JP6629063B2 - 測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、ｐＨ測定装置等に用いられる測定装置に関するものである。

半導体製造プロセスに用いられる薬液等を内部に形成された流路に取り込んで、その特性値を測定する測定装置においては、およそ半年に一度の頻度で測定電極や比較電極を交換する必要がある。

しかしながら、従来の装置では、測定電極や比較電極を交換する際には、測定電極や比較電極に接続しているサンプリング流路を取り外して、測定電極や比較電極をそれぞれ入れ替え、その後、再びサンプリング流路を測定電極や比較電極に接続しなおす必要がある。特に、半導体製造プロセスに用いられる薬液等が危険な物質を含む場合等には、ユーザーによる電極の交換は難しく、メンテナンスに手間やコストがかかるという問題がある。

特開２０１５−２０６６３３号公報

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、測定電極及び比較電極を簡単に交換できる測定装置を提供することを主たる課題としている。

すなわち本発明に係る測定装置は、サンプルの特性値について測定電極により電気化学的に測定する測定装置であって、前記サンプルを供給するサンプル供給口を具備したサンプル供給ユニットと、前記サンプル供給ユニットから供給されたサンプルを導入するサンプル導入口と前記測定電極とを具備する前記電極ユニットと、前記サンプル供給ユニットに対して前記電極ユニットを取り外し可能に所定位置に付ける取り付け構造とを具備し、
前記取り付け構造が、前記所定位置において、前記サンプル供給口とサンプル導入口とを接続するものであることを特徴とする。

このような測定装置によれば、測定電極と比較電極とを具備した電極ユニットをケーシングごと取り外して交換でき、さらに前記電極ユニットを取り付けるだけで、サンプルが流れる流路も測定電極や比較電極に接続されるので、簡単に測定電極と比較電極とを交換することができる。

前記取り付け構造が、前記ケーシングの一面に形成された所定の取り付け面を、前記サンプル供給ユニットのボディに形成された所定の取り付け面に取り付けるものことを特徴とするものであれば、電極ユニットがサンプル供給ユニットに面と面とで取り付けられているので、安定してしっかりと取り付けることができる。

また、前記電極ユニットが前記サンプル供給ユニットに面と面で取り付けられていれば、前記ケーシングを前記ボディのグラウンド電位に確実に接続可能であり、外部の電磁場によるケーシング内の測定電極や比較電極の電位への影響を抑制することができるので、測定精度を向上することができる。

前記取り付け構造が、前記所定位置において前記ボディと前記ケーシングとを電気的に接続することを特徴とするものであれば、前記ケーシングを確実に前記ボディのグラウンド電位に接続することができる。

前記取り付け構造が、前記サンプル供給ユニットに対して前記電極ユニットを取り付ける係止部材を具備し、前記係止部材が前記サンプル供給口とサンプル導入口の近傍に配置されたものであることを特徴とするものであれば、サンプル供給ユニットに対して電極ユニットを取り付ける際に、サンプル供給口とサンプル導入口のすぐ近くにネジを設けてケーシングを固定することが出来るので、サンプル供給口とサンプル導入口を密着させて測定液の漏れを抑えることができる。

前記サンプル供給ユニットが、前記内部液を補充する内部液補充機構と、前記内部液を供給する内部液供給口とをさらに具備したものであり、前記取り付け構造が、前記所定位置において、前記内部液供給口と内部液導入口とを接続するものであることを特徴とするものであれば、比較電極の液絡部から流出する等して減少した内部液を電極ユニットを交換することなく補充することができるので、長期間連続してサンプルを測定し続けることができる。

前記電極ユニットが測定終了後のサンプルを排出するサンプル排出口をさらに具備したものであり、前記サンプル供給ユニットが、前記電極ユニットから排出されたサンプルを受け入れるサンプル受入口をさらに具備したものであり、前記取り付け構造が、前記所定位置において前記サンプル排出口とサンプル受入口とを接続するものであることを特徴とするものであれば、電極ユニットで測定したサンプルをサンプル供給ユニットへ排出することができるので、測定ごとに電極ユニットを交換しなくても連続してサンプルを測定することができる。

前記係止部材が、前記ボディから突出して、ケーシングに形成された貫通孔を貫通する貫通部材と、前記貫通部材と対になって前記ケーシングを固定する固定部材とを具備したものであることを特徴とするものであれば、電極ユニットをサンプル供給ユニットに取り付ける際に、まずケーシングに設けられた貫通孔に貫通部材を貫通させて引っ掛けてから、固定部材によって締め付けることができるので、片手でも簡単に取り付けることができる。

前記測定電極からの測定信号を出力する出力端子を具備し、該測定信号の値に基づいて前記測定値を算出する情報処理機構をさらに具備し、前記取り付け構造が、前記所定位置において、前記出力端子と前記情報処理機構に設けられた入力端子とを接続するものであることを特徴とする測定装置であれば、電極ユニットをサンプル供給ユニットに取り付けるだけで流路だけでなく測定信号をやり取りする端子も同時に接続されるので、さらに電極ユニットの交換を簡単にすることができる。

本発明に係る測定装置によれば、測定電極と比較電極とを具備した電極ユニットをケーシングごと取り外して交換でき、さらに前記電極ユニットを取り付けるだけで、流路も測定電極と比較電極とに接続されるので、簡単に測定電極や比較電極を交換することができる。

本発明の一実施形態における測定装置の全体模式図。 同実施形態の電極ユニットの取り付け構造を示す模式図。 同実施形態のサンプル供給ユニットと電極ユニットとの取り付け面を表す模式図。 他の実施形態におけるサンプル供給ユニットと電極ユニットとの取り付け面を表す模式図。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

本実施形態に係る測定装置１００は、例えば半導体製造プロセス、例えば、配線工程の洗浄液、Ｃｕメッキ液、配線等を加工するエッチング液、ＣＭＰ（化学機械研磨）などに用いられる薬液等（以下「測定液」ともいう。）のｐＨを測定するために半導体製造装置に接続されて組み込まれるものである。

前記測定装置１００は、測定液が流れる本流路（図示しない）に接続されて、その一部をサンプルとしてサンプリングするサンプル供給ユニット１と、前記サンプル供給ユニット１から供給されたサンプルに測定電極を接触させて測定信号を得る電極ユニット２と、前記電極ユニット２から出力される測定信号に基づいて前記サンプルのｐＨを算出する情報処理機構３と、前記サンプル供給ユニット１、電極ユニット２及び情報処理機構３とを収容するメインケーシングＣとを具備したものである。

前記サンプル供給ユニット１は、ボディ１１と該ボディ１１の内部に形成された前記本流路に連通するサンプリング流路１２と、該サンプリング流路１２への測定サンプルや校正液等の導入等を制御する流通制御機構１３とを具備したものである。

サンプリング流路１２は、サンプル又は前記校正液が流れる流路であり、該測定液に対する耐蝕性を有した配管部材で形成されており、キャピラリー状をなす非常に細いものである。

前記流通制御機構１３は、前記サンプリング流路１２上に設けられたサンプリングポンプ１３１と、バルブＶ１、Ｖ２、Ｖ３及びＶ４と、フロースイッチＦＳと、バッファタンクＢＴと、前記サンプリングポンプ１３１の動作を制御するサンプリング制御部とを具備したものである。

サンプリング制御部は、この実施形態では、前記情報処理機構３がその役割を担う。この情報処理機構３は、ＣＰＵやメモリ、通信ポートなどから構成されたデジタル回路と、バッファーや増幅器などを具備するアナログ回路と、これらデジタル回路とアナログ回路とを仲立ちするＡＤコンバータ、ＤＡコンバータなどを具備したものである。そして、前記メモリに記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が協働することにより、この情報処理機構３が前記サンプリング制御部としての機能を発揮する。

そして、このサンプリング制御部からの指令信号によって、サンプルを取り込むバルブＶ１とサンプリングポンプ１３１とが稼動すると、前記本流路を流れる測定液の一部をサンプリング流路１２に引き込み、サンプリングポンプ１３１が停止すると測定液のサンプリングを停止するように構成してある。

また、前記サンプリング制御部からの指令信号によって、バルブＶ２又はＶ３と前記サンプリングポンプ１３１が稼動すると第１校正液貯留タンク１４１又は第２校正液タンク１４２がサンプリング流路１２に接続されて校正液を前記サンプリング流路１２に引き込み、サンプリングポンプ１３１が停止すると校正液のサンプリングを停止するように構成してある。

