JPS5937540B2 - 電界放射形走査電子顕微鏡 - Google Patents
電界放射形走査電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPS5937540B2 JPS5937540B2 JP49102029A JP10202974A JPS5937540B2 JP S5937540 B2 JPS5937540 B2 JP S5937540B2 JP 49102029 A JP49102029 A JP 49102029A JP 10202974 A JP10202974 A JP 10202974A JP S5937540 B2 JPS5937540 B2 JP S5937540B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- chamber
- field emission
- electron
- vacuum
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- Expired
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/18—Vacuum locks ; Means for obtaining or maintaining the desired pressure within the vessel
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電界放射形走査電子顕微鏡、特に低価格に操作
性のよい多機能な試料室を得るための改良に関する。
性のよい多機能な試料室を得るための改良に関する。
従来の電子顕微鏡は第１図に示す如く、真空中におかれ
た試料１０を大気中の外部に取出す場合は真室バルブ１
４，２２，２３を閉じて試料室９を大気状態にするよう
になっている。
た試料１０を大気中の外部に取出す場合は真室バルブ１
４，２２，２３を閉じて試料室９を大気状態にするよう
になっている。
このため試料室の真空再排気の時間が長くかかること、
これの時間を短縮するためには大容量の真空ポンプ１２
が必要なこと、主真空ポンプ１２を保護するためにバル
ブ２３が必要なこと、電子レンズ６内の絞り穴７等が汚
れやすい等の欠点を有する。
これの時間を短縮するためには大容量の真空ポンプ１２
が必要なこと、主真空ポンプ１２を保護するためにバル
ブ２３が必要なこと、電子レンズ６内の絞り穴７等が汚
れやすい等の欠点を有する。
特に超高真空を必要とする電界放射形電子銃を用いる場
合は、試料室９がより高真空を要求され上記の欠点は顕
著となる。
合は、試料室９がより高真空を要求され上記の欠点は顕
著となる。
このため第２図に示す如（試料室９を大気圧にする代り
に試料交換室２４を設けたものがあるが、真空中で試料
１０を交換室２４から試料室９内に運ぶための複雑な機
構（図示省略）が必要なこと及び検出器の交換（通常３
〜６ケ月毎）等の欠点は解消されない。
に試料交換室２４を設けたものがあるが、真空中で試料
１０を交換室２４から試料室９内に運ぶための複雑な機
構（図示省略）が必要なこと及び検出器の交換（通常３
〜６ケ月毎）等の欠点は解消されない。
なお、第１図及び第２図において１は高圧碍子、２は陰
極、３は陽極、４は電子銃室、１０は試料１１は主真空
パイプ、１４，２１，２２は真空バルブ、１３は主真空
ポンプ、１５は排気管、１６は試料ステージである。
極、３は陽極、４は電子銃室、１０は試料１１は主真空
パイプ、１４，２１，２２は真空バルブ、１３は主真空
ポンプ、１５は排気管、１６は試料ステージである。
本発明の望ましい一実施例によれば上述した従来の欠点
を除去して、安価で操作性が良く、しかも高真空に保持
することができる電子顕微鏡を提供するため、試料室よ
りも犬なる容積の中間室の内部に試料室を設け、試料室
、中間室及び電子銃室の順に到達真空度が高くなるよう
に各室を排気するように構成している。
を除去して、安価で操作性が良く、しかも高真空に保持
することができる電子顕微鏡を提供するため、試料室よ
りも犬なる容積の中間室の内部に試料室を設け、試料室
、中間室及び電子銃室の順に到達真空度が高くなるよう
に各室を排気するように構成している。
以下図面に示す実施例により本発明を説明すると第３図
及び第４図において電子銃室４内には高圧碍子１で絶縁
された陰極２と陽極３がおかれ、主真空ポンプ１１によ
り排気されている。
及び第４図において電子銃室４内には高圧碍子１で絶縁
された陰極２と陽極３がおかれ、主真空ポンプ１１によ
り排気されている。
電界放射形電子銃を用いる場合はこの電子銃室４は］
０−−１０Ｔｏｒｒの超高真空が必要であり、一般にポ
ンプ１１はイオンポンプが用いられる。
０−−１０Ｔｏｒｒの超高真空が必要であり、一般にポ
ンプ１１はイオンポンプが用いられる。
電子銃室と電子レンズ６とは絞り穴５を介して真空的に
接続され、さらに電子レンズ６の中心部には絞り穴７を
有している。
接続され、さらに電子レンズ６の中心部には絞り穴７を
有している。
これらの絞り穴５，７は電子線を絞る作用と、更に電子
