(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、最小限のポンプで、電子銃室の高真空排気と低真空排気を可能とする真空排気システムを備えた電子顕微鏡の提供にある。【解決手段】  上記目的を達成するために、本発明によれば、電子顕微鏡の電子銃室を高真空排気する第１のポンプと、当該第１のポンプの背圧排気と試料室の低真空排気を併せて行う第２のポンプを設けた。このような構成によれば、高真空排気を行うポンプと、高真空排気を行うポンプの背圧排気を行うポンプによって、従来３台で行っていた真空排気を実行することが可能となるため、省電力，省スペース化を実現することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子銃と、当該電子銃から放出された電子線が照射される試料が配置される試料室と、前記電子銃を含む電子銃室、及び前記試料室を真空排気する真空排気システムを備えた電子顕微鏡において、
前記真空排気システムは、前記電子銃を含む電子銃室を排気する第１のポンプと、当該第１のポンプの背圧排気を行うと共に、前記試料室の排気を行う第２のポンプを備えたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】
請求項１において、
前記真空排気システムは、高真空モードと低真空モードを切り替える制御装置を備え、当該制御装置は、高真空モード時に、前記第１のポンプによって、前記電子銃室と前記試料室を排気すると共に、前記第２のポンプによって、前記第１のポンプの背圧排気を行い、低真空モード時に、前記第１のポンプによって、前記電子銃室の真空排気を行うと共に、前記第２のポンプによって、前記第１の背圧と前記試料室の排気を行うように前記真空排気システムを制御することを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項３】
請求項１において、前記第１のポンプは、ターボ分子ポンプであり、前記第２のポンプは、油回転ポンプであることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項４】
請求項１において、
前記真空排気システムは、高真空モードと低真空モードを切り替える制御装置を備え、当該制御装置は、前記高真空モードから低真空モードへの切り替えの際に、前記試料室の真空度を低下させ、当該真空度が所定値以下となったときに、前記第２のポンプによる前記試料室の排気を行うように前記真空排気システムを制御することを特徴とする電子顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空排気システムを備えた電子顕微鏡に関し、特に、低真空雰囲気で試料を観察する走査電子顕微鏡の真空排気システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の低真空度観察用走査電子顕微鏡の真空排気システムは、例えば特許文献１に説明されているように、主ポンプとして油拡散ポンプを１台、その背圧排気用ポンプとして油回転ポンプを１台使用している。更に試料室の予備排気および低真空排気用として油回転ポンプを１台使用、合計で補助ポンプを２台用いている。油拡散ポンプは冷却が必要なため、冷水循環装置を使用して冷却水を供給している。このため補助ポンプ２台分と冷水循環装置の電力を消費している、併せて設置スペースが必要となっていた。また主ポンプの油拡散ポンプは使用可能状態になるまで予備加熱が必要となるため、装置の立上げに時間が掛っていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３６２７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の技術によれば、補助ポンプを２台設けていたため、装置の消費電力，設置スペースが大きくなるという問題があった。本発明の目的は、最小限のポンプで、電子銃室の高真空排気と低真空排気を可能とする真空排気システムを備えた電子顕微鏡の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明によれば、電子顕微鏡の電子銃室を高真空排気する第１のポンプと、当該第１のポンプの背圧排気と試料室の低真空排気を併せて行う第２のポンプを設けた。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、高真空排気を行うポンプと、高真空排気を行うポンプの背圧排気を行うポンプによって、従来３台で行っていた真空排気を実行することが可能となるため、省電力，省スペース化を実現することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づき詳述する。
【０００８】
図３は一般的な走査電子顕微鏡を示した概略図である。
【０００９】
本装置は、電子線１を取り出すための電子銃２を有する電子銃室３と収束レンズ４，偏向コイル５，対物レンズ６を有する中間室７と、試料８，検出器９を有する試料室１０および装置内を真空に保つための主排気ポンプ１１，補助排気ポンプ１２ａ，１２ｂ，排気配管１３から構成される。電子銃２から取り出された電子線１は、収束レンズ４と対物レンズ６によって細く収束され、偏向コイル５によって試料８上で走査される。
【００１０】
図１は本発明の実施例である真空排気システムの系統を示した概略図である。主ポンプには空冷式ターボ分子ポンプ１６を使用のため冷却水は使用していない。補助ポンプの油回転ポンプ１７がターボ分子ポンプ１６の背圧排気と試料室１０の予備排気および低真空用排気を１台で兼用できるような排気系統およびシーケンスとした。これにより、バルブの切り替えを行うことで電子銃室３を高真空に維持した状態で試料室１０を低真空にコントロールすることができる。図２に本発明である真空排気システムにおける高真空モードから低真空モードへ切り替えた場合の排気系シーケンス制御の流れを示す。
【００１１】
本例では、高真空モードから低真空モードへの切り替えを行う際のフローについて具体的に説明をする。まず、高真空モードでは、Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３の各バルブが開放され、各真空室が、所定の高真空を維持するように、ターボ分子ポンプ１６、及び油回転ポンプ
１７による真空排気が行われている。この状態から、低真空モードへの切り替えを行う。
【００１２】
なお、本例では、図示はしないが、図１に図示する走査電子顕微鏡には、当該走査電子顕微鏡の各構成要素を制御するための制御装置が設けられている。この制御装置は、上記２つのポンプの回転数、上記各バルブの開閉、及びニードルバルブＮＶを制御するようプログラムされている。また、このプログラムは、真空度計測装置Ｐｉ−１，Ｐｉ−２による真空度の変化検出によって、ポンプの回転制御やニードルバルブＮＶの開閉制御が行われるようにプログラムされるようにしても良い。
【００１３】
次に、バルブＶ２が閉じられ、バルブＶ５が開放される。このステップでは、Ｖ２を閉じることによって、電子銃室３等の高真空排気状態を維持すると共に、試料室１０の高真空排気を停止させ、バルブＶ５の開放によって、試料室１０の真空度を低下させる。
【００１４】
次に、真空度計測装置Ｐｉ−２によって、試料室１０内の真空度を計測し、所定の真空度以下になったら、バルブＶ４を開放し、油回転ポンプ１７による試料室内の真空排気を行う。この時点で、油回転ポンプ１７は、ターボ分子ポンプ１６の背圧排気と、試料室
１０の真空引きを同時に行っていることになる。以上のように、バルブＶ５を開放した後、所定の真空度となったところで、バルブＶ４を開放しているので、油回転ポンプ１７に大きな負担をかけることなく、ターボ分子ポンプ１６の背圧排気から、ターボ分子ポンプ１６の背圧排気と、試料室１０の低真空排気の両排気状態へ移行することができる。
【００１５】
次に、ニードルバルブＮＶの制御を行い、試料室１０が所定の真空度を維持するような制御を開始する。そして、排気配管１３が所定の真空値を維持していることを真空度計測装置Ｐｉ−１で確認した後、低真空モード像の観察を行うことが可能になった旨の表示を図示しない表示装置に表示させる。
【００１６】
以上のような構成によれば、少ないポンプとバルブを用いて、速やかに高真空モードから低真空モードへ移行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００１７】
特定部の真空室内を高真空に維持した状態で、他部真空室内を低真空状態で真空度制御することができる真空排気システムの用途に適用可能。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明である低真空度観察用走査電子顕微鏡の真空排気システムの１事例を示す図。
【図２】本発明である真空排気系システムの低真空モードにおける排気系シーケンス制御の流れを示した図。
【図３】走査電子顕微鏡の概略図。
【符号の説明】
【００１９】
１…電子線、２…電子銃、３…電子銃室、４…収束レンズ、５…偏向コイル、６…対物レンズ、７…中間室、８…試料、９…検出器、１０…試料室、１１…主排気ポンプ、12ａ，１２ｂ…補助排気ポンプ、１３…排気配管、１５…油拡散ポンプ、１６…ターボ分子ポンプ、１７…油回転ポンプ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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