JPS5975552A - 走査形電子顕微鏡 - Google Patents
走査形電子顕微鏡Info
- Publication number
- JPS5975552A JPS5975552A JP18593982A JP18593982A JPS5975552A JP S5975552 A JPS5975552 A JP S5975552A JP 18593982 A JP18593982 A JP 18593982A JP 18593982 A JP18593982 A JP 18593982A JP S5975552 A JPS5975552 A JP S5975552A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- chamber
- exchange
- analysis
- exchange chamber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/252—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers
- H01J37/256—Tubes for spot-analysing by electron or ion beams; Microanalysers using scanning beams
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は走査形電子顕微鏡に係り、特に超高真空下にお
いて、試別表面の形態観察や分析を行なうに好適な試料
室、検出器、試料交換室およびイオン銃の構造に関する
。
いて、試別表面の形態観察や分析を行なうに好適な試料
室、検出器、試料交換室およびイオン銃の構造に関する
。
走査形′電子顕像し１！ｔま、本来、試料表面の微細形
態をｄｂｌ察する装置であるが、試料の形態のみならず
試料を１４成している九人の分析も不可欠の機能の一つ
になってきている。構成元素の分析は一般に試料表面に
臣子線を照射した１（、ｊに発生する！特性Ｘａを′４
炙出することにより行なわれている。この方法はｆ１＋
”１！〔良＜１ＶｔＬｆ更に杓なえるｒ、ｌ♀長を有す
るが、欠点としでは電子、丙が試料に人り、］する深さ
の脛囲のみしか分・１ｊ１で雛！ない点にある。そこで
−：料の内部４ｆ’； 成元素の分析手法の一つとして
、試料表面に一次イオンを照射してエツチングし、この
時紀生ずる試料表Ｉ用〃・らの二次イオンを分析する方
法、すなわち二次、イアｆ７分析法（５ｃｃｏｎ（ｌａ
ｒｙ Ｌｏｌ１１〜１ｉｃｒｏ ５ｐｅＣｅｒ０１ｎｅ
ｔｅｒ 、 ＳｊＭＳ ）がアル。この方法によれば、
エツチングする深ζにより、試別表ｒ７ｉｉからのｌ塔
さ方向の情報が得ら７Ｌる利点があり、これを走食形′
ＩＩ元子噸做線を組合わぜる仁とにより、深さ方向の構
成元素と薮面形態の両者の情°報が得られ、Ｉ料分析に
は不可欠の装（６となってきている。
態をｄｂｌ察する装置であるが、試料の形態のみならず
試料を１４成している九人の分析も不可欠の機能の一つ
になってきている。構成元素の分析は一般に試料表面に
臣子線を照射した１（、ｊに発生する！特性Ｘａを′４
炙出することにより行なわれている。この方法はｆ１＋
”１！〔良＜１ＶｔＬｆ更に杓なえるｒ、ｌ♀長を有す
るが、欠点としでは電子、丙が試料に人り、］する深さ
の脛囲のみしか分・１ｊ１で雛！ない点にある。そこで
−：料の内部４ｆ’； 成元素の分析手法の一つとして
、試料表面に一次イオンを照射してエツチングし、この
時紀生ずる試料表Ｉ用〃・らの二次イオンを分析する方
法、すなわち二次、イアｆ７分析法（５ｃｃｏｎ（ｌａ
ｒｙ Ｌｏｌ１１〜１ｉｃｒｏ ５ｐｅＣｅｒ０１ｎｅ
ｔｅｒ 、 ＳｊＭＳ ）がアル。この方法によれば、
エツチングする深ζにより、試別表ｒ７ｉｉからのｌ塔
さ方向の情報が得ら７Ｌる利点があり、これを走食形′
ＩＩ元子噸做線を組合わぜる仁とにより、深さ方向の構
成元素と薮面形態の両者の情°報が得られ、Ｉ料分析に
は不可欠の装（６となってきている。
このような分析において重要なことは、試料室を超高真
空に保つことである。これは−次イオンでエツチングさ
れたきれいな表面を維持し、その表面の分析、観察を正
確に実施するために必要不可欠な要件がある。しかし、
走査形電子顕微鏡を主体とした装置に取付けられたＳＩ
ＭＳにおいては、イオン銃からのイオン化ガスのリーク
があり、試料室の超高真空が保てなくなる欠点がある。
