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    公开号:WO1992015005A1
    申请号:PCT/JP1992/000163
    申请日:1992-02-18
    公开日:1992-09-03
    发明作者:Toshihiro Nakayasu；Yoshiyuki Nakahara
    申请人:Osaka Sanso Kogyo Kabushiki-Kaisha；
    IPC主号:G01N1-00
    专利说明:
    [0001] 明細書
    [0002] ガスサンプリング装置
    [0003] 技術分野
    [0004] 本発明は、 例えば半導体プロセス用精製ガスの分析の際に用いられるガスサン プリ.ング装置に関するものである。 背景技術
    [0005] 例えば、 半導体プロセス装置を、 製造工場の地とは離れた地に設置した場合、 該プロセス装置の稼働前、 あるいは稼働中において、 特に該プロセス装置の配管 系に供給される精製ガスのガス分析を精度良く行う必要があるが、 かかる分析装 置として、 典型的には A P I M S (大気圧イオン化質量分析計） を用いている。 ところが、 この A P I M Sは大がかりな装置であるので、 設置費用や設置面積等 に相当の余裕がある場合はともかく、 当該装置の設置地に持ち込むことは、 一般 には、 経済的あるいは人的負担が大き過ぎる。
    [0006] そのため、 従来においては、 例えば一端部に弁体を設け、 かつ、 内面研磨され た高圧容器 （ボンべ） を用意し、 該容器に前記弁体を介して前記装置の配管系の 所定箇所から精製ガスをサンプリングし、 該サンプリングガスを収納した容器を A P I M Sの設置場所に運んでガス分析を行うような手法力く採られている。 この 場台、 容器に設けられる弁体は、 一般には一個でしかもその継手のシール手段と しては樹脂製のパッキン等が用いられている。
    [0007] しかしながら、 上記従来の手法では、 単に容器内にガスを充填する構成である ので、 例えば容器内壁に水分が付着しているような場合、 これを容易に払拭させ ることができない。
    [0008] また、 一個の弁体のみが設けられているに過ぎないので、 ガスの充填前に所定 のガスを導入してパージを行う場合、 容器内をガスが通り抜けるという構成では ないので、 十分なパージを達成し難い。 さらに、 弁体には樹脂製のパッキンが用 いられているので、 外部リークならびにパッキンからのガス放出を十分に低減さ せることができない。
    [0009] したがって、 従来の手法では少なくとも 1 0〜2 0 p p bレベルのバックグラ ゥンド濃度に対応した分析は可能である力、 tレベルの超高精度な微量分析 には対応することができな t、。
    [0010] 本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、 ガスサンプリング後の超高 精度なガス分析が容易に行える等としたガスサンプリング装置を提供することを 目的とする。 発明の開示
    [0011] 上記目的を達成するべく、 本発明の主たる概要は、 ガスを収容可能な金属製の 中空容器と、該容器に設けられる金属製の第 1弁体、及び金属製の第 2弁体と、 前記容器の外周部に設けられる加熱部と、前記容器を掴持するための把持部と、 該容器を設置面上に据置くための設置部とから成り、 前記ガスの接ガス面に鏡面 仕上げを施し、 さらに、不動態膜が形成されたことを特徵とする。
    [0012] この場合、 前記接ガス部を全て金属製とすると、 放出ガスの抑制対策としてさ らに好適である。
    [0013] また、 容器の内面を滑らかにすることにより、 狭小な隘路部を排除してガスの 流通を容易にさせ得る。
    [0014] 本発明では、 ガスとの接ガス面に鏡面仕上げを施し、 さらに、 その鏡面仕上げ した面上に不動態膜を形成する。 鏡面仕上げは電解研磨あるいは電解複合研磨に より行うことが好ましい。 表面粗度としては Rmax l〃m力好ましく、 Rmax O . 5 m以下がより好ましい。 また、不動態膜は、 不活性ガスあるいは酸素を含む A rのような不活性ガス雰囲気中において熱処理 （例えば、 3 0 0〜4 2 0 °Cの 温度での加熱） を行うことにより形成した非晶質の酸化不動態膜とすること力好 ましい。 このような熱処理熱処理により形成した不動態膜の場合、 接ガス面から の放出ガスの量は著しく低減し、 サンプルガス中への放出ガスの混入を極めて有 効に防止することができる。 従って、 サンプルガスのガス分析を極めて精度よく 行うことができる。 作用
    [0015] 上記手段によれば、加熱部により容器のベーキングを行った後、一方の弁体か ら他方の弁体に向けて所定のガスを流してパージを行い、 しかる後、 一方の弁体 を介して容器内にサンプリング用のガスを充填させる。 容器内面等の接ガス部に は電解研磨処理のような鏡面仕上げ処理が施され、 しかも、 その上に酸化不動態 膜のような不動態膜が形成されているので、 水分等の放出を抑制できる。 また、 容器には把持部及び設置部が設けられているので、 移動作業を容易に行える。 図面の簡単な説明
