[發明專利]帶電粒子束裝置

有效

• 申請號: 201580063022.5
• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN107004555B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 奧村大河;大島卓;大南佑介;莊子美南;久田明子;米山明男
• 申請（專利權）人: 株式會社日立高新技術
• 主分類號: H01J37/20
• 分類號: H01J37/20;G01N23/04;H01J37/147;H01J37/22;H01J37/244;H01J37/26;H01J37/28
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 范勝杰;曹鑫

通過帶電粒子顯微鏡裝置簡便地實施由光學顯微鏡所觀察到的試樣的三維內部構造觀察，并且通過透射帶電粒子圖像準確地測量試樣內部構造的三維位置關系、密度分布。具有試樣臺旋轉部，其可以將試樣臺(500)表面與一次帶電粒子束的光軸所形成的角的角度傾斜為不垂直的角度(θ)的狀態來使該試樣臺(500)旋轉，試樣臺(500)被構成為包括檢測在試樣的內部散射或透射后的帶電粒子的檢測元件，通過在使試樣臺旋轉部旋轉到多個不同的角度(φ)的狀態下向試樣照射一次帶電粒子束，來取得與各角度(φ)相對應的所述試樣的透射帶電粒子圖像。

技術領域

本發明涉及可以通過帶電粒子束的照射來觀察試樣的內部的帶電粒子束裝置以及試樣觀察方法。

背景技術

為了觀察物體的微小區域的內部構造，使用掃描型透射電子顯微鏡(STEM)、透射型電子顯微鏡(TEM)等。作為用于使用這樣的電子顯微鏡來觀察試樣內部的一般的觀察方法，已知在具備大量空孔的網狀的試樣臺上配置被切薄到電子束可透射的程度的試樣，并對試樣表面使用配置在與電子源側相反側的檢測器來取得透射電子束。進一步，近年來，使試樣傾斜來取得各種方位的透射電子顯微鏡像的方法作為進行物體的內部構造的三維觀察的方法，在材料、醫學、生物領域受到關注。在專利文獻1中，提出了通過傾斜試樣來獲知三維的位置配置的方法。

另外，不僅通過電子顯微鏡，通過光學顯微鏡也可以觀察物體的內部構造。通過使用光學顯微鏡，可以取得使用電子顯微鏡無法取得的顏色信息。作為像這樣的光學顯微鏡觀察用的試樣調制法，廣泛使用在載玻片等平坦的臺上放置可透射光那樣薄的試樣，或薄薄地涂抹液體狀態的試樣來進行觀察的方法等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開平4-337236號公報(美國專利第5278408號說明書)

發明內容

發明要解決的課題

由于光學顯微鏡的焦點深度較淺，因此光學顯微鏡圖像是僅具有試樣的某特定的深度或厚度的信息的圖像。因此，即使傾斜載玻片等也無法進行試樣的三維內部構造觀察。另一方面，電子顯微鏡比光學顯微鏡的焦點深度大，因此在一個圖像中深度方向的信息會重疊。因此，為了使用電子顯微鏡來觀察試樣內部的三維構造，需要準確地確定在試樣內部的三維方向的哪個位置存在多大以及多少密度的構造物。

進一步，當使用電子顯微鏡來實施通過光學顯微鏡進行過觀察的試樣的三維內部構造觀察時，需要向專利文獻1那樣的可以進行三維構造觀察的電子顯微鏡裝置中導入使用光學顯微鏡進行過觀察的試樣。但是，不能將放置在載玻片上的試樣放入像公知文獻那樣的TEM、STEM裝置中，因此，在使用光學顯微鏡進行過觀察的場所，難以使用電子顯微鏡實施三維內部構造觀察。例如，使用樹脂來固定使用光學顯微鏡觀察過的載玻片等的平坦臺上的試樣，從平坦臺剝離后通過切片機等切成薄片，并配置在具有大量空孔的網格上，由此可以實現，但是，該作業成為非常復雜的試樣的置換作業。

本發明是鑒于這樣的問題而作出的，其目的在于提供一種通過透射帶電粒子束圖像可以準確地確定試樣內部構造的三維位置關系、密度分布的帶電粒子束裝置、試樣觀察方法。

用于解決課題的手段

為了解決上述問題，本發明中的帶電粒子束裝置的特征在于，具有：帶電粒子光學鏡筒，其向試樣臺所保持的試樣照射一次帶電粒子束；試樣臺旋轉部，其能夠在將所述試樣臺表面與所述一次帶電粒子束的光軸所成的角傾斜到不垂直的角度的狀態下旋轉該試樣臺；以及控制部，其控制所述試樣臺旋轉部的旋轉角度，所述試樣臺被構成為包括檢測在所述試樣的內部散射或透射后的帶電粒子的檢測元件，通過在使所述試樣臺旋轉部旋轉到多個不同的角度的狀態下向所述試樣照射所述一次帶電粒子束，取得與各角度對應的所述試樣的透射帶電粒子圖像。