JP2002056797A - 荷電粒子ビーム装置 - Google Patents
荷電粒子ビーム装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被照射対象物等の汚染を防止する。
【解決手段】 対物レンズ４２内部には自身の側部と底
部とを結ぶ孔４５が開けられており、側部の開口部に
は、活性酸素の如き気体を発生する気体発生装置４６に
繋がった気体導入パイプ４７が繋がっている。導入パイ
プ４７の途中にはバルブ４８が設けられている。先端部
が試料近傍に位置した排出パイプ４９が試料室４１の側
壁に固定され、その他端部が排気装置５０に繋がってい
る。気体発生装置４６が発生した気体の濃度を検出する
ための検出器５１がステージ４４に取り付けられてい
る。試料４３上に活性酸素が導入され、試料表面に付着
した炭素と活性酸素が化学反応を起こし、二酸化炭素が
発生する。活性酸素の濃度が所定以下になったら、 排
気装置５０が作動し、気体排出パイプ４９により試料周
辺の二酸化炭素を試料室から排出する。
部とを結ぶ孔４５が開けられており、側部の開口部に
は、活性酸素の如き気体を発生する気体発生装置４６に
繋がった気体導入パイプ４７が繋がっている。導入パイ
プ４７の途中にはバルブ４８が設けられている。先端部
が試料近傍に位置した排出パイプ４９が試料室４１の側
壁に固定され、その他端部が排気装置５０に繋がってい
る。気体発生装置４６が発生した気体の濃度を検出する
ための検出器５１がステージ４４に取り付けられてい
る。試料４３上に活性酸素が導入され、試料表面に付着
した炭素と活性酸素が化学反応を起こし、二酸化炭素が
発生する。活性酸素の濃度が所定以下になったら、 排
気装置５０が作動し、気体排出パイプ４９により試料周
辺の二酸化炭素を試料室から排出する。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】本発明は、被照射対象物等の汚染
を防止するようにした荷電粒子ビーム装置に関する。
を防止するようにした荷電粒子ビーム装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、走査電子顕微鏡により試料を観
察したり、電子ビーム描画装置により半導体材料上にＩ
Ｃパターンを描いたり、集束イオンビーム装置により材
料上の所定の箇所をエッチングする等、荷電粒子ビーム
装置を使用して、試料や材料等の被照射対象物の観察や
加工等を行うことは良く知られている。
察したり、電子ビーム描画装置により半導体材料上にＩ
Ｃパターンを描いたり、集束イオンビーム装置により材
料上の所定の箇所をエッチングする等、荷電粒子ビーム
装置を使用して、試料や材料等の被照射対象物の観察や
加工等を行うことは良く知られている。
【０００３】例えば、走査電子顕微鏡による試料の観察
を例に上げて説明する。
を例に上げて説明する。
【０００４】図１は走査電子顕微鏡の概略を示してい
る。図中１は鏡筒で、該鏡筒内には、電子銃２、該電子
銃からの電子ビームを集束させるための集束レンズ３、
試料４上を電子ビームで走査させるための偏向器５（５
ＸはＸ方向偏向器、５ＹはＹ方向偏向器である）、電子
ビームを試料４上に集束させるための対物レンズ６等が
収容されている。
る。図中１は鏡筒で、該鏡筒内には、電子銃２、該電子
銃からの電子ビームを集束させるための集束レンズ３、
試料４上を電子ビームで走査させるための偏向器５（５
ＸはＸ方向偏向器、５ＹはＹ方向偏向器である）、電子
ビームを試料４上に集束させるための対物レンズ６等が
収容されている。
【０００５】７は試料室で、該室内には、試料４を載置
し、外部の駆動機構（図示せず）により、例えば、Ｘ，
Ｙ，Ｚ方向等に移動可能に構成されているステージ８、
電子ビーム走査による試料４からの二次電子を検出する
二次電子検出器９等が設けられている。尚、１０は排気
装置（図示せず）に繋がっている排気口、１１は走査電
子顕微鏡本体（鏡筒及び試料室）を支持している架台で
ある。
し、外部の駆動機構（図示せず）により、例えば、Ｘ，
Ｙ，Ｚ方向等に移動可能に構成されているステージ８、
電子ビーム走査による試料４からの二次電子を検出する
二次電子検出器９等が設けられている。尚、１０は排気
装置（図示せず）に繋がっている排気口、１１は走査電
子顕微鏡本体（鏡筒及び試料室）を支持している架台で
ある。
【０００６】１２は前記二次電子検出器９からの信号を
増幅するアンプ、１３は試料像を表示するための陰極線
管、１４は中央制御装置１５からの指令によって作動
し、前記偏向器５と陰極線管１３に同期して走査信号を
送る走査信号発生回路である。
増幅するアンプ、１３は試料像を表示するための陰極線
管、１４は中央制御装置１５からの指令によって作動
し、前記偏向器５と陰極線管１３に同期して走査信号を
送る走査信号発生回路である。
【０００７】この様な走査電子顕微鏡において、鏡筒１
内及び試料室７内を排気装置（図示せず）により排気し
て高真空状態にし、この状態で電子銃２から電子を発生
させる。
内及び試料室７内を排気装置（図示せず）により排気し
て高真空状態にし、この状態で電子銃２から電子を発生
させる。
【０００８】電子銃２からの電子ビームは対物レンズ６
により細く絞られ、走査信号発生回路１４から走査信号
を偏向器５に供給することにより、電子ビームは試料４
上の所定の領域内を走査する。
により細く絞られ、走査信号発生回路１４から走査信号
を偏向器５に供給することにより、電子ビームは試料４
上の所定の領域内を走査する。
【０００９】この走査により、試料上から二次電子が発
生し、該二次電子は二次電子検出器９に検出される。該
検出器の出力信号はアンプ１２を介して陰極線管１３に
供給することにより、陰極線管１１の画面上に試料像が
表示される。
生し、該二次電子は二次電子検出器９に検出される。該
検出器の出力信号はアンプ１２を介して陰極線管１３に
供給することにより、陰極線管１１の画面上に試料像が
表示される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記した走査電
子顕微鏡による試料の観察に限られず、他の荷電粒子ビ
ーム装置による被照射対象物の観察や加工等を行う場合
に、被照射対象物等の汚染が発生し、被照射対象物の観
察や加工等に支障をきたすという問題があった。
子顕微鏡による試料の観察に限られず、他の荷電粒子ビ
ーム装置による被照射対象物の観察や加工等を行う場合
に、被照射対象物等の汚染が発生し、被照射対象物の観
察や加工等に支障をきたすという問題があった。
【００１１】例えば、前記走査電子顕微鏡の試料観察を
例に上げて説明する。
例に上げて説明する。
【００１２】真空中（前記図１の試料室７内や鏡筒１
内）には、グリースや油脂等のハイドロカーボン（炭水
化物）の蒸気が残存しており、これらが電子ビームの衝
撃により分解し、炭素が試料表面等に付着し、試料等が
汚染される。
内）には、グリースや油脂等のハイドロカーボン（炭水
化物）の蒸気が残存しており、これらが電子ビームの衝
撃により分解し、炭素が試料表面等に付着し、試料等が
汚染される。
【００１３】この様な汚染を低減する為に、例えば、試
料室内に冷却部材を配置し、試料室内に残存するハイド
ロカーボン系気体を凝縮させて該冷却部材に吸着させて
いる。
料室内に冷却部材を配置し、試料室内に残存するハイド
ロカーボン系気体を凝縮させて該冷却部材に吸着させて
いる。
【００１４】図２は試料室内に冷却部材を配置した一例
を示したものである。図中２１は試料室で、対物レンズ
２２の下部と試料２３の間には電子線通過孔を有する冷
却フィン２４が配置されている。該冷却フィンは網線の
如き熱伝導部材２５を介して冷却棒２６に繋がれてい
る。該冷却棒は、液体窒素の如き冷媒を収容した冷媒タ
ンク２７に繋がれている。従って、前記冷却フィン２４
は冷却棒２６及び熱伝導部材２５を通じて冷媒タンク２
７中の冷媒によって冷却される。尚、前記冷却フィン２
４は、例えば、支持部材２８を介してステージ２９に支
持されている。又、冷媒タンク２７は、ケース３０内に
互いの間に空間を開けて収容されており、上部の冷媒導
入部分がケースのフランジ３１に溶接されることによ
り、ケース３０と一体化されている。
を示したものである。図中２１は試料室で、対物レンズ
２２の下部と試料２３の間には電子線通過孔を有する冷
却フィン２４が配置されている。該冷却フィンは網線の
如き熱伝導部材２５を介して冷却棒２６に繋がれてい
る。該冷却棒は、液体窒素の如き冷媒を収容した冷媒タ
ンク２７に繋がれている。従って、前記冷却フィン２４
は冷却棒２６及び熱伝導部材２５を通じて冷媒タンク２
７中の冷媒によって冷却される。尚、前記冷却フィン２
４は、例えば、支持部材２８を介してステージ２９に支
持されている。又、冷媒タンク２７は、ケース３０内に
互いの間に空間を開けて収容されており、上部の冷媒導
入部分がケースのフランジ３１に溶接されることによ
り、ケース３０と一体化されている。
【００１５】さて、冷媒タンク２７内に冷媒（例えば、
液体窒素）が入れられ、冷却フィン２４が冷媒温度近く
まで冷却される際、冷媒投入後暫くの間（例えば、２０
分程度）、冷媒（液体窒素）の沸騰により冷媒の気泡が
発生し、該気泡の発生による振動が発生する。この気泡
の発生により、冷媒タンク自体が振動し、この振動がフ
ランジ３１を通じてケース３０側部に入り、該ケースか
ら試料室２１と鏡筒３２に伝わる。その結果、像観察中
の像中にノイズが発生してしまう。従って、冷媒投入後
暫くの間（例えば、２０分程度）は、像観察が出来な
い。
液体窒素）が入れられ、冷却フィン２４が冷媒温度近く
まで冷却される際、冷媒投入後暫くの間（例えば、２０
分程度）、冷媒（液体窒素）の沸騰により冷媒の気泡が
発生し、該気泡の発生による振動が発生する。この気泡
の発生により、冷媒タンク自体が振動し、この振動がフ
ランジ３１を通じてケース３０側部に入り、該ケースか
ら試料室２１と鏡筒３２に伝わる。その結果、像観察中
の像中にノイズが発生してしまう。従って、冷媒投入後
暫くの間（例えば、２０分程度）は、像観察が出来な
い。
【００１６】本発明は、この様な問題点を解決する為に
なされたもので、新規な荷電粒子ビーム装置を提供する
ことを目的とするものである。
なされたもので、新規な荷電粒子ビーム装置を提供する
