JP7611563B2 - Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device - Google Patents
Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device Download PDFInfo
- Publication number
- JP7611563B2 JP7611563B2 JP2020216153A JP2020216153A JP7611563B2 JP 7611563 B2 JP7611563 B2 JP 7611563B2 JP 2020216153 A JP2020216153 A JP 2020216153A JP 2020216153 A JP2020216153 A JP 2020216153A JP 7611563 B2 JP7611563 B2 JP 7611563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- measurement
- measuring device
- range
- wavenumber
- 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.)
- Active
Links
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 title claims description 45
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 138
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims description 93
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 66
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 56
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 51
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 37
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 32
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 15
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 14
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 6
- 239000003507 refrigerant Substances 0.000 claims description 6
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 claims description 3
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 66
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 24
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 24
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 24
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 20
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 17
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 14
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 13
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000005033 Fourier transform infrared spectroscopy Methods 0.000 description 12
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 6
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 2
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000006903 response to temperature Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
- G01N21/03—Cuvette constructions
- G01N21/0332—Cuvette constructions with temperature control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/255—Details, e.g. use of specially adapted sources, lighting or optical systems
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/27—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands using photo-electric detection ; circuits for computing concentration
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/314—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry with comparison of measurements at specific and non-specific wavelengths
- G01N2021/317—Special constructive features
- G01N2021/3174—Filter wheel
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3563—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor
- G01N2021/3568—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing solids; Preparation of samples therefor applied to semiconductors, e.g. Silicon
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Description
本発明は、赤外吸光スペクトル等を長時間安定して測定できる赤外スペクトル測定装置に関し、例えば、シリコン結晶の不純物である低濃度炭素の測定に適するものに関する。 The present invention relates to an infrared spectrum measuring device that can stably measure infrared absorption spectra, etc. for long periods of time, and is suitable for measuring low-concentration carbon, an impurity in silicon crystals, for example.
電子情報技術産業協会規格(JEITA)EM-3503には、半導体材料であるシリコン結晶中の置換型炭素原子の濃度を、赤外分光光度計を用いて、その特有の赤外吸収ピーク(波数605cm-1付近)により決定する方法が記載されている(非特許文献1参照)。また、SEMI規格MF1391-1107には、試料を80K以下に冷却した状態で、赤外吸光によりシリコンの炭素含有量を測定する方法が記載されている(非特許文献2参照)。 Japan Electronics and Information Technology Industries Association (JEITA) standard EM-3503 describes a method for determining the concentration of substitutional carbon atoms in silicon crystal, a semiconductor material, from its specific infrared absorption peak (near a wave number of 605 cm -1 ) using an infrared spectrophotometer (see Non-Patent Document 1). In addition, SEMI standard MF1391-1107 describes a method for measuring the carbon content of silicon by infrared absorption while cooling the sample to 80K or less (see Non-Patent Document 2).
ところで、半導体材料の技術分野では、シリコン結晶中の不純物をより低い濃度まで測定したいというニーズがある。発明者らは、これを実現するためには、第一に、測定したい吸収ピーク等の波数域が、分析装置の良好な感度特性を示す波数域に生じるようにすること、第二に、必要な回数のスペクトル測定を出来る限り同じ条件で実行できるようにすること(測定の同一性)、が重要であると考えた。すなわち、所望の測定波数域において試料のスペクトルを長時間安定的に測定できることが重要である。 In the field of semiconductor materials technology, there is a need to measure impurities in silicon crystals at even lower concentrations. The inventors believed that in order to achieve this, it is important, first, to ensure that the wavenumber range of the absorption peak or other components to be measured occurs in a wavenumber range that exhibits good sensitivity characteristics of the analytical device, and second, to be able to perform the required number of spectrum measurements under the same conditions as much as possible (measurement uniformity). In other words, it is important to be able to stably measure the spectrum of a sample for a long period of time in the desired measurement wavenumber range.
本発明の目的は、所望の測定波数域の赤外スペクトルを長時間安定して測定可能な赤外スペクトル測定装置、および、このような赤外スペクトル測定装置を利用して試料中の極低濃度物質を測定する濃度測定装置を提供することにある。 The object of the present invention is to provide an infrared spectrum measuring device capable of stably measuring infrared spectra in a desired measurement wavenumber range for a long period of time, and a concentration measuring device that uses such an infrared spectrum measuring device to measure extremely low concentration substances in a sample.
本発明にかかる赤外スペクトル測定装置は、赤外スペクトルを測定する装置であって、試料部と、赤外分光光度計と、半導体構造の光検出器と、所定の冷媒による冷凍サイクルを実行して前記光検出器の半導体検出素子を冷却する冷凍機と、前記半導体検出素子が所定の設定温度になるように前記冷凍機を制御する制御部と、前記光検出器からの検出信号に基づくスペクトル情報を取得する信号処理部と、を備え、前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件を、前記半導体検出素子の前記設定温度に定めるように構成され、前記制御部は、前記設定温度を4~150Kの範囲の複数の温度に変更できるように構成された設定変更部を有することを特徴とする。 The infrared spectrum measuring device according to the present invention is a device for measuring infrared spectra, comprising: a sample unit, an infrared spectrophotometer, a semiconductor photodetector, a refrigerator that cools a semiconductor detection element of the photodetector by executing a refrigeration cycle using a predetermined refrigerant, a control unit that controls the refrigerator so that the semiconductor detection element is at a predetermined set temperature, and a signal processing unit that acquires spectral information based on a detection signal from the photodetector, wherein the infrared spectrum measuring device is configured to determine, for the set temperature of the semiconductor detection element, temperature conditions such that fluctuations in the sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device become small in a predetermined measurement wavenumber range, and the control unit has a setting change unit configured to be able to change the set temperature to a plurality of temperatures in a range of 4 to 150 K.
ここで、冷凍機に使用する冷媒の種類は限定されるものではない。また、より好ましくは、設定変更部による設定温度の変更範囲は4~77Kである。 The type of refrigerant used in the refrigerator is not limited. More preferably, the setting change unit changes the set temperature in a range of 4 to 77 K.
この構成の赤外スペクトル測定装置によれば、制御部の設定変更部が、半導体検出素子の設定温度を4~150Kの範囲の複数の温度に変更することができるので、測定したい吸収ピーク等の波数域において、この赤外スペクトル測定装置の感度特性が良好になる(例えば、温度変動に強い特性を示す)ような半導体検出素子の温度条件を適宜設定することができる。そして、冷凍機および制御部の構成によって、試料のスペクトル測定中、半導体検出素子の温度がその設定温度に維持される。その結果、所定の測定波長域のスペクトルを長時間にわたって繰り返し安定して測定することができる。 According to an infrared spectrum measuring device having this configuration, the setting change section of the control section can change the set temperature of the semiconductor detection element to multiple temperatures in the range of 4 to 150 K, so that it is possible to appropriately set the temperature conditions of the semiconductor detection element such that the sensitivity characteristics of this infrared spectrum measuring device are good (for example, exhibiting characteristics resistant to temperature fluctuations) in the wavenumber range of the absorption peak or the like to be measured. Then, the configuration of the refrigerator and control section maintains the temperature of the semiconductor detection element at the set temperature during the spectrum measurement of the sample. As a result, it is possible to repeatedly and stably measure the spectrum of a specified measurement wavelength range over an extended period of time.
赤外スペクトル測定装置の感度特性は、冷凍機および制御部による温度制御下でも、変動する場合がある。発明者らは、半導体検出素子の冷却温度を変えると、バンドギャップエネルギーの値が変わり、半導体検出素子の検出帯域が波数方向にシフトするとともに、半導体検出素子の検出感度も変化することを利用して、仮に赤外スペクトル測定装置の感度特性に変動が生じても、測定波数域のスペクトル測定に与える影響が小さくなるような半導体検出素子の温度条件を予め決定することにした。具体的には、試料部に何も設置しない状態での光検出器の検出信号に基づいて、冷却温度毎のスペクトル測定装置の感度特性データを取得し、これらの感度特性データに基づいて、最適な冷却温度の設定値を決定する。 The sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device may vary even under temperature control by the refrigerator and the control unit. By utilizing the fact that changing the cooling temperature of the semiconductor detection element changes the value of the band gap energy, shifts the detection band of the semiconductor detection element in the wavenumber direction, and also changes the detection sensitivity of the semiconductor detection element, the inventors have decided to determine in advance the temperature conditions of the semiconductor detection element such that even if the sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device fluctuate, the effect on the spectrum measurement in the measurement wavenumber range is small. Specifically, based on the detection signal of the photodetector in a state where nothing is installed in the sample section, sensitivity characteristic data of the spectrum measuring device for each cooling temperature is obtained, and based on this sensitivity characteristic data, an optimal setting value of the cooling temperature is determined.
すなわち、前記赤外スペクトル測定装置において、前記制御部は、前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件を、前記半導体検出素子の前記設定温度に定めるように構成され、
前記温度条件は、複数の温度条件で取得された前記赤外スペクトル測定装置の感度特性に基づいて決定されたものである、ことを特徴とする。
That is, in the infrared spectrum measuring device, the control unit is configured to determine, as the set temperature of the semiconductor detection element, a temperature condition in which a fluctuation in sensitivity characteristic of the infrared spectrum measuring device becomes small in a predetermined measurement wave number range;
The temperature condition is determined based on sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device obtained under a plurality of temperature conditions.
また、前記赤外スペクトル測定装置において、
前記信号処理部は、複数の温度条件で前記赤外スペクトル測定装置の感度特性を取得する感度特性取得部と、前記温度条件毎の前記感度特性に基づいて、前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件を選択する温度条件選択部と、を有し、
前記制御部は、前記温度条件選択部で選択された前記温度条件を、前記半導体検出素子の前記設定温度に定めるように構成されている、ことを特徴とする。
In addition, in the infrared spectrum measuring device,
the signal processing unit has a sensitivity characteristic acquisition unit that acquires sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device under a plurality of temperature conditions, and a temperature condition selection unit that selects a temperature condition under which a variation in the sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device becomes small in a predetermined measurement wavenumber range, based on the sensitivity characteristics for each of the temperature conditions;
The control unit is configured to determine the temperature condition selected by the temperature condition selection unit as the set temperature of the semiconductor detection element.
この構成の赤外スペクトル測定装置であれば、感度特性取得部および温度条件選択部の構成によって、例えば、新たな測定を開始するタイミングでの、半導体検出素子の温度条件の設定または再設定が容易になる。測定したい吸収ピーク等の波数域が変更されても、新たな測定波数域に対する最適な温度条件を容易に定めることができる。 With an infrared spectrum measuring device having this configuration, the configuration of the sensitivity characteristic acquisition unit and the temperature condition selection unit makes it easy to set or reset the temperature conditions of the semiconductor detection element, for example, when starting a new measurement. Even if the wavenumber range of the absorption peak to be measured is changed, the optimal temperature conditions for the new measurement wavenumber range can be easily determined.
ここで、「前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件」とは、前記所定の測定波数域での波数方向における感度の増減が小さくなる温度条件(言い換えると、所定の測定波数域での感度特性の波数依存性が小さくなるような温度条件、もしくは、所定の測定波数域での波数方向の感度特性が平坦であるような温度条件)であるとよい。半導体検出素子の温度制御がこのような温度条件で実行されれば、温度変動などで赤外スペクトル測定装置の感度特性が変化するような場合でも、所定の測定波数域の感度特性がほとんど変化しないで済む。 Here, "temperature conditions under which the fluctuation in the sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device is small in a specified measurement wavenumber range" refers to temperature conditions under which the increase or decrease in sensitivity in the wavenumber direction in the specified measurement wavenumber range is small (in other words, temperature conditions under which the wavenumber dependency of the sensitivity characteristics in the specified measurement wavenumber range is small, or temperature conditions under which the sensitivity characteristics in the wavenumber direction in the specified measurement wavenumber range are flat). If the temperature control of the semiconductor detection element is performed under such temperature conditions, even if the sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device change due to temperature fluctuations, etc., the sensitivity characteristics in the specified measurement wavenumber range will hardly change at all.
または、「前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件」とは、前記感度特性を取得する際の温度条件毎に所定の温度範囲を定めて、当該範囲内の温度条件で取得される複数の前記感度特性のバラツキが、前記所定の測定波数域において小さくなるような温度条件であるとよい。半導体検出素子の温度制御がこのような温度条件で実行されれば、温度変動などで赤外スペクトル測定装置の感度特性が変化するような場合でも、所定の測定波数域の感度特性がほとんど変化しないで済む。 Alternatively, "temperature conditions under which the variation in the sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device is small in a specified measurement wavenumber range" may refer to temperature conditions under which a specified temperature range is defined for each temperature condition under which the sensitivity characteristics are acquired, and the variation in the multiple sensitivity characteristics acquired under temperature conditions within that range is small in the specified measurement wavenumber range. If the temperature control of the semiconductor detection element is performed under such temperature conditions, even if the sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring device change due to temperature fluctuations or the like, the sensitivity characteristics in the specified measurement wavenumber range will hardly change.
あるいは、上記の2つの温度条件の基準を組み合わせて半導体検出素子の温度条件を設定してもよい。例えば、前者の基準(所定の測定波数域での波数変化に対する感度の増減が小さくなること)と後者の基準(所定の測定波数域における感度特性のバラツキが、所定の温度範囲内の温度条件で取得された複数の感度特性の全体について小さくなること)の両方を適用して、両方の基準を満たすような温度条件を設定してもよい。 Alternatively, the temperature conditions of the semiconductor detection element may be set by combining the above two temperature condition criteria. For example, the temperature conditions may be set to satisfy both criteria by applying both the former criterion (the increase or decrease in sensitivity with respect to wavenumber changes in a specified measurement wavenumber range is small) and the latter criterion (the variation in sensitivity characteristics in a specified measurement wavenumber range is small for all multiple sensitivity characteristics acquired under temperature conditions within a specified temperature range).
以上は、半導体検出素子の温度条件を定める基準の一例に過ぎないが、これらの基準による温度条件を用いれば、所定の測定波数域における測定装置の感度特性を良好な状態に維持しやすい。 The above are merely examples of standards for determining the temperature conditions of a semiconductor detection element, but by using temperature conditions based on these standards, it is easier to maintain the sensitivity characteristics of the measurement device in a good condition in a specified measurement wavenumber range.
また、前記赤外スペクトル測定装置は、さらに、前記試料部と前記半導体検出素子との間に配置された光学フィルターを備え、
当該光学フィルターは、
前記所定の測定波数域よりも低波数側の光の全部もしくは一部を透過しない光学フィルターであり、または、
前記所定の測定波数域よりも高波数側の光の全部もしくは一部、および、前記所定の測定波数域よりも低波数側の光の全部もしくは一部を透過しない光学フィルターであり、
当該光学フィルターは、前記半導体検出素子とともに前記冷凍機によって冷却されるように構成されていること、を特徴とする。
The infrared spectrum measuring device further includes an optical filter disposed between the sample portion and the semiconductor detection element,
The optical filter is
An optical filter that does not transmit all or a part of light on the lower wavenumber side than the predetermined measurement wavenumber range, or
an optical filter that does not transmit all or a part of light on a higher wavenumber side than the predetermined measurement wavenumber range and all or a part of light on a lower wavenumber side than the predetermined measurement wavenumber range;
The optical filter is configured to be cooled by the refrigerator together with the semiconductor detection element.
この構成によれば、光学フィルターによって、所定の測定波数域よりも低波数側の光の全部または一部は、半導体検出器へ進まない。これらの光には、例えば光源側の光学素子や試料からの赤外放射(熱輻射光など)が含まれる場合があり、半導体検出素子の温度変動や熱ノイズの発生の原因になり得る。従って、光学フィルターがこれらの光による影響を抑制し、スペクトル測定の精度が向上する。
また、低波数側の光だけでなく、測定波数域よりも高波数側の光も通さない光学フィルターを用いれば、測定感度をより向上させることができる。
また、この構成によれば、光学フィルターが半導体検出素子とともに冷凍機によって冷却され、温度制御されるので、光学フィルター自体からの赤外放射が半導体検出素子に入ることも抑制される。
According to this configuration, the optical filter prevents all or part of the light with lower wave numbers than the predetermined measurement wave number range from proceeding to the semiconductor detector. This light may include, for example, infrared radiation (thermal radiation light, etc.) from the optical element on the light source side or the sample, which may cause temperature fluctuations and thermal noise in the semiconductor detector. Therefore, the optical filter suppresses the effects of this light, improving the accuracy of the spectrum measurement.
Furthermore, if an optical filter is used that does not transmit not only light on the low wavenumber side but also light on the high wavenumber side above the measurement wavenumber range, the measurement sensitivity can be further improved.
Furthermore, with this configuration, the optical filter is cooled and temperature-controlled by the refrigerator together with the semiconductor detection element, so that infrared radiation from the optical filter itself is prevented from entering the semiconductor detection element.
さらに、前記赤外スペクトル測定装置は、前記光学フィルターの位置を、前記試料部と前記半導体検出素子との間の光路上からオフセットさせるフィルター切替機を備える、ことを特徴とする。または、前記赤外スペクトル測定装置は、前記光学フィルターを、別の光学フィルターに切り替えるフィルター切替機を備える、ことを特徴とする。 Furthermore, the infrared spectrum measuring device is characterized in that it includes a filter changer that offsets the position of the optical filter from the optical path between the sample portion and the semiconductor detection element. Or, the infrared spectrum measuring device is characterized in that it includes a filter changer that switches the optical filter to another optical filter.
この構成によれば、フィルター切替機によって、試料部と半導体検出素子との間の光学フィルターが適宜オフセットされるので、光学フィルターによる波数域制限下(例えば狭帯域)でのスペクトル測定と、そのような波数域制限を受けない広帯域でのスペクトル測定との両方を1つのスペクトル測定装置で実行することができる。また、光学フィルターを別の光学フィルターに切り替えることで、異なる波数域でのスペクトル測定を実行することができる。 According to this configuration, the filter changer appropriately offsets the optical filter between the sample section and the semiconductor detection element, so that a single spectrum measurement device can perform both spectrum measurements under wavenumber range restrictions (e.g., narrow band) imposed by the optical filter and spectrum measurements over a wide band that is not subject to such wavenumber range restrictions. In addition, by switching the optical filter to a different optical filter, spectrum measurements can be performed in different wavenumber ranges.
また、前記赤外スペクトル測定装置は、前記半導体検出素子を冷却するための冷凍機とは別に、前記試料部の試料を冷却するための試料用冷凍機を備える、ことを特徴とする。 The infrared spectrum measuring device is also characterized in that it is equipped with a sample refrigerator for cooling the sample in the sample section, separate from the refrigerator for cooling the semiconductor detection element.
この構成によれば、試料用冷凍機によって試料が冷却されるので、測定したいスペクトルピークに対して測定妨害になりうる現象(例えば、試料が結晶材料である場合の格子振動に伴う広帯域の大きな吸収ピークなど)や試料自体からの赤外放射の発生を抑制することができる。 With this configuration, the sample is cooled by the sample refrigerator, which can suppress phenomena that can interfere with the measurement of the spectral peak to be measured (for example, large broadband absorption peaks caused by lattice vibrations when the sample is a crystalline material) and infrared radiation from the sample itself.
本発明にかかる濃度測定装置は、試料中の物質の濃度値を測定する濃度測定装置であって、上記の赤外スペクトル測定装置の構成を備えるとともに、前記信号処理部は、取得した試料のスペクトル情報から前記所定の測定波数域のスペクトルピークを読み取って、当該スペクトルピークに基づいて前記物質の濃度値を算出するように構成されていることを特徴とする。 The concentration measuring device according to the present invention is a concentration measuring device that measures the concentration value of a substance in a sample, and is characterized in that it has the configuration of the infrared spectrum measuring device described above, and the signal processing unit is configured to read the spectral peak in the specified measurement wavenumber range from the acquired spectral information of the sample, and calculate the concentration value of the substance based on the spectral peak.
特に、前記濃度測定装置は、605cm-1を含むその前後の波数域を前記所定の測定波数域として、前記半導体検出素子の前記設定温度を4K以上、77K未満の温度に定めて、シリコン結晶中の炭素原子濃度を測定することが好ましい。 In particular, it is preferable that the concentration measuring device measures the carbon atom concentration in the silicon crystal by setting the wavenumber range around 605 cm -1 , including the wavenumber range, as the predetermined measurement wavenumber range, and by setting the set temperature of the semiconductor detection element to a temperature of 4 K or higher and lower than 77 K.
以上の構成の濃度測定装置は、赤外スペクトル測定装置と同様に冷凍機および制御部(設定温度の設定変更部を含む)を備えているから、対象物質に特有の吸収ピーク等の波数域において、この濃度測定装置の感度特性が良好になる(例えば、温度変動に強い特性を示す)ような半導体検出素子の温度条件を適宜設定することができる。ここで、良好な感度特性とは、単純に感度が高い状態を指すものではない。例えば、感度自体は中程度であっても、所定の測定波数域における波数方向の感度変化が小さく、平坦になっている状態の方が良好である場合もある。そして、試料のスペクトル測定中、半導体検出素子の温度がその設定温度に維持されるので、試料中の物質のスペクトルピークを長時間にわたって繰り返し安定して測定することができる。その結果、測定されたスペクトルピークに基づく物質の濃度情報を精度よく算出でき、従来方法と比べて、物質の低濃度側の測定限界を改善することができる。 The concentration measuring device having the above configuration is equipped with a refrigerator and a control unit (including a setting change unit for the set temperature) like the infrared spectrum measuring device, so that the temperature conditions of the semiconductor detection element can be appropriately set so that the sensitivity characteristics of this concentration measuring device are good (for example, the characteristics are resistant to temperature fluctuations) in the wave number range of the absorption peak specific to the target substance. Here, good sensitivity characteristics do not simply mean a state of high sensitivity. For example, even if the sensitivity itself is moderate, it may be better if the sensitivity change in the wave number direction in a specified measurement wave number range is small and flat. Then, since the temperature of the semiconductor detection element is maintained at the set temperature during the spectrum measurement of the sample, the spectral peak of the substance in the sample can be repeatedly and stably measured for a long period of time. As a result, the concentration information of the substance based on the measured spectral peak can be calculated with high accuracy, and the measurement limit on the low concentration side of the substance can be improved compared to the conventional method.
本実施形態に係るスペクトル測定装置は、分散型やフーリエ変換型の赤外分光光度計(FTIR)を用いて、試料中の物質に起因する各種のスペクトルを所定の測定波長域において高い感度で測定することができる装置である。ここでは、一例として、半導体材料であるシリコン結晶中に低濃度で含まれる置換型炭素原子の濃度を、フーリエ変換型の赤外分光光度計で測定した吸収スペクトルのピークに基づいて算出する場合について説明する。前述のJEITA規格(EM-3503)で想定されている不純物濃度範囲は約0.04ppma~7ppmaであるのに対し、本実施形態のスペクトル測定装置を用いれば、JEITA規格の測定下限の1/10である0.004ppmaまでの測定が可能になり、かつ、このような測定を長時間維持することができる。 The spectrum measuring device according to this embodiment is a device that can measure various spectra resulting from substances in a sample with high sensitivity in a specified measurement wavelength range using a dispersive or Fourier transform infrared spectrophotometer (FTIR). Here, as an example, a case will be described in which the concentration of substitutional carbon atoms contained at low concentrations in silicon crystal, which is a semiconductor material, is calculated based on the peak of the absorption spectrum measured by a Fourier transform infrared spectrophotometer. The impurity concentration range assumed in the aforementioned JEITA standard (EM-3503) is approximately 0.04 ppma to 7 ppma, whereas the spectrum measuring device of this embodiment makes it possible to measure down to 0.004 ppma, which is 1/10 of the lower measurement limit of the JEITA standard, and can maintain such measurements for a long time.
図1のスペクトル測定装置は、フーリエ変換型赤外分光光度計10と、試料部20と、試料用のヘリウム冷凍機22と、コールドフィルター80と、MCT検出素子32を有する光検出器30と、コールドフィルター80及び光検出器30用のヘリウム冷凍機40と、制御部50および信号処理部60とを備える。
The spectrum measuring device in FIG. 1 includes a Fourier transform infrared spectrophotometer 10, a
フーリエ変換型赤外分光光度計10は、赤外光源11と、赤外光を分割するビームスプリッタ12と、分割光の一方を反射する固定鏡13と、分割光の他方を反射する可動鏡14とを有し、ビームスプリッタ12が、固定鏡13および可動鏡14からの異なる光路長の2光束を合成して赤外干渉波を発生するように構成されている。
The Fourier transform infrared spectrophotometer 10 has an
試料部20は、ビームスプリッタ12からの赤外干渉波の光路上に設置された試料ホルダーからなり、この試料ホルダーに試料である半導体材料が着脱可能に保持または載置される。なお、本発明のスペクトル測定装置は、測定対象を固体試料に限らず、試料セルに入った液体試料やガスセルに入った気体試料などでもよい。
The
試料用のヘリウム冷凍機22は、試料部20の半導体材料を冷却し、そのシリコン結晶の格子振動に伴う広帯域の大きな吸光ピークの発生や、半導体材料自体からの赤外放射の発生を抑制する効果がある。
The
コールドフィルター80は、光検出器の直前の光路上に配置されている。コールドフィルター80は、炭素原子の吸収ピークを測定する際の測定波数域(例えば、630~580cm-1)よりも低波数側(長波長側)の光を透過しないように形成されている。カットオフが580cm-1であるコールドフィルター80でも、これよりも低波数のカットオフを有するフィルターでもよい。赤外光源11を含めて、光源側の光学素子や半導体材料(試料)からの赤外放射(熱輻射光など)は、常温部放射であるが、極低温でのスペクトル測定ではその影響が大きい。MCT検出素子32の温度変動や熱ノイズの発生の原因になり得るので、光学フィルターがこれらの光の全部または一部をカットすることで、その影響が抑制され、スペクトル測定の精度が向上する。なお、例えば、測定波数域(630~580cm-1)に合わせた特定の狭帯域の光だけを透過するバンドハスフィルターなどで代用することもできる。また、コールドフィルター(ショートパスフィルター)とロングパスフィルターの2枚のフィルターを組み合わせてもよい。この場合、ロングパスフィルターからの熱放射は、後段のコールドフィルターでカットされるため、ロングパスフィルターについては常温部に設置してもよい。
The
光検出器30は、試料およびコールドフィルター80を透過した赤外干渉波を受光し、その光強度に応じた検出信号を出力する。本実施形態では、光検出器30として、例えば、中帯域MCT検出器を用いる。
The photodetector 30 receives the infrared interference wave that has passed through the sample and the
中帯域MCTを構成する半導体構造のMCT検出素子32は、ヘリウム冷凍機40の冷却部に取り付けられ、4K以上、150K以下の温度に冷却されるとよい。例えば、液体窒素を入れたデュワー容器を用いる冷却方法では、液体窒素の蒸発熱(77K)を直接利用した冷却方法であるため、冷却温度を意図的に変更できないが、本実施形態のヘリウム冷凍機40による冷却方法では冷却温度を変更できる。そのため、77Kの温度で測定していたものが、実は冷却し過ぎであって、本来の適切な冷却温度は80Kや90K等の温度であるということが判明する場合もある。本実施形態のようにシリコン結晶中の低濃度炭素原子の含有量を測定する場合は、特に、ヘリウム冷凍機40による冷却温度の範囲を4K以上、77K未満の温度範囲にするとよい。
The
ヘリウム冷凍機40は、液体ヘリウムを冷媒として用いて所定の冷凍サイクルを実行するように構成されており、制御部50は、MCT検出素子が所定の設定温度になるようにヘリウム冷凍機40を制御するように構成されている。ヘリウム冷凍機40としては、例えば住友重機械工業(株)製のGM冷凍機などを採用することができる。
The
上述のように従来のデュワー容器に液体窒素や液体ヘリウムを入れて光検出器30を冷却する構成では、それらの蒸発温度が光検出器30の冷却温度になるため、冷却温度を自在に制御することは困難だった。本実施形態では、光検出器30の冷却にヘリウム冷凍機40を用いるので、蒸発温度以上の幅広い温度範囲(例えば約4K以上、約150K以下)から任意に冷却温度の設定値を定めて、MCT検出素子の温度制御を可能にした。
As described above, in the conventional configuration in which liquid nitrogen or liquid helium is poured into a Dewar vessel to cool the photodetector 30, the evaporation temperature of the liquid nitrogen or liquid helium becomes the cooling temperature of the photodetector 30, making it difficult to freely control the cooling temperature. In this embodiment, a
なお、ヘリウム以外の冷媒(窒素などの液化ガス)による冷凍機を用いても同様に、その冷媒に応じた冷却温度範囲での温度制御が可能になる。 In addition, even if a refrigerator using a refrigerant other than helium (a liquefied gas such as nitrogen) is used, it is possible to control the temperature within the cooling temperature range appropriate for that refrigerant.
また、MCT検出素子と一緒にコールドフィルター80も、ヘリウム冷凍機40によって同様に冷却され、温度制御される。コールドフィルター80を冷却することで、ノイズ信号の原因になるフィルター自体からの赤外放射が抑制される。
The
信号処理部60は、光検出器30からの検出信号を処理してインタフェログラムデータを取得し、フーリエ変換等の処理を実行して、吸光スペクトル等のスペクトル情報を算出する。信号処理部60は、例えばスペクトル測定装置に内蔵されたマイクロコンピュータや、装置とは別体のパーソナルコンピュータなどで構成される。 The signal processing unit 60 processes the detection signal from the photodetector 30 to obtain interferogram data, and performs processing such as Fourier transform to calculate spectral information such as the absorption spectrum. The signal processing unit 60 is composed of, for example, a microcomputer built into the spectrum measuring device, or a personal computer separate from the device.
なお、図示しないが、本実施形態のスペクトル測定装置は、試料部20にオートサンプラーなどの機構を用いて、複数の試料を自動で連続測定可能に構成されていてもよい。本実施形態では、ヘリウム冷凍機で極低温冷却を実施しているため、試料室等の開放に伴う外乱や昇温の影響を受けると、通常よりも温度再到達時間が長くなってしまう。オートサンプラーなどの機構を用いれば、そのような時間ロスをなくすことができ、試料室等の開閉などによる外乱を受けることなく、長時間かつ多検体の測定をより安定して行うことができる。
Although not shown, the spectrum measuring device of this embodiment may be configured to automatically measure multiple samples continuously using a mechanism such as an autosampler in the
図2を用いて、光検出器30を温度制御するための設定温度を決定するための構成について説明する。制御部50は、ヘリウム冷凍機40を介してMCT検出素子32が設定温度になるように温度制御を実行する温度制御部52と、その設定温度を変更可能な設定変更部54とを有して構成されている。
The configuration for determining the set temperature for controlling the temperature of the photodetector 30 will be described with reference to FIG. 2. The
図2の信号処理部60は、フーリエ変換部62、スペクトル情報取得部64、濃度情報取得部66、感度特性取得部68および温度条件選択部70を有して構成されている。
The signal processing unit 60 in FIG. 2 is composed of a
フーリエ変換部62は、光検出器30からの検出信号で構成されるインタフェログラムデータをフーリエ変換する。スペクトル情報取得部64は、フーリエ変換後のデータを処理して所望のスペクトルデータを算出する。濃度情報取得部66は、算出されたスペクトルデータに基づいて試料中の特定物質(炭素原子等)の濃度値を取得する。
The
本実施形態に特徴的な感度特性取得部68は、設定変更部54によって変更される設定温度毎に、MCT検出素子32を含むスペクトル測定装置全体の感度特性を取得する。また、温度条件選択部70は、設定温度毎の感度特性に基づいて、スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域(例えば、630~580cm-1)で小さくなるような温度条件を選択するように構成されている。温度条件選択部70によって選択された温度条件は制御部50に渡され、試料のスペクトル情報を取得する際にMCT検出素子32を温度制御するための設定温度になる。
The sensitivity
図2のヘリウム冷凍機40には、光検出器30とともにコールドフィルター80が配置されている。コールドフィルター80は、フィルター切替機82によりスイング移動可能に設けられ、そのスイング位置に応じてフィルターの位置が光路上かオフセット位置か選択される。フィルター切替機82を使って、コールドフィルター80を適宜オフセットすれば、フィルターによる波数域制限下での測定から、そのような波数域制限を受けない測定への切り替えがスムーズに行える。なお、異なる波数域でのスペクトル測定を実行するため、コールドフィルター80を含む複数の光学フィルターを適宜切り替え可能に構成されたフィルター切替機を用いてもよい。
In the
なお、制御部50としては、図2の構成に限られず、設定変更部54に代えて、予め選択された温度条件を温度制御の設定温度として設定する機能だけの設定変更部にしてもよく、この場合、信号処理部60には感度特性取得部68と温度条件選択部70とを設けなくてもよい。設定値は、予めスペクトル測定装置の感度特性の変動が測定波数域で小さくなるような温度条件に基づくものであり、同じ赤外分光光度計10および光検出器30の構成を用いて、スペクトル測定装置の感度特性を測定して決定されたものが設定される。
The
光検出器30の冷却温度が変わると、MCT検出素子32の感度特性(検出感度や検出帯域)が変化する。これを利用すれば、冷却温度の調整による感度特性の最適化を実現することができる。本実施形態では、以下の手順で、所定の測定波数域での最適な設定温度を決定することにした。
When the cooling temperature of the photodetector 30 changes, the sensitivity characteristics (detection sensitivity and detection band) of the
事前測定の手順
図3に事前測定の手順を示す。事前測定は、測定装置に個体差があることを考慮して、測定装置毎に実行する。また、測定装置に固有の光学的特性が経時的に変化することを考慮して定期的に、測定装置の事前測定(温度条件の再設定)を実行することが好ましい。
The procedure for pre-measurement is shown in Figure 3. Considering that there are individual differences in the measurement devices, the pre-measurement is performed for each measurement device. Also, considering that the optical characteristics specific to the measurement device change over time, it is preferable to perform the pre-measurement (resetting of temperature conditions) of the measurement device periodically.
まず、制御部50の設定変更部54が、光検出器30を温度制御するための設定温度TをT1に設定する(ステップS11)。次に、温度制御部52が、ヘリウム冷凍機40を介して光検出器30の温度を制御する(ステップS12)。そして、試料部に試料を設置しない状態で、フーリエ変換型赤外分光光度計10を用いてスペクトルを測定し、これをスペクトル測定装置の感度特性として取り扱う(ステップS13)。
First, the setting
設定変更部54が、次の設定温度T2に変更し(ステップS14)、同様に、感度特性を取得する(ステップS11~S13)。このようにして、所定の設定温度(例えばT1~T5)の温度制御下での感度特性が全て取得される。
The setting
この事前測定において、設定変更部54が、設定温度を例えば4K以上、150K以下の範囲で変更してもよい。好ましくは、4K以上、77K未満の範囲である。また、設定温度を変更するピッチを、例えば0.1K~10Kのピッチにしてもよい。温度変化に対するスペクトル測定装置の感度特性の変化が大きい温度条件の前後では、ピッチを細かくすることで、感度特性の変化を正確に取得することができる。なお、光検出器30の温度制御の精度が低い場合は、ピッチを細かくし過ぎても意味がないので、その温度制御の精度に応じてピッチを設定するとよい。
In this preliminary measurement, the setting
図4に設定温度T1~T5毎のスペクトル測定装置の感度特性を模式的に示す。温度条件選択部70は、感度特性に基づいて、光検出器30の温度制御の設定温度を決定する(ステップS15)。この手順では、図4に示す測定波数域(例えば、630~580cm-1)の感度特性に着目し、この波数域での感度特性の波数依存性が小さい温度条件を選択する(基準1)。言い換えると、測定波数域において波数(横軸)方向における感度(縦軸)の増減が小さい(平坦である)ものを選択する。図4の例では、設定温度T3とT4での感度特性の波数依存性が小さく、温度条件がT3とT4に絞られる。
FIG. 4 shows a schematic diagram of the sensitivity characteristics of the spectrum measuring device for each set temperature T1 to T5. The temperature
本実施形態では、更に、温度変化に対する感度特性の変化(バラツキ)が小さい温度条件を選択することにした(基準2)。図5を用いて説明すると、まず、設定温度T3を含む所定の温度範囲(T28~T32)と、設定温度T4を含む所定の温度範囲(T38~T42)とを設定する。それぞれの温度範囲の最高温度と最低温度の差分は同じにする。そして、目的の物質に応じた目標波数(炭素原子の場合は波数605cm-1)における温度毎の感度のバラツキが小さいものを選択する。図5の例では、設定温度T3の方が感度のバラツキが小さく、温度制御の設定温度TはT3に決定される。
In this embodiment, a temperature condition with a small change (variation) in sensitivity characteristics with respect to temperature change is further selected (criterion 2). Explaining with reference to FIG. 5, first, a predetermined temperature range (T28-T32) including the set temperature T3 and a predetermined temperature range (T38-T42) including the set temperature T4 are set. The difference between the maximum temperature and the minimum temperature in each temperature range is set to be the same. Then, a temperature with a small variation in sensitivity for each temperature at a target wave number according to the target substance (
なお、光検出器30の感度の変化は、SN比にも影響を与えるため、SN比が高くなることを選択基準に加えてもよい(基準3)。例えば、基準1~3の全てを適用して総合的に判断して、最適な温度条件を決定してもよい。
In addition, because changes in the sensitivity of the photodetector 30 also affect the S/N ratio, increasing the S/N ratio may be added to the selection criteria (criterion 3). For example, the optimal temperature conditions may be determined by comprehensively determining the
上述の基準2の変形例として、温度毎に測定波数域の感度の平均値を算出し、設定された温度範囲において感度の平均値の変化(バラツキ)が小さいものを選択するようにしてもよい。 As a variation of the above-mentioned criterion 2, the average sensitivity of the measurement wavenumber range may be calculated for each temperature, and the sensitivity with the smallest change (variation) in the average sensitivity within the set temperature range may be selected.
光検出器30の感度が多少低くなる温度条件であっても、所定の測定波数域(例えば目標波数605cm-1付近の帯域)での感度特性が平坦になっている方が、光検出器30の温度変動などに対しても正しい測定値が得られやすくなる。つまり、測定波数域での感度特性の勾配が小さい方が、温度変動に強いと言える。 Even under temperature conditions where the sensitivity of the photodetector 30 is somewhat low, a flat sensitivity characteristic in a predetermined measurement wavenumber range (for example, a band near the target wavenumber of 605 cm −1 ) makes it easier to obtain accurate measurement values even with temperature fluctuations in the photodetector 30. In other words, it can be said that a smaller gradient of the sensitivity characteristic in the measurement wavenumber range is more resistant to temperature fluctuations.
また、本測定でのピーク検出において、ピーク位置での吸収スペクトルの縦軸値を単に読み取るのではなく、ピークスペクトルに対してベースラインを引いて、ベースラインからピークトップまでの差分を読み取るため、目標波数(例えば605cm-1)付近一帯の感度特性が平坦であることが、測定値の正確さを高めるために重要になる。このことから本実施形態における測定波数域は、測定対象のスペクトルピークが生じる帯域に応じて適宜定められるべきであり、少なくともピーク全体を含むように定めることが好ましい。 Furthermore, in peak detection in this measurement, instead of simply reading the vertical axis value of the absorption spectrum at the peak position, a baseline is drawn for the peak spectrum and the difference from the baseline to the peak top is read, so that it is important to improve the accuracy of the measurement value that the sensitivity characteristics in the vicinity of the target wavenumber (e.g., 605 cm -1 ) are flat. For this reason, the measurement wavenumber range in this embodiment should be appropriately determined according to the band in which the spectrum peak of the measurement target occurs, and it is preferable to determine it so as to include at least the entire peak.
なお、光検出器30の温度制御の設定温度を変更すると、図4の例のように、MCT検出素子32の検出帯域が必要以上に低波数側に拡張される場合もある。本実施形態では、極低温状態のコールドフィルター80を併用しているので、上記のように拡張された低波数側の検出帯域で検出される光を、コールドフィルター80で事前にカットすることもできる。従って、設定温度の変更によって、検出帯域が必要以上に低波数側に拡張されたとしても、それによるスペクトル測定の精度への影響を排除することができる。
When the set temperature of the temperature control of the photodetector 30 is changed, the detection band of the
本測定の手順
事前測定で選択された温度条件(T=T3)を用いた本測定の手順を図6に示す。まず、温度制御部52が設定温度T3による光検出器30の温度制御を実行する(ステップS21)。次に、試料部20に試料を設置しない状態にして(ステップS22)、フーリエ変換型赤外分光光度計10を用いてスペクトルを測定し、これをバックグラウンドのデータとして扱う(ステップS23)。なお、事前測定で取得した設定温度T3の感度特性データをバックグラウンドのデータに流用することもできる。
Procedure for Main Measurement The procedure for the main measurement using the temperature condition (T=T3) selected in the preliminary measurement is shown in Fig. 6. First, the
次に、試料部20に参照試料を設置して(ステップS24)、同様にスペクトルを取得する(ステップS22~S23)。ここでは、参照試料として、例えば低炭素含有(ほとんど炭素を含んでいない)ウェーハを用いる。その他、基準になるような試料を参照試料として用いてもよい。また、試料部20に測定試料のウェーハを設置して(ステップS24)、同様にスペクトルを取得する(ステップS22~S23)。 Next, a reference sample is placed in the sample section 20 (step S24), and a spectrum is similarly obtained (steps S22 to S23). Here, for example, a low carbon content (almost no carbon) wafer is used as the reference sample. Other samples that serve as standards may also be used as the reference sample. A measurement sample wafer is then placed in the sample section 20 (step S24), and a spectrum is similarly obtained (steps S22 to S23).
ここでは、フーリエ変換型赤外分光光度計10によって、約700~500cm-1の波数範囲の透過スペクトルが測定される。図7(A)に、フーリエ変換型赤外分光光度計10によるシングルビーム測定で得られる信号(SB信号)を、それぞれ、バックグラウンドの透過スペクトルI0、参照試料の透過スペクトルIR、測定試料の透過スペクトルI1として示す。 Here, the transmission spectrum in the wave number range of about 700 to 500 cm −1 is measured by the Fourier transform infrared spectrophotometer 10. In Fig. 7A, the signals (SB signals) obtained by single beam measurement by the Fourier transform infrared spectrophotometer 10 are shown as the background transmission spectrum I 0 , the reference sample transmission spectrum I R , and the measurement sample transmission spectrum I 1 , respectively.
次に、スペクトル情報取得部64が参照試料および測定試料の透過スペクトルIR、I1をそれぞれバックグラウンドスペクトルI0で割って透過率スペクトル(IR/I0、I1/I0)を算出する(ステップS25)。図7(B)に、算出した透過率スペクトル(IR/I0、I1/I0)をそれぞれ示す。「%T」で表示されることが多い。続けて、透過率スペクトル(IR/I0、I1/I0)を吸光スペクトルに変換する(ステップS26)。図7(C)に参照試料および測定試料の吸収スペクトルを示す。縦軸は吸光度(Abs)を表す。
Next, the spectrum
なお、シリコン結晶中の炭素濃度の測定が難しい理由は、一般的なFTIRの光源では、その吸収ピークである605cm-1付近の波数域での検出光が暗くなってしまい適切ではない。また、適切な検出帯域の光検出器がなかったことである。しかも、炭素濃度に由来する吸収ピークは、図7(C)の測定試料の吸光スペクトルに示すように、シリコン格子振動に由来する広帯域の大きな吸収ピークに重畳するため、通常は、測定試料の吸光スペクトルから、炭素濃度がゼロと仮定できる参照試料(参照ウェハ)の吸光スペクトルを差し引いて、炭素のピーク高さを算出する。ここで、両測定の同一性が取れていることが、適切な差スペクトルを得る条件になっており、炭素濃度の定量精度を決める一番の要因になる。つまり、測定試料と参照試料の2つの測定を安定して実行できることが重要である。また、多検体のスペクトル測定においては、それぞれの測定の同一性も重要になる。また、所定のSN比を得るために測定時間(例えば、フーリエ変換型赤外分光光度計10の積算回数を増やす等)を長くすることも必要になるので、長時間のスペクトル測定が安定して実行できることも重要になる。 The reason why it is difficult to measure the carbon concentration in silicon crystal is that the light source of a general FTIR is not suitable because the detection light in the wave number region around 605 cm −1 , which is the absorption peak, becomes dark. In addition, there was no photodetector with an appropriate detection band. Moreover, since the absorption peak derived from the carbon concentration overlaps with the large absorption peak in a wide band derived from silicon lattice vibration, as shown in the absorption spectrum of the measurement sample in FIG. 7(C), the absorption spectrum of the reference sample (reference wafer) whose carbon concentration can be assumed to be zero is usually subtracted from the absorption spectrum of the measurement sample to calculate the carbon peak height. Here, the identity of both measurements is a condition for obtaining an appropriate difference spectrum, and is the most important factor in determining the quantitative accuracy of the carbon concentration. In other words, it is important to be able to stably perform two measurements of the measurement sample and the reference sample. In addition, in the spectrum measurement of multiple samples, the identity of each measurement is also important. Furthermore, in order to obtain a predetermined signal-to-noise ratio, it is necessary to extend the measurement time (for example, by increasing the number of integration times of the Fourier transform infrared spectrophotometer 10), so it is also important that spectral measurements can be performed stably for a long period of time.
本実施形態では、事前測定において、測定波数域でのスペクトル測定装置の感度特性の変動が小さくなるような温度条件を選択し、その温度条件を本測定での冷却温度の設定値として用いることにした。その結果、本測定において長時間の安定したスペクトル測定の実行が可能となり、測定波数域において参照試料のスペクトル測定と測定試料のスペクトル測定との同一性を取ることが可能となり、両スペクトルの差を取ることで正確な吸収ピークを算出することができるようになった。 In this embodiment, in the preliminary measurement, temperature conditions are selected that reduce the fluctuation in the sensitivity characteristics of the spectrum measurement device in the measurement wavenumber range, and these temperature conditions are used as the set value of the cooling temperature in the main measurement. As a result, it is possible to perform stable spectrum measurement for a long period of time in the main measurement, and it is possible to obtain identity between the spectrum measurement of the reference sample and the spectrum measurement of the measurement sample in the measurement wavenumber range, and it is now possible to calculate an accurate absorption peak by taking the difference between the two spectra.
つまり、図6の手順において、測定試料の吸光スペクトルから参照試料の吸光スペクトルを差し引くことで、特定物質(炭素原子)のみの吸収スペクトルを算出する(ステップS27)。図7(D)に、測定波数域に生じる吸収ピーク(残留ピーク)を拡大したものを示す。なお、参照試料と測定試料の厚さが異なる場合は、参照試料の吸光スペクトルに「測定試料厚さ/参照試料厚さ」を掛けたものを、測定試料の吸光スペクトルから差し引けばよい。 In other words, in the procedure of FIG. 6, the absorption spectrum of the reference sample is subtracted from the absorption spectrum of the measurement sample to calculate the absorption spectrum of only the specific substance (carbon atom) (step S27). FIG. 7(D) shows an enlarged view of the absorption peak (residual peak) occurring in the measurement wavenumber range. Note that if the thicknesses of the reference sample and the measurement sample are different, the absorption spectrum of the reference sample can be multiplied by "measurement sample thickness/reference sample thickness" and then subtracted from the absorption spectrum of the measurement sample.
最後に、濃度情報取得部66が図7(D)の特定物質の吸収ピークの測定波数域(例えば、630~580cm-1)にベースラインを引き、ピークトップの吸光度Apeakと、そのピーク波数におけるベースラインの吸光度Abaseとを読み取って、両者の差(Apeak-Abase)である「ピーク高さ」を算出する。そして、ピーク高さと試料の厚さから吸収係数を算定し、特定物質の濃度値を算出する(ステップS28)。なお、吸収ピークの全半値幅を測定し、例えば6cm-1よりも大きい場合は不適切であるため、測定条件を見直すようにしてもよい。
Finally, the concentration
中帯域MCTの感度特性について言うと、広帯域MCTよりも感度が高いので、できれば光検出器として中帯域MCTを用いたい。しかし、液体窒素での冷却温度(77K)では、中帯域MCTのカットオフが650~600cm-1にあり、605cm-1付近の波数域では感度が急峻に立ち上がっているため、測定には使用できない。しかし、ヘリウム冷凍機で冷却した中帯域MCTであれば、カットオフを500cm-1未満まで拡張することができる。 Regarding the sensitivity characteristics of mid-band MCT, it is more sensitive than wideband MCT, so it is desirable to use mid-band MCT as a photodetector if possible. However, at the cooling temperature of liquid nitrogen (77K), the cutoff of mid-band MCT is at 650-600 cm -1 , and the sensitivity rises sharply in the wavenumber range around 605 cm -1 , so it cannot be used for measurement. However, if the mid-band MCT is cooled by a helium refrigerator, the cutoff can be extended to less than 500 cm -1 .
MCTの温度変動が生じた場合に、カットオフの波数位置が微妙にシフトするため、カットオフ付近の波数域でのピーク検出は上手くいかない。しかし、カットオフから離れた波数域では、感度特性の変化が緩やかになるので、そのような波数域でピーク検出ができると非常に有効である。 When the temperature of the MCT fluctuates, the cutoff wavenumber position shifts slightly, making it difficult to detect peaks in the wavenumber range near the cutoff. However, in wavenumber ranges away from the cutoff, the change in sensitivity characteristics becomes more gradual, so it is very effective to be able to detect peaks in such wavenumber ranges.
本実施形態では、光検出器のカットオフ付近に生じる炭素原子の吸収ピークを測定する場合に、以下の手順を行なうことができる。
まず、ヘリウム冷凍機による中帯域MCTの冷却温度を調整して、中帯域MCTのカットオフを500cm-1未満まで拡張させる。
また、炭素原子のピークの検出帯域(605cm-1付近)が、ちょうど、中帯域MCTを含む測定装置全体の感度特性の波数方向の変化がなだらか(平坦)である帯域になるように、中帯域MCTの冷却温度を積極的に微調整する。
このような手順で温度調整された中帯域MCTを用いれば、シリコン結晶中の炭素濃度のデータを長時間にわたって繰り返し安定的に取得することができる。
In this embodiment, when measuring an absorption peak of a carbon atom occurring near the cutoff of the photodetector, the following procedure can be carried out.
First, the cooling temperature of the mid-band MCT by the helium refrigerator is adjusted to extend the cutoff of the mid-band MCT to less than 500 cm −1 .
In addition, the cooling temperature of the mid-band MCT is actively fine-tuned so that the detection band of the carbon atom peak (around 605 cm -1 ) is exactly in a band where the change in the wavenumber direction of the sensitivity characteristics of the entire measurement device including the mid-band MCT is gradual (flat).
By using a mid-band MCT whose temperature has been adjusted in this manner, data on the carbon concentration in the silicon crystal can be repeatedly and stably obtained over a long period of time.
なお、検出したいピークは特定の狭い波数帯域に生じるため、中帯域MCTが受光する光の波数帯域をその狭波数帯域に限定した方が、測定感度を向上させることができる。例えば、温度制御された中帯域MCTのカットオフ特性を利用して、不必要な低波数側(長波長側)の光が検出されないようにすることができる。また、不必要な高波数側(短波長側)の光を、適切なロングパスまたはバンドパスフィルターによって、中帯域MCTの前で除去することもできる。例えば、中帯域MCTとバンドパスフィルターとの併用によって、中帯域MCTのカットオフ特性をより顕著にさせることもできる。 In addition, since the peak to be detected occurs in a specific narrow wavenumber band, limiting the wavenumber band of the light received by the mid-band MCT to that narrow wavenumber band can improve measurement sensitivity. For example, the cutoff characteristics of a temperature-controlled mid-band MCT can be used to prevent unnecessary light on the low wavenumber side (longer wavelength side) from being detected. Also, unnecessary light on the high wavenumber side (shorter wavelength side) can be removed before the mid-band MCT by an appropriate long-pass or band-pass filter. For example, the cutoff characteristics of the mid-band MCT can be made more pronounced by using a mid-band MCT in combination with a band-pass filter.
また、光検出器の前に設けるロングパスフィルターやバンドパスフィルターは、コールドフィルターと同様にヘリウム冷凍機による冷却および温度調整を受けて、フィルター自体からの熱放射を抑制するようにしてもよい。また、試料の冷却を行って、試料からの熱放射も可能な限り抑制している。従って、光検出器は、試料および光検出器前のフィルターからの有害な熱放射光の影響をほとんど受けずに済む。 The long-pass filter and band-pass filter placed in front of the photodetector may be cooled and temperature-regulated by a helium refrigerator in the same way as the cold filter, to suppress thermal radiation from the filter itself. The sample is also cooled to suppress thermal radiation from the sample as much as possible. Therefore, the photodetector is hardly affected by harmful thermal radiation from the sample and the filter in front of the photodetector.
なお、中帯域MCTよりも低い波数域まで検出可能な広帯域MCTを用いる場合にも本発明を適用することで、例えば低波数域にある測定波数域のピークを感度よく測定できるというメリットがある。また、本発明は、MCT検出器に限られず、各種フォトダイオードなどの他の半導体検出器であって、冷却温度を4K~150Kの範囲内で変更した場合にその感度特性が変化するような半導体検出器を備えた赤外分光光度計にも適用できる。 The present invention can also be applied to cases where a wideband MCT capable of detecting wavenumber ranges lower than those of a midband MCT is used, offering the advantage of being able to measure peaks in the measurement wavenumber range, for example, in the low wavenumber range, with good sensitivity. The present invention is not limited to MCT detectors, and can also be applied to infrared spectrophotometers equipped with other semiconductor detectors, such as various photodiodes, whose sensitivity characteristics change when the cooling temperature is changed within the range of 4K to 150K.
10 フーリエ変換型赤外分光光度計(赤外分光光度計)
20 試料部
22 試料用ヘリウム冷凍機(試料用冷凍機)
30 光検出器
32 MCT検出素子(半導体検出素子)
40 ヘリウム冷凍機(冷凍機)
50 制御部
54 設定変更部
60 信号処理部
68 感度特性取得部
70 温度条件選択部
80 コールドフィルター(光学フィルター)
82 フィルター切替機
10. Fourier transform infrared spectrophotometer (infrared spectrophotometer)
20
30
40 Helium refrigerator (refrigerator)
50
82 Filter changer
Claims (11)
赤外分光光度計と、
半導体構造の光検出器と、
所定の冷媒による冷凍サイクルを実行して前記光検出器の半導体検出素子を冷却する冷凍機と、
前記半導体検出素子が所定の設定温度になるように前記冷凍機を制御する制御部と、
前記光検出器からの検出信号に基づくスペクトル情報を取得する信号処理部と、を備える赤外スペクトル測定装置であって、
前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件を、前記半導体検出素子の前記設定温度に定めるように構成され、
前記制御部は、前記設定温度を4~150Kの範囲の複数の温度に変更できるように構成された設定変更部を有することを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 A sample portion;
An infrared spectrophotometer;
a photodetector having a semiconductor structure;
a refrigerator that executes a refrigeration cycle using a predetermined refrigerant to cool a semiconductor detection element of the photodetector;
a control unit that controls the refrigerator so that the semiconductor detection element is at a predetermined set temperature;
and a signal processing unit that acquires spectrum information based on a detection signal from the photodetector,
The set temperature of the semiconductor detection element is determined to be a temperature condition such that the fluctuation of the sensitivity characteristic of the infrared spectrum measuring device is small in a predetermined measurement wave number range,
The control unit has a setting change unit configured to change the set temperature to a plurality of temperatures in a range of 4 to 150 K.
前記制御部は、前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件を、前記半導体検出素子の前記設定温度に定めるように構成され、
前記温度条件は、複数の温度条件で取得された前記赤外スペクトル測定装置の感度特性に基づいて決定されたものである、ことを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 2. The infrared spectrometer according to claim 1,
the control unit is configured to determine a temperature condition for the set temperature of the semiconductor detection element such that a fluctuation in sensitivity characteristic of the infrared spectrum measurement device is small in a predetermined measurement wavenumber range;
4. An infrared spectrum measuring apparatus according to claim 1, wherein the temperature condition is determined based on sensitivity characteristics of the infrared spectrum measuring apparatus obtained under a plurality of temperature conditions.
前記信号処理部は、
複数の温度条件で前記赤外スペクトル測定装置の感度特性を取得する感度特性取得部と、
前記温度条件毎の前記感度特性に基づいて、前記スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件を選択する温度条件選択部と、を有し、
前記制御部は、前記温度条件選択部で選択された前記温度条件を、前記半導体検出素子の前記設定温度に定めるように構成されている、
ことを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 2. The infrared spectrometer according to claim 1,
The signal processing unit includes:
a sensitivity characteristic acquisition unit that acquires sensitivity characteristics of the infrared spectrum measurement device under a plurality of temperature conditions;
a temperature condition selection unit that selects a temperature condition based on the sensitivity characteristic for each temperature condition such that a variation in the sensitivity characteristic of the spectrum measurement device is small in a predetermined measurement wavenumber range,
The control unit is configured to determine the temperature condition selected by the temperature condition selection unit as the set temperature of the semiconductor detection element.
An infrared spectrum measuring device comprising:
前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件とは、
前記所定の測定波数域での波数方向における感度の増減が小さくなる温度条件であることを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 4. The infrared spectrometer according to claim 2,
The temperature condition under which the fluctuation in the sensitivity characteristic of the infrared spectrum measuring device becomes small in a predetermined measurement wave number range is as follows:
An infrared spectrum measuring apparatus characterized in that the temperature conditions are such that the increase or decrease in sensitivity in the wavenumber direction in the specified measurement wavenumber range is small.
前記赤外スペクトル測定装置の感度特性の変動が所定の測定波数域で小さくなるような温度条件とは、
前記感度特性を取得する際の温度条件毎に所定の温度範囲を定めて、当該範囲内の温度条件で取得される複数の前記感度特性のバラツキが、前記所定の測定波数域において小さくなるような温度条件であることを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 5. The infrared spectrometer according to claim 2,
The temperature condition under which the fluctuation in the sensitivity characteristic of the infrared spectrum measuring device becomes small in a predetermined measurement wave number range is as follows:
an infrared spectrum measuring device, characterized in that a predetermined temperature range is determined for each temperature condition when the sensitivity characteristics are acquired, and the temperature conditions are such that a variation in the plurality of sensitivity characteristics acquired under temperature conditions within the temperature range is small in the predetermined measurement wavenumber range.
前記試料部と前記半導体検出素子との間に配置された光学フィルターを備え、
当該光学フィルターは、
前記所定の測定波数域よりも低波数側の光の全部もしくは一部を透過しない光学フィルターであり、または、
前記所定の測定波数域よりも高波数側の光の全部もしくは一部、および、前記所定の測定波数域よりも低波数側の光の全部もしくは一部を透過しない光学フィルターであり、
当該光学フィルターは、前記半導体検出素子とともに前記冷凍機によって冷却されるように構成されていること、を特徴とする赤外スペクトル測定装置。 6. The infrared spectrometer according to claim 1,
an optical filter disposed between the sample portion and the semiconductor detection element;
The optical filter is
An optical filter that does not transmit all or a part of light on the lower wavenumber side than the predetermined measurement wavenumber range, or
an optical filter that does not transmit all or a part of light on a higher wavenumber side than the predetermined measurement wavenumber range and all or a part of light on a lower wavenumber side than the predetermined measurement wavenumber range;
The infrared spectrum measuring device is characterized in that the optical filter is configured to be cooled by the refrigerator together with the semiconductor detection element.
前記光学フィルターの位置を、前記試料部と前記半導体検出素子との間の光路上からオフセットさせるフィルター切替機を備える、ことを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 7. The infrared spectrometer according to claim 6,
13. An infrared spectrum measuring device comprising: a filter changer for offsetting the position of the optical filter from the optical path between the sample portion and the semiconductor detection element.
前記光学フィルターを、別の光学フィルターに切り替えるフィルター切替機を備える、ことを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 7. The infrared spectrometer according to claim 6,
An infrared spectrum measuring device comprising a filter changer for changing the optical filter into another optical filter.
前記半導体検出素子を冷却するための冷凍機とは別に、前記試料部の試料を冷却するための試料用冷凍機を備える、ことを特徴とする赤外スペクトル測定装置。 9. The infrared spectrometer according to claim 1,
an infrared spectrum measuring device comprising a refrigerator for cooling a sample in the sample portion, in addition to a refrigerator for cooling the semiconductor detection element;
前記信号処理部は、取得した試料のスペクトル情報から前記所定の測定波数域のスペクトルピークを読み取って、当該スペクトルピークに基づいて前記物質の濃度値を算出するように構成されていることを特徴とする濃度測定装置。 A concentration measurement device for measuring a concentration value of a substance in a sample, comprising the infrared spectrum measurement device according to any one of claims 1 to 9,
The signal processing unit is configured to read a spectral peak in the specified measurement wavenumber range from the acquired spectral information of the sample, and calculate a concentration value of the substance based on the spectral peak.
605cm-1を含むその前後の波数域を前記所定の測定波数域として、
前記半導体検出素子の前記設定温度を4K以上、77K未満の温度に定めて、
シリコン結晶中の炭素原子濃度を測定することを特徴とする濃度測定装置。 The concentration measuring device according to claim 10,
The wavenumber range including 605 cm −1 and its vicinity is set as the predetermined measurement wavenumber range,
The set temperature of the semiconductor detection element is set to a temperature of 4 K or more and less than 77 K,
A concentration measuring device for measuring the concentration of carbon atoms in a silicon crystal.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020216153A JP7611563B2 (en) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device |
| TW110143546A TWI914441B (en) | 2020-12-25 | 2021-11-23 | Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device |
| KR1020210170791A KR20220092783A (en) | 2020-12-25 | 2021-12-02 | Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device |
| CN202111597877.XA CN114674778A (en) | 2020-12-25 | 2021-12-24 | Infrared spectrometer and concentration measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020216153A JP7611563B2 (en) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022101831A JP2022101831A (en) | 2022-07-07 |
| JP7611563B2 true JP7611563B2 (en) | 2025-01-10 |
Family
ID=82070480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020216153A Active JP7611563B2 (en) | 2020-12-25 | 2020-12-25 | Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7611563B2 (en) |
| KR (1) | KR20220092783A (en) |
| CN (1) | CN114674778A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023248573A1 (en) | 2022-06-24 | 2023-12-28 | 富士フイルム株式会社 | Display control device, display control method, and display control program |
| CN118047062B (en) * | 2024-02-07 | 2024-09-06 | 中国科学技术大学 | A miniaturized UAV payload based on hyperspectral remote sensing imaging technology |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073572A (en) | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor crystal defect testing method and equipment thereof, and semiconductor device manufacturing method using the semiconductor crystal defect testing equipment |
| JP2015203412A (en) | 2014-04-10 | 2015-11-16 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Method and system for detecting leaks in a steam turbine |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4177381A (en) * | 1974-09-27 | 1979-12-04 | Andros Incorporated | Gas analyzer sample cell |
| JP2797797B2 (en) * | 1991-12-16 | 1998-09-17 | 信越半導体株式会社 | Fourier transform infrared spectroscopy |
| JP6441759B2 (en) * | 2015-07-24 | 2018-12-19 | 株式会社堀場製作所 | Output correction method for photodetector used in spectroscopic analyzer |
-
2020
- 2020-12-25 JP JP2020216153A patent/JP7611563B2/en active Active
-
2021
- 2021-12-02 KR KR1020210170791A patent/KR20220092783A/en active Pending
- 2021-12-24 CN CN202111597877.XA patent/CN114674778A/en active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006073572A (en) | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Oki Electric Ind Co Ltd | Semiconductor crystal defect testing method and equipment thereof, and semiconductor device manufacturing method using the semiconductor crystal defect testing equipment |
| JP2015203412A (en) | 2014-04-10 | 2015-11-16 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | Method and system for detecting leaks in a steam turbine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022101831A (en) | 2022-07-07 |
| CN114674778A (en) | 2022-06-28 |
| TW202242385A (en) | 2022-11-01 |
| KR20220092783A (en) | 2022-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7611563B2 (en) | Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device | |
| JP5030629B2 (en) | Method and apparatus for quantitative analysis of gas concentration | |
| Bogumil et al. | Temperature dependent absorption cross sections of O3, NO2, and other atmospheric trace gases measured with the SCIAMACHY spectrometer | |
| JP6019508B1 (en) | Radiometer | |
| US20120201268A1 (en) | Optical absorption meter | |
| US4780613A (en) | Infrared species specific emission source | |
| Audley et al. | Optical performance of an ultra-sensitive horn-coupled transition-edge-sensor bolometer with hemispherical backshort in the far infrared | |
| Sung et al. | Cryogenic absorption cells operating inside a Bruker IFS-125HR: First results for 13CH4 at 7 μm | |
| TWI914441B (en) | Infrared spectrum measuring device and concentration measuring device | |
| US11740176B2 (en) | Fast and accurate mueller matrix infrared spectroscopic ellipsometer | |
| Richards et al. | Infrared Spectroscopy of | |
| JP2790020B2 (en) | Method for measuring substitutional carbon concentration in silicon single crystal and automatic measuring device | |
| JP2015087108A (en) | Fourier transformation spectrophotometer and light quantity control method | |
| Abe et al. | Note: Reliable, robust measurement system for trace moisture in gas at parts-per-trillion levels using cavity ring-down spectroscopy | |
| Nouri et al. | Temperature dependence of pressure broadening of NH3 perturbed by H2 and N2 | |
| JP2797797B2 (en) | Fourier transform infrared spectroscopy | |
| Alt et al. | Method to determine carbon in silicon by infrared absorption spectroscopy | |
| Kagawa et al. | Suppression of the etalon fringe in absorption spectrometry with an infrared tunable diode laser | |
| Kessler et al. | Near-IR diode-laser-based sensor for parts-per-billion-level water vapor in industrial gases | |
| JP6743971B2 (en) | Photodetector and spectroscopic analyzer including the same | |
| Friš et al. | Vacuum variable-angle far-infrared ellipsometer | |
| Nguyen et al. | A report on the laboratory performance of the spectroscopic detector arrays for SPIRE/HSO | |
| Konopelko et al. | Investigation of spectral characteristics of an optical-absorption gas analyzer for monitoring freons in the air | |
| Hertweck et al. | Vibrational spectroscopy of phase transitions in leonite-type minerals | |
| Dolgovskiy et al. | 1.5-µm Cavity-stabilized laser for ultra-stable microwave generation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20231206 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240829 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240903 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241031 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20241031 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20241126 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20241217 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7611563 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |