CN102473576A - 离子铣削装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及配置在离子铣削装置的离子源(1)与试样(7)之间与试样接触的位置上的遮蔽板(8，10)，其特征在于，上述遮蔽板为在中心具有开口的圆形，并能够相对于通过上述开口的轴(11)进行旋转。并且，在上述遮蔽板的端部的上述离子源侧的面上设有槽，再有，在上述遮蔽板的端部设有倾斜面。由此，能够提供具有增加能够加工次数并能够高精度地进行遮蔽板的位置调整的遮蔽板的离子铣削装置。

Description

离子铣削装置
技术领域
本发明涉及作成扫描电子显微镜等的试样的离子铣削装置用的遮蔽板。
背景技术
离子铣削装置是，使能量及方向一致的离子束加速并照射到试样，利用使试样原子从试样表面飞溅的溅射现象来切削试样的装置。
加工试样时，为了防止因离子束散射所致的加工目的位置以外的试样损伤，在加工目的位置以外的试样上表面放置离子束遮蔽板(以下，也称作掩蔽件)，使试样从该遮蔽板突出。并且，通过对突出来的试样部分进行溅射来将试样的截面加工地平滑。
作为离子铣削装置公知有现有专利文献1，2这样的技术。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：特开2005-62131号公报
专利文献2：特开2006-269342号公报
发明内容
发明要解决的课题
现有的离子铣削装置的掩蔽件是正方形或者长方形的方形状。但是，在现有的方形状的掩蔽件中存在以下这样的问题。
第一、方形状掩蔽件的场合，为了将与试样的接触面保持为平滑，需要制作者具有高度的加工技术，另外还存在高成本的问题。并且，掩蔽件因溅射现象而消耗，在方形状的掩蔽件中，对于一枚掩蔽件能够进行加工的次数考虑到形状因素较少，此外在使用一枚掩蔽件的四边时，需要多次将掩蔽件安装到固定板上。
第二，为了高精度地进行掩蔽件与试样的遮蔽位置的调整，利用光学显微镜来进行掩蔽件的位置调整。在该位置调整方法中，若对试样垂直地进行照明，则照明光照射到掩蔽件及试样上。调整者观察掩蔽件及试样，但是镜面反射后的观察视野内的对比度下降，难以分辨两者的边界。
第三，在遮蔽位置调整中，在掩蔽件端面相对于试样面垂直的情况下，若用光学显微镜从试样及掩蔽件的上部进行观察，则掩蔽件的与试样面接触的一边和掩蔽件的不与试样面接触的一边一致。此时，由于光学显微镜的焦深浅，所以难以在与掩蔽件的上表面与试样的两方聚焦，很难进行距掩蔽件端面的正确的试样的突出量的调整。
鉴于这样的问题，本发明的目的在于提供具有增加能够加工次数并能够高精度地进行遮蔽板位置调整的遮蔽板的离子铣削装置。
解决课题的方法
为了解决第一课题，在本发明中，提供以下特征的遮蔽板，用于具有离子源且将从离子源射出的离子束照射到试样对试样进行加工的离子铣削装置，上述遮蔽板配置于试样与离子源之间且与试样接触的位置上，该遮蔽板是在中心具有开口的圆形，并能够相对于通过上述开口的轴进行旋转。
通过使遮蔽板的形状为圆形，能够制作无需高度的加工技术且低成本的离子铣削用遮蔽板。此外，通过以遮蔽板的中心为中心旋转，仅通过安装一次掩蔽件便能够增加每一枚掩蔽件的能够加工次数。
为了解决第二课题，在上述遮蔽板的端部的上述离子源侧的面设有槽。由此，能够减少来自遮蔽板的镜面反射，提高对比度，容易观察试样与遮蔽板的边界。
为了解决第三课题，上述遮蔽板的端部设有倾斜面，上述遮蔽板做成越靠近试样面越宽的圆锥台形状。由此，与遮蔽板的试样面接触的一边不会和与试样面不接触的遮蔽板的一边一致，焦点容易调整到与试样及遮蔽板的试样接触的一边上。
发明的效果
根据本发明，能够提供无需高度的加工技术的低成本的离子铣削用遮蔽板及离子铣削装置。此外，能够提供能够高精度地进行遮蔽位置调整的离子铣削用遮蔽板及离子铣削装置。
附图说明
图1是离子铣削装置的概略图。
图2表示将固定于遮蔽板固定板的本发明的一个实施方式的遮蔽板设置在试样上表面，并照射离子束的状态的图。
图3是表示遮蔽板设置的作业顺序的流程图。
图4是本发明的一个实施方式的遮蔽板的端面附近的截面图。
具体实施方式
以下，利用附图对本发明的离子铣削装置及遮蔽板(掩蔽件)的实施方式进行说明。
实施例一
图1是表示下述离子铣削装置的结构的图，该离子铣削装置在试样7的上表面设置掩蔽件(マスク)8，照射加速后的离子束2，利用离子的溅射现象来加工试样的突出部分的截面。作为离子束2能够使用例如氩离子束。
氩离子的离子源1中的氩离子的电流密度由离子源控制部3控制。控制真空排气系统5能使真空腔4内成为真空或者大气的状态，并能够保持该状态。试样7固定于试样座6上。此外，在将真空腔4内部向大气开放时，能够将试样载物台9拉出到真空腔4外。固定试样7后的试样座6能够固定在试样载物台9上。
通过在试样7上固定掩蔽件8，并照射从离子源1射出来的离子束2，从而能够加工试样7的从掩蔽件8突出的部分。
图2是说明本发明的掩蔽件8的图。
图2(a)表示将固定于掩蔽件固定板13的圆形掩蔽件10设置在试样7的上表面，并将离子束2照射到圆形掩蔽件10及试样7的状态。这样，照射离子束2就能够对试样7的目的位置进行加工。虽然试样的加工面带有少许的圆角，但是用电子显微镜进行观察的区域十分小，不会影响观察。
图2(b)是圆形掩蔽件10的侧视图。在圆形掩蔽件10的中央有开口，能够以通过开口的轴(在这里螺栓14成为轴)为中心旋转。加工之后松开螺栓14，以掩蔽件中心11为轴，使圆形掩蔽件10的加工面向图2(a)所示的掩蔽件旋转方向12移动。旋转量也可以自由地设定，只要未受损伤的部分作为离子束照射位置即可。由此，仅安装一次掩蔽件便能够增加每一枚掩蔽件的能够加工次数。
图3是表示设置掩蔽件的工序的图，图3(a)中表示设置现有的方形状的掩蔽件的情况的工序，图3(b)中表示设置本发明的圆形掩蔽件的情况的工序。在现有的掩蔽件中，当使用掩蔽件的所有端面时，需要四次将掩蔽件重置在掩蔽件固定板上。另一方面，在本发明的掩蔽件中，只需一次将掩蔽件设置在掩蔽件固定板上，就能够使用掩蔽件的所有端面。就掩蔽件而言，只需松开固定掩蔽件与掩蔽件固定板的螺栓，使掩蔽件旋转即可。旋转量也可以自由地设定，只要未受损伤的部分成为离子束照射位置即可。
图4表示了本发明的掩蔽件的截面结构。首先，以φb为中心形成倾斜角θa的槽。利用该槽在使用光学显微镜进行掩蔽件的对位时，能够抑制从光学显微镜的照明用光源射出来的光反射到试样并入射到物镜。由此，提高视场的对比度，容易进行掩蔽件的对位。
此外，形成θb的倾斜面。倾斜面形成为，上述遮蔽板越靠近试样面越宽的圆锥台形状。由此，在使用光学显微镜进行掩蔽件的对位时，容易使光学显微镜的焦点调整到掩蔽件的前端与试样的边界部，掩蔽件的对位变得容易。
另外，关于槽的形状，可以任意地选择θa。此外，并不一定使两侧相同为θa。此外，关于θb，也可以任意选择角度。
图4的槽及倾斜虽然并不一定限于圆形掩蔽件，但是若为圆形掩蔽件，能够容易地加工这样的槽及倾斜。
另外，上述光学显微镜设置成，其视野定位于包含遮蔽板8的端部和试样7的位置。由于一般在试样加工时不使用光学显微镜，所以与离子铣削装置分开准备，在掩蔽件与试样的对位时有选择地使用。在利用光学显微镜进行对位时，在从离子铣削装置取出的试样架上以试样、掩蔽件、以及掩蔽件固定板的顺序来配置这些部件，调整试样与掩蔽件的相对位置，并利用固定部件(螺栓等)保持于试样架。此时，根据上述的具有端面与槽的掩蔽件，由于光学显微镜的光轴与通常掩蔽件中心11的轴平行地设定，所以形成上述端面与槽的面的垂线与光学显微镜的光轴不会平行。因此，能够在掩蔽件的对位时抑制反射光入射到光学显微镜的物镜，妨碍光学显微镜的视场。
符号的说明
1-离子源，2-离子束，3-离子源控制部，4-真空腔，5-真空排气系统，6-试样座，7-试样，8-遮蔽板(掩蔽件)，9-试样载物台，10-圆形掩蔽件，11-掩蔽件中心，12-掩蔽件旋转方向，13-掩蔽件固定板，14-螺栓。

Claims (8)

1.一种遮蔽板，用于具有离子源且将从离子源射出来的离子束照射到试样对试样进行加工的离子铣削装置，并配置于试样与离子源之间与试样接触的位置上，
上述遮蔽板的特征在于，
该遮蔽板是在中心具有开口的圆形，并能够相对于通过上述开口的轴进行旋转。
2.根据权利要求1所述的遮蔽板，其特征在于，
在上述遮蔽板的端部的上述离子源侧的面上具有槽。
3.根据权利要求1所述的遮蔽板，其特征在于，
上述遮蔽板的端部具有倾斜面，上述遮蔽板是越靠近试样面越宽的圆锥台形状。
4.一种遮蔽板，用于具有离子源且将从离子源射出来的离子束照射到试样对试样进行加工的离子铣削装置，并配置于试样与离子源之间与试样接触的位置上，
上述遮蔽板的特征在于，
该遮蔽板为圆形，在上述遮蔽板的端部的上述离子源侧的面上具有槽。
5.一种遮蔽板，用于具有离子源且将从离子源射出来的离子束照射到试样对试样进行加工的离子铣削装置，并配置于试样与离子源之间与试样接触的位置上，
上述遮蔽板的特征在于，
该遮蔽板为圆形，在该遮蔽板的端部具备倾斜面。
6.一种离子铣削装置，具有离子源并将从离子源射出来的离子束照射到试样对试样进行加工，
该离子铣削装置的特征在于，
具有配置在试样与离子源之间与试样接触的位置上的遮蔽板，
该遮蔽板是在中心具有开口的圆形，并能够相对于通过上述开口的轴进行旋转。
7.根据权利要求6所述的离子铣削装置，其特征在于，
在上述遮蔽板的端部的上述离子源侧的面上具有槽。
8.根据权利要求6所述的离子铣削装置，其特征在于，
上述遮蔽板的端部具有倾斜面，上述遮蔽板是越接近试样面越宽的圆锥台形状。
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