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バイプリズム装置、及び荷電粒子線装置 NEW

国内特許コード P180015313
整理番号 08461
掲載日 2018年10月2日
出願番号 特願2015-251027
公開番号 特開2017-117612
出願日 平成27年12月24日(2015.12.24)
公開日 平成29年6月29日(2017.6.29)
発明者
  • 原田 研
  • 嶌田 恵子
  • 新津 甲大
出願人
  • 国立研究開発法人理化学研究所
発明の名称 バイプリズム装置、及び荷電粒子線装置 NEW
発明の概要 【課題】コンタミネーションが付着したとき、付着物の部分で局所チャージアップが発生して、バイプリズム装置の利用を妨げる。
【解決手段】回転型バイプリズム装置において、フィラメント電極91を設置するフィラメントホルダーを2つの座電極83、84からなる構成とし、一方の座電極84に突起部86を備えることによって、バイプリズム装置として利用する際は、電源95に接続された接触電極81を介してフィラメント電極91に電位が印加される状態と、フィラメント電極を通電加熱により清浄化する際には、突起部を備えた座電極84が装置に直結した接触電極82に接触することによってフィラメント電極を含む閉回路が形成され、フィラメント電極が通電により加熱されて、付着したコンタミネーションが除去される状態を取ることを可能とする。
【選択図】図4
従来技術、競合技術の概要 荷電粒子線は、電磁場を用いて収束・発散・偏向などの制御が容易であるだけでなく、物質との相互作用が大きく、物質を透過、あるいは反射させた際に受ける散乱の具合を用いて、物質の内部や表面の情報を知る計測装置として実用化されている。例えば、電子線では電子顕微鏡やその付属装置に代表される観察装置や分析装置であり、イオンビームでは収束イオンビーム装置に代表される加工装置である。さらに、近年では荷電粒子の波動性を用いた干渉計測法も一般化している。イオンビームによる干渉計測については、電子線と比較するとまだ一般化の程度は低いが、ヘリウムイオン顕微鏡では観察像に干渉効果が明瞭に記録されており、干渉計測が可能な技術レベルに達している(非特許文献1参照)。

その中で、バイプリズム装置は荷電粒子線を分割・分離させる、あるいは重畳させる目的に用いられる偏向装置である。光学における偏向・干渉装置の一つであるフレネルの複プリズム(プリズムを二つ合わせた形状のプリズム)と同じ作用を持つことから、バイプリズムの名称が与えられている。バイプリズム装置は、電子線干渉の分野では必須の干渉装置となっており、干渉型電子顕微鏡では、結像光学系に複数のバイプリズム装置を備えたり、さらに、照射光学系にもバイプリズム装置を備える装置が実用化され始めている。バイプリズム装置に関連する先行技術文献として下記のものがある。
産業上の利用分野 本発明は荷電粒子線技術に係り、特に荷電粒子線装置を用いた干渉技術に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
バイプリズム装置であって、
荷電粒子線装置の光軸に直交するフィラメントと、
前記光軸と前記フィラメントの両方に直交する軸を法線とする平面を持ち、前記フィラメントを挟んで配置される一対の平行平板電極と、
前記フィラメントの両端がそれぞれ固定され、互いに絶縁部で絶縁された第1の座電極と第2の座電極を有し、前記光軸と平行な軸を回転軸として回転するフィラメントホルダーと、
電源に接続される第1の接触電極と、
第2の接触電極と、を備え、
前記フィラメントホルダーの前記回転により、前記第1の座電極と前記第2の座電極の少なくともどちらか1つが前記第1の接触電極と接触する状態、或いは前記第1の座電極が前記第1の接触電極と接触し、前記第2の座電極が前記第2の接触電極と接触する状態を取りうる、
ことを特徴とするバイプリズム装置。

【請求項2】
前記第1の接触電極と前記第2の接触電極が前記フィラメントの中点となす小なる側の角度は、前記第1の座電極と前記第2の座電極の間の2つの前記絶縁部が前記フィラメント電極の中点となす小なる側の角度よりも大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載のバイプリズム装置。

【請求項3】
前記絶縁部が前記平行平板電極の前記光軸から見た裏側に位置する、
ことを特徴とする請求項1もしくは2に記載のバイプリズム装置。

【請求項4】
前記フィラメントホルダーと前記平行平板電極が一体として前記回転を行う、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のバイプリズム装置。

【請求項5】
前記第1の接触電極が枝状構造を有し、前記第1の座電極と前記第2の座電極の両方が、枝状構造を有する前記第1の接触電極に接触する前記回転の回転角度を有する、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のバイプリズム装置。

【請求項6】
前記第2の座電極は、前記第1、第2の接触電極の何れかに接触可能な突起部を有する、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれかに1項に記載のバイプリズム装置。

【請求項7】
前記第1の座電極が前記第1の接触電極に接触し、かつ、前記第2の座電極が前記第2の接触電極に接触する前記回転の回転角度範囲が90度以下である、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のバイプリズム装置。

【請求項8】
前記フィラメントが、導電体もしくは導電体をコートされることによって導電性が保持される、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載のバイプリズム装置。

【請求項9】
前記第1の座電極が前記第1の接触電極に接触し、かつ、前記第2の座電極が前記第2の接触電極に接触する前記回転の回転角度範囲において、前記フィラメントに前記電源を用いて電流を流す、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載のバイプリズム装置。

【請求項10】
前記電源を用いて流された電流により前記フィラメントが熱せられる
ことを特徴とする請求項9に記載のバイプリズム装置。

【請求項11】
荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子線装置の光軸に直交するフィラメントと、
前記光軸と前記フィラメントの両方に直交する軸を法線とする平面を持ち、前記フィラメントを挟んで配置される一対の平行平板電極と、
前記フィラメントの両端がそれぞれ固定され、互いに絶縁部で絶縁された第1の座電極と第2の座電極を有し、前記光軸と平行な軸を回転軸として回転するフィラメントホルダーと、
電源に接続される第1の接触電極と、
第2の接触電極と、を備え、
前記フィラメントホルダーの前記回転により、前記第1の座電極と前記第2の座電極の少なくともどちらか1つが前記第1の接触電極と接触する、或いは前記第1の座電極が前記第1の接触電極と接触し、前記第2の座電極が前記第2の接触電極と接触するバイプリズム装置、を備える、
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015251027thum.jpg
出願権利状態 公開
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