JP6138942B2 - ナノチップとガス供給機構を備える荷電粒子線装置 - Google Patents
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Description
第一の純化器で暖まった原料ガスは、第二の純化器および、それに至る配管経路で室温に戻り、GFIS筺体に導入されるが、さらに、微細管をGFIS筺体内でナノチップを冷却するために低温になっている部材に接続することで、原料ガスを微細管出口付近から該部材内で冷却して供給することができる。
4・・・チップホルダー 5・・・ナノチップ 6・・・イオンビーム
7・・・コンデンサレンズ 8・・・冷凍機 9・・・第1ステージ
10・・・第2ステージ 11・・・銅網線 12・・・熱シールド
13・・・銅網線 14・・・ ゲッターポンプ 15・・・フィードスルー
16・・・引出し電極 17・・・差動排気穴
20・・・微細管 21・・・バッファ 22・・・ガス導入経路
23・・・ガス冷却部品
30・・・ストップバルブ 31・・・非加熱型純化器
32・・・バリアブルリークバルブ 33・・・バルブ 34・・・真空ポンプ
35・・・加熱型純化器 36・・・レギュレータ 37・・・ガスボンベ
40・・・主排気管 41・・・副排気管 42・・・ゲートバルブ
43・・・バルブ 44・・・真空ポンプ 45・・・真空計
100・・・バルブ駆動機構 101・・・連結棒 102・・・バルブシール
103・・・光学系および試料室筺体 104・・・真空ポンプ
200・・・パイプ 201・・・フランジ 202・・・継ぎ手
203・・・継ぎ手 204・・・パイプ 205・・・微細管
206・・・ロウ付け部 207・・・ロウ付け部 208・・・ロウ付け部
300・・・架台 301・・・除振台 302・・・ダンパー
305・・・ダンパー 306・・・ダンパー 307・・・ダンパー
308・・・ダンパー 309・・・固定支柱
400・・・メタンの濃度曲線 401・・・不純物濃度曲線群
403・・・コンダクタンス曲線 404・・・コンダクタンス曲線
405・・・標準流量モードの圧力曲線 406・・・大流量モードの圧力曲線
Claims (20)
- 荷電粒子を放出するナノチップと、
前記ナノチップを極低温に冷却する冷凍機構と、
荷電粒子の原料ガスを導入する導入口と、
前記原料ガスを排気する排気経路と、を有する荷電粒子銃と、
前記原料ガスを供給するガス供給機構と、を備えた荷電粒子線装置であって、
前記導入口と前記ガス供給機構を繋ぐ微細管を備え、
当該微細管の前記導入口側開口において、前記原料ガスの振舞が中間流または粘性流となることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 荷電粒子を放出するナノチップと、
前記ナノチップを極低温に冷却する冷凍機構と、
荷電粒子の原料ガスを導入する導入口と、
前記原料ガスを排気する排気経路と、を有する荷電粒子銃と、
前記原料ガスを供給するガス供給機構と、を備えた荷電粒子線装置であって、
前記導入口と前記ガス供給機構を繋ぐ微細管を備え、
当該微細管の前記導入口側開口の圧力と荷電粒子銃筺体内の圧力比が104倍以上となることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記微細管の内径が0.2mm以下であることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記冷凍機構が、前記ナノチップを極低温に冷却する第1の冷凍機構と、前記ナノチップを取り囲むように配置された熱シールドを冷却する第2の冷凍機構を含むことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項4記載の荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子銃が、前記原料ガスを精製する非蒸発型ゲッターポンプと、荷電粒子線の通過穴兼真空排気穴を備え、
原料ガスの導入時には前記排気経路を閉じ、
かつ、荷電粒子銃内の真空排気および原料ガスの排気が、前記排気経路を排気する真空ポンプの動作を停止した状態における、前記第1の冷凍手段および前記第2の冷凍手段で冷却される部材のクライオポンプ作用により実施されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子銃が、前記原料ガスを精製する非蒸発型ゲッターポンプを有することを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記原料ガスの流量を100倍以上に可変できることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記微細管の前記導入口側開口の圧力が103[Pa]以上106[Pa]未満であることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記微細管の開口よりも上流側にバリアブルリークバルブを備え、
当該バリアブルリークバルブにより、前記微細管の前記導入口側開口の圧力を変化させることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
荷電粒子銃筺体が、固有のコンダクタンスを有する排気経路を備え、
当該排気経路から前記原料ガスを排気して、導入される前記原料ガスの流量を変化させることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
荷電粒子銃筺体が、コンダクタンスを変化できる排気経路を備え、
当該排気経路のコンダクタンスを、前記微細管の前記導入口側開口の圧力と連動して変化して、導入される前記原料ガスの流量を変化させることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項11に記載の荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子銃内の圧力が変化しないように、前記微細管の前記導入口側開口の圧力と、前記排気経路のコンダクタンスとを変化させることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項11に記載の荷電粒子線装置であって、
前記排気経路のコンダクタンスを変化させる手段が、当該排気経路中に設けられた開度可変バルブであることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記微細管が前記荷電粒子銃内の冷却された部品に接続され、前記原料ガスが冷却された後に荷電粒子銃内に導入されることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記微細管の材質が、オーステナイト系ステンレスまたはチタンであることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記微細管に供給する原料ガスを精製するゲッター材を利用したガス純化器を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
原料ガスを精製する加熱型純化器と、
当該加熱型純化器で精製された原料ガスを更に精製して前記微細管に供給する非加熱型純化器を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記原料ガスを導入もしくは排気する真空ポンプ、または前記原料ガスのガスボンベが、床と振動絶縁された除振台に固定されており、
当該除振台に固定されている前記真空ポンプまたは/および前記ガスボンベが、振動減衰部品を介して荷電粒子銃筺体と繋がっていることを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記微細管の分子流領域におけるコンダクタンスが、前記排気経路の最小コンダクタンスより2×105倍以上小さいことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 請求項1または2のいずれかに記載の荷電粒子線装置であって、
前記ガス供給機構が、配管およびバルブを加熱できるヒータと、供給経路内を排気できる真空ポンプとを備え、前記供給経路に原料ガスを充填する前に、真空加熱脱ガスできることを特徴とする荷電粒子線装置。
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