KR100807441B1 - 가스 누설 검지 시스템, 가스 누설 검지 방법 및 반도체제조 장치 - Google Patents

가스 누설 검지 시스템, 가스 누설 검지 방법 및 반도체제조 장치 Download PDF

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Abstract

채취한 가스의 성분을 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 분석하고, 적어도 한 종류의 특정 가스가 분석한 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는지 어떤지를 판정한다. 적어도 한 종류의 특정 가스가 혼합 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 제어 콘트롤러(30)는 그 종류의 특정 가스의 누설을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 누설된 가스의 종류에 관계없이 정밀도가 높은 검지를 가스의 종류마다 실현할 수 있다.

Description

가스 누설 검지 시스템, 가스 누설 검지 방법 및 반도체 제조 장치{METHOD AND APPARATUS FOR LEAK DETECTING, AND APPARATUS FOR SEMICONDUCTOR MANUFACTURE}
본 발명은 가스 누설 검지 기술에 관한 것으로, 특히 복수 종류의 가스의 누설을 검지하는 가스 누설 검지 시스템, 가스 누설 검지 방법 및 가스 검지 시스템을 갖는 반도체 장치에 관한 것이다.
도 1은 종래의 가스 누설 검지 시스템의 구성도이다. 도 1에 나타내듯이 종래의 가스 누설 검지 시스템은 실린더가 수납되는 실린더 캐비넷(C/C)(1)과, 반도체 제조 장치의 프로세스 챔버(process chamber)에 공급하는 가스의 유량 등을 제어하는 가스 박스(3)와, 상기 반도체 제조 장치의 프로세스 챔버를 포함한 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)과, 진공 펌프를 포함한 펌프 박스(7)와, 해독 제거 장치를 포함한 해독 제거 박스(9)와, 배기 배관(10, 24)과, 실린더 캐비넷(cabinet) 하우징(housing) 배기용 가스 누설 검지기(11)와, 장치 하우징 배기용 가스 누설 검지기(13)와, 가스 채취부(採取部)(15)와, 룸(room) 분위기용 가스 누설 검지기(17) 와, 펌프 하우징 배기용 가스 누설 검지기(19)와, 해독 제거 장치 하우징 배기용 가스 누설 검지기(21)와, 해독 제거 장치 브레이크스루(breakthrough) 검지용 가스 검지기(23)를 구비한다.
실린더 캐비넷(C/C)(1)은 배기 배관(10)에 접속되고, 실린더 캐비넷 하우징 배기용 가스 누설 검지기(11)가 실린더 캐비넷(C/C)(1)과 배기 배관(10)의 사이에 접속된다. 가스 박스(3)의 가스 접속구는 개폐 밸브(2)를 개재하여 실린더 캐비넷(C/C)(1)에 접속된다. 또, 가스 박스(3)의 배기구는 배기 배관(10)에 접속된다. 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)은 배기 배관(10)에 접속된다. 장치 하우징 배기용 가스 누설 검지기(13)는 가스 박스(3) 및 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)과 배기 배관(10)의 사이에 접속된다.
펌프 박스(7)의 진공 펌프 흡입구는 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)에 접속되고, 배기구는 배기 배관(24)에 접속된다. 펌프 하우징 배기용 가스 누설 검지기(19)는 펌프 박스(7)와 배기 배관(24)의 사이에 접속된다. 또, 해독 제거 박스(9)의 진공 펌프 배기 접속구는 펌프 박스(7)의 진공 펌프에 접속된다. 해독 제거 박스 하우징 배기는 배기 배관(24)에 접속된다. 그리고, 해독 제거 장치 하우징 배기용 가스 누설 검지기(21)는 해독 제거 박스(9)와 배기 배관(24)의 사이에 접속된다. 해독 제거 박스(9)의 해독 제거 장치의 배기구로부터는 프로세스 배기가 행해진다. 해독 제거 장치의 배기구에는 해독 제거 장치 브레이크스루 검지용 가스 검지기(23)가 접속된다.
가스 누설 검지 시스템이 설치되는 실내에는 가스 채취부(샘플 포트)(15)가 설치되고, 룸 분위기용 가스 누설 검지기(17)는 가스 채취부(15)에 접속된다. 여기서, 상기의 각 가스 누설 검지기는 각각의 검지 개소(箇所)에서 검지해야할 가스의 종류에 따른 수만 이 검지 개소에 병설된다. 또한, 상기 배기 배관(10, 24)을 통해서 하우징 배기가 행해진다.
반도체 회로의 제조 과정에서 가연성 가스나 독성 가스를 소비하는 반도체 제조 장치를 포함하는 종래의 시스템에 있어서는, 일반적으로, 프로세스 챔버를 둘러싸는 하우징 등의 가스가 누설할 우려가 있는 곳에서는, 강제적으로 배기함과 동시에, 누설할 우려가 있는 가스의 종류에 따른 가스 누설 검지 경보 설비를 흡입구에 설치한다.
또, 반도체 제조 장치 시스템에 설치된 해독 제거 장치에도 가스 누설 검지 경보 설비가 설치되는 것이 일반적이다. 즉, 해독 제거 장치에는 배기 가스중의 유해 물질을 제거하기 위한 약제 등이 충전되어 있고, 브레이크스루점(breakthrough point)을 검지하기 위해서도 가스 누설 검지 경보 설비가 설치된다. 브레이크스루점이란 유해 물질을 흡수하여 제거하는 약제가 포화하여 그 이상 해독 제거를 할 수 없게 되는 점을 의미한다.
또한, 일반적으로 현재의 가스 누설 검지기 및 브레이크스루 검지기에 있어서는 분해하기 어려운 안정된 가스의 검지는 어렵다. 따라서, 예를 들어 PFC계나 NF3 등의 가스에 있어서는, 열 분해한 다음 검지하는 2차 검지 등을 한다. 여기서, 해독 제거 장치내의 브레이크스루 검지기는 주로 드라이(dry) 분위기로부터 가스를 채취하고 있기 때문에, 가수분해(加水分解) 등을 실시한 후에 검지해야할 안정된 가스 종류에 대해서는 브레이크스루 검지기로 검지하기 어려운 경우가 있다고 하는 문제가 있다.
또한, 가수분해를 실시한 후에 검지해야할 가스로서 WF6, BCl3, SiH2Cl 2 등이 있다. WF6은 가수분해에 의해 HF를 생성한 다음 검지하고, SiH2Cl2는 마찬가지로 HCl를 생성한 다음 검지한다.
또, 상기와 같은 드라이 분위기중에 있어서의 가스 누설의 검지에서는, 브레이크스루 검지기에 내장되는 센서 내부의 액(液) 감소가 현저하고 안정된 가동이 어렵다고 하는 문제도 있다.
또한, 여러 종류의 가스를 사용하는 종래의 반도체 제조 장치 시스템 전체로서는, 상기와 같이 검지 대상으로 하는 가스의 종류마다 대응하는 가스 누설 검지 경보 설비가 필요하기 때문에 관리 항목수가 많다고 하는 문제가 있다.
또, 상기 가스 누설 검지 경보 설비는, 일상 점검이나 6개월에 1회의 정기 교정, 경보 시험 등의 점검을 필요로 할 뿐만아니라, 반도체 회로의 제조를 하는 공장에서는 관리 항목수가 수백 항목에 미치기 때문에, 관리에 필요한 공정수나 관리비용이 증대하고 있다고 하는 문제가 있다.
최근에는, 반도체 제조 시스템에 있어서 사용하는 가스의 종류가 다양화함과 동시에 신종의 가스도 개발되고 있다. 그러나, 대응하는 가스 검지기의 개발이 따라오지 못하고 있고, 검지 대상으로 하는 가스에 유사한 간섭 가스의 데이터도 충 분히 얻어지지 않는다. 따라서, 종래에 있어서의 가스 검지기에 있어서는 여러 가지의 예기치 못한 고장이 발생하는 것이 있다고 하는 문제도 있다.
또한, SiH4 검지기나 ClF3 검지기 등은 1 대의 검지기로 복수의 가스를 검지할 수 있다. 이러한 검지는 대표 검지로 불려지고, 1 대의 검지기로 간섭성이 있는 가스 종류를 검지할 수 있다고 하는 장점이 있다. 즉, SiH4 검지기에서는 SiH4나 PH3, Si2H6, B2H6, AsH3등 수소화물이 검지되고, CIF3 검지기에서는 CIF3나 CL2, HCl, HF, BCl3등 할로겐화물 및 O3이 검지된다.
그렇지만, 상기 대표 검지에 있어서는 가스 종류를 선택적으로 검지할 수 없고, 어느 종류의 가스가 검지되었는지는 특정할 수 없다. 또, 대표 검지의 대상으로 되는 가스는 대기중에 포함되는 옥사이던트나 NOx 등과 반응하기 쉽다는 성질을 가지기 때문에, 가스 누설의 검지에 있어서 대기로부터의 간섭을 받기 쉽다고 하는 문제도 있다. 또, 검지 대상으로 하는 가스의 종류에 따라 허용 농도가 다름에도 불구하고 누설되고 있다고 판단할 때의 기준 설정치는 하나밖에 설정할 수 없기 때문에 이 설정치를 결정하는 것이 어렵다고 하는 문제가 있다.
본 발명의 총괄적인 목적은 상술의 문제를 해소한 개량된 유용한 가스 누설 검지 시스템 및 가스 누설 검지 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 구체적인 목적은, 누설되는 가스의 종류에 관계없이 정밀도가 높은 검지를 가스의 종류마다 행하는 것이 가능한 가스 누설 검지 시스템 및 가스 누설 검지 방법을 제공하는 것이다.
상술의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 한 면에 의하면, 복수의 종류에 이르는 특정 가스의 누설을 검지하는 가스 누설 검지 시스템으로서, 채취한 가스의 성분을 분석하는 분석 수단과, 분석 수단에 의한 분석의 결과, 적어도 한 종류의 특정 가스가 채취한 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 소정량 이상 포함되는 한 종류의 특정 가스가 누설된 것으로 판정하는 판정 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 시스템이 제공된다.
상술의 본 발명에 의하면, 분석 수단에 있어서 복수의 특정 가스의 누설을 종류별로 정밀도 좋게 검지할 수 있다.
본 발명에 의한 가스 누설 검지 시스템은, 복수의 종류에 이르는 특정 가스에 포함되는 유해 물질을 제거하는 해독 제거 수단으로부터 배기된 가스를 채취하는 채취 수단을 가짐과 동시에, 판정 수단은, 해독 제거 수단으로부터 배기된 가스중에 유해 물질이 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 해독 제거 수단이 이상이라고 판정하는 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 해독 제거 수단의 브레이크스루점을 정밀도 좋게 검지할 수 있다. 또, 분석 수단은 퓨리에(Fourier) 변환 적외선 분광기로 할 수 있다.
또, 상기 가스 누설 검지 시스템은 퓨리에 변환 적외선 분광기의 제로 교정을 위해 퓨리에 변환 적외선 분광기에 질소 가스를 도입하는 질소 가스 공급 수단 과, 제로 교정을 소정간격으로 하도록 질소 가스 공급 수단을 제어하는 제어 수단을 더 구비한 것으로 해도 좋다. 이러한 수단에 의하면, 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석의 정밀도를 유지할 수 있다.
본 발명에 의한 가스 누설 검지 시스템은, 복수의 채취 위치로부터 개별적으로 가스를 채취하는 채취 수단을 가지고, 채취한 가스를 분석 수단에 순차 공급하는 것으로 해도 좋다. 또, 본 발명에 의한 가스 누설 검지 시스템은, 복수의 채취 위치로부터 개별적으로 가스를 채취하는 채취 수단을 가지고, 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 동시에 가스 분석 수단에 공급하고, 분석 수단에 의한 분석의 결과, 적어도 한 종류의 특정 가스가 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 개별적으로 분석 수단에 순차 공급하도록 제어하는 제어 수단을 갖는 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 특정 가스가 누설되고 있는 장소를 특정할 수 있다.
또, 채취 수단은 적어도 하나의 상기 채취 위치로부터 분석 수단으로 흐르는 가스의 유량을 조정하는 유량 조정 수단을 갖는 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 분석 수단에 의한 분석의 정밀도를 높일 수 있다. 또, 소정의 범위를 벗어난 유량으로 분석 수단에 가스가 공급될 때, 경보를 발하는 경보 수단을 더 구비한 것으로 할 수 있다. 이러한 수단에 의하면, 분석 수단에 의한 분석의 정밀도를 유지할 수 있다.
또, 분석 수단에 의한 분석의 결과, 소정의 종류의 특정 가스가 채취된 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 분석 수단으로부터 배기되는 소정의 종 류의 특정 가스를 희석하는 희석 수단을 더 갖는 것으로 해도 좋다. 이러한 수단에 의하면 특정 가스의 위험성을 회피할 수 있다.
또, 판정 수단은, 적어도 한 종류의 특정 가스가 누설된 것으로 판정했을 때, 누설된 것으로 판정한 한 종류의 특정 가스의 누설을 나타내는 신호를 출력하는 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 예를 들면 호스트 컴퓨터 등의 상위 기계에 누설을 나타내는 신호를 전달할 수 있다.
또, 판정 수단은, 해독 제거 수단이 이상이라고 판정했을 때, 해독 제거 수단이 이상인 것을 나타내는 신호를 출력하는 것으로 해도 좋다. 이에 의해, 예를 들면 호스트 컴퓨터 등의 상위 기계에 해독 제거 수단의 이상을 나타내는 신호를 전달할 수 있다.
또, 본 발명의 다른 면에 의하면, 복수의 종류에 이르는 특정 가스의 누설을 검지하는 가스 누설 검지 방법으로서, 채취한 가스의 성분을 분석하는 분석 공정과, 채취한 가스에 적어도 한 종류의 특정 가스가 소정량 이상 포함되어 있는지 어떤지를 판정하는 공정과, 채취한 가스에 적어도 한 종류의 특정 가스가 소정량 이상 포함되어 있는 것으로 판정될 경우에는, 한 종류의 특정 가스가 누설된 것으로 판정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 면에 의하면, 누설한 복수의 종류에 이르는 특정 가스에 포함된 유해 물질을 제거하는 해독 제거 수단의 동작 상태를 감시하기 위한 가스 누설 검지 방법으로서, 해독 제거 수단으로부터 배기된 가스의 성분을 분석하는 분석 공정과, 이 해독 제거 수단으로부터 배기된 가스에, 적어도 한 종류의 특정 가스가 소정량 이상 포함되어 있는지 어떤지를 판정하는 공정과, 해독 제거 수단으로부터 배기된 가스에 적어도 한 종류의 특정 가스가 소정량 이상 포함되어 있는 것으로 판정될 경우에는, 해독 제거 수단에 이상이 발생했다고 판정하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 방법이 제공된다.
