[發(fā)明專利]一種質(zhì)譜檢出限的檢測裝置及其檢測方法

有效

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• 申請日: 2018-06-19
• 公開（公告）號: CN108962716B
• 公開（公告）日: 2023-10-20
• 發(fā)明（設計）人: 羅艷;吳曉斌;王魁波;謝婉露;張羅莎;張立佳
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: H01J49/02
• 分類號: H01J49/02;H01J49/42
• 代理公司: 北京辰權知識產(chǎn)權代理有限公司 11619
• 代理人: 劉廣達

一種高精度質(zhì)譜檢出限的檢測裝置及其檢測方法，其中，所述檢測裝置包括，待測高精度質(zhì)譜儀、真空腔室、分子泵、干泵、隔膜泵、微調(diào)閥、金屬細管、金屬毛細管和大氣采樣閥；檢測方法包括：以空氣中稀有氣體同位素濃度為檢測目標，實現(xiàn)對高精度質(zhì)譜儀檢出限的檢測。本發(fā)明的優(yōu)點為，通過采用本發(fā)明檢測裝置，實現(xiàn)了利用空氣中的低濃度稀有氣體同位素對高精度質(zhì)譜儀檢出限的檢測工作，解決了不易獲得低濃度標準檢測氣體的問題，此外，相比已有的技術成果，本發(fā)明的一種高精度質(zhì)譜檢出限的檢測裝置及其檢測方法簡單易行，通過一次有效的測試，即可直觀可比地獲得檢出限的數(shù)量級；通過簡單地計算，即可精確可靠地獲得四極質(zhì)譜儀的最小可檢濃度和最小可檢分壓。

技術領域

本發(fā)明涉及設備檢測領域，特別是涉及了一種高精度質(zhì)譜檢出限的檢測裝置及其檢測方法，用于對高精度四極質(zhì)譜儀檢出限的檢測。

背景技術

極紫外光刻(EUVL)技術是獲得7nm及以下光刻節(jié)點最有前景的一項技術。由于空氣及絕大多數(shù)材料對13.5nm的EUV光都具有強烈的吸收作用，因而EUVL內(nèi)的光學微環(huán)境必須是真空。當材料置于真空就會解溶、解析而放氣，放出的部分氣體不僅吸收EUV光還污染光學鏡片，如水蒸氣會導致其發(fā)生氧化，碳氫化合物會在鏡子上沉積碳層。同時，EUVL曝光過程也會產(chǎn)生一些污染氣體。因此，EUVL真空系統(tǒng)對各真空微環(huán)境的氣體組分分壓都具有明確的嚴格要求，如在總壓約為幾Pa量級的主腔室中，某些氣體組分分壓甚至需要控制到極低的10^-9Pa量級及以下。四極質(zhì)譜儀是真空中殘余氣體分析測量的常用設備，EUVL真空系統(tǒng)中極低量級真空污物的在線檢測對四極質(zhì)譜儀的檢出限提出了極高的要求，必須選用測量下限達ppb量級及以下的高精度四極質(zhì)譜儀。因此有必要進行高精度質(zhì)譜檢出限的檢測，同時獲得其最小可檢濃度和最小可檢分壓。

國內(nèi)外對檢出限的定義和使用比較混亂，檢出限的測量一般需要進行9～12次測量然后根據(jù)實驗統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得，測量過程較繁瑣且容易引入操作誤差；同時，高精度質(zhì)譜檢出限的檢測需要引入低濃度的標準氣體，目前國內(nèi)配置的極小濃度標準氣體常見為ppm量級，更低濃度的標準氣體要么造價很高要么根本無法實際購買。對于高精度質(zhì)譜儀的使用者來說，如何簡單快速地、直觀可靠地獲得高精度四極質(zhì)譜儀的檢出限是待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述內(nèi)容，根據(jù)本發(fā)明的一個方面公開了一種高精度質(zhì)譜檢出限的檢測裝置，包括待測高精度質(zhì)譜儀、真空腔室、金屬細管、大氣采樣閥以及金屬毛細管，其中，所述待測高精度質(zhì)譜儀與所述真空腔室的第一端口密封連接且所述待測高精度質(zhì)譜儀的檢測端伸入所述真空腔室內(nèi)；所述真空腔室的第二端口與所述大氣采樣閥的第一端密封連接；所述金屬細管位于所述真空腔室內(nèi)，其第一端與所述檢測端連通，其第二端與所述大氣采樣閥的第一端連通；所述大氣采樣閥的第二端與所述金屬毛細管的第一端連通；所述金屬毛細管位于所述真空腔室外，其第二端口處具有空氣過濾器。

優(yōu)選的，所述待測高精度質(zhì)譜儀的檢測端包括：離子源、質(zhì)量分析器和檢測器，其中，所述離子源為封閉式離子源，所述封閉式離子源與所述金屬細管連通；所述檢測器底部為開放式結構，用于與所述真空腔室連通。

更優(yōu)選的，所述金屬細管為內(nèi)徑為1毫米、長度為100毫米的金屬細管，所述金屬細管與大氣采樣閥通過孔徑為10μm限流小孔相連通。

優(yōu)選的，所述金屬毛細管為內(nèi)徑為150微米，長度為1米的金屬毛細管，其外表面具有加熱結構，包括，加熱器、加熱器套以及溫度傳感器，用于對金屬毛細管進行烘烤除氣處理。

優(yōu)選的，所述檢測裝置還包括：微調(diào)閥和隔膜泵，其中，所述微調(diào)閥的進氣口與所述大氣采樣閥的第三端相連，所述微調(diào)閥的出氣口與所述隔膜泵連通。

更優(yōu)選的，所述真空腔室的外表面包裹有加熱帶，所述加熱帶用于真空腔室的烘烤除氣處理。