特許 6165895 荷電粒子装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6165895

(24)【登録日】2017年6月30日

(45)【発行日】2017年7月19日

(54)【発明の名称】荷電粒子装置

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/20 20060101AFI20170710BHJP

【ＦＩ】

   H01J37/20 C

   H01J37/20 A

【請求項の数】6

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-562771(P2015-562771)

(86)(22)【出願日】2015年1月26日

(86)【国際出願番号】JP2015051953

(87)【国際公開番号】WO2015122260

(87)【国際公開日】20150820

【審査請求日】2016年6月15日

(31)【優先権主張番号】特願2014-26040(P2014-26040)

(32)【優先日】2014年2月14日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテクノロジーズ

(74)【代理人】

【識別番号】100098660

【弁理士】

【氏名又は名称】戸田 裕二

(72)【発明者】

【氏名】矢畑 清志

(72)【発明者】

【氏名】菊池 秀樹

(72)【発明者】

【氏名】長沖 功

【審査官】 杉田 翠

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−３２７７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−２０６３３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２８００９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ３７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料を内部に保持する試料ホルダと、
前記試料ホルダが導入される試料ステージと、を備える荷電粒子線装置であって、
前記試料ホルダに電力を供給する電源部を有し、
前記試料ホルダは、
試料を載置する試料台を一方端部に保持する軸部と、
前記軸部の他端部に接続され、前記軸部を駆動する駆動部と、
前記駆動部と接続された第一の端子部材と、各々が異なるセンサに接続された複数の端子部材を有し、
前記試料ステージは、前記電源部と接続された第二の端子部材と、前記センサのうちのいずれかと対応するアンプに接続された端子部材を少なくとも１つ有し、
前記試料ホルダを前記試料ステージに導入することにより、前記第一の端子部材と前記第二の端子部材とが接触され、さらに、当該センサに接続された端子と、前記センサに対応するアンプに接続された端子との接触の組み合わせに基づいて、前記試料ホルダの種類を判別することを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項2】

請求項１に記載された荷電粒子装置において、
前記第一の端子部材と前記第二の端子部材とは、
前記試料ホルダの挿入先の位置で接触されることを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項3】

請求項１に記載された荷電粒子装置において、
前記第二の端子部材をカバーし、前記試料ステージに密着させるカバー部材を備えることを特徴とする荷電粒子装置。

【請求項4】

請求項１に記載された荷電粒子装置において、
前記第二の端子部材は、前記試料ホルダを前記試料ステージに挿入したときに、前記試料ホルダを軸方向に移動可能とし、径方向に支持する支持部材として作用することを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項5】

請求項１に記載された荷電粒子装置において、
前記試料ホルダは、
前記駆動部と離間した位置であって、前記軸部とは反対側の位置に配置されるグリップ部を有し、前記グリップ部は、前記試料ホルダから着脱可能に構成されることを特徴とする荷電粒子線装置。

【請求項6】

請求項１に記載された荷電粒子装置において、
前記駆動部と離間した位置であって、前記軸部とは反対側の位置に配置されるグリップ部を有し、前記グリップ部は、前記試料ホルダを前記試料ステージに挿入したときに、前記試料ホルダ内部に収納可能であることを特徴とする荷電粒子線装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷電粒子装置等に用いられる試料ステージ、及び当該試料ステージが搭載される荷電粒子線装置に関し、特に、サイドエントリー型の試料ホルダを導入する試料ステージ、及び荷電粒子線装置に関する。

【背景技術】

【0002】

透過電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ:ＴＥＭ）に代表される電子顕微鏡等の荷電粒子線装置では、鏡体に対して横方向から試料ホルダを導入するサイドエントリー型の試料ステージが採用されている。

【0003】

サイドエントリー型の試料ステージに導入される試料ホルダに関し、特開２０１１−００３３６９号公報（特許文献１）では、試料の任意の箇所を電気測定する探針を駆動する微動機構を内蔵し、外部の電気測定装置からの配線がコネクタを介して接続される構造について開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１−００３３６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

