JPH10269981A - 電子／イオンビーム照射装置，該電子／イオンビーム照射装置を備える走査型電子顕微鏡，及び該電子／イオンビーム照射装置を備えるｆｉｂ装置 - Google Patents
電子／イオンビーム照射装置，該電子／イオンビーム照射装置を備える走査型電子顕微鏡，及び該電子／イオンビーム照射装置を備えるｆｉｂ装置Info
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- JPH10269981A JPH10269981A JP9075574A JP7557497A JPH10269981A JP H10269981 A JPH10269981 A JP H10269981A JP 9075574 A JP9075574 A JP 9075574A JP 7557497 A JP7557497 A JP 7557497A JP H10269981 A JPH10269981 A JP H10269981A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料自体ヘの帯電緩和のためのコーティング
や、銀ペーストの塗布などによる試料汚染を引き起こす
ことなく、かつ、試料に損傷を与えずに効率よく簡便な
操作で帯電緩和がなされる電子／イオンビーム照射装
置，それを備える走査型電子顕微鏡及びＦＩＢ装置を提
供する。 【解決手段】 電子銃４と陰イオンガン５とを第１の陽
イオンガン１と第２の陽イオンガン２とを備え、正また
は負に帯電し電気的に中和する必要のある試料７に電子
または陰イオン、または陽イオンを照射するように構成
することにより、試料７に損傷を与えることなく中和を
行なうことができる。陽イオンガン１，２のいずれかの
選択及び電子銃４と陰イオンガン５の選択は、偏向器３
及びターレット６を用いてなされ、光学系を共有するよ
うな構成としている。このように、複数のイオン源（及
び電子源）を有しているためエネルギーの異なるイオン
源を搭載することができる。
や、銀ペーストの塗布などによる試料汚染を引き起こす
ことなく、かつ、試料に損傷を与えずに効率よく簡便な
操作で帯電緩和がなされる電子／イオンビーム照射装
置，それを備える走査型電子顕微鏡及びＦＩＢ装置を提
供する。 【解決手段】 電子銃４と陰イオンガン５とを第１の陽
イオンガン１と第２の陽イオンガン２とを備え、正また
は負に帯電し電気的に中和する必要のある試料７に電子
または陰イオン、または陽イオンを照射するように構成
することにより、試料７に損傷を与えることなく中和を
行なうことができる。陽イオンガン１，２のいずれかの
選択及び電子銃４と陰イオンガン５の選択は、偏向器３
及びターレット６を用いてなされ、光学系を共有するよ
うな構成としている。このように、複数のイオン源（及
び電子源）を有しているためエネルギーの異なるイオン
源を搭載することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、分析・測定器等に
応用できる帯電緩和するための荷電粒子ビームの照射装
置に関し、さらには、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び
ＦＩＢ（収束イオンビーム）装置に関する。
応用できる帯電緩和するための荷電粒子ビームの照射装
置に関し、さらには、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）及び
ＦＩＢ（収束イオンビーム）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、走査型電子顕微鏡における試料の
帯電防止に関する技術の開示例として、以下に示すよう
なものがある。特開平Ｈ０６−１２２８６９号公報：当
公開公報における発明が解決しようとする課題は、試料
の帯電防止に関するものであるが、試料表面に溶剤を塗
布することを特徴としている。特開平Ｈ０８−２５００
６０号公報：当公開公報においては、試料の帯電緩和用
の装置として大電流電子銃が述べられている。
帯電防止に関する技術の開示例として、以下に示すよう
なものがある。特開平Ｈ０６−１２２８６９号公報：当
公開公報における発明が解決しようとする課題は、試料
の帯電防止に関するものであるが、試料表面に溶剤を塗
布することを特徴としている。特開平Ｈ０８−２５００
６０号公報：当公開公報においては、試料の帯電緩和用
の装置として大電流電子銃が述べられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特開平Ｈ０６−１２２８６９号公報のものは、試料測
定前の作業が追加されるだけでなく、組成分析を行う際
には、バックグラウンド２次Ｘ線の増加、及びコンタミ
ネーションの増加は避けられないものとなるという弊害
を内包することになる。また、特開平Ｈ０８−２５００
６０号公報のものは、電子線を用いたＦＩＢ−ＳＥＭ
（ＳＥＭ付きＦＩＢ加工装置）においては、試料に損傷
を与えないという反面、電荷の中和中は試料の加工を中
断せざるを得ないという欠点を併せ持つ。
た特開平Ｈ０６−１２２８６９号公報のものは、試料測
定前の作業が追加されるだけでなく、組成分析を行う際
には、バックグラウンド２次Ｘ線の増加、及びコンタミ
ネーションの増加は避けられないものとなるという弊害
を内包することになる。また、特開平Ｈ０８−２５００
６０号公報のものは、電子線を用いたＦＩＢ−ＳＥＭ
（ＳＥＭ付きＦＩＢ加工装置）においては、試料に損傷
を与えないという反面、電荷の中和中は試料の加工を中
断せざるを得ないという欠点を併せ持つ。
【０００４】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、試料自体への帯電緩和のためのコーティン
グや、銀ペーストの塗布などによる試料汚染を引き起こ
すことなく、かつ、試料に損傷を与えずに効率よく簡便
な操作で帯電緩和がなされる電子／イオンビーム照射装
置，該電子／イオンビーム照射装置を備える走査型電子
顕微鏡，及び該電子／イオンビーム照射装置を用いたＦ
ＩＢ装置を提供することをその解決すべき課題とする。
れたもので、試料自体への帯電緩和のためのコーティン
グや、銀ペーストの塗布などによる試料汚染を引き起こ
すことなく、かつ、試料に損傷を与えずに効率よく簡便
な操作で帯電緩和がなされる電子／イオンビーム照射装
置，該電子／イオンビーム照射装置を備える走査型電子
顕微鏡，及び該電子／イオンビーム照射装置を用いたＦ
ＩＢ装置を提供することをその解決すべき課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電子
または陰イオンを放出する電子／陰イオン放出手段と、
陽イオンを放出する陽イオン放出手段とを備え、正また
は負に帯電し電気的に中和する必要のある試料に対し、
前記電子／陰イオン放出手段ないし前記陽イオン放出手
段のいずれかを作動させて前記電子または陰イオン、ま
たは前記陽イオンを照射することにより、前記中和がな
されるようにしたことを特徴とし、試料の帯電緩和のた
め、試料に対してコーティングを施したり、銀ペースト
等による導通の確保の必要がなくなり、試料汚染の心配
なく試料のありのままの観察が可能となり、例えば、収
束イオンビーム試料加工装置（ＦＩＢ）のように、陽イ
オンで試料加工するときに、試料が絶縁体で導通が確保
されていない場合、長時間の使用により試料が正に帯電
した時陰イオンを照射することにより電荷が中和され、
試料を電気的に中性に保つことができるようにしたもの
である。
または陰イオンを放出する電子／陰イオン放出手段と、
陽イオンを放出する陽イオン放出手段とを備え、正また
は負に帯電し電気的に中和する必要のある試料に対し、
前記電子／陰イオン放出手段ないし前記陽イオン放出手
段のいずれかを作動させて前記電子または陰イオン、ま
たは前記陽イオンを照射することにより、前記中和がな
されるようにしたことを特徴とし、試料の帯電緩和のた
め、試料に対してコーティングを施したり、銀ペースト
等による導通の確保の必要がなくなり、試料汚染の心配
なく試料のありのままの観察が可能となり、例えば、収
束イオンビーム試料加工装置（ＦＩＢ）のように、陽イ
オンで試料加工するときに、試料が絶縁体で導通が確保
されていない場合、長時間の使用により試料が正に帯電
した時陰イオンを照射することにより電荷が中和され、
試料を電気的に中性に保つことができるようにしたもの
である。
【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、前記陽イオン放出手段は、前記陽イオンをガス分子
から生成することを特徴とし、試料に損傷を与えること
なく負に帯電した試料の電荷を中和するための陽イオン
源としての具体的手段が与えられるようにしたものであ
る。
て、前記陽イオン放出手段は、前記陽イオンをガス分子
から生成することを特徴とし、試料に損傷を与えること
なく負に帯電した試料の電荷を中和するための陽イオン
源としての具体的手段が与えられるようにしたものであ
る。
【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明において、前記電子／陰イオン放出手段に、陰イオン
銃を用いるとともに、前記陽イオン放出手段に、陽イオ
ン銃を用いるようにしたことを特徴とし、電子／陰イオ
ンと陽イオンとを放出する具体的手段が与えられるよう
にしたものである。
明において、前記電子／陰イオン放出手段に、陰イオン
銃を用いるとともに、前記陽イオン放出手段に、陽イオ
ン銃を用いるようにしたことを特徴とし、電子／陰イオ
ンと陽イオンとを放出する具体的手段が与えられるよう
にしたものである。
【０００８】請求項４の発明は、請求項１ないし３のい
ずれかの発明において、前記電子／陰イオン放出手段
は、複数の種類の電子または陰イオンを放出することが
できるようにするとともに、該放出された電子または陰
イオンを前記試料に照射するまでの電子またはイオンビ
ーム光学系の少なくとも一部を前記複数の種類の電子ま
たは陰イオンにおいて共有するように前記複数の種類の
電子または陰イオンのいずれかを選択してその電子また
はイオンビームを前記電子またはイオンビーム光学系に
作用させる電子／陰イオン選択手段を備えることを特徴
とし、光学系を共有することによって、装置の簡略化
と、省スペース化が達成できるようにしたものである。
ずれかの発明において、前記電子／陰イオン放出手段
は、複数の種類の電子または陰イオンを放出することが
できるようにするとともに、該放出された電子または陰
イオンを前記試料に照射するまでの電子またはイオンビ
ーム光学系の少なくとも一部を前記複数の種類の電子ま
たは陰イオンにおいて共有するように前記複数の種類の
電子または陰イオンのいずれかを選択してその電子また
はイオンビームを前記電子またはイオンビーム光学系に
作用させる電子／陰イオン選択手段を備えることを特徴
とし、光学系を共有することによって、装置の簡略化
と、省スペース化が達成できるようにしたものである。
【０００９】請求項５の発明は、請求項１ないし４のい
ずれかの発明において、前記陽イオン放出手段は、複数
の種類の陽イオンを放出することができるようにすると
ともに、該放出された陽イオンを前記試料に照射するま
でのイオンビーム光学系の少なくとも一部を前記複数の
種類の陽イオンにおいて共有するように前記複数の種類
の陽イオンのいずれかを選択してそのイオンビームを前
記イオンビーム光学系に作用させる陽イオン選択手段を
備えることを特徴とし、光学系を共有することによっ
て、装置の簡略化と、省スペース化が達成できるように
したものである。
ずれかの発明において、前記陽イオン放出手段は、複数
の種類の陽イオンを放出することができるようにすると
ともに、該放出された陽イオンを前記試料に照射するま
でのイオンビーム光学系の少なくとも一部を前記複数の
種類の陽イオンにおいて共有するように前記複数の種類
の陽イオンのいずれかを選択してそのイオンビームを前
記イオンビーム光学系に作用させる陽イオン選択手段を
備えることを特徴とし、光学系を共有することによっ
て、装置の簡略化と、省スペース化が達成できるように
したものである。
【００１０】請求項６の発明は、請求項５の発明におい
て、前記電子／陰イオン選択手段及び／または前記陽イ
オン選択手段として、ターレットを用いるようにしたこ
とを特徴とし、イオン源または電子源を取り外すことな
く他のイオン源または電子源に切り替えることができる
ようにしたものである。
て、前記電子／陰イオン選択手段及び／または前記陽イ
オン選択手段として、ターレットを用いるようにしたこ
とを特徴とし、イオン源または電子源を取り外すことな
く他のイオン源または電子源に切り替えることができる
ようにしたものである。
【００１１】請求項７の発明は、請求項５または６の発
明において、前記電子／陰イオン選択手段及び／または
前記陽イオン選択手段として偏向器を用いるようにした
ことを特徴とし、イオン源または電子源を取り外すこと
なく他のイオン源または電子源に切り替えることができ
るようにしたものである。
明において、前記電子／陰イオン選択手段及び／または
前記陽イオン選択手段として偏向器を用いるようにした
ことを特徴とし、イオン源または電子源を取り外すこと
なく他のイオン源または電子源に切り替えることができ
るようにしたものである。
【００１２】請求項８の発明は、光電効果により光電子
を放出させるための金属材料と、前記光電効果を生じせ
しめるための光源とを備え、正に帯電し電気的に中和す
る必要のある試料を前記放出された光電子により中和す
るようにしたことを特徴とし、光電効果によって金属材
料から効率よく光電子を発生させ、正に帯電した試料を
中和させることができるようにしたものである。
を放出させるための金属材料と、前記光電効果を生じせ
しめるための光源とを備え、正に帯電し電気的に中和す
る必要のある試料を前記放出された光電子により中和す
るようにしたことを特徴とし、光電効果によって金属材
料から効率よく光電子を発生させ、正に帯電した試料を
中和させることができるようにしたものである。
【００１３】請求項９の発明は、請求項８の発明におい
て、前記金属材料を移動させるための移動手段を備える
ことを特徴とし、発生した光電子を効率よく帯電した試
料に照射することができるようにしたものである。
て、前記金属材料を移動させるための移動手段を備える
ことを特徴とし、発生した光電子を効率よく帯電した試
料に照射することができるようにしたものである。
【００１４】請求項１０の発明は、請求項８または９の
発明において、前記試料を格納する試料格納部材の内壁
に前記金属材料を塗布したことを特徴とし、光源以外の
装置を配置する必要がなくなり、試料室内の構造を簡略
化することができるようにものである。
発明において、前記試料を格納する試料格納部材の内壁
に前記金属材料を塗布したことを特徴とし、光源以外の
装置を配置する必要がなくなり、試料室内の構造を簡略
化することができるようにものである。
【００１５】請求項１１の発明は、電子銃と陰イオン銃
とにより構成される電子／陰イオン放出手段と、第１の
陽イオン銃と第２の陽イオン銃とにより構成される陽イ
オン放出手段と、前記電子／陰イオン放出手段により放
出される電子または陰イオンを試料に照射するための第
１の電子またはイオンビーム光学系と、前記陽イオン放
出手段より放出される陽イオンを試料に照射するための
前記第２のイオンビーム光学系と、前記電子銃または前
記陰イオン銃のいずれかを選択し、該選択した前記電子
銃または前記陰イオン銃より放出される電子または陰イ
オンを前記第１の電子またはイオンビーム光学系へ作用
させるためのターレットまたは偏向器と、前記第１の陽
イオン銃または前記第２の陽イオン銃のいずれかを選択
し、該選択した前記第１の陽イオン銃または前記第２の
陽イオン銃より放出される陽イオンを前記第２のイオン
ビーム光学系へ作用させるためのターレットまたは偏向
器と、前記第１の電子またはイオンビーム光学系及び第
２のイオンビーム光学系を外気から遮断する部材と、前
記試料及び試料ホルダを外気より遮断する部材と、光電
効果により光電子を放出させるための金属材料と、前記
光電効果を生じせしめるための光源と、前記金属材料の
移動手段とを備えることを特徴とし、試料汚染ないし損
傷を起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和が
なされる電子／イオンビーム照射装置のより具体的な構
成手段が与えられるようにしたものである。
とにより構成される電子／陰イオン放出手段と、第１の
陽イオン銃と第２の陽イオン銃とにより構成される陽イ
オン放出手段と、前記電子／陰イオン放出手段により放
出される電子または陰イオンを試料に照射するための第
１の電子またはイオンビーム光学系と、前記陽イオン放
出手段より放出される陽イオンを試料に照射するための
前記第２のイオンビーム光学系と、前記電子銃または前
記陰イオン銃のいずれかを選択し、該選択した前記電子
銃または前記陰イオン銃より放出される電子または陰イ
オンを前記第１の電子またはイオンビーム光学系へ作用
させるためのターレットまたは偏向器と、前記第１の陽
イオン銃または前記第２の陽イオン銃のいずれかを選択
し、該選択した前記第１の陽イオン銃または前記第２の
陽イオン銃より放出される陽イオンを前記第２のイオン
ビーム光学系へ作用させるためのターレットまたは偏向
器と、前記第１の電子またはイオンビーム光学系及び第
２のイオンビーム光学系を外気から遮断する部材と、前
記試料及び試料ホルダを外気より遮断する部材と、光電
効果により光電子を放出させるための金属材料と、前記
光電効果を生じせしめるための光源と、前記金属材料の
移動手段とを備えることを特徴とし、試料汚染ないし損
傷を起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和が
なされる電子／イオンビーム照射装置のより具体的な構
成手段が与えられるようにしたものである。
【００１６】請求項１２の発明は、請求項１ないし１１
のいずれか１に記載の電子／イオンビーム照射装置を備
えることを特徴としたものである。
のいずれか１に記載の電子／イオンビーム照射装置を備
えることを特徴としたものである。
【００１７】請求項１３の発明は、請求項１ないし１１
のいずれか１に記載の電子／イオンビーム照射装置を備
えることを特徴としたものである。
のいずれか１に記載の電子／イオンビーム照射装置を備
えることを特徴としたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】本発明の電子／イオンビーム照射
装置は、試料の帯電緩和のためのコーティングや銀ペー
ストの塗布などによる試料汚染を引き起こすことなく、
帯電した試料に対し、逆の電荷を与えることにより試料
の帯電を除去するものである。これは、正または負に帯
電した試料に対し、試料に損傷を与えることなく蓄積さ
れた電荷を中和させるものであり、ＦＩＢ−ＳＥＭとし
て使用する場合にも陽イオン・陰イオンの何れかによっ
ても試料の加工が可能であるようにしたものである。ま
た、必要とする光学系の数を最小にし、かつ、イオン源
（または電子放出源）の取り外しの必要なく照射するイ
オンまたは電子を切り替えることができ、このときに煩
雑な軸調整に費される時間を短縮することができる。さ
らに、本発明は、光源を点灯させることによって、試料
格納部材の内壁より発生する光電子により新たな光学系
を追加することなく試料の帯電を解消するものであり、
試料格納部材と無関係に光電収率のよい部材を電子源と
して選択することが可能であり、さらに、光電子をもっ
とも効率よく帯電した試料に照射する装置構成が提供さ
れる。
装置は、試料の帯電緩和のためのコーティングや銀ペー
ストの塗布などによる試料汚染を引き起こすことなく、
帯電した試料に対し、逆の電荷を与えることにより試料
の帯電を除去するものである。これは、正または負に帯
電した試料に対し、試料に損傷を与えることなく蓄積さ
れた電荷を中和させるものであり、ＦＩＢ−ＳＥＭとし
て使用する場合にも陽イオン・陰イオンの何れかによっ
ても試料の加工が可能であるようにしたものである。ま
た、必要とする光学系の数を最小にし、かつ、イオン源
（または電子放出源）の取り外しの必要なく照射するイ
オンまたは電子を切り替えることができ、このときに煩
雑な軸調整に費される時間を短縮することができる。さ
らに、本発明は、光源を点灯させることによって、試料
格納部材の内壁より発生する光電子により新たな光学系
を追加することなく試料の帯電を解消するものであり、
試料格納部材と無関係に光電収率のよい部材を電子源と
して選択することが可能であり、さらに、光電子をもっ
とも効率よく帯電した試料に照射する装置構成が提供さ
れる。
【００１９】（実施例１）図１は、本発明による電子／
イオンビーム照射装置の一実施例を説明するための構成
概念図で、図中、１は第１の陽イオンガン、２は第２の
陽イオンガン、３は偏向器、４は電子銃、５は陰イオン
ガン、６はターレット、７は試料である。この他、図示
しない２次電子検出器と、試料格納容器とにより電子／
イオンビーム照射装置が構成される。図２は、図１に示
した電子／イオンビーム照射装置における偏向器の構成
概念図で、図中、８はイオンビーム光路、９は偏向板で
ある。
イオンビーム照射装置の一実施例を説明するための構成
概念図で、図中、１は第１の陽イオンガン、２は第２の
陽イオンガン、３は偏向器、４は電子銃、５は陰イオン
ガン、６はターレット、７は試料である。この他、図示
しない２次電子検出器と、試料格納容器とにより電子／
イオンビーム照射装置が構成される。図２は、図１に示
した電子／イオンビーム照射装置における偏向器の構成
概念図で、図中、８はイオンビーム光路、９は偏向板で
ある。
【００２０】図１において、電子銃４より出射した電子
はその後方の流路に相当する光学系により収束されて、
試料７に照射する。この時の試料７より放出される２次
電子は図示しない２次電子検出器によって検出され、モ
ニタ上に照射領域が示される。何れの場合においても、
試料が絶縁性材料であった場合、負に帯電する可能性が
高い。ここで、電子銃４の動作を停止させ、第１の陽イ
オンガン１もしくは第２の陽イオンガン２のいずれかよ
り陽イオンを放出させる。第２の陽イオンガン２より放
出されたイオンビームは、偏向器３により適当な角度だ
け偏向され、その後の光学系により収束されて、試料７
に照射する。偏向器３の構造は、図２に示すようにイオ
ンビーム光路８を含む面に対し、偏向板９が平行である
構成となっているため、偏向板９により第１の陽イオン
ガン１の光路を遮ることはなく、偏向角度は偏向板９の
間の励磁の強さに比例する。第１の陽イオンガン１から
出射したイオンビームを使用する際には、偏向板９の間
の励磁を０にし、偏向器３を素通りさせる。試料に照射
損害を与えないようにするには、陽イオンとしてＨｅ+
のような軽元素イオンを低加速で照射すればよい。逆に
本装置をＦＩＢ装置のごとく使用する場合にはＧａ+の
ような比較的質量数の重い元素を使用する。この時、陽
イオン側の光学系は、偏向器３以後は共用されているの
で、陽イオン源の切り替えに伴う調整の負担は、それぞ
れ光学系が独立している場合に比べて軽減されている。
はその後方の流路に相当する光学系により収束されて、
試料７に照射する。この時の試料７より放出される２次
電子は図示しない２次電子検出器によって検出され、モ
ニタ上に照射領域が示される。何れの場合においても、
試料が絶縁性材料であった場合、負に帯電する可能性が
高い。ここで、電子銃４の動作を停止させ、第１の陽イ
オンガン１もしくは第２の陽イオンガン２のいずれかよ
り陽イオンを放出させる。第２の陽イオンガン２より放
出されたイオンビームは、偏向器３により適当な角度だ
け偏向され、その後の光学系により収束されて、試料７
に照射する。偏向器３の構造は、図２に示すようにイオ
ンビーム光路８を含む面に対し、偏向板９が平行である
構成となっているため、偏向板９により第１の陽イオン
ガン１の光路を遮ることはなく、偏向角度は偏向板９の
間の励磁の強さに比例する。第１の陽イオンガン１から
出射したイオンビームを使用する際には、偏向板９の間
の励磁を０にし、偏向器３を素通りさせる。試料に照射
損害を与えないようにするには、陽イオンとしてＨｅ+
のような軽元素イオンを低加速で照射すればよい。逆に
本装置をＦＩＢ装置のごとく使用する場合にはＧａ+の
ような比較的質量数の重い元素を使用する。この時、陽
イオン側の光学系は、偏向器３以後は共用されているの
で、陽イオン源の切り替えに伴う調整の負担は、それぞ
れ光学系が独立している場合に比べて軽減されている。
【００２１】また、本装置をＦＩＢとして使用する場
合、一般に試料７は正に帯電する。同様に試料７の照射
損傷を抑制する場合には負電荷として電子銃４を用い
る。試料７の帯電を中和しつつ、試料７の加工を継続す
るには質量数の重い陰イオンを用いればよいが、本発明
においては、ターレット６を回転させることによって負
電荷源を切り替えることができ、しかも負電荷における
光学系を共有することができる。本実施例においては、
各陽イオンガン１，２の切り替えを偏向器３で、また、
陰イオンガン５と電子銃４の切り替えをターレット６を
用いて行ったが、それぞれの切り替え方式は公知の方式
の中から適宜選択してもよい。
合、一般に試料７は正に帯電する。同様に試料７の照射
損傷を抑制する場合には負電荷として電子銃４を用い
る。試料７の帯電を中和しつつ、試料７の加工を継続す
るには質量数の重い陰イオンを用いればよいが、本発明
においては、ターレット６を回転させることによって負
電荷源を切り替えることができ、しかも負電荷における
光学系を共有することができる。本実施例においては、
各陽イオンガン１，２の切り替えを偏向器３で、また、
陰イオンガン５と電子銃４の切り替えをターレット６を
用いて行ったが、それぞれの切り替え方式は公知の方式
の中から適宜選択してもよい。
【００２２】（実施例２）図３は、本発明による電子／
イオンビーム照射装置の他の実施例を説明するための構
成概念図で、図中、１０は陽イオンガン、１１は内部に
仕事関数の低い金属（タングステン等）を塗布した試料
格納部材、１２は適当な波長の光を放出する光源であ
り、その他、図示しない２次電子検出器とにより帯電緩
和機能付きＦＩＢ−ＳＥＭが構成される。図３におい
て、陽イオンガン１０より放出されたイオンビームは、
その後方にある光学系によって収束され、試料７に照射
する。この時試料７が絶縁性であった場合、正に帯電す
る可能性が高い。
イオンビーム照射装置の他の実施例を説明するための構
成概念図で、図中、１０は陽イオンガン、１１は内部に
仕事関数の低い金属（タングステン等）を塗布した試料
格納部材、１２は適当な波長の光を放出する光源であ
り、その他、図示しない２次電子検出器とにより帯電緩
和機能付きＦＩＢ−ＳＥＭが構成される。図３におい
て、陽イオンガン１０より放出されたイオンビームは、
その後方にある光学系によって収束され、試料７に照射
する。この時試料７が絶縁性であった場合、正に帯電す
る可能性が高い。
【００２３】ここで、一定振動数以上の光を発する光源
１２を点灯すると、光電効果によって、試料格納部材１
１の内部に塗布された金属表面より光電子が放出され
る。この時放出される光電子のエネルギーＥは次式で表
される。 Ｅ＝ｈν−Ｗ ｈ：プランク定数 ν：光源より放出される光の振動数 Ｗ：仕事関数 ここで仕事関数Ｗとは物質固有のもので、一般に重金属
ほどその値が低い。すなわち重金属ほど光電子を放出し
やすいと言うことである。放出された光電子は試料室内
に均一に分布し、そのうちの一部は試料に蓄積された正
電荷を中和させる。本発明によれば、極めて簡単な構造
で、試料の帯電を除去することができる。
１２を点灯すると、光電効果によって、試料格納部材１
１の内部に塗布された金属表面より光電子が放出され
る。この時放出される光電子のエネルギーＥは次式で表
される。 Ｅ＝ｈν−Ｗ ｈ：プランク定数 ν：光源より放出される光の振動数 Ｗ：仕事関数 ここで仕事関数Ｗとは物質固有のもので、一般に重金属
ほどその値が低い。すなわち重金属ほど光電子を放出し
やすいと言うことである。放出された光電子は試料室内
に均一に分布し、そのうちの一部は試料に蓄積された正
電荷を中和させる。本発明によれば、極めて簡単な構造
で、試料の帯電を除去することができる。
【００２４】
請求項１の効果：試料の帯電緩和のため、試料に対して
コーティングを施したり、銀ペースト等による導通の確
保の必要がなくなり、試料汚染の心配なく試料のありの
ままの観察が可能となる。例えば、収束イオンビーム試
料加工装置（ＦＩＢ）のように、陽イオンで試料加工す
るときに、試料が絶縁体で導通が確保されていない場
合、長時間の使用により試料が正に帯電する。その時陰
イオンを照射することにより電荷が中和され、試料を電
気的に中性に保つことができる。
コーティングを施したり、銀ペースト等による導通の確
保の必要がなくなり、試料汚染の心配なく試料のありの
ままの観察が可能となる。例えば、収束イオンビーム試
料加工装置（ＦＩＢ）のように、陽イオンで試料加工す
るときに、試料が絶縁体で導通が確保されていない場
合、長時間の使用により試料が正に帯電する。その時陰
イオンを照射することにより電荷が中和され、試料を電
気的に中性に保つことができる。
【００２５】請求項２の効果：試料に損傷を与えること
なく負に帯電した試料の電荷を中和するための陽イオン
源としての具体的手段が与えられる。
なく負に帯電した試料の電荷を中和するための陽イオン
源としての具体的手段が与えられる。
【００２６】請求項３の効果：電子／陰イオンと陽イオ
ンとを放出する具体的手段が与えられる。
ンとを放出する具体的手段が与えられる。
【００２７】請求項４及び５の効果：光学系を共有する
ことによって、装置の簡略化と、省スペース化が達成で
きる。
ことによって、装置の簡略化と、省スペース化が達成で
きる。
【００２８】請求項６及び７の効果：二種類以上のイオ
ン源または電子源より一つを選択するためのターレッ
ト、または、偏向器を備えるようにすることにより、イ
オン源または電子源を取り外すことなく他のイオン源ま
たは電子源に切り替えることができる。
ン源または電子源より一つを選択するためのターレッ
ト、または、偏向器を備えるようにすることにより、イ
オン源または電子源を取り外すことなく他のイオン源ま
たは電子源に切り替えることができる。
【００２９】請求項８の効果：試料室内に光源と仕事関
数の低い金属材料とを備えるようにすることにより、光
電効果によって金属材料から効率よく光電子を発生さ
せ、正に帯電した試料を中和させることができる。
数の低い金属材料とを備えるようにすることにより、光
電効果によって金属材料から効率よく光電子を発生さ
せ、正に帯電した試料を中和させることができる。
【００３０】請求項９の効果：試料室内に金属材料を移
動させる手段を備えるようにすることによって、発生し
た光電子を効率よく帯電した試料に照射することができ
る。
動させる手段を備えるようにすることによって、発生し
た光電子を効率よく帯電した試料に照射することができ
る。
【００３１】請求項１０の効果：光電子源となる金属材
料を試料格納部材の内壁に塗布することによって、光源
以外の装置を配置する必要がなくなり、試料室内の構造
を簡略化することができる。
料を試料格納部材の内壁に塗布することによって、光源
以外の装置を配置する必要がなくなり、試料室内の構造
を簡略化することができる。
【００３２】請求項１１の効果：試料汚染ないし損傷を
起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和がなさ
れる電子／イオンビーム照射装置のより具体的な構成手
段が与えられる。
起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和がなさ
れる電子／イオンビーム照射装置のより具体的な構成手
段が与えられる。
【００３３】請求項１２の効果：試料汚染ないし損傷を
起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和がなさ
れる走査型電子顕微鏡が得られる。
起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和がなさ
れる走査型電子顕微鏡が得られる。
【００３４】請求項１３の効果：試料汚染ないし損傷を
起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和がなさ
れるＦＩＢ装置が得られる。
起こすことなく、効率よく簡便な操作で帯電緩和がなさ
れるＦＩＢ装置が得られる。
【図１】 本発明による電子／イオンビーム照射装置の
一実施例を説明するための構成概念図である。
一実施例を説明するための構成概念図である。
【図２】 図１に示した電子／イオンビーム照射装置に
おける偏向器の構成概念図である。
おける偏向器の構成概念図である。
【図３】 本発明による電子／イオンビーム照射装置の
他の実施例を説明するための構成概念図である。
他の実施例を説明するための構成概念図である。
１…第１の陽イオンガン、２…第２の陽イオンガン、３
…偏向器、４…電子銃、５…陰イオンガン、６…ターレ
ット、７…試料、８…イオンビーム光路、９…偏向板、
１０…陽イオンガン、１１…試料格納部材、１２…光
源。
…偏向器、４…電子銃、５…陰イオンガン、６…ターレ
ット、７…試料、８…イオンビーム光路、９…偏向板、
１０…陽イオンガン、１１…試料格納部材、１２…光
源。
Claims (13)
- 【請求項１】 電子または陰イオンを放出する電子／陰
イオン放出手段と、陽イオンを放出する陽イオン放出手
段とを備え、正または負に帯電し電気的に中和する必要
のある試料に対し、前記電子／陰イオン放出手段ないし
前記陽イオン放出手段のいずれかを作動させて前記電子
または陰イオン、または前記陽イオンを照射することに
より、前記中和がなされるようにしたことを特徴とする
電子／イオンビーム照射装置。 - 【請求項２】 前記陽イオン放出手段は、前記陽イオン
をガス分子から生成することを特徴とする請求項１に記
載の電子／イオンビーム照射装置。 - 【請求項３】 前記電子／陰イオン放出手段に、陰イオ
ン銃を用いるとともに、前記陽イオン放出手段に、陽イ
オン銃を用いるようにしたことを特徴とする請求項１ま
たは２に記載の電子／イオンビーム照射装置。 - 【請求項４】 前記電子／陰イオン放出手段は、複数の
種類の電子または陰イオンを放出することができるよう
にするとともに、該放出された電子または陰イオンを前
記試料に照射するまでの電子またはイオンビーム光学系
の少なくとも一部を前記複数の種類の電子または陰イオ
ンにおいて共有するように前記複数の種類の電子または
陰イオンのいずれかを選択してその電子またはイオンビ
ームを前記電子またはイオンビーム光学系に作用させる
電子／陰イオン選択手段を備えることを特徴とする請求
項１ないし３のいずれか１に記載の電子／イオンビーム
照射装置。 - 【請求項５】 前記陽イオン放出手段は、複数の種類の
陽イオンを放出することができるようにするとともに、
該放出された陽イオンを前記試料に照射するまでのイオ
ンビーム光学系の少なくとも一部を前記複数の種類の陽
イオンにおいて共有するように前記複数の種類の陽イオ
ンのいずれかを選択してそのイオンビームを前記イオン
ビーム光学系に作用させる陽イオン選択手段を備えるこ
とを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１に記載の
電子／イオンビーム照射装置。 - 【請求項６】 前記電子／陰イオン選択手段及び／また
は前記陽イオン選択手段として、ターレットを用いるよ
うにしたことを特徴とする請求項５に記載の電子／イオ
ンビーム照射装置。 - 【請求項７】 前記電子／陰イオン選択手段及び／また
は前記陽イオン選択手段として偏向器を用いるようにし
たことを特徴とする請求項５または６に記載の電子／イ
オンビーム照射装置。 - 【請求項８】 光電効果により光電子を放出させるため
の金属材料と、前記光電効果を生じせしめるための光源
とを備え、正に帯電し電気的に中和する必要のある試料
を前記放出された光電子により中和するようにしたこと
を特徴とする電子／イオンビーム照射装置。 - 【請求項９】 前記金属材料を移動させるための移動手
段を備えることを特徴とする請求項８に記載の電子／イ
オンビーム照射装置。 - 【請求項１０】 前記試料を格納する試料格納部材の内
壁に前記金属材料を塗布したことを特徴とする請求項８
または９に記載の電子／イオンビーム照射装置。 - 【請求項１１】 電子銃と陰イオン銃とにより構成され
る電子／陰イオン放出手段と、第１の陽イオン銃と第２
の陽イオン銃とにより構成される陽イオン放出手段と、
前記電子／陰イオン放出手段により放出される電子また
は陰イオンを試料に照射するための第１の電子またはイ
オンビーム光学系と、前記陽イオン放出手段より放出さ
れる陽イオンを試料に照射するための前記第２のイオン
ビーム光学系と、前記電子銃または前記陰イオン銃のい
ずれかを選択し、該選択した前記電子銃または前記陰イ
オン銃より放出される電子または陰イオンを前記第１の
電子またはイオンビーム光学系へ作用させるためのター
レットまたは偏向器と、前記第１の陽イオン銃または前
記第２の陽イオン銃のいずれかを選択し、該選択した前
記第１の陽イオン銃または前記第２の陽イオン銃より放
出される陽イオンを前記第２のイオンビーム光学系へ作
用させるためのターレットまたは偏向器と、前記第１の
電子またはイオンビーム光学系及び第２のイオンビーム
光学系を外気から遮断する部材と、前記試料及び試料ホ
ルダを外気より遮断する部材と、光電効果により光電子
を放出させるための金属材料と、前記光電効果を生じせ
しめるための光源と、前記金属材料の移動手段とを備え
ることを特徴とする電子／イオンビーム照射装置。 - 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれか１に記
載の電子／イオンビーム照射装置を備えることを特徴と
する走査型電子顕微鏡。 - 【請求項１３】 請求項１ないし１１のいずれか１に記
載の電子／イオンビーム照射装置を備えることを特徴と
するＦＩＢ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075574A JPH10269981A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 電子／イオンビーム照射装置，該電子／イオンビーム照射装置を備える走査型電子顕微鏡，及び該電子／イオンビーム照射装置を備えるｆｉｂ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9075574A JPH10269981A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 電子／イオンビーム照射装置，該電子／イオンビーム照射装置を備える走査型電子顕微鏡，及び該電子／イオンビーム照射装置を備えるｆｉｂ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10269981A true JPH10269981A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13580108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9075574A Pending JPH10269981A (ja) | 1997-03-27 | 1997-03-27 | 電子／イオンビーム照射装置，該電子／イオンビーム照射装置を備える走査型電子顕微鏡，及び該電子／イオンビーム照射装置を備えるｆｉｂ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10269981A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1585164A2 (en) * | 2004-03-05 | 2005-10-12 | Thermo Electron Corporation | Flood gun for charge neutralization |
| JP2008052909A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | イオンビーム源装置 |
| WO2009020150A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Sii Nanotechnology Inc. | 複合集束イオンビーム装置及びそれを用いた加工観察方法、加工方法 |
| WO2022004401A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 集束イオンビーム装置 |
-
1997
- 1997-03-27 JP JP9075574A patent/JPH10269981A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1585164A2 (en) * | 2004-03-05 | 2005-10-12 | Thermo Electron Corporation | Flood gun for charge neutralization |
| EP1585164A3 (en) * | 2004-03-05 | 2011-08-03 | Thermo Fisher Scientific Inc. | Flood gun for charge neutralization |
| JP2008052909A (ja) * | 2006-08-22 | 2008-03-06 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | イオンビーム源装置 |
| WO2009020150A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2009-02-12 | Sii Nanotechnology Inc. | 複合集束イオンビーム装置及びそれを用いた加工観察方法、加工方法 |
| JPWO2009020150A1 (ja) * | 2007-08-08 | 2010-11-04 | エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社 | 複合集束イオンビーム装置及びそれを用いた加工観察方法、加工方法 |
| WO2022004401A1 (ja) * | 2020-07-02 | 2022-01-06 | 株式会社ブイ・テクノロジー | 集束イオンビーム装置 |
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