帶電粒子束裝置以及帶電粒子束裝置用樣本保持裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種使用帶電粒子束進(jìn)行樣本的觀察的帶電粒子束裝置以及帶電粒子束裝置用樣本保持裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在帶電粒子束裝置中，除了在常溫下觀察樣本以外，還有加熱為高溫、冷卻、施加電壓、或加壓、施加拉伸應(yīng)力等而“現(xiàn)場”觀察樣本的變化的方法。此外，為了更加接近實(shí)際的條件還有在反應(yīng)氣體氣氛中的在“現(xiàn)場”觀察其變化情況的方法。
[0003]對(duì)于在氣體氣氛中的觀察，如專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2所記載的那樣，有用2個(gè)柵格架夾住樣本，在樣本保持器設(shè)置向其間導(dǎo)入、排放氣體的機(jī)構(gòu)的方法。
[0004]另外，如專利文獻(xiàn)3所記載的那樣，有圍繞樣本設(shè)置筒狀的外罩并在該外罩設(shè)置2個(gè)電子束通過的孔而強(qiáng)化差動(dòng)排氣的方法。
[0005]另外，對(duì)于在氣體氣氛和液體氣氛中的觀察，如專利文獻(xiàn)4所記載的那樣，有以下的方法，即一部分以一定的相互距離配置透明的被覆蓋層，向該被覆蓋層之間供給流體，進(jìn)而具有加熱被覆蓋層和被覆蓋層之間的流體和樣本的機(jī)構(gòu)，該加熱元件被容納在被覆蓋層中或其上，將樣本設(shè)置在加熱元件上。
[0006]另外，如專利文獻(xiàn)5所記載的那樣，有設(shè)置用于噴射氣體使得與加熱樣本的加熱器對(duì)抗的毛細(xì)管而觀察高溫下的氣體反應(yīng)的方法。
[0007]另外，在其他現(xiàn)有技術(shù)中，如專利文獻(xiàn)6那樣，有在樣本保持部周邊設(shè)置用于容納冷卻樣本的制冷劑的制冷劑罐而冷卻樣本進(jìn)行觀察的方法。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2009-117196號(hào)公報(bào)
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開平9-129168號(hào)公報(bào)
[0011]專利文獻(xiàn)3:美國專利第5326971號(hào)公報(bào)
[0012]專利文獻(xiàn)4:日本特表2008-512841號(hào)公報(bào)、國際申請(qǐng)PCT/NL2005/000662
[0013]專利文獻(xiàn)5:日本特開2003-187735號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)6:日本特開2000-208083號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]發(fā)明要解決的問題
[0016]在上述專利文獻(xiàn)I?6記載的任意一個(gè)現(xiàn)有技術(shù)中，都將加熱等功能裝載在保持樣本的樣本保持器中，而沒有考慮將功能裝載到樣本保持部以外這一點(diǎn)。因此，在希望組合多個(gè)功能而進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的情況下，也存在可裝載的功能的個(gè)數(shù)有限制的問題。另外，使樣本保持部具有多種功能，由此存在以下的問題，即樣本保持部大型化，容易受到振動(dòng)等的影響，難以進(jìn)行高分辨率觀察。
[0017]另外，上述現(xiàn)有技術(shù)都涉及高溫加熱、冷卻、施加電壓、或加壓、施加拉伸應(yīng)力等的真空下、氣體氣氛下的觀察、或液體中的觀察，沒有考慮到樣本和樣本保持裝置的清洗。
[0018]因此，例如要求一種帶電粒子束裝置以及帶電粒子束裝置用樣本保持裝置，其在通常的真空下的靜態(tài)觀察時(shí)也能夠使用，進(jìn)而不對(duì)帶電粒子束裝置主體造成損傷，能夠通過安裝在樣本保持裝置的各種功能和另外安裝在帶電粒子束裝置樣本室中的可裝卸的各種功能的組合，在氣體和液體的特殊氣氛下，一邊對(duì)樣本實(shí)施高溫加熱、冷卻、施加電壓、或加壓、施加拉伸應(yīng)力等，一邊現(xiàn)場進(jìn)行觀察，進(jìn)而通過樣本和樣本保持器的清洗等不同的功能的組合，在不同的環(huán)境下也能夠不更換樣本地實(shí)現(xiàn)多種功能。
[0019]考慮到以上情況，本發(fā)明的目的在于:提供一種帶電粒子束裝置以及帶電粒子束裝置用樣本保持裝置，其不從帶電粒子束裝置取出樣本，就能夠形成各種環(huán)境以及進(jìn)行現(xiàn)場觀察和分析。
[0020]用于解決問題的手段
[0021]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用專利請(qǐng)求的范圍所記載的結(jié)構(gòu)。例如為如下的結(jié)構(gòu)。
[0022]為了解決上述問題之一，從與插入到帶電粒子束裝置樣本室的樣本保持裝置相對(duì)的一側(cè)插入具備不同功能的可裝卸的逆?zhèn)热肟诓俊?br>[0023]另外，為了解決上述問題之一，作為設(shè)置在可裝卸的逆?zhèn)热肟诓康氖箻颖镜臓顟B(tài)改變的功能，是具有用于向樣本施加電壓的2對(duì)或2對(duì)以上的電極端子，并在與樣本保持單元組合時(shí)，用金屬布線等連接到樣本保持部的固定微小樣本的部分或配置在其近旁的微小樣本，且上述電極的端子與電子顯微鏡外部的電壓施加電源連接。
[0024]另外，為了解決上述問題之一，在上述可裝卸的逆?zhèn)热肟诓吭O(shè)置氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)。
[0025]另外，為了解決上述問題之一，可裝卸的逆?zhèn)容斎肟诓吭O(shè)置有圍住樣本保持部分的周圍，能夠遮斷樣本室和樣本之間的氣氛，并且能夠針對(duì)樣本保持裝置和帶電粒子束裝置樣本室進(jìn)行裝卸，且能夠進(jìn)行真空排氣的樣本氣氛遮斷功能。
[0026]另外，為了解決上述問題之一，在可裝卸的逆?zhèn)热肟诓吭O(shè)置圍住樣本保持部分的周圍，能夠遮斷樣本室和樣本之間的氣氛的樣本氣氛遮斷功能，在樣本氣氛遮斷部具有輕元素薄膜的隔膜，在被組合到樣本保持單元時(shí)將隔膜配置在帶電粒子束軸上。
[0027]另外，為了解決上述問題之一，在上述可裝卸的逆?zhèn)热肟诓吭O(shè)置小型真空計(jì)。
[0028]另外，為了解決上述問題之一，在上述可裝卸的逆?zhèn)热肟诓吭O(shè)置溫濕度傳感器。
[0029]另外，為了解決上述問題之一，在可裝卸的逆?zhèn)热肟诓吭O(shè)置圍住樣本保持部分的周圍，能夠遮斷樣本室和樣本之間的氣氛的樣本氣氛遮斷功能，在樣本氣氛遮斷部內(nèi)側(cè)設(shè)置相對(duì)的電極板，經(jīng)由高頻產(chǎn)生裝置將控制部與電極的一方連接，設(shè)置另一方的電極，將樣本保持裝置的樣本部分配置在電極之間。
[0030]另外，為了解決上述問題之一，在可裝卸的逆?zhèn)热肟诓恐芯邆溆糜谑┘討?yīng)力的應(yīng)力施加功能。
[0031]另外，為了解決上述問題之一，在可裝卸的逆?zhèn)热肟诓烤邆湟耘c安裝在樣本保持裝置的樣本臺(tái)上的微小齒輪咬合的方式配置的齒輪。
[0032]另外，為了解決上述問題之一，在可裝卸的逆?zhèn)热肟诓恐?，能夠在帶電粒子束裝置樣本室內(nèi)將可裝卸的逆?zhèn)热肟诓糠指顬?部分，將可裝卸的逆?zhèn)热肟诓壳岸瞬恳钥裳b卸的方式安裝在樣本保持裝置側(cè)。
[0033]另外，為了解決上述問題之一，在可裝卸的逆?zhèn)热肟诓烤邆溆糜诶鋮s樣本保持裝置前端部的功能。
[0034]發(fā)明效果
[0035]根據(jù)本發(fā)明，通過具有不同功能的逆?zhèn)热肟诓亢途哂胁煌δ艿臉颖颈３謫卧慕M合，能夠不從帶電粒子束裝置取出樣本地觀察/分析不同過程中的樣本的變化。另外，在將逆?zhèn)热肟诓壳岸瞬堪惭b到樣本保持單元后，能夠維持氣氛不變地進(jìn)行輸送。
【附圖說明】
[0036]圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子顯微鏡I的基本結(jié)構(gòu)圖。
[0037]圖2是一個(gè)實(shí)施例的電子顯微鏡用樣本保持裝置6的前端部分和逆?zhèn)热肟诓?7的前端部分的基本結(jié)構(gòu)圖。
[0038]圖3是一個(gè)實(shí)施例的氣體導(dǎo)入機(jī)構(gòu)和帶電壓施加機(jī)構(gòu)的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置6。
[0039]圖4是一個(gè)實(shí)施例的帶樣本氣氛遮斷機(jī)構(gòu)的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置6。
[0040]圖5是一個(gè)實(shí)施例的設(shè)置了能夠透過電子束20的由輕元素構(gòu)成的隔膜32的帶樣本氣氛遮斷機(jī)構(gòu)的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置6。
[0041]圖6是一個(gè)實(shí)施例的帶等離子體產(chǎn)生部的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置6。
[0042]圖7是一個(gè)實(shí)施例的帶施加應(yīng)力的機(jī)構(gòu)的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置6。
[0043]圖8是一個(gè)實(shí)施例的帶樣本旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置6。
[0044]圖9是一個(gè)實(shí)施例的帶能夠卸下的氣氛遮斷部27的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置
6ο
[0045]圖10是一個(gè)實(shí)施例的帶樣本冷卻機(jī)構(gòu)的逆?zhèn)热肟诓?7和樣本保持裝置6。
【具體實(shí)施方式】
[0046]在圖1中表不本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電子顯微鏡I的基本結(jié)構(gòu)圖。電子顯微鏡I的鏡體由電子槍2、會(huì)聚透鏡3、物鏡4、投射透鏡5構(gòu)成。在物鏡4之間插入電子顯微鏡用樣本保持裝置6。在投射透鏡5的下方安裝有熒光板7，在熒光板7的下方安裝有TV攝像機(jī)8 攝像機(jī)8經(jīng)由圖像顯示