    [0016] 図 1は本発明の一実施例の構成を示す一部断面図である。 図 2は本実施例の使 用例を説明するための一部断面図である。 発明を実施するための最良の形態
    [0017] 以下、 本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する。
    [0018] 図 1は、 本発明に係るガスサンプリング装置の一例を示すものであり、 縦長円 筒状の容器 1は、 例えばステンレス鋼 （S U S 3 0 4、 S U S 3 1 6 L等） から 成り、 その内面は電解研磨により鏡面状に仕上げられ、 かつ、 その内面上には酸 化不動態膜が形成されている。 本例では、 この酸化不動態膜は A rガス雰囲気中 で熱処理を行うことにより形成した。 なお、 酸素を含む不活性ガス雰囲気中で熱 処理を行うことにより形成してもよい。
    [0019] 前記容器 1の上端部には第 1弁体たる 2連三方弁 2力設けられ、 該 2連三方弁 2は容器 1に固定された第 1支持部材 3に支持され、 その第 1弁接続部 2 aは継 手 1 cを介して容器 1の上部ノズル 1 aと連結されている。 また、 前記 2連三方 弁 2は第 2弁接続部 2 b及び第 3弁接続部 2 cを有すると共に、 弁ハンドル 2 A、 2 Bを有している。
    [0020] 他方、 前記容器 1の下端部には第 2弁体たる二方弁 4力設けられ、 該二方弁 4 は容器 1に固定された第 2支持部材 5に支持され、 その第 1弁接続部 4 aは容器 1の下部ノズル 1 bに継手 1 dを介して連結されている。 また、 該二方弁 4は第 2弁接続部 4 b及び弁ハンドル 4 Aを有している。 ここで、 両弁 2、 4を構成す る弁座、 ダイヤフラム等全ての部品は金属製であると共に、 両弁 2、 4その他全 ての接ガス部は前記容器 1の内面のように、 電解研磨により鏡面状に仕上げら れ、 かつ、 その鏡面上には酸化不動態膜力形成されている。
    [0021] なお、 前記三方弁 2とノズル 1 a、 ある t、は二方弁 4とノズル 1 b等の継手の 部分にはシール性に優れた金属 Cリングが用いられている。
    [0022] さらに、 容器 1の外周部には加熱用ヒータ 6力容易に着脱自在に設けられ、 図 示省略の電源が接铳されるようになつている。
    [0023] なお、 前記容器 1の上下端部には把持部たる把持ハンドル 7、 設置部たる設置 脚 8力《夫々台形形状で力つ上下対称的に設けられて t、る。
    [0024] 次に、 上記のように構成された本実施例の使用例につき図 1及び図 2を参照し ながら説明する。
    [0025] 例えば半導体プロセス装置に供給される精製ガスをサンプリングするような場 台、 まず、 当該装置の設置地において加熱用ヒータ 6を容器〗の外周部に装着 し、 容器 I内のベーキングを行う。 ベーキングの終了後は加熱用ヒ一夕 6の装着 は不要であるので、 適当なときに取り外しておく。
    [0026] 次いで、 容器 1内のパージを行うべく、 下端部の二方弁 4の第 2弁接続部 4 b にパージ用ガス供給部を接続し、 弁ハンドル 4 A及び弁ハンドル 2 Aを解放して 第 2弁接镜部 2 bからパージ用ガスを放出させる。 すなわち、 容器 1内にガスを 通り抜けさせる状態でノ 一ジが行える。
    [0027] しかる後、 図 1に示すように、 2連三方弁 2の第 3弁接続部 2 cに当該プロセ ス装置の配管系 9の抽出ライン 1 0を接続し、 弁ハンドル 2 Bを解放して容器 I 內にプロセスガスを充填する。
    [0028] 前記 2連三方弁 2を使用することにより、 パージ作業から充填作業への切り替 えを極めて速やかに、 かつ、 不要な残留ガスを生じさせることなく行える。 サンブリングガスの充填力完了したら、 図 2に示すように、 移送の便宜等必要 に じてサンプリング装置を手押し車 1 1上に置き、 容器 1を固定部材 1 1 A、 1 I Bにより固定する。 ここで、 サンプリング装置の把持は把持部ハンドル 7を 掴み、 その設置は設置脚 8を設置面上に置くようにするが、 本実施例の場合、 把 持ハンドル 7と設置脚 8とは形状的に対^でしかも容器 1に対して上下対称位置 に設けられているので、 '必要に応じ設置脚 8を把持ハンドルとして、 そして、 把 持ハン ドル 7を設置脚として使用することができる。 容器 1内へのガスの充填後にサンプリングガスの分析を行うには、 例えば 2連 三方弁 2の第 2弁接続部 2 bに A P I M S 1 2を接続し、 弁ハンドル 2 Aを解放 して容器 1内のサンプルガスを適量分抽出し、 所定の計器により所定の測定をす る。
    [0029] なお、 容器 1内は滑らかな曲面に形成されているので、 狭小なガスの隘路を形 成するような虞はない。 産業上の利用可能性
