[發(fā)明專利]帶電粒子線裝置用部件、帶電粒子線裝置以及隔膜部件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380043744.5
• 申請日: 2013-07-11
• 公開（公告）號: CN104584180A
• 公開（公告）日: 2015-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 佐久間憲之;大南佑介
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社日立高新技術(shù)
• 主分類號: H01J37/18
• 分類號: H01J37/18;H01J37/16;H01J37/28
• 代理公司: 北京銀龍知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;嚴(yán)星鐵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及帶電粒子線裝置，特別地涉及能夠在非真空狀態(tài)下對試樣進(jìn)行觀察的帶電粒子線裝置。

背景技術(shù)

為了對物體的微小區(qū)域的部分以放大的方式進(jìn)行觀察，而使用掃描式電子顯微鏡(Scanning?Electron?Microscope：SEM)、透射式電子顯微鏡(Transmission?Electron?Microscope：TEM)等帶電粒子線裝置。在這些帶電粒子線裝置中，在設(shè)置為氣密的真空室內(nèi)配置試樣(被觀察試樣)，在將真空室的內(nèi)部的壓力減壓為真空的狀態(tài)下，換句話說在真空狀態(tài)下，通過配置于真空室內(nèi)的電子光學(xué)系統(tǒng)邊照射電子束邊對試樣進(jìn)行觀察。

另一方面，存在欲對生物化學(xué)領(lǐng)域的含有水分的試樣或者液體試樣等、在真空狀態(tài)下受損的試樣或者變質(zhì)的試樣邊照射電子束邊進(jìn)行觀察的要求。因此，近年來，開發(fā)有能夠在大氣壓下等非真空狀態(tài)下邊照射電子束邊對試樣進(jìn)行觀察的SEM。

在上述的SEM中，通過能夠供電子束透射的隔膜或者微小的貫通孔對供電子光學(xué)系統(tǒng)配置的真空室與供試樣配置的空間進(jìn)行隔離，從而將供試樣配置的空間維持為大氣壓下等非真空狀態(tài)，并且將真空室的內(nèi)部形成真空狀態(tài)。

例如，在日本特開2009-158222號公報(專利文獻(xiàn)1)記載有如下技術(shù)，即對于SEM而言，在真空室的帶電粒子光學(xué)鏡筒的上方的部分設(shè)置形成有試樣保持膜(隔膜)的試樣保持體，從而將真空腔室內(nèi)部形成真空狀態(tài)。在專利文獻(xiàn)1所記載的SEM中，經(jīng)由試樣保持膜對在大氣壓下保持于試樣保持膜的試樣照射電子束，對從試樣產(chǎn)生的反射電子以及二次電子進(jìn)行檢測，從而對其進(jìn)行觀察。

另一方面，在日本特表2010-509709號公報(專利文獻(xiàn)2)記載有如下技術(shù)，即對于在非真空環(huán)境下對物體進(jìn)行觀察的SEM而言，在真空環(huán)境與在真空環(huán)境的下方供物體配置的非真空環(huán)境之間設(shè)置有供電子束通過的孔徑(Aperture)(隔膜元件)。在專利文獻(xiàn)2所記載的SEM中，在掃描透射式電子顯微鏡(Scanning?Transmission?Electron?Microscope：STEM)模式下，控制為使用配置于孔徑的周圍的高度決定動作距離的隔離物，來獲得最大分辨率。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-158222號公報

專利文獻(xiàn)2：日本特表2010-509709號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題

根據(jù)本發(fā)明人的研究，明確接下來的事情。

在具有與上述專利文獻(xiàn)1所記載的SEM相同的構(gòu)造的SEM中，需要將試樣重新載置于隔膜幾次直至欲觀察的部分載置于隔膜。另外，在隔膜破損的情況下，存在試樣進(jìn)入配置于下方的帶電粒子光學(xué)鏡筒的情況。

另一方面，在具有與上述專利文獻(xiàn)2所記載的SEM相同的構(gòu)造的SEM中，由于不是將試樣保持為載置于隔膜的構(gòu)造，因此不需要使試樣重新載置于隔膜。但是，為了以高倍率對焦，需要使保持于試樣工作臺的試樣與隔膜元件接近，從而隔膜與試樣容易接觸，隔膜容易破損。或者，在將隔膜元件安裝于帶電粒子線裝置時，或者在更換隔膜元件時，隔膜與其他的部件容易接觸，隔膜容易破損。

另外，存在焦距因存在于隔膜元件與試樣之間的氣體的組成或者壓力的變化而變動的情況。因此，每次對觀察圖像進(jìn)行拍攝，均需要對隔膜元件與試樣的距離進(jìn)行調(diào)整，從而隔膜與試樣進(jìn)一步容易接觸，隔膜進(jìn)一步容易破損。

然而，在上述專利文獻(xiàn)2所記載的SEM中，配置于孔徑的周圍的隔離物將隔膜與試樣的距離保持為恒定，從而無法防止隔膜與試樣接觸。

如上，在隔膜與試樣容易接觸的情況下，隔膜容易破損，從而無法以高分辨率穩(wěn)定地對觀察圖像進(jìn)行拍攝，因此帶電粒子線裝置的性能降低。

因此，本發(fā)明提供一種在能夠在非真空狀態(tài)下對試樣進(jìn)行觀察的帶電粒子線裝置中，防止隔膜與試樣或者其他的部件接觸，從而能夠以高分辨率穩(wěn)定地對觀察圖像進(jìn)行拍攝的帶電粒子線裝置。

解決課題的方案

基于代表性的實施方式的帶電粒子線裝置用部件使用于帶電粒子線裝置，并具有安裝于第一框體的第二框體以及設(shè)置于第二框體的隔膜元件。在隔膜元件形成有隔膜，在將第二框體安裝于第一框體時，在被第一框體與第二框體劃分的真空室的內(nèi)部的壓力相比外部的壓力被減壓了的狀態(tài)下，該隔膜對真空室的內(nèi)部與外部氣密地進(jìn)行隔離，并且使帶電粒子線透射。在隔膜元件以位于比隔膜更靠試樣工作臺側(cè)的方式形成有防止試樣與隔膜接觸的緩沖膜。