TOC – 4
Transpector CPM Operating Manual
Chapter 5
Theory and Application Guide
5.1 Theory of Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.2 Sensors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-1
5.2.1 The Ion Source. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-2
5.2.2 The Quadrupole Mass Filter. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-4
5.2.2.1 Scanning Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-6
5.2.2.2 The Zero Blast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-7
5.2.3 The Ion Detector. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8
5.2.3.1 The Electron Multiplier (EM) Detector . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-8
5.2.3.2 The Continuous Dynode Electron Multiplier/Faraday Cup Detector. . . . . . . 5-9
5.3 How to Interpret The Result . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11
5.3.1 Qualitative Interpretation Of Mass Spectra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-11
5.3.1.1 Ionization Process . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-13
5.3.1.2 Isotope Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-15
5.3.1.3 Electron Energy Effects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-17
5.3.1.4 A Qualitative Interpretation Guide . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-19
5.3.1.5 Dry Etching Chemistries. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-22
5.3.1.6 Tungsten CVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-24
5.3.1.7 Copper MOCVD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-25
5.3.2 Quantitative Interpretation of Mass Spectra
(Calculating Partial Pressures). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-26
5.3.3 Additional Information For Interpreting Mass Spectra . . . . . . . . . . . . . . . . 5-32
5.3.3.1 Ion Source Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-32
5.3.3.2 Scanning Characteristics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-33
5.3.3.3 Fragmentation Factors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5-34
Chapter 6
Operation
6.1 HexBlock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-1
6.1.1 HexBlock Inlet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-2
6.1.1.1 Hex Block Process Connections . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
6.1.2 Calibration Option. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-3
6.1.2.1 High Mass FC5311 Tuning Reference . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-4
6.1.3 Process Gauge (CDG) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.2 Heaters. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.3 Pumping System . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-5
6.3.1 Foreline Pump . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6
6.3.1.1 Foreline Pirani Gauge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6-6
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