JP2008140557A - ガス電界電離イオン源、及び走査荷電粒子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】
ヘリウムあるいは水素のＧＦＩＳにおいて、その先端に微細な突出部を持つイオンエミッタが重要部品ではあるが、その作製歩留まりの高い作製方法や構造は未だ確立されていない。また、この突起は不測の小さな放電などで破壊されることがあり、エミッタ構造においては簡便な手法で修復ができる観点からのニーズもある。
【解決手段】
ＧＦＩＳ用イオンエミッタにおいて、第１金属の針状基体と該針先端を第２金属で覆う構成とし、かつ、該第２金属はその蒸発電界強度がガスの電界電離イメージングの最適電界強度より高い金属を選択した。
【選択図】図１

Description

本発明は、イオン生成するためのガス電界電離イオン源や、半導体デバイスや新材料などの試料表面の観察する荷電粒子顕微鏡に関する。

非特許文献１には、ガス電解電離イオン源（Gas Field Ionization Ion Source 、略してＧＦＩＳ）を搭載し、水素（Ｈ₂ ），ヘリウム（Ｈｅ），ネオン（Ｎｅ）などのガスイオンを用いた集束イオンビーム（Focused Ion Beam、略してＦＩＢ）装置が記載されている。これらのガスＦＩＢは、現在よく使われている液体金属イオン源（Liquid Metal IonSource、略してＬＭＩＳ）からのガリウム（Ｇａ：金属）ＦＩＢのように、試料にＧａ汚染をもたらさない。また、ＧＦＩＳは、そこから引き出したガスイオンのエネルギー幅が狭いこと、およびイオン発生源サイズが小さいことから、Ｇａ−ＦＩＢとくらべより微細なビームが形成できることが記載されている。特に、ＧＦＩＳにおいては、そのイオンエミッタ先端に微小な突出部を持たせる（あるいは、先端を丸めるのではなく数原子レベルまで突出させる）とイオン源の放射角電流密度が高くなるなどイオン源特性が良くなることが開示されている。イオンエミッタ先端の微小突出部がイオン放射角電流密度を高くすることは、特許文献１および３にも開示されている。この微小突出部として、第１金属のエミッタ材料とは異なる第２金属を用いることは、特許文献１，非特許文献３および４に開示されており、そこでは第１金属および第２金属がそれぞれＷおよび貴金属（ＰｔあるいはＰｄ）であり、Ｎｅイオンを放出させている。しかし、Ｈｅおよび水素のイオンを得るために、第１および第２金属をどのように選択するかについては開示文献が無い。

非特許文献２および特許文献３には、軽元素Ｈｅをイオン放出するＧＦＩＳを搭載した走査荷電粒子顕微鏡が開示されている。Ｈｅイオンは、照射粒子の重さ観点からは、電子の約７千倍重く、Ｇａイオンの約１／１７と軽い。よって、照射Ｈｅイオンが試料原子に移送する運動量の大小に関係する試料損傷は、電子よりは少し多いが、Ｇａイオンに比べては非常に少ない。また、照射粒子の試料表面への侵入による二次電子の励起領域が電子照射に比べ試料表面により局在することから、その走査イオン顕微鏡（Scanning Ion
Microscope、略してＳＩＭ）画像が走査電子顕微鏡電子顕微鏡（Scanning Electron
Microscope、略してＳＥＭ）以上に極試料表面情報に敏感である特徴が期待されている。さらに、顕微鏡の観点では、イオンは電子に比べて重いため、そのビーム集束において回折効果が無視でき、焦点深度の非常に深い像が得られるという特徴がある。

公開特許公報昭５８−８５２４２号 公開特許公報２００６−１３４６３８号 公開特許公報平７−１９２６６９号 K. Edinger, V. Yun, J. Melngailis, J. Orloff, and G. Magera,J. Vac. Sci. Technol. A 15 (No. 6) (1997) 2365 J. Morgan, J. Notte, R. Hill, and B. Ward, Microscopy Today July 14 (2006) 24 H.-S. Kuo, I.-S. Hwang, T.-Y. Fu, Y-C. Lin, C.-C. Chang, andT. T. Tsong, 16th Int. Microscopy Congress (IMC16), Sapporo (2006)1120 H.-S. Kuo, I.-S. Hwang, T.-Y. Fu, J.-Y. Wu, C.-C. Chang, andT. T. Tsong, Nano Letters 4 (2004) 2379.

