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公開番号2025060825
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-10
出願番号2024228126,2024012522
出願日2024-12-25,2020-03-24
発明の名称ガス分析装置を有するシステム
出願人アトナープ株式会社
代理人個人
主分類G01N 27/62 20210101AFI20250403BHJP(測定;試験)
要約【課題】プロセスチャンバーで実施されるプロセスを安定して制御できることが要望されている。
【解決手段】プラズマプロセスが実施されるプロセスチャンバーと、プロセスチャンバーからのサンプルガスが供給されるガス分析装置と、ガス分析装置を介してサンプルガスを排気する排気システムと、ガス分析装置の測定結果に基づいてプロセスチャンバー内で実施される少なくとも1つのプロセスを制御するプロセス制御ユニットとを有するシステムを提供する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
プラズマプロセスが実施されるプロセスチャンバーと、
前記プロセスチャンバーからのサンプルガスが供給されるガス分析装置と、
前記ガス分析装置を介して前記サンプルガスを排気する排気システムと、
前記ガス分析装置の測定結果に基づいて前記プロセスチャンバー内で実施される少なくとも１つのプロセスを制御するプロセス制御ユニットとを有する、システム。
続きを表示（約 740 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記プロセスチャンバーから前記ガス分析装置への前記サンプルガスの流入量を制御する機能を含むガス入力ユニットを有する、システム。
【請求項３】
請求項２において、
前記ガス入力ユニットは、前記プロセスチャンバーからのガスのみを前記サンプルガスとして前記ガス分析装置に供給する、システム。
【請求項４】
請求項１において、
前記ガス分析装置は、前記サンプルガスをイオン化したガスをフィルタリングするフィルターユニットと、
フィルタリングされたイオンを検出するディテクタユニットとを含む、システム。
【請求項５】
請求項１において、
前記プロセス制御ユニットは、前記少なくとも１つのプラズマプロセスのエンドポイントを、前記少なくとも１つのプラズマプロセスの副生成物の前記ガス分析装置による測定結果により判断するユニットを含む、システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記プロセスチャンバー内で実施される少なくとも１つのプロセスは、化学蒸着（ＣＶＤ）および物理蒸着（ＰＶＤ）の少なくともいずれかを含む、システム。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記プロセスチャンバー内で実施される少なくとも１つのプロセスは、半導体製造プロセスの少なくとも１つを含む、システム。
【請求項８】
請求項１ないし５のいずれかにおいて、
前記プロセスチャンバー内で実施される少なくとも１つのプロセスは、光学部品の製造プロセスの少なくとも１つを含む、システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス分析装置に関するものである。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、長寿命を担保できる熱電子放出用フィラメントを提供すること、及びこの熱電子放出用フィラメントを使用した質量分析計の分析精度を向上することに関する技術が開示されている。そのため、電流が流れる芯材と、前記芯材の表面を覆うように形成された電子放出層とを具備する熱電子放出用フィラメントであって、前記電子放出層がガスを実質的に遮断する緻密さを有することを特徴とすることが開示されている。
【０００３】
特許文献２には、グロー放電発光分析装置（ＧＤ－ＯＥＳ、Glow discharge optical emission spectrometry）において、試料ホルダは、試料固定面を有する電極（第２電極）と、試料固定面を内側に配置した外筒部及び内筒部（当接部）とを備える。グロー放電管の開口部から試料が離れた状態で、内筒部の開口端が開口部の周縁に当接される。連通したグロー放電管と外筒部及び内筒部との内部を減圧し、アルゴンガスを供給する。次に、内筒部を外筒部に対して動かして試料をグロー放電管の陽極（第１電極）の円筒部（端部）の先端に近づけ、流路（冷却部）に冷媒を流して試料を冷却し、電極に電圧を印加して、グロー放電発光分析を行うことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１０７８１６号公報
特開２０１６－２７３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プロセスチャンバーで実施されるプロセスを安定して制御できることが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様は、プラズマプロセスが実施されるプロセスチャンバーと、プロセスチャンバーからのサンプルガスが供給されるガス分析装置と、ガス分析装置を介してサンプルガスを排気する排気システムと、ガス分析装置の測定結果に基づいてプロセスチャンバー内で実施される少なくとも１つのプロセスを制御するプロセス制御ユニットとを有するシステムである。このシステムにおいては、ガス分析装置の測定結果に基づいてプロセスチャンバーの内部状態を安定して精度よく監視でき、プロセスチャンバー内で実施されるプロセスを安定して制御できる。
【０００７】
誘電性の壁体構造を備え、測定対象のサンプルガスのみが流入するサンプルチャンバーと、誘電性の壁体構造を介して電場および／または磁場により、減圧されたサンプルチャンバー内でプラズマを生成するプラズマ生成機構と、生成されたプラズマを介してサンプルガスを分析する分析ユニットとを有するガス分析装置であってもよい。このガス分析装置においては、測定対象のサンプルガスのみが流入するサンプルチャンバーでプラズマを生成するので、グロー放電用のアルゴンガスやプラズマトーチを生成するためのアルゴンガスなどの、サンプルガス以外のガスを用いずにプラズマを生成できる。したがって、分析ユニットにより、生成されたプラズマを介してサンプルガスを分析することにより、サンプルガスに含まれる成分をより精度よく、また、定量的に測定することが可能となる。
【０００８】
また、サンプルチャンバーにおいて誘電性の壁体構造を介して電場および／または磁場を用いてプラズマを生成することにより、グロー放電用のカソードや、熱電放出用のフィラメントなどの腐食に対する耐性の低い部品を排除できる。このため、腐食性のガスを含むサンプルガスであっても長期間にわたり、精度よく分析できるガス分析装置を提供できる。
【０００９】
ガス分析装置は、サンプルチャンバーに、プロセスからのサンプルガスのみが流入するように構成されたガス入力ユニットを備えていてもよい。プロセス、特に、エッチング、膜生成などのプラズマプロセスを含むプロセスからのサンプルガスは、アルゴンガスなどのアシストなしでプラズマを生成しやすく、このガス分析装置が適用されるアプリケーションの１つである。
【００１０】
誘電性の壁体構造は、石英（Ｑｕａｒｔｚ）、酸化アルミニウム（Ａｌ
２
Ｏ
３
）および窒化ケイ素（ＳｉＮ
３
）の少なくともいずれかを含んでもよい。プラズマ生成機構は、誘電結合プラズマ（ＩＣＰ、Inductively Coupled Plasma）、誘電体バリア放電（ＤＢＤ、Dielectric Barrier Discharge）および電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ、Electron Cyclotron Resonance）の少なくともいずれかによりプラズマを発生する機構を含んでもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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