電子顕微鏡及びそれに用いられる絞り板並びに絞り板の製造方法
【課題】
電子顕微鏡の電子光学系毎の機差補正を複雑にすることなく行う。
【解決手段】
電子銃１１０から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズ１１１と、不要な領域を除去する絞り孔１５２と、サンプル１４１上に微小スポットとして照射する対物レンズ１１５と、サンプルから発生した信号を検出する検出器１３０と、信号増幅変換器２３０と、信号を記憶する記憶部２６１と、記憶された信号を表示する表示部２６２と、を備えた電子顕微鏡において、複数の絞り孔１５２が形成された絞り板１５０と、絞り板１５０を移動する対物絞り可動ユニット２５０と、を備え、複数の絞り孔１５１から１５３のうちいずれかを選択可能とした。
電子顕微鏡の電子光学系毎の機差補正を複雑にすることなく行う。
【解決手段】
電子銃１１０から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズ１１１と、不要な領域を除去する絞り孔１５２と、サンプル１４１上に微小スポットとして照射する対物レンズ１１５と、サンプルから発生した信号を検出する検出器１３０と、信号増幅変換器２３０と、信号を記憶する記憶部２６１と、記憶された信号を表示する表示部２６２と、を備えた電子顕微鏡において、複数の絞り孔１５２が形成された絞り板１５０と、絞り板１５０を移動する対物絞り可動ユニット２５０と、を備え、複数の絞り孔１５１から１５３のうちいずれかを選択可能とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子顕微鏡及びそれに用いられる絞り板並びに絞り板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子顕微鏡においては、良質な画像を得るために光学条件を調整して最適な分解能や焦点深度としている。最適な分解能を得るため、２段のコンデンサレンズと対物レンズとの間に開き角制御レンズを配置して電子線の開き角を制御することが知られ、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、電子光学系を構成する部品の一つとして絞り板があり、小孔があいており、この小孔が電子線を絞り込むための絞りとなる。この絞りを高精度に加工して寸法ばらつきを抑えることは、電子線の開き角のばらつきを抑えることになり、ひいては分解能などのばらつきを抑えることに繋がる。そこで、支持層上に形成した電子線阻止層に小孔を設けて高精度な絞りとすることが知られ、例えば、特許文献２に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２３６５６３号公報
【特許文献２】特開平６−２８９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
良質な画像を得るためには光学条件を調整して最適な倍率や走査範囲や分解能とするが、対物レンズと試料の距離（ワークディスタンス）は倍率と、対物レンズ直上の電子線クロスオーバーの走査コイルとの位置は走査範囲、電子線の開き角は分解能と関わりがあるため、機体が異なっていても、これらワークディスタンス，クロスオーバー，開き角は同一の方が好ましい。しかし、特許文献１に記載のものは、一定の開き角を保つためには対物レンズ直上の一次電子線クロスオーバーの位置を変更しなければならないため、走査コイルとの位置が変化して走査範囲が異なってくる。
【０００６】
また、レンズを多く追加しているため電子光学系が複雑となり、光学収差の発生原因を増やすこととなる。
【０００７】
さらに、特許文献２に記載されているように、単に、電子線阻止層に小孔を設けるものでは、電子線阻止層に小孔を開けた後に支持層に開口部を設ける必要があるため、電子線阻止層と支持層の材質の組み合わせが制約され、電子線阻止層の材料が限定される。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、電子光学系を複雑にすることなく、電子顕微鏡の電子光学系毎の補正（機械毎の補正：機差補正）を行うことにある。また、他の目的は、電子線阻止層の材質に自由度を持たせ、高精度な製造を容易とし、薄くしたシート層に絞り孔を形成しても絞り孔を高精度に加工し、孔径ばらつきを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡において、複数の前記絞り孔が形成された絞り板と、該絞り板を移動する可動ユニットと、を備え、複数の前記絞り孔のうちいずれかを選択可能としたものである。
【００１０】
また、本発明は、電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡に用いられる絞り板において、それぞれ異なる径とされた複数の前記絞り孔が形成されたものである。
【００１１】
さらに、電子顕微鏡に用いられる絞り板の製造方法であって、シリコン単結晶のベース層に熱酸化処理を行い、上面にシート層、下面に第１エッチング保護層を酸化ケイ素として形成し、ドライエッチングにより前記シート層に絞り孔前加工を行い、前記絞り孔前加工の下に熱酸化処理により第２エッチング保護層形成し、ドライエッチングにより前記第１エッチング保護層に前記ベース層の貫通部保護パターンを形成し、前記貫通部保護パターンを基準に異方性エッチングで前記ベース層に貫通部をテーパ状に形成し、ＳｉＯ2 ウェットエッチングにより前記第２エッチング保護層除去して絞り孔を形成し、スパッタリングにより表層にコート層の形成を行うものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機差に係わらず、電子光学系に最も適した寸法の絞り孔を選択することができるので、対物レンズ直上の一次電子線クロスオーバーの位置を変更することなく、電子光学系に適した一次電子線の開き角を得ることができる。
また、薄くしたシート層に絞り孔を高精度に加工することができ、電子線阻止層の材料が限定されず、孔径ばらつきを低減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】
【００１３】
本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明による電子顕微鏡の構成を示す図である。同図では、電子光学系が設計通りずれなく配置されている。
マイクロプロセッサ２６０の指示値に基づいて高圧制御電源２１０で制御された電子銃１１０で一次電子線１９１が発生し、レンズ系に進行する。一次電子線１９１は、アノード絞り１２２で不要な領域を除去された後、第１コンデンサレンズ制御電源２１１で制御された第１コンデンサレンズ１１１により第１クロスオーバー１７１で集束する。一次電子線１９１はさらに進行し、対物絞り可動ユニット２５０で位置制御された絞り板１５０の絞り孔（中）１５２で不要な領域を除去された後、マイクロプロセッサ２６０の指示値に基づいて第２コンデンサレンズ制御電源２１２で制御された第２コンデンサレンズ112により第２クロスオーバー１７２で集束する。
第２クロスオーバー１７２では一次電子線１９１は、アライメントコイル制御電源213で制御されたアライメントコイル１１３により走査位置の位置決めが行われ、走査コイル制御電源２１４で制御された走査コイル１１４によりサンプル上を二次元的に走査される。
【００１４】
一次電子線１９１はさらに進行し、対物レンズ制御電源２１５で制御された対物レンズによりサンプル１４１に微小スポットとして集束される。サンプル１４１上に一次電子
１９１の焦点を合わせたときの対物レンズ１１５とサンプル１４１との間隔Ｓは電子光学系の設計値であり、対物レンズ制御電源２１５の制御状態は電子光学系の設計通りであることがマイクロプロセッサ２６０内で確認される。サンプル１４１はステージ１４０上に保持されており、ステージ１４０はステージ制御器２４０によって制御される。
一次電子線１９１の照射によりサンプル１４１から発生した二次電子線１９２は、検出器１３０で検出され、信号増幅変換器２３０で信号増幅と変換が行われ、マイクロプロセッサ２６０を経てコンピュータ２６１にデジタル情報として記憶され、表示器２６２に画像として表示される。
【００１５】
絞り板１５０には寸法の異なる絞り孔（小）１５１,絞り孔（中）１５２,絞り孔（大）１５３が３つ形成され、電子光学系が正常に配置されている場合は、絞り孔（中）１５２が使用されている。
サンプル１４１に一次電子線１９１が集束する角度θは開き角１８１であり、一般に、開き角と分解能には相関関係がある。そのため、開き角が変化することは機差を生じさせることに繋がる。したがって、一定の開き角を維持することは機差をなくする上で重要となる。
また、第２クロスオーバー１７２は、サンプル１４１上での走査のため、走査コイル
１１４にて一次電子線１９１が走査される位置である。そのため、第２クロスオーバー
１７２の位置が変化することは走査範囲に変化を及ぼし、機差を生じさせる。したがって、第２クロスオーバー１７２の位置を保持することが必要とされる。
【００１６】
以下、寸法が異なる複数の絞り孔を有する絞り板を用いて電子光学系の機差補正を行う方法を説明する。
図２は、電子顕微鏡の電子光学系に生じた機差の一例を示す図であり、電子光学系が設計値に対して位置ずれを伴って配置している場合を示している。つまり、電子光学系の構成要素は図１と変わらないが、サンプル１４１上に一次電子１９１の焦点を合わせたときの対物レンズ１１５とサンプル１４１との間隔Ｓ′は電子光学系の設計値Ｓよりも大きくなっており、第２コンデンサレンズ１１２の位置が対物レンズ１１５側にずれている。
一次電子線１９１の進み方については前述と同様であるが、絞り孔（中）１５２と第２コンデンサレンズ１１２との距離が図１の場合のよりも離れるため、第２コンデンサレンズ１１２の位置での一次電子線１９１の広がりが図１よりも拡大する。そのため、第２クロスオーバー１７２の位置を保持しても、対物レンズ１１５の位置での一次電子線１９１の広がりが図１よりも拡大し、対物レンズ１１５でサンプル１４１上に一次電子線１９１の焦点を合わせると、開き角１８２は図１の場合の開き角１８１よりも大きくなり、分解能の変化として機差が発生する。
【００１７】
サンプル１４１上に一次電子１９１の焦点を合わせたときの対物レンズ制御電源２１５の制御状態は、電子光学系の設計通りではなく、開き角１８２は電子光学系の設計値と開き角１８１よりも大きくなっていることがマイクロプロセッサ２６０で確認が可能である。なお、第２クロスオーバー１７２の位置を保持するときには、アライメントコイル113を制御しているアライメントコイル制御電源２１３の電流値を参照して位置調整を行う。
【００１８】
図３は、電子顕微鏡の電子光学系に生じた機差を補正する方法を示す図である。図２と同様に電子光学系が設計値に対して位置ずれを伴って配置している場合で、絞り孔を絞り孔（小）１５１に変更している。絞り孔を選定するに当たっては、開き角１８２が電子光学系の設計値と開き角１８１よりも大きくなっていることからマイクロプロセッサ２６０が絞り孔（小）１５１を選択している。
【００１９】
絞り孔を絞り孔（小）１５１に変更すると、第２コンデンサレンズ１１２の位置での一次電子線１９１の広がりを縮小することができる。そのため、第２クロスオーバー１７２の位置を保持しても開き角１８３が図１の場合の開き角１８１と同じになり、分解能は変化しない。
【００２０】
以上のように、寸法の異なる絞り孔を用いることにより一次電子線の開き角を変更することができ、電子光学系の機差を補正することが可能となる。なお、第２コンデンサレンズ１１２の位置が対物レンズ１１５側にずれた場合で説明したが、第２コンデンサレンズ１１２の位置が第１コンデンサレンズ１１１側にずれた場合は、絞り孔（大）１５３を用いれば良い。また、第２コンデンサレンズ１１２の位置がずればかりでなく、他の構成要素の位置がずれた場合でも、同様に電子光学系の機差を補正することが可能である。
寸法の異なる複数の絞り孔を有する絞り板を用いて電子光学系を構成し、対物レンズの制御状態の実測値と設計値を比較して電子光学系に最も適した寸法の絞り孔を選択することにより、対物レンズ直上の一次電子線クロスオーバーの位置を変更することなく、電子光学系に適した一次電子線の開き角を得ることができる。
【００２１】
以下、寸法が異なる複数の絞り孔を有する絞り板の構成および絞り孔の形成工程を説明する。
図４は、寸法の異なる複数の絞り孔を有する絞り板の構成を示し、絞り板１５０には、絞り孔を３つ形成している。絞り孔（小）１５１の寸法ｄ１，絞り孔（中）１５２の寸法ｄ２，絞り孔（大）１５３の寸法ｄ３の大小関係は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３となっている。
【００２２】
図５は、絞り板の構成を示す断面図であり、絞り板３００は、絞り孔３１０を形成した第１の材質からなるシート層３０１と、絞り板３００の機械的強度を保持し、シート層
３０１を支持する第２の材質からなるベース層３０２と、絞り板３００の電子線透過を阻止するコート層３０３から構成されている。
シート層３０１に形成された絞り孔は直径２０μｍであり、シート層３０１は材質が酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）であり、厚さは１μｍである。ベース層３０２は材質がシリコン
（Ｓｉ）であり、厚さは２００μｍである。
コート層３０３は材質がプラチナ（Ｐｔ）であり、厚さ０.３μｍである。なお、シート層３０１（材質：酸化ケイ素 ＳｉＯ2 ）やベース層３０２（材質：Ｓｉ）とコート層３０３（材質：Ｐｔ）との密着性を向上するために、間にバインダー材としてＴｉを厚さ０.０５μｍ 挿入している。これらは半導体加工によく用いられる材料であり、特に高精度な加工に適している。
【００２３】
次に絞り板の形成工程を説明する。
図６は絞り板の形成工程の図であり、図６（ａ）は加工前の状態で、ベース層３０２となるＳｉである。ベース層３０２の精密加工のため材質を単結晶とし、絞り板の機械的強度の確保と加工効率の点から厚さを約２００μｍ前後としている。
【００２４】
加工の第１工程として図６（ｂ）に示すように、シート層３０１の形成および第１エッチング保護層３０５の形成を行う。絞り孔３１０を加工するシート層３０１をＳｉの熱酸化処理を行い、上面にＳｉＯ2 として形成する。同時に下面も熱酸化処理が行われ、第１エッチング保護層３０５もＳｉＯ2 として形成される。熱酸化条件は、酸化温度：1160℃，酸化時間：３８７min である。これにより、Ｓｉ全面に厚さ２.０μｍ の酸化膜が形成される。
【００２５】
第２工程として図６（ｃ）に示すように、絞り孔前加工を行う。シート層３０１に絞り孔３１０のパターンを形成する。絞り孔３１０の形状を描画したフォトマスクのパターンをシート層３０１（ＳｉＯ2）上に形成したレジストに感光転写して、これをＳｉＯ2エッチングマスクとしてドライエッチングによりシート層３０１に絞り孔３１０のパターンを転写する。エッチング条件は、ＳｉＯ2ドライエッチングのエッチングレート：０.２μｍ／minより、上記酸化膜のエッチング時間を１０minが良い。
【００２６】
第３工程として図６（ｄ）に示すように、第２エッチング保護層３０６の形成を行う。後述するベース層貫通部前加工（Ｓｉエッチング）の際に、前工程で形成した絞り孔310パターンの下地ベース層３０２がエッチングされないように第２エッチング保護層３０６を熱酸化処理によりＳｉＯ2 として形成する。熱酸化条件は、酸化温度：１１６０℃，酸化時間：１１２min である。これにより、第２エッチング保護層３０６として厚さ１.１μｍの酸化膜が形成される。なお、第１エッチング保護層３０５については、酸化時間が（２）に加算した４９９min となり、厚さは２.２６μｍとなる。
【００２７】
第４工程として図６（ｅ）に示すように、エッチングマスク形成を行う。ベース層302（Ｓｉ）の貫通部３０７のエッチングのための保護パターンを形成する。（ｂ）絞り孔前加工と同様、フォトマスクのパターンをドライエッチングにより第１エッチング保護層
３０５に転写する。エッチング条件は、ＳｉＯ2 ドライエッチングのエッチングレート：０.２μｍ／minより、上記酸化膜のエッチング時間を１１.３minが良い。
【００２８】
第５工程として図６（ｆ）に示すように、ベース層貫通部前加工を行う。エッチングマスクのパターンを基準に、Ｓｉエッチングでベース層に貫通部３０７を形成する。Ｓｉエッチングは、高精密でテーパ加工が可能な異方性エッチング（ウェットエッチング）が望ましい。なお、後述の絞り孔形成のために、ここでのエッチングは貫通直前の厚さ２０
μｍを残して終了する。Ｓｉウェットエッチングの条件は、エッチング液：水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）、エッチング液温度：６７℃でエッチングレートが０.５２μｍ／minとなる。厚さ２０μｍのＳｉを残すためこの工程でのエッチング量は１８５μｍとなり、これよりエッチング時間は３５６min となる。なお、ＫＯＨに対するＳｉとＳｉＯ2 のエッチングレート比は２３０：１であるため、本工程でのＳｉＯ2エッチング量は０.８０
μｍとなる。
【００２９】
第６工程として図６（ｇ）に示すように、絞り孔形成を行う。（ｄ）第２エッチング保護層３０６を除去して絞り孔３１０を形成する。第２エッチング保護層３０６の除去は
ＳｉＯ2 ウェットエッチングにより行い、ベース層貫通部前加工で残したＳｉをエッチングストッパとして利用する。これにより、絞り孔前加工で転写したパターンが形成され、絞り孔３１０の形状が完成する。上述のＳｉエッチングにより、第２エッチング保護層
３０６の厚さは０.３μｍとなっている。これを除去するために、エッチング液：ＳｉＯ2エッチャント（フッ化水素水＋フッ化アンモニウム）でウェットエッチングする。エッチングレートは０.１μｍ／min であるから、エッチング時間を３minが良い。
【００３０】
第７工程として図６（ｈ）に示すように、ベース層貫通部加工を行う。貫通部３０７の底面に残っているＳｉを除去する。ベース層貫通部前加工と同様のウェットエッチングを行う。この工程で絞り板の形状が完成する。前述のベース層貫通部前加工と同条件で、
Ｓｉの残りが２０μｍなのでエッチング時間は３８.５minとなる。ここでのＳｉＯ2 のエッチング量は０.０９μｍとなる。したがって、最終的なシート層の厚さは１.０７μｍである。
【００３１】
最後に第８工程として図６（ｉ）に示すように、コート層３０３の形成を行う。形状加工の完了した絞り板の全面にＰｔ膜を形成する。Ｐｔ膜はスパッタリングにより成膜した。なお、ベース層３０２（Ｓｉ）およびシート層３０１（ＳｉＯ2 ）とＰｔ膜の密着性を向上させるためにＴｉ膜を介して成膜した。また、Ｐｔ膜の厚さは０.３μｍ とした。これは、３ｋｅＶの電子線透過を阻止するには十分な厚さである。
【００３２】
以上のように、厚さ１μｍに薄くしたシート層３０１に絞り孔３１０を形成することにより、孔径のばらつきを０.４μｍ 以下に抑えることができ、絞り孔を高精度に加工することができる。また、最終工程に電子線阻止層としてコート層３０３を形成するため、電子線阻止層の材料が限定されない。そのため、任意の材料を電子線阻止層として形成すること可能となる。
【００３３】
なお、ベース層３０２（Ｓｉ）およびシート層３０１（ＳｉＯ2 ）とコート層３０３
（Ｐｔ）の間にバインダー材としてＴｉを使用したが、密着性を向上する材料であれば他の金属膜でも良く、ＣｒやＮｉなどが望ましい。
コート層３０３としてＰｔを使用したが、電子線の透過を阻止する非磁性材料であれば他の金属や導電性非金属でも良く、Ａｕであっても良い。
【００３４】
また、シート層３０１の材質は酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）としたが、これはベース層302の材質シリコン（Ｓｉ）との密着性が良いためである。同様にシリコンとの密着性の良い材料である窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）をシート層３０１としても良い。このとき、ＫＯＨに対するＳｉとＳｉ3Ｎ4のエッチングレート比は１０００：１以下と小さくなるため、ベース層３０２の貫通部３０７をエッチングしているときのシート層３０１のエッチングは極度に抑えられる。したがって、第３工程，第６工程が省略できる。
【００３５】
さらに、ベース層３０２（Ｓｉ）の貫通部３０７をエッチングにＫＯＨによる異方性エッチング（ウェットエッチング）を採用しているが、ＴＭＡＨなどの他の異方性エッチング（ウェットエッチング）や、硝酸と沸酸の水溶液などの等方性エッチング（ウェットエッチング）や、ドライエッチングが望ましい。
さらに、ベース層３０２としてＳｉを使用したが、シート層３０１と異なる材料の非磁性材料が望ましい。
さらに、１つの絞り板に１つの絞り孔としたが、エッチングマスクの形状を変えることにより、同じ製造方法で１つの絞り板に複数の絞り孔を形成することが容易に可能である。さらに、寸法が異なる複数の絞り孔として１つの絞り板に形成することが望ましい。
【００３６】
なお、図４において示した寸法の異なる複数の絞り孔を有する絞り板１５０の寸法の異なる絞り孔の形成は、第２工程において、絞り孔１５１，１５２，１５３の形状を描画したフォトマスクのパターンをシート層（ＳｉＯ2 ）上に形成したレジストに感光転写して、これをＳｉＯ2 エッチングマスクとしてドライエッチングによりシート層に絞り孔151，１５２，１５３のパターンを転写すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態による電子顕微鏡の構成を示す図。
【図２】一実施の形態において、電子光学系に生じた機差を説明する図。
【図３】一実施の形態において、電子光学系に生じた機差補正を説明する図。
【図４】本発明の一実施の形態による絞り板を示す斜視図。
【図５】本発明の一実施の形態による絞り板を示す断面図。
【図６】本発明の一実施の形態による絞り板の形成を示す工程図。
【符号の説明】
【００３８】
１１０ 電子銃
１１１ 第１コンデンサレンズ
１１２ 第２コンデンサレンズ
１１３ アライメントコイル
１１４ 走査コイル
１１５ 対物レンズ
１４１ サンプル
１５０，３００ 絞り板
１５１ 絞り孔（小）
１５２ 絞り孔（中）
１５３ 絞り孔（大）
１８１ 開き角θ
１９１ 一次電子線
１９２ 二次電子線
２３０ 信号増幅変換器
２５０ 対物絞り可動ユニット
２６０ マイクロプロセッサ
３０１ シート層
３０２ ベース層
３０３ コート層
３０５ 第１エッチング保護層
３０６ 第２エッチング保護層
３０７ 貫通部
３１０ 絞り孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子顕微鏡及びそれに用いられる絞り板並びに絞り板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子顕微鏡においては、良質な画像を得るために光学条件を調整して最適な分解能や焦点深度としている。最適な分解能を得るため、２段のコンデンサレンズと対物レンズとの間に開き角制御レンズを配置して電子線の開き角を制御することが知られ、例えば、特許文献１に記載されている。
【０００３】
また、電子光学系を構成する部品の一つとして絞り板があり、小孔があいており、この小孔が電子線を絞り込むための絞りとなる。この絞りを高精度に加工して寸法ばらつきを抑えることは、電子線の開き角のばらつきを抑えることになり、ひいては分解能などのばらつきを抑えることに繋がる。そこで、支持層上に形成した電子線阻止層に小孔を設けて高精度な絞りとすることが知られ、例えば、特許文献２に記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１−２３６５６３号公報
【特許文献２】特開平６−２８９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
良質な画像を得るためには光学条件を調整して最適な倍率や走査範囲や分解能とするが、対物レンズと試料の距離（ワークディスタンス）は倍率と、対物レンズ直上の電子線クロスオーバーの走査コイルとの位置は走査範囲、電子線の開き角は分解能と関わりがあるため、機体が異なっていても、これらワークディスタンス，クロスオーバー，開き角は同一の方が好ましい。しかし、特許文献１に記載のものは、一定の開き角を保つためには対物レンズ直上の一次電子線クロスオーバーの位置を変更しなければならないため、走査コイルとの位置が変化して走査範囲が異なってくる。
【０００６】
また、レンズを多く追加しているため電子光学系が複雑となり、光学収差の発生原因を増やすこととなる。
【０００７】
さらに、特許文献２に記載されているように、単に、電子線阻止層に小孔を設けるものでは、電子線阻止層に小孔を開けた後に支持層に開口部を設ける必要があるため、電子線阻止層と支持層の材質の組み合わせが制約され、電子線阻止層の材料が限定される。
【０００８】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、電子光学系を複雑にすることなく、電子顕微鏡の電子光学系毎の補正（機械毎の補正：機差補正）を行うことにある。また、他の目的は、電子線阻止層の材質に自由度を持たせ、高精度な製造を容易とし、薄くしたシート層に絞り孔を形成しても絞り孔を高精度に加工し、孔径ばらつきを低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡において、複数の前記絞り孔が形成された絞り板と、該絞り板を移動する可動ユニットと、を備え、複数の前記絞り孔のうちいずれかを選択可能としたものである。
【００１０】
また、本発明は、電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡に用いられる絞り板において、それぞれ異なる径とされた複数の前記絞り孔が形成されたものである。
【００１１】
さらに、電子顕微鏡に用いられる絞り板の製造方法であって、シリコン単結晶のベース層に熱酸化処理を行い、上面にシート層、下面に第１エッチング保護層を酸化ケイ素として形成し、ドライエッチングにより前記シート層に絞り孔前加工を行い、前記絞り孔前加工の下に熱酸化処理により第２エッチング保護層形成し、ドライエッチングにより前記第１エッチング保護層に前記ベース層の貫通部保護パターンを形成し、前記貫通部保護パターンを基準に異方性エッチングで前記ベース層に貫通部をテーパ状に形成し、ＳｉＯ2 ウェットエッチングにより前記第２エッチング保護層除去して絞り孔を形成し、スパッタリングにより表層にコート層の形成を行うものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、機差に係わらず、電子光学系に最も適した寸法の絞り孔を選択することができるので、対物レンズ直上の一次電子線クロスオーバーの位置を変更することなく、電子光学系に適した一次電子線の開き角を得ることができる。
また、薄くしたシート層に絞り孔を高精度に加工することができ、電子線阻止層の材料が限定されず、孔径ばらつきを低減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】
【００１３】
本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
図１は、本発明による電子顕微鏡の構成を示す図である。同図では、電子光学系が設計通りずれなく配置されている。
マイクロプロセッサ２６０の指示値に基づいて高圧制御電源２１０で制御された電子銃１１０で一次電子線１９１が発生し、レンズ系に進行する。一次電子線１９１は、アノード絞り１２２で不要な領域を除去された後、第１コンデンサレンズ制御電源２１１で制御された第１コンデンサレンズ１１１により第１クロスオーバー１７１で集束する。一次電子線１９１はさらに進行し、対物絞り可動ユニット２５０で位置制御された絞り板１５０の絞り孔（中）１５２で不要な領域を除去された後、マイクロプロセッサ２６０の指示値に基づいて第２コンデンサレンズ制御電源２１２で制御された第２コンデンサレンズ112により第２クロスオーバー１７２で集束する。
第２クロスオーバー１７２では一次電子線１９１は、アライメントコイル制御電源213で制御されたアライメントコイル１１３により走査位置の位置決めが行われ、走査コイル制御電源２１４で制御された走査コイル１１４によりサンプル上を二次元的に走査される。
【００１４】
一次電子線１９１はさらに進行し、対物レンズ制御電源２１５で制御された対物レンズによりサンプル１４１に微小スポットとして集束される。サンプル１４１上に一次電子
１９１の焦点を合わせたときの対物レンズ１１５とサンプル１４１との間隔Ｓは電子光学系の設計値であり、対物レンズ制御電源２１５の制御状態は電子光学系の設計通りであることがマイクロプロセッサ２６０内で確認される。サンプル１４１はステージ１４０上に保持されており、ステージ１４０はステージ制御器２４０によって制御される。
一次電子線１９１の照射によりサンプル１４１から発生した二次電子線１９２は、検出器１３０で検出され、信号増幅変換器２３０で信号増幅と変換が行われ、マイクロプロセッサ２６０を経てコンピュータ２６１にデジタル情報として記憶され、表示器２６２に画像として表示される。
【００１５】
絞り板１５０には寸法の異なる絞り孔（小）１５１,絞り孔（中）１５２,絞り孔（大）１５３が３つ形成され、電子光学系が正常に配置されている場合は、絞り孔（中）１５２が使用されている。
サンプル１４１に一次電子線１９１が集束する角度θは開き角１８１であり、一般に、開き角と分解能には相関関係がある。そのため、開き角が変化することは機差を生じさせることに繋がる。したがって、一定の開き角を維持することは機差をなくする上で重要となる。
また、第２クロスオーバー１７２は、サンプル１４１上での走査のため、走査コイル
１１４にて一次電子線１９１が走査される位置である。そのため、第２クロスオーバー
１７２の位置が変化することは走査範囲に変化を及ぼし、機差を生じさせる。したがって、第２クロスオーバー１７２の位置を保持することが必要とされる。
【００１６】
以下、寸法が異なる複数の絞り孔を有する絞り板を用いて電子光学系の機差補正を行う方法を説明する。
図２は、電子顕微鏡の電子光学系に生じた機差の一例を示す図であり、電子光学系が設計値に対して位置ずれを伴って配置している場合を示している。つまり、電子光学系の構成要素は図１と変わらないが、サンプル１４１上に一次電子１９１の焦点を合わせたときの対物レンズ１１５とサンプル１４１との間隔Ｓ′は電子光学系の設計値Ｓよりも大きくなっており、第２コンデンサレンズ１１２の位置が対物レンズ１１５側にずれている。
一次電子線１９１の進み方については前述と同様であるが、絞り孔（中）１５２と第２コンデンサレンズ１１２との距離が図１の場合のよりも離れるため、第２コンデンサレンズ１１２の位置での一次電子線１９１の広がりが図１よりも拡大する。そのため、第２クロスオーバー１７２の位置を保持しても、対物レンズ１１５の位置での一次電子線１９１の広がりが図１よりも拡大し、対物レンズ１１５でサンプル１４１上に一次電子線１９１の焦点を合わせると、開き角１８２は図１の場合の開き角１８１よりも大きくなり、分解能の変化として機差が発生する。
【００１７】
サンプル１４１上に一次電子１９１の焦点を合わせたときの対物レンズ制御電源２１５の制御状態は、電子光学系の設計通りではなく、開き角１８２は電子光学系の設計値と開き角１８１よりも大きくなっていることがマイクロプロセッサ２６０で確認が可能である。なお、第２クロスオーバー１７２の位置を保持するときには、アライメントコイル113を制御しているアライメントコイル制御電源２１３の電流値を参照して位置調整を行う。
【００１８】
図３は、電子顕微鏡の電子光学系に生じた機差を補正する方法を示す図である。図２と同様に電子光学系が設計値に対して位置ずれを伴って配置している場合で、絞り孔を絞り孔（小）１５１に変更している。絞り孔を選定するに当たっては、開き角１８２が電子光学系の設計値と開き角１８１よりも大きくなっていることからマイクロプロセッサ２６０が絞り孔（小）１５１を選択している。
【００１９】
絞り孔を絞り孔（小）１５１に変更すると、第２コンデンサレンズ１１２の位置での一次電子線１９１の広がりを縮小することができる。そのため、第２クロスオーバー１７２の位置を保持しても開き角１８３が図１の場合の開き角１８１と同じになり、分解能は変化しない。
【００２０】
以上のように、寸法の異なる絞り孔を用いることにより一次電子線の開き角を変更することができ、電子光学系の機差を補正することが可能となる。なお、第２コンデンサレンズ１１２の位置が対物レンズ１１５側にずれた場合で説明したが、第２コンデンサレンズ１１２の位置が第１コンデンサレンズ１１１側にずれた場合は、絞り孔（大）１５３を用いれば良い。また、第２コンデンサレンズ１１２の位置がずればかりでなく、他の構成要素の位置がずれた場合でも、同様に電子光学系の機差を補正することが可能である。
寸法の異なる複数の絞り孔を有する絞り板を用いて電子光学系を構成し、対物レンズの制御状態の実測値と設計値を比較して電子光学系に最も適した寸法の絞り孔を選択することにより、対物レンズ直上の一次電子線クロスオーバーの位置を変更することなく、電子光学系に適した一次電子線の開き角を得ることができる。
【００２１】
以下、寸法が異なる複数の絞り孔を有する絞り板の構成および絞り孔の形成工程を説明する。
図４は、寸法の異なる複数の絞り孔を有する絞り板の構成を示し、絞り板１５０には、絞り孔を３つ形成している。絞り孔（小）１５１の寸法ｄ１，絞り孔（中）１５２の寸法ｄ２，絞り孔（大）１５３の寸法ｄ３の大小関係は、ｄ１＜ｄ２＜ｄ３となっている。
【００２２】
図５は、絞り板の構成を示す断面図であり、絞り板３００は、絞り孔３１０を形成した第１の材質からなるシート層３０１と、絞り板３００の機械的強度を保持し、シート層
３０１を支持する第２の材質からなるベース層３０２と、絞り板３００の電子線透過を阻止するコート層３０３から構成されている。
シート層３０１に形成された絞り孔は直径２０μｍであり、シート層３０１は材質が酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）であり、厚さは１μｍである。ベース層３０２は材質がシリコン
（Ｓｉ）であり、厚さは２００μｍである。
コート層３０３は材質がプラチナ（Ｐｔ）であり、厚さ０.３μｍである。なお、シート層３０１（材質：酸化ケイ素 ＳｉＯ2 ）やベース層３０２（材質：Ｓｉ）とコート層３０３（材質：Ｐｔ）との密着性を向上するために、間にバインダー材としてＴｉを厚さ０.０５μｍ 挿入している。これらは半導体加工によく用いられる材料であり、特に高精度な加工に適している。
【００２３】
次に絞り板の形成工程を説明する。
図６は絞り板の形成工程の図であり、図６（ａ）は加工前の状態で、ベース層３０２となるＳｉである。ベース層３０２の精密加工のため材質を単結晶とし、絞り板の機械的強度の確保と加工効率の点から厚さを約２００μｍ前後としている。
【００２４】
加工の第１工程として図６（ｂ）に示すように、シート層３０１の形成および第１エッチング保護層３０５の形成を行う。絞り孔３１０を加工するシート層３０１をＳｉの熱酸化処理を行い、上面にＳｉＯ2 として形成する。同時に下面も熱酸化処理が行われ、第１エッチング保護層３０５もＳｉＯ2 として形成される。熱酸化条件は、酸化温度：1160℃，酸化時間：３８７min である。これにより、Ｓｉ全面に厚さ２.０μｍ の酸化膜が形成される。
【００２５】
第２工程として図６（ｃ）に示すように、絞り孔前加工を行う。シート層３０１に絞り孔３１０のパターンを形成する。絞り孔３１０の形状を描画したフォトマスクのパターンをシート層３０１（ＳｉＯ2）上に形成したレジストに感光転写して、これをＳｉＯ2エッチングマスクとしてドライエッチングによりシート層３０１に絞り孔３１０のパターンを転写する。エッチング条件は、ＳｉＯ2ドライエッチングのエッチングレート：０.２μｍ／minより、上記酸化膜のエッチング時間を１０minが良い。
【００２６】
第３工程として図６（ｄ）に示すように、第２エッチング保護層３０６の形成を行う。後述するベース層貫通部前加工（Ｓｉエッチング）の際に、前工程で形成した絞り孔310パターンの下地ベース層３０２がエッチングされないように第２エッチング保護層３０６を熱酸化処理によりＳｉＯ2 として形成する。熱酸化条件は、酸化温度：１１６０℃，酸化時間：１１２min である。これにより、第２エッチング保護層３０６として厚さ１.１μｍの酸化膜が形成される。なお、第１エッチング保護層３０５については、酸化時間が（２）に加算した４９９min となり、厚さは２.２６μｍとなる。
【００２７】
第４工程として図６（ｅ）に示すように、エッチングマスク形成を行う。ベース層302（Ｓｉ）の貫通部３０７のエッチングのための保護パターンを形成する。（ｂ）絞り孔前加工と同様、フォトマスクのパターンをドライエッチングにより第１エッチング保護層
３０５に転写する。エッチング条件は、ＳｉＯ2 ドライエッチングのエッチングレート：０.２μｍ／minより、上記酸化膜のエッチング時間を１１.３minが良い。
【００２８】
第５工程として図６（ｆ）に示すように、ベース層貫通部前加工を行う。エッチングマスクのパターンを基準に、Ｓｉエッチングでベース層に貫通部３０７を形成する。Ｓｉエッチングは、高精密でテーパ加工が可能な異方性エッチング（ウェットエッチング）が望ましい。なお、後述の絞り孔形成のために、ここでのエッチングは貫通直前の厚さ２０
μｍを残して終了する。Ｓｉウェットエッチングの条件は、エッチング液：水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）、エッチング液温度：６７℃でエッチングレートが０.５２μｍ／minとなる。厚さ２０μｍのＳｉを残すためこの工程でのエッチング量は１８５μｍとなり、これよりエッチング時間は３５６min となる。なお、ＫＯＨに対するＳｉとＳｉＯ2 のエッチングレート比は２３０：１であるため、本工程でのＳｉＯ2エッチング量は０.８０
μｍとなる。
【００２９】
第６工程として図６（ｇ）に示すように、絞り孔形成を行う。（ｄ）第２エッチング保護層３０６を除去して絞り孔３１０を形成する。第２エッチング保護層３０６の除去は
ＳｉＯ2 ウェットエッチングにより行い、ベース層貫通部前加工で残したＳｉをエッチングストッパとして利用する。これにより、絞り孔前加工で転写したパターンが形成され、絞り孔３１０の形状が完成する。上述のＳｉエッチングにより、第２エッチング保護層
３０６の厚さは０.３μｍとなっている。これを除去するために、エッチング液：ＳｉＯ2エッチャント（フッ化水素水＋フッ化アンモニウム）でウェットエッチングする。エッチングレートは０.１μｍ／min であるから、エッチング時間を３minが良い。
【００３０】
第７工程として図６（ｈ）に示すように、ベース層貫通部加工を行う。貫通部３０７の底面に残っているＳｉを除去する。ベース層貫通部前加工と同様のウェットエッチングを行う。この工程で絞り板の形状が完成する。前述のベース層貫通部前加工と同条件で、
Ｓｉの残りが２０μｍなのでエッチング時間は３８.５minとなる。ここでのＳｉＯ2 のエッチング量は０.０９μｍとなる。したがって、最終的なシート層の厚さは１.０７μｍである。
【００３１】
最後に第８工程として図６（ｉ）に示すように、コート層３０３の形成を行う。形状加工の完了した絞り板の全面にＰｔ膜を形成する。Ｐｔ膜はスパッタリングにより成膜した。なお、ベース層３０２（Ｓｉ）およびシート層３０１（ＳｉＯ2 ）とＰｔ膜の密着性を向上させるためにＴｉ膜を介して成膜した。また、Ｐｔ膜の厚さは０.３μｍ とした。これは、３ｋｅＶの電子線透過を阻止するには十分な厚さである。
【００３２】
以上のように、厚さ１μｍに薄くしたシート層３０１に絞り孔３１０を形成することにより、孔径のばらつきを０.４μｍ 以下に抑えることができ、絞り孔を高精度に加工することができる。また、最終工程に電子線阻止層としてコート層３０３を形成するため、電子線阻止層の材料が限定されない。そのため、任意の材料を電子線阻止層として形成すること可能となる。
【００３３】
なお、ベース層３０２（Ｓｉ）およびシート層３０１（ＳｉＯ2 ）とコート層３０３
（Ｐｔ）の間にバインダー材としてＴｉを使用したが、密着性を向上する材料であれば他の金属膜でも良く、ＣｒやＮｉなどが望ましい。
コート層３０３としてＰｔを使用したが、電子線の透過を阻止する非磁性材料であれば他の金属や導電性非金属でも良く、Ａｕであっても良い。
【００３４】
また、シート層３０１の材質は酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）としたが、これはベース層302の材質シリコン（Ｓｉ）との密着性が良いためである。同様にシリコンとの密着性の良い材料である窒化ケイ素（Ｓｉ3Ｎ4）をシート層３０１としても良い。このとき、ＫＯＨに対するＳｉとＳｉ3Ｎ4のエッチングレート比は１０００：１以下と小さくなるため、ベース層３０２の貫通部３０７をエッチングしているときのシート層３０１のエッチングは極度に抑えられる。したがって、第３工程，第６工程が省略できる。
【００３５】
さらに、ベース層３０２（Ｓｉ）の貫通部３０７をエッチングにＫＯＨによる異方性エッチング（ウェットエッチング）を採用しているが、ＴＭＡＨなどの他の異方性エッチング（ウェットエッチング）や、硝酸と沸酸の水溶液などの等方性エッチング（ウェットエッチング）や、ドライエッチングが望ましい。
さらに、ベース層３０２としてＳｉを使用したが、シート層３０１と異なる材料の非磁性材料が望ましい。
さらに、１つの絞り板に１つの絞り孔としたが、エッチングマスクの形状を変えることにより、同じ製造方法で１つの絞り板に複数の絞り孔を形成することが容易に可能である。さらに、寸法が異なる複数の絞り孔として１つの絞り板に形成することが望ましい。
【００３６】
なお、図４において示した寸法の異なる複数の絞り孔を有する絞り板１５０の寸法の異なる絞り孔の形成は、第２工程において、絞り孔１５１，１５２，１５３の形状を描画したフォトマスクのパターンをシート層（ＳｉＯ2 ）上に形成したレジストに感光転写して、これをＳｉＯ2 エッチングマスクとしてドライエッチングによりシート層に絞り孔151，１５２，１５３のパターンを転写すれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施の形態による電子顕微鏡の構成を示す図。
【図２】一実施の形態において、電子光学系に生じた機差を説明する図。
【図３】一実施の形態において、電子光学系に生じた機差補正を説明する図。
【図４】本発明の一実施の形態による絞り板を示す斜視図。
【図５】本発明の一実施の形態による絞り板を示す断面図。
【図６】本発明の一実施の形態による絞り板の形成を示す工程図。
【符号の説明】
【００３８】
１１０ 電子銃
１１１ 第１コンデンサレンズ
１１２ 第２コンデンサレンズ
１１３ アライメントコイル
１１４ 走査コイル
１１５ 対物レンズ
１４１ サンプル
１５０，３００ 絞り板
１５１ 絞り孔（小）
１５２ 絞り孔（中）
１５３ 絞り孔（大）
１８１ 開き角θ
１９１ 一次電子線
１９２ 二次電子線
２３０ 信号増幅変換器
２５０ 対物絞り可動ユニット
２６０ マイクロプロセッサ
３０１ シート層
３０２ ベース層
３０３ コート層
３０５ 第１エッチング保護層
３０６ 第２エッチング保護層
３０７ 貫通部
３１０ 絞り孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡において、
複数の前記絞り孔が形成された絞り板と、該絞り板を移動する対物絞り可動ユニットと、を備え、複数の前記絞り孔のうちいずれかを選択可能としたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の電子顕微鏡において、複数の前記絞り孔は、それぞれ異なる径とされたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項３】
請求項１に記載の電子顕微鏡において、複数の前記絞り孔は径の大きさ順に配置されたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項４】
請求項１に記載の電子顕微鏡において、前記絞り板は、前記絞り孔が形成されるシート層と、前記シート層を支持しテーパ加工されたベース層と、を備え、最表層に電子線透過を阻止するコート層が設けられていることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項５】
電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡に用いられる絞り板において、
それぞれ異なる径とされた複数の前記絞り孔が形成されたことを特徴とする絞り板。
【請求項６】
請求項５に記載の絞り板において、前記絞り孔が形成されるシート層と、前記シート層を支持しテーパ加工されたベース層と、を備え、さらに最表層に電子線透過を阻止するコート層が設けられていることを特徴とする絞り板。
【請求項７】
請求項５に記載の絞り板において、前記絞り孔が形成され材質がシリコンとされたシート層と、前記シート層を支持しテーパ加工され材質が酸化ケイ素または窒化ケイ素とされたベース層と、を備え、さらに最表層に電子線透過を阻止するコート層が設けられていることを特徴とする絞り板。
【請求項８】
電子顕微鏡に用いられる絞り板の製造方法であって、
シリコン単結晶のベース層に熱酸化処理を行い、上面にシート層、下面に第１エッチング保護層を酸化ケイ素として形成し、
ドライエッチングにより前記シート層に絞り孔前加工を行い、
前記絞り孔前加工の下に熱酸化処理により第２エッチング保護層形成し、
ドライエッチングにより前記第１エッチング保護層に前記ベース層の貫通部保護パターンを形成し、
前記貫通部保護パターンを基準に異方性エッチングで前記ベース層に貫通部をテーパ状に形成し、
ＳｉＯ2 ウェットエッチングにより前記第２エッチング保護層除去して絞り孔を形成し、
スパッタリングにより表層にコート層の形成を行うことを特徴とする絞り板の製造方法。
【請求項１】
電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡において、
複数の前記絞り孔が形成された絞り板と、該絞り板を移動する対物絞り可動ユニットと、を備え、複数の前記絞り孔のうちいずれかを選択可能としたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】
請求項１に記載の電子顕微鏡において、複数の前記絞り孔は、それぞれ異なる径とされたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項３】
請求項１に記載の電子顕微鏡において、複数の前記絞り孔は径の大きさ順に配置されたことを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項４】
請求項１に記載の電子顕微鏡において、前記絞り板は、前記絞り孔が形成されるシート層と、前記シート層を支持しテーパ加工されたベース層と、を備え、最表層に電子線透過を阻止するコート層が設けられていることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項５】
電子銃と、該電子銃から放出された電子線を集束するためのコンデンサレンズと、前記集束された前記電子線の不要な領域を除去するための絞り孔と、不要な領域を除去された前記電子線をサンプル上に微小スポットとして照射する対物レンズと、前記サンプルから発生した信号を検出する検出器と、該検出器の出力信号の増幅及び変換を行う信号増幅変換器と、増幅及び変換された信号を記憶する記憶部と、記憶部に記憶された信号を表示する表示部と、を備えた電子顕微鏡に用いられる絞り板において、
それぞれ異なる径とされた複数の前記絞り孔が形成されたことを特徴とする絞り板。
【請求項６】
請求項５に記載の絞り板において、前記絞り孔が形成されるシート層と、前記シート層を支持しテーパ加工されたベース層と、を備え、さらに最表層に電子線透過を阻止するコート層が設けられていることを特徴とする絞り板。
【請求項７】
請求項５に記載の絞り板において、前記絞り孔が形成され材質がシリコンとされたシート層と、前記シート層を支持しテーパ加工され材質が酸化ケイ素または窒化ケイ素とされたベース層と、を備え、さらに最表層に電子線透過を阻止するコート層が設けられていることを特徴とする絞り板。
【請求項８】
電子顕微鏡に用いられる絞り板の製造方法であって、
シリコン単結晶のベース層に熱酸化処理を行い、上面にシート層、下面に第１エッチング保護層を酸化ケイ素として形成し、
ドライエッチングにより前記シート層に絞り孔前加工を行い、
前記絞り孔前加工の下に熱酸化処理により第２エッチング保護層形成し、
ドライエッチングにより前記第１エッチング保護層に前記ベース層の貫通部保護パターンを形成し、
前記貫通部保護パターンを基準に異方性エッチングで前記ベース層に貫通部をテーパ状に形成し、
ＳｉＯ2 ウェットエッチングにより前記第２エッチング保護層除去して絞り孔を形成し、
スパッタリングにより表層にコート層の形成を行うことを特徴とする絞り板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２０４６７５（Ｐ２００８−２０４６７５Ａ）
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３７３１３（Ｐ２００７−３７３１３）
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年２月１９日（２００７．２．１９）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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