JP2015046338A - Cleaning device - Google Patents

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塚 心 尋 小
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谷 川 史 憲 長
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cleaning device capable of uniform cleaning of a sample observed by a scanning electron microscope.SOLUTION: A sample observation 14a is exposed uniformly to a plasma space 16 generated above an electrode 4, by arranging rods 25 on the first bottom wall 2b of a processing chamber 1 near the electrode 4 at a predetermined interval, and then fitting the dovetail groove 22f of a dovetail groove holder 22 and the rod 25. Furthermore, since the sample observation 14a is arranged near the electrode 4 in the plasma space 16 where the density of ions, ozone, radicals, and the like, is high, it is strongly affected by chemical reaction with ions, ozone, radicals, and the like, and thereby is cleaned efficiently.

Description

本発明は、電子顕微鏡等の試料等をクリーニングする装置に関する。   The present invention relates to an apparatus for cleaning a sample such as an electron microscope.

透過電子顕微鏡や走査電子顕微鏡等の電子顕微鏡での試料観察において、試料表面に汚れ(カーボン、金属、油脂、水分、酸化物等)が付着していると試料の観察・分析等に支障を来すことは良く知られていることである。   When observing a sample with an electron microscope such as a transmission electron microscope or a scanning electron microscope, dirt (carbon, metal, oil, fat, moisture, oxide, etc.) adheres to the sample surface, which hinders the observation and analysis of the sample. It is well known.

この様な問題を避けるために、一般的に、観察に先立って試料表面をクリーニングしている。   In order to avoid such problems, the sample surface is generally cleaned prior to observation.

クリーニング装置は、試料をグロー放電で発生させたプラズマ空間中に配置し、イオン、オゾン、ラジカル等との化学反応によって試料表面に付着した汚れを除去している。また、試料を保持した状態で試料ホルダごとクリーニング装置に入れて試料と共に試料ホルダのクリーニングが行える装置もある(例えば、特許文献1参照)。   The cleaning device arranges a sample in a plasma space generated by glow discharge, and removes dirt adhering to the sample surface by a chemical reaction with ions, ozone, radicals, and the like. In addition, there is an apparatus that can clean the sample holder together with the sample by putting the sample holder together with the sample while holding the sample (see, for example, Patent Document 1).

図1に従来のクリーニング装置を示す。図1(a)は正面図、図1(b)は図1(a)を点線AA′から矢印の方向を見た断面図である。   FIG. 1 shows a conventional cleaning device. 1A is a front view, and FIG. 1B is a cross-sectional view of FIG. 1A viewed from the dotted line AA ′ in the direction of the arrow.

従来のクリーニング装置における処理室1は、処理室の側面である処理室側壁2aと、処理室の底面である処理室第一底壁2bおよび処理室第二底壁2cとで構成される処理室壁2によって囲まれた空間である。処理室第二底壁2cは、絶縁体3を介して電極4を支持している。また、電極4は、処理室第一底壁2bと僅かな隙間5を空けて、同一面の高さに配置されている。さらに、処理室1は視認可能なガラス等の材料で構成された蓋6を処理室側壁2aに乗せることにより、密閉された空間となる。蓋6は取り外し可能であり、処理室側壁2aとの接触部分にはOリング7が設けられている。また、処理室の排気を行う排気手段(真空ポンプ)10と、流量調整用バルブ11で流量調整可能なガス供給手段(ガスボンベ)12が処理室1に接続されている。   A processing chamber 1 in a conventional cleaning apparatus includes a processing chamber side wall 2a that is a side surface of the processing chamber, and a processing chamber first bottom wall 2b and a processing chamber second bottom wall 2c that are bottom surfaces of the processing chamber. It is a space surrounded by the wall 2. The processing chamber second bottom wall 2 c supports the electrode 4 through the insulator 3. The electrode 4 is disposed at the same level with a slight gap 5 from the first bottom wall 2b of the processing chamber. Furthermore, the processing chamber 1 becomes a sealed space by placing a lid 6 made of a visible material such as glass on the processing chamber side wall 2a. The lid 6 can be removed, and an O-ring 7 is provided at a contact portion with the processing chamber side wall 2a. An exhaust unit (vacuum pump) 10 for exhausting the processing chamber and a gas supply unit (gas cylinder) 12 whose flow rate can be adjusted by a flow rate adjusting valve 11 are connected to the processing chamber 1.

処理室側壁2aには、透過電子顕微鏡(TEM)試料8を先端に保持したTEM試料ホルダ9を挿入するための挿入孔が設けられている。TEM試料ホルダ9は、処理室側壁2aの一部として処理室壁2の役割も担っている。TEM試料8のクリーニングを行う場合、電極4の上空にTEM試料8が位置するようTEM試料ホルダ9を挿入孔に挿入する。   The processing chamber side wall 2a is provided with an insertion hole for inserting a TEM sample holder 9 holding a transmission electron microscope (TEM) sample 8 at the tip. The TEM sample holder 9 also serves as the processing chamber wall 2 as a part of the processing chamber side wall 2a. When cleaning the TEM sample 8, the TEM sample holder 9 is inserted into the insertion hole so that the TEM sample 8 is positioned above the electrode 4.

