DE112019007357T5

DE112019007357T5 - Elektronenstrahlgerät und verfahren zum steuern eineselektronenstrahlgeräts

Info

Publication number: DE112019007357T5
Application number: DE112019007357.5T
Authority: DE
Inventors: Erina Kawamoto; Soichiro Matsunaga; Souichi Katagiri; Keigo Kasuya; Takashi Doi; Tetsuya Sawahata; Minoru Yamazaki
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2022-02-24
Also published as: WO2021001932A1; TW202103202A; JPWO2021001932A1; TWI748477B; US20220351934A1; KR102660692B1; JP7161052B2; KR20220004198A; US11894211B2

Abstract

Die Erfindung stellt ein Elektronenstrahlgerät bereit, das eine Zeit, die eine Elektronenkanonenkammer, an die eine Sputter-Ionenpumpe und eine Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter angeschlossen sind, benötigt, um einen Zustand mit extremem Hochvakuum zu erreichen, verkürzt. Das Elektronenstrahlgerät enthält eine Elektronenkanone, die dazu ausgebildet ist, einen Elektronenstrahl zu emittieren, und die Elektronenkanonenkammer, an die die Sputter-Ionenpumpe und die Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter angeschlossen sind. Das Elektronenstrahlgerät enthält weiterhin eine Gasversorgungseinheit, die dazu ausgebildet ist, der Elektronenkanonenkammer zumindest einen der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zuzuführen.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Elektronenstrahlgerät, das durch ein Elektronenmikroskop repräsentiert wird, und insbesondere eine Technik zum Evakuieren einer Elektronenkanonenkammer, in der eine Elektronenkanone bereitgestellt wird, auf ein extremes Hochvakuum mit einem höheren Grad als dem eines Ultrahochvakuums von 10^-6 Pa bis 10^-8 Pa.
Technischer Hintergrund
Ein Elektronenmikroskop, das ein Beispiel für ein Elektronenstrahlgerät darstellt, wird zum Beobachten verschiedener Proben mit einer feinen Struktur verwendet, und wird insbesondere zur Dimensionsmessung und Defektinspektion einer Struktur, die auf einem Halbleiterwafer in einem Herstellungsprozess eines Halbleiterbauelements gebildet wird, verwendet. Um die Menge an Elektronen eines von einer Elektronenkanone emittierten Elektronenstrahls zu stabilisieren, ist es bei dem Elektronenstrahlgerät erforderlich, den Vakuumgrad in einer Elektronenkanonenkammer, in der die Elektronenkanone vorgesehen ist, zu verbessern.
PTL 1 offenbart eine Evakuierungseinrichtung für ein extremes Hochvakuum, die eine Sputter-Ionenpumpe (IP) und eine Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter („non-evaporable getter (NEG) pump“) enthält, in der ein Evakuierungsinduzierer, der eine Evakuierung von Gas durch die IP induziert, vorgesehen ist. Insbesondere offenbart PTL 1, dass wenn die IP in einem Zustand mit extremem Hochvakuum vorübergehend angehalten und dann wieder gestartet wird, ein Vakuumgefäß oder dergleichen durch einen Ultraschallvibrator in Schwingung versetzt wird, um das an einer Oberfläche eines Elements adsorbierte Gas freizusetzen, und das Gas als Evakuierungsinduzierer zugeführt wird.
Zitierliste
Patentliteratur
PTL 1: Japanisches Patent Nr. 3926206
Überblick über die Erfindung
Technisches Problem
In PTL 1 kann das als Evakuierungsinduzierer freigesetzte Gas jedoch Wasserstoffgas, das eine Hauptkomponente darstellt, und Gas, das nur schwer durch die IP oder die NEG-Pumpe evakuiert werden kann, enthalten, und es kann eine lange Zeit dauern, um nach dem Neustarten der IP den Zustand mit extremem Hochvakuum zu erreichen. Wenn es eine lange Zeit dauert, um nach dem Neustarten der IP den Zustand mit extremem Hochvakuum zu erreichen, wird eine Ausfallzeit des Elektronenstrahlgeräts, zum Beispiel, wenn die Elektronenkanone ausgetauscht wird, lang, was den Herstellungsprozess des Halbleiterbauelements behindert.
Ein Ziel der Erfindung besteht darin, ein Elektronenstrahlgerät und ein Verfahren zum Steuern des Elektronenstrahlgeräts, die die Zeit, die eine Elektronenkanonenkammer benötigt, um einen Zustand mit extremem Hochvakuum zu erreichen, verringern, bereitzustellen. An die Elektronenkanonenkammer sind eine Sputter-Ionenpumpe und eine Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter angeschlossen.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene Ziel zu erreichen, stellt die Erfindung ein Elektronenstrahlgerät bereit, das eine Elektronenkanone, die dazu ausgebildet ist, einen Elektronenstrahl zu emittieren, und eine Elektronenkanonenkammer, an die eine Sputter-Ionenpumpe und eine Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter angeschlossen sind, enthält. Das Elektronenstrahlgerät enthält eine Gasversorgungseinheit, die dazu ausgebildet ist, der Elektronenkanonenkammer zumindest einen der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zuzuführen.
Die Erfindung stellt ein Verfahren zum Steuern eines Elektronenstrahlgeräts bereit, das eine Elektronenkanone, die dazu ausgebildet ist, einen Elektronenstrahl zu emittieren, und eine Elektronenkanonenkammer, an die eine Sputter-Ionenpumpe und eine Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter angeschlossen sind, enthält. Das Verfahren beinhaltet einen Gasversorgungsschritt, bei dem der Elektronenkanonenkammer zumindest einer der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zugeführt wird.
Vorteilhafter Effekt
Gemäß der Erfindung ist es möglich, das Elektronenstrahlgerät und ein Verfahren zum Steuern des Elektronenstrahlgeräts, die eine Zeit, die die Elektronenkanonenkammer benötigt, um einen Zustand mit extremem Hochvakuum zu erreichen, verringern, bereitzustellen. Die Sputter-Ionenpumpe und die Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter sind mit der Elektronenkanonenkammer verbunden.
