JPH0572015A - ガス放出量測定装置 - Google Patents
ガス放出量測定装置Info
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- JPH0572015A JPH0572015A JP23613091A JP23613091A JPH0572015A JP H0572015 A JPH0572015 A JP H0572015A JP 23613091 A JP23613091 A JP 23613091A JP 23613091 A JP23613091 A JP 23613091A JP H0572015 A JPH0572015 A JP H0572015A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ガス放出量を測定する装置に関し、真空雰囲
気中に存在する多種類のガス成分を分離、定量化するこ
とを目的とする。 【構成】 被測定試料（１０）を収容する第１の真空チ
ャンバ（２１）と、これに圧力伝達を遅延させるオリフ
ィス（２７）を介して連結される第２真空チャンバ（２
９）とを有するオリフィス式ガス放出量測定装置におい
て、上記第１、第２真空チャンバ（２１，２９）内に夫
々含まれるガス成分の圧力をガス成分毎に検出する分圧
測定用真空計（４１，４３）を設けて構成する。
気中に存在する多種類のガス成分を分離、定量化するこ
とを目的とする。 【構成】 被測定試料（１０）を収容する第１の真空チ
ャンバ（２１）と、これに圧力伝達を遅延させるオリフ
ィス（２７）を介して連結される第２真空チャンバ（２
９）とを有するオリフィス式ガス放出量測定装置におい
て、上記第１、第２真空チャンバ（２１，２９）内に夫
々含まれるガス成分の圧力をガス成分毎に検出する分圧
測定用真空計（４１，４３）を設けて構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガス放出量を測定する装
置に関する。真空雰囲気の利用分野は非常に広範囲にわ
たっているが、特にＬＳＩ製造に関する半導体プロセス
装置においては、蒸着装置、スパッタ装置、ＣＶＤ装
置、ＭＢＥ装置等非常に多種の装置が真空（低圧）雰囲
気を利用している。また、ＬＳＩ自身は多種多様の材料
を使用しているが、近年、これら材料の真空中でのガス
（不純物）放出量を測定する事が重要視されてきてい
る。これは、ＬＳＩ製造プロセス中（真空）に存在する
不純物ガス量がＬＳＩの品質（良品、不良品）に重大な
影響を及ぼすからである。従って、真空環境下で被測定
物質から放出されるガスの定量・定性測定技術が非常に
重要となってきている。
置に関する。真空雰囲気の利用分野は非常に広範囲にわ
たっているが、特にＬＳＩ製造に関する半導体プロセス
装置においては、蒸着装置、スパッタ装置、ＣＶＤ装
置、ＭＢＥ装置等非常に多種の装置が真空（低圧）雰囲
気を利用している。また、ＬＳＩ自身は多種多様の材料
を使用しているが、近年、これら材料の真空中でのガス
（不純物）放出量を測定する事が重要視されてきてい
る。これは、ＬＳＩ製造プロセス中（真空）に存在する
不純物ガス量がＬＳＩの品質（良品、不良品）に重大な
影響を及ぼすからである。従って、真空環境下で被測定
物質から放出されるガスの定量・定性測定技術が非常に
重要となってきている。
【０００２】
【従来の技術】真空環境下に在る被測定物質からのガス
測定は、大きく分けると定量方法と定性方法がある。定
量法の代表的なものとしては、スループット法（オリフ
ィス法）がある。これは、コンダクタンス（ガス流量）
を制限したオリフィスを介して連結した上流側（被測定
物質が存在する）と下流側（真空排気ポンプが存在す
る）との圧力差（真空度）を測定する事により、真空中
に置かれた被測定物質からのガス放出量を測定するもの
であるが、使用する真空計は全圧測定しか行えない為
に、測定されるガス放出量は、全てのガスを含んだ総量
となる。
測定は、大きく分けると定量方法と定性方法がある。定
量法の代表的なものとしては、スループット法（オリフ
ィス法）がある。これは、コンダクタンス（ガス流量）
を制限したオリフィスを介して連結した上流側（被測定
物質が存在する）と下流側（真空排気ポンプが存在す
る）との圧力差（真空度）を測定する事により、真空中
に置かれた被測定物質からのガス放出量を測定するもの
であるが、使用する真空計は全圧測定しか行えない為
