CN111727488B - 清洁装置 - Google Patents

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Abstract

带电粒子束装置(110)具备：镜筒(111)，其具备带电粒子源(112)；试样室(101)，其设置被照射带电粒子束的试样；热释放型电子源(102)，其配置在试样室(101)内，维持为比其内壁低的电位，其中，通过电子源电源(103)的电压施加产生加热电流而从热释放型电子源(102)释放的电子(e‑)，进行试样室(101)内的清洁。通过偏置电源(104)向热释放型电子源(102)施加负电压，维持为比试样室(101)的内壁低的电位。施加到热释放型电子源(102)的负电压的大小理想的是30～1000V，优选60～120V左右。

Description

清洁装置
技术领域
本发明涉及带电粒子束装置，尤其涉及减少因污染造成的影响的清洁技术。
背景技术
在以透射型电子显微镜(TEM/STEM)、扫描型电子显微镜(SEM)等电子显微镜等为代表的带电粒子束装置中，由于带电粒子束的照射，碳氢化合物等堆积到试样等被照射物上，由此产生污染。在产生了污染的情况下，例如电子显微镜像的S/N比恶化，或试样表面形状变化，产生试样信息丢失而难以进行其观察和分析等各种问题。
为了减少这样的因污染造成的影响，作为现有技术，已知使用从加热器等发光源照射的放射热加热装置本体的方法(参照专利文献1)、照射从准分子灯放射的紫外光的方法(参照专利文献2)、生成等离子体而使用激活的氧自由基和离子的方法(参照专利文献3)等。另一方面，为了去除使用电子显微镜观察的试样表面的污染，已知使用W钨丝(Tungstenfilament)的方法(参照非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-103072号公报
专利文献2：日本特开2015-69734号公报
专利文献3：日本特开2016-54136号公报
非专利文献
非专利文献1：J.T.Fourie,“The elimination of surface-originatingcontamination in electron microscopres”,Optik,52(1978/79),No.5,421～426
发明内容
发明要解决的课题
上述的现有的许多方法存在以下的问题，即由于因热产生的排气、生成等离子体时的气体导入等的影响，难以将装置内部保持为超高真空。另外，难以适用于对因加热产生的热、照射的紫外光抗性弱的试样等被照射物。另外，在非专利文献1中，企图在观察前去除作为观察对象的试样的表面的污染，而不企图去除试样室内的污染。
本发明的目的在于：解决这样的带电粒子束装置的问题，提供能够减少因试样室内的污染造成的影响，保持为高真空的清洁装置。
用于解决课题的方法
为了达到上述目的，在本发明中，提供一种清洁装置，其具备：镜筒，其具备带电粒子源；试样室，其被设置照射来自带电粒子源的带电粒子束的试样；热释放型电子源，其配置在试样室内，其中，通过从热释放型电子源释放的电子，进行试样室内的清洁。
另外，为了达到上述目的，在本发明中，提供一种清洁装置，其具备：镜筒，其具备带电粒子源；试样室，其设置被照射来自带电粒子源的带电粒子束的试样；电子源，其设置在试样室内，相对于试样室保持为负电位，其中，通过从电子源释放的电子，进行试样室内的清洁。
发明效果
根据本发明，能够提供一种清洁装置，其不使装置复杂化，就能够保持装置内部的超高真空地进行试样室的清洁。
附图说明
图1是表示实施例1的具备清洁装置的带电粒子束装置的整体结构的一个例子的图。
图2是表示离子化倾向相对于所照射的电子的能量的依存性的图。
图3是表示平均自由行程相对于所照射的电子的能量的依存性的图。
图4是表示实施例2的具备清洁装置的带电粒子束装置的整体结构的一个例子的图。
图5是表示实施例3的使用具备有源反射电极的热释放型电子源的清洁装置的一个例子的图。
图6是表示实施例4的使用具备独立的无源反射电极的热释放型电子源的清洁装置的一个例子的图。
图7是表示实施例1～4的在带电粒子束装置中配置了多个清洁装置的一个例子的图。
图8是从带电粒子束装置的上方观察实施例1～4的在带电粒子束装置中配置了多个清洁装置的一个例子的图。
图9是表示实施例5的采用了计时器的清洁装置的处理流程的图。
图10是表示实施例6的进行真空度读取方式的清洁装置的处理流程的图。
图11是表示实施例7的搭载了清洁装置的TEM/STEM的概要结构的一个例子的图。
图12是表示实施例8的搭载了清洁装置的SEM的概要结构的一个例子的图。
具体实施方式
以下，依照附图说明用于实施本发明的实施例。本说明书中的电子束是从电子源产生的电子的统称，包含非聚焦(unfocused)状态的电子流、聚焦到小范围的电子束。为了提高气体分子从真空腔等的分离/解吸能力，电子流或电子束中的电子被加速到希望的能量，并在清洁装置中利用。另外，电子源除了包括加热型电子源、即热释放型电子源以外，还包括电场释放型电子源、肖特基(Schottky)电子源、光激励型电子源等。
实施例1
实施例1是具备清洁装置的带电粒子束装置的实施例。即，是以下这样的清洁装置的实施例，其具备具有带电粒子源的镜筒、设置有被照射来自带电粒子源的带电粒子束的试样的试样室、配置在试样室内的热释放型电子源，通过从热释放型电子源释放的电子束进行试样室内的清洁。
图1是表示实施例1的带电粒子束装置的概要结构的图。在该图中，带电粒子束装置110具备具有带电粒子束源112的镜筒111、清洁装置100、由真空腔(vacuum chamber)构成的试样室101。优选，试样室101如图示那样是接地电位。清洁装置100具备在试样室101的内部具备的热电子型的电子源102、产生用于加热电子源102的电流(以下称为加热电流)的电子源电源103、向电子源102施加电压的偏置电源104、测定从电子源102释放的电子(e-)的电流(以下称为发射电流(emission current))的电流计105、控制偏置电源104等各种构成要素的控制部106、存储控制部106的控制条件、电流量等的存储部107等。作为这些控制部106、存储部107，可以使用能够执行希望的功能程序的中央处理部(CPU)、个人计算机(PC)等。此外，热释放型电子源不只包括如细丝(filament)那样直接加热的电子释放型，还包括间接加热的电子释放型，电子源的能量范围是30～1000eV，能够与系统对应地进行调节。
电子源102可以选择上述的作为热释放型电子源的细丝、其他构件。作为其他构件，例如可以选择电场释放型电子源、肖特基型电子源、或光激励型电子源等。但是，如果考虑到结构的简化、以及所需要的发射电流量，理想的是通过从作为热释放型电子源的细丝释放热电子来产生电子。
细丝的材质可以选择钨(W)或铱(Ir)等。在此，如果细丝变得过于高温，则细丝的材质在蒸发后附着到试样室101内，有可能污染试样室101内。作为细丝的材质，选择含有氧化钍(ThO2)等的材料、例如钨钍(Thoriated tungsten)等，由此细丝的功函数降低，细丝的动作温度也降低，因此能够减少因细丝造成的污染的可能性。
本实施例的清洁装置100不需要如现有的清洁装置那样进行清洁时的气体导入、加热，因此例如能够进行将试样室101保持为1×10-3Pa以下的超高真空的清洁。另一方面，如上述那样，在电子源102采用细丝的情况下，细丝也能够在1×10-1Pa下动作，因此该清洁装置100也在比较低的真空度下动作。
偏置电源104决定从电子源102释放的电子的能量。如后述那样，通过偏置电源104施加到电子源102的电压理想的是30～1000V，特别理想的是60～120V左右。
清洁效率越高，则需要的清洁时间越短。来自电子源102的释放电子量(以下称为发射电流)越多，则本实施例的清洁装置的清洁效率越高。这些在热释放型电子源102采用细丝的情况下，通过提高电子源电源103的加热电流，进一步加热细丝，能够容易地实现。
另一方面，从减小电子源电源103的容量、以及上述的细丝材质的蒸发的观点出发，希望将细丝加热抑制为最小限。虽然根据试样室101的容量/清洁度、带电粒子束装置的种类而不同，但例如根据使用扫描电子显微镜的实验结果，可知通过用2～3μA的发射电流清洁10小时左右、或用10μA的发射电流清洁2小时左右，能够创造对于试样观察来说理想的环境。
通过控制电子源的加热电流，能够进行清洁效率的高精度控制。发射电流受到细丝温度的稳定性、试样室内的真空度等的影响而变动。通过监视该发射电流的变化，对加热电流进行反馈，能够达到清洁效率的稳定化。在该情况下，理想的是清洁装置100具备用于监视发射电流的电流计105、输入电流计105的输出的控制部106、存储控制部106的控制条件等的存储部107。但是，从清洁的原理方面看，这些构成要素并不是必需的，清洁装置100也可以是不具备这些构成要素的结构。
并且，可以考虑能够根据通过电流计105监视的发射电流读取试样室101的清洁的进度。如后述那样，本实施例的清洁装置通过照射电子束产生气体分子，通过用真空泵对其进行排气而实现清洁。因此，随着清洁的进行，试样室内的压力降低。如上述那样，发射电流对试样室内的真空度产生影响。因此，通过明确发射电流与真空度的关系，控制部106能够掌握试样室内的清洁度。另外，通过在试样室中设置真空计115，通过该真空计115直接读取试样室内的真空度，即使不使用电流计105也能够同样地知道试样室内的清洁度。
由此，即使在清洁的中途，也能够确认在试样室内是否得到了充分的清洁度，能够在必要充分的时间内实施清洁。
在此，说明污染的发生和本实施例的清洁装置的清洁原理。根据专利文献1，可以认为真空中的烃(hydrocarbon)分子被带电粒子束吸引，与带电粒子束一起堆积到试样上，由此产生污染。另外，还可知碳氢化合物附着到试样室内部的部件上，一部分散射的电子束照射到该部件，由此在真空中扩散。因此，可以说为了减少污染的发生，去除试样室内的碳氢化合物是有效的方法。
如以上那样，在照射带电粒子束之前，从试样室去除附着在试样室内部的部件上的碳氢化合物(以下称为附着分子)是重要的。为了去除附着分子，必须向附着分子赋予任意的能量而使其脱离，并通过真空泵从试样室排气。现有的清洁装置通过构件的加热、紫外光的照射等使附着分子脱离。
与此相对，本实施例的清洁装置根据以下的2个原理，对附着分子进行排气。第一个是通过照射电子束使附着分子离子化而使其脱离，另一个是通过照射电子束，使真空内的水分子、氧分子离子化，并对这些附着分子进行蚀刻。在任意的情况下，分子的离子化倾向都对清洁的效率产生影响。
在此，分子的离子化效率依存于照射的电子的能量。图2是表示离子化倾向与电子的能量的依存性的图。已知在电子具有大致60～120eV的能量时，作为碳氢化合物的一种的C2H2最容易离子化。另外，对于其他元素，在电子具有大致30～1000eV的能量时也最容易离子化。
另一方面，如果考虑到与附着分子的相互作用，则平均自由行程越短，则清洁效率越高。图3是表示平均自由行程与照射的电子的能量的依存性的图。虽然也根据被照射物而不同，但可知在电子具有大致30～60eV的能量时，电子的平均自由行程最短。因此，可以认为在该能量带中离子化效率提高。对于其他能量，也可以认为在电子具有大致10～1000eV的能量的情况下，能够使附着分子离子化。
如以上说明的那样，从分子的离子化效率和电子的平均自由行程的观点出发，本实施例的清洁装置的通过偏置电源104施加到电子源102的电压理想的是30～1000V，特别理想的是60～120V左右。在实际的实验结果中，也确认了通过100eV左右的能量能够得到有效的清洁效果。
实施例2
实施例2是在实施例1的结构以外，还具备向试样室内的试样台施加负电压的清洁装置的带电粒子束装置的实施例。
如上述那样，实施例1的清洁装置向试样室101内照射数μA的电子束。因此，在将不适合于照射电子束的试样设置在试样室内的情况下，有可能受到其坏影响。在此，不适合于照射电子束的试样例如可以列举包含绝缘物的试样、包含通过照射电子束而破坏的物质的试样。例如在作为带电粒子束装置的一个例子的电子显微镜的情况下，如果向包含绝缘物的试样照射电子束，则电荷积累到绝缘物部分而产生电场，可以认为是使观察像失真等的影响。
因此，在本实施例中，为了不产生上述坏影响，通过将载置试样的试样台维持为比电子束具有的能量更高的负电位，来防止电子束侵入到试样近旁。
图4表示本实施例的清洁装置的整体结构的一个例子。除了实施例1的结构以外，还具备向试样台108施加负电压的减速电源(retarding power supply)109。例如在偏置电源104针对电子源102的接地电位的试样室101施加-100V的电压的情况下，试样室近旁处的电子的能量大致为100eV。这时，如果通过减速电源109向试样台108施加-150V，则电子束无法到达试样台，轨道在试样前面弯曲。由此，能够防止向试样的电子束照射。
此外，在作为带电粒子束装置的一个例子的扫描电子显微镜中，为了实现高分辨率观察，有时具备向试样台施加负电压的电源。在这样的带电粒子束装置中，不需要重新导入减速电源109，就能够从电子束的照射保护试样。
实施例3
