JPH05151922A - 試料交換装置 - Google Patents
試料交換装置Info
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- JPH05151922A JPH05151922A JP3315108A JP31510891A JPH05151922A JP H05151922 A JPH05151922 A JP H05151922A JP 3315108 A JP3315108 A JP 3315108A JP 31510891 A JP31510891 A JP 31510891A JP H05151922 A JPH05151922 A JP H05151922A
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Links
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- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 42
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 11
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 3
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 大気中のカセット室と真空雰囲気にある試料
室と間で、前記カセット室に試料カセットごと載置され
る試料を交換する試料交換装置において、真空にしたり
大気に戻したりする回数を減らすことによって試料交換
のスループットを向上させた試料交換装置を得ること。 【構成】 外部環境と隔離可能なカセット室3に複数の
試料を収納した試料カセットを載置した後、第2ゲート
バルブ5を閉じてカセット室3を真空にし、さらに試料
室1との間の第1ゲートバルブ6を開放することによっ
て、複数の試料を一回で試料室と同じ真空雰囲気にして
から、試料の交換を行うようにした。
室と間で、前記カセット室に試料カセットごと載置され
る試料を交換する試料交換装置において、真空にしたり
大気に戻したりする回数を減らすことによって試料交換
のスループットを向上させた試料交換装置を得ること。 【構成】 外部環境と隔離可能なカセット室3に複数の
試料を収納した試料カセットを載置した後、第2ゲート
バルブ5を閉じてカセット室3を真空にし、さらに試料
室1との間の第1ゲートバルブ6を開放することによっ
て、複数の試料を一回で試料室と同じ真空雰囲気にして
から、試料の交換を行うようにした。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、試料交換装置に関し、
特に、真空環境において電子ビームで試料を観察、測定
する走査型電子顕微鏡に用いられる試料交換装置に関す
る。
特に、真空環境において電子ビームで試料を観察、測定
する走査型電子顕微鏡に用いられる試料交換装置に関す
る。
【0002】
【従来技術】従来、この種の試料交換装置は、図3に示
すような構成であった。走査型電子顕微鏡本体50に設
けられた試料室51は、ゲートバルブ56を介して、ウ
ェハ搬送室52に接続され、前記搬送室52は、ゲート
バルブ55を介してカセット室53に接続されている。
それぞれの部屋(室)は、互いにゲートバルブを閉じた
状態において隣の部屋と隔離されている。真空ポンプ5
4は、バルブ58,59を介して搬送室52及び試料室
53に接続されている。搬送室52は、もう一つのバル
ブ57が接続され、大気と接続されている。
すような構成であった。走査型電子顕微鏡本体50に設
けられた試料室51は、ゲートバルブ56を介して、ウ
ェハ搬送室52に接続され、前記搬送室52は、ゲート
バルブ55を介してカセット室53に接続されている。
それぞれの部屋(室)は、互いにゲートバルブを閉じた
状態において隣の部屋と隔離されている。真空ポンプ5
4は、バルブ58,59を介して搬送室52及び試料室
53に接続されている。搬送室52は、もう一つのバル
ブ57が接続され、大気と接続されている。
【0003】この試料交換装置で試料を交換する手順を
図4を用いて説明する。試料である複数の半導体ウェハ
を収納した不図示のウェハカセットをカセット室53に