に、測定されるガス放出量は、全てのガスを含んだ総量
となる。
【０００３】一方、ガスの定性を行う方法としては、Ｑ
ＭＳ（四重極質量分析計）を使用する方法が知られてい
る。これは、真空中に存在するガス分子をイオン化し、
電場中を通す事で通過ガス分子の質量を測定する方法で
ある。得られる情報には、真空中に存在するガス分子の
質量数が含まれるが、これら質量数に対応する信号強度
（イオン電流値）から分圧を求めるには、複雑な計算を
必要とする。従って、ＱＭＳを用いる方法は、ガスの定
性に使用される事がほとんどである。
ＭＳ（四重極質量分析計）を使用する方法が知られてい
る。これは、真空中に存在するガス分子をイオン化し、
電場中を通す事で通過ガス分子の質量を測定する方法で
ある。得られる情報には、真空中に存在するガス分子の
質量数が含まれるが、これら質量数に対応する信号強度
（イオン電流値）から分圧を求めるには、複雑な計算を
必要とする。従って、ＱＭＳを用いる方法は、ガスの定
性に使用される事がほとんどである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上述べた如く、真空
雰囲気に存在する各種材料が放出するガスに対して、各
ガス成分のガス放出量を分離（例えば、Ｈ2 がｘTorr・
ｌ／sec 、Ｏ2 がｙTorr・ｌ／sec 等と分離する）して
定量できる技術は現在のところ存在しない。つまり、ト
ータルなガス放出量（定量法）と、ガスの種類（定性
法）がわかるにすぎず、ガス成分毎の放出量を測定する
事はできない。本発明の目的は真空雰囲気に存在する各
種被測定材料が放出する多種類のガス成分に対して、各
々のガス成分毎にガス放出量を分離して定量できる装置
を提供することにある。
雰囲気に存在する各種材料が放出するガスに対して、各
ガス成分のガス放出量を分離（例えば、Ｈ2 がｘTorr・
ｌ／sec 、Ｏ2 がｙTorr・ｌ／sec 等と分離する）して
定量できる技術は現在のところ存在しない。つまり、ト
ータルなガス放出量（定量法）と、ガスの種類（定性
法）がわかるにすぎず、ガス成分毎の放出量を測定する
事はできない。本発明の目的は真空雰囲気に存在する各
種被測定材料が放出する多種類のガス成分に対して、各
々のガス成分毎にガス放出量を分離して定量できる装置
を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】真空雰囲気に存在する各
種材料が放出する多種類のガスに対して、各々のガスに
対応するガス放出量を、分離して定量化する為には、原
理的には分圧測定が可能な真空計を２個使用して、スル
ープット法（オリフィス法）を行えばよい。これまでの
オリフィス法は、全圧測定用の真空計で行われてきたの
と対照的である。
種材料が放出する多種類のガスに対して、各々のガスに
対応するガス放出量を、分離して定量化する為には、原
理的には分圧測定が可能な真空計を２個使用して、スル
ープット法（オリフィス法）を行えばよい。これまでの
オリフィス法は、全圧測定用の真空計で行われてきたの
と対照的である。
【０００６】上記目的を達成するために、本発明によれ
ば、被測定試料を収容する第１の真空チャンバと、これ
に圧力伝達を遅延させるオリフィスを介して連結される
第２真空チャンバとを有するオリフィス式ガス放出量測
定装置において、上記第１、第２真空チャンバ内に夫々
に含まれるガス成分の圧力をガス成分毎に検出する分圧
測定用真空計を設けたことを特徴とするガス放出量測定
装置が提供される。
ば、被測定試料を収容する第１の真空チャンバと、これ
に圧力伝達を遅延させるオリフィスを介して連結される
第２真空チャンバとを有するオリフィス式ガス放出量測
定装置において、上記第１、第２真空チャンバ内に夫々
に含まれるガス成分の圧力をガス成分毎に検出する分圧
測定用真空計を設けたことを特徴とするガス放出量測定
装置が提供される。
【０００７】また、上記分圧測定用真空計は計算機に接
続され、各分圧測定用真空計の出力を夫々Ｐ１，Ｐ２と
し且つ上記オリフィスのコンダクタンスをＣとした場合
に、各ガス成分Ｑは次式； Ｑ＝Ｃｘ（Ｐ１−Ｐ２） で現される。
続され、各分圧測定用真空計の出力を夫々Ｐ１，Ｐ２と
し且つ上記オリフィスのコンダクタンスをＣとした場合
に、各ガス成分Ｑは次式； Ｑ＝Ｃｘ（Ｐ１−Ｐ２） で現される。
【０００８】
【作用】分圧測定用真空計は周知の如く、各ガス成分の
分圧を成分毎に出力するので、これら分圧測定用真空計
の出力から、含有されるガス成分を特定することが出来
ると共に、そのガス量を分離して検出することが出来
る。
分圧を成分毎に出力するので、これら分圧測定用真空計
の出力から、含有されるガス成分を特定することが出来
ると共に、そのガス量を分離して検出することが出来
る。
【０００９】
【実施例】図１に本発明に係るガス放出量測定装置の一
実施例を示す。被測定材料（試料）１０はターボ分子ポ
ンプ１１を介してロータリ真空ポンプ１３に連結される
ロード・アンロード室１５内に入れられる。試料１０は
例えばマグネットアクチュエータ１７によりリニア運動
せしめられる可動ホルダ１９上に載置され、真空チャン
バ（第１真空チャンバ）２１内に向かって図示矢印方向
に運ばれるようになっている。真空チャンバ２１はゲー
トバルブ２３を介してロード・アンロード室１５に連結
される。真空チャンバ２１内に運ばれた試料１０は支持
台２５上に載置される。真空チャンバ２１はオリフィス
（コンダクタンス）２７を介してそれに隣接する第２真
空チャンバ（測定室）２９に連結される。第２真空チャ
ンバ２９は第２のゲートバルブ３１、第２のターボ分子
ポンプ３３を介して上記ロータリ真空ポンプ１３に連結
される。
実施例を示す。被測定材料（試料）１０はターボ分子ポ
ンプ１１を介してロータリ真空ポンプ１３に連結される
ロード・アンロード室１５内に入れられる。試料１０は
例えばマグネットアクチュエータ１７によりリニア運動
せしめられる可動ホルダ１９上に載置され、真空チャン
バ（第１真空チャンバ）２１内に向かって図示矢印方向
に運ばれるようになっている。真空チャンバ２１はゲー
トバルブ２３を介してロード・アンロード室１５に連結
される。真空チャンバ２１内に運ばれた試料１０は支持
台２５上に載置される。真空チャンバ２１はオリフィス
（コンダクタンス）２７を介してそれに隣接する第２真
空チャンバ（測定室）２９に連結される。第２真空チャ
ンバ２９は第２のゲートバルブ３１、第２のターボ分子
ポンプ３３を介して上記ロータリ真空ポンプ１３に連結
される。
【００１０】真空チャンバ２１の上方には透明なガラス
窓３５を介して赤外線ランプ（加熱手段）３７が設けら
れる。以上の構成は公知のオリフィス法において用いら
れている設備と全く同様であり、従って詳細な説明は省
略する。尚、第１真空チャンバ２１及び第２真空チャン
バ２９は共に例えば、１０-9〜１０-10 Torr程度の超高
真空を形成するが、本文でいう「真空」は低圧力も含め
た意味で使用している。
窓３５を介して赤外線ランプ（加熱手段）３７が設けら
れる。以上の構成は公知のオリフィス法において用いら
れている設備と全く同様であり、従って詳細な説明は省
略する。尚、第１真空チャンバ２１及び第２真空チャン
バ２９は共に例えば、１０-9〜１０-10 Torr程度の超高
真空を形成するが、本文でいう「真空」は低圧力も含め
た意味で使用している。
【００１１】真空チャンバ２１内に運ばれた試料１０は
ガラス窓３５を通して赤外線ランプヒータ３７により真
空環境下で加熱される。加熱に伴い試料１０から各種の
ガス成分（例、水素、窒素、酸素等）が放出される。従
って、当初、実質上同一真空であった第１、第２真空チ
ャンバ２１，２９の圧力に差が生じる。即ち、第１真空
チャンバ２１内の圧力は放出ガスに相当する分だけ一般
的には高くなる。何故ならば、第１、第２真空チャンバ
２１，２９はオリフィス２７を介して連結されているの
で、圧力伝播が遅延されるからである。
ガラス窓３５を通して赤外線ランプヒータ３７により真
空環境下で加熱される。加熱に伴い試料１０から各種の
ガス成分（例、水素、窒素、酸素等）が放出される。従
って、当初、実質上同一真空であった第１、第２真空チ
ャンバ２１，２９の圧力に差が生じる。即ち、第１真空
チャンバ２１内の圧力は放出ガスに相当する分だけ一般
的には高くなる。何故ならば、第１、第２真空チャンバ
２１，２９はオリフィス２７を介して連結されているの
で、圧力伝播が遅延されるからである。
【００１２】以上の如く構成した装置において、本発明
によれば上流側の第１真空チャンバ２１及び下流側の第
２真空チャンバ２９内には夫々、第１分圧計（分圧測定
用真空計）４１、第２分圧計（分圧測定用真空計）４３
が設けられる。分圧計（分圧測定用真空計）は公知の如
く、各分子成分（質量）毎の圧力（分圧）を検出するも
ので、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）に示す如き出力を示
す。つまり、換言すれば、分圧計の出力（Ｐ１，Ｐ２）
に応じて、その環境中に含まれるガス成分を質量（ｍａ
ｓｓ）から特定することが出来る。
によれば上流側の第１真空チャンバ２１及び下流側の第
２真空チャンバ２９内には夫々、第１分圧計（分圧測定
用真空計）４１、第２分圧計（分圧測定用真空計）４３
が設けられる。分圧計（分圧測定用真空計）は公知の如
く、各分子成分（質量）毎の圧力（分圧）を検出するも
ので、例えば、図２（Ａ），（Ｂ）に示す如き出力を示
す。つまり、換言すれば、分圧計の出力（Ｐ１，Ｐ２）
に応じて、その環境中に含まれるガス成分を質量（ｍａ
ｓｓ）から特定することが出来る。
【００１３】ここに、各ガス成分の量Ｑ（Torr・ｌ／se
c ）はオリフィス２７のコンダクタンスをＣ（ｌ／sec
）とした場合に次式で現される。 Ｑ＝Ｃｘ（Ｐ１−Ｐ２） 但し、Ｐ１は分圧計４１による第１真空チャンバ２１内
の各ガス成分の圧力（Torr）、Ｐ２は分圧計４３による
第２真空チャンバ２９内の各ガス成分の圧力（Torr）を
夫々示す。従って、これら分圧計４１，４２，４３の出
力を計算機（例、パソコン）３９に送り、そこで上式の
演算を行なうことにより、各ガス成分の種類とその量が
求められる。つまり、例えば、Ｈ2 がｘTorr・ｌ／sec
、Ｏ2 がｙTorr・ｌ／secなどといった検出が可能とな
る。
c ）はオリフィス２７のコンダクタンスをＣ（ｌ／sec
）とした場合に次式で現される。 Ｑ＝Ｃｘ（Ｐ１−Ｐ２） 但し、Ｐ１は分圧計４１による第１真空チャンバ２１内
の各ガス成分の圧力（Torr）、Ｐ２は分圧計４３による
第２真空チャンバ２９内の各ガス成分の圧力（Torr）を
夫々示す。従って、これら分圧計４１，４２，４３の出
力を計算機（例、パソコン）３９に送り、そこで上式の
演算を行なうことにより、各ガス成分の種類とその量が
求められる。つまり、例えば、Ｈ2 がｘTorr・ｌ／sec
、Ｏ2 がｙTorr・ｌ／secなどといった検出が可能とな
る。
【００１４】尚、このようにして分離、定量された各種
ガス成分を知ることにより、例えば真空チャンバ２１内
の被測定物から放出される不純物（ガス成分）を完全に
除去すべく、被測定物材料の真空中における加熱脱ガス
処理において、各成分に応じた赤外線ランプによる加熱
温度、加熱時間等を決定することが出来る。
ガス成分を知ることにより、例えば真空チャンバ２１内
の被測定物から放出される不純物（ガス成分）を完全に
除去すべく、被測定物材料の真空中における加熱脱ガス
処理において、各成分に応じた赤外線ランプによる加熱
温度、加熱時間等を決定することが出来る。
【００１５】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、真空雰囲
気中に存在する多種類のガス成分に対応するガス放出量
を分離して定量することが出来る。
気中に存在する多種類のガス成分に対応するガス放出量
を分離して定量することが出来る。
【図１】本発明に係るガス放出量測定装置の一実施例を
示す図解図である。
示す図解図である。
【図２】分圧計の出力並びに各ガス成分毎の放出量を示
す出力線図である。
す出力線図である。
１０…試料 ２１…第１真空チャンバ ２７…オリフィス ２９…第２真空チャンバ ４１，４３…分圧計
Claims (2)
- 【請求項１】 被測定試料（１０）を収容する第１の真
空チャンバ（２１）と、これに圧力伝達を遅延させるオ
リフィス（２７）を介して連結される第２真空チャンバ
（２９）とを有するオリフィス式ガス放出量測定装置に
おいて、上記第１、第２真空チャンバ（２１，２９）内
に夫々に含まれるガス成分の圧力をガス成分毎に検出す
る分圧測定用真空計（４１，４３）を夫々設けたことを
特徴とするガス放出量測定装置。 - 【請求項２】 上記分圧測定用真空計（４１，４３）を
計算機（３９）に接続し、各分圧測定用真空計の出力を
夫々Ｐ１，Ｐ２とし且つ上記オリフィスのコンダクタン
スをＣとした場合に、各ガス成分Ｑは次式； Ｑ＝Ｃｘ（Ｐ１−Ｐ２） で現されることを特徴とする請求項１に記載のガス放出
量測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23613091A JPH0572015A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ガス放出量測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23613091A JPH0572015A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ガス放出量測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0572015A true JPH0572015A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16996207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23613091A Withdrawn JPH0572015A (ja) | 1991-09-17 | 1991-09-17 | ガス放出量測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0572015A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0702360A1 (en) | 1994-09-13 | 1996-03-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magnetic recording medium |
| US7108573B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-09-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Sealed container, manufacturing method therefor, gas measuring method, and gas measuring apparatus |
| CN113624391A (zh) * | 2020-05-08 | 2021-11-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油田集输管道内h2s和co2分压的获取方法 |
-
1991
- 1991-09-17 JP JP23613091A patent/JPH0572015A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0702360A1 (en) | 1994-09-13 | 1996-03-20 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Magnetic recording medium |
| US7108573B2 (en) | 2002-10-17 | 2006-09-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Sealed container, manufacturing method therefor, gas measuring method, and gas measuring apparatus |
| US7308819B2 (en) | 2002-10-17 | 2007-12-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Gas measuring method inside a sealed container |
| US7679279B2 (en) | 2002-10-17 | 2010-03-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Image display device having a sealed container with an exhaust pipe |
| CN113624391A (zh) * | 2020-05-08 | 2021-11-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油田集输管道内h2s和co2分压的获取方法 |
| CN113624391B (zh) * | 2020-05-08 | 2023-04-07 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种油田集输管道内h2s和co2分压的获取方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |