JPH0917370A - コンタミ防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 真空試料室内で電子線が照射される比較的
大きな試料を傾斜させて作業（顕微分析、観察作業等）
を行う場合に、コンタミ防止用の冷却板を使用できるよ
うにすること。 【構 成】 鏡筒６下端から照射される電子線に垂直な
傾斜用軸線Ｔ周りに傾斜可能で且つ傾斜角度が０°の場
合には前記電子線に垂直な支持面を有する傾斜台７と、
傾斜用軸線Ｔの下側の位置に試料Ｓを保持するとともに
前記傾斜台７の支持面に沿って移動可能な試料保持部材
（３４〜３６）と、傾斜用軸線Ｔを含み且つ前記傾斜台
７の支持面に平行な面内に配置されるとともに、電子線
通過孔４９を有し、前記傾斜台７に固定された冷却板４
７と、電子線通過孔４９よりも上方に配置され、且つ、
前記試料Ｓから放出されて電子線通過孔４９を通過した
試料放出物を検出する検出器とを備えたコンタミ防止装
置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真空試料室内部の試料
保持部材に保持された試料に電子線を照射する電子線照
射装置を有する、電子顕微鏡装置、電子、Ｘ線等を用い
た分析装置、等の、前記試料に対するコンタミ防止装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のコンタミ防止装置におい
ては、液体窒素で試料近辺を冷却して試料周りの炭化水
素を減らして、試料に付着するコンタミを減らしてい
た。ＴＥＭの様に試料が小さい場合は試料周り全体を冷
やすことが可能であるが、ウエハの様な大きい試料に対
しては試料周り全体を冷やすことは容易でない。前記ウ
エハの様な大きな試料のコンタミ防止に適用可能な装置
として、従来次の技術（Ｊ01）が知られている。 （Ｊ01）特開昭５−８２０６２号公報記載の技術 この公報に記載には、コンタミ防止用の冷却板を、断熱
体とバネを介して対物レンズに取り付けている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】

（前記（Ｊ01）の問題点）前記（Ｊ01）の技術では、冷
却板が鏡筒または試料室に対して固定され且つ試料に接
近してその上方に配置されている。このように試料上方
に接近して冷却板が固定された装置を用い、試料を傾斜
させて作業を行う場合、試料が小さい場合には問題は生
じない。しかしながら、試料がウエハの様な比較的大き
な形状のものである場合には、試料を傾斜させた時に試
料が冷却板に接触するという問題点が生じる。したがっ
て、前記（Ｊ01）の技術ではウエハの様な形状の大きい
試料を傾斜させて作業を行う場合、コンタミ防止用の冷
却板を使用することができないという問題点があった。
さらに、冷却板と試料とが離れて配置された異なる部材
によって支持されているため、冷却板の電子線通過孔と
試料とのセンタリング操作も必要になるという問題点も
あった。

【０００４】ところで一般に、前記試料の上方に接近し
て配置した冷却板の電子線通過孔（電子線照射用および
２次電子検出用の孔）はその形状が大きくなると、電子
線照射装置側からの有機ガスの通過量が多くなり、コン
タミ防止の効果が下がる。したがって、前記電子線通過
孔は作業に支障の無い範囲で小さい方が好ましい。

【０００５】本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載
内容を課題とする。 （Ｏ01）真空試料室内で電子線が照射される比較的大き
な試料を傾斜させて作業（顕微分析、観察作業等）を行
う場合に、コンタミ防止用の冷却板を使用できるように
すること。 （Ｏ02）冷却板に形成する電子線通過孔の大きさ（面
積）を、作業に支障が出ない範囲で、なるべく小さくす
ること。

【０００６】

【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決す
るために案出した本発明を説明するが、本発明の要素に
は、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実
施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。ま
た、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する
理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明
の範囲を実施例に限定するためではない。

【０００７】（本発明）前記課題を解決するために、本
発明のコンタミ防止装置は、下記の要件を備えたことを
特徴とする、（Ｙ01）下端部が下方に行くに従って先細
り形状の鏡筒（６）を有し、前記鏡筒（６）の下端部か
ら電子線を照射する電子線照射装置（５）、（Ｙ02）前
記鏡筒（６）下端部の周囲を囲むように配置されて囲ん
だ内部に真空試料室（Ａ）を形成する壁部材（２〜
４）、（Ｙ03）前記鏡筒（６）下端から照射される電子
線に垂直な傾斜用軸線（Ｔ）周りに傾斜可能で且つ傾斜
角度が０°の場合には前記電子線に垂直な支持面を有す
る傾斜台（７）、（Ｙ04）前記傾斜用軸線（Ｔ）を含み
且つ前記傾斜台（７）の支持面に平行な面内に試料
（Ｓ）を保持するとともに前記傾斜台（７）の支持面に
沿って移動可能な試料保持部材（３４〜３６）、（Ｙ0
5）前記試料（Ｓ）上面に接近して配置されるととも
に、電子線通過孔（４９）を有し、前記傾斜台（７）に
固定された冷却板（４７）、（Ｙ06）前記電子線通過孔
（４９）よりも上方に配置され、且つ、前記試料（Ｓ）
から放出されて電子線通過孔（４９）を通過した試料放
出物を検出する検出器。

【０００８】（本発明の実施態様１）また、本発明の実
施態様１のコンタミ防止装置は、前記本発明のコンタミ
防止装置において下記の要件を備えたことを特徴とす
る、（Ｙ001）前記傾斜用軸線（Ｔ）に垂直な方向に延
びる長孔により形成された前記電子線通過孔（４９）。

【０００９】（本発明の実施態様２）また、本発明の実
施態様２のコンタミ防止装置は、前記本発明または本発
明の実施態様１のコンタミ防止装置において下記の要件
を備えたことを特徴とする、（Ｙ002）前記壁部材（２
〜４）に支持された冷媒容器（５１）、（Ｙ003）前記
冷媒容器（５１）内の冷媒に冷却板（４７）の熱を伝導
する熱伝導部材（５４＋５５）。

【００１０】（本発明の実施態様３）また、本発明の実
施態様３のコンタミ防止装置は、前記本発明の実施態様
２のコンタミ防止装置において下記の要件を備えたこと
を特徴とする、（Ｙ004）前記冷却板（４７）に接続さ
れる可撓性熱伝導部材（５５）を有する前記熱伝導部材
（５４＋５５）。

【００１１】（本発明の実施態様３の補足説明）前記本
発明の実施態様３の可撓性熱伝導部材（５５）として
は、例えば、熱伝導網線等の柔軟な材質の種々の高熱伝
導性材料を使用することができる。

【００１２】

【作用】次に、前述の特徴を備えた本発明の作用を説明
する。 （本発明の作用）前述の特徴を備えた本発明のコンタミ
防止装置では、前記電子線照射装置（５）の前記鏡筒
（６）下端部の周囲を囲むように配置された壁部材（２
〜４）は、囲んだ内部に真空試料室（Ａ）を形成する。
前記鏡筒（６）下端部の下方に配置された傾斜台（７）
は、前記鏡筒（６）下端から照射される電子線に垂直な
傾斜用軸線（Ｔ）周りに傾斜する。前記傾斜台（７）の
傾斜角度を０°とした状態では、傾斜台（７）の支持面
は、前記電子線に垂直になる。

【００１３】前記傾斜台（７）の支持面に沿って移動可
能な試料保持部材（３４〜３６）は、前記傾斜用軸線
（Ｔ）を含む面内に試料（Ｓ）を保持する。前記傾斜台
（７）に固定された冷却板（４７）は、前記試料（Ｓ）
上面に接近して前記傾斜台（７）の支持面に平行な面内
に配置される。したがって、傾斜角度が０°の場合に
は、前記傾斜台（７）の支持面に平行な冷却板（４７）
は、電子線に垂直になり、冷却板（４７）の電子線通過
孔（４９）も電子線に垂直となる。前記電子線照射装置
（５）から照射される電子線は、前記電子線通過孔（４
９）を通って、前記試料（Ｓ）上の傾斜用軸線（Ｔ）に
垂直に入射する。この入射位置（すなわち、試料（Ｓ）
上の傾斜用軸線（Ｔ）と電子線との交点位置）は、傾斜
台（７）が傾斜しても移動しない。

【００１４】電子線照射装置（５）は、下端部が下方に
行くに従って先細り形状の鏡筒（６）の下端部から電子
線を照射する。この電子線が前記冷却板（４７）の電子
線通過孔（４９）を通って、試料（Ｓ）に照射される
と、試料（Ｓ）から２次電子線等の試料放出物が放出さ
れる。放出された２次電子線等の試料放出物は、前記電
子線通過孔（４９）を通って検出器により検出される。
冷却板（４７）およびその電子線通過孔（４９）は、前
記傾斜用軸線（Ｔ）を含む面内の試料（Ｓ）上面に近接
した位置に有るので、前記傾斜台（７）を傾斜用軸線
（Ｔ）周りに傾斜させた場合の電子線通過孔（４９）の
位置の移動量は少ない。したがって、前記電子線通過孔
（４９）は、傾斜台（７）が傾斜して、常に電子線の通
過位置に有ることになる。また、電子線照射装置（５）
の鏡筒（６）の下端部は下方に行くに従って先細り形状
をしており、また、試料面と冷却板を出来るだけ近づけ
て（２ｍｍ以下）いるので、前記鏡筒（６）の下端部の
下方の傾斜用軸線（Ｔ）周りに傾斜台（７）を傾斜させ
た場合、前記先細り形状の鏡筒（６）下端部の側面と冷
却板（４７）との接触を防止することができる。

【００１５】（本発明の実施態様１の作用）また、本発
明の実施態様１のコンタミ防止装置では、前記冷却板
（４７）の電子線通過孔（４９）は、前記傾斜用軸線
（Ｔ）に垂直な方向に延びる長孔により形成されてい
る。したがって、傾斜台（７）が傾斜したとき、前記長
孔により形成された電子線通過孔（４９）がその長手方
向に垂直な傾斜用軸線（Ｔ）周りに傾斜する。このと
き、電子線が通過可能な長孔の短手方向の長さは変化し
ないが、電子線が通過可能な長孔の長手方向の長さは短
くなる。したがって、前記傾斜時の電子線が通過可能な
長孔の長手方向の長さ、および長孔の短手方向の長さを
必要最小限の長さ（なるべく小さい値）に設定すること
が可能となる。これにより、電子線通過孔（４９）を小
さくすることができる。冷却板（４７）の電子線通過孔
（４９）を小さくすることにより、冷却板（４７）の切
除部分の面積を小さくすることができるので、コンタミ
低減の効果を上げることができる。

【００１６】（本発明の実施態様２の作用）また、本発
明の実施態様２のコンタミ防止装置では、冷却板（４
７）の熱は、熱伝導部材（５４＋５５）により、前記壁
部材（２〜４）に支持された冷媒容器（５１）内の冷媒
に伝導される。したがって、冷却板（４７）を低温に保
持することができる。

【００１７】（本発明の実施態様３の作用）また、本発
明の実施態様３のコンタミ防止装置では、前記熱伝導部
材（５４＋５５）が前記冷却板（４７）に接続される可
撓性熱伝導部材（５５）を有するので、前記可撓性熱伝
導部材（５５）が冷却板（４７）の傾斜用軸線（Ｔ）周
りの傾斜動作に追従して変形し、常時熱伝導を行うこと
ができる。

【００１８】

【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施例の
コンタミ防止装置を説明するが、本発明は以下の実施例
に限定されるものではない。なお、以後の説明の理解を
容易にするために、図面において互いに直交する矢印
Ｘ，Ｙ，Ｚの方向に直交座標軸Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義
し、矢印Ｘ方向を前方、矢印Ｙ方向を左方、 矢印Ｚ方
向を上方とする。この場合、Ｘ方向（前方）と逆向き
（−Ｘ方向）は後方、Ｙ方向（左方）と逆向き（−Ｙ方
向）は右方、Ｚ方向（上方）と逆向き（−Ｚ方向）は下
方となる。また、前方（Ｘ方向）及び後方（−Ｘ方向）
を含めて前後方向又はＸ軸方向といい、左方（Ｙ方向）
及び右方（−Ｙ方向）を含めて左右方向又はＹ軸方向と
いい、上方（Ｚ方向）及び下方（−Ｚ方向）を含めて上
下方向又はＺ軸方向ということにする。さらに図中、
「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表
に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載され
たものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものと
する。

【００１９】（実施例）図１は本発明の一実施例のコン
タミ防止装置を備えた走査型電子顕微鏡の正面図であ
る。図２は同実施例の要部の正面拡大図である。図３は
前記図２のIII−III線から端面図である。図４は前記図
１の走査型電子顕微鏡の側面図である。図５は図１のＶ
−Ｖ線断面図である。図６は同実施例の試料載置テーブ
ル３４への試料（ウエハー）Ｓの受渡し方法の説明図で
ある。

【００２０】図１において、床（図示せず）上に固定支
持された基台１上端には、底壁部材２が支持されてい
る。底壁部材２上には枠状の側壁部材３が支持されてお
り、側壁部材３上端にはベースプレート４が支持されて
いる。前記底壁部材２、側壁部材３、およびベースプレ
ート４の内側には真空試料室Ａが形成されている。すな
わち、前記符号２〜４で示された要素から前記真空試料
室Ａを形成する本実施例の壁部材（２〜４）が構成され
ている。真空試料室Ａは図示しない真空ポンプにより真
空に保持されるようになっている。前記ベースプレート
４には、電子線照射装置としてのＳＥＭ（Scaning Elec
tron Microscope、走査型電子顕微鏡）本体５が支持さ
れている。

【００２１】前記ＳＥＭ本体５は鏡筒６およびその内部
に設けられた図示しない電子銃および電子レンズ等によ
り構成されている。鏡筒６下端部は前記真空試料室Ａ内
に配置されており、下方に行くに従って先細りの形状を
有している。前記真空試料室Ａを形成する側壁部材３に
は、前記鏡筒６の最下端の電子線出射部の下方位置に、
試料Ｓ（図２参照）を保持するための傾斜台７が傾斜可
能に支持されている。図２において、傾斜台７は、左右
に配置されたＬ字型の左側傾斜部材８および右側傾斜部
材９とそれらの下端部を連結する底部材１０とにより構
成されている。

【００２２】傾斜台７の左側傾斜部材８は筒状の内側軸
部材１１に連結されており、内側軸部材１１の外端部は
外側軸部材１２に連結されている。前記内側軸部材１１
は、軸受１３により左側の側壁部材３に回転自在に支持
されている。前記軸受１３は側壁部材３に固定された内
側リング状プレート１４により、所定位置に保持されて
いる。また、前記内側軸部材１１の外端は外側リング状
プレート１５により位置決めされている。前記外側軸部
材１２にはギヤ１２aが設けられており、このギヤ１２a
はモータ１６の出力軸に装着されたウォーム１７によっ
て回転駆動されるように構成されている。

【００２３】傾斜台７の前記右側傾斜部材９は筒状の内
側軸部材２１に連結されており、内側軸部材２１の外端
部は外側軸部材２２に連結されている。前記内側軸部材
２１は、軸受２３により右側の側壁部材３に回転自在に
支持されている。前記軸受２３は側壁部材３に固定され
たリング状プレート２４により、所定位置に保持されて
いる。また、前記内側軸部材２１の外端は前記リング状
プレート２４により位置決めされている。前述のよう
に、前記左側の外側軸部材１２、内側軸部材１１、傾斜
台７、右側の内側軸部材２１および外側軸部材２２等
は、一体的に連結されており、それらは軸受１３，２３
により回転自在（傾斜可能）に支持されている。したが
って、前記モータ１６により前記左側の外側軸部材１２
を回転させると、前記軸受１３，２３の中心線（すなわ
ち、傾斜用軸線）Ｔ周りに傾斜台７が傾斜するように構
成されている。

【００２４】前述傾斜台７の底部材１０上面には左右
（Ｙ軸方向）に移動するＹ軸移動テーブル２６が支持さ
れている。Ｙ軸移動テーブル２６は下面に突出するナッ
ト部分２７を有しおり、そのナット部分２７は傾斜台７
の左右の傾斜部材８および９により回転自在に支持され
たスクリューシャフト２８に螺合している。前記スクリ
ューシャフト２８の右端部にはギヤ２９が装着されてい
る。ギヤ２９はモータ３１により駆動されるギヤ３２に
噛み合っている。したがって、モータ３１によりギヤ３
２および２９を介してスクリューシャフト２８を回転さ
せると、Ｙ軸移動テーブル２６は左右（Ｙ軸方向）に移
動するように構成されている。前記Ｙ軸移動テーブル２
６上には前後（Ｘ軸方向）移動用駆動装置（図示せず）
により前後方向に移動可能なＸ軸移動テーブル３３が支
持されている。なお、前記Ｘ軸移動テーブル３３および
Ｙ軸移動テーブル２６の駆動装置としては従来公知の種
々の駆動装置を使用することが可能である。

【００２５】前記Ｘ軸移動テーブル３３上には、円形の
試料載置テーブル３４が支持されている。試料載置テー
ブル３４は図５（平面図）に示すように外周部に位置決
め用固定部材３５および半径方向に移動可能な２個の位
置決め用可動ピン３６が配置されている。図示していな
いが、前記試料載置テーブル３４上に載置される試料
（ウエハー）Ｓは、円周の一部を削って被位置決め用の
直線部分を有する略円形の平板部材である。前記位置決
め用固定部材３５は試料載置テーブル３４上に載置され
る試料（ウエハー）Ｓ外周の被位置決め用の直線部分が
当接される位置決め用の直線部分３５aを有している。

【００２６】前記位置決め用可動ピン３６は図示しない
ばねにより常時半径方向内方に付勢されているが、ソレ
ノイド（図示せず）がＯＮのときには半径方向外方位置
に保持されるように構成されている。したがって、前記
図示しないソレノイドをＯＮにして位置決め用可動ピン
３６を外方位置に保持した状態で、試料載置テーブル３
４上に試料（ウエハー）Ｓを載置し、その後、ソレノイ
ドをＯＦＦにして位置決め用可動ピン３６を内方に移動
させることにより、試料（ウエハー）Ｓを試料載置テー
ブル３４上の所定位置に位置決め保持できるようになっ
ている。前記符号３４〜３６等で示された要素から本実
施例の試料保持部材（３４〜３６）が構成されている。

【００２７】前記試料載置テーブル３４の中央部には昇
降テーブル３７が上昇位置と下降位置との間で昇降可能
に支持されている。昇降テーブル３７上面は下降位置に
おいては試料載置テーブル３４の上面と面一となる 次に図６により前記試料載置テーブル３４上に試料Ｓを
載置する方法について説明する。前記Ｙ軸移動テーブル
２６およびＸ軸移動テーブル３３を移動させて、試料載
置テーブル３４を図５に示す位置（試料受渡し位置）に
移動させる。その状態では、昇降テーブル３７は下降位
置に保持しておく。前記試料受渡し位置の昇降テーブル
３７の上方に搬送部材Ｈによりに試料（ウエハー）Ｓを
搬送する。前記搬送部材Ｈは、例えば前記試料（ウエハ
ー）Ｓが載置される二股のフォーク状部材であり、それ
らの二股のフォーク状部材は、それらの間を前記昇降テ
ーブル３７が昇降可能に形成されている。

【００２８】前記搬送部材Ｈ上に載置された試料（ウエ
ハー）Ｓが前記試料受渡し位置に搬送された状態（図６
Ａ参照）で、前記昇降テーブル３７を上昇させて試料
（ウエハー）を持ち上げ（図６Ｂ参照）、その後、前記
搬送部材Ｈを退避させる（図６Ｃ参照）。次に前記位置
決め用可動ピン３６を外方位置に保持した状態で昇降テ
ーブル３７を下降させると、昇降テーブル３７上面に支
持された試料（ウエハー）Ｓは試料載置テーブル３４上
に載置される（図６Ｄ参照）。次に位置決め用可動ピン
３６を内方に移動させると試料（ウエハー）Ｓは試料載
置テーブル３４上に位置決め保持される（図６Ｅ参
照）。試料載置テーブル３４は、その上に試料（ウエハ
ー）Ｓが位置決め保持されたとき、試料Ｓが前記傾斜用
軸線Ｔを含む面内に配置されるように構成されている。

【００２９】前記傾斜台７の左側傾斜部材８および右側
傾斜部材９の側面図での形状は図４から分かるように、
略５角形をしており、それらの上端の水平部分には、冷
却板サポート部材４１の左右方向両端の固定部４２，４
２が固定されている。冷却板サポート部材４１は前記左
右両端の固定部４２，４２とこの固定部４２，４２から
下方に延びる垂直部４３，４３とこれらの垂直部４３，
４３の下端を接続する冷却板支持部４４とを有してい
る。前記冷却板サポート部材４１の冷却板支持部４４
は、その中央部に円弧状切除部４４a（図５参照）が形
成されている。前記円弧状切除部４４a外周部の下面に
は断熱材４６を介して冷却板４７が固着されている。こ
の冷却板４７は、前記試料載置テーブル３４上に保持さ
れた試料（ウエハー）Ｓの上面に近接して配置されてい
る。すなわち、図２においては、前記傾斜用軸線Ｔ（傾
斜台７の傾斜時の回転軸線）を含む面よりわずかに上方
に配置されている。

【００３０】図５において、冷却板４７は略円形の高伝
熱率の金属板（例えば、銅板）により構成されている。
冷却板４７の外周部には円弧状の切除部４８（図５参
照）が形成されている。この切除部４８が形成されてい
る理由を次に説明する。すなわち、試料載置テーブル３
４が図５に示す試料受渡し位置において、試料載置テー
ブル３４上方に搬送された試料（ウエハー）Ｓを昇降テ
ーブル３７の上昇により持ち上げた後、降下により試料
（ウエハー）Ｓを試料載置テーブル３４上に載置する
際、前記試料（ウエハー）Ｓは、前記冷却板４７の上方
から下方に移動する。

【００３１】図５に示す試料受渡し位置の試料載置テー
ブル３４上の試料（ウエハー）Ｓと冷却板４７とは、冷
却板４７が円形の場合には平面図で一部重なるように構
成されている。したがって、前記冷却板４７に切除部４
８が形成されていない場合には、試料（ウエハー）Ｓは
冷却板４７の上方位置と下方位置との間で上下移動でき
なくなる。そこで、冷却板４７に前記円弧状の切除部４
８を形成することにより試料（ウエハー）Ｓの冷却板４
７上方位置から下方への移動を可能にしているのであ
る。このように、冷却板４７に円弧状の切除部４８を形
成することにより、装置全体を小型に構成することが可
能となる。

【００３２】前記冷却板４７には、その中央部に電子線
通過孔４９が形成されており、その電子線通過孔４９
は、前記試料Ｓ上の傾斜用軸線Ｔと電子線とが交差する
位置（交点）のわずかに上方位置に配置されている。前
記電子線通過孔４９は、前記傾斜用軸線Ｔ（傾斜台７の
回転軸線）に垂直な方向に延びる長孔により形成されて
いる。図３に示すように、前記長孔により形成された電
子線通過孔４９の短径はＤで、長径はＬに設定されてい
る。前記傾斜台７が傾斜したとき、前記長孔により形成
された電子線通過孔４９がその長手方向に垂直な傾斜用
軸線Ｔ周りに傾斜する。このとき、電子線の進行方向か
ら見た電子線通過孔４９の短手方向の長さＤは変化しな
いが、長手方向の長さＬは見掛け上短くなる。

【００３３】すなわち図３に示すように、冷却板４７が
電子線に垂直な場合の電子線通過孔４９の長径Ｌ（図３
Ｂ参照）は、冷却板４７を角度θ傾斜させた状態での電
子線の進行方向からみた場合には、冷却板４７の厚さを
無視すれば、Ｌcosθ（図３Ｃ参照）となる。したがっ
て、電子線の進行方向から見た電子線通過孔４９の内径
の必要な寸法が前記短径と同じ値Ｄ（ｍｍ）とすれば、
Ｄ＝Ｌcosθとなる。したがって、Ｄ（＝３ ｍｍ）、θ
の最大値が６０°とすれば、電子線通過孔４９の実際の
短径Ｄ＝３ ｍｍ、長径Ｌ＝Ｄ／cosθ＝３／（１／２）
＝６ ｍｍに設定すれば良い。したがって、本実施例で
は前記電子線通過孔４９の短径Ｄおよび長径Ｌは次のよ
うに設定されている。 Ｄ＝３ ｍｍ Ｌ＝６ ｍｍ

【００３４】図４において、ベースプレート４には冷媒
容器５１が支持されている。冷媒容器５１は外筒５２お
よび内筒５３を有しており、内筒５３内には、冷媒とし
て液体窒素が収容されている。内筒５３の下面には下方
に延びる高伝熱率の熱伝導棒５４が設けられている。熱
伝導棒５４の下端と前記冷却板４７との間は熱伝導網線
（可撓性熱伝導部材）５５により接続されている。前記
熱伝導棒５４および熱伝導網線５５により本実施例の熱
伝導部材（５４＋５５）が構成されている。そして、冷
却板４７の熱量は前記熱伝導網線５５、熱伝導棒５４、
および内筒５３を伝導して冷媒容器５１内の冷媒（液体
窒素）に吸収される。また、前述したように、冷却板４
７は断熱材４６を介して冷却板サポート部材４１に支持
されている。したがって、冷却板４７は低温に保持され
るようになっている。図４において、側壁部材３には、
側壁部材３を貫通するセンサ保持部材５６が支持されて
いる。センサ保持部材５６の先端部５７には、試料放出
物を検出する検出器としての２次電子検出器（図示せ
ず）が保持されている。

【００３５】（実施例の作用）次に、前述の構成を備え
た本発明の一実施例の作用を説明する。前記実施例によ
れば、試料載置テーブル３４を前記図５に示す試料受渡
し位置に移動させた状態で、前記図６示したようにし
て、試料（ウエハー）Ｓは試料載置テーブル３４上に載
置され、位置決め用可動ピン３６等により位置決め保持
される。次に、Ｙ軸移動テーブル２６およびＸ軸移動テ
ーブル３３を移動させて、前記試料載置テーブル３４を
冷却板４７下方の作業位置（観察位置）に移動させる。
その観察位置において前記試料（ウエハー）Ｓに、ＳＥ
Ｍ本体５の鏡筒６下端から電子線を照射する。

【００３６】このとき、前記電子線は前記冷却板４７の
電子線通過孔４９を通って試料（ウエハー）Ｓに入射す
る。冷却板４７の熱量は前記熱伝導網線５５、熱伝導棒
５４、および内筒５３を伝導して冷媒容器５１内の冷媒
（液体窒素）に吸収されるので、冷却板４７は低温に保
持されている。したがって、試料（ウエハー）Ｓ周囲の
有機ガス等は冷却板４７に吸着され、試料（ウエハー）
Ｓへのコンタミ付着が防止できる。試料（ウエハー）Ｓ
から放射される２次電子は前記電子線通過孔４９を通過
して前記センサ保持部材５６の先端部５７に収容された
２次電子検出器（図示せず）により検出される。この検
出信号は図示しない伝送ケーブルにより外部の測定装置
（図示せず）に伝送される。前記Ｙ軸移動テーブル２６
およびＸ軸移動テーブル３３を移動させながら、試料
（ウエハー）Ｓの表面を走査して得られる前記検出信号
をＣＲＴ等の表示装置に表示させることにより、試料
（ウエハー）Ｓ表面の観察、検査等を行うことができ
る。

【００３７】前記傾斜台７を傾斜させた状態で電子線を
試料（ウエハー）Ｓに照射する場合、試料Ｓ上の傾斜用
軸線Ｔと電子線との交点よりわずかに上に有る冷却板４
７の電子線通過孔４９は傾斜台７の傾斜用軸線Ｔを中心
に回転して傾斜する。このとき図４から分かるように、
冷却板４７の約半分の面は上方に傾斜（移動）し、残り
の約半分は下方に傾斜（移動）する。前記上方に傾斜
（移動）する前記冷却板４７の約半分すなわち、冷却板
４７の上方傾斜部分は、傾斜用軸線Ｔの上方に配置され
たＳＥＭ本体５の下端部に接近して行く。しかし、前記
ＳＥＭ本体５の鏡筒６の下端部は下方に行くに従って先
細り形状に形成されていること、および、試料面と冷却
板上面とが２ｍｍ以下にしてあることにより、ＳＥＭ本
体５と前記冷却板４７の位置とが接近して配置されて
も、前記冷却板４７の上方傾斜部分は前記ＳＥＭ本体５
下端部に接触することなく、ＳＥＭ本体５下端部の先細
り形状部分の側面に沿って配置されることになる。

【００３８】前記冷却板４７が傾斜用軸線Ｔ周りに傾斜
するとき、長孔形状の電子線通過孔４９の姿勢は、前記
図３Ｂの状態から図３Ｃの状態に変化し、電子線は電子
線通過孔４９に斜め方向から入射することになる。この
場合、電子線通過孔４９の長径Ｌは、電子線の進行方向
から見た場合、傾斜角度θ＝０の場合の値Ｌから、傾斜
角度がθのときの内径Ｌcosθに縮小される。前述した
ように本実施例では、電子線通過孔４９の短径Ｄ＝３
ｍｍ、長径Ｌ＝６ ｍｍに設定されている。したがっ
て、傾斜台７の傾斜角度θが最大値６０°になった時の
電子線の進行方向から見た長径Ｌの値Ｌcosθ＝Ｌ・
（１／２）＝３ ｍｍとなり、電子線の通過方向から見
た電子線通過孔４９の必要な内径の大きさＤ＝３ ｍｍ
を有する。前述のように、電子線通過孔４９を長孔によ
り形成し、その短径は必要な最小値Ｄに設定し、その長
径Ｌは冷却板４７が傾斜したときにＬcosθの値が必要
な最小値Ｄとなるように設定している。これにより、電
子線通過孔４９の大きさを計測作業に支障の無い範囲で
できるだけ小さな値とすることが可能である。

【００３９】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求
の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変
更を行うことが可能である。

【００４０】

【発明の効果】前述の本発明のコンタミ防止装置は、下
記の効果を奏することができる。 （Ｅ01）真空試料室内で電子線が照射される比較的大き
な試料を傾斜させて作業（顕微分析、観察作業等）を行
う場合でも、コンタミ防止用の冷却板を使用することが
できる。 （Ｅ02）冷却板に形成する電子線通過孔を長孔に形成す
ることにより、電子線通過孔の大きさ（面積）を、作業
に支障が出ない範囲で、なるべく小さくすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明の一実施例のコンタミ防止装置
を備えた走査型電子顕微鏡の正面図である。

【図２】 図２は同実施例の要部の正面拡大図である。

【図３】 図３は前記図２のIII−III線から端面図であ
る。

【図４】 図４は前記図１の走査型電子顕微鏡の側面図
である。

【図５】 図５は図１のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】 図６は同実施例の試料載置テーブル３４への
試料（ウエハー）Ｓの受渡し方法の説明図である。

【符号の説明】

Ａ…真空試料室、Ｓ…試料（ウエハー）、Ｔ…傾斜用軸
線、５…電子線照射装置（ＳＥＭ本体）、６…鏡筒、７
…傾斜台、４７…冷却板、４９…電子線通過孔、５１…
冷媒容器、５５…可撓性熱伝導部材（熱伝導網）、（２
〜４）…壁部材、（３４〜３６）…試料保持部材（３４
〜３６）、（５４＋５５）…熱伝導部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記の要件を備えたことを特徴とするコ
   ンタミ防止装置、（Ｙ01）下端部が下方に行くに従って
   先細り形状の鏡筒を有し、前記鏡筒の下端部から電子線
   を照射する電子線照射装置、（Ｙ02）前記鏡筒下端部の
   周囲を囲むように配置されて囲んだ内部に真空試料室を
   形成する壁部材、（Ｙ03）前記鏡筒下端から照射される
   電子線に垂直な傾斜用軸線周りに傾斜可能で且つ傾斜角
   度が０°の場合には前記電子線に垂直な支持面を有する
   傾斜台、（Ｙ04）前記傾斜用軸線を含み且つ前記傾斜台
   の支持面に平行な面内に試料を保持するとともに前記傾
   斜台の支持面に沿って移動可能な試料保持部材、（Ｙ0
   5）前記試料上面に接近して配置されるとともに、電子
   線通過孔を有し、前記傾斜台に固定された冷却板。（Ｙ
   06）前記電子線通過孔よりも上方に配置され、且つ、前
   記試料から放出されて電子線通過孔を通過した試料放出
   物を検出する検出器。