JP2013510949A - ビーム処理システムに対するガス送達 - Google Patents
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Abstract
Description
・複数の処理ガスを供給する複数のガス源と、
・複数のガス源のそれぞれのガス源に結合され、試料室の外部に配置された流量制御弁であり、対応するガス源からのガスの流量を調整する流量制御弁と、
・複数のガス源のそれぞれのガス源に結合され、試料室の内部に配置された遮断弁と、
・一組の第1のガス導管であり、それぞれの第1のガス導管が、1つの流量制御弁から対応する遮断弁へガスを導く一組の第1のガス導管と、
・一組の第2のガス導管であり、それぞれの第2のガス導管が、対応する遮断弁から試料室環境内へガスを導く一組の第2のガス導管と
を備えるガス注入システムを含む。
・制御された環境内の加工物を処理する試料室と、
・ガス注入システムであり、
・処理ガスを供給するガス源、
・試料室の外部に配置された流量制御弁であり、ガス源からの処理ガスの流量を調整する流量制御弁、
・試料室の内部に配置された遮断弁、
・流量制御弁から遮断弁まで延びる第1の導管、および
・遮断弁から試料室環境まで延びる第2の導管
を含むガス注入システムと、
・処理ガスと加工物の表面との間の反応を開始させることによって加工物を処理するビームを供給するビーム源と
を備えるマイクロビーム処理システムを含むことができる。
・複数のガス源と、
・複数のガス源のそれぞれに結合され、試料室の外部に配置された流量制御弁であり、ガス源からのガスの流れを低減させる流量制御弁と、
・複数のガス源のそれぞれに結合され、真空室の内部に配置された遮断弁と、
・流量制御弁から遮断弁まで延びる第1の導管と、
・遮断弁から試料室まで延びる第2の導管と
を含む。
・第1のガス源から第1のガスを供給すること、
・第1のガス流を、試料室の外部の第1のガス流制御弁に通すこと、
・第1のガスを、オリフィスを通して試料室に注入すること、
・第1のガス流制御弁を使用して、試料室内の第1のガスの圧力を制御すること、
・試料室内の加工物を処理するために、加工物に向かってビームを導くこと、
・試料室内に配置された第1の遮断弁を使用して、試料室への第1のガスの流入を止めること、
・第2のガス源からガスを供給すること、
・第2のガスを、試料室の外部の第2のガス流制御弁に通すこと、
・第2のガスを、オリフィスを通して試料室に注入すること、
・第2のガス流制御弁を使用して、試料室内の第2のガスの圧力を制御すること、
・試料室内の加工物を処理するために、加工物に向かってビームを導くこと、および
・試料室内に配置された第1の遮断弁を使用して、試料室への第1のガスの流入を止めること
を含む方法を含むことができる。
・密封膜を有するボトルであり、処理ガスを生成する固体または液体材料を含むボトルを用意すること
を含み、この膜が、固体または液体材料をボトルの中に維持し、
・ボトルからノズルへの前駆体ガスの流れを制御する弁にガス導管によって接続された中空管を、ボトルに挿入することを含み、
この管の挿入が、膜を貫いてガスが流れることを可能にし、
・ノズルからのガスを真空室内の試料の表面に導くことを含む方法を含むことができる。
Claims (28)
- 環境が制御された試料室を有するマイクロビーム処理システムに複数の処理ガスを供給するガス注入システムであって、
複数の処理ガスを供給する複数のガス源と、
前記複数のガス源のそれぞれのガス源に結合され、前記試料室の外部に配置された流量制御弁であり、対応する前記ガス源からのガスの流量を調整する流量制御弁と、
前記複数のガス源のそれぞれのガス源に結合され、前記試料室の内部に配置された遮断弁と、
一組の第1のガス導管であり、それぞれの第1のガス導管が、1つの前記流量制御弁から対応する前記遮断弁へガスを導く一組の第1のガス導管と、
一組の第2のガス導管であり、それぞれの第2のガス導管が、対応する前記遮断弁から前記試料室環境内へガスを導く一組の第2のガス導管と
を備えるガス注入システム。 - 全ての前記第2のガス導管が、前記処理ガスを試料に向かって導く共通のノズルにガスを供給する、請求項1に記載のガス注入システム。
- 前記試料室の外部に配置された気密キャビネットをさらに備え、前記気密キャビネットが、前記流量制御弁と、前記複数のガス源のうちの少なくとも一部のガス源とを含む、請求項1に記載のガス注入システム。
- 前記複数のガス源が、室温で固体の材料および室温で液体の材料を含む、請求項1に記載のガス注入システム。
- 環境が制御された試料室に処理ガスを供給するマイクロビーム処理システムであって、
制御された環境内の加工物を処理する試料室と、
ガス注入システムであって、
処理ガスを供給するガス源、
前記試料室の外部に配置された流量制御弁であり、前記ガス源からの前記処理ガスの流量を調整する流量制御弁、
前記試料室の内部に配置された遮断弁、
前記流量制御弁から前記遮断弁まで延びる第1の導管、および
前記遮断弁から前記試料室環境まで延びる第2の導管
を含むガス注入システムと、
前記処理ガスと前記加工物の表面との間の反応を開始させることによって前記加工物を処理するビームを供給するビーム源と
