[发明专利]高压气体采样试验装置及采样试验方法

说明书

本申请实施例中提供了一种高压气体采样试验装置及采样试验方法，高压气体采样试验装置包括真空过渡组件、真空测量组件以及采样通道组件；真空过渡组件用于减压获取一定气压的待测高压气体；真空测量组件用于测量所述待测高压气体的气体组成；采样通道组件用于连接所述真空过渡组件和/或真空测量组件；其中，所述采样通道组件包括并联的以下采样通道支路中的至少两种：小孔采样通道支路、毛细管采样通道支路以及采样阀通道支路。通过本申请的高压气体采样试验装置及采样试验方法可以系统地研究分析某种或者某几种气体采样方式对气体成分分析的影响。

技术领域

本申请属于测量分析技术领域，具体地，涉及一种高压气体采样试验装置及采样试验方法。

背景技术

极紫外光刻技术(EUVL)用于获得7nm及以下光刻节点技术，极紫外光刻机采用波长为13.5nm的极紫外光(EUV)，由于空气及几乎所有的折射光学材料对EUV13.5nm具有强烈的吸收作用，因此极紫外光刻机的光学系统、硅片台和掩模台必须在真空环境中。任何固体材料置于真空环境下都会放气，同时EUV曝光过程中与抗蚀剂作用会产生大量的污染气体。而EUVL光学系统中的反射镜对污染物非常敏感，稍有污染即造成其反射率下降，因此EUVL系统对各真空微环境的总压、气体组分及分压都具有严格的要求。有文献(AbneeshSrivastava，StenioPereira,Thomas Gaffney.Sub-Atmospheric GasPurification for EUVL Vacuum Environment Control.SPIE,2012)指出，极紫外光刻机(EUVL)部分真空环境要求碳氢化合物(CxHy)分压≤1×10^-7Pa，水分压≤1×10^-5Pa，以确保光学系统7-10年内的反射率损失小于1％。

工业上常采用质谱仪来实现对真空中气体成分和分压的精确测量。一般质谱仪要求必须在一定的真空(如10^-2Pa)下进行运行，否则会造成质谱仪部件的损伤。而EUVL真空微环境的总压约为Pa量级的低真空，高于一般质谱仪的工作压力，需要将真空中的待测气体降压采样进行检测；同时EUVL真空微环境分压测量需要反应足够迅速，对采样时间有一定的要求。

真空下对气体采样的方式很多，如毛细管采样、小孔采样和采样阀等，而气体成分分析结果与采样过程息息相关，如降压测量对获得气体成分比例变化情况、采样时间等等，通过采样方式对气体成分分析的影响研究，进而得到更加准确的真空气体分析结果。因此，亟需高压气体的采样试验装置及采样试验方法，可以系统地研究气体采样方式对气体成分分析的影响。

发明内容

本发明提出了一种高压气体的采样试验装置及采样试验方法，旨在解决现有高压气体采样分析技术中需要系统地研究分析气体采样方式对气体成分分析的影响的问题。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种高压气体采样试验装置，包括真空过渡组件、真空测量组件以及采样通道组件，具体的：

真空过渡组件，用于减压获取一定气压的待测高压气体；

真空测量组件，用于测量待测高压气体的气体组成；

采样通道组件，用于连接真空过渡组件和/或真空测量组件；其中，采样通道组件包括并联的以下采样通道支路中的至少两种：小孔采样通道支路、毛细管采样通道支路以及采样阀通道支路。

可选地，真空过渡组件包括过渡腔室、真空计及真空过渡泵组；过渡腔室前端直接减压获取或者连接采样通道组件后减压获取待测高压气体，过渡腔室后端连接采样通道组件或者真空测量组件；过渡腔室连接真空计及真空过渡泵组。

可选地，真空测量组件包括质谱腔室、真空计、质谱仪及真空测量泵组；质谱腔室前端直接获取或者连接采样通道组件后获取一定气压的待测真空，质谱腔室连接真空计、质谱仪及真空测量泵组。

可选地，真空过渡泵组及真空测量泵组均包括分子泵和机械泵。