带电粒子束装置以及带电粒子束装置用样本保持装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种使用带电粒子束进行样本的观察的带电粒子束装置以及带电粒子束装置用样本保持装置。
【背景技术】
[0002]在带电粒子束装置中，除了在常温下观察样本以外，还有加热为高温、冷却、施加电压、或加压、施加拉伸应力等而“现场”观察样本的变化的方法。此外，为了更加接近实际的条件还有在反应气体气氛中的在“现场”观察其变化情况的方法。
[0003]对于在气体气氛中的观察，如专利文献1、专利文献2所记载的那样，有用2个栅格架夹住样本，在样本保持器设置向其间导入、排放气体的机构的方法。
[0004]另外，如专利文献3所记载的那样，有围绕样本设置筒状的外罩并在该外罩设置2个电子束通过的孔而强化差动排气的方法。
[0005]另外，对于在气体气氛和液体气氛中的观察，如专利文献4所记载的那样，有以下的方法，即一部分以一定的相互距离配置透明的被覆盖层，向该被覆盖层之间供给流体，进而具有加热被覆盖层和被覆盖层之间的流体和样本的机构，该加热元件被容纳在被覆盖层中或其上，将样本设置在加热元件上。
[0006]另外，如专利文献5所记载的那样，有设置用于喷射气体使得与加热样本的加热器对抗的毛细管而观察高温下的气体反应的方法。
[0007]另外，在其他现有技术中，如专利文献6那样，有在样本保持部周边设置用于容纳冷却样本的制冷剂的制冷剂罐而冷却样本进行观察的方法。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献1:日本特开2009-117196号公报
[0010]专利文献2:日本特开平9-129168号公报
[0011]专利文献3:美国专利第5326971号公报
[0012]专利文献4:日本特表2008-512841号公报、国际申请PCT/NL2005/000662
[0013]专利文献5:日本特开2003-187735号公报
[0014]专利文献6:日本特开2000-208083号公报
【发明内容】
[0015]发明要解决的问题
[0016]在上述专利文献I?6记载的任意一个现有技术中，都将加热等功能装载在保持样本的样本保持器中，而没有考虑将功能装载到样本保持部以外这一点。因此，在希望组合多个功能而进行实验的情况下，也存在可装载的功能的个数有限制的问题。另外，使样本保持部具有多种功能，由此存在以下的问题，即样本保持部大型化，容易受到振动等的影响，难以进行高分辨率观察。
[0017]另外，上述现有技术都涉及高温加热、冷却、施加电压、或加压、施加拉伸应力等的真空下、气体气氛下的观察、或液体中的观察，没有考虑到样本和样本保持装置的清洗。
[0018]因此，例如要求一种带电粒子束装置以及带电粒子束装置用样本保持装置，其在通常的真空下的静态观察时也能够使用，进而不对带电粒子束装置主体造成损伤，能够通过安装在样本保持装置的各种功能和另外安装在带电粒子束装置样本室中的可装卸的各种功能的组合，在气体和液体的特殊气氛下，一边对样本实施高温加热、冷却、施加电压、或加压、施加拉伸应力等，一边现场进行观察，进而通过样本和样本保持器的清洗等不同的功能的组合，在不同的环境下也能够不更换样本地实现多种功能。
[0019]考虑到以上情况，本发明的目的在于:提供一种带电粒子束装置以及带电粒子束装置用样本保持装置，其不从带电粒子束装置取出样本，就能够形成各种环境以及进行现场观察和分析。
[0020]用于解决问题的手段
[0021]为了达到上述目的，本发明采用专利请求的范围所记载的结构。例如为如下的结构。
[0022]为了解决上述问题之一，从与插入到带电粒子束装置样本室的样本保持装置相对的一侧插入具备不同功能的可装卸的逆侧入口部。
[0023]另外，为了解决上述问题之一，作为设置在可装卸的逆侧入口部的使样本的状态改变的功能，是具有用于向样本施加电压的2对或2对以上的电极端子，并在与样本保持单元组合时，用金属布线等连接到样本保持部的固定微小样本的部分或配置在其近旁的微小样本，且上述电极的端子与电子显微镜外部的电压施加电源连接。
[0024]另外，为了解决上述问题之一，在上述可装卸的逆侧入口部设置气体导入机构。
[0025]另外，为了解决上述问题之一，可装卸的逆侧输入口部设置有围住样本保持部分的周围，能够遮断样本室和样本之间的气氛，并且能够针对样本保持装置和带电粒子束装置样本室进行装卸，且能够进行真空排气的样本气氛遮断功能。
[0026]另外，为了解决上述问题之一，在可装卸的逆侧入口部设置围住样本保持部分的周围，能够遮断样本室和样本之间的气氛的样本气氛遮断功能，在样本气氛遮断部具有轻元素薄膜的隔膜，在被组合到样本保持单元时将隔膜配置在带电粒子束轴上。
[0027]另外，为了解决上述问题之一，在上述可装卸的逆侧入口部设置小型真空计。
[0028]另外，为了解决上述问题之一，在上述可装卸的逆侧入口部设置温湿度传感器。
[0029]另外，为了解决上述问题之一，在可装卸的逆侧入口部设置围住样本保持部分的周围，能够遮断样本室和样本之间的气氛的样本气氛遮断功能，在样本气氛遮断部内侧设置相对的电极板，经由高频产生装置将控制部与电极的一方连接，设置另一方的电极，将样本保持装置的样本部分配置在电极之间。
[0030]另外，为了解决上述问题之一，在可装卸的逆侧入口部中具备用于施加应力的应力施加功能。
[0031]另外，为了解决上述问题之一，在可装卸的逆侧入口部具备以与安装在样本保持装置的样本台上的微小齿轮咬合的方式配置的齿轮。
[0032]另外，为了解决上述问题之一，在可装卸的逆侧入口部中，能够在带电粒子束装置样本室内将可装卸的逆侧入口部分割为2部分，将可装卸的逆侧入口部前端部以可装卸的方式安装在样本保持装置侧。
[0033]另外，为了解决上述问题之一，在可装卸的逆侧入口部具备用于冷却样本保持装置前端部的功能。
[0034]发明效果
[0035]根据本发明，通过具有不同功能的逆侧入口部和具有不同功能的样本保持单元的组合，能够不从带电粒子束装置取出样本地观察/分析不同过程中的样本的变化。另外，在将逆侧入口部前端部安装到样本保持单元后，能够维持气氛不变地进行输送。
【附图说明】
[0036]图1是本发明的一个实施例的电子显微镜I的基本结构图。
[0037]图2是一个实施例的电子显微镜用样本保持装置6的前端部分和逆侧入口部17的前端部分的基本结构图。
[0038]图3是一个实施例的气体导入机构和带电压施加机构的逆侧入口部17和样本保持装置6。
[0039]图4是一个实施例的带样本气氛遮断机构的逆侧入口部17和样本保持装置6。
[0040]图5是一个实施例的设置了能够透过电子束20的由轻元素构成的隔膜32的带样本气氛遮断机构的逆侧入口部17和样本保持装置6。
[0041]图6是一个实施例的带等离子体产生部的逆侧入口部17和样本保持装置6。
[0042]图7是一个实施例的带施加应力的机构的逆侧入口部17和样本保持装置6。
[0043]图8是一个实施例的带样本旋转机构的逆侧入口部17和样本保持装置6。
[0044]图9是一个实施例的带能够卸下的气氛遮断部27的逆侧入口部17和样本保持装置
6ο
[0045]图10是一个实施例的带样本冷却机构的逆侧入口部17和样本保持装置6。
【具体实施方式】
[0046]在图1中表不本发明的一个实施例的电子显微镜I的基本结构图。电子显微镜I的镜体由电子枪2、会聚透镜3、物镜4、投射透镜5构成。在物镜4之间插入电子显微镜用样本保持装置6。在投射透镜5的下方安装有荧光板7，在荧光板7的下方安装有TV摄像机8 摄像机8经由图像显示