本發(fā)明涉及一種在線型濃度計量裝置，其被組入向半導(dǎo)體制造裝置供給有機(jī)金屬(MO)氣體等的原料流體的管線、用于依據(jù)吸光光度法的原理測量氣體供給管線中的氣體濃度。

背景技術(shù)：

目前，已知被組入半導(dǎo)體制造裝置的原料流體供給管線的在線型濃度計(例如專利文獻(xiàn)1等)。

圖8是表示相關(guān)連的濃度計量裝置的一例的概略結(jié)構(gòu)。在圖8中，從由發(fā)光電二極管等構(gòu)成的光源1所發(fā)出的規(guī)定波長的光，通過光纖2被傳送到光入射部3，經(jīng)由設(shè)置在光入射部3的石英玻璃或藍(lán)寶石玻璃等的窗部件4，入射至氣體流路5，在氣體流路5內(nèi)被氣體吸收之后，通過對面的窗部件6，在具有光電二極管7的受光部8被受光。光電二極管7將檢測出的光轉(zhuǎn)換成電信號并輸出，該輸出信號通過電配線9，被送至內(nèi)設(shè)有CPU的控制運(yùn)算部10，由控制運(yùn)算部10進(jìn)行規(guī)定的運(yùn)算處理，顯示部11顯示出氣體濃度。控制運(yùn)算部10也控制對光源1進(jìn)行電力供給的電源12。光源1能夠發(fā)出1或是2以上的波長的光。

圖8的氣體流路5，其詳細(xì)的截面圖如圖9所示，具有：形成有氣體流路5的金屬制的測定單元主體15、通過墊圈16與測定單元主體15連接的光入射部3和通過墊圈17與測定單元主體15連接的受光部8。氣體流路5具有：在光入射部3和受光部8之間以直線狀被貫通形成而成為光路L的光路用氣體流路部5a、以及與光路用氣體流路部5a連通且在測定單元主體15的底面15a開口的左右一對連通部5b、5c。光入射部3安裝有窗部件4和光纖2。受光部8安裝有窗部件6和光電二極管7。在測定單元主體15的底面15a上連接有氣體流入側(cè)的接頭20和氣體流出側(cè)的接頭21。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2000-206045號公報

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

但是，圖9所示的構(gòu)造的在線型濃度計量裝置，如果MO氣體流動，有機(jī)金屬材料會在窗部件4、6上堆積，有必須頻繁更換窗部件4、6的問題。

如圖10放大所示的那樣，本發(fā)明人等悉心研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)：例如涉及窗部件4，因?yàn)樵诖安考?的附近產(chǎn)生氣體容易滯留的死空間(無效空間)D，所以如果MO氣體流動，有機(jī)金屬材料容易在窗部件4上堆積。對于窗部件6(圖9)也同樣。

于是，為了解決上述問題，本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第一方式，具有：測定單元主體，其形成有氣體流路；光入射部，其與該測定單元主體連接且具有窗部件；和受光部，其與上述測定單元主體連接且具有窗部件，上述氣體流路具有：光路用氣體流路部，其在上述光入射部的窗部件和上述受光部的窗部件之間形成為直線狀而成為光路；第一連通部，其從形成于上述測定單元主體的氣體流入口連通至上述光路用氣體流路部；和第二連通部，其從形成于上述測定單元主體的氣體流出口連通至上述光路用氣體流路部，上述第一連通部從上述氣體流入口向著上述光入射部的窗部件傾斜延伸。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第二方式，在上述第一方式中，上述第二連通部從上述氣體流出口向著上述受光部的窗部件傾斜延伸。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第三方式，具有：測定單元主體，其形成有氣體流路；光入射部，其與該測定單元主體連接且具有窗部件；和受光部，其與上述測定單元主體連接且具有窗部件，上述氣體流路具有：光路用氣體流路部，其在上述光入射部的窗部件和上述受光部的窗部件之間形成為直線狀而成為光路；第一連通部，其從形成于上述測定單元主體的氣體流入口連通至上述光路用氣體流路部；和第二連通部，其從形成于上述測定單元主體的氣體流出口連通至上述光路用氣體流路部，上述第二連通部從上述氣體流出口向著上述受光部的窗部件傾斜延伸。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第四方式，在上述第一或第三方式中，上述第一連通部的流路截面積比上述光路用氣體流路部的流路截面積小。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第五方式，在上述第一或第三方式中，上述光入射部具有保持體，上述保持體保持光纖，并在上述保持體與上述測定單元主體之間夾持有所述窗部件，在上述測定單元主體和上述保持體的一方形成嵌合凹部，同時，在上述測定單元主體和上述保持體的另一方形成嵌合于該嵌合凹部的嵌合凸部，上述窗部件被夾持于上述嵌合凹部的凹底、上述嵌合凸部和突端面之間。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第六方式，在上述第五方式中，上述嵌合凹部形成為帶臺階凹部，并且上述嵌合凸部形成為與上述帶臺階凹部嵌合的帶臺階凸部，通過上述嵌合凹部的臺階部和上述嵌合凸部的臺階部相互抵接而形成密封面。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第七方式，在上述第一或第三方式中，上述受光部具有保持體，上述保持體保持光電二極管，并在上述保持體與上述測定單元主體之間夾持上述窗部件，在上述測定單元主體和上述保持體的一方形成嵌合凹部并且在上述測定單元主體及上述保持體的另一方形成嵌合于該嵌合凹部的嵌合凸部，上述窗部件被夾持于上述嵌合凹部的凹底、上述嵌合凸部和突端面之間。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第八方式，在上述第七方式中，上述嵌合凹部形成為帶臺階凹部，上述嵌合凸部形成為與上述帶臺階凹部嵌合的帶臺階凸部，通過上述嵌合凹部的臺階部和上述嵌合凸部的臺階部相互抵接而形成密封面。

