隔膜安装部件及带电粒子线装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能够在大气压或者与大气压相比稍处于负压状态的预定的气体环境下观察的带电粒子线装置。
【背景技术】
[0002]为了观察物体的微小的区域，使用扫描型电子显微镜(SEM)或透射型电子显微镜(TEM)等。一般而言，在这些装置中对用于配置试样的壳体进行真空排气，使试样环境为真空状态之后对试样进行摄像。然而，生物化学试样或液体试样等因真空而受到损伤，或者状态发生改变。另一方面，想要用电子显微镜观察这种试样的需求较大，近年来，开发出能够在大气压下对观察对象试样进行观察的SEM装置。
[0003]在专利文献I中记载了能够在大气压下进行观察的SEM装置。该装置在原理上在电子光学系统与试样之间设置能够使电子射线透射的隔膜而隔开真空状态和大气状态，在使试样接近隔膜而在非接触状态下进行观察这一点上，与环境单元等的观察方法不同。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献I:日本特开2012 — 221766公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题
[0008]在能够在上述大气压下进行观察的SEM装置中，当操作错误而使试样接触隔膜时，有时隔膜会被污染或者破坏。在隔膜被污染或者破坏的情况下，需要更换隔膜。
[0009]隔膜需要具备能够使带电粒子线透射的薄度和隔离真空与大气压环境的耐压性，在制作上需要高超的技术。因此，要制造能够进行大气压观察的SEM装置专用的隔膜需要较高成本。其结果作为消耗品的隔膜成为高价品。
[0010]另外，具备隔膜的基座较小，从而以单体很难处理。在专利文献I中，将隔膜固定在保持部件上，每个保持部件都能从大气压SEM装置拆卸，通过设为这种结构，隔膜的处理变得良好。但是，没有提及向保持部件安装隔膜等的作业的麻烦程度之类的问题。在向保持部件安装隔膜的作业中，尤其是，要注意隔膜与隔膜保持部件的开口有可能偏心。若隔膜与隔膜保持部件的开口偏心而被安装，则在使隔膜中心与电子光学系统光轴的位置一致后实施大气压SEM观察时，一次、二次带电粒子线的一部分或者全部被隔膜保持部件遮蔽，SEM装置的性能有可能下降。
[0011]如上所述，在现有的装置中，由于未充分考虑到在更换隔膜时所需的成本和作业的便利性等，因此难以使用装置。
[0012]本发明鉴于这种问题而做出，其目的是提供一种带电粒子线装置，其在能够在大气压下进行观察的SEM装置中，能够简单地进行隔膜安装作业。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]为了解决上述问题，本发明的特征在于，具备适用于SEM装置的隔膜安装部件，该SEM装置能够在大气压下观察TEM用膜片。
[0015]另外，该转换部件的特征在于，在安装隔膜的部位具有用于使隔膜中心与转换部件的开口部中心一致而进行安装的对位用的结构。
[0016]发明的效果
[0017]本发明的目的是提供一种在能够在大气压下进行观察的SEM装置中，能够廉价或者操作性良好地实施隔膜的更换的带电粒子线装置。
[0018]上述以外的问题、结构以及效果通过以下的实施方式的说明而变得清楚。
【附图说明】
[0019]图1是实施例1的带电粒子显微镜的整体结构图。
[0020]图2是图1的A—A向视图。
[0021 ]图3是隔膜保持部件的详细图。
[0022]图4是隔膜保持部件的详细图。
[0023]图5是隔膜保持部件的详细图。
[0024]图6是装配夹具的详细图。
[0025]图7是装配作业工序的说明图。
[0026]图8是使用隔膜台的带电粒子显微镜的整体结构图。
[0027]图9是实施例2的带电粒子显微镜的整体结构图。
[0028]图10是实施例3的带电粒子显微镜的整体结构图。
【具体实施方式】
[0029 ]以下，使用附图对各实施方式进行说明。
[0030]以下，作为带电粒子线装置的一例，对带电粒子线显微镜进行说明。只是，这只是本发明的一例，本发明并不局限于以下说明的实施方式。本发明还能够应用于扫描电子显微镜、扫描离子显微镜、扫描透射电子显微镜、这些显微镜与试样加工装置的复合装置、或者应用了这些显微镜的分析-检查装置。
[0031]另外，在本说明书中，所谓“大气压”是指大气环境或者预定的气体环境，且大气压或者稍微的负压状态的压力环境。具体而言，是大约105Pa(大气压)?103Pa左右。
[0032]实施例1
[0033]<装置结构>
[0034]在本实施例中，对基本的实施方式进行说明。图1表示本实施例的带电粒子显微镜的整体结构图。
[0035]图1所示的带电粒子显微镜主要包括:带电粒子光学镜筒2、与带电粒子光学镜筒2连接并对该带电粒子光学镜筒2进行支撑的壳体(真空室)7、配置于大气环境下的试样放置台5、以及对这些各部分进行控制的控制系统。在使用带电粒子显微镜时，带电粒子光学镜筒2和壳体7的内部利用真空栗4进行真空排气。真空栗4的起动、停止动作也由控制系统进行控制。图中，真空栗4仅表示了一个，但也可以是两个以上。带电粒子光学镜筒2及壳体7的未图示的柱等被底座270支撑。
[0036]带电粒子光学镜筒2包括:产生带电粒子线的带电粒子源8;以及将所产生的带电粒子线集束并向镜筒下部引导，并且作为一次带电粒子线对试样6进行扫描的光学透镜1等要素。带电粒子光学镜筒2设置成向壳体7内部突出，并经由真空密封部件123固定在壳体7上。在带电粒子光学镜筒2的端部，配置有对通过上述一次带电粒子线的照射而获得的二次带电粒子(二次电子或者反射电子)进行检测的检测器3。检测器3既可以位于带电粒子光学镜筒2的外部，也可以位于内部。带电粒子光学镜筒也可以包括这些以外的其他透镜、电极、检测器，也可以是一部分与上述内容不同，包含于带电粒子光学镜筒的带电粒子光学系统的结构不限于此。
[0037]本实施例的带电粒子显微镜作为控制系统具备:供装置使用者使用的计算机35、与计算机35连接并进行通信的上位控制部36、以及按照从上位控制部36发送的命令而进行真空排气系统或带电粒子光学系统等的控制的下位控制部37。计算机35具备显示装置的操作画面(GUI)的监视器、和键盘或鼠标等针对操作画面的输入单元。上位控制部36、下位控制部37及计算机35利用各个通信线43、44连接。
[0038]下位控制部37是收发用于控制真空栗4、带电粒子源8、光学透镜1等的控制信号的部位，而且将检测器3的输出信号转换为数字图像信号后向上位控制部36发送。在图中将来自检测器3的输出信号经由前置放大器等放大器154与下位控制部37连接。如果不需要放大器则也可以不设置。
[0039]在上位控制部36和下位控制部37中，模拟电路和数字电路等可以共存，并且也可以将上位控制部36和下位控制部37统一成一个。带电粒子显微镜也可以包括除了这些以外的控制各部分的动作的控制部。上位控制部36和下位控制部37既可以利用专用的电路基板构成为硬件，也可以由利用计算机35执行的软件构成。在由硬件构成的情况下，能够通过将执行处理的多个运算器集成在配线基板上、或者半导体芯片或者封装件内来实现。在由软件构成的情况下，能够通过在计算机中搭载高速的通用CPU，并执行用于执行所需的运算处理的程序来实现。此外，图1所示的控制系统的结构只不过是一个例子，就控制单元、阀、真空栗或者通信用的配线等的变形例而言，只要满足本实施例所要实现的功能，则属于本实施例的SEM或者带电粒子线装置的范畴。
[0040]在壳体7上连接有一端与真空栗4连接的真空配管16，从而能够将内部维持成真空状态。同时，具备用于将壳体内部向大气开放的漏泄阀14，在维修时等，能够将壳体7的内部向大气开放。漏泄阀14也可以不设置，也可以设置两个以上。另外，漏泄阀14在壳体7中的配置部位不限于图1所示的部位，也可以配置在壳体7上的其他位置。
[0041]在壳体下表面的位于上述带电粒子光学镜筒2的正下方的位置上具备隔膜10。该隔膜10能够使从带电粒子光学镜筒2的下端放射的一次带电粒子线透射或者通过，一次带电粒子线经过隔膜10而最终到达搭载于试样台52的试样6。利用隔膜10隔离而构成的封闭空间(即，带电粒子光学镜筒2及壳体7的内部)能够进行真空排气。在本实施例中，利用隔膜10能够维持被进行真空排气的空间的气密状态，因此能够将带电粒子光学镜筒2维持为真空状态且使试样6维持大气压而进行观察。另外，即使在被照射带电粒子线的状态下，设置有试样的空间也处于大气环境或者与大气环境的空间连通，因此在观察过程中能够自由更换试样6。
[0042]<隔膜及隔膜安装部件>
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