[发明专利]带电粒子线装置用部件、带电粒子线装置以及隔膜部件

说明书

技术领域

本发明涉及带电粒子线装置，特别地涉及能够在非真空状态下对试样进行观察的带电粒子线装置。

背景技术

为了对物体的微小区域的部分以放大的方式进行观察，而使用扫描式电子显微镜(Scanning Electron Microscope：SEM)、透射式电子显微镜(Transmission Electron Microscope：TEM)等带电粒子线装置。在这些带电粒子线装置中，在设置为气密的真空室内配置试样(被观察试样)，在将真空室的内部的压力减压为真空的状态下，换句话说在真空状态下，通过配置于真空室内的电子光学系统边照射电子束边对试样进行观察。

另一方面，存在欲对生物化学领域的含有水分的试样或者液体试样等、在真空状态下受损的试样或者变质的试样边照射电子束边进行观察的要求。因此，近年来，开发有能够在大气压下等非真空状态下边照射电子束边对试样进行观察的SEM。

在上述的SEM中，通过能够供电子束透射的隔膜或者微小的贯通孔对供电子光学系统配置的真空室与供试样配置的空间进行隔离，从而将供试样配置的空间维持为大气压下等非真空状态，并且将真空室的内部形成真空状态。

例如，在日本特开2009-158222号公报(专利文献1)记载有如下技术，即对于SEM而言，在真空室的带电粒子光学镜筒的上方的部分设置形成有试样保持膜(隔膜)的试样保持体，从而将真空腔室内部形成真空状态。在专利文献1所记载的SEM中，经由试样保持膜对在大气压下保持于试样保持膜的试样照射电子束，对从试样产生的反射电子以及二次电子进行检测，从而对其进行观察。

另一方面，在日本特表2010-509709号公报(专利文献2)记载有如下技术，即对于在非真空环境下对物体进行观察的SEM而言，在真空环境与在真空环境的下方供物体配置的非真空环境之间设置有供电子束通过的孔径(Aperture)(隔膜元件)。在专利文献2所记载的SEM中，在扫描透射式电子显微镜(Scanning Transmission Electron Microscope：STEM)模式下，控制为使用配置于孔径的周围的高度决定动作距离的隔离物，来获得最大分辨率。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-158222号公报

专利文献2：日本特表2010-509709号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据本发明人的研究，明确接下来的事情。

在具有与上述专利文献1所记载的SEM相同的构造的SEM中，需要将试样重新载置于隔膜几次直至欲观察的部分载置于隔膜。另外，在隔膜破损的情况下，存在试样进入配置于下方的带电粒子光学镜筒的情况。

另一方面，在具有与上述专利文献2所记载的SEM相同的构造的SEM中，由于不是将试样保持为载置于隔膜的构造，因此不需要使试样重新载置于隔膜。但是，为了以高倍率对焦，需要使保持于试样工作台的试样与隔膜元件接近，从而隔膜与试样容易接触，隔膜容易破损。或者，在将隔膜元件安装于带电粒子线装置时，或者在更换隔膜元件时，隔膜与其他的部件容易接触，隔膜容易破损。

另外，存在焦距因存在于隔膜元件与试样之间的气体的组成或者压力的变化而变动的情况。因此，每次对观察图像进行拍摄，均需要对隔膜元件与试样的距离进行调整，从而隔膜与试样进一步容易接触，隔膜进一步容易破损。

然而，在上述专利文献2所记载的SEM中，配置于孔径的周围的隔离物将隔膜与试样的距离保持为恒定，从而无法防止隔膜与试样接触。

如上，在隔膜与试样容易接触的情况下，隔膜容易破损，从而无法以高分辨率稳定地对观察图像进行拍摄，因此带电粒子线装置的性能降低。

因此，本发明提供一种在能够在非真空状态下对试样进行观察的带电粒子线装置中，防止隔膜与试样或者其他的部件接触，从而能够以高分辨率稳定地对观察图像进行拍摄的带电粒子线装置。

解决课题的方案

基于代表性的实施方式的带电粒子线装置用部件使用于带电粒子线装置，并具有安装于第一框体的第二框体以及设置于第二框体的隔膜元件。在隔膜元件形成有隔膜，在将第二框体安装于第一框体时，在被第一框体与第二框体划分的真空室的内部的压力相比外部的压力被减压了的状态下，该隔膜对真空室的内部与外部气密地进行隔离，并且使带电粒子线透射。在隔膜元件以位于比隔膜更靠试样工作台侧的方式形成有防止试样与隔膜接触的缓冲膜。