본 발명의 가스 누설 검지 방법에 있어서, 가스에 포함되는 성분의 분석은 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의해 행하는 것으로 할 수 있다.
또, 퓨리에 변환 적외선 분광기의 제로 교정을 소정간격으로 함과 동시에, 제로 교정시에 퓨리에 변환 적외선 분광기에 질소 가스를 공급하는 것으로 할 수 있다. 또, 복수의 채취 위치에서 채취된 가스의 성분을 순차 분석하도록 해도 좋다. 또, 분석의 결과, 적어도 한 종류의 특정 가스가 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 가스의 채취 위치를 한 개소씩 순차 선택하여, 재차 분석을 하는 것으로 할 수 있다. 여기서, 분석의 대상으로 하는 가스의 양을 임의로 조정하는 것으로 할 수 있다.
또, 분석의 대상으로 되는 가스의 유량이 소정의 값을 넘었을 때, 경보를 발하도록 해도 좋고, 분석의 결과, 소정의 특정 가스가 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 분석 후에 배기되는 소정의 특정 가스를 희석하는 것으로 해도 좋다.
또, 본 발명의 다른 면에 의하면, 상술의 가스 누설 검지 시스템이 조립되어 넣어진 반도체 제조 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 이점은 첨부의 도면을 참조하면서 이하의 상세한 설명을 읽음으로서 한층 명료하게 될 것이다.
도 1은 종래의 가스 누설 검지 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 가스 누설 검지 시스템의 전체 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 가스 누설 검지 시스템에 설치되는 가스 누설 검지 장치의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예 1에 의한 가스 누설 검지 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 가스 누설 검지 시스템에 설치되는 가스 누설 검지 장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 의한 가스 누설 검지 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 가스 누설 검지 시스템에 설치되는 가스 누설 검지 장치의 구성도이다.
도 8은 본 발명의 실시예 3에 의한 가스 누설 검지 시스템의 동작을 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 도중에서 동등의 구성 요소에는 동일 부호를 부여한다.
도 2는 본 발명에 의한 가스 누설 검지 시스템의 전체 구성도이다. 도 2에 나타내듯이, 본 발명에 의한 가스 누설 검지 시스템은, 도 1에 나타난 종래의 가스 누설 검지 시스템에 있어서, 실린더 캐비넷 하우징 배기용 가스 누설 검지기(11), 장치 하우징 배기용 가스 누설 검지기(13), 룸 분위기용 가스 누설 검지기(17), 펌프 하우징 배기용 가스 누설 검지기(19), 해독 제거 장치 하우징 배기용 가스 누설 검지기(21) 및 해독 제거 장치 브레이크스루 검지용 가스 검지기(23)가 삭제되고, 그 대신에 가스 누설 검지 장치(25)가 새롭게 설치된 점에서 다르다.
또, 이하의 점에서도 다르다. 즉, 가스 채취부(샘플 포트)(15) 및 질소 공급부(26)가 가스 누설 검지 장치(25)에 접속된다. 또한, 샘플 포트(16)가 실린더 캐비넷(1)과 배기 배관(10)을 접속하는 배관에 설치된다. 또, 샘플 포트(18)가 반도체 제조 장치 하우징(5)과 배기 배관(10)을 접속하는 배관에 설치된다. 또, 샘플 포트(20)가 펌프 박스(7)와 배기 배관(24)을 접속하는 배관에 설치된다. 샘플 포트(22)가 해독 제거 박스(9)와 배기 배관(24)을 접속하는 배관에 설치된다. 샘플 포트(27)가 해독 제거 박스(9)의 배기구에 설치된다. 그리고, 상기 샘플 포트(16, 18, 20, 22, 27)는 각각 테플론(Teflon) 튜브 등의 흡인 배관에 의해 가스 누설 검지 장치(25)에 접속된다.
(실시예 1)
도 3은 본 발명의 실시예 1에 의한 가스 누설 검지 시스템에 설치되는 가스 누설 검지 장치의 구성도이다. 도 3에 나타내듯이, 가스 누설 검지 장치(25)는 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)와, 제어 콘트롤러(30)와, 조작·표시 모니터(31)와, 추가 기능부(33)와, 밸브 전환부(35)를 구비한다. 밸브 전환부(35)에는 측정 포인트(36) 및 질소 공급부(26)가 접속된다. 또한, 측정 포인트(36)에는 도 2에 나타난 샘플 포트(15, 16, 18, 20, 22)가 포함된다.
여기서, 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에는 분석부(37)와, 광로부(光路部)(38)와, 가스 도입부(가스 셀)(40)와, 콘트롤러(42)가 포함된다. 분석부(37)에는 콘트롤러(42)가 접속된다. 또한, 콘트롤러(42)에는 검지 대상으로 하는 가스의 스펙트럼이 미리 기억되고, 콘트롤러(42)에 있어서 가스 셀(40)에 도입된 가스의 스펙트럼은 기억된 스펙트럼과 비교된다.
추가 기능부(33)에는 인터페이스(46, 47)가 포함된다. 인터페이스(46)는 콘트롤러(42)에 접속된다. 인터페이스(47)는 인터페이스(46)와 제어 콘트롤러(30)의 사이에 접속된다. 또, 제어 콘트롤러(30)는 조작·표시 모니터(31), 호스트 감시 모니터(32) 및 콘트롤러(42)에 접속된다.
밸브 전환부(35)는 전자 밸브 유닛(48)과, 펌프(58)와, 유량계(FM)(59∼65, 69)와, 압력 조정기(66)와, 공기 구동 밸브 AV1∼AV10과, 역류 방지 밸브(75∼81)를 갖는다. 전자 밸브 유닛(48)에는 제어 콘트롤러(30)로부터 공급되는 밸브 개폐 신호에 따라 개폐하는 전자 밸브(49∼57, 70)가 설치된다. 또한, 공기 구동 밸브 AV1∼AV10은 공급되는 밸브 구동 공기의 압력에 따라 임의로 개폐가 가능하다. 또, 역류 방지 밸브(75)가 공기 구동 밸브 AV10과 배기 배관(68)의 사이에 접속된다. 또, 역류 방지 밸브(76∼81)가 각각 공기 구동 밸브 AV1∼AV6과 공기 구동 밸브 AV8의 사이에 접속된다.
가스 셀(40)에는 펌프(58) 및 공기 구동 밸브 AV7이 접속된다. 또, 가스 셀(40)에는 유량계(69)를 개재하여 공기 구동 밸브 AV8도 접속된다. 공기 구동 밸브 AV7에는 유량계(59∼64)가 접속된다. 그리고, 각 유량계(59∼64)에는 대응하는 공기 구동 밸브 AV1∼AV6이 한 개씩 접속된다.
또, 가스 셀(40)에는 유량계(65)가 접속되고, 유량계(65)에는 공기 구동 밸브 AV9가 접속된다. 그리고, 역류 방지 밸브(75) 및 공기 구동 밸브 AV10이 펌프(58)의 배기구에 접속된 배기 배관(68)에 직렬로 접속된다. 또한, 공기 구동 밸브 AV9, AV10은 같이 압력 조정기(66)에 접속된다.
한편, 전자 밸브(49∼57, 70)에는 밸브 구동용 공기가 공급됨과 동시에, 각 전자 밸브(49∼57, 70)로부터는 대응하는 공기 구동 밸브 AV1∼AV10에 밸브 구동용 공기가 공급된다. 또한, 역류 방지 밸브(75, 76∼81)는 가스의 역류를 방지하기 위해서 구비된다.
다음에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 실시예에 의한 가스 누설 검지 시스템의 동작을 도 4에 나타난 흐름도를 참조하면서 설명한다.
본 실시예에 의한 가스 누설 검지 시스템은, 초기 상태에 있어서는 제어 콘트롤러(30)에 의해 전원이 온(on) 되고, 모든 공기 구동 밸브 AV1∼AV10이 닫혀진 다. 또, 펌프(58)는 오프(off)로 되고, 모든 조작을 수동에 의해 행하는 수동 모드가 설정된다.
우선, 최초로 펌프(58)가 가동된다. 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)의 측정 준비가 완료된 것을 나타내는 신호가 콘트롤러(42)로부터 제어 콘트롤러(30)에 공급되면, 제어 콘트롤러(30)는 조작·표시 모니터(31)로부터 공급된 설정 신호에 근거하여, 가스 누설 검지 시스템을 자동 모드로 설정할 것인지 수동 모드로 설정할 것인지를 판단한다. 또한, 자동 모드라는 것은 이하의 처리가 순차 제어(sequential control)에 의해 자동적으로 실행되는 모드를 의미한다.
다음에, 상기 자동 모드로 설정되었을 때의 동작을 도 4를 참조하면서 설명한다. 또한, 이하의 동작은 수동 모드에서도 실행할 수 있다.
도 4에 있어서, 스텝 S1에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(50)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력을 증대함으로써 공기 구동 밸브 AV9가 열린다. 다음에, 스텝 S2에서는, 제어 콘트롤러(30)에 포함된 타이머에 의해 30초∼120초의 사이의 임의로 설정된 시간이 계산된다. 이 계산 동안에 제로 교정을 위한 질소가 가스 셀(40)에 주입된다.
그리고, 스텝 S3에서는, 제로점 조정 개시를 명령하는 신호가 제어 콘트롤러(30)로부터 추가 기능부(33)를 개재하여 콘트롤러(42)에 공급되고, 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 있어서 제로점 조정이 개시된다. 그리고, 스텝 S4에서는, 제어 콘트롤러(30)에 설치된 타이머에 의해 80초의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 제로점 조정이 이루어진다. 그리 고, 스텝 S5에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(50)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 감소됨으로써 공기 구동 밸브 AV9가 닫혀진다.
다음에, 스텝 S6에서는, 측정 포인트(36)에 있어서 채취된 가스의 분석을 개시하도록 명령하는 신호가, 제어 콘트롤러(30)로부터 추가 기능부(33)를 개재하여 콘트롤러(42)에 공급된다. 이에 의해, 채취된 가스의 분석이 개시된다. 그리고, 스텝 S7에서는, 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(51∼57)에 의해 공기 구동 밸브 AV1∼AV7이 열린다. 이에 의해, 측정 포인트(36)에 있어서 채취된 가스가 공기 구동 밸브 AV7을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다.
여기서, 각 공기 구동 밸브 AV1∼AV6에 직렬 접속된 적어도 하나의 유량계(59∼64)로 미리 설정된 설정치의 범위를 벗어난 유량으로 가스가 흐를 경우에는 유량 이상 신호가 제어 콘트롤러(30)에 공급된다. 제어 콘트롤러(30)는 조작·표시 모니터(31)를 통해서 경보를 발하고 가스 샘플링에 있어서의 이상을 조작자에게 통지한다.
또, 본 실시예에 의한 시스템은 샘플링 포인트 수를 임의의 수로 설정할 수 있다. 즉, 제어 콘트롤러(30)는 공기 구동 밸브 AV1∼AV6에 개폐 신호를 공급함으로써 공기 구동 밸브 AV1∼AV6을 개폐함과 동시에, 이 개폐한 밸브 수에 따라 각 측정 가스의 검지 농도가 최적이 되도록 자동적으로 검출 농도를 환산한다.
스텝 S8에서는, 제어 콘트롤러(30)에 포함된 타이머에 의해 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 가스의 성분 분석이 이루어진다. 스펙트럼 분석의 결과로서 검출된 특정의 가스의 농도는 제어 콘트롤러(30)에 공급된다.
그리고, 스텝 S9에서는, 제어 콘트롤러(30)에 미리 기억된 스펙트럼과 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의한 분석으로 얻어진 스펙트럼을 비교함으로써, 특정의 가스의 누설이 발생했는지 어떤지 판정된다. 즉, 검출된 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높은 경우는, 이 특정의 가스가 누설된 것으로 판단하고, 그렇지 않은 경우는 가스의 누설은 발생되지 않았다고 판단한다. 누설의 판정은 연속으로 행해도 좋고 임의로 설정된 간격으로 행해도 좋다.
스텝 S9에서는, 특정의 가스가 누설되었다고 판단된 경우는, 처리는 스텝 S10으로 진행한다. 한편, 가스의 누설은 발생되지 않은 것으로 판단된 경우는, 처리는 스텝 S41로 진행한다.
스텝 S41에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 6시간이 경과했는지 어떤지 판단된다. 6시간이 경과했다고 판단된 경우에는 스텝 S40을 거쳐 스텝 S1로 진행한다. 경과하고 있지 않은 것으로 판단된 경우에는 스텝 S8로 돌아간다. 스텝 S40에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(51∼57)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력을 감소함으로써 공기 구동 밸브 AV1∼AV7이 닫혀진다.
한편, 스텝 S10에서도, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(51∼57)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV1∼AV7이 닫혀진다. 그리고, 스텝 S11에서는, 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(70)에 의해 공기 구동 밸브 AV8이 열린다. 이와 같이, 제어 콘 트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(49)에 의해 공기 구동 밸브 AV10이 열린다. 상기와 같이 공기 구동 밸브 AV10이 열림으로써, 배기를 희석하기 위한 질소가 배기 배관(68)에 공급된다. 이에 의해, 독성을 갖는 가스가 누설된 경우이어도 누설된 가스가 희석되어 안전성이 확보된다.
그리고, 스텝 S12에서는, 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(51)에 의해 공기 구동 밸브 AV1만이 열린다. 이에 의해, 공기 구동 밸브 AV1에 접속된 샘플 포트에 있어서 채취된 가스만이 공기 구동 밸브 AV8을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다. 스텝 S13에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 60초의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 가스의 성분 분석이 이루어진다.
여기서, 제어 콘트롤러(30)는 스텝 S13에 있어서의 스펙트럼 분석의 결과에 있어서 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높다고 판단한 경우에는, 이 특정의 가스가 공기 구동 밸브 AV1에 접속된 샘플 포트로부터 누설되고 있는 것을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31) 상에는 누설된 가스의 종류와 누설된 곳이 표시된다. 이때 조작·표시 모니터(31)에 버저(buzzer) 등을 부설함으로써, 상기 신호에 따라 이 버저 등을 울려서 경보를 발하도록 하는 것도 할 수 있다. 또한, 이러한 경보는 가스의 누설이 검지된 모든 경우에 동일하게 적용할 수 있다.
다음에, 스텝 S14에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(50)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV1이 닫혀짐과 동시에 펌프(58)에 의해 가스 셀(40) 내의 가스가 배기된다.
이하와 같이, 스텝 S15에서는, 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(52)에 의해 공기 구동 밸브 AV2만이 열린다. 이에 의해, 공기 구동 밸브 AV2에 접속된 샘플 포트에 있어서 채취된 가스만이 공기 구동 밸브 AV8을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다. 스텝 S16에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 60초의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 상기 가스의 성분 분석이 이루어진다.
제어 콘트롤러(30)는 스텝 S16에 있어서의 분석의 결과에 있어서 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높다고 판단한 경우에는, 이 특정의 가스가 공기 구동 밸브 AV2에 접속된 샘플 포트로부터 누설되고 있는 것을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31) 상에는 누설된 가스의 종류와 누설된 곳이 표시된다. 다음에, 스텝 S17에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(52)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV2가 닫혀짐과 동시에 펌프(58)에 의해 가스 셀(40) 내의 가스가 배기된다.
스텝 S18에서는 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(53)에 의해 공기 구동 밸브 AV3만이 열린다. 이에 의해, 공기 구동 밸브 AV3에 접속된 샘플 포트에 있어서 채취된 가스만이 공기 구동 밸브 AV8을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다. 스텝 S19에서는 제어 콘트롤러(30)에 의해 60초의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도 입된 상기 가스의 성분 분석이 이루어진다.
제어 콘트롤러(30)는 스텝 S19에 있어서의 스펙트럼 분석의 결과에 있어서 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높다고 판단한 경우에는, 이 특정의 가스가 공기 구동 밸브 AV3에 접속된 샘플 포트로부터 누설되고 있는 것을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31) 상에는 누설된 가스의 종류와 누설된 곳이 표시된다. 다음에, 스텝 S20에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(52)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV3이 닫혀짐과 동시에 펌프(58)에 의해 가스 셀(40) 내의 가스가 배기된다.
스텝 S21에서는 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(54)에 의해 공기 구동 밸브 AV4만이 열린다. 이에 의해, 공기 구동 밸브 AV4에 접속된 샘플 포트에 있어서 채취된 가스만이 공기 구동 밸브 AV8을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다. 스텝 S22에서는 제어 콘트롤러(30)에 의해 60초의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 상기 가스의 성분 분석이 이루어진다.
제어 콘트롤러(30)는, 스텝 S22에 있어서의 스펙트럼 분석의 결과에 있어서 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높다고 판단한 경우에는, 이 특정의 가스가 공기 구동 밸브 AV4에 접속된 샘플 포트로부터 누설되고 있는 것을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31)상에는, 누설된 가스의 종류와 누설된 곳이 표시된다. 다음에, 스텝 S23에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(54)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV4가 닫혀짐과 동시에 펌프(58)에 의해 가스 셀(40) 내의 가스가 배기된다.
스텝 S24에서는, 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(55)에 의해 공기 구동 밸브 AV5만이 열린다. 이에 의해, 공기 구동 밸브 AV5에 접속된 샘플 포트에 있어서 채취된 가스만이 공기 구동 밸브 AV8을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다. 스텝 S25에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 60초의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 상기 가스의 성분 분석이 이루어진다.
제어 콘트롤러(30)는, 스텝 S25에 있어서의 스펙트럼 분석의 결과에 있어서, 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높다고 판단한 경우에는, 이 특정의 가스가 공기 구동 밸브 AV5에 접속된 샘플 포트로부터 누설되고 있는 것을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31) 상에는 누설된 가스의 종류와 누설된 곳이 표시된다. 다음에, 스텝 S26에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브 55로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV5가 닫혀짐과 동시에 펌프(58)에 의해 가스 셀(40) 내의 가스가 배기된다.
스텝 S27에서는, 제어 콘트롤러(30)로부터 밸브 개폐 신호가 공급된 전자 밸브(56)에 의해 공기 구동 밸브 AV6만이 열린다. 이에 의해, 공기 구동 밸브 AV6에 접속된 샘플 포트에 있어서 채취된 가스만이 공기 구동 밸브 AV8을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다. 스텝 S28에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 60초의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 상기 가스의 성분 분석이 이루어진다.
제어 콘트롤러(30)는, 스텝 S28에 있어서의 스펙트럼 분석의 결과, 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높다고 판단한 경우에는, 이 특정의 가스가 공기 구동 밸브 AV6에 접속된 샘플 포트로부터 누설되고 있는 것을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31) 상에는 누설된 가스의 종류와 누설된 곳이 표시된다. 다음에, 스텝 S29에서는, 제어 콘트롤러(30)에 의해 제어된 전자 밸브(56)로부터 공급되는 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV6이 닫혀짐과 동시에 펌프(58)에 의해 가스 셀(40) 내의 가스가 배기된다.
그리고, 가스 누설이 파급하는 등의 시간 경과 변화의 유무를 조사하기 위해서, 처리는 스텝 S12로 되돌아와, 스텝 S12로부터 스텝 S29가 반복된다.
한편, 스텝 S30에 있어서, 가스의 누설이 발생되고 있는 이상한 상태가 회복되어 정상 상태에 돌아왔는지 어떤지가 판단된다. 회복되어 있지 않은 것으로 판단된 경우에는 처리는 스텝 S31로 진행하지 않는다. 스텝 S30에 있어서 이상이 회복되었다고 판단된 경우에는 처리는 스텝 S31로 진행한다. 여기서, 스텝 S30에 있어서의 판단은, 스펙트럼 분석의 결과 얻어진 가스의 농도가 상기 소정의 값보다 저하하고 있는지 어떤지에 의해 행해진다. 즉, 누설되고 있다고 판단된 가스의 농도가 소정의 값보다 저하하고 있는 경우에는 이상이 회복되었다고 판단된다.
스텝 S31에서는, 조작자가 리셋 동작을 함으로써, 가스 누설 검지 시스템은 측정 대기 상태로 들어간다. 즉, 제어 콘트롤러(30)는 가스 누설 검지 시스템을 모든 조작이 수동으로 행해지는 수동 모드로 전환하고, 모든 공기 구동 밸브 AV1∼AV10을 닫는다. 또, 이때 펌프(58)에 의해 가스 셀(40)에 포함된 가스가 배기된다.
또한, 스텝 S7에서는, 모든 유량계(59∼64)는 같은 양의 가스가 흐르도록 설정되고, 공기 구동 밸브 AV7을 개재하여 측정 포인트(36)에 포함된 복수의 샘플 포트로 채취된 가스가 동시에 가스 셀(40)에 도입된다. 이 때문에, 상시 정밀도가 높은 가스 누설의 검지 및 경보가 가능하다. 또한, 데이터 처리의 방법에 따라서는, 유량계(59∼64)를 흐르는 가스의 유량이 균일하지 않은 경우에는, 유량의 편향에 기인하여 농도 측정값의 정밀도가 저하하는 일이 있다.
그리고, 복수의 샘플 포트로부터 채취된 가스를 동시에 가스 셀(40)에 도입하고 있는 경우에 있어서, 상기와 같이 가스 누설이 검지되고 경보가 발하여진 후에는 공기 구동 밸브 AV1∼AV8을 전환함으로써 개별의 샘플 포트에 있어서 채취된 가스를 자동적으로 순차 가스 셀(40)에 도입한다. 따라서, 어느 곳으로부터 소정의 가스가 누설되고 있는지를 특정할 수 있다.
