JP2022057114A - 荷電粒子線装置 - Google Patents
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Abstract
Description
荷電粒子線で試料を走査する荷電粒子線装置であって、
前記試料に前記荷電粒子線を照射するための光学系を含む鏡筒と、
前記鏡筒に接続された試料室に配置され、前記試料を冷却する試料ステージと、
前記鏡筒内に配置され、前記鏡筒内のガスを吸着する冷却部材と、
を含む。
1.1. 電子顕微鏡
まず、第1実施形態に係る電子顕微鏡について図面を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の構成を示す図である。
絞りや、電子線を偏向させる偏向器などを含んでいてもよい。
られ、さらに、対物レンズ16の磁場に拘束されたまま光軸に沿って上方に導かれる。そのため、二次電子検出器30および反射電子検出器40は、対物レンズ16の上方に配置されている。
次に、電子顕微鏡100の作用効果について説明する。以下では、冷却部材52が試料室110に配置されている電子顕微鏡と比較しながら、説明する。図2は、比較例に係る電子顕微鏡100Dの構成を示す図である。比較例に係る電子顕微鏡100Dは、冷却部材52が試料室110に配置されている点を除いて、電子顕微鏡100と同じ構成である。
空排気されるとともに、冷却部材52や冷却された試料ステージ20によって残留ガスが吸着される。したがって、試料室110は、例えば、1×10-5Pa程度の高真空を実現できる。
料室110に流れ込む。
次に、第2実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図3は、第2実施形態に係る電子顕微鏡200の構成を示す図である。以下、第2実施形態に係る電子顕微鏡200において、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
冷却部材52bが接続されている。このように、電子顕微鏡200では、第1冷却部材52aと第2冷却部材52bで冷却源を共有している。そのため、電子顕微鏡200では、部品点数を削減できる。さらに、ユーザーが液体窒素を補充する手間を減らすことができる。
次に、第3実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図4は、第3実施形態に係る電子顕微鏡300の構成を示す図である。図5は、電子顕微鏡300の対物レンズ16を模式的に示す図である。以下、第3実施形態に係る電子顕微鏡300において、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
却部材52が光軸に関して非対称である場合、非点収差が悪化する。なお、冷却部材52の形状は特に限定されず、例えば、電子線を通過させる貫通孔が形成された板状であってもよい。
減できる。
次に、第4実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図8は、第4実施形態に係る電子顕微鏡400の構成を示す図である。図9は、電子顕微鏡400の対物レンズ16を模式的に示す図である。以下、第4実施形態に係る電子顕微鏡400において、第1実施形態に係る電子顕微鏡100、第3実施形態に係る電子顕微鏡300の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
次に、第5実施形態に係る電子顕微鏡について、図面を参照しながら説明する。図10は、第5実施形態に係る電子顕微鏡500の構成を示す図である。以下、第5実施形態に係る電子顕微鏡500において、第1実施形態に係る電子顕微鏡100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
度に基づいて仕切弁14を制御しても、電子源室102の真空度の悪化の速度が速いため、電子源11の損傷を防ぐことができない場合がある。
上述した実施形態では、本発明に係る荷電粒子線装置が、走査電子顕微鏡である場合について説明したが、本発明に係る荷電粒子線装置は、走査電子顕微鏡に限定されない。例えば、本発明に係る荷電粒子線装置は、イオンビームで試料を走査する集束イオンビーム装置であってもよい。なお、集束イオンビーム装置の構成は、イオン源を用いる点を除いて上述した走査電子顕微鏡と同様である。すなわち、集束イオンビーム装置では、イオン源から放出されたイオンビームを光学系で集束してイオンプローブを形成し、当該イオンプローブで試料を走査する。また、集束イオンビーム装置は、試料を冷却可能な試料ステージを含む。
06…第1中間室、107…配管、108…第2中間室、110…試料室、200…電子顕微鏡、300…電子顕微鏡、400…電子顕微鏡、500…電子顕微鏡
Claims (10)
- 荷電粒子線で試料を走査する荷電粒子線装置であって、
前記試料に前記荷電粒子線を照射するための光学系を含む鏡筒と、
前記鏡筒に接続された試料室に配置され、前記試料を冷却する試料ステージと、
前記鏡筒内に配置され、前記鏡筒内のガスを吸着する冷却部材と、
を含む、荷電粒子線装置。 - 請求項1において、
前記光学系は、対物レンズを含み、
前記鏡筒は、前記冷却部材が配置される冷却部材配置室を含み、
前記冷却部材配置室は、前記対物レンズに隣接している、荷電粒子線装置。 - 請求項2において、
前記試料室に配置され、前記試料室内のガスを吸着する他の冷却部材を含む、荷電粒子線装置。 - 請求項3において、
冷却源と、
前記冷却源と前記冷却部材とを熱的に接続する第1熱伝導体と、
前記冷却源と前記他の冷却部材とを熱的に接続する第2熱伝導体と、
を含む、荷電粒子線装置。 - 請求項4において、
前記冷却源と前記冷却部材配置室とを接続する第1管と、
前記冷却源と前記試料室とを接続する第2管と、
を含み、
前記第1管と前記第2管は、接続されている、荷電粒子線装置。 - 請求項1において、
前記光学系は、対物レンズを含み、
前記冷却部材は、前記対物レンズ内に配置されている、荷電粒子線装置。 - 請求項6において、
前記冷却部材には、前記荷電粒子線を通過させる絞りが設けられ、
前記絞りは、前記対物レンズ内に配置されている、荷電粒子線装置。 - 請求項6において、
前記冷却部材は、
前記対物レンズの下に配置される第1部分と、
前記第1部分に接続され、前記対物レンズ内に配置される第2部分と、
を有し、
前記第2部分は、筒状であり、
前記第2部分の内部を前記荷電粒子線が通過する、荷電粒子線装置。 - 請求項8において、
前記第2部分には、絞りが設けられ、
前記絞りの径は、前記第2部分の内径よりも小さい、荷電粒子線装置。 - 請求項1ないし9のいずれか1項において、
前記鏡筒内に配置され、荷電粒子源が配置された荷電粒子源室を仕切る仕切弁と、
前記冷却部材の温度を測定する温度測定素子と、
前記冷却部材の温度の測定結果に基づいて、前記仕切弁を制御する制御部と、
を含む、荷電粒子線装置。
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