Figurenliste

[1] 1 ist ein Gesamtkonfigurationsdiagramm eines Elektronenstrahlgeräts.
[2] 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Elektronenkanonenkammer gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
[3] 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Elektronenkanonenkammer gemäß einer zweiten Ausführungsform zeigt.
[4] 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für ein Material einer Gaserzeugungsquelle gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt.
[5] 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Elektronenkanonenkammer gemäß einer dritten Ausführungsform zeigt.
[6] 6 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Elektronenkanonenkammer gemäß der dritten Ausführungsform zeigt.
[7] 7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Elektronenkanonenkammer gemäß einer vierten Ausführungsform zeigt.
[8] 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Elektronenkanone gemäß einer fünften Ausführungsform zeigt.
[9] 9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Elektronenkanonenkammer gemäß einer sechsten Ausführungsform zeigt.
[10] 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Prozessablauf gemäß der sechsten Ausführungsform zeigt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend werden Ausführungsformen eines Elektronenstrahlgeräts gemäß der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Das Elektronenstrahlgerät ist ein Gerät, das es ermöglicht, eine Probe zu beobachten und zu bearbeiten, indem die Probe mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird, und es beinhaltet verschiedene Vorrichtungen wie beispielsweise ein Rasterelektronenmikroskop und ein Rastertransmissionselektronenmikroskop. Nachfolgend wird als Beispiel für das Elektronenstrahlgerät das Rasterelektronenmikroskop, mit dem die Probe unter Verwendung des Elektronenstrahls beobachtet werden kann, beschrieben.
[Erste Ausführungsform]
Eine Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben. Das Rasterelektronenmikroskop enthält eine Elektronenkanonenkammer 100, eine Fokussier- und Ablenkkammer 110, eine Probenkammer 120 und eine Steuereinheit 130.
In der Elektronenkanonenkammer 100 ist eine Elektronenkanone 101, die einen Elektronenstrahl emittiert, vorgesehen, und eine Sputter-Ionenpumpe 102 und eine Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter sind angeschlossen. Durch Anschließen der Sputter-Ionenpumpe 102 und der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter wird die Elektronenkanonenkammer 100 auf ein extremes Hochvakuum evakuiert, dessen Vakuumgrad höher ist als der eines Ultrahochvakuums von 10^-6 Pa bis 10^-8 Pa. Die Sputter-Ionenpumpe 102 wird auch als IP bezeichnet, und die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter wird auch als NEG-Pumpe bezeichnet. Die Elektronenkanonenkammer 100 ist auch mit einer Gasversorgungseinheit 104, die zumindest einen der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid liefert, sowie mit einer Hilfspumpe (nicht gezeigt) verbunden. Bei der Hilfspumpe handelt es sich um eine Pumpe, die eine Vakuumevakuierung vom Atmosphärendruck aus durchführt, zum Beispiel eine Trockenpumpe oder eine Turbomolekularpumpe. Eine detaillierte Konfiguration der Elektronenkanonenkammer 100 wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
Die Fokussier- und Ablenkkammer 110 wird durch eine erste Pumpe 112 evakuiert und wird von der über eine erste Öffnung 111 angeschlossenen Elektronenkanonenkammer 100 getrennt evakuiert. Für die erste Pumpe 112 wird zum Beispiel eine Sputter-Ionenpumpe verwendet. In der Fokussier- und Ablenkkammer 110 sind eine Fokussierlinse (nicht dargestellt) und ein Deflektor (nicht dargestellt) vorgesehen, und der von der Elektronenkanone 101 emittierte Elektronenstrahl wird fokussiert oder abgelenkt.
Die Probenkammer 120 wird durch eine zweite Pumpe 122 evakuiert und von der über eine zweite Öffnung 121 angeschlossenen Fokussier- und Ablenkkammer 110 getrennt evakuiert. Als zweite Pumpe 122 wird zum Beispiel eine Turbomolekularpumpe verwendet. In der Probenkammer 120 ist ein Probentisch 124 vorgesehen, auf dem eine Probe 123 platziert ist, und die Probe 123 wird mit einem in der Fokussier- und Ablenkkammer 110 fokussierten und abgelenkten Elektronenstrahl bestrahlt. Sekundärelektronen und reflektierte Elektronen, die von der Probe 123 durch Bestrahlung mit dem Elektronenstrahl emittiert werden, werden von einem Detektor (nicht gezeigt), der in der Fokussier- und Ablenkkammer 110 vorgesehen ist, detektiert.
Die Steuereinheit 130 ist eine Einrichtung, die jeden Teil des Rasterelektronenmikroskops steuert, und ist zum Beispiel ein Computer. Die Steuereinheit 130 erzeugt und zeigt ein Beobachtungsbild basierend auf einem von dem Detektor ausgegebenen Signal an.
Die Elektronenkanonenkammer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Die in der Elektronenkanonenkammer 100 vorgesehene Elektronenkanone 101 ist eine Elektronenquelle, die den Elektronenstrahl emittiert, und ist zum Beispiel eine thermische Elektronenquelle, die thermische Elektronen durch Erwärmen emittiert, oder eine Feldemissionselektronenquelle, die Elektronen durch Anlegen einer Hochspannung feldemittiert. Der von der Elektronenkanone 101 emittierte Elektronenstrahl wird durch eine an eine Beschleunigungselektrode (nicht gezeigt) angelegte Beschleunigungsspannung beschleunigt.
