JP5677310B2 - 荷電粒子顕微鏡 - Google Patents
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Description
また、本願発明者は、イオン照射系をコンパクトにして、イオン光学長を短くして、かつエミッタティップからのイオンの放出方向を精度よく試料の方向に調整する機構を実現するという課題を解決することが、本イオン源の性能を活かした荷電粒子線装置を実現することに繋がることを見出した。
また、同じくイオン照射系の軸調整という観点で、エミッタティップと引き出し電極の開口部との軸合わせ調整も、イオンビームを細束化する際の収差を低減して超微細ビームを実現するための課題である。
また、エミッタティップはその先端制御のために、高温処理する。このときの温度管理は電圧、電流および抵抗などで可能であるが、極低温冷却時には高精度の温度制御が困難であることを見出した。この高温処理の高精度温度制御の実現が、ガス電界電離イオン源の信頼性を向上することに繋がることを見出した。
。
また、エミッタティップの先端にナノピラミッドを形成する方法として、他に、真空中での電界蒸発、イオンビーム照射等を用いてもよい。このような方法によって、タングステン線、又はモリブデン線先端にタングステン原子又はモリブデン原子ナノピラミッドを形成することができる。例えば<111>のタングステン線を用いた場合には、先端が3個のタングステン原子で構成されるのが特徴となる。また、これとは別に、白金、イリジウム、レニウム、オスミウム、パラジュウム、ロジュウムなどの、細線の先端に真空中でのエッチング作用により同様なナノピラミッドを形成してもよい。これらの原子オーダの鋭利な先端構造をもつエミッタティップをナノティップと呼ぶことにする。
次に、エミッタティップの傾斜角度調整を説明する。第1アパーチャの開口部を大きいものを選択する。例えば、直径3mmの円形開口部を選択する。すなわち、集束レンズを構成するドーナッツ状の円盤の開口部を通過したイオンビームはこの第1アパーチャの開口部をすべて通過できる条件とするのである。第1アパーチャを通過したイオンビームは第1偏向器を通過し、次に第1偏向器、第2アパーチャ、対物レンズを通過して試料に到達する。試料から放出された二次粒子は既に述べたように、二次粒子検出器11によって検出する。二次粒子検出器11からの信号は、輝度変調され、計算処理装置99に送られる。ここで、第1偏向器によってイオンビームを走査させる。すると、エミッタティップから放出されたイオンビームの内で、第2アパーチャを通過したイオンビームのみが試料に到達する。イオンビーム照射によって試料から放出された二次粒子は、二次粒子検出器11によって検出する。二次粒子検出器11からの信号は、輝度変調され、計算処理装置99に送られる。ここでエミッタティップが、その先端が原子1個で形成されるナノティップである場合には、計算処理装置99の画像表示装置には、図8Aに示すように、イオン放射パターンとして1個所のみ明るいパターンが得られる。すなわち、エミッタティップ傾斜角度としては、この明るい点が得られる角度に設定すればよく、表示されたイオン放射パターン画像を参照して、エミッタの傾斜角度調整、さらにイオンビーム光軸へのアライメントについても可能になる。
また、第2アパーチャ位置において、エミッタティップの先端原子1個周辺から放出されたイオンビームの面積、あるいはその直径が、第2アパーチャの開口部の面積、あるいはその直径に比べて、少なくとも同じか大きくなるような条件を満足するように、本実施例で集束レンズに電圧を印加してイオンビームを集束することによって、信号ノイズ比の高いイオン放射パターンが得られることを見出した。これは、少なくとも、集束レンズの電圧条件が、第2アパーチャの開口部へのイオンビーム集束条件に対して、少なくともアンダーフォーカス条件となる必要がある。
また、エミッタティップ傾斜角度調整時には、試料ステージを移動させて、イオンビーム照射領域に、イオン放射パターン観察用として調整試料を配置して、観察対象のイオンビームが照射されないようにする。そして、試料観察する際には、試料ステージ移動により、イオンビーム照射領域に対象試料を配置すれば良い。これにより、軸調整時に観察対象となる試料を汚染、破損しにくいという効果を奏する。
本例によれば、ガス分子イオン化室15に蓋部材34を設けることにより、引き出し電極の孔の寸法を小さくしても、真空粗引き時のコンダクタンスを増大化することが可能である。また、引き出し電極の孔の寸法を小さくすることにより、ガス分子イオン化室15の密閉化が可能となる。そのため、ガス分子イオン化室15内の高真空化が可能となり、大電流のイオンビームが得られる。
また、本願の発明者は、イオンビームの加速電圧を50kV以上にして半導体試料上の構造寸法を計測すると精度よく計測できることを見出した。これはイオンビームによる試料のスパッタイールドが低下するため、試料の構造を破壊する程度が低くなり、寸法計測精度が向上することによる。特に、イオン化ガスとして、水素を用いるとスパッタイールドが低下し、寸法計測の精度が向上する。ただし,ヘリウムや水素は,検査試料の内部に侵入して試料内部の原子位置を変える現象に注意が必要である。これは,表面の構造寸法計測精度には大きな影響はないが,デバイスの電気特性に影響を与えることを見出した。従来のイオンビームを用いた試料検査装置では,この点では考慮されてなかった。本願発明者は,デバイス特性に影響が比較的少ない深さにイオンが侵入するようにイオンビームの加速で試料を検査することが問題を解決することを見出した。また,試料表面に膜を積み重ねるデバイスの場合,イオンの侵入する深さを膜厚に合わせてイオンビーム照射電圧を制御することが問題を解決する。すなわち,少なくとも2種類の照射電圧でイオンビームを試料に照射することができるイオンビーム検査装置とすることで問題を解決することができる。
