带电粒子束装置以及试样观察方法制造方法及图纸

技术编号:11305417 阅读:92 留言:0更新日期:2015-04-16 00:05
现有的带电粒子束装置都是为了大气压下或与大气压大致相等的压力的气体氛围下的观察而专门制造的装置,而不存在使用通常的高真空型带电粒子显微镜能够简便地进行大气压下或与大气压大致相等的压力的气体氛围下的观察的装置。并且,在现有技术的方法中,没有控制隔膜与试样的距离的方法,存在隔膜破损的可能性高的问题。因此,本发明专利技术的特征在于具备:可拆卸的隔膜,其将放置了试样的空间隔离,以便保持放置了试样的空间的压力大于所述壳体内部的压力,并使一次带电粒子束透射或通过;接触防止部件,其防止试样与隔膜接触;以及调整机构,其可使接触防止部件的至少一部分在带电粒子光学镜筒的光轴方向上移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种可在大气压或预定的压力下对试样进行观察的带电粒子束装置。
技术介绍
为了对物体的微小的领域进行观察,使用扫描性电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)等。一般,在这些装置中对用于配置试样的壳体进行真空排气,使试样氛围成为真空状态后对试样进行拍摄。然而,生物化学试样或液体试样等由于真空而受到伤害,或状态发生变化。另一方面,通过电子显微镜观察这样的试样的需求大,近年来开发了可在大气压下对观察对象试样进行观察的SEM装置或试样保持装置等。这些装置在原理上通过在电子光学系统与试样之间设置电子束可透射的隔膜或微小的贯通孔来分为真空状态和大气状态,共同点在于都是在试样与电子光学系统之间设置隔膜。例如,在专利文献I中公开了如下的SEM,将电子光学镜筒的电子源侧配置成朝下,此外将物镜侧配置成朝上,在电子光学镜筒终端的电子束的射出孔上设置了经由O环电子束可透射的隔膜。在该文献中记载的专利技术中,将观察对象试样直接放置在隔膜上,从试样的下表面照射一次电子束,检测反射电子或二次电子来进行SEM观察。在由设置在隔膜周围的环状部件与隔膜构成的空间内保持试样,并且在该空间内充满了水等液体。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2009-158222号公报(美国专利申请公开号第2009/0166536 号说明书)
技术实现思路
专利技术要解决的课题现有的带电粒子束装置都是为了大气压下或与大气压大致相等的压力的气体氛围下的观察而专门制造的装置,而不存在使用通常的高真空型带电粒子显微镜能够简便地进行大气压下或与大气压大致相等的压力的气体氛围下的观察的装置。例如,在专利文献I中记载的SEM是结构上非常特殊的装置,不能执行通常的高真空氛围下的SEM观察。 并且,在现有技术中,没有对隔膜与试样的距离进行控制的方法,存在使隔膜破损的可能性高的问题。本专利技术是鉴于该问题而提出的,其目的在于提供一种不大幅变更现有的高真空型带电粒子显微镜的结构,可在大气氛围或气体氛围下对试样进行观察的带电粒子束装置。解决课题的手段为了解决上述课题,例如采用权利要求所记载的结构。本申请包括多个用于解决上述课题的手段,举其中一例,具备可使接触防止部件的至少一部分在带电粒子光学镜筒的光轴方向上移动的调整机构,上述接触防止部件用于防止试样与可使一次带电粒子束透射或通过的可装卸的隔膜的接触。专利技术效果根据本专利技术,能够提供一种不大幅变更现有的高真空型带电粒子显微镜的结构,可在大气氛围或气体氛围下对试样进行观察,此外能够在隔膜与试样不接触的状态下进行观察的带电粒子束装置。通过对以下的实施方式的说明,上述以外的课题、结构以及效果更佳明确。【附图说明】图1是实施例1的带电粒子显微镜的全体结构图。图2是隔膜的详细图。图3是接触防止部件的说明图。图4是接触防止部件的说明图。图5是接触防止部件的说明图。图6是接触防止部件的说明图。图7是接触防止部件的说明图。图8是实施例二的带电粒子显微镜的结构图。图9是实施例二的带电粒子显微镜的结构图。图10是实施例二的带电粒子显微镜的结构图。图11是实施例三的带电粒子显微镜的结构图。图12是实施例四的带电粒子显微镜的结构图。【具体实施方式】以下,使用附图对各实施方式进行说明。以下,作为带电粒子束装置的一例,对带电粒子束显微镜进行说明。但是,这仅为本专利技术的一例,本专利技术并不局限于以下说明的实施方式。也可以将本专利技术应用于扫描电子显微镜、扫描离子显微镜、扫描透射电子显微镜、这些显微镜与试样加工装置的复合装置,或应用它们的分析/检查装置。此外,本说明书中的“大气压”是大气氛围或预定的气体氛围,表示大气压或若干负压或加压状态的压力环境。具体而言,是从15Pa(大气压)?13Pa程度。实施例1在本实施例中,对基本的实施方式进行说明。图1表示本实施例的带电粒子显微镜的全体结构图。图1所示的带电粒子显微镜主要由以下构成:带电粒子光学镜筒2、对于装置设置面支撑带电粒子光学镜筒的第I壳体7 (以下,有时也称为真空室)、向第I壳体7插入后使用的第2壳体121 (以下,有时也称为配件)以及对它们进行控制的控制系统。当使用带电粒子显微镜时,通过真空泵4对带电粒子光学镜筒2和第I壳体7的内部进行真空排气。真空泵4的启动以及停止动作也通过控制系统来控制。在图中,仅示出了一个真空泵4,但也可以有两个以上。带电粒子光学镜筒2由产生带电粒子束的带电粒子源8和光学透镜I等要素构成,其中,所述光学透镜I对产生的带电粒子束进行聚焦后向镜筒下部引导,将其作为一次带电粒子束来扫描试样6。将带电粒子光学镜筒2配置成向第I壳体7的内部突出,经由真空密封部件123固定在第I壳体7上。在带电粒子光学镜筒2的端部配置检测器3,该检测器3检测通过上述一次带电粒子束的照射而得到的二次带电粒子(二次电子或反射电子等)O本实施例的带电粒子显微镜具备:装置使用者使用的计算机35、与计算机35连接来进行通信的上位控制部36、根据从上位控制部36发送的命令进行真空排气系统或带电粒子光学系统等的控制的下位控制部37,来作为控制系统。计算机35具备:显示装置的操作画面(GUI)的监视器和键盘、鼠标等向操作画面的输入单元。上位控制部36、下位控制部37以及计算机35通过各通信线43、44连接。下位控制部37是收发用于控制真空泵4、带电粒子源8、光学透镜I等的控制信号的部位,并且将检测器3的输出信号变换成数字图像信号后发送给上位控制部36。在图中,把来自检测器3的输出信号经由前置放大器等放大器154与下位控制部37连接。如果,不需要放大器则也可以没有放大器。在上位控制部36和下位控制部37中可以混合存在逻辑电路、数字电路等,此外也可以将上位控制部36和下位控制部37统一成一个。另外,图1所示的控制系统的结构仅为一例,只要控制单元或阀、真空泵或通信用配线等的变形例满足本实施例所希望的功能,则属于本实施例的带电粒子束显微镜的范畴。对第I壳体7连接一端与真空泵4连接的真空配管16,从而能够将内部维持为真空状态。同时,具备用于使壳体内部连通大气的泄压阀14,在进行维护时等,能够使第I壳体7的内部连通大气。可以没有泄压阀14,也可以有两个以上。此外,第I壳体7中的泄压阀14的配置位置并不局限于图1所示的位置,也可以配置在第I壳体7的其他位置上。并且,第I壳体7在侧面具备开口部,通过该开口部插入上述第2壳体121。第2壳体121由长方体形状的本体部131和结合部132构成。如后所述,本体部131的长方体形状的侧面中的至少一个侧面成为开放面9。本体部131的长方体形状的侧面中的、设置隔膜保持部件155的面以外的面,可以由第2壳体121的壁构成,也可以为第2壳体121自身没有壁而是在装入第I壳体7中的状态下由第I壳体7的侧壁构成。将第2壳体121的位置固定在第I壳体7的侧面或不存在的壁面或带电粒子光学镜筒上。本体部131通过上述的开口部插入第I壳体7内部,具有在装入第I壳体7中的状态下储存作为观察对象的试样6的功能。结合部132构成与第I壳体7的设置了开口部的侧面一侧的外壁面的结合面,经由真空密封部件126固定在上述侧面一侧的外壁面上。由此,将第2壳体121整体与第I壳体7嵌合。最简便的方法是利用带电粒子显微镜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电粒子束装置,其具备向试样上照射一次带电粒子束的带电粒子光学镜筒和真空泵,其特征在于,具备:壳体,其构成所述带电粒子束装置的一部分,通过所述真空泵对内部进行真空排气;可装卸的隔膜,其对放置了所述试样的空间进行隔离,以便保持放置了所述试样的空间的压力大于所述壳体内部的压力,并且使所述一次带电粒子束透射或通过;接触防止部件,其防止所述试样与所述隔膜的接触;以及调整机构,其能够使所述接触防止部件的所述试样与所述隔膜接触的位置在所述带电粒子光学镜筒的光轴方向上移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:大南佑介铃木宏征河西晋佐安岛雅彦
申请(专利权)人:株式会社日立高新技术
类型:发明
国别省市:日本;JP

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