在线型浓度计量装置的制作方法

本发明涉及一种在线型浓度计量装置，其被组入向半导体制造装置供给有机金属(MO)气体等的原料流体的管线、用于依据吸光光度法的原理测量气体供给管线中的气体浓度。

背景技术：

目前，已知被组入半导体制造装置的原料流体供给管线的在线型浓度计(例如专利文献1等)。

图8是表示相关连的浓度计量装置的一例的概略结构。在图8中，从由发光电二极管等构成的光源1所发出的规定波长的光，通过光纤2被传送到光入射部3，经由设置在光入射部3的石英玻璃或蓝宝石玻璃等的窗部件4，入射至气体流路5，在气体流路5内被气体吸收之后，通过对面的窗部件6，在具有光电二极管7的受光部8被受光。光电二极管7将检测出的光转换成电信号并输出，该输出信号通过电配线9，被送至内设有CPU的控制运算部10，由控制运算部10进行规定的运算处理，显示部11显示出气体浓度。控制运算部10也控制对光源1进行电力供给的电源12。光源1能够发出1或是2以上的波长的光。

图8的气体流路5，其详细的截面图如图9所示，具有：形成有气体流路5的金属制的测定单元主体15、通过垫圈16与测定单元主体15连接的光入射部3和通过垫圈17与测定单元主体15连接的受光部8。气体流路5具有：在光入射部3和受光部8之间以直线状被贯通形成而成为光路L的光路用气体流路部5a、以及与光路用气体流路部5a连通且在测定单元主体15的底面15a开口的左右一对连通部5b、5c。光入射部3安装有窗部件4和光纤2。受光部8安装有窗部件6和光电二极管7。在测定单元主体15的底面15a上连接有气体流入侧的接头20和气体流出侧的接头21。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-206045号公报

技术实现要素：

但是，图9所示的构造的在线型浓度计量装置，如果MO气体流动，有机金属材料会在窗部件4、6上堆积，有必须频繁更换窗部件4、6的问题。

如图10放大所示的那样，本发明人等悉心研究的结果发现：例如涉及窗部件4，因为在窗部件4的附近产生气体容易滞留的死空间(无效空间)D，所以如果MO气体流动，有机金属材料容易在窗部件4上堆积。对于窗部件6(图9)也同样。

于是，为了解决上述问题，本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第一方式，具有：测定单元主体，其形成有气体流路；光入射部，其与该测定单元主体连接且具有窗部件；和受光部，其与上述测定单元主体连接且具有窗部件，上述气体流路具有：光路用气体流路部，其在上述光入射部的窗部件和上述受光部的窗部件之间形成为直线状而成为光路；第一连通部，其从形成于上述测定单元主体的气体流入口连通至上述光路用气体流路部；和第二连通部，其从形成于上述测定单元主体的气体流出口连通至上述光路用气体流路部，上述第一连通部从上述气体流入口向着上述光入射部的窗部件倾斜延伸。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第二方式，在上述第一方式中，上述第二连通部从上述气体流出口向着上述受光部的窗部件倾斜延伸。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第三方式，具有：测定单元主体，其形成有气体流路；光入射部，其与该测定单元主体连接且具有窗部件；和受光部，其与上述测定单元主体连接且具有窗部件，上述气体流路具有：光路用气体流路部，其在上述光入射部的窗部件和上述受光部的窗部件之间形成为直线状而成为光路；第一连通部，其从形成于上述测定单元主体的气体流入口连通至上述光路用气体流路部；和第二连通部，其从形成于上述测定单元主体的气体流出口连通至上述光路用气体流路部，上述第二连通部从上述气体流出口向着上述受光部的窗部件倾斜延伸。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第四方式，在上述第一或第三方式中，上述第一连通部的流路截面积比上述光路用气体流路部的流路截面积小。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第五方式，在上述第一或第三方式中，上述光入射部具有保持体，上述保持体保持光纤，并在上述保持体与上述测定单元主体之间夹持有所述窗部件，在上述测定单元主体和上述保持体的一方形成嵌合凹部，同时，在上述测定单元主体和上述保持体的另一方形成嵌合于该嵌合凹部的嵌合凸部，上述窗部件被夹持于上述嵌合凹部的凹底、上述嵌合凸部和突端面之间。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第六方式，在上述第五方式中，上述嵌合凹部形成为带台阶凹部，并且上述嵌合凸部形成为与上述带台阶凹部嵌合的带台阶凸部，通过上述嵌合凹部的台阶部和上述嵌合凸部的台阶部相互抵接而形成密封面。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第七方式，在上述第一或第三方式中，上述受光部具有保持体，上述保持体保持光电二极管，并在上述保持体与上述测定单元主体之间夹持上述窗部件，在上述测定单元主体和上述保持体的一方形成嵌合凹部并且在上述测定单元主体及上述保持体的另一方形成嵌合于该嵌合凹部的嵌合凸部，上述窗部件被夹持于上述嵌合凹部的凹底、上述嵌合凸部和突端面之间。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第八方式，在上述第七方式中，上述嵌合凹部形成为带台阶凹部，上述嵌合凸部形成为与上述带台阶凹部嵌合的带台阶凸部，通过上述嵌合凹部的台阶部和上述嵌合凸部的台阶部相互抵接而形成密封面。

本发明所涉及到的在线型浓度计量装置的第九方式，在上述第一或第三方式中，上述光入射部具有准直透镜，其用于将入射至上述光路用气体流路部的入射光变成平行光。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第十的方式，在上述第一或第三方式中，上述窗部件以与上述光路用气体流路部的光路倾斜交叉的方式构成。

本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第十一的方式，在上述第一或第三方式中，输送气体的气体流入通路与上述第一连通部连通地设置，该气体流入通路的流路截面积比上述第一连通部的流路截面积大。

发明效果

根据本发明，从形成于上述测定单元主体的气体流入口连通至上述光路用气体流路部的第一连通部为从上述气体流入口向着上述光入射部的窗部件倾斜延伸的结构，因此，在窗部件的表面产生气体的流动，从而在窗部件附近没有气体滞留，由此能够减少在上述光入射部的窗部件的表面堆积不期望的材料。

此外，关于上述第二连通部，从上述气体流出口向着上述受光部的窗部件倾斜延伸，因此，能够减少在上述受光部的窗部件的表面堆积不期望的材料。

再者，通过使上述第一连通部的流路截面积比上述光路用气体流路部的流路截面积小，与上述光路用气体流路部相比，上述第一连通部的流速得以提高，就能够减少有机金属材料等在光入射部的堆积。

附图说明

图1是表示省略本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第一实施方式一部分的主要部分截面图。

图2是表示在取下联接器的状态下本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第二实施方式的剖面图。

图3是表示在结合联接器的状态下图2的在线型浓度计量装置的截面图。

图4是表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第三实施方式的截面图。

图5是表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第四实施方式的截面图。

图6是表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第五实施方式的截面图。

图7是表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第六实施方式的截面图。

图8是表示相关连的浓度计量装置的基本结构的概略结构图。

图9是表示相关连的在线型浓度计量装置的主要部分的截面图。

图10是表示放大图9的一部分的截面图。

符号说明

2：光纤

3：光入射部

4：窗部件

5：气体流路

5a：光路用气体流路部

5B：第一连通路

5B1：气体流入口

5C：第二连通路

5C1：气体流出口

6：窗部件

7：光电二极管

8：受光部(光接收部)

15：测定单元主体

15d：嵌合凹部

15e：台阶部

15f：嵌合凹部

15g：台阶部

25：保持体

25a：嵌合凸部

25b：台阶部

30：保持体

30a：嵌合凸部

30b：台阶部

P1：气体流入

具体实施方式

关于本发明所涉及的在线型浓度计量装置(也称为管线内浓度计量装置或者内嵌型浓度计量装置：Inline Concentration Measurement Device)的实施方式，以下参照附图进行说明。另外，包括背景技术的所有的附图和所有的实施方式，对于相同或类似的构成部分付予相同的符号，在以下的说明中，有时省略重复说明。

