JPH1151890A - 導電率計 - Google Patents
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Abstract
特性が安定し、長期的に高い測定精度を維持することが
でき、信頼性の高い導電率計を提供する。 【解決手段】 導電率計の電極表面1,2にホウ化チタ
ン膜を形成したものである。
Description
浄工程で使用される純水の純度管理等に用いられる導電
率計に関する。
て、微細な埃あるいはわずかの汚れの存在も許されない
ため、純水による洗浄等の洗浄工程が設けられている。
この洗浄用の純水も、その成分によってはウエハの表面
に影響を与えるため、純水の純度管理を適切に行う必要
がある。従来のこのような純度管理を行う際には、純水
中に不純物が存在すると導電率が変化することを利用す
るため、導電率計を用いて監視を行っている。
設けた電極に交流電圧を与え、電流変化を検出すること
により被検査液体の導電率、比抵抗を測定している。そ
の際に用いる電極の素材としては、チタン、ステンレ
ス、白金、あるいはチタン表面に酸化チタン処理を施し
たもの他ものが用いられ、また、電極表面にTiN膜、
あるいはTiC膜を形成したものが提案されている。
材としてチタンを用いたものにおいては、使用中に表面
が酸化し、酸化チタンが表層に形成され、その厚さは徐
々に変化し、温度変化等の外乱によって電極特性が変化
しやすく、指示に影響が発生し、信頼性が低下する欠点
があった。また、ステンレスを用いたものにおいては、
前記のチタン極よりも変化の程度は低いものの、やはり
比抵抗値が徐々に大となり、指示に影響が生じる欠点は
存在する。更に、白金極を用いた場合には、材質的には
安定であるものの、その使用に際しては構造上堅牢さが
要求され、また、電極自体が高価なものとなる欠点もあ
る。また、チタン表面に酸化チタン処理を施したものに
おいては、その酸化チタン層自体が不働体化しているた
め、表面の変化はないが、その酸化チタン層が絶縁体で
あるため、温度変化等の外乱の影響を受けやすい欠点が
ある。
理を施したものにおいては、TiN層が高温水中では変
成し、TiO2 に成ることが確認されている。即ち、 2TiN+4H2O→2TiO2+2NH3+H2 2TiN+2O2 →2TiO2+N2 の化学変化が考えられ、いずれもTiO2 を生じる。ま
た、電極面にTiC膜を形成したものにおいては、Ti
C膜の比抵抗は193×10-6Ω・cmと大きく電極のコ
ーテイング材としては不向きである。
することにより電極の電気特性が安定し、長期的に高い
測定精度を維持することができ、信頼性の高い導電率計
を提供することを目的とする。
決するため、導電率計の電極表面にホウ化チタン膜を形
成したものである。
面にホウ化チタン膜を形成したので、電極表面が安定化
し、またその比抵抗も小さく電極のコーテイング材とし
て最適である。
は、図に示すように、中心電極1とその周囲に間隔を有
して同心円の円筒状の周辺電極2を有し、ここに交流電
圧が通電される。この各電極の素材はチタン製のものと
し、その表面に、本発明においてはホウ化チタン(チタ
ンB,チタンB2 )層を形成している。
法、ペースト法、融塩浴電解法により形成することがで
きる。例えば溶融塩浴法によることができる。この方法
においては、ホウ酸、ホウ酸カリュウム、炭酸カリュウ
ム、マグネシュウムなどの混合塩を溶融し、材料や溶融
塩の酸化を防ぐためにアルゴンなどの不活性ガスで覆っ
た溶融塩浴に材料を浸し、1023乃至1323Kの温
度で処理をする。また、ペースト法によってもチタンB
2層を形成することができる。この方法によると、B4C
、Na2B4O7 、NaBF4 、NH4Cl 等の薬剤の
混合物をエチルアルコールでペースト状にし、材料の表
面に塗布し、乾燥後、B4C を含むアルミナ粉に埋め込
み、1123乃至1238Kの温度で大気中にて加熱処
理する事によっても得られる。
る。この方法によってホウ化チタン層を形成するには、
厚さ3mmの市販の純チタン圧延板ををエメリー紙で研
磨し、トリクロールエタンで洗浄脱脂後、硝酸10%、
フッ酸3%の水溶液で酸洗いする。溶融塩浴電解ホウ酸
化処理装置としては、黒鉛ルツボを電解槽とし、溶融塩
電解質としては無水ホウ砂(Na2B4O7 )を溶融した
ものを用い、処理前に予備電解を行い、脱水を充分に行
った後、試料をカソードで、溶融塩浴に浸し、電解層を
アノードとして、処理温度1123乃至1223K、処
理時間10.8乃至54ks、電流密度200乃至60
0A/m2 の条件でホウ化処理を行う。チタンは酸化さ
れやすいので装置内をアルゴン雰囲気として試料を浸
す。このように、種々の方法によりチタンに対してホウ
化チタン層を生成することができる。
その比抵抗が6.4×10-6Ω・cmと上記のTiCの1
93×10-6Ω・cmに比べて小さく、電極のコーテイン
グ材として適していることが明らかである。
チタン層を形成したので、非常に堅い導電性の膜により
耐酸化性、耐熱性に優れ電気的特性が安定する。そし
て、長期的に高い測定精度を信頼性よく得ることができ
る。
略図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 両電極表面にホウ化チタン膜を形成した
ことを特徴とする導電率計。 - 【請求項2】 前記ホウ化チタン膜は固体法により形成
される請求項1に記載の導電率計。 - 【請求項3】 前記ホウ化チタン膜は溶融塩浴法により
形成される請求項1に記載の導電率計。 - 【請求項4】 前記ホウ化チタン膜はペースト法により
形成される請求項1に記載の導電率計。 - 【請求項5】 前記ホウ化チタン膜は融塩浴電解法によ
り形成される請求項1に記載の導電率計。
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Cited By (4)
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1997
- 1997-08-08 JP JP22561397A patent/JP3616840B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3616840B2 (ja) | 2005-02-02 |
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