JP3850154B2 - Scanning electron microscope - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対物レンズと試料ステージとを有する走査型電子顕微鏡に関し、更に詳しくは、外部振動による影響が少ない走査型電子顕微鏡を提供することにある。
【0002】
【従来の技術】
走査型電子顕微鏡の構成を図4を用いて説明する。図において、真空チャンバ1内には、試料ホルダ3が設けられる試料ステージ5が配設されている。
【0003】
試料ステージ5は、上下方向(矢印Z方向)に移動するZステージ7と、Zステージ7に対して軸Oを中心に回転するチルトステージ9と、チルトステージ9上に設けられ、図4に対して垂直方向(Y方向)に移動するYステージ11と、Yステージ11上で、矢印X方向へ移動するXステージ13と、Xステージ13上で軸O′を中心に回転し、試料ホルダ3が設けられるRステージ15とからなっている。
【0004】
試料ホルダ3と、Rステージ15との取り付けは、Rステージ15上に形成された鳩尾状の「あり」15aを設け、試料ホルダ3の下面にRステージ15のあり15aに係脱可能な「あり溝」3aを設けることで行なっている。
【0005】
真空チャンバ1の上方には、電子線発生部20及び電子線を試料ホルダ3内の試料に収束させる対物レンズ21が設けられている。
真空チャンバ1の側方には、試料交換棒23を用いて試料ホルダ3を試料ステージ5へ搬送、又は、試料ステージ5上の試料ホルダ3と、異なる試料を有した試料ホルダとを交換する試料交換室25が設けられている。
【0006】
そして、上記構成の真空チャンバ1及び電子線発生部20は、防振装置上に設けられ、床からの振動を軽減している。
このような構成の走査型電子顕微鏡は、分解能を保証するため、床からの振動、音響等の外部環境に対して、設置条件が決められている。
【0007】
すなわち、防振装置で軽減できる許容値を超える床からの振動が作用した場合、又、防振装置の固有振動数と床からの振動の振動数とが一致した場合、試料ステージ5と、電子線発生部20,対物レンズ21とが走査型電子顕微鏡の分解能以上の相対変位を起し、像障害を起す。
【0008】
又、音響振動は、直接防振装置上の真空チャンバ1,電子線発生部20等に伝達されるので、設置条件以上の音響振動が作用した場合、試料ステージ5と、電子線発生部20,対物レンズ21とが走査型電子顕微鏡の分解能以上の相対変位を起し、像障害を起す。
【0009】
しかし、近年、走査型電子顕微鏡を設置する箇所として、工場やクリーンルームやビルの高層階等、設置条件を満たさない場所に設置せざるを得ないケースも発生している。
【0010】
このような設置条件を満たさない場所に設置した場合、保証分解能より低い分解能で試料を観察しなければならない。
そこで、外部振動による試料ステージ5と、電子線発生部20,対物レンズ21との相対変位を防止するために、例えば、特開平3-187143号公報では、試料ホルダ3を対物レンズ21に押し付ける構成の走査型電子顕微鏡が開示されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
試料ホルダを対物レンズに押し付ける構成の走査型電子顕微鏡では、試料ホルダが直接対物レンズに当たるので、対物レンズを傷つけ、性能を害する問題点がある。
【0012】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、外部振動による試料ステージと、対物レンズとの相対変位を防止できると共に、対物レンズを傷つけない走査型電子顕微鏡を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項1記載の発明は、対物レンズと、試料ホルダを少なくとも前記対物レンズに対して進退させる試料ステージとを有する走査型電子顕微鏡であって、前記対物レンズ側に、前記対物レンズと別体の被当接手段を設け、さらに前記試料ホルダに、前記被当接手段に当接可能な当接手段を設け、これにより前記当接手段を前記被当接手段に当接させることによって振動による前記試料ステージと前記対物レンズの相対変位を防止することを特徴とする走査型電子顕微鏡である。
【0014】
試料ホルダの当接手段を対物レンズ側の被当接手段に当接させることにより、振動による試料ステージと、対物レンズとの相対変位を防止できる。
又、試料ホルダの当接手段が当接する対物レンズ側の被当接手段は対物レンズと別体であるので、対物レンズは傷つかない。
【0015】
ここで、被当接手段は、請求項2記載の発明のように、前記対物レンズの一部を覆うように設けられていることが望ましい。
【0016】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。
(全体構成)
最初に、図3を用いて、本実施の形態例の走査型電子顕微鏡の要部構成を説明する。
【0017】
図において、真空チャンバ101内には、試料ホルダ103が設けられる試料ステージ105が配設されている。
試料ステージ105は、上下方向(矢印Z方向)に移動するZステージ107と、Zステージ107に対して軸Oを中心に回転するチルトステージ109と、チルトステージ109上に設けられ、図3に対して垂直方向(Y方向)に移動するYステージ111と、Yステージ111上で、矢印X方向へ移動するXステージ113と、Xステージ113上で軸O′を中心に回転し、試料ホルダ103が設けられるRステージ115とからなっている。
【0018】
試料ホルダ103と、Rステージ115との取り付けは、Rステージ115上に形成された鳩尾状の「あり」115aを設け、試料ホルダ103の下面にRステージ115のあり115aに係脱可能な「あり溝」103aを設けることで行なっている。
【0019】
真空チャンバ101の上方には、電子線発生部120及び電子線を試料ホルダ103内の試料に収束させる円錐台状の対物レンズ121が設けられている。
真空チャンバ101の側方には、試料交換棒123を用いて試料ホルダ103を試料ステージ105へ搬送、又は、試料ステージ105上の試料ホルダ103と、異なる試料を有した試料ホルダとを交換する試料交換室125が設けられている。
【0020】
本実施の形態例では、対物レンズ121の一部を覆うように被当接手段としてのフランジ151が設けられている。
更に、試料ホルダ103には、フランジ151に当接可能な当接手段としてのロック用フランジ171が設けられている。
【0021】
(フランジ151)
フランジ151を示す図1を用いて説明する。図1において、(a)図は正面図、(b)図は(a)図における左側面図、(c)図は(a)図における下面図である。
【0022】
図において、フランジ151は、ねじ153を用いて真空チャンバ101に取り付けられる基部155と、基部155の周縁部から試料ステージ105方向へ延出する第1の延出部157と、基部155の周縁部から試料ステージ105方向へ延出し、第1の延出部157と対向する第2の延出部159と、第1及び第2の延出部157,159を橋絡し、対物レンズ121の先端面を覆う橋絡部161とから構成されている。
【0023】
橋絡部161の中央部には、対物レンズ121から出射される電子線が通過する穴161aが形成されている。
尚、本実施の形態例では、フランジ151の形状は、試料ホルダ103が設けられた試料ステージ105の移動を制限しない形状に設定されている。
【0024】
(ロック用フランジ171)
ロック用フランジ171を示す図2を用いて説明を行なう。図2において、(a)図は正面図、(b)図は(a)図の切断線AA-Aにおける断面図である。
【0025】
図において、ロック用フランジ171は試料ホルダ103の開口103bの周縁部にねじ173を用いて取り付けられる。
ロック用フランジ171には、試料ステージ105のZステージ107が駆動され、試料ホルダ103が対物レンズ121に向かって上方向(Z方向)に直線移動した場合、フランジ151の橋絡部161(図1(c)の二点鎖線で囲まれた範囲B)に当接する第1の突部175が設けられている。
【0026】
更に、ロック用フランジ171には、試料ステージ105のチルトステージ109が駆動され、試料ホルダ103が対物レンズ121に向かって回転移動した場合、フランジ151の橋絡部161に形成された斜面161b(図1(a),(c)参照)に当接する第2の突部177が形成されている。
【0027】
このような構成によれば、試料ホルダ103側のロック用フランジ171の第1の突部175又は第2の突部177を対物レンズ121側のフランジ151へ当接させることにより、外部振動による試料ステージ105と、対物レンズ121との相対変位を防止できる。
【0028】
又、試料ホルダ103側のロック用フランジ171が当接する対物レンズ121側のフランジ151は対物レンズ121と別体であるので、対物レンズ121は傷つかない。
【0029】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、試料ホルダの当接手段を対物レンズ側の被当接手段に当接させることにより、振動による試料ステージと、対物レンズとの相対変位を防止できる。
【0030】
又、試料ホルダの当接手段が当接する対物レンズ側の被当接手段は対物レンズと別体であるので、対物レンズは傷つかない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態例の走査型電子顕微鏡の要部構成を説明する図3におけるフランジ151を説明する図で、(a)図は正面図、(b)図は(a)図における左側面図、(c)図は(a)図における下面図である。
【図2】図1におけるロック用フランジを説明する図で、(a)図は正面図、(b)図は(a)図の切断線A-Aにおける断面図である。
【図3】本実施の形態例の走査型電子顕微鏡の要部構成を説明する図である。
【図4】従来の走査型電子顕微鏡の要部構成を説明する図である。
【符号の説明】
103 試料ホルダ
105 試料ステージ
121 対物レンズ
151 フランジ(被当接手段)
171 ロック用フランジ(当接手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanning electron microscope having an objective lens and a sample stage, and more specifically, to provide a scanning electron microscope that is less affected by external vibration.
[0002]
[Prior art]
The configuration of the scanning electron microscope will be described with reference to FIG. In the figure, a sample stage 5 on which a sample holder 3 is provided is disposed in a
[0003]
The sample stage 5 is provided on the Z stage 7 that moves up and down (arrow Z direction), the tilt stage 9 that rotates about the axis O with respect to the Z stage 7, and the tilt stage 9. The
[0004]
The sample holder 3 and the
[0005]
Above the
On the side of the
[0006]
And the
In the scanning electron microscope having such a configuration, installation conditions are determined with respect to an external environment such as vibration and sound from the floor in order to guarantee resolution.
[0007]
That is, when vibration from the floor exceeding the allowable value that can be reduced by the vibration isolator is applied, or when the natural frequency of the vibration isolator coincides with the vibration frequency from the floor, the sample stage 5 and the electron The line generation unit 20 and the objective lens 21 cause relative displacement exceeding the resolution of the scanning electron microscope, thereby causing an image defect.
[0008]
In addition, since the acoustic vibration is directly transmitted to the
[0009]
However, in recent years, there have been cases where the scanning electron microscope is installed in a place that does not satisfy the installation conditions, such as a factory, a clean room, or a high floor of a building.
[0010]
When installed in a place that does not satisfy such installation conditions, the sample must be observed with a resolution lower than the guaranteed resolution.
Therefore, in order to prevent relative displacement between the sample stage 5, the electron beam generator 20, and the objective lens 21 due to external vibration, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-187143, the sample holder 3 is pressed against the objective lens 21. A scanning electron microscope is disclosed.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the scanning electron microscope configured to press the sample holder against the objective lens, since the sample holder directly hits the objective lens, there is a problem that the objective lens is damaged and the performance is impaired.
[0012]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a scanning electron microscope that can prevent relative displacement between a sample stage and an objective lens due to external vibration and does not damage the objective lens. It is in.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to
[0014]
By abutting the abutment means of the sample Hol da to the abutment means of the objective lens side, the sample stage by vibration, the relative displacement between the objective lens can be prevented.
Further, the abutment means of the objective lens side contact means of the specimen Hol da abuts since a separate and the objective lens, the objective lens does not hurt.
[0015]
Here, it is desirable that the contacted means is provided so as to cover a part of the objective lens , as in the second aspect of the invention.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(overall structure)
Initially, the principal part structure of the scanning electron microscope of this Embodiment is demonstrated using FIG.
[0017]
In the figure, a sample stage 105 on which a
The sample stage 105 is provided on the Z stage 107 that moves in the vertical direction (arrow Z direction), the tilt stage 109 that rotates about the axis O with respect to the Z stage 107, and the tilt stage 109. The Y stage 111 that moves in the vertical direction (Y direction), the X stage 113 that moves in the direction of the arrow X on the Y stage 111, and rotates about the axis O ′ on the X stage 113, the
[0018]
The
[0019]
Above the
On the side of the
[0020]
In the present embodiment, a
Further, the
[0021]
(Flange 151)
This will be described with reference to FIG. 1, (a) is a front view, (b) is a left side view in (a), and (c) is a bottom view in (a).
[0022]
In the drawing, a
[0023]
A hole 161 a through which an electron beam emitted from the
In the present embodiment, the shape of the
[0024]
(Lock flange 171)
The description will be made with reference to FIG. 2 showing the locking flange 171. 2A is a front view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along a cutting line AA-A in FIG.
[0025]
In the figure, the locking flange 171 is attached to the periphery of the opening 103 b of the
When the Z stage 107 of the sample stage 105 is driven to the locking flange 171 and the
[0026]
Further, when the tilt stage 109 of the sample stage 105 is driven to the locking flange 171 and the
[0027]
According to such a configuration, the
[0028]
The
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention as mentioned above, by abutting the abutment means of the sample Hol da to the abutment means of the objective lens side, the sample stage by vibration, the relative displacement between the objective lens can be prevented.
[0030]
Further, the abutment means of the objective lens side contact means of the specimen Hol da abuts since a separate and the objective lens, the objective lens does not hurt.
[Brief description of the drawings]
FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating a
2A and 2B are diagrams illustrating a locking flange in FIG. 1, in which FIG. 2A is a front view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along a cutting line AA in FIG.
FIG. 3 is a diagram for explaining a main configuration of a scanning electron microscope according to the present embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a main part of a conventional scanning electron microscope.
[Explanation of symbols]
103 Sample holder 105
171 Locking flange (contact means)
Claims (2)
前記対物レンズ側に、前記対物レンズと別体の被当接手段を設け、
さらに前記試料ホルダに、前記被当接手段に当接可能な当接手段を設け、
これにより前記当接手段を前記被当接手段に当接させることによって振動による前記試料ステージと前記対物レンズの相対変位を防止することを特徴とする走査型電子顕微鏡。A scanning electron microscope having an objective lens and a sample stage for moving a sample holder at least with respect to the objective lens,
On the objective lens side, provided with a contact means separate from the objective lens,
Further to the sample Hol da, provided abutment means capable of contacting the object to be abutment means,
Accordingly , the scanning electron microscope is characterized by preventing relative displacement between the sample stage and the objective lens due to vibration by bringing the contact means into contact with the contacted means .
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JP34949498A JP3850154B2 (en) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | Scanning electron microscope |
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JP34949498A JP3850154B2 (en) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | Scanning electron microscope |
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JP3850154B2 true JP3850154B2 (en) | 2006-11-29 |
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JPS516860U (en) * | 1974-07-01 | 1976-01-19 | ||
JPS5780064U (en) * | 1980-11-04 | 1982-05-18 | ||
JPS59146145A (en) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Akashi Seisakusho Co Ltd | Specimen moving system |
JP2596442Y2 (en) * | 1993-09-27 | 1999-06-14 | 株式会社島津製作所 | Surface analyzer |
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1998
- 1998-12-09 JP JP34949498A patent/JP3850154B2/en not_active Expired - Fee Related
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