Die Sputter-Ionenpumpe 102 ist eine Pumpe, die ein Gas durch eine Getterwirkung eines sauberen, aufgedampften Films evakuiert, der durch Atome von Kathoden gebildet wird, die durch ionisiertes Gas gesputtert werden. Das ionisierte Gas wird durch Ionisieren von Gasmolekülen mit Elektronen gebildet, die sich aufgrund elektrischer und magnetischer Felder, während sie sich in einer Spirale bewegen, zwischen den Kathoden hin- und herbewegen. Eine IP-Leistungsversorgung 105 ist mit der Sputter-Ionenpumpe 102 verbunden, und eine Hochspannung wird zum Erzeugen des elektrischen Feldes angelegt. In der Sputter-Ionenpumpe 102 wird das Gas auch evakuiert, indem das ionisierte Gas innerhalb der Kathoden eingefangen wird. In der Sputter-Ionen-Pumpe 102 wird durch die Ionisierung des Gases eine Evakuierungswirkung erzeugt, und daher ist die Evakuierungsgeschwindigkeit umso geringer, je weniger das Restgas ist, d. h. je höher der Vakuumgrad ist, und der endgültige Vakuumgrad ist ein Ultrahochvakuum von 10^-8 Pa.
Die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter ist eine Pumpe, die ein Gas evakuiert, indem sie das Gas, das sich einer Oberfläche nähert, durch Wärmereinigung eines Metalls mit hoher chemischer Reaktivität mit dem Gas wie beispielsweise Titan und Zirkonium in einem Ultrahochvakuum einfängt. Die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter ist mit einer NEG-Heizeinheit 106 zum Heizen ausgestattet. Eine NEG-Leistungsversorgung 107 ist mit der NEG-Heizeinheit 106 verbunden, und eine elektrische Leistung, die es ermöglicht, dass die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter beheizt wird, wird geliefert. In einem Zustand, in dem durch die Sputter-Ionenpumpe 102, die eine Vakuumevakuierung durchführt, das Ultrahochvakuum erreicht wird, wird die elektrische Leistung von der NEG-Leistungsversorgung 107 geliefert, um die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter zu betreiben, so dass die Elektronenkanonenkammer 100 das extreme Hochvakuum erreicht.
Da die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter die hohe Evakuierungsgeschwindigkeit auch im Ultrahochvakuum aufrechterhalten kann, kann die Elektronenkanonenkammer 100 ein extremes Hochvakuum mit einem Vakuumgrad, der höher ist als der des Ultrahochvakuums, erreichen, aber eine Betriebszeit ist begrenzt, da die Einfangmenge des Gases durch die Größe einer Oberfläche begrenzt ist. Das heißt, die Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter verringert sich aufgrund einer Langzeitnutzung oder einer Nutzung bei einem niedrigen Vakuumgrad. Wenn zum Beispiel die Elektronenkanone 101 ausgetauscht wird, arbeitet die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter von der Zeit, zu der die Sputter-Ionenpumpe 102 angehalten wird, bis zu der Zeit, zu der die Sputter-Ionenpumpe 102 wieder gestartet wird, weiter, und die Evakuierungsgeschwindigkeit verringert sich, wenn die Betriebszeit zunimmt. Daher dauert es eine lange Zeit, um das extreme Hochvakuum zu erreichen. Selbst wenn ein Gas, das zugeführt wird, um die Sputter-Ionenpumpe 102 neu zu starten, ein Gas enthält, das für die Sputter-Ionenpumpe 102 oder die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter schwer zu evakuieren ist, wird die Zeit, um das extreme Hochvakuum zu erreichen, lang.
Daher verringert sich bei der vorliegenden Ausführungsform die Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter durch Zuführen eines Gases, das von der Sputter-Ionenpumpe 102 oder der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert wird, in die Elektronenkanonenkammer 100 und Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 in einer kurzen Zeit nicht. Wenn sich die Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter nicht verringert, kann die Zeit, um das extreme Hochvakuum zu erreichen, verkürzt werden.
Die Gasversorgungseinheit 104 führt der Elektronenkanonenkammer 100 zumindest einen der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die durch die Sputter-Ionenpumpe 102 und die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert werden, zu. Die Gasversorgungseinheit 104 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält eine Gaserzeugungsquelle 201, eine Heizeinheit 202 und eine Heizleistungsquelle 203. Jede dieser Einheiten wird im Folgenden beschrieben.
Die Gaserzeugungsquelle 201 ist ein Element, das zumindest einen der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid erzeugt, zum Beispiel eine Legierung, ein Hydrid, ein Oxid, ein Kohlenstoffoxid oder ein Hydroxid, das das Gas einschließt. Es ist wünschenswert, dass ein Material der Gaserzeugungsquelle 201 dasselbe ist wie das der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter, so dass das von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugte Gas zu dem Gas, das von der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert werden kann, wird. Wenn beide Materialien gleich sind, ist es außerdem wünschenswert, dass eine Oberfläche der Gaserzeugungsquelle 201 kleiner ist als die der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter, so dass die Menge eines von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugten Gases geringer ist als eine Evakuierungszulassung der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter.
Die Heizeinheit 202 ist eine Heizung, die die Gaserzeugungsquelle 201 erwärmt und eine Temperatur der Gaserzeugungsquelle 201 erhöht, bis eine Temperatur, bei der das Gas erzeugt wird, erreicht ist. Die Heizeinheit 202 heizt die Gaserzeugungsquelle 201 auf, um das Gas zu erzeugen, wenn das Gas nicht von der Sputter-Ionenpumpe 102 evakuiert wird, obwohl die Hochspannung von der IP-Leistungsversorgung 105 angelegt ist.
Die Heizleistungsquelle 203 ist eine Leistungsquelle, die der Heizeinheit 202 eine elektrische Leistung zuführt. Die elektrische Leistung wird so zugeführt, dass die Heizeinheit 202 die Gaserzeugungsquelle 201 aufheizt. Die Menge an elektrischer Leistung, die der Heizeinheit 202 zugeführt wird, wird basierend auf einer Steuerung, die von der Steuereinheit 130 ausgeführt wird, und einer Betätigung, die von einem Bediener durchgeführt wird, eingestellt.