さらに、従来のクリーニング装置には、電極4と処理室壁2との間に交流電圧を印加するための交流電源13が設けられている。交流電源13の処理室壁側はグランドに接続される。   Further, the conventional cleaning apparatus is provided with an AC power source 13 for applying an AC voltage between the electrode 4 and the processing chamber wall 2. The processing chamber wall side of the AC power supply 13 is connected to the ground.

この様な構成の装置において、試料観察面14aを有する走査電子顕微鏡(SEM)の試料14を試料支持面15aで保持したSEM試料ホルダ15を処理室1に入れてクリーニングを行うことがある。SEMの試料14をクリーニングする際には、処理室側壁2aの挿入孔にTEM試料ホルダ9と同型のダミーTEM試料ホルダを挿入して挿入孔を塞いでおく。   In the apparatus having such a configuration, the SEM sample holder 15 holding the sample 14 of the scanning electron microscope (SEM) having the sample observation surface 14a on the sample support surface 15a may be put into the processing chamber 1 for cleaning. When cleaning the SEM sample 14, a dummy TEM sample holder of the same type as the TEM sample holder 9 is inserted into the insertion hole of the processing chamber side wall 2a to close the insertion hole.

そして、オペレータがタイマーにより処理時間をセットした後、クリーニングのスタートを指示すると、クリーニング装置は、まず、真空ポンプ10によって処理室1の排気を行った後、排気は継続させつつ流量調整用バルブ11によってガスボンベ12から処理室1へのガス導入を行い、排気とガス供給のバランスを取って、処理室1を35〜40Pa程度の圧力に維持した状態にする。この時、処理室1の圧力が処理室1の外(大気圧)よりも低いため、蓋6は処理室1の内側に押圧される。このため、試料クリーニング中の蓋6は、処理室壁2から取り外しできなくなる。   When the operator sets the processing time using a timer and then instructs the start of cleaning, the cleaning device first evacuates the processing chamber 1 with the vacuum pump 10, and then continues the evacuation and continues the evacuation. Thus, gas is introduced from the gas cylinder 12 into the processing chamber 1 to balance the exhaust and gas supply, and the processing chamber 1 is maintained at a pressure of about 35 to 40 Pa. At this time, since the pressure in the processing chamber 1 is lower than the outside (atmospheric pressure) of the processing chamber 1, the lid 6 is pressed inside the processing chamber 1. For this reason, the lid 6 during sample cleaning cannot be removed from the processing chamber wall 2.

次に、クリーニング装置は、交流電源13を作動させて300V程度の電圧を電極4に印加し、グロー放電を発生させる。すると、電極4上にプラズマ空間16が発生し、プラズマ空間16にある試料14の試料観察面14aとSEM試料ホルダ15の表面に付着した汚れがプラズマ空間16のイオン、オゾン、ラジカル等との化学反応によってクリーニングされる。   Next, the cleaning device operates the AC power supply 13 and applies a voltage of about 300 V to the electrode 4 to generate glow discharge. Then, a plasma space 16 is generated on the electrode 4, and dirt adhering to the sample observation surface 14 a of the sample 14 in the plasma space 16 and the surface of the SEM sample holder 15 chemistry with ions, ozone, radicals, etc. in the plasma space 16. It is cleaned by reaction.

特開2002−162324号公報JP 2002-162324 A

このようなクリーニング装置で走査電子顕微鏡の試料をクリーニングする場合、走査電子顕微鏡観察用の試料ホルダを置く位置や向きによって、プラズマ空間16に晒される試料観察面14aの当たり方が一定ではなくなってしまう。   When the sample of the scanning electron microscope is cleaned with such a cleaning device, the manner in which the sample observation surface 14a exposed to the plasma space 16 is exposed is not constant depending on the position and orientation of the sample holder for observation of the scanning electron microscope. .

また、図1の様に構成したクリーニング装置の場合、電極4の面積が処理室壁2の面積に比べて小さいため、プラズマと電極4との間の電位差がプラズマと処理室壁2との間の電位差より大きくなり、プラズマ空間16の領域は電極4に近い場所に偏り、電極4付近ほどイオン、オゾン、ラジカル等の密度が高くなる。   Further, in the case of the cleaning device configured as shown in FIG. 1, since the area of the electrode 4 is smaller than the area of the processing chamber wall 2, the potential difference between the plasma and the electrode 4 is between the plasma and the processing chamber wall 2. The region of the plasma space 16 is biased to a location close to the electrode 4, and the density of ions, ozone, radicals, and the like increases in the vicinity of the electrode 4.

このため、試料観察面14aの処理には、SEM試料ホルダ15の置く位置や向きによって、クリーニングの効果に差が生じてしまい、試料観察面14aの均一なクリーニングが困難であった。   Therefore, in the processing of the sample observation surface 14a, the cleaning effect varies depending on the position and orientation of the SEM sample holder 15, and it is difficult to uniformly clean the sample observation surface 14a.

さらに、TEM試料ホルダ9とSEM試料ホルダ15の両方のクリーニングが行える装置では、TEM試料ホルダ9もしくはダミーTEM試料ホルダが電極4の上部に常に位置している。このため、試料観察面14aを電極4に対して平行に維持するために、SEM試料ホルダ15を処理室の上部もしくは蓋側で保持することはTEM試料ホルダ9もしくはダミーTEM試料ホルダとの位置関係により難しい。   Further, in an apparatus capable of cleaning both the TEM sample holder 9 and the SEM sample holder 15, the TEM sample holder 9 or the dummy TEM sample holder is always positioned above the electrode 4. For this reason, in order to keep the sample observation surface 14a parallel to the electrode 4, holding the SEM sample holder 15 on the upper side of the processing chamber or on the lid side is a positional relationship with the TEM sample holder 9 or the dummy TEM sample holder. More difficult.

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、走査電子顕微鏡の観察に用いられる試料表面の汚れが均一にクリーニングされるクリーニング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a cleaning apparatus that can uniformly clean the surface of a sample used for observation with a scanning electron microscope.

上記目的を達成する本発明のクリーニング装置は、排気手段に接続されたチャンバーにガス供給手段からガスを供給し、前記チャンバーと前記チャンバー底面に位置する前記チャンバーから絶縁された電極との間に設けた電源により、前記チャンバーと前記電極に電圧を印加して放電を起こし、前記チャンバー内にプラズマ空間を発生させ、前記プラズマ空間で試料と前記試料を試料支持面で保持する試料ホルダをクリーニングするクリーニング装置において、前記試料ホルダは、前記チャンバーに係合する係合部を備え、前記チャンバーは、前記試料ホルダの前記試料支持面が前記電極の中心に向かって前記試料ホルダを立てて保持するために、前記試料ホルダの前記係合部を係止する係止部を備えたことを特徴とする。   The cleaning device of the present invention that achieves the above object supplies gas from a gas supply means to a chamber connected to an exhaust means, and is provided between the chamber and an electrode insulated from the chamber located on the bottom surface of the chamber. A cleaning is performed by applying a voltage to the chamber and the electrode by a power source to generate a discharge, generating a plasma space in the chamber, and cleaning a sample holder holding the sample and the sample on the sample support surface in the plasma space. In the apparatus, the sample holder includes an engaging portion that engages with the chamber, and the chamber is configured so that the sample support surface of the sample holder holds the sample holder upright toward the center of the electrode. A locking portion for locking the engaging portion of the sample holder is provided.

本発明によれば、走査電子顕微鏡用試料の試料表面を均一にクリーニングできるクリーニング装置を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the cleaning apparatus which can clean the sample surface of the sample for scanning electron microscopes uniformly can be provided.

従来のクリーニング装置を説明するために示したものである。It is shown in order to demonstrate the conventional cleaning apparatus. 試料ホルダを走査電子顕微鏡装置に装着した状態の一例を示したものである。An example of the state which mounted | wore the scanning electron microscope apparatus with the sample holder is shown. 試料を保持した状態の試料ホルダの一例を示したものである。An example of the sample holder of the state holding the sample is shown. 本発明のクリーニング装置の一例を示したものである。An example of the cleaning device of the present invention is shown. 本発明の試料ホルダをセットしたクリーニング装置の一例を示したものである。An example of the cleaning apparatus which set the sample holder of this invention is shown. 試料ホルダを走査電子顕微鏡装置に装着した状態の他の例を示したものである。The other example of the state which mounted | wore the scanning electron microscope apparatus with the sample holder is shown. 試料を保持した状態の試料ホルダの他の例を示したものである。The other example of the sample holder of the state holding the sample is shown. 本発明のクリーニング装置の他の例を示したものである。It shows another example of the cleaning device of the present invention. 試料ホルダをセットしたクリーニング装置の他の例を示したものである。The other example of the cleaning apparatus which set the sample holder is shown.

以下、図面を用いて本発明の実施例の形態について説明する。ただし、図1に示した従来のクリーニング装置と同一ないし類似の構成要素には同一の番号を付しその詳細な説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the same or similar components as those of the conventional cleaning device shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図2は試料ホルダを走査電子顕微鏡装置に装着した状態の一例を示したものである。   FIG. 2 shows an example of a state in which the sample holder is mounted on the scanning electron microscope apparatus.

試料室壁17によって形成される試料室21は、電子線19を照射するための電子線照射手段18と、試料室21を排気するための真空ポンプ20と、アリ溝と係合する試料ステージ23を備えている。   The sample chamber 21 formed by the sample chamber wall 17 includes an electron beam irradiation means 18 for irradiating the electron beam 19, a vacuum pump 20 for exhausting the sample chamber 21, and a sample stage 23 engaged with the dovetail groove. It has.

