JP3086230B2 - 真空チャンバー内ガス分析センサ - Google Patents
真空チャンバー内ガス分析センサInfo
- Publication number
- JP3086230B2 JP3086230B2 JP01257609A JP25760989A JP3086230B2 JP 3086230 B2 JP3086230 B2 JP 3086230B2 JP 01257609 A JP01257609 A JP 01257609A JP 25760989 A JP25760989 A JP 25760989A JP 3086230 B2 JP3086230 B2 JP 3086230B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- electron beam
- vacuum chamber
- wavelength
- photons
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L21/00—Vacuum gauges
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
- G01N23/22—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material
- G01N23/225—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion
- G01N23/2251—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by measuring secondary emission from the material using electron or ion using incident electron beams, e.g. scanning electron microscopy [SEM]
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、真空チャンバー内ガス分析センサに係わ
り、特にスパッターリング蒸着過程で生ずるチャンバー
ガスの検出や真空系での成分ガスの準リアルタイム分析
に好適な真空チャンバー内ガス分析センサに関する。
り、特にスパッターリング蒸着過程で生ずるチャンバー
ガスの検出や真空系での成分ガスの準リアルタイム分析
に好適な真空チャンバー内ガス分析センサに関する。
［従来の技術］ 容器内の１種或いは多種のガスの全圧と量を測定する
ために、従来より多種の装置が提案されている。しか
し、ごく僅かな装置だけが容器内のそれぞれのガスの種
類と分圧を感知するために考案されている。
ために、従来より多種の装置が提案されている。しか
し、ごく僅かな装置だけが容器内のそれぞれのガスの種
類と分圧を感知するために考案されている。
一般的な型のこの種のセンサーは四極型質量分析器で
あり、その代表的なものに米国特許第4,362,936号公報
に記述されたものがる。この種の分析器では、ガスはイ
オン化され、四極質量分析器によって分離される。これ
らの分析器は各種ガスのイオンが質量比信号に対し特殊
な電荷を持つという原理に基づいて操作される。
あり、その代表的なものに米国特許第4,362,936号公報
に記述されたものがる。この種の分析器では、ガスはイ
オン化され、四極質量分析器によって分離される。これ
らの分析器は各種ガスのイオンが質量比信号に対し特殊
な電荷を持つという原理に基づいて操作される。
多種に亘る他の質量分析器は磁気センサとタイム・オ
ブ・フライト装置を具備する。比較的一般的でない他の
センサーは与えたRF場におけるイオンの振動周波数もし
くはガス・イオンの軌道寸法によるガス種の分離に依存
している。
ブ・フライト装置を具備する。比較的一般的でない他の
センサーは与えたRF場におけるイオンの振動周波数もし
くはガス・イオンの軌道寸法によるガス種の分離に依存
している。
［発明が解決しようとする課題］ 一般に、この種の全ての分析器はイオン化の手段と実
質的な電荷と質量の関係を検知するフィルタとを用いて
おいり、良好な分離を得るには高真空（10-5トル以上）
を必要とする。これより高い圧力では、同一或いは異な
る電荷／質量比を有するイオン間での衝突分散と、中性
原子に対して誘導される衝突現象が特殊ガスを発生さ
せ、これが原因で定量分析が困難となる。
質的な電荷と質量の関係を検知するフィルタとを用いて
おいり、良好な分離を得るには高真空（10-5トル以上）
を必要とする。これより高い圧力では、同一或いは異な
る電荷／質量比を有するイオン間での衝突分散と、中性
原子に対して誘導される衝突現象が特殊ガスを発生さ
せ、これが原因で定量分析が困難となる。
この問題を解決するために取られる通常の方法はある
量のガスがアイオナイザーに入ることを制限する圧力低
減ステージを設けることと、アイオナイザーに入る大部
分のガスを排除するための別個な高圧ポンプを利用する
ことである。これらの付加的な装置はプロセス気体の制
御に際し、時間遅れを起こし、さらに測定価格が上がる
という実質的な問題も含まれる。これらの質量分析器は
高い補償費と精度を補償するために定期的に補正するこ
とが必要である等から、使用者の負担が大きい。
量のガスがアイオナイザーに入ることを制限する圧力低
減ステージを設けることと、アイオナイザーに入る大部
分のガスを排除するための別個な高圧ポンプを利用する
ことである。これらの付加的な装置はプロセス気体の制
御に際し、時間遅れを起こし、さらに測定価格が上がる
という実質的な問題も含まれる。これらの質量分析器は
高い補償費と精度を補償するために定期的に補正するこ
とが必要である等から、使用者の負担が大きい。
例えば赤外線吸収法のような他のガス分析方法は、圧
が代表的にいって10-5気圧のオーダーである真空蒸着或
いはスパッターリング・プロセスに使用される低減され
たガス圧には効果がない。
が代表的にいって10-5気圧のオーダーである真空蒸着或
いはスパッターリング・プロセスに使用される低減され
たガス圧には効果がない。
電子ビーム励起法は、米国特許第4,036,167号公報に
記述されるように、蒸着粒子の蒸着速度を測定するため
だけに利用される。多くの理由から、この装置はスパッ
ターリング圧における基準ガスを分析するには適してい
ない。最近、スパッターリングのような系におけるガス
分圧を測定し、制御するための装置が、例えば米国特許
第4,692,630号公報に提案されている。
記述されるように、蒸着粒子の蒸着速度を測定するため
だけに利用される。多くの理由から、この装置はスパッ
ターリング圧における基準ガスを分析するには適してい
ない。最近、スパッターリングのような系におけるガス
分圧を測定し、制御するための装置が、例えば米国特許
第4,692,630号公報に提案されている。
従って本発明の目的は、高真空並びに中真空の範囲で
の真空プロセス・チャンバー内で動作可能な分圧ガス分
析装置を提供することである。
の真空プロセス・チャンバー内で動作可能な分圧ガス分
析装置を提供することである。
また本発明の他の目的は、全圧にして200×10-3トル
のオーダーまでの広い範囲に亘ってのガス成分を、圧力
低減ステージを必要とせずに測定するための装置を提供
することである。
のオーダーまでの広い範囲に亘ってのガス成分を、圧力
低減ステージを必要とせずに測定するための装置を提供
することである。
本発明のさらに他の目的は、装置の遅いウオーム・ア
ップのために発生するエラーを防止した分圧ガス測定装
置を提供することである。
ップのために発生するエラーを防止した分圧ガス測定装
置を提供することである。
本発明のさらに別の目的は、光電的技術により真空チ
ャンバー内の未知或いは存在してほしくないガスの混合
成分を検出、認識するための装置を提供することであ
る。
ャンバー内の未知或いは存在してほしくないガスの混合
成分を検出、認識するための装置を提供することであ
る。
［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するために本発明の第１の実施態様
は、真空チャンバー内の特定ガスの相対比率の測定を行
なう真空チャンバー内ガス分析センサであって、相互作
用領域内において前記ガスの原子と分子を励起するに十
分なエネルギーの電子ビームを所定方向に発生させ、該
電子ビームが照射される前記原子と分子から前記ガスに
特有の波長のフォトンを放出させる電子ビーム発生手段
と、前記真空チャンバー内に接続され、前記ガスを前記
電子ビームが照射される前記相互作用領域に導く接続手
段と、該相互作用領域内において前記フォトンが入射さ
れる所定検出方向を予め設定し、前記特有の波長のフォ
トンを選択するとともに、他の波長フォトンを排除し、
選択された波長のフォトンの強度を検出して検出強度に
比例する電気信号に変換する光検出手段と、低熱伝導度
と低熱慣性とを備え、前記電子ビーム発生手段と前記相
互作用領域を取り囲んで配置され、かつ前記相互作用領
域に対して常時安定な熱絶縁状態を維持するための熱絶
縁手段とを有することを特徴とするものである。
は、真空チャンバー内の特定ガスの相対比率の測定を行
なう真空チャンバー内ガス分析センサであって、相互作
用領域内において前記ガスの原子と分子を励起するに十
分なエネルギーの電子ビームを所定方向に発生させ、該
電子ビームが照射される前記原子と分子から前記ガスに
特有の波長のフォトンを放出させる電子ビーム発生手段
と、前記真空チャンバー内に接続され、前記ガスを前記
電子ビームが照射される前記相互作用領域に導く接続手
段と、該相互作用領域内において前記フォトンが入射さ
れる所定検出方向を予め設定し、前記特有の波長のフォ
トンを選択するとともに、他の波長フォトンを排除し、
選択された波長のフォトンの強度を検出して検出強度に
比例する電気信号に変換する光検出手段と、低熱伝導度
と低熱慣性とを備え、前記電子ビーム発生手段と前記相
互作用領域を取り囲んで配置され、かつ前記相互作用領
域に対して常時安定な熱絶縁状態を維持するための熱絶
縁手段とを有することを特徴とするものである。
また本発明の第２の実施態様は、真空チャンバー内の
複数種のガスの相対比率の測定を行なう真空チャンバー
内ガス分析センサであって、相互作用領域内において前
記複数種のガスの原子と分子とを励起するに十分なエネ
ルギーの電子ビームを所定方向に発生させ、該電子ビー
ムが照射される前記原子と分子から前記複数種のガスに
特有の複数種の波長のフォトンを放出させる電子ビーム
発生手段と、前記真空チャンバーに接続され、前記複数
種のガスを前記電子ビームが照射される前記相互作用領
域に導く接続手段と、該相互作用領域内において前記複
数種のフォトンが入射される所定検出方向を予め設定
し、前記複数の特有の波長のフォトンを選択するととも
に、他の波長のフォトンを排除するフィルター手段と、
該フィルター手段により選択された波長のフォトンが入
力され、選択された波長のフォトンの強度を検出し、か
つ検出強度に比例する電気信号に変換する光検出手段
と、低熱伝導度と低熱慣性とを備え、前記電子ビーム発
生手段と前記相互作用領域を取り囲んで配置され、前記
相互作用領域に対して常時安定な熱絶縁状態を維持する
ための熱絶縁手段とを有することを特徴とするものであ
る。
複数種のガスの相対比率の測定を行なう真空チャンバー
内ガス分析センサであって、相互作用領域内において前
記複数種のガスの原子と分子とを励起するに十分なエネ
ルギーの電子ビームを所定方向に発生させ、該電子ビー
ムが照射される前記原子と分子から前記複数種のガスに
特有の複数種の波長のフォトンを放出させる電子ビーム
発生手段と、前記真空チャンバーに接続され、前記複数
種のガスを前記電子ビームが照射される前記相互作用領
域に導く接続手段と、該相互作用領域内において前記複
数種のフォトンが入射される所定検出方向を予め設定
し、前記複数の特有の波長のフォトンを選択するととも
に、他の波長のフォトンを排除するフィルター手段と、
該フィルター手段により選択された波長のフォトンが入
力され、選択された波長のフォトンの強度を検出し、か
つ検出強度に比例する電気信号に変換する光検出手段
と、低熱伝導度と低熱慣性とを備え、前記電子ビーム発
生手段と前記相互作用領域を取り囲んで配置され、前記
相互作用領域に対して常時安定な熱絶縁状態を維持する
ための熱絶縁手段とを有することを特徴とするものであ
る。
［作用］ 本発明によるとスパッターリング或いは真空蒸着チャ
ンバーなどの真空プロセス・チャンバーで発生する所定
のガスが、接続手段を介して相互作用領域に導かれる。
ンバーなどの真空プロセス・チャンバーで発生する所定
のガスが、接続手段を介して相互作用領域に導かれる。
相互作用領域において真空プロセス・チャンバーで発
生した所定のガスに、電子ビーム発生手段からガスの分
子或いは原子の最外殻電子を励起するに十分なエネルギ
ーを持った電子が照射される。
生した所定のガスに、電子ビーム発生手段からガスの分
子或いは原子の最外殻電子を励起するに十分なエネルギ
ーを持った電子が照射される。
この電子照射によりガスから特定波長のフォトンが放
出され、軌道電子が低いエネルギー状態に戻る。
出され、軌道電子が低いエネルギー状態に戻る。
放出されたフォトンは、光検出手段によって波長が分
別され、分別されたフォトン強度に比例する電気信号が
出力される。
別され、分別されたフォトン強度に比例する電気信号が
出力される。
［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は第１の実施例の光励起分析部の断面部分を含
む正面図、第２図は第１図の断面部分を含む拡大側面図
である。
む正面図、第２図は第１図の断面部分を含む拡大側面図
である。
第１図と第２図を先ず参照すると、光励起分析部10
は、図示されていないスパッターリング或いは真空蒸着
チャンバーに連結されるネック14を持つシェル即ちハウ
ジング12から構成される。ハウジング12はネック14が接
続し、光検出器ケース18がその上に配置される励起ケー
ス16を持つ。電子ビーム発生装置即ち電子ガン20は励起
ケース16の中に配置される。この電子ガン20は、電子発
生のために加熱されるフィラメント24がその上に延ばさ
れるフレーム22を持つ。フィラメント24の両端は、図示
されていない外部リード線に接続される。
は、図示されていないスパッターリング或いは真空蒸着
チャンバーに連結されるネック14を持つシェル即ちハウ
ジング12から構成される。ハウジング12はネック14が接
続し、光検出器ケース18がその上に配置される励起ケー
ス16を持つ。電子ビーム発生装置即ち電子ガン20は励起
ケース16の中に配置される。この電子ガン20は、電子発
生のために加熱されるフィラメント24がその上に延ばさ
れるフレーム22を持つ。フィラメント24の両端は、図示
されていない外部リード線に接続される。
穴開きプレート26は一水平方向への電子ビームの通過
を許すためにその方向に延ばされ、また僅かに水平面に
広がった開口30を持つ。ガスを通過する電子の通過を増
加させる目的で使用される電子ビーム用の集束電極は好
ましくはなく使用しない方がよい。この通路を可能な限
り短くすることにより、本発明はイオン化された原子と
分子から制御されずに励起される発生電子に起因する光
的非直線性を防止する。さらにグロー放電破壊はこれら
の幾何学的距離を最小にすることで避けられる。
を許すためにその方向に延ばされ、また僅かに水平面に
広がった開口30を持つ。ガスを通過する電子の通過を増
加させる目的で使用される電子ビーム用の集束電極は好
ましくはなく使用しない方がよい。この通路を可能な限
り短くすることにより、本発明はイオン化された原子と
分子から制御されずに励起される発生電子に起因する光
的非直線性を防止する。さらにグロー放電破壊はこれら
の幾何学的距離を最小にすることで避けられる。
ファラディー・トラップ32或いは類似の他の装置は、
二次電子の発生を防ぎ、その発生を最小におさえること
が出来るように、発生電子ビームを捕らえる目的で励起
ケース16の中に配置される。ステンレス鋼あるいは他の
薄い、低熱伝導性でしかも低熱慣性を備える材料からな
るスリーブ状のシールド33が励起ケース16の中の電子ガ
ン20の周囲に配置される。このシールド33が設けられて
いるために、励起ケース16で構成される大きい熱シンク
から励起体積中のガスをシールドするので、励起体積を
速やかに安定した操作温度に持ちきたらすことが促進さ
れる。
二次電子の発生を防ぎ、その発生を最小におさえること
が出来るように、発生電子ビームを捕らえる目的で励起
ケース16の中に配置される。ステンレス鋼あるいは他の
薄い、低熱伝導性でしかも低熱慣性を備える材料からな
るスリーブ状のシールド33が励起ケース16の中の電子ガ
ン20の周囲に配置される。このシールド33が設けられて
いるために、励起ケース16で構成される大きい熱シンク
から励起体積中のガスをシールドするので、励起体積を
速やかに安定した操作温度に持ちきたらすことが促進さ
れる。
この方法により、スタート・アップ後の安定した読み
が得られるために必要なかなりの待ち時間を節約でき
る。これはガス密度に対する温度効果による。これの効
果は、一定量のガスの圧、体積の温度に関係する通常の
気体法則から容易に理解できる。柔軟性のあるセラミッ
クが他の材料もまた熱遮断バリヤー即ちシールド33とし
て利用できる。
が得られるために必要なかなりの待ち時間を節約でき
る。これはガス密度に対する温度効果による。これの効
果は、一定量のガスの圧、体積の温度に関係する通常の
気体法則から容易に理解できる。柔軟性のあるセラミッ
クが他の材料もまた熱遮断バリヤー即ちシールド33とし
て利用できる。
プレート26とファラディー・トラップ32の間の間隙で
の励起状態を観察するために、ハウジング12の光検出器
ケース18の中に一組の観察用通路34が設定されている。
反応体積の中でガスの原子と分子の脱励起により解放さ
れたフォトンは、光検出器ケース18の容器の一部を構成
する窓35を介して観察用通路34に沿って通過する。窓は
問題の波長幅にあるフォトンに対し、高度に透過性であ
る。フォトンはこれらの観察用通路（第１図の左右に）
フィルター・ホールダー36を介して相関する光電子増倍
管38或いは他の適切な光センサーに導かれる。
の励起状態を観察するために、ハウジング12の光検出器
ケース18の中に一組の観察用通路34が設定されている。
反応体積の中でガスの原子と分子の脱励起により解放さ
れたフォトンは、光検出器ケース18の容器の一部を構成
する窓35を介して観察用通路34に沿って通過する。窓は
問題の波長幅にあるフォトンに対し、高度に透過性であ
る。フォトンはこれらの観察用通路（第１図の左右に）
フィルター・ホールダー36を介して相関する光電子増倍
管38或いは他の適切な光センサーに導かれる。
各々の観察用通路34には、対応する光電子増倍管38の
前面でそれら通路を横切るように配置されるフィルター
40か他の適切な波長分離手段が設けられている。光電子
増倍管38の出力電流は一般に観察されるガスの分圧に比
例している。固定の光／電流変換装置は周知であり、光
電子増倍管と交換しえる。
前面でそれら通路を横切るように配置されるフィルター
40か他の適切な波長分離手段が設けられている。光電子
増倍管38の出力電流は一般に観察されるガスの分圧に比
例している。固定の光／電流変換装置は周知であり、光
電子増倍管と交換しえる。
フィルター・ホールダー36には、分析されるガスの分
子を特別に認識し、他の波長を排除し選択された波長だ
けを通過する一組の移動及び交換が可能な薄膜干渉フィ
ルター40a、40bが取り付けられている。二つの異なるガ
スから発生したフォトンは波長の点で互いに非常に近い
ことがあり、与えられた波長において、これら二種のガ
スを区別するには困難さがあることもある。
子を特別に認識し、他の波長を排除し選択された波長だ
けを通過する一組の移動及び交換が可能な薄膜干渉フィ
ルター40a、40bが取り付けられている。二つの異なるガ
スから発生したフォトンは波長の点で互いに非常に近い
ことがあり、与えられた波長において、これら二種のガ
スを区別するには困難さがあることもある。
しかしながら、与えられたガスの種類に対し、通常の
二、三の利用できるスペクトラル・エミッションがあ
る。従ってフィルターは最大信号強度のみならず、他の
ガス発生（エミッション）からの干渉を制限する点も考
慮して選択される。ガス分圧モニターするために使用さ
れる波長は、また熱陰極フィラメントの黒体放射に関係
するガスから発生する光信号の量により選択され、さら
に分析されるガス混合体の中での波長を他の発生波長か
ら最大限に分離するという見地からも選択される。
二、三の利用できるスペクトラル・エミッションがあ
る。従ってフィルターは最大信号強度のみならず、他の
ガス発生（エミッション）からの干渉を制限する点も考
慮して選択される。ガス分圧モニターするために使用さ
れる波長は、また熱陰極フィラメントの黒体放射に関係
するガスから発生する光信号の量により選択され、さら
に分析されるガス混合体の中での波長を他の発生波長か
ら最大限に分離するという見地からも選択される。
光電子増倍管と電子ガン・フィラメント陰極との間
に、幾何学的空間が存在し、この幾何学的空間を介して
光電子増倍管38は電子ガン・フィラメント陰極に直線通
路で接続されている。
に、幾何学的空間が存在し、この幾何学的空間を介して
光電子増倍管38は電子ガン・フィラメント陰極に直線通
路で接続されている。
従って、フィラメント陰極により発生する迷走黒体放
射が例え僅かでもあると、それは光電子増倍管38に到着
する。他の方法として、冷陰極電子放電素子が電子ガン
20のかわりに用いられる。これらの装置は周知であり、
特にここで説明する必要はない。
射が例え僅かでもあると、それは光電子増倍管38に到着
する。他の方法として、冷陰極電子放電素子が電子ガン
20のかわりに用いられる。これらの装置は周知であり、
特にここで説明する必要はない。
前述のように、本装置用の好ましいフィルターは安価
で調節が不要の薄膜干渉フィルターであり、一般には、
希望する与えられた波長のフォトンの透過には効果的で
ある。回析格子はまたフィルター40としても利用できる
が、別の光学的レイアウトを必要とする。モノクロメー
ターとか他のより複雑な光波長分離装置の使用も可能で
ある。
で調節が不要の薄膜干渉フィルターであり、一般には、
希望する与えられた波長のフォトンの透過には効果的で
ある。回析格子はまたフィルター40としても利用できる
が、別の光学的レイアウトを必要とする。モノクロメー
ターとか他のより複雑な光波長分離装置の使用も可能で
ある。
本実施例では、電気機械的フィルター交換器は、フィ
ルター・ホールダー36のタレト36bに順に接続されたシ
ャフト36aを回転するステップ・モーター41の形式をと
っている。これは一つのフィルター40aから他のフィル
ターに交換するために、ピボット36cの回りにタレット
をステップ状に回転する。フィルター・ホールダー36に
より行われるフィルター40a、40bの交換によると多種の
ガスの認識が可能となる。このようにして、光センサー
38は低圧ガス混合体を構成する多種ガスの完全なる分析
のために用いられる。
ルター・ホールダー36のタレト36bに順に接続されたシ
ャフト36aを回転するステップ・モーター41の形式をと
っている。これは一つのフィルター40aから他のフィル
ターに交換するために、ピボット36cの回りにタレット
をステップ状に回転する。フィルター・ホールダー36に
より行われるフィルター40a、40bの交換によると多種の
ガスの認識が可能となる。このようにして、光センサー
38は低圧ガス混合体を構成する多種ガスの完全なる分析
のために用いられる。
フィラメント24の電圧は、十分の数電子ボルトから数
電子ボルトであるガス分子の軌道電子を励起するために
選択される。100ボルトあるいはこれ以下が電子ビーム
発生素子に対して十分であることがわかっている。この
レベルに電圧を保持することは使用するセンサーを、問
題としている圧における瞬時に発生するグロー放電から
防ぐことになる。
電子ボルトであるガス分子の軌道電子を励起するために
選択される。100ボルトあるいはこれ以下が電子ビーム
発生素子に対して十分であることがわかっている。この
レベルに電圧を保持することは使用するセンサーを、問
題としている圧における瞬時に発生するグロー放電から
防ぐことになる。
発生した電子ビームが、ガスの原子或いは分子の外殻
電子と衝突することにより、電子ビームのエネルギーが
ガスの原子或いは分子に与えられる。これによって原子
或いは原子は励起され、それらが基盤状態に戻る時、特
性波長においてフォトンを発生する。
電子と衝突することにより、電子ビームのエネルギーが
ガスの原子或いは分子に与えられる。これによって原子
或いは原子は励起され、それらが基盤状態に戻る時、特
性波長においてフォトンを発生する。
電子ビームは一般に変調されるかチョップされること
が望ましい。このように変調されるかチョップされるこ
とによりガス原子の脱励起からのフォトンと、単に基盤
であるかフィラメント光でありうる同様な波長をもつフ
ォトンとの間での分離のための簡単な手段を供給するこ
とになる。この方法は相敏感性検出法として知られる。
この場合には約500ヘルツの変調周波数が利用可能であ
る。
が望ましい。このように変調されるかチョップされるこ
とによりガス原子の脱励起からのフォトンと、単に基盤
であるかフィラメント光でありうる同様な波長をもつフ
ォトンとの間での分離のための簡単な手段を供給するこ
とになる。この方法は相敏感性検出法として知られる。
この場合には約500ヘルツの変調周波数が利用可能であ
る。
図示したように、アッセンブリーの光励起分析部10の
ネック14は主チャンバー体積に接近した真空チャンバー
の一部に接続されるが、プロセス用装置の一部としての
接続方法ではない。ネック14は主チャンバー体積と連絡
するポートを設定し、拡散を介して、チャンバー・ガス
の代表的なサンプルを受け入れる。比較的大きい径のネ
ック14はガス混合体の輸送とガスの種別選択の遅れを最
小限にくい止める。拡散による時間遅れは従って最小に
保持できる。
ネック14は主チャンバー体積に接近した真空チャンバー
の一部に接続されるが、プロセス用装置の一部としての
接続方法ではない。ネック14は主チャンバー体積と連絡
するポートを設定し、拡散を介して、チャンバー・ガス
の代表的なサンプルを受け入れる。比較的大きい径のネ
ック14はガス混合体の輸送とガスの種別選択の遅れを最
小限にくい止める。拡散による時間遅れは従って最小に
保持できる。
ガスの電子ビーム励起により作りだされる光は一般的
に電子ビームの直交方向で観察される。この幾何学的状
態は光電子増倍管38に達する熱フィラメント24の白熱か
らの黒体放射の量を最小とする。この幾何学的様相の他
の利点はガスの励起から検出器までの距離をやはり最小
にできる。励起過程の特性上、生成されるフォトン・フ
ラックスは方向性のない均一のものとなる。フォトン収
集効率は距離の二乗の逆数に比例し、最大フォトン収集
は観察用通路34をビームにより励起されたガスに可能な
限り近づけることで達成される。
に電子ビームの直交方向で観察される。この幾何学的状
態は光電子増倍管38に達する熱フィラメント24の白熱か
らの黒体放射の量を最小とする。この幾何学的様相の他
の利点はガスの励起から検出器までの距離をやはり最小
にできる。励起過程の特性上、生成されるフォトン・フ
ラックスは方向性のない均一のものとなる。フォトン収
集効率は距離の二乗の逆数に比例し、最大フォトン収集
は観察用通路34をビームにより励起されたガスに可能な
限り近づけることで達成される。
ガス圧と収集されたフォトン・フラックス間の機能的
な関係はガスを通って移動するフォトンの距離の変化に
顕著に影響される。この距離を最小に保つように設計し
たセンサーを用いると、上の関係は、ガスを介してより
長いフォトン通路を使用した場合に比較してより良い直
線性が得られた。これは、自吸収現象として知られる。
電子ビーム励起によるフォトンは波長にして非常に狭い
範囲にあり、これらと同じ波長は、それらの波長を発生
する分子と同様な種類のガス分子により、しばしば再吸
収されることが多い。
な関係はガスを通って移動するフォトンの距離の変化に
顕著に影響される。この距離を最小に保つように設計し
たセンサーを用いると、上の関係は、ガスを介してより
長いフォトン通路を使用した場合に比較してより良い直
線性が得られた。これは、自吸収現象として知られる。
電子ビーム励起によるフォトンは波長にして非常に狭い
範囲にあり、これらと同じ波長は、それらの波長を発生
する分子と同様な種類のガス分子により、しばしば再吸
収されることが多い。
従って、もしフォトンが非常に厚いガス体を通過しな
ければならない場合には、低圧にさいし予測されるレベ
ルと比較して高圧での強度に顕著の低減をもたらすこと
になる。もちろん、要求される計算を単純にするために
も応答は出来る限り直線に近いことが望ましい。従っ
て、励起フォトンが通過しなければならないガスを介し
ての距離は最小に保たねばならない。
ければならない場合には、低圧にさいし予測されるレベ
ルと比較して高圧での強度に顕著の低減をもたらすこと
になる。もちろん、要求される計算を単純にするために
も応答は出来る限り直線に近いことが望ましい。従っ
て、励起フォトンが通過しなければならないガスを介し
ての距離は最小に保たねばならない。
前述の通り、各種のガスは多くの異なる波長と周波数
を作りだす。二つの異なるガス種の波長において互いに
非常に近いフォトンを発生することもある。もしこのこ
とが与えられた波長での二種のガス種を分離するにさい
し問題をおこす場合は、他のいかなる波長からも適切に
分離されるそれぞれのガスが有する異なる波長が用いら
れる。従って、波長はその波長における強度に基づくだ
けでなく、存在する他のガスの似かよった波長からの分
離、そして一般的な波長範囲において他の基盤（バック
グランド）ノイズとか黒体放射の無いこと等のモニター
リングのための諸条件から選択すべきである。このよう
にして選択された予測されるガスの特別な混合体と、問
題としている波長を通過し他を排除するために用いるフ
ィルター手段が存在するかどうかとの妥協で検出の可能
性が設定される。
を作りだす。二つの異なるガス種の波長において互いに
非常に近いフォトンを発生することもある。もしこのこ
とが与えられた波長での二種のガス種を分離するにさい
し問題をおこす場合は、他のいかなる波長からも適切に
分離されるそれぞれのガスが有する異なる波長が用いら
れる。従って、波長はその波長における強度に基づくだ
けでなく、存在する他のガスの似かよった波長からの分
離、そして一般的な波長範囲において他の基盤（バック
グランド）ノイズとか黒体放射の無いこと等のモニター
リングのための諸条件から選択すべきである。このよう
にして選択された予測されるガスの特別な混合体と、問
題としている波長を通過し他を排除するために用いるフ
ィルター手段が存在するかどうかとの妥協で検出の可能
性が設定される。
好ましくは、薄膜の干渉フィルターがフィルター40と
して使用される。これらの要求される薄さはタレット36
b上に配置される多数のフィルター40を可能とする。従
って、期待される全ガスが分圧として検出され、分析さ
れる。このことはさらに同じ光センサー38が数種のガス
の分圧を順に分析することを可能にする。
して使用される。これらの要求される薄さはタレット36
b上に配置される多数のフィルター40を可能とする。従
って、期待される全ガスが分圧として検出され、分析さ
れる。このことはさらに同じ光センサー38が数種のガス
の分圧を順に分析することを可能にする。
第３図は、第１の実施例の全体構成を示す説明図であ
る。第３図は制御系も示され、この系は真空容器中の特
殊ガスの成分をモニターできる能力だけでなく、当該ガ
スの成分の制御も可能である。
る。第３図は制御系も示され、この系は真空容器中の特
殊ガスの成分をモニターできる能力だけでなく、当該ガ
スの成分の制御も可能である。
図示されたアッセンブリーはスパッターリング・ター
ゲット44と素地46をその中に含むスパッターリング・チ
ャンバー42を含む。スパッターリング・チャンバー42は
ネック14を介して光励起分析部10に接続されるので、ガ
スはスパッターリング・チャンバー42と光励起分析部10
の間を自由に流動できる。
ゲット44と素地46をその中に含むスパッターリング・チ
ャンバー42を含む。スパッターリング・チャンバー42は
ネック14を介して光励起分析部10に接続されるので、ガ
スはスパッターリング・チャンバー42と光励起分析部10
の間を自由に流動できる。
スパッターリング分圧制御器50は光励起分析部10の光
電子増倍管38に接続する入力端子を持つ。このスパッタ
ーリング分圧制御器50は問題のガスの分圧を計算する。
当該スパッターリング分圧制御器50はスパッターリング
・パワー・サプライ52、光励起分析部10の電子ビーム発
生手段20,22そして二種のガスをそれぞれのガス供給源5
8,60からスパッターリング・チャンバー42に導くために
配置される一組の可変リーク弁54,56にそれぞれ接続す
る出口を持つ。
電子増倍管38に接続する入力端子を持つ。このスパッタ
ーリング分圧制御器50は問題のガスの分圧を計算する。
当該スパッターリング分圧制御器50はスパッターリング
・パワー・サプライ52、光励起分析部10の電子ビーム発
生手段20,22そして二種のガスをそれぞれのガス供給源5
8,60からスパッターリング・チャンバー42に導くために
配置される一組の可変リーク弁54,56にそれぞれ接続す
る出口を持つ。
最良の効率には、不活性ガスＡ（58）をターゲット44
の近くにまで導き、一方活性ガスＢ（60）を素地46の範
囲に導くことである。シールディングをしばしばこれら
二種のガスの間に部分的なバリヤーを形成するために使
用する。このシールディングはスパッターされる材料の
輸送を有効にするために比較的透過性であるべきであ
る。スパッターリング・チャンバー42と連絡するキャパ
シタンス・マノメーター62はスパッターリング分圧制御
器50に結続され、また検量のために利用できる。全スパ
ッターリング過程が自動化できるように、図示の通り、
スパッターリング分圧制御器50を中央プロセス・コンピ
ューター（図示されず）に接続するコンピューター・バ
ス64がある。
の近くにまで導き、一方活性ガスＢ（60）を素地46の範
囲に導くことである。シールディングをしばしばこれら
二種のガスの間に部分的なバリヤーを形成するために使
用する。このシールディングはスパッターされる材料の
輸送を有効にするために比較的透過性であるべきであ
る。スパッターリング・チャンバー42と連絡するキャパ
シタンス・マノメーター62はスパッターリング分圧制御
器50に結続され、また検量のために利用できる。全スパ
ッターリング過程が自動化できるように、図示の通り、
スパッターリング分圧制御器50を中央プロセス・コンピ
ューター（図示されず）に接続するコンピューター・バ
ス64がある。
他のプロセス容器同様に、スパッターリング・チャン
バー42は、不純物を除去し、うすめるために一定したガ
ス流が要求される。活性スパッターリングの場合は、ガ
スの少なくとも一種は化学反応で消費される。よって、
一定の分圧比を保つためにはチャンバー42に入る供給ガ
ス量は絶えず変化する。このような実際的な装置では、
ガス分圧の制御は容器中の各種に対する値の連続測定、
測定値と期待値との比較、並びにリーク弁54,56を介し
てスパッターリング・チャンバー42への適切ガス量の供
給により達成される。これらリーク弁は一般に手に入
り、電磁式、電気機械式或いは圧電の形である。この固
有的な速度から、圧電形が望ましい。
バー42は、不純物を除去し、うすめるために一定したガ
ス流が要求される。活性スパッターリングの場合は、ガ
スの少なくとも一種は化学反応で消費される。よって、
一定の分圧比を保つためにはチャンバー42に入る供給ガ
ス量は絶えず変化する。このような実際的な装置では、
ガス分圧の制御は容器中の各種に対する値の連続測定、
測定値と期待値との比較、並びにリーク弁54,56を介し
てスパッターリング・チャンバー42への適切ガス量の供
給により達成される。これらリーク弁は一般に手に入
り、電磁式、電気機械式或いは圧電の形である。この固
有的な速度から、圧電形が望ましい。
キャパシタンス・マノメーター62をも使用することは
有益であるが、系の操作には本質的でない。マノメータ
ー62は真のガス圧測定用の種別に依存しない手段であ
る。このマノメーター62は容器中の全ガス圧を測定する
手段であるよりも、むしろ系を検量するための圧標準で
ある。スパッターリング・チャンバー42にマノメーター
62を取りつけることにより、光電子増倍管38と関係する
電気的増幅器の調節が簡単となり、結果として生成され
るフォトンとガスに相関する収集されるフォトンとの間
の関係が独立関係となる。
有益であるが、系の操作には本質的でない。マノメータ
ー62は真のガス圧測定用の種別に依存しない手段であ
る。このマノメーター62は容器中の全ガス圧を測定する
手段であるよりも、むしろ系を検量するための圧標準で
ある。スパッターリング・チャンバー42にマノメーター
62を取りつけることにより、光電子増倍管38と関係する
電気的増幅器の調節が簡単となり、結果として生成され
るフォトンとガスに相関する収集されるフォトンとの間
の関係が独立関係となる。
一方、各々のガスに対しこれらの関係が判れば、さら
にキャパシタンス・マノメーターの読みを必要とせず、
操作が圧とガス成分の広い範囲にわたって可能となる。
にキャパシタンス・マノメーターの読みを必要とせず、
操作が圧とガス成分の広い範囲にわたって可能となる。
本発明を実施する具体例において、各種の窒化物（Ti
N）と酸化物（TiO2）の膜が生成される。この操作にお
いて、スパッターリング・プロセスへの電力供給を制御
すると有益である。上述の分圧制御の結果、プラズマ・
インピーダンスが非常に近いトレランスで保たれること
で、簡単な電流制御は十分である。この理由から、スパ
ッターリング操作のための電流制御は電力制御にとって
単純にして適切な手段となる。
N）と酸化物（TiO2）の膜が生成される。この操作にお
いて、スパッターリング・プロセスへの電力供給を制御
すると有益である。上述の分圧制御の結果、プラズマ・
インピーダンスが非常に近いトレランスで保たれること
で、簡単な電流制御は十分である。この理由から、スパ
ッターリング操作のための電流制御は電力制御にとって
単純にして適切な手段となる。
従って、本発明では、供給電力電流を調節するが、蒸
着が完了まじかになった時点で。電力レベルを手動で調
節するかのいずれかが実際的である。現代的なスパッタ
ーリング・パワー・サプライはまた電力の制御と保持用
の手段を持つ。このことはさらに浸食により長時間陰極
変化の効果を最小限とする利点がある。
着が完了まじかになった時点で。電力レベルを手動で調
節するかのいずれかが実際的である。現代的なスパッタ
ーリング・パワー・サプライはまた電力の制御と保持用
の手段を持つ。このことはさらに浸食により長時間陰極
変化の効果を最小限とする利点がある。
ガス混合体のガス成分はタレット36bのプログラムさ
れた回転と、既知ガスに対応したフィルターの電流強度
と通過波長を基礎とする簡単な演算理論の使用とによ
り、自動的に分析できる。波長選択が完全でない場合
は、特殊ガスに対する各フィルターの応答を知ることに
より、かかる不完全情報を考慮に入れた演算理論が改良
される。この情報は希望する定量的情報を作りだすため
に訂正される。
れた回転と、既知ガスに対応したフィルターの電流強度
と通過波長を基礎とする簡単な演算理論の使用とによ
り、自動的に分析できる。波長選択が完全でない場合
は、特殊ガスに対する各フィルターの応答を知ることに
より、かかる不完全情報を考慮に入れた演算理論が改良
される。この情報は希望する定量的情報を作りだすため
に訂正される。
第４図及び第５図は、それぞれ第２及び第３の実施例
の要部の構成を示す説明図である。
の要部の構成を示す説明図である。
他の装置としては第４図に示したものがあり、第２図
と各部分が同一であるため、ここでは説明を省く。ここ
で検量された第１のスリット51が反応範囲からポリクロ
マティック光の通路中に配置される。このスリットを通
過した光は固定された回析格子66上に衝突する。
と各部分が同一であるため、ここでは説明を省く。ここ
で検量された第１のスリット51が反応範囲からポリクロ
マティック光の通路中に配置される。このスリットを通
過した光は固定された回析格子66上に衝突する。
これにより、ポリクロマティック光がその成分、つま
りそれぞれ異なる角度に別れるλ１、λ２、λ３の波長
に分解される。そこには、第２のスリット53a、53b、53
c並びに光をそれぞれの波長で捉えるために配置された
光電子増倍管38a、38b、38cがある。
りそれぞれ異なる角度に別れるλ１、λ２、λ３の波長
に分解される。そこには、第２のスリット53a、53b、53
c並びに光をそれぞれの波長で捉えるために配置された
光電子増倍管38a、38b、38cがある。
他の装置が第５図に示されるが、各部分は第２図と同
様である。ここに、単一の第２のスリット53と単一の光
電子増倍管38を除き、第４図同様に第１のスリット51が
ある。格子66から回析された光の波長成分λ１、λ２、
λ３に対応したあらかじめ決められた位置に回析格子を
ステッパー・モーター41が回転する。
様である。ここに、単一の第２のスリット53と単一の光
電子増倍管38を除き、第４図同様に第１のスリット51が
ある。格子66から回析された光の波長成分λ１、λ２、
λ３に対応したあらかじめ決められた位置に回析格子を
ステッパー・モーター41が回転する。
いかなる実施例においても、検出器の位置とスリット
が観察される波長を決定する。コンピュータのプログラ
ミングに詳しい者にとっては、系操作の他の分野を制御
したり、キャパシタンス、マノメーターを用いた光学的
分圧分析の検量の自動化は簡単なことである。
が観察される波長を決定する。コンピュータのプログラ
ミングに詳しい者にとっては、系操作の他の分野を制御
したり、キャパシタンス、マノメーターを用いた光学的
分圧分析の検量の自動化は簡単なことである。
尚、実施例においては発明を、ある好ましい具体的例
について詳細に説明してきたとはいえ、発明はこれらの
具体例に限らず、また添付した特許請求範囲に述べるよ
うに、多数の改良と変化が本発明の趣旨を損なうことな
く、それぞれに優れた術をも提供することも理解される
べきである。
について詳細に説明してきたとはいえ、発明はこれらの
具体例に限らず、また添付した特許請求範囲に述べるよ
うに、多数の改良と変化が本発明の趣旨を損なうことな
く、それぞれに優れた術をも提供することも理解される
べきである。
［発明の効果］ 以上述べた通り本発明によれば、高或いは中程度の真
空範囲での真空プロセス・チャンバー内の、全圧200×1
0-3トルのオーダーまでの広い範囲に亘るガス成分をガ
ス圧力低減ステージなしに認識、分析することができ、
装置のウオーム・アップのために発生するエラーを避
け、さらに真空チャンバー内の未知或いは存在してほし
くないガスの混合成分をも認識、分析可能となる真空チ
ャンバー内ガス分析センサを提供することができるもの
である。
空範囲での真空プロセス・チャンバー内の、全圧200×1
0-3トルのオーダーまでの広い範囲に亘るガス成分をガ
ス圧力低減ステージなしに認識、分析することができ、
装置のウオーム・アップのために発生するエラーを避
け、さらに真空チャンバー内の未知或いは存在してほし
くないガスの混合成分をも認識、分析可能となる真空チ
ャンバー内ガス分析センサを提供することができるもの
である。
第１図は、本発明の第１の実施例の光励起分析部の断面
部分を含む正面図、第２図は第１図の断面部分を含む拡
大側面図、第３図は本発明の第１の実施例の全体構成を
示す説明図、第４図は本発明の第２の実施例の要部の構
成を示す説明図、第５図は本発明の第３の実施例の要部
の構成を示す説明図である。 10……光励起分析部、12……ハウジング、14……ネッ
ク、16……励起ケース、18……光検出器ケース、20……
電子ガン、22……フレーム、24……フィラメント、26…
…穴開きプレート、30……開口、32……ファラディー・
トラップ、33シールド、34……観察用通路、35……窓、
36……フィルターホールダー、36a……シャフト、36b…
…タレット、38……光電子増倍管、40……フィルター、
40a,40b……フィルター、41……ステップ・モーター、4
2……スパッターリング・チャンバー、44……スパッタ
ーリング・ターゲット、46……素地、50……スパッター
リング分圧制御器、51……第１のスリット、52……スパ
ッターリング・パワー・サプライ、53a,53b,53c……第
２のスリット、54,56……可変リーク弁、58,60……ガス
供給源、Ａ（58）……不活性ガス、Ｂ（60）……活性ガ
ス、62……キャパシタンス・マノメーター、64……コン
ピューター・バス、66……回析格子。
部分を含む正面図、第２図は第１図の断面部分を含む拡
大側面図、第３図は本発明の第１の実施例の全体構成を
示す説明図、第４図は本発明の第２の実施例の要部の構
成を示す説明図、第５図は本発明の第３の実施例の要部
の構成を示す説明図である。 10……光励起分析部、12……ハウジング、14……ネッ
ク、16……励起ケース、18……光検出器ケース、20……
電子ガン、22……フレーム、24……フィラメント、26…
…穴開きプレート、30……開口、32……ファラディー・
トラップ、33シールド、34……観察用通路、35……窓、
36……フィルターホールダー、36a……シャフト、36b…
…タレット、38……光電子増倍管、40……フィルター、
40a,40b……フィルター、41……ステップ・モーター、4
2……スパッターリング・チャンバー、44……スパッタ
ーリング・ターゲット、46……素地、50……スパッター
リング分圧制御器、51……第１のスリット、52……スパ
ッターリング・パワー・サプライ、53a,53b,53c……第
２のスリット、54,56……可変リーク弁、58,60……ガス
供給源、Ａ（58）……不活性ガス、Ｂ（60）……活性ガ
ス、62……キャパシタンス・マノメーター、64……コン
ピューター・バス、66……回析格子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−167873（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−33720（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−121732（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−131949（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 21/62 - 21/74 H01J 37/06 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (8)
- 【請求項１】真空チャンバー内の特定ガスの相対比率の
測定を行なう真空チャンバー内ガス分析センサであっ
て、相互作用領域内において前記ガスの原子と分子を励
起するに十分なエネルギーの電子ビームを所定方向に発
生させ、該電子ビームが照射される前記原子と分子から
前記ガスに特有の波長のフォトンを放出させる電子ビー
ム発生手段と、前記真空チャンバー内に接続され、前記
ガスを前記電子ビームが照射される前記相互作用領域に
導く接続手段と、該相互作用領域内において前記フォト
ンが入射される所定検出方向を予め設定し、前記特有の
波長のフォトンを選択するとともに、他の波長フォトン
を排除し、選択された波長のフォトンの強度を検出して
検出強度に比例する電気信号に変換する光検出手段と、
低熱伝導度と低熱慣性とを備え、前記電子ビーム発生手
段と前記相互作用領域を取り囲んで配置され、かつ前記
相互作用領域に対して常時安定な熱絶縁状態を維持する
ための熱絶縁手段とを有することを特徴とする真空チャ
ンバー内ガス分析センサ。 - 【請求項２】前記電子ビーム発生手段が、前記電子ビー
ムを放出するフィラメントヒータと陰極とを備え、前記
熱絶縁手段が、該フィラメントヒータと前記陰極とを覆
って配置されるスリーブを備え、かつ前記相互作用領域
を取り囲んでいることを特徴とする請求項１記載の真空
チャンバー内ガス分析センサ。 - 【請求項３】前記電子ビーム発生手段が、電子ビームが
衝突する電子トラップを備え、前記スリーブが前記電子
トラップを囲んでいることを特徴とする請求項２記載の
真空チャンバー内ガス分析センサ。 - 【請求項４】前記スリーブが、ステンレス鋼で形成され
ていることを特徴とする請求項２記載の真空チャンバー
内ガス分析センサ。 - 【請求項５】前記スリーブが、セラミック材で形成され
ていることを特徴とする請求項２記載の真空チャンバー
内ガス分析センサ。 - 【請求項６】真空チャンバー内の複数種のガスの相対比
率の測定を行なう真空チャンバー内ガス分析センサであ
って、相互作用領域内において前記複数種のガスの原子
と分子とを励起するに十分なエネルギーの電子ビームを
所定方向に発生させ、該電子ビームが照射される前記原
子と分子から前記複数種のガスに特有の複数種の波長の
フォトンを放出させる電子ビーム発生手段と、前記真空
チャンバーに接続され、前記複数種のガスを前記電子ビ
ームが照射される前記相互作用領域に導く接続手段と、
該相互作用領域内において前記複数種のフォトンが入射
される所定検出方向を予め設定し、前記複数の特有の波
長のフォトンを選択するとともに、他の波長のフォトン
を排除するフィルター手段と、該フィルター手段により
選択された波長のフォトンが入力され、選択された波長
のフォトンの強度を検出し、かつ検出強度に比例する電
気信号に変換する光検出手段と、低熱伝導度と低熱慣性
とを備え、前記電子ビーム発生手段と前記相互作用領域
を取り囲んで配置され、前記相互作用領域に対して常時
安定な熱絶縁状態を維持するための熱絶縁手段とを有す
ることを特徴とする真空チャンバー内ガス分析センサ。 - 【請求項７】前記フィルター手段が、回転タレット上に
配置された複数のフィルターを含むことを特徴とする請
求項６記載の真空チャンバー内ガス分析センサ。 - 【請求項８】前記フィルター手段が、回析格子と該回析
格子で分離された波長域を選択的に検出する波長検出器
とを含むことを特徴とする請求項６記載の真空チャンバ
ー内ガス分析センサ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/348,955 US4988871A (en) | 1989-05-08 | 1989-05-08 | Gas partial pressure sensor for vacuum chamber |
| US348955 | 1989-05-08 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02307043A JPH02307043A (ja) | 1990-12-20 |
| JP3086230B2 true JP3086230B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=23370294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP01257609A Expired - Fee Related JP3086230B2 (ja) | 1989-05-08 | 1989-10-02 | 真空チャンバー内ガス分析センサ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4988871A (ja) |
| EP (1) | EP0396843B1 (ja) |
| JP (1) | JP3086230B2 (ja) |
| DE (1) | DE68916420T2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4304612C2 (de) * | 1993-02-16 | 1995-03-16 | Fraunhofer Ges Forschung | Verfahren zur kontinuierlichen Messung der stofflichen Zusammensetzung des Dampfes einer Schmelze oder eines zu verdampfenden Materials im Vakuum |
| JP2000107587A (ja) * | 1998-07-14 | 2000-04-18 | Satis Vacuum Ind Vertriebs Ag | ベルジャ（真空成膜チャンバ又は容器）内のガス圧を校正する方法と装置 |
| US7295015B2 (en) * | 2004-02-19 | 2007-11-13 | Brooks Automation, Inc. | Ionization gauge |
| US7030619B2 (en) * | 2004-02-19 | 2006-04-18 | Brooks Automation, Inc. | Ionization gauge |
| JP2006329662A (ja) * | 2005-05-23 | 2006-12-07 | Ulvac Japan Ltd | 質量分析装置およびその使用方法 |
| GB2441582A (en) * | 2006-09-01 | 2008-03-12 | Gencoa Ltd | Process monitoring and control |
| US7768267B2 (en) * | 2007-07-11 | 2010-08-03 | Brooks Automation, Inc. | Ionization gauge with a cold electron source |
| TWI654695B (zh) | 2012-12-06 | 2019-03-21 | 英福康公司 | 真空工具及測量該真空工具的客真空室中的氛圍的方法 |
| TWI539154B (zh) | 2012-12-19 | 2016-06-21 | 英福康公司 | 雙重偵測殘餘氣體分析器 |
| KR102703191B1 (ko) * | 2019-09-20 | 2024-09-04 | 인피콘 아크티엔게젤샤프트 | 압력을 결정하는 방법 및 압력 센서 |
| CN112578426B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-09-20 | 中国工程物理研究院应用电子学研究所 | 一种可调节型阵列式法拉第筒 |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1077458B (de) * | 1956-01-28 | 1960-03-10 | Siemens Reiniger Werke Ag | Vorrichtung zur Untersuchung der Gaszusammensetzung in Hochvakuumanlagen |
| GB1013818A (en) * | 1962-06-06 | 1965-12-22 | Atomic Energy Commission | Electron-beam vacuum gauge |
| DE1251554B (ja) * | 1962-07-09 | |||
| US3327126A (en) * | 1964-02-28 | 1967-06-20 | Paul E V Shannon | Emission spectrometer with cooled photomultiplier tube detector |
| US3609378A (en) * | 1966-10-31 | 1971-09-28 | Air Reduction | Monitoring of vapor density in vapor deposition furnance by emission spectroscopy |
| US3829962A (en) * | 1972-12-04 | 1974-08-20 | Gte Automatic Electric Lab Inc | Active trimming of film deposited oscillators |
| US4162404A (en) * | 1974-04-29 | 1979-07-24 | Extranuclear Laboratories, Inc. | Method and apparatus for surface ionization monitor for particulates |
| US3945463A (en) * | 1974-07-27 | 1976-03-23 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Lubrication system for motorcycles |
| US4036167A (en) * | 1976-01-30 | 1977-07-19 | Inficon Leybold-Heraeus Inc. | Apparatus for monitoring vacuum deposition processes |
| DE2717436A1 (de) * | 1976-04-26 | 1977-11-10 | Varian Associates | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des partialdruckes eines gases zur vakuummessung, leckanzeige, messung der niederschlagsrate o.dgl. |
| FR2408909A1 (fr) * | 1977-11-15 | 1979-06-08 | Commissariat Energie Atomique | Source de vapeur metallique a debit reglable et application aux analyseurs ioniques |
| US4313057A (en) * | 1977-11-28 | 1982-01-26 | Gelbwachs Jerry A | Ultrasensitive trace element analyzer |
| US4234790A (en) * | 1979-02-01 | 1980-11-18 | The Perkin-Elmer Corporation | Photodetector heat stabilizer |
| US4321467A (en) * | 1980-06-04 | 1982-03-23 | Sri International | Flow discharge ion source |
| US4555626A (en) * | 1982-08-03 | 1985-11-26 | Capintec Inc. | Radiation shield in light detector and/or assembly |
| US4586368A (en) * | 1985-04-05 | 1986-05-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Atmospheric pressure helium afterglow discharge detector for gas chromatography |
| US4692630A (en) * | 1986-05-27 | 1987-09-08 | Inficon Leybold-Heraeus | Wavelength specific detection system for measuring the partial pressure of a gas excited by an electron beam |
-
1989
- 1989-05-08 US US07/348,955 patent/US4988871A/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-25 EP EP89420314A patent/EP0396843B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-08-25 DE DE68916420T patent/DE68916420T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-02 JP JP01257609A patent/JP3086230B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0396843A3 (en) | 1991-08-07 |
| DE68916420T2 (de) | 1994-10-13 |
| EP0396843A2 (en) | 1990-11-14 |
| DE68916420D1 (de) | 1994-07-28 |
| US4988871A (en) | 1991-01-29 |
| EP0396843B1 (en) | 1994-06-22 |
| JPH02307043A (ja) | 1990-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3086230B2 (ja) | 真空チャンバー内ガス分析センサ | |
| GB2219432A (en) | Mass spectrometer | |
| KR20230042054A (ko) | 잔류 가스 분석기, 및 잔류 가스 분석기를 갖는 euv 리소그래피 시스템 | |
| US4692630A (en) | Wavelength specific detection system for measuring the partial pressure of a gas excited by an electron beam | |
| Mehdi et al. | Optical emission diagnostics of an rf magnetron sputtering discharge | |
| US10375811B2 (en) | Asymmetric induction devices and systems and methods using them | |
| US3591289A (en) | Atomic absorption sample cell | |
| JP2015522208A (ja) | 真空処理方法に使用するためのアセンブリ | |
| JP2000164169A (ja) | 質量分析計 | |
| Bartiromo et al. | Time resolving bent crystal spectrometer for tokamak plasma diagnostics | |
| US12085467B2 (en) | Method for detecting pressure, and pressure sensor | |
| Olesik et al. | An instrumental system for simultaneous measurement of spatially resolved electron number densities in plasmas | |
| JP2004349102A (ja) | 四重極型質量分析計とそれを有する真空装置 | |
| JP7599755B2 (ja) | ガス分析装置および制御方法 | |
| Borer et al. | Inductively coupled plasma–microwave induced plasma tandem source for atomic emission spectrometry | |
| US3563655A (en) | Electron discharge device including hollow cathode element for combined emission of spectral radiation and resonance detection | |
| Fay et al. | Emission Spectrometric Method and Analyzer for Traces of Nitrogen in Argon. | |
| JP4216375B2 (ja) | 二次電子増倍素子を使用した測定方法及び二次電子増倍素子を使用した装置 | |
| JPH0312582A (ja) | Ｘ線分光検出器の窓部結露防止装置 | |
| US4223223A (en) | Broad-range ion mass spectrometer | |
| Massmann | State of Development of Atomic Absorption Spectrometry [New analytical methods (1)] | |
| Ollonqvist et al. | Normal incidence grating spectrometer for inverse photoemission | |
| Hareland | Atomic emission spectroscopy | |
| Broekaert | Optical emission spectrometry with glow discharges | |
| Schrenk et al. | Analytical Atomic Absorption Spectroscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |