带电粒子束装置以及过滤部件的制作方法_3

文档序号:9383189阅读:来源:国知局
05而将过滤器200直接固定于隔膜保持部件155。
[0059]图5中表示过滤器200的详细结构。图5(a)是从带电粒子光学镜筒2侧观察过滤器200的图,图5(b)?图5(d)是图5(a)的A — A向视图。此处,作为一个例子使用如下结构进行说明:作为过滤器,而使用在中央具有孔201的网状物(图5(a))。在本结构中,在过滤器保持部件205的中央部设置梁205a,在作为过滤器保持部件205的中心的位置设置孔205b。以使该孔205b与过滤器中央的孔201的中心一致的方式,使用未图示的粘合剂、双面胶带、铆钉类等将过滤器200机械式地固定于过滤器保持部件205。
[0060]在过滤器更换时、保管时等,过滤器200的网状物等容易因外力变形,而有产生孔201位置偏离等的担忧。通过如本结构那样使用梁205a来支撑过滤器200,能够防止过滤器200的变形。
[0061]由于在过滤器200中心具有孔201,所以不妨碍一次带电粒子束的通过,但存在试料从该孔201侵入的可能性。在本结构中,由于在孔201部周围具有过滤器保持部件205的梁205a部分,所以利用梁205a部分的孔205b内表面的摩擦等流体力学的阻力能够防止试料的侵入(图5 (b))。从孔的入口至出口的距离L越长则流体力学的阻力越大,防止试料的侵入的效果越大。这尤其在粘度高的试料例如凝胶等的情况下有效。
[0062]因梁205a部分,二次电子束或者反射电子束被遮挡,从而S/N比降低。通过使梁205a部分的厚度T局部变薄,也能够改善S/N比。图5 (c)中表示了过滤器保持部件205的梁205a中的夹持孔205b的中央部比其它部分薄的例子。如图5(c)所示,通过使中心附近的梁为薄壁能够改善S/N比。并且,图5(d)中,表示了梁205a中夹持孔205b的中央部与过滤器保持部件205的外周部之间相比中央部和外周部为薄壁的例子。如图5(d)所示,通过仅使中心的孔205b周边为厚壁,使其周围为薄壁,能够保持上述的距离L地抑制试料从孔201侵入,并且能够改善S/N比。
[0063]以上说明了利用过滤器保持部件205和隔膜保持部件155的嵌合等来进行过滤器200和隔膜10的找位,但为此需要过滤器200与过滤器保持部件205的轴合而为一。在本结构中,通过使过滤器保持部件205中心的孔205b与过滤器200的中心一致,而能够容易地使轴一致。此处,作为一个例子,对于过滤器200使用网状物的结构进行了说明,但当然也能够适用于其它种类的过滤器。
[0064]作为过滤器200,具有孔的板、网状物等是适宜的,对其它种类的过滤器进行说明。图6中表示使用通过或者透射带电粒子束、尤其二次带电粒子的薄膜210的结构。图示中,薄膜210固定于隔膜保持部件155,但也可以与上述过滤器200相同,薄膜经由过滤器保持部件(未图示)固定于隔膜保持部件155。在薄膜200中央,具有通过或者透射一次带电粒子束的孔201。过滤器通过使用透射带电粒子束的薄膜210,相比具有孔的板、网状物,能够抑制S/N比的降低。
[0065]与隔膜10相同,在基台210a上成膜或者蒸镀薄膜210(图6(a))。薄膜210是碳材料、有机材料、金属材料、氮化娃、碳化娃、氧化娃等。基台210a例如是娃、金属部件之类的部件。也可以是配置有多个薄膜210部的多窗。能够使一次带电粒子束透射或者通过的薄膜的厚度为几nm?几ym程度,因试料的附着而有薄膜210a破损的可能性。为了强化薄膜210,也可以在薄膜表面具备栅状的加强件210b(图6(b))。加强件210b也可以在与薄膜210相同的工序中成形,也可以通过粘合等在薄膜210机械式地连接加强件210b。由此,能够成为强度更高的薄膜210。
[0066]另外,通过以包围孔201周围的方式配置加强件210b,能够利用上述流体力学的阻力来有效地防止试料的侵入。
[0067]至此对各种过滤器进行了说明,但也可以将它们多个组合来使用。图7中表示使用了薄膜的过滤器250 (以下为薄膜过滤器)和使用了网状物的过滤器251 (以下为网状过滤器)的组合例。在薄膜保持部件155上经由过滤器保持部件250a固定薄膜过滤器250,另外经由过滤器保持部件251a固定网状过滤器251。即,薄膜过滤器250和网状过滤器251排列地配置。在试料从隔膜破损部侵入了的情况下,首先被薄膜过滤器250困阻。当因试料继续的侵入等而薄膜过滤器250损伤后,利用网状过滤器251对试料进行困阻。综上,通过组合多个过滤器,能够更加稳定地防止试料的侵入。以薄膜过滤器250和网状过滤器251为例进行了说明,但也可以组合其它的过滤器,当然也能够组合多个同种的过滤器。并且,不限定于两层,也可以配置三层以上过滤器。综上,能够稳定地防止试料的侵入。
