DE112014006978B4

DE112014006978B4 - Rasterelektronenmikroskop

Info

Publication number: DE112014006978B4
Application number: DE112014006978.7T
Authority: DE
Inventors: Toshihide Agemura; Masashi Sasaki; Daisuke Kobayashi; Shunsuke Sato
Original assignee: Hitachi High Tech Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2014-10-20
Filing date: 2014-10-20
Publication date: 2022-01-27
Anticipated expiration: 2034-10-21
Also published as: JPWO2016063325A1; WO2016063325A1; US10297416B2; DE112014006978T5; US20170309437A1; JP6283423B2

Abstract

Rasterelektronenmikroskop, umfassend:eine CFE (Kaltfeldemissions)-Elektronenquelle (101);eine Extraktionselektrode (102) zum Extrahieren eines Elektrons aus der CFE-Elektronenquelle;eine Anodenelektrode (103) mit positivem (+) Potential zum Beschleunigen des Elektrons und Ausgeben des Elektrons an ein optisches System, das auf einer nachgeordneten Seite liegt;einen ersten Isolator (104A) zum Trennen der Anodenelektrode vom Erdpotential;einen zweiten Isolator (109) zum Trennen der Extraktionselektrode vom Erdpotential;eine einzelne Vakuumkammer (105), die sowohl die CFE-Elektronenquelle als auch die Anodenelektrode enthält;eine Ionenpumpe (106), die mit der Vakuumkammer verbunden ist;eine NEG (nicht-verdampfende Getter)-Pumpe (107), die mit der Vakuumkammer verbunden ist;einen Linsentubus (10) zur Unterbringung der CFE-Elektronenquelle, der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode, des ersten Isolators, der Vakuumkammer, der Ionenpumpe und der NEG-Pumpe;eine Probenkammer (121), die mit dem Linsentubus verbunden ist, undein zylindrisches Befestigungselement (115) mit mindestens einer Seitenöffnung (115a) zum Verbinden eines inneren Raums und eines äußeren Raums des zylindrischen Befestigungselements mit einem zylindrischen Teil, dessen Außendurchmesser kleiner ist als ein Innendurchmesser des Linsentubus,wobei das zylindrische Befestigungselement die Extraktionselektrode über den zweiten Isolator am Linsentubus befestigt und die Anodenelektrode und die Extraktionselektrode in sich aufnimmt.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Rasterelektronenmikroskop (REM) mit einer Kombination aus einer CFE-Elektronenquelle und einem Verstärkungsprozess (Boosting-Prozess).
Stand der Technik
PTL 1 offenbart einen Verstärkungsprozess (einen Prozess, bei dem der Primärelektronenstrahl eine REM-Säule mit hoher Beschleunigungsspannung durchläuft, wobei eine Probe auf Erdpotential gehalten wird, und kurz vor Durchlauf einer Objektivlinse gebremst wird. Ein Verstärkungsprozess kann bei niedriger Beschleunigungsspannung eine viel höhere Auflösung erreichen, als wenn eine Out-Lens-Objektivlinse verwendet wird, bei dem die Probe nicht im Magnetfeld der Linse angeordnet ist. Es ist anzumerken, dass in einem kommerziellen REM mit Verstärkungsprozess hauptsächlich eine Schottky-Elektronenquelle (SE-Elektronenquelle) verwendet wird.
PTL 2 und 3 offenbaren eine Kaltkatoden (CFE: Kaltfeldemissions)-Elektronenquelle, bei der Elektronenquelle nicht ständig erwärmt wird. Die Stromstabilität (10 %/min.) der CFE-Elektronenquelle ist wesentlich schlechter als die der SE-Elektronenquelle. Ein REM mit einer CFE-Elektronenquelle führt allgemein eine Spülung durch, indem die Elektronenquelle momentan erwärmt wird, um die Oberfläche der Elektronenquelle zu reinigen. Es ist anzumerken, dass der Emissionsstrom des Elektronenstrahls durch Adsorption oder Desorption des Restgases in der Umgebung der Elektronenquelle nach dem Spülen reduziert oder verändert wird. Je länger die Zeit ist, die benötigt wird, um den Emissionsstrom zu reduzieren, umso mehr wird die Stromstabilität der CFE-Elektronenquelle erhöht. Da die Abnahme des Emissionsstroms von der Menge des Restgases in der Umgebung der Elektronenquelle abhängt, wird eine Technik offenbart, um die Stromstabilität weiter zu erhöhen, indem das Restgas in der Umgebung der Elektronenquelle durch eine nicht-verdampfende Getter-Pumpe in einer die Elektronenquelle enthaltenden Elektronenkanonenkammer so weit wie möglich reduziert wird (PTL 2 und 3).
PTL 4 offenbart vom Konzept her ein REM mit einer Kombination aus einer CFE-Elektronenquelle und einem Verstärkungsprozess.
Liste der Bezugsliteratur
Patentliteratur

PTL 1: JP S63-160144 A (japanisches Patent JP 278 9094 B2 )
PTL 2: JP 2009-4112 A
PTL 3: JP 2007-157682 A
PTL 4: JP 2013-254736 A

Die Offenlegungsschriften US 2008/0 284 332 A1 und US 2008/0 283 745 A1 offenbaren Rasterelektronenmikroskope mit CFE-Elektronenquellen. Weitere mit der Erfindung in Verbindung stehende Elektronenmikroskope sind in den Druckschriften US 2011/0 089 336 A1 , DE 21 29 636 A und DE 29 04 814 A1 offenbart.
Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Obwohl gegenwärtig in einem kommerziellen REM mit einem Verstärkungsprozess eine SE-Elektronenquelle verwendet wird, ist die Energiebreite der SE-Elektronenquelle bis zu 0,6 eV breit, auch wenn ihre Stromstabilität sehr hoch ist (2 %/Std. oder weniger), und die Auflösungseigenschaften werden bei einer niedrigen Beschleunigungsspannung (insbesondere bei 1 kV oder weniger) auf signifikante Weise verschlechtert. Andererseits ist die Energiebreite einer CFE-Elektronenquelle 0,3 eV, wenn ein Wolfram-Einkristall verwendet wird, und sie kann eine sehr vorteilhafte Elektronenquelle sein, wenn bei einer niedrigen Beschleunigungsspannung von 1 kV oder weniger eine Verbesserung der Auflösungseigenschaften erforderlich ist.
Die Erfinder haben dann die Konstruktion und Entwicklung fortgesetzt, um das weltweit erste kommerzielle REM mit einer Kombination aus einer CFE-Elektronenquelle und einem Verstärkungsprozess zu erhalten; doch sie die CFE-Elektronenquelle mit einem Verstärkungsprozess kombinierten, stellten sie fest, dass die elektrische Potentialverteilung um eine Extraktionselektrode und eine Anodenelektrode herum, die die Elektronenquelle bilden, sich leichter verändert, als wenn die CFE-Elektronenquelle nicht mit einem Verstärkungsprozess kombiniert ist, und dass die Menge des Restgases in der Umgebung der Elektronenquelle extrem groß wird, wodurch die Stromstabilität gesenkt wird.
PTL 4 offenbart übrigens kein technisches Problem, das spezifisch für eine Kombination aus einer CFE-Elektronenquelle und einem Verstärkungsprozess ist und von den Erfindern festgestellt wurde (die kausale Beziehung zwischen der Erzeugung von Restgas und der Abnahme in der Stromstabilität).
Im Laufe der Entwicklung eines Verfahrens zur Lösung dieses neu erkannten spezifischen Problems haben die Erfinder festgestellt, dass eine Gaskomponente, die von einem Isolator erzeugt wird, der eine Anodenelektrode mit positivem (+) Potential hält, durch die Ionenpumpe nicht ausreichend abgesaugt wird, wenn der Elektronenstrahl emittiert wird, und sind auf die Idee gekommen, diese Gaskomponente durch eine Ionenpumpe und eine nicht-verdampfende Getter (NEG) -Pumpe abzusaugen. Es ist anzumerken, dass die Stromstabilität nur mit einer NEG-Pumpe nicht erhöht wird, da die NEG-Pumpe den Nachteil hat, dass sie stabiles Gas wie Ar und CH₄ nicht absaugen kann. Andererseits hat eine Ionenpumpe den Vorteil, dass sie Ar und CH₄ absaugen kann. Deshalb halten die Erfinder es für wichtig, eine Gaskomponente, die von einem Isolator erzeugt wird, der eine Anodenelektrode mit positivem (+) Potential hält, wenn der Elektronenstrahl emittiert wird, mit einer Kombination aus einer Ionenpumpe und einer NEG-Pumpe abzusaugen, um eine höhere Stromstabilität zu erreichen.
