DE112016000249T5 - Ladungsteilchenstrahl-vorrichtung und verfahren zum herstellen eines bauelements für die ladungsteilchenstrahl-vorrichtung - Google Patents

Ladungsteilchenstrahl-vorrichtung und verfahren zum herstellen eines bauelements für die ladungsteilchenstrahl-vorrichtung Download PDF

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Abstract

Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist, eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung bereitzustellen, welche infolge der Verwendung von Vanadiumglas-Beschichtungen eine hohe Leistungsfähigkeit aufweist, und ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelements für eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung bereitzustellen. Speziell wird eine ein Vakuum-Bauelement verwendende Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung bereitgestellt, welche dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Metallbehälter, dessen Innenraum evakuiert wird, um ein Hochvakuum zu bilden, und auf der Oberfläche auf der Innenraum-Seite des Metallbehälters gebildete Überzugsschichten (161, 162, 163) enthält, wobei die Überzugsschichten (161, 162, 163) vanadiumhaltiges Glas, das heißt, eine amorphe Substanz sind. Das Aufbringen von Vanadiumglas auf Wände eines Raums, in welchem ein Hochvakuum gebildet werden soll, zum Beispiel Wände in der Nähe einer Elektronenquelle, verringert eine Gasfreisetzung in der Nähe der Elektronenquelle, und der Gettereffekt der Überzugsschicht führt eine lokale Evakuierung herbei und ermöglicht die Bildung eines extremen Hochvakuums selbst in Räumen mit einer komplexen Struktur, ohne eine große Hochvakuumpumpe vorzusehen.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung und betrifft insbesondere eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, welche ein spannungführendes Element enthält, an welches eine Spannung, welche einen Ladungsteilchenstrahl aus einer Ladungsteilchenquelle und dergleichen ablenkt, fokussiert, extrahiert oder den Ladungsteilchenstrahl beschleunigt, angelegt wird, und ein Verfahren zum Herstellen der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung.
  • Stand der Technik
  • Eine durch ein Elektronenmikroskop dargestellte Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung ist eine Vorrichtung, welche einen aus einer Ladungsteilchenquelle emittierten Ladungsteilchenstrahl beschleunigt und welche eine Probe mit dem beschleunigten Strahl bestrahlt. Ein Rasterelektronenmikroskop ist zum Beispiel mit einer Extraktionselektrode zum Extrahieren eines Strahls aus einer Elektronenquelle, einer Beschleunigungselektrode zum Beschleunigen des durch die Extraktionselektrode extrahierten Strahls, einem Abtastdeflektor zum Abtasten der Probe mit dem Strahl, einem Aberrationskorrektor zum Korrigieren einer Aberration, einer elektrostatischen Linse und einem Korrektor zum Einstellen einer Bahn des Strahls dergestalt, dass dieser eine ideale optische Achse dieser optischen Vorrichtungen durchläuft, ausgestattet.
  • Diese optischen Vorrichtungen dienen zum Steuern des Strahls mittels eines durch Anlegen verschiedener Spannungen an mehrere verschiedene Elektroden erzeugten elektrischen Felds, und solche das elektrische Feld bildenden mehreren Elektroden müssen richtig isoliert sein, damit sie nicht leiten.
  • In Patentliteratur 1 ist eine einen leitenden Isolator für ein Beschleunigungsrohr verwendende Elektronenkanone offenbart. Bei Verwendung des leitenden Isolators für das Beschleunigungsrohr fließen durch Kollision eines Elektronenstrahls mit einer Oberfläche des Isolators erzeugte Ladungen an der Oberfläche des leitenden Isolators als ein elektrischer Strom, und deshalb kann eine Aufladung unterbunden werden. In Patentliteratur 2 ist ein aus einer leitenden und dennoch hochohmigen Keramik gebildeter elektronisch-optischer Objektivtubus offenbart. Da ein Röhrenkörper des Objektivtubus, insbesondere eine Innenröhre, hochohmig und leitend gemacht ist, kann ein Aufladungsbetrag zwischen Elektroden verringert werden. In Patentliteratur 3 wird ein Verfahren zum Unterbinden einer Aufladung eines elektrostatischen Deflektors in einer Elektronenstrahl-Bestrahlungsvorrichtung durch Abdecken einer Elektrodenoberfläche mit Vanadiumdioxid (VO2) erläutert. Ferner wird in Patentliteratur 4 ein elektrostatischer Deflektor, bei welchem ein Isolierelement wie ein Glassubstrat zwischen Elektroden eingefügt ist, erläutert. In Patentliteratur 5 wird ein elektrostatischer Deflektor in einer Ladungsteilchenstrahl-Bestrahlungsvorrichtung, welcher aus einem nichtmagnetische Oxidteilchen wie CaVO3 und anorganisches Glas enthaltenden Verbundwerkstoff gebildet ist, erläutert.
  • Druckschriftenverzeichnis
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanisches Patent Nr. 5023199 (entsprechendes US-Patent Nr. 880341-1 )
    • Patentliteratur 2: WO2003/107383 (entsprechendes US-Patent Nr. 7 193 221 )
    • Patentliteratur 3: Japanisches Patent Nr. 4083768
    • Patentliteratur 4: JP-Patentveröffentlichung (Kokai) 2000-268755
    • Patentliteratur 5: JP-Patentveröffentlichung (Kokai) 2001-223154
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Es ist erforderlich, dass ein Hochvakuum in einem Innern einer Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, welche ein Ladungsteilchenstrahl, Sekundärelektronen (SE) und Rückstreuelektronen (BSE), welche aus einer Probe emittiert werden, durchläuft beziehungsweise durchlaufen, gehalten wird. Das Hochvakuum muss insbesondere in der Nähe einer Ladungsteilchenquelle (Elektronenquelle und dergleichen) gehalten werden. Um einen Hochvakuum-Zustand zu schaffen, ist es normalerweise erforderlich, eine Vakuumevakuierung mittels einer außerhalb der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgesehenen Vakuumpumpe durchzuführen. Jedoch ist eine Struktur des Innern der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, in welcher mehrere optische Vorrichtungen angeordnet sind, kompliziert und ist es schwierig, einen Evakuierungsleitwert hoch einzustellen. Deshalb besteht beim Schaffen des Hochvakuum-Zustands mittels der außen installierten Vakuumpumpe eine Beschränkung.
  • Gemäß den in Patentliteratur 1 bis 3 offenbarten Verfahren ist es möglich, eine Aufladung, welche im Innern der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung auftreten kann, zu unterbinden, jedoch tragen diese Verfahren nicht zu einer Verbesserung eines Vakuumgrads bei. Ferner tragen das Isolierelement wie das Glassubstrat und der die nichtmagnetischen Oxidteilchen und anorganisches Glas enthaltende Verbundwerkstoff wie in Patentliteratur 4 und 5 offenbart ebenfalls nicht zu einer Verbesserung des Vakuumgrads bei.
  • Im Folgenden werden eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Elements für die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgeschlagen, wobei eine Aufgabe derselben ist, einen Vakuumgrad im Innern zu verbessern.
  • Problemlösung
  • Als ein Aspekt zum Erfüllen der obigen Aufgabe wird eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, enthaltend eine optische Vorrichtung, welche einen aus einer Ladungsteilchenquelle emittierten Ladungsteilchenstrahl einstellt, und einen Vakuumbehälter zum Bilden einer Vakuumatmosphäre in einem Weg, welchen der Ladungsteilchenstrahl durchläuft, vorgeschlagen, in welcher eine Innenwand indem Vakuumbehälter und/oder ein im Innern des Vakuumbehälters angeordnetes Element aus vanadiumhaltigem Glas gebildet ist.
  • Als ein weiterer Aspekt zum Erfüllen der obigen Aufgabe wird eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, enthaltend eine optische Vorrichtung, welche einen aus einer Ladungsteilchenquelle emittierten Ladungstellchenstrahl einstellt, und einen Vakuumbehälter zum Bilden einer Vakuumatmosphäre in einem Weg, welchen der Ladungsteilchenstrahl durchläuft, vorgeschlagen, in welcher ein im Innern des Vakuumbehälters angeordnetes Element mit einer vanadiumhaltigen Glasschicht beschichtet ist.
  • Als noch ein weiterer Aspekt zum Erfüllen der obigen Aufgabe wird ein Verfahren zum Herstellen eines Elements für eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, enthaltend den Schritt des Aufbringens einer vanadiumhaltigen Glasschicht auf eine Oberfläche eines Elements für die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, welches ein auf einer Vakuumraum-Seite der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung angeordnetes Element ist, vorgeschlagen.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Das vanadiumhaltige Glas kann ein Hochvakuum in einer Vakuumkammer realisieren, da eine Vakuumevakuierung dank dem Gettereffekt möglich ist. insbesondere wenn eine optische Vorrichtung und dergleichen der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung mit vanadiumhaltigem Glas beschichtet sind, kann das Hochvakuum auch in einem Teil mit einem niedrigen Evakuierungsleitwert mittels einer externen Vakuumpumpe realisiert werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Zeichnung, welche Grundzüge einer Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung zeigt.
  • 2 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zeigt, in welchem Vanadiumglas auf ein Verbindungselement für eine Anode einer Elektronenquelle, einen Vakuumbehälter zum Aufrechterhalten einer Vakuumatmosphäre in der Elektronenquelle aufgebracht ist.
  • Die 3 sind Zeichnungen, welche ein Beispiel zeigen, in welchem Vanadiumglas auf ein Verbindungselement für Elektroden eines Beschleunigungsrohrs, welches einen Elektronenstrahl beschleunigt, aufgebracht ist.
  • Die 4 sind Zeichnungen, welche ein Beispiel zeigen, in welchem Vanadiumglas auf Elektroden einer elektrostatischen Linse zum Fokussieren eines Elektronenstrahls und ein Verbindungselement (Stützelement) der Elektroden aufgebracht ist.
  • Die 5 sind Zeichnungen, welche ein Beispiel zeigen, in welchem Vanadiumglas auf ein Bauelement eines Aberrationskorrektors, welcher eine Aberration eines Elektronenstrahls korrigiert, aufgebracht ist.
  • 6 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zeigt, in welchem ein Teil einer Struktur um eine Elektronenquelle aus Vanadiumglas gebildet ist.
  • 7 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zeigt, in welchem ein Teil einer Struktur eines Probentischs zum Auflegen einer Probe aus Vanadiumglas gebildet ist.
  • Die 8 sind Zeichnungen, welche ein Beispiel zeigen, in welchem eine elektrostatische Linse unter Verwendung mehrerer Vanadiumarten mit verschiedenen Widerstandswerten konfiguriert ist.
  • 9 ist ein Schaubild, welches eine Beziehung zwischen der Temperatur und der Viskosität von Glas veranschaulicht.
  • 10 ist ein Schaubild einer Differenz-Thermoanalyse von Glas.
  • 11 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel einer ein aus einem Vanadiumglas enthaltenden Element gebildetes Verbindungselement zwischen einem keramischen Isolator und einer Elektrode enthaltenden Elektronenquelle zeigt.
  • 12 ist eine Schnittansicht eines aus einem Edelstahlwerkstoff gebildeten Vakuumbehälters.
  • 13 ist eine Schnittansicht, welche einen Zustand zeigt, in welchem eine innere Oberfläche eines aus einem Edelstahlwerkstoff gebildeten Vakuumbehälters mit Vanadiumglas beschichtet ist.
  • 14 ist ein Schaubild, welches Evakuierungskennlinien zeigt, welche Unterschiede zwischen dem Vorhandensein und dem Fehlen einer Vanadiumglas-Beschichtung auf einer Oberfläche eines Edelstahlwerkstoffs veranschaulichen.
