(57)【要約】  発光分析装置は、分光計測器（２００）で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出部の一例であるプラズマ光強度算出部（１２０）と、波長毎に、前記分光計測器（２００）で計測された分光スペクトルが示す光強度から、第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出部の一例である分子光強度算出部（１３０）と、第２光強度算出部が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出部（１４０）とを備える。
2012160804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出部と、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出部と、
前記第２光強度算出部が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出部と
を備える発光分析装置。
【請求項２】
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出する
請求項１に記載の発光分析装置。
【請求項３】
さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、
前記第１光強度算出部は、（ａ）前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、（ｂ）前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する
請求項１または２に記載の発光分析装置。
【請求項４】
前記第１光強度算出部は、さらに、各波長の光強度のうち、近似した前記多項式との差が大きいものから所定の割合の光強度を除外した上で、再度、前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似する
請求項３に記載の発光分析装置。
【請求項５】
さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、前記第３波長帯において、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する
請求項１または２に記載の発光分析装置。
【請求項６】
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第１直線を算出し、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第２直線を算出し、前記第１直線上の前記第１の所定波長の点と前記第２直線上の前記第２の所定波長の点とを直線で結ぶことにより第３波長帯の光の光強度を算出する
請求項３〜５のいずれか１項に記載の発光分析装置。
【請求項７】
前記第１の所定波長は、（前記第１波長＋前記第２波長）／２であり、
前記第２の所定波長は、（前記第３波長＋前記第４波長）／２である
請求項６に記載の発光分析装置。
【請求項８】
前記第１の所定波長は、第２波長であり、
前記第２の所定波長は、第３波長である
請求項３〜５のいずれか１項に記載の発光分析装置。
【請求項９】
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出ステップと、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出ステップで算出された光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出ステップと、
前記第２光強度算出ステップで算出された光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出ステップと
を含む発光分析方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光分析方法に含まれる全てのステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光分析装置に関し、特に、分光計測器で計測された容器内の発光状態を分析する発光分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマＣＶＤ装置を用いた成膜に際して、パウダーと呼ばれる微粒子の発生を抑制することが重要である（例えば、特開２００４−２９６５２６号公報参照）。このパウダーの発生を抑制するために、基板温度を測定することが重要であるが、基板温度を直接測定することは困難である。このため、基板温度に関連する、基板に成膜されるＳｉ＊の発光強度とＳｉＨ＊の発光強度との比が算出される（「＊」は原子の価数）。従来のプラズマＣＶＤ装置は、算出した比が一定になるようにプラズマＣＶＤ装置へのガス流量を制御し、パウダーの発生を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２９６５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、プラズマＣＶＤ装置内には、基板のみならず、プラズマ状態の原料ガスが存在し、その原料ガスが発光しているため、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光強度（分子スペクトルまたは原子スペクトル）のみを観測することは困難である。このため、特定の２つの分子または原子の発光強度比を正確に算出することが困難である。【０００５】
このような問題は、プラズマＣＶＤ装置に限定されるものではなく、スパッタリング装置、エッチング装置または滅菌監視装置などの容器内の２種類の分子または原子の発光強度比を算出する必要がある装置に共通して存在する。【０００６】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、特定の２つの分子または原子の発光強度比を正確に算出することができる発光分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のある局面に係る発光分析装置は、分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出部と、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出部と、前記第２光強度算出部が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出部とを備える。【０００８】
この構成によると、分光計測器で計測された分光スペクトルを多項式で近似することにより、波長毎の光強度を算出している。この多項式近似された光強度は、連続スペクトルとしての熱放射を示す光強度に相当する。このため、分光スペクトルが示す光強度から、多項式で近似された光強度を減算することにより、分子または原子の発光による光強度を正確に算出することができる。よって、特定の２つの分子または原子の発光強度比を正確に算出することができる。【０００９】