前記電極ユニット２は、ここでは、いわゆるガラス電極法に基づいてｐＨを測定するものであり、例えば、測定電極であるガラス電極２１及び比較電極２２とこれらを収容する導電性の素材からなる、例えば、直方体状のケーシング２３とを具備するものである。

前記ガラス電極２１は、図１に示すように、内部に第１内部液２１１を貯留した第１電極ボディ２１２と、該第１ボディ２１２に設けられた応答ガラスと、前記第１内部液２１１に浸漬された第１内部極２１４とを具備したものである。

第１電極ボディ２１２は、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等の材質から形成された中空ブロック体状をなすものである。

第１内部液２１１は、例えば、濃度が３．３ＭのＫＣｌ水溶液である。

応答ガラスは、周知のように第１内部液２１１と測定対象である測定液との間に介在してそのｐＨ差による電位を生じせしめるものであり、この実施形態では、この応答ガラスによって管体２１３を形成している。

この応答ガラスによって形成された管体２１３は、第１電極ボディ２１２の一側面からその内部空間である第１内部空間を通って他側面に亘るように貫通させた前記サンプリング流路１２と同様にキャピラリー状をなす非常に細いものである。

この管体２１３の始端は、前記サンプリング流路１２に接続されて、前記サンプリングポンプ１３１の稼動によって前記本流路から管体２１３の内部にサンプルが導入されるようにしている。

このようにして、管体２１３の外表面が前記第１内部空間に充填された第１内部液２１１に接触する一方で、該管体２１３の内部にサンプルが導入されることによって、前述したように、第１内部液２１１と測定対象であるサンプルとの間に応答ガラス（管体２１３）が介在するようにしている。

なお、この実勢形態では、管体２１３の全部を応答ガラスで形成してあるが、第１内部液２１１に接触する一部だけを応答ガラスにしてもよい。

第１内部極２１４は、例えば、銀／塩化銀から形成された棒状又は長板状をなすものであり、前記第１電極ボディ２１２の底壁を貫通するように取り付けられて、その一部が第１内部液２１１に浸かるようにしてある。

前記比較電極２２は、図１に示すように、内部に第２内部液２２１を貯留する第２電極ボディ２２２と、第２内部液２２１に浸漬してリファレンス電位を出力する第２内部極２２３と、液絡部２２４とを具備したものである。

第２電極ボディ２２２は、例えば、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＰ（ポリプロピレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＴＴＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂）等の材質から形成された中空ブロック体状をなすものであり、その内部空間である第２内部空間に、前記第２内部液２２１が充填されている。この第２内部液２２１は、例えば、濃度が３．３ＭのＫＣｌ水溶液である。

この第２電極ボディ２２２には、前記第２内部空間の他に、測定液が導入される第１内部流路４が設けられている。第１内部流路４は、第２電極ボディ２２２の一側面から他側面に亘って貫通する貫通孔であり、その始端が、前記管体２１３の終端に連通されている。この構成により、測定液が前記管体２１３を通った後、この第１内部流路４に導入されるように構成してある。なお、この第１内部流路４は、前記管体２１３と同様に細径のキャピラリー形状に形成されている。

第２内部極２２３は、例えば、銀／塩化銀から形成された棒状又は長板状をなすものであり、前記第２電極ボディ２２２の底壁を貫通するように取り付けられて、その一部が第２内部液２２１に浸かるようにしてある。

前記液絡部２２４は、第１内部流路４と、前記第２電極ボディに前記第２内部空間及び前記第１内部流路４とは別に形成され、その端部が前記第１内部流路４に達するように外部から穿孔された第２内部流路５とが接触する部位に形成してある。

具体的に説明すると、前記第２内部空間は、第２内部極２２３が挿入された領域よりも図１中上側、すなわち、底壁の反対側端部において、その内径が小径に形成されており、この小径部分の先端が前記第２電極ボディ２２２の外に向かって開口する部分において、前記液絡部２２４と前記第２内部空間の間を所定の距離だけ離間させる内部液迂回流路６によって前記第２内部流路５に接続されている。前記第２内部流路５内には板状の多孔質部材が配置されており、第２内部流路５内の第２内部液２２１が、この多孔質部材を介して前記第１内部流路４に接触するように液絡部２２４が形成されている。

