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<原理・主な使用方法> プラズマクリーナー

コンタミネーションの発生原理と弊害 | ダウンストリーム式プラズマクリーニング原理 | 主な使用方法

 

 

コンタミネーションの発生原理と弊害

 

 なぜコンタミネーションが発生するのか?


 


試料表面に堆積したコンタミネーション
アウトガス等で試料表面が炭化水素系ガス分子に覆われる

電子ビーム(一次電子)を試料に照射すると試料から
二次電子(<50eV)が発生

二次電子が試料表面近傍のガス分子を分解

分解されたカーボンが試料表面で重合・堆積

 

 

 

 

 

 

 

 コンタミネーションによる弊害


 

試料汚染
・像コントラストや分解能の低下
(特に極表面観察時の低加速電圧や、コントラストが得づらい平坦な試料において顕著)
・コンタミ付着による試料最表面の形態変化、偽信号の生成
・EDX,EELS等の元素分析や、EBSDのような表面敏感な分析の弊害
 
光学系コンポーネント汚染
・検出器の検出効率・感度の低下
・アパーチャー汚染によるビーム電流の変動・光学系分解能の低下
・鏡筒内汚染によるビームドリフト・フォーカス変動・収差
・光学系(X線・EUVミラー, 回折格子,FZPなど)の反射率や透過率の低下
 

汚染された試料

汚染されたコンポーネント

 

 

 

 

 

ダウンストリーム式プラズマクリーニング原理

 

※以下ではEM-KLEEN(リモートタイプ)をベースにしますが、Tergeo(卓上タイプ)も同様です。ただし、TergeoのImmersionモードは除きます。
 
プラズマソースを真空チャンバーに設置

ソース内でプラズマを発生させラジカル種(O, O3, OH, H)を生成

ソース内のラジカル種が真空チャンバー内に拡散(ダウンストリーム)

ラジカルはハイドロカーボンガス分子と化学的に反応(アッシング)し、水分子などとなって真空ポンプでチャンバー外に排出

 

 

 

 

 

 

主な使用方法

 

 予防的な使い方    アンチコンタミネーション:コンタミを堆積させない


 

汚れを真空試料室に持ち込まない

Case1
 
Case2
 
Case3
卓上型プラズマクリーナーで
試料ホルダをPreクリーニング

試料交換室で試料やホルダを
Preクリーニング

試料室内でPreクリーニング、
同時に試料室内のクリーニング

試料やホルダの表面にはコンタミネーションの原因になるハイドロカーボンが付着しています。真空試料室に試料やホルダを入れる直前にクリーニングすることで、試料室内へのハイドロカーボンの持込みを防ぎます。 装置にプラズマソースを設置できる試料交換室がある場合、交換室で試料やホルダのPreクリーニングを行うことで、試料室内へのハイドロカーボンの持込みを防ぎます。 装置に試料交換室が無い場合は、試料室に設置したプラズマソースを用いて、試料室内で試料やホルダのPreクリーニングを行います。この時同時に、試料室内のクリーニングにも効果があります。
適応機種:Tergeoシリーズ
適応機種:EM-KLEEN, SEMI-KLEEN
適応機種:EM-KLEEN, SEMI-KLEEN

 

 

 

 

真空試料室内の定期コンディショニング

 

汚染の原因となる炭化水素は至るところに存在し、様々な経路で試料室内に侵入します。対象サンプルそのものが汚染源である場合もあり、試料室内は徐々に汚染されます。定期的に試料室をクリーニングすることで、試料室内に残留した炭化水素を分解除去し、試料室内を清浄な状態に保ちます。

 

適応機種:EM-KLEEN, SEMI-KLEEN

 

 

 

 

 

 除去的な使い方    クリーニング:堆積したコンタミを取り除く


 

汚染された試料やコンポーネントのPostクリーニング

 

電子ビーム照射により付着したコンタミを除去クリーニング
≪Tergeo-EM≫ ≪EM-KLEEN@試料交換室≫

 

たとえば…
 
・分析などで長時間露光により試料表面に堆積したコンタミネーションの除去
・アパーチャーや検出器の再生クリーニング

 

 

 

 

PIE Scientific 社 <プラズマ処理によるコンタミネーション除去/表面処理>


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