[0068]图8中表示具备通气孔的装置的结构图。在隔膜10破损时,因带电粒子光学镜筒2侧与试料6侧之间差压而大气流入,这与上述相同。流入了的大气通过孔201、202部而向带电粒子光学镜筒2流入。此时,在孔201、202部困阻的试料被流入的大气吹飞,而有向带电粒子光学镜筒2内侵入的担忧。在本结构中,也可以在远离光轴53的部位设置通气孔203。通气孔203以使被隔膜10和过滤器200所夹的空间与箱体7的内部连通的方式设于过滤器本身以外的场所。例如,设于隔膜保持部件155。在隔膜破损了的情况下因差压而从隔膜侧向带电粒子光学镜筒侧流入的气体的至少一部分通过该通气孔203向箱体内放出。放出后的气体因真空栗而立即排出。通过使通气孔203的开口面积相对于孔201、202充分大,来减少上述差压,从而能够防止在孔201、202部中困阻的试料向带电粒子光学镜筒2侵入。也可以在通气孔203附近,具有通过空气且遮蔽液体的遮蔽部件204。此时,利用部件204能够对从通气孔203侵入的液体进行困阻。
[0069]作为遮蔽部件204,通过空气且遮蔽液体的材料是适宜的,例如可以举出海绵、多孔材料、布或纸的吸水材料等。
[0070]使用图9对过滤器200的配置进行说明。至此,对于在薄膜保持部件155上固定过滤器200的结构进行了说明,但在功能方面,过滤器200配置于薄膜10与检测器3之间即可,也可以是固定于箱体7上的结构(图9(a))、固定于带电粒子光学镜筒2或者检测器3的结构(图9(b))、经由支承部件252固定于箱体7的结构(图9(c))。
[0071]在经由支承部件252固定于箱体7的情况下,也可以利用真空密封部件253保持真空,并且连同支承部件252而将过滤器200固定为能够从箱体7外部进行拆装。也可以在支承部件252设置把手252a。在该情况下,能够从箱体7外部的侧面等容易地进行过滤器200的拆装作业,从而能够提高维护性。
[0072]实施例2
[0073]以下,对于能够在大气下简单地对一般的带电粒子束装置进行试料观察的装置结构,进行说明。图10中表示本实施例的带电粒子显微镜的整体结构图。与实施例1相同,本实施例的带电粒子显微镜也由带电粒子光学镜筒2、相对于装置设置面支承该带电粒子光学镜筒的箱体(真空室)7、试料载置台5等构成。上述各要素的动作、功能或者附加于各要素的附加要素与实施例1基本相同,从而省略详细的说明。
[0074]在本结构中,具备以插入于箱体7 (以下为第一箱体)的方式使用的第二箱体(配件)121。第二箱体121由长方体形状的主体部131和配合部132构成。如后文所述,主体部131的长方体形状的侧面中的至少一个侧面成为开放面15。主体部131的长方体形状的侧面中设置有隔膜保持部件155的面以外的面也可以由第二箱体121的壁构成,在第二箱体121本身没有壁且设置于第一箱体7的状态下也可以由第一箱体7的侧壁构成。第二箱体121的位置固定于第一箱体7的侧面或者内壁面或者带电粒子光学镜筒。主体部131具有对作为观察对象的试料6进行储存的功能,通过上述的开口部而插入第一箱体7内部。配合部132构成与第一箱体7的设有开口部的侧面侧的外壁面配合的配合面,经由真空密封部件126固定于上述侧面侧的外壁面。由此,第二箱体121整体嵌合于第一箱体7。上述的开口部最简单是利用带电粒子显微镜的真空试料室原本所具备的试料的搬入、搬出用的开口来制造。也就是说,若与原本开设的孔的大小相符地制造第二箱体121,并在孔的周围安装真空密封部件126,则装置的改造为所需要的最小限度即可。并且,第二箱体121也能够从第一箱体7取下。
[0075]第二箱体121的侧面是以至少能够取出放入试料的大小的面来与大气空间连通的开放面15,储存于第二箱体121的内部(比附图的虚线靠右侧;以下为第二空间)的试料6在观察过程中处
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