例えば、前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、前記第２光強度算出部は、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出しても良い。【００１０】
この構成によると、分光計測器で計測された分光スペクトルを多項式で近似することにより、プラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出している。プラズマは、広波長帯に亘る光であるため、多項式で近似することができる。このため、前記分光計測器で計測された分光スペクトルが示す光強度から、多項式で近似されたプラズマが放出する光の光強度を減算することにより、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を正確に算出することができる。よって、特定の２つの分子または原子の発光強度比を正確に算出することができる。【００１１】
また、上述の発光分析装置は、さらに、第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、前記第１光強度算出部は、（ａ）前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、（ｂ）前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出しても良い。【００１２】
分光計測器で計測された分光スペクトルの中には、連続スペクトルとしての熱放射を示す分光スペクトルと、分子または原子の輝線スペクトルとが含まれる。このため、分光計測器で計測された分光スペクトルは、輝線スペクトルに対応する波長において光強度が大きくなる。よって、分光計測器で計測された分光スペクトルを多項式で近似すると、輝線スペクトルの値に影響され、正確に連続スペクトルとしての熱放射を示す波長毎の光強度を算出することができない場合がある。そこで、第３波長帯の光の光強度を、その波長帯の前後に位置する第１波長帯と第２波長帯の光強度から算出することにより、連続スペクトルとしての熱放射を示す分光スペクトルを正確に算出することができる。よって、輝線スペクトルに対応する分子または原子の発光による光強度を正確に算出することができ、延いては、特定の２つの分子または原子の発光強度比を正確に算出することができる。【００１３】
さらに好ましくは、前記第１光強度算出部は、さらに、各波長の光強度のうち、近似した前記多項式との差が大きいものから所定の割合の光強度を除外した上で、再度、前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似する。【００１４】
多項式との差が大きい光強度を除外することにより、ノイズの影響を除去した上で、連続スペクトルとしての熱放射を示す分光スペクトルを正確に算出することができる。【００１５】
また、上述の発光分析装置は、さらに、第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、前記第２光強度算出部は、前記第３波長帯において、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出しても良い。【００１６】
分光計測器で計測された分光スペクトルの中には、連続スペクトルとしての熱放射を示す分光スペクトルと、分子または原子の輝線スペクトルとが含まれる。このため、分光計測器で計測された分光スペクトルは、輝線スペクトルに対応する波長において光強度が大きくなる。よって、分光計測器で計測された分光スペクトルを多項式で近似すると、輝線スペクトルの値に影響され、正確に連続スペクトルとしての熱放射を示す波長毎の光強度を算出することができない場合がある。そこで、第３波長帯の光の光強度を、その波長帯の前後に位置する第１波長帯と第２波長帯の光強度から算出することにより、連続スペクトルとしての熱放射を示す分光スペクトルを正確に算出することができる。よって、輝線スペクトルに対応する分子または原子の発光による光強度を正確に算出することができ、延いては、特定の２つの分子または原子の発光強度比を正確に算出することができる。【００１７】
具体的には、前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第１直線を算出し、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第２直線を算出し、前記第１直線上の前記第１の所定波長の点と前記第２直線上の前記第２の所定波長の点とを直線で結ぶことにより第３波長帯の光の光強度を算出しても良い。【００１８】
また、前記第１の所定波長は、（前記第１波長＋前記第２波長）／２であり、前記第２の所定波長は、（前記第３波長＋前記第４波長）／２であっても良い。【００１９】
また、前記第１の所定波長は、第２波長であり、前記第２の所定波長は、第３波長であっても良い。【００２０】
なお、本発明は、このような特徴的な処理部を備える発光分析装置として実現することができるだけでなく、発光分析装置に含まれる特徴的な処理部が実行する処理をステップとする発光分析方法として実現することができる。また、発光分析装置に含まれる特徴的な処理部としてコンピュータを機能させるためのプログラムまたは発光分析方法に含まれる特徴的なステップをコンピュータに実行させるプログラムとして実現することもできる。そして、そのようなプログラムを、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ−Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）等のコンピュータ読取可能な非一時的な記録媒体やインターネット等の通信ネットワークを介して流通させることができるのは、言うまでもない。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、特定の２つの分子または原子の発光強度比を正確に算出することができる発光分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１に係るプラズマＣＶＤシステムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、プラズマ発光分析装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】図３は、表示装置に表示される画像の一例を示す図である。
【図４】図４は、ＳｉＨ＊の発光による光強度の時間的推移を示すグラフである。
【図５】図５は、プラズマ発光分析装置による各種分析結果を示す図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態２に係るプラズマＣＶＤシステムの機能的な構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、プラズマ発光分析装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】図８は、分光スペクトルのグラフである。
【図９】図９は、プラズマ光強度算出処理（図７のＳ１４）の詳細なフローチャートである。
【図１０】図１０は、多項式近似処理（図９のＳ２４）を説明するためのグラフである。
【図１１】図１１は、本発明の実施の形態２の変形例におけるプラズマ発光分析装置の動作を説明するための図である。
【図１２】図１２は、プラズマ発光分析装置の分析結果のプラズマＣＶＤ装置へのフィードバック処理について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下で説明する実施の形態は、いずれも本発明の一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００２４】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るプラズマＣＶＤシステムについて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態１に係るプラズマＣＶＤシステムの機能的な構成を示すブロック図である。
【００２６】
プラズマＣＶＤシステムは、基板上に薄膜を成膜するシステムであり、プラズマＣＶＤ装置２１０と、分光計測器２００と、プラズマ発光分析装置１００と、表示装置３００とを含む。
【００２７】
プラズマＣＶＤ装置２１０は、原料ガスをプラズマ化させた上で、基板上に薄膜を成膜する。つまり、プラズマＣＶＤ装置２１０は、容器内で原料ガスをプラズマ状態にし、活性な励起分子、ラジカル、イオンを生成させ、化学反応を促進することにより、基板上に薄膜を成膜する。
【００２８】
分光計測器２００は、プラズマＣＶＤ装置２１０内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを計測する。
【００２９】
プラズマ発光分析装置１００は、容器内の発光状態を分析する発光分析装置の一例であり、プラズマＣＶＤ装置２１０の容器内のプラズマの発光状態を分析する装置である。
【００３０】
表示装置３００は、分光計測器２００で計測された分光スペクトル、またはプラズマ発光分析装置１００が分析した分析結果を表示する装置である。
【００３１】
プラズマＣＶＤ装置２１０と、分光計測器２００と、表示装置３００とは、周知の技術を用いて構成することができるため、その詳細な説明を省略する。
【００３２】
プラズマ発光分析装置１００は、プラズマ光強度算出部１２０と、分子光強度算出部１３０と、比算出部１４０とを含む。
【００３３】
プラズマ光強度算出部１２０は、第１光強度算出部の一例であり、分光計測器２００で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、容器内の波長毎の光強度を算出する。例えば、プラズマ光強度算出部１２０は、分光計測器２００で計測されたプラズマＣＶＤ装置２１０内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、波長方向に連続する連続スペクトルとしての熱放射を示す光強度、つまり、プラズマＣＶＤ装置２１０内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出する。
【００３４】
分子光強度算出部１３０は、第２光強度算出部の一例であり、波長毎に、分光スペクトルが示す光強度から、プラズマ光強度算出部１２０が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する。例えば、分子光強度算出部１３０は、波長毎に、分光スペクトルが示す光強度から、プラズマ光強度算出部１２０が算出したプラズマが放出する光の光強度を減算することにより、基板に成膜される薄膜の分子の発光による光強度を算出する。
【００３５】
比算出部１４０は、分子光強度算出部１３０が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルのピーク値との比を算出する。以下の説明では、比算出部１４０が算出する比は、分子スペクトル同士の比とする。ただし、比算出部１４０が算出する比は、分子スペクトル同士の比に限定されるものではない。例えば、比算出部１４０は、原子スペクトルと分子スペクトルとの比を算出するものであっても良いし、原子スペクトル同士の比を算出するものであっても良い。
【００３６】
以下、具体例を示しながらプラズマ発光分析装置１００の動作について説明する。
【００３７】
図２は、プラズマ発光分析装置１００の動作を示すフローチャートである。
【００３８】
プラズマ光強度算出部１２０は、分光計測器２００で計測されたプラズマＣＶＤ装置２１０内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、プラズマＣＶＤ装置２１０内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出する（Ｓ２）。このプラズマが放出する光は、連続スペクトルとしての熱放射を示す。
【００３９】
図３は、表示装置３００に表示される画像の一例を示す図である。横軸は波長を示し、縦軸は光強度を示す。例えば、プラズマ光強度算出部１２０は、最小二乗法を用いて、分光計測器２００で計測された分光スペクトル４００に、例えば９次元多項式を当てはめる。当てはめた結果、波形４０２が得られる。波形４０２は、連続スペクトルとしての熱放射の光強度、つまり、プラズマＣＶＤ装置２１０内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を示している。プラズマが放出する光は、原料ガスがプラズマ状態になることにより放出する光である。このような光は、例えば、基板に成膜される薄膜の分子であるＳｉＨ４が原子に分離して、再結合するときに放出する光、および、ＳｉＨ４から遊離した電子がＳｉＨ４にぶつかるときに放出する光の、いずれか若しくは両方の可能性がある。
【００４０】
次に、分子光強度算出部１３０は、波長毎に、分光スペクトルが示す光強度から、プラズマ光強度算出部１２０が算出したプラズマが放出する光の光強度を減算することにより、基板に成膜される薄膜の分子の発光による光強度を算出する（Ｓ４）。この光強度は、分子または原子の輝線スペクトルに相当する。
【００４１】
例えば、図３を参照して、分子光強度算出部１３０は、波長毎に、分光スペクトル４００が示す光強度から、波形４０２が示す光強度を減算することにより、波形４０４を得る。この波形４０４は、波長毎の、基板に成膜される薄膜の分子の発光による光強度を示す。例えば、ＳｉＨ＊は波長４１４．２３ｎｍにおいて光強度がピークとなるが、その場合には光強度は約４３である。図４は、ＳｉＨ＊の発光による光強度の時間的推移を示すグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は光強度を示す。
【００４２】
最後に、比算出部１４０は、分子光強度算出部１３０が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルのピーク値との比を算出する（Ｓ６）。
【００４３】
例えば、図３を参照して、比算出部１４０は、ＳｉＨ＊の光強度と、Ｈαの光強度との比を算出する。Ｈαの光強度とは、水素原子の線スペクトルのうちの波長が６５６．２８ｎｍのＨα線の光強度を指す。図５は、プラズマ発光分析装置１００による各種分析結果を示す図である。図５（ｆ）は、ＳｉＨ＊の光強度と、Ｈαの光強度との比の時間変化を示すグラフであり、横軸は時間を、縦軸は上記比を示す。図５（ｆ）には、現在の比の値が０．０８０であり、平均の比の値が０．０６９であることが併せて示されている。なお、図５（ａ）および図５（ｂ）は、図３および図４にそれぞれ示したのと同様のグラフである。また、図５（ｃ）、図５（ｄ）および図５（ｅ）は、Ｈβの光強度、Ｓｉ＊の光強度およびＨαの光強度のそれぞれの時間変化を示すグラフであり、横軸は時間を示し、縦軸は光強度を示す。Ｈβの光強度とは、水素原子の線スペクトルのうちの波長が４８６．１３ｎｍのＨβ線の光強度を指す。
【００４４】
以上説明したように、実施の形態１に係るプラズマ発光分析装置１００によると、分光計測器２００で計測された分光スペクトルを多項式で近似することにより、プラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出している。プラズマは、連続スペクトルとしての熱放射を示し、広波長帯に亘る光であるため、多項式で近似することができる。このため、分光スペクトルが示す光強度から、多項式で近似されたプラズマが放出する光の光強度を減算することにより、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を正確に算出することができる。よって、特定の２つの分子の発光強度比を正確に算出することができる。これにより、プラズマＣＶＤ装置２１０内へのガス流量を制御し、パウダーの発生を抑制することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２に係るプラズマＣＶＤシステムについて説明する。
【００４６】
実施の形態２に係るプラズマＣＶＤシステムは、分光計測器２００で計測されたプラズマＣＶＤ装置２１０内の分光スペクトルのうち所定の波長帯の光強度を除外して、分光スペクトルを多項式で近似する点が実施の形態１に係るプラズマＣＶＤシステムと異なる。以下、実施の形態１と異なる点を中心に説明する。
【００４７】
図６は、本発明の実施の形態２に係るプラズマＣＶＤシステムの機能的な構成を示すブロック図である。以下の説明では、実施の形態１のプラズマＣＶＤシステムの構成要素と同じ構成要素には同じ参照符号を付す。その名称および機能も同一であるため、その詳細な説明はここでは繰り返さない。
【００４８】
プラズマＣＶＤシステムは、基板上に薄膜を成膜するシステムであり、プラズマＣＶＤ装置２１０と、分光計測器２００と、プラズマ発光分析装置１００Ａと、表示装置３００とを含む。
【００４９】
プラズマ発光分析装置１００Ａは、プラズマＣＶＤ装置２１０内のプラズマの発光状態を分析する装置であり、波長取得部１１０と、プラズマ光強度算出部１２０Ａと、分子光強度算出部１３０と、比算出部１４０とを含む。
【００５０】
波長取得部１１０は、第１波長と、第１波長よりも大きい第２波長と、第２波長よりも大きい第３波長と、第３波長よりも大きい第４波長とを取得する。波長取得部１１０は、ユーザがキーボードを用いて入力した各波長の値を取得するようにしても良いし、予め各波長の値が記憶されている記憶装置から、各波長の値を取得するようにしても良い。
【００５１】
プラズマ光強度算出部１２０Ａは、第１光強度算出部の一例である。プラズマ光強度算出部１２０Ａは、（ａ）分光計測器２００で計測された分光スペクトルのうち、第１波長から第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、分光計測器２００で計測された分光スペクトルのうち、第３波長から第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、第１波長帯に含まれる第１の所定波長から第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出する。また、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、（ｂ）第３波長帯における算出した光強度と、第３波長帯以外の波長帯における分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、プラズマＣＶＤ装置２１０内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出する。具体的には、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、分光計測器２００で計測された分光スペクトルのうち、第１波長から第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第１直線を算出し、分光計測器２００で計測された分光スペクトルのうち、第３波長から第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第２直線を算出し、第１直線上の第１の所定波長の点と第２直線上の第２の所定波長の点とを直線で結ぶことにより第３波長帯の光の光強度を算出する。ここで、第１の所定波長は、（第１波長＋第２波長）／２であり、第２の所定波長は、（第３波長＋第４波長）／２である。
【００５２】
以下、具体例を示しながらプラズマ発光分析装置１００Ａの動作について説明する。
【００５３】
図７は、プラズマ発光分析装置１００Ａの動作を示すフローチャートである。
【００５４】
波長取得部１１０は、第１波長と、第１波長よりも大きい第２波長と、第２波長よりも大きい第３波長と、第３波長よりも大きい第４波長とを取得する（Ｓ１２）。例えば、図８に示す分光スペクトルのグラフにおいて、第１の波長Ｘ１と、第２の波長Ｘ２と、第３の波長Ｘ３と、第４の波長Ｘ４とが取得されたものとする。
【００５５】
プラズマ光強度算出部１２０Ａは、分光計測器２００で計測されたプラズマＣＶＤ装置２１０内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、波長方向に連続する連続スペクトルとしての熱放射を示す光強度、つまり、プラズマＣＶＤ装置２１０内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出する（Ｓ１４）。
【００５６】
図９は、プラズマ光強度算出処理（図７のＳ１４）の詳細なフローチャートである。以下、図８に示す分光スペクトルのグラフを用いて、具体例を示しながらプラズマ光強度算出処理（図７のＳ１４）について説明する。
【００５７】
図８を参照して、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、分光計測器２００で計測された分光スペクトル８０２のうち、第１波長帯（波長Ｘ１〜Ｘ２）に含まれる分光スペクトル８０４と第２波長帯（波長Ｘ３〜Ｘ４）に含まれる分光スペクトル８０６とに直線８０８を当てはめることにより、第３波長帯（波長（Ｘ１＋Ｘ２）／２〜（Ｘ３＋Ｘ４）／２）の光の光強度を算出する（Ｓ２２）。直線の当てはめは以下のように行われる。つまり、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、第１波長帯（波長Ｘ１〜Ｘ２）に含まれる分光スペクトル８０４に最小二乗法を用いて直線を当てはめ、当てはめた直線上の波長が（Ｘ１＋Ｘ２）／２の点を第１中点とする。同様に、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、第２波長帯（波長Ｘ３〜Ｘ４）に含まれる分光スペクトル８０６に最小二乗法を用いて直線を当てはめ、当てはめた直線上の波長が（Ｘ３＋Ｘ４）／２の点を第２中点とする。プラズマ光強度算出部１２０Ａは、第３波長帯（波長（Ｘ１＋Ｘ２）／２〜（Ｘ３＋Ｘ４）／２）の光の光強度を示す直線として、第１中点と第２中点とを結ぶ直線８０８を算出する。なお、直線の当てはめは、この方法に限定されるものではなく、例えば、分光スペクトル８０４および８０６と直線８０８との距離の二乗和が最小になるように、最小二乗法を用いて分光スペクトル８０４および８０６に直線８０８を当てはめることにより行っても良い。この場合には、第３波長帯を波長Ｘ２〜Ｘ３としても良い。
【００５８】
なお、第３波長帯は上記したものに限定されるものではなく、第１波長帯に含まれる第１の所定波長から第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯であれば、他の波長帯であっても良い。
【００５９】
プラズマ光強度算出部１２０Ａは、第３波長帯における算出した光強度と、第３波長帯以外の波長帯における分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、プラズマＣＶＤ装置２１０内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出する（Ｓ２４）。つまり、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、分光スペクトル８０２において第３波長帯（波長（Ｘ１＋Ｘ２）／２〜（Ｘ３＋Ｘ４）／２）の値を直線８０８で置き換えることにより得られる分光スペクトルを、多項式で近似する。
【００６０】
図１０は、多項式近似処理（図９のＳ２４）を説明するためのグラフであり、横軸は波長を示し、縦軸は光強度を示す。図１０に示すグラフでは、第３波長帯が複数設けられており、第３波長帯について、Ｓ２２で算出した直線８０８である直線１００４が示されている。例えば、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、最小二乗法を用いて、第３波長帯における直線１００４と、第３波長帯以外の波長帯における分光スペクトル４００とに、例えば９次元多項式を当てはめる。当てはめた結果、波形１００２が得られる。
【００６１】
次に、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、各波長の光強度のうち、近似した多項式との差が大きいものから所定の割合の光強度を除外する（Ｓ２６）。例えば、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、第３波長帯における直線１００４と、第３波長帯以外の波長帯における分光スペクトル４００とで示される各波長の光強度のうち、一例として近似した９次元多項式との距離が大きいものから１０％の光強度を除外する。なお、除外する光強度の割合は１０％に限定されるものではなく、それ以外の割合であっても良い。
【００６２】
プラズマ光強度算出部１２０Ａは、Ｓ２６の処理で光強度が除外された、第３波長帯における算出した光強度と、第３波長帯以外の波長帯における分光スペクトルとを、再度、多項式で近似する（Ｓ２８）。つまり、プラズマ光強度算出部１２０Ａは、第３波長帯における直線１００４と、第３波長帯以外の波長帯における分光スペクトル４００とで示される各波長の光強度のうち、Ｓ２６の処理で光強度が除外された光強度に、例えば９次元多項式を当てはめる。なお、Ｓ２６およびＳ２８の処理は、実行されなくても良い。
【００６３】
再度図７を参照して、分子光強度算出部１３０は、波長毎に、分光スペクトルが示す光強度から、プラズマ光強度算出部１２０Ａが算出したプラズマが放出する光の光強度を減算することにより、基板に成膜される薄膜の分子の発光による光強度を算出する（Ｓ４）。
【００６４】
例えば、図１０を参照して、分子光強度算出部１３０は、波長毎に、分光スペクトル４００が示す光強度から、波形１００４が示す光強度を減算することにより、波形１００６および１００８を得る。波形１００６は、第３波長帯以外の波長帯における、薄膜の分子の発光による光強度を示している。波形１００８は、第３波長帯における、薄膜の分子の発光による光強度を示している。図１０では、波形１００８を波形１００６よりも濃く示している。
【００６５】
最後に、比算出部１４０は、分子光強度算出部１３０が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルのピーク値との比を算出する（Ｓ６）。例えば、実施の形態１と同様に、比算出部１４０は、ＳｉＨ＊の光強度と、Ｈαの光強度との比を算出する。なお、算出する比はこれに限定されるものではなく、例えば、ＳｉＨ＊の光強度とＳｉ＊の光強度との比を算出するようにしても良い。
【００６６】
以上説明した実施の形態２に係るプラズマ発光分析装置１００Ａは、以下の効果を奏する。
【００６７】
分光計測器２００で計測された分光スペクトルの中には、プラズマによる分光スペクトルと、基板に成膜される薄膜の分子による分光スペクトルとが含まれる。このため、分光計測器２００で計測された分光スペクトルは、基板に成膜される薄膜の分子に対応する波長において光強度が大きくなる。よって、分光計測器２００で計測された分光スペクトルを多項式で近似すると、基板に成膜される薄膜の分子による分光スペクトルの値に影響され、正確にプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出することができない場合がある。しかし、実施の形態２に係るプラズマ発光分析装置１００Ａによると、第３波長帯の光の光強度を、その波長帯の前後に位置する第１波長帯と第２波長帯の光強度から算出しているため、プラズマの分光スペクトルを正確に算出することができる。よって、基板に成膜される薄膜の分子の発光による光強度を正確に算出することができ、延いては、特定の２つの分子の発光強度比を正確に算出することができる。
【００６８】
また、多項式との差が大きい光強度を除外しているため、ノイズの影響を除去した上で、プラズマの分光スペクトルを正確に算出することができる。
【００６９】
（実施の形態２の変形例）
実施の形態２に係るプラズマ発光分析装置１００Ａでは、図１０に示すように、第３波長帯における直線１００４と、第３波長帯以外の波長帯における分光スペクトル４００とを多項式近似することにより得られる波形１００２と、分光スペクトル４００との差を計算することにより、基板に成膜される薄膜の分子の発光による光強度を算出した。
【００７０】
しかしながら、必ずしも波形１００２を算出する必要はない。例えば、図１１に示すように、分子光強度算出部１３０は、第３波長帯において、波長毎に、分光スペクトル４００が示す光強度から、直線１００４で示されるプラズマ光強度算出部１２０Ａが算出した第３波長帯の光の光強度を減算することにより、基板に成膜される薄膜の分子の発光による光強度を算出するようにしても良い。波形１１０２は、分光スペクトル４００から直線１００４で示される光強度を減算することにより得られる波形である。
【００７１】
以上、本発明の実施の形態に係るプラズマ発光分析システムについて説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではない。
【００７２】
例えば、プラズマ発光分析装置１００または１００Ａで算出された比をプラズマＣＶＤ装置２１０にフィードバックすることにより、原料ガスの流量を制御するようにしても良い。プラズマＣＶＤ装置２１０は、図１２（ａ）に示すようにＳｉＨ４とＨ２との比を時間的に変化させ、図１２（ｂ）に示すようにプラズマＣＶＤ装置２１０を駆動させるための電力を時間的に変化させる。つまり、基板への成膜開始時には、ＳｉＨ４の比率を徐々に増加させるとともに電力を徐々に増加させる。これにより、図１２（ｃ）に示すように基板１２０１上に高品質な薄膜１２０２が低速で成膜される。その後、ＳｉＨ４の比率を高い状態で一定に保つと共に、電力も高い状態で一定に保つ。その結果、薄膜１２０２の上に、中品質の薄膜１２０３が高速で成膜される。最後に、ＳｉＨ４の比率を徐々に減少させると共に電力を徐々に減少させる。これにより、薄膜１２０３の上に高品質な薄膜１２０４が低速で成膜される。
【００７３】
なお、上述の実施の形態１および２では、プラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出する際に、一例として、分光スペクトルの９次元多項式への当てはめを行ったが、当てはめる関数は９次元多項式に限定されるものではなく、その他の次数の多項式であってもよいし、多項式以外の関数であってもよい。
【００７４】
また、上述の実施の形態１および２では、プラズマＣＶＤ装置２１０内における、基板に成膜される薄膜の２種類の分子または原子の発光強度比を算出するプラズマ発光分析装置１００または１００Ａについて説明した。しかし、本発明の適用対象はプラズマＣＶＤ装置２１０に限定されるものではない。例えば、スパッタリング装置、エッチング装置または滅菌監視装置などの容器内の２種類の分子または原子の発光強度比を算出する必要がある装置についても、プラズマＣＶＤ装置２１０が行ったのと同様の方法により、容器内の２種類の分子または原子の発光強度比を算出することができる。
【００７５】
例えば、第１光強度算出部が、分光計測器２００で計測された滅菌監視装置内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、滅菌監視装置内の波長毎の光強度を算出する。次に、第２光強度算出部が、波長毎に、上記分光スペクトルが示す光強度から、第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する。さらに、比算出部が、第２光強度算出部が算出した分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する。このような処理により、分光計測器２００内の２種類の分子または原子の発光強度比を算出することができる。
【００７６】
また、上記のプラズマ発光分析装置１００およびプラズマ発光分析装置１００Ａは、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブ、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムとして構成されても良い。ＲＡＭまたはハードディスクドライブには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここでコンピュータプログラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。
【００７７】
さらに、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、１個のシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ：大規模集積回路）から構成されているとしても良い。システムＬＳＩは、複数の構成部を１個のチップ上に集積して製造された超多機能ＬＳＩであり、具体的には、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。ＲＡＭには、コンピュータプログラムが記憶されている。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、システムＬＳＩは、その機能を達成する。
【００７８】
さらにまた、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、各装置に脱着可能なＩＣカードまたは単体のモジュールから構成されているとしても良い。ＩＣカードまたはモジュールは、マイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどから構成されるコンピュータシステムである。ＩＣカードまたはモジュールは、上記の超多機能ＬＳＩを含むとしても良い。マイクロプロセッサが、コンピュータプログラムに従って動作することにより、ＩＣカードまたはモジュールは、その機能を達成する。このＩＣカードまたはこのモジュールは、耐タンパ性を有するとしても良い。
【００７９】
また、本発明は、上記に示す方法であるとしても良い。また、これらの方法をコンピュータにより実現するコンピュータプログラムであるとしても良いし、前記コンピュータプログラムからなるデジタル信号であるとしても良い。
【００８０】
さらに、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号をコンピュータ読み取り可能な非一時的な記録媒体、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＢＤ（Ｂｌｕ−ｒａｙ  Ｄｉｓｃ（登録商標））、半導体メモリなどに記録したものとしても良い。また、これらの非一時的な記録媒体に記録されている上記デジタル信号であるとしても良い。
【００８１】
また、本発明は、上記コンピュータプログラムまたは上記デジタル信号を、電気通信回線、無線または有線通信回線、インターネットを代表とするネットワーク、データ放送等を経由して伝送するものとしても良い。
【００８２】
また、本発明は、マイクロプロセッサとメモリを備えたコンピュータシステムであって、上記メモリは、上記コンピュータプログラムを記憶しており、上記マイクロプロセッサは、上記コンピュータプログラムに従って動作するとしても良い。
【００８３】
また、上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記非一時的な記録媒体に記録して移送することにより、または上記プログラムまたは上記デジタル信号を上記ネットワーク等を経由して移送することにより、独立した他のコンピュータシステムにより実施するとしても良い。
【００８４】
さらに、上記実施の形態および上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
【００８５】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、プラズマ発光分析装置に適用でき、特に太陽電池は半導体基板を生産するプラズマＣＶＤ装置内のプラズマの発光状態を分析するプラズマ発光分析装置等に適用できる。
【符号の説明】
【００８７】
１００、１００Ａ  プラズマ発光分析装置
１１０  波長取得部
１２０、１２０Ａ  プラズマ光強度算出部
１３０  分子光強度算出部
１４０  比算出部
２００  分光計測器
２１０  プラズマＣＶＤ装置
３００  表示装置
４００、８０２、８０４、８０６  分光スペクトル
４０２、４０４、１００２、１００６、１００８、１１０２  波形
８０８、１００４  直線
【図１】
2012160804.tif 000003
【図２】
2012160804.tif 000004
【図３】
2012160804.tif 000005
【図４】
2012160804.tif 000006
【図５】
2012160804.tif 000007
【図６】
2012160804.tif 000008
【図７】
2012160804.tif 000009
【図８】
2012160804.tif 000010
【図９】
2012160804.tif 000011
【図１０】
2012160804.tif 000012
【図１１】
2012160804.tif 000013
【図１２】
2012160804.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月22日(2012.10.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
発光分析装置であって、
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出部と、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出部と、
前記第２光強度算出部が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出部と
を備え、
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出し、
前記発光分析装置は、さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、
前記第１光強度算出部は、（ａ）前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、（ｂ）前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する
発光分析装置。
【請求項４】
前記第１光強度算出部は、さらに、各波長の光強度のうち、近似した前記多項式との差が大きいものから所定の割合の光強度を除外した上で、再度、前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似する
請求項３に記載の発光分析装置。
【請求項５】
発光分析装置であって、
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出部と、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出部と、
前記第２光強度算出部が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出部と
を備え、
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出し、
前記発光分析装置は、さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、前記第３波長帯において、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する
発光分析装置。
【請求項６】
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第１直線を算出し、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第２直線を算出し、前記第１直線上の前記第１の所定波長の点と前記第２直線上の前記第２の所定波長の点とを直線で結ぶことにより第３波長帯の光の光強度を算出する
請求項３〜５のいずれか１項に記載の発光分析装置。
【請求項７】
前記第１の所定波長は、（前記第１波長＋前記第２波長）／２であり、
前記第２の所定波長は、（前記第３波長＋前記第４波長）／２である
請求項６に記載の発光分析装置。
【請求項８】
前記第１の所定波長は、第２波長であり、
前記第２の所定波長は、第３波長である
請求項３〜５のいずれか１項に記載の発光分析装置。
【請求項９】
発光分析方法であって、
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出ステップと、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出ステップで算出された光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出ステップと、
前記第２光強度算出ステップで算出された光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出ステップと
を含み、
前記第１光強度算出ステップでは、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、
前記第２光強度算出ステップでは、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出ステップで算出された前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出し、
前記発光分析方法は、さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得ステップを含み、
前記第１光強度算出ステップでは、（ａ）前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、（ｂ）前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する
発光分析方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の発光分析方法に含まれる全てのステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月2日(2013.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光分析装置であって、
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出部と、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出部と、
前記第２光強度算出部が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出部とを備え、
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出し、
前記発光分析装置は、さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、
前記第１光強度算出部は、（ａ）前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、（ｂ）前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する
発光分析装置。
【請求項２】
前記第１光強度算出部は、さらに、各波長の光強度のうち、近似した前記多項式との差が大きいものから所定の割合の光強度を除外した上で、再度、前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似する
請求項１に記載の発光分析装置。
【請求項３】
発光分析装置であって、
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出部と、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出部と、
前記第２光強度算出部が算出した光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出部とを備え、
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出し、
前記発光分析装置は、さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得部を備え、
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、
前記第２光強度算出部は、前記第３波長帯において、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出部が算出した光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する
発光分析装置。
【請求項４】
前記第１光強度算出部は、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第１直線を算出し、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルに直線を当てはめることにより第２直線を算出し、前記第１直線上の前記第１の所定波長の点と前記第２直線上の前記第２の所定波長の点とを直線で結ぶことにより第３波長帯の光の光強度を算出する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光分析装置。
【請求項５】
前記第１の所定波長は、（前記第１波長＋前記第２波長）／２であり、
前記第２の所定波長は、（前記第３波長＋前記第４波長）／２である
請求項４に記載の発光分析装置。
【請求項６】
前記第１の所定波長は、第２波長であり、
前記第２の所定波長は、第３波長である
請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光分析装置。
【請求項７】
発光分析方法であって、
分光計測器で計測された容器内の波長毎の光強度を示す分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する第１光強度算出ステップと、
波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出ステップで算出された光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する光強度を算出する第２光強度算出ステップと、
前記第２光強度算出ステップで算出された光強度を用いて、第１分子の分子スペクトルまたは第１原子の原子スペクトルのピーク値と、第２分子の分子スペクトルまたは第２原子の原子スペクトルのピーク値との比を算出する比算出ステップとを含み、
前記第１光強度算出ステップでは、前記分光計測器で計測された、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の前記容器内の波長毎の光強度を示す前記分光スペクトルを多項式で近似することにより、前記プラズマＣＶＤ装置内に存在するプラズマが放出する光の波長毎の光強度を算出し、
前記第２光強度算出ステップでは、波長毎に、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルが示す光強度から、前記第１光強度算出ステップで算出された前記プラズマが放出する光の光強度を減算することにより、分子または原子の輝線スペクトルに対応する、基板に成膜される薄膜の分子または原子の発光による光強度を算出し、
前記発光分析方法は、さらに、
第１波長と、前記第１波長よりも大きい第２波長と、前記第２波長よりも大きい第３波長と、前記第３波長よりも大きい第４波長とを取得する波長取得ステップを含み、
前記第１光強度算出ステップでは、（ａ）前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第１波長から前記第２波長までの波長帯である第１波長帯に含まれる分光スペクトルと、前記分光計測器で計測された前記分光スペクトルのうち、前記第３波長から前記第４波長までの波長帯である第２波長帯に含まれる分光スペクトルとに所定の関数を当てはめることにより、前記第１波長帯に含まれる第１の所定波長から前記第２波長帯に含まれる第２の所定波長までの波長帯である第３波長帯の光の光強度を算出し、（ｂ）前記第３波長帯における算出した光強度と、前記第３波長帯以外の波長帯における前記分光スペクトルとを、多項式で近似することにより、前記容器内の波長毎の光強度を算出する
発光分析方法。
【請求項８】
請求項７に記載の発光分析方法に含まれる全てのステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【国際調査報告】
2012160804.tif 000015
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