JP2005043237A

JP2005043237A - アウトガス評価装置

Info

Publication number: JP2005043237A
Application number: JP2003278104A
Authority: JP
Inventors: Daihachi Shojima; 大八庄島
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2003-07-23
Filing date: 2003-07-23
Publication date: 2005-02-17

Abstract

【課題】オリフィス法によるアウトガス評価装置１において、真空ポンプ１３から遠い第一測定室４の高真空度を容易に得ることができるアウトガス評価装置１を提供する。
【解決手段】試料６を配置する第一測定室４と、真空ポンプ１３で真空引きする第二測定室５とをオリフィス部３を介して連通してなるアウトガス評価装置１において、第一測定室４と第二測定室５とを連通する開閉バルブ１６付きバイパスライン１５を設けることにより、真空ポンプ１３から遠い第一測定室４の排気がオリフィス部３を経由して行なわれる他に、バイパスライン１５を経由して同時に行なわれるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の真空装置に使用する材料や部品等から発生するアウトガスを評価するアウトガス評価装置に関するものである。本発明の評価装置は、真空シール評価装置、アウトガス定性・定量評価装置等として用いられる。

例えば、真空状態下で半導体デバイスを製造する半導体製造装置においては、その構成部品であるＯリング等のスクィーズパッキンに対して、装置の真空到達力を向上させるべく高シール性能を有すること、および半導体デバイスに有害な腐食性ガスを発生させないこと等が求められ、これらの要求に応えるべくパッキンから発生するアウトガスを定性かつ定量的に測定する方法の確立が求められている。

従来、最も一般的な半導体Ｏリングのアウトガス評価装置は、Ｏリング（試料）を配置した測定室を真空ポンプで真空引きし、測定室内で発生するアウトガスの発生量を測定するものである。しかしながらこの従来の評価装置によると、真空ポンプの性能が直接、測定結果に影響を及ぼすために、測定精度が余り良くない不都合がある。

これに対して、その後開発されたオリフィス法による評価装置５１は、図２に示すように、Ｏリングを配置する第一測定室５２と、真空ポンプ５３で真空引きする第二測定室５４とをオリフィス部５５を介して連通したもので、

よりなるアウトガスの定量式にもとづいてアウトガスの発生量を測定することから、第一および第二測定室５２，５４の圧力（真空度）Ｐ_１，Ｐ_２をそれぞれ真空計５６，５７で測定することにより、真空ポンプ５３の性能如何にかかわらずアウトガスの発生量を測定することができる。しかしながらこの図２の評価装置５１には、以下の問題がある。

すなわち先ず、図示したように第一測定室５２、オリフィス部５５、第二測定室５４および真空ポンプ５３が直列に並ぶ構造とされているために、真空ポンプ５３から遠い方の第一測定室５２の高真空度を得るのが困難である。このため従来は、やむなく真空ポンプ５３を複数設置したり、真空ポンプ５３に高出力のものを使用したりして対応しているが、この対応策によると、装置設備が大掛かりなものとなってしまう。

また、上記図２の評価装置５１は、そのハウジング５８の内部に仕切り部５９を一体に設け、この仕切り部５９にオリフィス部５５を形成している。したがってハウジング５８とオリフィス部５５とが一体構造とされているために、オリフィス部５５はそのサイズを変更することができない。したがって、オリフィス部５５のサイズに見合った特定のサイズのＯリングしか測定することができない。

尚、特開平１１-２９７７８４号公報に、半導体の基板を試料とするオリフィス法によるアウトガス評価装置が掲載されているが、この評価装置は上記図２の評価装置５１と原理的に同じ構造であるため、同じ問題を抱えている。

特開平１１-２９７７８４号公報

本発明は以上の点に鑑みて、上記オリフィス法によるアウトガス評価装置において、真空ポンプから遠い第一測定室の高真空度を容易に得ることができるアウトガス評価装置を提供することを目的とし、またこれに加えて、試料のサイズに応じてオリフィス部のサイズを変更することができ、もって汎用性に優れたアウトガス評価装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の請求項１による評価装置は、試料を配置する第一測定室と、真空ポンプで真空引きする第二測定室とをオリフィス部を介して連通してなるアウトガス評価装置において、前記第一測定室と第二測定室とを連通する開閉バルブ付きバイパスラインを設けたことを特徴とするものである。

また、本発明の請求項２による評価装置は、上記した請求項１のアウトガス評価装置において、オリフィス部を形成するオリフィス形成部材を当該評価装置のハウジングに着脱自在に取り付け、前記オリフィス形成部材は、試料のサイズに応じて異なるサイズのオリフィス部を有するもの同士を交換可能であることを特徴とするものである。

また、本発明の請求項３による評価装置は、上記した請求項１または２のアウトガス評価装置において、半導体製造装置用Ｏリング等のスクィーズパッキンを試料とし、前記パッキンの評価試験を実使用状態で行なうことを特徴とするものである。

上記構成を備えた本発明の請求項１による評価装置においては、第一測定室と第二測定室とを連通するバイパスラインが設けられているために、真空ポンプから遠い第一測定室の排気がオリフィス部を経由して行なわれる他にバイパスラインを経由して同時に行なわれる。したがって、第一測定室の真空度を第二測定室の真空度に近付けることができ、結果、第一測定室の真空度を高めることが可能となる。尚、評価試験自体は、開閉バルブを操作してバイパスラインを閉じた状態で行なわれる。

またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２による評価装置においては、オリフィス部を形成するオリフィス形成部材が当該装置のハウジングに着脱自在に取り付けられて、試料のサイズに応じて異なるサイズのオリフィス部を有するもの同士を交換可能とされているために、試料のサイズに応じてオリフィス部のサイズを変更することができる。

本発明の評価装置の試料は、例えば半導体製造装置用Ｏリング等のスクィーズパッキンであり、このパッキンの評価試験をその実使用状態で行なうようにすると、測定精度を一層向上させることができる（請求項３）。

本発明は、以下の効果を奏する。

すなわち、上記構成を備えた本発明の請求項１による評価装置においては、第一測定室と第二測定室とを連通する開閉バルブ付きのバイパスラインを設けたために、装置の内部を真空にする際に、真空ポンプから遠い方の第一測定室の排気がオリフィス部を経由して行なわれる他にバイパスラインを経由して同時に行なわれる。したがって、第一測定室の真空度を第二測定室の真空度に近付けることができ、結果、第一測定室の真空度を高めることができるために、測定精度を向上させることができる。また、測定時には、開閉バルブを操作してバイパスラインを閉じることにより、直ちに評価試験を行なうことができる。

またこれに加えて、上記構成を備えた本発明の請求項２による評価装置においては、オリフィス部を形成するオリフィス形成部材がハウジングに着脱自在に取り付けられて、試料のサイズに応じて異なるサイズのオリフィス部を有するもの同士を交換可能とされているために、試料のサイズに応じて適切なサイズのオリフィス部を使用して評価試験を行なうことができる。したがって、様々なサイズの試料の評価試験を適切に行なうことができ、汎用性に優れた評価装置を提供することができる。

また、上記構成を備えた本発明の請求項３による評価装置においては、半導体製造装置用Ｏリング等のスクィーズパッキンを試料とし、このパッキンの評価試験を実使用状態で行なうようにしたために、この点からも測定精度を向上させることができる。

つぎに本発明の実施例を図面にしたがって説明する。

図１は、本発明の実施例に係る評価装置１の概略構造説明図であり、当該評価装置１は以下のように構成されている。

すなわち先ず、当該装置１のハウジング２が設けられており、このハウジング２の内部空間がオリフィス部（コンダクタンス部とも称する）３を境にして図上上側の第一測定室４と、下側の第二測定室５とに分けられている。

図上上側の第一測定室４には、試料である半導体製造装置用Ｏリング６を実使用状態で評価試験することができるように試料取付部７が設けられており、具体的にはこの試料取付部７が、ハウジング２の端部に設けられたフランジ８と、このフランジ８に図示しない締付ボルト等の取付手段によって着脱自在に取り付けられるプレート９との組み合わせによって構成されている。Ｏリング６は、このフランジ８とプレート９の間に実使用状態と同じ圧縮量をもって着脱自在に装着される（フランジ８およびプレート９間をシールすべく装着され、これにより実使用状態が再現される）。

また、この第一測定室４には、その内圧を測定するための真空計（好ましくは電離真空計）１０が接続されており、また発生するアウトガスの成分を分析するための質量分析装置（好ましくは四重極質量分析装置（Ｑ−ｍａｓｓ））１１が接続されている。四重極質量分析装置は、プラズマ中のイオン種やラジカル種等を容易かつ安定性良く測定することができる装置である。

図上下側の第二測定室５には、その内圧を測定するための真空計（好ましくは電離真空計）１２が接続されており、またこの第二測定室５を真空引きするための真空ポンプ（好ましくはターボ分子ポンプまたはロータリーポンプ）１３が直列で接続されている。

第一測定室４と第二測定室５の境のオリフィス部３は、オリフィス形成部材であるオリフィス相フランジ１４に設けられており、このフランジ１４はハウジング２に対して着脱自在に取り付けられている。また、このフランジ１４は、試料であるＯリング６のサイズに応じて異なるサイズのオリフィス部３を有するもの同士を交換することができるように予め複数が用意されている。

また、ハウジング２には、第一測定室４と第二測定室５とを連通するためのバイパスライン１５が設けられており、このバイパスライン１５には、これを開閉するための開閉バルブ（バイパスバルブとも称する）１６が設けられている。このバイパスライン１５は、開閉バルブ１６を操作することにより、評価試験の準備時には開かれ、評価試験の実施時には閉じられる。

上記構成の評価装置１を用いて、試料であるＯリング６から発生するアウトガスを評価するに際しては、上記（１），（２）式に必要される数値諸元をそれぞれ測定し、これらを（１），（２）式に代入して、アウトガスの発生量を算出する。また、質量分析装置１１が備えられているので、発生するアウトガスの成分を分析することもできる。

上記構成の評価装置１によれば、以下の作用効果が発揮される。

すなわち先ず、装置１のハウジング２に第一測定室４と第二測定室５とを連通するためのバイパスライン１５が設けられているために、装置１の内部を真空にする際に、真空ポンプ１３から遠い方の第一測定室４の排気が、オリフィス部３を経由して行なわれる他に、バイパスライン１４を経由して同時に行なわれる。したがって、第一測定室４の真空度を第二測定室５の真空度に近付けることができ、その結果として第一測定室４の真空度を高めることができるために、測定精度を向上させることができる。また、測定時には、開閉バルブ１６を操作してバイパスライン１５を閉じることにより、直ちに評価試験を行なうことができる。

また、オリフィス部３を形成するためのオリフィス形成部材であるオリフィス相フランジ１４がハウジング２に着脱自在に取り付けられていて、試料であるＯリング６のサイズに応じて異なるサイズのオリフィス部３を有するもの同士を交換可能とされているために、Ｏリング６のサイズに応じて適切なサイズのオリフィス部３を使用して評価試験を行なうことができる。したがって、様々なサイズのＯリング６の評価試験を適切に行なうことができる。

また、Ｏリング６の評価試験を実使用状態で行なうようにしたために、この点からも測定精度を向上させることができる。

尚、本発明の評価装置の試料は、Ｏリング６に限られず、更にスクィーズパッキンに限られない。

本発明の実施例に係るアウトガス評価装置の概略構造説明図従来例に係るアウトガス評価装置の概略構造説明図

符号の説明

１アウトガス評価装置
２ハウジング
３オリフィス部
４第一測定室
５第二測定室
６Ｏリング（試料）
７試料取付部
８フランジ
９プレート
１０，１２真空計
１１質量分析装置
１３真空ポンプ
１４オリフィス相フランジ（オリフィス形成部材）
１５バイパスライン
１６開閉バルブ

Claims

試料（６）を配置する第一測定室（４）と、真空ポンプ（１３）で真空引きする第二測定室（５）とをオリフィス部（３）を介して連通してなるアウトガス評価装置（１）において、
前記第一測定室（４）と第二測定室（５）とを連通する開閉バルブ（１６）付きバイパスライン（１５）を設けたことを特徴とするアウトガス評価装置。
請求項１のアウトガス評価装置において、
オリフィス部（３）を形成するオリフィス形成部材（１４）を当該評価装置（１）のハウジング（２）に着脱自在に取り付け、前記オリフィス形成部材（１４）は、試料（６）のサイズに応じて異なるサイズのオリフィス部（３）を有するもの同士を交換可能であることを特徴とするアウトガス評価装置。
請求項１または２のアウトガス評価装置において、
半導体製造装置用Ｏリング等のスクィーズパッキンを試料（６）とし、前記パッキンの評価試験を実使用状態で行なうことを特徴とするアウトガス評価装置。