CN103562435B - 发光分析装置 - Google Patents

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Abstract

发光分析装置具备：作为第1光强度计算部的一例的等离子光强度计算部（120），通过将由分光计测器（200）计测的表示容器内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算容器内的每个波长的光强度；作为第2光强度计算部的一例的分子光强度计算部（130），通过按每个波长从由上述分光计测器（200）计测的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度；以及比计算部（140），使用第2光强度计算部计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱或第1原子的原子光谱的峰值与第2分子的分子光谱或第2原子的原子光谱的峰值之比。

Description

发光分析装置
技术领域
本发明涉及发光分析装置，特别涉及分析由分光计测器计测出的容器内的发光状态的发光分析装置。
背景技术
在使用等离子CVD装置的成膜时，抑制称作粉末（powder）的微粒子的发生是重要的（例如，参照特开2004－296526号公报）。为了抑制该粉末的发生，测定基板温度是重要的，但难以直接测定基板温度。因此，计算与基板温度关联的、成膜在基板上的Si*的发光强度与SiH*的发光强度之比（“*”是原子的价数）。以往的等离子CVD装置控制向等离子CVD装置的气体流量，以使计算出的比为一定，抑制了粉末的发生。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2004－296526号公报
发明概要
发明要解决的问题
但是，在等离子CVD装置内，不仅是基板，还存在等离子状态的原料气体，该原料气体发光，所以难以仅观测成膜在基板上的薄膜的分子或原子的发光强度（分子光谱或原子光谱）。因此，难以正确地计算特定的两个分子或原子的发光强度比。
这样的问题并不限定于等离子CVD装置，而共通地存在于溅射装置、蚀刻装置或杀菌监视装置等的需要计算容器内的两种分子或原子的发光强度比的装置中。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而做出的，目的是提供一种能够正确地计算特定的两个分子或原子的发光强度比的发光分析装置。
用于解决问题的手段
为了达到上述目的，有关本发明的一技术方案的发光分析装置具备：第1光强度计算部，通过将由分光计测器计测出的表示容器内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算上述容器内的每个波长的光强度；第2光强度计算部，通过按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度；以及比计算部，使用上述第2光强度计算部计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱或第1原子的原子光谱的峰值与第2分子的分子光谱或第2原子的原子光谱的峰值之比。
根据该结构，通过将由分光计测器计测出的分光光谱利用多项式近似，计算每个波长的光强度。该多项式近似得到的光强度相当于表示作为连续光谱的热放射的光强度。因此，通过从分光光谱所表示的光强度减去利用多项式近似的光强度，能够正确地计算分子或原子的发光的光强度。因此，能够正确地计算特定的两个分子或原子的发光强度比。
例如也可以是，上述第1光强度计算部通过将由上述分光计测器计测出的、表示等离子CVD（Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积）装置的上述容器内的每个波长的光强度的上述分光光谱利用多项式近似，计算存在于上述等离子CVD装置内的等离子释放的光的每个波长的光强度；上述第2光强度计算部通过按每个波长、从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的上述等离子释放的光的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的、成膜在基板上的薄膜的分子或原子的发光的光强度。
根据该结构，通过将由分光计测器计测出的分光光谱利用多项式近似，计算等离子释放的光的每个波长的光强度。等离子由于是遍及宽波段的光，所以能够利用多项式近似。因此，通过从由上述分光计测器计测出的分光光谱所表示的光强度减去利用多项式近似的等离子释放的光的光强度，能够正确地计算成膜在基板上的薄膜的分子或原子的发光的光强度。因此，能够正确地计算特定的两个分子或原子的发光强度比。
此外，也可以是，上述发光分析装置还具备波长取得部，该波长取得部取得第1波长、大于上述第1波长的第2波长、大于上述第2波长的第3波长以及大于上述第3波长的第4波长；上述第1光强度计算部（a）通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第1波长到上述第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱、和由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第3波长到上述第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行规定的函数的拟合，计算作为从上述第1波段所包含的第1规定波长到上述第2波段所包含的第2规定波长的波段的第3波段的光的光强度，（b）通过将上述第3波段中的计算出的光强度和上述第3波段以外的波段中的上述分光光谱利用多项式近似，计算上述容器内的每个波长的光强度。
在由分光计测器计测出的分光光谱中，包括表示作为连续光谱的热放射的分光光谱、和分子或原子的亮线光谱。因此，由分光计测器计测出的分光光谱在与亮线光谱对应的波长中光强度变大。因此，如果将由分光计测器计测出的分光光谱利用多项式近似，则会受到亮线光谱的值的影响，有时不能正确地计算表示作为连续光谱的热放射的每个波长的光强度。所以，通过将第3波段的光的光强度根据位于该波段的前后的第1波段和第2波段的光强度来计算，能够正确地计算表示作为连续光谱的热放射的分光光谱。由此，能够正确地计算与亮线光谱对应的分子或原子的发光的光强度，进而，能够正确地计算特定的两个分子或原子的发光强度比。
更优选的是，上述第1光强度计算部还在各波长的光强度中从与近似的上述多项式的差大的光强度起除去规定的比例的光强度后，再次将上述第3波段中的计算出的光强度和上述第3波段以外的波段中的上述分光光谱利用多项式近似。
在通过除去与多项式的差较大的光强度而将噪声的影响消除后，能够正确地计算表示作为连续光谱的热放射的分光光谱。
此外，也可以是，上述发光分析装置还具备波长取得部，该波长取得部取得第1波长、大于上述第1波长的第2波长、大于上述第2波长的第3波长和大于上述第3波长的第4波长；上述第1光强度计算部通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第1波长到上述第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱、和由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第3波长到上述第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行规定的函数的拟合，计算作为从上述第1波段所包含的第1规定波长到上述第2波段所包含的第2规定波长的波段的第3波段的光的光强度；上述第2光强度计算部通过在上述第3波段中按每个波长、从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度。
在由分光计测器计测出的分光光谱中，包括表示作为连续光谱的热放射的分光光谱、以及分子或原子的亮线光谱。因此，由分光计测器计测出的分光光谱在与亮线光谱对应的波长中光强度变大。因此，如果将由分光计测器计测出的分光光谱利用多项式近似，则会受到亮线光谱的值的影响，有时不能正确地计算表示作为连续光谱的热放射的每个波长的光强度。所以，通过将第3波段的光的光强度根据位于该波段的前后的第1波段和第2波段的光强度来计算，能够正确地计算表示作为连续光谱的热放射的分光光谱。因此，能够正确地计算与亮线光谱对应的分子或原子的发光的光强度，进而，能够正确地计算特定的两个分子或原子的发光强度比。
具体而言，也可以是，上述第1光强度计算部通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第1波长到上述第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱进行直线拟合，来计算第1直线，通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第3波长到上述第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行直线拟合，来计算第2直线，通过将上述第1直线上的上述第1规定波长的点与上述第2直线上的上述第2规定波长的点用直线连结，计算第3波段的光的光强度。
此外，也可以是，上述第1规定波长是（上述第1波长+上述第2波长）/2；上述第2规定波长是（上述第3波长+上述第4波长）/2。
此外，也可以是，上述第1规定波长是第2波长；上述第2规定波长是第3波长。
另外，本发明不仅能够作为具备这样的特征性的处理部的发光分析装置实现，还能够作为以包含在发光分析装置中的特征性的处理部执行的处理为步骤的发光分析方法实现。此外，还能够作为用于使计算机作为包含在发光分析装置中的特征性的处理部发挥功能的程序或使计算机执行包含在发光分析方法中的特征性的步骤的程序实现。并且，当然可以使这样的程序经由CD－ROM（Compact Disc－Read Only Memory）等的计算机可读取的非易失性的记录介质或因特网等的通信网络流通。
发明效果
根据本发明，能够提供能够正确地计算特定的两个分子或原子的发光强度比的发光分析装置。
附图说明
图1是表示有关本发明的实施方式1的等离子CVD系统的功能结构的框图。
图2是表示等离子发光分析装置的动作的流程图。
图3是表示显示在显示装置上的图像的一例的图。
图4是表示SiH*的发光的光强度的时间的推移的曲线图。
图5是表示等离子发光分析装置的各种分析结果的图。
图6是表示有关本发明的实施方式2的等离子CVD系统的功能结构的框图。
图7是表示等离子发光分析装置的动作的流程图。
图8是表示分光光谱的曲线图。
图9是表示等离子光强度计算处理（图7的S14）的详细的流程图。
图10是用于说明多项式近似处理（图9的S24）的曲线图。
图11是用于说明本发明的实施方式2的变形例的等离子发光分析装置的动作的图。
图12是用于说明等离子发光分析装置的分析结果向等离子CVD装置的反馈处理的图。
具体实施方式
以下说明的实施方式都是表示本发明的一具体例的。在以下的实施方式中表示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接形态、步骤、步骤的顺序等是一例，并不是要限定本发明。此外，关于以下的实施方式的构成要素中的、在表示最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
（实施方式1）
以下，对有关本发明的实施方式1的等离子CVD系统进行说明。
图1是表示有关本发明的实施方式1的等离子CVD系统的功能结构的框图。
等离子CVD系统是在基板上使薄膜成膜的系统，包括等离子CVD装置210、分光计测器200、等离子发光分析装置100和显示装置300。
等离子CVD装置210在使原料气体等离子化后，在基板上使薄膜成膜。即，等离子CVD装置210在容器内使原料气体成为等离子状态，生成活性的激励分子、原子团（radical）、离子，促进化学反应，由此在基板上使薄膜成膜。
分光计测器200计测表示等离子CVD装置210内的每个波长的光强度的分光光谱。
等离子发光分析装置100是分析容器内的发光状态的发光分析装置的一例，是分析等离子CVD装置210的容器内的等离子的发光状态的装置。
显示装置300是显示由分光计测器200计测出的分光光谱、或等离子发光分析装置100分析的分析结果的装置。
等离子CVD装置210、分光计测器200和显示装置300由于能够使用周知的技术构成，所以省略其详细的说明。
等离子发光分析装置100包括等离子光强度计算部120、分子光强度计算部130和比计算部140。
等离子光强度计算部120是第1光强度计算部的一例，通过将由分光计测器200计测的表示容器内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算容器内的每个波长的光强度。例如，等离子光强度计算部120通过将由分光计测器200计测的表示等离子CVD装置210内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算表示作为在波长方向上连续的连续光谱的热放射的光强度，即存在于等离子CVD装置210内的等离子所释放的光的每个波长的光强度。
分子光强度计算部130是第2光强度计算部的一例，通过按每个波长，从分光光谱所表示的光强度减去等离子光强度计算部120计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度。例如，分子光强度计算部130通过按每个波长，从分光光谱所表示的光强度减去等离子光强度计算部120计算出的等离子释放的光的光强度，计算成膜在基板上的薄膜的分子的发光的光强度。
比计算部140使用分子光强度计算部130计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱的峰值与第2分子的分子光谱的峰值之比。在以下的说明中，比计算部140计算的比为分子光谱彼此之比。但是，比计算部140计算的比并不限定于分子光谱彼此之比。例如，比计算部140既可以计算原子光谱与分子光谱之比，也可以计算原子光谱彼此之比。
以下，示出具体例来说明等离子发光分析装置100的动作。
图2是表示等离子发光分析装置100的动作的流程图。
等离子光强度计算部120通过将由分光计测器200计测的表示等离子CVD装置210内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算存在于等离子CVD装置210内的等离子释放的光的每个波长的光强度（S2）。该等离子释放的光示出作为连续光谱的热放射。
图3是表示显示在显示装置300上的图像的一例的图。横轴表示波长，纵轴表示光强度。例如，等离子光强度计算部120使用最小二乘法，对由分光计测器200计测出的分光光谱400进行例如9元多项式拟合。拟合的结果能得到波形402。波形402表示作为连续光谱的热放射的光强度，即存在于等离子CVD装置210内的等离子释放的光的每个波长的光强度。等离子释放的光是通过原料气体成为等离子状态而释放的光。这样的光例如有可能是作为成膜在基板上的薄膜的分子的SiH4分离为原子并再结合时释放的光、以及从SiH4游离的电子碰撞到SiH4时释放的光的某一方或双方。
接着，分子光强度计算部130按每个波长从分光光谱所表示的光强度减去等离子光强度计算部120计算出的等离子释放的光的光强度，从而计算成膜在基板上的薄膜的分子的发光的光强度（S4）。该光强度相当于分子或原子的亮线光谱。
例如，参照图3，分子光强度计算部130按每个波长从分光光谱400所表示的光强度减去波形402所表示的光强度，从而得到波形404。该波形404表示每个波长的、成膜在基板上的薄膜的分子的发光的光强度。例如，SiH*在波长414.23nm中光强度为峰值，在此情况下光强度是约43。图4是表示SiH*的发光的光强度的时间的推移的曲线图，横轴表示时间，纵轴表示光强度。
最后，比计算部140使用分子光强度计算部130计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱的峰值与第2分子的分子光谱的峰值之比（S6）。
例如，参照图3，比计算部140计算SiH*的光强度与Hα的光强度之比。Hα的光强度，是指氢原子的线光谱中的波长为656.28nm的Hα线的光强度。图5是表示等离子发光分析装置100的各种分析结果的图。图5（f）是表示SiH*的光强度与Hα的光强度之比的时间变化的曲线图，横轴表示时间，纵轴表示上述比。在图5（f）中，一并表示了当前的比的值是0.080、平均的比的值是0.069。另外，图5（a）及图5（b）是与图3及图4中分别表示的图同样的曲线图。此外，图5（c）、图5（d）及图5（e）是表示Hβ的光强度、Si*的光强度及Hα的光强度各自的时间变化的曲线图，横轴表示时间，纵轴表示光强度。Hβ的光强度，是指氢原子的线光谱中的波长为486.13nm的Hβ线的光强度。
如以上说明，根据有关实施方式1的等离子发光分析装置100，通过将由分光计测器200计测出的分光光谱利用多项式近似，计算等离子释放的光的每个波长的光强度。等离子呈现作为连续光谱的热放射，是遍及宽波段的光，所以能够利用多项式近似。因此，通过从分光光谱所表示的光强度减去利用多项式近似的等离子释放的光的光强度，能够正确地计算成膜在基板上的薄膜的分子或原子的发光的光强度。因此，能够正确地计算特定的两个分子的发光强度比。由此，能够控制向等离子CVD装置210内的气体流量，抑制粉末的发生。
（实施方式2）
接着，对有关本发明的实施方式2的等离子CVD系统进行说明。
有关实施方式2的等离子CVD系统在将由分光计测器200计测出的等离子CVD装置210内的分光光谱中的规定的波段的光强度除去而将分光光谱利用多项式近似这一点上与有关实施方式1的等离子CVD系统不同。以下，以与实施方式1不同的点为中心进行说明。
图6是表示有关本发明的实施方式2的等离子CVD系统的功能结构的框图。在以下的说明中，对于与实施方式1的等离子CVD系统的构成要素相同的构成要素赋予相同的附图标记。其名称及功能也相同，所以这里不重复其详细的说明。
等离子CVD系统是在基板上使薄膜成膜的系统，包括等离子CVD装置210、分光计测器200、等离子发光分析装置100A和显示装置300。
等离子发光分析装置100A是分析等离子CVD装置210内的等离子的发光状态的装置，包括波长取得部110、等离子光强度计算部120A、分子光强度计算部130和比计算部140。
波长取得部110取得第1波长、大于第1波长的第2波长、大于第2波长的第3波长、以及大于第3波长的第4波长。波长取得部110既可以取得用户使用键盘输入的各波长的值，也可以从预先存储有各波长的值的存储装置取得各波长的值。
等离子光强度计算部120A是第1光强度计算部的一例。等离子光强度计算部120A（a）通过对由分光计测器200计测出的分光光谱中的、作为从第1波长到第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱、和由分光计测器200计测的分光光谱中的、作为从第3波长到第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行规定函数的拟合，来计算作为从第1波段所包含的第1规定波长到第2波段所包含的第2规定波长的波段的第3波段的光的光强度。此外，等离子光强度计算部120A（b）通过将第3波段中的计算出的光强度和第3波段以外的波段中的分光光谱利用多项式近似，来计算存在于等离子CVD装置210内的等离子释放的光的每个波长的光强度。具体而言，等离子光强度计算部120A通过对由分光计测器200计测的分光光谱中的、作为从第1波长到第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱进行直线拟合，计算第1直线，通过对由分光计测器200计测的分光光谱中的、作为从第3波长到第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行直线拟合，计算第2直线，通过将第1直线上的第1规定波长的点与第2直线上的第2规定波长的点用直线连结，计算第3波段的光的光强度。这里，第1规定波长是（第1波长+第2波长）/2，第2规定波长是（第3波长+第4波长）/2。
以下，示出具体例来说明等离子发光分析装置100A的动作。
图7是表示等离子发光分析装置100A的动作的流程图。
波长取得部110取得第1波长、大于第1波长的第2波长、大于第2波长的第3波长、以及大于第3波长的第4波长（S12）。例如，在图8所示的分光光谱的曲线图中，假设取得了第1波长X1、第2波长X2、第3波长X3和第4波长X4。
等离子光强度计算部120A通过将由分光计测器200计测出的表示等离子CVD装置210内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算表示作为在波长方向上连续的连续光谱的热放射的光强度，即存在于等离子CVD装置210内的等离子释放的光的每个波长的光强度（S14）。
图9是等离子光强度计算处理（图7的S14）的详细的流程图。以下，使用图8所示的分光光谱的曲线图，示出具体例来说明等离子光强度计算处理（图7的S14）。
参照图8，等离子光强度计算部120A通过对由分光计测器200计测出的分光光谱802中的、第1波段（波长X1～X2）所包含的分光光谱804和第2波段（波长X3～X4）所包含的分光光谱806进行直线808拟合，计算第3波段（波长（X1+X2）/2～（X3+X4）/2）的光的光强度（S22）。直线拟合如以下这样进行。即，等离子光强度计算部120A使用最小二乘法对第1波段（波长X1～X2）所包含的分光光谱804进行直线拟合，将拟合的直线上的波长为（X1+X2）/2的点作为第1中点。同样，等离子光强度计算部120A使用最小二乘法对第2波段（波长X3～X4）所包含的分光光谱806进行直线拟合，将拟合的直线上的波长为（X3+X4）/2的点作为第2中点。等离子光强度计算部120A计算将第1中点与第2中点连结的直线808作为表示第3波段（波长（X1+X2）/2～（X3+X4）/2）的光的光强度的直线。另外，直线拟合并不限定于该方法，例如，也可以使用最小二乘法对分光光谱804及806进行直线808拟合以使分光光谱804及806与直线808的距离的平方和为最小来进行。在此情况下，也可以将第3波段设为波长X2～X3。
另外，第3波段并不限定于上述波段，只要是从第1波段所包含的第1规定波长到第2波段所包含的第2规定波长的波段，也可以是其他波段。
等离子光强度计算部120A通过将第3波段中的计算出的光强度和第3波段以外的波段中的分光光谱利用多项式近似，计算存在于等离子CVD装置210内的等离子释放的光的每个波长的光强度（S24）。即，等离子光强度计算部120A将通过在分光光谱802中将第3波段（波长（X1+X2）/2～（X3+X4）/2）的值用直线808置换而得到的分光光谱利用多项式近似。
图10是用于说明多项式近似处理（图9的S24）的曲线图，横轴表示波长，纵轴表示光强度。在图10所示的曲线图中，设有多个第3波段，关于第3波段，表示了作为在S22中计算出的直线808的直线1004。例如，等离子光强度计算部120A使用最小二乘法，对第3波段中的直线1004和第3波段以外的波段中的分光光谱400进行例如9元多项式拟合。拟合的结果得到了波形1002。
接着，等离子光强度计算部120A在各波长的光强度中从与近似的多项式的差大的光强度起除去规定的比例的光强度（S26）。例如，等离子光强度计算部120A在由第3波段中的直线1004和第3波段以外的波段中的分光光谱400表示的各波长的光强度中，从与作为一例近似的9元多项式的距离大的光强度起除去10%的光强度。另外，除去的光强度的比例并不限定于10%，也可以是其以外的比例。
等离子光强度计算部120A将在S26的处理中除去了光强度后的、第3波段中的计算出的光强度和第3波段以外的波段中的分光光谱再次利用多项式近似（S28）。即，等离子光强度计算部120A对由第3波段中的直线1004和第3波段以外的波段中的分光光谱400表示的各波长的光强度中的、在S26的处理中被除去了光强度的光强度进行例如9元多项式拟合。另外，也可以不执行S26及S28的处理。
再次参照图7，分子光强度计算部130按每个波长从分光光谱所表示的光强度减去等离子光强度计算部120A计算出的等离子释放的光的光强度，从而计算成膜在基板上的薄膜的分子的发光的光强度（S4）。
例如，参照图10，分子光强度计算部130按每个波长从分光光谱400表示的光强度减去波形1004表示的光强度，从而得到波形1006及1008。波形1006表示第3波段以外的波段中的、薄膜的分子的发光的光强度。波形1008表示第3波段中的、薄膜的分子的发光的光强度。在图10中，将波形1008表示得比波形1006浓。
最后，比计算部140使用分子光强度计算部130计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱的峰值与第2分子的分子光谱的峰值之比（S6）。例如，与实施方式1同样，比计算部140计算SiH*的光强度与Hα的光强度之比。另外，计算的比并不限定于此，例如也可以计算SiH*的光强度与Si*的光强度之比。
以上说明的有关实施方式2的等离子发光分析装置100A发挥以下的效果。
在由分光计测器200计测出的分光光谱中，包含等离子的分光光谱、和成膜在基板上的薄膜的分子的分光光谱。因此，由分光计测器200计测出的分光光谱在与成膜在基板上的薄膜的分子对应的波长中光强度变大。因此，如果将由分光计测器200计测出的分光光谱利用多项式近似，则会受到成膜在基板上的薄膜的分子的分光光谱的值的影响，有时不能正确地计算等离子释放的光的每个波长的光强度。但是，根据有关实施方式2的等离子发光分析装置100A，由于根据位于第3波段的前后的第1波段和第2波段的光强度计算该第3波段的光的光强度，所以能够正确地计算等离子的分光光谱。因此，能够正确地计算成膜在基板上的薄膜的分子的发光的光强度，进而，能够正确地计算特定的两个分子的发光强度比。
此外，由于将与多项式的差较大的光强度除去，所以能够在消除噪声的影响后，正确地计算等离子的分光光谱。
（实施方式2的变形例）
在有关实施方式2的等离子发光分析装置100A中，如图10所示，计算通过将第3波段中的直线1004与第3波段以外的波段中的分光光谱400进行多项式近似而得到的波形1002与分光光谱400的差，从而计算出成膜在基板上的薄膜的分子的发光的光强度。
但是，并不一定需要计算波形1002。例如，也可以如图11所示，分子光强度计算部130在第3波段中，按每个波长从分光光谱400所表示的光强度减去由直线1004表示的等离子光强度计算部120A计算出的第3波段的光的光强度，从而计算成膜在基板上的薄膜的分子的发光的光强度。波形1102是通过从分光光谱400减去由直线1004表示的光强度而得到的波形。
以上，对有关本发明的实施方式的等离子发光分析系统进行了说明，但本发明并不限定于该实施方式。
例如，也可以通过将由等离子发光分析装置100或100A计算出的比向等离子CVD装置210反馈，来控制原料气体的流量。等离子CVD装置210如图12（a）所示使SiH4与H2之比在时间上变化，如图12（b）所示使用于驱动等离子CVD装置210的功率在时间上变化。即，在向基板的成膜开始时，使SiH4的比率逐渐增加并使功率逐渐增加。由此，如图12（c）所示在基板1201上低速形成高品质的薄膜1202。然后，将SiH4的比率以较高的状态保持为一定，并将功率也以较高的状态保持为一定。结果，在薄膜1202之上，高速形成中品质的薄膜1203。最后，使SiH4的比率逐渐减少并使功率逐渐减少。由此，在薄膜1203之上低速形成高品质的薄膜1204。
另外，在上述实施方式1及2中，当计算等离子释放的光的每个波长的光强度时，作为一例，进行了分光光谱的向9元多项式的拟合，但拟合的函数并不限定于9元多项式，也可以是其他元数的多项式，也可以是多项式以外的函数。
此外，在上述实施方式1及2中，对计算等离子CVD装置210内的、成膜在基板上的薄膜的两种分子或原子的发光强度比的等离子发光分析装置100或100A进行了说明。但是，本发明的适用对象并不限定于等离子CVD装置210。例如对于溅射装置、蚀刻装置或杀菌监视装置等的需要计算容器内的两种分子或原子的发光强度比的装置，也能够通过与等离子CVD装置210进行的方法同样的方法计算容器内的两种分子或原子的发光强度比。
例如，第1光强度计算部通过将由分光计测器200计测出的表示杀菌监视装置内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算杀菌监视装置内的每个波长的光强度。接着，第2光强度计算部通过按每个波长从上述分光光谱所表示的光强度减去第1光强度计算部计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度。进而，比计算部使用第2光强度计算部计算出的与分子或原子的亮线光谱对应的光强度，计算第1分子的分子光谱或第1原子的原子光谱的峰值与第2分子的分子光谱或第2原子的原子光谱的峰值之比。通过这样的处理，能够计算分光计测器200内的两种分子或原子的发光强度比。
此外，上述等离子发光分析装置100及等离子发光分析装置100A也可以构成为具体地由微处理器、ROM、RAM、硬盘单元、显示器单元、键盘、鼠标等构成的计算机系统。在RAM或硬盘单元中，存储有计算机程序。通过由微处理器按照计算机程序动作，各装置达到其功能。这里，计算机程序为了达到规定的功能，也可以将多个表示对计算机的指令的命令代码组合而构成。
进而，构成上述各装置的构成要素的一部分或全部也可以由1个系统LSI（Large Scale Integration：大规模集成电路）构成。系统LSI是将多个构成部集成到1个芯片上而制造的超多功能LSI，具体而言，是包括微处理器、ROM、RAM等而构成的计算机系统。在RAM中存储有计算机程序。通过由微处理器按照计算机程序动作，系统LSI达到其功能。
进而，构成上述各装置的构成要素的一部分或全部也可以由能够相对于装置或终端拆装的IC卡或单体的模组构成。IC卡或模组是由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。IC卡或模组也可以包括上述超多功能LSI。通过由微处理器按照计算机程序动作，IC卡或模组达到其功能。该IC卡或该模组也可以具有防篡改性。
此外，本发明也可以是上述所示的方法。此外，也可以是通过计算机实现这些方法的计算机程序，也可以是由上述计算机程序构成的数字信号。
进而，本发明也可以是将上述计算机程序或上述数字信号记录到计算机可读取的非暂时性的记录介质、例如软盘、硬盘、CD－ROM、MO、DVD、DVD－ROM、DVD－RAM、BD（Blu－ray Disc（注册商标））、半导体存储器等中的结构。此外，也可以是记录在这些非暂时性的记录介质中的上述数字信号。
此外，本发明也可以是将上述计算机程序或上述数字信号经由以电气通信线路、无线或有线通信线路、以因特网为代表的网络、数据广播等传送的结构。
此外，本发明也可以是具备微处理器和存储器的计算机系统，上述存储器存储有上述计算机程序，上述微处理器按照上述计算机程序动作。
此外，也可以通过将上述程序或上述数字信号记录到上述非暂时性的记录介质中并移送，或通过将上述程序或上述数字信号经由上述网络等移送，由独立的其他计算机系统实施。
进而，也可以将上述实施方式及上述变形例分别组合。
这里公开的实施方式在所有方面都是例示而不应被认为是限制性的。本发明的范围不是由上述说明示出，而是由权利要求书示出，并且包含与权利要求书等价的意义及范围内的全部变更。
工业实用性
本发明能够适用于等离子发光分析装置，特别能够适用于分析生产太阳能电池的半导体基板的等离子CVD装置内的等离子的发光状态的等离子发光分析装置等。
附图标记说明
100、100A 等离子发光分析装置
110 波长取得部
120、120A 等离子光强度计算部
130 分子光强度计算部
140 比计算部
200 分光计测器
210 等离子CVD装置
300 显示装置
400、802、804、806 分光光谱
402、404、1002、1006、1008、1102 波形
808、1004 直线

Claims (7)

1.一种发光分析装置，具备： 
第1光强度计算部，通过将由分光计测器计测出的表示容器内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算上述容器内的每个波长的光强度； 
第2光强度计算部，通过按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度；以及 
比计算部，使用上述第2光强度计算部计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱或第1原子的原子光谱的峰值与第2分子的分子光谱或第2原子的原子光谱的峰值之比； 
上述第1光强度计算部通过将由上述分光计测器计测出的表示等离子化学气相沉积装置即等离子CVD装置的上述容器内的每个波长的光强度的上述分光光谱利用多项式近似，计算存在于上述等离子CVD装置内的等离子释放的光的每个波长的光强度； 
上述第2光强度计算部通过按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的上述等离子释放的光的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的、成膜在基板上的薄膜的分子或原子的发光的光强度； 
上述发光分析装置还具备波长取得部，该波长取得部取得第1波长、大于上述第1波长的第2波长、大于上述第2波长的第3波长、以及大于上述第3波长的第4波长； 
上述第1光强度计算部，（a）通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第1波长到上述第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱、以及由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第3波长到上述第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行规定的函数的拟合，计算作为从上述第1波段所包含的第1规定波长到上述第2波段所包含的第2规定波长的波段的第3波段的光的光强度，（b）通过将上述第3波段中的计算出的光强度和上述第3波段以外的波段中的上述分 光光谱利用多项式近似，计算上述容器内的每个波长的光强度。 
2.如权利要求1所述的发光分析装置， 
上述第1光强度计算部还在各波长的光强度中从与近似的上述多项式的差大的光强度起除去规定的比例的光强度之后，再次将上述第3波段中的计算出的光强度和上述第3波段以外的波段中的上述分光光谱利用多项式近似。 
3.一种发光分析装置，具备： 
第1光强度计算部，通过将由分光计测器计测出的表示容器内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算上述容器内的每个波长的光强度； 
第2光强度计算部，通过按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度；以及 
比计算部，使用上述第2光强度计算部计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱或第1原子的原子光谱的峰值与第2分子的分子光谱或第2原子的原子光谱的峰值之比； 
上述第1光强度计算部通过将由上述分光计测器计测出的表示等离子化学气相沉积装置即等离子CVD装置的上述容器内的每个波长的光强度的上述分光光谱利用多项式近似，计算存在于上述等离子CVD装置内的等离子释放的光的每个波长的光强度； 
上述第2光强度计算部通过按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的上述等离子释放的光的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的、成膜在基板上的薄膜的分子或原子的发光的光强度； 
上述发光分析装置还具备波长取得部，该波长取得部取得第1波长、大于上述第1波长的第2波长、大于上述第2波长的第3波长、以及大于上述第3波长的第4波长； 
上述第1光强度计算部通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光 谱中的作为从上述第1波长到上述第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱、以及由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第3波长到上述第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行规定的函数的拟合，计算作为从上述第1波段所包含的第1规定波长到上述第2波段所包含的第2规定波长的波段的第3波段的光的光强度； 
上述第2光强度计算部通过在上述第3波段中按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算部计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度。 
4.如权利要求1～3中任一项所述的发光分析装置， 
上述第1光强度计算部通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第1波长到上述第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱进行直线拟合，计算第1直线，通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第3波长到上述第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行直线拟合，计算第2直线，通过将上述第1直线上的上述第1规定波长的点与上述第2直线上的上述第2规定波长的点用直线连结，计算第3波段的光的光强度。 
5.如权利要求4所述的发光分析装置， 
上述第1规定波长是（上述第1波长+上述第2波长）/2； 
上述第2规定波长是（上述第3波长+上述第4波长）/2。 
6.如权利要求1～3中任一项所述的发光分析装置， 
上述第1规定波长是第2波长； 
上述第2规定波长是第3波长。 
7.一种发光分析方法，包括： 
第1光强度计算步骤，通过将由分光计测器计测出的表示容器内的每个波长的光强度的分光光谱利用多项式近似，计算上述容器内的每个波长的光强度； 
第2光强度计算步骤，通过按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算步骤中计算出的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的光强度；以及 
比计算步骤，使用上述第2光强度计算步骤中计算出的光强度，计算第1分子的分子光谱或第1原子的原子光谱的峰值与第2分子的分子光谱或第2原子的原子光谱的峰值之比； 
上述第1光强度计算步骤中，通过将由上述分光计测器计测出的表示等离子化学气相沉积装置即等离子CVD装置的上述容器内的每个波长的光强度的上述分光光谱利用多项式近似，计算存在于上述等离子CVD装置内的等离子释放的光的每个波长的光强度； 
上述第2光强度计算步骤中，通过按每个波长从由上述分光计测器计测出的上述分光光谱所表示的光强度减去上述第1光强度计算步骤中计算出的上述等离子释放的光的光强度，计算与分子或原子的亮线光谱对应的、成膜在基板上的薄膜的分子或原子的发光的光强度； 
上述发光分析方法还包括波长取得步骤，该波长取得步骤中取得第1波长、大于上述第1波长的第2波长、大于上述第2波长的第3波长、以及大于上述第3波长的第4波长； 
上述第1光强度计算步骤中，（a）通过对由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第1波长到上述第2波长的波段的第1波段所包含的分光光谱、以及由上述分光计测器计测出的上述分光光谱中的作为从上述第3波长到上述第4波长的波段的第2波段所包含的分光光谱进行规定的函数的拟合，计算作为从上述第1波段所包含的第1规定波长到上述第2波段所包含的第2规定波长的波段的第3波段的光的光强度，（b）通过将上述第3波段中的计算出的光强度和上述第3波段以外的波段中的上述分光光谱利用多项式近似，计算上述容器内的每个波长的光强度。 
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