(실시예 2)
도 5는 본 발명의 실시예 2에 의한 가스 누설 검지 시스템에 설치되는 가스 누설 검지 장치의 구성도이다. 도 5에 나타나는 가스 누설 검지 장치는 도 3에 나 타난 실시예 1에 의한 가스 누설 검지 장치와 같은 구성을 가지지만, 밸브 전환부(85)의 구성이 다른 것이다.
밸브 전환부(85)는 공기 구동 밸브 AV11∼AV19와, 압력 조정기(71)와, 유량계(FM)(73)와, 역류 방지 밸브(75)를 갖는다. 유량계(73)는 가스 도입부(가스 셀)(40)에 접속되고, 공기 구동 밸브 AV11∼AV18은 각각 유량계(73)에 접속된다. 공기 구동 밸브 AV19는 역류 방지 밸브(75)를 개재하여 배기 배관(68)에 접속된다. 또, 공기 구동 밸브 AV18, AV19의 입력단은 함께 압력 조정기(71)에 접속된다. 그리고, 공기 구동 밸브 AV17의 입력단은 해독 제거 박스(9)의 프로세스 배기구에 부착된 샘플 포트(27)에 접속된다.
다음에, 본 실시예에 의한 가스 누설 검지 장치의 동작을 도 6을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 동작은 자동 모드로 설정되었을 때의 동작이지만, 이 동작은 수동 모드에서도 실행할 수 있다.
우선, 스텝 S1에서는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 밸브 구동 공기의 압력을 높일 수 있어 공기 구동 밸브 AV18이 열린다. 다음에, 스텝 S2에 있어서 제어 콘트롤러(80)에 의해 임의로 설정된 시간이 계산된다. 이 계산 동안에 제로 교정을 위한 질소가 가스 셀(40)에 주입된다.
그리고, 스텝 S3에서는, 제로점 조정 개시를 명령하는 신호가 제어 콘트롤러(80)로부터 추가 기능부(33)를 개재하여 콘트롤러(42)에 공급되고, 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 있어서 제로점 조정이 개시된다. 그리고, 스텝 S4에 있어서 제어 콘트롤러(80)에 의해 소정의 시간이 계산되고, 그 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 제로점 조정이 이루어진다. 그리고, 스텝 S5에서는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV18이 닫혀진다.
다음에, 스텝 S6에서는, 측정 포인트(36)에 있어서 채취되는 가스의 분석을 개시하도록 명령하는 신호가 제어 콘트롤러(80)로부터 추가 기능부(33)를 개재하여 콘트롤러(42)에 공급되고, 이에 의해 가스의 분석이 개시된다. 그리고, 스텝 S7에 있어서 제어 콘트롤러(80)에 의해 공기 구동 밸브 AV11만이 열린다. 이에 의해, 측정 포인트(36)에 있어서 채취된 가스가 공기 구동 밸브 AV11을 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다.
여기서, 미리 설정된 설정치의 범위를 벗어난 유량으로 가스가 유량계(73)로 흐를 경우에는, 유량계로부터 공급되는 유량 이상 신호에 근거하여 제어 콘트롤러(80)는 조작·표시 모니터(31)를 통해서 경보를 발하고, 가스 샘플링에 있어서의 이상을 통지한다.
다음에, 스텝 S8에서는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 소정의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 가스의 성분 분석이 이루어진다. 그리고, 스텝 S8a에서는, 미리 제어 콘트롤러(80)에 스펙트럼이 기억된 특정의 가스의 누설이 발생했는지 어떤지에 대해, 상기 특정의 가스의 검출 농도를 참조함으로써 연속 또는 임의로 설정된 간격으로 판단된다.
상기 특정의 가스의 누설이 발생했다고 판단된 경우에는, 처리는 스텝 S29로 진행하고, 누설이 발생하고 있지 않은 것으로 판단된 경우에는 스텝 S9로 진행한 다. 또한, 스텝 S29에서는, 스펙트럼 분석의 결과 얻어진 가스의 농도가 소정치보다 저하하고 있는지 아닌지에 의해, 이상이 회복되었는지 어떤지가 판단된다. 이상이 회복되었다고 판단된 경우에는 처리는 스텝 S30으로 진행한다.
스텝 S30에서는, 조작자가 리셋 동작을 함으로써 가스 누설 검지 시스템은 측정 대기 상태로 들어간다. 즉, 제어 콘트롤러(80)는 가스 누설 검지 시스템을 모든 조작이 수동으로 행해지는 수동 모드로 전환하고, 모든 공기 구동 밸브 AV11∼AV19를 닫는다. 또, 이때 펌프(58)에 의해 가스 셀(40)에 포함된 가스가 배기된다.
한편, 처리가 스텝 S9로 진행할 경우는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV11이 닫혀진다. 그리고, 스텝 S10으로부터 스텝 S24까지는, 공기 구동 밸브 AV12∼AV16에 관해서, 스텝 S7로부터 스텝 S9까지의 동작이 순차 반복된다. 그리고, 스텝 S25에서는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 공기 구동 밸브 AV17만이 열린다. 이에 의해, 샘플 포트(27)에 있어서 채취된 가스가 공기 구동 밸브 AV17 및 유량계(73)를 개재하여 가스 셀(40)에 도입된다.
여기서, 미리 설정된 설정치의 범위를 벗어난 유량으로 유량계(73)로 가스가 흐를 경우에는, 유량계로부터 공급되는 유량 이상 신호에 근거하여 제어 콘트롤러(80)는 조작·표시 모니터(31)를 통해서 경보를 발하고, 가스 샘플링에 있어서의 이상을 통지한다.
다음에, 스텝 S26에서는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 소정의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 가스의 성분 분석이 이루어진다. 그리고, 스텝 S26a에 있어서 상기 특정 가스의 검출 농도를 참조함으로써, 연속 또는 임의로 설정된 간격으로 해독 제거 장치에 있어서 브레이크스루가 생겼는지 어떤지가 판단된다.
브레이크스루가 생겼다고 판단된 경우에는 처리는 스텝 S26b로 진행하고, 해독 제거 브레이크스루가 생긴 것이 조작·표시 모니터(31)에 표시 경보되고, 처리는 스텝 S27로 진행한다. 한편, 스텝 S26a에서는, 해독 제거 브레이크스루가 생기지 않은 것으로 판단된 경우에는, 처리는 스텝 S27로 진행한다. 스텝 S27에서는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV17이 닫혀진다.
그리고, 스텝 S28에서는, 제어 콘트롤러(80)에 의해 미리 설정된 시간이 경과했는지 어떤지가 판단된다. 미리 설정된 시간이 경과하고 있는 것으로 판단된 경우에는, 처리는 스텝 S1로 되돌아간다. 미리 설정된 시간이 경과하고 있지 않은 것으로 판단된 경우에는, 처리는 스텝 S7로 되돌아간다.
또한, 상기 스펙트럼 분석의 결과, 특정 가스의 농도가 미리 설정된 소정치보다 높은 것으로 판단된 경우에는, 제어 콘트롤러(80)는 특정 가스가 채취된 샘플 포트를 특정하는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31) 상에는, 누설된 가스의 종류와 누설된 곳이 표시된다. 이때 조작·표시 모니터(31)에 버저 등을 부설함으로써, 상기 신호에 따라 이 버저 등을 울려서 경보를 발하도록 하는 것도 할 수 있다. 또한, 이러한 경보는 가스의 누설이 검지되는 모든 경우에 동일하게 적용할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 실시예에 의한 가스 누설 검지 시스템에 의하면, 측정 포인트(36) 및 해독 제거 박스(9)의 배기구에서 채취되는 가스를 순차 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 도입함으로써, 특정 가스의 누설을 검지하기 위한 간단한 구성에 의해 누설된 가스의 종류와 누설된 곳을 신속히 특정할 수 있다.
