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[2007/02/28]

ニュースリリース
報道関係者各位
東京大学 環境安全研究センター


サブppbレベルでのガス計測を小型装置で可能に
− フィールド環境計測装置,半導体製造装置への組込みなど応用分野を拡大 −


【新規発表事項】
 東京大学環境安全研究センター戸野倉研究室(東京都文京区)は,独自開発のキャビティ増幅周波数変調分光法(CEFMS法)の原理を利用した高感度微量ガス計測装置の開発に成功,プロトタイプを完成しました。周波数変調吸収分光法にキャビティ増幅吸収分光法を融合させた新しい方式の吸収分光法で,一部で実用化されている周波数変調吸収分光法に比べ3桁以上の計測感度を向上させました。原理的にサブppbレベルでの計測が実現可能です。本技術を測定装置に使用することにより,微量ガスを対象とした高感度で速い応答時間での測定が可能となるほか,装置の小型化も可能となります。工業プロセスで使用される各種ガスの供給・排出系などでのガス計測管理,デバイス製造装置などへの組込み,フィールド環境計測装置など,幅広い用途へ向けた応用が期待されます。

【背景】
 現在,半導体などのデバイス製造産業では,プロセス中に存在する極微量ガス成分の計測管理が製造工程及び製品の高品質化にとって重要な課題となっています。たとえば,デバイスの薄膜形成プロセスでは,チャンバー内のガスの微量な変化を測定管理することにより,反応プロセスの終点検出を行っています。また,最先端の露光工程では,化学反応レジストを使用しているため,雰囲気中のアンモニアなどに対する厳密な管理が求められています。一方,環境計測におけるフィールド測定では,測定装置を気球などの移動体に搭載して大気微量成分の計測を行っています。このような用途では,可搬性の高い,高感度で応答速度にすぐれた測定装置が要求されています。

【訴求点】
 今回開発したキャビティ増幅周波数変調分光法(CEFMS法)は,周波数変調吸収分光法にキャビティ増幅吸収分光法を融合させた新しい吸収分光法です。一部で実用化されている周波数変調吸収分光法に比べ原理的に3桁以上の計測感度を向上できます。微量気体をリアルタイムにサブppbレベルでの感度で検出することが可能となります。今回開発したプロトタイプでは,光源に波長1.5μmのDFBレーザーを使用し,二酸化炭素(CO2),一酸化二窒素(N2O)やアンモニア(NH3)などの微量ガス成分について,ppbレベルでの測定が可能であることを確認しています。本計測技術は,CH4,CO2,N2O,NH3,HF,HCl,H2S,H2Oなどに対するガス計測も適用可能です。また,簡略な構造での装置の作製が可能ですので,測定装置の小型化や低価格化も期待できます。

【今後】
 今回開発したプロトタイプを用いて,種々の大気微量ガスのフィールドテストを行い,本技術の実用化に向けた研究を本格的に開始します。装置の更なる感度と精度の向上を図るとともに,応用分野に応じた仕様検討を進めていきます。ガス計測に関わるニーズを抱える企業や計測装置の小型化・モジュール化に関わる技術を持つ企業との共同開発を積極的に推進していく予定です。

【備考】
 本成果は,新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO技術開発機構)産業技術研究助成事業による研究成果です。


【本件に関するお問い合わせ】
東京大学 環境安全研究センター   助教授 戸野倉 賢一
TEL:03-5841-2119 FAX:03-5841-2119
e-mail:tonkura@esc.u-tokyo.ac.jp
URL:http://www.esc.u-tokyo.ac.jp/~tonokura/

【テクニカルノートはこちら】
  ・工業プロセスガスモニターや環境計測への応用に向けた小型で高感度な微量気体計測装置の開発に関する共同研究の提案 [2007年01月12日]
【関連記事】
  ・半導体などの製造装置組込みを想定したガス計測技術 東京大学が吸収分光法の高感度化を実現 [2007年03月15日]



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