[发明专利]带电粒子束装置、样本图像取得方法以及程序记录介质

说明书

技术领域

本发明涉及一种能够在大气压下、希望的气压下或气体种类下观察样本的带电粒子束装置。

背景技术

为了观察物体的微小区域，可以使用扫描型电子显微镜(SEM)、透射型电子显微镜(TEM)等。一般在这些装置中，对用于配置样本的壳体进行真空排气，使样本气氛成为真空状态而拍摄样本。但是，生物化学样本、液体样本等由于真空而受到损害、或状态发生变化。另一方面，希望通过电子显微镜观察这样的样本的需求很大，因此强烈希望一种能够在大气压下、希望的气压下或气体种类下对观察对象样本进行观察的SEM装置。

因此，近年来公开了一种SEM装置，其在电子光学系统和样本之间设置电子束能够透过的隔膜、微小孔来分隔电子束飞来的真空状态和样本气氛，由此能够在大气压下、希望的气压下或气体种类下配置样本。在本公知文献中，公开了一种装置，其能够使用配备在隔膜正下方的样本台，在隔膜和样本非接触的状态下实施样本位置变更和大气压下的SEM观察。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-221766号公报

发明内容

发明要解决的问题

在将观察对象样本气氛设为大气压下、希望的气压下或气体种类下的情况下，存在以下的问题，即由于导入的隔膜、大气气体、导入气体，电子射束受到散射，显微镜图像变得不清楚。例如，在隔膜和样本为非接触的状态下向放置于大气压下的样本照射带电粒子束的装置中，如果隔膜和样本之间的距离长，则由于大气中的气体分子，形成带电粒子束受到散射的不清楚的显微镜像。因此，使隔膜和样本接近来减少由于大气的气体分子而散射的量是重要的。

但是，如果使样本和隔膜过于接近，则有可能由于样本和隔膜接触而使隔膜破损。

另外，在专利文献1中，提出了一种通过导入轻元素气体来减少因隔膜和样本之间的气体分子造成的散射的方法和装置。通过导入轻元素气体，能够在隔膜和样本所维持的状态下取得高质量的图像。但是，用户需要始终设置储气罐而在进行图像观察时每次释放气体，在观察时变得麻烦。进而，即使导入轻元素气体，电子束被散射的情况也不变。其结果是可以认为在用电子显微镜观察处于非真空气氛的样本的情况下画质异常恶化是常识性的，因此，能够有效地利用这样的装置的情况有限。

如果对以上进行总结，则在现有的方法中存在以下的问题，即由于电子束因气体分子、隔膜而被散射的影响，难以简便地得到高质量的图像。

本发明就是鉴于这样的问题而提出的，其目的在于：在观察对象样本的近旁的气氛为大气下等希望的非真空状态时，简便地取得减小了电子束因气体、隔膜而散射所造成的影响后的图像。

用于解决问题的手段

为了解决上述问题，本发明的特征在于，具备：带电粒子光学镜筒，其内部被真空排气；样本台，其将样本载置在非真空空间中；检测器，其检测向上述样本照射从上述带电粒子光学镜筒出射的一次带电粒子束而得到的二次带电粒子；数据处理部，其从上述检测器的信号中除去到上述一次带电粒子束到达上述样本为止由于散射而对上述一次带电粒子束的斑点形状产生的影响。

发明效果

根据本发明，在观察对象样本的近旁的气氛为大气下等希望的非真空状态时，不使用特殊的气体就能够取得高质量的图像。

通过以下的实施方式的说明能够了解上述以外的问题、结构以及效果。

附图说明

图1是带电粒子束在大气压下的平均自由行程。

图2是通过带电粒子显微镜取得的图像。

图3是原理说明图。

图4是原理说明图。

图5是通过带电粒子显微镜取得的图像和对该图像进行了图像处理后的图像。

图6是实施例1的带电粒子显微镜的结构图。

图7是实施例1的隔膜-样本近旁说明图。

图8是实施例1的隔膜-样本近旁说明图。

图9是实施例1的操作画面。

图10是实施例1的实施流程说明图。

图11是实施例1的数据收发说明图。

图12是原理说明图。

图13是实施例1的操作画面。

图14是实施例1的操作画面。

图15是实施例2的带电粒子显微镜的结构图。

图16是实施例3的带电粒子显微镜的结构图。

图17是实施例4的带电粒子显微镜的结构图。

图18是原理说明图。