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回収装置、回収方法及び分析方法
説明

回収装置、回収方法及び分析方法

【課題】空間内に存在する化学物質を容易に回収可能な回収装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る回収装置は、一つ又は複数の部材によって構成された空間内の物質を回収する回収装置であって、上記空間内に気体又は溶媒を導入するための導入口を上記部材に形成する、導入用ニードル13と、上記導入口を介して上記空間内に上記気体又は溶媒を供給する供給配管14と、上記空間から上記物質を含む上記気体又は溶媒を排出するための排出口を上記部材に形成する、回収用ニードル15と、上記排出口を介して上記物質を含む気体又は溶媒を回収する回収配管16とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、回収装置、回収方法及び分析方法に関し、例えば、空間に存在する化学物質を回収するための回収装置、回収方法及び分析方法に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体素子の製造工程において、フォトマスクに異物が付着したり形成されたりすることによって生じる曇り(ヘイズ)は歩留りに影響するため、早急に解決が求められる重要な問題となっている。そこで、例えば、フォトマスク又はペリクル単体上の付着成分を溶媒抽出して分析する方法、又はTOF−SIMS(Time-of-Flight Secondary Ion Mass Spectrometry)によってフォトマスク若しくはペリクルの表面を評価する方法等が用いられている。
【0003】
また、例えば特許文献1〜4及び非特許文献1には、フォトマスク上のヘイズの原因となる汚染物質を捕集又は分析する技術が記載されている。
【0004】
特許文献1では、フォトマスク型の捕集器を作製し、使用環境に放置してフォトマスク近傍の汚染物質を捕集することが記載されている。捕集器としては、ペリクル膜の代わりに透過率90%の不揮発性高分子膜を用いており、捕集後、高分子膜を脱離して付着成分を分析する。
【0005】
特許文献2では、密閉空間に水晶振動子を設置し、露光に使用する波長と同じエネルギー線を照射することによって堆積する汚染物質の重量を測定することが記載されている。
【0006】
特許文献3では、内部空間に捕集体を設置し、受動的に有機成分を捕集することが記載されている。
【0007】
特許文献4では、密閉槽内に基板を設置し、雰囲気ガスを導入させて成分を基板へ吸着させた後、密閉槽ごと加熱することにより、アウトガスの成分を評価することが記載されている。
【0008】
非特許文献1では、フォトマスクの通気口にイオンモビリティスペクトル(IMS)を繋いで、フォトマスクとペリクルとの間に存在する物質の成分を直接測定することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2009−8474号公報(2009年1月15日公開)
【特許文献2】特開2005−156191号公報(2005年6月16日公開)
【特許文献3】特開2007−51948号公報(2007年3月1日公開)
【特許文献4】特開2007−64647号公報(2007年3月15日公開)
【非特許文献】
【0010】
【非特許文献1】Hisanori KAMBARA et. al.,「Airborne Molecular Contamination Detection Method for Photomasks and Ultra Purging Decontamination」, Proceedings of SPIE, p.73791G.1-73791G.9,2009
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
しかしながら、上述の従来技術には、次のような問題がある。
【0012】
例えば、特許文献1の方法では、フォトマスクの使用環境に捕集器を放置して、該捕集器の表面に吸着した成分を評価するに過ぎず、フォトマスクとペリクルとによって囲まれた空間内に浮遊しているガス状物質の評価は困難である。また、汚染物質の評価をするためにフォトマスクを一般環境に持ち出す必要がある。そのため、マスクとペリクルとの間の空間に外部から不純物を含む空気が混入し、汚染される虞がある。
【0013】
特許文献2の方法では、汚染物質の重量のみの評価となり、汚染物質を特定することができない。
【0014】
特許文献3の方法では、密閉された容器の内部空間にパッシブサンプラー(捕集体)を設置して有機成分を捕集する、パッシブサンプリングを行なっている。よって、マスクとペリクルとの間のような狭小空間に捕集体を設置することは困難である。
【0015】
特許文献4の方法では、密閉槽からのアウトガスを分析するため、フォトマスクユニットの外部表面からのアウトガスも一緒に評価してしまうことがある。また、非特許文献1に記載のIMS測定法の場合、測定可能な成分に制限がある。
【0016】
