JP2017204342A - 絶縁構造、荷電粒子銃及び荷電粒子線応用装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るSEMの概略構成を示す図である。
図1に示されるように、SEM(荷電粒子線応用装置の一例)100は、一次電子線(荷電粒子線)12を出射して加速する電子銃50と、加速された一次電子線12を集束するコンデンサレンズ15と、一次電子線12の不要な部分を除く対物レンズ絞り16と、一次電子線12を試料23上で二次元的に走査する二段偏向コイル17と、一次電子線12を試料23上に集束させる対物レンズ18と、試料23から放出された信号電子21(二次電子21a、反射電子21b)を検出する二次電子検出器19及び検出器20とを備えた電子線装置である。
図2は、電子銃50の概略構成を模式的に示す図である。
図4は、第1の実施の形態の一変形例に係る電子銃250の概略構成を模式的に示す図である。
第2の実施の形態におけるSEMの電子銃の構成について説明する。第1の実施の形態における電子銃と同様の形状又は機能を有する部材については、以下での説明を省略することがある。
本発明は上記実施形態によって記載したが、この開示の記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。上記の各部の特徴点を適宜組み合わせて電子銃を構成してもよい。ガードリングの電位よりも低い電位の電極を、碍子に対してガードリングの反対側に配置することにより、上述のように沿面放電の発生を防止することができる。
10a 電子銃室(第1の領域の一例)
11,411 電子源
12 荷電粒子線(一次電子線)
13 ウェーネルト電極(荷電粒子の量を制限する制限電極の一例)
14 加速電源
14a 高電圧導入ケーブル
14d アノード板
18 対物レンズ
19 二次電子検出器
20 検出器(半導体検出器、ロビンソン検出器又はMCP検出器)
21 信号電子
21a 二次電子
21b 反射電子
23 試料
41 対物レンズ電源
50,250,350,450 電子銃(絶縁構造の一例)
51,251,351,451 碍子(絶縁部材、固体誘電体の一例)
51c,451c 支持部
52a フィラメント接続ピン(第1の貫通部材の一例)
52b ウェーネルト接続ピン(第2の貫通部材の一例)
54,254,454 ガードリング(第1の電極の一例)
56,256,456 リング電極(第3の電極の一例)
100 SEM(荷電粒子線応用装置の一例)
413 サプレッサ電極(荷電粒子の量を制限する制限電極の一例)
452 接続ピン(貫通部材の一例)
452a エミッタ接続ピン(第1の貫通部材の一例)
452b サプレッサ接続ピン(第2の貫通部材の一例)
452c ガードリング接続ピン
501,601,701 絶縁構造
510,610,710 第2の電極
551,651,751 固体誘電体
551x,651x,751x 境界面
554,654,754 第1の電極
556,656,756 第3の電極
756b 付加電極(第3の電極の一例)
Claims (17)
- 高圧電源に接続されて用いられる絶縁構造であって、
第1の電極と、
前記第1の電極に対して電位が高い第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極とに接している固体誘電体と、
第3の電極とを備え、
前記固体誘電体の表面のうち、前記第1の電極と前記第2の電極との間に位置する部位は、真空、気体、又は液体のいずれかに接する境界面であり、
前記第3の電極は、前記境界面から、前記固体誘電体側に離れた位置に配置されており、
前記第3の電極の電位は、前記第1の電極の電位よりも低くなっている、絶縁構造。 - 高圧電源に接続されて用いられる絶縁構造であって、
第1の電極と、
前記第1の電極に対して電位が高い第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極とに接している固体誘電体と、
第3の電極とを備え、
前記固体誘電体の表面のうち、前記第1の電極と前記第2の電極との間に位置する部位は、真空、気体、又は液体のいずれかに接する境界面であり、
前記第3の電極は、前記境界面から前記固体誘電体側に離れた位置に配置されており、
前記第3の電極の電位は、前記第2の電極の電位よりも高くなっている、絶縁構造。 - 前記第1の電極と、前記第2の電極と、前記第3の電極と、前記固体誘電体とのそれぞれが、同一の中心軸に対して略軸対称形状を有している、請求項1又は2に記載の絶縁構造。
- 前記第1の電極又は前記第2の電極が接地電位である、請求項1から3のいずれか1項に記載の絶縁構造。
- 前記固体誘電体は、前記第1の電極から前記第2の電極までの前記境界面を分断するように形成された溝部を有する、請求項1から4のいずれか1項に記載の絶縁構造。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の絶縁構造を有する、荷電粒子を出射する荷電粒子銃であって、
前記固体誘電体は、荷電粒子源を支持する支持部を有し、
前記第1の電極は、前記支持部に接するように配置されているガードリングであり、
前記第2の電極は、前記固体誘電体に接し、前記荷電粒子源の周囲を囲むように配置されている真空チャンバ壁であり、
前記第3の電極は、前記固体誘電体に対して前記ガードリングの反対側に配置されており、リング形状を有するリング電極であり、
前記荷電粒子銃は、それぞれ導電性を有し、前記固体誘電体を貫通する複数の貫通部材を有し、
前記荷電粒子源は、前記複数の貫通部材のうち一対の貫通部材に接続されており、
前記ガードリングは、前記複数の貫通部材のいずれかに接続されている、荷電粒子銃。 - 前記真空チャンバ壁は、接地電位に接続されている、請求項6に記載の荷電粒子銃。
- 前記荷電粒子源が接続されている前記一対の貫通部材のうちの1つと、前記ガードリングとが、電気的に接続されている、請求項6又は7に記載の荷電粒子銃。
- 前記ガードリングは、前記荷電粒子源の電位よりも高い電位に接続されている、請求項6又は7に記載の荷電粒子銃。
- 前記ガードリングは、前記荷電粒子源から前記荷電粒子源電子を引き出す第一陽極部に電気的に接続されている、請求項9に記載の荷電粒子銃。
- 前記複数の貫通部材のいずれかに接続されており、前記荷電粒子銃から出射される前記荷電粒子の量を制限する制限電極をさらに備え、
前記制限電極に接続されている前記貫通部材は、前記第3の電極に電気的に接続されている、請求項6から10のいずれか1項に記載の荷電粒子銃。 - 前記リング電極の最外周部は、前記ガードリングの周縁部よりも外側に位置している、請求項6から11のいずれか1項に記載の荷電粒子銃。
- 前記固体誘電体は、絶縁部材であり、
前記支持部は、前記荷電粒子の出射方向に突出するように形成されている、請求項6から12のいずれか1項に記載の荷電粒子銃。 - 前記ガードリングは、前記支持部の突出端部を覆うような凹形状を有し、
前記ガードリングの上端部は、断面に円弧状の部分を有する丸面取り形状を有する、請求項13に記載の荷電粒子銃。 - 前記支持部は、前記荷電粒子の出射方向に対して反対の方向に開口する凹部を有し、
前記リング電極は、前記凹部の内側に配置されている、請求項14又は15に記載の荷電粒子銃。 - 前記複数の貫通部材のそれぞれの電位は、2つ以上の抵抗を用いた分圧回路により与えられている、請求項6から15のいずれか1項に記載の荷電粒子銃。
- 請求項6から16のいずれか1項に記載の荷電粒子銃と、
前記荷電粒子銃から出射された荷電粒子線を試料に集束させる対物レンズと、
前記荷電粒子線の入射に伴い前記試料から放出された反射電子を検出する検出器とを備える、荷電粒子線応用装置。
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