带电粒子射线装置、设置方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供小型、高性能且容易搬送的带电粒子射线装置。本发明专利技术所涉及的带电粒子射线装置具备可装卸的主体单元和辅助单元，所述主体单元收容与带电粒子射线相关的功能部，所述辅助单元收容电源部(参照图1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及带电粒子射线装置。
技术介绍
扫描电子显微镜(ScanningElectronMicroscope:SEM)用收敛的电子束扫描样品，检测由此从样品发出的电子，采用该检测出的信号在图像显示装置显示样品的扫描电子像。根据发出电子束所采用的电子枪的性质，扫描电子显微镜需要数万伏特的高电压。另外，为了获得稳定的电子束，电子显微镜内必须保持真空。因此，以往的扫描电子显微镜存在大型化的倾向。下记专利文献1公开了电子显微镜的构成(图2)。该文献记载的电子显微镜中，在不同的架台保持具备电子源、电子光学系统、样品室、载物台、排气系统等的电子显微镜主体、和控制电子显微镜主体的控制装置或显示观察图像的监视器。下记专利文献1还公开了可以设置在桌子、操作台的台式电子显微镜的构造(图1)。台式电子显微镜中，具备电子源、电子光学系统、样品室、载物台、排气系统等的电子显微镜主体、和控制装置等设置在同一壳体内。【现有技术文献】【专利文献】【专利文献1】WO2011/013323号公报
技术实现思路
根据专利文献1的图2所述的构成，可以提供高性能装置，但是由于大型且设置面积大，因此必须确保较大的设置空间。另外，移动时需要升降机等搬送机，搬运时必须以大型卡车搬运，因此耗费时间。因此，在有必要观察在没有电子显微镜的场所制作的样品的情况下，必须将其搬到有电子显微镜的研究所等来观察，从时间的观点看也是不方便的。专利文献1的图1所述的台式电子显微镜的设置面积小且搬运容易，但是，为了在桌上设置以及实现装置的小型轻量化，需要限制装置的性能。本专利技术鉴于上述问题而提出，目的是提供小型、高性能且搬送容易的带电粒子射线装置。本专利技术涉及带电粒子射线装置，其构成为可以将具有与带电粒子射线相关的功能部的主体单元可装卸地安装到具有向主体单元供电的电源部的辅助单元上。专利技术效果根据本专利技术，通过使主体单元轻量化，可以提供小型且高性能的带电粒子射线装置。另外，通过使主体单元和辅助单元分离，可以容易地搬送。附图说明图1是表示实施例1所涉及的带电粒子射线装置100的整体结构的侧视图。图2是表示在辅助单元14内收容旋转泵8时的情形的示图。图3是表示用户40坐在椅子41上操作带电粒子射线装置100的情形的侧视图。图4是表示能容易地进行样品更换的高度的示图。图5是表示用户40从主体单元15抽出样品载物台4时的尺寸例的示图。图6是表示将主体单元15和辅助单元14分离设置的例的示图。图7是表示实施例2所涉及的带电粒子射线装置100的整体结构的侧视图。图8是表示主体单元15的主视图。图9是表示实施例3所涉及的带电粒子射线装置100的整体结构的侧视图。具体实施方式<实施例1>图1是表示本实施例1所涉及的带电粒子射线装置100的整体结构的侧视图。带电粒子射线装置100具备主体单元15和辅助单元14。主体单元15收容有：带电粒子射线源1；电子光学系统镜体2(包含聚焦透镜、物镜、检测器)；样品室3；样品载物台4；涡轮分子泵5(主排气泵)；连接涡轮分子泵5和电子光学系统镜体2、样品室3之间的排气管6；以及控制各部分的控制基板7。辅助单元14收容有电源单元9、与计算机16通信的控制基板10。在辅助单元14的下部具备用于设置辅助单元14的脚部12和用于搬送辅助单元14的脚轮13。也可以采用脚轮13以外的搬送部件。转子泵8是辅助排气泵，在主体单元15及辅助单元14的外部设置，通过排气管等与涡轮分子泵5连接。主体单元15可以载置在辅助单元14的上部。此时，主体单元15和辅助单元14之间可以通过紧固部件17进行紧固。通过重叠设置主体单元15和辅助单元14，能够仅仅在以辅助单元14的设置面积来设置整个带电粒子射线装置100，而无需确保主体单元15的设置面积。优选为，主体单元15所占的面积和辅助单元14所占的面积为相同。具体地说，考虑使主体单元15的底面积与辅助单元14的上表面面积大致相同(或以下)。由此，用户即使在两个单元层叠的状态下，也可以获得带电粒子射线装置100整体的一体感。通过用紧固部件17紧固主体单元15和辅助单元14，可以将主体单元15和辅助单元14整体视为一个刚体。带电粒子射线装置100受到外力F时，设带电粒子射线装置100的重量为m，带电粒子射线装置100所受到的加速度a可以由「a＝F/m」来表示。即，通过紧固两个单元，从而m变大，与不紧固来重叠的情况相比，可以减小受到外力时的振动等影响。涡轮分子泵5等部分构成要素的工作温度存在限制(例如60℃以下)。若使带电粒子射线装置100小型化，则各构成要素密集，因此，从控制基板10、电子光学系统镜体2等发生的热在装置内部积蓄，装置内部温度容易上升。装置内部温度若超过工作温度，则该构成要素停止或者异常动作。通过将发生大量热的控制基板10、电源单元9配置在辅助单元14内，可以防止主体单元15内的温度上升。另外，可以减少在主体单元15内设置的排热扇的数量，使成为振动源的排热扇远离电子光学系统镜体2。而且，由于存在主体单元15的底板、辅助单元14的上板那样的区隔各单元的板，因此，可以使从辅助单元14发生的热或电磁噪音等不易传递到主体单元15。若在样品室3、电子光学系统镜体2中产生振动，则对带电粒子射线装置100的性能造成不良影响。