JP2005251656A - 試料洗浄装置および試料洗浄方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空中で試料Sの表面分析を行う表面分析装置の真空の試料観察室Bおよび外部の大気に対して、連通、遮断可能に接続され且つ内部の気体を外部に排気する排気装置Fを備えた試料交換室Aと、真空紫外光発生用ガスが流れ且つ放電電極13を収容する真空紫外光発生室Gを有し前記放電電極13の放電時に洗浄用の真空紫外光を発生する真空紫外光源11と、前記試料交換室Aと紫外光発生室Gとの間を連通させる連通口(A2+8b)と、前記連通口(A2+8b)を遮断する位置と連通させる位置との間で移動可能な紫外光透過部材7とを備えた試料洗浄装置。
【選択図】 図1
Description
試料収容室内部と外部との間での試料の交換は、前記試料収容室を前記真空の試料観察室に対して遮断し且つ大気に連通させた状態で行われる。また、前記試料収容室と真空の試料観察室との間での試料の交換は、前記試料収容室を外気および試料観察室の両方に対して遮断した状態で試料収容室内部を真空にしてから、試料観察室および試料収容室を連通させて、真空中で行われる。
前記試料収容室は試料出し入れのたびに大気に曝されるため、繰返し使用で試料収容室の壁面などに汚染物質が蓄積される。前記試料収容室の洗浄は高真空状態でベーキングにより行うが、長時間のベーキングを必要とする上、壁面などからの汚染物質が試料につくため試料を入れたままではベーキングを行うことが出来ない。
(O01)損傷せず且つ洗浄した試料表面を、表面観察装置で観察できるようにすること。
(O02)試料表面を損傷せずに洗浄することができる試料洗浄装置を提供すること。
(O03)洗浄した試料表面から放出された汚染物質を、速やかに試料表面から遠ざけることにより前記汚染物質の試料への再付着を防止すること。
(O04)試料収容室の汚染蓄積を防止するため試料洗浄と同時に試料収容室の洗浄を行うこと。
前記課題を解決するために、第1発明の試料洗浄装置は、下記の構成要件(A01),(A02)を備えたことを特徴とする。
(A01)真空中で試料(S)の表面分析を行う表面分析装置の真空の試料観察室(B)および外部の大気に対して、連通、遮断可能に接続され且つ内部の気体を外部に排気する排気装置(F)を備えた試料交換室(A)、
(A02)試料洗浄用の真空紫外光を発生する真空紫外光発生室(G)と、真空紫外光発生室(G)内に配置した放電電極(13;13′)と、前記放電電極(13;13′)が放電したときに洗浄用真空紫外光を発生する真空紫外光発生用ガスを前記真空紫外光発生室(G)内に流入させるガス流入路(12a)と、前記真空紫外光発生室(G)内に流入した前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室(G)から流出させるガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)とを有し、前記真空紫外光発生室(G)で発生した試料洗浄用の真空紫外光を前記試料交換室(A)の内部に配置された試料(S)表面に照射する真空紫外光源(11)。
前記構成要件(A01),(A02)を備えた第1発明の試料洗浄装置では、前記試料交換室(A)内部の気体は、排気装置(F)により外部に排気されるので、真空排気された試料交換室(A)内に試料(S)を配置することができる。
真空紫外光源(11)のガス流入路(12a)から真空紫外光発生室(G)内に流入した真空紫外光発生用ガスは、ガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)から流出する。真空紫外光発生用ガスが流れる前記真空紫外光発生室(G)内に配置した放電電極(13;13′)が放電したとき真空紫外光が発生する。前記真空紫外光発生室(G)で発生した試料洗浄用の真空紫外光は、前記真空排気された試料交換室(A)の内部に配置された試料(S)表面を照射して洗浄する。前記真空紫外光は、試料(S)表面から種々の汚染物質を分解除去することができる。
前記試料交換室(A)は、真空中で試料(S)の表面分析を行う表面分析装置の真空の試料観察室(B)および外部の大気に対して、連通、遮断可能に接続されるので、前記試料(S)は、洗浄後大気に取り出すことなく、試料観察室(B)に導入することができる。このため、洗浄後の試料(S)を汚染することなく、試料(S)表面の観察を行うことができる。