(1)真空容器と、該真空容器内に、針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動な第1アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを走査あるいはアラインメントする第1偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを偏向する第2偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを制限する第2アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および該第2アパーチャを通過した該イオンビーム電流に略比例した信号量を計測する手段、
から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
第2アパーチャ位置において、エミッタティップの先端原子1個周辺から放出されたイオンビームの面積、あるいはその直径が、第2アパーチャの開口部の面積、あるいはその直径に比べて、少なくとも同じか大きくなるような条件を満足するように、集束レンズに電圧を印加してイオン放射パターンを得ることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(2)上記(1)記載の走査荷電粒子顕微鏡において、
集束レンズの電圧条件が、第2アパーチャの開口部へのイオンビーム集束条件に対して、少なくともアンダーフォーカス条件となることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(3)真空容器と、該真空容器内に、針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動な第1アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを走査あるいはアラインメントする第1偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを偏向する第2偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを制限する第2アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および該第2アパーチャを通過した該イオンビーム電流に略比例した信号量を計測する手段、
から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
イオン放射パターン取得時に第1アパーチャの開口部の面積が、第2アパーチャの開口部の面積に比べ大であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(4)真空容器と、該真空容器内に、針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動な第1アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを走査あるいはアラインメントする第1偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを偏向する第2偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを制限する第2アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および該第2アパーチャを通過した該イオンビーム電流に略比例した信号量を計測する手段、
から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
イオン放射パターン取得時の第1アパーチャの開口部の面積を、試料上のイオンビームを大きくとも10nm以下に細束化する際の第1アパーチャの開口部の面積に比べて大きくすることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(5)真空容器と、該真空容器内に、針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動な第1アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを走査あるいはアラインメントする第1偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを偏向する第2偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを制限する第2アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および該第2アパーチャを通過した該イオンビーム電流に略比例した信号量を計測する手段、
から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
