Ｘ線低減ミラーおよび荷電粒子線装置
【課題】本発明は、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量を低減することができるＸ線低減ミラーを提供することを課題とする。
【解決手段】本発明のＸ線低減ミラー１０は、樹脂フィルム１６と、前記樹脂フィルム１６上に形成された金属薄膜１７とを備えている。このＸ線低減ミラー１０は、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量が、従来のミラーと比較して小さいので、高解像度ＣＣＤカメラに内蔵されたＣＣＤ素子のＸ線による影響が低減される。その結果、このＸ線低減ミラー１０を使用する荷電粒子線装置によれば、試料の可視化像に基づいて試料をデジタルデータで評価および分析を行う際に高精度で行うことができる。
【解決手段】本発明のＸ線低減ミラー１０は、樹脂フィルム１６と、前記樹脂フィルム１６上に形成された金属薄膜１７とを備えている。このＸ線低減ミラー１０は、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量が、従来のミラーと比較して小さいので、高解像度ＣＣＤカメラに内蔵されたＣＣＤ素子のＸ線による影響が低減される。その結果、このＸ線低減ミラー１０を使用する荷電粒子線装置によれば、試料の可視化像に基づいて試料をデジタルデータで評価および分析を行う際に高精度で行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線低減ミラー、およびこれを用いた荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷電粒子線装置に係る分野において、試料の可視化像をミラーで反射させて撮像する透過型電子顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。この透過型電子顕微鏡では、試料を透過した電子ビームが蛍光板に照射されることによって試料の可視化像が投影される。そして、この透過型電子顕微鏡では、蛍光板の可視化像をＣＣＤカメラなどで撮像する場合に、ＣＣＤカメラを電子ビームの照射軸から外して配置するとともに、照射軸上に配置したミラーで蛍光板に投影された可視化像を反射させて撮像するようになっている。このような透過型電子顕微鏡では、蛍光板を透過した電子ビームが、直にＣＣＤカメラに取り込まれることがないので、ＣＣＤカメラのＣＣＤ素子が破壊される恐れが低減される。
【特許文献１】特開平９−２２３４７８号公報（段落０００８、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に、前記したミラーには、石英ガラスや金属板が使用されており、電子ビームが照射されたミラーは、Ｘ線を発生する。
その一方で、近年の透過型電子顕微鏡では、より鮮明な試料の観察画像を得るために、可視化像の撮像に高解像度ＣＣＤカメラが使用されている。しかしながら、高解像度ＣＣＤカメラのＣＣＤ素子がＸ線を取り込んでしまうと、可視化像に基づいて試料をデジタルデータで評価および分析を行う際に精度が低下するという問題がある。そのため、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量を低減することができるミラーが望まれている。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量を低減することができるＸ線低減ミラー、およびこれを用いた荷電粒子線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する本発明のＸ線低減ミラーは、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とする。
また、本発明の荷電粒子線装置は、可視化された電子顕微鏡像を、ミラーで電子ビーム軸上から反射させて撮像する荷電粒子線装置において、前記ミラーが、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とする。
本発明のＸ線低減ミラーおよび荷電粒子線装置では、石英ガラスを有していないのでＸ線を発生せず、また金属板で形成された従来のミラーと比較して、薄い金属薄膜で電子ビームを受けるのでＸ線の発生量が低減される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量を低減することができるＸ線低減ミラー、およびこれを用いた荷電粒子線装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係る透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）の構成説明図、図２は、本実施形態に係るＸ線低減ミラーの厚み方向の断面図である。ここでは、本発明の荷電粒子線装置の一例として透過型電子顕微鏡について説明する。
【０００８】
図１に示すように、透過型電子顕微鏡Ａは、主に、電子源１と、加速器３と、レンズ群Ｌと、蛍光板９と、Ｘ線低減ミラー１０と、撮像装置１９とで構成されている。そして、電子源１、加速器３、レンズ群Ｌ、蛍光板９、およびＸ線低減ミラー１０は、電子源１から照射される電子ビーム２ａの照射軸上に沿ってこの順番で配置されるとともに、カラムＣ内に収納されている。レンズ群Ｌは、収束レンズ４、対物レンズ６、中間レンズ７、および投影レンズ８からなり、電子源１側からこの順番で配置されている。そして、収束レンズ４と対物レンズ６との間には、撮像の対象となる試料５が配置されている。
このカラムＣには、図示しない排気装置が取り付けられており、カラムＣ内は、この排気装置によって真空に維持されている。また、カラムＣには、後記するＸ線低減ミラー１０で反射される蛍光２ｂの出口に鉛ガラス１１が取り付けられている。
撮像装置１９は、光学レンズ１２と、シャッター１３と、ＣＣＤ素子１５を内蔵する高解像度ＣＣＤカメラ１４とで構成されており、カラムＣに取り付けられた鉛ガラス１１から出射される蛍光２ｂの出射方向に沿うように配置されている。
【０００９】
次に、本実施形態に係るＸ線低減ミラー１０について説明する。
図２に示すように、Ｘ線低減ミラー１０は、樹脂フィルム１６と、この樹脂フィルム１６上に形成された金属薄膜１７と、樹脂フィルム１６の周囲を支持する枠部材１８とを備えている。
【００１０】
樹脂フィルム１６の材質としては、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド等が挙げられ、中でも耐熱性および耐放射線性がともに優れるポリイミドが好ましい。
樹脂フィルム１６の厚みは、数μｍ〜数千μｍ程度が好ましく、樹脂フィルム１６としてポリイミドフィルムを使用する場合には、１２．５μｍ程度でよい。
【００１１】
金属薄膜１７としては、所定の反射率を有する鏡面を形成することができるものであれば特に制限はなく、例えば、銀やアルミニウムを樹脂フィルム１６上に蒸着させたものが挙げられる。
金属薄膜１７の厚みは、薄いほどよく、金属薄膜１７として、銀やアルミニウムの蒸着薄膜を使用する場合には、製造限界に近い１μｍ程度に設定することができる。
【００１２】
枠部材１８は、金属薄膜１７を形成した樹脂フィルム１６の平面度を良好に維持するものである。この枠部材１８としては、例えば、金属や樹脂で形成されるものが挙げられ、中でもアルミニウムで形成されたものが好ましく、Al-Zn-Mg-Cu系合金（高強度アルミニウム）で形成されたものがさらに好ましい。
【００１３】
このような透過型電子顕微鏡Ａは、電子源１で発生した電子ビーム２ａを加速器３で加速するとともに、収束レンズ４を介して試料５に照射する。試料５を透過した電子ビーム２ａは、対物レンズ６、中間レンズ７、および投影レンズ８を介して蛍光板９に照射される。そして、蛍光板９は、電子ビーム２ａが照射されることによって試料５の可視化像を投影する。Ｘ線低減ミラー１０は、蛍光板９に投影された試料５の可視化像からの蛍光２ｂを反射する。反射した蛍光２ｂは、鉛ガラス１１を介して撮像装置１９に出射される。そして、高解像度ＣＣＤカメラ１４のＣＣＤ素子１５は、蛍光２ｂに基づいて試料５を撮像する。
【００１４】
そして、透過型電子顕微鏡Ａでは、Ｘ線低減ミラー１０が蛍光板９に投影された可視化像の蛍光２ｂを受ける際に、従来の荷電粒子線装置（例えば、特許文献１参照）と同様に、蛍光板９を透過した電子ビーム２ａを受ける。一方、電子ビーム２ａを受けたＸ線低減ミラー１０は、従来の荷電粒子線装置と異なって、石英ガラスを有していないのでＸ線を発生せず、また、金属薄膜１７が薄いのでＸ線の発生量が低減される。
【００１５】
以上のような透過型電子顕微鏡Ａによれば、Ｘ線低減ミラー１０が電子ビーム２ａを受けた際に発生するＸ線の量が、従来のミラーと比較して小さいので、高解像度ＣＣＤカメラ１４に内蔵されたＣＣＤ素子１５のＸ線による影響が低減される。その結果、透過型電子顕微鏡Ａによれば、試料５の可視化像に基づいて試料５をデジタルデータで評価および分析を行う際に高精度で行うことができる。
【００１６】
また、透過型電子顕微鏡Ａによれば、枠部材１８によって、金属薄膜１７を形成した樹脂フィルム１６の平面度が良好に維持されているので、優れた分解能を発揮することができる。
【００１７】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、枠部材１８を備えるＸ線低減ミラー１０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属薄膜１７を形成した樹脂フィルム１６が自己支持性を有するものである場合には、枠部材１８を省略することもできる。
【００１８】
また、前記実施形態では、Ｘ線低減ミラー１０が透過型電子顕微鏡に適用された例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記Ｘ線低減ミラー１０は、可視化像を電子ビーム２ａの照射軸上から反射させて撮像する構造の様々な荷電粒子線装置において適用できる。このような荷電粒子線装置としては、例えば、走査型電子顕微鏡、走査型透過電子顕微鏡、収束イオンビーム装置等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）の構成説明図である。
【図２】実施形態に係るＸ線低減ミラーの厚み方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
２ａ 電子ビーム
１０ Ｘ線低減ミラー
１６ 樹脂フィルム
１７ 金属薄膜
１８ 枠部材
Ａ 透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線低減ミラー、およびこれを用いた荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷電粒子線装置に係る分野において、試料の可視化像をミラーで反射させて撮像する透過型電子顕微鏡が知られている（例えば、特許文献１参照）。この透過型電子顕微鏡では、試料を透過した電子ビームが蛍光板に照射されることによって試料の可視化像が投影される。そして、この透過型電子顕微鏡では、蛍光板の可視化像をＣＣＤカメラなどで撮像する場合に、ＣＣＤカメラを電子ビームの照射軸から外して配置するとともに、照射軸上に配置したミラーで蛍光板に投影された可視化像を反射させて撮像するようになっている。このような透過型電子顕微鏡では、蛍光板を透過した電子ビームが、直にＣＣＤカメラに取り込まれることがないので、ＣＣＤカメラのＣＣＤ素子が破壊される恐れが低減される。
【特許文献１】特開平９−２２３４７８号公報（段落０００８、図５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、一般に、前記したミラーには、石英ガラスや金属板が使用されており、電子ビームが照射されたミラーは、Ｘ線を発生する。
その一方で、近年の透過型電子顕微鏡では、より鮮明な試料の観察画像を得るために、可視化像の撮像に高解像度ＣＣＤカメラが使用されている。しかしながら、高解像度ＣＣＤカメラのＣＣＤ素子がＸ線を取り込んでしまうと、可視化像に基づいて試料をデジタルデータで評価および分析を行う際に精度が低下するという問題がある。そのため、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量を低減することができるミラーが望まれている。
【０００４】
そこで、本発明の課題は、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量を低減することができるＸ線低減ミラー、およびこれを用いた荷電粒子線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決する本発明のＸ線低減ミラーは、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とする。
また、本発明の荷電粒子線装置は、可視化された電子顕微鏡像を、ミラーで電子ビーム軸上から反射させて撮像する荷電粒子線装置において、前記ミラーが、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とする。
本発明のＸ線低減ミラーおよび荷電粒子線装置では、石英ガラスを有していないのでＸ線を発生せず、また金属板で形成された従来のミラーと比較して、薄い金属薄膜で電子ビームを受けるのでＸ線の発生量が低減される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電子ビームを受けた際に発生するＸ線の量を低減することができるＸ線低減ミラー、およびこれを用いた荷電粒子線装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。参照する図面において、図１は、本実施形態に係る透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）の構成説明図、図２は、本実施形態に係るＸ線低減ミラーの厚み方向の断面図である。ここでは、本発明の荷電粒子線装置の一例として透過型電子顕微鏡について説明する。
【０００８】
図１に示すように、透過型電子顕微鏡Ａは、主に、電子源１と、加速器３と、レンズ群Ｌと、蛍光板９と、Ｘ線低減ミラー１０と、撮像装置１９とで構成されている。そして、電子源１、加速器３、レンズ群Ｌ、蛍光板９、およびＸ線低減ミラー１０は、電子源１から照射される電子ビーム２ａの照射軸上に沿ってこの順番で配置されるとともに、カラムＣ内に収納されている。レンズ群Ｌは、収束レンズ４、対物レンズ６、中間レンズ７、および投影レンズ８からなり、電子源１側からこの順番で配置されている。そして、収束レンズ４と対物レンズ６との間には、撮像の対象となる試料５が配置されている。
このカラムＣには、図示しない排気装置が取り付けられており、カラムＣ内は、この排気装置によって真空に維持されている。また、カラムＣには、後記するＸ線低減ミラー１０で反射される蛍光２ｂの出口に鉛ガラス１１が取り付けられている。
撮像装置１９は、光学レンズ１２と、シャッター１３と、ＣＣＤ素子１５を内蔵する高解像度ＣＣＤカメラ１４とで構成されており、カラムＣに取り付けられた鉛ガラス１１から出射される蛍光２ｂの出射方向に沿うように配置されている。
【０００９】
次に、本実施形態に係るＸ線低減ミラー１０について説明する。
図２に示すように、Ｘ線低減ミラー１０は、樹脂フィルム１６と、この樹脂フィルム１６上に形成された金属薄膜１７と、樹脂フィルム１６の周囲を支持する枠部材１８とを備えている。
【００１０】
樹脂フィルム１６の材質としては、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ポリイミド等が挙げられ、中でも耐熱性および耐放射線性がともに優れるポリイミドが好ましい。
樹脂フィルム１６の厚みは、数μｍ〜数千μｍ程度が好ましく、樹脂フィルム１６としてポリイミドフィルムを使用する場合には、１２．５μｍ程度でよい。
【００１１】
金属薄膜１７としては、所定の反射率を有する鏡面を形成することができるものであれば特に制限はなく、例えば、銀やアルミニウムを樹脂フィルム１６上に蒸着させたものが挙げられる。
金属薄膜１７の厚みは、薄いほどよく、金属薄膜１７として、銀やアルミニウムの蒸着薄膜を使用する場合には、製造限界に近い１μｍ程度に設定することができる。
【００１２】
枠部材１８は、金属薄膜１７を形成した樹脂フィルム１６の平面度を良好に維持するものである。この枠部材１８としては、例えば、金属や樹脂で形成されるものが挙げられ、中でもアルミニウムで形成されたものが好ましく、Al-Zn-Mg-Cu系合金（高強度アルミニウム）で形成されたものがさらに好ましい。
【００１３】
このような透過型電子顕微鏡Ａは、電子源１で発生した電子ビーム２ａを加速器３で加速するとともに、収束レンズ４を介して試料５に照射する。試料５を透過した電子ビーム２ａは、対物レンズ６、中間レンズ７、および投影レンズ８を介して蛍光板９に照射される。そして、蛍光板９は、電子ビーム２ａが照射されることによって試料５の可視化像を投影する。Ｘ線低減ミラー１０は、蛍光板９に投影された試料５の可視化像からの蛍光２ｂを反射する。反射した蛍光２ｂは、鉛ガラス１１を介して撮像装置１９に出射される。そして、高解像度ＣＣＤカメラ１４のＣＣＤ素子１５は、蛍光２ｂに基づいて試料５を撮像する。
【００１４】
そして、透過型電子顕微鏡Ａでは、Ｘ線低減ミラー１０が蛍光板９に投影された可視化像の蛍光２ｂを受ける際に、従来の荷電粒子線装置（例えば、特許文献１参照）と同様に、蛍光板９を透過した電子ビーム２ａを受ける。一方、電子ビーム２ａを受けたＸ線低減ミラー１０は、従来の荷電粒子線装置と異なって、石英ガラスを有していないのでＸ線を発生せず、また、金属薄膜１７が薄いのでＸ線の発生量が低減される。
【００１５】
以上のような透過型電子顕微鏡Ａによれば、Ｘ線低減ミラー１０が電子ビーム２ａを受けた際に発生するＸ線の量が、従来のミラーと比較して小さいので、高解像度ＣＣＤカメラ１４に内蔵されたＣＣＤ素子１５のＸ線による影響が低減される。その結果、透過型電子顕微鏡Ａによれば、試料５の可視化像に基づいて試料５をデジタルデータで評価および分析を行う際に高精度で行うことができる。
【００１６】
また、透過型電子顕微鏡Ａによれば、枠部材１８によって、金属薄膜１７を形成した樹脂フィルム１６の平面度が良好に維持されているので、優れた分解能を発揮することができる。
【００１７】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることなく、様々な形態で実施される。
前記実施形態では、枠部材１８を備えるＸ線低減ミラー１０について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、金属薄膜１７を形成した樹脂フィルム１６が自己支持性を有するものである場合には、枠部材１８を省略することもできる。
【００１８】
また、前記実施形態では、Ｘ線低減ミラー１０が透過型電子顕微鏡に適用された例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記Ｘ線低減ミラー１０は、可視化像を電子ビーム２ａの照射軸上から反射させて撮像する構造の様々な荷電粒子線装置において適用できる。このような荷電粒子線装置としては、例えば、走査型電子顕微鏡、走査型透過電子顕微鏡、収束イオンビーム装置等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態に係る透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）の構成説明図である。
【図２】実施形態に係るＸ線低減ミラーの厚み方向の断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
２ａ 電子ビーム
１０ Ｘ線低減ミラー
１６ 樹脂フィルム
１７ 金属薄膜
１８ 枠部材
Ａ 透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とするＸ線低減ミラー。
【請求項２】
枠部材で周囲が支持されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線低減ミラー。
【請求項３】
可視化された電子顕微鏡像を、ミラーで電子ビームの照射軸上から反射させて撮像する荷電粒子線装置において、
前記ミラーが、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１】
樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とするＸ線低減ミラー。
【請求項２】
枠部材で周囲が支持されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線低減ミラー。
【請求項３】
可視化された電子顕微鏡像を、ミラーで電子ビームの照射軸上から反射させて撮像する荷電粒子線装置において、
前記ミラーが、樹脂フィルムと、前記樹脂フィルム上に形成された金属薄膜とを備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００７−１４９４１８（Ｐ２００７−１４９４１８Ａ）
【公開日】平成１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３４００１７（Ｐ２００５−３４００１７）
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【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１９年６月１４日（２００７．６．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月２５日（２００５．１１．２５）
【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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