Gemäß der Gasversorgungseinheit 104 bei der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform kann die Sputter-Ionenpumpe 102 in einer kurzen Zeit neu gestartet werden, zum Beispiel, wenn die Elektronenkanone 101 ausgetauscht wird. Das heißt, wenn die Sputter-Ionenpumpe 102 nicht neu startet, obwohl die IP-Leistungsversorgung 105 die Hochspannung anlegt, wird die elektrische Leistung von der Heizleistungsquelle 203 an die Heizeinheit 202 geliefert, um die Gaserzeugungsquelle 201 aufzuheizen. Das durch das Heizen der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugte Gas startet dann die Sputter-Ionenpumpe 102 in der kurzen Zeit neu, und daher wird die Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter aufrechterhalten. Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugt werden, sind Gase, die von der Sputter-Ionenpumpe 102 und der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert werden können, und daher kann die Zeit, um das extreme Hochvakuum zu erreichen, einhergehend mit dem Aufrechterhalten der Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter verringert werden.
[Zweite Ausführungsform]
Bei der ersten Ausführungsform wurde beschrieben, dass ein Gas zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 durch Erwärmen der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben, dass das Gas zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 durch Bestrahlen der Gaserzeugungsquelle 201 mit einem Licht erzeugt wird. Eine Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops ist dieselbe wie die gemäß der ersten Ausführungsform, und daher wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
Die Elektronenkanonenkammer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. In der Elektronenkanonenkammer 100 ist die Elektronenkanone 101 vorgesehen, und die Sputter-Ionenpumpe 102, die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter und die Gasversorgungseinheit 104 sind wie bei der ersten Ausführungsform angeschlossen. Die Elektronenkanone 101, die Sputter-Ionenpumpe 102 und die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter sind dieselben wie jene gemäß der ersten Ausführungsform. Die Gasversorgungseinheit 104 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält die Gaserzeugungsquelle 201, eine Lichtquelle 301 und ein Transmissionsfenster 303. Da die Gaserzeugungsquelle 201 dieselbe ist wie diejenige gemäß der ersten Ausführungsform, werden die Lichtquelle 301 und das Transmissionsfenster 303 beschrieben.
Die Lichtquelle 301 ist eine Einrichtung, die ein Licht 302 zum Erzeugen des Gases aus der Gaserzeugungsquelle 201 emittiert, und ist zum Beispiel eine Leuchtdiode („light emission diode“; LED) . Das von der Lichtquelle 301 zu der Gaserzeugungsquelle 201 emittierte Licht 302 wird vorzugsweise entsprechend einem Material der Gaserzeugungsquelle 201 geeignet ausgewählt. Wenn zum Beispiel, wie in 4 gezeigt, das Material der Gaserzeugungsquelle 201 Kalziumkarbonat oder Karbonsäure ist, emittiert die Lichtquelle 301 Infrarotstrahlen. Wenn Kalziumkarbonat oder Karbonsäure mit den Infrarotstrahlen bestrahlt wird, kommt es aufgrund des Erwärmens zu einer chemischen Veränderung, und es wird Kohlendioxid erzeugt. Für die Gaserzeugungsquelle 201 kann ein Material, das durch Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen zumindest einen der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid erzeugt, verwendet werden. Die Lichtquelle 301 bestrahlt die Gaserzeugungsquelle 201 mit dem Licht 302, um das Gas zu erzeugen, wenn das Gas nicht von der Sputter-Ionenpumpe 102 evakuiert wird, obwohl eine Hochspannung von der IP-Leistungsversorgung 105 angelegt ist.
Zwischen der Lichtquelle 301 und der Gaserzeugungsquelle 201 kann eine Linse, die das Licht 302 fokussiert, vorgesehen sein. Ein mit dem Licht 302 bestrahlter Bereich kann durch Bewegen einer Position der Linse entlang einer axialen Richtung des Lichts 302 gesteuert werden. Eine mit dem Licht 302 bestrahlte Position kann durch Ändern einer Richtung der Lichtquelle 301 gesteuert werden. Die von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugte Gasmenge kann durch Steuern des Bereichs und der Position, die mit dem Licht 302 bestrahlt werden, eingestellt werden. Die Menge des erzeugten Gases kann durch Steuern einer Abgabe der Lichtquelle 301 eingestellt werden. Die Menge des erzeugten Gases wird basierend auf einer von der Steuereinheit 130 ausgeführten Steuerung und einer von einem Bediener durchgeführten Betätigung eingestellt.
Das Transmissionsfenster 303 ist ein Element, durch das das Licht 302 von der Lichtquelle 301 transmittiert wird und das die Vakuum-Elektronenkanonenkammer 100 abdichtet. Es ist vorzuziehen, für das Transmissionsfenster 303 ein Material, das eine hohe Durchlässigkeit für das Licht 302 aufweist, zu verwenden. Wenn die Lichtquelle 301 in der Elektronenkanonenkammer 100 vorgesehen ist, kann das Transmissionsfenster 303 weggelassen werden.
Gemäß der Gasversorgungseinheit 104 bei der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform kann die Sputter-Ionenpumpe 102 wie bei der ersten Ausführungsform in einer kurzen Zeit neu gestartet werden, wenn zum Beispiel die Elektronenkanone 101 ausgetauscht wird. Das heißt, wenn die Sputter-Ionenpumpe 102 nicht neu startet, obwohl die IP-Leistungsversorgung 105 die Hochspannung anlegt, emittiert die Lichtquelle 301 das Licht 302, um das Gas aus der Gaserzeugungsquelle 201 zu erzeugen. Das von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugte Gas startet die Sputter-Ionenpumpe 102 in einer kurzen Zeit neu, und daher wird eine Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter aufrechterhalten. Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugt werden, sind Gase, die von der Sputter-Ionenpumpe 102 und der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert werden, und daher kann die Zeit zum Erreichen eines extremen Hochvakuums einhergehend mit dem Aufrechterhalten der Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter verringert werden.
Da das Gas durch Bestrahlung mit dem Licht 302 erzeugt wird, kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Menge des erzeugten Gases für das Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 schnell eingestellt werden.
[Dritte Ausführungsform]
Es wurde beschrieben, dass ein Gas zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 bei der ersten Ausführungsform durch Erwärmen der Gaserzeugungsquelle 201 und bei der zweiten Ausführungsform durch Bestrahlen der Gaserzeugungsquelle 201 mit dem Licht 302 erzeugt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben, dass das Gas zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 durch Bestrahlen der Gaserzeugungsquelle 201 mit geladenen Teilchen erzeugt wird. Eine Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops ist dieselbe wie die gemäß der ersten Ausführungsform, und daher wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
Die Elektronenkanonenkammer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. In der Elektronenkanonenkammer 100 ist die Elektronenkanone 101 vorgesehen, und die Sputter-Ionenpumpe 102, die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter und die Gasversorgungseinheit 104 sind wie bei der ersten Ausführungsform angeschlossen. Die Elektronenkanone 101, die Sputter-Ionenpumpe 102 und die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter sind dieselben wie die gemäß der ersten Ausführungsform. Die Gasversorgungseinheit 104 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält die Gaserzeugungsquelle 201, eine Ladungsteilchenquelle 501 und eine Beschleunigungsleistungsquelle 502. Da die Gaserzeugungsquelle 201 dieselbe ist wie diejenige gemäß der ersten Ausführungsform, werden die Ladungsteilchenquelle 501 und die Beschleunigungsleistungsquelle 502 beschrieben.
Die Ladungsteilchenquelle 501 ist eine Einrichtung, die die geladenen Teilchen zum Erzeugen des Gases aus der Gaserzeugungsquelle 201 emittiert, und ist eine Elektronenquelle wie beispielsweise eine Elektronenkanone. Die Ladungsteilchenquelle 501 bestrahlt die Gaserzeugungsquelle 201 mit den geladenen Teilchen, zum Beispiel Elektronen, um das Gas zu erzeugen, wenn das Gas nicht durch die Sputter-Ionenpumpe 102 evakuiert wird, obwohl von der IP-Leistungsversorgung 105 eine Hochspannung angelegt wird.
Zwischen der Ladungsteilchenquelle 501 und der Gaserzeugungsquelle 201 kann eine elektromagnetische Linse, die die geladenen Teilchen fokussiert, vorgesehen sein. Es kann ein Deflektor, der die geladenen Teilchen ablenkt, vorgesehen sein. Die Menge des von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugten Gases kann durch Steuern eines Bereichs und einer Position, die mit den geladenen Teilchen bestrahlt werden, eingestellt werden. Die Menge des erzeugten Gases kann durch Steuern einer Abgabe der Ladungsteilchenquelle 501 eingestellt werden.
Die Beschleunigungsleistungsquelle 502 ist eine Schaltung, die eine Spannung zwischen der Ladungsteilchenquelle 501 und der Gaserzeugungsquelle 201 anlegt. Die von der Beschleunigungsleistungsquelle 502 angelegte Spannung beschleunigt die von der Ladungsteilchenquelle 501 emittierten geladenen Teilchen. Das heißt, die Menge des von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugten Gases kann auch durch Steuern der von der Beschleunigungsleistungsquelle 502 angelegten Spannung eingestellt werden. Die Menge des erzeugten Gases wird basierend auf einer von der Steuereinheit 130 ausgeführten Steuerung und einer von einem Bediener durchgeführten Betätigung eingestellt.
Ein weiteres Beispiel für die Elektronenkanonenkammer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. In 6 ist, um die Elektronenkanone 101 anstelle der Ladungsteilchenquelle 501 in 5 zu verwenden, eine Position der Gaserzeugungsquelle 201 geändert und ein Deflektor 601 ist vorgesehen. Das heißt, ein von der Elektronenkanone 101 emittierter Elektronenstrahl wird durch den Deflektor 601 abgelenkt, und die nahe einer optischen Achse 602 des Elektronenstrahls angeordnete Gaserzeugungsquelle 201 wird mit dem Elektronenstrahl bestrahlt. Als Deflektor wird ein elektrostatischer Deflektor oder ein elektromagnetischer Deflektor verwendet. Die Elektronenkanone 101 und der Deflektor 601 arbeiten, wenn das Gas nicht durch die Sputter-Ionenpumpe 102 evakuiert wird, obwohl die Hochspannung von der IP-Leistungsversorgung 105 angelegt wird, und bestrahlen die Gaserzeugungsquelle 201 mit dem Elektronenstrahl, um das Gas zu erzeugen.
Gemäß der Gasversorgungseinheit 104 bei der vorliegenden, oben beschriebenen Ausführungsform kann die Sputter-Ionenpumpe 102 wie bei der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform in einer kurzen Zeit neu gestartet werden, wenn zum Beispiel die Elektronenkanone 101 ausgetauscht wird. Das heißt, wenn die Sputter-Ionenpumpe 102 nicht neu startet, obwohl die IP-Leistungsversorgung 105 die Hochspannung anlegt, wird das Gas aus der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugt, indem die Gaserzeugungsquelle 201 mit den geladenen Teilchen aus der Ladungsteilchenquelle 501 oder dem Elektronenstrahl aus der Elektronenkanone 101 bestrahlt wird. Das von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugte Gas startet dann die Sputter-Ionenpumpe 102 in einer kurzen Zeit neu, und daher wird die Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter aufrechterhalten. Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid, die von der Gaserzeugungsquelle 201 erzeugt werden, sind Gase, die von der Sputter-Ionenpumpe 102 und der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert werden, und daher kann eine Zeit, um ein extremes Hochvakuum zu erreichen, einhergehend mit dem Aufrechterhalten der Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter verringert werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann, da der Gaserzeugungsquelle 201 durch das Bestrahlen der Gaserzeugungsquelle 201 mit den geladenen Teilchen eine höhere Energie zugeführt werden kann, für die Gaserzeugungsquelle 201 ein kostengünstiges Material mit einem geringen Gaseinschluss verwendet werden.
