JPH051155U - 真空試料室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 長時間の電子又はイオンビーム照射により、
ＬＳＩチップの絶縁膜に捕獲された正又は負の荷電子を
拡散させる。 【構成】 主試料室３ａの外部で高温にしたガスを副試
料室３ｂ内部に噴出管１より送り出しつつ副試料室３ｂ
内を排気管２で排気することにより、主試料室３ａの真
空領域内にガスの拡散を防止しつつ、副試料室３ｂ内で
試料９上の帯電防止を図る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は真空試料室に関し、特に走査型電子又はイオン顕微鏡用の真空試料室 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の走査型電子又はイオン顕微鏡の試料室においては、短時間で高真空を得 るために室内の容積が小さく、二次電子検出器，試料台など室内に有するものは 必要最低限の範囲に抑えられていた。このため、ＬＳＩチップの絶縁膜への帯電 防止機能や、帯電を処理する機能は備えられていなかった。

【０００３】 帯電防止の手段として試料の表面に帯電防止剤を塗る方法がある。また、帯電 した場合には、試料台の上にシート状の電熱ヒーターを敷いて、その上に試料を 置き加熱する方法や、一度試料室から試料を外へ取り出し高温槽で保管する方法 で対処されていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

ＬＳＩチップの絶縁膜に長時間電子又はイオンを照射し続けると絶縁膜に正又 は負の荷電子が捕獲されてしまう。この捕獲された荷電子により、絶縁膜は局所 的に正又は負の電位を持つこととなり、安定した二次電子の検出ができず、安定 した高分解能な画像が保たれない。電位のない安定した状態にするためには、捕 獲された荷電子に熱エネルギーを与える必要があった。

【０００５】 従来のＬＳＩチップを試料室から取り出し高温槽に保管する方法では、試料室 リーク時間，高温槽保管時間，再度の試料室排気時間がかかり、電子又はイオン 顕微鏡による観察に長時間を要した。

【０００６】 また電熱ヒーターによる方法でも、ＰＧＡやＤＩＰなどのパッケージに入った ＬＳＩチップの場合、熱がチップに到達するまでに非常に時間を要し、観察が遅 れるという欠点があった。あるいは電子ビームテスターで不良解析を行う場合で は、ＬＳＩを動作させているためヒーター等でチップ全体を加熱する方法では、 不良内容が変わってしまう恐れがあり、変わってしまった場合、不良原因解明は 困難になるという問題があった。

【０００７】 本考案の目的は前記課題を解決した真空試料室を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案に係る真空試料室においては、主試料室と、 副試料室とを有する真空試料室であって、 主試料室は、内部が真空雰囲気に形成され該真空雰囲気中に試料を収納するも のであり、 副試料室は、主試料室に内蔵され、該主試料室内の試料を脱着可能に受け入れ て包囲し該試料を包囲した状態で該試料を主試料室内の真空雰囲気から隔離する ものであり、 さらに、副試料室は、主試料室外部で高温加熱されたガスを該副試料室で隔離 した雰囲気中で試料表面に噴出する噴出管と、該副試料室内に噴出したガスを排 気する排気管とを有するものである。

【０００９】

【作用】

本考案では、主試料室に副試料室を内蔵し、必要に応じて副試料室で主試料室 内の試料を包囲して隔離し、主試料室外部で加熱したガスを副試料室内に給排す ることにより、試料に対する帯電防止及び帯電処理を行うようにしたものである 。

【００１０】

【実施例】

次に本考案について図面を参照して説明する。

【００１１】 （実施例１）図１は本考案の実施例１を示す平面図、図２は同側面断面図であ る。

【００１２】 図において、主試料室３ａは、昇降可能な試料台８を有し内部が真空雰囲気に 形成される。

【００１３】 一方、副試料室３ｂは主試料室３ａに内蔵され、その下部が開口され、その下 端縁にＯリング７が装着されている。

【００１４】 副試料室３ｂは試料台８の横に設置された回転軸４に支持され、回転軸４を中 心として９０°回転し、試料を受け入れる位置Ａと対比する位置Ｂとの間を移動 する。