第1発明の形態1の試料洗浄装置は、前記第1発明において下記の構成要件(A03)を備えたことを特徴とする。
(A03)前記真空紫外光発生室(G)と前記試料交換室(A)との間を連通させる連通口(A2+8b;A2+8b′)であって、前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室(G)から試料交換室(A)に流出させるガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)を形成し且つ前記真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料交換室(A)に入射させる光路を形成する前記連通口(A2+8b;A2+8b′)。
前記構成要件(A03)を備えた第1発明の形態1の試料洗浄装置では、前記真空紫外光発生室(G)と前記試料交換室(A)との間を連通させる連通口(A2+8b;A2+8b′)は、前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室(G)から試料交換室(A)に流出させるガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)を形成し且つ前記真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料交換室(A)に入射させる光路を形成する。
したがって、前記真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光は前記連通口(A2+8b;A2+8b′)から試料交換室(A)に入射して試料交換室(A)内の試料(S)に照射される。また、前記真空紫外光発生室(G)を流れる真空紫外光発生用ガスは前記連通口(A2+8b;A2+8b′)を通って、試料交換室(A)に流入する。試料交換室(A)に流入した真空紫外光発生用ガスは、前記真空紫外光により照射された試料(S)表面から分解除去された(放出された)汚染物質を搬送して前記排気装置(F)により試料交換室(A)の外部に排出される。このため、試料(S)表面は洗浄される。この場合、試料(S)表面から放出された汚染物質は試料(S)表面近傍を流れる真空紫外光発生用ガスにより試料(S)表面から離れるので、前記放出された汚染物質が試料(S)表面に再付着することが防止される。
第1発明の形態2の試料洗浄装置は、前記第1発明の形態1において下記の構成要件(A04)を備えたことを特徴とする。
(A04)前記連通口(A2+8b;A2+8b′)に設けられて前記真空紫外光発生室(G)と前記試料交換室(A)との間を気密に遮断し且つ真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料交換室(A)側に透過させる真空紫外光透過部材(7)。
(第1発明の形態2の作用)
前記構成要件(A04)を備えた第1発明の形態2の試料洗浄装置では、前記連通口(A2+8b;A2+8b′)に設けられた真空紫外光透過部材(7)は、前記真空紫外光発生室(G)と前記試料交換室(A)との間を気密に遮断し且つ真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料交換室(A)側に透過させる。
したがって、試料(S)が配置された試料交換室(A)内を真空に排気した状態で、前記真空紫外光透過部材(7)を透過する真空紫外光により前記試料(S)を洗浄することができる。
第1発明の形態3の試料洗浄装置は、前記第1発明の形態2において下記の構成要件(A05)を備えたことを特徴とする。
(A05)前記連通口(A2+8b;A2+8b′)を連通させる連通位置と遮断する遮断位置との間で移動可能に設けられた前記真空紫外光透過部材(7)。
(第1発明の形態3の作用)
前記構成要件(A05)を備えた第1発明の形態3の試料洗浄装置では、前記連通口(A2+8b;A2+8b′)に設けられた前記真空紫外光透過部材(7)は、前記連通口(A2+8b;A2+8b′)を連通させる連通位置と遮断する遮断位置との間で移動可能である。したがって、試料観察室(B)の試料(S)を観察する装置の使用条件から、試料交換室(A)内に真空紫外光発生用ガスを導入することが好ましくない場合は、真空紫外光透過部材(7)を遮断位置に移動させて、試料観察を行うことができる。