近年、ＴＥＭ等の電子顕微鏡では高分解化がますます求められている。しかしながら、特許文献１に開示された構成においては、試料ホルダの微動機構等の内部の機構と、電力測定装置等の外部の機構との配線等による接続部分が荷電粒子線装置の外部に露出されており、この部分が音波や気流で加振され、その振動が試料ホルダに伝搬し分解能が低下してしまうことがある。

【0006】

本発明の目的は、試料ホルダ内部の機構と、外部の機構との接続部分に対する外乱の影響を抑制し、高分解能な試料観察を実現することに関する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するための一態様として、試料を内部に保持する試料ホルダと、前記試料ホルダが導入される試料ステージと、を備える荷電粒子線装置であって、前記試料ホルダに電力を供給する電源部を有し、前記試料ホルダは、試料を載置する試料台を一方端部に保持する軸部と、前記軸部の他端部に接続され、前記軸部を駆動する駆動部と、前記駆動部と接続された第一の端子部材と、を有し、前記試料ステージは、前記電源部と接続された第二の端子部材を有し、前記試料ホルダを前記試料ステージに導入することにより、前記第一の端子部材と前記第二の端子部材とが接触されることを特徴とする荷電粒子線装置を提供する。

【発明の効果】

【0008】

上記構成によれば、配線やコネクタを装置外部に配置することなく試料ホルダ内部のアクチュエータやセンサと外部の電源やアンプを電気的に接続することができるので、配線やコネクタなど外に露出している部分からの振動を低減し、高分解能観察に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】試料ホルダを試料ステージへ導入する際の概略図

【図2】観察時の試料ホルダの断面概略図

【図3】第１の実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図

【図4】第２の実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図

【図5】第３の実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図

【図6】第４の実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図

【図7】第５の実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図

【図8】第５の実施の形態に係る試料ホルダの判別手法を説明する図

【図9】第６の実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図

【図10】荷電粒子線装置全体の概要図

【発明を実施するための形態】

【0010】

実施例では、試料を内部に保持する試料ホルダと、試料ホルダが導入される試料ステージと、を備える荷電粒子線装置であって、試料ホルダに電力を供給する電源部を有し、試料ホルダは、試料を載置する試料台を一方端部に保持する軸部と、軸部の他端部に接続され、軸部を駆動する駆動部と、駆動部と接続された第一の端子部材と、を有し、試料ステージは、電源部と接続された第二の端子部材を有し、試料ホルダを試料ステージに導入することにより、第一の端子部材と第二の端子部材とが接触されるものを開示する。

【0011】

また、実施例では、第一の端子部材と第二の端子部材とは、試料ホルダの挿入先の位置で接触されることを開示する。

【0012】

また、実施例では、第二の端子部材をカバーし、試料ステージに密着させるカバー部材を備えることを開示する。

【0013】

また、実施例では、第二の端子部材は、試料ホルダを試料ステージに挿入したときに、試料ホルダを軸方向に移動可能とし、径方向に支持する支持部材として作用することを開示する。

【0014】

また、実施例では、試料ホルダは、第一の端子部材に加えて、各々が異なるセンサに接続された複数の端子部材を有し、試料ステージは、第二の端子部材に加えて、センサのうちのいずれかと対応するアンプに接続された端子部材を少なくとも１つ有し、試料ホルダを試料ステージに導入することによって、センサに接続された端子と、センサに対応するアンプに接続された端子との接触の組み合わせに基づいて、試料ホルダの種類を判別することを開示する。

【0015】

また、実施例では、試料ホルダは、駆動部と離間した位置であって、軸部とは反対側の位置に配置されるグリップ部を有し、グリップ部は、試料ホルダから着脱可能に構成されることを開示する。

【0016】

また、実施例では、駆動部と離間した位置であって、軸部とは反対側の位置に配置されるグリップ部を有し、グリップ部は、試料ホルダを試料ステージに挿入したときに、試料ホルダ内部に収納可能であることを開示する。

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、全体を通して、各図における同一の各構成部分には同一の符号を付して説明を省略することがある。

【0018】

図１０は、実施の形態に係る荷電粒子線装置の一例であるＴＥＭの基本構成図を示す。

【0019】

ＴＥＭ本体１００は、電子銃１０１と照射レンズ１０３と対物レンズ１０７、投射レンズ１０８で構成される。試料１０６は、試料ホルダ１０５に取り付けられており、試料ホルダ１０５はＴＥＭ本体１００の側面に設けられた試料ステージ１０４から内部へ導入される。投射レンズ１０８の下方には検出器１０９が設けられる。なお、本図において制御部１１０は各々の構成部に接続され、装置全体を制御するものとしたが、構成部ごとに独立した制御部を備えるように構成することもできる。

【0020】

電子銃１０１より放出された電子線１０２は、照射レンズ１０３により収束され、試料１０６に照射される。試料１０６を透過した電子は対物レンズ１０７により結像され、その像は投射レンズ１０８により拡大され、検出器１０９上に画像が投影される。投影された画像は、制御部１１０を介し、図示しない出力装置により表示される。

【0021】

図１は、試料ホルダを試料ステージへ導入する際の概略図である。

【0022】

試料ホルダ１０５は、ＴＥＭ本体１００の側面に設けられた試料ステージ１０４内に、ホルダ先端部１０５ａ側から挿入される。

【0023】

図２は、観察時の試料ホルダの断面概略図である。なお、図２に描かれた下向き矢印は、電子線方向を示す。

【0024】

観察時に、試料ホルダ１０５のホルダ先端部１０５ａに載置された試料１０６が、電子銃１０１の直下となるように配置される。電子銃１０１から放出された電子線により試料１０６が観察される。本例では。試料ホルダ１０５は試料１０６を任意の角度で観察できるように、図３にて後述する通り試料ホルダ１０５内に配置されたアクチュエータ３０５を駆動源として試料台２０１を傾斜させる。

【実施例1】

【0025】

本実施の形態では、アクチュエータと電源部との電気的接点が、試料ホルダの長手方向の面上に位置する荷電粒子装置の例を説明する。

【0026】

図３に、本実施の形態に係る試料ホルダ近傍のステージ断面概略図を示す。

【0027】

試料ホルダ１０５は、試料ステージ１０４のステージ内壁１０４ａに、支持部３０１を介して支えられている。支持部３０１は、試料ホルダ１０５を軸方向には移動可能とし、径方向には移動不可となるように、例えば車輪、軸受等の部材で構成される。

【0028】

試料ホルダ１０５は、試料ホルダ筒３０２、グリップ部３０３、駆動軸３０４、アクチュエータ３０５、ホルダ先端部１０５ａからなり、試料ホルダ筒３０２の内部には駆動軸３０４、アクチュエータ３０５が配置される。ステージ内壁１０４ａと試料ホルダ筒３０２との間、試料ホルダ筒３０２と駆動軸３０４との間は、それぞれＯリング３０６で気密をとっている。

【0029】

ホルダ先端部１０５ａは、試料台駆動部材３０７、試料台３０８、弾性部材３０９からなり、試料台３０８は、紙面垂直方向の回転軸３１０を中心として回転自由に支持される。試料台３０８の一端には試料台駆動部材３０７、他端には弾性部材３０９が圧縮して配置され、試料台駆動部材３０７と試料台３０８とは密着した状態で配置される。

【0030】

ここで、弾性部材３０９は、各種ばねやゴム等、試料台駆動部材３０７が試料台３０８の回転軸３１０回りに回転させたときに、試料台駆動部材３０７と試料台３０８が常に密着した状態にするために、密着力を発生させる弾性を有する部材のことをいう。

【0031】

アクチュエータ３０５による駆動力は駆動軸３０４に伝達される。駆動軸３０４の回転は、回転軸３１０に偏心して配置された試料台駆動部材３０７を移動させ、この移動により、試料台３０８を回転軸３１０を中心として回転運動させる。

【0032】

アクチュエータ３０５は、電源部３２０と後述するコネクタを介して配線で接続されており、電源部からの電力によってアクチュエータ３０５を駆動することができる。

【0033】

ステージ内壁１０４ａ及び試料ホルダ筒３０２には、それぞれコネクタとしてステージ側端子３１１、ホルダ側端子３１２が配置されている。ホルダ側端子３１２とアクチュエータ３０５、ステージ側端子３１１と電源部３２０とはそれぞれ電気的に接続されている。本図に示すように、これらはアクチュエータ３０５とグリップ部３０３との間の空間に設けられている。

【0034】

ステージ側端子３１１及びホルダ側端子３１２は、試料ホルダ１０５を試料ステージ１０４に挿入し、所定の距離だけ装置内部へ進行したところで接触する位置となるように配置されており、ステージ側端子３１１とホルダ側端子３１２との接触により、アクチュエータ３０５と電源部３２０とは別途配線やコネクタ等を用いることなく電気的に接続することができる。

【0035】

本実施の形態では、試料ステージ側端子３１１とホルダ側端子３１２が大気中で接触している例について説明したが、ＴＥＭ本体１００の内部であれば、大気中、真空中のいずれの条件の下でも接触可能である。

【0036】

グリップ部３０３と試料ホルダ筒３０２は、グリップ筒部３１３とホルダ筒内壁３０２ａを介して着脱可能に配置される。グリップ部３０３はスイッチ部材３１４、弾性部材３１５、てこ部材３１６、引っかけ部材３１７から構成される。

【0037】

試料ホルダ筒３０２とグリップ部３０３との間には、これらを連通するように連通穴３１８が形成される。

【0038】

グリップ部３０３内のてこ部材３１６は、紙面垂直方向を回転軸３１９まわりに回転自由に支持されており、てこ部材３１６の一端にはスイッチ部材３１４及び弾性部材３１５が配置されている。

【0039】

弾性部材３１５は、例えば圧縮されたばね部材やゴム部材等があり、スイッチ部材３１４を押すと、押す力が加えられる方向とは反対の方向、すなわちスイッチ部材３１４を押し上げる方向に反力が働く。

【0040】

スイッチ部材３１５とてこ部材３１６は密着して配置されており、引っかけ部材３１７は、連通穴３１８のグリップ部材３０３側から試料ホルダ筒３０２側へ伸びるように形成されている。

【0041】

引っかけ部材３１７は、スイッチ部材３１４を押して弾性部材３１５を圧縮する方向に作用させると、てこの原理によって上方へ持ち上がり、グリップ筒部３１３内に収まるようになる。この動作によって、グリップ筒部３１３はホルダ筒内壁３０２ａを試料ホルダ１０５の軸方向に移動することができるので、グリップ部材３０３と試料ホルダ筒３０２とは着脱可能に構成される。

【0042】

上述のように、本実施の形態に係る試料ホルダ１０５は、ＴＥＭの本体に配置された試料ステージ１０４に装着して使用される。試料ホルダ１０５内のアクチュエータ３０５と電源部３２０とは、ステージ内壁１０４ａ、及び試料ホルダ筒３０２にそれぞれ設置されたステージ側端子３１１、及びホルダ側端子３１２を介して接続される。

【0043】

ステージ側端子３１１及びホルダ側端子３１２は、試料ホルダ１０５を試料ステージ１０４内に挿入した状態においては、ＴＥＭ本体の内部にあるため、音波や気流等の外乱要因によって加振されることがない。また、ベットの配線やコネクタ等を用いることなく、アクチュエータ３０５と電源とを電気的に接続できるので、これらの部材が上記の外乱によって加振され、振動が試料ホルダ１０５に伝達することによる分解能の低下を防止することができる。さらに、グリップ部３０３を着脱可能な構成とすることで、グリップ部３０３を試料ホルダ筒３０２から外した状態で計測することができるので、グリップ部３０３の表面に音波や気流が作用することによる試料ホルダ１０５への振動の伝達、及びこれに伴う分解能の低下を防止することができる。

【0044】

ここで、本実施の形態では、グリップ部材３０３が試料ホルダ筒３０２から着脱可能な構成について説明したが、グリップ部３０３の位置を固定する場合等、着脱できない態様とすることもできる。

【実施例2】

【0045】

本実施の形態では、アクチュエータ３０５と電源部との電気接点が、試料ホルダ１０５の試料台３０８近傍に位置する荷電粒子装置の例を説明する。以下、実施例１との相違点を中心に説明する。

【0046】

図４は、本実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図の例である。

【0047】

本実施の形態では、実施例１の試料ホルダ１０５のうち、ホルダ側端子３１２の軸方向に配置し、電源からの電源端子４０１を試料ステージ１０４外部の位置(但し、ＴＥＭ本体１００内部)に設けた構造とした。

【0048】

図４に示すように、ホルダ側端子３１２は試料ホルダ１０５の試料台近傍に、電源端子４０１は試料ステージ１０４外部の位置(但し、ＴＥＭ本体１００内部)に配置する。

【0049】

ホルダ側端子３１２と電源端子４０１とは、試料ホルダ１０５の挿入時に、試料ステージへの挿入先の位置において、対向して接触する。

【0050】

本実施の形態では、ホルダ側端子３１２と電源端子４０１とは、真空条件下で電気的に接続されているが、ＴＥＭ本体１００内であれば、大気条件下で接触する構造としても良い。

【0051】

電源端子４０１と電源部３２０、及びホルダ側端子３１２とアクチュエータ３０５は、それぞれ電気的に接続されている。電源端子４０１とホルダ側端子３１２とが接触することにより、アクチュエータ３０５と電源部３２０とは別途の配線やコネクタを用いることなく電気的に接続することができる。本実施例では、電源端子４０１と試料ホルダ側３１２とが試料ホルダ１０５の挿入に伴って試料台の近傍において接触するため、端子同士の位置決めが容易であり、電気的な接触を効率よく行うことができる。

【0052】

本図では、ホルダ側端子３１２は試料ホルダ筒３０２の試料台近傍に配置した例を示したが、試料ホルダの先端部１０５ａの最先端の位置等、他の箇所に配置することもできる。

【実施例3】

【0053】

本実施の形態では、電源端子が、試料ホルダ１０５の支持部３０１を兼用する荷電粒子線装置の例を説明する。以下、実施例１〜２との相違点を中心に説明する。

【0054】

図５は、本実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図の例である。

【0055】

本実施の形態では、実施例１に係る試料ホルダ１０５のうち、ステージ側端子３１１を、支持部３０１を兼ねた構造とし、支持部兼端子５０１としたものである。

【0056】

本図に示されるように、支持部兼端子５０１はステージ内壁１０４ａにおいて支持部３０１を兼ねるように構成されている。支持部兼端子５０１と電源部３２０、試料ホルダ１０５とアクチュエータ３０５とはそれぞれ電気的に接続されており、支持部兼端子５０１とホルダ側端子３１２が接触することで、アクチュエータ３０５と電源部は、配線やコネクタを別途用いることなく電気的に接続することができる。

【0057】

本実施例では、支持部兼端子５０１が支持部３０１を兼ねているため、試料ホルダ１０５の質量を支持するため、接触圧力を高め、電気的に効率良く接続できる。

【実施例4】

【0058】

本実施の形態では、電気的な接点となる端子をカバー部材で支持し、電気的接点を密着させる荷電粒子装置の例を説明する。以下、実施例１〜３との相違点を中心に説明する。

【0059】

図６は、本実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図の例である。

【0060】

実施の形態は、実施例１に係るステージ内壁１０４ａに配置された試料ステージ側端子３１１に対し、カバー部材６０１によって密着させるように支持したものである。

【0061】

図６より、ステージ内壁１０４ａは、試料ステージ連通穴６０２、カバー部材６０１、ステージ側端子３１１を有する。カバー部材６０１は、一端をステージ側端子３１１と接着させ、他端を試料ステージ１０４の外側の面に接着させて、ステージ側端子３１１を外側から覆うように配置される。ステージ側端子３１１は試料ステージ連通穴６０２を試料ステージ１０４から試料ホルダ１０５の方向に貫通してするように配置される。

【0062】

ホルダ側端子３１２と試料ステージ側端子３１１は、試料ホルダ１０５を試料ステージ１０４に挿入し、所定の距離だけ進行したところで接触する位置となるように配置されている。

【0063】

ホルダ側端子３１２とアクチュエータ３０５、電源部とステージ側端子３１１とはそれぞれ電気的に接続されており、ステージ側端子３１１とホルダ側端子３１２とが接触することにより、アクチュエータ３０５と電源部３２０とを配線やコネクタを別途用いることなく電気的に接続することができる。カバー部材６０１は、ゴム部材等の弾性部材や、伸縮性、変形性を有する材料であれば、電気的な接点を密着させることができる。カバー部材６０１の伸縮・変形により、試料ステージ側端子３１１とホルダ側端子３１２がより密着して接触するように配置することで、試料ステージ側端子３１１とホルダ側端子３１２との接続が仮に離れてしまった場合であっても、カバー部材６０１が元の形に戻るように作用するため、安定して電気的接続を保つことができる。

【0064】

本実施の形態では、カバー部材６０１を大気中に配置している例について説明したが、真空中に配置する構造とすることもできる。また、本実施の形態ではステージ側端子３１１とカバー部材６０１とを別部材で構成した例について説明したが、導電性の弾性体を用いることで、試料ステージ側端子３１１とカバー部材６０１とを一体として構成することもできる。また、試料ステージ側端子３１１をカバー部材６０１によって支持しているが、ホルダ側端子３１２カバー部材６０１によって支持する構成とすることもできる。

【実施例5】

【0065】

本実施の形態では、試料ホルダの挿入時に端子の接触パターンにより試料ホルダの種類を判別する荷電粒子装置の例を説明する。以下、実施例１〜４との相違点を中心に説明する。

【0066】

図７は、本実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図の例である。

【0067】

本実施の形態では、実施例１の試料ホルダ１０５において、試料ホルダ端子側３１２ａ及びセンサＡ７０３、試料ステージ１０４に試料ステージ側端子３１１ａ及び、試料ステージ側端子３１１ｂ、そして試料ステージ側端子３１１ａステージ側端子３１１ｂとそれぞれ電気的に接続するアンプＡ７０１およびアンプＢ７０２を加えたものである。

【0068】

図７より、試料ホルダ１０５はホルダ側端子３１２ａ及びセンサＡ７０３を有し、ホルダ側端子３１２ａとセンサＡ７０３は電気的に接続されている。試料ステージ１０４には、試料ステージ側端子３１１ａ及び試料ステージ側端子３１１ｂを有し、試料ステージ側端子３１１ａ、３１１ｂは、それぞれアンプＡ７０１、アンプＢ７０２と電気的に接続されている。

【0069】

センサＡ７０３はひずみや温度、電気など試料やその周辺の物理量を計測することができ、アンプＡ７０１に電気的に接続することで使用可能となる。一方、センサＡ７０３はアンプＢ７０２に電気的に接続しても使用することはできない。試料ステージ側端子３１１ａ及びステージ側端子３１１ｂは、試料ステージ１０４の離間された位置に配置され、試料ステージ側端子３１１ａ及び試料ホルダ端子３１２ａは、試料ホルダ１０５を挿入し、所定の距離だけ進行したところで接触する位置となるように配置されている。

【0070】

ステージ側端子３１１ａとホルダ側端子３１２ａが接触するときに、ステージ側端子３１１ｂとホルダ側端子３１２ａとが接触することはない。ステージ側端子３１１ａとホルダ側端子３１２ａとが接触することで、センサＡ７０３とアンプＡ７０１とを電気的に接続することができるので、別途配線やコネクタを要することがない。

【0071】

また、アンプＡ７０１及びアンプＢ７０２は、ステージ側端子３１１ａ、ステージ側端子３１１ｂを介してセンサＡ７０３、センサＢ（センサＡとは異なる計測を行うセンサ、図示はされていない）と電気的に接続したことを確認することができる。本実施の形態において、試料ホルダ１０５のセンサＡ７０３は、ステージ側端子３１１ｂと電気的に接続できる端子を有していないので、アンプＢ７０２はいずれのセンサとも電気的に接続することができない。

【0072】

このように、アンプＡ７０１、アンプＢ７０２が、ステージ側端子３１１ａ、ステージ側端子３１１ｂを介してセンサＡ７０３、センサＢと電気的に接続したことを確認することにより、試料ホルダ１０５の種類を判別することができる。

【0073】

図８は、試料ホルダ１０５の判別手法について説明する概略図である。本図に示すように、試料ステージ１０４側には端子Ａ、端子Ｂ、端子Ｃが備えられており、２種類の試料ホルダのうち、タイプＩのホルダは端子Ａ、端子Ｂを、タイプIIのホルダは端子Ｂ、端子Ｃをそれぞれ有しているものとする。予め、タイプＩ、IIのホルダが備える端子の種類がわかっていれば、未知の試料ホルダ１０５を試料ステージ１０４に挿入した際に、試料ステージ側の端子との接続を確認することで、その種類を判別することができる。

【実施例6】

【0074】

本実施の形態では、試料ホルダ１０５の全長(グリップ)を短くすることができる荷電粒子装置の例を説明する。以下、実施例１〜５との相違点を中心に説明する。

【0075】

図９は、本実施の形態に係る試料ホルダ近傍の試料ステージ断面図の例である。

【0076】

本実施の形態では、実施例１の試料ホルダ筒３０２に試料ホルダ筒凹部９０１、グリップ部３０３の代わりに移動式グリップ部９０３を配置したものである。

【0077】

本実施の形態では、試料ホルダ筒３０２に試料ホルダ筒凹部９０１が形成され、移動式グリップ部９０３にはグリップ凸部９０２が形成される。本図に示すように、試料ホルダ筒凹部９０１は試料ホルダ筒３０２のホルダ先端部１０５ａ側の開口とはと反対側の開口よりも内側の位置に形成される。移動式グリップ部９０３は、試料ホルダ筒３０２のホルダ先端部１０５ａ側の開口と、ホルダ先端部１０５ａ側とは反対側の開口に挿入可能に配置される。試料ホルダ１０５の軸方向に垂直な断面の試料ホルダ筒凹部９０１の内周及びグリップ凸部９０２の外周は相似な形状をしている。グリップ凸部９０２の外周は試料ホルダ筒凹部９０１の内周よりも小さいため、グリップ凸部９０２を試料ホルダ筒凹部９０１に沿って試料ホルダ１０５の軸方向に移動することができる。そのため、移動式グリップ部９０３を試料ホルダ筒３０２の内部に移動させ、収納することができる。このように、測定時に移動式グリップ部９０３を試料ホルダ筒３０２の内部に移動し、収納することで、移動式グリップ部９０３に対して音波や気流が作用する面積を減らし、グリップ部９０３の加振を防止できる。その結果と、試料ホルダ１０５の振動による分解能低下を抑制できる。

【0078】

また、本実施の形態において説明した上記の移動式グリップ部９０３は、グリップ部３０３と比較して、より多くの部分を試料ホルダ筒３０２の内部に移動し、収納できるため、試料ホルダ１０５の全長を短くすることができる。これにより試料ホルダ１０５の曲げ剛性が高くなる。その結果、試料ホルダ１０５が加振されることによる振動変位振幅は小さくなり、さらに効果的に分解能低下の抑制に寄与する。

【産業上の利用可能性】

【0079】

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

【符号の説明】

【0080】

１００・・・ＴＥＭ本体
１０１・・・電子銃
１０２・・・電子線
１０３・・・照射レンズ
１０４・・・試料ステージ
１０４ａ・・・ステージ内壁
１０５・・・試料ホルダ
１０５ａ・・・ホルダ先端部
１０６・・・試料
１０７・・・対物レンズ
１０８・・・投射レンズ
１０９・・・検出器
１１０・・・制御部
３０１・・・支持部
３０２・・・試料ホルダ筒
３０２ａ・・・ホルダ筒内壁
３０３・・・グリップ部
３０４・・・駆動軸
３０５・・・アクチュエータ
３０６・・・Ｏリング
３０７・・・試料台駆動部材
３０８・・・試料台
３０９、３１５・・・弾性部材
３１０・・・回転軸
３１１・・・ステージ側端子
３１２・・・ホルダ側端子
３１３・・・クリップ筒部
３１４・・・スイッチ部材
３１６・・・てこ部材
３１７・・・ひっかけ部材
３１８・・・連通穴
３１９・・・回転軸
３２０・・・電源
４０１・・・試料
５０１・・・支持部兼端子
６０１・・・カバー部材
７０１・・・アンプＡ
７０２・・・アンプＢ
７０３・・・センサＡ
６０２・・・試料ステージ連通穴
９０１・・・試料ホルダ筒凹部
９０２・・・グリップ凹部
９０３・・・移動式グリップ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】