  • 15 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zeigt, in welchem ein Teil einer Struktur um eine Elektronenquelle mit Vanadiumglas beschichtet ist.
  • 16 ist eine Zeichnung, welche Grundzüge eines Rasterelektronenmikroskops (einer Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung) mit einer Struktur, in welcher vanadiumhaltiges Glas verwendet wird, zeigt.
  • Beschreibung von Ausführungsformen
  • Innerhalb eines Elektronenmikroskops und dergleichen angeordnete optische Vorrichtungen müssen an den richtigen Positionen genau gebildet sein. Zum Beispiel sind eine elektrostatische Linse bildende Elektroden mit Öffnungen zum Durchlassen eines Elektronenstrahls versehen und müssen die Öffnungen bezüglich einer idealen optischen Achse des Elektronenstrahls achsensymmetrisch gebildet sein. Außerdem ist es notwendig, dass ein Abstand zwischen Elektroden an einer richtigen Position genau positioniert ist wie vorgesehen. Elektroden zum Bilden der Linse sind über ein Isolierelement wie einen Isolator an einer Vorrichtung wie dem Elektronenmikroskop installiert. Der Isolator ist aus einer Keramik und dergleichen mit starken Isoliereigenschaften gebildet, welche ein extrem hartes Element ist, und deshalb ist es im Vergleich zu weichen Elementen relativ schwierig, eine Verarbeitung durchzuführen. Außerdem ist es infolge der schwierigen Verarbeitung schwierig, die optischen Vorrichtungen mit hoher Genauigkeit an vorgegebenen Positionen zu positionieren.
  • Spezieller sind viele Isolatoren aus Keramikmischungen gebildet, welche schwer zu verarbeitende Werkstoffe sind, in welchen beim Sintern eine Größenänderung von ungefähr mehreren hundert μm auftritt. Wenn ein Isolator mit einem Metall verbunden wird, ist es zum Sicherstellen einer stabilen Positionsgenauigkeit ungeachtet der Temperatur erforderlich, diese über Elemente mit nahe beieinanderliegenden Wärmeausdehnungskoeffizienten sowohl in dem Isolator als auch in dem Metall zu verbinden, was eine Struktur verkompliziert. Wenn jeweilige Elemente durch Hartlöten verbunden werden, kommt es infolge einer Hochtemperatur-Erwärmung oder dergleichen an einer Endfläche eines Hartlotmaterials zu Verbindungsoberflächenrauhigkeit oder dergleichen, was eine unnötige elektrische Entladung oder die Erzeugung eines verunreinigenden Gases zur Folge haben kann Das Bilden des Isolators und des Deflektors aus einer leitenden Keramik oder das Bilden eines leitenden Films auf der Keramik ist in Patentliteratur 1 bis 3 erläutert, jedoch ist es wegen der obigen Umstände schwierig, den Isolator selbst mit hoher Genauigkeit zu bilden, und ist deshalb die Einführung eines Elements, welches mit höherer Genauigkeit gebildet werden kann, wünschenswert.
  • Im Folgenden werden eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Elements für die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgeschlagen, wobei eine Aufgabe derselben ist, auf der Grundlage einer Bildung mit hoher Genauigkeit eine hohe Leistung der Ladungsteilchenstrahl Vorrichtung zu realisieren.
  • Als ein Aspekt zum Erfüllen der obigen Aufgabe wird eine eine optische Vorrichtung, welche einen aus einer Ladungsteilchenquelle emittierten Ladungsteilchenstrahl verändert, und einen die optische Vorrichtung enthaltenden Vakuumbehälter enthaltende Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgeschlagen, in welcher die optische Vorrichtung eine Elektrode oder ein spannungführendes Element, welche beziehungsweise welches aus einem ersten vanadiumhaltigen Glas gebildet ist, enthält und ein Stützelement, welches das spannungführende Element stützt, und/oder der Vakuumbehälter aus einem zweiten vanadiumhaltigen Glas gebildet ist. Das heißt, eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, in welcher ein eine Innenwand eines Vakuumbehälters bildendes Element, welches in einem Vakuumraum positioniert ist und mit dem Vakuumraum in Kontakt steht, ein die optische Vorrichtung bildendes Element und in dem Vakuum angeordnete Elemente aus vanadiumhaltigem Glas gebildet sind.
  • Als ein weiterer Aspekt zum Erfüllen der obigen Aufgabe wird ein Verfahren zum Herstellen einer optischen Vorrichtung und eines Vakuumbehälters zum Einbau in eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung oder der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgeschlagen, bei welchem ein Verbindungselement für ein in der optischen Vorrichtung enthaltenes spannungführendes Element, welches einen Ladungsteilchenstrahl verändert, und/oder der Vakuumbehälter aus vanadiumhaltigem Glas gebildet sind/ist.
  • Gemäß der obigen Struktur und dem Verfahren ist es möglich, die Leistungsfähigkeit der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung auf der Grundlage einer Bildung der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung und von Elementen zum Bilden der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung mit hoher Genauigkeit zu verbessern.
  • In einer Struktur von Elektroden für einen elektrostatischen Deflektor, eine elektrostatische Linse und dergleichen, welche für Elektronenstrahl Vorrichtungen wie ein Elektronenmikroskop verwendet werden, wird eine Struktur eingeführt, in welcher zum elektrischen Trennen von Metallelektroden ein Isolator zwischen Elektroden eingefügt ist. Da es schwierig ist, den Isolator direkt mit der Metallelektrode zu verbinden, werden ein Verfahren zum Befestigen des Isolators mit Schrauben, ein Verfahren zum Schweißen des Isolators über Hartlötteile an die Metallelektrode und dergleichen verwendet. Überdies kommt es zu einer Aufladung, wenn der Isolator mit dem Elektronenstrahl bestrahlt wird, und ist es erforderlich, einen isolierenden Teil abzuschirmen oder eine komplizierte Struktur einzuführen, damit der Elektronenstrahl diesen nicht erreicht.
  • Unten erläuterte Ausführungsformen betreffen eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung wie ein Elektronenmikroskop, optische Vorrichtungen, welche einen Ladungsteilchenstrahl innerhalb der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung einstellen und verändern, und ein Verfahren zum Herstellen dieser Vorrichtungen, welche dadurch gekennzeichnet sind, dass vanadiumhaltiges Glas zur Zeit des Befestigens, Abstützens und Verbindens Vanadiumglas enthaltender Metallelektroden oder spannungführender Elemente als ein Isolator verwendet wird oder auf die Elemente aufgebracht wird.
  • Das vanadiumhaltige Glas ist eine sich hinsichtlich einer Kristallisation von Vanadium unterscheidende amorphe Substanz. Das vanadiumhaltige Glas ist weich und fließt bei einer niedrigen Temperatur und weist eine hohe Luftdichtheit (keine Gasdurchlässigkeit) auf, und überdies lässt sich sein spezifischer Widerstand steuern. Ferner kann ein Erweichungspunkt durch Verändern eines Zusammensetzungsverhältnisses enthaltener Stoffe in einem Bereich von 300 bis 700°C gesteuert werden und kann das Glas als ein Verbindungsmaterial für „Metall an Metall” und „Metall an Isolator” verwendet werden. Dank der guten Verarbeitbarkeit kann eine Verarbeitungsgenauigkeit, welche derjenigen von Metall gleichkommt, erzielt werden und kann außerdem der spezifische Widerstand innerhalb eines Bereichs von 106 bis 1013 Ωcm gesteuert werden.
  • Überdies ist in einem Randbereich einer Elektronenquelle ein Ultrahochvakuum erforderlich, um Eigenschaften der Elektronenquelle zu stabilisieren und die Lebensdauer zu verlängern. Aufgrund des Kenntnisstands war bekannt, dass es wichtig ist, zum Stabilisieren der Emission von Elektronen aus der Elektronenquelle den Vakuumgrad zu verbessern. Obwohl bestätigt wurde, dass Wirkungen einer verdampfungsfreien Getterpumpe (NEG) und dergleichen den Vakuumgrad verbessern, war es bei einer komplizierten Struktur einer Elektronenkanone schwierig, eine lokale Evakuierung zu erreichen.
  • Die Struktur in dem Randbereich der Elektronenquelle des Elektronenmikroskops ist kompliziert, und zum Durchführen einer lokalen Evakuierung mit einem hohen Vakuumgrad ist eine große Hochvakuumpumpe erforderlich. Jedoch gibt es keinen Platz zum Einbauen der großen Hochvakuumpumpe und ist die Struktur in dem Randbereich der Elektronenquelle kompliziert, und deshalb ist es schwierig, einen Evakuierungsleitwert hoch einzustellen. Demgemäß besteht, auch wenn die große Hochvakuumpumpe eingebaut ist, infolgedessen eine Beschränkung der praktischen Evakuierungsfähigkeit. Dann, in der unten erläuterten Ausführungsform, eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Elements für die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, wobei eine Aufgabe derselben ist, auf der Grundlage einer Vanadiumglas-Beschichtung eine Verbesserung der Leistungsfähigkeit der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung zu realisieren.
  • Als ein Aspekt zum Erfüllen der obigen Aufgabe wird eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgeschlagen, welche einen Vakuumbehälter, dessen Innenraum evakuiert wird, um ein Hochvakuum zu bilden, und auf der Oberfläche des Vakuumbehälters auf der Innenraumseite gebildete Überzugsschichten, wobei die Überzugsschichten vanadiumhaltiges Glas, nämlich eine amorphe Substanz, sind, enthält.
  • Ein Raum, in welchem ein Hochvakuum gebildet werden soll, zum Beispiel Wände in einem Randbereich der Elektronenquelle, ist mit Vanadiumglas beschichtet, wodurch eine Gasfreisetzung in dem Randbereich der Elektronenquelle verringert wird und durch den Gettereffekt der Überzugsschichten eine lokale Evakuierung erreicht wird, was auch in Räumen mit einer komplizierten Struktur das Realisieren des Ultrahochvakuums ermöglicht, ohne eine große Hochvakuumpumpe. vorzusehen. Unten erläuterte Ausführungsformen betreffen eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung wie ein Elektronenmikroskop, ein Vakuumelement, welches fähig ist, die Gasfreisetzung zu verringern und eine lokale Evakuierung in dem Randbereich der Elektronenquelle innerhalb der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung durchzuführen, und ein Verfahren zum Herstellen des obigen, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass vanadiumhaltiges Glas auf Elemente wie Metall und Isolatoren aufgebracht wird.
  • Gemäß der obigen Struktur und dem obigen Verfahren ist es möglich, die Leistungsfähigkeit der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung auf der Grundlage einer Verbesserung der Funktionen der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung und der die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung bildenden Elemente zu verbessern. Durch Verwendung von Vanadiumglas kann ein lokales Hochvakuum realisiert werden, ohne das Risiko einer elektrischen Entladung zu erhöhen.
  • Überdies wird vanadiumhaltiges Glas als ein Beschichtungswerkstoff für das Metall und den Isolator verwendet, wodurch man eine Struktur erhält, in welcher die Gasfreisetzung verringert und ein Hochvakuum aufrechterhalten werden kann. Ferner wird der spezifische Widerstand von Vanadiumglas in geeigneter Weise gesteuert, wodurch das Auftreten einer durch Kollision von Elektronen und dergleichen verursachten Aufladung und dergleichen unterbunden wird, was eine Verringerung von Auswirkungen der Aufladung auf die Bahn eines Strahls und eine Verringerung der Möglichkeit, dass ein dielektrischer Durchschlag und dergleichen aufgrund einer elektrischen Entladung auftreten, ermöglicht. Insbesondere kann auch in einem Teil mit einer komplizierten Struktur, in welchem der Evakuierungsleitwert niedrig ist, eine beschichtete Oberfläche, welche den Gettereffekt aufweist, so angebracht sein, dass sie dem Vakuumraum zugewandt ist, und ist es deshalb möglich, das Hochvakuum auch in optischen Systemen mit einer komplizierten inneren Struktur zu realisieren.
