JP7302916B2 - 荷電粒子線装置 - Google Patents
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Description
図1を参照して、本発明の実施形態1に係るSEMの概略構成を説明する。
このSEMは、電子源(荷電粒子源)11と、加速電源14と、コンデンサレンズ15と、対物レンズ絞り16と、二段偏向コイル17と、上部対物レンズ18と、下部対物レンズ26と、検出器20とを備えた電子線装置である。加速電源14は、電子源11から放出される一次電子線(荷電粒子線)12を加速する。コンデンサレンズ15は、加速された一次電子線12を集束する。対物レンズ絞り16は、一次電子線12の不要な部分を除く。二段偏向コイル17は、一次電子線12を試料23上で二次元的に走査する。上部対物レンズ18及び下部対物レンズ26は、一次電子線12を試料23上に集束させる。検出器20は、試料23から放出された信号電子21(二次電子21a、反射電子21b)を検出する。
本実施形態1に係るSEMにおいては、図1に示すように、電位板22と試料台24との間に、より具体的には、電位板22と試料台24に載置された試料23との間に、シールド電極51が配置される。試料台24側から見れば、シールド電極51及び電位板22は、この順で配置される。
本実施形態1に係るSEMにおいては、図1に示すように、補正器54a、補正器54b、補正器54c、補正器54d、補正器54e及び補正器54fが設けられる。補正器54a~補正器54fは、表示装置57に表示された収差のある画像を調整するための補正器である。補正器54a~補正器54dは、補正器電源55に接続されており、制御装置45が補正器電源55を制御する。補正器54a~補正器54dは、例えば、補正器54b及び補正器54dをアライメント偏向器とし、補正器54a及び補正器54cを非点補正器とすればよい。あるいは、補正器54aに非点補正器とアライメント偏向器を配置し、補正器54cをアライメント偏向器としてもよい。補正器54e及び補正器54fは、上部装置71の光軸と下部対物レンズ26の光軸とを合わせるのに用い、例えばネジを用いて移動させることができる。
本実施形態1に係るSEMにおいては、図1に示すように、電位板22及び試料台24をXYZ方向に移動させる移動機構を備える。SEMの下部装置72の上面側の空間は、真空壁60で囲まれている。これにより、上部対物レンズ18や、二次電子検出器19、検出器20や、試料23等は、真空環境におかれる。移動機構は、具体的には、Z方向ステージ調整部56a、第1XY方向ステージ調整部56b、第2XY方向ステージ調整部56c、電位板ステージ61及び試料台ステージ板29から構成される。Z方向ステージ調整部56a、第1XY方向ステージ調整部56b及び第2XY方向ステージ調整部56cは、真空外部に配置されており、ユーザにより操作される。電位板ステージ61は、Z方向ステージ調整部56a及び第1XY方向ステージ調整部56bを用いたユーザによる操作により、XYZ方向に移動する。電位板ステージ61の移動に伴い、電位板22のXYZ方向の移動が実現される。同様に、試料台ステージ板29は、第2XY方向ステージ調整部56cを用いたユーザによる操作により、XY方向に移動する。XYステージの移動に伴い、試料台ステージ板29の移動に伴い、試料台24のXY方向の移動が実現される。
本実施形態1に係るSEMにおいては、図1に示すように、ガス導入機構58を備える。電位板22から試料23側の空間(以下、「下部空間」と称す。)と、電位板22から上部対物レンズ18側の空間(以下、「上部空間」と称す。)とは、電位板ステージ61及びスライド板62を用いて、真空的に分離される。ガス導入機構58は、下部空間に各種ガスを導入し、下部空間内を低真空にしたり、試料23の表面近傍にガスを滞留させたりする。
図2を参照して、本発明の実施形態2に係るSEMの概略構成を説明する。以下、本発明の実施形態1と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図3は、本発明の実施形態3に係るSEMの装置構成の概要例を示す断面図である。以下、本発明の実施形態1及び2と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図4は、本発明の実施形態4に係るSEMの装置構成の概要例を示す断面図である。以下、本発明の実施形態1、2及び3と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図5は、本発明の実施形態5に係るSEMの装置構成の概要例を示す断面図である。以下、本発明の実施形態1、2、3及び4と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図6は、本発明の実施形態6に係るSEMの装置構成の概要例を示す断面図である。以下、本発明の実施形態1~5と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図7は、本発明の実施形態7に係るSEMの装置構成の概要例を示す断面図である。以下、本発明の実施形態1~6と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図8は、本発明の実施形態8に係るSEMの装置構成の概要例を示す断面図である。以下、本発明の実施形態1~7と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図9は、本発明の実施形態9に係るSEMの装置構成の概要例を示す断面図である。以下、本発明の実施形態1~7と同様の部分については、同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
Claims (7)
- 試料に対して荷電粒子線が入射する側の反対側に配置され、上記荷電粒子線を上記試料に集束させる下部対物レンズと、
上記荷電粒子線を通過させるシールド電極及び電位板と、
を備え、
上記試料側から、上記シールド電極及び電位板は、この順で配置されており、
上記電位板に絶縁体が接続され、当該絶縁体に上記シールド電極が接続され、
上記シールド電極と、上記電位板の、上記絶縁体が接続された箇所との距離は、上記シールド電極と、上記電位板の開口部との距離よりも離れている、荷電粒子線装置。 - 上記電位板から上記試料側の空間にガスを導入することにより、上記試料の近傍に当該ガスを滞留させるガス導入機構を備える、請求項1に記載の荷電粒子線装置。
- 上記シールド電極の開口部を塞ぐように薄膜部材が設けられており、
上記薄膜部材は、上記荷電粒子線及び上記試料から放出される信号電子または電磁波を通過させる材料から構成される、請求項1または2に記載の荷電粒子線装置。 - 上記試料を載置する試料台を備え、
上記シールド電極は、配線を介して、上記試料台に電気的に接続される、請求項1から3のいずれか1項に記載の荷電粒子線装置。 - 上記ガスは、上記試料を除電可能なガスである、請求項2に記載の荷電粒子線装置。
- 上記シールド電極と上記薄膜部材とは、同一面を構成する、請求項3に記載の荷電粒子線装置。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の荷電粒子線装置を備える、走査電子顕微鏡。
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