銃室４と中間室８間に排気抵抗をもたせ、差動排気の作
用をもっている。
銃室４と中間室８間に排気抵抗をもたせ、差動排気の作
用をもっている。
この差動排気は通常２〜３桁が実用上の限度であり、従
って中間室８は１０−７〜１Ｏ−８Ｔｏｒｒに排気する
必要があり、イオンポンプ１２によって高真空に排気さ
れている。
って中間室８は１０−７〜１Ｏ−８Ｔｏｒｒに排気する
必要があり、イオンポンプ１２によって高真空に排気さ
れている。
而して試料室９は中間室８内の中央部に設けられ、観察
試料１０がおかれている。
試料１０がおかれている。
この試料室９は真空バルブ２１を介して中間室８と連絡
しており、更に排気管１５、真空バルブ１４を介して真
空ポンプ１３により排気されている。
しており、更に排気管１５、真空バルブ１４を介して真
空ポンプ１３により排気されている。
第４図に示す如く、試料室９内には観察試料１０を真空
中で移動する試料微動ステージ１６と、試料表面からの
２次電子を検出器１９が内蔵されている。
中で移動する試料微動ステージ１６と、試料表面からの
２次電子を検出器１９が内蔵されている。
以上の構造において陰極２より放射された電子線は陽極
３で加速され、絞り穴５．γを通り、電子レンズ６で収
束されバルブ２１の穴を通って試料１０を照射し試料表
面から発生する２次電子を検出器１９によって検出して
その検出信号を陰極線管（図示省略）に像として描かせ
る。
３で加速され、絞り穴５．γを通り、電子レンズ６で収
束されバルブ２１の穴を通って試料１０を照射し試料表
面から発生する２次電子を検出器１９によって検出して
その検出信号を陰極線管（図示省略）に像として描かせ
る。
観察試料１０の交換は試料室９を大気圧にして、真空フ
ランジ１７より試料ステージ１６ごと取出し、外部にて
交換する。
ランジ１７より試料ステージ１６ごと取出し、外部にて
交換する。
新しい試料１０と交換された試料ステージ１６は元の位
置に取付られ、バルブ１４を開けて真空ポンプ１３で排
気する。
置に取付られ、バルブ１４を開けて真空ポンプ１３で排
気する。
試料室９の真空度が１０ ”Ｔｏｒｒ程度に達した所
でバルブ１４を閉じ、バルブ２１を開けて中間室８と連
絡する。
でバルブ１４を閉じ、バルブ２１を開けて中間室８と連
絡する。
この状態において試料室９はバルブ２１の穴を介して真
空ポンプ１２で排気され１Ｏ−５Ｔｏｒｒ程度に排気す
ることができる。
空ポンプ１２で排気され１Ｏ−５Ｔｏｒｒ程度に排気す
ることができる。
中間室８の真空度はバルブ２１を開けた瞬間１０’Ｔｏ
ｒｒ程度に低下するが、直ぐ元の１０−〜１Ｏ−８Ｔｏ
ｒｒに復帰する。
ｒｒ程度に低下するが、直ぐ元の１０−〜１Ｏ−８Ｔｏ
ｒｒに復帰する。
これは試料室が小容量であることと、バルブ２１の排気
穴に差動排気に必要な排気抵抗をもたせであることによ
る。
穴に差動排気に必要な排気抵抗をもたせであることによ
る。
以上の状態において電子顕微鏡の動作に当り電子銃室４
は１０ ”Ｔｏｒｒ中間室８は１０−７〜１Ｏ−８Ｔ
ｏｒｒ、試料室９は１０−５Ｔｏｒｒの差動排気状態で
バランスする。
は１０ ”Ｔｏｒｒ中間室８は１０−７〜１Ｏ−８Ｔ
ｏｒｒ、試料室９は１０−５Ｔｏｒｒの差動排気状態で
バランスする。
差動排気のための絞り穴５．７及びバルブ２１の排気穴
の大きさは電子顕微鏡の大きさ及び真空ポンプ１１，１
２によって異なるが、加速電圧１００に７以内の通常の
電子顕微鏡では絞り穴５，７の径は０．１ ｍｍ−３ｌ
Ｗｍであり、バルブ２１の排気穴は０．５ ｍｍ〜６間
あれば充分である。
の大きさは電子顕微鏡の大きさ及び真空ポンプ１１，１
２によって異なるが、加速電圧１００に７以内の通常の
電子顕微鏡では絞り穴５，７の径は０．１ ｍｍ−３ｌ
Ｗｍであり、バルブ２１の排気穴は０．５ ｍｍ〜６間
あれば充分である。
例えば絞り穴５を０．５ ｍｖｔ、絞り穴７を０．３ｍ
ｍ、バルブ２１の排気穴は３關とし、真空ポンプ１１．
１２共にｆ’ Ｏ、ｌ： ／ ｓのものを用いて前述の
差動排気条件が得られる。
ｍ、バルブ２１の排気穴は３關とし、真空ポンプ１１．
１２共にｆ’ Ｏ、ｌ： ／ ｓのものを用いて前述の
差動排気条件が得られる。
以上説明した所から明らかな如く本発明によれば下記の
如き種々の優れた効果が得られる。
如き種々の優れた効果が得られる。
１、試料交換機構が不要である。
２、真空バルブが２個で済む。
３、電子銃室及び中間室が常時高真空に保持されており
、絞り穴等の汚れが少なく長時間安定に用いることがで
きる。
、絞り穴等の汚れが少なく長時間安定に用いることがで
きる。
４、試料室が小容量でかつ試料ステージ及び検出器を内
蔵しているため、短時間（５分以内）で大気圧より排気
でき、かつ試料交換、検出器の交換が容易である。
蔵しているため、短時間（５分以内）で大気圧より排気
でき、かつ試料交換、検出器の交換が容易である。
５、試料室が単純に中間室の下部に設けられる場合に比
べて、試料を電子銃室側に近づけることができるので、
収束用の電子レンズ（対物レンズ）と試料との距離、す
なわちワーキングデスタンスを短くすることができ、し
たがって対物レンズを短焦点で動作させることができる
