JPWO2015053262A1 - 荷電粒子線装置、荷電粒子線装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施形態1に係る荷電粒子線装置の全体構成を示す側面図である。ここでは荷電粒子の例として電界放出型電子銃(Field−emission Electron Gun:FEG)を搭載した走査電子顕微鏡について説明するが、荷電粒子線装置および電子銃の形式ともに他の形式であってもよい。例えば荷電粒子線装置は走査型透過電子顕微鏡(Scanning Transmission Electron Microscope:STEM)でもよい。また電子銃は、例えば電界放出型電子銃のほか、ショットキー放出形電子銃(Schottky−type electron gun)、熱陰極電界放出型電子銃(thermal(thermally assisted)field−emission electron gun)、熱電子放出型電子銃(thermionic−emission electron gun)などを用いてもよい。
以上のように、本実施形態1に係る荷電粒子線装置は、試料室が高真空状態であり、かつ試料9と反射電子検出器18との間の距離が長い場合は、全ての反射電子検出素子を選択する。これにより、反射電子20をできる限り多く用いて観察画像を生成することができる。
実施形態1では、円環形状の反射電子検出素子を例示した。本発明の実施形態2では、反射電子検出素子の形状および分割が実施形態1とは異なる構成例について説明する。その他の構成は実施形態1と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
図10は、本発明の実施形態3に係る荷電粒子線装置が備える反射電子検出器18を真下から見上げた平面図である。本実施形態3において、反射電子検出器18の反射電子検出素子は、実施形態1〜2とは異なり、三角形状の素子を同心円環に沿って配置することによって構成されている。反射電子検出器18は、電子線3が通過する穴810を有し、外周に向かって発散する(中心に向かって先細る)三角形状の外周発散反射電子検出素子801、803、805、807と、外周に向かって収束する(外周に向かって先細る)三角形状の外周集束反射電子検出素子802、804、806、808とを有する。
Claims (18)
- 試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置であって、
荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料の位置を移動させる試料移動装置、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する反射電子を検出する検出素子を複数有する反射電子検出器、
前記反射電子検出器が有する前記検出素子のうちいずれを使用するかを選択する信号制御回路、
前記試料を配置する試料室内の気圧を計測する圧力計、
前記試料室内を真空排気する排気系、
を備え、
前記検出素子は、同心環に沿って複数配置されており、
前記信号制御回路は、
前記試料室内の気圧が所定気圧閾値未満であり、かつ前記荷電粒子線の照射軸に沿った前記試料と前記反射電子検出器との間の距離が所定距離閾値以上である場合は、全ての前記検出素子を選択し、
前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が前記所定距離閾値未満である場合は、最も内周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択するか、または最も外周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 前記荷電粒子線装置はさらに、
前記反射電子の検出信号を用いて前記試料の観察画像を生成する演算装置、
前記試料の原子組成を強調した組成像を生成するか、それとも前記試料の凹凸形状を強調した凹凸像を生成するかを指示するためのユーザインターフェース、
を備え、
前記信号制御回路は、
前記組成像を生成すべき旨の指示が前記ユーザインターフェースを介して入力され、前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が前記所定距離閾値未満である場合は、最も外周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択し、
前記凹凸像を生成すべき旨の指示が前記ユーザインターフェースを介して入力され、前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が前記所定距離閾値未満である場合は、最も内周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択する
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 - 前記信号制御回路は、前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値以上である場合は、前記距離によらず全ての前記検出素子を選択する
ことを特徴とする請求項2記載の荷電粒子線装置。 - 前記ユーザインターフェースは、いずれの前記検出素子を選択するかを指示する入力部を備えており、
前記信号制御回路は、前記ユーザインターフェースを介して前記検出素子が選択された場合は、その指示にしたがって前記検出素子を選択する
ことを特徴とする請求項2記載の荷電粒子線装置。 - 前記検出素子は、扇形の前記検出素子を前記同心環に沿って複数連結することにより構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 - 前記検出素子は、前記同心環の中心に向かって細くなる先細り形状を有する前記検出素子を前記同心環に沿って配置することにより構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 - 前記検出素子は、前記同心環の中心から外周に向かって細くなる先細り形状を有する前記検出素子を前記同心環に沿って配置することにより構成されている
ことを特徴とする請求項1記載の荷電粒子線装置。 - 試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置であって、
荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料の位置を移動させる試料移動装置、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する反射電子を検出する検出素子を複数有する反射電子検出器、
前記反射電子検出器が有する前記検出素子のうちいずれを使用するかを選択する信号制御回路、
前記試料を配置する試料室内の気圧を計測する圧力計、
前記試料室内を真空排気する排気系、
を備え、
前記検出素子は、同心環に沿って複数配置されており、
前記信号制御回路は、前記試料室内の気圧が所定気圧閾値以上である場合は、前記荷電粒子線の照射軸に沿った前記試料と前記反射電子検出器との間の距離によらず、全ての前記検出素子を選択する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 前記信号制御回路は、
前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が所定距離閾値以上である場合は、全ての前記検出素子を選択し、
前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が前記所定距離閾値未満である場合は、最も内周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択するか、または最も外周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択する
ことを特徴とする請求項8記載の荷電粒子線装置。 - 前記荷電粒子線装置はさらに、
前記反射電子の検出信号を用いて前記試料の観察画像を生成する演算装置、
前記試料の原子組成を強調した組成像を生成するか、それとも前記試料の凹凸形状を強調した凹凸像を生成するかを指示するためのユーザインターフェース、
を備え、
前記信号制御回路は、
前記組成像を生成すべき旨の指示が前記ユーザインターフェースを介して入力され、前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が前記所定距離閾値未満である場合は、最も外周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択し、
前記凹凸像を生成すべき旨の指示が前記ユーザインターフェースを介して入力され、前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が前記所定距離閾値未満である場合は、最も内周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択する
ことを特徴とする請求項9記載の荷電粒子線装置。 - 前記ユーザインターフェースは、いずれの前記検出素子を選択するかを指示する入力部を備えており、
前記信号制御回路は、前記ユーザインターフェースを介して前記検出素子が選択された場合は、その指示にしたがって前記検出素子を選択する
ことを特徴とする請求項10記載の荷電粒子線装置。 - 前記検出素子は、扇形の前記検出素子を前記同心環に沿って複数連結することにより構成されている
ことを特徴とする請求項8記載の荷電粒子線装置。 - 前記検出素子は、前記同心環の中心に向かって細くなる先細り形状を有する前記検出素子を前記同心環に沿って配置することにより構成されている
ことを特徴とする請求項8記載の荷電粒子線装置。 - 前記検出素子は、前記同心環の中心から外周に向かって細くなる先細り形状を有する前記検出素子を前記同心環に沿って配置することにより構成されている
ことを特徴とする請求項8記載の荷電粒子線装置。 - 試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置を制御する方法であって、
前記荷電粒子線装置は、
荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料の位置を移動させる試料移動装置、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する反射電子を検出する検出素子を複数有する反射電子検出器、
前記試料を配置する試料室内の気圧を計測する圧力計、
前記試料室内を真空排気する排気系、
を備え、
前記検出素子は、同心環に沿って複数配置されており、
前記方法は、
前記反射電子検出器が有する前記検出素子のうちいずれを使用するかを選択する信号制御ステップを有し、
前記信号制御ステップにおいては、
前記試料室内の気圧が所定気圧閾値未満であり、かつ前記荷電粒子線の照射軸に沿った前記試料と前記反射電子検出器との間の距離が所定距離閾値以上である場合は、全ての前記検出素子を選択し、
前記試料室内の気圧が前記所定気圧閾値未満であり、かつ前記距離が前記所定距離閾値未満である場合は、最も内周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択するか、または最も外周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子を除いた前記検出素子のうち少なくともいずれかを選択する
ことを特徴とする荷電粒子線装置の制御方法。 - 試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置を制御する方法であって、
前記荷電粒子線装置は、
荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料の位置を移動させる試料移動装置、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する反射電子を検出する検出素子を複数有する反射電子検出器、
前記試料を配置する試料室内の気圧を計測する圧力計、
前記試料室内を真空排気する排気系、
を備え、
前記検出素子は、同心環に沿って複数配置されており、
前記方法は、
前記反射電子検出器が有する前記検出素子のうちいずれを使用するかを選択する信号制御ステップを有し、
前記信号制御ステップにおいては、前記試料室内の気圧が所定気圧閾値以上である場合は、前記荷電粒子線の照射軸に沿った前記試料と前記反射電子検出器との間の距離によらず、全ての前記検出素子を選択する
ことを特徴とする荷電粒子線装置の制御方法。 - 試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置であって、
荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料の位置を移動させる試料移動装置、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する反射電子を検出する検出素子を複数有する反射電子検出器、
前記反射電子検出器が有する前記検出素子のうちいずれを使用するかを指示するためのユーザインターフェース、
前記反射電子の検出信号を用いて前記試料の観察画像を生成する演算装置、
を備え、
前記反射電子検出素子は、同心円状の検出素子と、この外側に配置された複数の扇型の検出素子とを有し、
前記ユーザインターフェースは、前記同心円状の検出素子に対応した指示領域と、この外側に配置された前記複数の扇型の検出素子に対応した複数の指示領域と、を有する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。 - 試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置であって、
荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料の位置を移動させる試料移動装置、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から発生する反射電子を検出する検出素子を複数有する反射電子検出器、
前記反射電子検出器が有する前記検出素子のうちいずれを使用するかを指示するためのユーザインターフェース、
前記反射電子の検出信号を用いて前記試料の観察画像を生成する演算装置、
を備え、
前記検出素子は、同心環に沿って複数配置されており、
前記ユーザインターフェースは、内周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子に対応した同心円状の指示領域と、その外周側の前記同心環に沿って配置されている前記検出素子に対応した複数の指示領域と、を有する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
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