第2アパーチャ位置における第1偏向器によるイオンビーム走査面積が、第2アパーチャ開口部面積の少なくとも4倍以上にしたことを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(6)真空容器と、該真空容器内に、針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動な第1アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを走査あるいはアラインメントする第1偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを偏向する第2偏向器、該第1アパーチャを通過したイオンビームを制限する第2アパーチャ、該第1アパーチャを通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および該第2アパーチャを通過した該イオンビーム電流に略比例した信号量を計測する手段、から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
集束レンズ下端から第1アパーチャまでの間隔を、第1偏向器の長さに比べて短くしたことを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(7)真空容器と、該真空容器内に針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動のアパーチャ、該アパーチャを通過したイオンビームを偏向する偏向器、該偏向器を通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および
該イオンビームの照射によって試料から放出される二次粒子を検出する荷電粒子検出器、から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
該イオンエミッタのイオンビーム照射軸に対する傾斜角度を機械的に変更できる該イオンエミッタ傾斜手段を有し、イオンエミッタ角度の違いによる試料から放出される二次粒子強度を記録してイオンエミッタからのイオン放射パターンを観察可能とし、
可動アパーチャ位置において、エミッタティップの先端原子1個周辺から放出されたイオンビームの面積、あるいはその直径が、可動アパーチャの開口部の面積、あるいはその直径に比べて、少なくとも同じか大きくなるような条件を満足するように、集束レンズに電圧を印加することを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(8)上記(7)記載の走査荷電粒子顕微鏡において
集束レンズの電圧条件が、可動アパーチャの開口部へのイオンビーム集束条件に対して、少なくともアンダーフォーカス条件となることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(9)真空容器と、該真空容器内に針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動のアパーチャ、該アパーチャを通過したイオンビームを偏向する偏向器、該偏向器を通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および該イオンビームの照射によって試料から放出される二次粒子を検出する荷電粒子検出器、から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
該イオンエミッタのイオンビーム照射軸に対する傾斜角度を機械的に変更できる該イオンエミッタ傾斜手段を有し、イオンエミッタ角度の違いによる試料から放出される二次粒子強度を記録してイオンエミッタからのイオン放射パターンを観察可能とし、
集束レンズ下端から可動アパーチャまでの間隔を、偏向器の長さに比べて短くしたことを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(10)真空容器と、該真空容器内に針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、該イオン源から放出されたイオンを集束する集束レンズ、該集束レンズを通過したイオンビームを制限する可動のアパーチャ、該アパーチャを通過したイオンビームを偏向する偏向器、該偏向器を通過したイオンビームを試料上に集束する対物レンズ、および該イオンビームの照射によって試料から放出される二次粒子を検出する荷電粒子検出器、から構成される走査荷電粒子顕微鏡において、
該偏向器と該対物レンズ間に固定アパーチャを配置して、該イオンエミッタのイオンビーム照射軸に対する傾斜角度を機械的に変更できる該イオンエミッタ傾斜手段を有し、イオンエミッタ角度の違いによる試料から放出される二次粒子強度を記録してイオンエミッタからのイオン放射パターンを観察可能としたことを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(11)上記(1)から(10)記載の走査荷電粒子顕微鏡において
針状のイオンエミッタ先端が原子ピラピッドによって構成されるナノティップであって、先端原子数が4から15個であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(12)上記(1)から(11)記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