여기서, 공기 구동 밸브 AV17에 접속된 샘플 포트(27)는 약제 등이 충전된 배기가스 해독 제거 장치의 배기구에 접속된 배기 배관에 구비되기 때문에, 약제의 포화를 검지할 수 있다. 배기가스 해독 제거 장치에 있어서 약제가 포화하는 브레이크스루점에 있어서 해독 제거를 할 수 없게 된다고 하는 문제가 생기기 때문에, 상기와 같은 방법에 의해 브레이크스루점을 검지하는 것은 유용하다. 다만, 해독 제거 장치에 있어서의 브레이크스루점의 검지나 경보는 가스 누설의 검지나 경보와는 구별 가능한 모양으로 된다.
(실시예 3)
도 7은 본 발명의 실시예 3에 의한 가스 누설 검지 시스템에 설치된 가스 누설 검지 장치의 구성도이다. 도 7에 나타나는 가스 누설 검지 장치는 도 3에 나타난 실시예 1에 의한 가스 누설 검지 장치와 같은 구성을 가지지만 밸브 전환부(105)의 구성이 다른 것이다.
밸브 전환부(105)는 유량계(83)와 공기 구동 밸브 AV20을 갖는다. 공기 구동 밸브 AV20의 입력단은 도 2에 나타난 해독 제거 박스(9)의 프로세스 배기구에 부착된 샘플 포트(27)에 접속되고, 출력단은 유량계(83)를 개재하여 가스 셀(40)에 접속된다.
이상과 같은 구성을 가진 본 실시예에 의한 가스 누설 검지 장치의 동작을 도 8을 참조하면서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 동작은 자동 모드로 설정되었을 때의 동작이지만, 이 동작은 수동 모드에서도 실행할 수 있다.
본 실시예에 의한 가스 누설 검지 장치는, 스텝 S1로부터 스텝 S31까지와 스텝 S40, S44의 처리는 상술의 실시예 1에 의한 가스 누설 검지 장치와 같은 처리이고, 스텝 S41로부터 스텝 S43까지의 처리가 다르다. 이하에 있어서 차이점에 대해서 설명한다.
스텝 S41에서는, 제어 콘트롤러(100)에 의해, 공기 구동 밸브 AV20이 열린다. 이에 의해, 공기 구동 밸브 AV20에 접속된 샘플 포트(27)에 있어서 해독 제거 박스(9)의 배기로부터 채취된 가스가 가스 셀(40)에 도입된다. 스텝 S42에서는, 제어 콘트롤러(100)에 내장된 타이머에 의해 소정의 시간이 계산된다. 그 계산 동안에 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의해 가스 셀(40)에 도입된 가스의 성분 분석이 이루어진다.
그리고, 스텝 S42a에서는, 제어 콘트롤러(100)는 스텝 S42에 있어서의 스펙트럼 분석의 결과, 특정의 가스의 농도가 미리 설정된 소정의 값보다 높은 경우는, 해독 제거 브레이크스루가 생겼다고 판단한다. 해독 제거 브레이크스루가 생겼다고 판단된 경우에는, 처리는 스텝 S42b로 진행하고, 제어 콘트롤러(100)는 해독 제거 브레이크스루가 생긴 것을 나타내는 신호를 조작·표시 모니터(31)에 공급한다. 이에 의해, 조작·표시 모니터(31) 상에는, 해독 제거 브레이크스루의 발생 및 브레이크스루를 일으킨 가스의 종류가 표시된다. 이 때, 조작·표시 모니터(31)에 버저 등을 부설함으로써, 해독 제거 박스(9)가 이상한 것으로 이 버저 등을 울려서 경보를 발하도록 하는 것도 할 수 있다. 한편, 스텝 S42a에서는, 해독 제거 브레이크스루가 생기지 않은 것으로 판단된 경우에는, 처리는 스텝 S43으로 진행한다.
스텝 S43에서는, 제어 콘트롤러(100)에 의해 밸브 구동 공기의 압력이 내려지고, 공기 구동 밸브 AV20이 닫혀짐과 동시에 펌프(58)에 의해 가스 셀(40) 내의 가스가 배기되고, 처리는 스텝 S44로 진행한다.
이상과 같이, 본 실시예에 의한 가스 누설 검지 장치에 의하면, 상기 실시예 1에 의한 가스 누설 검지 장치와 같은 효과를 나타냄과 동시에, 약제 등이 충전된 해독 제거 박스(9)에 있어서의 약제 등의 포화를 정밀도 좋게 검지할 수 있다.
본 실시예에 의한 가스 누설 검지 시스템에 의하면, 여러 종류의 가스의 누설을 종류별로 동시에 검지할 수 있다. 또, 여러 곳에 있어서의 가스의 누설을 퓨리에 변환 적외선 분광계(28) 1대에 의한 흡인 측정 방법에 의해 검지할 수 있어 누설이 상정되는 곳마다 가스 검지기를 설치할 필요가 없어지기 때문에, 가스 누설 검지 시스템의 관리 항목을 큰 폭으로 삭감할 수 있다.
또, 새로운 가스를 검지 대상으로 하는 경우에는, 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 그 가스의 스펙트럼을 미리 기억시키는 것만으로도 좋기 때문에, 가스 누설 검지 시스템의 설정을 간단하게 할 수 있다. 또한, 퓨리에 변환 적외선 분광계(28)에 의한 스펙트럼 분석에 있어서는, 검지 대상으로 하는 가스와 그 외의 가스의 간섭은 생기기 어렵기 때문에, 가스의 누설을 잘못 검지하는 등의 고장의 발생을 회피할 수 있다.
상술의 각 실시예에서는, 가스 누설 검지 장치(25)는 반도체 제조 장치로부터의 가스 누설을 검지하는 이외에, 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)의 주위에 배치되는 장치로부터의 가스 누설을 검지하는 구성이다. 따라서, 상술의 각 실시예에 있어서, 누설 검지 장치(25)를 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)와는 다른 위치에 배치하고 있다. 그러나, 본 발명에 의한 가스 누설 검지 장치(25)를 반도체 제조 장치의 일부로서 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)의 내부에 조립해 넣는 것으로 해도 좋다. 혹은, 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5)에 부착하는 것으로 해도 좋다. 이 경우, 가스 누설 검지 장치(25)는 반도체 제조 장치 하우징(M/C)(5) 내의 가스 누설만을 검지하는 것으로 해도 좋고, 혹은 다른 주변장치로부터의 가스 누설도 검지하는 구성으로 해도 좋다.
상술의 실시예의 같이, 채취한 가스의 성분을 분석한 결과 적어도 하나의 특정 가스가 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에, 이 특정 가스의 누설을 검지하는 것으로 하면, 복수의 특정 가스의 누설을 종류별로 정밀도 좋게 검지할 수 있다. 이 때문에, 시스템의 규모를 축소하면서 고정밀의 가스 누설 검지 시스템을 실현할 수 있다.