載置する(70)と、この試料交換装置はバルブ58を
閉じバルブ57を開いて、搬送室52を大気圧に戻す
(71)。つぎに、ゲートバルブ55を開く(72)
と、ウェハ搬送装置52′はカセット室53の前記カセ
ットから一枚目の試料を搬送室52までロードする(7
4)。試料交換装置は、つぎに、前記ゲートバルブ55
を閉じて搬送室52を閉空間にし(75)、さらにバル
ブ57、59を閉じた後、バルブ58を開いて真空ポン
プ54により搬送室52を真空にする(76)。搬送室
52が真空に引けたら前記バルブ59を開く。
図4を用いて説明する。試料である複数の半導体ウェハ
を収納した不図示のウェハカセットをカセット室53に
載置する(70)と、この試料交換装置はバルブ58を
閉じバルブ57を開いて、搬送室52を大気圧に戻す
(71)。つぎに、ゲートバルブ55を開く(72)
と、ウェハ搬送装置52′はカセット室53の前記カセ
ットから一枚目の試料を搬送室52までロードする(7
4)。試料交換装置は、つぎに、前記ゲートバルブ55
を閉じて搬送室52を閉空間にし(75)、さらにバル
ブ57、59を閉じた後、バルブ58を開いて真空ポン
プ54により搬送室52を真空にする(76)。搬送室
52が真空に引けたら前記バルブ59を開く。
【0004】その後、試料交換装置は、ゲートバルブ5
6を開いて(77)試料室51と搬送室52とを接続
し、ウェハ搬送装置52′は搬送室52から試料室51
内のステージ(不図示)まで試料を搬送する(78)。
6を開いて(77)試料室51と搬送室52とを接続
し、ウェハ搬送装置52′は搬送室52から試料室51
内のステージ(不図示)まで試料を搬送する(78)。
【0005】前記ステージ上に試料が載置されると、走
査型電子顕微鏡は、試料の検査や測定を行う(79〜8
2)。前記試料の検査や測定の終了後、ウェハ搬送装置
52′は、試料室51のステージから搬送室52に試料
を搬送し(83)、ゲートバルブ56を閉じる(8
4)。つぎに、バルブ58を閉じバルブ57を開き、搬
送室52に大気圧に戻す(85)。その後、ゲートバル
ブ55を開き(86)、カセット室53の試料カセット
に試料をアンロードする(87)。以上の動作74〜8
7を、試料カセットに載せた試料の数だけ、繰り返し行
う(73)。全ての試料が、試料カセットにアンロード
されると、試料を試料カセットごとカセット室53から
取り出す(90)。
査型電子顕微鏡は、試料の検査や測定を行う(79〜8
2)。前記試料の検査や測定の終了後、ウェハ搬送装置
52′は、試料室51のステージから搬送室52に試料
を搬送し(83)、ゲートバルブ56を閉じる(8
4)。つぎに、バルブ58を閉じバルブ57を開き、搬
送室52に大気圧に戻す(85)。その後、ゲートバル
ブ55を開き(86)、カセット室53の試料カセット
に試料をアンロードする(87)。以上の動作74〜8
7を、試料カセットに載せた試料の数だけ、繰り返し行
う(73)。全ての試料が、試料カセットにアンロード
されると、試料を試料カセットごとカセット室53から
取り出す(90)。
【0006】以上のようにして、大気中と真空中との間
で、複数の試料を交換していた。
で、複数の試料を交換していた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記搬
送室を真空にしたり大気圧に戻したりするにはある程度
の時間が必要であり、大気の出し入れを行うことは、試
料交換のスループットの低下をさけることができなかっ
た。また、頻繁に大気を引いたり満たしたりすること
は、試料交換装置しいては検査、観察装置本体やその試
料室へ大気中の塵が混入したり、また、試料上に塵が付
着するなど、汚染による問題があった。
送室を真空にしたり大気圧に戻したりするにはある程度
の時間が必要であり、大気の出し入れを行うことは、試
料交換のスループットの低下をさけることができなかっ
た。また、頻繁に大気を引いたり満たしたりすること
は、試料交換装置しいては検査、観察装置本体やその試
料室へ大気中の塵が混入したり、また、試料上に塵が付
着するなど、汚染による問題があった。
【0008】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであり、本発明の目的は、大気中と真空中とで試料
を交換する際の大気の出し入れ回数を少なくすることに
よって試料交換のスループットをあげるとともに汚染が