本發(fā)明所涉及到的在線型濃度計量裝置的第九方式，在上述第一或第三方式中，上述光入射部具有準(zhǔn)直透鏡，其用于將入射至上述光路用氣體流路部的入射光變成平行光。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第十的方式，在上述第一或第三方式中，上述窗部件以與上述光路用氣體流路部的光路傾斜交叉的方式構(gòu)成。

本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第十一的方式，在上述第一或第三方式中，輸送氣體的氣體流入通路與上述第一連通部連通地設(shè)置，該氣體流入通路的流路截面積比上述第一連通部的流路截面積大。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，從形成于上述測定單元主體的氣體流入口連通至上述光路用氣體流路部的第一連通部為從上述氣體流入口向著上述光入射部的窗部件傾斜延伸的結(jié)構(gòu)，因此，在窗部件的表面產(chǎn)生氣體的流動，從而在窗部件附近沒有氣體滯留，由此能夠減少在上述光入射部的窗部件的表面堆積不期望的材料。

此外，關(guān)于上述第二連通部，從上述氣體流出口向著上述受光部的窗部件傾斜延伸，因此，能夠減少在上述受光部的窗部件的表面堆積不期望的材料。

再者，通過使上述第一連通部的流路截面積比上述光路用氣體流路部的流路截面積小，與上述光路用氣體流路部相比，上述第一連通部的流速得以提高，就能夠減少有機(jī)金屬材料等在光入射部的堆積。

附圖說明

圖1是表示省略本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第一實(shí)施方式一部分的主要部分截面圖。

圖2是表示在取下聯(lián)接器的狀態(tài)下本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第二實(shí)施方式的剖面圖。

圖3是表示在結(jié)合聯(lián)接器的狀態(tài)下圖2的在線型濃度計量裝置的截面圖。

圖4是表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第三實(shí)施方式的截面圖。

圖5是表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第四實(shí)施方式的截面圖。

圖6是表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第五實(shí)施方式的截面圖。

圖7是表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第六實(shí)施方式的截面圖。

圖8是表示相關(guān)連的濃度計量裝置的基本結(jié)構(gòu)的概略結(jié)構(gòu)圖。

圖9是表示相關(guān)連的在線型濃度計量裝置的主要部分的截面圖。

圖10是表示放大圖9的一部分的截面圖。

符號說明

2：光纖

3：光入射部

4：窗部件

5：氣體流路

5a：光路用氣體流路部

5B：第一連通路

5B1：氣體流入口

5C：第二連通路

5C1：氣體流出口

6：窗部件

7：光電二極管

8：受光部(光接收部)

15：測定單元主體

15d：嵌合凹部

15e：臺階部

15f：嵌合凹部

15g：臺階部

25：保持體

25a：嵌合凸部

25b：臺階部

30：保持體

30a：嵌合凸部

30b：臺階部

P1：氣體流入

具體實(shí)施方式

關(guān)于本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置(也稱為管線內(nèi)濃度計量裝置或者內(nèi)嵌型濃度計量裝置：Inline Concentration Measurement Device)的實(shí)施方式，以下參照附圖進(jìn)行說明。另外，包括背景技術(shù)的所有的附圖和所有的實(shí)施方式，對于相同或類似的構(gòu)成部分付予相同的符號，在以下的說明中，有時省略重復(fù)說明。

圖1表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第一實(shí)施方式。第一實(shí)施方式的在線型濃度計量裝置具有：形成有氣體流路5的測定單元主體15、與該測定單元主體15連接具有窗部件4的光入射部3和與測定單元主體15連接且具有窗部件6的受光部8。氣體流路5具有：在光入射部3的窗部件4和受光部8的窗部件6之間形成為直線狀而成為光路的光路用氣體流路部5a、從形成于測定單元主體15的氣體流入口5B1連通至光路用氣體流路部5a的第一連通部5B、和從形成于測定單元主體15的氣體流出口5C1連通至光路用氣體流路部5a的第二連通部5C。第一連通部5B從氣體流入口5B1向著光入射部3的窗部件4傾斜延伸。

在圖1所示的示例中，測定單元主體15具有：左右的塊體15L、15R、和連結(jié)左右的塊體15L、15R的管體15M。管體15M是連續(xù)的筒狀，但是在圖1中圖示省略了中間部。測定單元主體可以采用各種形狀，例如，可以取代筒狀的管體，如圖7所示將整體形狀作為長方體由一個塊體形成。

氣體流入口5B1和氣體流出口5C1是在測定單元主體15的表面(在圖示例中為底面)形成的凹進(jìn)處15b、15c上開口。通過墊圈將接頭J1、J2連接在該凹進(jìn)處15b、15c上(圖2、圖3參照)。

再者，第二連通部5C從氣體流出口5C1向著受光部8的窗部件6傾斜延伸。

第一連通部5B的流路截面積與光路用氣體流路部5a的流路截面積相比形成得要小，優(yōu)選第一連通部5B的流路截面積是光路用氣體流路部5a的流路截面積的1/2以下。

光入射部3具有保持體25，該保持體25保持光纖2，并在保持體25與測定單元主體15之間夾持面向氣體流路5的窗部件4。在測定單元主體15形成嵌合凹部15d，并在保持體25上形成嵌合于嵌合凹部15d的嵌合凸部25a。窗部件4被夾持于嵌合凹部15d的凹底面、保持體25的嵌合凸部25a和突端面之間。

窗部件4、6可優(yōu)選使用藍(lán)寶石玻璃板。墊圈26被夾在保持體25和測定單元主體15之間。第一連通部5B在窗部件4上開口并與光路用氣體流路部5a連通。

嵌合凹部15d形成為帶有臺階部15e的帶臺階凹部，嵌合凸部25a形成為與帶有臺階的嵌合凹部15d嵌合的帶有臺階部25b的帶臺階凸部，通過嵌合凹部15d的臺階部15e和嵌合凸部25a的臺階部25b相互抵接而在其抵接面形成密封面。

受光部8具有：面向氣體流路5的窗部件6、光電二極管7、和保持體30，該保持體30保持光電二極管7并在該保持體30和測定單元主體15之間夾持窗部件6，在測定單元主體15上形成嵌合凹部15f，同時，在保持體30上形成與嵌合凹部15f嵌合的嵌合凸部30a。窗部件6被夾持于嵌合凹部15f的凹底面和保持體30的嵌合凸部30a的突端面之間。

嵌合凹部15f形成為帶有臺階部15g的帶臺階凹部，嵌合凸部30a形成為與帶臺階部15g的嵌合凹部15f嵌合的帶有臺階部30b的帶臺階凸部，通過嵌合凹部15f的臺階部15g和嵌合凸部30a的臺階部30b相互抵接而在其抵接面形成密封面。

圖2和圖3表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第二實(shí)施方式。第二實(shí)施方式的在線型濃度計量裝置中，形成有光路用氣體流路部5a的管體15M通過公母的聯(lián)接器15M1、15M2在中間部可裝卸地連接。符號15M3是密封用的墊圈。在氣體流入口5B1、氣體流出口5C1上，分別通過密封用墊圈S1、S2連接有用于連接在無圖示的配管上的接頭J1、J2。在接頭J1中形成氣體流入通路P1。氣體流入通路P1與第一連通路5B連通。氣體流入通路P1的流路截面積比第一連通路5B的流路截面積大。因此，通過了氣體流入通路P1的氣體在通過第一連通路5B時，流速會增加。在接頭J2中形成氣體流出通路P2。

圖4表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第三實(shí)施方式。在上述第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式中，表示窗部件4、6與光路垂直的例子，但是第三實(shí)施方式的在線型濃度計量裝置以窗部件4、6與光路L傾斜交叉的方式構(gòu)成。為了得到這樣的構(gòu)成，測定單元主體15，安裝保持體15L、15R的面被傾斜切割。窗部件4、6相對于與光路L垂直的面的傾斜角度θ例如可以是10°～45°。通過使窗部件4、6相對于光路L傾斜，就能夠?qū)崿F(xiàn)減輕窗部件4、6中的基于光的反射所產(chǎn)生的測量誤差的影響。

圖5表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第四實(shí)施方式。第四實(shí)施方式的在線型濃度計量裝置，在光入射部3具有將入射至光路用氣體流路部5a的光變成平行光的準(zhǔn)直透鏡40。準(zhǔn)直透鏡40能夠被配設(shè)在窗部件4的背側(cè)，即，夾住窗部件4且與光路用氣體流路部5a相反的一側(cè)。通過準(zhǔn)直透鏡40朝向光路用氣體流路部5a的入射光形成為平行光，使朝向單元內(nèi)的光量增加，從而能夠?qū)崿F(xiàn)測量精度的提高。在圖示例中，準(zhǔn)直透鏡40被收容固定在筒體41內(nèi)。筒體41被插入保持體25的孔25h，被熔接在筒體41上的凸緣42由螺栓43固定在保持體25上。在筒體41的后部外周面上形成的螺栓部(螺紋部)41a連接著保持有光纖2的連接器2a。

圖6和圖7表示本發(fā)明所涉及的在線型濃度計量裝置的第五實(shí)施方式和第六實(shí)施方式。第五實(shí)施方式和第六實(shí)施方式的在線型濃度計量裝置都表示光路用氣體流路部5a向著高度方向的縱型類型(豎立類型)。圖7所示的第六實(shí)施方式是光路用氣體流路部5a的長度比圖6所示的第五實(shí)施方式的光路用氣體流路部5a的長度長的類型。第五實(shí)施方式和第六實(shí)施方式的測定單元主體15由一個塊體形成。光路用氣體流路部5a在上下方向貫通測定單元主體15的中心部。在測定單元主體15的一個側(cè)面形成有氣體流入口5B1，在另一個側(cè)面形成有氣體流出口5C1。通過第一連通部5B，連通氣體流入部5B1和光路用氣體流路部5a。第一連通部5B向著光入射部3的窗部件4傾斜延伸。通過第二連通部5C連通光路用氣體流路部5a和氣體流出口5C1。第二連通部5C從氣體流出口5C1向著受光部8的窗部件6傾斜延伸。第一連通部5B和第二連通部5C的流路截面積與光路用氣體流路部5a的流路截面積相比形成得要小。中間塊體M1、M2被連接在測定單元主體15的左右的側(cè)面，在中間塊體M1、M2上安裝有接頭J1、J2。連通中間塊體M1和接頭J1的氣體流入通路P1與第一連通部5B連通。連通中間塊體M2和接頭J2的氣體流出通路P2與第二連通部5C連通。氣體流入通路P1的流路截面積與第一連通路5B的流路截面積相比形成得要大。因此，通過了氣體流入通路P1的氣體在通過第一連通路5B時，流速會增加。這種縱型類型的在線型濃度計量裝置與第一～第四實(shí)施方式所示的橫長類型的裝置相比，能夠減小接地面積。

具有上述構(gòu)成的在線型濃度計量裝置，通過使從形成于測定單元主體15的氣體流入口5B1連通至光路用氣體流路部5a的第一連通部5B，從氣體流入口5B1向著光入射部3的窗部件4傾斜延伸，從第一連通部5B流入的氣體的流動向著窗部件4的表面，由此可以防止氣體滯留在窗部件4的表面附近，從而能夠減少有機(jī)金屬材料等附著在窗部件4表面。

再者，通過使第一連通部5B的流路截面積比光路用氣體流路部5a的流路截面積小，與光路用氣體流路部5a相比，提高了第一連通部5B的流速，能夠減少有機(jī)金屬材料等堆積在光入射部3的窗部件4。

再者，通過使第一連通部5B的流路截面積比朝著第一連通部5B輸送氣體的氣體流入通路P1的流路截面積小，從而提高了第一連通部5B的流速，進(jìn)而就能夠減少有機(jī)金屬材料等堆積在光入射部3的窗部件4。

本發(fā)明并不限定于上述實(shí)施方式，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可進(jìn)行各種變更。在上述實(shí)施方式中，在測定單元主體上形成嵌合凹部且在保持體形成嵌合凸部，但是相反地，也能夠在測定單元主體上形成嵌合凸部且在保持體上形成嵌合凹部。