このように、従来の方法では、フォトマスクの汚染、又は狭小空間の物質回収が困難である等の、種々の問題がある。また、成分分析の対象は、フォトマスクとペリクルとの間に限らず、様々な空間に存在する気体に及んでいる。よって、様々な空間に存在する気体を捕集するさらなる技術が求められている。
【0017】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、空間内に存在する物質を容易に回収可能な回収装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0018】
本発明に係る回収装置は、上記の課題を解決するために、一つ又は複数の部材によって構成された空間内の物質を回収する回収装置であって、上記空間内に気体又は溶媒を導入するための導入口を上記部材に形成する、第1の穿孔手段と、上記導入口を介して上記空間内に上記気体又は溶媒を供給する供給手段と、上記空間から上記物質を含む上記気体又は溶媒を排出するための排出口を上記部材に形成する、第2の穿孔手段と、上記排出口を介して上記物質を含む気体又は溶媒を回収する回収手段とを備える、回収装置である。
【0019】
また、本発明に係る回収装置では、上記導入口及び排出口を形成する位置を決定するための位置決め手段を備えることが好ましい。
【0020】
また、本発明に係る回収装置では、上記第1の穿孔手段、上記第2の穿孔手段、上記供給手段及び上記回収手段のうち少なくとも一つが帯電防止機能を有することが好ましい。
【0021】
また、本発明に係る回収装置では、上記第1の穿孔手段は管状であり、上記供給手段は、上記第1の穿孔手段を介して上記導入口から上記空間内に上記気体又は溶媒を導入することが好ましい。
【0022】
また、本発明に係る回収装置では、上記第2の穿孔手段は管状であり、上記回収手段は、上記第2の穿孔手段を介して上記排出口から上記物質を含む気体又は溶媒を回収することが好ましい。
【0023】
また、本発明に係る回収装置では、上記部材を設置する筺体を備え、形成された上記導入口と、当該導入口を貫通している上記第1の穿孔手段との間、形成された上記排出口と、当該排出口を貫通している上記第2の穿孔手段との間、及び上記空間と、上記部材が設置された上記筺体内の設置空間との間のうち少なくとも一つを封止する第1の隙間封止手段を備えることが好ましい。
【0024】
また、本発明に係る回収装置では、上記供給手段から上記第1の穿孔手段に気体又は溶媒を導入するための第1の接続部と、上記第1の接続部と上記第1の穿孔手段との間を封止する第2の隙間封止手段とを備えることが好ましい。
【0025】
また、本発明に係る回収装置では、上記第2の穿孔手段から上記回収手段に気体又は溶媒を通すための第2の接続部と、上記第2の接続部と上記第2の穿孔手段との間を封止する第3の隙間封止手段とを備えることが好ましい。
【0026】
また、本発明に係る回収装置では、上記部材は、フォトマスク及び該フォトマスクを保護する保護膜であり、上記第1の穿孔手段及び第2の穿孔手段は、上記保護膜を穿孔することが好ましい。
【0027】
また、本発明に係る回収装置では、上記フォトマスクに光を照射する光源を備えることが好ましい。
【0028】
また、本発明に係る回収装置では、上記フォトマスクを加熱する加熱手段を備えることが好ましい。
【0029】
また、本発明に係る回収装置では、上記部材は、気体透過防止膜、液体透過防止膜及び防塵保護膜のうち少なくとも一つであり、上記空間を被覆又は包装することが好ましい。
【0030】
また、本発明に係る回収装置では、上記供給手段が供給する上記気体を加湿する加湿手段を備えることが好ましい。
【0031】
また、本発明に係る回収装置では、上記供給手段が供給する上記気体又は溶媒の温度を調温する調温手段を備えることが好ましい。
【0032】
また、本発明に係る回収装置は、上記回収手段が回収した上記物質の成分を分析するための回収装置であることが好ましい。
【0033】
また、上記の課題を解決するために、本発明に係る回収方法は、一つ又は複数の部材によって構成された空間内の物質を回収する回収方法であって、第1の穿孔手段が上記部材に形成した導入口を介して、上記空間内に気体又は溶媒を導入する導入工程と、第2の穿孔手段が上記部材に形成した排出口を介して、上記空間から上記物質を含む上記気体又は溶媒を回収する回収工程とを含む、回収方法である。
【0034】
また、本発明に係る回収方法において、上記導入工程及び上記回収工程では、上記部材が設置された筺体内に上記物質の成分とは異なる成分からなる浄化気体又は汚染気体を供給することが好ましい。浄化気体を供給する場合、空間内部に存在する化学物質を評価することが可能である。また、汚染気体を供給する場合、汚染ガスの(既知)濃度と回収されたガス中の化学物質濃度とを比較することによって内部に吸着した化学物質量を評価することができ、内部空間への吸着のし易さを評価することができる。さらに、吸着後に浄化気体を流すことによって、脱着の挙動を評価することができる。
【0035】
また、本発明に係る回収方法において、上記導入工程及び上記回収工程では、上記部材が設置された筺体内に上記物質の成分とは異なる成分からなる浄化溶媒又は汚染溶媒を供給することが好ましい。浄化溶媒を供給する場合、空間内部に存在する化学物質を評価することが可能である。また、汚染溶媒を供給する場合、汚染溶媒の(既知)濃度と回収された溶媒中の化学物質濃度とを比較することによって内部に吸着した化学物質量を評価することができ、内部空間への吸着のし易さを評価することができる。さらに、吸着後に浄化溶媒を流すことによって、脱着の挙動を評価することができる。
【発明の効果】
【0036】
本発明によれば、空間内に存在する物質を容易に回収し、評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の一実施形態に係る回収装置の構成を模式的に示す図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る回収装置の、穿孔手段の構成を模式的に示す図である。
【図3】実施例1において、トルエン−d体の回収率の結果を示すグラフである。
【図4】実施例1において、トルエン−d体の回収率の結果を示す表である。
【図5】実施例2において、アンモニウムイオンの回収率の結果を示す表である。
【図6】実施例2において、アンモニウムイオンの回収率の結果を示すグラフである。
【図7】実施例3において、アンモニウムイオンの検出量を示す表である。
【図8】実施例3において、アンモニウムイオンの回収率の結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0038】
〔回収装置10の構成〕
本発明に係る回収装置の一実施形態について、図1,2を参照して以下に説明する。図1の(a)は、本発明の一実施形態に係る回収装置の構成を模式的に示す図である。
【0039】
本発明に係る回収装置は、一つ又は複数の部材によって構成された空間内の物質を回収する回収装置である。一つ又は複数の部材によって構成された空間とは、例えば、本実施形態において示すように、フォトマスク及び該フォトマスクを保護する保護膜(ペリクル膜)によって構成される空間のように、複数の部材によって囲まれる空間であってもよいし、気体透過防止膜、液体透過防止膜又は防塵保護膜等の一つの部材によって囲まれる空間であってもよい。
【0040】
気体透過防止膜、液体透過防止膜及び防塵保護膜としては、上記空間を被覆又は包装するものであり、且つ、後述する導入用ニードル13又は回収用ニードル15によって穿孔可能なものであればよい。例えば、医療器具を始めとした高清浄パッケージ(樹脂袋)、若しくは冷凍食品のパッケージ等の包装材料、又はガスバリア膜等が挙げられる。
【0041】
また、本発明に係る回収装置及び回収方法により回収する対象の物質としては特に限定されるものではない。本実施形態のように、半導体製造工程に用いられるフォトマスクの場合、例えば、トルエン若しくはシロキサン類等を始めとする有機化合物(例えば、VOCs(volatile organic compounds)、VVOCs(very volatile organic compounds
)、SVOCs(semi volatile organic compounds)等)、アンモニウムイオン(塩基
性物質)、又は硫酸イオン(酸性物質)等の分子状の汚染物質(AMCs)が挙げられる。これらを例えば吸着剤(TENAX等)が充填された捕集管、活性炭、インピンジャー、固相吸着剤(例えば、特開2009−14522を参照すればよい)、又はメンブレンフィルターなどで回収し、GC/MS、IC、又はICP/MS等で測定評価する。
【0042】
また、配管類が帯電防止機能を有している場合、対象としては、例えば、ガス粒子変換等によって生成した粒子状の汚染物質が挙げられる。さらに、医薬品若しくは食料品等の分野において回収する対象としては、細菌、バクテリア又はウイルス等が挙げられる。
【0043】
図1の(a)に示すように、回収装置10は、筺体11、設置台12、導入用ニードル13(第1の穿孔手段)、供給配管14(供給手段)、回収用ニードル15(第2の穿孔手段)、回収配管16(回収手段)、高さ調整機構17、ガイド18(位置決め手段)及び接着シート19(第1の隙間封止手段)を備えている。
【0044】
筺体11は、回収装置10の各構成を収納する。筺体11の材質としては、例えば、アルミ等、軽量且つ頑丈な素材であることが好ましい。これにより、回収装置10の各構成が収納された筺体11を容易に持ち運ぶことができる。また、筺体11の大きさは、航空機などにおいて手荷物として容易に持ち運びできるサイズ(例えば、280×270×230mm程度)であることがより好ましい。
【0045】
また、筺体11内には、フォトマスクを設置するための設置台12が設けられ、設置台12によって、フォトマスクを設置する領域100と、回収装置10の各構成を設置する領域101とが仕切られる構成となっている。なお、図1の(a)ではフォトマスクにペリクル膜を接着した接着体20を設置台12に設置しているところを示すが、このとき、ペリクル膜が下側になるように配置する。
【0046】
設置台12の材質としては、例えば、アルミ又はSUS(ステンレススチール)等の板を用いることができる。この設置台12には、導入口及び排出口を形成する位置を決定するためのガイド18が設けられている。また、設置台12には、例えば、ペリクル膜に対して後述する導入用ニードル13及び回収用ニードル15を穿孔するための孔が予め設けられている。
【0047】
さらに、ペリクル膜と設置台12との間には、接着シート19が設けられている。
【0048】
接着シート19は、形成された導入口と、当該導入口を貫通している導入用ニードル13との間、及び形成された排出口と、当該排出口を貫通している回収用ニードル15との間を封止する。これにより、フォトマスクの周囲のガスが空間内に浸入することを防ぐ。
【0049】
また、接着シート19は、後述するペリクルフレーム22と設置台12との間を封止する。これにより、例えば、導入用ニードル13又は回収用ニードル15の穿孔時にペリクル膜が裂けた場合であっても、領域100のガスがフォトマスク内に浸入したり、フォトマスク内のガスが領域100に漏れたりすることを防ぐことができる。
【0050】
接着シート19の材質としては、測定対象となる物質を放散しないものであれば特に限定されず、例えば、フッ素系樹脂等を始めとする高分子樹脂が挙げられる。
【0051】
導入用ニードル13は、ペリクル膜に、上記空間内に気体又は溶媒を導入するための導入口を形成する。
【0052】
導入用ニードル13の形状は、ペリクル膜に孔を開けるための穿孔機構を有していればよく、この穿孔機構は例えば針状である。導入用ニードル13の外径は、例えば1〜5mmの範囲であればよく、より好ましくは2mmである。外径が2mmであれば、吸引時の圧力抵抗が高くなく、容易に穿孔することができる。なお、導入用ニードル13の全長は特に限定されない。また、導入用ニードル13は、供給配管14から空間内に気体又は溶
媒を導入するために、管状であることが好ましい。導入用ニードル13の直径は、ペリクル膜に形成する導入口の口径に応じて適宜設定すればよい。導入用ニードル13の材質としては、例えば、SUS等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
【0053】
また、導入用ニードル13の周囲には、図2の(a)に示すように、導入用ニードル13を設置台12に設けられた孔に固定するためのストッパー24が設けられている。図2の(a)は、導入用ニードル13の構成を模式的に示す図である。このストッパー24の材質としては、特に限定されず、SUS製の管であってもよい。
【0054】
本実施形態では、さらに、ストッパー24と後述する接続機構23(第1の接続部,第2の接続部)との間にシール材27(第2の隙間封止手段)を備えている。これにより、空間内のガスを捕集する際、導入用ニードル13と接続機構23との間からガスが漏れることを防ぐ。なお、図示しないが、回収用ニードル15においても、同様にシール材(第3の隙間封止手段)を備えていてもよい。
【0055】
導入用ニードル13の数は、特に限定されるものではなく、1つであってもよいし、複数であってもよい。
【0056】
供給配管14は、導入用ニードル13がペリクル膜に形成した導入口を介して、図示しない供給源から空間内に気体又は溶媒を供給する。このとき、供給配管14は、導入用ニードル13を介して導入口から気体又は溶媒を導入することが好ましい。
【0057】
つまり、供給配管14と導入用ニードル13とは接続可能であり、導入用ニードル13が導入口を形成した後、導入用ニードル13を取り外さずに空間内に気体又は溶媒を供給できるので、空間内の化学物質が導入口から外部へ漏れることを防ぐことができる。
【0058】
本実施形態では、図2の(a)に示す接続機構23によって、供給配管14と導入用ニードル13とを接続する。この場合、導入用ニードル13は、接続機構23から取り外し可能であることが好ましい。
【0059】
また、供給配管14から供給される気体又は溶媒としては、回収対象の化学物質に影響を及ぼすことのないものであればよい。なお、気体又は溶媒のいずれを供給するかは特に限定されるものではないが、空間内に存在する化学物質を好適に回収するという観点から、気体を供給することがより好ましい。また、供給配管14には、図示しないが、気体又は溶媒の供給量を制御するための制御手段が設けられていてもよい。
【0060】
回収用ニードル15は、ペリクル膜に、上記空間から化学物質を含む気体又は溶媒を回収するための排出口を形成する。回収用ニードル15の構成は、特に限定されるものではなく、上述した導入用ニードル13と同様の構成であればよい。また、回収用ニードル15の数は特に限定されるものではなく、1つであってもよいし、複数であってもよい。
【0061】
回収配管16は、回収用ニードル15がペリクル膜に形成した排出口を介して、空間から化学物質を含む気体又は溶媒を回収する。
【0062】
また、回収配管16は、回収用ニードル15を介して排出口から気体又は溶媒を回収することが好ましい。つまり、回収配管16と回収用ニードル15とは接続可能であり、回収用ニードル15が排出口を形成した後、回収用ニードル15を取り外さずに空間から化学物質を含む気体又は溶媒を回収できる。よって、空間内の化学物質が排出口から外部へ漏れることを防ぐことができる。なお、回収配管16は、回収した気体又は溶媒を捕集する、例えば捕集管などの捕集手段と接続されていてもよい。
【0063】
回収配管16と回収用ニードル15との接続は、上述した接続機構23によって行なえばよい。この場合、回収用ニードル15は、接続機構23から取り外し可能であることが好ましい。
【0064】
また、回収配管16には、ポンプが設置されていてもよい。これにより、空間内の化学物質を含む気体又は溶媒を好適に回収することができる。ポンプとしては、例えば、ダイヤフラムポンプ、ペリスタポンプ、プランジャーポンプ又はピストンポンプ等の定流量ポンプが挙げられるが、圧力耐性が大きく、吸引初期の流量が安定しているものがより好ましい。
【0065】
高さ調整機構17は、導入用ニードル13及び回収用ニードル15の高さをそれぞれ調整する。つまり、導入用ニードル13及び回収用ニードル15は、図1の(a)に示すように、それぞれ支持棒を介して高さ調整機構17と接続される構成である。支持棒としては、例えば、アルミ又はSUS製の棒を用いることができる。
【0066】
図1の(a)に示される形態では、2つの高さ調整機構17を備え、導入用ニードル13及び回収用ニードル15の支持棒に独立して接続されて、導入用ニードル13及び回収用ニードル15の高さをそれぞれ調整できるような構成になっている。しかし、例えば、図1の(b)に示されるように高さ調整機構17を一体型にして、導入用ニードル13及び回収用ニードル15の高さを一緒に調整するような構成にすることがより好ましい。このような構成であれば、穿孔時にペリクル膜に同じ圧力が対角線上にかかり、穿孔し易い。
【0067】
また、図示しないが、回収装置10は、例えば、フォトマスクに所望の波長の光を照射する光源、フォトマスクを加熱するための加熱手段、供給配管14が供給する気体を加湿するための加湿手段、及び供給配管14又は回収配管16を加熱するための加熱手段を備えていてもよい。
【0068】
例えば、光源を備えていれば、空間内の化学物質を回収するときにサンプリングに適した波長の光を照射することによって、実使用環境に近い状態で化学物質を回収することができる。フォトマスクを加熱するための加熱手段又は供給気体を加湿する加湿手段を備えていれば、フォトマスク又はペリクル膜に付着している化学物質を脱着させて回収することができる。また、各配管を加熱するための加熱手段を備えていれば、供給又は回収する気体又はガスの配管への吸着を防止することができる。
【0069】
さらに、回収装置10は、例えば、供給配管14が供給する気体又は溶媒の温度を調温する調温手段(図示せず)を備えていてもよい。これにより、気体又は溶媒を、フォトマスク又はペリクル膜に付着している化学物質を好適に脱着させる温度に調節することができる。
【0070】
また、回収装置10では、例えば、導入用ニードル13、回収用ニードル15、供給配管14及び回収配管16のうち少なくとも一つが、帯電防止機能を有していることが好ましい。導入用ニードル13、回収用ニードル15、供給配管14又は回収配管16において帯電を防止することにより、空間内に存在する微粒子を捕集することができる。
【0071】
帯電防止機能は、例えば、接地処理、又は各部材の構成材料として帯電防止材料を使用する等により付与すればよい。
【0072】
なお、本発明は、回収装置10が備える各構成と、回収配管16が回収した化学物質の
成分を分析する分析手段とを備えた分析装置としてもよい。この場合、分析手段は、筺体11内に収納してもよいし、筺体11外に設置してもよい。また、分析手段を回収配管16に接続し、排出口から排出される気体又は溶媒に含まれる化学物質の成分を直接分析できる構成としてもよい。
【0073】
〔化学物質の回収方法〕
本発明に係る回収方法は、一つ又は複数の部材によって構成された空間内の物質を回収する回収方法であって、第1の穿孔手段が上記部材に形成した導入口を介して、上記空間内に気体又は溶媒を導入する導入工程と、第2の穿孔手段が上記部材に形成した排出口を介して、上記空間から上記物質を含む上記気体又は溶媒を回収する回収工程とを含めばよい。以下、本発明に係る回収方法を、図1の(b)に示す回収装置10を用いて行なう場合について説明する。
【0074】
導入工程は、導入口を介して空間内に気体又は溶媒を導入する工程である。導入口の数は特に限定されるものではなく、1つであってもよいし、複数であってもよい。
【0075】
ここで、導入用ニードル13及び回収用ニードル15を用いた導入口及び排出口の形成方法について説明する。
【0076】
フォトマスク及びペリクル膜によって構成された空間内の物質を回収する場合、フォトマスクとペリクル膜との間には、ペリクルフレームという枠が設けられ得る。例えば、ペリクルフレームは、フォトマスクのパターンが形成された領域を取り囲むように、フォトマスクの周辺部に設けられている。ペリクル膜は、ペリクルフレームにおけるフォトマスクとの設置面とは反対側の面に接着されており、図2の(a)にその一部を示すように、ペリクル膜、ペリクルフレーム及びフォトマスクによって空間26を取り囲んでいる。なお、図2では、説明の便宜のために導入用ニードル13によって導入口を形成する様子を例に示すが、回収用ニードル15によって排出口を形成するときも同じ手順で行なえばよい。
【0077】
まず、設置台12にペリクル膜21とフォトマスク25との接着体20を設置する。このとき、設置台12と接着体20との間に接着シート19を配置する。接着シート19を設置することにより、ペリクルフレーム22と設置台12との間を封止し、例えば、導入用ニードル13又は回収用ニードル15の穿孔時にペリクル膜21が裂けた場合であっても、領域100のガスがフォトマスク25内に浸入したり、フォトマスク25内のガスが領域100に漏れたりすることを防ぐことができる。
【0078】
次に、設置台12に設けられた孔に導入用ニードル13及び回収用ニードル15を挿し込む(図2の(a))。導入口及び排出口を形成する位置は、特に限定されないが、フォトマスク25のパターンが形成されていない領域である位置、例えば、ペリクルフレーム22から0.1mm〜8mm程度の位置が好ましい。これにより、導入用ニードル13及び回収用ニードル15を挿し込みすぎてフォトマスク25に接触したとしても、パターンに傷をつけることがない。
【0079】
高さ調整機構17を調整して導入用ニードル13及び回収用ニードル15をフォトマスク25側に移動させ、接着シート19を介してペリクル膜21に導入口及び排出口となる孔を開ける(図2の(b))。ここで、本実施形態の回収装置10は、上述のように、導入用ニードル13と回収用ニードル15とが1つの高さ調節機構17に取付けられている。そのため、導入用ニードル13を設置台12に設けられた孔に挿し込むと同時に、回収用ニードル15も別の孔に差し込まれる。
【0080】
なお、空間内へ気体を導入するときの条件は、特に限定されないが、導入及び回収の流量バランスを一定に保つために回収速度の4倍ほどの速度で導入し、さらに流量を緩衝するための逃がし口(図示せず)と、空間からのガス・溶媒の流出を防ぐための停止コック(図示せず)とを導入口の前に設置しておくことが望ましい。
【0081】
逃がし口を設置しておくことにより、排気口からの流速に変動があったとしても導入と排気との流速バランスは一定に保つことができる。また、停止コックは回収工程が開始される前に空間へガス・溶媒が勝手に導入されることを防ぐことができる。
【0082】
回収工程は、排出口を介して空間から化学物質を含む気体又は溶媒を回収する工程である。排出口の数は特に限定されなく、1つであってもよいし、複数であってもよい。
【0083】
空間から化学物質を含む気体を回収するときの条件は、特に限定されない。例えば、回収速度は供給速度の1/4程度の速度に設定すればよい。
【0084】
また、本実施形態において、導入工程及び回収工程では、筺体11の領域100内をパージガス(浄化気体)で満たすように、該パージガスを領域100内に供給しながら気体の導入及び回収をすることが好ましい。
【0085】
同様に、導入工程及び回収工程では、筺体11の領域100内をパージ用の浄化溶媒で満たすように、該浄化溶媒を領域100内に供給しながら気体の導入及び回収をすることが好ましい。これにより、フォトマスク25内の空間に領域100内の不純物質が浸入することを防ぐことができる。
【0086】
さらに、領域100をパージするガス又は溶媒を評価することによって、例えば、フォトマスク25の外部に存在する化学物質を評価することもできる。
【実施例】
【0087】
以下、本発明を実施例に基づいて説明するが、本発明はこの実施例に限定されない。なお、回収装置としては、図1の(b)に示す回収装置10と同様の構成の回収装置を用いた。
【0088】
〔実施例1:有機成分の添加回収試験〕
本実施例では、有機成分を添加した模擬マスクを用いて、本発明に係る回収装置の有機成分の回収率を測定した。
【0089】
(模擬マスクの準備)
まず、容積1Lの真空ビンに、混合有機成分のスタンダード1,000ppmを100μl投入し、標準ガスを作製した。そして、作製した標準ガス1mlを模擬マスクへスパイクした。模擬マスクは、ガラス、アルミニウム及び樹脂シートによって作製し、これらの材料によって囲まれる空間内の容積は69mlであった。
【0090】
(有機成分の回収)
標準ガスをスパイクした模擬マスクを本発明の回収装置の設置台に配置し、上述した実施形態に示したように、模擬マスクにニードルで孔を開けて導入口及び排出口を形成した。この導入口にニードルを介して供給配管を接続し、流速0.1L/分、温度約20℃で模擬マスクの空間内へ高純度の窒素を導入した。
【0091】
窒素導入後、ニードル及び排出配管を介して排出口と接続されたTenax管に、模擬マスクから5分間、15分間、30分間、60分間及び120分間、それぞれ気体を捕集
した。なお、5分間、15分間及び30分間気体を捕集する操作はそれぞれ3回行ない、60分間気体を捕集する操作は2回行ない、120分間気体を捕集する操作は1回行なった。
【0092】
(回収気体の評価)
本実施例では、捕集した気体中のトルエン−d体を、加熱脱着(GC/MS)により分析した。分析結果を図3,4に示す。図3は、実施例1において、トルエン−d体の回収率の結果を示すグラフであり、図4は、実施例1において、トルエン−d体の平均回収率の結果を示す表である。
【0093】
図4に示すように、気体中に含まれるトルエン−d体の回収率は、5分間捕集したときの平均が97.0%であり、15分間捕集したときの平均が98.8%であり、30分間捕集したときの平均が99.2%であり、60分間捕集したときの平均が80.5%であり、120分間捕集したときの平均が104.1%であった。このように、トルエン−d体の平均回収率(Ave)は、捕集したすべての時間に亘って80〜110%以内と非常に高い値が得られた。このとき、相対標準偏差(RSD)は約10%以内であり、標準偏差(STEAV)は約10%以内であった。
【0094】
上記結果から、本発明の回収装置は、容積69mlという非常に狭い空間に存在するトルエン−d体、ひいては有機成分を好適に捕集できることがわかった。
【0095】
〔実施例2:イオン成分の添加回収試験〕
本実施例では、イオン成分を添加した模擬マスクを用いて、本発明に係る回収装置のイオン成分の回収率を測定した。
【0096】
(模擬マスクの準備)
まず、ガス発生装置としてパーミエーターを用いて作製した高濃度のNH(アンモニア)ガスを、捕集容器に捕集した。捕集容器としてはテドラーバッグを使用した。次に、捕集したガス2mlを模擬マスクへスパイクした。模擬マスクは、ガラス、アルミニウム及び樹脂シートによって作製し、これらの材料によって囲まれる空間内の容積は69mlであった。
【0097】
(イオン成分の回収)
標準ガスをスパイクした模擬マスクを本発明の回収装置の設置台に配置し、上述した実施形態に示したように、模擬マスクにニードルで孔を開けて導入口及び排出口を形成した。この導入口にニードルを介して供給配管を接続し、流速0.1L/分、温度約20℃で10時間、模擬マスクの空間内へ高純度の窒素を導入した。
【0098】
次に、排出口にニードルを介して排出配管を接続し、さらにその先にアンモニア分析用のサンプラーとしてのBrems−Bを用いて、測定時毎に空間内の気体を捕集した。
【0099】
(回収気体の評価)
本実施例では、捕集した気体中のアンモニウムイオン(NH)を、Brems−Bにより分析した。分析結果を図5,6に示す。図5は、実施例2において、アンモニウムイオンの回収率の結果を示す表であり、図6は、実施例2において、アンモニウムイオンの回収率の結果を示すグラフである。
【0100】
図5に示すように、捕集した気体中に含まれるアンモニウムイオンの回収率は、15分後に22%、30分後に31%、1時間後に45%、2時間後に62%、6時間後に71%及び10時間後に85%であった。このように、アンモニウムイオンの回収率は、時間
の経過と共に増加傾向にあった。
【0101】
上記結果から、本発明の回収装置は、容積69mlという非常に狭い空間に存在するアンモニウムイオン、ひいてはイオン成分を好適に捕集できることがわかった。
【0102】
以上から、本発明の回収装置及び回収方法によれば、空間内に存在する化学物質を容易に回収可能であり、さらには狭小空間に存在する有機成分又はイオン成分を好適に回収できる。
【0103】
〔実施例3:アンモニウムイオンの吸脱着評価〕
本実施例では、洗浄した模擬マスクを用いて、マスクとペリクルとで囲まれた空間内部のアンモニウムイオンの吸脱着挙動を評価した。
【0104】
(模擬マスクの準備)
模擬マスクは、ガラス、アルミニウム及び樹脂シートによって作製し、あらかじめ試験前に洗浄し、アンモニウムイオンが検出しないことを確認した。これらの材料によって囲まれる空間内の容積は69mlであった。
【0105】
(アンモニウムイオンの吸脱着挙動)
パーミエーションチューブを用いてパーミエーターで発生させたアンモニアガスを0.1L/分の流速で模擬マスクへ導入し、模擬マスク内部を強制汚染させた。汚染開始と同時に排出口からアンモニア分析用のサンプラーとしてのBrems−Bを用いて、経時毎に空間内の気体を捕集し吸着挙動を評価した。
【0106】
4時間汚染ガスを導入した後、浄化ガス(高純度窒素)を続けて導入し、排出口よりBrems−Bを用いて、経時毎に空間内の気体を回収し脱着挙動を評価した。
【0107】
(吸脱着挙動の評価)
本実施例では、捕集した気体中のアンモニウムイオン(NH)を、Brems−Bにより分析した。分析結果を図7,8に示す。図7は、実施例3において、アンモニウムイオンの検出量を示す表であり、図8は、実施例3において、アンモニウムイオンの回収率の結果を示すグラフである。回収率は予めパーミエーションチューブで発生させたアンモニアガスの濃度、模擬マスクから吸着されずに排出されたアンモニア量、模擬マスク内部に吸着したアンモニア量から算出した。
【0108】
図7に示されるように、模擬マスクへのアンモニアガスの吸着は導入から1時間後に飽和に達した。また、図8に示されるように、吸着したアンモニアは高純度の窒素ガスを供給することにより脱着し、その回収率は1時間後に58%、2時間後に72%と捕集時間に比例して増加傾向にあった。
【0109】
上記結果から、本発明の回収装置は、空間内部の各種化学物質の吸脱着挙動の評価が可能といえる。
【0110】
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明は、空間内の気体の成分分析に利用することが可能であり、例えば、半導体製造工程に用いられるフォトマスクとペリクルとの間、医療器具等の高清浄パッケージ内、又
は食品のパッケージ内等の狭小空間に存在する汚染物質の分析に利用することができる。
【符号の説明】
【0112】
10 回収装置
11 筺体
12 設置台
13 導入用ニードル(第1の穿孔手段)
14 供給配管(供給手段)
15 回収用ニードル(第2の穿孔手段)
16 回収配管(回収手段)
17 高さ調整機構
18 ガイド(位置決め手段)
19 接着シート(第1の隙間封止手段)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一つ又は複数の部材によって構成された空間内の物質を回収する回収装置であって、
上記空間内に気体又は溶媒を導入するための導入口を上記部材に形成する、第1の穿孔手段と、
上記導入口を介して上記空間内に上記気体又は溶媒を供給する供給手段と、
上記空間から上記物質を含む上記気体又は溶媒を排出するための排出口を上記部材に形成する、第2の穿孔手段と、
上記排出口を介して上記物質を含む気体又は溶媒を回収する回収手段とを備える、回収装置。
【請求項2】
上記導入口及び排出口を形成する位置を決定するための位置決め手段を備える、請求項1に記載の回収装置。
【請求項3】
上記第1の穿孔手段、上記第2の穿孔手段、上記供給手段及び上記回収手段のうち少なくとも一つが帯電防止機能を有する、請求項1又は2に記載の回収装置。
【請求項4】
上記第1の穿孔手段は管状であり、
上記供給手段は、上記第1の穿孔手段を介して上記導入口から上記空間内に上記気体又は溶媒を導入する、請求項1から3のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項5】
上記第2の穿孔手段は管状であり、
上記回収手段は、上記第2の穿孔手段を介して上記排出口から上記物質を含む気体又は溶媒を回収する、請求項1から4のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項6】
上記部材を設置する筺体を備え、
形成された上記導入口と、当該導入口を貫通している上記第1の穿孔手段との間、形成された上記排出口と、当該排出口を貫通している上記第2の穿孔手段との間、及び上記空間と、上記部材が設置された上記筺体内の設置空間との間のうち少なくとも一つを封止する第1の隙間封止手段を備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項7】
上記供給手段から上記第1の穿孔手段に気体又は溶媒を導入するための第1の接続部と、
上記第1の接続部と上記第1の穿孔手段との間を封止する第2の隙間封止手段とを備える、請求項1から6のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項8】
上記第2の穿孔手段から上記回収手段に気体又は溶媒を通すための第2の接続部と、
上記第2の接続部と上記第2の穿孔手段との間を封止する第3の隙間封止手段とを備える、請求項1から7のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項9】
上記部材は、フォトマスク及び該フォトマスクを保護する保護膜であり、
上記第1の穿孔手段及び第2の穿孔手段は、上記保護膜を穿孔する、請求項1から8のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項10】
上記フォトマスクに光を照射する光源を備える、請求項9に記載の回収装置。
【請求項11】
上記フォトマスクを加熱する加熱手段を備える、請求項9又は10に記載の回収装置。
【請求項12】
上記部材は、気体透過防止膜、液体透過防止膜及び防塵保護膜のうち少なくとも一つであり、上記空間を被覆又は包装する、請求項1から8のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項13】
上記供給手段が供給する上記気体を加湿する加湿手段を備える、請求項1から12のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項14】
上記供給手段が供給する上記気体又は溶媒の温度を調温する調温手段を備える、請求項1から13のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項15】
上記回収手段が回収した上記物質の成分を分析するための、請求項1から14のいずれか1項に記載の回収装置。
【請求項16】
一つ又は複数の部材によって構成された空間内の物質を回収する回収方法であって、
第1の穿孔手段が上記部材に形成した導入口を介して、上記空間内に気体又は溶媒を導入する導入工程と、
第2の穿孔手段が上記部材に形成した排出口を介して、上記空間から上記物質を含む上記気体又は溶媒を回収する回収工程とを含む、回収方法。
【請求項17】
上記導入工程及び上記回収工程では、上記部材が設置された筺体内に上記物質の成分とは異なる成分からなる浄化気体又は汚染気体を供給する、請求項16に記載の回収方法。
【請求項18】
上記導入工程及び上記回収工程では、上記部材が設置された筺体内に上記物質の成分とは異なる成分からなる浄化溶媒又は汚染溶媒を供給する、請求項16に記載の回収方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−232329(P2011−232329A)
【公開日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−80093(P2011−80093)
【出願日】平成23年3月31日(2011.3.31)
【出願人】(390000686)株式会社住化分析センター (72)
【Fターム(参考)】