少ない試料交換装置を提供することである。
ものであり、本発明の目的は、大気中と真空中とで試料
を交換する際の大気の出し入れ回数を少なくすることに
よって試料交換のスループットをあげるとともに汚染が
少ない試料交換装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の試料交換装置は、試料室(1)と、複数の試
料を収納する試料カセットを載置するカセット室(3)
と、前記試料室と前記カセット室との間で前記試料を搬
送する搬送手段(2′)を備えた搬送室(2)と、前記
カセット室と前記搬送室とを遮断する第1ゲートバルブ
(6)と、前記搬送室と前記試料室とを真空にする真空
手段(4)とを有する試料交換装置において、前記カセ
ット室に前記カセットを出し入れするための第2ゲート
バルブ(5)を有し、前記真空手段は前記第2ゲートバ
ルブが外部環境と前記カセット室とを遮断している時に
前記カセット室を真空にし、前記搬送手段は前記カセッ
ト室が真空で前記第1ゲートバルブが開いている時に前
記試料を搬送するものとした。
に本発明の試料交換装置は、試料室(1)と、複数の試
料を収納する試料カセットを載置するカセット室(3)
と、前記試料室と前記カセット室との間で前記試料を搬
送する搬送手段(2′)を備えた搬送室(2)と、前記
カセット室と前記搬送室とを遮断する第1ゲートバルブ
(6)と、前記搬送室と前記試料室とを真空にする真空
手段(4)とを有する試料交換装置において、前記カセ
ット室に前記カセットを出し入れするための第2ゲート
バルブ(5)を有し、前記真空手段は前記第2ゲートバ
ルブが外部環境と前記カセット室とを遮断している時に
前記カセット室を真空にし、前記搬送手段は前記カセッ
ト室が真空で前記第1ゲートバルブが開いている時に前
記試料を搬送するものとした。
【0010】
【作用】本発明の試料交換装置は次のように動作する。
本発明の装置は、第2ゲートバルブを開いてから複数の
試料を収納したカセットをカセット室に載置する。つぎ
に、第2ゲートバルブを閉じてから真空手段によってカ
セット室を真空にし、第1ゲートバルブを開いて、カセ
ット室と搬送室及び試料室とで一体の真空空間を形成す
る。その後に、カセットに収納された試料の各々は、搬
送手段によって前記カセットと試料室との間で交換され
る。また、全ての試料の交換が終わると、本発明の装置
は、第1ゲートバルブを閉じた後に第2ゲートバルブを
開いて、カセット室からカセットを取り出す。
本発明の装置は、第2ゲートバルブを開いてから複数の
試料を収納したカセットをカセット室に載置する。つぎ
に、第2ゲートバルブを閉じてから真空手段によってカ
セット室を真空にし、第1ゲートバルブを開いて、カセ
ット室と搬送室及び試料室とで一体の真空空間を形成す
る。その後に、カセットに収納された試料の各々は、搬
送手段によって前記カセットと試料室との間で交換され
る。また、全ての試料の交換が終わると、本発明の装置
は、第1ゲートバルブを閉じた後に第2ゲートバルブを
開いて、カセット室からカセットを取り出す。
【0011】このように、本発明の試料交換装置は、複
数の試料を収納したカセットをカセット室に出し入れす
る時だけ、真空が破られる。したがって、従来の試料交
換装置が試料の搬送ごとに搬送室の真空が破られていた
のに比べて、本発明の試料交換装置は真空にしたり大気
圧に戻したりする回数を少なくすることができる。これ
によって、本発明の試料交換装置はスループットをあげ
ることができる。
数の試料を収納したカセットをカセット室に出し入れす
る時だけ、真空が破られる。したがって、従来の試料交
換装置が試料の搬送ごとに搬送室の真空が破られていた
のに比べて、本発明の試料交換装置は真空にしたり大気
圧に戻したりする回数を少なくすることができる。これ
によって、本発明の試料交換装置はスループットをあげ
ることができる。
【0012】つぎに、本発明の試料交換装置によりスル
ープットが向上する理由を説明する。ただし、従来の装
置において、容積vの搬送室を真空にしたり大気圧に戻
したりするそれぞれの所要時間をt〔sec 〕、本発明の
装置において容積V(但し、v≪V)のカセット室を真
空にしたり大気圧に戻したりするそれぞれの所要時間を
T〔sec 〕とし、また、ゲートバルブの開閉時間は従来
の装置と本発明の装置とは同じものとみなし、ゲートバ
ルブを開く時間をA〔sec 〕、ゲートバルブを閉じる時
間をa〔sec 〕とする。また、前記真空にしたり大気圧
に戻したりするそれぞれの所要時間t,Tは容積に比例
するものとする。
ープットが向上する理由を説明する。ただし、従来の装
置において、容積vの搬送室を真空にしたり大気圧に戻
したりするそれぞれの所要時間をt〔sec 〕、本発明の
装置において容積V(但し、v≪V)のカセット室を真
空にしたり大気圧に戻したりするそれぞれの所要時間を
T〔sec 〕とし、また、ゲートバルブの開閉時間は従来
の装置と本発明の装置とは同じものとみなし、ゲートバ
ルブを開く時間をA〔sec 〕、ゲートバルブを閉じる時
間をa〔sec 〕とする。また、前記真空にしたり大気圧
に戻したりするそれぞれの所要時間t,Tは容積に比例
するものとする。
【0013】図3に示す従来の装置において、n個の試
料を交換するまでに搬送室を真空にしたり大気圧に戻し
たりするための合計時間は、試料ごとに行われるので、
次のようになる。ゲートバルブを開く時の合計時間がA
(2n+1)〔sec 〕、ゲートバルブを閉じる時の合計
時間がa(2n+1)〔sec〕、搬送室の容積vを真空
にしたり大気圧に戻したりする時の合計時間が2t(n
+1)〔sec 〕となる。したがって、合計時間は、これ
らを合わせたA(2n+1)+a(2n+1)+2t
(n+1)〔sec 〕である。
料を交換するまでに搬送室を真空にしたり大気圧に戻し
たりするための合計時間は、試料ごとに行われるので、
次のようになる。ゲートバルブを開く時の合計時間がA
(2n+1)〔sec 〕、ゲートバルブを閉じる時の合計
時間がa(2n+1)〔sec〕、搬送室の容積vを真空
にしたり大気圧に戻したりする時の合計時間が2t(n
+1)〔sec 〕となる。したがって、合計時間は、これ
らを合わせたA(2n+1)+a(2n+1)+2t
(n+1)〔sec 〕である。
【0014】本発明の装置において、n個の試料を交換
するまでにカセット室を真空にしたり大気圧に戻したり
するための合計時間は、次のようになる。ただし、搬送
室2は予め真空にされ、以後ずっと真空を維持するの
で、無視できるものと見なして省略する。ゲートバルブ
を開く時の合計時間が3A〔sec 〕、ゲートバルブを閉
じる時の合計時間が3a〔sec 〕、カセット室の容積V
を真空にしたり大気圧に戻したりする時の合計時間が4
A〔sec 〕となる。したがって、合計時間は、3A+3
a+4T〔sec 〕である。
するまでにカセット室を真空にしたり大気圧に戻したり
するための合計時間は、次のようになる。ただし、搬送
室2は予め真空にされ、以後ずっと真空を維持するの
で、無視できるものと見なして省略する。ゲートバルブ
を開く時の合計時間が3A〔sec 〕、ゲートバルブを閉
じる時の合計時間が3a〔sec 〕、カセット室の容積V
を真空にしたり大気圧に戻したりする時の合計時間が4
A〔sec 〕となる。したがって、合計時間は、3A+3
a+4T〔sec 〕である。
【0015】上記計算において、2つの合計時間の関係
が少なくとも3A+3a+4T<A(2n+1)+a
(2n+1)+2t(n+1)の関係を満たすように、
カセットが収納する試料の数nと、このカセットを収納
するカセット室の容積Vを設定することによって、本発
明の試料交換装置は、スループットを向上させることが
できる。
が少なくとも3A+3a+4T<A(2n+1)+a
(2n+1)+2t(n+1)の関係を満たすように、
カセットが収納する試料の数nと、このカセットを収納
するカセット室の容積Vを設定することによって、本発
明の試料交換装置は、スループットを向上させることが
できる。
【0016】次に、前記計算式に具体的な数字の例をあ
げて説明する。試料の数n=25、ゲートバルブを開け
る時間A≒5〔sec 〕、閉じる時間a≒1〔sec 〕、従
来の装置の搬送室の容積vを真空にしたり大気圧に戻し
たりする時間t≒15〔sec〕とし、本発明のカセット
室は、25個の試料を収納するカセットを載置できる容
積が必要であるため容積V≒6vとみなして、本発明の
カセット室の容積V≒6vを真空にしたり大気圧に戻し
たりするそれぞれの時間T≒6×15=90〔sec 〕と
する。したがって、従来の装置の合計時間は1086
〔sec 〕、また、本発明の装置の合計時間は378〔se
c 〕となる。このように、本発明の装置は、従来の装置
に比べて、真空にしたり大気圧に戻したりするための時
間が、1/3程度の時間で済むことが分かる。
げて説明する。試料の数n=25、ゲートバルブを開け
る時間A≒5〔sec 〕、閉じる時間a≒1〔sec 〕、従
来の装置の搬送室の容積vを真空にしたり大気圧に戻し
たりする時間t≒15〔sec〕とし、本発明のカセット
室は、25個の試料を収納するカセットを載置できる容
積が必要であるため容積V≒6vとみなして、本発明の
カセット室の容積V≒6vを真空にしたり大気圧に戻し
たりするそれぞれの時間T≒6×15=90〔sec 〕と
する。したがって、従来の装置の合計時間は1086
〔sec 〕、また、本発明の装置の合計時間は378〔se
c 〕となる。このように、本発明の装置は、従来の装置
に比べて、真空にしたり大気圧に戻したりするための時
間が、1/3程度の時間で済むことが分かる。
【0017】
【実施例】本発明を、半導体ウェハなどの試料を検査す
る走査型電子顕微鏡に用いた実施例を図1に示す。図1
に示すように、試料室1は、走査型顕微鏡本体10に設
けられ、観察するための半導体ウェハ(以下ウェハとす
る)を載置するステージを有する部屋であり、バルブ9
を介して真空ポンプ4に接続されている。
る走査型電子顕微鏡に用いた実施例を図1に示す。図1
に示すように、試料室1は、走査型顕微鏡本体10に設
けられ、観察するための半導体ウェハ(以下ウェハとす
る)を載置するステージを有する部屋であり、バルブ9
を介して真空ポンプ4に接続されている。
【0018】ウェハ搬送室2は、試料室1とカセット室
3との間でウェハを搬送するウェハ搬送装置2′が設け
られた部屋であり、試料室1と同様にバルブ9を介して
真空ポンプ4と接続されている。カセット室3は、複数
のウェハを収納したウェハカセットがロードされる部屋
であり、ゲートバルブ6を介してウェハ搬送室2と接続
され、また、ゲートバルブ5を介して外部環境と接続さ
れるとともに、バルブ8を介して真空ポンプ4に接続さ
れ、バルブ7を介して大気とも接続されている。
3との間でウェハを搬送するウェハ搬送装置2′が設け
られた部屋であり、試料室1と同様にバルブ9を介して
真空ポンプ4と接続されている。カセット室3は、複数
のウェハを収納したウェハカセットがロードされる部屋
であり、ゲートバルブ6を介してウェハ搬送室2と接続
され、また、ゲートバルブ5を介して外部環境と接続さ
れるとともに、バルブ8を介して真空ポンプ4に接続さ
れ、バルブ7を介して大気とも接続されている。
【0019】この走査型電子顕微鏡の試料交換装置は、
図2に示すようにして試料を交換する。図2に示すよう
に、試料交換装置は、まず、ゲートバルブ6が閉じてい
るのを確認した後、バルブ8を閉じバルブ7を開けてカ
セット室3を大気圧に戻し(ステップ21)、ゲートバ
ルブ5を開く(ステップ22)。この時、バルブ9は開
放してあり、ウェハ搬送室2および試料室1は真空雰囲
気である。つぎに、複数の試料を収納したウェハカセッ
トがカセット室3にロードされる(ステップ23)と、
ゲートバルブ5を閉じ(ステップ24)、さらに、バル
ブ7,9を閉じバルブ8を開放して、カセット室3を真
空雰囲気にする(ステップ25)。カセット室3が真空
に引けたらバルブ9も開く。その後、ゲートバルブ6を
開放して(ステップ26)、カセット室3と搬送室2及
び試料室1とを同じ真空雰囲気の空間にする。
図2に示すようにして試料を交換する。図2に示すよう
に、試料交換装置は、まず、ゲートバルブ6が閉じてい
るのを確認した後、バルブ8を閉じバルブ7を開けてカ
セット室3を大気圧に戻し(ステップ21)、ゲートバ
ルブ5を開く(ステップ22)。この時、バルブ9は開
放してあり、ウェハ搬送室2および試料室1は真空雰囲
気である。つぎに、複数の試料を収納したウェハカセッ
トがカセット室3にロードされる(ステップ23)と、
ゲートバルブ5を閉じ(ステップ24)、さらに、バル
ブ7,9を閉じバルブ8を開放して、カセット室3を真
空雰囲気にする(ステップ25)。カセット室3が真空
に引けたらバルブ9も開く。その後、ゲートバルブ6を
開放して(ステップ26)、カセット室3と搬送室2及
び試料室1とを同じ真空雰囲気の空間にする。
【0020】つぎに、一枚目のウェハが、ウェハ搬送装
置2′によって試料室1上のステージにロードされる
(28)。ロードされたウェハは、ステージ上で走査型
顕微鏡本体に対してアライメント(ステップ29)され
た後、測定される(ステップ31、32)。この測定
は、まず、前記ウェハ上の測定箇所を電子顕微鏡の光学
系に合わせて移動させ(ステップ31)、その測定箇所
の測定を行う(ステップ32)。この測定は、測定箇所
の数だけ繰り返し(ステップ30)、全部の測定箇所で
の測定が終了したら前記ウェハをカセット室にアンロー
ドする(ステップ33)。このような測定を、ウェハカ
セットに載せられたウェハの数だけ繰り返し行う(ステ
ップ27)。最後のウェハの測定が終了し、全てのウェ
ハがウェハカセットに収納されると、ゲートバルブ6に
よってカセット室3と試料室1及び搬送室2とを遮断し
(ステップ34)、バルブ8を閉じバルブ7を開けてカ
セット室3を大気圧に戻す(ステップ35)。さらに、
ゲートバルブ5を開けて(ステップ36)、ウェハカセ
ットをアンロードし(ステップ37)、ゲートバルブ5
を再び閉めた後、バルブ7,9を閉じバルブ8を開けて
カセット室3を真空にする(ステップ39)。
置2′によって試料室1上のステージにロードされる
(28)。ロードされたウェハは、ステージ上で走査型
顕微鏡本体に対してアライメント(ステップ29)され
た後、測定される(ステップ31、32)。この測定
は、まず、前記ウェハ上の測定箇所を電子顕微鏡の光学
系に合わせて移動させ(ステップ31)、その測定箇所
の測定を行う(ステップ32)。この測定は、測定箇所
の数だけ繰り返し(ステップ30)、全部の測定箇所で
の測定が終了したら前記ウェハをカセット室にアンロー
ドする(ステップ33)。このような測定を、ウェハカ
セットに載せられたウェハの数だけ繰り返し行う(ステ
ップ27)。最後のウェハの測定が終了し、全てのウェ
ハがウェハカセットに収納されると、ゲートバルブ6に
よってカセット室3と試料室1及び搬送室2とを遮断し
(ステップ34)、バルブ8を閉じバルブ7を開けてカ
セット室3を大気圧に戻す(ステップ35)。さらに、
ゲートバルブ5を開けて(ステップ36)、ウェハカセ
ットをアンロードし(ステップ37)、ゲートバルブ5
を再び閉めた後、バルブ7,9を閉じバルブ8を開けて
カセット室3を真空にする(ステップ39)。
【0021】以上のようにして、試料を大気中に存在す
る状態から真空雰囲気の試料室に搬送すると、以下のよ
うな効果がある。この走査型電子顕微鏡は、カセット室
3内で真空にしたり大気圧に戻したりする回数がウェハ
カセットをロード、アンロードする時だけですむ(ステ
ップ21、25、35、39)ため、従来のものが搬送
室でウェハ1枚ごとに真空にしたり大気を満たしたりし
ていたのに比べて、真空にしたり、大気を満たしたりす
る回数が少なくなっている。
る状態から真空雰囲気の試料室に搬送すると、以下のよ
うな効果がある。この走査型電子顕微鏡は、カセット室
3内で真空にしたり大気圧に戻したりする回数がウェハ
カセットをロード、アンロードする時だけですむ(ステ
ップ21、25、35、39)ため、従来のものが搬送
室でウェハ1枚ごとに真空にしたり大気を満たしたりし
ていたのに比べて、真空にしたり、大気を満たしたりす
る回数が少なくなっている。
【0022】これは、例えば、ウェハ25枚を収納する
ウェハカセットで比較すると、図4の手順による従来の
ものは、搬送室を大気圧に戻す回数が26回、真空にす
る回数が26回なのに対して、図3の手順による本実施
例のものは、カセット室を大気圧に戻す回数が2回、真
空にする回数が2回である。また、ゲートバルブの開閉
も、従来のものが102回なのに対し、本実施例のもの
は6回である。
ウェハカセットで比較すると、図4の手順による従来の
ものは、搬送室を大気圧に戻す回数が26回、真空にす
る回数が26回なのに対して、図3の手順による本実施
例のものは、カセット室を大気圧に戻す回数が2回、真
空にする回数が2回である。また、ゲートバルブの開閉
も、従来のものが102回なのに対し、本実施例のもの
は6回である。
【0023】このように、本実施例の試料交換装置は、
真空にしたり大気を満たしたりする回数やゲートバルブ
の開閉の回数が減るため、カセット室を真空にするのに
要する一回当たりの時間が比較的少なくて済めば、試料
交換に要する時間が少なくなる。カセット室を真空にし
たり大気圧に戻したりする時間は、その容積の大きさの
他に真空度や表面積、真空ポンプの性能などが関係す
る。このため、作用で述べたように真空にしたり大気圧
に戻したりする時間が短い時間となるように試料の数
n、カセット室の容積Vを設定すしなけれはならない。
しかしながら、近年、試料室内に希薄な水蒸気やガスを
封入する環境制御型電子顕微鏡(ESEM)などのよう
に真空度が比較的低くてもよい電子顕微鏡の場合、ほぼ
空間の容積に比例すると見なすことができるので、約1
/3の時間で済む。
真空にしたり大気を満たしたりする回数やゲートバルブ
の開閉の回数が減るため、カセット室を真空にするのに
要する一回当たりの時間が比較的少なくて済めば、試料
交換に要する時間が少なくなる。カセット室を真空にし
たり大気圧に戻したりする時間は、その容積の大きさの
他に真空度や表面積、真空ポンプの性能などが関係す
る。このため、作用で述べたように真空にしたり大気圧
に戻したりする時間が短い時間となるように試料の数
n、カセット室の容積Vを設定すしなけれはならない。
しかしながら、近年、試料室内に希薄な水蒸気やガスを
封入する環境制御型電子顕微鏡(ESEM)などのよう
に真空度が比較的低くてもよい電子顕微鏡の場合、ほぼ
空間の容積に比例すると見なすことができるので、約1
/3の時間で済む。
【0024】また、カセット室内は、ウェハカセットを
載せる時だけしか大気と接触することがなく、装置内部
が大気中の浮遊物等で汚染される機会が減り、また、搬
送室や試料室は常に真空中にあり、電子顕微鏡本体や試
料室はカセット室よりさらに汚染の可能性が減る。した
がって、良好な状態で試料を観察することができる。
載せる時だけしか大気と接触することがなく、装置内部
が大気中の浮遊物等で汚染される機会が減り、また、搬
送室や試料室は常に真空中にあり、電子顕微鏡本体や試
料室はカセット室よりさらに汚染の可能性が減る。した
がって、良好な状態で試料を観察することができる。
【0025】尚、本発明は、本実施例の走査型電子顕微
鏡に用いる場合だけでなく、大気中にある試料を真空雰
囲気にある試料室まで搬送して、検査や測定あるいはパ
ターンの描画などを行う他の装置に応用することができ
る。また、本実施例は、カセット室が大気中にある時間
を少なくするため、ウェハカセットをアンロードしてか
ら次のウェハカセットがロードされる時までの間カセッ
ト室を真空にするように制御した。これは、長い間大気
圧にさらされると、カセット室内の側壁等にガス吸着が
起こり、次に真空にする時に余計に時間がかかるためで
ある。したがって、すぐに次のウェハカセットをカセッ
ト室にロードできる場合は、ステップ38、39及びス
テップ21、22を省いてもよい。このような試料交換
装置は、1つのウェハカセットに対して真空にする回数
が1回、大気圧に戻す回数が1回、ゲートバルブの開閉
回数が4回で済み、実施例の装置よりさらに短い時間で
交換できる。ただし、複数のウェハカセットについて繰
り返し行う場合(1つだけの場合も同じ)、1つ目のウ
ェハカセットをカセット室にロードする時と最後のウェ
ハカセットをアンロードする時は、それぞれ1回づつゲ
ートバルブ5の開閉が増す。
鏡に用いる場合だけでなく、大気中にある試料を真空雰
囲気にある試料室まで搬送して、検査や測定あるいはパ
ターンの描画などを行う他の装置に応用することができ
る。また、本実施例は、カセット室が大気中にある時間
を少なくするため、ウェハカセットをアンロードしてか
ら次のウェハカセットがロードされる時までの間カセッ
ト室を真空にするように制御した。これは、長い間大気
圧にさらされると、カセット室内の側壁等にガス吸着が
起こり、次に真空にする時に余計に時間がかかるためで
ある。したがって、すぐに次のウェハカセットをカセッ
ト室にロードできる場合は、ステップ38、39及びス
テップ21、22を省いてもよい。このような試料交換
装置は、1つのウェハカセットに対して真空にする回数
が1回、大気圧に戻す回数が1回、ゲートバルブの開閉
回数が4回で済み、実施例の装置よりさらに短い時間で
交換できる。ただし、複数のウェハカセットについて繰
り返し行う場合(1つだけの場合も同じ)、1つ目のウ
ェハカセットをカセット室にロードする時と最後のウェ
ハカセットをアンロードする時は、それぞれ1回づつゲ
ートバルブ5の開閉が増す。
【0026】さらに、本実施例は、ウェハを搬送する搬
送装置を収納する搬送室と試料室とは別にして構成した
が、試料室内に搬送装置を組み込み、試料室とカセット
室とをゲートバルブ6を介して接続してもよい。また、
真空ポンプは、真空にする能力を高めるために、複数個
の真空ポンプを設けて用いてもよい。
送装置を収納する搬送室と試料室とは別にして構成した
が、試料室内に搬送装置を組み込み、試料室とカセット
室とをゲートバルブ6を介して接続してもよい。また、
真空ポンプは、真空にする能力を高めるために、複数個
の真空ポンプを設けて用いてもよい。
【0027】
【発明の効果】本発明の試料交換装置によれば、複数の
試料を収納する試料カセットを載置するカセット室を真
空にしたり大気圧に戻したりするので、従来の試料ごと
に搬送室を真空にしたり大気圧に戻したりするのに比べ
て、真空にしたり大気圧に戻したりする回数を1/n
〔回〕(nは1個のカセットに収納する試料の数)に減
らすことができる。したがって、本発明の試料交換装置
はスループットをあげることができる。
試料を収納する試料カセットを載置するカセット室を真
空にしたり大気圧に戻したりするので、従来の試料ごと
に搬送室を真空にしたり大気圧に戻したりするのに比べ
て、真空にしたり大気圧に戻したりする回数を1/n
〔回〕(nは1個のカセットに収納する試料の数)に減
らすことができる。したがって、本発明の試料交換装置
はスループットをあげることができる。
【0028】また、この試料交換装置は、真空にしたり
大気に戻したりする回数が少ないため、大気中の浮遊物
等によって試料や装置内部が汚染される可能性が少なく
なる。
大気に戻したりする回数が少ないため、大気中の浮遊物
等によって試料や装置内部が汚染される可能性が少なく
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図2】 実施例の制御手順を示すフローチャート図で
ある。
ある。
【図3】 従来例の構成を示すブロック図である。
【図4】 従来例の制御手順を示すフローチャート図で
ある。
ある。
1…試料室 2…搬送室 3…カセット室 4…真空ポンプ 5…第2ゲートバルブ 6…第1ゲートバルブ
Claims (1)
- 【請求項1】試料室と、 複数の試料を収納する試料カセットを載置するカセット
室と、 前記試料室と前記カセット室との間で前記試料を搬送す
る搬送手段を備えた搬送室と、 前記カセット室と前記搬送室とを遮断する第1ゲートバ
ルブと、 前記搬送室と前記試料室とを真空にする真空手段と、 を有する試料交換装置において、 前記カセット室に前記カセットを出し入れするための第
2ゲートバルブを有し、 前記真空手段は、さらに、前記第2ゲートバルブが外部
環境と前記カセット室とを遮断している時、前記カセッ
ト室を真空にし、 前記搬送手段は、前記カセット室が真空で前記第1ゲー
トバルブが開いている時に前記試料を搬送することを特
徴とする試料交換装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3315108A JPH05151922A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 試料交換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3315108A JPH05151922A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 試料交換装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05151922A true JPH05151922A (ja) | 1993-06-18 |
Family
ID=18061521
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3315108A Pending JPH05151922A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | 試料交換装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05151922A (ja) |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP3315108A patent/JPH05151922A/ja active Pending
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