前記情報処理機構３は、前記ガラス電極２１及び比較電極２２から出力された測定信号に基づいてサンプルのｐＨを算出するものであり、前述の通り、ＣＰＵやメモリ、通信ポートなどから構成されたデジタル回路と、バッファーや増幅器などを具備するアナログ回路と、これらデジタル回路とアナログ回路とを仲立ちするＡＤコンバータ、ＤＡコンバータなどを具備したものである。そして、前記メモリに記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が協働することにより、この情報処理機構３が前記サンプリング制御部としての機能を発揮する。また、必要に応じて、算出した測定結果を例えばケーブル等で接続されたモニタ装置Ｍ等に送信する。

ところで、前記第２内部液は前記液絡部２２４からの流出や水分の蒸発によって減少するので、前記比較電極２２には前記第２電極ボディ２２２の外側から前記第２内部空間に向かって穿孔された内部液補充口７が形成され、この内部液補充口７から内部液補充機構８によって第２内部液２２１が補充されるように構成されている。

前記内部液補充機構８は、内部液補充流路８１と、内部液の流れを制御する内部液流通機構８２と、内部液を貯留しておく内部液貯留タンク８３と、を具備するものである。

前記内部液補充流路８１は、前記内部液補充口７と前記内部液貯留タンク８３内に貯留された第２内部液とを接続するものである。

前記内部液流通機構８２は、前記内部液補充流路８１上に設けられた内部液補充ポンプ８２Ｐと内部液制御部とを具備したものである。

前記内部液制御部は、この実施形態では、前記情報処機構がそのメモリに記憶させた所定のプログラムにしたがってＣＰＵやその周辺機器が協働することにより、該内部液制御部としての機能を発揮する。

そして、この内部液制御部からの指令信号によって、内部液補充ポンプ８２Ｐが稼動すると、前記内部液貯留タンク８３から内部液が前記内部液補充流路８１を経由して前記第２内部空間に送り込まれて補充されるように構成してある。

前記測定装置１００は、さらに、前記サンプル供給ユニット１に前記電極ユニット２を取り外し可能に取り付けるための取り付け構造９を具備している。

前記取り付け構造９は、前記サンプル供給ユニット１に前記電極ユニット２を固定するための係止部材９１と、前記サンプル供給ユニット１と前記電極ユニット２とを電気的に接続するシールド部材９２とを具備したものである。

前記係止部材９１は、例えば、前記サンプル供給ユニット１のボディ１１表面の所定位置に前記ボディ１１から突出する２つの貫通部材９１１、例えば雄ねじと、これら２つの貫通部材９１１に螺合する２つの固定部材９１２、例えば、雌ねじとを具備するものである。

また、前記ケーシング２３には、所定の面から前記ケーシング２３を前記貫通部材９１１が貫通するための貫通孔９１Ｈが例えば、２つ横並びに形成されている。

前記貫通部材９１１が突出している前記ボディ１１の面には、前記サンプル供給ユニット１から前記サンプリング流路１２によって前記電極ユニット２へサンプルを供給するためのサンプル供給口９３１Ａと、前記第２内部液を前記第２内部空間へ供給する内部液供給口９３２Ａと、測定終了後のサンプルを前記電極ユニット２から受け入れるサンプル受入口９３３Ａとが設けられている。

前記サンプル供給口９３１Ａは、前記サンプリング流路１２上に設けられたものであり、前記サンプリング流路１２が前記管体２１３と接続する部分に設けられたものである。

前記内部液供給口９３２Ａは、前記内部液補充流路８１上に設けられたものであり、前記内部液補充流路８１が前記内部液補充口７に接続する部分に設けられたものである。

前記サンプル受入口９３３Ａは、前記サンプリング流路１２上に設けられたものであり、前記サンプリング流路１２が前記第１内部流路４の終端に接続する部分に設けられたものである。

これらサンプル供給口９３１Ａ、内部液供給口９３２Ａ及びサンプル受入口９３３Ａと、前記貫通部材９１１とは、前記ボディ１１の面において、例えば、２つの雄ねじ９１１とサンプル供給口９３１Ａと内部液供給口９３２Ａとサンプル受入口９３３Ａとが近接して例えば、雄ねじ９１１Ａ、サンプル供給口９３１Ａ、サンプル受入口９３３Ａ、雄ねじ９１１Ｂ、内部液供給口９３２Ａの順で、横一列に並ぶように配置されている。

前記ケーシング２３には、前記サンプリング流路１２に接続することで前記サンプル供給ユニット１から前記電極ユニット２にサンプルを導入するサンプル導入口９３１Ｂと、前記内部液補充流路８１に接続して前記第２内部液を導入する内部液導入口９３２Ｂと、前記測定終了後のサンプルを電極ユニット２からサンプル供給ユニット１へ排出するサンプル排出口９３３Ｂとが、例えば前記ケーシング２３の１つの面である取り付け面上に設けられている。

前記サンプル導入口９３１Ｂは、前記管体２１３の始端に設けられたものであり、前記サンプル供給口９３１Ａと接続して、前記管体２１３と前記サンプリング流路１２とを接続するものである。

前記内部液導入口９３２Ｂは、前記内部液補充口７と連通して設けられたものであり、前記内部液供給口９３２Ａと接続して、前記内部液補充流路８１と前記内部液補充口７とを接続するものである。

前記サンプル排出口９３３Ｂは、前記第１内部流路４の出口に設けられたものであり、前記サンプル受入口９３３Ａと接続して、前記第１内部流路４と前記サンプリング流路１２とを接続するものである。

前記サンプル導入口９３１Ｂと内部液導入口９３２Ｂとサンプル排出口９３３Ｂとは、前記貫通孔９１Ｈと近接して、例えば貫通孔９１Ｈ１、サンプル導入口９３１Ｂ、サンプル排出口９３３Ｂ、貫通孔９１Ｈ２、内部液導入口９３２Ｂの順で横一列に並ぶように配置されている。

前記取り付け面のうち前記サンプル導入口９３１Ｂ、内部液導入口９３２Ｂ、サンプル排出口９３３Ｂ及び貫通孔９１Ｈが横一列に配置されている部分に突出部Ｐが形成されており、前記サンプル供給口９３１Ａ、内部液供給口９３２Ａ及びサンプル受入口９３３Ａが配置された前記ボディ１１に形成された取り付け溝Ｄにかみ合うように構成されている。

このような構成になっていることで、前記サンプル供給口９３１Ａとサンプル導入口９３１Ｂ、前記サンプル排出口９３３Ｂとサンプル受入口９３３Ａ、及び前記内部液供給口９３２Ａと内部液導入口９３２Ｂはそれぞれ、前記係止部材９１によって、前記ケーシング２３が前記ボディ１１の前記所定の位置に取り付けられると同時に、例えばＯリング等の封止部材を介して液がもれないように液密に接続されるように構成されている。

また、前記係止部材９１によって、取り付けられた電極ユニット２は前記雌ねじ９１２を緩めることによって、前記サンプル供給ユニット１から取り外すことが出来るように構成されている。

前記シールド部材９２は、前記ボディ１１と前記ケーシング２３が接する面に前記ボディ１１の表面から突出するように設けられたバネ状の導電性部材であり、前記係止部材９１によって前記ケーシング２３が前記ボディ１１に押し付けられた際に、前記ケーシング２３を確実に前記ボディ１１の接地電位に接続するように構成されたものである。

前記測定装置１００は、半導体製造プロセス等に用いられる薬液等の特性値を測定するものであるので、薬液等が危険な物質を含む場合もあり、電極交換時に液漏れが起こると非常に危険である。

そのため、前記電極ユニット２を前記サンプル供給ユニット１から取り外す際に、サンプルが流路から漏れることを防ぐ漏れ防止機構を具備している。

前記漏れ防止機構は、図示しない本流路から前記サンプリング流路１２へ測定液を取り込むバルブＶ１と、測定が終了したサンプルを排出するバルブＶ４と、前記サンプリング制御部とがその機能を果たす。

測定が終了すると前記サンプリング制御部が前記バルブＶ１に指示を出して、バルブＶ１を閉じた後、バルブＶ４を開放して前記サンプリング流路１２内の圧力を抜くように構成されている。

一方、電極ユニット２内に残留したサンプルについては、前記管体２１３や第１内部流路４が非常に細いものであるので、本実施形態においては、液が漏れ出す恐れはない。

さらに、万が一、接続部分等から液漏れが生じた場合には、前記メインケーシングＣ内に設けられたリークセンサＬＳが作動し、例えば、前記モニタＭにエラーが表示されたり、警告音が鳴るなどしてユーザーに液漏れを知らせるように構成されている。

以上のような構成により、本実施形態においては液漏れを防止する複数の対策が施されている。

前記測定装置１００は、さらに、ガラス電極２１及び比較電極２２からの測定信号を出力するための出力端子Ｔ１と、前記情報処理機構３に前記測定信号を入力するための入力端子Ｔ２を具備したものである。

前記出力端子Ｔ１は、前記測定電極２１からの測定信号を出力する測定電極出力端子Ｔ１Ａと、前記比較電極２２からの測定信号を出力する比較電極出力端子Ｔ１Ｂとを具備したものである。

前記測定電極出力端子Ｔ１Ａは、前記第１内部極からの測定信号を、例えばケーブル等によって出力するものであり、前記電極ユニット２と前記情報処理機構３との接続部分に設けられたものである。

前記比較電極出力端子Ｔ１Ｂは、前記第２内部極からの測定信号とサーミスタ等からの測定信号を、例えばケーブル等によって出力するものであり、前記電極ユニット２と前記情報処理機構３との接続部分に設けられたものである。

前記入力端子Ｔ２は、前記測定電極出力端子Ｔ１Ａと接続して、前記測定電極からの測定信号を前記情報処理機構３に入力する測定電極入力端子Ｔ２Ａと、前記比較電極出力端子Ｔ１Ｂと接続して、前記比較電極からの測定信号を前記情報処理機構３に入力する比較電極入力端子Ｔ２Ｂとを具備したものである。

前記測定電極出力端子Ｔ１Ａと測定電極入力端子Ｔ２Ａ、前記比較電極出力端子Ｔ１Ｂと比較電極入力端子Ｔ２Ｂはそれぞれ、前記取り付け構造９によって前記サンプル供給ユニット１に前記電極ユニット２が取り付けられた際に、例えば、前記ボディ１１の表面の所定位置に配置された前記測定電極入力端子Ｔ２Ａと前記比較電極入力端子Ｔ２Ｂとに、前記測定電極出力端子Ｔ１Ａと前記比較電極出力端子Ｔ１Ｂを差込むことで接続されるように構成されている。

また、図４に示すように、前記ボディ１１の表面の所定位置に配置された前記測定電極入力端子Ｔ２Ａと前記比較電極入力端子Ｔ２Ｂに、前記ケーシング２３の所定の面に配置された前記測定電極出力端子Ｔ１Ａと前記比較電極出力端子Ｔ１Ｂが、前記取り付け構造９によって、前記サンプル供給ユニット１に前記電極ユニット２が取り付けられると同時に、前記サンプル供給口９３１Ａとサンプル導入口９３１Ｂ、前記サンプル排出口９３３Ｂとサンプル受入口９３３Ａ、及び前記内部液供給口９３２Ａと内部液導入口９３２Ｂと共に接続されるように構成されたものとしても良い。

次に、以上のように構成した測定装置１００の動作の一例を簡単に説明する。
まず、サンプリング制御部がサンプリングポンプ１３１に指令を出して、測定液を本流路からサンプリングし、前記取り付け構造９によって液密に接続された前記サンプル供給口９３１Ａ及びサンプル導入口９３１Ｂを経由してガラス電極２１の管体２１３及び比較電極２２の第１内部流路４にサンプルを充満させた後、ポンプ１３１を停止してサンプルの流れを止める。この状態で、サンプルのｐＨを測定する。測定終了後は、サンプリング流路１２の接続先を、図示しないバルブを操作するなどして洗浄液タンク（これも図示しない）に切り替え、内部のサンプルを前記サンプル排出口９３３Ｂ及びサンプル受入口９３３Ａを経由してパージする。この一連の動作を所定タイミングで繰り返し行って、測定液のｐＨを逐次測定する。

前記内部液補充機構８により、前記第２内部液２２１を補充する場合には、まず前記内部液制御部が、前記内部液補充ポンプ８２Ｐに指示して、前記内部液貯留タンク８３から前記内部液補充流路８１と、さらに前記取り付け構造９によって液密に接続された前記内部液供給口９３２Ａ及び前記内部液導入口９３２Ｂと、前記内部液補充口７とを経由して、前記第２内部空間に第２内部液２２１を補充する。

このように構成した本実施形態の測定装置１００によれば、半導体製造プロセスに用いられる薬液等の危険な物質を含む恐れのある測定液を測定する測定装置１００のガラス電極２１や比較電極２２をケーシング２３ごと簡単に取り外して、さらに前記電極ユニットを取り付けるだけで、サンプルが流れる流路も測定電極や比較電極に接続されるので、測定電極と比較電極を簡単に交換でき、メンテナンスにかかるコストや手間を省くことができる。

前記取り付け構造９が、前記ボディ１１から突出した２本の雄ねじ９１１が前記ケーシング２３に形成された前記貫通孔９１Ｈを貫通して、前記雄ねじ９１１に螺合する２つの雌ねじ９１２によって前記ケーシング２３が前記ボディ１１に押し付けられて固定しているので、雌ねじ９１２によって締め付ける前や雌ねじ９１２を緩めてはずした後に、前記雄ねじ９１１２本に貫通孔９１Ｈを通した状態で前記ケーシング２３を引っ掛けておくことができるので、狭い場所などでも片手で簡単に電極ユニット２の交換ができる。

前記取り付け構造９が前記ケーシング２３を前記ボディ１１に対して、面と面で取り付けているので、前記ケーシング２３を安定してしっかりと取り付けることができる。

前記サンプル導入口９３１Ｂ、内部液導入口９３２Ｂ、サンプル排出口９３３Ｂ及び貫通孔９１Ｈが配置されている前記取り付け面に形成された突出部Ｐが、前記ボディ１１に形成された前記取り付け溝Ｄにかみ合って固定されているので、前記サンプル供給口９３１Ａとサンプル導入口９３１Ｂ、内部液供給口９３２Ａと内部液導入口９３２Ｂ及びサンプル排出口９３３Ｂとサンプル受入口９３３Ａがずれることなくそれぞれ液密に接続できる。

前記取り付け構造９が、バネ状のシールド部材を具備し、前記ケーシング２３を前記ボディ１１のグラウンド電位に確実に接続することができるので、前記ケーシング２３内のガラス電極２１及び比較電極２２への外部の電磁場の影響を抑えることができる。

前記漏れ防止機構によって、前記電極ユニット２を前記サンプル供給ユニット１から取り外す際に、前記サンプリング流路１２から危険な物質を含む可能性のあるサンプルが漏れることを防ぐことができるので、前記電極ユニット２を簡単かつ安全に交換することができる。

なお、本発明は前記実施例に限られるものではない。

例えば、前記測定装置は、測定電極と比較電極とを具備していればよく、測定電極はガラス電極に限られない。

前記測定装置により測定されるサンプルの特性値は、ｐＨに限らず、酸化還元電位、イオン濃度、導電率等でも良い。

前記電極ユニットのケーシングは直方体状のものに限らず、円柱状や、他の多角形柱状のもの等でも良いし、例えば、直方体が複数結合して階段状になったもの等でも良い。

また、前記電極ユニットは平坦な１つの面で前記サンプル供給ユニットに取り付けられるものに限らず、複数の面で前記サンプル供給ユニットに取り付けられるものでも、１つ又は複数の曲面で前記ボディに取り付けられるものでも、サンプル供給口とサンプル導入口などの接続部のみが接するように取り付けられるものであってもよい。

前記係止部材は、前記ケーシングを貫通する２本の雄ねじとこれに螺合する２つの雌ねじとを具備するものに限らず、１本の雄ねじとこれに螺合する雌ねじとを具備するものとしても良いし、３本以上の雄ねじとこれに螺合する３つ以上の雌ねじを具備するものとしても良い。

また、前記雄ねじは前記ボディから突出して前記ケーシングを貫通するものに限らず、前記ボディとは別に用意された、又は前記ケーシングから突出した目雄ねじを、前記ボディに形成された雌ねじと螺合することで固定するものでもよい。

また、前記係止部材は、雄ねじと雌ねじとを具備したものに限らず、ねじ、金具等の相互に締め付ける機構を有する係止部材であれば良い。

さらに、前記係止部材は、前記サンプル供給ユニットに前記電極ユニットを取り外せるように取り付けるものであれば良く、例えば、爪を溝に引っ掛けて止めるような構造としてもよい。

前記シールド部材はバネ状のものに限らず、シールドフォーム、コンタクトプローブのようなものでもよい。

その他、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々変形が可能である。

測定装置・・・１００
サンプル供給ユニット・・・１
ボディ・・・１１
電極ユニット・・・２
ケーシング・・・２３
比較電極・・・２２
情報処理機構・・・３
取り付け構造・・・９
係止部材・・・９１
雄ねじ・・・９１１
雌ねじ・・・９１２
サンプル供給口・・・９３１Ａ
サンプル導入口・・・９３１Ｂ
内部液供給口・・・９３２Ａ
内部液導入口・・・９３２Ｂ
サンプル排出口・・・９３３Ｂ
サンプル受入口・・・９３３Ａ
出力端子・・・Ｔ１
入力端子・・・Ｔ２

Claims (7)

1. サンプルの特性値を測定電極により電気化学的に測定する測定装置であって、
   前記サンプルを供給するサンプル供給口を具備したサンプル供給ユニットと、
   前記サンプル供給ユニットから供給されたサンプルを導入するサンプル導入口と前記測定電極とを具備する電極ユニットと、
   前記サンプル供給ユニットに対して前記電極ユニットを取り外し可能に所定位置に付ける取り付け構造とを具備し、
   前記取り付け構造が、前記所定位置において、前記サンプル供給口とサンプル導入口とを接続するものであり、
   前記電極ユニットが前記測定電極を収容するケーシングを具備し、
   前記取り付け構造が、前記所定位置において前記サンプル供給ユニットのボディと前記ケーシングとを電気的に接続するものであることを特徴とする測定装置。
2. 前記電極ユニットが前記測定電極を収容するケーシングを具備したものであり、
   前記取り付け構造が、前記ケーシングの一面に形成された所定の取り付け面を、前記サンプル供給ユニットのボディに形成された所定の取り付け面に取り付けるものであることを特徴とする請求項１記載の測定装置。
3. 前記取り付け構造が、前記サンプル供給ユニットに対して前記電極ユニットを取り付ける係止部材を具備し、
   前記係止部材が前記サンプル供給口とサンプル導入口の近傍に配置されたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の測定装置。
4. 前記電極ユニットが比較電極と、前記比較電極内に内部液を導入する内部液導入口をさらに具備したものであり、
   前記サンプル供給ユニットが、前記内部液を補充する内部液補充機構と、前記内部液を供給する内部液供給口とをさらに具備したものであり、
   前記取り付け構造が、前記所定位置において、前記内部液供給口と内部液導入口とを接続するものであることを特徴とする請求項１、２又は３記載の測定装置。
5. 前記電極ユニットがサンプルを排出するサンプル排出口をさらに具備したものであり、
   前記サンプル供給ユニットが、前記電極ユニットから排出されたサンプルを受け入れるサンプル受入口をさらに具備したものであり、
   前記取り付け構造が、前記所定位置において前記排出口と受入口とを接続するものであることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の測定装置。
6. 前記係止部材が、前記ボディから突出して、ケーシングに形成された貫通孔を貫通する貫通部材と、前記貫通部材と対になって前記ケーシングを固定する固定部材とを具備したものであることを特徴とする請求項３記載の測定装置。
7. 前記測定電極からの測定信号を出力する出力端子を具備し、該測定信号の値に基づいて前記測定値を算出する情報処理機構をさらに具備し、
   前記取り付け構造が、前記所定位置において、前記出力端子と前記情報処理機構に設けられた入力端子とを接続するものであることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の測定装置。