[发明专利]气体分析装置及气体分析方法

说明书

本发明能够高精度地测定半导体制造工艺所用的材料气体或因半导体制造工艺所产生的副生成气体所含的卤化物的浓度或分压，气体分析装置对半导体制造工艺所用的材料气体或因半导体制造工艺而产生的副生成气体所含的卤化物的浓度或分压进行分析，并具备：气体池，其导入有材料气体或副生成气体；激光光源，其向气体池照射经波长调制的激光；光检测器，其检测透过气体池的激光；以及信号处理部，其使用由光检测器的输出信号所得的光吸收信号来计算出卤化物的浓度或分压，气体池减压至比大气压小的预定的压力，激光光源在包含卤化物的光吸收信号的特征部在内的波长调制范围对所述激光进行波长调制。

技术领域

本发明涉及一种气体分析装置及气体分析方法。

背景技术

以往，如专利文献1所示，作为对半导体制造工艺所用的材料气体或因半导体制造工艺而产生的副生成气体所含的测定对象成分进行测定的方法，考虑使用非分散型红外线吸收法(NDIR)。在使用该NDIR的气体分析装置中，使用灯丝(filament)等产生广波长的光的红外光源、及使预定的波长范围的光通过的带通滤波器(band pass filter)，对测定对象成分所致的光的吸收进行测定。

在此，在对半导体制造工艺所用的材料气体或因半导体制造工艺而产生的副生成气体所含的SiF₄或CF₄进行测定的情况下，若存在在相同的波长范围具有吸收的其他干扰成分，则导致SiF₄或CF₄受到这些成分的干扰影响。若为了降低干扰影响而使带通滤波器的波长范围变窄，则由光检测器检测出的光量减少，难以高精度地测定。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-181930号公报

发明内容

技术问题

因此，本发明是为了解决上述问题点而完成的，其主要课题在于，高精度地测定半导体制造工艺所用的材料气体或因半导体制造工艺而产生的副生成气体所含的卤化物的浓度或分压。

技术方案

即，本发明的气体分析装置的特征在于，对半导体制造工艺所用的材料气体或因半导体制造工艺而产生的副生成气体所含的卤化物的浓度或分压进行分析，并具备：气体池，其导入有所述材料气体或所述副生成气体；激光光源，其向所述气体池照射经波长调制的激光；光检测器，其检测透过所述气体池的激光；以及信号处理部，其使用由所述光检测器的输出信号所得的光吸收信号来计算出所述卤化物的浓度或分压，所述气体池减压至比大气压小的预定的压力，所述激光光源在包含所述卤化物的光吸收信号的特征部在内的波长调制范围对所述激光进行波长调制。

若为这样的气体分析装置，则向经减压至比大气压小的预定的压力的气体池照射在包含卤化物的光吸收光谱的特征部在内的波长调制范围进行了波长调制的激光，因此能够可靠地掌握卤化物的光吸收光谱的特征，容易去除干扰成分对卤化物的光吸收信号的影响。在此，将气体池减压至预定的压力，因此获得比大气压下的卤化物的光吸收信号更尖锐的峰，能够降低干扰成分对卤化物的光吸收信号的影响。另外，在以往的NDIR中无法获得卤化物的光吸收光谱，但在本发明中能够获得相当于光吸收光谱的光吸收信号，因此即便在多个成分所致的吸收干扰的情况下，也能够通过光谱解析技术来降低干扰影响。

应予说明，作为光吸收光谱的特征部，例如为包含光吸收光谱的峰与谷或下摆(上升部分)在内的部分。通过如此在包含光吸收光谱的峰与谷或下摆在内的部分对激光进行波长调制，从而能够增大光检测器的输出信号中的对比度，容易去除干扰成分的影响。