第1発明の形態4の試料洗浄装置は、前記第1発明において下記の構成要件(A06)を備えたことを特徴とする。
(A06)前記真空紫外光発生室(G)と前記試料交換室(A)との間を気密に遮断し且つ真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料交換室(A)側に透過させる真空紫外光透過部材(7)。
(第1発明の形態4の作用)
前記構成要件(A06)を備えた第1発明の形態4の試料洗浄装置では、前記真空紫外光発生室(G)と前記試料交換室(A)との間を気密に遮断する真空紫外光透過部材(7)は真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料交換室(A)側に透過させる。この場合、試料(S)が配置された試料交換室(A)内を真空に排気した状態で前記試料(S)に真空紫外光を照射して試料(S)を洗浄することができる。
第2発明の試料洗浄装置は下記の構成要件(B01)〜(B03)を備えたことを特徴とする。
(B01)試料(S)を収容し且つ内部の気体を外部に排気する排気装置(F)を備えた試料収容室(A)、
(B02)試料洗浄用の真空紫外光を発生する真空紫外光発生室(G)と、真空紫外光発生室(G)内に配置した放電電極(13;13′)と、前記放電電極(13;13′)が放電したときに洗浄用真空紫外光を発生する真空紫外光発生用ガスを前記真空紫外光発生室(G)内に流入させるガス流入路(12a)と、前記真空紫外光発生室(G)内に流入した前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室(G)から流出させるガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)とを有し、前記真空紫外光発生室(G)で発生した試料洗浄用の真空紫外光を前記試料収容室(A)の内部に配置された試料(S)表面に照射する真空紫外光源(11)、
(B03)前記真空紫外光発生室(G)と前記試料収容室(A)との間を連通させる連通口(A2+8b;A2+8b′)であって、前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室(G)から試料収容室(A)に流出させる前記ガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)を形成し且つ前記真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料収容室(A)に入射させる光路を形成する前記連通口(A2+8b;A2+8b′)。
前記構成要件(B01)〜(B03)を備えた第2発明の試料洗浄装置では、ガス流入路(12a)から前記真空紫外光発生室(G)内に流入した真空紫外光発生用ガスは、前記連通口(A2+8b;A2+8b′)により形成されるガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)から試料収容室(A)に流出する。試料(S)を収容した試料収容室(A)は、排気装置(F)により内部の気体が外部に排気される。
真空紫外光発生室(G)内に配置した放電電極(13;13′)が放電したときに、真空紫外光発生室(G)内の前記真空紫外光発生用ガスは、洗浄用真空紫外光を発生する。
前記真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光は、前記試料収容室(A)との間を連通させる連通口(A2+8b;A2+8b′)を通って試料収容室(A)に入射する。前記連通口(A2+8b;A2+8b′)を通って前記試料収容室(A)に入射した試料洗浄用の真空紫外光は、試料収容室(A)内部に配置された試料(S)表面に照射される。このとき、試料(S)表面に付着した汚染物質は分解されて除去される。すなわち、試料(S)表面に付着した汚染物質は試料(S)表面から放出される。前記連通口(A2+8b;A2+8b′)により形成されるガス流出路(12b;A2+8b;A2+8b′)から試料収容室(A)に流入した真空紫外光発生用ガスは試料(S)の周囲を流れて、排気装置(F)により外部に排気される。この場合、試料(S)表面から放出された汚染物質は試料(S)表面近傍を流れる真空紫外光発生用ガスにより試料(S)表面から離れるので、前記放出された汚染物質が試料(S)表面に再付着することが防止される。
第2発明の形態1の試料洗浄装置は、前記第2発明において下記の構成要件(B04),(B05)を備えたことを特徴とする。