    [0030] 以上のように請求項 1の発明によれば、 ガスを収容可能な金属製の中空容器 と、 該容器に設けられる金属製の第 1弁体、 及び金属製の第 2弁体と、 前記容器 の外周部に設けられる加熱部と、 前記容器を掴持するための把持部と、 該容器を 設置面上に据置くための設置部とから成り、 前記ガスの接ガス面に鏡面仕上げを 施し、 さらに、 不動態膜が形成された構成としたので、 ベーキングによる脱水が 十分に行なえ、 また、 容器内面からの不要な不純物の放出が低減でき、 さらに、 ガスを通り抜けさせて十分なパージが行える一方、 移動や設置が容易であり、 サ ンプリングガスの高精度な分析を容易に行うことができ、 サンプリングの地が分 折の地から遠隔しているような場合に適用して有用である。
    [0031] 請求項 2の発明によれば、 より一層精度よく、 サンプルガスのガス分析を行う ことが可能となる。
    [0032] 請求項 3の発明によれば、 さらに、 容器内を一方向にだけガスを通り抜けさせ て十分なパージが行える。
    [0033] 請求項 4の発明によれば、 パージからサンプリングガスの充填への切り替え作 業を迅速かつ精度良く行える。
    [0034] 請求項 5の発明によれば、 ガスの隘路が形成されないので、 ガスの流通が容易 になる。
    [0035] 請求項 6の発明によれば、 必要に応じて容器の天地を逆にした状態で使用する ことができ、 汎用性に優れる。
    [0036] 請求項 7の発明によれば、 加熱部がガスサンプリングの前処理時にのみ必要で あるような通常の場合に有効である。
    权利要求:
    Claims 請求の範囲
    1 . ガスを収容可能な金属製の中空容器と、 該容器に設けられる 金属製の第 1弁体、 及び金属製の第 2弁体と、 前記容器の外周部に設けられる加熱部と、 前 記容器を掴持するための把持部と、 該容器を設置面上に据置くための設置部とか ら成り、 前記ガスの接ガス面に鏡面仕上げを施し、 さらに、 不動態膜が形成され たことを特徴とするガスサンプリング装置。
    2 . 前記不動態膜は、 不活性ガスあるいは酸素を含む不活性ガスによる熱処理 により形成された非晶質の酸化不動態膜であることを特徵とする請求項 1記載の ガスサンプリング装置。
    3. 前記第 1弁体及び第 2弁体は、 前記容器の両端部に夫々設けられているこ とを特徴とする請求項 1又は請求項 2に記載のガスサンプリング装置。
    4 . 前記第 1弁体は、 三方弁であることを特徵とする請求項 1又は請求項 3に 記載のガスサンプリング装置。
    5. 前記容器は、 その内面が滑らかな曲面に形成されていることを特徵とする 請求項 1力、ら請求項 4までのいずれか 1項に記載のガスサンプリング装置。
    6 . 前記把持部は、 前記容器を挟んで前記設置部と対称位置に設けられ、 か つ、 略同一形状に形成されていることを特徵とする請求項 1から請求項 5.までの I、ずれか 1項に記載のガスサンプリング装置。
    7. 前記加熱部は、 前記容器に着脱自在であることを特徴とする請求項 1から 請求項 6までの t、ずれか I項に記載のガスサンプリング装置。
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
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    KR930703598A|1993-11-30|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1992-09-03| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): CA KR US |
    1992-09-03| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LU MC NL SE |
    1992-10-29| DFPE| Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)|
    1994-03-23| 122| Ep: pct application non-entry in european phase|
    1994-10-18| NENP| Non-entry into the national phase|Ref country code: CA |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP4587091||1991-02-18||
    JP3/45870||1991-02-18||
    JP5708092A|JPH05133855A|1991-02-18|1992-02-07|ガスサンプリング装置|
    JP4/57080||1992-02-07||KR1019930702466A| KR930703598A|1991-02-18|1992-02-18|가스샘플링 장치|
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