JPH11162388A

JPH11162388A - 荷電粒子線装置における試料装置

Info

Publication number: JPH11162388A
Application number: JP33041897A
Authority: JP
Inventors: Yuichiro Tokoro; 裕一郎所
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1997-12-01
Filing date: 1997-12-01
Publication date: 1999-06-18

Abstract

(57)【要約】【課題】試料の観察や分析が良好に行える試料装置を
提供すること。【解決手段】１０はベースで、ベース１０には貫通孔
１１が設けられている。貫通孔１１には下側からネジ１
２がねじ込まれている一方、上側から回転部材１３がは
め入れられている。ネジ１２が右に回転されると、ネジ
１２に受け止められている回転部材１３は上昇する。逆
に、ネジ１２が左に回転されると、ネジ１２は下降し、
それに伴って回転部材１３も下降する。回転部材１３
は、軸Ｏを軸として回転する回転体１４を備えており、
回転体１４には、試料保持部材１５が着脱可能に取り付
けられている。前記ベース１０には、前記試料保持部材
１５に接触することにより前記回転部材１３の移動を規
制する規制部材１７が取り付けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡
や電子プローブマイクロアナライザ等の荷電粒子線装置
における試料装置に関する。

【0002】

【従来の技術】図１は、円筒試料の観察に用いられる
従来の走査電子顕微鏡を示した図である。図１におい
て、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動可能なステージ１には、円筒
試料２を保持した試料ホルダ３が取り付けられている。
この試料ホルダ３は、ベース４と、ベース４に取り付け
られた回転部材５と、回転部材５の回転体６に取り付け
られた試料保持部材７から構成されている。前記回転体
６は軸Ｏを軸として回転するように構成されている。

【0003】このような構成において、試料２に電子線を当
てた状態で、試料２を回転させながら前記ステージ１を
軸Ｏ方向に移動させ、電子線の照射により試料２から発
生した２次電子信号を試料２の移動に同期させて表示装
置（図示せず）に送れば、円筒試料２の側面の２次電子
像を得ることができる。なお、オペレータは、電子線の
焦点が試料上に来るように、前記ステージ１の高さを調
整している。

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１の走
査電子顕微鏡においては、いろんな径の円筒試料を観察
するために、孔径の異なった複数の試料保持部材が用意
されている。オペレータは、これらの試料保持部材のう
ち、観察する試料に最適な試料保持部材を選んで前記回
転体に取り付けるが、オペレータは、観察する試料の径
が変わると、電子線の焦点が試料上に来るように前記ス
テージの高さを調整しなければならない。このような調
整作業は、オペレータにとって非常に煩わしい作業であ
り、時間がかかる。

【0004】また、小さい孔径を有する小型の試料保持部材
を用いた試料観察が行われた後で、大きい孔径を有する
大型の試料保持部材を用いた試料観察が行われる場合、
大型の試料保持部材を有する試料ホルダがステージに取
り付けられる際に、ステージの高さが小径の試料の観察
時の高さのままであると、大型の試料保持部材が対物レ
ンズに衝突し、それらが破損してしまうことがある。

【0005】また、図２に示すように、前記円筒試料２は、
試料保持部材７の孔に差し込まれた後、止めネジ８によ
り試料保持部材７にしっかり固定されるが、図２に示す
ように、試料保持部材７の孔径よりも径の小さい円筒試
料２が試料保持部材７に固定されると、回転体６の回転
軸Ｏと試料の中心軸は一致しなくなるので、試料の回転
に伴って試料と対物レンズとの距離、すなわちワーキン
グディスタンス（ＷＤ）が変化してしまう。この結果、
ピントの合った像が得られなくなる。

【0006】本発明はこのような点に鑑みて成されたもの
で、その目的は、試料の観察や分析が良好に行える荷電
粒子線装置における試料装置を提供することにある。

【0007】

【課題を解決するための手段】この目的を達成する本
発明の試料装置は、ベースと、該ベースに上下に移動可
能に取り付けられた回転部材と、該回転部材に取り付け
られると共に筒状試料を保持する保持部材と、前記筒状
試料を所定の高さに配置するための規制部材を備えたこ
とを特徴とする。

【0008】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実
施の形態について説明する。

【0009】図３は、本発明の試料装置の一例として示し
た、前記図１のステージ１に取り付けられる試料ホルダ
を示した図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の矢印Ａ側
から見た図である。

【0010】図３において、１０はベースで、ベース１０に
は貫通孔１１が設けられている。この貫通孔１１には下
側からネジ１２がねじ込まれている一方、上側から回転
部材１３がはめ入れられており、回転部材１３は前記ネ
ジ１２に受け止められている。オペレータによってネジ
１２が右に回転されると、ネジ１２はさらに貫通孔１１
の内部に進み、それに伴ってネジ１２に受け止められて
いる前記回転部材１３は上昇する。逆に、ネジ１２が左
に回転されると、ネジ１２は下降し、それに伴って回転
部材１３も下降する。前記回転部材１３は、軸Ｏを軸と
して回転する回転体１４を備えており、回転体１４に
は、試料保持部材１５が着脱可能に取り付けられてい
る。この試料保持部材１５は円筒試料１６を保持してい
る。また、前記ベース１０には、前記試料保持部材１５
に接触することにより前記回転部材１３の移動を規制す
る規制部材１７が取り付けられている。

【0011】図４は、前記試料保持部材１５を詳しく説明す
るために示した図であり、図４は試料保持部材１５の断
面図である。

【0012】図４において、１８は、試料１６を保持する部
分であるパイプ部であり、その形状は図５のようになっ
ている。図５に示すように、パイプ部１８は、テーパ部
１９とネジ部２０を有している。また、パイプ部１８に
は、すり割り（ｂ〜ｅ）が入れられており、このすり割
りによりパイプ部１８はバネ性を有する。

【0013】図４において、２１はネジ部２２を有するナッ
ト部であり、ナット部２１は前記パイプ部１８に螺着さ
れている。このナット部２１はテーパ部２３を有してお
り、このテーパ部２３により前記パイプ部１８のテーパ
部１９が内側に押され、筒状試料１６はパイプ部１８に
しっかり固定される。

【0014】なお、試料保持部材１５は、図６に示すよう
に、パイプ部の孔径の異なるものが複数用意されてい
る。これらの試料保持部材において、パイプ部の試料が
接触する面から、ナット部の外側の面までの距離は、い
ずれもａとなっている。

【0015】以上、本発明の試料ホルダの構成について説明
したが、次に、円筒試料の試料保持部材への取り付けか
ら、試料ホルダを前記図１のステージ１に取り付けるま
でのオペレータの作業について説明する。

【0016】まず、オペレータは、観察する円筒試料に最適
な試料保持部材を選び、前記図４に示すように、円筒試
料１６を試料保持部材１５に取り付ける。次に、オペレ
ータは、前記図３に示すように、試料が取り付けられた
試料保持部材１５を前記回転体１４に取り付ける。試料
保持部材１５は、前記図４に示すように、その中心軸が
試料の中心軸と一致するように構成されているので、図
３に示すように、回転体１４の回転軸Ｏは円筒試料１６
の中心軸と一致する。そして、オペレータは、試料保持
部材１５のナット部が前記規制部材１７に接触する迄、
前記ネジ１２を回転させて前記回転部材１３を上昇させ
る。以上の作業を行うと、オペレータは、試料ホルダを
前記図１のステージ１に取り付ける。

【0017】図７は、その試料ホルダがステージ１に取り付
けられた状態を示した図である。オペレータは、試料ホ
ルダをステージ１に取り付けると、電子線の焦点が試料
上に来るように前記ステージ１の高さを調整する。この
オペレータによる焦点合わせの作業が終了すると、円筒
試料が回転されると共に円筒試料が前記軸Ｏ方向に移動
され、円筒試料の側面の２次電子像が得られる。なお、
前記軸Ｏと電子線の軸は直交する。

【0018】さて、図７に示す試料の次に、それよりも径の
大きい大径試料を観察する場合、オペレータは、まず図
７の試料ホルダをステージ１から取り外す。次に、オペ
レータは、その大径試料に最適な大型試料保持部材を選
び、大径試料を大型試料保持部材に取り付ける。次に、
オペレータは、大径試料が取り付けられた大型試料保持
部材をそれまでの試料保持部材に代えて前記回転体１４
に取り付ける。そして、オペレータは、大型試料保持部
材のナット部が前記規制部材１７に接触する迄、前記ネ
ジ１２を回転させて前記回転部材１３を上昇させる。以
上の作業を行うと、オペレータは、試料ホルダを前記図
１のステージ１に取り付ける。図８は、その試料ホルダ
がステージ１に取り付けられた状態を示した図である。

【0019】図８に示すように、大型試料保持部材は前記規
制部材７に接触しており、また、大型試料保持部材は、
パイプ部の試料が接触する面から、ナット部の外側の面
までの距離は前記ａとなっているので、前記ステージ１
の高さがそれまでの高さのままであっても、電子線の焦
点は試料上に位置する。そのため、オペレータは、従来
のような焦点合わせの作業を行わなくて済む。

【0020】また、図８に示すように、大型試料保持部材は
規制部材１７に接触して、その位置に位置づけられるた
め、従来のように大型試料保持部材が対物レンズに衝突
する事はない。そのため、試料保持部材と対物レンズが
破損することはない。また、本発明の試料ホルダにおい
ては、パイプ部の孔径よりも小さい径の試料がそのパイ
プ部に取り付けられた場合でも、試料は前記テーパ部に
より内側に押されて試料保持部材にしっかり固定され
る。その際も、試料保持部材の中心軸が試料の中心軸と
一致するので、従来のように試料の回転に伴ってＷＤが
変化することはない。そのため、ピントの合った像を得
ることができる。

【0021】以上、本発明の試料装置を走査電子顕微鏡に適
用した場合について説明したが、本発明の試料装置は電
子プローブマイクロアナライザ等の他の荷電粒子線装置
にも適用することができる。

【0022】また、上記例においては、規制部材が試料保持
部材に接触することにより、回転部材の移動が規制され
るが、図９に示すように、規制部材が試料保持部材の上
部に位置しないように規制部材をベースに取り付け、規
制部材が試料に直接接触することにより、回転部材の移
動が規制されるようにしても良い。そのようにすれば、
各試料保持部材において、パイプ部の試料が接触する面
から、ナット部の外側の面までの距離を自由に設計する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図1】従来の走査電子顕微鏡を説明するために示し
た図である。

【図2】従来の試料ホルダを説明するために示した図
である。

【図3】本発明の試料ホルダを示した図である。

【図4】本発明の試料保持部材の断面図である。

【図5】図４のパイプ部１８を示した図である。

【図6】本発明の試料保持部材を示した図である。

【図7】本発明の試料ホルダが走査電子顕微鏡のステ
ージに取り付けられた状態を示した図である。

【図8】本発明の試料ホルダが走査電子顕微鏡のステ
ージに取り付けられた状態を示した図である。

【図9】本発明の試料ホルダの他の例を示した図であ
る。

【符号の説明】

１…ステージ、２…円筒試料、３…試料ホルダ、４…ベ
ース、５…回転部材、６…回転体、７…試料保持部材、
８…止めネジ、１０…ベース、１１…貫通孔、１２…ネ
ジ、１３…回転部材、１４…回転体、１５…試料保持部
材、１６…円筒試料、１７…規制部材、１８…パイプ
部、１９…テーパ部、２０…ネジ部、２１…ナット部、
２２…ネジ部、２３…テーパ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】ベースと、該ベースに上下に移動可能に
取り付けられた回転部材と、該回転部材に取り付けられ
ると共に筒状試料を保持する保持部材と、前記筒状試料
を所定の高さに配置するための規制部材を備えたことを
特徴とする荷電粒子線装置における試料装置。