实施例3是具备使用具有有源(active)反射电极的电子源的清洁装置的带电粒子束装置的实施例。作为更有效地进行清洁的方法，如图5所示那样，本实施例中在试样室的真空腔内的电子源102的背面侧设置有源反射电极113。向有源反射电极113施加相对于试样室101成为负电位那样的电压。在图5中，以不增加电源为目的，将来自偏置电源104的输出与有源反射电极113连接，但也可以另外准备电源。
从电子源102释放的电子基本上向全部方向均等地释放。但是，例如如图5所示，在电子源102安装在试样室101的一端的情况下，对于远离电子源102的试样室壁面，从电子源102看的立体角较小，与之相应地能够到达的电子也较少。有源反射电极113的目的是使电子的释放方向具有偏向，更高效地向试样室101照射电子。
通过针对试样室101保持为负电位的有源反射电极113形成的电场，电子的轨道从有源反射电极113向试样室侧弯曲。因此，通过相对于希望照射电子的方向，将有源反射电极113配置在电子源102的背面侧，能够更高效地实施清洁。此外，在与偏置电源105分别地准备与有源反射电极113连接的电源的情况下，施加电压使得相对于电子源102成为负电位，由此能够向试样室101方向释放更多的电子。
实施例4
实施例4是具备使用具有独立的无源(passive)反射电极的电子源的清洁装置的带电粒子束装置的实施例。如图6所示，通过将无源反射电极114设置在试样室的真空腔内的电子源102的背面侧的结构，能够得到与实施例3同样的效果。在此，无源反射电极114是通过电子束照射而带负电的电极。例如，可以使用与周围电绝缘的金属、或通过电子束照射成为负电位的绝缘体。
在图6所示的结构的情况下，在从电子源102开始释放电子时，无源反射电极114的电位是几乎与接地电位相同的电位，因此来自电子源102的电子向全部方向均等地释放。释放的电子的一部分到达无源反射电极114，积累负电位。只要释放的电子持续到达无源反射电极114，则该负电位就持续积累。在成为某值的负电位的地方，由于无源反射电极114与试样室101之间的电场而电子弯曲，无法到达无源反射电极114，负电位的积累停止。
如果成为该状态，则无源反射电极114维持为固定的负电位，电子的轨道持续向试样室方向弯曲。因此，能够与图5的有源反射电极113同样地使电子的释放方向具有偏向。
在本实施例的无源反射电极114的情况下，难以控制电压而细致地控制电子的释放方向，但不需要新的电源、与电源的连接，因此能够更简单地实现作为反射电极的功能。
此外，有源反射电极113和无源反射电极114只以清洁的高效化为目的，因此对于清洁装置100发挥功能来说不是必需的构造物。
在以上说明的各实施例的清洁装置的结构中，如果没有从电场、磁场施加力，则从电子源102释放的电子向前进。因此，在试样室内，例如由于镜筒111那样的遮挡物，存在从电子源102看成阴影而无法到达的位置。为了高效地进行该无法到达区域的清洁，有效的是在多个位置设置清洁装置100。
当然，如果以向无法到达区域照射电子为目的，则理想的是将清洁装置100配置成对于遮挡物能从不同的角度看到。例如，如图7所示，如果在带电粒子束装置110中配置成清洁装置100a的电子源102a和清洁装置100b的电子源102b隔着遮挡物彼此相对，则能够高效地向彼此的无法到达区域照射电子。
或者，即使不隔着遮挡物也能够互补无法到达区域。对于图8所示的配置，清洁装置100a、清洁装置100b、清洁装置100c相对于镜筒111不彼此相对，但能够向各自的无法到达区域照射电子。
根据以上说明，作为更一般的解释，在如图7所示那样设镜筒111的中心轴(光轴)与电子源102a、电子源102b的各个距离为La、Lb，电子源102a与电子源102b的距离为La-b时，如果是La-b>La和La-b>Lb成立那样的配置，则向无法到达区域的电子照射效率变好，结果能够提高清洁效率。
在此，作为遮挡物的一个例子表示了镜筒111，但试样台、用于使试样台移动的机械结构部等带电粒子束装置110内的构造物也可能成为遮挡物。为了补偿多个遮挡物产生的无法到达区域，有时有效的是设置比2个更多的清洁装置100。
另外，即使在不考虑遮挡物、无法到达区域而使多个清洁装置100接地的情况下，通过在试样室101中设置多个电子源102，还能够在一个细丝发生故障时不开放大气地继续进行清洁。
实施例5
以上说明的实施例1～4的清洁装置100具备计时器功能，由此能够提供对于使用者来说更方便的使用方法。实施例5是计时器方式的清洁装置的实施例。即，是以下的实施例，控制部进行控制使得在通过偏置电源施加偏置电压后，使加热电流流过热释放型电子源，在经过计时器的设定时间后，停止加热电流，停止偏置电压。通过本实施例的计时器方式，例如如果设定成在不使用带电粒子束装置110的夜间使清洁装置100运转而早上停止，则使用者不需要专门停止清洁装置。
图9表示采用计时器的本实施例的清洁装置的动作流程图。此外，在本实施例中，记载了假定使用钨丝作为实施例1～4的结构的电子源102的动作流程，但如上述那样，使用什么作为电子源是任意的。另外，以下作为一个例子记载了偏置电压、加热电流的数值，但按照这些数值使实际的装置运转并不是必须的。
首先，使用者事先设定清洁时间。然后，如果通过控制部106的控制，清洁装置100启动，则首先向细丝施加-100V的偏置电压(S701)。然后，流过1A的细丝的加热电流(S702)。在确认了发射电流后，使计时器开始，取得经过时间(S703、S704)。
在此，偏置电压是固定值，但根据发射电流的变化反馈加热电流。细丝如果不加热则不释放(emission)，因此控制部106首先作为初始值流过1A的加热电流，在开始释放电子的时刻，切换为反馈控制。例如，如果希望的发射电流是2mA，在加热电流1A时测定的发射电流是3mA，则控制部106进行将加热电流降低为0.9A等的控制。
控制部106如果识别出经过了事先设定的时间(S705)，则按照加热电流/偏置电压的顺序进行切断(S706、S707)。最后，为了冷却细丝而等待30分钟(S708)。
如果细丝在加热的状态下暴露在大气中，则进行氧化，细丝有可能破损。通过向使用者通知等待时间，能够通知试样室101是无法开放大气的状态。另外，可以在带电粒子束装置侧做工作而在细丝加热中和冷却中锁定大气开放。
为了实现以上的步骤，清洁装置100必须具备控制电源的控制部、设定运转时间的输入部、显示剩余时间的监视器，但如果利用上述的CPU、PC，则当然能够简单地构成。但是，这些构成物对于本发明发挥功能来说不是必需的构造。
在此，在加热细丝之前施加偏置电压的目的是降低细丝的过加热的风险。在细丝中存在线径的偏差的情况下，即使流过相同的加热电流，温度也产生偏差，但通过将发射电流控制为固定，能够管理细丝的温度。
但是，如果在施加偏置电压之前加热细丝，则在施加偏置电压之前不释放电子，因此有可能没有注意到细丝的过加热。细丝的过加热成为细丝损伤、钨从细丝蒸发的原因。通过按照在图9中说明的本实施例的步骤使清洁装置100运转，能够降低这些风险。另外，在清洁的结束时序中，在偏置电压之前切断加热电流的目的也同样如此。
在此，为了防止细丝的过加热，在细丝成为高温的发射电流的目标值附近，准确地控制加热电流即可。因此，在细丝明确是低温的加热电流值范围内，不需要事先施加上述偏置电压。
例如，也可以预先从施压偏置电压之前开始稍微流过加热电流，在施加偏置电压后，使加热电流的电流上升到目标的值。另外，也可以是以下的步骤，即在结束清洁时，在降低加热电流后，切断偏置电压，切断加热电流。
实施例6
如前面说明的那样，通过读取真空度，能够预测在清洁的中途是否在试样室内实现了充分的清洁度。作为实施例6，说明根据真空度判断清洁装置100的运转时间的真空度读取方式的实施例。本实施例是控制部进行如下控制的实施例，在通过偏置电源施加偏置电压后，使加热电流流过热释放型电子源，进行试样室内的真空度的测定，在到达目标真空度的情况下，停止加热电流，停止偏置电压。
图10表示本实施例的流程图。在该图中，首先使用者事先输入目标真空度。然后，通过控制部106的控制，按照偏置电压、加热电流的顺序进行操作(S701、S702)。在清洁中按照上述的方法测定试样室中的真空度(S801)，如果其成为事先设定的目标真空度以下(S802)，则按照加热电流、偏置电压的顺序切断，清洁清扫(S706、S707)。然后，等待细丝的冷却时间(S708)。
为了实现以上的步骤，本实施例的清洁装置100与实施例5同样地，必须具备控制电源的控制部、设定目标真空度的输入部、测定真空度的真空仪。但是，这些构成物对于本发明发挥功能来说不是必需的构造。
实施例7
实施例7是搭载了以上说明的各实施例的清洁装置的TEM或STEM的实施例。图11是表示本实施例的具备清洁装置的TEM或STEM的整体结构的图。
在该图中，从电子枪201释放的电子束穿过电子柱(electronic column)202，透过试样台205的试样，在投影室208中投影为试样像，通过照相机室209的照相机进行拍摄。如在实施例1、2中说明的那样，在试样台205近旁的电子柱202中经由真空排气管204设置有清洁装置214。此外，在该图中，203是离子泵，206、210是高真空泵，207、211是粗抽泵(roughing pump)，212是光谱仪，213是真空阀。根据本实施例，能够保持TEM或STEM装置内部的超高真空地，通过清洁装置214进行试样台的清扫。
实施例8
实施例8是搭载了上述各实施例的清洁装置的SEM的实施例。图12是表示本实施例的具备清洁装置的SEM的整体结构的图。
在该图中，从电子枪释放的电子束穿过真空柱(vacuum column)215，经由透镜216，对构成试样室的真空腔218的试样台217的试样表面进行扫描。然后，检测来自试样的二次电子等，生成SEM像。在作为试样室的真空腔218中，与实施例1、2同样地，还对试样装载锁220设置有清洁装置214。在本结构中，能够通过附设于试样装载锁220的清洁装置214，进行试样表面的清洁。在清洁真空腔218、试样表面的情况下，理想的是它们是接地电位。此外，在该图中，203是离子泵，206、210是高真空泵，207、211是粗抽泵，219是真空腔218与试样装载锁220之间的试样阀，221是试样棒。根据本实施例，能够保持SEM装置内部的超高真空地，进行试样室、试样的清洁。
此外，本发明并不限于上述的实施例，包含各种变形例子。作为适用本发明的清洁装置的带电粒子束装置，示例TEM/STEM、SEM进行了说明，但当然也可以为了减少装置内的碳氢化合物量，而例如适用于CDSEM、FIB、双射束FIB等其他电粒子束装置。并且，在要求低碳氢化合物量的1×10-1Pa～1×10-12Pa左右的中～超高真空装置中，也能够作为清洁系统使用。同时，如果适当地调整清洁系统，则也能够适用于试样的清洁、充分抽真空后的试样舟皿的清洁。
另外，为了更好地理解本发明而详细说明了上述的实施例，并不一定限于具备所说明的全部结构。另外，能够将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，另外能够向某实施例的结构追加其他实施例的结构。另外，能够对各实施例的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。例如，在上述各实施例中，示例设置的电子源为一个的情况进行了说明，但也可以设置相同种类、或不同种类的多个电子源。即，如果同时并行地使用多个细丝，能够提高通量，通过同时独立地使用设置了2个以上的细丝，在一个细丝发生故障时也能够不开放大气地继续进行清洁。进而，能够设置种类不同的多个电子源，在较宽的真空度的范围内使用。
并且，说明了上述各结构、功能、控制部等利用执行它们的一部分或全部功能的CPU、PC的程序的例子，但当然也可以例如通过用集成电路进行设计等，而用硬件实现它们的一部分或全部。即，也可以代替程序，例如通过ASIC(Application Specific IntegratedCircuit，专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)等集成电路等，实现控制部的全部或一部分功能。
在以上的本发明的详细说明中，包含请求专利保护的范围所记载的发明以外的各种发明，而如果列举其一部分，则如下所示。
<列举1>
一种清洁装置，其特征在于，具备：
镜筒，其具备电荷离子源；
试样室，其设置被照射来自上述带电粒子源的带电粒子束的试样；
第一电子源，其设置在上述试样室内，相对于上述试样室保持为负电位；
检测器，其检测流过上述第一电子源的电流，
通过从上述第一电子源照射电子束，而清洁上述试样室内。
<列举2>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
该清洁装置还具备：控制部，其输入上述检测器的输出，
上述控制部根据上述检测器的输出，计算上述试样室内的清洁度。
<列举3>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
在向上述试样室内的试样台施加比上述试样室的内壁低的电压的状态下，向上述第一电子源供给电流。
<列举4>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
该清洁装置还具备：真空仪，其检测上述试样室的真空度。
<列举5>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
在向设置在上述试样室内的试样台施加比上述试样室的内壁低的电压的状态下，向上述第一电子源供给电流。
<列举6>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
上述第一电子源具备有源反射电极或无源反射电极。
<列举7>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
上述镜筒和上述试样室是电子显微镜的镜筒和试样室。
<列举8>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
该清洁装置还具备：偏置电源，其向上述第一电子源施加偏置电压。
<列举9>
在列举8的清洁装置中，其特征在于，
该清洁装置还具备：向试样台施加比向上述第一电子源施加的偏置电压低的电压的单元。
<列举10>
在列举8的清洁装置中，其特征在于，
该清洁装置还具备：电子源电源，其使加热电流流过上述第一电子源，
在上述电子源电源使加热电流流过上述第一电子源之前，上述偏置电源向上述第一电子源施加偏置电压。
<列举11>
在列举8的清洁装置中，其特征在于，
该清洁装置还具备：电子源电源，其使加热电流流过上述第一电子源，
在上述电子源电源停止使加热电流流过上述第一电子源之后，上述偏置电源停止向上述第一电子源施加偏置电压。
<列举12>
在列举8的清洁装置中，其特征在于，
上述偏置电源向上述第一电子源施加30～1000V的电压。
<列举13>
在列举8的清洁装置中，其特征在于，
上述偏置电源向上述第一电子源施加60～120V的电压。
<列举14>
在列举1的清洁装置中，其特征在于，
并且，在上述试样室中配置有第二电子源。
<列举15>
在列举14的清洁装置中，其特征在于，
上述镜筒的光轴与上述第一电子源和上述第二电子源的各距离均比上述第一电子源与上述第二电子源的距离短。
<列举16>
在列举14的清洁装置中，其特征在于，
上述第一电子源和上述第二电子源被配置在隔着上述镜筒在上述试样室内的部分或设置于上述试样室内的试样台的位置。
<列举17>
在列举14的清洁装置中，其特征在于，
并且，在上述试样室中配置有第三电子源。
<列举18>
一种清洁装置，其特征在于，具备：
试样室，其设置被照射来自带电粒子源的带电粒子束的试样；
热释放型电子源，其配置在上述试样室中；
电子源电源，其使加热电流流过上述热释放型电子源；
偏置电源，其使上述热释放型电子源相对于上述试样室保持为负电位；
检测器，其检测从上述热释放型电子源释放的电流；
控制部，其输入上述检测器的输出，控制上述电子源电源和上述偏置电源，
通过从上述热释放型电子源释放的电子，进行上述试样室内的清洁。
<列举19>
在列举18的清洁装置中，其特征在于，
上述控制部根据上述检测器的输出，控制从上述电子源电源流过上述热释放型电子源的上述加热电流。
<列举20>
在列举18的清洁装置中，其特征在于，
上述控制部进行控制使得在通过上述偏置电源施加偏置电压后，使上述加热电流流过上述热释放型电子源，在经过设定时间后，停止上述加热电流，停止上述偏置电压。
<列举21>
在列举18的清洁装置中，其特征在于，
上述控制部进行控制使得在通过上述偏置电源施加偏置电压后，使上述加热电流流过上述热释放型电子源，进行上述试样室内的真空度的测定，在达到目标真空度的情况下，停止上述加热电流，停止上述偏置电压。
<列举22>
在列举18的清洁装置中，其特征在于，
上述控制部根据上述检测器的输出，测定上述试样室内的真空度。
符号说明
100：清洁装置；101：试样室；102：电子束源；103：电子源电源；104：偏置电源；105：电流计；106：控制部；107：存储部；108：试样台；109：减速电压；110：带电粒子束装置；111：镜筒；112：带电粒子束源；113：有源反射电极；114：无源反射电极；115：真空仪；201：电子枪；202：电子柱；203：离子泵；204：真空排气管；205、217：试样台；206、210：高真空泵；207、211：粗抽泵；208：投影室；209：照相机室；212：光谱仪；213：真空阀；214：清洁装置；215：真空柱；216：透镜；217：台；218：真空腔；219：试样阀；220：试样装载锁；221：试样棒。

Claims (20)

1.一种清洁装置，其特征在于，具备：
第一热释放型电子源，其配置于试样室内，该试样室与具有带电粒子源的镜筒连接，
通过从上述第一热释放型电子源释放的电子，进行上述试样室内的清洁，
在向设置于上述试样室内的试样台施加比上述试样室的内壁低的电压的状态下，向上述第一热释放型电子源供给电流。
2.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，
上述第一热释放型电子源是细丝。
3.根据权利要求2所述的清洁装置，其特征在于，
上述细丝是钨丝。
4.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：电子源电源，其使加热电流流过上述第一热释放型电子源。
5.根据权利要求4所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：检测器，其对流过上述第一热释放型电子源的电流进行检测。
6.根据权利要求5所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：控制部，其被输入上述检测器的输出，
上述控制部根据上述检测器的输出，输出上述试样室内的清洁度。
7.根据权利要求5所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：控制部，其被输入上述检测器的输出，
上述控制部根据上述检测器的输出，对从上述电子源电源流过上述第一热释放型电子源的上述加热电流进行控制。
8.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：真空仪，其对上述试样室的真空度进行检测。
9.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，
上述第一热释放型电子源具备有源反射电极或无源反射电极。
10.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，
上述镜筒和上述试样室是电子显微镜的镜筒和试样室。
11.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：偏置电源，其向上述第一热释放型电子源施加偏置电压。
12.根据权利要求11所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备向试样台施加比向上述第一热释放型电子源施加的偏置电压低的电压的单元。
13.根据权利要求11所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：电子源电源，其使加热电流流过上述第一热释放型电子源，
在上述电子源电源使加热电流流过上述第一热释放型电子源之前，上述偏置电源向上述第一热释放型电子源施加偏置电压。
14.根据权利要求11所述的清洁装置，其特征在于，
该清洁装置还具备：电子源电源，其使加热电流流过上述第一热释放型电子源，
在上述电子源电源停止使加热电流流过上述第一热释放型电子源之后，上述偏置电源停止向上述第一热释放型电子源施加偏置电压。
15.根据权利要求11所述的清洁装置，其特征在于，
上述偏置电源向上述第一热释放型电子源施加30～1000V的电压。
16.根据权利要求11所述的清洁装置，其特征在于，
上述偏置电源向上述第一热释放型电子源施加60～120V的电压。
17.根据权利要求1所述的清洁装置，其特征在于，
在上述试样室内还配置有第二热释放型电子源。
18.根据权利要求17所述的清洁装置，其特征在于，
上述镜筒的光轴与上述第一热释放型电子源和上述第二热释放型电子源的各距离均比上述第一热释放型电子源与上述第二热释放型电子源的距离短。
19.根据权利要求17所述的清洁装置，其特征在于，
上述第一热释放型电子源和上述第二热释放型电子源被配置在隔着上述镜筒在上述试样室内的部分或设置于上述试样室内的试样台的位置。
20.根据权利要求17所述的清洁装置，其特征在于，
在上述试样室内还配置有第三热释放型电子源。
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