例如，在带电粒子射线装置100构成为扫描电子显微镜的情况下，观察像的精度降低，因此，特别是在高倍率观察时，需要不易受到外部振动的影响。因而，在主体单元15的底面和样品室3之间配置防振支架11。防振支架11可以由例如减震器等振动吸收部件构成。能够通过防振支架11抑制外部振动传递到样品室3、电子光学系统镜体2。脚部12具备减振机构18。减振机构18可以采用例如橡胶等振动吸收部件构成。通过减振机构18，可以抑制地面发生的振动传递到辅助单元14、主体单元15。其结果是，可以减小传递到样品室3、电子光学系统镜体2的振动。在辅助单元14的下部设置脚轮13。通过脚轮13，可以以将辅助单元14和主体单元15重叠的状态(或者进一步由紧固部件17进行紧固的状态)同时搬运两个单元。图2是表示在辅助单元14内收容旋转泵8时的情形的示图。在辅助单元14内，除了设有收容电源单元9和控制基板10的空间，还设有收容旋转泵8等其他部件的空间。从而，使用时，即使旋转泵8设置在带电粒子射线装置100外，搬送时也可以同时搬运这些设备。辅助单元14内的上述空间在例如后述的图6那样使主体单元15和辅助单元14分离时，可以用于收容将两单元间连接的布线等。现有的台式电子显微镜中，样品载物台的位置离地800～1000mm，用户40为了在坐在椅子41上的同时抽出样品载物台，需要稍微抬起手臂。另外，以往的大型电子显微镜中，也与台式显微镜同样，样品载物台的位置离地1000mm左右，需要以抬起手臂的状态抽出样品载物台。另外，以往的桌上电子显微镜中，预先在安装有样品载物台的样品室的下方设置载重板，载重板在四周方向比样品载物台、样品室要大(参照专利文献1的图2)。因此，用户40难以坐在椅子41上的同时接近装置，必须伸长手臂或从椅子41站立后抽出样品载物台4。因而，本实施例的带电粒子射线装置100设为用户可容易地进行操作的尺寸。图3表示用户40坐在椅子41上操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带电粒子射线装置，具备主体单元和辅助单元，其特征在于，所述主体单元收容如下部件：生成带电粒子的带电粒子源；对样品照射所述带电粒子的光学系统；载置所述样品的样品载物台；以及收容所述样品载物台的样品室，所述辅助单元收容对所述主体单元供电的电源部，构成为能够在所述辅助单元上装卸所述主体单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.28 JP 2015-0917321.一种带电粒子射线装置，具备主体单元和辅助单元，其特征在于，所述主体单元收容如下部件：生成带电粒子的带电粒子源；对样品照射所述带电粒子的光学系统；载置所述样品的样品载物台；以及收容所述样品载物台的样品室，所述辅助单元收容对所述主体单元供电的电源部，构成为能够在所述辅助单元上装卸所述主体单元。2.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述主体单元的底面面积构成为在所述辅助单元的上表面面积以下。3.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，在所述辅助单元上载置所述主体单元时，所述样品载物台的样品设置位置处于离地面505～800mm的位置。4.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述辅助单元具备用于以在地板载置所述辅助单元的状态下进行搬运的搬运部件。5.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，在所述辅助单元和设置面之间具备抑制对所述辅助单元施加的振动的减振机构。6.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述带电粒子射线装置具备在所述辅助单元上载置所述主体单元时将所述主体单元和所述辅助单元紧固的紧固部件。7.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述带电粒子射线装置具备将所述光学系统和所述样品室进行排气的排气装置，所述辅助单元具有收容所述排气装置的空间。8.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述主体单元具备抑制所述主体单元的振动传递到所述样品室的防振部件。9.权利要求8所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述防振部件配置在所述样品室的侧面。10.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述主体单元具备对搬运设备搬运所述主体单元时使用的提升臂进行引导的引导机构。11.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述辅助单元具备在所述辅助单元上载置所述主体单元时对所述主体单元进行定位的定位部件。12.权利要求1所述的带电粒子射线装置，其特征在于，所述带电粒子射线装置具备将所述光学系统和所述样品室进行排气的排气装置，并具备将所述排气装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：薮修平，古贺直人，赤津光男，高平功，富田真一，能田弘行，增田蓝，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP