JP6207884B2 - Charged particle beam equipment - Google Patents

Charged particle beam equipment Download PDF

Info

Publication number
JP6207884B2
JP6207884B2 JP2013119036A JP2013119036A JP6207884B2 JP 6207884 B2 JP6207884 B2 JP 6207884B2 JP 2013119036 A JP2013119036 A JP 2013119036A JP 2013119036 A JP2013119036 A JP 2013119036A JP 6207884 B2 JP6207884 B2 JP 6207884B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
charged particle
particle beam
emitter tip
beam apparatus
vacuum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013119036A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014235985A (en
Inventor
信一 松原
信一 松原
志知 広康
広康 志知
小瀬 洋一
洋一 小瀬
川浪 義実
義実 川浪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi High Tech Corp
Original Assignee
Hitachi High Technologies Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi High Technologies Corp filed Critical Hitachi High Technologies Corp
Priority to JP2013119036A priority Critical patent/JP6207884B2/en
Publication of JP2014235985A publication Critical patent/JP2014235985A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6207884B2 publication Critical patent/JP6207884B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

本発明は、荷電粒子線装置に関する。   The present invention relates to a charged particle beam apparatus.

電子ビームを電磁界レンズを通して集束し、これを走査しながら試料に照射して、試料から放出される二次電子荷電粒子を検出することにより、試料表面の構造を観察することができる。このような装置は走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope、以下、SEMと略記)と呼ばれる。   The structure of the sample surface can be observed by focusing the electron beam through an electromagnetic lens, irradiating the sample while scanning the sample, and detecting secondary electron charged particles emitted from the sample. Such an apparatus is called a scanning electron microscope (hereinafter abbreviated as SEM).

一方、イオンビームを電磁界レンズを通して集束し、これを走査しながら試料に照射して、試料から放出される二次荷電粒子を検出することにより、試料表面の構造を観察することができる。このような装置は走査イオン顕微鏡(Scanning Ion Microscope、以下、SIMと略記)と呼ばれる。   On the other hand, the structure of the sample surface can be observed by focusing the ion beam through an electromagnetic field lens, irradiating the sample while scanning it, and detecting secondary charged particles emitted from the sample. Such an apparatus is called a scanning ion microscope (hereinafter abbreviated as SIM).

表面観察に用いるイオン種は水素、ヘリウムなどの質量の軽いものが好適である。質量が軽いイオン種は、試料表面をスパッタする作用が小さく、試料の表面の損傷を最小化することができるためである。また、これらのイオンビームは、電子ビームに比べて試料表面の情報に敏感である特徴を有する。これは、水素やヘリウムイオンが試料表面へ侵入するとき、電子ビームの照射に比べて、二次荷電粒子の励起領域が試料表面の方へより局在するためである。また、電子ビームでは、電子の波としての性質が無視できないため、回折効果により収差が発生する。一方、イオンビームでは、電子に比べて重いため、回折効果を無視することができる。   The ion species used for the surface observation is preferably a light mass such as hydrogen or helium. This is because the ion species having a light mass has a small effect of sputtering the sample surface and can minimize damage to the sample surface. Further, these ion beams have a feature that they are more sensitive to information on the surface of the sample than electron beams. This is because when hydrogen or helium ions enter the sample surface, the excitation region of the secondary charged particles is localized toward the sample surface as compared with the irradiation of the electron beam. In addition, since the electron beam property cannot be ignored in the electron beam, aberration occurs due to the diffraction effect. On the other hand, since the ion beam is heavier than electrons, the diffraction effect can be ignored.

また、イオンビームを試料に照射して、試料を透過したイオンを検出することにより、試料内部の構造を反映した情報を得ることもできる。このような装置は透過イオン顕微鏡と呼ばれる。特に水素、またはヘリウムなどの質量の軽いイオン種を試料に照射すれば、試料を透過する割合が大きくなり、試料を観察するのに好適となる。   In addition, information reflecting the internal structure of the sample can be obtained by irradiating the sample with an ion beam and detecting ions transmitted through the sample. Such an apparatus is called a transmission ion microscope. In particular, if the sample is irradiated with a light ion species such as hydrogen or helium, the rate of transmission through the sample increases, which is suitable for observing the sample.

逆に、酸素・窒素・アルゴン・クリプトン・キセノン・ガリウム・インジウムなどに代表される質量の重いイオン種を試料に照射すれば、スパッタ作用により試料を加工するのに好適となる。その中でも特に、液体金属イオン源を用いた集束イオンビーム装置がイオンビーム加工装置として知られている。   On the other hand, if the sample is irradiated with a heavy ion species represented by oxygen, nitrogen, argon, krypton, xenon, gallium, indium, or the like, it is suitable for processing the sample by sputtering. In particular, a focused ion beam apparatus using a liquid metal ion source is known as an ion beam processing apparatus.

また、SIMに使用するイオン源としてはガス電界電離イオン源(Gas Field Ionization Source、以下、GFISと略記)が好適である。GFISでは、先端の曲率半径を100nm程度以下にした金属製のエミッタティップに高電圧を印加し、先端に電界を集中させる。そして、その先端付近にガス(イオン化ガス)を導入し、そのガス分子を電界電離し、イオンビームとして引き出す。GFISは、エネルギー幅が狭いイオンビームを生成することができる。また、イオン発生源はサイズが小さいため、微細なイオンビームを生成することができる。   A gas field ionization source (hereinafter abbreviated as GFIS) is suitable as an ion source used for the SIM. In GFIS, a high voltage is applied to a metal emitter tip having a tip radius of curvature of about 100 nm or less, and an electric field is concentrated on the tip. Then, a gas (ionized gas) is introduced in the vicinity of the tip, and the gas molecules are field-ionized and extracted as an ion beam. GFIS can generate an ion beam with a narrow energy width. In addition, since the ion generation source is small in size, a fine ion beam can be generated.

GFISを用いたSIM(以下、GFIS−SIMと略記)では、ノイズの少ない試料像を得るために、試料上で大きな電流密度のイオンビームを得る必要がある。そのためには、電界電離イオン源のイオン放射角電流密度を大きくする必要がある。イオン放射角電流密度を大きくするためには、エミッタティップ近傍のイオン化ガスの密度を大きくさせればよい。   In a SIM using GFIS (hereinafter abbreviated as GFIS-SIM), it is necessary to obtain an ion beam having a large current density on the sample in order to obtain a sample image with little noise. For this purpose, it is necessary to increase the ion emission angular current density of the field ion source. In order to increase the ion radiation angle current density, the density of the ionized gas in the vicinity of the emitter tip may be increased.

次に、エミッタティップの温度を低温に冷却すると、エミッタティップに衝突したイオン化ガスの分子のエネルギーが減少及び凝集するので、イオン化ガス分子の密度を上昇させることができる。エミッタティップを冷却する手段としては、機械式冷凍機が好適である。冷凍機がその冷却性能を維持する為には、冷凍機のコールドヘッドへの常温からの熱流入を極小化する必要がある。この為、コールドヘッド周辺を真空に保つのが一般的であるが、ティップ周辺の真空度とは異なり、高真空程度以上(0.1Pa以下)であれば、冷却性能を維持するのに十分である。   Next, when the temperature of the emitter tip is cooled to a low temperature, the energy of the ionized gas molecules colliding with the emitter tip is reduced and aggregated, so that the density of the ionized gas molecules can be increased. As a means for cooling the emitter tip, a mechanical refrigerator is suitable. In order for the refrigerator to maintain its cooling performance, it is necessary to minimize heat inflow from the room temperature to the cold head of the refrigerator. For this reason, it is common to maintain a vacuum around the cold head, but unlike the vacuum around the tip, a high vacuum level (0.1 Pa or less) is sufficient to maintain the cooling performance. is there.

また、エミッタティップ周辺に導入するイオン化ガスの圧力を上昇させることもできる。ただし、1Pa以上導入すると、イオンビームがイオン化ガスに衝突することにより中性化し、イオンビーム電流が減少する、またはグロー放電する、というような課題がある。このような課題を解決するために、エミッタティップ先端に原子数個の突起を形成することによりガスをイオン化する領域を制限し、供給が限られたイオン化ガスを効率よくイオン化することによりイオン放射角電流密度が向上することが知られている。   It is also possible to increase the pressure of the ionized gas introduced around the emitter tip. However, when introduced at 1 Pa or more, there is a problem that the ion beam is neutralized by colliding with the ionized gas, and the ion beam current is reduced or glow discharge is performed. In order to solve such a problem, an ion emission angle is obtained by efficiently ionizing an ionized gas with limited supply by limiting a region where gas is ionized by forming a projection of several atoms at the tip of the emitter tip. It is known that the current density is improved.

また、エミッタティップ先端の原子の突起から放出されたイオンビームはその開き角が数度と非常に指向性が高いため、電磁界レンズを通して試料に照射する際には、エミッタティップの位置と角度を調整する必要がある。   In addition, the ion beam emitted from the projection of the atom at the tip of the emitter tip has a very high directivity of several degrees, so when irradiating the sample through the electromagnetic lens, the position and angle of the emitter tip must be set. Need to adjust.

従来技術として、例えば、特許文献1には、エミッタティップの先端に微小な突出部を形成することによって、イオン源特性が向上することが開示されている。また、特許文献2には、イオン照射系をコンパクトにし、イオン光学長を短くすることで、エミッタティップと試料の相対振動の振幅を小さくし、高分解能の試料観察を可能にする荷電粒子顕微鏡が開示されている。また、特許文献3には、GFISを冷却する冷凍機とはSIM本体とは独立に設置し、GFISと冷凍機の間で冷媒を循環させる冷媒循環回路冷却機構を設けたイオン顕微鏡が開示されている。   As a conventional technique, for example, Patent Document 1 discloses that ion source characteristics are improved by forming a minute protrusion at the tip of an emitter tip. Patent Document 2 discloses a charged particle microscope that makes an ion irradiation system compact and shortens the ion optical length, thereby reducing the amplitude of relative vibration between the emitter tip and the sample and enabling high-resolution sample observation. It is disclosed. Patent Document 3 discloses an ion microscope provided with a refrigerant circulation circuit cooling mechanism that is installed independently of the SIM body from the refrigerator that cools the GFIS and circulates the refrigerant between the GFIS and the refrigerator. Yes.

特開昭58−85242号公報JP 58-85242 A 国際公開2011/055521号International Publication No. 2011/055521 特開2011−14245号公報JP 2011-14245 A

エミッタティップ先端に原子数個の突起を形成したGFISを荷電粒子顕微鏡に適用することにおいては以下の課題がある。   There are the following problems in applying a GFIS in which a projection of several atoms is formed at the tip of an emitter tip to a charged particle microscope.

ガス電界電離イオン源では、前述のようにエミッタティップ近傍にイオン化ガスを導入する必要がある。このイオン化ガスに不純物ガスが混入している場合、不純物ガス分子がエミッタティップ先端付近で脱着する可能性がある。または、ティップを配する空間の真空度が低い場合、その空間にもともと存在する不純物ガスがエミッタティップ先端付近で脱着する可能性がある。この分子の脱着によりエミッタティップ先端の形状は変化し、先端付近の電界が変動する。この要因により電界が変動し、イオンビーム電流が変動する。   In the gas field ion source, it is necessary to introduce an ionized gas in the vicinity of the emitter tip as described above. When impurity gas is mixed in this ionized gas, impurity gas molecules may be desorbed near the tip of the emitter tip. Or, when the degree of vacuum in the space where the tip is arranged is low, there is a possibility that the impurity gas originally present in the space is desorbed near the tip of the emitter tip. Due to the desorption of the molecules, the shape of the tip of the emitter tip changes, and the electric field near the tip changes. Due to this factor, the electric field fluctuates and the ion beam current fluctuates.

また、エミッタティップ先端以外の個所で不純物が脱着する場合にも影響が存在する。不純物ガスが付着した箇所は、不純物ガスの大きさだけ突出するため、他所と比べて電界が高くなり、その箇所からイオンビーム放射が起こる可能性がある。もし不純物ガス吸着箇所からのイオンビーム放射があると、そのイオンビーム放射に相当するイオン化ガスの分量をその個所で消費される。この結果、本来イオン源として用いていた原子の個所からのイオン化ガスの供給量が減少する。この要因によりイオンビーム電流が変動する。   In addition, there is an influence when impurities are desorbed at locations other than the tip of the emitter tip. Since the portion where the impurity gas is attached protrudes by the size of the impurity gas, the electric field is higher than other portions, and ion beam radiation may occur from that portion. If there is ion beam radiation from an impurity gas adsorption site, an amount of ionized gas corresponding to the ion beam radiation is consumed at that location. As a result, the supply amount of the ionized gas from the location of the atoms originally used as the ion source is reduced. Due to this factor, the ion beam current varies.

本発明の目的は、エミッタティップ先端及びその周辺での不純物ガスの脱着を抑えることにより、安定したイオンビームを照射することが可能な荷電粒子線装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus capable of irradiating a stable ion beam by suppressing desorption of impurity gas at the tip of the emitter tip and its periphery.

上記課題を解決する為に、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、荷電粒子源から放出される荷電粒子線を試料上に入射させる荷電粒子照射カラムを備える荷電粒子線装置であって、針状の陽極エミッタティップと、前記エミッタティップに対向して配置された引出し電極と、前記エミッタティップを冷却するためのコールドヘッドを有する冷凍機と、前記冷凍機から前記エミッタティップに熱を伝えるための伝熱部と、前記エミッタティップの角度を変更する駆動機構と、前記駆動機構及び前記冷凍機の前記コールドヘッドが配置される第1の空間と、前記エミッタティップが配置される第2の空間を隔てる真空隔壁と、を備え、前記真空隔壁は、前記エミッタティップに接続されており、前記真空隔壁は、前記駆動機構の動きに応じて動く可動部を備える、荷電粒子線装置が提供される。   In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems. For example, a charged particle beam apparatus including a charged particle irradiation column that makes a charged particle beam emitted from a charged particle source incident on a sample. A needle-shaped anode emitter tip, an extraction electrode disposed opposite to the emitter tip, a refrigerator having a cold head for cooling the emitter tip, and heat from the refrigerator to the emitter tip. A heat transfer section for transmitting, a drive mechanism for changing an angle of the emitter tip, a first space in which the drive mechanism and the cold head of the refrigerator are disposed, and a second space in which the emitter tip is disposed. A vacuum partition that separates the space, and the vacuum partition is connected to the emitter tip, and the vacuum partition is operated by the drive mechanism. A movable part which moves in response to, the charged particle beam device is provided.

本発明によれば、不純物ガスの脱着を抑えることにより、安定したイオンビームを照射することが可能な荷電粒子線装置を提供できる。
本発明に関連する更なる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the charged particle beam apparatus which can irradiate the stable ion beam by suppressing desorption of impurity gas can be provided.
Further features related to the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings. Further, problems, configurations and effects other than those described above will be clarified by the description of the following examples.

走査イオン顕微鏡の全体構成図である。It is a whole block diagram of a scanning ion microscope. 図1の走査イオン顕微鏡においてガス電界電離イオン源および冷却機構の拡大図である。It is an enlarged view of a gas field ionization ion source and a cooling mechanism in the scanning ion microscope of FIG. ガスの循環を用いて機械式冷凍機から熱を伝える構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which transfers heat from a mechanical refrigerator using the circulation of gas. 走査イオン顕微鏡における真空隔壁の第2の例である。It is a 2nd example of the vacuum partition in a scanning ion microscope. 走査イオン顕微鏡における真空隔壁の第3の例である。It is a 3rd example of the vacuum partition in a scanning ion microscope. 走査イオン顕微鏡における真空隔壁の第4の例である。It is a 4th example of the vacuum partition in a scanning ion microscope. 冷媒を用いた冷凍機の例である。It is an example of the refrigerator using a refrigerant | coolant.

以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings show specific embodiments in accordance with the principle of the present invention, but these are for the understanding of the present invention, and are never used to interpret the present invention in a limited manner. is not.

荷電粒子線装置は、電子や陽イオンなどの電荷をもつ粒子(荷電粒子)を電界で加速し、試料に照射する装置である。荷電粒子線装置は、試料と荷電粒子との相互作用を利用して、試料の観察、分析、加工などを行う。本発明は、走査電子顕微鏡、走査透過電子顕微鏡、透過電子顕微鏡、イオン顕微鏡、集束イオンビーム装置、これらと試料加工装置との複合装置、またはこれらを応用した解析・検査装置にも適用可能である。また、本発明は電界電離イオン源にて高い効果を発揮するが、特に言及しなければ、他のイオン源でも良い。   A charged particle beam apparatus is an apparatus that accelerates particles (charged particles) having a charge such as electrons and cations with an electric field and irradiates a sample. A charged particle beam apparatus performs observation, analysis, processing, and the like of a sample by utilizing an interaction between the sample and charged particles. The present invention can also be applied to a scanning electron microscope, a scanning transmission electron microscope, a transmission electron microscope, an ion microscope, a focused ion beam device, a composite device of these and a sample processing device, or an analysis / inspection device using these devices. . Further, the present invention exhibits a high effect in a field ion source, but other ion sources may be used unless otherwise mentioned.

図1と図2を参照して本発明による荷電粒子線装置の例を説明する。以下にイオンビーム装置として、走査イオン顕微鏡の第1の例を説明する。図1は、走査イオン顕微鏡装置100の全体像を示し、図2は、走査イオン顕微鏡装置100においてガス電界電離イオン源1および冷却機構4の拡大図を示す。   An example of a charged particle beam apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. A first example of a scanning ion microscope will be described below as an ion beam apparatus. FIG. 1 shows an overall image of the scanning ion microscope apparatus 100, and FIG. 2 shows an enlarged view of the gas field ion source 1 and the cooling mechanism 4 in the scanning ion microscope apparatus 100.

本例の走査イオン顕微鏡装置100は、ガス電界電離イオン源1と、イオンビーム照射系カラム2と、試料室3と、冷却機構4と、真空排気機構5と、ティップ駆動機構6とを備える。ここで、ガス電界電離イオン源1、イオンビーム照射系カラム2、試料室3、及び冷却機構4は、真空容器であり、真空排気機構5により真空排気される。   The scanning ion microscope apparatus 100 of this example includes a gas field ionization ion source 1, an ion beam irradiation system column 2, a sample chamber 3, a cooling mechanism 4, a vacuum exhaust mechanism 5, and a tip driving mechanism 6. Here, the gas field ion source 1, the ion beam irradiation system column 2, the sample chamber 3, and the cooling mechanism 4 are vacuum containers and are evacuated by the evacuation mechanism 5.