图1表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第一实施方式。第一实施方式的在线型浓度计量装置具有：形成有气体流路5的测定单元主体15、与该测定单元主体15连接具有窗部件4的光入射部3和与测定单元主体15连接且具有窗部件6的受光部8。气体流路5具有：在光入射部3的窗部件4和受光部8的窗部件6之间形成为直线状而成为光路的光路用气体流路部5a、从形成于测定单元主体15的气体流入口5B1连通至光路用气体流路部5a的第一连通部5B、和从形成于测定单元主体15的气体流出口5C1连通至光路用气体流路部5a的第二连通部5C。第一连通部5B从气体流入口5B1向着光入射部3的窗部件4倾斜延伸。

在图1所示的示例中，测定单元主体15具有：左右的块体15L、15R、和连结左右的块体15L、15R的管体15M。管体15M是连续的筒状，但是在图1中图示省略了中间部。测定单元主体可以采用各种形状，例如，可以取代筒状的管体，如图7所示将整体形状作为长方体由一个块体形成。

气体流入口5B1和气体流出口5C1是在测定单元主体15的表面(在图示例中为底面)形成的凹进处15b、15c上开口。通过垫圈将接头J1、J2连接在该凹进处15b、15c上(图2、图3参照)。

再者，第二连通部5C从气体流出口5C1向着受光部8的窗部件6倾斜延伸。

第一连通部5B的流路截面积与光路用气体流路部5a的流路截面积相比形成得要小，优选第一连通部5B的流路截面积是光路用气体流路部5a的流路截面积的1/2以下。

光入射部3具有保持体25，该保持体25保持光纤2，并在保持体25与测定单元主体15之间夹持面向气体流路5的窗部件4。在测定单元主体15形成嵌合凹部15d，并在保持体25上形成嵌合于嵌合凹部15d的嵌合凸部25a。窗部件4被夹持于嵌合凹部15d的凹底面、保持体25的嵌合凸部25a和突端面之间。

窗部件4、6可优选使用蓝宝石玻璃板。垫圈26被夹在保持体25和测定单元主体15之间。第一连通部5B在窗部件4上开口并与光路用气体流路部5a连通。

嵌合凹部15d形成为带有台阶部15e的带台阶凹部，嵌合凸部25a形成为与带有台阶的嵌合凹部15d嵌合的带有台阶部25b的带台阶凸部，通过嵌合凹部15d的台阶部15e和嵌合凸部25a的台阶部25b相互抵接而在其抵接面形成密封面。

受光部8具有：面向气体流路5的窗部件6、光电二极管7、和保持体30，该保持体30保持光电二极管7并在该保持体30和测定单元主体15之间夹持窗部件6，在测定单元主体15上形成嵌合凹部15f，同时，在保持体30上形成与嵌合凹部15f嵌合的嵌合凸部30a。窗部件6被夹持于嵌合凹部15f的凹底面和保持体30的嵌合凸部30a的突端面之间。

嵌合凹部15f形成为带有台阶部15g的带台阶凹部，嵌合凸部30a形成为与带台阶部15g的嵌合凹部15f嵌合的带有台阶部30b的带台阶凸部，通过嵌合凹部15f的台阶部15g和嵌合凸部30a的台阶部30b相互抵接而在其抵接面形成密封面。

图2和图3表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第二实施方式。第二实施方式的在线型浓度计量装置中，形成有光路用气体流路部5a的管体15M通过公母的联接器15M1、15M2在中间部可装卸地连接。符号15M3是密封用的垫圈。在气体流入口5B1、气体流出口5C1上，分别通过密封用垫圈S1、S2连接有用于连接在无图示的配管上的接头J1、J2。在接头J1中形成气体流入通路P1。气体流入通路P1与第一连通路5B连通。气体流入通路P1的流路截面积比第一连通路5B的流路截面积大。因此，通过了气体流入通路P1的气体在通过第一连通路5B时，流速会增加。在接头J2中形成气体流出通路P2。