図3に試料14を保持した状態のアリ溝試料ホルダを示す。図3(a)は正面図、図3(b)は側面図、図3(c)は上面図である。   FIG. 3 shows a dovetail sample holder in a state where the sample 14 is held. 3A is a front view, FIG. 3B is a side view, and FIG. 3C is a top view.

図3(a)に示すように、アリ溝試料ホルダ22は、ホルダ本体上面に試料支持面22aを有し、ホルダ本体下部にアリ溝(係合部)22fを有した構造となっている。アリ溝22fはアリ溝試料ホルダ22のホルダ下面22dに対して平行な平行面22eと、ホルダ下面22dに対して鋭角なテーパー面22bとテーパー面22cによって囲まれる空間で構成されている。   As shown in FIG. 3A, the dovetail sample holder 22 has a structure having a sample support surface 22a on the upper surface of the holder body and an dovetail groove (engaging portion) 22f on the lower portion of the holder body. The dovetail groove 22f is constituted by a space surrounded by a parallel surface 22e parallel to the holder lower surface 22d of the dovetail groove sample holder 22, and an acute tapered surface 22b and a tapered surface 22c with respect to the holder lower surface 22d.

アリ溝試料ホルダ22は、走査電子顕微鏡装置で観察したい試料観察面14aが上を向くようにして試料支持面22上に試料14を保持する。さらに、ホルダ下面22dが試料支持面22aと平行となる。   The dovetail sample holder 22 holds the sample 14 on the sample support surface 22 so that the sample observation surface 14a to be observed with the scanning electron microscope device faces upward. Furthermore, the holder lower surface 22d is parallel to the sample support surface 22a.

ここで、本発明のクリーニング装置でクリーニングされるアリ溝試料ホルダ22が、走査電子顕微鏡装置で使用される場合の動作例を説明する。図2、3に示すように、走査電子顕微鏡装置の試料ステージ23のほぞ(係止部)にアリ溝試料ホルダ22のアリ溝22fが嵌合して保持される。この状態で、試料室21を真空ポンプ20で排気する。次に、試料観察面14aに電子線19を照射し、試料観察面14aに照射された電子によって発生した2次電子を図示していない2次電子検出器で検出する。電子線19を試料観察面14aに照射する際に、2次元的に走査することにより2次電子像が得られる。   Here, an operation example when the dovetail sample holder 22 to be cleaned by the cleaning device of the present invention is used in the scanning electron microscope device will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, the dovetail groove 22f of the dovetail sample holder 22 is fitted and held in the tenon (locking portion) of the sample stage 23 of the scanning electron microscope apparatus. In this state, the sample chamber 21 is evacuated by the vacuum pump 20. Next, the sample observation surface 14a is irradiated with an electron beam 19, and secondary electrons generated by the electrons irradiated on the sample observation surface 14a are detected by a secondary electron detector (not shown). When irradiating the sample observation surface 14a with the electron beam 19, a secondary electron image is obtained by two-dimensional scanning.

図4に本発明のクリーニング装置を示す。図4(a)は正面図であり、図4(b)は図4(a)の点線BB′から矢印の方向に見た断面図である。   FIG. 4 shows the cleaning device of the present invention. 4A is a front view, and FIG. 4B is a cross-sectional view as seen from the dotted line BB ′ in FIG. 4A in the direction of the arrow.

本発明のクリーニング装置は、従来例で示したクリーニング装置に対してさらに、アリ溝試料ホルダ22のアリ溝22fに嵌合して試料ホルダを保持するための棒(係止部)25と、アリ溝試料ホルダ22本体と嵌合する溝部26を備えている。また、SEM用の試料14をクリーニングする際に使用するダミーTEM試料ホルダ24を備えている。ダミーTEM試料ホルダ24は、処理室側壁2aに設けられた挿入孔をTEM試料ホルダ9に代わって密閉し、処理室壁2の一部の役割を果たしている。   The cleaning device of the present invention is further provided with a rod (locking portion) 25 for holding the sample holder by fitting into the dovetail groove 22f of the dovetail sample holder 22 with respect to the cleaning device shown in the conventional example, A groove portion 26 is provided for fitting with the groove sample holder 22 main body. A dummy TEM sample holder 24 used for cleaning the SEM sample 14 is also provided. The dummy TEM sample holder 24 seals the insertion hole provided in the processing chamber side wall 2 a in place of the TEM sample holder 9 and plays a part of the processing chamber wall 2.

棒25は電極4付近に設けた円柱状の棒であり、処理室第一底壁2bに設けられた溝26上に所定の間隔で2箇所に立設されている。   The rod 25 is a columnar rod provided near the electrode 4 and is erected at two positions at a predetermined interval on a groove 26 provided in the processing chamber first bottom wall 2b.

2箇所に立設される棒25の所定の間隔は、アリ溝試料ホルダ22のアリ溝22fを構成する平行面22eとテーパー面22bに棒25aが接し、平行面22eとテーパー面22cに棒25bが接する程度となる。   The predetermined interval between the rods 25 erected at two positions is such that the rod 25a is in contact with the parallel surface 22e and the tapered surface 22b constituting the dovetail groove 22f of the dovetail sample holder 22, and the rod 25b is in contact with the parallel surface 22e and the tapered surface 22c. Will be in contact.

次に、クリーニング装置に試料ホルダをセットする手順を説明する。   Next, a procedure for setting the sample holder in the cleaning device will be described.

まず、蓋6をクリーニング装置から外し、アリ溝試料ホルダ22のアリ溝22fを棒25に嵌合させて取り付ける。この時、試料支持面22aが電極4の方向に向くように嵌合させる。ここで、アリ溝試料ホルダ22の本体は溝26に棒25と同時に嵌合することにより、更なる安定性を保てる。そして、蓋6をOリング7を設けた処理室壁2にのせて試料ホルダ22のセットを終える。   First, the lid 6 is removed from the cleaning device, and the dovetail groove 22f of the dovetail specimen holder 22 is fitted to the rod 25 and attached. At this time, the sample support surface 22 a is fitted so as to face the electrode 4. Here, the main body of the dovetail sample holder 22 is fitted into the groove 26 at the same time as the rod 25, whereby further stability can be maintained. Then, the lid 6 is placed on the processing chamber wall 2 provided with the O-ring 7 to finish the setting of the sample holder 22.

図5に試料ホルダをセットした状態のクリーニング装置を示す。図5(a)は正面図であり、図5(b)は図5(a)の点線CC′から矢印の方向を見た断面図である。   FIG. 5 shows the cleaning device with the sample holder set. FIG. 5A is a front view, and FIG. 5B is a cross-sectional view as viewed from the dotted line CC ′ in FIG.

図5に示すように、処理室第一底壁2bの溝26に立設している棒25にアリ溝22fを嵌合させているため、アリ溝試料ホルダ22の試料支持面22aは処理室1の底面に配置された電極4に対して垂直方向に立った状態で保持されている。   As shown in FIG. 5, since the dovetail groove 22f is fitted to the rod 25 standing on the groove 26 of the processing chamber first bottom wall 2b, the sample support surface 22a of the dovetail sample holder 22 is formed in the processing chamber. 1 is held in a state where it stands in a vertical direction with respect to the electrode 4 disposed on the bottom surface of 1.

ここで、本発明のクリーニング装置のクリーニング手順を説明する。   Here, the cleaning procedure of the cleaning device of the present invention will be described.

まず、アリ溝試料ホルダ22を既に述べたクリーニング装置にセットする手順に従ってセットする。   First, the dovetail sample holder 22 is set in accordance with the procedure for setting the cleaning device described above.

次に、クリーニング装置の真空ポンプ10によって処理室1の排気を行った後、流量調整用バルブ11でガスボンベ12からガスを導入し、処理室1の圧力を35〜40Pa程度に保つ。この際、ガスボンベ12は必ずしも必要ではなく、ガスとして大気を導入しても良い。   Next, after the processing chamber 1 is evacuated by the vacuum pump 10 of the cleaning device, the gas is introduced from the gas cylinder 12 by the flow rate adjusting valve 11 to keep the pressure in the processing chamber 1 at about 35 to 40 Pa. At this time, the gas cylinder 12 is not always necessary, and air may be introduced as a gas.

その後に、交流電源13によって電極4と処理室壁2の間に300V程度の交流電圧を印加し、電極4上にグロー放電を発生させて、電極4上にプラズマ空間16を形成させる。ここで、試料観察面14aは、発生したプラズマ空間16におけるイオン、オゾン、ラジカル等の密度が高い電極4付近に配置されるため、イオン、オゾン、ラジカル等との化学反応の影響を強く受けて効率良くクリーニングされる。   Thereafter, an AC voltage of about 300 V is applied between the electrode 4 and the processing chamber wall 2 by the AC power source 13 to generate a glow discharge on the electrode 4 to form a plasma space 16 on the electrode 4. Here, since the sample observation surface 14a is disposed in the vicinity of the electrode 4 where the density of ions, ozone, radicals, etc. in the generated plasma space 16 is high, it is strongly influenced by chemical reaction with ions, ozone, radicals, etc. It is cleaned efficiently.

試料観察面14aは、電極4の方向を向いて、電極4に対して垂直方向に立った状態で保持されている。このため、試料観察面14aから電極4までの距離が試料観察面14aの全面に対して略一定となり、試料観察面14aの全面がイオン、オゾン、ラジカル等のエッチング作用と化学反応の影響を略均一に受けてクリーニングされる。   The sample observation surface 14 a is held in a state where it faces the direction of the electrode 4 and stands in a direction perpendicular to the electrode 4. For this reason, the distance from the sample observation surface 14a to the electrode 4 is substantially constant with respect to the entire surface of the sample observation surface 14a, and the entire surface of the sample observation surface 14a is substantially free from etching effects such as ions, ozone, radicals, and chemical reactions. Evenly received and cleaned.

以上、アリ溝を有する試料ホルダを本発明の一つの実施例について説明した。   In the above, the sample holder which has a dovetail was demonstrated about one Example of this invention.

