(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
低真空容器と、
該低真空容器内に配置された高真空容器と、
荷電粒子を導入するために該高真空容器に接続された荷電粒子光学系と、
高真空容器内において試料を載置する試料ステージと、
前記低真空容器内に設けられた試料ステージ駆動手段と、
該試料ステージ駆動手段と前記高真空容器内の試料ステージとを連結する連結部材と、
前記ステージ駆動手段による駆動に伴なう連結手段の移動に拘わらず前記高真空室と低真空室との圧力差を維持するための圧力維持手段と
を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電子顕微鏡やオージェ電子分光装置などの荷電粒子線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査電子顕微鏡やオージェ電子分光装置においては、試料はＸＹステージ上に置かれ、また、ＸＹステージは試料を傾斜させるための傾斜ステージ上に置かれている。そして、試料は目的に応じてＸＹ方向に移動されたり傾斜される。
【０００３】
これらのステージには位置精度や再現性等が要求されており、現在のステージは、これらの要求に応えるために精度良く加工されて精度良く組み立てられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現在のステージは、上述した要求に応えるもののその構造はなかり複雑となっている。そのため、ガスやごみが出やすく、試料を汚染する原因となっている。
【０００５】
ガスの発生を少なくする方法として、試料室内を高温に焼き出すベークがもっとも一般的であるが、このベークにより、ステージの構成部品に内在する歪みが出現し、ステージの精度の劣化を招いている。
【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、ステージの精度を劣化させることなく、試料室内をベークすることができると共に試料のゴミによる汚染を防ぐことのできる荷電粒子線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荷電粒子線装置は、低真空容器と、該低真空容器内に配置された高真空容器と、荷電粒子を導入するために該高真空容器に接続された荷電粒子光学系と、高真空容器内において試料を載置する試料ステージと、前記低真空容器内に設けられた試料ステージ駆動手段と、該試料ステージ駆動手段と前記高真空容器内の試料ステージとを連結する連結部材と、前記ステージ駆動手段による駆動に伴なう連結手段の移動に拘わらず前記高真空室と低真空室との圧力差を維持するための圧力維持手段と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１は本発明の一例として示した、走査電子顕微鏡の概略図である。
【００１０】
図１において、１は低真空容器であり、低真空容器１には排気装置２が取り付けられている。
【００１１】
低真空容器１の内部には試料容器３が配置されている。試料容器３は、円筒状の試料収容部３ａと、その一端に設けられたつば部３ｂと、試料収容部３ａの他端に設けられた筒状の試料導入管３ｃで構成されており、試料導入管３ｃは低真空容器１の側壁を貫通してその側壁に固定されている。
【００１２】
前記試料収容部３ａの外周にはヒータ線４が巻かれており、ヒータ線４の加熱は加熱手段５により制御される。また、試料収容部３ａには電子光学系６が取り付けられており、電子光学系６は、電子銃や集束レンズや電子線偏向器などを備えている。なお、電子光学系６は前記低真空容器１を貫通している。
【００１３】
７は試料交換機構であり、試料交換機構７は真空バルブ８を介して、前記低真空容器１の側壁を貫通する試料導入管３ｃに取り付けられている。また、その試料導入管３ｃに排気装置９が取り付けられている。
【００１４】
１０は、前記低真空容器１の側壁に取り付けられた傾斜ステージであり、傾斜ステージ１０は、Ｘ軸に平行な軸Ｓを中心にして回転可能である。傾斜ステージ１０は、低真空容器１内に設けられた駆動手段により駆動される。
【００１５】
傾斜ステージ１０の上にはＹステージ１１が構成され、そのＹステージ１１の上には連結部材であるＸステージ１２が構成されている。Ｙステージ１１はＹステージ駆動手段１３によりＹ軸方向に移動され、Ｘステージ１２はＸステージ駆動手段１４によりＸ軸方向に移動される。
【００１６】
前記Ｙステージ１１には回転移動板１５が固定されており、この回転移動板１５は、前記Ｘステージ１２を貫通させるための筒状のステージ貫通部１５ａと、前記試料容器のつば部３ｂに対向するつば部１５ｂで構成されている。前記試料容器３とこの回転移動板１５で高真空容器が構成されており、この高真空容器をＸステージ１２は貫通している。試料容器３のつば部３ｂと回転移動板１５のつば部１５ｂ間には僅かのギャップが設けられて、この部分においてオリフィスが形成されているが、回転移動板１５は、Ｙステージ１１の移動によりＸステージ１２と共にＹ軸方向に移動するが、Ｘステージ１１がＸ軸方向に移動してもＹステージ１１に固定されていてＸ軸方向には移動しないので、そのギャップは常に一定に保たれる。
【００１７】
１６はシールド板であり、このシールド板は、電子線がステージ駆動手段等の発生する磁場の影響を受けないように設けられている。また、１７は、前記Ｘステージ１２に取り付けられた、試料を載置する試料ステージであり、この試料ステージは連結部材であるＸステージ１２によってステージ駆動手段と連結されている。なお、図２は、前記回転移動板１５付近の斜視図である。
【００１８】
以上、図１の装置の構成について説明したが、図１の装置においては、試料が配置される試料容器３の内部にはＸステージ１２の一部のみが配置され、ガスやごみの発生源であるＸステージ駆動手段１４、Ｙステージ１１、Ｙステージ駆動手段１３、傾斜ステージ１０および傾斜ステージ駆動手段はその外に配置されるので、従来に比べて試料の汚染は著しく減少する。
【００１９】
また、前記ヒータ線４を加熱して高真空容器をベークしても、その外に配置されたステージ駆動手段やステージは加熱されないので、従来発生していたベークによるステージの精度の劣化を防止することができる。
【００２０】
また、図１の構成においては、高真空容器の中に傾斜ステージなどを配置しなくてすむので、高真空容器の容積を小さくできる。また、高真空容器は排気された低真空容器１の中にあるので大気圧に耐える必要もなく、試料容器３をＳＵＳやアルミ等の放出ガスの少ない材料で薄く作ることができる。このため、このように高真空容器を作れば、ベーク時の必要電力は、大気圧に耐える厚いチャンバをベークするのに比べ非常に少なくてすみ、また高真空容器の温度を上げることができる。
【００２１】
以上、図１の装置について説明したが、本発明はこの装置に限定されるものではなく、他に種々の変形が考えられる。たとえば、図３に示すように、前記つば部３ｂとつば部１５ｂのギャップにシールド板１８を入れてギャップを２つに分け、さらに排気装置１９を設ければ、図１における高真空容器と低真空容器１の間の低真空室を低真空室と中真空室にさらに分けることができ、磁気シールド効果を持つと共に、高真空容器内に入り込むガスをより制限できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例として示した、走査電子顕微鏡の概略図である。
【図２】図１の回転移動板１５付近の斜視図である。
【図３】本発明の一例として示した、走査電子顕微鏡の概略図である。
【符号の説明】
１…低真空容器、２…排気装置、３…試料容器、３ａ…試料収容部、３ｂ…つば部、３ｃ…試料導入管、４…ヒータ線、５…加熱手段、６…電子光学系、７…試料交換機構、８…真空バルブ、９…排気装置、１０…傾斜ステージ、１１…Ｙステージ、１２…Ｘステージ、１３…Ｙステージ駆動手段、１４…Ｘステージ駆動手段、１５…回転移動板、１５ａ…ステージ貫通部、１５ｂ…つば部、１６…シールド板、１７…試料ステージ、１８…シールド板、１９…排気装置
【図１】
0003604924.tif 000002
【図２】
0003604924.tif 000003
【図３】
0003604924.tif 000004