초록 ▼

본 발명은 반도체 레이저를 이용한 적외선 분광 분석방법에 의해 피측정 가스중의 미량의 불순물농도를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.고감도이면서 정밀하게 분석하기 위해 피측정 가스를 샘플 셀(5)에 흐르게 하고 배기펌프(16)에 의해 감압상태로 한다. 반도체레이저(1)로부터 불순물에 의한 강한 흡수피크가 얻어지는 파장영역의 적외선을 발진시키고, 샘플 셀(5) 및 불순물만이 봉입된 참조셀(8)을 투과시키면서 미분치 흡수스펙트럼을 측정한다. 피측정 가스의 스펙트럼과 불순물만의 스펙트럼과 비교하여 불순물에 관계된 다수의 흡수피크를 확

본 발명은 반도체 레이저를 이용한 적외선 분광 분석방법에 의해 피측정 가스중의 미량의 불순물농도를 측정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.고감도이면서 정밀하게 분석하기 위해 피측정 가스를 샘플 셀(5)에 흐르게 하고 배기펌프(16)에 의해 감압상태로 한다. 반도체레이저(1)로부터 불순물에 의한 강한 흡수피크가 얻어지는 파장영역의 적외선을 발진시키고, 샘플 셀(5) 및 불순물만이 봉입된 참조셀(8)을 투과시키면서 미분치 흡수스펙트럼을 측정한다. 피측정 가스의 스펙트럼과 불순물만의 스펙트럼과 비교하여 불순물에 관계된 다수의 흡수피크를 확정함으로써 불순물을 확인하고, 최강피크의 흡수강도로부터 불순물의 정량을 행한다. 피측정 가스중에서 불순물가스분자가 클러스터를 형성하고 있는 경우에는 0.5eV 이상의 광을 조사하여 클러스터를 해리시킨 상태에서 분석을 행한다. 본 발명은 반도체재료 가스중의 미량불순물의 분석을 행하는데 특히 바람직하다.

대표청구항 ▼

피측정 가스에 적외선영역의 광을 투과시켜서 흡수강도를 측정함으로써 피측정 가스중의 불순물을 분석하는 방법에 있어서, 피측정 가스를 감압상태로 분석하는 것을 특징으로 하는 가스의 적외선 분광분석방법.측정 가스의 압력이 10∼500Torr인 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.피측정 가스가 질소, 산소, 아르곤, 헬륨, 이산화탄소, 실란, 포스핀, 아르신, 트리클로로실란, 염화수소 및 유기금속화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종이며, 불순물이 물, 이산화탄소, 일산화탄소, 플루오르화수소, 염화수

피측정 가스에 적외선영역의 광을 투과시켜서 흡수강도를 측정함으로써 피측정 가스중의 불순물을 분석하는 방법에 있어서, 피측정 가스를 감압상태로 분석하는 것을 특징으로 하는 가스의 적외선 분광분석방법.측정 가스의 압력이 10∼500Torr인 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.피측정 가스가 질소, 산소, 아르곤, 헬륨, 이산화탄소, 실란, 포스핀, 아르신, 트리클로로실란, 염화수소 및 유기금속화합물로 이루어진 군에서 선택된 적어도 1종이며, 불순물이 물, 이산화탄소, 일산화탄소, 플루오르화수소, 염화수소, 브롬화수소, 요오드화수소, 모노실란, 메탄 및 -OH기를 갖는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 1종인 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.피측청 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.19∼2.00㎛ 범위내에서 소인하여 흡수스펙트럼을 측정하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.불순물이 물이며, 피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.35∼1.42㎛의 범위내에서 소인하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제4항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.불순물이 이산화탄소이며, 피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.43∼1.46㎛범위내에서 소인하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제4항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.불순물이 메탄이며, 피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.29∼1.50㎛ 범위내에서 소인하는 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제4항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.불순물이 모노실란이며, 피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.19∼2.00㎛ 범위내에서 소인하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제4항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.불순물이 플루오르화수소이며, 피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.25∼1.35㎛ 범위내에서 소인하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제4항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.불순물이 브롬화수소이며, 피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.34∼1.37㎛ 범위내에서 소인하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제4항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.불순물이 -OH기를 갖는 화합물이며, 피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 1.40∼1.45㎛ 범위내에서 소인하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제4항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.피측정 가스에 투과시키는 광의 파장을 소인하고, 피측정 가스의 흡수스펙트럼과 불순물만의 흡수스펙트럼을 각각 측정하고, 피측정 가스의 흡수스펙트럼과 불순물만의 흡수스펙트럼을 비교하여 상기 불순물에 관계된 다수의 흡수피크를 확정함으로써 상기 불순물을 확인하고, 그리고 나서 상기 다수의 흡수피크중 근방에방해피크가 없는 최강퍼크를 선택하고, 상기 최강피크의 흡수강도로부터 불순물의 정량을 행하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.피측정 가스에 광을 투과시켜서 흡수스펙트럼을 측정함과 동시에, 이와는 별도로 불순물만에만 같은 파장의 광을 투과시켜서 흡수스펙트럼을 측정하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제12항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.상기 흡수피크로서 흡수강도변화의 미분량을 검출하고 얻어지는 미분치 흡수피크를 이용하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제12항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.다수의 흡수피크의 상대강도로부터 불순물을 확인하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제12항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.피측정 가스중에서 불순물 가스분자가 형성하는 클러스터가 해리된 상태에서 분석을 행하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.피측정 가스에 광자에너지가 0.5eV 이상의 광을 조사한 상태에서 분석을 행하는 것을 특징으로 하는 청구범위 제1항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.상기 광자에너지가 0.5eV 이상인 광의 상기 피측정 가스에 대한 조사밀도를 DP(광자수/sec·㎠), 상기 피측정 가스중의 분자수를 N(분자)이라 할 때 DP≥N/2인 것을 특징으로 하는 청구범위 제17항 기재의 가스의 적외선 분광분석방법.적외선영역의 광을 발진하는 파장가변형 반도체 레이저와, 피측정 가스에 상기 레이저로부터 발진된 광을 투과시키는 수단과, 피측정 가스를 투과한 레이저광의 강도를 측정하는 수단을 구비해서 이루어지고, 상기 피측정 가스중의 불순물을 적외선 분광에 의해 분석하는 장치에 있어서, 상기 피측정 가스를 감압하는 수단을 구비해서 이루어진 것을 특징으로 하는 적외선 분광분석장치.상기 반도체 레이저로부터 발진된 광을 분기하고, 상기 분기광의 한쪽을 피측정 가스에 투과시킴과 동시에, 다른쪽을 불순물가스에만 투과시키는 수단과, 피측정 가스를 투과한 광의 흡수스펙트럼과, 불순물가스만을 투과한 광의 흡수스펙트럼을 각각 측정하는 수단을 구비해서 이루어진 것을 특징으로 하는 청구범위 제19항 기재의 적외선 분광분석장치.상기 흡수스펙트럼으로서 흡수강도변화의 미분량을 검출하여 미분값의 흡수스펙트럼을 측정하는 수단을 구비해서 이루어진 것을 특징으로 하는 청구범위 제20항 기재의 적외선 분광분석장치.피측정 가스를 투과한 광의 흡수스펙트럼과, 불순물가스만을 투과한 광의 흡수스펙트럼을 비교하여 피측정 가스를 투과한 광의 흡수스펙트럼이 가진 흡수피크중 불순물가스만을 투과한 광의 흡수스펙트럼이 가진 흡수피크와 흡수파장이 일치하는 흡수피크를 인식하고, 그 흡수피크의 흡수강도를 검출하는 수단을 구비해서 이루어진 것을 특징으로 하는 청구범위 제20항 기재의 적외선 분광분석장치.피측정가스에 대해 광자에너지가 0.5eV 이상의 광을 조사하는 수단을 구비해서 이루어진 것을 특징으로 하는 청구범위 제19항 기재의 적외선 분광분석장치.※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.