一种测试材料释气率的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种测试材料释气率的装置，包括：真空室，所述真空室包括第一真空室和第二真空室，所述第一真空室和第二真空室由一个带有小孔的隔板隔开，所述第二真空室用于放置测试材料，所述第二真空室内设有一辐射灯；与所述真空室连接的泵组；与所述真空室连接测量系统；充入所述第二真空室中的气源。本发明专利技术通过测量系统测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力，不仅可以得出测试材料释放的所有气体组分的总释气率，而且可以得出测试材料释放的某一气体组分的释气率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体领域，特别涉及。
技术介绍
在某些真空应用领域中，系统设计时需要考虑内部材料释气对系统的影响，以便确保系统安全运行，设计设备使用年限，这时就需要对系统内部材料的释气率进行测试。在杂志《真空》，1982年第02期的文献《一些国产真空材料放气率的测试》中，提供了一种测试材料释气率的测试装置，该装置主要用于测试非金属材料的释气率，进行了 30种材料的常温释气率测试，结果表明，与国外测试数据接近，其测试精度可以信赖。测试材料释气率的测试装置主要包括:泵组(机械真空泵和泵速为270L/S的油扩散泵)、离子规(标准电离规和热偶规)、小孔(流导为1.lL/s或7.03L/s)、高真空室、测试材料室和充气装置。测试时，将测试材料放入测试材料室，当测试材料室和高真空室的压力处于动态平衡时，小孔两边的压差Λ P、小孔的流导C和测试材料的释气率q、测试材料的表面积A会存在以下的关系:Λ PXC=QXA0以此计算出测试材料的释气率q的值。但是，在现有技术的装置和方法中，存在以下问题:1.油扩散泵极易引起返油，造成高真空室内污染，导致实验无法进行；2.测试材料的释气速率和温度有密切关系，现有技术的装置没有温控措施，实验时测试材料处于室温，无法精确测试测试材料的温度，更不能实现测试材料不同温度下的测试材料释气特性的研究；3.现有技术的装置不能测试包含多种气体组分的测试材料的各个气体组分的释气率。
技术实现思路
本专利技术提供了，解决了返油现象、不同温度下测试材料释气特性的研究、测试材料各个气体组分的释气率的问题。本专利技术为解决其技术问题所采用的技术方案在于:一种测试材料释气率的装置，包括:真空室，所述真空室包括第一真空室和第二真空室，所述第一真空室和第二真空室由一个带有小孔的隔板隔开，所述第二真空室用于放置测试材料，所述第二真空室内设有一辐射灯，用于对测试材料进行加热控温；泵组，与所述真空室连接，用于为所述真空室提供一个真空的环境；测量系统，与所述真空室连接，所述测量系统用于测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力；气源，提供气体充入所述第二真空室中，用于在测试结束时，破坏真空，并且保护真空室内壁免受污染物吸附。可选的，在所述的测试材料释气率的装置中，所述测量系统包括:离子规和质谱计，所述离子规通过第三角阀与所述第一真空室连接；所述离子规通过第四角阀与所述第二真空室连接；所述质谱计通过第五角阀与所述第一真空室连接；所述质谱计通过第六角阀与所述第二真空室连接；所述离子规用于在所述测试材料放置于所述第二真空室时，测量所述第一真空室内所有气体组分的第一全压和第二真空室内所有气体组分的第二全压，以及在所述测试材料从所述第二真空室移除后，测量第一真空室内所有气体组分的第三全压和第二真空室内所有气体组分的第四全压。所述质谱计用于在所述测试材料放置于所述第二真空室时，测量所述第一真空室内某一气体组分的第一分压和第二真空室内某一气体组分的第二分压，以及所述测试材料从所述第二真空室移除后，测量所述第一真空室内某一气体组分的第三分压和第二真空室内某一气体组分的第四分压。可选的，在所述的测试材料释气率的装置中，测试材料释气率的装置还包括通过一闸阀与所述第二真空室连接的光源，所述光源照射测试材料，研究光源对测试材料释气率的影响。可选的，在所述的测试材料释气率的装置中，所述光源为EUV光源。可选的，在所述的测试材料释气率的装置中，所述泵组包括:干泵和分子泵，其中，所述干泵通过一管道与所述分子泵连接，所述分子泵通过第一角阀与所述第一真空室连接；所述干泵通过第二角阀与所述第一真空室连接；可选的，在所述的测试材料释气率的装置中，所述气源提供的气体为氮气。一种测试材料释气率的方法，使用所述的测试材料释气率的装置，测试材料释气率的方法的步骤包括:打开辐射灯对测试材料进行加热，并稳定测试材料的温度；启动泵组，启动测量系统，当所述真空室达到真空环境后开始测量；所述测量系统第一次测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力；关闭泵组，由气源提供气体充入第二真空室，破坏所述第二真空室的真空，当真空环境被破坏后，停止充入气体，移除测试材料；启动泵组，启动测量系统，当所述真空室达到预设的真空环境后开始测量；所述测量系统第二次测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力；根据所述第一次和第二次测量分别得到的所述第一真空室和第二真空室的气体压力得出测试材料的释气率。可选的，在所述的测试材料释气率的方法中，所述测量系统包括:离子规和质谱计，所述离子规通过第三角阀与所述第一真空室连接；所述离子规通过第四角阀与所述第二真空室连接；所述质谱计通过第五角阀与所述第一真空室连接；所述质谱计通过第六角阀与所述第二真空室连接；所述泵组包括:干泵和分子泵，其中，所述干泵通过一管道与所述分子泵连接，所述分子泵通过第一角阀与所述第一真空室连接；所述干泵通过第二角阀与所述第一真空室连接；启动泵组，启动测量系统，当所述真空室达到真空环境后开始测量的步骤包括:开启第二角阀和第三角阀，启动干泵，启动离子规，当所述真空室达到预设的真空环境后，关闭第二角阀，开启第一角阀和分子泵；所述测量系统第一次测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力的步骤包括:在开启第一角阀、第三角阀和离子规的情况下；当离子规的读数趋于稳定后，记录离子规的读数为第一真空室的所有气体组分的第一全压；关闭第三角阀，开启第四角阀，当离子规的读数趋于稳定后，记录离子规的读数为第二真空室的所有气体组分的第二全压；启动质谱计，开启第五角阀，当质谱计的读数趋于稳定后，记录质谱计的读数为第一真空室的某一气体组分的第一分压；关闭第五角阀，开启第六角阀，当质谱计的读数趋于稳定后，记录质谱计的读数为第二真空室的某一气体组分的第二分压；所述测量系统第二次测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力的步骤包括:在开启第一角阀、第三角阀和离子规的情况下，当离子规的读数趋于稳定后，记录离子规的读数的为第一真空室的所有气体组分的第三全压；关闭第三角阀，开启第四角阀，当离子规的读数趋于稳定后，记录离子规的读数，读数为第二真空室的所有气体组分的第四全压；启动质谱计，开启第五角阀，当质谱计的读数趋于稳定后，记录质谱计的读数为第一真空室的某一气体组分的第三分压；关闭第五角阀，开启第六角阀，当质谱计的读数趋于稳定后，记录质谱计的读数为第二真空室的某一气体组分的第四分压。可选的，在所述的测试材料释气率的方法中，所述测试材料释气率的装置还包括通过一闸阀与所述真空室连接的光源，所述光源为EUV光源，在打开辐射灯对测试材料进行加热，并稳定测试材料的温度的步骤之后，还包括所述EUV光源对测试材料进行照射，研究光源照射对测试材料释气率的影响的步骤。实施本专利技术的，具有以下有益效果:本专利技术通过测量系统测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力，不仅可以得出测试材料释放的所有气体组分的总释气率，而且可以得出测试材料释放的某一气体组分的释气率。进一步的，使用分子泵和机械干泵，不会出现返油现象，可以保证测试材料和真空室的洁净，不会影响测试结果；采用辐射灯可以实现不同温度下测试材料释气特性的研究。另外本装置还可以测试测试材料在照射EUV光源情况下的释气率。【附图说明】下面将结合附图及实施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测试材料释气率的装置，其特征在于，包括： 真空室，所述真空室包括第一真空室和第二真空室，所述第一真空室和第二真空室由一个带有小孔的隔板隔开，所述第二真空室用于放置测试材料，所述第二真空室内设有一辐射灯，用于对测试材料进行加热控温； 泵组，与真空室连接，用于为真空室提供一个真空的环境； 测量系统，与真空室连接，用于测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力； 气源，提供气体充入第二真空室中，用于在测试结束时，破坏真空，并且保护真空室内壁免受污染物吸附。

【技术特征摘要】
1.一种测试材料释气率的装置，其特征在于，包括: 真空室，所述真空室包括第一真空室和第二真空室，所述第一真空室和第二真空室由一个带有小孔的隔板隔开，所述第二真空室用于放置测试材料，所述第二真空室内设有一辐射灯，用于对测试材料进行加热控温； 泵组，与真空室连接，用于为真空室提供一个真空的环境； 测量系统，与真空室连接，用于测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力； 气源，提供气体充入第二真空室中，用于在测试结束时，破坏真空，并且保护真空室内壁免受污染物吸附。2.根据权利要求1所述的测试材料释气率的装置，其特征在于，所述测量系统包括--离子规和质谱计，所述离子规通过第三角阀与所述第一真空室连接；所述离子规通过第四角阀与所述第二真空室连接；所述质谱计通过第五角阀与所述第一真空室连接；所述质谱计通过第六角阀与所述第二真空室连接； 所述离子规用于在所述测试材料放置于所述第二真空室时，测量所述第一真空室内所有气体组分的第一全压和第二真空室内所有气体组分的第二全压，以及在所述测试材料从所述第二真空室移除后，测量第一真空室内所有气体组分的第三全压和第二真空室内所有气体组分的第四全压； 所述质谱计用于在所述测试材料放置于所述第二真空室时，测量所述第一真空室内某一气体组分的第一分压和第二真空室内某一气体组分的第二分压，以及所述测试材料从所述第二真空室移除后 ，测量所述第一真空室内某一气体组分的第三分压和第二真空室内某一气体组分的第四分压。3.根据权利要求1所述的测试材料释气率的装置，其特征在于，测试材料释气率的装置还包括通过一闸阀与所述第二真空室连接的光源，所述光源照射测试材料，研究光源对测试材料释气率的影响。4.根据权利要求3所述的测试材料释气率的装置，其特征在于，所述光源为EUV光源。5.根据权利要求1所述的测试材料释气率的装置，其特征在于，所述泵组包括:干泵和分子泵，其中，所述干泵通过一管道与所述分子泵连接，所述分子泵通过第一角阀与所述第一真空室连接；所述干泵通过第二角阀与所述第一真空室连接。6.根据权利要求1所述的测试材料释气率的装置，其特征在于，所述气源提供的气体为氮气。7.—种测试材料释气率的方法，使用如权利要求1所述的测试材料释气率的装置，其特征在于，测试材料释气率的方法的步骤包括: 打开辐射灯对测试材料进行加热，并稳定测试材料的温度； 启动泵组，启动测量系统，当所述真空室达到真空环境后开始测量； 所述测量系统第一次测量所述第一真空室和第二真空室的气体压力； 关闭泵组，由气源提供气体充入第二真空室，破坏所述第二真空室的真空，当真空环境被破坏后，停止充入气体，移除测试材料；...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞芸，许琦欣，李佳，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31