中の大気で
あり、前記目的除去成分は前記大気に含まれる水分であ
り、前記除去手段は、前記水分を選択的に吸着するモレ
キュラーシーブであることを特徴とするガス導入装置。 - 【請求項６】 分析対象の導入ガスの経路に、請求項
１，２，３，４または５記載のガス導入装置を備えたこ
とを特徴とするガス分析装置。 - 【請求項７】 請求項６記載のガス分析装置において、
分析対象の前記導入ガスは、半導体装置の製造プロセス
におけるクリーンルーム内の大気であることを特徴とす
るガス分析装置。 - 【請求項８】 請求項６記載のガス分析装置において、
前記ガス分析装置の動作を制御する制御コンピュータに
て、請求項２，３または４記載のガス導入装置における
前記第１および第２の経路の切り替え操作を制御するこ
とにより、個々の前記除去手段の寿命よりも長い時間の
連続的な分析操作を可能にしたことを特徴とするガス分
析装置。 - 【請求項９】 請求項６，７または８記載のガス分析装
置において、前記ガス分析装置は、大気圧イオン化質量
分析装置であることを特徴とするガス分析装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080739A JPH11281539A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ガス導入装置およびガス分析装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10080739A JPH11281539A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ガス導入装置およびガス分析装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11281539A true JPH11281539A (ja) | 1999-10-15 |
Family
ID=13726776
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10080739A Pending JPH11281539A (ja) | 1998-03-27 | 1998-03-27 | ガス導入装置およびガス分析装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11281539A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013019672A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Nippon Api Corp | 測定方法及びこれを用いた核燃料破損の検出方法、並びに、測定装置及びその使用方法 |
| JP2016014658A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-28 | 株式会社堀場製作所 | Ｃｏ２濃度計用ゼロガス精製器及びｃｏ２濃度計測システム |
| JP2021183973A (ja) * | 2016-04-29 | 2021-12-02 | トライコーン テック タイワン | 空気汚染及び処理健全性のインラインモニタのためのシステム及び方法 |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10080739A patent/JPH11281539A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013019672A (ja) * | 2011-07-07 | 2013-01-31 | Nippon Api Corp | 測定方法及びこれを用いた核燃料破損の検出方法、並びに、測定装置及びその使用方法 |
| JP2016014658A (ja) * | 2014-06-11 | 2016-01-28 | 株式会社堀場製作所 | Ｃｏ２濃度計用ゼロガス精製器及びｃｏ２濃度計測システム |
| JP2021183973A (ja) * | 2016-04-29 | 2021-12-02 | トライコーン テック タイワン | 空気汚染及び処理健全性のインラインモニタのためのシステム及び方法 |
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