以下に、他の実施例を説明する。ただし、図1〜図5で説明したものと同一ないし類似の構成要素には同一の番号を付しその詳細な説明は省略する。   Other embodiments will be described below. However, the same or similar components as those described in FIGS. 1 to 5 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図6は他の実施例で使用する試料ホルダを走査電子顕微鏡装置に装着した状態の一例である。   FIG. 6 shows an example of a state in which a sample holder used in another embodiment is mounted on a scanning electron microscope apparatus.

他の実施例の走査電子顕微鏡装置は、ホルダ側面に溝部を有する横溝試料ホルダ27と、横溝試料ホルダ27の溝部を係止する押さえ部を設けた試料ステージ28を備えている。   The scanning electron microscope apparatus of another embodiment includes a sample stage 28 provided with a lateral groove sample holder 27 having a groove on the side surface of the holder and a pressing portion for locking the groove of the horizontal groove sample holder 27.

図7に試料14を保持した状態の横溝試料ホルダを示す。図7(a)は正面図、図7(b)は側面図、図7(c)は上面図である。   FIG. 7 shows a transverse groove sample holder in a state where the sample 14 is held. 7A is a front view, FIG. 7B is a side view, and FIG. 7C is a top view.

図7(a)に示すように、横溝試料ホルダ27は、ホルダ本体上面に試料支持面27aを有しており、ホルダ側面27d側に溝部(係合部)27bとホルダ側面27e側に溝部(係合部)27cを有した構造となっている。このため、ホルダ本体上部には膨出部27fと27gが形成され、さらにホルダ本体下部には膨出部27hと27iが形成される。   As shown in FIG. 7 (a), the lateral groove sample holder 27 has a sample support surface 27a on the upper surface of the holder body, a groove portion (engaging portion) 27b on the holder side surface 27d side, and a groove portion (on the holder side surface 27e side). It has a structure having an engaging portion) 27c. For this reason, bulging portions 27f and 27g are formed at the upper portion of the holder body, and further, bulging portions 27h and 27i are formed at the lower portion of the holder body.

横溝試料ホルダ27は、試料観察面14aが上を向くようにして試料支持面27aの上に試料14を保持する。さらに、ホルダ下面27jが試料支持面27aと平行となる。   The transverse groove sample holder 27 holds the sample 14 on the sample support surface 27a so that the sample observation surface 14a faces upward. Further, the holder lower surface 27j is parallel to the sample support surface 27a.

図8に本発明の他の実施例のクリーニング装置を示す。図8(a)は正面図であり、図8(b)は図8(a)の点線DD′から矢印の方向に見た断面図である。   FIG. 8 shows a cleaning device according to another embodiment of the present invention. FIG. 8A is a front view, and FIG. 8B is a cross-sectional view seen from the dotted line DD ′ in FIG. 8A in the direction of the arrow.

図8において、棒(係止部)29は横溝試料ホルダ27の溝部27bと溝部27cに嵌合して横溝試料ホルダ27を保持するための棒である。   In FIG. 8, a rod (locking portion) 29 is a rod for fitting the groove portion 27 b and the groove portion 27 c of the transverse groove sample holder 27 to hold the transverse groove sample holder 27.

棒29は電極4付近に設けた円柱状の棒であり、処理室第一底壁2bと溝26上に所定の間隔を空けて2箇所に立設されている。   The rod 29 is a columnar rod provided in the vicinity of the electrode 4, and is erected at two positions on the processing chamber first bottom wall 2 b and the groove 26 with a predetermined interval.

2箇所に立設される棒29の所定の間隔は、横溝試料ホルダ2のホルダ側面27dとホルダ側面27eの幅程度となる。このとき、棒29aは、上部の膨出部27f、ホルダ側面27d、下部の膨出部27hに囲まれており、膨出部27fとホルダ側面27dと膨出部27hに接している。棒29bについても同様に、膨出部27gとホルダ側面27eと膨出部27iに接している。   The predetermined interval between the bars 29 provided upright at two locations is about the width of the holder side surface 27d and the holder side surface 27e of the transverse groove sample holder 2. At this time, the rod 29a is surrounded by the upper bulging portion 27f, the holder side surface 27d, and the lower bulging portion 27h, and is in contact with the bulging portion 27f, the holder side surface 27d, and the bulging portion 27h. Similarly, the rod 29b is in contact with the bulging portion 27g, the holder side surface 27e, and the bulging portion 27i.

なお、棒29aが膨出部27h、ホルダ側面27dとのみ接しており、棒29bが膨出部27i、ホルダ側面27eとのみ接している場合には、ホルダ下面27jに接する新たな棒を1本設ければよい。   When the rod 29a is in contact only with the bulging portion 27h and the holder side surface 27d, and the rod 29b is in contact with only the bulging portion 27i and the holder side surface 27e, one new rod that is in contact with the holder lower surface 27j is used. What is necessary is just to provide.

