JPS5836738B2 - カツセイガスブンアツソクテイソウチ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は活性ガスの真空度を測定する装置に関する。

従来、活性ガスを広い範囲の真空変にわたって測定する
ことは困難であった。

例えばガス測定によく用いられている電離真空計では、
活性ガスを測定しようとすると、活性ガスが熱フィラメ
ントあるいは測定球の壁に吸看されるγこめ、測定値の
変動が大きく、再現性よく真空度を測定できなかった。

また隔膜真空計は、ガスによらず、ガス正の絶対値の測
定ができるが、高真空では測定できないこと、また隔膜
がハロゲンのような腐食性ガスにより寿命が短くなるな
どの欠点を持っていた。

まγこ、他の真空計についても同様な欠点があった。

本発明は、酸素，ハロゲン等の活性ガスを高真空１０
” Ｔｏｒｒから１０−３Ｔｏｒｒまでの範囲にわたり
再現性よく測定できるようにしたもので、その一実施例
を添付図面にもとづいて説明する。

第１図に示すように、一次イオン発生部１で一次イオン
ビームとなるイオンを作成する。

このとき、一次イオン種はＨｅ，Ａｒ等の不活性ガスを
使用する。

作成したイオンは引出し電極に引出し電位を加えること
により加速し、一次イオン収束部２に導く。

一次イオン収束部２では、イオンを収束し、これをイオ
ンビームとし、またビーム径を変えることにより、電流
密度を変化させることができる。

ターゲット部３は、測定しようとする活性ガスが存在す
る真空部と連絡されており、真空部より活性ガスが導入
される。

上記ターゲットｍ３は活性ガスが存在するとともに、タ
ーゲットホルダーおよびターゲットからなる。

外部力）ら真空を破壊することなく、ターゲットホルダ
ーを回転させることによりターゲットは変えることがで
きる。

ターゲットは金属または半導体力）らなり、次イオンの
ターゲットの衝撃により発生しγこ二次イオンを、二次
イオン収束部４で効率よく二次イオン検出部５に導く。

二次イオン検出部５では二次イオンを電流量として検出
する。

このように、一次イオンによってターゲットをスパッタ
リングするγこめ、常に新γこなターゲット面が現われ
、活性ガスによりターゲット表面が変化しても、本発明
では正確な活性ガスの真空度測定を行うことができる。

二次イオン収束部４および二次イオン検出部５とターゲ
ット部３、また、一次イオン発生部１および一次イオン
収束部２とターゲット部３の間にスリットを設けて差動
排気する。

本発明の装置の実施例を第２図に示す。

図において、７は一次イオン発生部となるＰＩＧイオン
源で、一次イオン種としてＡｒを使用する。

加速電モは５００Ｖ〜１２ＫＶである。

８はアインツエルレンズ、９は静電四極レンズで、これ
らによって一次イオンの電流密度を変形させる一次イオ
ン収束部を構威している。

電流値は１０−９〜１０−６Ａであり、一次イオンの電
流密度は１０−５ＡＸ一〜１０−７人／ｄまで変えるこ
とができる。

電流密度は切換ダイヤルにより１桁ずつ変えられるよう
にしてある。

１０は排気系、１１はターゲットで、ターゲットにはＡ
Ａ’，Ｆｅ．Ｎｉ，Ｓｉが使用され、回転できるターゲ
ットホルダー１２に取付けられている。

１３はターゲット変換ダイヤル、１４は一次イオンの衝
撃で発生した二次イオンを引き出す二次イオン引き出し
電極で、二次イオン収束部を構成する。

１５は二次イオンを検出するファラデー箱である。

排気は、第１図に示すようにスリットを設けて差動排気
し、一次イオン発生部、一次イオン収束部、二次イオン
検出部をデイフユージョンポンプもしくはロータリポン
プにより排気される。

本発明の装置において、第３図に示すように活性ガス雰
囲気中で発生する二次イオン強度は、活性ガスの真空度
により変化する。

この図から明らかなように、真空度の増大につれて二次
イオンがほぼ直線的に変化する領域がある。

この範囲は真空度で１桁程度である。

一次イオンの電流密度を変えることにより、図のように
直線部分が平行移動する。

したがって、一次イオンの電流密度を変えれば、広い範
囲にわたって活性ガスの真空度を求めることができる。

このように、第１．２図の装置によれば、ある電流密変
のとき、二次イオンを測定して活性ガスの真空度を広範
囲にかつ容易に求めることができる。

すなわちあら力）しめ、電流密度を切りかえるようにし
ておけば、広い範囲にわたって真空度を容易に測定でき
る。

また、ターゲットホルダーの回転によりターゲットを変
えることにより、測定するガスにより適当なターゲット
の材質を選ぶことができる。

また一次イオンによるスパッタリングによりターゲット
が変形した場合も、新しい面を使用できるので、真空計
の寿命は長くなる。

ターゲット部を差動排気することにより測定する真空部
が１０−３Ｔｏｒｒの真空度のときでも、一次イオン発
生部、一次イオン収束部、二次イオン収束部、二次イオ
ン検出部が安定に動作する。

以上のように、本発明によれば、活性ガスの真空匪を広
範囲にかつ容易に測定することができ、活性ガスの真空
度の測定に大きく寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にか力）る活性ガスの真空度
測定装置のブロック図、第２図は同装置の構或説明図、
第３図は電流密度をパラメータとする酸素ガスモカに対
する二次イオン強度の関係を示す図である。 ２・・・・・・一次イオン収束部、３・・・・・・ター
ゲット部、５・・・・・・二次イオン検出部、１１・・
・・・・ターゲット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 不活性ガスを一次イオン種とし一次イオンの電流密
   度を変化できる電流密度可変のイオン源と、金属または
   半導体からなるターゲットを有し、被検出成分である活
   性ガスが存在するターゲット部と、前記ターゲットに一
   次イオンを衝撃したとき発生する二次イオンをレンズ系
   で検出部に導く手段とを有し、前記検出部で前記二次イ
   オンを測定することにより前記活性ガスの真空度を測定
   することを特徴とする活性ガスの真空度測定装置。