JPH04132991A - 真空プロセス装置におけるｘ線検出器保護装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、真空プロセス装置における成膜中の膜の元素
組成と結晶構造をその場観察する反射型高速電子線回折
（ＲＨＥＥＤ）−全反射角Ｘ線分光法（ＴＲＡＸＳ）装
置に用いられ得るＸ線検出器保護装置に関するものであ
る。

［従来の技術］ 従来成膜中の膜の元素組成を観察するため真空プロセス
装置において用いられてきたＸ線検出器保護用手段とし
ては、添付図面の第２図に示すように、観察すべき試料
Ａから発生したＸ線信号を検知するＸ線検出器Ｂの前面
にフィルタＣを配置し、このフィルタＣの前方にスリッ
トＤを設け、そしてこのスリットＤの周囲を汚染防止用
カバーＥで覆った構造のものが知られており、Ｘ線検出
器Ｂとその前面に設けられたフィルタＣは真空プロセス
装置例えばＭＢＥ装置の蒸発源Ｆを備えた真空チャンバ
内に配置され、試料Ａから発生したＸ線信号が汚染防止
用カバーＥの前方開口部、スリットｐ及びフィルタＣを
透過し、Ｘ線検出器Ｂに入射する用に各部は光学的に配
置されている。

ＭＢＥ（分子ビームエピタキシャル）装置の蒸発源Ｆか
ら試料Ａに対して照射された蒸着物質は、試料Ａ以外の
場所にも入射し、付着する。また試料Ａに入射した蒸着
物質も一部は再蒸発してその一部はＸ線検出器Ｂに向う
ことになる。これらの蒸着物質は汚染防止用カバーＥに
よりＸ線検出器Ｂへの入射を阻止され、またスリットＤ
はＸ線取出し角の分解能を向上させる働きとと共に、フ
ィルタＣと合わせて電子、熱、光等からＸ線検出器Ｂを
保護する働きをしている。

［発明が解決しようとする課題］ このように真空成膜装置において成膜中の膜の元素組成
を観察するため真空成膜装置内にＸ線検出器を設ける際
には蒸発物質によるＸ線検出器の汚染が問題となるため
Ｘ線検出器の前面にフィルタを設けている。この構造で
は、蒸着物質によるＸ線検出器の汚染はフィルタによっ
て防げるが、半面観察機能の点ではフィルタによりＸ線
が吸収されるため軽元素や低エネルギＸ線を検出するこ
とは不可能であるという問題点がある。

また、軽元素や低エネルギＸ線を検出するのにウィンド
レス型のＸ線検出器も開発されているが、この方式では
、分子線照射中は汚れによる感度低下を防ぐためにケー
トバルブを介するなとして検出器を成長室の外に待避さ
せておく必要かあり、そのため成膜中にその場での観察
ができないという問題点かある。

そこで、本発明は、上記のような従来技術のもつ問題点
を解決して成膜中に膜の元素組成をその場観察すること
のできる真空プロセス装置におけるＸ線検出器保護装置
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するために、本発明による真空プロセ
ス装置におけるＸ線検出器保護装置においては、真空プ
ロセス装置内における観察すべき試料からのＸ線信号を
検出するＸ線検出器の前方に多段式のスリットが設けら
れ、そしてこの多段式スリットを冷却する冷却手段が設
けられることを特徴としている。

本発明においては、多段式スリットとＸ線検出器との間
にベリリウムやその他の金属から成るフィルタを挿置す
ることもできる。

［作　　用］ 本発明による真空プロセス装置におけるＸ線検出器保護
装置においては、Ｘ線検出器の前方に多段式のスリット
を設け、そしてこの多段式スリットを冷却する冷却手段
を設けたことにより、コールドトラップとして機能し、
蒸発源方向から入射する蒸着物質だけでなく試料から再
蒸発して入射してくる物質も効率良くトラップすること
ができると共に熱による検出器の劣化を防止する働きが
得られる。これによってＸ線検出器本体は蒸着物質等の
付着による汚染は防止され、また光、電子線の入射によ
るＳＮ比の低下も防止される。

また、多段式スリットとＸ線検出器との間にベリリウム
やその他の金属から成るフィルタを挿入した場合には、
Ｘ線検出器を蒸着物質による汚染及び電子線等による損
傷から一層有効に保護する働きをする。

［実施例］ 以下添付図面の第１図を参照して本発明の実施例につい
て説明する。

第１図には真空成膜装置に実施した本発明の一実施例に
よる装置の要部を概略的に示し、この図面において、１
は図示してない真空成膜装置の真空チャンバ内に挿置さ
れた観察すべき試料、２は観察すべき試料１に対して蒸
着すべき物質を供給する蒸発源、３は観察すべき試料１
に対して所定の位置に位置決めされたＸ線検出器、４は
Ｘ線検出器３の前方に配置された液体窒素シュラウドで
、本発明における冷却手段を構成している。この液体窒
素シュラウド４の中央開口部には多段式のスリット５が
取り付けられ、これらの各スリット５は液体窒素シュラ
ウド４によって冷却されている。

また、当然Ｘ線検出器３は液体窒素シュラウド４の中央
開口部内に取り付けられた各スリット５を通して試料１
からのＸ線信号が入射できるように位置決めされている
。

このように構成した図示装置の動作において、観察すべ
き試料１から発生されたＸ線は液体窒素シュラウド４の
中央開口部内に取り付けられた各スリット５を通ってＸ
線検出器３に入射する。この際、蒸発源から蒸発し或い
は試料１から再蒸発してＸ線検出器３の方向に入射する
蒸着物質は液体窒素シュラウド４及びスリット５の表面
に吸着し、トラップされる。また例えば最前方のスリッ
トに吸着された蒸着物質が再蒸発しても次段のスリット
で再吸着され、こうして各段のスリットによってＸ線検
出器３へ入射しようとする蒸着物質は有効に吸着され、
Ｘ線検出器３が蒸着物質によって汚染されるのを防止し
ている。

また、液体窒素シュラウド４及び多段式のスリット５で
構成されるコールドトラップは、加熱された試料１から
の放射熱、反射型高速電子線回折法おける電子線照射に
よって試料１から発生する二次電子や散乱電子が直接Ｘ
線検出器３に入射するのを有効に防止でき、検出器３の
劣化を防止ししている。

ところで、図示実施例ではシュラウド４及び多段式のス
リット５の冷却には液体窒素が用いられているが、使用
する蒸着物質の種類によっては水、またはその他の適当
な冷媒を用いることかできる。

また変型例として、Ｘ線検出器３と多段式のスリット５
との間にベリリウムやその他の金属薄膜または有機薄膜
を設け、シュラウド４及び多段式のスリット５で構成さ
れるコールドトラップと共に蒸着物質による汚染及び電
子線等による損傷からＸ線検出器３を保護するように構
成することもできる。

なお、図示実施例では真空成膜装置に適用した場合につ
いて説明してきたか、当然、本発明は試料の元素組成と
結晶構造をその場観察するため他の真空プロセス装置に
も同様に適用できる。

［発明の効果コ 以上説明してきたように、本発明によれば、Ｘ線検出器
の前方に多段式のスリットを設け、そしてこの多段式ス
リットを冷却する冷却手段を設けてコールドトラップを
構成しているので、蒸発源方向から入射する蒸着物質や
試料から再蒸発して入射してくる物質を効率良くトラッ
プすることができると同時に熱による検出器の損傷を防
止することができる。これによりＸ線検出器は蒸着物質
等の付着による汚染や光、電子線の入射によるＳＮ比の
低下を防止して長期間安定して動作することができ、ま
た例えば成膜装置等における成膜中に膜の元素組成を十
分な感度でその場観察することができるようになり、さ
らに、軽元素分析や低エネルギＸ線検出も十分に行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例の装置の要部を示す概略平面
図、第２図は従来技術を例示する概略線図である。 図　　　中 観測すべき試料 蒸発源 Ｘ線検出器 液体窒素シュラウド 多段式のスリット 韮１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空プロセス装置内における観察すべき試料からの
   Ｘ線信号を検出するＸ線検出器の前方に多段式のスリッ
   トを設け、この多段式スリットを冷却する冷却手段を設
   けたことを特徴とするＸ線検出器保護装置。 ２、真空プロセス装置内における観察すべき試料からの
   Ｘ線信号を検出するＸ線検出器の前方に多段式のスリッ
   トを設け、この多段式スリットを冷却する冷却手段を設
   け、また上記多段式スリットとＸ線検出器との間にベリ
   リウムやその他の金属から成るフィルタを挿置したこと
   を特徴とするＸ線検出器保護装置。