191372. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szigetelők sims vizsgálatára pásztázó ionsugaras berendezésben és berendezés az eljárás foganatosítására
1 191 372 2 részét fogja eltalálni a 10 segéd elektronforrásból származó 11 elektronsugár, amelyet a 2 minta felületével párhuzamos eredeti iránytól az azon levő töltés erőtere eltérít. A 16 detektor rendszer jele megfelelő átalakítás után. amelyet a 17 átalakító végez, a 18 összeköttetésen 5 keresztül a 7 kompenzáló elektronforrás áramát, annak 8 tápegysége révén szabályozza. A továbbiakban részletezzük a 16 detektor rendszer felépítését. A 16 detektor rendszer elvi felépítését a 2. ábra mutatja. A 16 detektor rendszer fő elemei a 19 10 szigetelő (pl. üveg, vagy kerámia) lemez, és az erre alkalmas módon (pl. vékonyréteg, vagy vastagréteg technikával) felvitt 20 vezető sávok és 21 kontaktusok. A 20 vezető sávok egymással párhuzamosan elhelyezkedő célszerűen általában páratlan számban kiképzett, 15 egymástól elszigetelt sávok, amelyek a felviteli technológia és a vákuumtechnikai követelmények által megszabott alkalmas anyagból (pl. Mo, Ti, Ta) készülnek. A vezető sávok egyik végén helyezkednek el a 21 kontaktusok, ahonnan kivezetés segítségével a vezető 20 sávokra rákerült töltések a jelátalakítóba kerülnek. A 16 detektor rendszer az 1 vákuumberendezésben úgy helyezkedik el, hogy a középső vezető sávot éri a 10 segéd elektronforrás 11 elektronsugara, ha a 2 minta nincs feltöltve. 25 Néhány konkrét számszerű példaadat. Ha a pásztázott mintafelület 2X2 mm2 akkor célszerű a segéd elektronforrást és a detektort a mintától 10-10 cm távolságra elhelyezni. Ez esetben a detektor rendszer vezető sávjainak hossza 4 mm. 1.10-4 A/cm2 púiner ionáram sűrű- 30 ség esetén, ha a primer ionsugár átmérője 20 pm, és a pásztázási sebesség 20 cm/s, akkor az egy ponton tartózkodás ideje kb. 10~4s, s így a bevitt töltés kb. 10~,3C. Ennek figyelembevételével, ha a 100 V feszültséggel működő segéd elektronforrás sugara a minta felett 1 mm 35 távolságban halad el, akkor az eltérülés mértéke a detektornál kb. 0,2 mm lesz. Ennek megfelelően célszerű kb. 20—40 pm csíkszélességgel pl. 5 — 15 csíkból álló detektor-rendszert készíteni, ami igen finom szabályozást tesz lehetővé. A szabályozás a kompenzációs elektronforrás 40 rácsfeszültségén keresztül befolyásolja a kompenzáló elektronáramot. Szabadalmi igénypontok 45 1. Eljárás szigetelő anyagok pásztázó ionsugarat alkalmazó szekunder ion tömegspektrométerben történő vizsgálatára, ahol a mintát (2) befogadó vákuumberendezést (1) ultravákuum nyomástartományig evakuáljuk, nemesgáz primer ionsugárral (12), amelynek energiája 6 keV alatti, a minta (2) felületét bombázzuk, a mintából emittáit szekunder ionokat tömeg szerint analizáljuk, azzal jellemezve, hogy a primer ionsugárral (12) azonos átmérőjű kompenzáló elektronsugarat (13) az ionnyaláb által bombázott területre irányítjuk, folyamatosan mérjük a beeséi pont potenciálját, növekvő potenciál esetén növeljük az elektronáramot és viszont és így stabilizáljuk a beesési pont potenciálját. 2. Berendezés az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítására, amely mintából (2), ionforrásból (3), tömegspektrométerből (5), az előbbieket magában foglaló vákuumberendezésből (1), valamint ionforrás tápegységből (4), tömegspektrométer táp és detektáló rendszerből (6) áll, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy kompenzáló elektronforrást (7), amely a vákuumberendezésben (1) van elhelyezve, az elektronforrás tápegysége (8) az ionforrás tápegységgel (4) szinkronizálva van fémes összeköttetések (9) segítségével. 3. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy segéd elektronforrást (10), amely a vákuumberendezésben (1) van elhelyezve olymódon, hogy optikai tengelye párhuzamos a minta (2) felületével, a segéd elektronforrás tápegysége (14) az ionforrás tápegységgel (4) szinkronizálva van fémes összeköttetés (15) segítségével. 4. A 2. igénypont szerinti berendezés, azzal jellemezve, hogy tartalmaz egy detektor rendszert (16), amely egy szigetelő lemezre (19) felvitt páratlan számú pá-huzamos sávból álló vezető sávrendszerből (20) és kontaktusokból (21) áll, és amely a vákuumrendszerbei (1) van elhelyezve olymódon, hogy a vezető sávrendszer (20) sávjai a minta (2) felületével párhuzamosan helyezkednek el, a középső sáv a segéd elektronforrás (10) optikai tengelyének és a vezető sávrendszer (20) döféspontjában van, a kontaktusok (21) fémes összeköttetés segítségével a jelátalakító elektrométer (17) bemenetével össze vannak kötve, a jelátalakító elektrométer (17) kimenete a kompenzáló elektronforrás tápegységének (8) vezérlő bemenetére van kötve vezeték segítségével. 2 db ábra 3
