[发明专利]样品保持件以及观察用样品固定方法

说明书

技术区域

本发明涉及用于保持通过电子显微镜来观察观察面的观察用样品的样品保持件，特别涉及在将截面样品作为观察用样品时，能够进行电子显微镜的基于减速法(retarding)的截面样品的良好的观察的样品保持件，以及将观察用样品固定于该样品保持件的观察用样品固定方法。

背景技术

电子显微镜构成为：在电子光学镜筒的内部配置观察用样品(以下，有时简单称为“样品”)，通过磁场透镜来聚束(聚焦)从电子枪射出的一次电子束，对样品进行照射，并通过该一次电子束的照射来检测从样品射出的二次电荷粒子，由此获得样品的成为观察对象的表面(以下，称为“观察面”)的放大像(以下，称为“样品像”)。

该电子显微镜构成为：在作为观察用样品来观察截面样品的情况下，使用截面样品观察用的样品保持件。在此，所谓“截面样品”，是指截断了一部分的观察用样品。例如，在半导体制造业中，通过截断半导体晶片的一部分，且利用电子显微镜来观察被截断的半导体晶片的截面部分，由此进行半导体晶片的缺陷的解析或制造工序的解析等。此时，该被割断的半导体晶片等成为“截面样品”。

截面样品观察用的样品保持件，是用于容易地将截面样品安装于电子显微镜的部件(例如，参照专利文献1)。样品保持件，以在内部装填有截面样品的状态被插入电子显微镜的电子光学镜筒的内部，由此在适合观察的规定位置上配置截面样品。此时，样品保持件构成为保持截面样品，以使截面样品的观察面相对于一次电子束垂直地交叉。

特别地，专利文献1所记载的样品保持件构成为：相对于一次电子束始终将截面样品的观察位置固定，能够容易地将截面样品安装于电子显微镜，且构成为：即使倾斜截面样品，也会避免脱离视野。该专利文献1所代表的现有的样品保持件构成为：在装填截面样品时，截面样品的观察面的周围形成空间。

然而，电子显微镜，作为其一种形式，有扫描电子显微镜。扫描电子显微镜构成为：相对于所述的电子显微镜的结构，还附加了通过在物镜的上方所设置的磁场式或电场式的偏向器来在样品上扫描一次电子束的功能。

以往，扫描电子显微镜，虽然要将样品设为接地电位以获得样品像，但最近，一般的方法是：对样品施加负电压以获得样品像的减速法(Deceleration法)。所谓“减速法”是：对样品施加数百V～数kV左右的负电压(减速电压)，使一次电子束在样品的跟前减速以获得样品像的方法。

在减速法中，若将通过电子枪被加速的一次电子束的电压(加速电压)设为Vacc，将对样品施加的电压(减速电压)设为Vr，则一次电子束到达样品的时刻的电压(照射电压(不过，有时也称为着陆能量))Vi，成为Vi＝(Vacc-Vr)。

扫描电子显微镜通过使用减速法，与未使用减速法时(将样品设为接地电位的情况)相比，即使照射电压相同，也能够获得高画质的样品像。

例如，在Vacc＝1kV、且Vr＝0.5kV时，和在Vacc＝0.5kV、且Vr＝0V时，虽然照射电压Vi为相同的0.5kV，但前者能够改善分辨率(样品像能够鲜明地看到的程度)。

此外，扫描电子显微镜通过使用减速单元，能够以比由电子枪可实现的最低加速电压(例如Vacc＝0.5kV)还低的照射电压(例如Vi＝0.1kV)来获得样品像。

如此，扫描电子显微镜通过使用减速单元，能够以高分辨率来实现样品的观察面的形态观察。此外，扫描电子显微镜，能够通过使用减速单元，获得样品的带电抑制或样品的损坏减轻等各种效果。

然而，扫描电子显微镜，能够根据物镜与样品的配置关系，而分类为外透镜型、内透镜型、半内透镜型3种。外透镜型的扫描电子显微镜构成为：将样品配置在与物镜的透镜磁场完全分离的位置。内透镜型的扫描电子显微镜构成为：将样品配置在物镜的透镜磁场间。半内透镜型的扫描电子显微镜是外透镜型与内透镜型的中间型，构成为：将样品配置在物镜的透镜磁场间当中透镜磁场的一部分泄漏的位置。

以上3种扫描电子显微镜之中，内透镜型的扫描电子显微镜(以下，称为“内透镜SEM”)，能够最有效地利用物镜的透镜能量，能够获得高分辨率的样品像，该点比其它类型有利。

然而，内透镜SEM需要将样品配置在物镜的透镜磁场间。因此，内透镜SEM构成为：将样品装填在专用的样品保持件的前端，并将该样品保持件插入物镜的透镜磁场间。这种内透镜SEM，要将样品以及样品保持件配置在狭窄的空间。