空に保つことである。これは−次イオンでエツチングさ
れたきれいな表面を維持し、その表面の分析、観察を正
確に実施するために必要不可欠な要件がある。しかし、
走査形電子顕微鏡を主体とした装置に取付けられたＳＩ
ＭＳにおいては、イオン銃からのイオン化ガスのリーク
があり、試料室の超高真空が保てなくなる欠点がある。
また分析されようとする試料は、試料室に持込まれる前
に、表面の汚れ等を何等かの方法にｘ−Ｄ 、完全にク
リーニングしなければならないという問題もある。
に、表面の汚れ等を何等かの方法にｘ−Ｄ 、完全にク
リーニングしなければならないという問題もある。
第１図は従来における走査形電子顕微鏡の一例を示す図
である。電子銃１よシ発せられた電子線２は、電子レン
ズ３により試料５上に細く収束される。またこの電子線
２は偏向コイル４によ多試料上を二次元的に走査する。
である。電子銃１よシ発せられた電子線２は、電子レン
ズ３により試料５上に細く収束される。またこの電子線
２は偏向コイル４によ多試料上を二次元的に走査する。
この時試料表面から発生した二次電子６を検出器７で検
出してＣＲＴ（図示省略）上に試料表面像を写し出す構
造となっている。
出してＣＲＴ（図示省略）上に試料表面像を写し出す構
造となっている。
試料表面の微細構造の観察は、電子線２を細く収束して
分解能をあげる仁とにより構成できる。
分解能をあげる仁とにより構成できる。
また試料表面の＋１ｑ成元素分析は、電子線２を照射す
ることによって試料表面より発生する特性Ｘ線を検出し
て分析できる（図示省略）構造となっている。
ることによって試料表面より発生する特性Ｘ線を検出し
て分析できる（図示省略）構造となっている。
一方、試料の深さ方向の元素分析は、試料室の一部に取
付けたイオン銃２０より放射された一部イオン８を試料
５′表面に照射してエツチングし、この時発生する二次
イオン８′を分析器９で検出する方法がとられるのが一
般である。エツチングされた試料狭面の微細構造は、試
料位置を５′から５位置壕で上げ、二次′中子像で観察
する方法がとられる（同一位置で実施する装置もめるｊ
ｏこの方法において、ＳＩＭＳ分析時や、二次電子像観
察時において、試料表面を真空中に残貿するカス分子で
おおわれないために、（ガス分子の付着によシ正確な分
析観察をさまたげないために）試料室を超高真空に保つ
必要がある。しかし、一般のイオン銃２０は、−次イオ
ン８を発生するために、イオン化ガスを必要とするため
、カス諒２３よシイオン銃２０内に常にガスが供給され
るのが普通でめシ、このカスが試料室側にリークして、
超高真空に保てなくなるという欠点を有する。′！た、
分析しようとする試料５〜５′は、試料室内に持込まれ
る前に、何等かの手段で表面全体をおおっている汚れ（
ガス源ンをとシ除がなけれはならない。汚れの伺着が減
しい場合には、試料室ｊｏ内の超＾に’１２を維持でき
ないばかりでなく、検出器７．９−Ｘ３レンズ３の汚れ
を早め、さらに正しいＳ ＩＮＳ分析を不可能にするこ
ととなる。
付けたイオン銃２０より放射された一部イオン８を試料
５′表面に照射してエツチングし、この時発生する二次
イオン８′を分析器９で検出する方法がとられるのが一
般である。エツチングされた試料狭面の微細構造は、試
料位置を５′から５位置壕で上げ、二次′中子像で観察
する方法がとられる（同一位置で実施する装置もめるｊ
ｏこの方法において、ＳＩＭＳ分析時や、二次電子像観
察時において、試料表面を真空中に残貿するカス分子で
おおわれないために、（ガス分子の付着によシ正確な分
析観察をさまたげないために）試料室を超高真空に保つ
必要がある。しかし、一般のイオン銃２０は、−次イオ
ン８を発生するために、イオン化ガスを必要とするため
、カス諒２３よシイオン銃２０内に常にガスが供給され
るのが普通でめシ、このカスが試料室側にリークして、
超高真空に保てなくなるという欠点を有する。′！た、
分析しようとする試料５〜５′は、試料室内に持込まれ
る前に、何等かの手段で表面全体をおおっている汚れ（
ガス源ンをとシ除がなけれはならない。汚れの伺着が減
しい場合には、試料室ｊｏ内の超＾に’１２を維持でき
ないばかりでなく、検出器７．９−Ｘ３レンズ３の汚れ
を早め、さらに正しいＳ ＩＮＳ分析を不可能にするこ
ととなる。
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点や問題点を解
決し、常に超晶真空を保ちながら分析。
決し、常に超晶真空を保ちながら分析。
観察ができる走査形電子顕微鏡を提供するにある。
本発明は、試料室と差動排気を可能にした試料交換室に
イオン銃を取伺は該室内において、試料表ＩＩＯを一部
イオンにょシフリーニングを実施してから試料室に試料
を持込み、さらに試料室内の試料をイオン照射する時に
は、試料室と試料又換尾全差動排気扇来る＋＃造とした
ことにょシ、ＳＴＭＳ分析時においても試料室の超高真
空が保てる構造としたものである。
イオン銃を取伺は該室内において、試料表ＩＩＯを一部
イオンにょシフリーニングを実施してから試料室に試料
を持込み、さらに試料室内の試料をイオン照射する時に
は、試料室と試料又換尾全差動排気扇来る＋＃造とした
ことにょシ、ＳＴＭＳ分析時においても試料室の超高真
空が保てる構造としたものである。
第２図は本＠ｕ）４の一実施例を示す図である。この実
施例では賦科￥１０と１−・１接して試料交換室１５を
設け、試料室１ｏはＵＵ官１１を通して排気ポンプ（図
示％：ＩＪ４）で排気し、試七ト又換室１５は排管１６
を通しで別な排気ポンプ（図示省略）で超高−Ｘ柴にＤ
ト気できる構逅とした。ざらに試料室ｌＯと交換室１５
出ＪにはｉｉＪ’変コンダクタンスバルブ１２を設けて
理結し、試料の父換時にはバルブ１２全全開して開口１
３を大きくとり、試料５”を支えＡ１９．３１％俸１７
、ツマ’ｊ １８ Ｌ Ｆ）成り交換器で、試料５′を
試料室ｊｏ内の分析位置５′に移動できる構造とした。
施例では賦科￥１０と１−・１接して試料交換室１５を
設け、試料室１ｏはＵＵ官１１を通して排気ポンプ（図
示％：ＩＪ４）で排気し、試七ト又換室１５は排管１６
を通しで別な排気ポンプ（図示省略）で超高−Ｘ柴にＤ
ト気できる構逅とした。ざらに試料室ｌＯと交換室１５
出ＪにはｉｉＪ’変コンダクタンスバルブ１２を設けて
理結し、試料の父換時にはバルブ１２全全開して開口１
３を大きくとり、試料５”を支えＡ１９．３１％俸１７
、ツマ’ｊ １８ Ｌ Ｆ）成り交換器で、試料５′を
試料室ｊｏ内の分析位置５′に移動できる構造とした。
試料交換室１５０室壁の一部には、ベローズ等を用いた
移ＩＪＩｈ４炊構２１を介しマーイオン絖２ｏを取付け
る。このイオン銃２０は試料交換室内にある試料５“を
クリーニングする場合には、移動機構２１により試料５
“１ｌｌ１１に移動し、点線で示す如くイオンビーム８
Ｎを照射してクリーニングする。また実際には点線で示
したイオンビーム８″は試料５“の全面を照射できる範
囲に走査できるイオン銃２０となっている。
移ＩＪＩｈ４炊構２１を介しマーイオン絖２ｏを取付け
る。このイオン銃２０は試料交換室内にある試料５“を
クリーニングする場合には、移動機構２１により試料５
“１ｌｌ１１に移動し、点線で示す如くイオンビーム８
Ｎを照射してクリーニングする。また実際には点線で示
したイオンビーム８″は試料５“の全面を照射できる範
囲に走査できるイオン銃２０となっている。
試料室１０内に設置された試料５′を分析する場合には
、イオン銃２０を移動機構２１で移動し、イオンビーム
８′が実線８の方向に照射されるようにする。この時、
可変パルプ１２はイオンビーム８が通過できるのに充分
な程度のわずかな開口１４のみとして、イオン銃２０か
らの〃スリークによる真空低下は試料交換室１５のみと
し、試料室１０間とは差動排気できる構造とした。これ
によシ試料室ｌＯの超高真空は、ＳＩＭＳ分析時におい
ても保つことができる。
、イオン銃２０を移動機構２１で移動し、イオンビーム
８′が実線８の方向に照射されるようにする。この時、
可変パルプ１２はイオンビーム８が通過できるのに充分
な程度のわずかな開口１４のみとして、イオン銃２０か
らの〃スリークによる真空低下は試料交換室１５のみと
し、試料室１０間とは差動排気できる構造とした。これ
によシ試料室ｌＯの超高真空は、ＳＩＭＳ分析時におい
ても保つことができる。
また試料室１０とレンズ系３間には真空パルプ２４を設
けた。このパルプ２４は可変バルブ１２を開いている状
態、すなわち試料交換時や８ＩＭ８分析時においては必
らず閉じる連動回路２５を設けたことにより、レンズ系
および電子銃側の真空度低下を保護でさる構造としだ。
けた。このパルプ２４は可変バルブ１２を開いている状
態、すなわち試料交換時や８ＩＭ８分析時においては必
らず閉じる連動回路２５を設けたことにより、レンズ系
および電子銃側の真空度低下を保護でさる構造としだ。
以上説明した本発明の構造によれば、一つのイオン銃に