次に、他の実施例のクリーニング装置に試料ホルダをセットする手順を説明する。   Next, a procedure for setting the sample holder in the cleaning device of another embodiment will be described.

まず、蓋6をクリーニング装置から外し、その後横溝試料ホルダ27の溝部を棒29に嵌合させて取り付ける。この時、棒29aに溝部27bが、棒29bに溝部27cが対応する向きに横溝試料ホルダ27を嵌合させる。ここで、横溝試料ホルダ27の本体は溝26に棒29と同時に嵌合することにより、更なる安定性を保てる。そして、蓋6をOリング7を設けた処理室壁2にのせて横溝試料ホルダ27のセットを終える。   First, the lid 6 is removed from the cleaning device, and then the groove portion of the transverse groove sample holder 27 is fitted to the rod 29 and attached. At this time, the transverse groove sample holder 27 is fitted in the direction in which the groove 27b corresponds to the rod 29a and the groove 27c corresponds to the rod 29b. Here, the main body of the transverse groove sample holder 27 can be fitted with the groove 29 at the same time as the rod 29, so that further stability can be maintained. Then, the lid 6 is placed on the processing chamber wall 2 provided with the O-ring 7 and the setting of the transverse groove sample holder 27 is completed.

図9に他の実施例の試料ホルダをセットしたクリーニング装置を示す。図9(a)は正面図であり、図9(b)は図9(a)の点線EE′から矢印の方向に見た断面図である。   FIG. 9 shows a cleaning device in which a sample holder of another embodiment is set. FIG. 9A is a front view, and FIG. 9B is a cross-sectional view seen from the dotted line EE ′ in FIG. 9A in the direction of the arrow.

図9に示すように、試料支持面27aは、横溝型試料ホルダ27のホルダ本体が棒29に挟まれる形で係合し、電極4に対して垂直方向に立った状態で保持される。   As shown in FIG. 9, the sample support surface 27 a is engaged with the holder main body of the lateral groove type sample holder 27 sandwiched between the rods 29, and is held in a state where it stands in the vertical direction with respect to the electrode 4.

他の実施例のクリーニング装置では、横溝試料ホルダ27のような溝部を有する構造であっても棒の配置を調整するだけで、効率よく最小の構成で安定して横溝試料ホルダ27を保持することができる。他の実施例に関しても、先の実施例と同様に、試料観察面14aの汚れが均一かつ効率良くクリーニングできる。   In the cleaning apparatus according to another embodiment, even if the structure has a groove portion such as the transverse groove sample holder 27, the transverse groove sample holder 27 can be efficiently and stably held with a minimum configuration simply by adjusting the arrangement of the rods. Can do. As for the other embodiments, as in the previous embodiments, the sample observation surface 14a can be cleaned uniformly and efficiently.

なお、本発明のアリ溝試料ホルダ22及び横溝試料ホルダ27を係止する棒は、本来アリ溝22fや溝部27b、27cに嵌合して試料ホルダを動かないように固定できるならば素材も形状も問わない。例えば、クリーニング装置の係止部が棒ではなく、板状であってもよい。また、アリ溝試料ホルダ22だけを使用するならば、クリーニング装置の係止部をアリ溝22fに嵌合するほぞ状の突起としてもよい。   In addition, if the rod which latches the dovetail sample holder 22 and the transverse groove sample holder 27 of the present invention can be fixed so that the sample holder cannot be moved by fitting into the dovetail groove 22f or the groove portions 27b and 27c, the material can be shaped. It doesn't matter. For example, the locking portion of the cleaning device may be a plate instead of a bar. If only the dovetail groove sample holder 22 is used, the locking portion of the cleaning device may be a tenon-like protrusion that fits into the dovetail groove 22f.

さらに、実施例や他の実施例で示した試料ホルダ以外にも、係止部である棒の形状や数を変えることで、保持することが可能である。例えば、他の実施例で示した横溝試料ホルダにおいて、上部の膨出部27fと27gが欠けた構成の試料ホルダならば、係止部である棒を3本使用して、係合部となる膨出部27h(27i)とホルダ側面27d(27e)に接する箇所とホルダ下面27jに接する箇所に棒を配置することで、試料ホルダを保持することができる。   Furthermore, in addition to the sample holders shown in the examples and other examples, the sample holder can be held by changing the shape and number of the bars as the locking portions. For example, in the case of the lateral groove sample holder shown in the other embodiments, if the sample holder has a configuration in which the upper bulging portions 27f and 27g are missing, three engaging bars are used as the engaging portion. The sample holder can be held by arranging a bar at a position in contact with the bulging portion 27h (27i) and the holder side surface 27d (27e) and a position in contact with the holder lower surface 27j.

1…処理室、2…処理室壁、2a…処理室側壁、2b…処理室第一底壁、2c…処理室第二底壁、3…絶縁体、4…電極、5…隙間、6…蓋、7…Oリング、8…TEM試料、9…TEMホルダ、10…真空ポンプ、11…流量調整用バルブ、12…ガスボンベ、13…交流電源、14…試料、14a…試料観察面、15…SEM試料ホルダ、15a…試料支持面、16…プラズマ空間、17…試料室壁、18…電子線照射手段、19…電子線、20…真空ポンプ、21…試料室、22…アリ溝試料ホルダ、22a…試料支持面、22b…テーバー面、22c…テーパー面、22d…ホルダ下面、22e…平行面、22f…アリ溝、23…試料ステージ、24…ダミーTEM試料ホルダ、25…棒、25a…棒、25b…棒、26…溝、27…横溝試料ホルダ、27a…試料支持面、27b…溝部、27c…溝部、27d…ホルダ側面、27e…ホルダ側面、27f…膨出部、27g…膨出部、27h…膨出部、27i…膨出部、27j…ホルダ下面、28…試料ステージ、29…棒、29a…棒、29b…棒   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Processing chamber, 2 ... Processing chamber wall, 2a ... Processing chamber side wall, 2b ... Processing chamber 1st bottom wall, 2c ... Processing chamber 2nd bottom wall, 3 ... Insulator, 4 ... Electrode, 5 ... Gap, 6 ... Lid, 7 ... O-ring, 8 ... TEM sample, 9 ... TEM holder, 10 ... Vacuum pump, 11 ... Flow control valve, 12 ... Gas cylinder, 13 ... AC power supply, 14 ... Sample, 14a ... Sample observation surface, 15 ... SEM sample holder, 15a ... sample support surface, 16 ... plasma space, 17 ... sample chamber wall, 18 ... electron beam irradiation means, 19 ... electron beam, 20 ... vacuum pump, 21 ... sample chamber, 22 ... dovetail sample holder, 22a ... Sample support surface, 22b ... Taber surface, 22c ... Taper surface, 22d ... Holder bottom surface, 22e ... Parallel surface, 22f ... Dovetail groove, 23 ... Sample stage, 24 ... Dummy TEM sample holder, 25 ... Bar, 25a ... Bar 25b ... rod, 26 ... groove, 27 Cross groove sample holder, 27a ... sample support surface, 27b ... groove, 27c ... groove, 27d ... holder side, 27e ... holder side, 27f ... bulge, 27g ... bulge, 27h ... bulge, 27i ... bulge Part, 27j ... bottom surface of holder, 28 ... sample stage, 29 ... bar, 29a ... bar, 29b ... bar

Claims (5)

排気手段に接続されたチャンバーにガス供給手段からガスを供給し、前記チャンバーと前記チャンバー底面に位置する前記チャンバーから絶縁された電極との間に設けた電源により、前記チャンバーと前記電極に電圧を印加して放電を起こし、前記チャンバー内にプラズマ空間を発生させ、前記プラズマ空間で試料と前記試料を試料支持面で保持する試料ホルダをクリーニングするクリーニング装置において、
前記試料ホルダは、前記チャンバーに係合する係合部を備え、
前記チャンバーは、前記試料ホルダの前記試料支持面が前記電極の中心に向かって前記試料ホルダを立てて保持するために、前記試料ホルダの前記係合部を係止する係止部を備えたことを特徴とするクリーニング装置。
Gas is supplied from a gas supply means to a chamber connected to the exhaust means, and a voltage is applied to the chamber and the electrode by a power source provided between the chamber and an electrode insulated from the chamber located on the bottom surface of the chamber. In the cleaning device for causing discharge by applying, generating a plasma space in the chamber, and cleaning a sample holder holding the sample and the sample on the sample support surface in the plasma space,
The sample holder includes an engaging portion that engages with the chamber;
The chamber includes a locking portion that locks the engaging portion of the sample holder so that the sample support surface of the sample holder stands and holds the sample holder toward the center of the electrode. A cleaning device characterized by.
前記試料ホルダは、上部に試料支持面と下部に係合部を有し、
前記係合部の形状がアリ溝であることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置。
The sample holder has a sample support surface at the upper part and an engaging part at the lower part,
The cleaning device according to claim 1, wherein the shape of the engaging portion is a dovetail groove.
前記試料ホルダは、上部に試料支持面と下部に係合部を有し、
前記係合部は前記試料ホルダ側面に張り出すように設けられた膨出部であることを特徴とする請求項1に記載のクリーニング装置
The sample holder has a sample support surface at the upper part and an engaging part at the lower part,
The cleaning device according to claim 1, wherein the engaging portion is a bulging portion provided so as to protrude from a side surface of the sample holder.
前記チャンバーの前記係止部は、前記試料ホルダの前記係合部を係止する複数本の棒であることを特徴とする請求項1乃至3に記載のクリーニング装置   The cleaning device according to claim 1, wherein the locking portion of the chamber is a plurality of bars for locking the engaging portion of the sample holder. 前記チャンバーは、前記チャンバー底面に前記試料ホルダを嵌合させて保持する溝部を設けたことを特徴とする請求項1乃至4に記載のクリーニング装置。 The cleaning apparatus according to claim 1, wherein the chamber is provided with a groove for fitting and holding the sample holder on the bottom surface of the chamber.
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