JPH0367449A - 粒子線装置の絞り清浄化方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、粒子線装置において、粒子線の開口角を制
御するために設けた絞りに、ハイドロカーボン等が付着
することによって、絞りの性能低下が起こることを防止
するための、粒子線装置の絞り清浄化方法および装置に
関する。

〔従来の技術〕

従来の粒子線装置例えば走査型電子顕微鏡において、粒
子線すなわち電子線の開口角を制御するために、電子線
の通路に絞りが設けられている。

この絞りは例えば第５図、第６図に示すように、鏡筒ｌ
内に設けられる対物絞り板２として、厚さが数十ＪＬｍ
のモリブデンの薄板３を用い、この薄板３に直径が数十
ないし数百ＪＬｍの円形の孔４を明けたものが用いられ
る。しかして絞りとなる小さい孔４に電子線を長い間照
射しつづけたときには、鏡筒１内は真空ではあるが、真
空中のハイドロカーボン等が電子線照射部分（第６図の
Ａの部分）に蓄積するため、絞りである円形の孔４の形
状が変化して電子線を不正に偏向し、そのため非点収差
が発生して、得られる像の質が低下し、像のドリフトが
生ずる。特に低加速電圧の電子線の場合には著しい影響
を受けるので、頻繁に絞り板２を取り外して清浄化を行
うか、新しい絞り板と交換することが必要である。

（発明が解決しようとする課題） ところでこのような従来の絞りの清浄化方法にあっては
、汚れが付着した絞りが設けられている絞り板（モリブ
デンの板）を、電子線装置から取り外して清浄化を行わ
なければならず、その際は一回毎に絞り部分の真空を破
って、絞りの部分を装置から取り外し、清浄化が終った
絞り、または新しい絞りを電子線装置に装着し、再び真
空を引くという操作が必要であり、その間長時間測定が
中断し、また多くの手数と時間を必要とするという問題
があった。

この発明は、このような従来の課題に着目してなされた
もので、電子線装置などの真空を破ることなく、絞りを
装置内に設置したままの状態で、清浄化を行うようにし
た、絞り清浄化方法および装置を提供することをその目
的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明は、上記の課題を解決するための手段として、そ
の構成を、粒子線装置の粒子線開口角を制御する絞りに
近接した位置に、清浄化用電子ビーム発生装置のフィラ
メントを装着し、該フィラメントに制御電源から電流を
流し、前記絞りの位置を前記フィラメント位置に対して
相対運動させることにより、前記絞り孔の周囲を加熱し
て、該絞りの清浄化を行うようにし、また粒子線装置の
粒子線開口角を制御する絞りに近接した位置に装着した
清浄化用電子ビーム発生装置のフィラメントと、該フィ
ラメントに電流を流して絞り孔の周囲を加熱する電源装
置と、前記絞りを前記フィラメント位置に対して相対運
動させる絞り移動装置とを有する粒子線装置の絞り清浄
化装置を形成することとした。

（作用） 次に本発明の詳細な説明する。粒子線装置の粒子線開口
角を制御する絞りに電子線を長い間照射しつづけたとき
には、真空中のハイドロカーボン等が電子線照射部分に
蓄積する。その時は絞りを粒子線装置に設置したままで
、絞りに近接した位置に装着したフィラメントに、電源
装置から電流を流して絞り孔の周囲を加熱し、絞りに付
着したハイドロカーボン等を焼き出して、絞りの清浄化
を行う。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の装置の構成を示す実施例の模式図で、
粒子線装置として走査電子顕微鏡１０の鏡筒１１に、電
子線の絞り装置１２が設けられている状態を示し、絞り
装置１２の先端部には、第２図に示すように絞り板保持
金具１３が取付けられ、絞り板保持金具１３に絞り板１
４が装着されている。そして絞り板１４には絞り孔１５
があけられていて、これによって絞りとしての役割を演
じ、電子線の通過する開口角を制御するようになってい
る。絞り孔１５はこの場合３個設けられており、孔径の
異なる３個の絞り孔１５を、目的に応じて選択して用い
るようにする。そのためそれぞれの絞り孔１５を、走査
電子顕微鏡１０の電子線軸である鏡筒１１の中心軸１６
上に位置させるように、絞り装置１２を移動させる絞り
移動装置１７が設けられている。この絞り移動装置１７
は前後、左右に移動が可能である。一方絞り孔１５に近
接する位置に、清浄化用電子ビーム発生装置２０のフィ
ラメント２１が装着される。

フィラメント２１の位置はこの場合固定しており、鏡筒
１１の中心軸１６の位置に対してや＼外れた位置に装着
されて、フィラメント２１が絞り孔１５を通過する観察
用電子ビームの邪魔にならないようにする。そしてフィ
ラメント２１は高圧電源２２と接続し、高圧電源２２は
制御装置２３と接続しており、清浄化のための電流が供
給される。

絞り孔１５にハイドロカーボン等が付着したときには、
絞り移動装置１７によって、その絞り孔１５を清浄化用
電子ビーム発生装置２０のフィラメント２１の位置に移
動し、制御装置２３によって高圧電源２２を制御して、
フィラメント２１に電流を流す。このときの電流は絞り
板の厚さや材質、絞り孔の大きさ、汚れの程度によって
電流の強さを変えるようにするが、それには制御装置２
３を制御して電流が制御され、絞り孔１５にそのとき付
着している汚れを取るのに必要かつ十分な電流が流され
る。その電流によりフィラメント２１から電子ビームを
放射させ、絞り孔１５の周囲を加熱してハイドロカーボ
ン等を焼き出し清浄化を行う。なおこのとき鏡筒１１内
は内部を真空とするため、真空ポンプによって常時ガス
が排出されるようになっているから、ハイドロカーボン
等が焼けたときに出るガスは、真空ポンプの負圧によっ
て装置の外に排出される。

このようにして絞り孔１５にハイドロカーボン等が付着
したときも、その度に鏡筒１１内の真空を破って絞りを
取り出す必要がなくなり、制御装置２３によって制御さ
れた電流を、高圧電源２２からフィラメント２１に流す
だけで、絞りの清浄化が極めて速く、簡単な操作によっ
て行うことができるようになる。

また第３図は本発明の他の実施例で、清浄化用電子ビー
ム発生装置２０に、フィラメント２１を装着した状態で
、フィラメント移動装置２５によって移動させるもので
ある。この移動位置は、一般には、フィラメント２１が
鏡筒１１の中心軸１６上にある第１の位置２１ａと、フ
ィラメント２１がその位置から少し離れた位置となる第
２の位置２１ｂの２箇所である。そして走査電子顕微鏡
１０によって観察を行うときは、フィラメント２１は第
２の位置２１ｂにあり、清浄化を行うときは第１の位置
２１ａに来るようにする。これによって観察を行うとき
は、フィラメントが観察の障害にならないようにし、清
浄化を行うときはフィラメントが絞り孔の位置に来るた
め、絞り孔１５の周辺に電子ビームが放出され、加熱さ
れて清浄化が行われる。すなわちフィラメント移動装置
２５により、第１および第２の位置にフィラメント２１
を移動させ、走査電子顕微鏡１０による観察と、絞りの
清浄化とが交互に行われる。

また第４図は本発明のさらに他の実施例で、第２図の場
合と同様に、絞り装置１２の先端部に絞り板保持金具１
３が取付けられ、絞り板保持金具１３に絞り板１４が装
着されて、絞り板１４には絞り孔１５があけられており
、同一部材は第２図のものと同一符号を以って示す。こ
の場合、第２図におけるヘアピン状のフィランプント２
１の代りに、ループ型のフィラメント２６が装着され、
フィラメント２６の位置は、常時鏡筒１１の中心軸１６
上に固定されている。しかしフィラメント２６の先端が
ループ状となっているため、観測中には走査電子顕微鏡
１０の電子線は、フィラメント２６のループの中を通過
し、フィラメント２６が電子線通過の障害にならない。

このようなフィラメントは絞り孔の大きさが比較的大き
い場合にも適している。ここでフィラメント２６が高圧
電源２２と接続し、高圧電源２２は制御装置２３と接続
している点は第１図に示すものと同様で、同様の作用を
行う。

なお上記の実施例では粒子線装置の粒子線開口角を制御
する絞り孔は、絞り板保持金具１３に装着された絞り板
１４に、３個設けられているものについて述べたが、そ
の構造は上記のものに限定されるものではなく、絞り孔
の数も３個とは限らない。また絞り孔を清浄化するに当
って、フィラメントを移動する場合と、絞り装置を移動
する場合について、別々のものとして述べたが、両者の
一方を移動させても、両者を同時に移動させてもよく、
さらに高圧電源２２は第１図に示すように単独の電源と
してもよいが、電子線装置の本来の電子線発生のための
高圧電源を用い、これを切換えて清浄化のために利用す
ることもできる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、粒子線装置の粒
子線開口角を制御する絞りに近接してフィラメントを装
着し、清浄化を行うとき該フィラメントに制御電源から
電流を流し、絞り孔の周囲を加熱して清浄化を行うこと
としたので、絞りの清浄化のために粒子線装置の真空を
破ったり、絞りを取付けた後に再び排気したりする操作
が不要になって、粒子線装置の保守が極めて簡単になり
、かつ短時間で行うことができ、また粒子線装置として
観察中は電子線通過の障害にならないように、絞り清浄
化用の電子ビーム発生装置を設置することができる。よ
って絞りの清浄化を行う間、測定が長い間中断すること
がなくなり作業能率が向上する。そして真空を破る機会
が少なくなるので、粒子線装置内の真空度を常に高真空
の状態に保持しうるようになり、装置の性能向上に役立
つこととなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る模式図、第２図は絞り装
置先端部の斜視図、第３図は他の実施例の作用を説明す
る模式図、第４図はさらに他の実施例の絞り装置先端部
の斜視図、第５図は従来の電子線装置の絞り装置の部分
の断面図、第６図は第５図の絞り板の拡大断面図である
。 ０・・・走査電子顕微鏡（粒子線装置）５・・・絞り孔 ７・・・絞り移動装置 ０・・・清浄化用電子ビーム発生装置 １・・・フィラメント

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子線装置の粒子線開口角を制御する絞りに近接
   した位置に、清浄化用電子ビーム発生装置のフィラメン
   トを装着し、該フィラメントに制御電源から電流を流し
   、前記絞りの位置を前記フィラメント位置に対して相対
   運動させることにより、前記絞り孔の周囲を加熱して、
   該絞りの清浄化を行うことを特徴とする粒子線装置の絞
   り清浄化方法。
2. （２）粒子線装置の粒子線開口角を制御する絞りに近接
   した位置に装着した清浄化用電子ビーム発生装置のフィ
   ラメントと、該フィラメントに電流を流して絞り孔の周
   囲を加熱する電源装置と、前記絞りを前記フィラメント
   位置に対して相対運動させる絞り移動装置とを有するこ
   とを特徴とする粒子線装置の絞り清浄化装置。