おいて、分析前の試料のクリーニングと分析が可能とな
り、かつ分析やクリーニング時における試料室のＪ〔空
低下やレンズ系、電子銃側の真空低下を保詭することが
でき、常に正確な試料の観察および分析が口■能となる
。また試料交換室にイオン銃を取付ける構造にＪ、シ、
イオン銃のノンデナンスが容易である利点もある。
おいて、分析前の試料のクリーニングと分析が可能とな
り、かつ分析やクリーニング時における試料室のＪ〔空
低下やレンズ系、電子銃側の真空低下を保詭することが
でき、常に正確な試料の観察および分析が口■能となる
。また試料交換室にイオン銃を取付ける構造にＪ、シ、
イオン銃のノンデナンスが容易である利点もある。
第１図はＳＩＭＳ分析装置を取付けた従来の走査形電子
顕微鏡を示す図、第２図は本発明による走査形電子顕微
銚の一実施例を示す図である。 ■・・・電子銃、２・・・電子線、３・・・レンズ系、
４・・・偏向コイル、５・・・試料、６・・・二次ｔｌ
ｊ子、７・・・二次電子検出器、８・・・イオンビーム
、９・・・分析器、１０・・・試料室、１１・・・排管
、１２・・・可変バルブ、１３・・・開口（試料交換用
）、１４・・・開口（ＳＩＭＳ分析用）、１５・・・試
料交換室、１Ｇ・・・排管、１７・・・交換棒、１８・
・・つ捷み、１９・・・支え具、２０・・・イオン銃、
２１・・・移動機構、２３・・・イオン化ガス、昭１閃 めＺ閃
顕微鏡を示す図、第２図は本発明による走査形電子顕微
銚の一実施例を示す図である。 ■・・・電子銃、２・・・電子線、３・・・レンズ系、
４・・・偏向コイル、５・・・試料、６・・・二次ｔｌ
ｊ子、７・・・二次電子検出器、８・・・イオンビーム
、９・・・分析器、１０・・・試料室、１１・・・排管
、１２・・・可変バルブ、１３・・・開口（試料交換用
）、１４・・・開口（ＳＩＭＳ分析用）、１５・・・試
料交換室、１Ｇ・・・排管、１７・・・交換棒、１８・
・・つ捷み、１９・・・支え具、２０・・・イオン銃、
２１・・・移動機構、２３・・・イオン化ガス、昭１閃 めＺ閃
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 電子銃、レンズ系、試料室及び試料交換室を有す
る走査電子顕微鏡において、試料室に二次電子検出器と
二次イオン検出器を備え、試料交換室にイオン銃を備え
、さらに該イオン銃からのイオンの出射方向を試料室内
に設置した試料の方向と、試料交換室に設置した試別の
方向とに可変する機構とを備え、かつ試料ヱと試料交換
室間の開口の大きさを変える可変バルブとを備えたこと
ｉ特徴とする走査電子顕微鏡。 ２、 レンズ系と試料室間に、前記試料室と試料交換室
間の可変バルブが閉のときのみ開動作する真空バルブを
有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の走
査形電子顕微鏡。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18593982A JPS5975552A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 走査形電子顕微鏡 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18593982A JPS5975552A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 走査形電子顕微鏡 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5975552A true JPS5975552A (ja) | 1984-04-28 |
Family
ID=16179524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18593982A Pending JPS5975552A (ja) | 1982-10-25 | 1982-10-25 | 走査形電子顕微鏡 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5975552A (ja) |
-
1982
- 1982-10-25 JP JP18593982A patent/JPS5975552A/ja active Pending
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