또, 해독 제거 수단으로부터 배기된 가스중에 유해 물질이 소정량 이상 포함되어 있는 경우에, 해독 제거 수단이 이상이라고 판정함으로써, 해독 제거 수단의 브레이크스루점을 정밀도 좋게 검지할 수 있다. 이에 의해, 해독 제거 수단의 신 뢰성을 높일 수 있다. 또, 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의해 가스의 성분을 분석함으로써 정밀도 좋은 분석을 할 수 있어 가스 누설 검지 시스템의 신뢰성을 확보할 수 있다.
또, 퓨리에 변환 적외선 분광기의 제로 교정을 위해 퓨리에 변환 적외선 분광기에 질소 가스를 도입하고, 제로 교정을 소정간격으로 함으로써, 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석의 정밀도를 유지할 수 있다. 이에 의해, 가스 누설 검지 시스템의 동작의 신뢰성을 한층 더 높일 수 있다.
또, 분석의 결과, 적어도 하나의 특정 가스가 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 하나의 가스 채취 수단으로부터 공급되는 가스를 순차 분석함으로써, 특정 가스가 누설되고 있는 장소를 특정할 수 있다. 이에 의해, 가스의 누설 상태를 신속히 파악할 수 있다.
또, 가스 채취 수단으로부터 분석 수단으로 흐르는 가스의 유량을 조정하는 유량 조정 수단을 마련함으로써 분석 수단에 의한 분석의 정밀도를 높일 수 있다. 이에 의해, 가스 누설 검지 시스템의 정밀도를 한층 더 향상시킬 수 있다. 또, 소정의 범위를 벗어난 유량으로 분석 수단에 가스가 공급될 때 경보를 발하는 것으로 하면, 분석 수단에 의한 분석의 정밀도를 유지할 수 있기 때문에 가스 누설 검지 시스템의 동작의 신뢰성을 높일 수 있다.
또, 분석의 결과, 소정의 특정 가스가 가스중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 배기되는 소정의 특정 가스를 희석하면, 특정 가스의 누설에 의한 위험성을 회피할 수 있다. 이에 의해, 안전성을 배려한 가스 누설 검지 시스템을 얻을 수 있다. 또, 소정량 이상 포함되는 특정 가스의 누설을 나타내는 신호를 출력하는 것으로 하면, 예를 들면, 호스트 컴퓨터 등의 상위 기계에 특정 가스의 누설을 나타내는 신호를 전달할 수 있기 때문에 가스 누설에 관한 대책의 자유도를 높일 수 있다.
또, 해독 제거 수단이 이상인 것을 나타내는 신호를 출력하는 것으로 하면, 예를 들면 호스트 컴퓨터 등의 상위 기계에 해독 제거 수단의 이상을 나타내는 신호를 전달할 수 있기 때문에 해독 제거 수단의 이상에 관한 대책의 자유도를 높일 수 있다.

Claims (29)

  1. 복수 종류의 특정 가스의 누설을 검지하는 가스 누설 검지 시스템으로서,
    가스를 채취하는 복수의 채취 위치를 따라서 마련된 밸브와,
    상기 채취한 가스의 성분을 분석하는 한 대의 퓨리에 변환 적외선 분광기와,
    상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의해 획득된 스펙트럼과, 사전에 기억된 스펙트럼을 비교함으로써 상기 특정 가스의 누설이 발생했는지 여부를 판정하는 판정 수단과,
    누설이 발생했다고 판정한 경우에 이상을 통지하는 통지 수단
    을 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    개폐된 밸브의 수에 따라, 각 측정 가스의 검출 농도가 최적이 되도록 검출 농도를 환산하는 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    복수의 채취 위치로부터 개별적으로 가스를 채취하는 채취 수단과,
    상기 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 동시에 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 공급하고, 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석 결과, 적어도 한 종류의 상기 특정 가스가, 채취한 가스 중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 상기 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 개별적으로 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 공급하도록 제어하는 제어 수단
    을 더 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    개폐된 상기 밸브의 수에 따라, 각 측정 가스의 검출 농도가 최적이 되도록 검출 농도를 환산하는 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 시스템.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석 결과, 소정 종류의 상기 특정 가스가, 채취된 가스 중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기로부터 배기되는 상기 소정 종류의 상기 특정 가스를 희석하는 희석 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 시스템.
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  12. 복수 종류의 특정 가스의 누설을 검지하는 가스 누설 검지 방법으로서,
    가스를 채취하는 복수의 채취 위치를 따라서 마련된 밸브를 개폐해서 가스를 채취하고,
    채취한 가스의 성분을 한 대의 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의해 분석하며,
    상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의해 획득된 스펙트럼과, 사전에 기억된 스펙트럼을 비교함으로써 상기 특정 가스의 누설이 발생했는지 여부를 판정하고,
    누설이 발생했다고 판정한 경우에 이상을 통지하는
    것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    개폐된 밸브의 수에 따라, 각 측정 가스의 검출 농도가 최적이 되도록 검출 농도를 환산하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    복수의 채취 위치로부터 개별적으로 가스를 채취하고,
    상기 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 동시에 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 공급하며,
    상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석 결과, 적어도 한 종류의 상기 특정 가스가, 채취한 가스 중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 상기 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 개별적으로 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 공급하는
    것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    개폐된 상기 밸브의 수에 따라, 각 측정 가스의 검출 농도가 최적이 되도록 검출 농도를 환산하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 방법.
  16. 제 12 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석 결과, 소정 종류의 상기 특정 가스가, 채취된 가스 중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기로부터 배기되는 상기 소정 종류의 상기 특정 가스를 희석하는 것을 특징으로 하는 가스 누설 검지 방법.
  17. 삭제
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  21. 복수의 종류의 특정 가스를 사용하는 반도체 제조 장치로서,
    반도체 제조 장치 하우징과,
    상기 반도체 제조 장치로부터 배기되는 가스를 채취하는 복수의 채취 위치를 따라서 마련된 밸브와,
    채취한 가스의 성분을 분석하는 한 대의 퓨리에 변환 적외선 분광기와,
    상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의해 획득된 스펙트럼과, 사전에 기억된 스펙트럼을 비교함으로써 상기 특정 가스의 누설이 발생했는지 여부를 판정하는 판정 수단과,
    누설이 발생했다고 판정한 경우에 이상을 통지하는 통지 수단
    을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    개폐된 밸브의 수에 따라, 각 측정 가스의 검출 농도가 최적이 되도록 검출 농도를 환산하는 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    복수의 채취 위치로부터 개별적으로 가스를 채취하는 채취 수단과,
    상기 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 동시에 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 공급하고, 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석 결과, 적어도 한 종류의 상기 특정 가스가, 채취한 가스 중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 상기 복수의 채취 위치로부터 채취한 가스를 개별적으로 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 공급하도록 제어하는 제어 수단
    을 더 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    개폐된 상기 밸브의 수에 따라, 각 측정 가스의 검출 농도가 최적이 되도록 검출 농도를 환산하는 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
  25. 제 21 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 퓨리에 변환 적외선 분광기에 의한 분석 결과, 소정 종류의 상기 특정 가스가, 채취된 가스 중에 소정량 이상 포함되어 있는 경우에는, 상기 퓨리에 변환 적외선 분광기로부터 배기되는 상기 소정 종류의 상기 특정 가스를 희석하는 희석 수단을 더 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 제조 장치.
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