[Vierte Ausführungsform]
Bei der ersten Ausführungsform bis zur dritten Ausführungsform wurde beschrieben, dass aus der Gaserzeugungsquelle 201 ein Gas zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 erzeugt und der Elektronenkanonenkammer 100 zugeführt wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben, dass das Gas zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 aus einem Gaszylinder zugeführt wird. Eine Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops ist dieselbe wie die gemäß der ersten Ausführungsform, und daher wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
Die Elektronenkanonenkammer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 7 beschrieben. In der Elektronenkanonenkammer 100 ist die Elektronenkanone 101 vorgesehen, und die Sputter-Ionenpumpe 102, die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter und die Gasversorgungseinheit 104 sind wie bei der ersten Ausführungsform angeschlossen. Die Elektronenkanone 101, die Sputter-Ionenpumpe 102 und die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter sind dieselben wie jene gemäß der ersten Ausführungsform. Die Gasversorgungseinheit 104 gemäß der vorliegenden Ausführungsform enthält einen Gaszylinder 701, eine Leitung 702 und ein Ventil 703.
Der Gaszylinder 701 ist ein Behälter, der ein beliebiges Gas aus Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid oder Kohlendioxid einschließt und über die Leitung 702 und das Ventil 703 an die Elektronenkanonenkammer 100 angeschlossen ist. Das in dem Gaszylinder 701 eingeschlossene Gas wird der Elektronenkanonenkammer 100 durch die Leitung 702 zugeführt, wenn das Ventil 703 geöffnet ist. Das heißt, das Ventil 703 wird geöffnet und das Gas wird der Elektronenkanonenkammer 100 aus dem Zylinder 701 zugeführt, wenn das Gas nicht von der Sputter-Ionenpumpe 102 evakuiert wird, obwohl eine Hochspannung von der IP-Leistungsversorgung 105 angelegt wird. Die Menge des der Elektronenkanonenkammer 100 zugeführten Gases wird durch einen Öffnungsgrad des Ventils 703 eingestellt. Der Öffnungsgrad des Ventils 703 wird basierend auf einer von der Steuereinheit 130 ausgeführten Steuerung und einer von einem Bediener durchgeführten Betätigung eingestellt.
Gemäß der Gasversorgungseinheit 104 bei der oben beschriebenen vorliegenden Ausführungsform kann die Sputter-Ionenpumpe 102 zum Beispiel, wenn die Elektronenkanone 101 ausgetauscht wird, wie bei der ersten Ausführungsform bis zur dritten Ausführungsform in einer kurzen Zeit neu gestartet werden. Das heißt, wenn die Sputter-Ionenpumpe 102 nicht neu startet, obwohl die IP-Leistungsversorgung 105 die Hochspannung anlegt, wird das Ventil 703 geöffnet, um der Elektronenkanonenkammer 100 das Gas aus dem Zylinder 701 zuzuführen. Da die Sputter-Ionenpumpe 102 durch ein beliebiges zugeführtes Wasserstoff-, Sauerstoff-, Kohlenmonoxid- oder Kohlendioxidgas in einer kurzen Zeit neu gestartet wird, wird eine Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter aufrechterhalten. Das aus dem Zylinder 701 zugeführte Gas ist ein Gas, das von der Sputter-Ionen-Pumpe 102 und der Pumpe 103 mit nicht verdampfbaren Getter leicht evakuiert wird, und daher kann eine Zeit, um ein extremes Hochvakuum zu erreichen, einhergehend mit dem Aufrechterhalten der Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbaren Getter verringert werden.
Die Gasversorgungseinheit 104, die einen Satz des Gaszylinders 701, der Leitung 702 und des Ventils 703 enthält, kann ein einzelner Satz sein, wie in 7 gezeigt, oder es können mehrere Sätze an die Elektronenkanonenkammer 100 angeschlossen sein.
[Fünfte Ausführungsform]
Bei der ersten Ausführungsform bis zur vierten Ausführungsform wurde beschrieben, dass die Gasversorgungseinheit 104 an die Elektronenkanonenkammer 100 angeschlossen ist. Ein von der Gasversorgungseinheit 104 geliefertes Gas wird zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 verwendet. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben, dass die Gasversorgungseinheit 104 in einer Nähe der Sputter-Ionenpumpe 102 vorgesehen ist. Eine Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops ist dieselbe wie diejenige gemäß der ersten Ausführungsform, und daher wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
Die Elektronenkanonenkammer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 8 beschrieben. In der Elektronenkanonenkammer 100 ist die Elektronenkanone 101 vorgesehen, und die Sputter-Ionenpumpe 102, die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter und die Gasversorgungseinheit 104 sind wie bei der ersten Ausführungsform bis zur vierten Ausführungsform angeschlossen. Die vorliegende Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform bis zur vierten Ausführungsform dadurch, dass die Gasversorgungseinheit 104 in einer Nähe der Sputter-Ionenpumpe 102 vorgesehen ist. Genauer ausgedrückt befindet sich die Gasversorgungseinheit 104 an einer Position, die näher an der Sputter-Ionenpumpe 102 liegt als die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter. Bei einer derartigen Anordnung kann das von der Gasversorgungseinheit 104 zugeführte Gas die Sputter-Ionenpumpe 102 erreichen, ohne von der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter, die an einer weiter als die Sputter-Ionenpumpe 102 entfernten Position vorgesehen ist, eingefangen zu werden.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Sputter-Ionenpumpe 102 zum Beispiel, wenn die Elektronenkanone 101 ausgetauscht wird, in einer kürzeren Zeit neu gestartet werden. Das heißt, das Gas wird von der in der Nähe der Sputter-Ionenpumpe 102 befindlichen Gasversorgungseinheit 104 zugeführt, wenn die Sputter-Ionenpumpe 102 nicht neu startet, obwohl die IP-Leistungsversorgung 105 eine Hochspannung anlegt. Da das zugeführte Gas die Sputter-Ionenpumpe 102 erreicht, ohne von der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter eingefangen zu werden, kann die Sputter-Ionenpumpe 102 in einer kürzeren Zeit neu gestartet werden. Infolgedessen wird das von der Gasversorgungseinheit 104 zugeführte Gas nicht von der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter eingefangen. Dementsprechend wird eine Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter beibehalten. Das von der Gasversorgungseinheit 104 zugeführte Gas ist ein Gas, das von der Sputter-Ionenpumpe 102 und der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert wird, und daher kann eine Zeit, um ein extremes Hochvakuum zu erreichen, einhergehend mit dem Aufrechterhalten der Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter verringert werden.
[Sechste Ausführungsform]
Bei der ersten Ausführungsform bis zur fünften Ausführungsform wurde beschrieben, dass die Gasversorgungseinheit 104 ein Gas liefert, wenn die Sputter-Ionenpumpe 102 nicht neu startet, obwohl die IP-Leistungsversorgung 105 eine Hochspannung anlegt. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird beschrieben, dass die Menge des von der Gasversorgungseinheit 104 gelieferten Gases basierend auf einem durch die Sputter-Ionenpumpe 102 fließenden Ionisierungsstrom gesteuert wird. Eine Gesamtkonfiguration eines Rasterelektronenmikroskops ist dieselbe wie die gemäß der ersten Ausführungsform, und daher wird eine Beschreibung derselben weggelassen.
Die Elektronenkanonenkammer 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird unter Bezugnahme auf 9 beschrieben. In der Elektronenkanonenkammer 100 ist die Elektronenkanone 101 vorgesehen, und die Sputter-Ionenpumpe 102, die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter und die Gasversorgungseinheit 104 sind wie bei der ersten Ausführungsform bis zur fünften Ausführungsform angeschlossen. Unterschiede zwischen der vorliegenden Ausführungsform und der ersten bis fünften Ausführungsform bestehen darin, dass an der Sputter-Ionenpumpe 102 ein Strommessgerät 901 vorgesehen ist und die Steuereinheit 130 die Gasversorgungseinheit 104 basierend auf einem Messwert des Strommessgeräts 901 steuert.
Das Strommessgerät 901 misst den Ionisationsstrom, der durch die Sputter-Ionenpumpe 102, an die die Hochspannung durch die IP-Leistungsversorgung 105 angelegt wird, fließt. Der Ionisationsstrom ist ein Strom, der erzeugt wird, wenn ein von der Sputter-Ionenpumpe 102 ionisiertes Gas die Kathode zerstäubt oder von der Kathode eingefangen wird, und dient als Richtschnur für die von der Sputter-Ionenpumpe 102 durchgeführte Gasevakuierung. Das heißt, wenn der von dem Strommessgerät 901 gemessene Ionisierungsstrom einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, kann festgestellt werden, dass die Sputter-Ionenpumpe 102 neu gestartet wurde.
Die Steuereinheit 130 steuert die Gasversorgungseinheit 104 basierend auf dem Messwert des Strommessgeräts 901. Insbesondere wenn die IP-Leistungsversorgung 105 die Hochspannung an die Sputter-Ionenpumpe 102 anlegt, liefert die Steuereinheit 130 das Gas an die Gasversorgungseinheit 104, wenn der Messwert des Strommessgeräts 901 geringer als der Schwellenwert ist, und wenn der Messwert den Schwellenwert überschreitet, wird die Gasversorgung gestoppt. Durch eine derartige Steuerung kann das von der Gasversorgungseinheit 104 zugeführte Gas auf eine Mindestmenge, die zum Neustarten der Sputter-Ionenpumpe 102 erforderlich ist, verringert werden. Durch Minimieren einer Gaszufuhrmenge der Gasversorgungseinheit 104 ist es nicht notwendig, die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter übermäßig zu betreiben.
Ein Beispiel für einen Verarbeitungsablauf gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Elektronenkanone 101 bei der in 9 gezeigten Konfiguration ausgetauscht wird, wird unter Bezugnahme auf 10 beschrieben.
(S1001)
Die Steuereinheit 130 stoppt eine Elektronenstrahlbestrahlung von der Elektronenkanone 101 basierend auf einer Anweisung von einem Bediener.
(S1002)
Die Steuereinheit 130 schaltet die IP-Leistungsversorgung 105 aus, um die Sputter-Ionenpumpe 102 basierend auf der Anweisung von dem Bediener zu pausieren.
(S1003)
Der Bediener tauscht die Elektronenkanone 101 aus.
(S1004)
Die Steuereinheit 130 schaltet die IP-Leistungsversorgung 105 ein, um die Sputter-Ionenpumpe 102 basierend auf der Anweisung von dem Bediener neu zu starten.
(S1005)
Die Steuereinheit 130 bestimmt basierend auf dem Messwert des Strommessgeräts 901, ob die Sputter-Ionenpumpe 102 neu gestartet hat, d. h., ob die Evakuierung durch die Sputter-Ionenpumpe 102 wieder aufgenommen wurde. Wenn die Evakuierung durch die Sputter-Ionenpumpe 102 nicht wieder aufgenommen wird, fährt die Verarbeitung mit S1006 fort, und wenn die Evakuierung wieder aufgenommen wird, fährt die Verarbeitung mit S1007 fort.
(S1006)
Die Steuereinheit 130 liefert das Gas von der Gasversorgungseinheit 104 an die Elektronenkanonenkammer 100. Wenn das Gas bereits zugeführt wurde, kann die Menge des zugeführten Gases erhöht werden.
(S1007)
Die Steuereinheit 130 stoppt die Zufuhr des Gases von der Gasversorgungseinheit 104 an die Elektronenkanonenkammer 100. Wenn kein Gas zugeführt wird, wird der vorliegende Schritt übersprungen.
Durch den obigen Ablauf der Verarbeitung ist es möglich, eine Zeit, die die Elektronenkanonenkammer 100 benötigt, um ein extremes Hochvakuum zu erreichen, zu verringern, wenn die Elektronenkanone 101 ausgetauscht wird. Das heißt, da die Sputter-Ionenpumpe 102 neu gestartet werden kann, während die Menge des von der Gasversorgungseinheit 104 zugeführten Gases minimiert wird, ist es nicht notwendig, die Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter übermäßig zu betreiben. Infolgedessen wird die Evakuierungsgeschwindigkeit der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter beibehalten, und das zugeführte Gas ist ein Gas, das von der Sputter-Ionenpumpe 102 und der Pumpe 103 mit nicht verdampfbarem Getter leicht evakuiert wird. Dementsprechend wird die Zeit, die erforderlich ist, um das extreme Hochvakuum zu erreichen, verringert.
Wie oben beschrieben, wurden mehrere Ausführungsformen dea erfindungsgemäßen Elektronenstrahlgeräta beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt und kann durch Modifizieren von Bestandteilen verkörpert werden, ohne von einem Gedanken der Erfindung abzuweichen. Mehrere in den obigen Ausführungsformen offenbarte Bestandteile können in geeigneter Weise kombiniert werden. Ferner können einige Bestandteile aus allen in den obigen Ausführungsformen gezeigten Bestandteilen entfernt werden.
Bezugszeichenliste

100:: Elektronenkanonenkammer
101:: Elektronenkanone
102:: Sputter-Ionenpumpe
103:: Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter
104:: Gasversorgungseinheit
105:: IP-Leistungsversorgung
106:: NEG-Heizeinheit
107:: NEG-Leistungsversorgung
110:: Fokussier- und Ablenkkammer
111:: erste Öffnung
112:: erste Pumpe
120:: Probenkammer
121:: zweite Öffnung
122:: zweite Pumpe
123:: Probe
124:: Probentisch
130:: Steuereinheit
201:: Gaserzeugungsquelle
202:: Heizeinheit
203:: Heizleistungsquelle
301:: Lichtquelle
302:: Licht
303:: Transmissionsfenster
501:: Ladungsteilchenquelle
502:: Beschleunigungsleistungsquelle
601:: Deflektor
602:: optische Achse
701:: Gaszylinder
702:: Leitung
703:: Ventil
901:: Strommessgerät

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 3926206 [0004]

Claims

Elektronenstrahlgerät, das eine Elektronenkanone, die dazu ausgebildet ist, einen Elektronenstrahl zu emittieren, und eine Elektronenkanonenkammer, an die eine Sputter-Ionenpumpe und eine Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter angeschlossen sind, enthält, wobei das Elektronenstrahlgerät aufweist: eine Gasversorgungseinheit, die dazu ausgebildet ist, der Elektronenkanonenkammer zumindest einen der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zuzuführen.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 1, wobei die Gasversorgungseinheit eine Gaserzeugungsquelle, die dazu ausgebildet ist, das Gas zu erzeugen, enthält.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 2, wobei die Gaserzeugungsquelle eine Legierung, die dazu ausgebildet ist, das Gas einzuschließen, ist.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 3, wobei die Legierung dasselbe Material ist wie die Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter, und eine Oberfläche der Legierung kleiner ist als eine Oberfläche der Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 2, wobei die Gaserzeugungsquelle einer der folgenden Stoffe ist: ein Hydrid, ein Oxid, ein Kohlenstoffoxid und ein Hydroxid.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 2, wobei die Gasversorgungseinheit weiterhin eine Heizquelle, die dazu ausgebildet ist, die Gaserzeugungsquelle zu erwärmen, enthält.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 2, wobei die Gasversorgungseinheit weiterhin eine Lichtquelle, die dazu ausgebildet ist, die Gaserzeugungsquelle mit einem Licht zu bestrahlen, enthält.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 7, wobei die Gaserzeugungsquelle Kalziumkarbonat oder Karbonsäure ist, und die Lichtquelle dazu ausgebildet ist, Infrarotstrahlen zu emittieren.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 2, wobei die Gasversorgungseinheit weiterhin eine Ladungsteilchenquelle, die dazu ausgebildet ist, die Gaserzeugungsquelle mit geladenen Teilchen zu bestrahlen, enthält.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 1, wobei die Gasversorgungseinheit einen Gaszylinder, der das Gas einschließt, und ein Ventil, das zwischen dem Gaszylinder und der Elektronenkanonenkammer angeschlossen ist, enthält.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 1, wobei die Gasversorgungseinheit an einer Position vorgesehen ist, die sich näher an der Sputter-Ionenpumpe befindet als an der Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 1, wobei die Sputter-Ionenpumpe ein Strommessgerät, das dazu ausgebildet ist, einen Ionisationsstrom zu messen, enthält, und die Gasversorgungseinheit basierend auf einem Messwert des Strommessgeräts gesteuert wird.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 12, wobei die Gasversorgungseinheit das Gas basierend auf demMesswert des Strommessgeräts zuführt, wenn festgestellt wird, dass das Gas nicht durch die Sputter-Ionenpumpe evakuiert wird, und die Zufuhr des Gases stoppt, wenn festgestellt wird, dass das Gas durch die Sputter-Ionenpumpe evakuiert wird.
Elektronenstrahlgerät nach Anspruch 13, wobei die Gasversorgungseinheit eine Zufuhrmenge des Gases erhöht, bis festgestellt wird, dass das Gas durch die Sputter-Ionenpumpe evakuiert wird.
Verfahren zum Steuern eines Elektronenstrahlgeräts, das eine Elektronenkanone, die dazu ausgebildet ist, einen Elektronenstrahl zu emittieren, und eine Elektronenkanonenkammer, an die eine Sputter-Ionenpumpe und eine Pumpe mit nicht verdampfbarem Getter angeschlossen sind, enthält, wobei das Verfahren aufweist: einen Gaszufuhrschritt, bei dem der Elektronenkanonenkammer zumindest einer der Stoffe Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid zugeführt wird.