JPWO2016166825A1 - 荷電粒子線装置、およびその真空排気方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Processing Unit)などの演算装置を用いて構成することができる。
制御部110は、大気開放モードを開始する。大気開放モードにおいて、制御部110はまずバルブSV2、SV3、SV4を閉じ、複合ターボ分子ポンプ6を停止する。その後、リークバルブLV1を開き、荷電粒子銃室1、中間室15、および試料室18を大気開放する。
ユーザが試料室18内の試料を交換した後、制御部110は以下に説明する低真空排気モードを開始する。
制御部110は、バルブLV1、SV2、SV4を閉じるとともに、バルブBV1、SV3を開く(S203)。制御部110は、複合ターボ分子ポンプ6により荷電粒子銃室1、中間室15、および試料室18の排気を開始する(S204)。制御部110は、真空計8bの測定値があらかじめ設定した真空度、例えば500Paに到達するまで排気を継続する(S205)。
本ステップにおいて、荷電粒子銃室1と試料室18は主吸気口11を介して排気し、中間室15は第2中間吸気口12を介して排気することになる。
設定真空度が得られると、制御部110はまずバルブBV1を閉じる。制御部110は次にバルブSV2を開き、複合ターボ分子ポンプ6の第1中間吸気口13を介して試料室18を排気する。制御部110は次にバルブSV4を開き、可変流量バルブNVの制御を開始する。制御部110は、可変流量バルブNVにより試料室18の真空度を調整する。制御部110は、真空計8bの値を常時読み取り、可変流量バルブNVの流量を自動制御するようにしてもよい。また可変流量バルブNVと第1中間吸気口13を介した排気を併用して試料室18内の圧力を微調整することもできる。
ユーザは、試料室18の真空度が所望の低真空度に達した時点で、試料の低真空観察を開始する。低真空観察時は、試料室18の圧力が例えば1〜270Paとなるように、ステップS206において試料室18の圧力を調整する。
本発明は上記した実施例の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることもできる。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることもできる。また、各実施例の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
2:対物レンズ
3:オリフィス
4、5:真空排気管
6:複合ターボ分子ポンプ
7:補助真空ポンプ
8a、8b:真空計
11:主吸気口
12:第2中間吸気口
13:第1中間吸気口
14:第3中間吸気口
15:中間室
16:第2中間室
18:試料室
18a:第2試料室
18b:薄膜
21、22:真空排気管
100:荷電粒子線装置
BV1、SV1〜SV7:バルブ
NV:可変流量バルブ
Claims (18)
- 試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子源を収容する荷電粒子銃室と、
前記試料を配置する試料室と、
前記荷電粒子銃室および前記試料室を真空排気するターボ分子ポンプと、
前記ターボ分子ポンプの主吸気口と前記荷電粒子銃室との間を連結する第1排気管と、
前記ターボ分子ポンプの中間吸気口と前記試料室との間を連結する第2排気管と、
前記試料室と前記第1排気管との間を連結する第3排気管と、
前記第2排気管を開閉する第1バルブと、
前記第3排気管を開閉する第2バルブと、
を備える荷電粒子線装置。 - 請求項1記載の荷電粒子線装置において、
前記ターボ分子ポンプを背圧排気する油回転ポンプを備え、
当該油回転ポンプが前記荷電粒子銃室または前記試料室を真空排気しないことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項2記載の荷電粒子線装置において、
前記第1バルブおよび前記第2バルブならびに前記ターボ分子ポンプを制御する制御部を備え、
当該制御部は、前記試料室を所定真空度より高い高真空度に排気するときは、前記第1バルブを閉じるとともに前記第2バルブを開けた上で、前記ターボ分子ポンプの前記主吸気口により前記荷電粒子銃室および前記試料室を真空排気し、
前記試料室を前記所定真空度よりも低い低真空度に排気するときは、前記第1バルブを開けるとともに前記第2バルブを閉じた上で、前記ターボ分子ポンプの前記主吸気口により前記荷電粒子銃室を真空排気し、かつ前記中間吸気口により前記試料室を真空排気することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項3記載の荷電粒子線装置において、
前記制御部は、前記試料室を前記所定真空度より低い低真空度に排気するときは、前記第1バルブを閉じるとともに前記第2バルブを開けた上で、前記ターボ分子ポンプの前記主吸気口により前記試料室を予備排気した後に、前記第1バルブを開けるとともに前記第2バルブを閉じた上で、前記ターボ分子ポンプの前記中間吸気口により前記試料室を真空排気することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項2記載の荷電粒子線装置において、
前記ターボ分子ポンプにおいて前記中間吸気口より前記主吸気口に近い位置にある第2中間吸気口と、前記荷電粒子銃室と前記試料室を接続する中間室と、の間を連結する第4排気管を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項5記載の荷電粒子線装置において、
前記第1排気管と前記主吸気口を連結する箇所の直径は、前記第4排気管と前記第2中間吸気口を連結する箇所の直径よりも大きく形成され、
前記第4排気管と前記第2中間吸気口を連結する箇所の直径は、前記第2排気管と前記中間吸気口を連結する箇所の直径よりも大きく形成されている
ことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項5記載の荷電粒子線装置において、
前記第3排気管を開閉する第3バルブと、
前記荷電粒子銃室または前記試料室と前記中間室との間を連結するバイパス配管と、
を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項2記載の荷電粒子線装置において、
前記荷電粒子銃室と前記試料室を接続する中間室と、前記第1排気管との間を連結する第4排気管を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項2記載の荷電粒子線装置において、
前記試料室の内部に、前記試料を配置する第2試料室を備え、
当該第2試料室は、前記試料に対して照射された荷電粒子線を透過させるとともに前記第2試料室の真空状態を前記試料室の真空状態から分離する膜が配置されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項3記載の荷電粒子線装置において、
前記第2排気管から分岐する第5排気管と、当該第5排気管に流れる流体の流量を調整する可変流量バルブとを備えることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 荷電粒子線装置の荷電粒子銃室および試料室を真空排気する排気方法であって、
前記試料室を所定真空度より高い高真空度に排気するときは、ターボ分子ポンプの中間吸気口と前記試料室を閉塞した上で、前記ターボ分子ポンプの主吸気口と前記荷電粒子銃室および前記試料室を連結し、前記主吸気口により前記荷電粒子銃室および前記試料室を真空排気し、
前記試料室を前記所定真空度よりも低い低真空度に排気するときは、前記主吸気口と前記試料室を閉塞した上で、前記主吸気口と前記試料室を連結し、さらに前記中間吸気口と前記試料室を連結し、前記主吸気口により前記荷電粒子銃室を真空排気しつつ、前記中間吸気口により前記前記試料室を真空排気する排気方法。 - 請求項11記載の排気方法において、
油回転ポンプにより前記ターボ分子ポンプを背圧排気しつつ、当該油回転ポンプが前記荷電粒子銃室または前記試料室を真空排気しないことを特徴とする排気方法。 - 請求項12記載の排気方法において、
前記試料室を前記所定真空度より低い低真空度に排気するときは、前記中間吸気口と前記試料室を閉塞した上で、前記主吸気口と前記荷電粒子銃室および前記試料室を連結し、前記主吸気口により前記試料室を予備排気した後に、前記主吸気口と前記試料室を閉塞した上で、前記中間吸気口と前記試料室を連結し、前記中間吸気口により前記前記試料室を真空排気する排気方法。 - 請求項12記載の排気方法において、
前記ターボ分子ポンプにおいて前記中間吸気口より前記主吸気口に近い位置にある第2中間吸気口と、前記荷電粒子銃室と前記試料室を接続する中間室と、を常に連結し、前記第2中間吸気口により前記中間室を真空排気することを特徴とする排気方法。 - 請求項12記載の排気方法において、
前記試料室を所定真空度より高い高真空度に排気するときは、前記ターボ分子ポンプにおいて前記中間吸気口より前記主吸気口に近い位置にある第2中間吸気口と、前記荷電粒子銃室と前記試料室を接続する中間室と、を閉塞した上で、前記荷電粒子銃室または前記試料室と前記中間室とを連結し、前記主吸気口により前記週刊室を真空排気し、
前記試料室を前記所定真空度よりも低い低真空度に排気するときは、前記荷電粒子銃室または前記試料室と前記中間室とを閉塞した上で、前記第2中間吸気口と前記試料室を連結し、第2中間吸気口により前記中間室を真空排気することを特徴とする排気方法。 - 請求項12記載の排気方法において、
前記荷電粒子銃室と前記試料室を接続する中間室と、前記主吸気口と、を常に連結し、前記主吸気口により前記中間室を真空排気することを特徴とする排気方法。 - 請求項12記載の排気方法において、
前記試料室の真空状態とは分離されている第2試料室と、前記油回転前ポンプとを連結し、前記油回転ポンプにより前記第2試料室を減圧または真空排気することを特徴とする排気方法。 - 請求項12記載の排気方法において、
前記試料室を前記所定真空度よりも低い低真空度に排気するときは、可変流量バルブにより前記試料室に流れる流体の流量を調整することを特徴とする排気方法。
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