ので、高分解能が得られる。
べて、試料を電子銃室側に近づけることができるので、
収束用の電子レンズ（対物レンズ）と試料との距離、す
なわちワーキングデスタンスを短くすることができ、し
たがって対物レンズを短焦点で動作させることができる
ので、高分解能が得られる。
第１図及び第２図は夫々従来の電子顕微鏡の概略図、第
３図は本発明の一実施例の概略図、第４図はその試料室
部分の拡大図である。 符号の説明、４・・・・・・電子銃室、８・・・・・・
中間室、９・・・・・・試料室、１０・・・・・・試料
、１１，１２，１３・・・・・・真空ポンプ。
３図は本発明の一実施例の概略図、第４図はその試料室
部分の拡大図である。 符号の説明、４・・・・・・電子銃室、８・・・・・・
中間室、９・・・・・・試料室、１０・・・・・・試料
、１１，１２，１３・・・・・・真空ポンプ。
Claims (1)
- １ 電界放射形電子銃を収容する電子銃室と、上記電子
銃より放射される電子線を試料室内の試料に収束する電
子レンズと、上記試料室にとりつけられかつ上記試料か
ら放出される２次電子等を検出する装置とを有する電界
放射形走査電子顕微鏡において、上記試料室よりも犬な
る容積の中間室の内部に上記試料及び検出装置をとり出
し可能とするように上記中間室を貫通して上記試料室を
設け、上記試料室、中間室及び電子銃室の順に到達真空
度が高くなるように各室を排気するように構成し、上記
電子銃室と中間室との間には電子線通路兼用の差動排気
通路を設けると共に、上記試料室と中間室との間にも電
子線通路兼用の差動排気通路を設けて、この差動排気通
路を真空バルブにより開閉するように構成したことを特
徴とする電界放射形走査電子顕微鏡。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49102029A JPS5937540B2 (ja) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | 電界放射形走査電子顕微鏡 |
| US05/609,943 US4020353A (en) | 1974-09-06 | 1975-09-03 | Sample analysis apparatus using electron beam irradiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP49102029A JPS5937540B2 (ja) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | 電界放射形走査電子顕微鏡 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5129077A JPS5129077A (ja) | 1976-03-11 |
| JPS5937540B2 true JPS5937540B2 (ja) | 1984-09-10 |
Family
ID=14316316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP49102029A Expired JPS5937540B2 (ja) | 1974-09-06 | 1974-09-06 | 電界放射形走査電子顕微鏡 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4020353A (ja) |
| JP (1) | JPS5937540B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59115264A (ja) * | 1982-12-14 | 1984-07-03 | 三菱電機株式会社 | 包装用緩衝体 |
| DE3328172A1 (de) * | 1983-08-04 | 1985-02-14 | Leybold-Heraeus GmbH, 5000 Köln | Elektronenstrahlkanone |
| JPS6042706U (ja) * | 1983-08-31 | 1985-03-26 | 日本フェライト株式会社 | トロイダル型磁心 |
| FR2578776A1 (fr) * | 1985-03-15 | 1986-09-19 | Commissariat Energie Atomique | Boite de transfert |
| US4760567A (en) * | 1986-08-11 | 1988-07-26 | Electron Beam Memories | Electron beam memory system with ultra-compact, high current density electron gun |
| CS268377B1 (en) * | 1988-04-08 | 1990-03-14 | Emil Ing Vratnicek | Electron gun for electron microscope |
| JP2561699B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1996-12-11 | 日本電子株式会社 | 電子顕微鏡用試料装置 |
| JPH0766768B2 (ja) * | 1989-06-19 | 1995-07-19 | 株式会社日立製作所 | 粒子線を用いた表面分析装置 |
| US5087815A (en) * | 1989-11-08 | 1992-02-11 | Schultz J Albert | High resolution mass spectrometry of recoiled ions for isotopic and trace elemental analysis |
| NL9000056A (nl) * | 1990-01-10 | 1991-08-01 | Philips Nv | Afsluitinrichting voor deeltjesbundel apparaat. |
| US5254856A (en) * | 1990-06-20 | 1993-10-19 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus having particular electrostatic objective lens and vacuum pump systems |
| US6797953B2 (en) * | 2001-02-23 | 2004-09-28 | Fei Company | Electron beam system using multiple electron beams |
| JP4621097B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2011-01-26 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 電子線装置およびその制御方法 |
| JP4988905B2 (ja) * | 2010-07-28 | 2012-08-01 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| JP5865125B2 (ja) * | 2012-03-02 | 2016-02-17 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 荷電粒子線装置 |
| JP6108674B2 (ja) * | 2012-03-16 | 2017-04-05 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置及び試料搬送装置 |
| US9679743B2 (en) * | 2015-02-23 | 2017-06-13 | Hitachi High-Tech Science Corporation | Sample processing evaluation apparatus |
| US9583307B2 (en) * | 2015-07-01 | 2017-02-28 | Applied Materials Israel Ltd. | System and method for controlling specimen outgassing |
| US11239051B2 (en) * | 2017-02-13 | 2022-02-01 | Hitachi High-Tech Corporation | Charged particle beam device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE475636A (ja) * | 1941-09-19 | |||
| GB682530A (en) * | 1950-02-23 | 1952-11-12 | Vickers Electrical Co Ltd | Improvements in apparatus for introducing specimens into an evacuated chamber |
| US2892087A (en) * | 1956-06-14 | 1959-06-23 | Itt | Electron discharge assembly |
| US3870882A (en) * | 1973-05-23 | 1975-03-11 | Gca Corp | Esca x-ray source |
-
1974
- 1974-09-06 JP JP49102029A patent/JPS5937540B2/ja not_active Expired
-
1975
- 1975-09-03 US US05/609,943 patent/US4020353A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4020353A (en) | 1977-04-26 |
| JPS5129077A (ja) | 1976-03-11 |
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