Diese Idee wird weder in der oben beschriebenen PTL 4 noch in PTL 2 und 3 offenbart.
Obwohl PTL 2 ( JP 2009 - 004 112 A ) zum Beispiel als Ausführungsform eine Absaugstruktur mit einer Kombination aus einer Ionenpumpe und einer NEG-Pumpe offenbart, wird nur die Umgebung der Elektronenquelle durch die NEG-Pumpe abgesaugt. Zudem betrifft PTL 2 die Länge der Vakuum-Wartezeit der NEG-Pumpe als Problem, und die Idee der vorliegenden Erfindung, einen Bereich der Vakuumabsaugung absichtlich zur nachgeordneten Seite hin zu erweitern, wird nicht erreicht.
Die Absätze [0084] bis [0085] von PTL 3 ( JP 2007 - 157 682 A ) beschreiben, dass ein Ventil 21 oder ein Ventil 16 geschlossen wird, bevor das System betrieben wird, und offenbaren, dass die Nachbarschaft der Elektronenstrahlkanone während der REM-Beobachtung nur mit einer NEG-Pumpe abgesaugt wird. Das heißt, PTL 3 weist keine Idee auf, während der Emission des Elektronenstrahls mit einer Kombination aus einer Ionenpumpe und einer NEG-Pumpe eine Vakuumabsaugung durchzuführen, wie in der vorliegenden Erfindung.
Lösung des Problems
Zur Lösung des oben beschriebenen Problems wird zum Beispiel eine Konfiguration angewandt, wie in den Ansprüchen beschrieben. Auch wenn die vorliegende Patentschrift zur Lösung des oben beschriebenen Problems mehrere Verfahren einschließt, wendet sie eine Konfiguration eines Rasterelektronenmikroskops mit einer Kombination aus einer CFE-Elektronenquelle und einem Verstärkungsprozess an, in welcher eine Anodenelektrode mit positivem (+) Potential und ein Isolator, der die Elektrode vom Erdpotential trennt, in einer Vakuumkammer untergebracht sind und eine Ionenpumpe und eine NEG-Pumpe mit der Vakuumkammer verbunden sind.
Ferner wird als weitere Ausführungsform eine Konfiguration eines Rasterelektronenmikroskops mit einer Kombination aus einer CFE-Elektronenquelle und einem Verstärkungsprozess angewandt, in welcher eine erste Ionenpumpe und eine erste NEG-Pumpe mit einer ersten Vakuumkammer verbunden sind, in der eine CFE-Elektronenquelle untergebracht ist, und eine zweite Ionenpumpe und eine zweite NEG-Pumpe mit einer zweiten Vakuumkammer verbunden sind, in der eine Anodenelektrode mit positivem (+) Potential und ein Isolator untergebracht sind, der die Anodenelektrode vom Erdpotential trennt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung gemäß ist es auch bei Verwendung einer CFE-Elektronenquelle in Kombination mit einem Verstärkungsprozess möglich, selbst bei niedriger Beschleunigungsspannung und erhöhter Stromstabilität einer CFE-Elektronenquelle ein Bild mit hoher Auflösung zu erhalten. Andere Probleme, Strukturen, und Wirkungen als die oben beschriebenen gehen aus der Beschreibung der folgenden Ausführungsformen hervor.
Figurenliste

[1] 1 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer ersten Ausführungsform und ihrer Umgebung darstellt.
[2] 2 stellt eine Gesamtstruktur eines Rasterelektronenmikroskops gemäß der ersten Ausführungsform dar.
[3] 3 zeigt Abschwächungseigenschaften des Emissionsstroms, der von der Elektronenquelle emittiert wird.
[4] 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer zweiten Ausführungsform und ihrer Umgebung veranschaulicht.
[5] 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer dritten Ausführungsform und ihrer Umgebung veranschaulicht.
[6] 6 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer vierten Ausführungsform und ihrer Umgebung veranschaulicht.
[7] 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer fünften Ausführungsform und ihrer Umgebung veranschaulicht.
[8] 8 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer sechsten Ausführungsform und ihrer Umgebung veranschaulicht.
[9] 9 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer siebten Ausführungsform und ihrer Umgebung veranschaulicht.
[10] 10 ist eine Querschnittsansicht, die eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle gemäß einer achten Ausführungsform und ihrer Umgebung veranschaulicht.

Beschreibung von Ausführungsformen
In einer Ausführungsform wird ein Rasterelektronenmikroskop offenbart, das Folgendes umfasst: Eine CFE (Kaltfeldemissions)-Elektronenquelle, eine Extraktionselektrode zum Extrahieren eines Elektrons aus der CFE-Elektronenquelle, eine Anodenelektrode mit positivem (+) Potential zum Beschleunigen des Elektrons und Ausgeben des Elektrons an ein optisches System, das auf einer nachgeordneten Seite liegt, einen ersten Isolator zum Trennen der Anodenelektrode vom Erdpotential, eine einzelne Vakuumkammer, die sowohl die CFE-Elektronenquelle als auch die Anodenelektrode enthält, eine Ionenpumpe, die mit der Vakuumkammer verbunden ist, eine NEG-Pumpe, die mit der Vakuumkammer verbunden ist, einen Linsentubus zur Unterbringung der CFE-Elektronenquelle, der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode, des ersten Isolators, der Vakuumkammer, der Ionenpumpe und der NEG (nicht verdampfenden Getter) -Pumpe, und eine Probenkammer, die mit dem Linsentubus verbunden ist. Zusätzlich wird ein Rasterelektronenmikroskop offenbart, das einen zweiten Isolator zum Trennen der Extraktionselektrode vom Erdpotential und ein zylindrisches Befestigungselement mit mindestens einer Seitenöffnung umfasst, die ein zylindrisches Teil mit einem Außendurchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des Linsentubus ist, mit einem inneren Raum und einem äußeren Raum des Befestigungselements verbindet, der das zylindrische Befestigungselement zum Befestigen der Extraktionselektrode über den zweiten Isolator an ein Gehäuse und zur Aufnahme der Anodenelektrode zusammen mit der Extraktionselektrode ist. Zusätzlich wird ein Aspekt offenbart, in welchem ein Raum, wo die Anodenelektrode angeordnet ist, über die im Befestigungselement gebildete Seitenöffnung und einen Verbindungsweg, der zwischen dem zylindrischen Teil des Befestigungselements und dem Linsentubus gebildet ist, mit einem Raum verbunden ist, in welchem die Elektronenquelle angeordnet ist.
Ferner wird in einer Ausführungsform ein Rasterelektronenmikroskop offenbart, das Folgendes umfasst: Eine CFE (Kaltfeldemissions)-Elektronenquelle, eine Extraktionselektrode zum Extrahieren eines Elektrons aus der CFE-Elektronenquelle, eine erste Vakuumkammer, die auf einer der Extraktionselektrode vorgeordneten Seite liegt, um die Elektronenquelle aufzunehmen, eine Anodenelektrode mit positivem (+) Potential zum Beschleunigen des Elektrons und Ausgeben des Elektrons auf einer nachgeordneten Seite liegendes optisches System, einen ersten Isolator zum Trennen der Anodenelektrode vom Erdpotential, eine zweite Vakuumkammer, die auf einer der Extraktionselektrode vorgeordneten Seite liegt, um die Anodenelektrode aufzunehmen, eine erste Ionenpumpe, die mit der ersten Vakuumkammer verbunden ist, eine erste NEG (nicht-verdampfende Getter)-Pumpe, die mit der ersten Vakuumkammer verbunden ist, eine zweite Ionenpumpe, die mit der zweiten Vakuumkammer verbunden ist, eine zweite NEG (nicht-verdampfende Getter)-Pumpe, die mit der zweiten Vakuumkammer verbunden ist, einen Linsentubus zur Unterbringung der CFE-Elektronenquelle, der Extraktionselektrode, der ersten Vakuumkammer, der Anodenelektrode, des ersten Isolators, der zweiten Vakuumkammer, der ersten und der zweiten Ionenpumpe und der ersten und der zweiten NEG-Pumpe, und eine Probenkammer, die mit dem Linsentubus verbunden ist.
Ferner ist die CFE-Elektronenquelle in einer Ausführungsform eines von einem Wolfram-Einkristall-Chip, einem Nanochip, einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Chip und einem supraleitenden Chip.