(B04)前記連通口(A2+8b;A2+8b′)に設けられて前記真空紫外光発生室(G)と前記試料収容室(A)との間を気密に遮断し且つ真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光を試料収容室(A)側に透過させる真空紫外光透過部材(7)、
(B05)前記連通口(A2+8b;A2+8b′)を連通させる連通位置と遮断する遮断位置との間で移動可能に設けられた前記真空紫外光透過部材(7)。
前記構成要件(B04),(B05)を備えた第2発明の形態1の試料洗浄装置では、前記連通口(A2+8b;A2+8b′)に設けられた真空紫外光透過部材(7)は、前記連通口(A2+8b;A2+8b′)を連通させる連通位置と遮断する遮断位置との間で移動する。前記真空紫外光透過部材(7)が前記連通位置にある場合には、前記第2発明と同様の作用を奏する。
この第2発明の形態1では、試料収容室(A)内に真空紫外光発生用ガスを導入することが好ましくない場合に、前記連通口(A2+8b;A2+8b′)に配置された前記真空紫外光透過部材(7)を前記遮断位置に移動させる。
前記真空紫外光透過部材(7)が前記遮断位置に有る場合には、試料(S)が収容された試料収容室(A)を排気装置(F)により真空にする。その状態で、真空紫外光発生室(G)で発生した真空紫外光は、真空紫外光透過部材(7)を透過して試料収容室(A)側に入射する。試料収容室(A)側に入射するした真空紫外光により試料(S)を洗浄することができる。
第3発明の試料洗浄方法は、放電電極(13;13′)を収容する真空紫外光発生室(G)と試料(S)を収容する試料収容室(A)との間に配置され且つ前記真空紫外光発生室(G)と前記試料収容室(A)とを連通状態にする連通位置と気密な遮断状態にする遮断位置との間で移動可能な真空紫外光透過部材(7)を前記連通位置に保持した状態で、前記真空紫外光発生室(G)と前記試料収容室(A)とに真空紫外光発生用ガスを流しながら前記放電電極(13;13′)の放電時に発生する真空紫外光を前記試料(S)表面に照射して試料(S)表面を洗浄することを特徴とする。
前記第3発明の試料洗浄方法では、放電電極(13;13′)を収容する真空紫外光発生室(G)と試料(S)を収容する試料収容室(A)との間に配置された真空紫外光透過部材(7)は、前記真空紫外光発生室(G)と前記試料収容室(A)とを連通状態にする連通位置と気密な遮断状態にする遮断位置との間で移動させることができる。
前記真空紫外光透過部材(7)を前記連通位置に保持した状態では、前記真空紫外光発生室(G)と前記試料収容室(A)とに真空紫外光発生用ガスを流しながら前記放電電極(13;13′)の放電時に発生する真空紫外光を前記試料(S)表面に照射して試料(S)表面を洗浄することができる。
この場合、試料(S)表面から放出された汚染物質は試料(S)表面近傍を流れる真空紫外光発生用ガスにより試料(S)表面から離れるので、前記放出された汚染物質が試料(S)表面に再付着することが防止される。
第4発明の試料洗浄方法は、真空紫外光発生用ガスの流路中に放電電極(13;13′)および試料(S)を配置し、前記放電電極(13;13′)の放電時に発生する真空紫外光を前記試料(S)表面に照射して試料(S)表面を洗浄することを特徴とする。
(第4発明の作用)
前記第4発明の試料洗浄方法では、真空紫外光発生用ガスの流路中に放電電極(13;13′)および試料(S)を配置し、前記放電電極(13;13′)の放電時に発生する真空紫外光を前記試料(S)表面に照射して試料(S)表面を洗浄する。この場合、真空紫外光が照射された試料(S)表面から分解除去された(放出された)汚染物質は、真空紫外光発生用ガスに搬送されて試料(S)表面から速やかに離れる。この場合、放出された汚染物質が試料(S)表面に再付着することが防止されるで、試料(S)表面の洗浄速度が高くなる。
(E01)真空紫外光照射による試料洗浄は、温度上昇や粒子衝撃を伴わないため、損傷せず且つ洗浄した試料表面を、表面観察装置で観察することができる。また、試料観察室に連通、遮断可能な試料交換室に真空紫外光源を設けたので、洗浄試料を大気中に取り出すことなく、試料観察室に搬送して試料表面の観測を行うことができる。このとき、試料交換室内部の照射洗浄も同時に行うことができる。
(E02)真空紫外光照射による試料洗浄は、温度上昇や粒子衝撃を伴わないため、試料表面を損傷せずに洗浄できる試料洗浄装置を提供することができる。
(E03)試料表面の周囲に真空紫外光発生用のガスを流しながら試料表面を洗浄する場合、洗浄した試料表面から放出された汚染物質を、速やかに試料表面から遠ざけることができる。このため、前記放出された汚染物質の試料への再付着を防止することができる。
(E04)試料収容室の汚染蓄積を防止するため試料洗浄と同時に試料収容室の洗浄を行うことができる。
図1は本発明の試料洗浄装置の実施例1の説明図である。
図1に示す実施例1の試料洗浄装置Uは、本発明を真空中で試料の表面分析を行う表面分析装置の真空の試料観察室Bおよび外部の大気に対して、連通、遮断可能に接続され且つ内部の気体を外部に排気する排気装置Fを有する試料交換室Aに適用した実施例である。すなわち、図1に示す実施例1の試料洗浄装置Uは、前記試料交換室Aと前記試料交換室A内に配置された試料Sを洗浄するための真空紫外光源11とを備えている。
前記試料Sを収容する試料交換室Aは、真空中で試料の表面分析を行う表面観察装置(オージェ電子分光装置(AES)、光電子分光装置(XPS)、電子顕微鏡等)の真空の試料観察室Bに仕切弁V1を介して接続されている。前記試料交換室Aは真空排気装置Fにより内部の気体が排気され、真空にされる。なお、前記試料観察室Bも図示しない排気装置により真空に排気される。
試料交換室Aの内部にはホルダ支持部材1が配置されており、ホルダ支持部材1の上面には試料ホルダHが着脱可能に支持される。試料ホルダHの上部には試料Sが着脱可能に支持されている。
試料交換室Aの外壁には開口A1が設けられており開口A1は仕切弁V2により外部に対して連通または遮断されるように構成されている。前記仕切弁V1が遮断状態で、前記開口A1を外部連通状態とすることにより、前記試料交換室A内と外部との間で試料ホルダHおよび試料Sの交換作業を行うことができる。
前記外筒3の外周面には円筒状のスライダ6が左右にスライド可能且つ軸回りに回転可能に装着されている。スライダ6の内周面には円周方向に離れて配置した複数の永久磁石が固定されている。
したがって、前記仕切弁V1を開いた状態で前記スライダ6を左右に移動させることにより、試料ホルダHを試料交換室Aから試料観察室Bに搬送したり、逆方向に搬送したりすることができる。前記試料観察室Bに搬送された試料ホルダHは試料観察室Bの試料ステージ(図示せず)に着脱可能に装着る。前記図示しない試料ステージに装着された試料ホルダHに保持された試料Sの表面は図示しない表面観察装置(オージェ電子分光装置(AES)、光電子分光装置(XPS)、電子顕微鏡等)により観察することができる。
前記円形の上壁開口A2および前記ガイド貫通口8bにより連通口(A2+8b)が構成されており、前記連通口(A2+8b)は、その上方のランプ室(真空紫外光発生室)G(後述)と下方の前記試料交換室Aとを連通させる。
前記ガイド溝8a内に左右方向にスライド可能に支持された真空紫外光透過部材7は、リング部材7aと、リング部材7aにより外周縁を支持された紫外光透過部7bと、前記リング部材7aの右端部に連通された右方に延びる操作ロッド7cと、前記操作ロッド7cの右端部に設けたハンドル部7dとを有している。真空紫外光透過部材7は前記ハンドル部7dを左右方向に移動操作することにより、図1に示す遮断位置と、図1の状態から右方に移動した連通位置との間で移動可能である。
前記真空紫外光透過部材7は、その上方のランプ室(真空紫外光発生室)G(後述)と下方の試料交換室Aとの間の真空遮断バルブと光透過窓との機能を兼ね備えた部材である。この真空紫外光透過部材7を前記遮断位置と連通位置との間で移動させることにより、ランプ室Gと試料交換室Aの雰囲気を同じにしたり、独立に制御したりすることができる。
前記放電電極13は、円板状誘電体13aと、前記円板状誘電体13aの内部に埋設された円形電極13bと、前記円板状誘電体13aの下面に固定された網目状電極13cとを有している。網目状電極13cは前記円板状誘電体13aで薄く覆われた金属電極および覆われていない金属電極等を用いることができる。網目状電極13cは円板状誘電体13aの表面に密着または数mmの間隔をあけて配置することができる。
前記電極保持部材15の内部には棒状の給電用電極部材16が埋設されている。前記円形電極13bには給電装置Eから給電用電極部材16を介して高電圧が印加されている。
前記放電電極13の下方にはランプ室Gが形成されている。