  • Das vanadiumhaltige Glas ist eine sich hinsichtlich einer Kristallisation von Vanadium unterscheidende amorphe Substanz, welche weich ist und bei einer niedrigen Temperatur fließt und eine hohe Luftdichtheit (keine Gasdurchlässigkeit) aufweist, und überdies lässt sich sein spezifischer Widerstand steuern. Ferner ist das vanadiumhaltige Glas ein amorpher, einheitlicher Einzelwerkstoff, dessen Hauptbestandteil (höchstes Verhältnis enthaltener Bestandteile) Vanadium ist. Der Erweichungspunkt kann durch Verändern des Zusammensetzungsverhältnisses enthaltener Stoffe in einem Bereich von 200 bis 700°C gesteuert werden, und das Glas kann als ein Beschichtungswerkstoff für Metall und Isolatoren verwendet werden. Es ist erforderlich, dass ein Wärmeausdehnungskoeffizient des Glases, wenn dieses als der Beschichtungswerkstoff verwendet wird, denjenigen des Metalls und der Isolatoren entspricht. Im Allgemeinen wird bevorzugt Glas mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, welcher zehn oder zwanzig Prozent kleiner als ein Wärmeausdehnungskoeffizient eines zu beschichtenden Elements ist, verwendet. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des Vanadiumglases lässt sich in einem Bereich von 4 bis 20 ppm einstellen. Werkstoffe von Elementen sind Edelstahl, Titan, Aluminium, Kupfer, Gold, Silber, Nickel, Kobalt, Phosphorbronze, Gusseisen, weichmagnetische Werkstoffe (Permendur, Tough Bahn, Eisen und dergleichen), Kapton, Keramik (Glas, Aluminiumoxid, Zirconiumdioxid, Aluminiumnitrid, Siliciumcarbid, Siliciumnitrid, Forsterit, Steatit, Cordierit, Ferrit, Mullit, Sialon, Bariumtitanat, Blei-Zirkonat-Titanat, bearbeitbare Keramik und dergleichen), thermoplastisches Harz, wärmehärtbares Harz und dergleichen.
  • 9 ist ein Schaubild, welches den Zusammenhang von Temperatur und Viskosität von Glas veranschaulicht. 10 ist ein Schaubild, welches eine Differenz-Thermoanalyse von Glas veranschaulicht. In Glas nimmt die Viskosität bei steigender Temperatur ab. Eine Temperatur, bei welcher Glas sich in eine unterkühlte Flüssigkeit verwandelt, ist ein Übergangspunkt (Tg), ein Punkt, an welchem die Ausdehnung von Glas endet, ist eine Fließgrenze (Mg), eine Temperatur, bei welcher Glas zu erweichen beginnt, ist ein Erweichungspunkt (Ts), eine Temperatur, bei welcher Glas ein Sinterkörper wird, ist ein Sinterpunkt (Tsint), eine Temperatur, bei welcher Glas zu schmelzen beginnt, ist ein Pourpoint (Tf), und eine zum Formen von Glas geeignete Temperatur (Temperatur, bei welcher die Viskosität 1E + 4 dPas beträgt) ist ein Verarbeitungspunkt. Der Übergangspunkt und der Erweichungspunkt sind zum Beispiel 535°C, 655°C und dergleichen. Wenn vanadiumhaltiges Glas vom Erweichungspunkt auf den Verarbeitungspunkt erwärmt wird, kann das Glas als ein Verbindungsmaterial, ein Beschichtungswerkstoff oder ein Füllstoff zum Füllen winziger konkaver Teile und dergleichen innerhalb des Vakuumbehälters verwendet werden.
  • Wenn vanadiumhaltiges Glas als das Verbindungsmaterial für „Metall an Metall” und „Metall an Isolator” verwendet wird, können im Innern der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung installierte optische Vorrichtungen gebildet werden, ohne Befestigungen durch Schrauben, Hartlöten und dergleichen zu realisieren. Überdies weist das Glas eine hervorragende Verarbeitbarkeit auf, kann eine hohe Positionsgenauigkeit erreicht werden und können infolgedessen optische Vorrichtungen und die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung mit hoher Leistung bereitgestellt werden. Ferner wird der spezifische Widerstand von Vanadiumglas in geeigneter Weise gesteuert, wodurch das Auftreten einer durch Kollision von Elektronen und dergleichen verursachten Aufladung und dergleichen unterbunden wird, was eine Verringerung von Auswirkungen der Aufladung auf die Bahn eines Strahls und eine Verringerung der Möglichkeit, dass ein dielektrischer Durchschlag und dergleichen aufgrund einer elektrischen Entladung auftreten, ermöglicht.
  • Als ein den Vakuumbehälter bildender Isolierwerkstoff wird vanadiumhaltiges Glas verwendet, welches eine hervorragende Verarbeitbarkeit bei einem niedrigen Erweichungspunkt aufweist und das Steuern eines Durchgangswiderstandswerts in einem willkürlichen Bereich gestattet. Das vanadiumhaltige Glas kann seinen Erweichungspunkt und seinen Wärmeausdehnungskoeffizienten durch Verändern des Zusammensetzungsverhältnisses enthaltener Stoffe an Eigenschaften eines Verbindungselements anpassen, und deshalb kann das Glas als ein Verbindungsmaterial fungieren und kann es bei gleichzeitigem Aufrechterhalten einer hohen Luftdichtheit des vanadiumhaltigen Glases selbst mit dem Metall und anderen Isolatoren verbunden werden.
  • Überdies kann dank der hervorragenden Verarbeitbarkeit eine Struktur hergestellt werden, ohne eine Elektrodenstruktur zusammenzubauen oder zu schweißen, indem eine einstückige Struktur mit einem Metall gebildet und eine Schneidbearbeitung an der Struktur durchgeführt wird.
  • Ferner kann der Widerstandswert gesteuert werden, und deshalb kann eine Aufladung verhindert werden, selbst wenn Elektronen und dergleichen an der Oberfläche der Struktur anhaften.
  • Gemäß unten erläuterten Ausführungsformen kann eine Elektrodenstruktur mit hoher Positionsgenauigkeit, welche fähig ist, eine Aufladung zu verhindern, geschaffen werden. Überdies kann ein Vakuumbehälter mit einer hohen Luftdichtheit geschaffen werden.
  • Im Folgenden werden ein vanadiumhaltiges Glas als einen Bestandteil enthaltendes Rasterelektronenmikroskop und jeweilige Bestandteile anhand der Zeichnungen ausführlich erläutert. In den folgenden Ausführungsformen erfolgt die Erläuterung anhand des Rasterelektronenmikroskops, jedoch können die vorliegenden Ausführungsformen auch auf andere Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtungen angewendet werden.
  • Da das Vanadiumglas dank dem Gettereffekt eine Vakuumevakuierung durchführen kann, kann ein Hochvakuum realisiert werden, indem das Glas nicht nur als eine jeweilige Teile des Elektronenmikroskops, welche einem Vakuumraum zugewandt sind, bildende Struktur, sondern auch als ein Beschichtungswerkstoff zum Beschichten der Struktur verwendet wird.
  • 1 ist eine Zeichnung, welche Grundzüge eines Rasterelektronenmikroskops (einer Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung) zeigt. Ein durch eine zwischen der Elektronenquelle 106 und einer ersten Anode 102 angelegte Extraktionsspannung V1 aus einer Elektronenquelle 106 emittierter Primärelektronenstrahl 107 läuft weiter zu einem Elektronenmikroskop-Objektivtubus 114 in einer anschließenden Stufe, wobei er durch eine zwischen der Elektronenquelle 106 und einer zweiten Anode 104 angelegte Spannung Vacc beschleunigt wird.
  • Die Extraktionsspannung V1 wird durch eine Extraktionsspannungs-Steuerschaltung 151 gesteuert, und die Beschleunigungsspannung Vacc wird durch eine Beschleunigungsspannungs-Steuerschaltung 152 gesteuert.
  • Der Primärelektronenstrahl 107 wird durch eine durch eine Steuerschaltung 153 für die erste Fokussierlinse gesteuerte erste Fokussierlinse 113 fokussiert. Bei dem Primärelektronenstrahl 107 wird ein Probenbestrahlungsstrom des Elektronenstrahls durch eine Objektivblende 116 gesteuert. Eine Ausrichtvorrichtung 154 zum Einstellen der Elektronenstrahl-Mittelachse ist dafür vorgesehen, die Mitte des Elektronenstrahls durch eine Blendemitte der Objektivblende 116 verlaufen zu lassen, und ein Deflektor 115 zum Einstellen der Elektronenstrahlmitte ist zum Durchführen einer Abtastung mit dem Elektronenstrahl an der Objektivblende 116 vorgesehen.
  • Ferner wird der Strahl, nachdem eine Strahlform des Primärelektronenstrahls 107 durch einen Aberrationskorrektor 120 korrigiert wurde, durch eine Objektivlinse 119 so fokussiert, dass er dünn ist, und wird mittels eines oberen Deflektors 117 und eines unteren Deflektors 118 eine zweidimensionales Abtastung an einer Probe 121 durchgeführt. Die Probe 121 ist auf einem Probentisch 122 angeordnet, welcher in den Richtungen XYZ angetrieben und durch einen Bremsspannungs-Steuermechanismus 160 gesteuert wird.
  • Signalelektronen 123 wie reflektierte Elektronen und Sekundärelektronen werden von Bestrahlungspunkten des Primärelektronenstrahls 107 an der Probe 121 emittiert. Die Signalelektronen 123 werden mittels eines Detektors 124 erfasst, und ein vergrößertes Bild der Probe 121 lässt sich durch einen Signalverarbeitungsmechanismus 159 mittels eines nicht gezeigten Anzeigeverfahrens als ein Beobachtungsbild erzielen.
  • Ausführungsform 1
  • In der oben erläuterten Vorrichtungskonfiguration wird ein Beispiel erläutert, in welchem vanadiumhaltiges Glas auf isolierende Teile von Elektroden und einen Vakuumbehälter aufgebracht ist. 2 ist eine schematische Zeichnung einer Struktur, in welcher das vanadiumhaltige Glas für Isolatoren in dem Randbereich einer Elektronenquelle und den Vakuumbehälter verwendet wird.
  • Die Beschleunigungsspannung Vacc, welche den aus der Elektronenquelle 106 emittierten Primärelektronenstrahl 107 beschleunigt, ist zwischen der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104 angelegt. Das vanadiumhaltige Glas wird als ein Isolator 180, welcher zwischen der ersten Anode 102 und der zweite Anode 104 elektrisch isoliert, verwendet.
  • Eine Vakuumatmosphäre wird in einem Bereich, welchen der Primärelektronenstrahl 107 durchläuft, dessen Außenseite von der Luft umgeben ist, geschaffen. Der Isolator 180 wird außerdem als ein Teil des Vakuumbehälters verwendet.
  • Die Größe des als der Isolator 180 verwendeten vanadiumhaltigen Glases wird auf die folgende Weise bestimmt. Der Primärelektronenstrahl 107 kollidiert mit Elektroden wie der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104, und Sekundärelektronen 108 und 109, welche sogenannte reflektierte Elektronen und Streuelektronen sind, werden erzeugt. Die Sekundärelektronen 108 und 109 bleiben an dem Isolator 180 haften und sammeln sich an, so dass sie eine Aufladung bewirken.