Ferner besteht der Isolator in einer Ausführungsform aus Keramik oder einem technischen Kunststoff.
Ferner ist der erste Isolator in einer Ausführungsform an einer Position befestigt, an der das zweite Elektron, das emittiert wird, wenn das Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Anodenelektrode kollidiert, und/oder das dritte Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Anodenelektrode oder einer Innenwand der Vakuumkammer kollidiert, nicht mit diesem kollidiert.
Ferner weist die Anodenelektrode in einer Ausführungsform eine Struktur auf, die verhindert, dass das zweite Elektron, das emittiert wird, wenn das Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Anodenelektrode kollidiert, und/oder das dritte Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Anodenelektrode oder einer Innenwand der Vakuumkammer kollidiert, mit dem ersten Isolator kollidiert.
Ferner umfasst das Rasterelektronenmikroskop in einer Ausführungsform außerdem ein Heizelement, das in der Lage ist, die Extraktionselektrode zeitweilig auf selektive Weise zu erwärmen.
Ferner umfasst das Rasterelektronenmikroskop in einer Ausführungsform außerdem eine Steuerelektrode, die zwischen der Extraktionselektrode und der Anodenelektrode angeordnet ist, und einen zweiten Isolator zum Trennen der Steuerelektrode vom Erdpotential, und der zweite Isolator ist an einer Position befestigt, an der das zweite Elektron, das emittiert wird, wenn das Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Steuerelektrode kollidiert, und/oder das dritte Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der Vakuumkammer kollidiert, nicht mit diesem kollidiert.
Ferner umfasst das Rasterelektronenmikroskop in einer Ausführungsform außerdem eine Steuerelektrode, die zwischen der Extraktionselektrode und der Anodenelektrode angeordnet ist, und einen zweiten Isolator zum Trennen der Steuerelektrode vom Erdpotential, und die Steuerelektrode weist eine Struktur auf, die verhindert, dass das zweite Elektron, das emittiert wird, wenn das Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Steuerelektrode kollidiert, und/oder das dritte Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der Vakuumkammer kollidiert, mit dem zweiten Isolator kollidiert.
Ferner umfasst das Rasterelektronenmikroskop in einer Ausführungsform außerdem eine Monochromator-Einheit, die zwischen der Extraktionselektrode und der Anodenelektrode angeordnet ist, und die Monochromator-Einheit weist eine Struktur auf, die verhindert, dass das zweite Elektron, das emittiert wird, wenn das Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit einem Nicht-Isolator in der Monochromator-Einheit kollidiert, und/oder das dritte Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit dem Nicht-Isolator, der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der Vakuumkammer kollidiert, mit dem zweiten Isolator kollidiert.
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben. Es ist anzumerken, dass Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht auf die weiter unten beschriebenen beispielhaften Ausführungsmodi beschränkt sind und auf verschiedene Weisen modifizierbar sind, ohne vom Wesen der Erfindung abzuweichen.
(1) Erste Ausführungsform
(1-1) Gerätestruktur
(Gesamtstruktur)
2 stellt eine Ausführungsform einer Gesamtstruktur eines Rasterelektronenmikroskops 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform dar. Das Rasterelektronenmikroskop 100 umfasst einen Linsentubus (Säule) 10, eine Probenkammer 121, verschiedene Stromquellen und eine Steuereinheit. Als die obigen verschiedenen Stromquellen sind beispielsweise eine Stromquelleneinheit 122 (Beschleunigungsspannungsstromquelle 123 und Extraktionsspannungsstromquelle 124) und eine Booster-Spannungsstromquelle 126 vorgesehen. Die Beschleunigungsspannungsstromquelle 123 ist mit einer Elektronenquelle 101 verbunden, die Extraktionsspannungsstromquelle 124 ist mit einer Extraktionselektrode 102 verbunden, und die Booster-Spannungsstromquelle 126 ist über eine Booster-Steuerplatine 127 mit einer Anodenelektrode 103 und einer Booster-Elektrode 144 verbunden. Die Steuereinheit umfasst die Steuerung eines Mikrocomputers/Steuer-PCs 131, einer Bildschirmanzeige 132, einer Tastatur 133, einer Maus 134 und eines Erkennungscontrollers 135.
Im Linsentubus (Säule) 10 ist auf einer Seite, die einer Kondensorlinse 108 nachgeordnet ist, eine bewegliche Objektivblende 141 zum Anpassen des Strahldurchmessers und der Menge des Sondenstroms des von der Elektronenquelle 101 emittierten Primärelektronenstrahls 111 vorgesehen. Der Primärelektronenstrahl 111, der die bewegliche Objektivlinse 141 durchläuft, wird durch eine Objektivlinse 142 konvergiert und durch eine Ablenkeinrichtung (Deflektor) 143 zur Abtastung abgelenkt. Der zur Abtastung abgelenkte Primärelektronenstrahl 111 wird zu einem Beobachtungsbereich einer Probe 151 emittiert, die auf einer in der Probenkammer 121 vorgesehenen Bühne 150 platziert ist. Es ist anzumerken, dass die bewegliche Objektivlinse 141 im Inneren der zylindrischen Booster-Elektrode 144 vorgesehen ist.
Ein reflektiertes Elektron 152 und ein Sekundärelektron 153, die vom Beobachtungsbereich der Probe 151 erzeugt werden, werden von einem Detektor 154 erkannt. Es ist anzumerken, dass ein Erkennungssignal des Detektors 154 dem Steuer-Mikrocomputer/Steuer-PC 131 über den obigen Erkennungscontroller 135 zugeführt wird und über eine Bildverarbeitung durch den Steuer-Mikrocomputer/Steuer-PC 131 auf der Bildschirmanzeige 132 als zweidimensionales Bild angezeigt wird.
(Konfiguration der Elektronenquelle und ihrer Umgebung)
1 stellt eine Gerätestruktur der Elektronenquelle 101 und ihrer Umgebung dar. 1 stellt einen Querschnitt einer Gerätestruktur um die Elektronenquelle herum dar. Viele der Teile, die im Linsentubus (Säule) 10 dargestellt sind, sind rotationssymmetrisch zur Achslinie, die durch Verlängern der Elektronenquelle 101 erhalten wird.
Die Elektronenquelle 101 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist eine Elektronenquelle, die nicht ständig erwärmt wird. Solch eine Elektronenquelle wird allgemein als CFE-Elektronenquelle bezeichnet. Als Elektronenquelle 101 wird zum Beispiel ein Wolfram-Einkristall-Chip, ein Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Chip, ein Nanochip mit einem Krümmungsradius der Spitze, der im Nanometerbereich geschärft ist, oder durch Elektronenstrahl- oder Ionenstrahlabscheidung auf ein Element hergestellt wird, oder ein Supraleiter-Chip verwendet. Bestimmte CFE-Elektronenquellen weisen Kennlinien mit nicht abgeschwächtem Emissionsstrom auf; doch je höher der Vakuumgrad um diese herum ist, um so stabiler ist der Emissionsstrom bei CFE-Elektronenquellen jeden Typs.
Die Beschreibung kehrt zur in 1 dargestellten Gerätestruktur zurück. Die Elektronenquelle 101 ist über einen Isolator 110 am Linsentubus (Säule) 10 befestigt. Mit dieser Struktur wird die Elektronenquelle 101 vom Erdpotential getrennt und auf Hochspannung (zum Beispiel ein negatives Potential von 0,1 kV bis 30 kV) gehalten. Auf einer Seite, die der Elektronenquelle 101 nachgeordnet ist, ist die Extraktionselektrode 102 vorgesehen. Die Extraktionselektrode 102 weist eine im Wesentlichen wannenförmige oder im Wesentlichen tiefe schalenförmige Querschnittsform auf und ist über einen Isolator 109 an einen Zylinder 115 (Befestigungselement) befestigt, der im Inneren des Linsentubus (Säule) 10 vorgesehen ist. Es ist anzumerken, dass das untere Ende des Zylinders 115 an einen Isolierflansch 104 befestigt ist.