前記ランプ室Gにエキシマガスを流しながら、前記放電電極13を放電させると、網目状電極13c部分に放電が生じる。前記放電電極13の放電時にランプ室G内のエキシマガス(真空紫外光発生用ガス)は真空紫外光を発生する。この真空紫外光は試料交換室Aに配置された試料Sを照射した時に試料表面の汚染物質を分解除去する。すなわち、試料表面の汚染物質は、前記真空紫外光が照射されると、試料表面から放出される。
真空紫外光ランプ11の発光部となる放電電極13の網目状電極13c部分の大きさは試料Sのみを照射するには直径10mmもあれば十分であるが、本実施例1では試料Sだけでなく、試料ホルダH、それを支持するホルダ支持部材1および試料交換室Aの内壁を十分に照射するために面発光型の真空紫外光ランプ11を使用している。本実施例1の面発光型の真空紫外光ランプ11は、電極間隔をできるだけ接近させ、網目状電極13cを円板状誘電体13aの内側表面上から10mmの範囲内に設置することが好ましい。
本実施例1では、円筒壁12の大きさ(ランプ容器の大きさ)は直径60mmで試料交換室Aに標準的に使用されている真空装置用の規格フランジの外径114mmに適合するものを使用した。網目状電極13cはメッシュ状のステンレス電極を円板状誘電体13aに密着して配置した。ランプ空間は直径60mm、高さ10mmである。エキシマガスとしてはアルゴンを用いた。126nmの真空紫外光出力は試料交換室A入射直後の位置で2mW/cm2であった。
前記構成を備えた実施例1の試料洗浄装置では、真空紫外光透過部材7は、図1に示す遮断位置(ランプ室Gと試料交換室Aとの連通口(A2+8b)を遮断する位置と、前記連通口(A2+8b)を連通させる連通位置(遮断位置(図1に示す位置)から右方に移動した位置)との間で移動可能である。
(真空紫外光透過部材7が前記遮断位置にあるときの実施例1の作用)
前記真空紫外光透過部材7が図1に示す遮断位置に移動した状態では、試料Sが配置されている試料交換室A内を真空に排気する。そして、ランプ室G内にエキシマガス(真空紫外光発生用ガス)を流しながら、放電電極13を放電させる。この放電時に、ランプ室G内のエキシマガスは試料洗浄用の真空紫外光を発生する。このとき発生した真空紫外光は、真空紫外光透過部材7の紫外光透過部7bを透過して試料交換室A内を照射する。真空紫外光が照射した試料交換室A内部の試料Sやその他の部材の表面に付着していた汚染物質は分解除去される。すなわち、試料Sやその他の部材の表面から汚染物質が放出される。この汚染物質は真空排気装置Fにより試料交換室Aの外部に排気される。
前記真空紫外光透過部材7が図1に示す遮断位置から右方の連通位置に移動した状態では、ランプ室Gと試料交換室Aとは前記連通口(A2+8b)により連通される。
その状態で、試料Sが配置されている試料交換室A内を真空に排気し且つランプ室G内にエキシマガス(真空紫外光発生用ガス)を流しながら、放電電極13を放電させる。この放電時に、ランプ室G内のエキシマガスは試料洗浄用の真空紫外光を発生する。このとき、ランプ室Gに流入したエキシマガスは前記連通口(A2+8b)を通って、試料交換室Aに流入し、排気装置Fにより試料交換室A外部に排気される。前記放電時にランプ室G内で発生した真空紫外光は、前記連通口(A2+8b)を通って試料交換室A内を照射する。真空紫外光が照射した試料交換室A内部の試料Sやその他の部材の表面に付着していた汚染物質は分解除去される。すなわち、試料Sやその他の部材の表面から汚染物質が放出される。この汚染物質は試料Sの近傍を流れるエキシマガスと共に、真空排気装置Fにより試料交換室Aの外部に排気される。
なお、試料交換室A内に大気圧より少し大きいガス圧のエキシマガスを充填し、前記排気装置Fを大気連通状態として、前記エキシマガスを大気に自然放出しながら資料洗浄を行うこともできる。
図2は本発明の試料洗浄装置の実施例2の説明図である。
なお、この図2に示す実施例2の説明において、前記実施例1の図1に示す構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例2は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図2において、試料交換室Aの上壁の上面にはドーナツ状連結部材8′が支持されており、ドーナツ状連結部材8′の中央部には連結部材連通口8b′が形成されている。円形の上壁開口A2と前記連結部材連通口8b′とにより、上方のランプ室Gと下方の試料交換室Aとを連通させる連通口(A2+8b′)が形成されている。
この実施例2のその他の構成は前記実施例1と同様である。
この実施例2の作用は前記実施例1の真空紫外光透過部材7が連通位置(図1に示す遮断位置から右方に移動した位置)にあるときの実施例1の作用と同様である。
図3は本発明の試料洗浄装置の実施例3の説明図である。
なお、この図3に示す実施例3の説明において、前記実施例1の図1に示す構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例3は、下記の点で前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図3において、試料交換室Aの上壁の上面にはドーナツ状連結部材8′が支持されており、ドーナツ状連結部材8′の中央部には連結部材連通口8b′が形成されている。前記ドーナツ状連結部材8′の上面には円形の真空紫外光透過部材7′が連結されている。真空紫外光透過部材7′は、前記実施例1と同様のリング部材7aと、リング部材7aにより外周縁を支持された円形の紫外光透過部7bとを有している。
前記真空紫外光透過部材7′の上面には前記実施例1と同様の真空紫外光ランプ11が連結されている。
この実施例3のその他の構成は前記実施例1と同様である。
この実施例3の作用は前記実施例1の真空紫外光透過部材7が遮断位置(図1に示す位置)にあるときの実施例1の作用と同様である。
図4は本発明の試料洗浄装置の実施例4の説明図である。
なお、この図4に示す実施例4の説明において、前記実施例3の図3に示す構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例4は、下記の点で前記実施例3と相違しているが、他の点では前記実施例3と同様に構成されている。
図4において、放電電極13′は、円板状誘電体13a′と、前記円板状誘電体13aの内部に平面上に並んで埋設された複数の棒状電極13b′とを有している。前記放電電極13′および円筒壁12の上面には円板状カバープレート14′が連結されている。
前記放電電極13′の平面上に並んで配置された複数の棒状電極13b′には、並んだ順に交互に、給電装置E′から−(マイナス)の高電圧または+(プラス)の高電圧が印加される。前記棒状電極13b′が埋め込まれた円板状誘電体13a′の下面はエキシマガスに曝され、放電を生じさせるようになっている。前記複数の棒状電極13b′に電圧が印加されると放電電極13′の下面(円形誘電体13a′の下面)に沿って放電が生じる。この放電によりランプ室G内を流れるエキシマガスが洗浄用の真空紫外光を発生する。
この実施例4の試料洗浄装置の作用は前記実施例3と同様である。
図5は本発明の試料洗浄装置の実施例5の説明図である。
なお、この図5に示す実施例5の説明において、前記実施例4の図4に示す構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
この実施例5は、下記の点で前記実施例4と相違しているが、他の点では前記実施例4と同様に構成されている。
図4において、放電電極13′の平面上に並んで配置された複数の棒状電極13b′には、並んだ順に交互に、給電装置E1またはE2から−(マイナス)の高電圧または+(プラス)の高電圧が印加される。前記複数の棒状電極13b′に電圧が印加されると放電電極13′の下面(円形誘電体13a′の下面)に沿って放電が生じる。この放電によりランプ室G内を流れるエキシマガスが洗浄用の真空紫外光を発生する。
この実施例5の試料洗浄装置の作用は前記実施例4と同様である。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
(H01)本発明は、真空中で試料の表面分析を行う表面分析装置の真空の試料観察室に連通、遮断可能に接続された試料交換室だけでなく、真空の試料観察室に連通、遮断可能に接続されていない試料収容室であって、真空紫外光源で使用する真空紫外光発生用ガスが流入する前記試料収容室に配置された試料を洗浄する際にも使用可能である。
(H02)真空紫外光発生用ガスはAr以外の種々のガスを使用可能である。
B…試料観察室、
F…排気装置、
G…真空紫外光発生室、
S…試料、
7…真空紫外光透過部材、
11…真空紫外光源(真空紫外光ランプ)
12a…ガス流入路、
13;13′…放電電極、