イオンエミッタを冷却する冷却機構が、圧縮機ユニットで発生させた高圧ガスを膨張させて寒冷を発生する寒冷発生手段と、前記寒冷発生手段の寒冷でステージを冷却する冷凍機であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(13)上記(1)から(11)記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
イオンエミッタを冷却する冷却機構が、圧縮機ユニットで発生させた第1の高圧ガスを膨張させて寒冷を発生する寒冷発生手段と、前記寒冷発生手段の寒冷で冷却したガスで被冷却体を冷却する冷却手段であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(14)上記(1)から(11)記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
イオンエミッタを冷却する冷却機構が、圧縮機ユニットで発生させた第1の高圧ガスを膨張させて寒冷を発生する寒冷発生手段と、前記寒冷発生手段の寒冷で冷却した第2の高圧ガスで被冷却体を冷却する冷却手段であることを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(15)上記(12)から(13)記載の走査荷電粒子顕微鏡であって、
前記冷凍機と前記真空容器との間の防振機構が、ヘリウムあるいはネオンガスで振動の伝達を妨げる機構を少なくとも含むことを特徴とする走査荷電粒子顕微鏡。
(16)真空容器と、該真空容器内に針状のイオンエミッタ、前記エミッタティップに対向して設けられ、イオンが通過する開口部を有する引き出し電極を含むガス電界電離イオン源、であって、
ガス分子イオン化室を真空排気するコンダクタンスを可変とする機構が、真空容器外部で操作可能なバルブであり、イオン化室の壁構造体と機械的に切り離し可能であることを特徴とするガス電界電離イオン源。
(17)真空容器と,該真空容器内に針状のイオンエミッタ,前記エミッタティップに対向して設けられ,イオンが通過する開口部を有する引き出し電極,イオンエミッタを概略囲むガス分子イオン化室を含み,かつ,イオンエミッタに負の高電圧を印加することにより電子ビームを引き出すガス電界電離イオン源および電子源を含む荷電粒子線装置において,ガス分子イオン化室が真空排気コンダクタクンスを変える開閉可能な開口部を有し,電子ビームを引き出す際にはと,真空排気コンダクタクンスを変える開閉可能な開口部が開状態であることを特徴とする荷電粒子線装置。
(20)真空容器と、真空排気機構と、前記真空容器内に、針状の陽極となるエミッタティップと、陰極となる引き出し電極、前記エミッタティップの冷却機構などから構成され、前記エミッタティップ先端近傍にガス分子を供給し、前記エミッタティップ先端部にてガス分子を電界にてイオン化するガス電界電離イオン源と、前記エミッタティップから引き出したイオンビームを集束するレンズと対物レンズと、試料を内蔵する試料室と、試料から放出される二次粒子を検出する二次粒子検出器とを含むイオンビーム装置において、エミッタティップに負の高電圧を印加して、エミッタティップから電子を引き出して試料に照射して試料から放出されるX線またはオージェ電子を検出して元素分析が可能であり、1nm以下の分解能の走査イオン像と元素分析像を並べるあるいは重ねて表示すれることができるイオンビーム装置。
(21)真空容器と、真空排気機構と、前記真空容器内に、針状の陽極となるエミッタティップと、陰極となる引き出し電極、前記エミッタティップの冷却機構などから構成され、前記エミッタティップ先端近傍にガス分子を供給し、前記エミッタティップ先端部にてガス分子を電界にてイオン化するガス電界電離イオン源と、前記エミッタティップから引き出したイオンビームを集束するレンズと対物レンズと、試料を内蔵する試料室と、試料から放出される二次粒子を検出して試料表面の構造寸法を計測するイオンビーム検査装置による検査を含むデバイス製造において、
イオンビームの加速電圧を50kV以上にしてデバイス試料上を検査し、検査した試料をデバイス製造に戻すことを特徴とするデバイス製造方法。
(22)真空容器と,真空排気機構と,前記真空容器内に,針状の陽極となるエミッタティップと,陰極となる引き出し電極,前記エミッタティップの冷却機構などから構成され,前記エミッタティップ先端近傍にガス分子を供給し,前記エミッタティップ先端部にてガス分子を電界にてイオン化するガス電界電離イオン源と,前記エミッタティップから引き出したイオンビームを集束するレンズと対物レンズと,試料を内蔵する試料室と,試料から放出される二次粒子を検出して試料表面の構造寸法を計測するイオンビーム検査装置において,少なくとも2種類の照射電圧でイオンビームを試料に照射することができることを特徴とするイオンビーム検査装置。
(23)真空容器と,真空排気機構と,前記真空容器内に,針状の陽極となるエミッタティップと,陰極となる引き出し電極,前記エミッタティップの冷却機構などから構成され,前記エミッタティップ先端近傍にガス分子を供給し,前記エミッタティップ先端部にてガス分子を電界にてイオン化するガス電界電離イオン源と,前記エミッタティップから引き出したイオンビームを集束するレンズと対物レンズと,試料を内蔵する試料室と,試料から放出される二次粒子を検出して試料表面の構造寸法を計測するイオンビーム検査装置において,
イオンビームのエネルギを100keV以上にすることを特徴とするイオンビーム検査装置。
(24)上記(21)から(23)記載の荷電粒子線装置で,試料に負の電圧を印加できることを特徴とする荷電粒子線装置。
(25)真空容器と、真空排気機構と、前記真空容器内に、針状の陽極となるエミッタティップと、陰極となる引き出し電極、前記エミッタティップの冷却機構などから構成され、前記エミッタティップ先端近傍にガス分子を供給し、前記エミッタティップ先端部にてガス分子を電界にてイオン化するガス電界電離イオン源と、前記エミッタティップから引き出したイオンビームを集束するレンズと対物レンズと、試料を内蔵する試料室と、試料から放出される二次粒子を検出する二次粒子検出器とを含むイオンビーム装置を用いた試料元素分析方法において、イオンビームの加速電圧を200kV以上にして、さらにビーム径を0.2nm以下に細束化して試料に照射して、試料からラザフォード後方散乱されるイオンをエネルギ分析して、試料元素の平面および深さを含めた3次元構造を原子単位で計測する元素分析方法。
(26)真空容器と、真空排気機構と、前記真空容器内に、針状の陽極となるエミッタティップと、陰極となる引き出し電極、前記エミッタティップの冷却機構などから構成され、前記エミッタティップ先端近傍にガス分子を供給し、前記エミッタティップ先端部にてガス分子を電界にてイオン化するガス電界電離イオン源と、前記エミッタティップから引き出したイオンビームを集束するレンズと対物レンズと、試料を内蔵する試料室と、試料から放出される二次粒子を検出する二次粒子検出器とを含むイオンビーム装置を用いた試料元素分析方法において、500kV以上にして、さらにビーム径を0.2nm以下に細束化して試料に照射して、試料から放出されるX線のエネルギ分析をして2次元元素分析する元素分析方法。
(27)真空容器と、真空排気機構と、前記真空容器内に、針状の陽極となるエミッタティップと、陰極となる引き出し電極、前記エミッタティップの冷却機構などから構成され、前記エミッタティップ先端近傍にガス分子を供給し、前記エミッタティップ先端部にてガス分子を電界にてイオン化するガス電界電離イオン源と、前記エミッタティップから引き出したイオンビームを集束するレンズと対物レンズと、試料を内蔵する試料室と、試料から放出される二次粒子を検出する二次粒子検出器とを含むイオンビーム装置において、エミッタティップを50K以下に冷却して、エミッタティップから放出されるイオンを試料上に投影する倍率を0.2よりも小さくして、さらに、エミッタティップと試料の相対位置の振動を0.1nm以下することにより、走査イオン像分解能を0.2nm以下としたたことを特徴とするイオンビーム装置。
(28)イオンビームを生成するためのガス電界電離イオン源と、
該ガス電界電離イオン源からのイオンビームを試料上に導くためのイオン照射光系と、
前記ガス電界電離イオン源及び前記イオン照射光系を収納する真空容器と、
試料を保持する試料ステージを収納する試料室と、
前記ガス電界電離イオン源を冷却するための冷却機構と、
を有し、
前記冷却機構は、圧縮機ユニットで発生させた第1の高圧ガスを膨張させて寒冷を発生する寒冷発生手段と、この寒冷発生手段の寒冷で冷却し、圧縮機ユニットで循環する第2の移動する冷媒であるヘリウムガスで被冷却体を冷却する冷却機構であることを特徴とするイオンビーム装置。
(29)イオンビームを生成するためのガス電界電離イオン源と、
該ガス電界電離イオン源からのイオンビームを試料上に導くためのイオン照射光系と、
前記ガス電界電離イオン源及び前記イオン照射光系を収納する真空容器と、
試料を保持する試料ステージを収納する試料室と、
前記ガス電界電離イオン源を冷却するための冷却機構と、
前記電界電離イオン源、前記真空容器、及び、前記試料室を支持するベースプレートと、を有しているイオンビーム装置において、
電界電離イオン源およびイオンビーム照射系、および試料室のいずれかの真空容器の主な材料が鉄もしくはパーマロイであり、走査イオン像の分解能が0.5nm以下であることを特徴とするイオンビーム装置。
Claims (18)
- 真空容器と、
前記真空容器内に配置されたエミッタティップと、
前記エミッタティップによって生成されたイオンが通過する開口部を有する引き出し電極と、
前記エミッタティップと前記引き出し電極を有する電界電離イオン源と、
前記電界電離イオン源から放出されたイオンビームを集束する集束レンズと、
前記集束レンズを通過した前記イオンビームを制限し、かつ前記イオンビームに対して略垂直面内で可動である第1アパーチャと、
前記エミッタティップからみて前記集束レンズ及び前記第1アパーチャより下流に設置され、前記第1アパーチャからみて上端から下端までの距離が前記集束レンズの下端と前記第1アパーチャとの距離よりも長く、かつ前記第1アパーチャを通過した前記イオンビームを偏向する第1偏向器と、
前記第1偏向器を通過した前記イオンビームを偏向する第2偏向器と、
前記第2偏向器を通過した前記イオンビームを制限する第2アパーチャと、
前記第2アパーチャを通過した前記イオンビームを試料上に集束する対物レンズと、
前記第2アパーチャを通過した前記イオンビームのイオンビーム電流に略比例した信号量を計測する信号量計測手段と、を有することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項1に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記第2アパーチャが前記対物レンズを通過する前記イオンビームを制限することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項1に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記信号量計測手段が、前記イオンビームの照射によって試料から放出される二次粒子を検出する荷電粒子検出器であることを特徴とした荷電粒子顕微鏡。 - 請求項3に記載の荷電粒子顕微鏡において、
調整用の試料が載置されていることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項1に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記信号量計測手段が、前記イオンビーム電流を計測する電流計、試料に接続された電流計、前記イオンビーム電流をチャンネルトロンで増幅して計測する手段、マルチチャンネルプレートで増幅して計測する手段、の少なくとも1つを有することを特徴とした荷電粒子顕微鏡。 - 請求項1に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記第2アパーチャが前記対物レンズを構成する電極と兼用していることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項1から6のいずれかに記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記エミッタティップの先端をナノピラミッドとしたことを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項7に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記ナノピラミッドのイオン放射パターンを表示する表示手段を有することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項1に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記イオンビームの照射軸に対する傾斜角度を調整可能な傾斜角度調整手段を有し、
前記傾斜角度の違いによるイオン放射パターンを表示する表示手段を備えたことを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項9に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記傾斜角度調整手段を構成する駆動機構が前記電界電離イオン源内に配置されており、前記エミッタティップを有するイオンエミッタの先端位置を略一定に維持したまま傾斜可能であることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項9又は10に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記傾斜角度調整手段を駆動する駆動機構は圧電素子を用いていることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項1に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記エミッタ又は前記エミッタに接続されたフィラメントから発生する光を前記開口部から検出する光検出手段を備えることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項12に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記エミッタと前記引き出し電極との相対位置を変更する変更手段を備えたことを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項12に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記光検出手段により検出された信号に基づいて、前記フィラメントに印可する電圧、電流、抵抗、温度のうち少なくとも1つを制御する制御手段を有することを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項12に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記光検出手段が、前記エミッタ又は前記エミッタに接続されたフィラメントを前記開口部経由にて前記真空容器外で観察可能とする手段を備えたことを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項12に記載の荷電粒子顕微鏡において、
試料を載置する試料ステージが前記イオンビームに対して略垂直平面内での移動機能を有し、
前記試料ステージに、前記エミッタ又は前記エミッタに接続されたフィラメントを前記開口部経由にて前記真空容器外で観察可能とする手段を備えたことを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項12に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記集束レンズと前記対物レンズの間に、前記エミッタ又は前記エミッタに接続されたフィラメントを前記開口部経由にて前記真空容器外で観察可能とする手段を備えることを特徴とする荷電粒子顕微鏡。 - 請求項12に記載の荷電粒子顕微鏡において、
前記光検出手段の少なくとも一部を前記第1アパーチャに備えたことを特徴とする荷電粒子顕微鏡。
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