JPH0451415Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、２次電子による走査電子顕微鏡像を
得る装置の改良に関し、特に試料室内が超高真空
状態に保たれた場合に使用して有効な装置を提供
するものである。

［従来の技術］ 走査電子顕微鏡の試料装置としては、水平移動
方向の微動ばかりでなく、試料をあらゆる方向か
ら観察することができるように傾斜機構が組込ま
れている。更に、試料の上下機構を組込み、高分
解能の観察を行う場合には試料を対物レンズにで
きるだけ接近して配置し、大型試料の傾斜観察あ
るいは各種付属装置を取付ける場合には、試料を
対物レンズの主面から離して観察している。

この様に試料を上下移動させた場合、試料から
発生する２次電子を検出するための２次電子検出
器が試料室に固定されていると、検出面の試料に
対する距離及び向き具合が変わり、２次電子の検
出量が変化する。そこで試料の上下移動に伴なつ
て２次電子の検出量が変化しないように、２次電
子検出器を球体を用いて試料室に傾動且つ移動可
能に取付けることにより検出面の試料に対する距
離及び向き具合を調整できるようになしてある。

［考案が解決しようとする問題点］ この場合、試料室の真空度が10^-8程度の高真空
状態で使用されているときには、球体軸受部にＯ
リングパツキングの真空シールが用いられ、２次
電子検出器の傾斜角度に何等の制限を受けること
がない。然しながら試料室の真空度が10^-8以上の
超高真空を必要とする場合には、Ｏリングパツキ
ングを使用することができなくなり、金属ベロー
ズを使用しなければならなくなるため、２次電子
検出器の傾斜角に制限が生じ、試料の上下移動の
広い範囲にわたつて検出面に対する試料との距離
及び向き具合を満足させることができなくなる。

本考案は斯様な不都合を解決することを目的と
するものである。

［問題点を解決するための手段］ 本願考案の構成は、鏡体内におかれた試料に電
子線を照射することにより発生する２次電子を検
出するための２次電子検出器と、該２次電子検出
器を前記鏡体側壁に回動可能に取付けるための部
材と、該部材と鏡体との間の真空シールを行うた
めのシール部材とを備え、前記シール部材は２つ
の径の異なつた金属ベローズと筒体とから成り、
径の大なるベローズの内側に筒体を配置し、該筒
体の内側に径の小なるベローズを配置し、該筒体
の一方の端に一方の金属ベローズの一端を耐真空
的に固定し、該筒体の他方の端に他の金属ベロー
ズの一端を耐真空的に固定してなる２次電子検出
装置を特徴としている。

［実施例］ 第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図は第１図のAA断面図である。両図におい
て、１は走査電子顕微鏡の試料室で、上部に図示
外の電子銃から発生した電子線２を細く集束して
試料３上に照射するための対物レンズ４が置かれ
ている。５は前記試料２を支持するためのステー
ジで、図示しないが試料を水平微動、傾斜及び上
下移動させるための機構が組込まれている。６は
２次電子検出器で、該検出器は先端にシンチレー
タ７及び加速電極８を備えたライトガイド９と光
電子増倍管１０とシールドケース１１とから構成
されている。この内、ライトガイド９は押え金具
１２及び真空シール部材１３を介して球体１４に
耐真空的に固定されており、又、光電子増倍管１
０は同じく球体１４にビスにより固定された有底
筒状の保持体１５内に挿入されている。この光電
子増倍管は図示外のコイルバネによりライトガイ
ド９の端面に押圧、接触されている。更にシール
ドケース１１はライトガイド９の外周を囲んだ状
態で球体１４にビスにより固定されている。

１６は前記球体１４を回転可能に支持するため
の球体軸受で、この球体軸受は筒状に加工され、
その端部外周に雄ネジ１７が設けてあり、又、こ
の球体軸受の中央部には第２図に示すように四角
形の鍔部１８が形成してある。この鍔部１８の両
側は電子線２の光軸Ｚと平行に置かれたガイド板
１９ａ，１９ｂにより挟持され、鍔部１８（球体
軸受１６）が光軸方向に沿つて上下動できるよう
になしてある。２０はその駆動を与えるための押
しネジ、２１ａ及び２１ｂは鍔部１８を常に押し
ネジ２０に当接させるためのスプリングである。
前記ガイド板１９ａ，１９ｂは試料室１の内壁に
夫々ビスにより固定されている。

２２は前記試料室１に着脱可能に取付けられた
蓋体で、この蓋体の中央部には前記球体軸受１６
の外径よりも大きな径を有する穴２３が設けてあ
り、この穴内を球体軸受が貫通し、又、この蓋体
の側面には球体軸受１６の雄ネジ１７に螺合され
たナツト２４が接触している。

２５は前記２次電子検出器６を光軸Ｚを含む平
面内で球体１４を中心にして傾動させるための押
しネジで、前記球体軸受１６に形成した突出部２
６に螺合され、その先端が保持体１５の下面と接
触している。２７はこの押しネジ２５と保持体１
５とを常に接触させるためのスプリングである。
２８，２９はキー及びキー溝で、前記球体１４の
傾動をガイドするためのものである。

３０は前記試料室１と球体１４との間に設置す
ることにより２次電子検出器６のライトガイド９
部分を真空内に配置するための真空シール部材で
あり、この真空シール部材は径が異なつた２つの
内側及び外側金属ベローズ３１，３２と筒体３３
とから構成されている。これらの部材の組立に際
しては、先ず内側金属ベローズ３１の一端を球体
１４に溶接により耐真空的に固定すると共にこの
内側金属ベーズの他端を、その外周に配置した筒
体３３の一端にリング板３４を介して耐真空的に
固定する。次に、筒体３３の他端を、この筒体の
外周に配置した外側金属ベローズ３２の一端にリ
ング板３５を介して耐真空的に固定すると共にこ
の外側金属ベローズ３２を試料室１に金属シール
部材３６を介して固定されたフランジ３７に耐真
空時に固定する。前記フランジ３７にはリング板
３４に当接した環状の突起３８が設けてあり、外
側金属ベローズ３２が大気圧により押しつぶされ
ることなく、自由長を維持するようになしてあ
る。

３９は前記２次電子検出器６の加速電極８に所
定の加速電圧を供給するためのケーブルで、この
ケーブルはライトガイド９の外周に巻回され、更
に球体１４を貫通して大気中に取り出されてい
る。４０はケーブル３９の球体１４の入口部分に
設けられた気密端子である。

今、試料位置を実線の状態からから点線で示す
位置まで降下させた場合には、押しネジ２５を回
すことにより上方に移動させれば、保持体１５が
球体１４を中心にして反時計方向に回転するた
め、ライトガイド９（シールドケース１１）が降
下し、一点鎖線で示す位置まで移動する。しかる
後、ナツト２４を回して球体軸受１６を左方向に
移動させることにより２次電子検出器６の傾動に
よる試料３とシンチレータ７との距離変化を調整
し、２次電子検出器を最適な検出位置にセツトす
る。

ここで、本考案においては球体の真空シール手
段として、金属ベローズを二重に組合せて使用し
ているため、２次電子検出器６の傾斜角θを１個
の金属ベローズを使用する場合に比べて大きくす
ることができる。つまり、押しネジ２５の移動に
より球体１４が反時計方向に回転すると、先ず内
側金属ベローズ３１の球体１４側の端部が第３図
に示すように下方に押し下げられながら伸びる。
しかして、この内側金属ベローズの伸びがベロー
ズ特性限界に達成すると、今度は筒体３３がフラ
ンジ３７の突起３８に沿つて降下するため、外側
金属ベローズ３２が同図に示すように筒体３３の
降下に伴なつて下方に引張られながらベローズ特
性限界まで伸びる。その結果、該筒体３３の降下
によつて内側金属ベローズ３１の伸びが緩和さ
れ、その分更に押しネジ２５を押して２次電子検
出器を傾斜させることができる。すなわち、この
外側金属ベローズ３２の伸び分だけ傾斜角θを大
きくすることができるわけである。

尚、押しネジ２０による球体軸受１６の上下動
は２次電子検出器６の光軸方向の位置を微少に調
整するために使用される。又、フランジ３７には
外側ベローズ３２と筒体３３との間の空間を排気
するための排気穴４１が形成してある。更に、前
述の説明では本考案を走査電子顕微鏡に実施した
場合について述べたが、透過型電子顕微鏡に走査
像観察装置を組込むことにより走査電子顕微鏡像
を観察できるようにした装置にも同様に実施でき
ることは言うまでもない。

［考案の効果］ 以上のように本考案においては、前記シール部
材は２つの径の異なつた金属ベローズと筒体とか
ら成り、径の大なるベローズの内側に筒体を配置
し、該筒体の内側に径の小なるベローズを配置
し、該筒体の一方の端に一方の金属ベローズの一
端を耐真空的に固定し、該筒体の他方の端に他の
金属ベローズの一端を耐真空的に固定するように
しているため、２次電子検出器の傾斜角を大きく
することができる。その結果、超高真空を必要と
する試料室内において、試料上下動の広い範囲に
わたつて検出面に対する試料との距離及び向き具
合を任意に調整することができる効果を有し、実
用性大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断面図、第
２図は第１図のAA断面図、第３図は本考案の動
作を説明するための一部拡大断面図である。 １……試料室、２……電子線、３……試料、４
……対物レンズ、５……ステージ、６……２次電
子検出器、７……シンチレータ、８……加速電
極、９……ライトガイド、１０……光電子増倍
管、１４……球体、１５……保持台、１６……球
体軸受、２２……蓋体、２５……押しネジ、２８
……キー、２９……キー溝、３０……真空シール
部材、３１……内側金属ベローズ、３２……外側
金属ベローズ、３３……筒体、３４，３５……リ
ング板、３６……金属シール部材、３７……フラ
ンジ、３９……ケーブル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 鏡体内におかれた試料に電子線を照射すること
   により発生する２次電子を検出するための２次電
   子検出器と、該２次電子検出器を前記鏡体側壁に
   回動可能に取付けるための部材と、該部材と鏡体
   との間の真空シールを行うためのシール部材とを
   備え、前記シール部材は２つの径の異なつた金属
   ベローズと筒体とから成り、径の大なるベローズ
   の内側に筒体を配置し、該筒体の内側に径の小な
   るベローズを配置し、該筒体の一方の端に一方の
   金属ベローズの一端を耐真空的に固定し、該筒体
   の他方の端に他の金属ベローズの一端を耐真空的
   に固定してなる２次電子検出装置。