工艺系统技术方案

本发明专利技术提供一种工艺系统。气体分析装置(1)具有：样品腔室(11)，其具备介电性的壁体构造(12)，仅流入作为测定对象的样品气体(9)；等离子体生成机构(13)，其借由介电性的壁体构造来通过电场和/或磁场在被减压后的样品腔室内生成等离子体(18)；以及分析单元(21)，其借由所生成的等离子体来分析样品气体。能够提供一种即使是含有腐蚀性气体的样品气体也能够长时间、高精度地进行分析的气体分析装置。高精度地进行分析的气体分析装置。高精度地进行分析的气体分析装置。

【技术实现步骤摘要】
工艺系统
[0001]本申请是申请日为2020年3月24日、申请号为202080024324.2、专利技术名称为气体分析装置的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种气体分析装置。

技术介绍

[0003]在日本特开2017
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107816号公报中公开了一种与提供能够确保长寿命的热电子发射用灯丝、以及提高使用该热电子发射用灯丝的质谱仪的分析精度有关的技术。因此，公开了一种热电子发射用灯丝，其具备流过电流的芯材、以及以覆盖所述芯材的表面的方式形成的电子发射层，该热电子发射用灯丝的特征在于，所述电子发射层具有实质阻断气体的致密性。
[0004]在日本特开2016
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27327号公报中记载了以下内容：在辉光放电发光分析装置(GD
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OES、Glow discharge optical emission spectrometry)中，试样保持构件具备具有试样固定面的电极(第二电极)、以及将试样固定面配置于内侧的外筒部及内筒部(抵接部)。在试样与辉光放电管的开口部分离的状态下，将内筒部的开口端与开口部的周缘抵接。对连通的辉光放电管与外筒部及内筒部的内部进行减压，并供给氩气。接着，使内筒部相对于外筒部移动来使试样靠近辉光放电管的阳极(第一电极)的圆筒部(端部)的前端，使制冷剂在流路(冷却部)中流动来冷却试样，向电极施加电压来进行辉光放电发光分析。

技术实现思路

[0005]专利技术要解决的问题
[0006]期望一种寿命更长、并且即使是含有腐蚀性气体的样品气体也能够长时间地、高精度地进行分析的气体分析装置。
[0007]本专利技术的一个方式是一种气体分析装置，具有：样品腔室，其具备介电性的壁体构造，仅流入作为测定对象的样品气体；等离子体生成机构，其借由介电性的壁体构造来通过电场和/或磁场在被减压后的样品腔室内生成等离子体；以及分析单元，其借由所生成的等离子体来分析样品气体。在该气体分析装置中，在仅流入作为测定对象的样品气体的样品腔室中生成等离子体，因此能够不使用辉光放电用的氩气、用于生成等离子体火炬的氩气等除样品气体以外的气体地生成等离子体。因而，通过分析单元借由所生成的等离子体来分析样品气体，能够更高精度地且定量地测定样品气体中包含的成分。
[0008]另外，通过在样品腔室中借由介电性的壁体构造来使用电场和/或磁场生成等离子体，能够排除辉光放电用的阴极、热电子发射用的灯丝等耐腐蚀性低的部件。因此，能够提供一种即使是含有腐蚀性气体的样品气体也能够长时间地、高精度地进行分析的气体分析装置。
[0009]气体分析装置可以还具备气体输入单元，气体输入单元构成为仅使来自工艺的样
品气体流入到样品腔室。来自工艺、尤其是包括蚀刻、膜生成等等离子体工艺的工艺的样品气体无需氩气等的协助就容易地生成等离子体，是应用该气体分析装置的应用之一。
[0010]介电性的壁体构造可以包含石英(Quartz)、氧化铝(Al2O3)以及氮化硅(SiN3)中的至少一方。等离子体生成机构可以包括利用电感耦合等离子体(ICP、Inductively Coupled Plasma)、电介质阻挡放电(DBD、Dielectric Barrier Discharge)以及电子回旋共振(ECR、Electron Cyclotron Resonance)中的至少一方来产生等离子体的机构。
[0011]样品腔室可以为小型化的小型腔室。能够在与大型的工艺腔室相独立的小型的腔室内生成稳定的测定用的等离子体。例如，可以是，样品腔室的总长为1mm
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100mm、直径为1mm
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100mm。总长和直径可以为5mm以上，也可以为10mm以上，可以为80mm以下，也可以为50mm以下，还可以为30mm以下。样品腔室的容量可以为1mm3以上，可以为105mm3以下。样品腔室的容量可以为10mm3以上，也可以为30mm3以上，还可以为100mm3以上。样品腔室的容量可以为104mm3以下，可以为103mm3以下。
[0012]分析单元可以为以光学方式检测在样品腔室内生成的等离子体的发光的发光分析单元。发光分析单元可以具备光谱仪。分析单元可以包括：过滤器单元，其对等离子体中的被离子化的气体进行过滤；以及检测器单元，其用于检测过滤后的离子。气体分析装置可以还具有配置于过滤器单元与样品腔室之间的能量过滤器。
[0013]本专利技术的其它方式之一是具有上述的气体分析装置的工艺监视装置。该监视装置包括与工艺腔室不同的样品腔室，能够在样品腔室中生成与在工艺腔室内生成的工艺等离子体相独立的等离子体。因而，与对工艺腔室内所生成的工艺等离子体进行测定的以往的工艺监视器(等离子体工艺监视器)不同，能够生成适于气体分析的条件的等离子体，并能够高精度地监视工艺腔室内的气体的状态。
[0014]本专利技术的另一不同的其它方式之一是一种系统，具有：上述的气体分析装置；以及工艺腔室，在该工艺腔室中实施等离子体工艺，该工艺腔室用于向气体分析装置供给样品气体。利用对腐蚀性气体的耐性高并且不用使用氩气等辅助气体而生成等离子体的气体分析装置，能够长时间地、高精度地监视等离子体工艺。该系统可以包括工艺监视装置。
[0015]该系统可以还具有工艺控制单元，工艺控制单元基于气体分析装置的测定结果，来对在工艺腔室内实施的至少一个等离子体工艺进行控制。工艺控制单元可以包括根据由气体分析装置针对至少一个等离子体工艺的副产物进行测定的测定结果来判断至少一个等离子体工艺的终点的单元。
[0016]本专利技术的另一不同的其它方式之一是具有用于实施等离子体工艺的工艺腔室的系统的控制方法。系统具有包括与工艺腔室不同的样品腔室，该样品腔室仅流入来自工艺腔室的样品气体。用于监视在工艺腔室中形成的等离子体的该方法包括以下工序：基于气体分析装置的测定结果，来对工艺腔室内实施的等离子体工艺进行控制。对等离子体工艺进行控制可以包括以下工序：根据由气体分析装置针对至少一个等离子体工艺的副产物进行测定的测定结果来判断至少一个等离子体工艺的终点。至少一个等离子体工艺可以包括蚀刻、膜生成以及清洁中的至少一方。
[0017]在该控制方法中，气体分析装置可以测定在样品腔室内通过热电子进行离子化得到的离子。该控制方法可以包括以下工序：在样品腔室中，生成与工艺腔室的等离子体相独立的等离子体。能够更持续地、高精度地监视工艺腔室内的状态，从而能够进行稳定的控
制。
[0018]本专利技术的另一不同的其它方式之一是一种程序，用于控制具有用于实施等离子体工艺的工艺腔室的系统。程序具有用于基于气体分析装置的测定结果来对工艺腔室内实施的等离子体工艺进行控制的命令。程序也可以还具有用于在样品腔室中生成与工艺腔室相独立的等离子体的命令。程序或程序产品可以记录在适当的记录介质中来提供。
附图说明
[0019]图1是表示气体分析装置的一例的框图。
[0020]图2是表示包括进行等离子体离本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种工艺系统，具有：工艺腔室，在所述工艺腔室中实施等离子体工艺；气体分析装置，从所述工艺腔室向所述气体分析装置供给样品气体；排气系统，用于借由所述气体分析装置排出所述样品气体；以及工艺控制单元，其基于所述气体分析装置的测定结果，来对在所述工艺腔室内实施的至少一个等离子体工艺进行控制。2.根据权利要求1所述的工艺系统，其中，所述气体分析装置具有：样品腔室，其具备介电性的壁体构造，并且流入所述样品气体；等离子体生成机构，其借由所述介电性的壁体构造来通过电场和/或磁场在被所述排气系统减压后的所述样品腔室内生成等离子体；以及分析单元，其借由所生成的所述等离子体来分析所述样品气体。3.根据权利要求2所述的工艺系统，其中，所述分析单元具有：过滤器单元，其对所述等离子体中的被离子化的气体进行过滤；检测器单元，其用于检测过滤后的离子；以及壳体，其收纳所述过滤器单元和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥直树，柏拉卡斯，
申请(专利权)人：ATONARP株式会社，
类型：发明
国别省市：