  • Um die Aufladung zu verhindern, ist es erforderlich, eine Bestrahlungsdosis von zum Beispiel ungefähr mehreren μA des Elektronenstrahls an einer Wandoberfläche des Isolators 180 auf der Seite der Vakuumatmosphäre fließen zu lassen. Eine an die erste Anode und die zweite Anode angelegte Spannung ist Vacc-V1 und beträgt normalerweise minus mehrere kV bis mehrere zehn kV.
  • Ein Widerstandswert, welcher das obige erfüllt, beträgt ungefähr 1011 Ω, und dieser Widerstandswert kann realisiert werden, wenn eine Form mit einem Außendurchmesser von 100 mm, einem Innendurchmesser von 80 mm und einer Höhe von 100 mm aus vanadiumhaltigem Glas mit einem spezifischen Widerstand von 109 Ωcm hergestellt wird. Ein üblicher Wert der dielektrischen Durchschlagfestigkeit von Luft ist 3 kV/mm, und ein zum Verhindern einer elektrischen Entladung auf der Außenseite ausreichender Abstand kann sichergestellt werden. Die Größe des als der Isolator 180 verwendeten vanadiumhaltigen Glases ist nicht besonders beschränkt, solange der Widerstandswert zum Verhindern einer Aufladung und der Abstand ohne Risiko einer elektrischen Entladung sichergestellt sind.
  • Das vanadiumhaltige Glas hat einen niedrigen Erweichungspunkt und kann direkt mit der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104 verbunden werden. Das Verbinden erfolgt mittels verschiedener Verbindungsverfahren durch Erwärmen einschließlich eines Verfahrens, welches zur Zeit des Verbindens einen Laser verwendet.
  • Das Steuern des Widerstandswerts in anderen Isolatoren als dem vanadiumhaltigen Glas ist schwierig, und es ist erforderlich, durch Herstellen von Formen der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104 in komplizierten Strukturen oder durch Einfügen eines Abschirmmaterials vor dem Isolator, damit die Sekundärelektronen 108 und 109 nicht emittiert werden, Vorkehrungen zum Verhindern einer Aufladung zu treffen. Außerdem lassen sich die Isolatoren nicht direkt mit Metall verbinden und ist es in Fällen von Keramik erforderlich, Silberloten zwischen Kovar und einer Keramik, welche nah beieinanderliegende Wärmeausdehnungskoeffizienten haben, durchzuführen und Schweißen zwischen Kovar und Metall durchzuführen, um den Vakuumbehälter herzustellen. Jedoch können Werkstoffe wie Silberlot oder Kovar Faktoren für das Freisetzen eines verunreinigenden Gases sein und kann deshalb der zum Aufrechterhalten eines Hochvakuums fähige Vakuumbehälter gemäß der die obige Struktur nicht verwendenden Ausführungsform vorgesehen sein. Ferner ist ein großflächig mit dem Vakuumraum in Kontakt stehender Isolator aus dem Vanadiumglas gebildet, wodurch dank dem Gettereffekt das Hochvakuum realisiert wird.
  • Ausführungsform 2
  • Die 3 sind schematische Ansichten einer Struktur, welche vanadiumhaltiges Glas für ein Beschleunigungsrohr verwendet. In dem Beschleunigungsrohr sind in dem Fall des Elektronenmikroskops mehrere Elektroden über Isolatoren aufeinandergestapelt. Der Elektronenstrahl wird auf eine mehrstufige Weise durch an jeweilige Elektroden angelegte Spannungen beschleunigt. Ein solches Beschleunigungsrohr wird für ein stark beschleunigendes Elektronenmikroskop wie vor allem ein Transmissions-Elektronenmikroskop, welches den Elektronenstrahl zum Beispiel auf mehrere 100 keV beschleunigt, verwendet.
  • In einem kein vanadiumhaltiges Glas verwendenden Beschleunigungsrohr werden Isolatoren wie Glas oder Keramik verwendet. Wenn der Primärelektronenstrahl 107 oder die Sekundärelektronen 108 und 109, welche durch den Primärelektronenstrahl 107 erzeugte sogenannte reflektierte Elektronen und Streuelektronen sind, kollidieren, sammeln sich Elektronen an der Oberfläche des Isolators an, was eine Aufladung bewirkt. Wenn es zu einer Aufladung kommt, ändert sich eine Potentialverteilung des Beschleunigungsrohrs und ändert sich eine Bahn des Primärelektronenstrahls 107 und tritt dann zum Zeitpunkt der Beobachtung ein Phänomen auf, bei welchem der Strahl schwankt. Um das Aufladungsphänomen zu verhindern, ist es erforderlich, Beschleunigungselektroden in einer komplizierten Struktur in dem das vanadiumhaltige Glas nicht verwendenden Beschleunigungsrohr so zu bilden, dass der Primärelektronenstrahl 107 und die Sekundärelektronen 108 und 109 nicht direkt mit dem Isolator in Kontakt kommen. Nicht nur verkomplizieren solche Beschleunigungselektroden die Herstellung, sondern ist auch ein Potentialgradient auf der Mittelachse nicht streng konstant, wenn das Beschleunigungsrohr montiert ist, und nimmt eine Aberration des Primärelektronenstrahls 107 zu. Um den Potentialgradienten konstant zu machen, sind Widerstände von mehreren GΩ (Ableitwiderstände) zwischen jeweilige Elektroden geschaltet und wird der Elektronenstrahl bei gleichzeitiger Verringerung von Effekten einer elektrostatischen Linse beschleunigt.
  • 3(a) zeigt ein Beispiel, in welchem vanadiumhaltiges Glas in der ersten, dritten und fünften Stufe (Gläser 201, 203 und 205) in 3(b) eines Beschleunigungsrohrs 207 verwendet wird. Hier weist das für das Beschleunigungsrohr verwendete vanadiumhaltige Glas eine Eigenschaft auf, dass es den Widerstand insbesondere an einer inneren Oberfläche verringert. Ein konkreter Widerstandswert liegt in einem Bereich von 108 bis 1010 Ω. Wenn das vanadiumhaltige Glas verwendet wird, fließen durch Kollision von Elektronen mit der inneren Oberfläche erzeugte Ladungen als ein elektrischer Strom an der Oberfläche, und deshalb kann eine Aufladung verhindert werden. Demgemäß kann die Form der Beschleunigungselektroden in jeweiligen Stufen in einer einfachen Struktur, welche sich von einem aus einer Keramik oder dergleichen gebildete Isolatoren verwendenden Beschleunigungsrohr unterscheidet, gebildet sein.
  • Überdies ist es auch möglich, durch Abstimmen für jeweilige Stufen verwendeter Widerstände vanadiumhaltiger Gläser auf die gleichen Werten wie diejenigen der Ableitwiderstände ein die Ableitwiderstände nicht verwendendes Beschleunigungsrohr vorzusehen. Ferner lässt sich durch Ändern der Länge oder des Widerstandswerts von vanadiumhaltigem Glas entsprechend dem Abstand zwischen Beschleunigungselektroden und der Form der Beschleunigungselektroden ein konstantes elektrisches Feld erzielen.
  • Außerdem weist das vanadiumhaltige Glas einen niedrigen Erweichungspunkt und eine gute Verarbeitbarkeit auf. Demgemäß werden bei der Herstellung des Beschleunigungsrohrs säulenförmige vanadiumhaltige Gläser 201, 203 und 205 und Beschleunigungselektroden 202, 204 aufeinandergestapelt wie in 3(b) gezeigt und werden die vanadiumhaltigen Gläser verbunden. Anschließend wird eine einstückige Struktur 206 wie in 3(c) gezeigt geschnitten und verarbeitet, wodurch eine Endform fertiggestellt wird. Da gemäß dem obigen Montageprozesse wegfallen und Arbeiten wie Schrauben und Schweißen nicht erforderlich sind, kann das Beschleunigungsrohr mit hoher Positionsgenauigkeit wie Konzentrizität gebildet werden. Deshalb kann eine durch einen Montagefehler verursachte Bahnstörung des Primärelektronenstrahls 107 verhindert werden und kann die Aberration verringert werden. Ferner wird die Anzahl von Teilen verringert, wodurch Faktoren für das Freisetzen eines verunreinigenden Gases verringert werden und der Vakuumgrad verbessert wird.
  • Es ist auch möglich, auf die gleiche Weise eine elektrostatische Linse zu bilden. Spezieller kann die elektrostatische Linse unter Verwendung der Elemente 201, 203 und 205 als Elektroden und unter Verwendung der Elemente 202 und 204 als aus vanadiumhaltigem Glas gebildete Isolierelemente aufgebaut sein.
  • Ausführungsform 3
  • Die 4 sind schematische Ansichten einer Struktur, in welcher vanadiumhaltiges Glas für die elektrostatische Linse verwendet wird. Elektronenlinsen werden zum Konvergieren des Primärelektronenstrahls 107 verwendet, und eine elektrostatische Linse wird als eine der Elektronenlinsen verwendet. Die elektrostatische Linse hat eine Struktur, in welcher Elektroden mit verschiedenen Potentialen koaxial aufeinandergestapelt sind.
  • In der einen aus Keramik und dergleichen gebildeten Isolator als einen Bestandteil enthaltenden elektrostatischen Linse sind Elektroden durch den Isolator elektrisch voneinander isoliert. Demgemäß werden, wenn der Primärelektronenstrahl 107 oder Sekundärelektronen, welche durch den Primärelektronenstrahl 107 erzeugte sogenannte reflektierte Elektronen und Streuelektronen sind, mit dem Isolator kollidiert beziehungsweise kollidieren, Elektronen an der Oberfläche des Isolators angesammelt und kommt es zu einer Aufladung. Bei Auftreten einer Aufladung ändert sich eine Potentialverteilung der elektrostatischen Linse und ändert sich eine Bahn des Primärelektronenstrahls 107 und tritt dann zum Zeitpunkt der Beobachtung ein Phänomen auf, bei welchem der Strahl schwankt.
  • Um das Aufladungsphänomen zu verhindern, ist es erforderlich, Elektroden in einer komplizierten Struktur so zu bilden, dass der Primärelektronenstrahl 107 oder die Sekundärelektronen nicht direkt mit dem Isolator in Kontakt kommt beziehungsweise kommen. Jedoch nicht nur verkomplizieren solche Elektroden die Herstellung, sondern kann auch ein gewünschtes elektrisches Feld nicht gebildet werden, wenn die elektrostatische Linse montiert ist, und nimmt auch eine Aberration des Primärelektronenstrahls 107 zu.
  • Andererseits weist vanadiumhaltiges Glas einen niedrigen Erweichungspunkt und eine gute Verarbeitbarkeit auf. In der vorliegenden Ausführungsform werden ein röhrenförmiges vanadiumhaltiges Glas 352, welches ein Isolierelement sein soll, und ein säulenförmiges vanadiumhaltiges Glas 351 mit einem niedrigen Widerstand, welches ein spannungführendes Element wie eine Elektrode sein soll, wie in 4(b) gezeigt hergestellt, welche durch Durchführen einer Schneidbearbeitung und dergleichen an dem Element 351 in eine Form wie in 4(a) gezeigt gebracht werden. Da das Vanadiumglas einen Widerstandswert in einem als ein alternatives Element der Elektrode verwendbaren Grad liefern kann, wird in der vorliegenden Ausführungsform ein Beispiel, in welchem sowohl das Isolierelement als auch das spannungführende Element aus vanadiumhaltigem Glas gebildet ist, erläutert.
  • Die 4(a) sind Ansichten, welche eine unter Verwendung von vanadiumhaltigem Glas gebildete elektrostatische Linse zeigen. Die elektrostatische Linse ist durch ein aus einem zweiten Vanadiumhaltigen Glas gebildetes Isolierelement 354 und aus einem ersten vanadiumhaltigen Glas gebildete spannungführende Elemente 356, 358 und 360 konfiguriert. Das Isolierelement 354 ist mit Durchführungen 355, 357 und 359 zum Durchführen einer Zuleitung, an welche bezüglich der spannungführenden Elemente 356, 358 beziehungsweise 360 eine Spannung angelegt ist, versehen.
  • In der vorliegenden Ausführungsform werden die säulenförmigen vanadiumhaltigen Gläser und Elektroden aufeinandergestapelt und werden die vanadiumhaltigen Gläser verbunden und wird dann eine durch das Verbinden geschaffene einstückige Struktur geschnitten und verarbeitet, um eine Endform zum Herstellen der elektrostatischen Linse fertigzustellen.
  • Da gemäß dem obigen Montageprozesse wegfallen und Arbeiten wie Schrauben und Schweißen nicht erforderlich sind, kann die elektrostatische Linse mit hoher Positionsgenauigkeit einschließlich Konzentrizität gebildet werden. Deshalb kann eine durch einen Montagefehler verursachte Bahnstörung des Primärelektronenstrahls 107 verhindert werden und kann die Aberration verringert werden. Ferner wird die Anzahl von Teilen verringert, wodurch Faktoren für das Freisetzen eines verunreinigenden Gases verringert werden und der Vakuumgrad verbessert wird. Die Form und der Widerstandswert der elektrostatischen Linse werden nicht immer in die gleiche Form und auf den gleichen Widerstandswert gebracht, und eine Form eines elektrischen Felds kann durch Ändern der Länge oder des spezifischen Widerstands vanadiumhaltiger Gläser entsprechend dem Abstand zwischen Elektroden und der Form der Elektroden so gesteuert werden, dass eine gewünschte Linsenwirkung eintritt.
  • Als ein weiteres Herstellungsverfahren werden ein zylindrisches vanadiumhaltiges Glas und eine säulenförmige Elektrode zusammengesetzt und wird das vanadiumhaltige Glas verbunden. Anschließend wird eine in 4(c) gezeigte einstückige Struktur 353 bearbeitet, um dadurch eine Endform fertigzustellen. Eine Verdrahtung zum Liefern von Potentialen kann auf einer Seitenfläche verarbeitet werden, und außerdem ist es vorzuziehen, dass die Verdrahtung vorher in Grenzflächen geteilter zylindrischer vanadiumhaltiger Gläser eingebettet wird und dass die vanadiumhaltigen Gläser miteinander verbunden werden.
  • Ausführungsform 4
  • Die 5 sind schematische Ansichten einer Struktur, in welcher vanadiumhaltiges Glas für einen Aberrationskorrektor verwendet wird. Ein Magnetfeld oder ein elektrisches Feld verwendende Aberrationskorrektoren (Multipol) werden zum Korrigieren einer Aberration des Primärelektronenstrahls 107 verwendet, und als einer der Aberrationskorrektoren wird ein elektrostatischer Aberrationskorrektor verwendet. Der elektrostatische Aberrationskorrektor steuert eine Strahlform des Primärelektronenstrahls 107, indem er Elektroden, welche radial angeordnet sind, ein anderes Potential gibt.
  • Der einen aus einer Keramik oder dergleichen gebildeten Isolator verwendende elektrostatische Aberrationskorrektor isoliert Elektroden mittels des aus Keramik oder dergleichen gebildeten Isolators elektrisch. Demgemäß kann es durch Anhaften des Primärelektronenstrahls 107 oder von Sekundärelektronen wie reflektierten Elektronen oder Streuelektronen zu einer Aufladung kommen. Wenn es zu einer Aufladung kommt, ändert sich eine Potentialverteilung zwischen Elektroden und wird eine Bahn des Primärelektronenstrahls 107 von einer gewünschten Bahn abgelenkt und tritt dann zum Zeitpunkt der Beobachtung ein Phänomen auf, bei welchem der Strahl schwankt. Um das Aufladungsphänomen zu verhindern, ist es erforderlich, Elektroden in einer komplizierten Struktur so zu bilden, dass der Primärelektronenstrahl 107 oder die Sekundärelektronen nicht direkt mit dem Isolator in Kontakt kommt beziehungsweise kommen.
  • Die vorliegende Ausführungsform betrifft einen Aberrationskorrektor, welcher mit einer relativ einfachen Struktur leicht zu verarbeiten ist. Die 5 zeigen einen elektrostatischen Oktupol-Aberrationskorrektor, welcher vanadiumhaltiges Glas für Isolatoren von Elektroden verwendet.
  • Vanadiumhaltiges Glas weist einen niedrigen Erweichungspunkt und eine gute Verarbeitbarkeit auf. Demgemäß werden zunächst ein zylindrisches vanadiumhaltiges Glas 402 und eine säulenförmige Elektrode 401 zusammengesetzt wie in 5(b) gezeigt und werden beide miteinander verbunden, um den elektrostatischen Aberrationskorrektor herzustellen. Anschließend wird eine in 5(b) gezeigte einstückige Struktur 403 geschnitten und verarbeitet, um dadurch eine Endform fertigzustellen. Da gemäß dem obigen Montageprozesse wegfallen und Arbeiten wie Schrauben und Schweißen nicht erforderlich sind, kann der elektrostatische Aberrationskorrektor mit hoher Positionsgenauigkeit einschließlich Konzentrizität gebildet werden. Deshalb kann eine durch einen Montagefehler verursachte Bahnstörung des Primärelektronenstrahls 107 verhindert werden und kann die Aberration verringert werden. Ferner wird die Anzahl von Teilen verringert, wodurch Faktoren für das Freisetzen eines verunreinigenden Gases verringert werden und der Vakuumgrad verbessert wird. Eine Verdrahtung zum Liefern von Potentialen kann auf einer Seitenfläche verarbeitet werden, und außerdem ist es vorzuziehen, einen Korrektor zu verwenden, in welchem die Verdrahtung vorher in Grenzflächen geteilter zylindrischer vanadiumhaltiger Gläser eingebettet wird und die vanadiumhaltigen Gläser miteinander verbunden werden.
  • Ein elektrostatischer Deflektor hat ebenso die gleiche Struktur wie der elektrostatische Aberrationskorrektor und kann auf die gleiche Weise wie der elektrostatische Aberrationskorrektor hergestellt werden.
  • Ein elektrostatischer Aberrationskorrektor wie in 5(a) gezeigt enthält acht Elektroden 404, 405, 406, 407, 408, 409, 410 und 411 und ein röhrenförmiges vanadiumhaltiges Glas, welches die Elektroden umgibt. Überdies sind in dem röhrenförmigen Körper Öffnungen 412, 413, 414 und 415 zum Durchführen einer Zuleitung gebildet. Außerdem ist es vorzuziehen, dass acht Elektroden als Vanadiumglas mit einer guten Leitfähigkeit enthaltende Elemente gebildet sind. Die Vorrichtung kann nicht als ein Aberrationskorrektor, sondern als ein elektrostatischer Deflektor verwendet werden.
  • Ausführungsform 5
  • 6 ist eine schematische Zeichnung einer Struktur, in welcher vanadiumhaltiges Glas auf einer Oberfläche eines aus Keramik und dergleichen gebildeten Isolators als ein Isolator in dem Randbereich der Elektronenquelle gebildet ist. In einer in 6 gezeigten Struktur ist ein vanadiumhaltiges Glas 504 auf eine Innenwand eines Isolators 503 aufgebracht. Das vanadiumhaltige Glas kann verwendet werden, indem es wie oben beschrieben aufgebracht wird. Somit ist es möglich, durch Aufbringen des vanadiumhaltigen Glases auf eine Isolatoroberfläche, mit welcher Elektronen kollidieren können, eine Aufladung zu unterbinden.
  • Das vanadiumhaltige Glas kann in einer Dicke von mehreren hundert um aufgebracht werden, und ein Oberflächenwiderstand kann auf ungefähr 1011 Ω gesteuert werden, und deshalb kann eine Aufladung verhindert werden, indem man einen winzigen Strom an der Oberfläche des vanadiumhaltigen Glases fließen lässt, wenn eine hohe Spannung zwischen Elektroden angelegt ist.
  • Andererseits ist der Isolator 503 durch Sintern gebildet. Deshalb verschiebt sich bei Einführung der in 6 gezeigten Struktur eine relative Position zwischen der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104 infolge einer Größenänderung zur Zeit des Sinterns und kann es schwierig sein, den Isolator mit hoher Genauigkeit wie vorgesehen zu bilden. Andererseits, wenn das Element 180 aus dem vanadiumhaltigen Glas oder aus einem Vanadiumglas enthaltenden Element wie in 2 gezeigt gebildet ist, ist das Element, welches die Elektrode stützt, ein nicht durch eine Größenänderung zur Zeit des Sinterns verformtes Element und kann deshalb eine optische Vorrichtung zum Einstellen eines Strahls mit hoher Verarbeitungsgenauigkeit gebildet werden.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zum Bilden eines Hochvakuums durch Aufbringen von vanadiumhaltigem Glas anhand der Zeichnungen erläutert. Obwohl die Erläuterung in den folgenden Ausführungsformen anhand eines Vakuumbehälters erfolgt, kann die vorliegende Ausführungsform auch auf andere Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtungen angewendet werden.
  • 12 ist eine Schnittansicht eines Einzelrohrs, welches einen einer internationalen Norm entsprechenden Ultrahochvakuum-Flansch (ICF) verwendet. Ein Edelstahlwerkstoff (hauptsächlich SUS304L) 1 wird für das Einzelrohr verwendet, und eine zum Abdichten von Messgeräten geeignete sauerstofffreie Kupferdichtung 3 wird für eine Verbindung zwischen Ultrahochvakuum-Flanschen 5 verwendet. Eine Vakuumabdichtung wird realisiert, indem man einen Messerschneiden-Teil 4 des Ultrahochvakuum-Flanschs 5 sich in die Kupferdichtung 3 eindrücken lässt. In der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung bildet das Einzelrohr eine Wandoberfläche eines Vakuum-Umsetzers, um eine Ladungsteilchenstrahl-Säule zu konfigurieren, und deshalb wird die oben beschriebene Kupferdichtung verwendet, wenn mehrere Vakuum-Umsetzer (Behälter) durch Flansche verbunden sind.
  • 13 ist eine Schnittansicht, welche einen Zustand nach Aufbringen des vanadiumhaltigen Glases 2 auf das Einzelrohr zeigt. Vanadiumglas wird in einen pastösen Zustand bei 535°C bis 655°C gebracht und mittels Verfahren wie Sprühen, Streichen und Drucken auf eine Innenwand aufgebracht. Nach dem Aufbringen wird das Glas bei 150°C 30 Minuten lang getrocknet. Eine Filmdicke des Vanadiumglases 2 nach dem Trocknen beträgt ungefähr 200 bis 400 μm. Das Glas wird in die Luft gestellt und bei 330°C eine Stunde lang und bei 500°C eine Stunde lang gebrannt, wodurch die Innenwand des Einzelrohrs mit vanadiumhaltigem Glas beschichtet wird. Eine Filmdicke einer Überzugsschicht entspricht ungefähr der Hälfte der Filmdicke nach dem Auftragen, welche ungefähr 100 bis 200 μm betrug. Da es in dem Vanadiumglas 2 zu einer Kristallisierung kommt, wenn Kupfer eindiffundiert, ist es erforderlich, einen Kontakt zwischen der Kupferdichtung 3 und dem Vanadiumglas 2 zu verhindern. In der Ausführungsform ist eine Beziehung zwischen einer Dicke d [mm] einer Wand nach Aufbringen des Vanadiumglases und einem Abstand von einer Endfläche eines Überzugsfilms zu dem Messerschneiden-Teil 4 des Ultrahochvakuum-Flanschs 5 oder einem Abstand E [mm] zwischen dem Ende des Überzugsfilms und der Kupferdichtung 3 so eingestellt, dass E > d, was selbst dann, wenn das Vanadiumglas 2 infolge des nach dem Aufbringen durchgeführten Brennens schmilzt und fließt, verhindert, dass das Vanadiumglas mit der Kupferdichtung in Kontakt kommt.
  • 14 zeigt Evakuierungskennlinien, welche Unterschiede erreichter Vakuumgrade zwischen einem mit vier Ultrahochvakuum-Flanschen ICF-114 versehenen und mit Vanadiumglas (V-Glas-Beschichtung) beschichteten Querrohr wie in 13 gezeigt und einem mit den gleichen Flanschen und mit einer blanken Edelstahloberfläche (SUS-Oberfläche) versehenen Querrohr, welche hergestellt und gebrannt wurden, veranschaulichen. Eine Vakuumevakuierung wurde mittels einer Turbomolekularpumpe von 240 l/s und einer verdampfungsfreien Getterpumpe durchgeführt. Der Vakuumgrad wurde mittels eines nackten Ionisations-Vakuummeters und eines Quadrupol-Massenspektrometers gemessen. In 14 stellt eine waagerechte Achse die Zeit [s] dar und stellt eine senkrechte Achse den Vakuumgrad [Pa] dar. Das Brennen wurde bei 150°C sechs Stunden (21600 s) lang durchgeführt. Nach dem Beginn des Brennens steigt der Vakuumgrad mit zunehmender Temperatur des Querrohrs des Vakuumbehälters sowohl in dem V-Glas-beschichteten Rohr als auch in dem Rohr mit SUS-Oberfläche an, jedoch geht die Gasfreisetzung allmählich zurück. Hier geht beim Verringern der Bedingungen der Gasfreisetzung die Freisetzung in dem V-Glas-beschichteten Rohr früher als in dem Rohr mit SUS-Oberfläche zurück, wie aus den Ergebnissen der Fig. 143 ersichtlich. Man kann feststellen, dass durch Beschichten der SUS-Oberfläche mit V-Glas, um dadurch die Gasfreisetzung zu verringern, eine Adsorption von Gas vor dem Brennen unterbunden wird. Nachdem beim Brennen vier Stunden (14400 s) verstrichen waren, stieg der Vakuumgrad einmal an, ging aber infolge eines Entgasens der Getterpumpe und des Ionisations-Vakuummeters sowohl in dem V-Glas-beschichteten Rohr als auch in dem Rohr mit SUS-Oberfläche allmählich zurück.
  • Man stellt fest, dass der Vakuumgrad auch nach Beendigung des Brennens (nach 21600 s) in dem V-Glas-beschichteten Rohr früher als in dem Rohr mit SUS-Oberfläche zurückgeht. 45 Stunden nach Beendigung des Brennens war der erreichte Vakuumgrad in dem V-Glas-beschichteten Rohr 9,3·10–9 Pa oder kleiner, wohingegen der erreichte Vakuumgrad in dem Rohr mit SUS-Oberfläche 1,6·10–8 Pa betrug. Obwohl bei normalem Brennen eine Brenntemperatur von 250°C bis 400°C erforderlich ist, um einen Ultrahochvakuum-Bereich zu erreichen, wird festgestellt, dass ein Ultrahochvakuum-Bereich bei 10–9 Pa durch eine V-Glas-Beschichtung auch bei Niedertemperatur-Brennen bei 150°C erreicht wird. Das heißt, die Kennlinien zeigen, dass in dem Ultrahochvakuum-Bereich, in welchem der Vakuumgrad dank dem Gettereffekt der Vanadiumglas-Beschichtung 10–8 bis 10–11 Pa beträgt, eine lokale Evakuierung durchgeführt werden kann.
  • Ausführungsform 6
  • In der vorliegenden Ausführungsform wird ein Beispiel erläutert, in welchem Vanadiumglas auf ein einem Vakuumraum innerhalb der Elektronenquelle in der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung zugewandtes Element aufgebracht wird. Wie anhand von 2 erläutert, ist eine Elektronenkanone eines Rasterelektronenmikroskops eine für das Elektronenmikroskop verwendete optische Vorrichtung, welche mittels der zwischen der Elektronenquelle 106 und der ersten Anode 102 angelegten Extraktionsspannung V1 Elektronen aus der Elektronenquelle 106 extrahiert und die extrahierten Elektronen mittels der zwischen der Elektronenquelle 106 und der zweiten Anode 104 angelegten Spannung Vacc beschleunigt, um den Primärelektronenstrahl 107 zu bilden.
  • Das Beispiel, in welchem das Element 180 aus Vanadiumglas gebildet ist, wurde anhand von 2 erläutert, und normalerweise wird ein Isolator aus einer Keramik verwendet. Wenn die Sekundärelektronen 109 mit dem keramischen Isolator kollidieren, kommt es zu einer positiven Aufladung. Überdies wird, wenn der Primärelektronenstrahl 107 mit der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104 kollidiert, Gas aus deren Anodenoberflächen freigesetzt, was den Vakuumgrad in dem Randbereich der Elektronenquelle verschlechtert.
  • Wenn das Element in der Nähe der Elektronenquelle positiv geladen ist, entsteht ein unnötiges elektrisches Feld und ändert sich eine Bahn des Elektronenstrahls, was eine Verschlechterung der Stabilität der Elektronenkanone zur Folge haben kann.
  • Im Folgenden wird eine Struktur einer Elektronenquelle erläutert, welche fähig ist, eine Aufladung zu unterbinden und ein Hochvakuum zu realisieren, auch wenn der Isolator verwendet wird. 15 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zeigt, in welchem in dem Bereich, in welchem der Vakuumgrad in dem Bereich von 10–8 bis 10–11 Pa liegt, vanadiumhaltiges Glas für isolierende Teile von Elektroden und den Vakuumbehälter verwendet wird.
  • Um eine Aufladung eines Isolators 103 zu verhindern, sollte zunächst eine Erzeugung von Sekundärelektronen 108 und 109, welche sogenannte reflektierte Elektronen und Streuelektronen sind, unterbunden werden. Eine Vanadiumglas-Beschichtung wird auf Innenwände (Seitenwände der Elektronenquelle) der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104, mit welchen Elektronenstrahlen wahrscheinlich kollidieren, aufgebracht. Eine Vanadiumglas-Beschichtung 161 mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, welcher zehn oder zwanzig Prozent kleiner als ein Wärmeausdehnungskoeffizient eines Werkstoffs der ersten Anode 102 ist, wird auf die Innenwand der ersten Anode 102 aufgebracht, und eine Vanadiumglas-Beschichtung 162 mit einem Wärmeausdehnungskoeffizienten, welcher zehn oder zwanzig Prozent kleiner als ein Wärmeausdehnungskoeffizient eines Werkstoffs der zweiten Anode 104 ist, wird aufgebracht. Gemäß Wirkungen dieser Vanadiumglas-Beschichtungen 161 und 162 können bei einem Kollidieren des Primärelektronenstrahls 107 mit der ersten Anode 120 und der zweiten Anode 104 erzeugte Sekundärelektronen 108B und 109B, welche sogenannte reflektierte Elektronen und Streuelektronen sind, gegenüber einem Fall, in welchem die Vanadiumglas-Beschichtungen 161 und 162 nicht aufgebracht sind, verringert werden. Wenn der Primärelektronenstrahl 107 mit der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104 kollidiert, kann aus den Anodenoberflächen freigesetztes Gas vermindert werden und kann außerdem eine Verschlechterung des Vakuumgrads in dem Randbereich der Elektronenquelle unterbunden werden.
  • Ferner ist es erforderlich, eine Bestrahlungsdosis von zum Beispiel ungefähr mehreren μA des Elektronenstrahls an einer Wandoberfläche des Isolators 103 auf der Seite der Vakuumatmosphäre fließen zu lassen, um eine Aufladung des Isolators 103 infolge der verringerten Sekundärelektronen 108B und 109B zu verhindern. Eine an die erste Anode und die zweite Anode angelegte Spannung ist Vacc-V1 und beträgt normalerweise minus mehrere kV bis mehrere zehn kV. Ein Widerstandswert, welcher das obige erfüllt, beträgt ungefähr 1011 Ω und kann realisiert werden, indem eine Vanadiumglas-Beschichtung 163 aufgebracht wird, um den Widerstandswert zu erhalten.
  • Überdies wird ein den Gettereffekt aufweisendes Vanadiumglas in einen pastösen Zustand gebracht und aufgebracht, wodurch Oberflächen auch kleiner Teile bedeckt werden. Deshalb ist eine ausreichende Evakuierungswirkung auch in einem Vakuumbereich mit niedrigem Evakuierungsleitwert zu erwarten und kann infolgedessen ein Hochvakuum innerhalb der Vakuumkammer realisiert werden. Außerdem ist die Fläche einer Vanadiumglas-Beschichtung, welche mit dem Vakuumraum in Kontakt steht, in einem Fall, in welchem Vanadiumglas auf komplizierte Bauelemente wie das Innere der Elektronenquelle aufgebracht ist, ausgedehnter als in einem Fall, in welchem Vanadiumglas auf eine ebene Oberfläche aufgebracht ist, und deshalb ist ein Vanadiumglas-Beschichtungsverfahren beim Realisieren eines Hochvakuums in einer Umgebung, in welcher winzige Teile vorhanden sind, wirkungsvoll.
  • Ausführungsform 7
  • 16 ist eine Zeichnung, welche Grundzüge eines Rasterelektronenmikroskops (einer Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung) mit einer Struktur, in welcher vanadiumhaltiges Glas verwendet wird, zeigt. Ein Elektronenmikroskop-Objektivtubus 114 ist grob in die folgenden drei Vakuumbehälter-Abschnitte unterteilt. Das heißt, 1.) einen Vakuumbehälter in dem Randbereich einer Elektronenquelle, 2.) einen eine erste Kondensorlinse 113 und den Deflektor 115 enthaltenden Vakuumbehälter und 3.) einen Vakuumbehälter, in welchem die Objektivblende 116, der Deflektor der oberen Stufe 117, der Deflektor der unteren Stufe 118, die Objektivlinse 119, der Aberrationskorrektor 120, der Probentisch 122, der Detektor 124 und dergleichen installiert sind. In Ausführungsform 6 wird ein Beispiel gezeigt, in welchem eine Vanadiumglas-Beschichtung auf einen Vakuumbehälter in dem Randbereich der Elektronenquelle aufgebracht ist. Der Vakuumgrad liegt in dem Bereich von 10–8 bis 10–11 Pa. Die Vakuumgrade in den Vakuumbehältern von 2.) und 3.) liegen in einem Bereich von 10–3 bis 10–8 Pa, jedoch gibt es auch in diesen Vakuumbehältern Wirkungen einer Verringerung der Gasfreisetzung und dergleichen infolge der Vanadiumglas-Beschichtung auf die gleiche Weise wie in dem Vakuumbehälter von 1.). In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Vanadiumglas-Beschichtung 164 auf eine Innenwand des Elektronenmikroskop-Objektivtubus 114 aufgebracht, wodurch Wirkungen der Verringerung der Gasfreisetzung erzielt werden, das Hochvakuum dank dem Gettereffekt und dergleichen erreicht wird, eine Brenntemperatur gesenkt wird, eine Brenndauer verkürzt wird und eine Stillstandszeit infolge einer Verkürzung des Anstiegs bei einer Wartung verkürzt wird.
  • In dem Elektronenmikroskop-Objektivtubus 114 sind optische Vorrichtungen (die erste Kondensorlinse 113, der Deflektor 115, die Objektivblende 116, der Deflektor der oberen Stufe 117, der Deflektor der unteren Stufe 118, die Objektivlinse 119, der Aberrationskorrektor 120 und dergleichen) vorhanden. Diese optischen Vorrichtungen sind aus Isolatoren und Elektroden gebildet, und eine zu Wärmeausdehnungskoeffizienten/Isolierfähigkeiten jeweiliger Werkstoffe passende Vanadiumglas-Beschichtung wird für Teile, mit welchen der Primärelektronenstrahl 107 kollidiert, oder Teile, mit welchen dessen Sekundärelektronen kollidieren, auf die gleiche Weise wie in dem Randbereich der Elektronenkanone von 1.) verwendet, wodurch eine Gasfreisetzung verringert und eine Aufladung verhindert wird.
  • Ausführungsform 8
  • 7 ist eine Zeichnung, welche ein Beispiel zeigt, in welchem vanadiumhaltiges Glas für eine Isolierstruktur eines Probentischs verwendet wird. Der in 7 gezeigte Probentisch ist mit einem Antriebsmechanismus 604 versehen, welcher eine Probe 601 auf der Grundlage eines von einer Steuervorrichtung 652 gelieferten Ansteuersignals so bewegt, dass ein gewünschter Beobachtungspunkt an der Probe 601 mit dem Primärelektronenstrahl 107 bestrahlt wird. Moderne Probentische sind so aufgebaut, dass zum Abbremsen des auf die Probe 601 einfallenden Primärelektronenstrahls 107 eine hohe Spannung angelegt werden kann. Demgemäß wird ein aus einer Keramik und dergleichen gebildeter Isolator zur Isolierung zwischen einem Vakuumbehälter 605 auf einem Erdpotential und einem Probenhalter (spannungführenden Element) 602, an welchen (welches) zum Anlegen eines abbremsenden elektrischen Felds 651 eine Spannung aus einer Stromversorgung angelegt wird, verwendet.
  • Wenn der Primärelektronenstrahl 107 oder daraus erzeugte Sekundärelektronen 610 mit der Probe 601 und dem Isolator kollidieren, kommt es in der Probe 601 und dem Isolator zu einer Aufladung. Demgemäß wird ein vanadiumhaltiges Glas 603 als der Isolator verwendet und lässt man einen winzigen Strom 611 an der Oberfläche des vanadiumhaltigen Glases 603 fließen, wodurch eine Aufladung verhindert wird. Überdies wird eine Stufenstruktur bei Befestigen des Isolators an dem Probenhalter 602 durch Schrauben oder Schweißen kompliziert, jedoch lässt sich die Struktur durch direktes Verbinden des Probenhalters 602 mit dem vanadiumhaltigen Glas vereinfachen, da das vanadiumhaltige Glas einen niedrigen Erweichungspunkt hat.
  • Die Struktur kann für einen in einem Transmissions-Elektronenmikroskop oder dergleichen verwendeten Seiteneinführungstisch für eine winzige Probe und ein Material zum Befestigen einer beweglichen Blende zum Steuern des Strahlstroms verwendet werden, und deshalb kann eine vereinfachte Struktur bei gleichzeitigem Verhindern einer Aufladung hergestellt werden.
  • Ausführungsform 9
  • Die 8 sind schematische Zeichnungen einer Struktur, in welcher mehrere vanadiumhaltige Gläser mit verschiedenen Widerstandswerten für eine elektrostatische Linse verwendet werden. Ein vanadiumhaltiges Glas mit einem spezifischen Widerstand von 106 Ωcm erzeugt auf die gleiche Weise wie eine Metallelektrode ein elektrisches Feld, wenn eine Spannung angelegt ist. Der spezifische Widerstand von Keramik enthaltenden Isolatoren beträgt gewöhnlich 1015 Ωcm, und ein vanadiumhaltiges Glas mit einem spezifischen Widerstand von 1013 Ωcm nahe dem obigen kann als ein Isolator verwendet werden. Mittels des folgenden Verfahrens ist es möglich, eine elektrostatische Linse aus mehreren vanadiumhaltigen Gläsern mit verschiedenen Widerstandswerten herzustellen
  • Das vanadiumhaltige Glas weist einen niedrigen Erweichungspunkt und eine gute Verarbeitbarkeit auf. Demgemäß werden bei der Herstellung der elektrostatischen Linse zunächst säulenförmige vanadiumhaltige Gläser und vanadiumhaltige Gläser mit verschiedenen Widerstandswerten (701 bis 705) aufeinandergestapelt und miteinander verbunden wie in 8(b) gezeigt. Anschließend wird eine einstückige Struktur 706 wie in 8(c) gezeigt geschnitten und verarbeitet, wodurch eine Endform fertiggestellt wird. Da gemäß dem obigen Montageprozesse wegfallen und Arbeiten wie Schrauben und Schweißen nicht erforderlich sind, kann die elektrostatische Linse mit hoher Positionsgenauigkeit einschließlich Konzentrizität gebildet werden. Deshalb kann eine durch einen Montagefehler verursachte Bahnstörung des Primärelektronenstrahls 107 verhindert werden und kann die Aberration verringert werden. Ferner wird die Anzahl von Teilen verringert, wodurch Faktoren für das Freisetzen eines verunreinigenden Gases verringert werden und der Vakuumgrad verbessert wird. Die Form und der Widerstandswert der elektrostatischen Linse können entsprechend dem Abstand zwischen Elektroden und der Form der Elektroden geändert werden und sind nicht besonders beschränkt, solange ein gewünschtes elektrisches Feld erzeugt werden kann und eine Aufladung/elektrische Entladung verhindert werden kann.
  • Als ein weiteres Herstellungsverfahren werden zunächst wie in 8(d) gezeigt vanadiumhaltige Gläser (709, 711 und 713) mit verschiedenen Widerstandswerten (welche spannungführende Elemente mit ausreichend niedrigen Widerständen sein können) auf eine Oberfläche eines zylindrischen vanadiumhaltigen Glases 708 aufgebracht und wird das Glas verarbeitet, um dadurch eine Elektrode zu konfigurieren. Was eine Verdrahtung zum Liefern von Potentialen an die spannungführenden Elemente anbelangt, können durch Verarbeiten einer Seitenfläche wie in 8(d) gezeigt Öffnungen 710, 712 und 714 gebildet werden. Außerdem ist es vorzuziehen, dass die Verdrahtung vorher in Grenzflächen geteilter zylindrischer vanadiumhaltiger Gläser eingebettet wird und die vanadiumhaltigen Gläser miteinander verbunden werden.
  • Außerdem kann in dem Beschleunigungsrohr, dem elektrostatischem Deflektor und einem elektrostatischen Multipol die Elektrodenstruktur unter Verwendung vanadiumhaltiger Gläser mit verschiedenen Widerstandswerten auf die gleiche Weise konfiguriert werden und kann die zum Verbessern einer Positionsgenauigkeit und zum Verhindern einer Aufladung mit einer einfachen Struktur fähige Elektrodenstruktur bereitgestellt werden.
  • Ausführungsform 10
  • 11 ist eine Zeichnung, welche ein weiteres Beispiel zeigt, in welchem vanadiumhaltige Gläser als Stützelemente für die Elektrode als die spannungführenden Elemente eingeführt werden. In der vorliegenden Ausführungsform wird zum Beispiel ein keramischer Isolator 1102 als ein Grundkonfigurations-Werkstoff für einen Isolator zur Isolierung verwendet und sind aus vanadiumhaltigem Glas gebildete Verbindungselemente 1101 und 1103 zwischen dem keramischen Isolator 1102 und der ersten Anode 102 beziehungsweise zwischen dem keramischen Isolator 1102 und der zweiten Anode 104 eingefügt. Das heißt, ein gegebener Abstand ist zwischen der ersten Anode 102 und der zweiten Anode 104 vorgesehen und das Verbindungselement 1101, der keramische Isolator 1102 und das Verbindungselement 1103 sind als Elemente zum Sicherstellen des Abstands zur Aufrechterhaltung der Isolierung vorgesehen. Wie oben beschrieben, wird eine Keramik zur Zeit des Brennens verformt und ist es schwierig, eine hohe Positionsgenauigkeit sicherzustellen. Andererseits lässt sich vanadiumhaltiges Glas mühelos schneiden und verarbeiten und kann es außerdem durch Schmelzen eine Verbindung zwischen mehreren Elementen herstellen. Demgemäß kann ein Verformungsbetrag der Keramik durch vanadiumhaltiges Glas aufgefangen werden und kann eine optische Vorrichtung mit hoher Positionsgenauigkeit durch eine einfache Verarbeitung gebildet werden.
  • Wenn vanadiumhaltiges Glas wie oben beschrieben als ein direkt mit der Elektrode in Kontakt stehendes und die Position bestimmendes Element verwendet wird, kann die optische Vorrichtung mit hoher Positionsgenauigkeit durch die einfache Verarbeitung gebildet werden und kann infolgedessen eine Hochleistungs-Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung bereitgestellt werden. Ferner ist ein aus vanadiumhaltigem Glas gebildeter dünner Film 1104 mit einem Widerstandswert, welcher denjenigen der Verbindungselemente 1101 und 1103 gleichkommt, auf einer Oberfläche des keramischen Isolators 1102 auf der Oberfläche der Seite der Vakuumkammer gebildet, um eine elektrische Entladung zu verhindern, wodurch sowohl eine hohe Positionsgenauigkeit als auch das. Unterbinden einer Aufladung sichergestellt wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Edelstahlwerkstoff
    2
    Vanadiumglas-Beschichtung
    3
    Kupferdichtung
    4
    Messerschneide
    5
    Vakuumflansch
    101
    Durchführung
    102
    erste Anode
    103
    Isolator
    104
    zweite Anode
    105
    Wärmeerzeuger
    106
    Elektronenquelle
    107
    Primärelektronenstrahl
    108
    Sekundärelektronen
    109
    Sekundärelektronen
    113
    erste Fokussierlinse
    114
    Elektronenmikroskop-Objektivtubus
    115
    Deflektor
    116
    Objektivblende
    117
    Deflektor der oberen Stufe
    118
    Deflektor der unteren Stufe
    119
    Objektivlinse
    120
    Aberrationskorrektor
    121
    Probe
    122
    Probentisch
    123
    Signalelektronen
    124
    Detektor
    150
    Wärmeerzeugerstrom-Steuerschaltung
    151
    Extraktionsspannungs-Steuerschaltung
    152
    Beschleunigungsspannungs-Steuerschaltung
    153
    Steuerschaltung für erste Fokussierlinse
    154
    Ausrichtvorrichtung zum Einstellen der Elektronenstrahl-Mittelachse
    155
    Objektivblendenpositions-Steuermechanismus
    156
    Steuerschaltung für Deflektoren der oberen und unteren Stufe
    157
    Objektivlinsen-Steuerschaltung
    158
    Aberrationskorrektor-Steuerschaltung
    159
    Signalverarbeitungsmechanismus
    160
    XYZ-Antrieb und Bremsspannungs-Steuermechanismus
    161
    Vanadiumglas-Beschichtung
    162
    Vanadiumglas-Beschichtung
    163
    Vanadiumglas-Beschichtung
    164
    Vanadiumglas-Beschichtung
    180
    vanadiumhaltiges Glas
    181
    Oberflächenstrom
    201
    vanadiumhaltiges Glas (erste Stufe)
    202
    Elektrode (zweite Stufe)
    203
    vanadiumhaltiges Glas (dritte Stufe)
    204
    Elektrode (vierte Stufe)
    205
    vanadiumhaltiges Glas (fünfte Stufe)
    206
    einstückige Struktur des vanadiumhaltigen Glases und der Elektroden
    207
    vanadiumhaltiges Glas und Elektroden nach Verarbeitung
    301
    Elektrode (erste Stufe)
    302
    vanadiumhaltiges Glas (zweite Stufe)
    303
    Elektrode (dritte Stufe)
    304
    vanadiumhaltiges Glas (vierte Stufe)
    305
    Elektrode (fünfte Stufe)
    306
    einstückige Struktur des vanadiumhaltigen Glases und der Elektroden
    307
    vanadiumhaltiges Glas und Elektroden nach Verarbeitung
    351
    säulenförmige Elektrode
    352
    zylindrisches vanadiumhaltiges Glas
    353
    einstückige Struktur des vanadiumhaltigen Glases und der Elektroden
    354
    vanadiumhaltiges Glas und Elektroden nach Verarbeitung
    355
    Verdrahtung für Elektrode der ersten Stufe
    356
    Elektrode der ersten Stufe
    357
    Verdrahtung für Elektrode der zweiten Stufe
    358
    Elektrode der zweiten Stufe
    359
    Verdrahtung für Elektrode der dritten Stufe
    360
    Elektrode der dritten Stufe
    401
    säulenförmige Elektrode
    402
    zylindrisches vanadiumhaltiges Glas
    403
    einstückige Struktur des vanadiumhaltigen Glases und der Elektroden
    404
    Elektrode 1
    405
    Elektrode 2
    406
    Elektrode 3
    407
    Elektrode 4
    408
    Elektrode 5
    409
    Elektrode 6
    410
    Elektrode 7
    411
    Elektrode 8
    412
    Verdrahtung für Elektrode 3
    413
    Verdrahtung für Elektrode 4
    414
    Verdrahtung für Elektrode 5
    415
    Verdrahtung für Elektrode 6
    503
    Isolator
    504
    vanadiumhaltiges Glas
    601
    Probe
    602
    Probenhalter
    603
    vanadiumhaltiges Glas
    604
    Antriebsmechanismus
    610
    Sekundärelektronen, bestehend aus reflektierten Elektronen und Streuelektronen
    611
    Oberflächenstrom

Claims (19)

  1. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, enthaltend: eine optische Vorrichtung, welche einen aus einer Ladungsteilchenquelle emittierten Ladungsteilchenstrahl einstellt; und einen Vakuumbehälter zum Bilden einer Vakuumatmosphäre in einem Weg, welchen der Ladungsteilchenstrahl durchläuft, wobei eine Innenwand in dem Vakuumbehälter und/oder ein innerhalb des Vakuumbehälters angeordnetes Element aus vanadiumhaltigem Glas gebildet sind/ist.
  2. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das vanadiumhaltige Glas Vanadium als einen Hauptbestandteil enthält.
  3. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das innerhalb des Vakuumbehälters angeordnete Element ein Beschleunigungsteil ist, welcher den Ladungsteilchenstrahl beschleunigt.
  4. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die optische Vorrichtung eine elektrostatische Linse ist.
  5. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das innerhalb des Vakuumbehälters angeordnete Element ein Aberrationskorrektor, welcher eine Aberration des Ladungsteilchenstrahls korrigiert, und/oder ein Deflektor, welcher den Ladungsteilchenstrahl ablenkt, ist.
  6. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, enthaltend: eine optische Vorrichtung, welche einen aus einer Ladungsteilchenquelle emittierten Ladungsteilchenstrahl einstellt; und einen Vakuumbehälter zum Bilden einer Vakuumatmosphäre in einem Weg, welchen der Ladungsteilchenstrahl durchläuft, wobei ein innerhalb des Vakuumbehälters angeordnetes Element mit einer vanadiumhaltigen Glasschicht beschichtet ist.
  7. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die vanadiumhaltige Glasschicht Vanadium als einen Hauptbestandteil enthält.
  8. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei ein Vakuumgrad im Innern des Vakuumbehälters 10–8 bis 10–11 Pa beträgt.
  9. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die vanadiumhaltige Glasschicht einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 4 bis 20 ppm hat.
  10. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei der Vakuumbehälter einen Behälter, welcher eine Vakuumkammer bildet, und eine Kupferdichtung zum Verbinden des Behälters mit einem weiteren Element enthält, und ein Anwendungsbereich der vanadiumhaltigen Glasschicht eine Beziehung E > d erfüllt, wobei E ein Abstand zwischen der Kupferdichtung und der vanadiumhaltigen Glasschicht ist und d eine Filmdicke der vanadiumhaltigen Glasschicht ist.
  11. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die optische Vorrichtung eine elektrostatische Linse ist.
  12. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die optische Vorrichtung ein Aberrationskorrektor, welcher eine Aberration des Ladungsteilchenstrahls korrigiert, und/oder ein Deflektor, welcher den Ladungsteilchenstrahl ablenkt, ist.
  13. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, außerdem enthaltend: eine erste Anode zum Extrahieren geladener Teilchen aus der Ladungsteilchenquelle, wobei eine Oberfläche der ersten Anode auf der Seite der Ladungsteilchenquelle mit der vanadiumhaltigen Glasschicht beschichtet ist.
  14. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, außerdem enthaltend: eine erste Anode zum Extrahieren geladener Teilchen aus der Ladungsteilchenquelle; eine zweite Anode zum Beschleunigen durch die erste Anode extrahierter geladener Teilchen; und einen zwischen der ersten Anode und der zweiten Anode angeordneten Isolator, wobei Oberflächen der zweiten Anode und des Isolators auf der Seite der Ladungsteilchenquelle mit der vanadiumhaltigen Glasschicht beschichtet sind.
  15. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die vanadiumhaltige Glasschicht auf einer Innenwand eines Objektivtubus der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgesehen ist.
  16. Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die vanadiumhaltige Glasschicht in einer optischen Vorrichtung innerhalb eines Objektivtubus der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung vorgesehen ist.
  17. Verfahren zum Herstellen eines Elements für eine Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, enthaltend die folgenden Schritte: Aufbringen einer vanadiumhaltigen Glasschicht auf eine Oberfläche eines Elements für die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung, welches ein auf einer Vakuumraum-Seite der Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung angeordnetes Element ist.
  18. Verfahren zum Herstellen des Elements für die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die vanadiumhaltige Glasschicht Vanadium als einen Hauptbestandteil enthält.
  19. Verfahren zum Herstellen des Elements für die Ladungsteilchenstrahl-Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei die vanadiumhaltige Glasschicht auf eine Oberfläche des Elements aufgebracht wird, indem vanadiumhaltiges Glas in einen pastösen Zustand oder in einen flüssigen Zustand gebracht wird.
DE112016000249.1T 2015-01-23 2016-01-21 Ladungsteilchenstrahl-vorrichtung und verfahren zum herstellen eines bauelements für die ladungsteilchenstrahl-vorrichtung Active DE112016000249B4 (de)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018025849A1 (ja) * 2016-08-02 2018-02-08 松定プレシジョン株式会社 荷電粒子線装置及び走査電子顕微鏡
DE102017130072B4 (de) * 2017-12-15 2021-05-20 Leibniz-Institut Für Festkörper- Und Werkstoffforschung Dresden E.V. Impulsauflösendes Photoelektronenspektrometer und Verfahren zur impulsauflösenden Photoelektronenspektroskopie
JP7195504B2 (ja) * 2020-07-31 2022-12-26 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 真空部品、これを用いた真空排気方法
EP4254466A1 (de) 2020-11-30 2023-10-04 Kyocera Corporation Verfahren zur herstellung eines elektrostatischen deflektors und elektrostatischer deflektor
DE102022114212A1 (de) * 2021-06-09 2022-12-15 Electronics And Telecommunications Research Institute Hochspannungs-Ansteuervorrichtung
CN118541773A (zh) * 2022-04-20 2024-08-23 华为技术有限公司 电源系统、电子光学镜组和扫描电子显微镜
WO2024176419A1 (ja) * 2023-02-24 2024-08-29 株式会社日立ハイテク 絶縁ガイシ、荷電粒子銃、荷電粒子線装置

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB776255A (en) 1954-01-08 1957-06-05 British Thomson Houston Co Ltd Improvements in electric discharge devices
US4342943A (en) 1979-10-17 1982-08-03 Owens-Illinois, Inc. P2 O5 -V2 O5 -PbO glass which reduces arcing in funnel portion of CRT
US4498952A (en) * 1982-09-17 1985-02-12 Condesin, Inc. Batch fabrication procedure for manufacture of arrays of field emitted electron beams with integral self-aligned optical lense in microguns
JPS6354241U (de) 1986-09-26 1988-04-12
JPH0729240Y2 (ja) * 1987-03-20 1995-07-05 三菱重工業株式会社 コジェネレーション用ディーゼル機関
US4847947A (en) * 1988-04-11 1989-07-18 Tsong Chi Lin Base for setting a hinge
JPH04115749U (ja) * 1991-03-26 1992-10-14 日本電子株式会社 荷電粒子ビーム装置
JP3325982B2 (ja) * 1993-12-27 2002-09-17 株式会社東芝 磁界界浸型電子銃
JP2000268755A (ja) * 1999-03-18 2000-09-29 Fujitsu Ltd 薄型静電偏向器及び走査型荷電粒子ビーム装置
JP4809966B2 (ja) * 2000-02-10 2011-11-09 富士通株式会社 荷電粒子ビーム露光装置、静電偏向器およびその製造方法
JP2001266739A (ja) * 2000-03-22 2001-09-28 Dune:Kk 電極部品の組立方法
JP4083768B2 (ja) 2000-12-01 2008-04-30 株式会社東芝 電子ビーム照射装置
WO2003107383A1 (ja) 2002-06-13 2003-12-24 Okumura Katsuya 電子光学鏡筒およびその製造方法
JP4751635B2 (ja) 2005-04-13 2011-08-17 株式会社日立ハイテクノロジーズ 磁界重畳型電子銃
JP2007184146A (ja) * 2006-01-06 2007-07-19 Hitachi Ltd ガラス複合材とスペーサおよび画像表示装置
JP2008016251A (ja) * 2006-07-04 2008-01-24 Hitachi Ltd 画像表示装置及びスペーサ
JP2008053026A (ja) * 2006-08-24 2008-03-06 Hitachi Displays Ltd 画像表示装置
JP5232395B2 (ja) * 2007-03-06 2013-07-10 日立粉末冶金株式会社 ガラスペースト組成物及び封着方法
US20090001537A1 (en) * 2007-06-27 2009-01-01 Innovative Micro Technology Gettering material for encapsulated microdevices and method of manufacture
US8426835B2 (en) * 2009-06-16 2013-04-23 Hitachi High-Technologies Corporation Charged particle radiation device
JP5023199B2 (ja) * 2010-07-29 2012-09-12 株式会社日立ハイテクノロジーズ 荷電粒子線放射装置
US20120223245A1 (en) * 2011-03-01 2012-09-06 John Bennett Electron beam source system and method
JP2013149751A (ja) * 2012-01-18 2013-08-01 Canon Inc 荷電粒子線レンズ
JP2014049683A (ja) * 2012-09-03 2014-03-17 Canon Inc 静電レンズ部材及び静電レンズの製造方法
KR102029107B1 (ko) * 2013-03-05 2019-10-08 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 유기 발광 표시 장치의 제조 방법

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