分解檢測裝置、濃度測量裝置和濃度控制裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術提供分解檢測裝置、濃度測量裝置和濃度控制裝置，所述分解檢測裝置結構簡單，并能檢測在半導體材料氣化后的材料氣體中是否發生了分解。該分解檢測裝置包括：NDIR方式或激光吸收光譜方式的吸光度測量機構(1)，其對包含半導體材料氣化后的材料氣體的混合氣體測量第一吸光度和第二吸光度，該第一吸光度是所述半導體材料吸收的波長的吸光度，該第二吸光度是所述半導體材料分解時產生的物質吸收的波長的吸光度；以及分解檢測部(4)，其基于第一濃度和第二濃度之比來檢測所述材料氣體的分解，該第一濃度是基于所述第一吸光度和所述第二吸光度來計算，該第二濃度是基于所述第二吸光度來計算。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及對在半導體材料氣化后的材料氣體中發生的分解進行檢測的分解檢測裝置、使用了該分解檢測裝置的濃度測量裝置、和濃度控制裝置。
技術介紹
在半導體制造工藝中，利用鼓泡系統使固體或液體的半導體材料氣化并將氣化后的材料氣體導入真空室等。該鼓泡系統包括：容器，其收容所述半導體材料；導入管，其將載氣導入所述容器內；和導出管，其用于從所述容器導出載氣和所述半導體材料氣化后的材料氣體的混合氣體。制造的半導體的性能和品質，受到被導入真空室內的混合氣體中的材料氣體濃度的影響。因此，利用設置在所述導出管內的例如超聲波方式或非分散型紅外吸收(NDIR)方式等的濃度計，測量混合氣體中的材料氣體的濃度，并且利用設置在所述導出管上的閥來進行濃度控制，將該測量的濃度以規定的值保持為恒定(參照專利文獻1)。并且，以往利用鼓泡使TEOS(正硅酸乙酯)等比較穩定的半導體材料氣化，但是由于在LED、最尖端的Si半導體工藝中，需要對化合物半導體進行成膜，所以使用由有機金屬形成的容易發生分解的不穩定的半導體材料。例如，如果在所述導出管內材料氣體發生自身分解，則有可能將原本不需要的種類的物質導入真空室內，會對制造的半導體的性能和品質產生某種影響。此外，由于利用所述濃度計測量出的濃度以混合氣體僅由載氣和材料氣體構成為前提，所以如果因材料氣體的自身分解而生成其他物質，則在濃度測量或濃度控制中也有可能產生誤差。專利文獻1：日本專利公開公報特開2013-145887號
技術實現思路
本專利技術正是鑒于如上所述的問題而完成的專利技術，其目的在于，提供一種結構簡單且能在半導體材料氣化后的材料氣體中檢測是否發生了半導體材料的分解的分解檢測裝置、使用該分解檢測裝置的濃度測量裝置、和濃度控制裝置。即，本專利技術的分解檢測裝置，其特征在于，包括：NDIR方式或激光吸收光譜方式的吸光度測量機構，其對包含半導體材料氣化后的材料氣體的混合氣體測量第一吸光度和第二吸光度，所述第一吸光度是所述半導體材料吸收的波長的吸光度，所述第二吸光度是所述半導體材料分解時產生的物質吸收的波長的吸光度；以及分解檢測部，其基于所述第一吸光度和所述第二吸光度，檢測所述半導體材料的分解。按照這種結構，由于所述分解檢測部構成為基于所述第一吸光度和所述第二吸光度來檢測所述半導體材料的分解，所以能夠區分材料氣體的濃度變化和分解的發生而能夠準確地僅檢測分解。更具體地說，半導體材料自身吸收多個波長的光，當吸收與分解時產生的物質相同波長的光時，所述第二吸光度在材料氣體的濃度上升時和發生了分解時雙方其值都變大。因此，僅監控第二吸光度的值，有時不能檢測是否真正在發生分解。作為能夠解決上述問題的所述分解檢測部的具體結構例，可以例舉的是，所述分解檢測部構成為基于在所述半導體材料未發生分解的狀態下測量出的所述第一吸光度與所述第二吸光度之比、和當前的第一吸光度與第二吸光度之比的比較結果，檢測所述半導體材料的分解。在此，所述第一吸光度和所述第二吸光度之比是指包含所述第二吸光度為零時的概念。具體地說，所述第一吸光度和所述第二吸光度之比可以是1：0等。此外，所述第一吸光度和所述第二吸光度之比也可以是能夠根據吸光度換算為1比1的值的比。例如可以包含根據吸光度換算的濃度之間的比。此外，作為其他的所述分解檢測部的具體結構例，可以例舉的是，所述分解檢測部構成為基于在所述半導體材料未發生分解的狀態下測量出的所述第一吸光度與所述第二吸光度之差、和當前的第一吸光度與第二吸光度之差的比較結果，檢測所述半導體材料的分解。此外，所述分解檢測部可以構成為在同一時刻的所述第一吸光度的增減傾向和所述第二吸光度的增減傾向不同時對所述半導體材料檢測分解。按照上述結構，由于所述分解檢測部監控所述第一吸光度和所述第二吸光度之比或差，或者監控所述第一吸光度的增減傾向和所述第二吸光度的增減傾向的比較結果，所以即使在材料氣體的濃度變化和分解同時發生時，也能夠檢測半導體材料的分解。更具體地說，相對于在材料氣體的濃度上升時保持所述第一吸光度和所述第二吸光度之比，在發生了分解時僅第二吸光度大幅度變化，所以表現出所述第一吸光度和所述第二吸光度之比發生變化。因此，通過監控所述第一吸光度和所述第二吸光度之比，所述分解檢測部可以檢測材料氣體的分解。這即便在監控各吸光度之差、或所述第一吸光度的增減傾向和所述第二吸光度的增減傾向的比較結果時也同樣。作為所述吸光度測量機構不容易受到熱量的影響且使所述吸光度測量機構的結構成為簡單結構的具體結構例，可以例舉的是，所述吸光度測量機構是NDIR方式的氣體分析計，該氣體分析計包括：混合氣體通過的測量單元、將具有規定的波長帶寬的光向所述測量單元射出的光源部、使通過所述測量單元的光中所述半導體材料吸收的波長的光通過的第一濾光器、使通過所述測量單元的光中所述半導體材料分解時產生的物質吸收的波長的光通過的第二濾光器、以及檢測通過所述第一濾光器或所述第二濾光器的光的光檢測部。按照這種結構，即使不使用像FTIR等那樣大型且高價的設備，也能夠檢測半導體材料的分解。作為所述吸光度測量機構的其他結構例，可以例舉的是，所述吸光度測量機構是激光吸收光譜方式的氣體分析計，該氣體分析計包括：混合氣體通過的測量單元、將所述半導體材料吸收的波長的激光和所述半導體材料分解時產生的物質吸收的波長的激光向所述測量單元射出的光源部、以及檢測通過所述測量單元的光的光檢測部。作為與以往相比容易發生分解、且與不管有無分解都可能測量第二吸光度的半導體材料，可以例舉的是，所述半導體材料是有機金屬。相對于此，只要利用本專利技術，就能夠區分是否發生了材料氣體的濃度變化和分解并檢測，所以其效果變得顯著。例如在半導體工藝中，為了以能夠檢測有無分解的方式且按照能夠判斷所測量的材料氣體的濃度是否是可靠的值的方式，構成濃度測量裝置，只要是下述的濃度測量裝置即可，所述濃度測量裝置具有本專利技術的分解檢測裝置、以及基于所述第一吸光度來計算所述第一濃度的濃度計算部，所述第一濃度是所述混合氣體中的所述材料氣體的濃度。為了在材料氣體發生了分解時慎重起見使濃度控制停止或能夠變更為與發生了分解的狀態相對應的濃度控制，只要是下述的用于鼓泡系統的濃度控制裝置即可，所述鼓泡系統包括：收容所述半導體材料的容器、向所述容器內導入載氣的導入管、以及從所述容器導出包含所述材料本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種分解檢測裝置，其特征在于，包括：NDIR方式或激光吸收光譜方式的吸光度測量機構，其對包含半導體材料氣化后的材料氣體的混合氣體測量第一吸光度和第二吸光度，所述第一吸光度是所述半導體材料吸收的波長的吸光度，所述第二吸光度是所述半導體材料分解時產生的物質吸收的波長的吸光度；以及分解檢測部，其基于所述第一吸光度和所述第二吸光度，檢測所述半導體材料的分解。

【技術特征摘要】
2014.12.02 JP 2014-2445401.一種分解檢測裝置，其特征在于，包括：
NDIR方式或激光吸收光譜方式的吸光度測量機構，其對包含半導體
材料氣化后的材料氣體的混合氣體測量第一吸光度和第二吸光度，所述
第一吸光度是所述半導體材料吸收的波長的吸光度，所述第二吸光度是
所述半導體材料分解時產生的物質吸收的波長的吸光度；以及
分解檢測部，其基于所述第一吸光度和所述第二吸光度，檢測所述
半導體材料的分解。
2.根據權利要求1所述的分解檢測裝置，其特征在于，
所述分解檢測部基于在所述半導體材料未發生分解的狀態下測量出
的所述第一吸光度與所述第二吸光度之比、和當前的第一吸光度與第二
吸光度之比的比較結果，檢測所述半導體材料的分解。
3.根據權利要求1所述的分解檢測裝置，其特征在于，
所述分解檢測部基于在所述半導體材料未發生分解的狀態下測量出
的所述第一吸光度與所述第二吸光度之差、和當前的第一吸光度與第二
吸光度之差的比較結果，檢測所述半導體材料的分解。
4.根據權利要求1所述的分解檢測裝置，其特征在于，
所述分解檢測部在同一時刻的所述第一吸光度的增減傾向和所述第
二吸光度的增減傾向不同的情況下對所述半導體材料檢測分解。
5.根據權利要求1所述的分解檢測裝置，其特征在于，
所述吸光度測量機構是NDIR方式的氣體分析計，該氣體分析計包
括：
混合氣體通過的測量單元；
光源...

【專利技術屬性】
技術研發人員：南雅和，
申請(專利權)人：株式會社堀場STEC，
類型：發明
國別省市：日本;JP