TEM、SEM、FIBのサンプルクリーニング

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TEM、SEM、FIB用の卓上型およびオンチャンバープラズマクリーナー

TEM、SEM、FIBのサンプルやチャンバーに付着した炭化水素の除去

TEM、SEM、FIBユーザー向けに2つのプラズマクリーニングと表面活性化ソリューションを提供します

卓上型Tergeo-EMプラズマクリーナー
（TEM、SEMサンプル、ホルダーのクリーニングおよび活性化用）

EM-KLEENやSEMI-KLEENなどのリモートプラズマクリーナーによる
ダウンストリームでのin-situサンプルおよびチャンバークリーニング

TEM試料ホルダーの真空保存とリークチェック

SEM、FIB、TEMのサンプルとチャンバーにおける炭化水素汚染除去の重要性

炭化水素汚染による画像の解像度やコントラストへの影響

潤滑油、真空グリス、高蒸気圧ポリマー、フォトレジストなどのサンプルは、SEM、FIB、TEMのサンプルチャンバーに炭化水素汚染をもたらす場合があります。XPSデータによると、クリーンなサンプルの表面は、わずか1時間大気にさらすだけで、空気中の炭化水素汚染に汚染されてしまいます。高分解能FE-SEMの低ランディングエネルギー高分解能二次電子モードのイメージングでは、二次電子はほとんどが薄い表面の層から出てきます。もし、サンプル表面が炭化水素の汚染層で汚染されていると、信号電子はほとんどが対象物質ではなく汚染層から出てくることになります。したがって、汚染は画像のコントラストと解像度を低下させます。

炭化水素の混入によるX線材料組成分析への影響

X線分析では、高線量の電子ビームが長時間にわたって試料表面に照射されます。試料室が炭化水素で激しく汚染されていると、その過程で炭素付着が蓄積されます。炭素の含有量は、材料中の実際の割合よりも高くなります。

炭化水素汚染による電子光学系の性能への影響

電子光学カラムの2つの部品は、高線量の電子線照射にさらされています。電子アパーチャーは、高角度の電子を遮断することで、ビーム角度を制限し、ビーム電流を制御するために使用されます。アパーチャーは、ビームブランカーとしても使用されます。SE検出器は、放出された二次電子の信号を収集するために使用されます。これら2つの部品は、電子光学カラムの超高真空部に配置されていないため、サンプルチャンバーがクリーンでない場合、炭化水素の汚染が激しくなる可能性があります。炭化水素は良導体ではないので、電子光学カラム内の帯電が不安定になる可能性があります。そのため、長時間の低速スキャンでは、炭化水素層に静電気が蓄積され、フォーカスやビーム位置がずれてしまうことがあります。また、電子光学系カラム内の局所的な帯電は、電子光学系の収差を増大させ、電子光学系の解像度を低下させます。

ダウンストリームプラズマクリーナーによるin-situサンプルおよびチャンバークリーニングの原理

リモートプラズマソース（EM-KLEENまたはSEMI-KLEEN）をSEMやFIBのチャンバーに取り付けることができます。ユーザーが電子銃のゲートバルブを閉じて高電圧をオフにすると、プラズマクリーナー内のガス供給バルブが作動します。プラズマクリーナーに内蔵されているガス投与バルブから、プロセスガス（通常は空気）が極小流量（30sccm以下）でプラズマクリーナー内に導入されます。高周波エネルギーにより、酸素や水素がイオン化され、原子状酸素、原子状水素、OHが生成されます。これらの反応性ラジカルは、SEMやFIBのチャンバー内に拡散し、サンプルやチャンバー内の炭化水素汚染物質と反応します。副生成物は通常、蒸気圧の低いガス種であり、真空ポンプで簡単に除去することができます。リモートプラズマクリーナーは、サンプルとチャンバーを同時にクリーニングすることができます。

SEM、FIB、TEMなどの高真空装置のダウンストリームプラズマクリーニング原理

SEM・TEM試料のオフライン炭化水素汚染クリーニング

SEMやTEMのサンプルは、卓上型プラズマクリーナーTergeo-EMを用いて事前にクリーニングすることができます。空気、Ar+O2、H2ガスを用いてプラズマを生成しラジカルを発生させることで、試料表面の炭化水素汚染を効果的に除去することができます。Tergeo-EMプラズマクリーナーは、試料を直接プラズマに浸すイマージョン（Immersion）モードと、試料をプラズマの外に置くダウンストリーム（Downstream）モードの両方を1つのシステムに統合した装置です。ダウンストリームモードでは、グラフェン、DLC（ダイヤモンドライクカーボン）、カーボンナノチューブなどの炭素を含むデリケートなサンプルや、非常に薄いコーティングが施されたサンプルのクリーニングに使用できます。また、独自のパルスモードでは、非常に短いプラズマパルスを生成し、デリケートなサンプルに対するプラズマ強度をさらに低減することができます。また、特許取得済みのプラズマセンサー技術により、プラズマ強度をリアルタイムでモニタします。これにより、さまざまな種類のサンプルに適したクリーニングレシピを設定することができます。

プラズマクリーニング　例

1分間のプラズマクリーニング前後

疎水性銅グリッド

プラズマクリーニング前後

疎水性カーボングリッド

プラズマクリーニング前後

3nm極薄レースカーボン　プラズマクリーニングの評価

クリーニングから8分後に、一部の領域でフィルムの破裂が観察され始めます。
14分のクリーニングの後、フィルムは中央領域で破裂し始めます。

レシピ：リモートモード、RF電力10W、空気15sccm、
　　　　パルス：64/255（¼デューティ比）、プラズマ強度測定値：9

20nm 純カーボングリッドプラズマクリーニングの評価

22分間のクリーニングでカーボン膜は完全にエッチングされます

レシピ：リモートモード、RF電力15W、空気15sccm、
　　　　パルス：フルデューティ比、プラズマ強度測定値：123

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