【００１５】 さらに副試料室３ｂは、試料表面に、主試料室３ａの外部で高温加熱した高温 ガス（例えばＮ₂，Ａｒ等の不活性ガスを用いる）を噴出する噴出管１と、副試 料室３ｂ内を排気する排気管２を具備している。

【００１６】 高温ガスの吹きかけが必要なときには、図１のように副試料室３ｂを回転軸４ のまわりに試料受入位置Ａまで再回転し、試料台８上の試料９に対しその上方に 移動させる。

【００１７】 次に図２のように試料台８を副試料室３ｂの高さ位置まで上昇させ、試料台８ の上面で副試料室３ｂの下端開口を閉塞とするとともにＯリング７でシールし、 副試料室３ｂ内に試料台８上の試料９を受け入れ、試料９を主試料室３ａの雰囲 気から隔離する。

【００１８】 ここで、副試料室３ｂ内で噴出した高温ガスは排気口６から排気管２を通して 主試料室３ａの外部に排出する。図２のように副試料室３ｂで試料９を覆い、内 部を排気することで試料９に吹きかけたガスが真空領域に大きな影響は与えず、 主試料室３ａの真空度は維持できる。また噴出口５の位置を電子ビーム照射位置 と合うように予め回転軸４を設定しておけば、副試料室３ｂを移動させるだけで 荷電子捕獲箇所にガスを吹きかけることができる。こうして、試料９に直接しか も局所的に高温ガスを吹きかけることにより、絶縁膜に捕獲された荷電子を拡散 させ、安定した二次電子検出が可能となり、安定した高分解能の画像が得られる 。

【００１９】 （実施例２）図３は本考案の実施例２を示す平面図、図４は同側面断面図であ る。

【００２０】 本実施例では、排出管２を複数に分岐して噴出管１の周囲に束ねて設け、噴出 管１の噴出口５の周りに複数の排気口６を配置したものである。

【００２１】 この本実施例によれば、噴出したガスが周囲に広がる前に大半を排出できるの で、真空領域へのガス漏れが実施例１より少なくなるという利点がある。

【００２２】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、高温ガスを試料へ直接吹きかけることにより、 試料表面の絶縁膜に捕獲された荷電子を拡散させ局所的な正又は負電位を平衡さ せることが可能である。

【００２３】 高温ガスは副試料室内で噴出され、排気されているので、主試料室内の真空度 に影響を与えず、また主試料室外部でガスの温度と噴出時間を制御することによ り、各種試料での最適温度を選択することが可能となる。

【００２４】 また直接試料に高温ガスを吹きつけるため、試料が短時間で適温になるという 効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例１を示す平面図である。

【図２】本考案の実施例１を示す側面断面図である。

【図３】本考案の実施例２を示す平面図である。

【図４】本考案の実施例２を示す側面断面図である。

【符号の説明】

１ 噴出管 ２ 排気管 ３ａ 主試料室 ３ｂ 副試料室 ４ 回転軸 ５ 噴出口 ６ 排気口 ７ Ｏリング ８ 試料台 ９ 試料

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 主試料室と、副試料室とを有する真空試
   料室であって、主試料室は、内部が真空雰囲気に形成さ
   れ該真空雰囲気中に試料を収納するものであり、副試料
   室は、主試料室に内蔵され、該主試料室内の試料を脱着
   可能に受け入れて包囲し該試料を包囲した状態で該試料
   を主試料室内の真空雰囲気から隔離するものであり、さ
   らに、副試料室は、主試料室外部で高温加熱されたガス
   を該副試料室で隔離した雰囲気中で試料表面に噴出する
   噴出管と、該副試料室内に噴出したガスを排気する排気
   管とを有することを特徴とする真空試料室。