A2+8b;A2+8b′…連通口、
A2+8b;A2+8b′;12b…ガス流出路。
Claims (9)
- 下記の構成要件(A01),(A02)を備えた試料洗浄装置、
(A01)真空中で試料の表面分析を行う表面分析装置の真空の試料観察室および外部の大気に対して、連通、遮断可能に接続され且つ内部の気体を外部に排気する排気装置を備えた試料交換室、
(A02)試料洗浄用の真空紫外光を発生する真空紫外光発生室と、真空紫外光発生室内に配置した放電電極と、前記放電電極が放電したときに洗浄用真空紫外光を発生する真空紫外光発生用ガスを前記真空紫外光発生室内に流入させるガス流入路と、前記真空紫外光発生室内に流入した前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室から流出させるガス流出路とを有し、前記真空紫外光発生室で発生した試料洗浄用の真空紫外光を前記試料交換室の内部に配置された試料表面に照射する真空紫外光源。 - 下記の構成要件(A03)を備えた請求項1記載の試料洗浄装置、
(A03)前記真空紫外光発生室と前記試料交換室との間を連通させる連通口であって、前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室から試料交換室に流出させるガス流出路を形成し且つ前記真空紫外光発生室で発生した真空紫外光を試料交換室に入射させる光路を形成する前記連通口。 - 下記の構成要件(A04)を備えた請求項2記載の試料洗浄装置、
(A04)前記連通口に設けられて前記真空紫外光発生室と前記試料交換室との間を気密に遮断し且つ真空紫外光発生室で発生した真空紫外光を試料交換室側に透過させる真空紫外光透過部材。 - 下記の構成要件(A05)を備えた請求項3記載の試料洗浄装置、
(A05)前記連通口を連通させる連通位置と遮断する遮断位置との間で移動可能に設けられた前記真空紫外光透過部材。 - 下記の構成要件(A06)を備えた請求項1記載の試料洗浄装置、
(A06)前記真空紫外光発生室と前記試料交換室との間を気密に遮断し且つ真空紫外光発生室で発生した真空紫外光を試料交換室側に透過させる真空紫外光透過部材。 - 下記の構成要件(B01)〜(B03)を備えた試料洗浄装置、
(B01)試料を収容し且つ内部の気体を外部に排気する排気装置を備えた試料収容室、
(B02)試料洗浄用の真空紫外光を発生する真空紫外光発生室と、真空紫外光発生室内に配置した放電電極と、前記放電電極が放電したときに洗浄用真空紫外光を発生する真空紫外光発生用ガスを前記真空紫外光発生室内に流入させるガス流入路と、前記真空紫外光発生室内に流入した前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室から流出させるガス流出路とを有し、前記真空紫外光発生室で発生した試料洗浄用の真空紫外光を前記試料収容室の内部に配置された試料表面に照射する真空紫外光源、
(B03)前記真空紫外光発生室と前記試料収容室との間を連通させる連通口であって、前記真空紫外光発生用ガスを真空紫外光発生室から試料収容室に流出させるガス流出路を形成し且つ前記真空紫外光発生室で発生した真空紫外光を試料収容室に入射させる光路を形成する前記連通口。 - 下記の構成要件(B04),(B05)を備えた請求項6記載の試料洗浄装置、
(B04)前記連通口に設けられて前記真空紫外光発生室と前記試料収容室との間を気密に遮断し且つ真空紫外光発生室で発生した真空紫外光を試料収容室側に透過させる真空紫外光透過部材、
(B05)前記連通口を連通させる連通位置と遮断する遮断位置との間で移動可能に設けられた前記真空紫外光透過部材。 - 放電電極を収容する真空紫外光発生室と試料を収容する試料収容室との間に配置され且つ前記真空紫外光発生室と前記試料収容室とを連通状態にする連通位置と気密な遮断状態にする遮断位置との間で移動可能な真空紫外光透過部材を前記連通位置に保持した状態で、前記真空紫外光発生室と前記試料収容室とに真空紫外光発生用ガスを流しながら前記放電電極の放電時に発生する真空紫外光を前記試料表面に照射して試料表面を洗浄する試料洗浄方法。
- 真空紫外光発生用ガスの流路中に放電電極および試料を配置し、前記放電電極の放電時に発生する真空紫外光を前記試料表面に照射して試料表面を洗浄する試料洗浄方法。
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