JPH0754294B2 - 微粒子測定装置 - Google Patents
微粒子測定装置Info
- Publication number
- JPH0754294B2 JPH0754294B2 JP1010872A JP1087289A JPH0754294B2 JP H0754294 B2 JPH0754294 B2 JP H0754294B2 JP 1010872 A JP1010872 A JP 1010872A JP 1087289 A JP1087289 A JP 1087289A JP H0754294 B2 JPH0754294 B2 JP H0754294B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reaction tube
- fine particles
- cavity
- pressure
- sample gas
- Prior art date
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- Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は半導体プロセスにおいてクリーンルーム内或は
常圧CVD装置内のような大気圧又は常圧下の空間内にお
ける微粒子をインプロセスで検出できる微粒子測定装置
に関する。
常圧CVD装置内のような大気圧又は常圧下の空間内にお
ける微粒子をインプロセスで検出できる微粒子測定装置
に関する。
〈従来の技術〉 従来、微粒子測定装置として、反応槽中にレーザ光を照
射し、散乱光に基づきガス中の微粒子の大きさを求める
方法が公知である。しかしながら、この方法は次のよう
な欠点がある。
射し、散乱光に基づきガス中の微粒子の大きさを求める
方法が公知である。しかしながら、この方法は次のよう
な欠点がある。
レーザ光の波長の制約から、直径が0.1μｍ以下の
微粒子の測定は原理的に出来ない。加えて実際の測定で
は測定装置を反応槽外において測定するため窓の汚れ等
によって0.5μｍ以下の微粒子は測定出来ない。一方、
半導体素子の高集積化は急速に進み、1MビットDRAM、4M
ビットDRAMのプロセスでは管理すべき微粒子の大きさが
0.05μｍのレベルとなっている。
微粒子の測定は原理的に出来ない。加えて実際の測定で
は測定装置を反応槽外において測定するため窓の汚れ等
によって0.5μｍ以下の微粒子は測定出来ない。一方、
半導体素子の高集積化は急速に進み、1MビットDRAM、4M
ビットDRAMのプロセスでは管理すべき微粒子の大きさが
0.05μｍのレベルとなっている。
光学的手法による検出のため微粒子の大きさしか分
らず、微粒子の組成についての情報は得られない。
らず、微粒子の組成についての情報は得られない。
〈発明が解決しようとする課題〉 本発明の解決しようとする技術的課題は、大気圧又は常
圧下の空間内に存在する直径が0.05μｍ程度の微粒子を
インラインで検出でき同時に成分の同定も行える微粒子
測定装置を実現することにある。
圧下の空間内に存在する直径が0.05μｍ程度の微粒子を
インラインで検出でき同時に成分の同定も行える微粒子
測定装置を実現することにある。
〈課題を解決するための手段〉 本発明の構成は、 マイクロ波源３と，該マイクロ波源で発生したマイクロ
波を導入するキャビティ４と，該キャビティの中央付近
を貫通して設けられ一端に検出窓を有する反応管５と，
該反応管の他端に一端が接続され他端が常圧下でかつ、
微粒子を含む空間に配置されたキャピラリーチューブ２
と，前記反応管内を減圧する排気手段６と，前記反応管
の検出窓に隣接して設けられた分析手段７とからなり， 前記排気手段により前記反応管内を原子化／イオン化が
可能な程度に減圧し，前記反応管内にキャリアガスを導
入して前記マイクロ波によりプラズマを生成するととも
に前記キャピラリーチューブにより常圧下のサンプルガ
スを導入し，前記サンプルガスに含まれる微粒子により
前記反応管内に発生したイオンの発光スペクトルをイン
ラインで前記分析装置で分析することにより前記微粒子
の定性・定量分析を行うことを特徴とするものである。
波を導入するキャビティ４と，該キャビティの中央付近
を貫通して設けられ一端に検出窓を有する反応管５と，
該反応管の他端に一端が接続され他端が常圧下でかつ、
微粒子を含む空間に配置されたキャピラリーチューブ２
と，前記反応管内を減圧する排気手段６と，前記反応管
の検出窓に隣接して設けられた分析手段７とからなり， 前記排気手段により前記反応管内を原子化／イオン化が
可能な程度に減圧し，前記反応管内にキャリアガスを導
入して前記マイクロ波によりプラズマを生成するととも
に前記キャピラリーチューブにより常圧下のサンプルガ
スを導入し，前記サンプルガスに含まれる微粒子により
前記反応管内に発生したイオンの発光スペクトルをイン
ラインで前記分析装置で分析することにより前記微粒子
の定性・定量分析を行うことを特徴とするものである。
〈作用〉 マイクロ波誘導プラズマの場合、前記反応管の真空度が
10Torr前後の真空度において4000°Ｋ以上の熱プラズマ
が生成される。この励起温度は前記サンプルガスに含ま
れる微粒子を解離（ガス化・イオン化）するに充分な温
度である。前記空間は大気圧又は常圧であり、サンプル
ガスは圧力差によって前記キャピラリチューブを通じ前
記反応管内に導かれる。サンプルガス中の微粒子は粒径
が小さい程、解離し易く、イオン化された微粒子は成分
固有のスペクトルで発光する。これを分光器を用いて測
定し、或は原子イオンを質量分析装置に導いて測定し、
微粒子の量的測定並びに成分の同定を行う。
10Torr前後の真空度において4000°Ｋ以上の熱プラズマ
が生成される。この励起温度は前記サンプルガスに含ま
れる微粒子を解離（ガス化・イオン化）するに充分な温
度である。前記空間は大気圧又は常圧であり、サンプル
ガスは圧力差によって前記キャピラリチューブを通じ前
記反応管内に導かれる。サンプルガス中の微粒子は粒径
が小さい程、解離し易く、イオン化された微粒子は成分
固有のスペクトルで発光する。これを分光器を用いて測
定し、或は原子イオンを質量分析装置に導いて測定し、
微粒子の量的測定並びに成分の同定を行う。
〈実施例〉 以下図面に従い本発明を説明する。第１図は本発明実施
例装置の構成図である。図中、１は半導体プロセスにお
けるクリーンルーム、或は常圧CVD装置のような大気圧
又は常圧下の空間を示す。２はサンプルガスSGを採取す
るため一端が空間１内に挿入されたキャピラリチュー
ブ、３はマイクロ波源、４はマイクロ波源３からのマイ
クロ波が導入されたキャビティである。５は石英製の反
応管で、キャビティ４内を貫通して設置され、その一端
にはキャピラリチューブ２が接続されると共に、アルゴ
ン、ヘリウム等のキャリアガスCGを導入するキャリアガ
ス導入部5aが設けられている。この反応管の他端には検
出窓5bが設けられると共に、ガス排出部5cが設けられて
いる。６は排気手段でガス排出部5cを通じ反応管５内を
真空に引く。７は検出窓5bに向けて設けられサンプルガ
スSG中の微粒子を定性・定量分析する分析手段である。
この分析手段には、分光分析器、或は四重極質量分析計
のような質量分析装置が用いられる。7aは検出部として
の光電子増倍管である。８は信号検出部で、この中には
前置増幅器8a、A/D変換器8b、マイクロプロセッサを用
いた演算処理回路8c等が含まれる。
例装置の構成図である。図中、１は半導体プロセスにお
けるクリーンルーム、或は常圧CVD装置のような大気圧
又は常圧下の空間を示す。２はサンプルガスSGを採取す
るため一端が空間１内に挿入されたキャピラリチュー
ブ、３はマイクロ波源、４はマイクロ波源３からのマイ
クロ波が導入されたキャビティである。５は石英製の反
応管で、キャビティ４内を貫通して設置され、その一端
にはキャピラリチューブ２が接続されると共に、アルゴ
ン、ヘリウム等のキャリアガスCGを導入するキャリアガ
ス導入部5aが設けられている。この反応管の他端には検
出窓5bが設けられると共に、ガス排出部5cが設けられて
いる。６は排気手段でガス排出部5cを通じ反応管５内を
真空に引く。７は検出窓5bに向けて設けられサンプルガ
スSG中の微粒子を定性・定量分析する分析手段である。
この分析手段には、分光分析器、或は四重極質量分析計
のような質量分析装置が用いられる。7aは検出部として
の光電子増倍管である。８は信号検出部で、この中には
前置増幅器8a、A/D変換器8b、マイクロプロセッサを用
いた演算処理回路8c等が含まれる。
第２図は本発明実施例装置の要部を示す断面図である。
本図において、第１図における部分に対応する部分に同
一符号が付されている。キャビティ４には円板型で、外
周部よりマイクロ波が導入され、中心にマイクロ波が集
中する。例えば、Beenakker型キャビティが用いられ
る。反応管５はキャビティ４の中心部を通るように設置
される。
本図において、第１図における部分に対応する部分に同
一符号が付されている。キャビティ４には円板型で、外
周部よりマイクロ波が導入され、中心にマイクロ波が集
中する。例えば、Beenakker型キャビティが用いられ
る。反応管５はキャビティ４の中心部を通るように設置
される。
このような構成で、排気手段６によって反応管５内の真
空度を10Torr前後に引き、マイクロ波源３から周波数が
2.45GHzのマイクロ波をキャビティ４内に導き、キャリ
アガスCGを流すと、反応管５内に4000°Ｋ以上の熱プラ
ズマPLが生成される。
空度を10Torr前後に引き、マイクロ波源３から周波数が
2.45GHzのマイクロ波をキャビティ４内に導き、キャリ
アガスCGを流すと、反応管５内に4000°Ｋ以上の熱プラ
ズマPLが生成される。
一方、空間１内は大気圧又は常圧に保たれておりサンプ
ルガスSGは圧力差によってキャピラリチューブ２を通じ
反応管５内に導かれる。プラズマPLに導かれたサンプル
ガスSG中の微粒子は解離されイオン化される。プラズマ
によって解離される微粒子は直径が小さい程解離しやす
く、直径が0.1〜0.05μｍまでの微粒子を解離すること
ができる。
ルガスSGは圧力差によってキャピラリチューブ２を通じ
反応管５内に導かれる。プラズマPLに導かれたサンプル
ガスSG中の微粒子は解離されイオン化される。プラズマ
によって解離される微粒子は直径が小さい程解離しやす
く、直径が0.1〜0.05μｍまでの微粒子を解離すること
ができる。
イオン化された微粒子は成分固有のスペクトルで発光す
る。この発光を例えば分光器を用いた分析手段７で検出
すれば、スペクトルの強度から微粒子の量的情報が得ら
れ、スペクトルの波長に基づき成分の同定を行う。
る。この発光を例えば分光器を用いた分析手段７で検出
すれば、スペクトルの強度から微粒子の量的情報が得ら
れ、スペクトルの波長に基づき成分の同定を行う。
〈発明の効果〉 本発明によれば以下のような効果を有する。
従来の光学的方法によっては原理的に測定が不可能
であった直径が0.1〜0.05μｍレベルの微粒子をインラ
インで検出することができる。
であった直径が0.1〜0.05μｍレベルの微粒子をインラ
インで検出することができる。
微粒子の量的情報が得られる他、成分の同定も同時
に行える。
に行える。
キャピラリチューブを使って前記反応管と前記キャ
ビティとの圧力差でサンプリングを行うのでサンプルガ
スを移送する特別の手段が要らない。
ビティとの圧力差でサンプリングを行うのでサンプルガ
スを移送する特別の手段が要らない。
マイクロ波誘導に基づくプラズマ中では微粒子の径
が小さい程、解離、イオン化し易く原理的に径の小さな
微粒子の測定に向いている。
が小さい程、解離、イオン化し易く原理的に径の小さな
微粒子の測定に向いている。
例えば常圧下の空間がCVD装置内の場合は、その中
の不純物が一定量を越えたときに、即座に作業を中止し
てCVD装置内の清掃を行ったり、あるロットの物を不良
品として廃棄することにより、これを組み込む製品の不
良を防止することが出来る。
の不純物が一定量を越えたときに、即座に作業を中止し
てCVD装置内の清掃を行ったり、あるロットの物を不良
品として廃棄することにより、これを組み込む製品の不
良を防止することが出来る。
第１図は本発明実施例装置の構成図、第２図は本発明実
施例装置の要部を示す断面図である。 １……半導体プロセスにおける大気圧又は常圧下の空
間、２……キャピラリチューブ、３……マイクロ波源、
４……キャビティ、５……反応管、６……排気手段、７
……分析手段、８……信号検出部
施例装置の要部を示す断面図である。 １……半導体プロセスにおける大気圧又は常圧下の空
間、２……キャピラリチューブ、３……マイクロ波源、
４……キャビティ、５……反応管、６……排気手段、７
……分析手段、８……信号検出部
Claims (1)
- 【請求項１】マイクロ波源３と，該マイクロ波源で発生
したマイクロ波を導入するキャビティ４と，該キャビテ
ィの中央付近を貫通して設けられ一端に検出窓を有する
反応管５と，該反応管の他端に一端が接続され他端が常
圧下でかつ，微粒子を含む空間に配置されたキャピラリ
ーチューブ２と，前記反応管内を減圧する排気手段６
と，前記反応管の検出窓に隣接して設けられた分析手段
７とからなり， 前記排気手段により前記反応管内を原子化／イオン化が
可能な程度に減圧し，前記反応管内にキャリアガスを導
入して前記マイクロ波によりプラズマを生成するととも
に前記キャピラリーチューブにより常圧下のサンプルガ
スを導入し，前記サンプルガスに含まれる微粒子により
前記反応管内に発生したイオンの発光スペクトルをイン
ラインで前記分析装置で分析することにより前記微粒子
の定性・定量分析を行うことを特徴とする微粒子測定装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010872A JPH0754294B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 微粒子測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1010872A JPH0754294B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 微粒子測定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02190744A JPH02190744A (ja) | 1990-07-26 |
| JPH0754294B2 true JPH0754294B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=11762431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1010872A Expired - Lifetime JPH0754294B2 (ja) | 1989-01-19 | 1989-01-19 | 微粒子測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0754294B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01269555A (ja) * | 1988-04-20 | 1989-10-27 | Fuji Photo Film Co Ltd | サーマルプリンタ装置 |
| JP3057184B2 (ja) * | 1991-04-26 | 2000-06-26 | 横河電機株式会社 | プラズマ発生装置 |
| JP2804873B2 (ja) * | 1992-12-17 | 1998-09-30 | 三菱電機株式会社 | 微粒子分析装置および微粒子分析方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57108655A (en) * | 1980-12-25 | 1982-07-06 | Tsukasa Sotsuken:Kk | Device for measuring air fuel ratio of internal combustion engine or other burning apparatus |
| JPS57130433U (ja) * | 1981-02-06 | 1982-08-14 |
-
1989
- 1989-01-19 JP JP1010872A patent/JPH0754294B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02190744A (ja) | 1990-07-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080607 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090607 Year of fee payment: 14 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term | ||
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090607 Year of fee payment: 14 |