JP2006278329A - 高空間分解能および多視点結像用の荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この装置は、1次荷電粒子ビームを提供する荷電粒子源(1)と、電位を提供する第1のユニット(5)と、電位を提供する第2のユニット(7)と、第1ユニット(5)と第2ユニット(7)の間に位置決めされた中央ユニット(6)とを備える。この中央ユニットは、1次荷電粒子を第1の低エネルギーに減速し、この1次荷電粒子を第2の高エネルギーに加速するために第1および第2のユニットの電位と異なる電位を提供することができる。第1ユニット(5)および/または第2ユニット(7)は、試料(4)のところで放出される2次電子を検出する検出器である。
【選択図】 図2a
Description
−1次荷電粒子ビームを提供する荷電粒子源と、
−電位を提供する第1のユニットと、
−電位を提供する第2のユニットと、
−第1のユニットと第2のユニットの間に配され、1次荷電粒子を第1の低エネルギーに減速するために第1および第2のユニットの電位と異なる電位を提供し得る中央ユニットとを備え、第1のユニットおよび/または第2のユニットは、試料から放出される荷電粒子を検出する検出器である荷電粒子ビーム装置が提供される。
a)2次荷電粒子ビームを生成するために、1次荷電粒子ビームを試料に送るステップと、
b)1次荷電粒子を第1の高エネルギーに加速するステップと、
c)1次荷電粒子を第1の低エネルギーに減速するステップと、
d)1次荷電粒子を第2の高エネルギーに加速するステップと、
e)2次荷電粒子ビームを生成するステップと、
f)2次荷電粒子を第1のユニットおよび/または第2のユニットに送る電位を提供するステップと、
g)第1のユニットおよび/または第2のユニットで2次荷電粒子を検出するステップとを含み、上記の2次荷電粒子を第1のユニットおよび/または第2のユニットに送る電位により、1次荷電粒子が第1の低エネルギーに減速され、1次荷電粒子が第2の高エネルギーに加速される。
2 加速器
3 磁気レンズユニット、コンデンサレンズ
4 試料
5 第1ユニット
6 中央ユニット
7 第2ユニット
8 1次電子ビーム
9 電極
10 対物レンズ
11 電極
11’ 液浸レンズ
12 コラム部分
13a 経路
13b 経路
14 電子
15 穴、ビーム経路、粒子
16a セグメント
16b セグメント
16c セグメント
16d セグメント
17 第3検出器
18 穴
Claims (30)
- 1次荷電粒子ビームを提供する荷電粒子源(1)と、
第1の電位を提供する第1のユニット(5)と、
第2の電位を提供する第2のユニット(7)と、
前記第1ユニット(5)と前記第2ユニット(7)の間に配され、前記第1ユニットの方向から到達する1次荷電粒子を第1の低エネルギーに減速し、前記第2ユニットに向かって伝播する前記1次荷電粒子を第2の高エネルギーに加速するために前記第1および第2の電位と異なる第3の電位を提供し得る中央ユニット(6)とを備え、
前記第1ユニット(5)および/または前記第2ユニット(7)は、試料(4)で放出される荷電粒子を検出する検出器である、荷電粒子ビーム装置。 - 前記1次荷電粒子を第1の高エネルギーに加速する加速ユニット(2)をさらに備え、前記加速ユニットは、前記荷電粒子源(1)と前記第1ユニットの間に位置決めされる、請求項1に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記1次荷電粒子ビームを最終ビームエネルギーに減速する減速ユニットをさらに備える、請求項1または2に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 試料との間の電位差を提供する電極(9)を備え、それによって減速ユニットが形成される、請求項1または2に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第1の低エネルギーは、最終ビーム照射エネルギーとほぼ同じである、請求項1〜4のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記中央ユニット(6)はリングまたは円筒である、請求項1〜5のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記リングまたは円筒はセグメント化される、請求項6に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記中央ユニット(6)はグリッドである、請求項1〜4のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記グリッドの形状は、平面、凸面、または凹面である、請求項8に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第1ユニット(5)および/または前記第2ユニット(7)は、前記1次荷電粒子ビームのクロスオーバ近傍に配置される、請求項1〜9のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第1の高エネルギーおよび/または前記第2の高エネルギーは、最終ビーム照射エネルギーの少なくとも3倍である、請求項1〜10のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第1ユニットと前記第2ユニットの間隔は40mm未満である、請求項1〜11のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記1次荷電粒子ビームを前記試料(4)上で集束させる集束ユニット(10)をさらに備える、請求項1〜12のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記集束ユニットは、静電気−磁気合成型遅延場対物レンズ(9、10、11)を備える、請求項13に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第1ユニットおよび/または前記第2ユニットは環状検出器である、請求項1〜14のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第1の高エネルギーおよび/または前記第2の高エネルギーは、少なくとも5keVである、請求項1〜15のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 第3のユニット(17)を備え、前記第3ユニットは、荷電粒子を検出する検出器である、請求項1〜16のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第2ユニットは検出器であり、前記第2ユニット(7)の検出面は、前記中央ユニット(6)に向いている、請求項1〜17のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第3ユニット(17)の検出面は、前記試料(4)に向いている、請求項17または18に記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第1ユニット、前記第2ユニット、および前記中央ユニットは、検出モジュールを形成し、検出対象の荷電粒子は、前記検出モジュール内で減速される、請求項1〜19のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 少なくとも1つの検出器はセグメント化された検出器である、請求項1〜20のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 前記第2ユニットは、上面から下面まで感知性を有する検出器である、請求項1〜21のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- コンデンサレンズ(3)をさらに備える、請求項1〜22のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
- 低電圧用途の走査型電子顕微鏡としての請求項1〜23のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置の使用。
- 荷電粒子ビーム装置を動作させる方法であって、
a.第1のユニットで第1の電位を提供するステップと、
b.第2のユニットで第2の電位を提供するステップと、
c.中央のユニットで第3の電位を提供するステップと、
d.1次荷電粒子ビームを生成するステップと、
e.2次荷電粒子および/または後方散乱荷電粒子のビームを生成するステップとを含み、
前記第3の電位は、前記第1ユニットから到達する前記1次荷電粒子を減速し、前記第2ユニットに向かう前記1次荷電粒子を加速するために提供され、
前記第3の電位は、前記第1の電位を提供する位置と前記第2の電位を提供する位置の間の位置で提供され、さらに、
f.前記第1ユニットおよび/または第2ユニットで、前記2次荷電粒子および/または後方散乱荷電粒子を検出するステップを含む、方法。 - 前記2次荷電粒子および/または後方散乱荷電粒子のビームは、前記1次荷電粒子ビームを試料に送ることによって生成される、請求項25に記載の方法。
- 第3のユニットのところで、前記2次荷電粒子および/または後方散乱荷電粒子を検出するステップをさらに含む、請求項25または26に記載の方法。
- 前記1次荷電粒子を最終ビーム照射エネルギーに減速するステップをさらに含む、請求項25〜27のいずれかに記載の方法。
- 前記第1の電位を提供するステップ、前記第2の電位を提供するステップ、および前記第3の電位を提供するステップは、前記1次荷電粒子のエネルギーが、前記第1ユニットを通過する前と、前記第2ユニットを通過した後でほぼ同じであり、かつ/または、前記中央ユニットを通過するとき、前記1次荷電粒子のエネルギーが、前記最終ビーム照射エネルギーとほぼ同じであるように実施される、請求項25〜28のいずれかに記載の方法。
- 請求項25〜29のいずれかに記載の方法の各ステップを含む試料を分析する方法であって、
試料を提供するステップと、
前記1次荷電粒子ビームを前記試料に送り、それによって、前記2次荷電粒子および/または後方散乱荷電粒子を生成するステップとをさらに含む、方法。
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