JPH0448254A - 脱離ガスの検出装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体チップの評価に利用する。本発明は、ｌ
　９ｍｍ平方前後の試料（半導体チップ）を真空中で加
熱し、その試料から脱離するガスを質量分析計で観測し
、その観測結果により半導体製造工程を修正し、その製
造歩留りを向上するために利用する。

〔概要〕

本発明は、真空チャンバ内に試料を載置し、この試料を
加熱してその試料から脱離するガスを分析する装置にお
いて、 測定を行わないときにも前記真空チャンバを高真空状態
に保ち、試料の出し入れもその真空を破壊しないように
ロードロック機構を用いて行うことにより、 発生する背景ノイズをきわめて小さくして検出性能を飛
躍的に向上させたものである。

〔従来の技術〕

試料としての半導体チップを真空チャンバの中に配置し
、この半導体チップに赤外線を照射して加熱し、その半
導体チップから脱離するガスを質量分析計に導いて計測
し、その計測結果から半導体製造工程の評価修正を行う
技術が知られている。

この技術は半導体製造工程の製造歩留りを向上するため
にきわめて有効な技術である。

従来のこのための装置は、真空チャンバ内に試料を載置
する適当な台を設け、この真空チャンバの殻壁に石英ガ
ラスの窓を設け、この窓から真空チャンバ内に赤外線を
導入し、試料を加熱する構造であった。またこの試料を
出し入れするためには、真空チャンバの真空をその都度
破壊することが必要であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

一方、試料となる半導体チップは１０ｍｍ平方程平方上
の厚さが１ｍｍ程度もしくはそれ以下の小さい物体であ
るとともに、その製造工程ではきわめて清浄に処理され
ているから、試料を加熱してそのときに試料から脱離す
るガスはきわめて微量である。しかし、前述のように真
空チャンバ内の真空が破壊されるときに、真空チャンバ
の内壁、真空チャンバ内に設置されている試料ステージ
、その他に水蒸気などが付着し、試料の測定時にそれら
が加熱されると、放出されるガスが背景ノイズとなって
測定精度を落とす欠点があった。

本発明はこれを解決するもので、試料を加熱し試料から
脱離するガスを観測するときに、その妨害となる背景ノ
イズをきわ釣て小さくできる装置を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

発明者は、この測定精度を向上するための評価を繰り返
した。

着目点の第−点は、真空チャンバ内に背景ノイズの原因
となる大気を入れないことである。これを解決するため
に、試料の出し入れに伴い真空チャンバ内の真空を維持
するとともに、この装置では真空チャンバ内の真空を測
定を行わないきわめて長い時間を含めて真空状態に維持
することにした。すなわち、真空チャンバに比べて容積
が十分に小さい空間に収容されたロードロック機構を設
け、そのロードロック機構と真空チャンバとの間を開閉
弁で区切り、試料の出し入れはそのロードロック機構の
み真空を破壊して行い、試料を真空チャンバに搬送する
ときにそのロードロック機構が収容された空間（実施例
の説明では「ロードロックチャンバ」と表示される）を
真空チャンバの系とは別系の真空手段により真空状態と
してその開閉弁を開く構造とした。ここに、別系の真空
手段とは、真空チャンバの真空状態を維持する真空系と
は別の真空ポンプによることがよいが、かりに、その真
空ポンプの一部または全部が共通であっても、ロードロ
ック機構の真空を破壊したときにも真空チャンバの真空
状態に影響を与えることがない真空系をいう。

第二点は、試料を局所的に加熱することである。

すなわち従来装置では、赤外線を真空チャンバの殻壁に
設けた大きいガラス窓から導入するので、試料以外の場
所、つまり真空チャンバの殻壁面や真空チャンバ内に設
置されているマニュピレータなどの装置を照射加熱する
ことになり、これらから背景ガスが発生していることが
わかった。これを解決するために、赤外線ランプは真空
チャンバの外に置き、ガラス棒（特に石英ガラス棒）を
用いて赤外線を試料ステージに導入することにした。

ガラス棒は直径１０〜４９ｍｍ程度の円柱状であり、そ
の長さは１５０ｍｍ以上である。

第三点は、真空チャンバ内に測定に直接関係のない装置
を測定時に留めないようにしたところにある。すなわち
、試料を出し入れするためのロードロック機構から真空
チャンバ内まで延長されてくる試料の搬送装置などは、
測定時には真空チャンバ内から退去させる構造とした。

第四点は、真空チャンバを試料にくらべて大きくし、試
料を加熱しても真空チャンバの壁面を加熱することがな
いように、かりに加熱されても放熱されやすいようにし
たことにある。真空チャンバの容積を大きくすると発生
する脱離ガスは拡散して希薄になるから、真空チャンバ
を無制限に大きくすることは意味がない。しかし、真空
チャンバの殻壁面を試料から遠ざけることはきわめて有
効であった。また、真空チャンバを金属構造とし熱伝導
を大きくした。また真空チャンバの内壁面を研磨して、
赤外線を反射する構造とした。真空チャンバの内壁面を
研磨することは併せてガスの吸着を防止する効果もある
。

〔作用〕

ロードロック機構が収容された空間に設けられた試料挿
入口を開は試料を出し入れするときには、開閉弁を閉じ
ておき、真空チャンバ内の真空状態は破壊されない。こ
の投入された試料を真空チャンバに搬送する前にあらか
じめ別系の真空ポンプでロードロック機構が収容された
空間を真空状態にしてから、開閉弁を開き、真空チャン
バ内に試料を搬送する。ロードロック機構が収容された
空間の容積は真空チャンバより十分に小さいので、前記
真空状態にするに要する時間は小さい。また開閉弁を開
いたさいに、真空チャンバ内にガスの進入する可能性も
小さい。

真空チャンバの内径が試料ステージの直径の５倍以上で
試料ステージから天井までの距離が５０ｍｍ以上の空間
である場合には、試料を加熱し脱離ガスを発生させてい
るときに、この加熱操作により真空チャンバの内部壁面
を加熱することはない。

したがってこれらの部品などからの背景ガスすなわち背
景ノイズが発生することがほとんどない。

逆にこのように真空チャンバ内の容積を大きくできるの
は、試料の搬入にさいして真空チャンバ内の真空状態が
破壊されず、高真空を作るための時間が短いからである
。

真空チャンバは壁構造が金属筒および金属端板であり、
その内壁面が表面研磨されているから、赤外線を反射し
て加熱効果が高まり、さらに万−塵などがこの内部に進
入しても内壁面に付着しにくい。

ロードロック機能は、挿入された試料を載置する搬送台
とこの搬送台の移動機構とが真空チャンバ内から退去で
きる構造であるから、この搬送台などからの放出ガスが
測定に影響を及ぼすことがない。

ロードロック機構は、ピニオンおよびラック機構とし、
このピニオン回転軸には二重○リングを備えたシール構
造を設け、この二重Ｏリングの間を別系の真空手段で真
空に維持するから、測定者がピニオン回転軸をつまみな
どにより回転し前記移動機構により搬送台を真空チャン
バ内に移動させる操作を行っても、ロードロックが収容
された空間にはリークが生じない。

加熱器が赤外線発生装置であって真空チャンバの外に配
置され、発生した赤外線をガラス棒で試料ステージに導
入するから、真空チャンバ内部に配置されるた試料ステ
ージだけが加熱され、分析のさいの背景ノイズの発生が
ほとんどない。

真空ポンプが磁気浮上形ターボ分子ポンプを含む場合に
は、機内の圧力をｌＱ＝’ｔｏｒｒ　（ｌｔｏｒｒは、
１．３３ミ！Ｊバール）程度の超高真空状態にできるの
で、質量分析がきわｔて正確に行われる。

真空チャンバの内径が試料ステージの直径の５倍あり、
試料ステージから天井までの距離が５０ｍｍ以上にする
ことがよい。

また真空状態を破壊することがどうしても必要な場合に
は、その部分に乾燥窒素または乾燥空気を導入する。こ
れにより背景ガスの原因となる水分その他の進入が防止
できる。ロードロック機構において試料挿入口を開く場
合には、開閉弁より外の空間には乾燥窒素を導入してお
く。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は本発明一実施例の全体配置図であり、第２図は
同実施例の系統図であり、第３図は同実施例のロードロ
ック機構の説明図である。

図で、脱離ガスの検出装置は、真空チャンバｌと、この
真空チャンバを真空に維持する真空ポンプ２Ａおよび３
Ａと、この真空チャンバｌ西に配置された試料ステージ
５と、この試料ステージ５の上面に載置された半導体チ
ップである試料６を加熱する加熱器７と、真空チャンバ
１と接続管３を介して連接する質量分析計９．１０およ
び１１とを備えている。

ここで本発明の特徴とするところは、 ■　真空チャンバ１より容積が十分に小さいロードロッ
クチャンバ１２で覆われ、真空チャンバ１との間に開閉
弁１３を備え、真空ポンプ２Ａおよび３Ａとは別系の真
空ポンプ２Ｂおよび３Ｂによりロードロックチャンバ１
２内の真空を維持し、真空チャンバ１の真空状態を破壊
せずに試料挿入口Ｉ４から挿入された試料を搬入し試料
ステージ５に載置させるロードロック機構を備えたこと
にある、 ■　さらに、真空チャンバ１はその内径が試料ステージ
５の直径の約７倍であり、この試料ステージ５から真空
チャンバ１の天井である金属端板１Δと同ＩＢとの間の
距離が約２００　ｍｍの空間であること、 ■　真空チャンバ１は、その壁構造が金属筒１ｃおよび
金属端板ＩＡおよびＩＢから構成され、それぞれの内壁
面は表面研磨されていること、■　ロードロック機構は
、試料を一時載置して搬送する搬送台１５および搬送台
１５の移動機構であるラックＢ１６とが、真空チャンバ
１内部から退去できる構造であること、 ■　ロードロック機構はピニオン１７とこのピニオン１
７に噛み合うラック部１６とを含み、このピニオン１７
を外部のツマミ１８Ａにより回転されるピニオン回転軸
１７Ａにはスペーサ１９Ｃで所定の位置に二重０１Ｊン
グ１９Ａ、１９Ｂが配設される排気カラー２０Ａを備え
たシール構造が設けられ、この排気カラー２０Ａの内部
を真空に維持するた約、前記真空ポンプ２Ａ、３Ａ、２
Ｂおよび３Ｂとは別系の真空手段であるロータリイ型の
真空ポンプ３Ｃを備えたこと、 ■　加熱器７は、赤外線発生ランプ２１を一つの焦点に
配置し、他の焦点に透明な石英ガラス棒４の受光面４Ａ
が配置された回転楕円形内面の反射面７Ａを備えた赤外
線発生装置７であり、この赤外線発生装置７は真空チャ
ンバｌの外に配置され、試料ステージ５は赤外線発生装
置７で発生した赤外線を前記受光面４Ａの他の端面４Ｂ
より導入されるように垂設されたガラス棒４の上端に被
せられること、 ■　真空ポンプのうら２Ａは磁気浮上型ターボ分子ポン
プであり、同２Ｂはターボ分子ポンプであり、これによ
り真空チャンバ１の内部は１Ｏ−９ｔｏｒｒより高い高
真空状態に保持でき、ロードロックチャンバ１２の内部
はＩＱ−’ｔｏｒｒより高い高真空状態に維持できるこ
と、 である。

さらに本発明により脱離ガスの検出方法の特徴としては
、 ■　真空チャンバ１を高真空状態に維持したまま、その
真空チャンバ１の内部の試料ステージ５に前記試料挿入
口１４から試料の出し入れを行うこと、 ■　この検出方法において、その真空状態を破壊する必
要のある場合は、その部分に乾燥窒素または乾燥空気を
導入すること、すなわちロードロックチャンバ１２内の
真空を破壊する場合にはコック２２Ａによりその内部に
乾燥窒素または乾燥空気を導入し、さらに必要により真
空チャンバ１の真空を破壊する場合には、コック２２Ｂ
により乾燥窒素または乾燥空気を導入することにある。

次に第１図を用いて、本実施例の配置について説明する
。

本実施例の各部品はほぼディスク２３上に配置され、真
空ポンプのうちロータリイボンプである３Ａ、３Ｂと、
冷却水タンク２４およびコンビ二−タユニット２５はデ
ィスク２３外に配置される。

開閉弁１３にはこのスライド弁１３Ａをつまみ１８Ｂを
回転することにより開閉させる回転軸２６が設けられ、
この回転軸２６はベローズによりシールされる。

真空チャンバ１は直径が大きい接続管８を介して質量分
析計のイオン化部９に連通される。この接続管８は主排
気管８Ａにより磁気浮上型ターボ分子ポンプ２Ａに接続
される。イオン化部９につづいて励磁部１０とコレク・
り部１１とが設けられる。

真空チャンバ１のロードロック機構と対向する位置にマ
ニュピレータ２７が設けられている。このマニュピレー
タ２７は、前述のラック部１Ｇにより試料ステージ５に
接近した搬送台１５上の試料を試料ステージ５に移し、
また戻すた約のものである。

次に各部品の動作をそれぞれ個別に説明する。

第３図において、ロードロック機構では、通常搬送台１
５とラック部１６とは、ロードロックチャンバ１２の端
部１２Ａ側に寄せられており、搬送台１５は試料挿入口
１４のほぼ下方に位置する。このとき開閉弁１３はスラ
イド弁１３Ａにより閉塞されている。

試料挿入口１４を開放するときは、あらかじめコック２
２Ａを開放して、ロードロックチャンバ１２の内部に乾
燥窒素Ｎ２を充填しておき、試料挿入口１４を開き試料
を搬送台１５に載置する。つぎにコック２２Ａを閉じ、
コック２２Ｄを開いて予備排気を行い、次いでコック２
２Ｃを開きロードロックチャンバ１２内の排気を行う。

真空計２８Ａにより真空チャンバ１の真空状態とほぼ同
様になってから、開閉弁１３を開き、つまみ１８Ａによ
りピニオン１７を回転して、ラック部１６を真空チャン
バｌ側に移動させる。搬送台１５が試料ステージ５の所
定の位置に接近すると、ラック部１６の先端は真空チャ
ンバ１内に設けられたストッパ１６Ａに接触する。

この状態で搬送台１５に載置された試料を試料ステージ
５に移載するには、前記マニュピユレータ２７による。

マニュピレータ２７の縦断面図を示す第７図Ｑ：１）に
おいて、真空チャンバの殻である金属筒ＩＣには強固な
構造の鞘体２７Ａにフランジ２７Ｂが設けられている。

このフランジ２７Ｂの外方の大気圧雰囲気に第一および
第二操作端であるつまみ１８Ｃと１８Ｄとが設けられる
。

この第−操作端であるつまみ１８Ｃの操作により真空チ
ャンバの中心から放射方向にほぼ水平に移動する管状の
外軸２７Ｃがあり、その一端に軸受２７Ｄを介して第一
作用端２７Ｅが取付けられる。

この外軸２７Ｃの内側に外軸２７Ｃに沿ってその長手方
向に相対位置を変化する内軸２７Ｆがあり、この内軸２
７Ｆの外側の一端に前記第二操作端であるつまみ１８Ｄ
が取付けられ、この内軸２７Ｆの他端に第二作用端２７
Ｇが設けられる。

外軸２７Ｃの真空チャンバ内側の先端とフランジ２７Ｂ
に固定された座２７Ｈとの間には外軸２７Ｃの変位にし
たがって伸縮する第一ベローズ２８Ａが被せられ、内軸
２７Ｆと外軸２７Ｃとの間にはこの外軸２７Ｃと内軸２
７Ｆとの相対変位にしたがって伸縮する第二ベローズ２
８Ｂが被せられている。また第一作用端２７Ｅと第二作
用端２７Ｇとの間には、板ばね２７Ｊにより吊り下げら
れた逆コ字状の爪２７にとが取付けられている。

このように二つのベローズを設けることにより、各操作
端の操作に伴う真空チャンバ内のリークが防止される。

通常の状態、すなわち試料の交換を行わない状態では、
つまみ１８Ｃの操作により外１２７　Ｃと内軸２７Ｆは
共に図の右側に引き出された位置にあり、第一ベローズ
２８Ａは圧縮され、第一および第二作用端２７Ｅおよび
２７Ｇは鞘体２７Ａの方向に引かれている。

前述のようにロードロック機構の搬送台１５が試料ステ
ージ５に近接した状態で、第−操作端であるつまみ１８
Ｃにより、外軸２７Ｃと内軸２７Ｆとを真空チャンバ内
に挿入し、爪２７Ｋを破線の位置に移動させる。搬送台
１５の近傍では、つまみ１８Ｄを外軸２７Ｃに対して内
軸２７Ｆを図の左側に押し込むように操作する。これに
より第二ベローズ２８Ｂが伸ばされ、第一および第二作
用端２７Ｅと２７Ｇとの間隔は縮むので、板ばね２７Ｊ
が押し出され爪２７には下降する。ここでつまみ１８Ｃ
を操作することにより外軸２７Ｃと内軸２７Ｆを共に図
の右側に移動させると、搬送台１５の上の試料を試料ス
テージ５の上に移載することができる。このようにして
、試料を移すことができる。

この操作は、真空チャンバの金属筒１ｃに設けられた覗
き窓ＩＥ（第７図ら〕で破線で示すもの）から観察しな
がら行われる。

赤外線発生装置７は真空チャンバ１の外側下方に配置さ
れ、その内部の回転楕円体状の反射面７Ａのひとつの焦
点に置かれた赤外線発生ランプ２１が発生する赤外線を
他の焦点に置かれた石英ガラス棒４の受光面４Ａより吸
収し、他の端面４Ｂより試料ステージ５の下面に導入す
る。赤外線発生ランプ２１はコンピュータユニット２５
により制御される温度制御孔２９の送出する電源により
試料ステージ５に所定の温度が与えられる。この反射面
７Ａの発熱を赤外線発生装置７の外部に放散させないよ
うに、反射面７Ａの外部に前記冷却水タンク２４からパ
イプ３ＯＡにより冷却水が送入される。

第４図は、試料ステージの図である。ガラス棒４は透明
石英ガラスであり、ステージ５は半透明石英ガラスであ
る。第４図（ｂ）に示すように試料ステージ５の下面は
ガラス棒４の端面４Ｂに嵌合する嵌合部５Ａは前記端面
４Ｂとゆるく嵌合し、しかも端面４Ｂと嵌合部５Ａとの
すき間には、孔５Ｂが設けられ真空チャンバ内の雰囲気
と連通ずる。

これにより試料ステージ５が加熱されてもガラス棒４が
その影響で加熱されることがなくなる。試料ステージ５
の上部に設けられた孔５Ｃは熱電対２１Ａを挿通するも
のである。

ガラス棒４の真空チャンバの金属端板ＩＢを貫通する部
分にもシール構造が設けられる。本シール構造も前述の
ロードロック機構のピニオン軸１７Ａに設けられたもの
と同様に排気カラー２０Ｂに二重の○リング１９Ｄ、１
９Ｅとスペーサ１９Ｆとが設けられ、真空チャンバ１内
部の真空度を保持する。

この排気カラー２０Ｂは真空チャンバ１または四−ドロ
ックチャンハ１２のそれぞれを排気する真空ポンプとは
別系の真空手段である真空ポンプ３ｃにより排気される
。

一方、前述のように赤外線発生装置７を冷却した冷却水
はパイプ３０Ｂを介して、排気カラー２０Ｂの外方に設
けられた冷却水通路３１に送入され、パイプ３０Ｃを介
して、冷却水タンク２４に送りかえされる。二のだとシ
ール部分は冷却され、前記の真空状態の保持に熱による
支障が起こらない。

第５図は、質量分析計の構造を示す図である。

本図に示すようにイオン化部９内のイオン化室９Ａは複
数の開口９Ｂを備えた開放型のもので、このイオン化部
９と真空チャンバ１とは太くかつ短い通路である接続管
８で連結されている。

質量分析計の一般的な試料導入においては、試料ステー
ジに載置された試料６が発生する脱離ガスを一旦収集し
てこれを狭い通路を通してイオン化室９Ａに送っている
。この方法では脱離ガスが発生した時点と、電極でこの
脱離ガスがイオン化される時点とは若干のタイムラグが
あり、リアルタイムの分析ができない。

本実施例では試料６から発生した脱離ガス３３Ｇは蓄積
されることなくイオン化部９内に導かれ、開口９Ｂを通
してイオン化室９Ａに入り、そこでフィラメント（図示
せず）からの電子線の衝撃によってイオン化される。引
出し電極９Ｃによりイオン化室９Ａから引出されたイオ
ンビーム３３Ｅは、励磁部１０の鉄心１０Ａの磁界によ
り偏倚されコレクタ部１１で検出される。

次に第２図を参照して、本実施例の動作手順を説明する
。

・開閉弁１３を閉塞し、コック２２Ａを開きロードロッ
クチャンバ１２内に乾燥窒素Ｎ２を充填する。

・試料挿入口１４を開き搬送台１５に試料を挿入する。

・コック２２Ａを閉じ、試料挿入口１４を閉じる。

・コック２２Ｄを開き、ロータリイ型の真空ポンプ３Ｃ
で予備排気する。

・コック２２Ｄを閉じ、コック２２Ｃを開きロードロッ
クチャンバ１２内をターボ分子ポンプ２Ｂで排気する。

・真空計３２Ａによりロードロックチャンバ１２内の到
達圧力を確認して、開閉弁１３を開く。

・つまみ１８Ａによりピニオン１７を回転し、ラック部
１６により搬送台１５を真空チャンバ１内にストッパ１
６Ａに触れるまで移送し、搬送台１５を試料ステージ５
に横づけする。

・マニュピレータ２７により、搬送台１５の試料６を試
料ステージ５上に移載する。

・マニュピレータ２７を試料ステージｌより引き離す。

・搬送台１５などをロードロックチャンバ１２内に引き
もどす。

・開閉弁１３を閉塞する。

・真空計３２Ｂにより真空チャンバなどの到達真空度を
確認する。

・コンピュータユニット２５で温度制御部２９などを制
御する昇温プログラムをロードする。

・コンピュータユニット２５で質量分析計で測定しよう
とする脱離ガスの質量数を設定する。

・分析開始（昇温し、その温度信号をコンピュータユニ
ットに取込むと同時に設定した質量数のイオン電流信号
を取込む）。

・分析測定終了。

・開閉弁１３を開き、搬送台１５をステージ５に横づけ
し、マニュピレータ２７を用いて試料を搬送台に移載す
る。

・搬送台１５などをロードロックチャンバ１２内に弓き
上げ、開成弁を閉塞する。

・コック２２Ａを開き、乾燥窒素Ｎ２をロードロックチ
ャンバ１２内に充填させる。

・試料挿入口１４を開き試料を交換する。

・一方、コンピュータユニット２５は分析データを処理
し、イオン電流と温度との関係図（パイログラム）を印
字出力する。

以上の動作手順により、本実施例により分析を行ったパ
イログラムの実績を第８図の（ａ）およびし）に示す。

本図では縦軸はイオン電流の相対値である。第８図（ａ
）　ｌ：示すように、質量数Ｍ＝１８　（Ｉｆ２０）と
質量なＭ”２８　（Ｃ２Ｈ４）のそれぞれのピーク値の
前後の平坦な部分でも、イオン電流値はほぼ一定してい
る。これはノイズの混入が極めて小さいことを意味する
。第８図ｂ）は試料を挿入しない状態の測定値で、Ｍ−
１８およびＭ＝２８の値は変化しない。これは試料以外
からの放出ガスによる背景ノイズがないことを示してい
る。

比較例として、１９９０年４月に開催されたアメリカの
電気電子技術協会（ＩＥＥＥ）の会議に報告された最近
の最良といわれる分析測定例を第８図（Ｃ）に示す。本
図では縦軸はイオン電流の絶対値となるように整理され
ているが、例えばＭ＝１８のカーブではピーク値の高温
側の平３ＢＬ部は低温側の平坦部より破線で示すように
傾斜している。これは、背景ノイズによる影響であると
考えられる。

第９図は、本発明の他の実施例の系位図である。

これは第２図に示す前例とほとんど同様であるので詳し
い説明を省く。詳しくは配管系や弁などが少し異なるの
みである。

〔発肋の効果〕

以上説すしたように、本発明によれば、試料の脱離ガス
の質量分析による検出時に、背景ノイズの発生が極めて
小さい。計測がリアルタイムで確実に行われる。本発明
により半導体チップなどの試料のそれぞれの製造工程に
おける不都合な点が、端的に指摘されるようになった。

これにより半導体生産工程における不良率が極めて減少
でき、その歩溜りを大きく向上できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明一実施例の全体配置図、（ａ）は正面
図、（ｂ）は平面図。 第２図は、同実施例の系統図。 第３図は、同実施例のロードロック機構の説明図、（ａ
）は外観斜視図、（ｂ）は内部構成図、（Ｃ）はシール
構造図。 第４図は、試料ステージ図、（ａ）は全体図、ら）はス
テージ図。 第５図は、質量分析計構造図。 第６図は、マニュピレータ図で、（ａ）は平面図、ら）
は縦断面図。 第７図は、分析結果の一例を示す図（パイログラム図）
。 第８図は、本発明性の実施例による系統図。 １・・・真空チャンバ、ＩＡ、ＩＢ・・・その金属端板
、ＩＣ・・・金属筒、ＩＤ、ＩＥ・・・覗き窓、２Ａ・
・・磁気浮上型ターボ分子ポンプ、２Ｂ・・・ターボ分
子ポンプ、３Ａ、３Ｂ、３Ｃ・・・ロータリイ型の真空
ポンプ、４・・・透明石英ガラスであるガラス棒、４Ａ
・・・受光面、４Ｂ・・・他の端面、５・・・試料ステ
ージ、５Ａ・・・嵌合部、５Ｂ、５Ｃ・・・孔、６・・
・試料、７・・・加熱器である赤外線発生装置、７Ａ・
・・反射面、訃・・接続管、８Ａ・・・主排気管、９．
１０．１１・・・質量分析計のそれぞれイオン化部、励
磁部、コレクタ部、９Ａ・・・イオン化室、９Ｂ・・・
開口、９Ｃ・・・引出し電極、ＩＯＡ・・・鉄心、１２
・・・ロードロックチャンバ、１２Ａ・・・その端部、
１３・・・開閉弁、１３Ａ・・・スライド弁、１４・・
・試料挿入口、１５・・・搬送台、１６・・・ラック部
、１６Ａ・・・ストッパ、１７・・・ピニオン、１７Ａ
・・・ピニオン軸、１８Ａ、１８Ｂ・・・つまみ、１８
Ｃ，１８Ｄ・・・マニュピレータのそれぞれ第一および
第二操作端であるつまみ、１９Ａ、１９Ｂ、１９Ｄ、１
９Ｅ・・・０リンク、１９Ｃ１１９Ｆ・・・スペーサ、
１９Ｇ・・・筒体、２ＯＡ、２０Ｂ、２０Ｃ・・・排気
カラー、２１・・・赤外線発生ランプ、２１Ａ・・・熱
電対、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ，２２Ｄ・・・コック、
２３・・・ディスク、２４・・・冷却水タンク、２５・
・・コンピュータユニット、２６・・・回転軸、２７・
・・マニュピレータ、２７Ａ・・・鞘体、２７Ｂ・・・
フランジ、２７Ｃ・・・外軸、２７Ｆ・・・内軸、２７
Ｄ・・・軸受、２７Ｅ、２７Ｇ・・・第一および第二作
用端、２７Ｈ・・・座、２７Ｊ・・・板ばね、２７Ｋ・
・・爪、２７Ｌ・・・ばね、２８Ａ、２８Ｂ・・・ベロ
ーズ、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ・・・パイプ、３１・・
・冷却水通路、３２Ａ、３２Ｂ・・・真空計、３３Ｇ・
・・脱離ガス、３３Ｅ・・・イオンビーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、真空チャンバと、この真空チャンバを真空に維持す
   る真空ポンプと、この真空チャンバ内に配置された試料
   ステージと、この試料ステージに載置された試料を加熱
   する加熱器と、前記真空チャンバ内と連接する質量分析
   計とを備えた脱離ガスの検出装置において、 この真空チャンバより容積が十分に小さい空間に収容さ
   れ、この真空チャンバとの間に開閉弁を備え、前記真空
   ポンプとは別系の真空手段により真空を維持し、前記真
   空チャンバの真空状態を破壊せずに前記試料ステージに
   試料を搬入し載置させるロードロック機構を設けた ことを特徴とする脱離ガスの検出装置。 ２、前記真空チャンバは、その内径が前記試料ステージ
   の直径の５倍以上で、前記試料ステージから真空チャン
   バ内壁面までの距離が５０ｍｍ以上のである請求項１記
   載の脱離ガスの検出装置。 ３、前記真空チャンバは、その壁構造は金属筒および金
   属端板により構成され、その金属筒および金属端板はそ
   の内壁面が表面研磨された請求項１記載の脱離ガスの検
   出装置。 ４、前記ロードロック機構は、その搬送台および搬送台
   の移動機構が前記真空チャンバ内から退去できる構造で
   ある請求項１記載の脱離ガスの検出装置。 ５、前記ロードロック機構は、ピニオンおよびラック機
   構を含み、 ピニオン回転軸には二重Ｏリングを備えたシール構造を
   設け、 その二重Ｏリングの間に形成される空間を真空に維持す
   る真空手段を備えた 請求項４記載の脱離ガスの検出装置。 ６、前記加熱器は、赤外線発生装置であり、前記真空チ
   ャンバの外に配置され、 前記試料ステージは、その赤外線発生装置で発生された
   赤外線をその真空チャンバに導入するガラス棒を含む請
   求項１記載の脱離ガスの検出装置。 ７、前記真空ポンプは磁気浮上形ターボ分子ポンプを含
   む請求項１記載の脱離ガスの検出装置。 ８、前記真空チャンバは、その内径が前記試料ステージ
   の直径の約５倍以上約２０倍以下であり、試料ステージ
   から天井までの距離が約５０ｍｍ以上５００ｍｍ以下で
   ある請求項１記載の脱離ガスの検出装置。 ９、真空チャンバ内で試料を加熱し、その試料から発生
   する脱離ガスを質量分析計で観測する脱離ガスの検出方
   法において、 真空チャンバを高真空状態に維持したまま、その真空チ
   ャンバ内に前記試料の出し入れを行うことを特徴とする
   脱離ガスの検出方法。 １０、請求項９記載の脱離ガスの検出方法において、そ
   の真空状態を破壊することが必要な場合には、その部分
   に乾燥窒素または乾燥空気を導入することを特徴とする
   脱離ガスの検出方法。