(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の流体導入口を有し、そのうちの少なくとも１つを選択的にガス分析装置へ導通させる切換手段を備え、測定ガス流路を洗浄するための洗浄液を前記流体導入口のうちの少なくとも１つに導入するガス分析装置用切換装置において、前記洗浄液は容器に収納された純水であって、該純水をポンプとイオン交換樹脂装置により循環し再生するように構成したことを特徴とするガス分析装置用切換装置。
【請求項２】
前記切換手段を切り換えるごとに前記洗浄液を導入する請求項１に記載の切換装置。
【請求項３】
前記切換手段がロータリーバルブである請求項１または２に記載の切換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス分析装置に装着され複数の試料ガスなどを選択的に分析する際にガス流路を切り換えるために用いるガス分析装置用切換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５はガス分析装置用切換装置の従来例を示す構成説明図であり、この図において、複数の測定ガス流路は切換装置５１によって選択的に切り換えられ、ガス分析装置５２へ接続される。制御装置（マイクロコンピュータ等）５３は、ガス分析装置５２および切換装置５１の動作を制御する。
【０００３】
切換装置５１は、複数のガス導入口５４と、１個の測定ガス導出口５５とを備え、電磁弁５６の切換によって、ガス導入口５４のうちいずれかが、共通流路５８を介して測定ガス導出口５５へ導通される。電磁弁５６の開閉は、制御装置５３からの指令に基づき駆動回路５７を介して制御される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような構成の切換装置５１においては、各測定ガスが、共通流路５８を介してガス導出口５５へ流通するため、直前に測定されたガスの影響を受けるという欠点があった。即ち、アンモニアガスの測定を例に取ると、直前に測定したアンモニアガスの濃度が比較的高く、その次に別のガス導入口５４から、アンモニアガス濃度が比較的低い測定ガスを導入する場合、共通流路５８における残留ガスの影響を受けてコンタミネーション（汚染）が発生し、低濃度アンモニアガスの測定値に大きな誤差を生ずるという欠点があった。
【０００５】
このようなコンタミネーションは、特に低濃度のガスを測定（たとえば半導体装置製造用クリーンルーム内のアンモニアガス測定）する際に大きな問題となっていたが、従来、効果的な解決策は提案されていなかった。
【０００６】
本発明は上述のような従来例の欠点などに鑑みてなされたもので、コンタミネーションを抑え低濃度ガスを正確に測定できるようにするためのガス分析装置用切換装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、複数の流体導入口を有し、そのうちの少なくとも１つを選択的にガス分析装置へ導通させる切換手段を備え、測定ガス流路を洗浄するための洗浄液を前記流体導入口のうちの少なくとも１つに導入するガス分析装置用切換装置において、前記洗浄液は容器に収納された純水であって、該純水をポンプとイオン交換樹脂装置により循環し再生するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
ガス分析装置における測定ガスが酸性ガスまたは塩基性ガスである場合は、洗浄液としては、水を用いることができる。
【０００９】
洗浄液は、試料ガスが切り換る毎に流すようにしてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明について図面を参照しながら詳しく説明する。
ここでは、本発明実施例を、クリーンルーム内のアンモニアガスを測定するアンモニアガス測定装置として用いた例について説明する。半導体装置の製造プロセスにおいては、アンモニア等のガス状汚染物質がパターン不良の原因となることが知られており、その対策のため、クリーンルーム内のアンモニア濃度を精度良く測定することが求められている。そして、クリーンルーム内のアンモニア成分は極めて低濃度であるため、アンモニアガス測定装置におけるコンタミネーションの抑制が強く求められる。
【００１１】
図１は本発明実施例の構成説明図であり、この図において、アンモニアガス測定装置１はクリーンルーム２内の隅に配置される。半導体装置の製造工程ごとに設けられた加工室Ａ，Ｂ，…，Ｎの各室の空気およびクリーンルーム２内の空気は、流体導入管ａ，ｂ，…，ｎおよび流体導入管ｚによってそれぞれアンモニアガス測定装置１へ導入される。
【００１２】
アンモニアガス測定装置１は、図２に示すように、アンモニアガスを測定するガス分析部２１と、測定ガスをガス分析部２１へ選択的に導入する切換装置２２と、ガス分析部２１および切換装置２２を制御する制御装置２３（シーケンサ、パーソナルコンピュータ等）と、イオンクロマトグラフ２８の出力を制御装置２３を介して受け測定結果を出力する出力装置２４（ＣＲＴ、ＬＣＤ、プリンタ等）とを備えている。
【００１３】
図３は切換装置２２の一例としてのロータリーバルブユニットを示し、このユニットは、複数の流体導入口３１と、１つの流体排出口３２とを備えている。ユニット内部には、回転自在の円板状回転板３３が配置され、この回転板３３には溝３４が形成されている。溝３４は、流体排出口３２と、流体導入口３１のうちのいずれか１つとを連通させる。回転板３３はギアドモータ３５によって回転され、この回転により、流体排出口３２と連通される流体導入口が選択される。尚、切換装置２２としては、たとえば、レオダイン社製「ロータリーバルブユニット」や株式会社フロム製「オートマチックバルブユニット４０１シリーズ」等を使用することもできる。
【００１４】
ガス分析部２１は、図２に示すように、拡散スクラバー２５とイオンクロマトグラフ２８とを備えている。拡散スクラバー２５は、フッ素系多孔質膜で構成された多孔質中空管２５ａを備え、中空管２５ａの外側に吸収液としての純水が導入され、中空管２５ａの内側は流体導入管ｐによって切換装置２２の流体排出口３２と接続されている。拡散スラバー２５の出口側にはポンプ２６が配置されて、測定ガスを吸入し、測定ガス中のアンモニア成分は、中空管２５ａを通過する間に吸収液に吸収される。一方、測定ガス中の水分は弁２７を介して排出される。アンモニア成分を吸収した吸収液はイオンクロマトグラフ２８に送られ、そこにおいてアンモニアが分離分析される。この分析結果は制御装置２３を介して出力装置２４に送出されアンモニア濃度として出力（表示）される。
【００１５】
図３に示す切換装置２２の複数の流体導入口３１のうちの１つには流体導入管ｘを介して洗浄液としての純水４１が供給される。さらに、純水４１は図２のポンプ４２によってイオン交換樹脂装置４３を通して循環され再生される。
【００１６】
次に図４に示す本発明実施例のタイミングチャート及び図３などを用いて本発明実施例の動作を説明する。
【００１７】
まず、制御装置２３は、図３のギアドモータ３５を駆動させて回転板３３を回転させ、Ａ室の測定ガスが流通するように切換装置２２を制御する（図４（ａ））。Ａ室からの測定ガスは図２のポンプ２６によって吸入され、この測定ガスに含まれるアンモニア成分は図２の拡散スクラバー２５の吸収液に捕集され、吸収液はガス分析部２１へ送られて分析される（図４（ｅ））。所定時間（たとえば２０分）経過後、切換装置２２の流体導入口は洗浄液側に切り換えられ微量（たとえば０．１ｃｃ）の洗浄液が切換装置２２内に導入される（図４（ｂ））。これにより切換装置２２内に残留するアンモニア成分は洗浄液（水）に捕集され、コンタミネーションが抑制される。洗浄液はポンプ４２の圧力により押し出され、切換装置２２を経て拡散スクラバーの中空管２５ａ内を通過し、弁２７を介して排出される。
【００１８】
次に切換装置２２はＢ室の測定ガスを導入し（図４（ｃ））、以下Ｎ室の測定ガス導入まで同様の動作を繰り返す（図４（ｄ））。
【００１９】
上記のような本発明のガス分析装置を用いれば、切換装置におけるコンタミネーションを最小限に抑えることができる。本発明者の実験によれば、従来装置を用いた場合と比較してコンタミネーションを大幅に抑えることができた。具体的には、図５に示した従来の切換装置と、上記本発明実施例の切換装置（８方ロータリーバルブを使用）とを比較試験したところ、図５の装置を用いたときのコンタミネーションは２３％であった。つまり、１つの流体導入口から２０ｐｐｂのアンモニアを含む測定ガスを流し、その後別の流体導入口からアンモニア０ｐｐｂの測定ガスを流したときの測定値は、コンタミネーションが無ければ、０ｐｐｂとなるべきところ、４．６ｐｐｂとなった（２０×０．２３ｐｐｂ）。上記実施例の切換装置について同様に試験したところ、洗浄液なしの場合はコンタミネーション４．０％、洗浄液を導入した場合はコンタミネーション０．９％であった。
【００２０】
切換装置としてロータリバルブを使用した場合、共通流路（図５の５８参照）を短くできるため、コンタミネーションを大幅に抑えることができる。さらに、ロータリーバルブの流路を洗浄液で洗浄した場合、コンタミネーションをほとんど抑制することができる。
【００２１】
上記装置において、洗浄液の導入のタイミングは任意であり、たとえば、特に濃度が高い測定ガスを測定した後だけ洗浄液を導入するようにしてもよいし、測定ガスを切り換えるごとに洗浄するようにしてもよい。測定ガスの切換ごとに洗浄すれば、すべての測定ガスの測定においてコンタミネーションを抑制して正確な測定値を得ることができる。
【００２２】
本発明の切換装置としては、従来装置（図５）のような電磁弁式のものを使用してもよいが、上記実施例のようなロータリーバルブを用いることにより、コンタミネーションの抑制効果が大きいうえ、切り換えの周期も短くすることができる。
【００２３】
また、本発明実施例においては洗浄液として純水を用いたが、洗浄液としてはそれに限らず、測定ガスの性質に応じて、例えば有機溶剤等の流体を使用してもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の流体導入口を有し、そのうちの少なくとも１つを選択的にガス分析装置へ導通させる切換手段を備え、測定ガス流路を洗浄するための洗浄液を前記流体導入口のうちの少なくとも１つに導入するガス分析装置用切換装置において、前記洗浄液は容器に収納された純水であって、該純水をポンプとイオン交換樹脂装置により循環し再生するように構成したので、純水の劣化を防止することができコンタミネーションを抑えて正確な測定ができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるガス分析装置用切換装置を用いたクリーンルーム用アンモニアガス測定装置のクリーンルーム内における配置を示す図。
【図２】アンモニアガス測定装置の構成を示す本発明実施例の構成説明図。
【図３】切換装置としてのロータリバルブユニットの斜視図。
【図４】実施例の動作を示すタイミングチャート。
【図５】従来の切換装置を示す従来例構成説明図。
【符号の説明】
１    アンモニアガス測定装置
２１  ガス分析部
２２  切換装置
３１  流体導入口
４１  洗浄液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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