一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置和方法，该装置包括真空获得模块、采样模块、气体分析模块和控制模块。其中真空获得模块包括二级真空腔室、真空泵组和隔断阀。采样模块包括工艺腔室、连接法兰、采样细管、截止阀、微孔法兰、二级真空腔室和电离单元的微孔。气体分析模块包括总压监测器、电离单元、质量分析器和探测器等。本发明专利技术装置解决了低真空气体采样分析过程中出现的质量歧视效应，真正做到了无损采样，测试结果准确；半封闭式电离单元可保持更高压力，提高了采样量；降低了采样时二级真空腔室的本底，降低了采样带来的本底干扰和微量气体的损失，进一步提高了装置的检测下限，更能分析具有极低浓度的气体。

【技术实现步骤摘要】
一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置和方法
本专利技术属于测量
，具体涉及一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置和方法。
技术介绍
在工业生产领域中，常常需要分析各类工艺腔室的气体成分、分压和浓度，以判断各气体含量是否在合理的范围之类，并及时反馈、控制和调节，确保工业生产的正常运行。如：极紫外(EUV)光刻机真空系统包含许多个不同要求的工艺腔室，需要时刻对各真空微环境的气体含量进行严密监测，如N2、O2、H2O、HBr和CxHy等气体的成分和分压，部分气体的含量甚至需要控制在极低浓度之下，即需要监测痕量气体；而EUV光刻机工艺过程中一种最常见的环境为几Pa量级的低真空。常规的真空气体分析中为保证灵敏度、分辨率和工作寿命等，气体粒子的质量分析和探测都需要在≤1×10-2Pa的真空中运行。因此必须对几Pa量级低真空的气源进行减压采样分析。常见的真空气体采样方法有：体积采样法、采样阀、管道、微孔和膜采样等，然而由于气体分子质量流的关系，混合气体从高压端到低压端传输过程中会发生分压比的变化，使实际测量得到的气体组分与工艺腔室中气源组本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置，其特征在于，该装置包括：/n真空获得模块、采样模块、气体分析模块和控制模块；其中，/n所述气体分析模块分别与所述真空获得模块、采样模块、和控制模块连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置，其特征在于，该装置包括：
真空获得模块、采样模块、气体分析模块和控制模块；其中，
所述气体分析模块分别与所述真空获得模块、采样模块、和控制模块连接。


2.根据权利要求1所述的一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置，其特征在于，
所述真空获得模块包括二级真空腔室、真空泵组和隔断阀；所述二级真空腔室、真空泵组通过管道连接，所述隔断阀安装在所述管道上。


3.根据权利要求2所述的一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置，其特征在于，
所述采样模块包括工艺腔室、连接法兰、采样细管、截止阀、微孔法兰、二级真空腔室和电离单元的微孔；所述采样细管的一端通过连接法兰插入工艺腔室内部，另一端通过截止阀连接微孔法兰，所述微孔法兰安装在所述二级真空腔室上。


4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置，其特征在于，
所述气体分析模块包括总压监测器、电离单元、质量分析器和探测器；所述总压监测器位于二级真空腔室顶端；所述电离单元为半封闭式的柱形卧式结构，上表面与所述微孔法兰密封连接，其柱面的中间上下对称设有粒子激发器，其下表面带微孔，使电离的粒子可出射进入质量分析器；质量分析器紧邻电离单元，从质量分析器出射的粒子被探测器接收；探测器位于质量分析器出口处。


5.根据权利要求4所述的一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置，其特征在于，
所述质量分析器为四极杆质量分析器或离子阱质量分析器，所述探测器为法拉第探测器或电子倍增探测器。


6.根据权利要求4所述的一种低真空痕量气体的快速无损采样分析装置，其特征在于，
所述微孔法兰的...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗艳，吴晓斌，王魁波，谢婉露，李慧，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11