ＧＦＩＳにおいて、その先端に微細な突出部を持つイオンエミッタが重要部品ではあるが、その作製歩留まりの高い作製方法や構造は未だ確立されていない。また、この突起は不測の小さな放電などで破壊されることがあり、エミッタ構造においては簡便な手法で修復ができる観点からのニーズもある。

本発明は、特に軽元素Ｈｅと水素(Ｈ₂ )のイオン化を対象とし、高歩留まり作製ができ、かつ先端破壊時にはその先端修復プロセスが容易なイオンエミッタを採用したＧＦＩＳ、および、これを搭載した高分解能でかつ大焦点深度の走査荷電粒子顕微鏡を提供することを目的とする。

本発明は、イオンエミッタを、針状形状の第１金属基体と、その先端を覆う第２金属により構成することに関する。第２金属は、その蒸発電解強度が所望イオンのガス種における電界電離イメージングの最適電界強度より高く、かつその被覆部に電界／熱エネルギーを与えることにより第１金属原子表面上を移動しやすい金属とする。

本発明によると、その先端に被覆による微細な突出部を持たせたイオンエミッタが高歩留まりで作製できる。また、別の側面としては、その被覆が剥がれた際、そこに電界／熱エネルギーを与えることにより、多くの剥がれを修復できる。また、別の側面としては、第２金属の蒸発電解強度はガスの電界電離イメージングの最適電界強度より高いため、そのエミッタ先端は電界蒸発により急速に消耗することなく、長時間のイオン放出が可能である。また、別の側面としては、ＧＦＩＳにこのイオンエミッタを採用することにより、所望ガス種の高輝度イオン源が提供できる。また、別の側面としては、このＧＦＩＳを走査荷電粒子顕微鏡に搭載することにより、高分解能でかつ大焦点深度の顕微鏡特性を高い装置稼動率で提供できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は実施例１で用いたＧＦＩＳの概略構成図である。エミッタ７はフィラメント６に固着されており、その両端は支持部５に固定されている。支持部５には電線１４を接続してあり、エミッタ７への電圧Ｖｏの印加、また、フィラメント６の通電加熱により熱伝導を利用した昇温ができるようになっている。エミッタ７に対向してイオン８を引き出す小孔を持つ引き出し電極９が置かれ、引き出し電極はキャップ１０の先端に取り付けられている。持つ引き出し電極９は、ガスをイオン化する電界をエミッタの先端近傍に形成する電極である。キャップ１０には電線１２を接続してあり、引き出し電極９に引き出し電圧Ｖｅ（ただし、エミッタ電圧Ｖｏを基準）が印加できる。エミッタ７の先端の電界は、エミッタ先端の曲率半径と電圧Ｖｅによって決まる。イオン化用のガス１は、エミッタの先端近傍にガスを供給するガス供給手段であるガラス製の細管２を用いて、エミッタ７の先端まで送られる。支持部５，キャップ１０、およびガラス細管２を固定しているガラス容器３はエミッタ７を冷却する冷却手段１３でもある。この容器内に冷却剤（例えば液体窒素など）４を入れることにより、エミッタ７ばかりでなく、キャップ１０，引き出し電極９，電線１２、およびガス１も冷却できる。ガラス容器３は、フランジ１１に固定されており、後に説明する走査荷電粒子顕微鏡において、このＧＦＩＳをイオン源として搭載する時にこのフランジ面で固定する。

エミッタ７先端の拡大概略図を図２に示す。エミッタ７は第１金属の針状基体２０と該針先端を覆う第２金属からなる。第１金属は、高融点金属である単結晶のタングステン
（Ｗ），モリブデン（Ｍｏ）などであり、第２金属は高温において第１金属の原子表面上で原子表面上を移動しやすく、かつその蒸発電解強度の大きい白金（Ｐｔ），イリジウム（Ｉｒ），レニウム（Ｒｅ），オスミウム（Ｏｓ），パラジュウム（Ｐｄ），ロジュウム（Ｒｈ）などである。

ここで、エミッタ作製方法について述べる。第１金属の直径２００−４００μｍの細線（軸方位は＜１１１＞）を電解研磨により先端曲率半径約１００−４００ｎｍの針状基体を作製する。この針状基体２０を、エミッタ作製装置に入れ、真空に排気する。エミッタ作製装置の概略図を図３に示す。エミッタ作製室３０にて、この針状基体２０を高温加熱と電界蒸発により先端曲率半径数１０ｎｍのエミッタ７に仕上げる。その後、真空蒸着源３５にセットした第２金属をエミッタの側面（あるいは正面）から真空蒸着により被覆させる。図１の２１はその部分的に被覆している原子を表したものである。その後、高温加熱（やく）により、第２金属の原子をエミッタ先端に移動させ、その一部がエミッタ先端でファセットを形成し、ピラミッド状の突起部２２ができる。冷却手段に冷媒である液体窒素４を入れ、ガス１をエミッタ７近傍に導入する。エミッタ７近傍の圧力は推定１Ｐａオーダである。試料室には、エミッタ先端曲率半径や突起部形成をモニタするための電界イオン顕微鏡（Field Ion Microscopy、略してＦＩＭ）像や電界放出顕微鏡Field
Emission Microscopy、略してＦＥＭ）あるいは電界電子顕微鏡（Field Electron
Microscopy、略してＦＥＭ）像を写す蛍光板３３をエミッタに対向して置いてある。また、蛍光板３３のエミッタ側直前には、ＦＩＭ像の感度を上げるためにマイクロチャンネルプレート（ＭＣＰ）３２を置いてある。また、ＦＩＭ／ＦＥＭ像観察において、蛍光板
３３を発光させるには、イオンより電子の照射の方が高効率であり、ＦＥＭ像観察の場合はＭＣＰ３２が無くともよい。図３は、ＦＩＭあるいはＦＥＭ像は、観察窓３４を通して観察できる。ＦＩＭ像あるいはＦＥＭ像の観察は、エミッタ７に印加する電圧の極性をそれぞれ正および負にすることにより行う。ＦＩＭおよびＦＥＭの像観察における電界強度は前者の方が一桁程度高い。

エミッタの突起部が不測のマイクロ放電などにより破壊損傷した場合は、エミッタを加熱（１０００℃程度）にして３−３０分保持することにより、再度、第２金属が表面移動により突起部が形成できる。加熱温度や保持時間は第１金属と第２金属の組合せ、およびエミッタ軸方向からみた第１金属の結晶方位（１１１），（１１０）などに依存する。突起部形成の再現性の観点からは結晶方位（１１１）の方が優れている。このように、修復が簡便な手法にて可能となった。エミッタ作製室３０は、真空排気用の真空ポンプが接続されているが、図３には省略してある。また、第２金属を第１金属のエミッタ基体に載せるに際し、本例では真空蒸着法により載せたが、電解研磨により針状基体を作製後にメッキ法などで載せても良い。

本イオン源における所望の放出イオン種は、ＨｅあるいはＨ₂ のイオンである。エミッタ７および引き出し電極９に適当な電圧を印加してエミッタ先端に強電界を作ると、イオン化ガス原子（あるいは分子）２３の多くは、強電界でエミッタ面に引っ張られ、エミッタ面でジャンプ軌道２５をとりながら、最も電界の強い突起部２２の先端近傍に到達する。ガス原子（あるいは分子）２３は優先的にそこで電界電離し、イオン２４として放出される。そこからの放出イオンは、イオン放出角が数度と狭まり、イオン放射角電流密度が従来の微小突起の無いエミッタと比べ約一桁向上する。Ｈｅガスにおいて放出イオンは
Ｈｅ⁺ であり、Ｈ₂ ガスにおいてはＨ⁺ とＨ₂ ⁺が混在する。

次に、放出イオン種と突起部を形成する第２金属の組合せについて述べる。エミッタ基体材の第１金属および第２金属の蒸発電界強度Ｆ_n を表１に示す。ここで、ｎは、電界蒸発イオンの価数であり、１，２，…の整数である。Ｆ_n の最小値Ｆ_n,min のｎは材料により異なり、Ｆ_n,min 値に下線を引いてある。また、放出イオンガス種ＨｅおよびＨ₂ の電界電離イメージングの最適電界強度Ｆ_{best_image}をＮｅおよびＡｒと共に表２に示す。イオン放出中のエミッタにおいて、電界強度の最も強い部分は、イオン放出にかかわっている突起部である。この突起部の電界蒸発を抑制する観点から、突起部を形成する第２金属はＦ_n,min ＞Ｆ_{best_image} の不等式条件を満足するべきである。よって、Ｈｅガスにおいては、第２金属はＰｔ，Ｉｒ，Ｒｅ又はＯｓである。第２金属としてＰｄの採用例が非特許文献４に開示されているが、ＰｄはＨｅガスの電界イオン化には適さない。一方、Ｈ₂ ガスにおいては、第２金属はＰｄ，Ｐｔ，Ｉｒ，Ｒｈ，Ｒｅ、又はＯｓが適している。
ＨｅガスおよびＨ₂ ガスイオン化のいずれにおいても、第２金属としてのＯｓは、表１の中でＦ_n,min が最も大きく、不測の過電界による突起部の耐損傷性が最も優れている。

Ｈｅイオン放出におけるエミッタ基体の第１金属において、ＷはＦ_n,min ＞F_{best_image}の不等式条件を満足しており、過電界による電界蒸発が生じるまでの裕度が大きいことから、Ｗの方がＭｏより好ましい。エミッタ作製において、エミッタ突起部原子配列のFIM像観察用のガス種には、Ｈｅの他、Ｆ_{best_image}がＨｅより低いＨ₂ ，Ｎｅ、あるいは
Ａｒのガスも使うことができる。突起部作製過程前の、エミッタ先端の曲率半径が未だ大きい場合には、引き出し電圧（絶対値）が低くて済むＦＥＭ像が役立つ。また、ＦＥ放出電流の引き出し電圧依存性からその先端曲率半径を推定することもできる。

上記のＧＦＩＳを搭載した走査荷電粒子顕微鏡の実施例について説明する。図４は走査荷電粒子顕微鏡の概略構成図である。ＧＦＩＦ４０から放出された放出イオンビーム５５は加速電極４１で加速され、集束レンズ４２と対物レンズ４８で試料４９上に集束される。加速電極４１は、集束レンズ４２構成の一電極として組込まれることもある。両レンズ間にはビーム偏向器／アライナー４３，可動ビーム制限絞り４４，ブランキング電極４５，ブランクビーム停止板４６，ビーム偏向器４７がある。試料４９から放出される二次電子５０は二次電子検出器５１で検出される。ビーム制御部５２は、ＧＦＩＳ４０，集束レンズ４２，対物レンズ４８，上段ビーム偏向器／アライナー４３，下段ビーム偏向器４７，二次電子検出器５１などを制御する。ＰＣ５３は、ビーム制御部５２を制御し、かつ種々のデータの処理や保存を行う。画像表示手段５４は、ＳＩＭ像の表示やＰＣ５３での制御画面を表示する。エミッタ７の突起部２２から放出されるイオンビームの放出角は数度程度と狭いが、その内、試料４９まで導くビームとして利用するのは数度以下である。この利用対象のビーム放出軸の調整選択は、ＧＦＩＳを搭載した走査荷電粒子顕微鏡に特有の課題であり、以下のようにして行う。

可動ビーム制限絞り４４にはその絞り孔より大きい径のビームが照射されており、調整用の試料４９にはこの絞り孔を通過したビームのみが到達する。上段ビーム偏向器／アライナー４３の偏向作用によりビームを可動ビーム制限絞り４４上で走査し、この走査信号と同期した信号をＸＹ信号、二次電子検出強度をＺ（輝度）信号としてＳＩＭ画像を作り、画像表示手段５４にモニタ表示する。また、可動ビーム制限絞り４４は光軸調整のため光軸に垂直な面内でＸＹ微動調整できるようになっている。対物レンズ４８は、上段ビーム偏向器／アライナー４３の偏向支点を試料４９上に投影するようにレンズ作用を調整する。この調整完了時には、上段ビーム偏向器／アライナー４３でビーム偏向しても、試料上でのビームは走査されず、ビーム強度がエミッタ７からの放出イオン強度の放出角度分布を反映して変化する。よってモニタ画面のＳＩＭ像は、そのＸＹ軸をイオン放出角とした放出イオン強度分布となる。ＦＩＭ像がエミッタにおけるイオン放出部を原子レベルで投影した分解能をもっていることから、本ＳＩＭ像は、可動ビーム制限絞り４４の絞り孔に相当するイオン放射立体角でＦＩＭ像を畳み込みしてぼかした相当画像が得られる。このモニタＳＩＭ画像において、そのもっとも明るい点に上段ビーム偏向器／アライナー
４３の偏向信号を合わせて固定すれば、ビーム偏向器／アライナー４３は、放出イオン強度が最も強い放出軸に光軸をアライン（調整）したことになる。以後の集束イオンビームの利用には、このアラインしたビームを利用する。このビーム偏向器／アライナー４３と可動ビーム制限絞り４４のセットによるイオン放出軸調整は、ＧＦＩＳを搭載した走査荷電粒子顕微鏡に特有の課題である。つまりＧＦＩＳのエミッタ突起部からのイオン放出サイトは１原子であったり、３原子であったりと通常、数原子以下となる。それらの原子からのイオン放出方向は、どの原子もある小さな立体角（πα² のα＝１−２度）を持って原子毎に放出方向が局在化している。よって、集束イオンビームとして利用するイオン放出サイトとしてどの原子を選択し、かつその選択した原子の中でどのイオン放出方向を最適なイオン放出軸として選択し、それをイオン光軸と合わせる調整が必要なのである。

上記のＧＦＩＳを電界放出電子源として動作する様にし、ＧＦＩＳと電界放出電子源のいずれかを選択して用いることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡の実施例について説明する。この顕微鏡の概略構成図は、図４と似ているため省略する。ただし、ＧＦＩＳ４０はＧＦＩＳ／電界放出電子源に、放出イオンビーム５５は放出イオンビーム／放出電子ビーム読み替える。ＧＦＩＳのエミッタの先端曲率半径は小さく、エミッタ先端の電界の極性を逆にすれば、電子を電界放出させることができる。つまり、ＧＦＩＳを電界放出電子源として動作させることができる。ただし、電子放出の電界強度は電界電離イオン放出の場合と比べ、１桁程度低くて良い。また、電界放出電子源の動作においては、ガス導入を止め、エミッタ周りを超高真空に保つ。さらに、エミッタの冷却は必要なく、室温とする。図４において、レンズや偏向器／アライナーなどの光学作用部品の全てが静電系（磁場系ではなく）であり、これらを逆極性にすることにより、イオンの場合と同様な集束電子ビームが得られる。ただし、電界電子放出では引き出し電圧Ｖｅの絶対値をイオン放出の場合と比べ低くするので、同じエミッタ電位Ｖｏ（ただし、絶対値）でもレンズ電位は変える必要がある。集束イオンビームと集束電子イオンビーム形成のそれぞれの光学条件を
ＰＣ５３のメモリ内に記憶させておく。いずれかのビーム形成の選択に応じて、メモリ内から選択ビーム形成の光学条件を呼び出し、ビーム制御部５２により光学系を制御する。

ガス電界電離イオン源（ＧＦＩＳ）の概略構成図。 エミッタ先端の拡大概略図。 エミッタ作製装置の概略図。 ＧＦＩＳを搭載した走査荷電粒子顕微鏡の概略構成図。

符号の説明

１ ガス
２ 細管
３ ガラス容器
４ 液体窒素
５ 支持部
６ フィラメント
７ エミッタ
８ イオン
９ 引き出し電極
１０ キャップ
１１ フランジ
１２，１４ 電線
１３ 冷却手段
２０ 針状基体
２１ 針状基体を被覆している第２金属原子
２２ 突起部
２３ ガス原子（あるいは分子）
２４ イオン
３０ エミッタ作製室
３１ 放出イオン
３２ ＭＣＰ
３３ 蛍光板
３４ 観察窓
３５ 蒸着源
４０ ガス電界電離イオン源（ＧＦＩＳ）
４１ 加速電極
４２ 集束レンズ
４３ ビーム偏向器／アライナー
４４ 可動ビーム制限絞り
４５ ブランキング電極
４６ ブランクビーム停止板
４７ ビーム偏向器
４８ 対物レンズ
４９ 試料
５０ 二次電子
５１ 二次電子検出器
５２ ビーム制御部
５３ ＰＣ
５４ 画像表示手段
５５ 放出イオンビーム

Claims (10)

1. 針状の第１金属と、該第１金属の先端を覆う第２金属とからなるエミッタと、
   エミッタの先端近傍にガスを供給するガス供給手段と、
   ガスをイオン化する電界をエミッタの先端近傍に形成する引き出し電極と、
   エミッタを冷却する冷却手段と、を含むガス電界電離イオン源であって、
   前記第２金属が、その蒸発電界強度が前記ガスの電界電離イメージングの最適電界強度より高い金属であり、
   前記ガスが、ヘリウム又は水素であることを特徴とするガス電界電離イオン源。
2. 請求項１記載のガス電界電離イオン源であって、
   前記第１金属が、タングステン、又はモリブデンであり、
   前記第２金属が、白金，イリジウム，レニウム、又はオスミウムであり、
   前記ガスが、ヘリウムであることを特徴とするガス電界電離イオン源。
3. 請求項１記載のガス電界電離イオン源であって、
   前記第１金属が、タングステン、又はモリブデンであり、
   前記第２金属が、パラジウム，白金，イリジウム，ロジウム，レニウム、又はオスミウムであり、
   前記ガスが、水素であることを特徴とするガス電界電離イオン源。
4. 針状の第１金属と、該第１金属の先端を覆う第２金属とからなるエミッタと、エミッタの先端近傍にガスを供給するガス供給手段と、ガスをイオン化する電界をエミッタの先端近傍に形成する引き出し電極と、エミッタを冷却する冷却手段と、を含むガス電界電離イオン源と、
   ガス電界電離イオン源から引き出したイオンを集束するレンズ系と、
   イオンビームを走査するビーム偏向器と、
   二次粒子を検出する二次粒子検出器と、
   走査イオン顕微鏡像を表す画像表示手段と、を含む走査荷電粒子顕微鏡であって、
   前記第２金属が、その蒸発電界強度が前記ガスの電界電離イメージングの最適電界強度より高い金属であり、
   前記ガスが、ヘリウム又は水素であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
5. 請求項４記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
   前記第１金属が、タングステン、又はモリブデンであり、
   前記第２金属が、白金，イリジウム，レニウム、又はオスミウムであり、
   前記ガスが、ヘリウムであることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
6. 請求項４記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
   前記第１金属が、タングステン、又はモリブデンであり、
   前記第２金属が、パラジウム，白金，イリジウム，ロジウム，レニウム、又はオスミウムであり、
   前記ガスが、水素であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
7. 請求項４記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
   前記ビーム偏向器より前記エミッタに近い側に、イオンビームを偏向走査する偏向器と、偏向走査されたビームの一部を通過させる孔を持つビーム制限絞りを備え、
   該偏向器が、特定の偏向に固定してアライナーとしても作用できることを特徴とした走査荷電粒子顕微鏡。
8. 針状の第１金属と、該第１金属の先端を覆う第２金属とからなるエミッタと、エミッタの先端近傍にガスを供給するガス供給手段と、ガスをイオン化する電界をエミッタの先端近傍に形成する引き出し電極と、エミッタを冷却する冷却手段と、を含む荷電粒子源と、
   荷電粒子源から引き出した荷電粒子を集束するレンズ系と、
   集束した荷電粒子を走査するビーム偏向器と、
   二次粒子を検出する二次粒子検出器と、
   走査荷電粒子顕微鏡像を表す画像表示手段と、を含む走査荷電粒子顕微鏡であって、
   前記第２金属が、その蒸発電界強度が前記ガスの電界電離イメージングの最適電界強度より高い金属であり、
   前記ガスが、ヘリウム又は水素であり、
   前記エミッタ先端近傍の電界の極性を変更することにより、前記荷電粒子源を、ガス電界電離イオン源又は電界放出電子源のいずれかとして用いることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
9. 請求項８記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
   前記第１金属が、タングステン、又はモリブデンであり、
   前記第２金属が、白金，イリジウム，レニウム、又はオスミウムであり、
   前記ガスが、ヘリウムであることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
10. 請求項８記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
    前記第１金属が、タングステン、又はモリブデンであり、
    前記第２金属が、パラジウム，白金，イリジウム，ロジウム，レニウム、又はオスミウムであり、
    前記ガスが、水素であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。

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