Durch Befestigen an den Linsentubus (Säule) 10 über den Isolator 109 wird auch die Extraktionselektrode 102 vom Erdpotential getrennt und auf Hochspannung gehalten. Mehrere Seitenöffnungen 115A sind getrennt auf der Seite des Zylinders 115 gebildet. Eine (dem nachgeordneten Teil des Differentialabsaugsystems entsprechende) Nebenvakuumkammer, die vom Zylinder 115, der Extraktionselektrode 102 und der Anodenelektrode 103 umgeben ist, ist auf der Seite, wo die Elektronenquelle 101 vorgesehen ist, über die Seitenöffnung 115A mit einer (dem vorgeordneten Teil des Differentialabsaugsystems entsprechenden) Nebenvakuumkammer verbunden. Obwohl die Seitenöffnungen 115A mit gleichem Durchmesser auf der rechten und linken Seite des Zylinders 115 in 1 an gleichen Höhenpositionen gebildet sind, ist die Höhenposition, an der die Seitenöffnung 115A gebildet ist, optional. Das heißt, die Höhenpositionen der Seitenöffnungen 115A können in Bezug auf die Umfangsrichtung gleich oder verschieden sein. Zudem können die Seitenöffnungen 115A mit verschiedenen Höhen an gleichen Positionen auf dem Kreis mehrfach gebildet sein.
Die Spannung, die an die Extraktionselektrode 102 angelegt wird (Extraktionsspannung), wird allgemein in Bezug auf das Potential, das auf die Elektronenquelle 101 angelegt wird, auf ein positives Potential von 2 kV bis 7 kV gehalten. Es ist anzumerken, dass die Extraktionsspannung in der Größenordnung von mehreren hundert Volt liegt, wenn ein Nanochip als Extraktionselektrode 102 verwendet wird. Der Primärelektronenstrahl 111 wird durch diese Extraktionsspannung von der Spitze der Elektronenquelle 101 extrahiert. Eine Blende, die den Durchgang eines Teils des extrahierten Primärelektronenstrahls 111 erlaubt, ist im Zentrum der Extraktionselektrode 102 (auf der Achslinie der Elektronenquelle 101) gebildet. Allgemein ist auf der Außenfläche des zylindrischen Teils der Extraktionselektrode 102, in welchem die Elektronenquelle 101 untergebracht ist, ein Heizelement 116 vorgesehen. Das Heizelement 116 wird gesteuert, um eingeschaltet zu sein, während der Primärelektronenstrahl 111 nicht emittiert wird (während die REM-Beobachtung unterbrochen ist), und erwärmt die Extraktionselektrode 102. Das Gas, das auf der Oberfläche der Extraktionselektrode 102 adsorbiert wird, wird durch diese Erwärmung thermisch desorbiert. Dadurch wird die Menge der Gaserzeugung während der REM-Beobachtung unterdrückt, selbst wenn der Primärelektronenstrahl 111 mit der Extraktionselektrode 102 kollidiert.
Die Anodenelektrode 103 ist auf einer der Extraktionselektrode 102 nachgeordneten Seite angeordnet. Die Anodenelektrode 103 ist über den Isolierflansch 104 (einschließlich eines Isolators 104A) am Linsentubus (Säule) 10 befestigt. Die Anodenelektrode 103 wird durch den Isolierflansch 104 vom Erdpotential getrennt und auf Hochspannung (Beschleunigungsspannung) gehalten. In der vorliegenden Ausführungsform, auf welche ein Verstärkungsprozess angewandt wird, wird die Anodenelektrode 103 allgemein auf ein positives Potential von maximal 10 kV gehalten. Mit dieser Beschleunigungsspannung wird der Primärelektronenstrahl 111, der die Blende der Extraktionselektrode 102 durchläuft, beschleunigt und an ein auf einer nachgeordneten Seite liegendes optisches System (zum Beispiel die Kondensorlinse 108) ausgegeben.
Der Isolierflansch 104 trennt einen Raum (Elektronenquellenkammer), der auf einer dem Isolierflansch 104 vorgeordneten Seite liegt, von einem Raum (Zwischenraum), der auf einer dem Isolierflansch 104 nachgeordneten Seite liegt, mit Ausnahme einer in seinem Zentrum (auf der Achslinie der Elektronenquelle 101) gebildeten Blende. Nachstehend wird ein Behälter, der einen die Elektronenquelle 101 einschließenden Raum (Elektronenquellenkammer) definiert, als Vakuumkammer 105 bezeichnet. Wie beschrieben, sind die Elektronenquelle 101 und die Anodenelektrode 103 gemäß des vorliegenden Ausführungsform in einer (beziehungsweise gemeinsamen) Vakuumkammer 105 untergebracht. Die Vakuumkammer 105 wird auf Erdpotential gehalten. Ein Raum zwischen der Vakuumkammer 105 (Elektronenquellenkammer) und der Zwischenkammer (Raum, in welchem die Kondensorlinse 108 und dergleichen untergebracht ist) wird über die Blende des Isolierflansches 104 durch ein Differenzial abgesaugt.
Zwei Vakuumpumpen werden zum Vakuumsaugen der Vakuumkammer 105 verwendet. Eine ist die Hauptvakuumpumpe 106, und die andere ist die Nebenvakuumpumpe 107. Die Hauptvakuumpumpe 106 ist eine Pumpe, die einen Vakuumzustand der Vakuumkammer 105 von etwa 10^-8 hPa allein herstellen kann. Zum Beispiel kann eine Ionenpumpe als Hauptvakuumpumpe 106 verwendet werden. Die Nebenvakuumpumpe 107 ist eine Pumpe, die verwendet wird, um den Vakuumgrad der Vakuumkammer 105 zu erhöhen. Zum Beispiel kann eine NEG-Pumpe als Nebenvakuumpumpe 107 verwendet werden. Es kann mehrere Hauptvakuumpumpen 106 und mehrere Nebenvakuumpumpen 107 geben. Obwohl 1 eine parallel geschaltete Struktur zeigt, in welcher die Nebenvakuumpumpe 107 auf einer der Hauptvakuumpumpe 106 vorgeordneten Seite angeordnet ist, ist auch eine Struktur möglich, in der die Nebenvakuumpumpe 107 und die Hauptvakuumpumpe 106 in Reihe geschaltet sind.
(1-2) Erhöhung der Stromstabilität
Als Nächstes wird ein Phänomen beschrieben, das im Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform auftritt. Wie oben beschrieben, wird das Potential der Anodenelektrode 103 höher gehalten als das der Extraktionselektrode 102. Deshalb kann das Sekundärelektron (Sekundärelektron oder reflektiertes Elektron) 112, das erzeugt wird, wenn der Primärelektronenstrahl 111 mit der Anodenelektrode 103 kollidiert, die Extraktionselektrode 102 nicht erreichen und kollidiert erneut mit der Anodenelektrode 103. Durch diese erneute Kollision wird ein Sekundärelektron 113 erzeugt.
Das Sekundärelektron 113 kollidiert durch die Potentialbeziehung mit seiner Umgebung (Potentialbeziehung zur Extraktionselektrode 102, Anodenelektrode 103, Vakuumkammer 105 und Kondensorlinse 108) mit dem Isolator 104A, der im Isolierflansch 104 enthalten ist. Der Isolator 104A hat jedoch eine poröse Struktur, und viel Gas ist darauf adsorbiert oder darin okkludiert. Deshalb emittiert der Isolator 104A von einem Teil, mit dem das Sekundärelektron 113 kollidiert, viel Gas 114 in die Vakuumkammer 105. Die Erzeugung des Gases 114 ist eine Ursache für die Verschlechterung der Stromstabilität, wenn eine CFE-Elektronenquelle in Verbindung mit einem Verstärkungsprozess verwendet wird.
Es ist anzumerken, dass der Isolator 104A ein Isolator zur elektrischen Trennung des Erdpotentials vom Booster-Potential ist, und dass an der Oberfläche adsorbiertes Gas und okkludiertes Gas wie beschrieben ausströmt, wenn das Sekundärelektron 113 damit kollidiert. Zudem wird die Oberfläche des Isolators 104A durch die Kollision des Sekundärelektrons 113 geladen. Auch wenn der Isolator 104A allgemein aus Keramik besteht, kann er aus technischem Kunststoff bestehen. Das Gas 114 wird auch durch erneute Kollision des Sekundärelektrons erzeugt, das durch erneute Kollision des Sekundärelektrons 113 mit der Innenwand des Linsentubus (Säule) 10 mit dem Isolator 104A erzeugt wird.
Im Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Elektronenquelle 101 und die Anodenelektrode 103 übrigens in einer (selben) Vakuumkammer 105 enthalten. Das heißt, wie in 1 dargestellt, ein Raum, der die Elektronenquelle 101 enthält, ist an einem oberen Teil in der Nähe des Bereichs, wo das Gas 114 erzeugt wird (an einer Position in der Nähe der Seitenöffnung 115A mit relativ großem Innendurchmesser, die im Zylinder 115 gebildet ist, und von der Blende mit relativ großem Innendurchmesser entfernt, die in der Extraktionselektrode 102 gebildet ist) mit einem Raum verbunden, der die Anodenelektrode 103 enthält. Daher durchläuft der größte Teil des erzeugten Gases 114 nicht die Blende der Extraktionselektrode 102, sondern die Seitenöffnung 115A mit einem relativ kleinen Widerstand auf molekularer Ebene und wird durch die Hauptvakuumpumpe 106 und die Nebenvakuumpumpe 107 abgesaugt. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform durchläuft der größte Teil des erzeugten Gases 114 einen Verbindungsweg, der von der Seitenöffnung 115A zwischen dem Linsentubus (Säule) 10 und dem Zylinder 115 gebildet wird, und wird durch die Hauptvakuumpumpe 106 und die Nebenvakuumpumpe 107 abgesaugt.
Als Ergebnis können die Hauptvakuumpumpe 106 und die Nebenvakuumpumpe 107 das Gas 114 ausreichend aus der Vakuumkammer 105 absaugen, ohne die Menge des Restgases in der Umgebung der Elektronenquelle auch nur vorübergehend zu erhöhen.
3 zeigt Abschwächungseigenschaften des Emissionsstroms direkt nach dem Spülen. Eine Abschwächungskennlinie 13 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt, dass die Zeit, die erforderlich ist, damit der Emissionsstrom vom Anfangssollwert auf die Hälfte davon abgeschwächt wird, etwa 100 Min. oder mehr beträgt. Es ist anzumerken, dass die Abschwächungskennlinie 11 dem weiter unten beschriebenen Vergleichsbeispiel 1 entspricht und die Abschwächungskennlinie 12 dem weiter unten beschriebenen Vergleichsbeispiel 2 entspricht.
Vergleichsbeispiel 1:
Ein Rasterelektronenmikroskop, in welchem eine (eine Elektronenquelle 101 enthaltende) Vakuumkammer, die auf einer der Extraktionselektrode 102 vorgeordneten Seite liegt, und eine (eine Anodenelektrode 103 enthaltende) Vakuumkammer, die auf einer der Extraktionselektrode 102 nachgeordneten Seite liegt, unabhängig als getrennte Vakuumkammern vorgesehen sind und eine Hauptvakuumpumpe mit jeder Vakuumkammer verbunden ist.
Vergleichsbeispiel 2:
Ein Rasterelektronenmikroskop, in welchem zusätzlich zur Konfiguration von Vergleichsbeispiel 1 eine Nebenvakuumpumpe nur mit der (die Elektronenquelle 101 enthaltenden) Vakuumkammer verbunden ist, die auf einer der Extraktionselektrode 102 vorgeordneten Seite liegt.
Wie in 3 dargestellt, ist eine Halbwertszeit vom Anfangssollwert des Emissionsstroms (Strom, der am gesamten Primärelektronenstrahl 111 anliegt, der aus der Elektronenquelle 101 austritt) im Vergleichsbeispiel 1 etwa 1 Min., und eine Halbwertszeit vom Anfangssollwert des Emissionsstroms im Vergleichsbeispiel 2 ist etwa 10 Min., was bestätigt, dass die Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform überlegen ist. Dies bedeutet, dass der Stabilitätsbereich bei hoher Stromstärke in der vorliegenden Ausführungsform länger gehalten werden kann als in den Vergleichsbeispielen 1 und 2. Allgemein bezieht sich der Stabilitätsbereich bei hoher Stromstärke auf einen Bereich, in welchem der Emissionsstrom 50 % oder mehr des ursprünglichen Stroms entspricht und der Sondenstrom (Emissionsstrom, der die Blende der Extraktionselektrode 102 durchläuft) 90 % oder mehr des ursprünglichen Stroms entspricht. Im Stabilitätsbereich bei hoher Stromstärke ist ein spezifisches Rauschen, das CFE-Rauschen genannt wird, gering, und ein Sondenstrahl, der die Probe abtastet, ist bei hoher Stromstärke stabil. Daher ist es in der vorliegenden Ausführungsform möglich, den Sondenstrom länger als in den Vergleichsbeispielen auf eine hohe Stromstärke zu halten.
(1-3) Überblick
Durch Anwenden der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, einen stabilen Emissionsstrom oder Sondenstrom zu bewirken, um ein Bild mit hoher Auflösung zu erhalten, selbst wenn der aus der CFE-Elektronenquelle extrahierte Primärelektronenstrahl 111 durch eine Beschleunigungsspannung von 2 kV oder weniger beschleunigt wird (selbst wenn eine CFE-Elektronenquelle mit einem Verstärkungsprozess kombiniert wird). Deshalb ist die Beobachtung mit einem REM möglich, selbst wenn die Probe ein magnetischer Körper ist oder die Form der Probe nicht flach ist. Dadurch wird der Benutzerkomfort drastisch erhöht. Obwohl in der vorliegenden Ausführungsform ein Rasterelektronenmikroskop beschrieben wurde, ist anzumerken, dass die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch auf eine kombinierte Ladungsteilchenstrahlvorrichtung anwendbar ist, in welcher ein FIB und ein SEM miteinander kombiniert sind. Dies gilt auch für die nachfolgenden Ausführungsformen.
(2) Zweite Ausführungsform
(2-1) Gerätestruktur
4 veranschaulicht eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle und ihrer Umgebung, die ein Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet. In 4 sind die Teile, die 1 entsprechen, Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen 4 und 1 ist, dass in 4 ein Außenumfang eines Isolators 109 über den Gesamtumfang direkt an eine Innenwandfläche eines Linsentubus (Säule) 10 befestigt ist, wodurch zwei unabhängige Vakuumkammern hergestellt werden. Das heißt, in einem Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind eine (eine Elektronenquelle 101 enthaltende) Vakuumkammer 105A, die einen auf einer der Extraktionselektrode 102 vorgeordneten Seite liegenden Raum definiert, und eine (eine Anodenelektrode 103 enthaltende) Vakuumkammer 105B, die einen auf einer der der Extraktionselektrode 102 nachgeordneten Seite liegenden Raum definiert, unabhängig vorgesehen.
Ein anderer Unterschied zwischen 4 und 1 ist, dass in 4 für jede der Vakuumkammern 105A und 105B eine Hauptvakuumpumpe und eine Nebenvakuumpumpe vorgesehen sind. Das heißt, eine Hauptvakuumpumpe 106 und eine Nebenvakuumpumpe 107 sind für die Vakuumkammer 105A vorgesehen, und eine Hauptvakuumpumpe 106A und eine Nebenvakuumpumpe 107A sind für die Vakuumkammer 105B vorgesehen. In der vorliegenden Ausführungsform kann Gas 114, das durch Kollision des Sekundärelektrons 113 mit dem Isolator 104A erzeugt wird, schnell und ausreichend über die Hauptvakuumpumpe 106A und die Nebenvakuumpumpe 107A abgesaugt werden, die in der Vakuumkammer 105B vorgesehen ist, wo es erzeugt wird.
Mit anderen Worten, der größte Teil des Gases 114, das während des Gebrauchs des Rasterelektronenmikroskops erzeugt wird, wird durch die Hauptvakuumpumpe 106A und die Nebenvakuumpumpe 107A abgesaugt, die mit der Vakuumkammer 105B auf einer nachgeordneten Seite verbunden sind. Dadurch ist es möglich, die Möglichkeit eines vorübergehenden Anstiegs der Gaskonzentration um die Elektronenquelle 101 herum zu verhindern. Daher kann eine ähnliche Wirkung wie beim Rasterelektronenmikroskop gemäß der Ausführungsform 1 (Abschwächungskennlinie 13 von 3) erreicht werden.
(3) Dritte Ausführungsform
Während in der obigen ersten und zweiten Ausführungsform eine Technik beschrieben wurde, um das durch Kollision des Sekundärelektrons 113 mit dem Isolator 104A erzeugte Gas 114 aus der Vakuumkammer abzusaugen, wird in der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur beschrieben, welche die Erzeugung des Gases 114 verhindern kann.
(3-1) Gerätestruktur
5 veranschaulicht eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle und ihrer Umgebung, die ein Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet. In 5 sind die Teile, die 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Das heißt, in der vorliegenden Ausführungsform wird eine Struktur angenommen, die sowohl die Elektronenquelle 101 als auch die Anodenelektrode 103 in einer Vakuumkammer 105 enthält. Ein Unterschied zwischen 5 und 1 ist eine Befestigungsstruktur eines Isolators 117 und der Anodenelektrode 103 an einen Isolierflansch 118 von 5.
In 1 sind der Isolierflansch 104 und der Isolator 104A integral geformt, und die Anodenelektrode 103 ist über der Oberfläche des Innenumfangs des Isolierflanschs 104 und der Oberfläche eines Teils des Isolators 104A angeordnet. Daher liegen die meisten Teile des Isolators 104A der Außenseite der Anodenelektrode 103 gegenüber frei. In der Struktur, die in 5 gezeigt wird, ist die Anodenelektrode 103 jedoch auf dem Isolator 117 angeordnet, die auf dem Isolierflansch 118 angeordnet ist. Das heißt, die Anodenelektrode 103 ist durch den dazwischenliegenden Isolator 117 vom Isolierflansch 118 getrennt.
Der Isolator 117 ist rohrförmig, und während seine Innenfläche außerhalb der Blende liegt, die im Zentrum eines Isolierflanschs 104 gebildet ist, ist seine Außenfläche mindestens innerhalb der Außenkante der Anodenelektrode 103 vorgesehen. Es ist jedoch erforderlich, dass die Außenfläche des Isolators 117 an einer Position befestigt ist, die das an der Anodenelektrode 103 erzeugte Sekundärelektron 113 und dergleichen nicht erreichen kann, wie in 5 dargestellt. Wenn zum Beispiel die Höhe des Isolators 117 (z-Richtung) groß ist und ein Raum zwischen der Anodenelektrode 103 und dem Isolierflansch 118 groß ist, ist es erforderlich, dass die Außenfläche des Isolators 117 so weit wie möglich von der Außenkante der Anodenelektrode 103 getrennt ist (innen liegt) . Wenn andererseits die Höhe des Isolators 117 dagegen (z-Richtung) klein ist und ein Raum zwischen der Anodenelektrode 103 und dem Isolierflansch 118 klein ist, ist es möglich, die Außenfläche des Isolators 117 in der Nähe der Außenkante der Anodenelektrode 103 anzuordnen.
(3-2) Zusammenfassung
Wenn die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform angewandt wird, ist es möglich, eine Kollision des an der Anodenelektrode 103 erzeugten Sekundärelektrons 113 mit dem Isolator 117 zu verhindern, selbst wenn der aus der CFE-Elektronenquelle extrahierte Primärelektronenstrahl 111 durch eine Beschleunigungsspannung von 2 kV oder weniger beschleunigt wird (selbst wenn eine CFE-Elektronenquelle mit einem Verstärkungsprozess kombiniert ist). Deshalb ist es wie bei der oben beschriebenen Ausführungsform möglich, einen stabilen Emissionsstrom und Sondenstrom zu bewirken, um ein Bild mit hoher Auflösung zu erhalten. Da in der vorliegenden Ausführungsform im Wesentlichen kein Gas 114 erzeugt wird, ist es zudem möglich, bei Verwendung eines Rasterelektronenmikroskops die Bedingungen in der Umgebung der Elektronenquelle 101 besser zu halten als in der Ausführungsform 1. Es ist anzumerken, dass die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform auch die zweite Ausführungsform (4) anwendbar ist.
(4) Vierte Ausführungsform
6 veranschaulicht eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle und ihrer Umgebung, die ein Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet. In 6 sind die Teile, die 5 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen 6 und 5 ist eine Form der Anodenelektrode 103. Die Anodenelektrode 103 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich darin, dass eine Struktur mit L-förmigem Querschnitt als ein mantelförmiges Element gebildet ist, das von ihrer Unterseite nach unten vorspringt, um entlang der Außenumfangskante der Anodenelektrode 103 zu verlaufen. Doch das mantelförmige Element, das hier erwähnt wird, ist nicht mit einem Isolierflansch 118 in Kontakt. Das mantelförmige Element wirkt, um einen Raum, der zwischen der Anodenelektrode 103 und dem Isolierflansch 118 geformt ist, zu verkleinern, und dem Sekundärelektron 113 das Eindringen und die Kollision mit einem Isolator 117 zu erschweren.
Durch Anwenden der Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Erzeugung von Gas in einer Vakuumkammer 105 mehr als in der dritten Ausführungsform zu verhindern. Zusätzlich ist es möglich, durch Erhöhen der Höhe des Isolators 117 den Abstand zwischen der Anodenelektrode 103 und dem Isolierflansch 118 zu vergrößern, da die Größe des Raums durch die Länge des mantelförmigen Elements der Anodenelektrode 103 angepasst werden kann. Die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch auf die zweite Ausführungsform (4) anwendbar.
(5) Fünfte Ausführungsform
7 veranschaulicht eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle und ihrer Umgebung, die ein Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet. In 7 sind die Teile, die 6 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen 7 und 6 ist eine Form der Anodenelektrode 103. Die Anodenelektrode 103 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich von der Struktur der vierten Ausführungsform darin, dass die Struktur mit L-förmigem Querschnitt als eine Wandstruktur gebildet ist, das von deren Unterseite nach oben vorspringt, um entlang der Außenumfangskante der Anodenelektrode 103 zu verlaufen.
Der Grund für die Verwendung der im Wesentlichen schalenförmigen oder tiefen tellerförmigen Anodenelektrode 103 ist es, den Austritt des Sekundärelektrons 113 aus der Anodenelektrode 103 zu verhindern. Auch dadurch ist es möglich, die Menge des durch Kollision des Sekundärelektrons 113 mit einem Isolator 117 erzeugten Gases 114 zu reduzieren, wie bei der vierten Ausführungsform. Es ist anzumerken, dass die Höhe der Wandstruktur beliebig ist, solange das Sekundärelektron 113 abgehalten werden kann.
Durch Anwenden der Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, die Erzeugung von Gas 114 in einer Vakuumkammer 105 wie bei der oben beschriebenen vierten Ausführungsform zu verhindern. Zusätzlich kann die Höhe des Isolators 117 beliebig eingestellt werden, da das Sekundärelektron 113 durch die Wandstruktur abgehalten wird. Die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch auf die zweite Ausführungsform (4) anwendbar.
(6) Sechste Ausführungsform
8 veranschaulicht eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle und ihrer Umgebung, die ein Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet. In 8 sind die Teile, die 7 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen 8 und 7 ist eine Befestigungsstruktur einer Anodenelektrode 103 gegen einen Isolierflansch 118. Das heißt, sie unterscheidet sich darin, dass sie an einer Außenfläche in der Nähe eines oberen Endes der Wandstruktur, die von einer Unterseite der Anodenelektrode 103 nach oben vorspringt, entlang der Außenumfangskante mit einem Isolator 117 verbunden ist, und über den Isolator 117 an einen Zylinder 115 befestigt ist, der am Isolierflansch 118 befestigt ist. In 8 ist der Isolator 117 an einer Position, die tiefer liegt als eine Seitenöffnung 115A, an den Zylinder 115 befestigt. Die Befestigungsstruktur ist jedoch nicht darauf beschränkt und kann eine Struktur sein, in welcher ein Isolator 109 und der Isolator 117 direkt an einen Linsentubus (Säule) 10 befestigt sind.
Es ist anzumerken, dass in der vorliegenden Ausführungsform die Höhe der Wandstruktur, die von der Oberseite der Anodenelektrode 103 entlang der Außenumfangskante nach oben vorspringt, höher ist als die der fünften Ausführungsform (mindestens höher als eine untere Endfläche einer Extraktionselektrode 102). Das heißt, die Anodenelektrode 103 gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist eine Schalen- oder Wannenform auf, die tiefer ist als die der fünften Ausführungsform. Da die Höhe der Wandstruktur, die in der Anodenelektrode 103 gebildet ist, hoch genug ist, besteht fast keine Möglichkeit, dass das Sekundärelektron 113 die oben beschriebene Wandstruktur überwindet, um mit dem Isolator 117 zu kollidieren.
Durch Anwenden der Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist es möglich, wie bei der oben beschriebenen fünften Ausführungsform die Erzeugung von Gas in einer Vakuumkammer 105 zu verhindern. Die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch auf die zweite Ausführungsform (4) anwendbar.
(7) Siebte Ausführungsform
9 veranschaulicht eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle und ihrer Umgebung, die ein Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet. In 9 sind die Teile, die 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen 9 und 1 ist, dass in 9 zwischen einer Extraktionselektrode 102 und einer Anodenelektrode 103 eine Steuerelektrode 120 vorgesehen ist. Die Steuerelektrode 120 ist ein zur Anpassung vorgesehenes Element, damit eine Lichtquellenposition des Primärelektronenstrahls 111 nicht durch die Linsenfunktion der Extraktionselektrode 102 und der Anodenelektrode 103 verändert wird (sodass die Lichtquellenposition konstant gehalten wird), um die Regelgenauigkeit des elektronenoptischen Systems zu erhöhen.
Durch Kollision des Elektrons, das durch Kollision des Primärelektronenstrahls 111, das die Extraktionselektrode 102 durchlaufen hat, mit der Steuerelektrode 120 erzeugt wird, und/oder des Elektrons, das durch erneute Kollision des mit der Steuerelektrode 120 kollidierten Elektrons mit einer Komponente in einer Elektronenstrahlkanone erzeugt wird, mit dem Isolator strömt jedoch Gas aus.
Dann wird für die Steuerelektrode 120 eine Struktur angewandt, um die Kollision des emittierten Elektrons mit dem Isolator zu verhindern. Eine Struktur dient dazu, eine Kollision des emittierten Elektrons mit einem Isolator 119 zur Befestigung der Steuerelektrode 120 zu verhindern. Als solche Struktur wendet die Steuerelektrode 120 gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Struktur an, die mit der der in 8 dargestellten Anodenelektrode 103 vergleichbar ist. Das heißt, eine Struktur wird angewandt, in welcher die Steuerelektrode 120 als schalenförmige oder tiefe tellerförmige Elektrode mit einer im Zentrum ihres Bodens gebildeten Blende ausgebildet ist, und an einer Außenfläche in der Nähe einer Oberkante der Wandstruktur, die so von der Oberseite der Steuerelektrode 120 nach oben vorspringt, dass sie entlang der Außenumfangskante verläuft, mit dem Isolator 119 verbunden ist. Es ist anzumerken, dass der Isolator 119 an einen Zylinder 115 befestigt, der an einen Isolierflansch 104 befestigt ist. Auch hier ist der Isolator 119 an einer Position angeordnet, die tiefer liegt als eine Seitenöffnung 115A, um die im Zylinder 115 gebildete Seitenöffnung 115A nicht zu verschließen.
Eine andere Struktur ist eine Struktur, in welcher die Kollision des von der Anodenelektrode 103 emittierten Sekundärelektrons 113 mit einem Isolator 104A verhindert wird. Als derartige Struktur ist die Steuerelektrode 120 gemäß der vorliegenden Ausführungsform mit einer Struktur versehen, in welcher ein Element mit einer Mantelform, die so von der Unterseite nach unten vorspringt, dass sie entlang der Außenumfangskante der Steuerelektrode 120 verläuft. Die in 6 dargestellte Struktur oder die in 7 dargestellte Struktur kann jedoch auf die Anodenelektrode 103 angewandt werden, statt die Steuerelektrode 120 mit einem mantelförmigen Element zu versehen.
Wie oben beschrieben, ist es möglich, die Erzeugung von Gas 114 in einer Vakuumkammer 105 wirksam zu verhindern, indem eine Struktur angewandt wird, in welcher das Sekundärelektron 113 nicht mit den Isolatoren 119 und 104A kollidiert, wie in der vorliegenden Ausführungsform, selbst, wenn die Steuerelektrode 120 zwischen der Extraktionselektrode 102 und der Anodenelektrode 103 vorgesehen ist. Es ist anzumerken, dass eine Beispielstruktur der Steuerelektrode 120, die in 9 gezeigt wird, nur beispielhaft ist, und dass jede Struktur in Frage kommt, solange es eine Struktur ist, in welcher das Sekundärelektron 113 nicht mit dem Isolator 104A oder dem Isolator 119 kollidiert. Die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch auf die zweite Ausführungsform (4) anwendbar.
(8) Achte Ausführungsform
10 veranschaulicht eine Gerätestruktur einer Elektronenquelle und ihrer Umgebung, die ein Rasterelektronenmikroskop gemäß der vorliegenden Ausführungsform bildet. In 10 sind die Teile, die 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen. Ein Unterschied zwischen 10 und 1 ist, dass in 10 zwischen einer Extraktionselektrode 102 und einer Anodenelektrode 103 eine Monochromator-Einheit 128 vorgesehen ist. Die Struktur der Monochromator-Einheit 128 kann eine beliebige Struktur sein, solange die Energiebreite des von der Elektronenquelle 101 emittierten Primärelektronenstrahls 111 reduziert wird.
Die Energiebreite kann durch Kombination einer CFE-Elektronenquelle mit der Monochromator-Einheit 128 weiter reduziert werden, auf gleiche Weise wie bei Ersetzung einer SE-Elektronenquelle durch eine CFE-Elektronenquelle. Zum Beispiel ist es möglich, mit einer niedrigen Beschleunigungsspannung von zum Beispiel 1 kV oder weniger ein Bild mit viel höherer Auflösung als in den oben beschriebenen Ausführungsformen zu erhalten. Es ist anzumerken, dass die Monochromator-Einheit 128 auch ein Isolierelement (Isolator) enthalten kann. Dann werden verschiedene Strukturen, die oben in anderen Ausführungsformen beschrieben wurden, angewandt, um die Kollision des Sekundärelektrons mit einem Isolierelement in der Monochromator-Einheit 128 zu verhindern.
Der vorliegenden Ausführungsform gemäß ist es möglich, durch eine Beschleunigungsspannung, die viel niedriger ist als in den oben beschriebenen Ausführungsformen, ein Bild mit hoher Auflösung zu erhalten. Die Mikroskopstruktur gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist auch auf die zweite Ausführungsform (4) anwendbar.
(9) Sonstige Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung beschränkt sich nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsformen, sondern schließt verschiedene Modifikationen ein. Zum Beispiel wurden oben eine oder mehrere Ausführungsformen detailliert beschrieben, um die vorliegende Erfindung klar zu veranschaulichen, doch einige der Komponenten, die beschrieben werden, müssen nicht unbedingt eingeschlossen sein. Ferner kann ein Teil einer Ausführungsform durch eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform ersetzt werden, und eine Konfiguration einer anderen Ausführungsform kann zur Konfiguration einer Ausführungsform hinzugefügt werden. Zudem kann zu einer Konfiguration jeder Ausführungsform eine andere Konfiguration hinzugefügt werden, eine oder mehrere Konfigurationen jeder Ausführungsform können durch andere Konfigurationen ersetzt werden, und eine oder mehrere Konfigurationen jeder Ausführungsform können entfallen. Ferner werden nur Steuerleitungen und Datenleitungen gezeigt, die für die Beschreibung als notwendig erachtet werden, doch es werden nicht alle Steuer- und Datenleitungen gezeigt, die zum Erhalt des Produkts erforderlich sind. Es versteht sich, dass fast alle Konfigurationen tatsächlich miteinander verbunden sind.
Bezugszeichenliste

10: Linsentubus (Säule)
11: Abschwächungskennlinie (Vergleichsbeispiel 1)
12: Abschwächungskennlinie (Vergleichsbeispiel 2)
13: Abschwächungskennlinie (Ausführungsform)
101: Elektronenquelle
102: Extraktionselektrode
103: Anodenelektrode
104: Isolierflansch
104A: Isolator
105: Vakuumkammer
105A: Vakuumkammer
105B: Vakuumkammer
106: Hauptvakuumpumpe
106A: Hauptvakuumpumpe
107: Nebenvakuumpumpe
107A: Nebenvakuumpumpe
108: Kondensorlinse
109: Isolator
110: Isolator
111: Primärelektronenstrahl
112: Sekundärelektron (Sekundärelektron oder reflektiertes Elektron)
113: Sekundärelektron (Elektron nach erneuter Kollision)
114: Gas
115: Zylinder
115A: Seitenöffnung
116: Heizelement
117: Isolator
118: Isolierflansch
119: Isolator
120: Steuerelektrode

Claims

Rasterelektronenmikroskop, umfassend: eine CFE (Kaltfeldemissions)-Elektronenquelle (101); eine Extraktionselektrode (102) zum Extrahieren eines Elektrons aus der CFE-Elektronenquelle; eine Anodenelektrode (103) mit positivem (+) Potential zum Beschleunigen des Elektrons und Ausgeben des Elektrons an ein optisches System, das auf einer nachgeordneten Seite liegt; einen ersten Isolator (104A) zum Trennen der Anodenelektrode vom Erdpotential; einen zweiten Isolator (109) zum Trennen der Extraktionselektrode vom Erdpotential; eine einzelne Vakuumkammer (105), die sowohl die CFE-Elektronenquelle als auch die Anodenelektrode enthält; eine Ionenpumpe (106), die mit der Vakuumkammer verbunden ist; eine NEG (nicht-verdampfende Getter)-Pumpe (107), die mit der Vakuumkammer verbunden ist; einen Linsentubus (10) zur Unterbringung der CFE-Elektronenquelle, der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode, des ersten Isolators, der Vakuumkammer, der Ionenpumpe und der NEG-Pumpe; eine Probenkammer (121), die mit dem Linsentubus verbunden ist, und ein zylindrisches Befestigungselement (115) mit mindestens einer Seitenöffnung (115a) zum Verbinden eines inneren Raums und eines äußeren Raums des zylindrischen Befestigungselements mit einem zylindrischen Teil, dessen Außendurchmesser kleiner ist als ein Innendurchmesser des Linsentubus, wobei das zylindrische Befestigungselement die Extraktionselektrode über den zweiten Isolator am Linsentubus befestigt und die Anodenelektrode und die Extraktionselektrode in sich aufnimmt.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, wobei: ein Raum, in welchem die Anodenelektrode (103) angeordnet ist, über die im zylindrischen Befestigungselement (115) gebildete Seitenöffnung (115a) und einen Verbindungsweg, der zwischen dem zylindrischen Teil des zylindrischen Befestigungselements und dem Linsentubus (10) gebildet ist, mit einem Raum verbunden ist, in welchem die Elektronenquelle (101) angeordnet ist.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, wobei die CFE-Elektronenquelle (101) eines von einem Wolfram-Einkristall-Chip, einem Nanochip, einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Chip und einem supraleitenden Chip ist.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, wobei der erste Isolator (104A) aus Keramik oder technischem Kunststoff besteht.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, wobei: der erste Isolator (104A) so angeordnet und befestigt ist, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode (102) durchlaufen hat, mit der Anodenelektrode (103) kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Anodenelektrode oder einer Innenwand der Vakuumkammer (105) kollidiert, nicht mit diesem kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, wobei: die Anodenelektrode (103) so eingerichtet ist, dass sie verhindert, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode (102) durchlaufen hat, mit der Anodenelektrode kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Anodenelektrode oder einer Innenwand der Vakuumkammer (105) kollidiert, mit dem ersten Isolator (104A) kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, außerdem umfassend ein Heizelement (116), das in der Lage ist, die Extraktionselektrode (102) zeitweilig auf selektive Weise zu erwärmen.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, außerdem umfassend: eine Steuerelektrode (120), die zwischen der Extraktionselektrode (102) und der Anodenelektrode (103) angeordnet ist; und einen dritten Isolator (119) zum Trennen der Steuerelektrode vom Erdpotential, wobei der dritte Isolator so angeordnet und befestigt ist, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Steuerelektrode kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der Vakuumkammer (105) kollidiert, nicht mit diesem kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, außerdem umfassend: eine Steuerelektrode (120), die zwischen der Extraktionselektrode (102) und der Anodenelektrode (103) angeordnet ist; und einen dritten Isolator zum Trennen der Steuerelektrode vom Erdpotential, wobei die Steuerelektrode so eingerichtet ist, dass sie verhindert, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Steuerelektrode kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der Vakuumkammer (105) kollidiert, mit dem dritten Isolator (119) kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 1, außerdem umfassend eine Monochromator-Einheit (128), die zwischen der Extraktionselektrode (102) und der Anodenelektrode (103) angeordnet ist und einen dritten Isolator als Komponente enthält, wobei die Monochromator-Einheit so eingerichtet ist, dass sie verhindert, dass das zweite Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit einem Nicht-Isolator in der Monochromator-Einheit kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit dem Nicht-Isolator, der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der Vakuumkammer (105) kollidiert, mit dem dritten Isolator kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop, umfassend: eine CFE (Kaltfeldemissions)-Elektronenquelle (101); eine Extraktionselektrode (102) zum Extrahieren eines Elektrons aus der CFE-Elektronenquelle; eine erste Vakuumkammer (105A), die auf einer der Extraktionselektrode vorgeordneten Seite liegt, um die Elektronenquelle aufzunehmen; eine Anodenelektrode (103) mit positivem (+) Potential zum Beschleunigen des Elektrons und Ausgeben des Elektrons an ein optisches System, das auf einer nachgeordneten Seite liegt; einen ersten Isolator (104A) zum Trennen der Anodenelektrode vom Erdpotential; eine zweite Vakuumkammer (105B), die auf einer der Extraktionselektrode nachgeordneten Seite liegt, um die Anodenelektrode aufzunehmen; eine erste Ionenpumpe (106), die mit der ersten Vakuumkammer verbunden ist; eine erste NEG (nicht-verdampfende Getter)-Pumpe (107), die mit der ersten Vakuumkammer verbunden ist; eine zweite Ionenpumpe (106A), die mit der zweiten Vakuumkammer verbunden ist; eine zweite NEG (nicht-verdampfende Getter)-Pumpe (107A), die mit der zweiten Vakuumkammer verbunden ist; einen Linsentubus (10) zur Unterbringung der CFE-Elektronenquelle, der Extraktionselektrode, der ersten Vakuumkammer, der Anodenelektrode, des ersten Isolators, der zweiten Vakuumkammer, der ersten und der zweiten lonenpumpe und der ersten und der zweiten NEG-Pumpe; und eine Probenkammer (121), die mit dem Linsentubus verbunden ist.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, wobei die CFE-Elektronenquelle (101) eines von einem Wolfram-Einkristall-Chip, einem Nanochip, einem Kohlenstoff-Nanoröhrchen-Chip und einem supraleitenden Chip ist.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, wobei der erste Isolator (104A) aus Keramik oder technischem Kunststoff besteht.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, wobei: der erste Isolator (104A) so angeordnet und befestigt ist, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode (102) durchlaufen hat, mit der Anodenelektrode (103) kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Anodenelektrode oder einer Innenwand der zweiten Vakuumkammer (105B) kollidiert, nicht mit diesem kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, wobei: die Anodenelektrode so eingerichtet ist, dass sie verhindert, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode (102) durchlaufen hat, mit der Anodenelektrode (103) kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Anodenelektrode oder einer Innenwand der zweiten Vakuumkammer (105B) kollidiert, mit dem ersten Isolator (104A) kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, außerdem umfassend ein Heizelement (116), das in der Lage ist, die Extraktionselektrode (102) zeitweilig auf selektive Weise zu erwärmen.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, außerdem umfassend: eine Steuerelektrode (120), die zwischen der Extraktionselektrode (102) und der Anodenelektrode (103) angeordnet ist; und einen zweiten Isolator zum Trennen der Steuerelektrode vom Erdpotential, wobei der zweite Isolator so positioniert und befestigt ist, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Steuerelektrode kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der zweiten Vakuumkammer (105B) kollidiert, nicht mit diesem kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, außerdem umfassend: eine Steuerelektrode (120), die zwischen der Extraktionselektrode (102) und der Anodenelektrode (103) angeordnet ist; und einen zweiten Isolator zum Trennen der Steuerelektrode vom Erdpotential, wobei die Steuerelektrode so eingerichtet ist, dass sie verhindert, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit der Steuerelektrode kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der zweiten Vakuumkammer (105B) kollidiert, mit dem zweiten Isolator kollidiert.
Rasterelektronenmikroskop nach Anspruch 11, außerdem umfassend eine Monochromator-Einheit (128), die zwischen der Extraktionselektrode (102) und der Anodenelektrode (103) angeordnet ist und einen zweiten Isolator als Komponente enthält, wobei die Monochromator-Einheit so eingerichtet ist, dass sie verhindert, dass ein zweites Elektron, das emittiert wird, wenn ein Elektron, das die Extraktionselektrode durchlaufen hat, mit einem Nicht-Isolator in der Monochromator-Einheit kollidiert, und/oder ein drittes Elektron, das emittiert wird, wenn das zweite Elektron erneut mit dem Nicht-Isolator, der Extraktionselektrode, der Anodenelektrode und/oder einer Innenwand der zweiten Vakuumkammer (105B) kollidiert, mit dem zweiten Isolator kollidiert.