图4表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第三实施方式。在上述第一实施方式和第二实施方式中，表示窗部件4、6与光路垂直的例子，但是第三实施方式的在线型浓度计量装置以窗部件4、6与光路L倾斜交叉的方式构成。为了得到这样的构成，测定单元主体15，安装保持体15L、15R的面被倾斜切割。窗部件4、6相对于与光路L垂直的面的倾斜角度θ例如可以是10°～45°。通过使窗部件4、6相对于光路L倾斜，就能够实现减轻窗部件4、6中的基于光的反射所产生的测量误差的影响。

图5表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第四实施方式。第四实施方式的在线型浓度计量装置，在光入射部3具有将入射至光路用气体流路部5a的光变成平行光的准直透镜40。准直透镜40能够被配设在窗部件4的背侧，即，夹住窗部件4且与光路用气体流路部5a相反的一侧。通过准直透镜40朝向光路用气体流路部5a的入射光形成为平行光，使朝向单元内的光量增加，从而能够实现测量精度的提高。在图示例中，准直透镜40被收容固定在筒体41内。筒体41被插入保持体25的孔25h，被熔接在筒体41上的凸缘42由螺栓43固定在保持体25上。在筒体41的后部外周面上形成的螺栓部(螺纹部)41a连接着保持有光纤2的连接器2a。

图6和图7表示本发明所涉及的在线型浓度计量装置的第五实施方式和第六实施方式。第五实施方式和第六实施方式的在线型浓度计量装置都表示光路用气体流路部5a向着高度方向的纵型类型(竖立类型)。图7所示的第六实施方式是光路用气体流路部5a的长度比图6所示的第五实施方式的光路用气体流路部5a的长度长的类型。第五实施方式和第六实施方式的测定单元主体15由一个块体形成。光路用气体流路部5a在上下方向贯通测定单元主体15的中心部。在测定单元主体15的一个侧面形成有气体流入口5B1，在另一个侧面形成有气体流出口5C1。通过第一连通部5B，连通气体流入部5B1和光路用气体流路部5a。第一连通部5B向着光入射部3的窗部件4倾斜延伸。通过第二连通部5C连通光路用气体流路部5a和气体流出口5C1。第二连通部5C从气体流出口5C1向着受光部8的窗部件6倾斜延伸。第一连通部5B和第二连通部5C的流路截面积与光路用气体流路部5a的流路截面积相比形成得要小。中间块体M1、M2被连接在测定单元主体15的左右的侧面，在中间块体M1、M2上安装有接头J1、J2。连通中间块体M1和接头J1的气体流入通路P1与第一连通部5B连通。连通中间块体M2和接头J2的气体流出通路P2与第二连通部5C连通。气体流入通路P1的流路截面积与第一连通路5B的流路截面积相比形成得要大。因此，通过了气体流入通路P1的气体在通过第一连通路5B时，流速会增加。这种纵型类型的在线型浓度计量装置与第一～第四实施方式所示的横长类型的装置相比，能够减小接地面积。

具有上述构成的在线型浓度计量装置，通过使从形成于测定单元主体15的气体流入口5B1连通至光路用气体流路部5a的第一连通部5B，从气体流入口5B1向着光入射部3的窗部件4倾斜延伸，从第一连通部5B流入的气体的流动向着窗部件4的表面，由此可以防止气体滞留在窗部件4的表面附近，从而能够减少有机金属材料等附着在窗部件4表面。

再者，通过使第一连通部5B的流路截面积比光路用气体流路部5a的流路截面积小，与光路用气体流路部5a相比，提高了第一连通部5B的流速，能够减少有机金属材料等堆积在光入射部3的窗部件4。

再者，通过使第一连通部5B的流路截面积比朝着第一连通部5B输送气体的气体流入通路P1的流路截面积小，从而提高了第一连通部5B的流速，进而就能够减少有机金属材料等堆积在光入射部3的窗部件4。

本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明宗旨的范围内，可进行各种变更。在上述实施方式中，在测定单元主体上形成嵌合凹部且在保持体形成嵌合凸部，但是相反地，也能够在测定单元主体上形成嵌合凸部且在保持体上形成嵌合凹部。