[发明专利]带电粒子束装置以及使用了其的试样观察方法

说明书

有：电磁波产生源(16)，产生供照射到试样的电磁波；带电粒子光学系统，包含脉冲化机构(3)，供汇集带电粒子束而照射到试样；检测器(10)，检测由于带电粒子束和试样的相互作用而被放出的放出电子；第1照射控制部(15)，控制电磁波产生源，使脉冲电磁波照射到试样生成激发载流子；第2照射控制部(14)，控制脉冲化机构，将脉冲带电粒子束照射到试样的电磁波照射区域；及定时控制部(13)，定时控制部将基于检测器的放出电子的检测与脉冲带电粒子束的照射同步进行，控制第1照射控制部和第2照射控制部，控制对电磁波照射区域的脉冲电磁波和脉冲带电粒子束的间隔时间。由此，能基于放出电子量的过渡变化，以纳米空间分辨率检测试样信息。

技术领域

本发明涉及对电子束和电磁波进行了组合的带电粒子束装置，特别涉及根据放出电子量的过渡变化而确定荧光体的技术。

背景技术

作为能够以高分辨率进行试样的放大观察的电子显微镜被用作根据电子和物质的散射引起的二次电子放出量的变化而将表面形状、组成信息可视化的部件。另一方面，光学式显微镜作为能够根据干涉或能量转换引起的光量、波长的变化而进行表面或界面的形态、以及荧光的可视化。光学式显微镜被利用作为有效利用了光的特性的面向生物的荧光观察或结晶缺陷的界面检查等亚微区域中的观察方法。近年，由于纳米技术的深化，荧光病毒或结晶缺陷的贯通错位、量子点等观察对象成为纳米尺度，对于纳米信息的需求升高。伴随纳米分析的需求，期待着电子显微镜不仅是在半导体领域中，还在医学·生物学领域中的应用等更广泛的应用。例如，在生物学领域中已知的由荧光体染色后的试样的观察中，有阴极发光(CL：Cathodoluminescence)法。这是检测对荧光染色后的试样照射了电子束时产生的荧光，使其与由电子显微镜测量出的位置信息进行对照而检测荧光信息的方法。此外，相关光和电子显微镜(Correlative light and electron microscopy)(CLEM)法使基于电子显微镜观察和光学显微镜观察的同一部位的观察成为可能，是对荧光体的局部进行观察的方法。进而，在专利文献1中，公开了检测由于电子束照射而受到了损伤的荧光体的发光量的减少，取得荧光信息的方法。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:特开2006-145526号公报

发明内容

发明要解决的课题

在荧光病毒、结晶缺陷的贯通错位、量子点等纳米量级的观察对象中，对于以纳米空间分辨率来取得试样信息来说，电子显微镜的分辨率成为必须。但是，一般来说由电子显微镜得到的主要的试样信息限于基于二次电子放出量的试样的表面形状、组成信息。在本发明中，将能够识别荧光波长的带电粒子束装置的实现设为课题。

作为确定荧光波长的方法之一的CL法必须选择由于电子束照射而发光的荧光体。此外，CLEM法是使光学显微镜像和电子显微镜像在图像上重合的技术，所以针对分辨率，在根本上没有被解决。此外，在专利文献1的方法中，由于检测荧光体的发光量的减少，所以必须通过电子束照射而对试样给予损伤。

用于解决课题的手段

作为本发明的一实施方式的带电粒子束装置具有：电磁波产生源，产生要照射到试样的电磁波；带电粒子光学系统，包含脉冲化机构，汇集带电粒子束而照射到试样；检测器，检测由于带电粒子束和试样的相互作用而被放出的放出电子；第1照射控制部，控制电磁波产生源，使脉冲电磁波照射到试样而生成激发载流子；第2照射控制部，控制脉冲化机构，将脉冲带电粒子束照射到试样的电磁波照射区域；以及定时控制部，定时控制部与脉冲带电粒子束的照射同步进行基于检测器的放出电子的检测，并且控制第1照射控制部和第2照射控制部，控制对电磁波照射区域的脉冲电磁波和脉冲带电粒子束的间隔时间。

其他课题和新的特征根据本说明书的描述以及而附图变得明确。

发明效果

能够基于放出电子量的过渡变化，以纳米空间分辨率来检测试样信息。