を備えるマイクロビーム処理システム。 - 前記流量制御弁が、開位置と閉位置とを交互に繰り返すことによって流体の流れを制御するように適合されたサイクリング弁である、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記流量制御弁が、毎秒1回よりも速い速度で前記開位置と前記閉位置とを交互に繰り返すように適合された、請求項6に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記流量制御弁が、パルス幅変調された電気信号によって駆動される、請求項6に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記遮断弁が、開位置と閉位置とを交互に繰り返すことによって流体の流れを制御するように適合されたサイクリング弁である、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記流量制御弁および遮断第2弁の動作を制御するコントローラをさらに備え、前記コントローラが、前記第1の弁を使用して前記処理ガスの流量を調整し、前記第2弁を遮断弁として使用するようにプログラムされた、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記流量制御弁の動作を制御するコントローラをさらに備え、前記コントローラが、各サイクル中の前記弁が開いている時間の長さを制御することによって、前記試料室のガス圧の増大速度を制御するようにプログラムされ、1秒あたりのサイクル数を制御することによって、前記試料室内の圧力を制御するようにプログラムされた、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記ビーム源が、荷電粒子ビーム・カラムまたはレーザ・システムを備える、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記流量制御弁が、弁を開閉させる電磁石をプランジャに備える、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記流量制御弁が圧電マイクロバルブを備える、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記ガス注入システムが、前記試料室の外部に配置された気密キャビネットを含み、前記気密キャビネットが、前記ガス源および前記流量制御弁を含む、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記試料室内の前記試料に前記処理ガスを導くノズルをさらに備える、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記処理ガスが、前駆体ガス、キャリヤ・ガスまたは浄化ガスを含む、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記ガス注入システムが、
複数のガス源と、
前記複数のガス源のそれぞれに結合され、前記試料室の外部に配置された流量制御弁であり、前記ガス源からのガスの流れを低減させる流量制御弁と、
前記複数のガス源のそれぞれに結合され、前記真空室の内部に配置された遮断弁と、
前記流量制御弁から前記遮断弁まで延びる第1の導管と、
前記遮断弁から前記試料室まで延びる第2の導管と
を含む、請求項5に記載のマイクロビーム処理システム。 - 前記試料室の外部に配置された気密キャビネットをさらに備え、前記気密キャビネットが、前記流量制御弁と、前記複数のガス源のうちの少なくとも1つとを含む、請求項18に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記ガス源のうちの少なくとも1つが、前記キャビネットの外部に配置されたタンクを含む、請求項19に記載のマイクロビーム処理システム。
- 前記気密キャビネット内にある前記ガス源のうちの少なくとも1つのガス源が、密封膜を有するボトルを含み、前記ボトルが、処理ガスを生成する固体または液体材料を含む、請求項19に記載のマイクロビーム処理システム。
- ガス源と、試料室内へガスを導入するためのオリフィスとを含むマイクロビーム・システムに前駆体ガスを供給する方法であって、
第1のガス源から第1のガスを供給すること、
前記第1のガス流を、前記試料室の外部の第1のガス流制御弁に通すこと、
前記第1のガスを、オリフィスを通して前記試料室に注入すること、
前記第1のガス流制御弁を使用して、前記試料室内の前記第1のガスの圧力を制御すること、
前記試料室内の加工物を処理するために、前記加工物に向かってビームを導くこと、
前記試料室内に配置された第1の遮断弁を使用して、前記試料室への前記第1のガスの流入を止めること、
第2のガス源からガスを供給すること、
前記第2のガスを、前記試料室の外部の第2のガス流制御弁に通すこと、
前記第2のガスを、前記オリフィスを通して前記試料室に注入すること、
前記第2のガス流制御弁を使用して、前記試料室内の前記第2のガスの圧力を制御すること、
前記試料室内の前記加工物を処理するために、前記加工物に向かってビームを導くこと、および
前記試料室内に配置された第1の遮断弁を使用して、前記試料室への前記第1のガスの流入を止めること
を含む方法。 - 前記第1のガスの流れを制御すること、または前記第2のガスの流れを制御することが、サイクリング弁を使用して、前記第1または前記第2のガスの流れを調整することを含む、請求項22に記載の方法。
- サイクリング弁を使用することが、毎秒1回よりも速い速度で前記弁を反復させることを含む、請求項23に記載の方法。
- 前記第1の弁が、パルス幅変調された電気信号によって駆動される、請求項22に記載の方法。
- 処理ガスを生成する固体または液体材料を含む膜を有するボトルを備える、マイクロビーム・システム用のガス源。
- マイクロビーム・システムに前駆体ガスを供給する方法であって、
密封膜を有するボトルであり、処理ガスを生成する固体または液体材料を含むボトルを用意すること
を含み、前記膜が、前記固体または液体材料を前記ボトルの中に維持し、
前記ボトルからノズルへの前駆体ガスの流れを制御する弁にガス導管によって接続された中空管を、前記ボトルに挿入することを含み、
前記管の前記挿入が、前記膜を貫いてガスが流れることを可能にし、
前記ノズルからのガスを真空室内の試料の表面に導くことを含む方法。 - 前記前駆体ガスを分解するために、前記試料に向かってビームを導くことをさらに含む、請求項27に記載の方法。
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