[发明专利]光学式浓度测定方法

说明书

本发明提供一种能够通过简单的方法以不破坏的方式准确且迅速地测定规定的化学成分的直至极微量范围的浓度的浓度测定方法，以及能够准确、迅速且实时地测定被测定对象中的化学成分的直至纳米级的极微量浓度范围的浓度、并具备在各种形态和方式中能够被具体化的万能性的浓度测定方法。利用分时法向被测定对象分别照射针对被测定对象而言的光吸收率不同的第一波长的光和第二波长的光，由共通的光接收传感器接收通过各波长的光的该照射而以光学的方式从被测定对象通过的各波长的光，形成与该光接收相应地从所述光接收传感器输出的与第一波长的光相关的信号和与第二波长的光相关的信号的差动信号，根据该差动信号导出被测定对象中的化学成分的浓度。

技术领域

本发明涉及一种与液体、气体中的规定的化学成分的浓度、蔬菜水果的糖度、日本酒的酒度(甘辛度)等相关的浓度测定方法。

背景技术

在半导体的制造过程中，常常从同一线路向半导体制造装置的处理腔室内供给混合气体。在供给该混合气体时，需要将成分气体的混合比在处理工艺期间中保持固定或有目的地瞬时变更。因此，在气体供给线路中配设具备气体流量测量机构、气体流量调整机构的例如流量控制系统组件(FCSC)等流量控制装置。在该FCSC中，重要的是能够在何种程度上准确地测量构成混合气体的各成分气体的每单位时间的流量(以后有时记为“单位流量”)。

如目前的那样，在原子级水平至纳米级水平下的成膜或蚀刻那样的处理工艺的实施机会多的半导体制造工艺中，需要准确且瞬时地测量紧挨着导入处理腔室之前的混合气体中的各成分气体的直至微量范围内的单位流量。

在满足上述要求那样的以往的流量控制装置中，一般而言，测量混合前的单个成分气体的流量，基于该单个成分气体的流量测量值计算混合气体的目标混合比。

然而，并不一定保证被导入处理腔室的时间点的混合气体的混合比(以后有时记为“实际混合比”)与基于流量测量值计算出的混合比(以后有时记为“测量混合比”)在工艺执行过程中始终相同。因此，在以往，具备如下一种反馈机构(例如专利文献1)：始终或者以规定时间间隔实施各单个成分气体的流量测量，如果某一个单个成分气体的流量发生变动，则基于其变动值调整各单个成分气体的流量以成为原始的规定的混合比。

另一方面，存在如下的气体浓度测定系统的例子(例如专利文献2)：使用通过非分散式红外线吸收方式来测定材料气体的分压的分压测定传感器，根据该传感器的分压测量值，通过运算来计算材料气体的浓度。

另外，在MOCVD(使用有机金属化合物的CVD：Metal-Organic Compound ChemicalVapor Deposition)中，为了形成均匀的膜，也需要对有机金属化合物的供给浓度进行控制以使有机金属化合物的供给浓度在膜形成工艺期间中成为固定，或者以与成分分布对应地使供给浓度发生变动的方式对有机金属化合物的供给浓度进行控制以成为期望的成分分布的膜。一般而言，有机金属化合物通过起泡等而混入到载气后被供给到处理腔室。使用的有机金属化合物不限于单种，有时也使用多种。作为按设计值供给多种有机金属化合物的原料气体的方法，例如有使用红外线气体分析单元的方法(例如专利文献3)。

并且，在蔬菜水果的生产、出货的领域中，对蔬菜水果的甜味成分等的成分浓度的测定决定要出货的蔬菜水果的售价，因此也是重要的。即，苹果、梨、桃、柿子、草莓、西瓜等蔬菜水果由于其甜味大幅度影响商品的售价，因此对于蔬菜水果的生产者而言最关心的是了解是否为最适于用于出货的采摘的甜味期。辨别蔬菜水果的合适的甜味期的方法之一有使用红外线以不接触的方式测定蔬菜水果中的糖度的方法(例如专利文献4)。