ことを目的とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明の荷電粒子ビーム
装置は、荷電粒子ビーム被照射対象物に該対象物に付着
している炭素と化学反応して炭素化合物ガスを発生させ
る気体を吹き付ける様に成すと共に、前記気体及び炭素
化合物ガスを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺から排出
するように成したことを特徴とする。本発明の荷電粒子
ビーム装置は、荷電粒子ビーム被照射対象物に該対象物
に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガスを発
生させる気体を吹き付ける様に成すと共に、前記気体の
濃度を検出し、該検出した濃度に応じて前記気体及び炭
素化合物ガスを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺から排
出するように成したことを特徴とする。
装置は、荷電粒子ビーム被照射対象物に該対象物に付着
している炭素と化学反応して炭素化合物ガスを発生させ
る気体を吹き付ける様に成すと共に、前記気体及び炭素
化合物ガスを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺から排出
するように成したことを特徴とする。本発明の荷電粒子
ビーム装置は、荷電粒子ビーム被照射対象物に該対象物
に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガスを発
生させる気体を吹き付ける様に成すと共に、前記気体の
濃度を検出し、該検出した濃度に応じて前記気体及び炭
素化合物ガスを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺から排
出するように成したことを特徴とする。
【００１８】本発明の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子
ビーム被照射対象物に該対象物に付着している炭素と化
学反応して炭素化合物ガスを発生させる気体を吹き付け
る様に成すと共に、前記炭素化合物ガスの濃度を検出
し、該検出した濃度に応じて前記気体及び炭素化合物ガ
スを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺から排出するよう
に成したことを特徴とする。
ビーム被照射対象物に該対象物に付着している炭素と化
学反応して炭素化合物ガスを発生させる気体を吹き付け
る様に成すと共に、前記炭素化合物ガスの濃度を検出
し、該検出した濃度に応じて前記気体及び炭素化合物ガ
スを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺から排出するよう
に成したことを特徴とする。
【００１９】本発明の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子
発生手段及び荷電子光学系等を備え、荷電粒子ビーム被
照射対象物に荷電粒子ビームを照射するように成した荷
電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビーム被照射
対象物に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガ
スを発生させる気体を発生する気体発生手段と、前記気
体及び炭素化合物ガスを排出する排気手段と、前記荷電
粒子ビーム被照射対象物に吹き付ける気体の濃度を検出
する気体検出手段を設け、該気体検出手段が検出した気
体濃度に基づいて前記排気手段を作動させるように成し
たことを特徴とする。
発生手段及び荷電子光学系等を備え、荷電粒子ビーム被
照射対象物に荷電粒子ビームを照射するように成した荷
電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビーム被照射
対象物に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガ
スを発生させる気体を発生する気体発生手段と、前記気
体及び炭素化合物ガスを排出する排気手段と、前記荷電
粒子ビーム被照射対象物に吹き付ける気体の濃度を検出
する気体検出手段を設け、該気体検出手段が検出した気
体濃度に基づいて前記排気手段を作動させるように成し
たことを特徴とする。
【００２０】本発明の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子
発生手段及び荷電子光学系等を備え、荷電粒子ビーム被
照射対象物に荷電粒子ビームを照射するように成した荷
電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビーム被照射
対象物に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガ
スを発生させる気体を発生する気体発生手段と、前記気
体及び炭素化合物ガスを排出する排気手段と、前記炭素
化合物ガスの濃度を検出する気体検出手段を設け、該気
体検出手段が検出した炭素化合物ガスの濃度に基づいて
前記排気手段を作動させるように成したことを特徴とす
る。
発生手段及び荷電子光学系等を備え、荷電粒子ビーム被
照射対象物に荷電粒子ビームを照射するように成した荷
電粒子ビーム装置において、前記荷電粒子ビーム被照射
対象物に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガ
スを発生させる気体を発生する気体発生手段と、前記気
体及び炭素化合物ガスを排出する排気手段と、前記炭素
化合物ガスの濃度を検出する気体検出手段を設け、該気
体検出手段が検出した炭素化合物ガスの濃度に基づいて
前記排気手段を作動させるように成したことを特徴とす
る。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。
施の形態を詳細に説明する。
【００２２】図３は本発明の荷電粒子ビーム装置の一例
として示した走査電子顕微鏡の主要部（試料室）の概略
例を示したものである。
として示した走査電子顕微鏡の主要部（試料室）の概略
例を示したものである。
【００２３】図中４１は試料室で、４２は対物レンズの
一部（下部）を示している。４３は試料で、ステージ４
４の上に載置されている。
一部（下部）を示している。４３は試料で、ステージ４
４の上に載置されている。
【００２４】前記対物レンズ内部には自身の側部と底部
とを結ぶ孔４５が開けられており、側部の開口部には、
活性酸素の如き気体を発生する気体発生装置４６に繋が
った気体導入パイプ４７が繋がっている。尚、４８は気
体導入パイプ４７の途中に設けられたバルブである。
とを結ぶ孔４５が開けられており、側部の開口部には、
活性酸素の如き気体を発生する気体発生装置４６に繋が
った気体導入パイプ４７が繋がっている。尚、４８は気
体導入パイプ４７の途中に設けられたバルブである。
【００２５】４９は先端部が試料４３の近傍に位置した
ガス排出パイプで、試料室の側壁に固定され、その他端
部は排気装置５０に繋がっている。
ガス排出パイプで、試料室の側壁に固定され、その他端
部は排気装置５０に繋がっている。
【００２６】５１は試料４３近傍における前記気体発生
装置からの気体の濃度を検出するための検出器（特定ガ
スセンサー）で、ステージ４４に取り付けられている。
装置からの気体の濃度を検出するための検出器（特定ガ
スセンサー）で、ステージ４４に取り付けられている。
【００２７】この様な構成の装置において、前述した様
に、真空中（試料室４１内や鏡筒内）には、ハイドロカ
ーボン（炭水化物）の蒸気が残存しており、これらが電
子ビームの衝撃により分解し、炭素が試料表面等に付着
する。
に、真空中（試料室４１内や鏡筒内）には、ハイドロカ
ーボン（炭水化物）の蒸気が残存しており、これらが電
子ビームの衝撃により分解し、炭素が試料表面等に付着
する。
【００２８】さて、この際（試料上を電子ビームで走査
している最中及び／若しくはその前後）、気体発生装置
４６を作動させ、該装置から活性酸素を発生させ、導入
パイプ４７及び孔４５を介して試料４３上に、所定濃度
の活性酸素を導入する。この濃度は、例えば、バルブ４
８の開き具合若しくはバルブ４８の開放時間若しくはバ
ルブ４８の単時間当たりの開閉回数によりコントロール
することが出来る。
している最中及び／若しくはその前後）、気体発生装置
４６を作動させ、該装置から活性酸素を発生させ、導入
パイプ４７及び孔４５を介して試料４３上に、所定濃度
の活性酸素を導入する。この濃度は、例えば、バルブ４
８の開き具合若しくはバルブ４８の開放時間若しくはバ
ルブ４８の単時間当たりの開閉回数によりコントロール
することが出来る。
【００２９】この試料上面への活性酸素の導入により、
試料表面に付着した炭素と活性酸素が化学反応を起こ
し、二酸化炭素が発生する。即ち、試料表面に付着した
炭素は活性酸素と化学反応して二酸化炭素に変化し、該
二酸化炭素が試料近辺に漂う。この時、検出器５１は常
に試料近辺におけ活性酸素の濃度を検出しており、該活
性酸素の濃度が所定以下になったら、 排気装置５０を
作動させ、排出パイプ４９により試料周辺の二酸化炭素
及び活性酸素を試料室４１から排出と同時に、バルブ４
８を閉じて試料４３への活性酸素導入を停止させる。こ
の様な試料周辺の二酸化炭素の排出等は自動的に行われ
る。例えば、前記検出器５１が検出している活性酸素の
濃度値をコンピューターの如き制御装置で常に監視し、
該検出値と、予め設定されている活性酸素濃度の基準値
とを常に比較し、該検出値が基準値を越えたら、排気装
置５０に排気動作を開始する指令を送ると同時に、バル
ブ４８に閉指令を送るようにしている。
試料表面に付着した炭素と活性酸素が化学反応を起こ
し、二酸化炭素が発生する。即ち、試料表面に付着した
炭素は活性酸素と化学反応して二酸化炭素に変化し、該
二酸化炭素が試料近辺に漂う。この時、検出器５１は常
に試料近辺におけ活性酸素の濃度を検出しており、該活
性酸素の濃度が所定以下になったら、 排気装置５０を
作動させ、排出パイプ４９により試料周辺の二酸化炭素
及び活性酸素を試料室４１から排出と同時に、バルブ４
８を閉じて試料４３への活性酸素導入を停止させる。こ
の様な試料周辺の二酸化炭素の排出等は自動的に行われ
る。例えば、前記検出器５１が検出している活性酸素の
濃度値をコンピューターの如き制御装置で常に監視し、
該検出値と、予め設定されている活性酸素濃度の基準値
とを常に比較し、該検出値が基準値を越えたら、排気装
置５０に排気動作を開始する指令を送ると同時に、バル
ブ４８に閉指令を送るようにしている。
【００３０】この結果、試料への電子ビーム照射により
試料に炭素が付着しても、該炭素は直ぐに二酸化炭素と
して試料室外へ排出されるので、試料の汚染が防止され
ると同時に、直ぐに試料観察が行える。
試料に炭素が付着しても、該炭素は直ぐに二酸化炭素と
して試料室外へ排出されるので、試料の汚染が防止され
ると同時に、直ぐに試料観察が行える。
【００３１】尚、前記例においては、試料周辺の活性酸
素の濃度を検出するように成したが、試料周辺の二酸化
炭素の濃度を検出するように成し、該二酸化炭素の濃度
が所定以上になったら、 排気装置５０を作動させ、排
出パイプ４９により試料周辺の二酸化炭素及び活性酸素
を試料室から排出し、且つ試料への活性酸素導入を停止
する様にしても良い。
素の濃度を検出するように成したが、試料周辺の二酸化
炭素の濃度を検出するように成し、該二酸化炭素の濃度
が所定以上になったら、 排気装置５０を作動させ、排
出パイプ４９により試料周辺の二酸化炭素及び活性酸素
を試料室から排出し、且つ試料への活性酸素導入を停止
する様にしても良い。
【００３２】又、前記例では活性酸素を使用したが、他
の活性化ガス、例えば、活性水素でも良い。但し、活性
水素を使用した場合には二酸化炭素ではなくメタンが発
生する。
の活性化ガス、例えば、活性水素でも良い。但し、活性
水素を使用した場合には二酸化炭素ではなくメタンが発
生する。
【００３３】図４は本発明の荷電粒子ビーム装置の他の
例として示した走査電子顕微鏡の主要部（試料室）の概
略例を示したものである。図中、前記図３にて使用した
記号と同一記号の付されたものは同一構成要素である。
図４で示す例が図３で示した例と異なるところは、図３
の例では、対物レンズの一部に孔４５が開けられ、該孔
に気体発生装置４６に繋がっているパイプ４７が接続さ
れていたが、図４の例では、パイプ４７´が気体発生装
置４６から試料４３の近傍まで伸びており、途中が鏡筒
５２の周囲の一部に沿っており、その後の部分が試料室
４１の上蓋５３に開けられた孔５４を貫通している。
尚、該孔５４を通じて試料室４１に大気が入らないよう
に、パイプ４７´周囲の一部に前記孔５４の径より僅か
に小さい径の真空導入端子５５が取り付けられており、
孔５４との間のシール製を高くして（例えば、Ｏリング
を真空導入端子５５と孔５４の間に挿入して）、該孔に
該真空導入端子５５をはめ込んでいる。又、前記導入パ
イプ４７´の大気側の部分に、前記気体発生装置４６か
ら導入される気体（例えば、酸素若しくは水素等）を加
熱するためのヒーター５６が巻かれている。
例として示した走査電子顕微鏡の主要部（試料室）の概
略例を示したものである。図中、前記図３にて使用した
記号と同一記号の付されたものは同一構成要素である。
図４で示す例が図３で示した例と異なるところは、図３
の例では、対物レンズの一部に孔４５が開けられ、該孔
に気体発生装置４６に繋がっているパイプ４７が接続さ
れていたが、図４の例では、パイプ４７´が気体発生装
置４６から試料４３の近傍まで伸びており、途中が鏡筒
５２の周囲の一部に沿っており、その後の部分が試料室
４１の上蓋５３に開けられた孔５４を貫通している。
尚、該孔５４を通じて試料室４１に大気が入らないよう
に、パイプ４７´周囲の一部に前記孔５４の径より僅か
に小さい径の真空導入端子５５が取り付けられており、
孔５４との間のシール製を高くして（例えば、Ｏリング
を真空導入端子５５と孔５４の間に挿入して）、該孔に
該真空導入端子５５をはめ込んでいる。又、前記導入パ
イプ４７´の大気側の部分に、前記気体発生装置４６か
ら導入される気体（例えば、酸素若しくは水素等）を加
熱するためのヒーター５６が巻かれている。
【００３４】この様な構成の装置において、前述した様
に、真空中（試料室４１内や鏡筒内）には、ハイドロカ
ーボン（炭水化物）の蒸気が残存しており、これらが電
子ビームの衝撃により分解し、炭素が試料表面等に付着
する。
に、真空中（試料室４１内や鏡筒内）には、ハイドロカ
ーボン（炭水化物）の蒸気が残存しており、これらが電
子ビームの衝撃により分解し、炭素が試料表面等に付着
する。
【００３５】さて、この際（試料上を電子ビームで走査
している最中及び／若しくはその前後）、気体発生装置
４６を作動させ、該装置から酸素を発生させ、導入パイ
プ４７´を介して試料４３上に、酸素を所定濃度で導入
する。この際、導入パイプ４７´はヒーター５６により
所定温度に加熱されているので、所定温度に加熱された
酸素が所定濃度で導入される。
している最中及び／若しくはその前後）、気体発生装置
４６を作動させ、該装置から酸素を発生させ、導入パイ
プ４７´を介して試料４３上に、酸素を所定濃度で導入
する。この際、導入パイプ４７´はヒーター５６により
所定温度に加熱されているので、所定温度に加熱された
酸素が所定濃度で導入される。
【００３６】この試料上面へ加熱された酸素を導入する
ことにより、試料表面に付着した炭素と加熱された酸素
が化学反応を起こし、二酸化炭素が発生し、該二酸化炭
素が試料近辺に漂う。この時、検出器５１は常に前記気
体発生装置４６から試料近辺に導入される酸素の濃度を
検出しており、該酸素の濃度が所定以下になったら、排
気装置５０を作動させ、排出パイプ４９により試料周辺
の二酸化炭素を、前記図３の例の場合と同じ様に自動的
に試料室から排出すると同時に、バルブ４８を閉じて試
料４３への酸素導入を停止させる。尚、気体発生装置４
６から酸素ではなく、水素を発生させた場合、所定温度
に加熱された水素と試料表面に付着した炭素が化学反応
してメタンが発生する。
ことにより、試料表面に付着した炭素と加熱された酸素
が化学反応を起こし、二酸化炭素が発生し、該二酸化炭
素が試料近辺に漂う。この時、検出器５１は常に前記気
体発生装置４６から試料近辺に導入される酸素の濃度を
検出しており、該酸素の濃度が所定以下になったら、排
気装置５０を作動させ、排出パイプ４９により試料周辺
の二酸化炭素を、前記図３の例の場合と同じ様に自動的
に試料室から排出すると同時に、バルブ４８を閉じて試
料４３への酸素導入を停止させる。尚、気体発生装置４
６から酸素ではなく、水素を発生させた場合、所定温度
に加熱された水素と試料表面に付着した炭素が化学反応
してメタンが発生する。
【００３７】尚、この例の場合においても、試料周辺の
酸素の濃度を検出する代わりに、試料周辺の二酸化炭素
の濃度を検出するように成し、該二酸化炭素の濃度が所
定以上になったら、 排気装置５０を作動させ、排出パ
イプ４９により試料周辺の二酸化炭素及び酸素を試料室
から排出し、且つ試料への酸素の導入を停止させる様に
しても良い。
酸素の濃度を検出する代わりに、試料周辺の二酸化炭素
の濃度を検出するように成し、該二酸化炭素の濃度が所
定以上になったら、 排気装置５０を作動させ、排出パ
イプ４９により試料周辺の二酸化炭素及び酸素を試料室
から排出し、且つ試料への酸素の導入を停止させる様に
しても良い。
【００３８】図５は本発明の荷電粒子ビーム装置の他の
例として示した透過型電子顕微鏡の主要部（試料室）の
概略例を示したものである。図中６１は対物レンズの上
磁極、６２は対物レンズの下磁極で、両磁極間の電子ビ
ーム光軸Ｏ上に試料６３が配置される。この試料６３の
近傍には鏡筒（図示せず）外に設けられている気体発生
装置（図示せず）に繋がったが気体導入用パイプ６４の
先端が伸びてきており、又、鏡筒外に設けられた排気装
置（図示せず）に繋がった排出用パイプ６５の先端も伸
びてきている。又、該排出用パイプの先端部には気体濃
度検出用の検出器６６が取り付けられている。この例で
示す装置での試料汚染防止の動作は、前記図３及び図４
に示すものと同じ様に行われるので、ここでは特に説明
を省略する。 尚、前記例では本発明を走査電子顕微鏡
等を使用した試料観察を例に上げて説明したが、この様
な例に限定されず、電子ビーム描画装置、集束イオンビ
ーム装置、Ｘ線マイクロアナライザー等にも使用可能で
ある。
例として示した透過型電子顕微鏡の主要部（試料室）の
概略例を示したものである。図中６１は対物レンズの上
磁極、６２は対物レンズの下磁極で、両磁極間の電子ビ
ーム光軸Ｏ上に試料６３が配置される。この試料６３の
近傍には鏡筒（図示せず）外に設けられている気体発生
装置（図示せず）に繋がったが気体導入用パイプ６４の
先端が伸びてきており、又、鏡筒外に設けられた排気装
置（図示せず）に繋がった排出用パイプ６５の先端も伸
びてきている。又、該排出用パイプの先端部には気体濃
度検出用の検出器６６が取り付けられている。この例で
示す装置での試料汚染防止の動作は、前記図３及び図４
に示すものと同じ様に行われるので、ここでは特に説明
を省略する。 尚、前記例では本発明を走査電子顕微鏡
等を使用した試料観察を例に上げて説明したが、この様
な例に限定されず、電子ビーム描画装置、集束イオンビ
ーム装置、Ｘ線マイクロアナライザー等にも使用可能で
ある。
【図１】 走査電子顕微鏡の１概略例を示している。
【図２】 走査電子顕微鏡の主要部の概略を示したもの
である。
である。
【図３】 本発明の荷電粒子ビーム装置の一例として示
した走査電子顕微鏡の主要部の一部詳細を示している。
した走査電子顕微鏡の主要部の一部詳細を示している。
【図４】 本発明の荷電粒子ビーム装置の他の例として
示した走査電子顕微鏡の１概略例を示している。
示した走査電子顕微鏡の１概略例を示している。
【図５】 本発明の荷電粒子ビーム装置の他の例として
示した透過電子顕微鏡の主要部の概略を示したものであ
る。
示した透過電子顕微鏡の主要部の概略を示したものであ
る。
【符号の説明】 １…鏡筒 ２…電子銃 ３…集束レンズ ４…試料 ５…偏向器 ６…対物レンズ ７…試料室 ８…ステージ ９…二次電子検出器 １０…排気口 １１…架台 １２…アンプ １３…陰極線管 １４…走査信号発生回路 １５…中央制御装置 ２１…試料室 ２２…対物レンズ下部 ２３…試料 ２４…冷却フィン ２５…熱伝導部材 ２６…冷却棒 ２７…冷媒タンク ２８…支持部材 ２９…ステージ ３０…ケース ３１…フランジ ４１…試料室 ４２…対物レンズ下部 ４３…試料 ４４…ステージ ４５…孔 ４６…気体発生装置 ４７，４７´…気体導入パイプ ４８…バルブ ４９…気体排出パイプ ５０…排気装置 ５１…気体濃度検出器 ５２…鏡筒 ５３…上蓋 ５４…孔 ５５…真空導入端子 ５６…ヒーター ６１…対物レンズ上磁極 ６２…対物レンズ下磁極 ６３…試料 ６４…気体導入用パイプ ６５…気体排出用パイプ ６６…気体濃度検出器 Ｏ…電子ビーム光軸
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｊ 37/28 Ｈ０１Ｊ 37/28 Ｂ ５Ｆ００４ 37/305 37/305 Ａ ５Ｆ０５６ Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５４１Ｚ 21/3065 21/302 Ｎ Ｄ Ｆターム(参考） 2G001 AA03 BA07 CA03 GA06 JA14 JA20 PA07 RA05 RA20 2H097 AA03 BA02 CA16 LA10 5C001 BB03 BB07 CC03 CC04 CC05 CC06 DD01 5C033 UU02 UU03 5C034 AA02 AA04 BB06 BB09 5F004 AA14 BA11 CB01 DA24 DA26 DB00 EA39 5F056 BA10 CB40 EA12 EA17
Claims (16)
- 【請求項１】 荷電粒子ビーム被照射対象物に該対象物
に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガスを発
生させる気体を吹き付ける様に成すと共に、前記気体及
び炭素化合物ガスを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺か
ら排出するように成した荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項２】 荷電粒子ビーム被照射対象物に該対象物
に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガスを発
生させる気体を吹き付ける様に成すと共に、前記気体の
濃度を検出し、該検出した濃度に応じて前記気体及び炭
素化合物ガスを荷電粒子ビーム被照射対象物周辺から排
出するように成した荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項３】 荷電粒子ビーム被照射対象物に該対象物
に付着している炭素と化学反応して炭素化合物ガスを発
生させる気体を吹き付ける様に成すと共に、前記炭素化
合物ガスの濃度を検出し、該検出した濃度に応じて前記
気体及び炭素化合物ガスを荷電粒子ビーム被照射対象物
周辺から排出するように成した荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項４】 荷電粒子発生手段及び荷電子光学系等を
備え、荷電粒子ビーム被照射対象物に荷電粒子ビームを
照射するように成した荷電粒子ビーム装置において、前
記荷電粒子ビーム被照射対象物に付着している炭素と化
学反応して炭素化合物ガスを発生させる気体を発生する
気体発生手段と、前記気体及び炭素化合物ガスを排出す
る排気手段と、前記荷電粒子ビーム被照射対象物に吹き
付ける気体の濃度を検出する気体検出手段を設け、該気
体検出手段が検出した気体濃度に基づいて前記排気手段
を作動させるように成した荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項５】 荷電粒子発生手段及び荷電子光学系等を
備え、荷電粒子ビーム被照射対象物に荷電粒子ビームを
照射するように成した荷電粒子ビーム装置において、前
記荷電粒子ビーム被照射対象物に付着している炭素と化
学反応して炭素化合物ガスを発生させる気体を発生する
気体発生手段と、前記気体及び炭素化合物ガスを排出す
る排気手段と、前記炭素化合物ガスの濃度を検出する気
体検出手段を設け、該気体検出手段が検出した炭素化合
物ガスの濃度に基づいて前記排気手段を作動させるよう
に成した荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項６】 検出した気体の濃度に基づいて荷電粒子
ビーム被照射対象物への気体の吹き付けを停止させた請
求項２若しくは４に記載の荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項７】 検出した炭素化合物ガスの濃度によって
荷電粒子ビーム被照射対象物への気体の吹き付けを停止
させた請求項３若しくは５に記載の荷電粒子ビーム装
置。 - 【請求項８】 大気中に設けられた気体発生手段からの
気体をパイプを介して真空中にある荷電粒子ビーム被照
射対象物に導くように成した請求項１〜５に記載の何れ
かの荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項９】 大気中に設けられた排気手段によりパイ
プを介して真空中にある荷電粒子ビーム被照射対象物周
辺の気体及び炭素化合物ガスを排出するように成した請
求項１〜５に記載の何れかの荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項１０】 前記気体は活性化された気体である請
求項１〜５記載の何れかの荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項１１】 前記気体は活性化酸素である請求項１
０記載の荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項１２】 前記気体は加熱された気体である請求
項１〜５に記載の何れかの荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項１３】 前記気体は加熱された酸素である請求
項１２記載の荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項１４】 前記気体は加熱された水素である請求
項１２記載の荷電粒子ビーム装置。 - 【請求項１５】 前記気体発生手段に繋がったパイプの
途中にヒーターが取り付けられている請求項８記載の荷
電粒子ビーム装置。 - 【請求項１６】 前記気体発生手段に繋がったパイプの
途中にバルブが取り付けられている請求項８記載の荷電
粒子ビーム装置荷電粒子ビーム装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241194A JP2002056797A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 荷電粒子ビーム装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000241194A JP2002056797A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 荷電粒子ビーム装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002056797A true JP2002056797A (ja) | 2002-02-22 |
Family
ID=18732417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000241194A Withdrawn JP2002056797A (ja) | 2000-08-09 | 2000-08-09 | 荷電粒子ビーム装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002056797A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007227382A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Ict Integrated Circuit Testing Ges Fuer Halbleiterprueftechnik Mbh | 荷電粒子ビーム装置 |
| JP2007234583A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | 荷電ビーム装置および欠陥修正方法 |
| JP2011238630A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-11-24 | Hitachi High-Technologies Corp | ガス電界電離イオン源，走査荷電粒子顕微鏡 |
-
2000
- 2000-08-09 JP JP2000241194A patent/JP2002056797A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007234583A (ja) * | 2006-01-31 | 2007-09-13 | Toshiba Corp | 荷電ビーム装置および欠陥修正方法 |
| JP4543047B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2010-09-15 | 株式会社東芝 | 荷電ビーム装置および欠陥修正方法 |
| JP2007227382A (ja) * | 2006-02-23 | 2007-09-06 | Ict Integrated Circuit Testing Ges Fuer Halbleiterprueftechnik Mbh | 荷電粒子ビーム装置 |
| JP2011238630A (ja) * | 2007-12-14 | 2011-11-24 | Hitachi High-Technologies Corp | ガス電界電離イオン源，走査荷電粒子顕微鏡 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20071106 |