ガス電界電離イオン源1は、針状のエミッタティップ(陽極エミッタティップ)11と、エミッタティップ11に対向して配置された引出し電極13と、エミッタティップ11を保持するティップホルダ16と、ガス導入機17と、高電圧電源18とを有する。引出し電極13は、イオンが通過する開口部12を有する。ティップホルダ16は、例えば絶縁体製である。   The gas field ion source 1 includes a needle-like emitter tip (anode emitter tip) 11, an extraction electrode 13 disposed to face the emitter tip 11, a tip holder 16 that holds the emitter tip 11, and a gas introduction machine. 17 and a high-voltage power supply 18. The extraction electrode 13 has an opening 12 through which ions pass. The tip holder 16 is made of, for example, an insulator.

さらに、本例の走査イオン顕微鏡装置100は真空隔壁7を有する。冷却機構4とティップ駆動機構6とを備える第1の空間、及び、ガス電界電離イオン源1のエミッタティップ11とイオンビーム照射系カラム2と試料室3とを備える第2の空間は、真空隔壁7によって隔てられたそれぞれ異なる2つの真空容器である。ここで、上記第1の空間を真空容器9とし、上記第2の空間を真空容器8とする。   Furthermore, the scanning ion microscope apparatus 100 of this example has a vacuum partition wall 7. The first space including the cooling mechanism 4 and the tip driving mechanism 6 and the second space including the emitter tip 11 of the gas field ion source 1, the ion beam irradiation system column 2, and the sample chamber 3 are vacuum partition walls. Two different vacuum vessels separated by 7. Here, the first space is referred to as a vacuum container 9, and the second space is referred to as a vacuum container 8.

ガス導入機17は、ガス導入管171と、ガスリークバルブ172と、ガスレギュレーターバルブ173と、ガスシリンダ174とを有する。また、高電圧電源18は、電源本体181と、高電圧ケーブル182と、高電圧端子183とを有する。   The gas introduction machine 17 includes a gas introduction pipe 171, a gas leak valve 172, a gas regulator valve 173, and a gas cylinder 174. The high voltage power supply 18 includes a power supply main body 181, a high voltage cable 182, and a high voltage terminal 183.

ガス導入機17から導入される、例えばヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、水素、窒素、酸素等のイオン化ガスが、高電圧電源18により高電圧に保たれたエミッタティップ11の先端部分でイオン化され、イオンビーム15として取り出される。   An ionized gas such as helium, neon, argon, krypton, hydrogen, nitrogen, oxygen introduced from the gas introduction machine 17 is ionized at the tip of the emitter tip 11 maintained at a high voltage by the high voltage power source 18; Extracted as an ion beam 15.

イオンビーム照射系カラム2は、ガス電界電離イオン源1から放出されるイオンビームを試料31上に入射させる電子光学系を含む。イオンビーム照射系カラム2は、本体部20と、ガス電界電離イオン源1から放出されたイオンを集束する集束レンズ21と、集束レンズ21を通過したイオンビーム15を制限する可動な第1アパーチャ22と、第1アパーチャ22を通過したイオンビーム15を走査あるいはアライメントする第1偏向器23と、第1アパーチャ22を通過したイオンビーム15を偏向する第2偏向器24と、第1アパーチャ22を通過したイオンビーム15を制限する第2アパーチャ25と、第1アパーチャ22及び第2アパーチャ25を通過したイオンビーム15を試料31上に集束する対物レンズ26とを備える。   The ion beam irradiation system column 2 includes an electron optical system that causes an ion beam emitted from the gas field ion source 1 to enter the sample 31. The ion beam irradiation system column 2 includes a main body 20, a focusing lens 21 that focuses ions emitted from the gas field ion source 1, and a movable first aperture 22 that limits the ion beam 15 that has passed through the focusing lens 21. The first deflector 23 that scans or aligns the ion beam 15 that has passed through the first aperture 22, the second deflector 24 that deflects the ion beam 15 that has passed through the first aperture 22, and the first aperture 22. A second aperture 25 for limiting the ion beam 15, and an objective lens 26 for focusing the ion beam 15 that has passed through the first aperture 22 and the second aperture 25 on the sample 31.

試料室3は、試料31を載置する試料ステージ32と、二次粒子検出器33とを有する。試料室3は、除振台34により支持されている。除振台34は、床からの振動がエミッタティップ11へ伝播することを防止する。除振台34は、ダンパー341を介して床と接続している。ダンパー341は、空気ばねやゴム製の部材により構成されてよい。また、ダンパー341として、必要に応じてアクティブダンパーを使用または併用してもよい。   The sample chamber 3 includes a sample stage 32 on which the sample 31 is placed and a secondary particle detector 33. The sample chamber 3 is supported by a vibration isolation table 34. The vibration isolation table 34 prevents vibration from the floor from propagating to the emitter tip 11. The vibration isolation table 34 is connected to the floor via a damper 341. The damper 341 may be configured by an air spring or a rubber member. In addition, as the damper 341, an active damper may be used or used together as necessary.

なお、走査イオン顕微鏡装置100が、上述した以外に他のレンズ、電極、検出器などを含んでもよいし、一部が上記と異なっていてもよく、走査イオン顕微鏡の構成はこれに限られない。   Note that the scanning ion microscope apparatus 100 may include other lenses, electrodes, detectors, and the like in addition to those described above, or some of them may be different from the above, and the configuration of the scanning ion microscope is not limited to this. .

ガス電界電離イオン源1からのイオンビーム15は、イオンビーム照射系カラム2を経由して試料31に照射される。試料31からの二次粒子は、二次粒子検出器33によって検出される。また、図示されていないが、イオンビーム15を照射したときの試料31の帯電を中和するための電子銃、及び試料近傍にガスを供給するガス銃が設けられている。このガス銃によりデポジションガスや帯電中和用等のガスが供給される。   The ion beam 15 from the gas field ion source 1 is irradiated onto the sample 31 via the ion beam irradiation system column 2. Secondary particles from the sample 31 are detected by a secondary particle detector 33. Although not shown, an electron gun for neutralizing the charging of the sample 31 when the ion beam 15 is irradiated and a gas gun for supplying gas to the vicinity of the sample are provided. The gas gun supplies a deposition gas and a charge neutralizing gas.

冷却機構4は、ガス電界電離イオン源1の内部、すなわちエミッタティップ11及びティップホルダ16などを冷却する機構である。冷却機構4は、冷凍機本体41と、伝熱ロッド42と、より線44、45と、輻射シールド43、46と、ロッド支持体47と、振動ダンパー48と、冷凍機支持体49とを備える。   The cooling mechanism 4 is a mechanism for cooling the inside of the gas field ion source 1, that is, the emitter tip 11, the tip holder 16, and the like. The cooling mechanism 4 includes a refrigerator main body 41, a heat transfer rod 42, stranded wires 44 and 45, radiation shields 43 and 46, a rod support body 47, a vibration damper 48, and a refrigerator support body 49. .

冷却機構4は、例えばギフォードマクマホン型(GM型)冷凍機を用いる場合には、ヘリウムガスを循環させる圧縮機ユニット411(コンプレッサ)が設置され、冷凍機本体41とコンプレッサ411との間は冷凍機用の配管415で接続される。   For example, when the Gifford McMahon type (GM type) refrigerator is used as the cooling mechanism 4, a compressor unit 411 (compressor) for circulating helium gas is installed, and a refrigerator is provided between the refrigerator main body 41 and the compressor 411. It is connected by a pipe 415 for use.

冷凍機本体41には、通常、その冷却能を伝えるのに適した個所がある。例えば、図1ではGM型の冷凍機を使用する場合を例にとっている。この場合、冷却に適した部分とは、後述する第2コールドヘッド413よりも高い冷凍能力を持ち、比較的高い温度からの冷却を始めることができる第1コールドヘッド412が挙げられる。もしくは、第1コールドヘッド412よりも到達温度の低い冷凍能力を持ち、比較的低い温度にすることができる第2コールドヘッド413である。   The refrigerator main body 41 usually has a portion suitable for transmitting its cooling capacity. For example, FIG. 1 shows an example in which a GM type refrigerator is used. In this case, the portion suitable for cooling includes the first cold head 412 that has a higher refrigeration capacity than the second cold head 413 described later and can start cooling from a relatively high temperature. Or it is the 2nd cold head 413 which has the refrigerating capability lower in temperature reached than the 1st cold head 412, and can be made into a comparatively low temperature.

エミッタティップ11は、ティップホルダ16、より線44、及び伝熱ロッド42を介して冷凍機本体41の第2コールドヘッド413に接続され、冷却される。輻射シールド46は、エミッタティップ11、ティップホルダ16、及び真空隔壁7の周囲を囲むように設置されている。真空隔壁7は、輻射シールド46の内側に配置されており、エミッタティップ11の近傍に設けられている。輻射シールド46は、伝熱ロッド42を覆うように設置された輻射シールド43、及びより線45を介して第1コールドヘッド412に接続され、冷却される。   The emitter tip 11 is connected to the second cold head 413 of the refrigerator main body 41 via the tip holder 16, the stranded wire 44, and the heat transfer rod 42, and is cooled. The radiation shield 46 is installed so as to surround the emitter tip 11, the tip holder 16, and the vacuum partition 7. The vacuum partition 7 is disposed inside the radiation shield 46 and is provided in the vicinity of the emitter tip 11. The radiation shield 46 is connected to the first cold head 412 via a radiation shield 43 and a stranded wire 45 installed so as to cover the heat transfer rod 42 and cooled.

伝熱ロッド42は、輻射シールド43内にロッド支持体47によって支持されてよい。この際、輻射シールド43より温度が低い伝熱ロッド42へ輻射シールド43からロッド支持体47を介して熱が流入するのを少なくするために、ロッド支持体47として、熱伝導率が小さい部材を選ぶ必要がある。ここで、真空隔壁7により、ロッド支持体47とエミッタティップ11は別の真空容器中に位置しているため、ロッド支持体47から放出される不純物ガスがエミッタティップ11へ付着することを防止する効果を奏する。すなわちロッド支持体47の部材に関しては従来のように超高真空に対応した脱ガス量の少ない部材である必要はない。具体的には、ロッド支持体47として、繊維強化プラスチックなどの部材を使用してよい。   The heat transfer rod 42 may be supported by the rod support 47 within the radiation shield 43. At this time, in order to reduce heat from flowing from the radiation shield 43 to the heat transfer rod 42 having a temperature lower than that of the radiation shield 43 through the rod support 47, a member having a low thermal conductivity is used as the rod support 47. It is necessary to choose. Here, since the rod support 47 and the emitter tip 11 are located in different vacuum containers by the vacuum partition wall 7, the impurity gas emitted from the rod support 47 is prevented from adhering to the emitter tip 11. There is an effect. That is, regarding the member of the rod support 47, it is not necessary to be a member with a small amount of outgas corresponding to ultrahigh vacuum as in the prior art. Specifically, a member such as a fiber reinforced plastic may be used as the rod support 47.

また、振動ダンパー48は、イオンビーム照射系カラム2の本体部20と冷凍機本体41との間に配置されている。したがって、振動ダンパー48は、冷凍機本体41で生じる機械的振動を低減する。このため、振動が伝達しにくい防振材を振動ダンパー48として選ぶ必要がある。ここで、真空隔壁7により、振動ダンパー48とエミッタティップ11は別の真空容器中に位置しているため、振動ダンパー48の内壁から放出される不純物ガスがエミッタティップ11へ付着することを防止する効果を奏する。すなわち振動ダンパー48の部材に関しては従来のように超高真空に対応した脱ガス量の少ない部材である必要はない。具体的には、振動ダンパー48として、ゴムやゲルなどの素材を使用してよい。   The vibration damper 48 is disposed between the main body 20 of the ion beam irradiation system column 2 and the refrigerator main body 41. Therefore, the vibration damper 48 reduces mechanical vibration generated in the refrigerator main body 41. For this reason, it is necessary to select a vibration damping material that hardly transmits vibration as the vibration damper 48. Here, since the vibration damper 48 and the emitter tip 11 are located in different vacuum containers by the vacuum partition wall 7, the impurity gas emitted from the inner wall of the vibration damper 48 is prevented from adhering to the emitter tip 11. There is an effect. In other words, the member of the vibration damper 48 does not have to be a member with a small amount of outgas corresponding to the ultrahigh vacuum as in the prior art. Specifically, a material such as rubber or gel may be used as the vibration damper 48.

真空排気機構5は、真空ポンプ51、52と、真空バルブ53、54、55、56、57と、配管58、59とを備える。真空ポンプ51は、配管59及び真空バルブ54、55、56、57を介して、ガス電界電離イオン源1のエミッタティップ11、イオンビーム照射系カラム2、及び試料室3を含む真空容器8を真空排気する。真空ポンプ51は、油回転ポンプやドライポンプで補助排気されたターボ分子ポンプであってよい。   The vacuum exhaust mechanism 5 includes vacuum pumps 51 and 52, vacuum valves 53, 54, 55, 56 and 57, and pipes 58 and 59. The vacuum pump 51 evacuates the vacuum vessel 8 including the emitter tip 11 of the gas field ion source 1, the ion beam irradiation system column 2, and the sample chamber 3 via the pipe 59 and the vacuum valves 54, 55, 56, 57. Exhaust. The vacuum pump 51 may be a turbo molecular pump evacuated by an oil rotary pump or a dry pump.

また、真空ポンプ52は、配管58及び真空バルブ53を介して、冷凍機本体41及びティップ駆動機構6を含む真空容器9を真空排気する。真空ポンプ52は、油回転ポンプやドライポンプであってよい。あるいは、真空ポンプ52は、油回転ポンプやドライポンプ等で補助排気されたターボ分子ポンプであってもよい。このように、エミッタティップ11を含む真空容器8は、真空ポンプ51で真空排気され、冷凍機本体41及びティップ駆動機構6を含む真空容器9は、真空ポンプ52で真空排気され、2つの真空容器8、9を個別に真空排気できる。真空容器9は、ティップ周辺の真空度とは異なり、高真空程度以上(0.1Pa以下)であれば、冷却性能を維持するのに十分である。また、真空隔壁7により2つの真空容器8、9に分けられるため、従来に比べてエミッタティップ11の周辺の空間が小さくなる。したがって、エミッタティップ11の周辺から真空排気するのに必要な所用時間が低減される。   The vacuum pump 52 evacuates the vacuum container 9 including the refrigerator main body 41 and the tip drive mechanism 6 through the pipe 58 and the vacuum valve 53. The vacuum pump 52 may be an oil rotary pump or a dry pump. Alternatively, the vacuum pump 52 may be a turbo molecular pump that is evacuated by an oil rotary pump, a dry pump, or the like. Thus, the vacuum vessel 8 including the emitter tip 11 is evacuated by the vacuum pump 51, and the vacuum vessel 9 including the refrigerator main body 41 and the tip driving mechanism 6 is evacuated by the vacuum pump 52, and the two vacuum vessels 8 and 9 can be evacuated individually. Unlike the degree of vacuum around the tip, the vacuum vessel 9 is sufficient to maintain the cooling performance if it is about a high vacuum or higher (0.1 Pa or lower). In addition, since the two vacuum containers 8 and 9 are divided by the vacuum partition wall 7, the space around the emitter tip 11 becomes smaller than the conventional one. Therefore, the time required for evacuating from the periphery of the emitter tip 11 is reduced.

ここでは、2つの真空ポンプ51、52を用いる構成を例として挙げているが、エミッタティップ11が十分に冷却されている状態では、真空バルブ53を閉とし、真空ポンプ52の運転を停止する、あるいは真空ポンプ52を取り外すことが可能である。これにより、真空ポンプ52の運転により生じうる機械的振動を防止することが可能となる。   Here, a configuration using two vacuum pumps 51 and 52 is given as an example, but in a state where the emitter tip 11 is sufficiently cooled, the vacuum valve 53 is closed and the operation of the vacuum pump 52 is stopped. Alternatively, the vacuum pump 52 can be removed. As a result, it is possible to prevent mechanical vibration that may occur due to the operation of the vacuum pump 52.

また、図示はしていないが、この真空ポンプ52の他にイオンポンプやノーブルポンプ、チタンサブリメーションポンプや非蒸発ゲッタポンプなどをガス電界電離イオン源1、イオンビーム照射系カラム2、試料室3に取り付けて真空排気してよい。   Although not shown, in addition to the vacuum pump 52, an ion pump, a noble pump, a titanium sublimation pump, a non-evaporable getter pump, and the like are provided in the gas field ion source 1, the ion beam irradiation system column 2, and the sample chamber 3. It may be attached and evacuated.

さらに、ガス電界電離イオン源1、イオンビーム照射系カラム2、試料室3の間は真空排気のコンダクタンスを制限し、差動排気が可能であるように構成してよい。図1では集束レンズ21及び対物レンズ26の個所でコンダクタンスを制限する構成を図示しているが、その他の個所、例えば引出し電極13の開口部12でコンダクタンスを制限してもよい。   Furthermore, the gas field ionization ion source 1, the ion beam irradiation system column 2, and the sample chamber 3 may be configured such that differential evacuation is possible by limiting the conductance of evacuation. Although FIG. 1 illustrates a configuration in which conductance is limited at the focusing lens 21 and the objective lens 26, the conductance may be limited at other locations, for example, the opening 12 of the extraction electrode 13.

ガス導入機17より前述のイオン化ガスを導入する際、真空バルブ54を閉とし、真空バルブ55、56、57を開として真空排気をしてもよい。これにより、エミッタティップ11の周りのイオン化ガスの圧力が局所的に高まる差動排気となり、発生したイオンを散乱することなく、イオンビーム15を効率よく試料31に照射することが可能となるという効果を奏する。   When introducing the aforementioned ionized gas from the gas introduction machine 17, the vacuum valve 54 may be closed and the vacuum valves 55, 56, and 57 may be opened to evacuate. As a result, differential evacuation in which the pressure of the ionized gas around the emitter tip 11 is locally increased, and the sample 31 can be efficiently irradiated with the ion beam 15 without scattering the generated ions. Play.

ティップ駆動機構6は、エミッタティップ11の角度を変更するためのものである。ティップ駆動機構6は、エミッタティップ11及びティップホルダ16を支持するティップベースマウント61と、ティップ傾斜機構62と、可動な金属ベローズ63と、固定部品65とを備える。ティップ傾斜機構62は、図2に示すように、球面座621によって構成されても良いし、図示はしていないが、ギアやシャフトを組み合わせて構成されてもよい。   The tip drive mechanism 6 is for changing the angle of the emitter tip 11. The tip drive mechanism 6 includes a tip base mount 61 that supports the emitter tip 11 and the tip holder 16, a tip tilt mechanism 62, a movable metal bellows 63, and a fixed component 65. As shown in FIG. 2, the tip tilt mechanism 62 may be configured by a spherical seat 621, or may be configured by combining gears and shafts, although not illustrated.

ティップ駆動機構6は、エミッタティップ11の先端の方向をイオンビーム照射軸64に精度良く合わせるために用いる。ティップベースマウント61が球面座621上に沿って動くことにより、エミッタティップ11の先端の方向の角度を調整できる。この角度軸調整により、イオンビーム15の歪みを少なくするという効果を奏する。   The tip drive mechanism 6 is used to accurately align the direction of the tip of the emitter tip 11 with the ion beam irradiation axis 64. By moving the tip base mount 61 along the spherical seat 621, the angle in the direction of the tip of the emitter tip 11 can be adjusted. This angle axis adjustment has the effect of reducing the distortion of the ion beam 15.

ティップベースマウント61とティップホルダ16は、固定部品65により連結される。ティップベースマウント61は、通常室温であり、ティップホルダ16は本装置が稼働する際には低温に冷却されるため、ティップベースマウント61とティップホルダ16を連結する固定部品65は熱伝導率の低い部品を選ぶ必要がある。ここで、真空隔壁7により固定部品65とエミッタティップ11は別の真空容器中に位置しているため、固定部品65から放出される不純物ガスがエミッタティップ11へ付着することを防止する効果を奏する。すなわち固定部品65の部材に関しては従来のように超高真空に対応した脱ガス量の少ない部材である必要はない。具体的には、固定部品65として繊維強化プラスチックなどの部材を使用してよい。   The tip base mount 61 and the tip holder 16 are connected by a fixing component 65. Since the tip base mount 61 is usually at room temperature and the tip holder 16 is cooled to a low temperature when the apparatus is operated, the fixed component 65 that connects the tip base mount 61 and the tip holder 16 has low thermal conductivity. It is necessary to select parts. Here, since the fixed component 65 and the emitter tip 11 are located in different vacuum containers by the vacuum partition wall 7, there is an effect of preventing the impurity gas emitted from the fixed component 65 from adhering to the emitter tip 11. . That is, regarding the member of the fixed component 65, it is not necessary to be a member with a small amount of degas corresponding to ultra high vacuum as in the prior art. Specifically, a member such as a fiber reinforced plastic may be used as the fixed component 65.

図1及び図2に示すように、真空隔壁7は、エミッタティップ11とイオンビーム照射系カラム2の本体部20との間に延びる隔壁である。真空隔壁7は、ガス電界電離イオン源1のエミッタティップ11を含む真空容器8と、冷凍機本体41を含む真空容器9との間のコンダクタンスがない状態、すなわち、真空容器8と真空容器9との間が完全にシールされてガス等が移動しない状態にする部材である。   As shown in FIGS. 1 and 2, the vacuum partition 7 is a partition extending between the emitter tip 11 and the main body portion 20 of the ion beam irradiation system column 2. The vacuum partition 7 is in a state where there is no conductance between the vacuum vessel 8 including the emitter tip 11 of the gas field ionization ion source 1 and the vacuum vessel 9 including the refrigerator main body 41, that is, the vacuum vessel 8 and the vacuum vessel 9 This is a member that completely seals the gap and prevents gas or the like from moving.

真空隔壁7は、ティップホルダ16に接続された真空シール部71と、ティップ駆動機構6の動きに応じて動く金属ベローズ(可動部)72と、イオンビーム照射系カラム2の本体部20に接続された支持部73とを備える。金属ベローズ72を用いることにより、ガス電界電離イオン源1を含む真空容器8と冷凍機本体41を含む真空容器9とを隔離し、かつエミッタティップ11の方位または位置をティップ駆動機構6により変更することが可能であるという効果を奏する。   The vacuum partition 7 is connected to a vacuum seal portion 71 connected to the tip holder 16, a metal bellows (movable portion) 72 that moves according to the movement of the tip drive mechanism 6, and the main body portion 20 of the ion beam irradiation system column 2. The support part 73 is provided. By using the metal bellows 72, the vacuum vessel 8 including the gas field ion source 1 and the vacuum vessel 9 including the refrigerator main body 41 are isolated, and the orientation or position of the emitter tip 11 is changed by the tip drive mechanism 6. There is an effect that it is possible.

本例ではティップホルダ16として絶縁体を用いているが、ティップホルダ16の部材として金属、例えば銅を用いる時には支持部73の部材に絶縁体を用いてエミッタティップ11に印加される高電圧を絶縁してもよい。また、真空シール部71を設けることにより、エミッタティップ11を交換する際、ティップホルダ16を装置上方に取り外すことが可能になるという効果を奏する。   In this example, an insulator is used as the tip holder 16, but when a metal, for example, copper, is used as a member of the tip holder 16, a high voltage applied to the emitter tip 11 is insulated by using an insulator as a member of the support portion 73. May be. In addition, the provision of the vacuum seal portion 71 provides an effect that the tip holder 16 can be removed upward when the emitter tip 11 is replaced.

図3は、特に走査イオン顕微鏡装置100においてエミッタティップ11に機械式冷凍機から熱を伝える手段として、ガスの循環を用いた例である。この例では循環させるガスとしてヘリウムを使用する例を説明する。このガス循環ユニット200を採用することにより機械式冷凍機の運転により生じた機械的振動が、エミッタティップ11に伝播することを低減できるという効果を奏する。図1及び図2で説明したものと同様の個所の説明は省略する。   FIG. 3 shows an example in which gas circulation is used as means for transferring heat from the mechanical refrigerator to the emitter tip 11 in the scanning ion microscope apparatus 100 in particular. In this example, an example in which helium is used as a circulating gas will be described. By adopting this gas circulation unit 200, it is possible to reduce the propagation of the mechanical vibration generated by the operation of the mechanical refrigerator to the emitter tip 11. Description of the same parts as those described in FIGS. 1 and 2 is omitted.

ガス循環ユニット200は、冷凍機本体210と、冷凍機のヘリウム循環コンプレッサユニット220と、熱交換器A231と、熱交換器B232と、熱交換器C233と、熱交換器D234と、熱交換器E235と、熱交換器F236と、熱伝達用のヘリウム循環コンプレッサユニット240と、トランスファーチューブ250と、ヘリウム循環配管251、252と、を備える。   The gas circulation unit 200 includes a refrigerator main body 210, a helium circulation compressor unit 220 of the refrigerator, a heat exchanger A231, a heat exchanger B232, a heat exchanger C233, a heat exchanger D234, and a heat exchanger E235. A heat exchanger F236, a helium circulation compressor unit 240 for heat transfer, a transfer tube 250, and helium circulation pipes 251 and 252.

ヘリウムがヘリウム循環配管251及び252内を循環することで、冷凍機本体210で生じる冷却能をエミッタティップ11及び輻射シールド46に伝導する。熱交換器A231は、ヘリウム循環コンプレッサユニット240から送られる常温のヘリウムと、輻射シールド46を冷却した後にガス循環ユニット200に戻ってきたヘリウムとの間の熱交換を行う。   As helium circulates in the helium circulation pipes 251 and 252, the cooling capacity generated in the refrigerator main body 210 is conducted to the emitter tip 11 and the radiation shield 46. The heat exchanger A231 performs heat exchange between normal temperature helium sent from the helium circulation compressor unit 240 and helium returned to the gas circulation unit 200 after cooling the radiation shield 46.

熱交換器B232は、熱交換器A231を経て冷却されたヘリウムと、冷凍機の第1コールドヘッド211との間の熱交換を行う。熱交換器C233は、ティップホルダ16を冷却した後にガス循環ユニット200に戻ってきたヘリウムと、熱交換器B232を経て冷却されたヘリウムとの間の熱交換を行う。   The heat exchanger B232 performs heat exchange between the helium cooled through the heat exchanger A231 and the first cold head 211 of the refrigerator. The heat exchanger C233 performs heat exchange between helium returned to the gas circulation unit 200 after cooling the tip holder 16 and helium cooled through the heat exchanger B232.

熱交換器D234は、熱交換器C233を経て冷却されたヘリウムと、冷凍機の第2コールドヘッド212との間の熱交換を行う。熱交換器E235は、ヘリウム循環コンプレッサユニット240より送り出されたヘリウムと、輻射シールド46に接続されたより線45との間の熱交換を行う。熱交換器F236は、ティップホルダ16に接続されたより線44との熱交換を行う。   The heat exchanger D234 performs heat exchange between the helium cooled through the heat exchanger C233 and the second cold head 212 of the refrigerator. The heat exchanger E235 performs heat exchange between the helium sent from the helium circulation compressor unit 240 and the stranded wire 45 connected to the radiation shield 46. The heat exchanger F236 performs heat exchange with the stranded wire 44 connected to the tip holder 16.

図4は、本発明の走査イオン顕微鏡における真空隔壁の第2の例である。図4の例では、真空隔壁7の一部(例えば、支持部73)が、折り返し機構301を備える。図4の例では、折り返し機構301は、2つの折り返し部を備えているが、これに限定されず、少なくとも1つの折り返し部を備えていればよい。   FIG. 4 is a second example of a vacuum partition wall in the scanning ion microscope of the present invention. In the example of FIG. 4, a part of the vacuum partition 7 (for example, the support portion 73) includes the folding mechanism 301. In the example of FIG. 4, the folding mechanism 301 includes two folding parts, but the invention is not limited to this, and it is sufficient that at least one folding part is provided.

折り返し機構301により、イオンビーム照射系カラム2の本体部20における装置本体室温部302からティップホルダ16までの距離が長くなる。このため、エミッタティップ11への装置本体室温部302からの熱流入が小さくなり、ひいてはエミッタティップ11の冷却温度が低下し、イオンビームの電流量が高くなる効果を奏する。また、冷却温度の低下により脱ガス量が小さくなり、安定したイオンビームを照射することが可能である。   The folding mechanism 301 increases the distance from the apparatus main body room temperature section 302 to the tip holder 16 in the main body section 20 of the ion beam irradiation system column 2. For this reason, the heat inflow from the apparatus main body room temperature portion 302 to the emitter tip 11 is reduced, and as a result, the cooling temperature of the emitter tip 11 is lowered, and the current amount of the ion beam is increased. In addition, the amount of degassing is reduced due to a decrease in cooling temperature, and a stable ion beam can be irradiated.

また、真空隔壁7の折り返し機構301は、輻射シールド46に接続されている。輻射シールド46が装置本体室温部302からの熱流入の逃げ道となるため、エミッタティップ11をより効果的に冷却することも可能である。   The folding mechanism 301 of the vacuum partition 7 is connected to the radiation shield 46. Since the radiation shield 46 serves as an escape path for heat inflow from the apparatus main body room temperature portion 302, the emitter tip 11 can be cooled more effectively.

図5は、本発明の走査イオン顕微鏡における真空隔壁の第3の例である。図5の例では、真空隔壁7の一部(例えば、支持部73)が、開口部403を有する引出し電極402に絶縁体401を介して接続されている。この構成によれば、エミッタティップ11を、真空隔壁7の一部と、絶縁体401と、引出し電極402で内包する構造となる。この例では、真空容器8が、エミッタティップ11を内包する第1の部屋と、第1の部屋の外側に設けられた第2の部屋とを備える。   FIG. 5 is a third example of a vacuum partition wall in the scanning ion microscope of the present invention. In the example of FIG. 5, a part of the vacuum partition 7 (for example, the support portion 73) is connected to the extraction electrode 402 having the opening 403 through the insulator 401. According to this configuration, the emitter tip 11 is included in a part of the vacuum partition 7, the insulator 401, and the extraction electrode 402. In this example, the vacuum vessel 8 includes a first chamber containing the emitter tip 11 and a second chamber provided outside the first chamber.

ここで、真空隔壁7の一部と、絶縁体401と、引出し電極402で内包される空間を第1の部屋501とする。また、引出し電極402と、真空隔壁7の一部と、集束レンズ21で内包される空間を第2の部屋502とする。さらに、冷凍機本体41を含む真空容器9を第3の部屋503とする。   Here, a space enclosed by a part of the vacuum partition 7, the insulator 401, and the extraction electrode 402 is referred to as a first chamber 501. A space enclosed by the extraction electrode 402, a part of the vacuum partition 7 and the focusing lens 21 is defined as a second chamber 502. Furthermore, let the vacuum vessel 9 including the refrigerator main body 41 be the third chamber 503.

第1の部屋501は、引出し電極402の開口部403を除き密閉した構造としてよい。第1の部屋501と第2の部屋502とは、開口部403を介して接続されている。第2の部屋502には、真空ポンプ52用の配管59が接続されている。第2の部屋502側が真空ポンプ52により真空排気され、第1の部屋501及び第2の部屋502は、開口部403を介して差動排気されるように構成されている。   The first chamber 501 may have a sealed structure except for the opening 403 of the extraction electrode 402. The first room 501 and the second room 502 are connected via an opening 403. A piping 59 for the vacuum pump 52 is connected to the second chamber 502. The second chamber 502 side is evacuated by the vacuum pump 52, and the first chamber 501 and the second chamber 502 are configured to be differentially evacuated through the opening 403.

また、第1の部屋501には、イオン化ガスを導入する機構が設けられている。具体的には、第1の部屋501には、ガスリークバルブ172を有するガス導入管171が設けられている。ガス導入管171は、エミッタティップ11の極近傍にイオン化ガスが導入可能なように配置されている。このような構成により、エミッタティップ11の周辺の空間だけガスの圧力が高まる構成となる。導入されたガスは、引出し電極402の開口部403を介して真空排気される。このような差動排気の構造とすることにより、イオンビームのガス分子による散乱を低減するという効果を奏する。   The first chamber 501 is provided with a mechanism for introducing ionized gas. Specifically, a gas introduction pipe 171 having a gas leak valve 172 is provided in the first chamber 501. The gas introduction pipe 171 is arranged so that ionized gas can be introduced in the vicinity of the emitter tip 11. With this configuration, the gas pressure is increased only in the space around the emitter tip 11. The introduced gas is evacuated through the opening 403 of the extraction electrode 402. By adopting such a differential exhaust structure, there is an effect of reducing scattering of ion beams by gas molecules.

また、絶縁体401及び引出し電極402は、機械式冷凍機により冷却されたティップホルダ16に接続された真空隔壁7の一部(例えば、支持部73)に接続されるため、同様に冷却される。このことにより、エミッタティップ11へ輻射による熱流入を低減することができる。したがって、エミッタティップ11の冷却温度が低下し、エミッタティップ11より放出されるイオンビームの電流量が増えるという効果を奏する。   Moreover, since the insulator 401 and the extraction electrode 402 are connected to a part of the vacuum partition 7 (for example, the support portion 73) connected to the tip holder 16 cooled by the mechanical refrigerator, they are similarly cooled. . As a result, heat inflow due to radiation to the emitter tip 11 can be reduced. Therefore, the cooling temperature of the emitter tip 11 is lowered, and the amount of current of the ion beam emitted from the emitter tip 11 is increased.

図6は、本発明の走査イオン顕微鏡における真空隔壁の第4の例である。図6の例では、第1の部屋501の外部、すなわち第2の部屋502に、ガスを導入するための機構が設けられている。具体的には、第2の部屋502には、バリアブルリークバルブ405を有する第2のガス導入口404が設けられている。第2のガス導入口404には、バリアブルリークバルブ405を介してガスボンベ(図示せず)からエミッタティップ11を整形する作用を有するエッチングガスが供給される。   FIG. 6 is a fourth example of a vacuum partition wall in the scanning ion microscope of the present invention. In the example of FIG. 6, a mechanism for introducing gas is provided outside the first chamber 501, that is, in the second chamber 502. Specifically, the second chamber 502 is provided with a second gas inlet 404 having a variable leak valve 405. The second gas introduction port 404 is supplied with an etching gas having a function of shaping the emitter tip 11 from a gas cylinder (not shown) via the variable leak valve 405.

エッチングガスとしては、例えば酸素、窒素等のガスを使用してよい。本例に示すような構造において第2の部屋502に対してエッチングガスを導入すると、真空隔壁7によりエッチング作用のあるガスが冷却機構4の低温に冷却された個所、例えば図1の第2コールドヘッド413やより線44などに吸着されることがない。したがって、エッチングガスの吸着個所の面積を少なく抑えることができ、エッチングガスの吸着量が低減される。その結果、エッチングガス導入を終了し、エミッタティップ11の周辺から真空排気するのに必要な所用時間が低減され、エミッタティップ11の周辺の真空度が比較的早く高まるという効果を奏する。   As the etching gas, for example, a gas such as oxygen or nitrogen may be used. When the etching gas is introduced into the second chamber 502 in the structure as shown in this example, the portion where the gas having an etching action is cooled to the low temperature of the cooling mechanism 4 by the vacuum partition wall 7, for example, the second cold in FIG. It is not attracted to the head 413 or the stranded wire 44. Therefore, the area of the etching gas adsorption portion can be reduced, and the amount of etching gas adsorption can be reduced. As a result, the introduction of the etching gas is completed, the required time required for evacuating the periphery of the emitter tip 11 is reduced, and the degree of vacuum around the emitter tip 11 increases relatively quickly.

図7は、本発明においてエミッタティップ11の冷却手段として機械式冷凍機の代わりに液体窒素や液体ヘリウム等の冷媒を用いた例である。その他の部分については、上述した例と同様であるため、同じ符号を付して説明を省略する。   FIG. 7 shows an example in which a refrigerant such as liquid nitrogen or liquid helium is used in place of the mechanical refrigerator as the cooling means for the emitter tip 11 in the present invention. The other parts are the same as in the above-described example, and thus the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

図7の例では、冷媒容器701の内部に液体窒素や液体ヘリウム等の冷媒を導入し、エミッタティップ11を冷却する。冷却の際には、冷媒容器701の内部を真空ポンプ等(図示せず)により真空排気してもよい。蒸気圧を下げることにより冷媒の温度がさがり、エミッタティップ11の冷却温度をさらに低くすることが可能となる。さらに、この真空排気により冷媒を固化すれば、冷媒の沸騰現象による振動が低減され、エミッタティップ11へ伝わる振動が低減できる。   In the example of FIG. 7, a coolant such as liquid nitrogen or liquid helium is introduced into the coolant container 701 to cool the emitter tip 11. When cooling, the inside of the refrigerant container 701 may be evacuated by a vacuum pump or the like (not shown). By reducing the vapor pressure, the temperature of the refrigerant decreases, and the cooling temperature of the emitter tip 11 can be further lowered. Furthermore, if the refrigerant is solidified by this evacuation, vibration due to the boiling phenomenon of the refrigerant is reduced, and vibration transmitted to the emitter tip 11 can be reduced.

以上から、上述の実施例によれば、ガス電界電離イオン源1から放出されるイオンビームを試料31上に入射させるイオンビーム照射系カラム2を備える走査イオン顕微鏡装置100は、針状のエミッタティップ11と、エミッタティップ11に対向して配置された引出し電極13と、エミッタティップ11を冷却するための冷却機構4と、エミッタティップ11の角度を変更するティップ駆動機構6と、ティップ駆動機構6及び冷却機構4が配置される第1の空間と、エミッタティップ11が配置される第2の空間を隔てる真空隔壁7と、を備える。真空隔壁7は、エミッタティップ11に接続されており、真空隔壁7は、ティップ駆動機構6の動きに応じて動く金属ベローズ(可動部)72を備える。   From the above, according to the above-described embodiment, the scanning ion microscope apparatus 100 including the ion beam irradiation system column 2 that makes the ion beam emitted from the gas field ion source 1 incident on the sample 31 has the needle-like emitter tip. 11, an extraction electrode 13 disposed opposite to the emitter tip 11, a cooling mechanism 4 for cooling the emitter tip 11, a tip driving mechanism 6 for changing the angle of the emitter tip 11, a tip driving mechanism 6, and The vacuum partition 7 is provided to separate the first space in which the cooling mechanism 4 is disposed and the second space in which the emitter tip 11 is disposed. The vacuum partition 7 is connected to the emitter tip 11, and the vacuum partition 7 includes a metal bellows (movable part) 72 that moves according to the movement of the tip drive mechanism 6.

この構成によれば、エミッタティップ11側と機械冷凍機側を分離する真空隔壁7を用いることにより、エミッタティップ11以外に低温に冷却される個所のほとんどが機械冷凍機側に位置するため、冷却個所の表面に吸着された不純物ガスが脱離してエミッタティップ11に影響を及ぼすことがない。不純物の脱離に関しては装置の温度調整や、エミッタティップ成型時の加熱処理等により生じうる。エミッタティップ先端及びその周辺での不純物ガスの脱着を抑えることができ、安定したイオンビームを照射することが可能となる。   According to this configuration, by using the vacuum bulkhead 7 that separates the emitter tip 11 side and the mechanical refrigerator side, most of the parts cooled to a low temperature other than the emitter tip 11 are located on the mechanical refrigerator side. The impurity gas adsorbed on the surface of the location is not desorbed and does not affect the emitter tip 11. Impurity desorption may occur by adjusting the temperature of the apparatus or by heat treatment during emitter tip molding. Desorption of impurity gas at and around the tip of the emitter tip can be suppressed, and a stable ion beam can be irradiated.

また、エミッタティップはイオン化ガス導入前の真空度として超高真空より高い空間(10−5Pa以下)に配されなくてはならず、かつ導入するイオン化ガスの純度はよりよく保たれなくてはならない。高い真空度を得る為には、ベーキングと呼ばれる真空容器を真空ポンプで排気した状態でその容器を常温より高く加熱する手段が効果的である。しかしながら、真空容器及び真空シール材は加熱に耐えうる金属や耐熱性を持つ樹脂材料等で構成される必要があり、コストが高くなるという課題がある。上述の実施例によれば、真空隔壁7を用いることにより、安定的なイオンビームの生成に必要な高価な超高真空対応の部品点数を必要最低限にすることができ、安定なイオンビームを生成することを可能にしながらも安価な荷電粒子顕微鏡を提供することが可能となる。 In addition, the emitter tip must be placed in a space (10 −5 Pa or less) higher than the ultra-high vacuum as the degree of vacuum before introducing the ionized gas, and the purity of the ionized gas to be introduced must be kept better. Don't be. In order to obtain a high degree of vacuum, it is effective to use a means called baking that heats the container above room temperature in a state where the vacuum container is evacuated by a vacuum pump. However, the vacuum container and the vacuum sealing material need to be made of a metal that can withstand heating, a heat-resistant resin material, or the like, and there is a problem that costs increase. According to the above-described embodiment, the use of the vacuum partition wall 7 can minimize the number of expensive ultra-high vacuum compatible parts necessary for generating a stable ion beam, and a stable ion beam. It is possible to provide an inexpensive charged particle microscope that can be generated.

例えば超高真空を生成する真空容器においては通常真空シール部に金属製のガスケットを用いるが、真空隔壁7を設けることにより、機械式冷凍機側の超高真空が必要ない領域において、例えばゴム製のシール部品を用いることが可能になる。これにより、装置の組み立てが容易になる。   For example, in a vacuum vessel that generates an ultra-high vacuum, a metal gasket is usually used for the vacuum seal portion, but by providing a vacuum partition wall 7, for example, in a region where no ultra-high vacuum is required on the mechanical refrigerator side, for example, made of rubber It becomes possible to use the sealing parts. This facilitates assembly of the device.

さらに、機械式冷凍機側の領域においては、コストの面のみならず、超高真空の領域では通常使用されない、脱ガスの多い部材や、熱に弱い部材も使用可能となり、装置設計の自由度が増す。例えば低温冷却部と室温の部材を連結して支持する部品に関しては、従来熱伝導率が小さい部材を使用することが通常行われるが、超高真空対応の部品とするためにはさらに熱に強くかつ真空中で脱ガス量が少ない部材を選定しなければならない。上述の実施例によれば、機械式冷凍機側にはこのような制限がなくなるため、装置を小型軽量化することが可能となる。   Furthermore, in the area of the mechanical refrigerator side, not only the cost, but also members that are often degassed and heat-sensitive, which are not normally used in the ultra-high vacuum region, can be used. Increase. For example, for parts that support a low temperature cooling part and a room temperature member connected to each other, it is usual to use a member having a low thermal conductivity. In addition, a member with a small degassing amount in a vacuum must be selected. According to the above-described embodiment, since there is no such restriction on the mechanical refrigerator side, the apparatus can be reduced in size and weight.

さらに、エミッタティップ11側と機械式冷凍機側を分離する真空隔壁7に可動性を持たせることにより、エミッタティップ11の角度調整が可能となる。これにより非常に高い指向性をもつイオンビーム15の軸調整が可能となり、輝度の高いイオンビーム15を試料31に照射することが可能となる。   Furthermore, the angle of the emitter tip 11 can be adjusted by providing the vacuum partition 7 separating the emitter tip 11 side and the mechanical refrigerator side with mobility. Thereby, the axis of the ion beam 15 having very high directivity can be adjusted, and the sample 31 can be irradiated with the ion beam 15 having high brightness.

さらに、機械式冷凍機と装置本体の連結にも、可動性のある振動ダンパー48を用いることにより、機械式冷凍機の運転により発生した振動をこの連結部にて低減することができる。この連結部には金属製のべローズのほかにも、より振動の低減に効果がある部材、例えばゴム製の部材により構成された部品を使用することが可能となる。   Furthermore, the vibration generated by the operation of the mechanical refrigerator can be reduced at this connecting portion by using the movable vibration damper 48 for the connection between the mechanical refrigerator and the apparatus main body. In addition to the metal bellows, a member that is more effective in reducing vibrations, for example, a component made of a rubber member can be used for the connecting portion.

なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることがあり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。   In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. In addition, a part of the configuration of one embodiment may be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment may be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

100…走査イオン顕微鏡装置 1…ガス電界電離イオン源 2…イオンビーム照射系カラム 3…試料室 4…冷却機構 5…真空排気機構 6…ティップ駆動機構 7…真空隔壁 8、9…真空容器 11…エミッタティップ 12…開口部 13…引出し電極 15…イオンビーム 16…ティップホルダ 17…ガス導入機 171…ガス導入管 172…ガスリークバルブ 173…ガスレギュレーターバルブ 174…ガスシリンダ 18…高電圧電源 181…電源本体 182…高電圧ケーブル 183…高電圧端子 21…集束レンズ 22…第1アパーチャ 23…第1偏向器 24…第2偏向器 25…第2アパーチャ 26…対物レンズ 31…試料 32…試料ステージ 33…二次粒子検出器 34…除振台 341…ダンパー 41…冷凍機本体 42…伝熱ロッド 44、45…より線 43、46…輻射シールド 47…ロッド支持体 48…振動ダンパー 49…冷凍機支持体 411…コンプレッサ 412…第1コールドヘッド 413…第2コールドヘッド 415…配管 51、52…真空ポンプ 53、54、55、56、57・・・真空バルブ 58、59…配管 61…ティップベースマウント 62…ティップ傾斜機構 63…金属ベローズ 65…固定部品 71…真空シール部 72…金属ベローズ 73…支持部 200…ガス循環ユニット 210…冷凍機本体 220、240…ヘリウム循環コンプレッサユニット 231…熱交換器A 232…熱交換器B 233…熱交換器C 234…熱交換器D 235…熱交換器E 236…熱交換器F 250…トランスファーチューブ 251、252…ヘリウム循環配管 301…折り返し機構 302…装置本体室温部 401…絶縁体 402…引出し電極 403…開口部 404…第2のガス導入口 405…リークバルブ 501…第1の部屋 502…第2の部屋 503…第3の部屋 701…冷媒容器

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Scanning ion microscope apparatus 1 ... Gas field ionization ion source 2 ... Ion beam irradiation system column 3 ... Sample chamber 4 ... Cooling mechanism 5 ... Vacuum exhaust mechanism 6 ... Tip drive mechanism 7 ... Vacuum partition 8, 9 ... Vacuum container 11 ... Emitter tip 12 ... opening 13 ... extraction electrode 15 ... ion beam 16 ... tip holder 17 ... gas introduction machine 171 ... gas introduction pipe 172 ... gas leak valve 173 ... gas regulator valve 174 ... gas cylinder 18 ... high voltage power supply 181 ... power supply body 182: High voltage cable 183: High voltage terminal 21 ... Focusing lens 22 ... First aperture 23 ... First deflector 24 ... Second deflector 25 ... Second aperture 26 ... Objective lens 31 ... Sample 32 ... Sample stage 33 ... Second Next particle detector 34 ... Vibration isolation table 341 ... Damper 41 ... Refrigerator body 42 ... Heat transfer 44, 45 ... Strands 43, 46 ... Radiation shield 47 ... Rod support 48 ... Vibration damper 49 ... Refrigerator support 411 ... Compressor 412 ... First cold head 413 ... Second cold head 415 ... Piping 51, 52 ... Vacuum pumps 53, 54, 55, 56, 57 ... Vacuum valves 58, 59 ... Piping 61 ... Tip base mount 62 ... Tip tilt mechanism 63 ... Metal bellows 65 ... Fixed parts 71 ... Vacuum seal part 72 ... Metal bellows 73 ... support part 200 ... gas circulation unit 210 ... refrigerator main body 220, 240 ... helium circulation compressor unit 231 ... heat exchanger A 232 ... heat exchanger B 233 ... heat exchanger C 234 ... heat exchanger D 235 ... heat exchanger E 236 ... heat exchanger F 250 ... transfer tube 251, 252 ... heliu Circulating piping 301 ... Folding mechanism 302 ... Apparatus body room temperature section 401 ... Insulator 402 ... Extraction electrode 403 ... Opening 404 ... Second gas inlet 405 ... Leak valve 501 ... First chamber 502 ... Second chamber 503 ... Third room 701 ... Refrigerant container

Claims (12)

荷電粒子源から放出される荷電粒子線を試料上に入射させる荷電粒子照射カラムを備える荷電粒子線装置であって、
針状の陽極エミッタティップと、
前記エミッタティップに対向して配置された引出し電極と、
前記エミッタティップを冷却するための冷却機構と、
前記エミッタティップの角度を変更する駆動機構と、
前記駆動機構及び前記冷却機構が配置される第1の空間と、前記エミッタティップが配置される第2の空間を隔てる真空隔壁と、を備え、
前記真空隔壁は、前記エミッタティップに接続されており、前記真空隔壁は、前記駆動機構の動きに応じて動く可動部を備え
前記第2の空間が、前記エミッタティップを内包する第1の部屋と、前記第1の部屋の外側に設けられた第2の部屋とを備え、
前記第1の部屋には、イオン化ガスを導入する第1のガス導入機構が設けられていることを特徴とする荷電粒子線装置。
A charged particle beam apparatus comprising a charged particle irradiation column that makes a charged particle beam emitted from a charged particle source incident on a sample,
A needle-shaped anode emitter tip;
An extraction electrode disposed opposite the emitter tip;
A cooling mechanism for cooling the emitter tip;
A drive mechanism for changing the angle of the emitter tip;
A first partition in which the drive mechanism and the cooling mechanism are disposed, and a vacuum partition that separates a second space in which the emitter tip is disposed;
The vacuum partition is connected to the emitter tip, and the vacuum partition includes a movable part that moves according to the movement of the drive mechanism ,
The second space includes a first room containing the emitter tip, and a second room provided outside the first room,
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein a first gas introduction mechanism for introducing ionized gas is provided in the first chamber .
請求項に記載の荷電粒子線装置において、
前記第1の部屋は、前記真空隔壁の一部を絶縁体を介して前記引出し電極に接続することにより形成されていることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1 ,
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein the first chamber is formed by connecting a part of the vacuum partition wall to the extraction electrode through an insulator.
請求項に記載の荷電粒子線装置において、
前記第2の部屋に接続された真空排気機構を更に備え、
前記引出し電極は、開口部を有しており、前記第1の部屋及び前記第2の部屋が前記引出し電極の前記開口部を介して動排気されるように構成されていること特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1 ,
A vacuum evacuation mechanism connected to the second chamber;
The extraction electrode has an opening, and wherein said first chamber and said second chamber is configured to be a differential exhaust through the opening of the extraction electrode Charged particle beam device.
請求項に記載の荷電粒子線装置において、
前記第2の部屋には、エッチングガスを導入する第2のガス導入機構が設けられていることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1 ,
The charged particle beam apparatus according to claim 1, wherein a second gas introduction mechanism for introducing an etching gas is provided in the second chamber.
請求項1に記載の荷電粒子線装置において、
前記エミッタティップを保持するエミッタホルダを更に備え、
前記真空隔壁は、前記エミッタホルダに接続されたシール部と、前記可動部と、前記荷電粒子照射カラムの本体部に接続された支持部とを備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1,
An emitter holder for holding the emitter tip;
The charged particle beam apparatus, wherein the vacuum partition includes a seal portion connected to the emitter holder, the movable portion, and a support portion connected to a main body portion of the charged particle irradiation column.
請求項1に記載の荷電粒子線装置において、
前記第1の空間に接続された第1の真空排気機構と、前記第2の空間に接続された第2の真空排気機構とを更に備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1,
The charged particle beam apparatus further comprising: a first evacuation mechanism connected to the first space; and a second evacuation mechanism connected to the second space.
請求項1に記載の荷電粒子線装置において、
前記冷却機構は、ガスの循環により前記エミッタティップに熱を伝えることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1,
The charged particle beam apparatus, wherein the cooling mechanism transfers heat to the emitter tip by gas circulation.
請求項1に記載の荷電粒子線装置において、
前記冷却機構と前記荷電粒子照射カラムの本体部とを接続する振動ダンパーを更に備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1,
A charged particle beam apparatus, further comprising a vibration damper that connects the cooling mechanism and a main body of the charged particle irradiation column.
請求項1に記載の荷電粒子線装置において、
前記冷却機構は、機械式冷凍機を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1,
The charged particle beam apparatus, wherein the cooling mechanism includes a mechanical refrigerator.
請求項1に記載の荷電粒子線装置において、
前記冷却機構は、液体の冷媒を含む冷媒容器を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
The charged particle beam apparatus according to claim 1,
The charged particle beam apparatus, wherein the cooling mechanism includes a refrigerant container containing a liquid refrigerant.
荷電粒子源から放出される荷電粒子線を試料上に入射させる荷電粒子照射カラムを備える荷電粒子線装置であって、A charged particle beam apparatus comprising a charged particle irradiation column that makes a charged particle beam emitted from a charged particle source incident on a sample,
針状の陽極エミッタティップと、A needle-shaped anode emitter tip;
前記エミッタティップに対向して配置された引出し電極と、An extraction electrode disposed opposite the emitter tip;
前記エミッタティップを冷却するための冷却機構と、A cooling mechanism for cooling the emitter tip;
前記エミッタティップの角度を変更する駆動機構と、A drive mechanism for changing the angle of the emitter tip;
前記駆動機構及び前記冷却機構が配置される第1の空間と、前記エミッタティップが配置される第2の空間を隔てる真空隔壁と、を備え、A first partition in which the drive mechanism and the cooling mechanism are disposed, and a vacuum partition that separates a second space in which the emitter tip is disposed;
前記真空隔壁は、前記エミッタティップに接続されており、前記真空隔壁は、前記駆動機構の動きに応じて動く可動部を備え、The vacuum partition is connected to the emitter tip, and the vacuum partition includes a movable part that moves according to the movement of the drive mechanism,
前記真空隔壁は、折り返し機構を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。The charged particle beam apparatus, wherein the vacuum partition includes a folding mechanism.
請求項11に記載の荷電粒子線装置において、The charged particle beam device according to claim 11,
前記冷却機構に接続され、前記エミッタティップの周囲を囲む輻射シールドを更に備え、A radiation shield connected to the cooling mechanism and surrounding the emitter tip;
前記真空隔壁は、前記輻射シールドの内側に配置されており、The vacuum bulkhead is disposed inside the radiation shield;
前記折り返し機構が、前記輻射シールドに接続されていることを特徴とする荷電粒子線装置。The charged particle beam apparatus, wherein the folding mechanism is connected to the radiation shield.
JP2013119036A 2013-06-05 2013-06-05 Charged particle beam equipment Expired - Fee Related JP6207884B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013119036A JP6207884B2 (en) 2013-06-05 2013-06-05 Charged particle beam equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013119036A JP6207884B2 (en) 2013-06-05 2013-06-05 Charged particle beam equipment

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014235985A JP2014235985A (en) 2014-12-15
JP6207884B2 true JP6207884B2 (en) 2017-10-04

Family

ID=52138520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013119036A Expired - Fee Related JP6207884B2 (en) 2013-06-05 2013-06-05 Charged particle beam equipment

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6207884B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023197155A1 (en) * 2022-04-12 2023-10-19 华为技术有限公司 Electron microscope vibration-damping structure

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009147894A1 (en) * 2008-06-05 2009-12-10 株式会社日立ハイテクノロジーズ Ion beam device
JP5194133B2 (en) * 2009-01-15 2013-05-08 株式会社日立ハイテクノロジーズ Ion beam equipment
JP5033844B2 (en) * 2009-06-30 2012-09-26 株式会社日立ハイテクノロジーズ Ion microscope

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014235985A (en) 2014-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5097823B2 (en) Ion beam equipment
JP6116631B2 (en) Ion beam equipment
JP5033844B2 (en) Ion microscope
JP5086105B2 (en) Gas field ion source
WO2011055521A1 (en) Charged particle microscope
WO2013054799A1 (en) Ion source and ion beam device using same
US10636623B2 (en) Ion beam device
JP5809890B2 (en) Ion beam equipment
JP6207884B2 (en) Charged particle beam equipment
JP5936430B2 (en) Charged particle microscope
WO2013069410A1 (en) Cooling device, ion microscope, and observation device or inspection device
JP6568501B2 (en) Ion beam equipment
JP2019075390A (en) Ion beam device and operation method of the same
JP5969586B2 (en) Ion beam equipment
JP6138942B2 (en) Charged particle beam device with nanochip and gas supply mechanism
JP5677365B2 (en) Charged particle microscope
JP2015076302A (en) Ion beam device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160225

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170317

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170906

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6207884

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees