CN110476220A - 带电粒子束装置 - Google Patents

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Abstract

带电粒子束装置具有：带电粒子束镜筒，其向试样照射带电粒子束；倾斜台(64A)，其具有能够对试样进行保持的第1试样保持部，将第1试样保持部保持为能够绕轴线(S1)进行转动；倾斜台(64B)，其具有能够对试样进行保持的第2试样保持部，将第2试样保持部保持为能够绕与轴线(S1)平行的轴线(S2)进行转动；以及驱动力提供部，其向倾斜台(64A、64B)提供使倾斜台(64A、64B)连动地转动的驱动力。

Description

带电粒子束装置
技术领域
本发明涉及带电粒子束装置。
背景技术
带电粒子束是离子束和电子束的总称。能够利用聚焦后的带电粒子束来进行加工、观察以及分析中的至少任意一项(以下，称为观察等)的装置被称为带电粒子束装置。带电粒子束装置搭载形成离子束的离子束镜筒和形成电子束的电子束镜筒中的至少一方。带电粒子束装置还包括搭载有多个带电粒子束镜筒的复合装置。
这样的带电粒子束装置例如有时是为了形成薄片试样而使用的。在半导体器件等构造物在薄片试样的观察面上露出的情况下，根据构造物的有无，带电粒子束的加工速率不同。因此，在观察面上形成凹凸而产生看起来为条纹状的现象、即所谓的窗帘效应。
例如，在专利文献1中，记载了为了抑制窗帘效应而能够使配置试样的试样台向两轴方向倾斜的复合带电粒子束装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-063726号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，在为了有效地形成试样而将多个试样配置在试样保持器上来加工试样的情况下，在现有的带电粒子束装置中，存在以下的问题。
在专利文献1所记载的复合带电粒子束装置中，以倾斜轴通过试样保持器上的一个试样的方式配置试样保持器。如果在试样保持器上配置多个试样，则当使试样保持器倾斜时，配置于倾斜轴外的试样以倾斜轴为中心进行移动。因此，存在将每个试样重新配置在粒子束照射位置的麻烦。另外，在使试样保持器倾斜时，配置在倾斜轴外的试样有可能与镜筒等构造物发生冲突而使试样破损。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供在对多个试样进行加工的情况下也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成的带电粒子束装置。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，本发明的第1方式的带电粒子束装置具有：带电粒子束镜筒，其对试样照射带电粒子束；第1倾斜台，其具有能够对所述试样进行保持的第1试样保持部，将所述第1试样保持部保持为能够绕第1转动轴线进行转动；第2倾斜台，其具有能够对所述试样进行保持的第2试样保持部，将所述第2试样保持部保持为能够绕与所述第1转动轴线平行的第2转动轴线进行转动；以及驱动力提供部，其向所述第1倾斜台和所述第2倾斜台提供使所述第1倾斜台和所述第2倾斜台连动地转动的驱动力。
在本说明书中，“转动”是指在小于360°的角度范围的限制下以转动轴线为中心进行旋转的运动。“转动”的方向可以是绕转动轴线的两个方向。
在上述带电粒子束装置中，也可以是，所述第1倾斜台和所述第2倾斜台在与所述第1转动轴线和所述第2转动轴线交叉的方向上排列。
在上述带电粒子束装置中，也可以是，该带电粒子束装置还具有试样载台，该试样载台包含能够以旋转轴线为中心进行旋转的旋转载台，所述旋转轴线在与所述第1转动轴线和所述第2转动轴线垂直的方向上延伸，所述第1倾斜台和所述第2倾斜台设置于能够在所述试样载台的上表面装卸的试样保持器。
在本说明书中，“旋转”是指绕旋转轴线进行旋转的运动。即，包括以下两种运动：在小于360°的角度范围内以旋转轴线为中心进行旋转的运动；和以360°以上的角度以旋转轴线为中心进行旋转的运动。“旋转”的角度可以有限制，也可以没有限制。“旋转”的方向可以是绕旋转轴线的两个方向，也可以限定于一个方向。
在上述带电粒子束装置中，也可以是，该带电粒子束装置还具有倾斜载台，该倾斜载台使所述第1倾斜台和所述第2倾斜台以与所述第1转动轴线和所述第2转动轴线垂直的第3转动轴线为中心进行转动。
在上述带电粒子束装置中，也可以是，所述第1倾斜台具有以所述第1转动轴线为节圆中心的第1齿轮，所述第2倾斜台具有以所述第2转动轴线为节圆中心的第2齿轮，所述驱动力提供部具有与所述第1齿轮和所述第2齿轮啮合的第3齿轮。
在上述带电粒子束装置中，也可以是，所述第1齿轮是第1蜗轮，所述第2齿轮是第2蜗轮，所述第3齿轮是与所述第1蜗轮和所述第2蜗轮啮合的蜗杆。
在上述带电粒子束装置中，也可以是，所述驱动力提供部具有向所述第1倾斜台和所述第2倾斜台传递驱动力的驱动杆。
发明效果
根据本发明的带电粒子束装置，即使在对多个试样进行加工的情况下，也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的结构的一例的示意性结构图。
图2是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的主要部分的结构的示意性立体图。
图3是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的主要结构的示意性立体图。
图4是图3中的A部分的详细图。
图5是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
图6是本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的动作说明图。
图7是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的试样的保持方式的示意性主视图和侧视图。
图8是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置中的试样与加工方向之间的关系的示意性立体图。
图9是示出本发明的第2实施方式的带电粒子束装置中的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
图10是示出发明的第3实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
图11是示出发明的第4实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
图12是示出发明的第4实施方式的变形例的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
图13是示出发明的第5实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
图14是示出发明的第5实施方式的变形例的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在所有附图中，即使是实施方式不同的情况，也对相同或相当的部件标注相同的标号，省略相同的说明。
[第1实施方式]
对本发明的第1实施方式的带电粒子束装置进行说明。
图1是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的结构的一例的示意性结构图。图2是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的主要部分的结构的示意性立体图。由于各图是示意图，所以形状和尺寸被夸大(以下的附图也同样)。
如图1所示，本实施方式的带电粒子束装置100构成为具有试样室9、试样载台10、FIB镜筒1(带电粒子束镜筒)、EB镜筒2(带电粒子束镜筒)、GIB镜筒3(带电粒子束镜筒)、气枪19以及试样保持器6。
这里，“FIB”是表示聚焦离子束(Focused Ion Beam)的简称。“EB”是表示电子束(Electron Beam)的简称。“GIB”是表示气体离子束(Gas Ion Beam)的简称。
试样室9将由带电粒子束装置100进行加工、观察以及分析中的至少任意一项的试样7A、7B收纳在内部。试样7A、7B是微小的薄片。在图1中，为了便于观察，试样7A、7B的大小非常夸张。在试样室9连接有变更试样室9的内部的真空度并进行维持的省略图示的真空排气装置。
在试样室9中，也可以设置省略图示的装载锁定腔室，以便在不改变内部的气氛和真空状态的情况下进行试样的搬入、搬出。
在试样室9中内置有试样载台10。在试样室9中，在与试样载台10对置的位置配置有FIB镜筒1、EB镜筒2以及GIB镜筒3。
试样载台10构成为包含旋转载台5。在本实施方式中，试样载台10由5轴的移动载台构成。
旋转载台5配置在试样载台10的最上部。在旋转载台5的下方配置有省略图示的XYZ载台和省略图示的倾斜载台。
如图2所示，倾斜载台具有倾斜驱动部8，该倾斜驱动部8使旋转载台5绕水平面内的轴线8a转动，从而使试样载台10倾斜。
旋转载台5具有试样台5a和旋转驱动部5b。试样台5a能够以可装卸的方式配置后述的试样保持器6。旋转驱动部5b使试样台5a绕旋转轴线C进行旋转。在试样载台10中的省略图示的倾斜载台处于倾斜的基准位置的情况下，旋转轴线C与铅直轴平行。
在试样台5a的上表面设置有进行后述的试样保持器6的定位和装卸的省略图示的装卸机构。
旋转驱动部5b例如具有：旋转支承部(省略图示)，其将试样台5a保持为能够旋转；马达(省略图示)，其提供使试样台5a旋转的驱动力；以及传动机构，其将马达的驱动力传递到试样台5a。
如图2所示，FIB镜筒1在试样载台10的上方与试样载台10对置配置。在本实施方式中，作为一例，FIB镜筒1与铅直轴平行地配置。
FIB镜筒1沿着与铅直轴平行的FIB照射轴1a照射作为第1带电粒子束的FIB 1b。FIB镜筒1例如具有液体金属离子源。
EB镜筒2在试样载台10的上方沿着相对于铅直轴倾斜的轴线配置。EB镜筒2沿着相对于铅直轴倾斜的EB照射轴2a照射作为第2带电粒子束的EB 2b。
GIB镜筒3在试样载台10的上方沿着相对于铅直轴向与EB镜筒2不同的方向倾斜的轴线配置。GIB镜筒3沿着相对于铅直轴向与EB镜筒2不同的方向倾斜的GIB照射轴3a照射作为第3带电粒子束的GIB 3b。
GIB镜筒3具有PIG型的气体离子源。作为气体离子源的例子，列举了氦、氩、氙、氧等作为离子源气体。
FIB照射轴1a和GIB照射轴3a在包含轴线8a和铅直轴的平面P中在试样载台10的上方的规定位置处交叉。EB照射轴2a在FIB照射轴1a和GIB照射轴3a交叉的规定位置处与FIB照射轴1a和GIB照射轴3a交叉，即，FIB 1b、EB 2b以及GIB3b在规定位置处互相相交。
带电粒子束装置100还具有二次电子检测器4，该二次电子检测器4检测通过EB2b、FIB 1b或GIB 3b的照射而从试样7A(7B)产生的二次电子。此外，带电粒子束装置100还可以具有反射电子检测器，该反射电子检测器检测通过EB 2b的照射而从试样产生的反射电子。
如图1所示，气枪19向FIB 1b、EB 2b以及GIB 3b的照射区域附近提供蚀刻气体。作为蚀刻气体的例子，列举了氯气、氟类气体(氟化氙、碳化氟等)、碘气等卤素气体。当通过气枪19向FIB 1b、EB 2b或GIB 3b的照射区域提供与试样7A(7B)的材质进行反应的蚀刻气体时，对试样7A(7B)实施基于FIB 1b、EB 2b或GIB 3b的气体辅助蚀刻。特别是在基于EB 2b的气体辅助蚀刻中，能够在不对试样7A(7B)造成由离子溅射引起的损伤的情况下进行蚀刻加工。
试样保持器6具有：两个倾斜台，它们使试样7A、7B分别绕第1和第2转动轴线进行转动；以及倾斜载台，其使两个倾斜台绕与第1和第2转动轴线垂直的第3转动轴线进行转动。在后面叙述试样保持器6的具体结构例。
接着，对带电粒子束装置100的控制系统的结构进行说明。
如图1所示，带电粒子束装置100具有试样载台控制部15、试样保持器控制部40、FIB控制部11、EB控制部12、GIB控制部13、像形成部14以及控制部17。
试样载台控制部15与试样载台10的各载台驱动部以能够通信的方式连接。载台驱动部包含旋转驱动部5b和倾斜驱动部8。
试样载台控制部15根据来自后述的控制部17的控制信号对各载台驱动部进行控制，从而使试样载台10的各载台分别移动。例如，通过试样载台控制部15的控制，旋转驱动部5b对试样台5a进行旋转驱动。例如，通过试样载台控制部15的控制，倾斜驱动部8对省略图示的倾斜载台进行倾斜驱动。
当后述的试样保持器6配置于试样台5a时，试样保持器控制部40经由省略图示的布线而与试样保持器6内的驱动部以能够通信的方式连接。
试样保持器控制部40在与试样保持器6的连接状态下，从后述的控制部17根据控制信号使试样保持器6的倾斜台和倾斜载台倾斜。由此，试样保持器控制部40能够将保持在试样保持器6上的试样7A、7B相对于旋转轴线C的倾斜改变为两轴方向。
FIB控制部11从后述的控制部17根据控制信号对来自FIB镜筒1的FIB照射进行控制。
EB控制部12从后述的控制部17根据控制信号对来自EB镜筒2的EB照射进行控制。
GIB控制部13从后述的控制部17根据控制信号对来自GIB镜筒3的GIB照射进行控制。
像形成部14例如根据由EB控制部12使EB扫描的信号和由二次电子检测器4检测出的二次电子的信号来形成SEM像。此外，像形成部14根据由FIB控制部11使FIB扫描的信号和由二次电子检测器4检测出的二次电子的信号来形成SIM(Scanning Ion Microscope：扫描离子显微镜)像。
由像形成部14形成的SEM像、SIM像被发送到后述的控制部17。
控制部17与试样载台控制部15、试样保持器控制部40、FIB控制部11、EB控制部12、GIB控制部13、像形成部14、输入部16以及显示部18以能够通信的方式连接。
输入部16是用于供带电粒子束装置100的操作者进行操作输入的装置部分。输入到输入部16的操作输入被发送到控制部17。
显示部18是显示从控制部17发送的信息的装置部分。
控制部17对从输入部16发送的操作输入进行分析而生成用于对带电粒子束装置100进行整体控制的控制信号。控制部17根据需要将所生成的控制信号发送到试样载台控制部15、试样保持器控制部40、FIB控制部11、EB控制部12、GIB控制部13以及像形成部14。
控制部17将从像形成部14发送的SEM像、SIM像等观察像的信息以及带电粒子束装置100的各种控制条件等信息发送到显示部18，使显示部18显示这些信息。
关于由控制部17进行的具体控制，与带电粒子束装置100的动作一起在后面进行叙述。
以上，由所说明的试样载台控制部15、试样保持器控制部40、FIB控制部11、EB控制部12、GIB控制部13、像形成部14以及控制部17构成的控制系统的装置结构也可以由具有合适的硬件、CPU、存储器、输入输出接口、外部存储装置等的计算机构成。上述控制系统的各控制功能的一部分或全部也可以通过使计算机执行实现各控制功能的控制程序来实现。
接着，对试样保持器6的详细结构进行说明。
图3是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的主要结构的示意性立体图。图4是图3中的A部分的详细图。图5是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。图6是本发明的第1实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的动作说明图。
如图3所示，试样保持器6具有基台61、支承部62、转动台63、倾斜台64A(第1倾斜台)、倾斜台64B(第2倾斜台)以及驱动单元66。不过，在图3中，为了便于观察，仅示意性地描绘了主要结构。
以下，在对试样保持器6的结构进行说明的情况下，有时按照试样台5a上的试样保持器6的配置姿势来参照xy坐标系。
xy坐标系中的x轴、y轴互相垂直。x轴、y轴固定于试样台5a的上表面。
基台61具有能够载置于试样台5a的上表面并且能够通过省略图示的定位机构定位在试样台5a的上表面内的两轴方向上的外形。在图3所示的例子中，基台61具有在x轴方向上较长的矩形板状的外形。例如，基台61的x轴方向和y轴方向上的侧面也可以用于与定位机构的定位部。
在基台61的上表面形成有俯视观察时为大致矩形状的凹部61a。
在凹部61a中，在x轴方向的两端部分别竖立设置有支承部62。在各支承部62分别设置有与平行于x轴的轴线F(第3转动轴线)同轴延伸的支轴62a。
在凹部61a中，在各支承部62之间配置有俯视观察时为矩形状的转动台63(倾斜载台)。在转动台63的x轴方向上的两端部分别设置有轴承部63b，该轴承部63b在转动台63的上方与各支承部62的支轴62a以能够旋转的方式连结。由此，转动台63被支承为能够绕轴线F进行转动。
转动台63经由省略图示的传动机构而与省略图示的转动台驱动部连结。转动台驱动部与试样保持器控制部40以能够通信的方式连接。转动台驱动部根据来自试样保持器控制部40的控制信号，使转动台63绕轴线F进行转动。当转动台63绕轴线F进行转动时，转动台63向y轴方向倾斜。
在转动台63的俯视观察时的中央部形成有向上方开口的孔部63a。在孔部63a的内部沿x轴方向排列收纳有倾斜台64A、64B。倾斜台64A、64B的y轴方向的位置通过孔部63a的内周部的省略图示的定位部来进行定位。
倾斜台64A、64B也可以具有彼此不同的形状，但在本实施方式中，具有彼此相同的形状。
图4所示的是倾斜台64A的详细结构的一例。以下，对与倾斜台64B相同的倾斜台64A的构造进行说明。
如图4所示，倾斜台64A具有在从y轴方向观察时大致为半月状的外形。在倾斜台64A的圆弧状的外周部设置有蜗轮64a。
在倾斜台64A中，在y轴方向的侧面形成有与蜗轮64a的节圆呈同心圆状弯曲的引导槽64e。
在倾斜台64A中，在与蜗轮64a对置的平面部64b配置有试样保持部64c，该试样保持部64c借助TEM格栅67对试样7A进行保持。
同样，在倾斜台64B中，在与蜗轮64a对置的平面部64b配置有试样保持部64c，该试样保持部64c借助TEM格栅67对试样7B进行保持。
配置于倾斜台64A的试样保持部64c构成第1试样保持部。配置于倾斜台64B的试样保持部64c构成第2试样保持部。
在转动台63的内部，在倾斜台64A的下方配置有蜗杆70(第3齿轮、驱动力提供部)。
如图5所示，蜗杆70沿x轴平行延伸，从下方与倾斜台64A、64B的各蜗轮64a啮合。
蜗杆70的轴向的两端部分别借助轴承71而被支承于转动台63的内部的轴承台63d、63e。蜗杆70被各轴承71支承为能够旋转。
蜗杆70与各蜗轮64a之间的轴间距离通过各辊65来限制，各辊65以能够滚动的方式与各引导槽64e抵接。如图4所示，与倾斜台64A的引导槽64e抵接的辊65被从转动台63的上表面的支承部63c沿y轴正方向延伸的支承轴65a支承为能够旋转。因此，与倾斜台64A的引导槽64e抵接的辊65能够绕与y轴平行的轴线G1进行旋转。
如图5所示，与抵接在倾斜台64A的引导槽64e上的辊65同样地，与倾斜台64B的引导槽64e抵接的辊65也被未图示的转动台63和支承轴65a支承为能够旋转。不过，与倾斜台64B的引导槽64e抵接的辊65能够绕与轴线G1平行的轴线G2进行旋转。
通过这样的结构，当蜗杆70被进行旋转驱动时，在蜗杆70与各蜗轮64a之间的轴间距离被各辊65保持的状态下，倾斜台64A、64B进行转动。如图6所示，其结果是，倾斜台64A、64B绕穿过各个蜗轮64a的节圆中心并与y轴平行的轴线S1(第1转动轴线)、轴线S2(第2转动轴线)进行转动。倾斜台64A的蜗轮64a是第1蜗轮，构成以作为第1转动轴线的轴线S1为节圆中心的第1齿轮。倾斜台64B的蜗轮64a是第2蜗轮，构成以作为第2转动轴线的轴线S2为节圆中心的第2齿轮。
由此，倾斜台64A、64B分别与蜗杆70的旋转连动，从而使各平面部64b向x轴方向倾斜。当切换蜗杆70的旋转方向时，倾斜台64A、64B向相反方向倾斜。
在本实施方式中，由于倾斜台64A、64B具有彼此相同的形状，所以倾斜台64A、64B各自的倾斜方向、倾斜速度、倾斜角度也彼此相同。
驱动单元66具有向试样保持器6提供驱动力的驱动源。驱动单元66也可以配置在试样保持器6的部位，但在本实施方式中，如图3所示，安装在基台61的x轴方向的一端部。
本实施方式的驱动单元66在转动台63和倾斜台64A、64B分别具有独立地提供驱动力的两个驱动源。
在图5中示出了向倾斜台64A、64B提供驱动力的结构的一例。
驱动单元66具有驱动马达73(驱动力提供部)和齿轮74、72(驱动力提供部)。
驱动马达73是用于驱动倾斜台64A、64B的驱动源。只要驱动马达73是能够正反转的适当的马达，则种类没有限定。
驱动马达73与试样保持器控制部40以能够通信的方式连接。驱动马达73的动作根据来自试样保持器控制部40的控制信号而被控制。
齿轮74被同轴地安装在驱动马达73的输出轴73a上。
齿轮72与蜗杆70的中心轴线同轴地固定在蜗杆70的端部。齿轮72与齿轮74啮合。
齿轮74、72也可以使用正齿轮、斜齿轮等。齿轮74、72构成了将驱动马达73的驱动力传递到蜗杆70的传动机构。
不过，齿轮74、72是传动机构的一例。传动机构也可以包含适当的减速机构。在传动机构中也可以包含齿轮以外的传动机构。
在图5所示的例子中，驱动马达73的输出轴73a与蜗杆70的中心轴线互相平行。但是，在传动机构中也可以使用在驱动马达73的输出轴73a与蜗杆70的中心轴线互相交叉的状态下进行传动的齿轮。
通过这样的结构，试样保持器6是通过绕轴线F的转动而使转动台63和倾斜台64A、64B的各平面部64b向y轴方向倾斜，并且通过绕轴线S1、S2的转动而分别使倾斜台64A、64B的各平面部64b向x轴方向倾斜的两轴倾斜载台。
蜗杆70、齿轮74、72以及驱动马达73构成了驱动力提供部，该驱动力提供部提供使倾斜台64A、64B连动地进行转动的驱动力。
这里，对TEM格栅67和试样7A、7B进行说明。
图7的(a)、(b)是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置中的试样的保持方式的示意性主视图和侧视图。图8是示出本发明的第1实施方式的带电粒子束装置中的试样与加工方向之间的关系的示意性立体图。
如图7的(a)、(b)所示，TEM格栅67由薄板制成，在中央部分形成有试样保持台67a。在试样保持台67a上形成有5条柱67b1、67b2、67b3、67b4、67b5。
作为安装于柱67b1～67b5的上部的试样的一例，列举了图8所示的微小的薄片状的试样7A(7B)。
试样7A(7B)例如是将半导体器件的一部分切出而形成的。试样7A(7B)具有器件的构造物31、32、33。构造物31、33在作为观察面的截面7a上露出。试样7A(7B)被分别安装于柱67b1～67b5，以便从上表面7c侧照射FIB、EB、GIB。
在本实施方式中，在倾斜台64A(64B)处于基准位置的情况下，以试样7A(7B)的截面7a的法线方向(试样7A(7B)的厚度方向)大致沿着y轴方向的方式进行安装。
在本实施方式中，在轴线F与轴线S1的交点处配置柱67b3上的试样7A。同样，在轴线F与轴线S2的交点处配置柱67b3上的试样7B。
接着，以试样保持器6的作用为中心对带电粒子束装置100的动作进行说明。
带电粒子束装置100根据来自输入部16的操作输入，能够进行试样7A、7B的加工、观察以及分析中的至少任意一项(以下，有时称为“加工等”)。
试样7A、7B在预先被整形为适当的大小之后，例如被保持于TEM格栅67。例如，如图4所示，保持着试样7A的TEM格栅67被保持于试样保持器6的倾斜台64A上的试样保持部64c。此时，TEM格栅67以连接试样7A的上表面的直线T与轴线F大致平行(参照图7的(a)、(b))并且直线T位于与轴线S大致相同的高度的方式保持于试样保持部64c。保持着试样7B的TEM格栅67同样被保持于试样保持器6的倾斜台64B上的试样保持部64c。
这样的TEM格栅67的配置作业是在试样保持器6搬出到带电粒子束装置100的外部的状态下进行的。因此，能够通过使用适当的夹具、测定装置等来进行精密的对位。此外，这样的TEM格栅67的配置作业也可以由与带电粒子束装置100的操作者不同的作业者来进行。
与此并行地，进行带电粒子束装置100的运转准备。例如，控制部17向试样载台控制部15发送控制信号，试样载台10将各载台的位置初始化为各自要移动的基准位置。
然后，保持着试样7A、7B的试样保持器6配置在带电粒子束装置100的试样载台10的试样台5a上。在试样保持器6以定位于试样台5a的状态被固定之后，进行试样室9的抽真空。不过，在带电粒子束装置100具有装载锁定腔室的情况下，也可以在运转准备时进行抽真空。在该情况下，操作者能够通过经由装载锁定腔室，在试样室9维持着真空状态的状态下将试样保持器6设置于试样台5a。
然后，根据操作者从输入部16进行的操作输入，控制部17对带电粒子束装置100的各装置部分进行控制，由此进行试样7A、7B的加工等。以下，以对试样7A进行了加工等之后对试样7B进行加工等的情况为例来进行说明。
例如，操作者使显示部18显示试样7A的SEM像或SIM像。操作者根据显示于显示部18的SEM像或SIM像等观察像，例如设定FIB 1b的照射区域。操作者在显示于显示部18的观察像上通过输入部16来输入设定照射区域的加工框。
当操作者向输入部16输入加工开始的指示时，从控制部17向FIB控制部11发送照射区域和加工开始的信号，从FIB控制部11向试样7A的指定的照射区域照射FIB。由此，向由操作者输入的照射区域照射FIB 1b。
在带电粒子束装置100中，为了利用FIB 1b对加工中的试样7A(7B)进行SEM观察，如图2所示，FIB照射轴1a和EB照射轴2a是互相交叉的。操作者通过从输入部16进行的操作输入对试样载台10进行驱动，以使得试样7A(7B)被对位于FIB照射轴1a与EB照射轴2a交叉的位置。
在对位之后，当进行使旋转载台5旋转的操作输入时，从控制部17向试样载台控制部15发送控制信号。旋转载台5通过试样载台控制部15的控制而进行旋转。其结果是，试样7A(7B)以能够观察SEM像的状态绕旋转轴线C进行旋转。
此外，当进行使试样保持器6的倾斜台64A(64B)绕轴线F或轴线S1(S2)转动的操作输入时，从控制部17向试样保持器控制部40发送控制信号。试样保持器6的倾斜台64A(64B)通过试样保持器控制部40的控制而向y轴方向或x轴方向倾斜。其结果是，试样7A(7B)以能够观察SEM像的状态向y轴方向或x轴方向倾斜。这里，x轴方向的倾斜是指因图7的(a)中的箭头SR1、SR2所示的方向的转动而产生的倾斜。y轴方向的倾斜是指因图7的(b)中的箭头FR1、FR2所示的方向的转动而产生的倾斜。
这样，在带电粒子束装置100中，在进行了试样7A(7B)的对位之后，在共心(eucentric)的状态下容易且高精度地进行使试样7A(7B)绕旋转轴线C旋转的操作和向x轴方向或y轴方向倾斜的操作。
因此，根据带电粒子束装置100，容易进行抑制窗帘效应的加工。
例如，如图8所示，通过试样载台10和试样保持器6使试样7A(7B)的位置移动，从箭头B1的方向照射带电粒子束而对截面7a进行加工。在该情况下，在截面7a中，在构造物31、33露出的部位及其以外的半导体露出的部位中，蚀刻速率是不同的。在截面7a上形成凹凸。该现象作为所谓的窗帘效应而被熟知。
当对形成有凹凸的截面7a进行SEM观察时，在观察像中包含因凹凸引起的条纹。由于该条纹是通过离子束加工而形成的，所以不是半导体器件的构造物或缺陷。当在观察像中出现条纹时，有时难以与半导体器件的构造物或缺陷进行区分。
但是，根据带电粒子束装置100，从该状态起使倾斜台64A(64B)向x轴方向倾斜，从而能够在保持着共心的状态下如箭头B2那样容易地变更带电粒子束的照射方向。例如，在由于TEM格栅67的安装误差等而使截面7a向y轴方向倾斜配置的情况下，操作者可以一边观察截面7a一边进行对y轴方向的倾斜进行微调整的操作输入，从而进行截面7a的面内的旋转。
这样，通过沿着截面7a反复进行从多个方向照射带电粒子束的精加工，能够减少由窗帘效应产生的凹凸。
在需要对试样7A进行的加工、观察以及分析全部结束之后，操作者进行驱动试样载台10的操作输入，使试样保持器6在x轴方向上平移移动试样7B相对于试样7A的间隔距离。在试样保持器6中，试样7B相对于试样7A的间隔距离被确定为倾斜台64A、64B在x轴方向上的配置间距，因此，这样的移动操作是能够根据由操作者进行的移动开始的操作输入而由控制部17自动控制的。
当试样保持器6向x轴方向的平移移动结束时，代替试样7A，试样7B位于带电粒子束的照射区域。因此，操作者能够在试样保持器6移动之后立即开始试样7B的加工、观察以及分析。不过，在由于试样7B的安装误差等而需要对试样7B的姿势进行微调整的情况下，操作者也可以在加工开始前一边观察试样7B，一边对试样载台10或试样保持器6进行驱动，从而对试样7B相对于照射区域的位置进行微调整。
在试样7B与试样7A同样地配置在带电粒子束的照射区域中之后，对试样7B进行与试样7A同样的加工。
根据带电粒子束装置100，在试样保持器6中对试样7B进行保持的倾斜台64B通过驱动倾斜台64A的驱动马达73而与倾斜台64A同样地被驱动。此外，倾斜台64A、64B均配置在转动台63上。因此，倾斜台64B能够通过驱动单元66进行与倾斜台64A同样的驱动。因此，在对试样7B进行加工时，可进行与试样7A同样的抑制窗帘效应的加工。特别是如果试样7A、7B的形状彼此相同，则试样保持器控制部40也能够通过加工试样7A时的驱动控制程序来进行加工试样7B时的驱动控制。
在需要对试样7B进行的加工、观察以及分析全部结束之后，操作者从试样室9搬出试样保持器6，从而将试样7A、7B取出到试样载台10的外部。此外，在需要对其他试样进行加工等的情况下，将保持着其他试样的其他试样保持器6与上述同样地搬入到试样室9，从而进行上述加工等。
特别是在带电粒子束装置100具有装载锁定腔室的情况下，在这样的搬出作业期间，试样室9保持为真空状态。在该情况下，操作者不用使试样室9向大气开放便能够将预先在装置外部调整完位置的保持着试样7A、7B的试样保持器6配置在试样载台10上。此外，操作者不用使试样室9向大气开放便能够将试样室9内的试样保持器6更换为其他试样保持器6。
因此，操作者通过立即将其他试样保持器6搬入到试样室9，能够使用带电粒子束装置100来继续进行对其他试样7A、7B的加工等。
如以上说明的那样，根据带电粒子束装置100，能够将定位并保持在试样保持器6上的多个试样7A、7B一并搬入到试样室9，并且能够从试样室9搬出。因此，通过使用带电粒子束装置100，在对多个试样进行加工等的情况下，操作者能够迅速地进行试样的配置和更换。另外，带电粒子束装置即使在对多个试样进行加工的情况下，也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成。
带电粒子束装置100仅通过留出使保持在试样保持器6上的试样7A、7B移动到带电粒子束的照射区域的时间，便能够大致连续地对试样7A、7B进行加工等。因此，能够提高在试样7A、7B的加工中的生产率和带电粒子束装置100的工作效率。
特别是在带电粒子束装置100具有装载锁定腔室的情况下，不用解除试样室9的真空状态便可进行试样保持器6的搬出，因此因试样保持器6的更换而导致的试样的更换时间也能够进一步缩短。
根据带电粒子束装置100，在进行用于抑制窗帘效应的精加工那样的复杂的加工的情况下，由于将多个试样配置于具有互相连动的倾斜台64A、64B的试样保持器6，所以能够使各试样中的试样保持器6的控制程序通用化。
此外，由于倾斜台64A、64B能够连动，所以试样保持器6通过作为单一的驱动源的驱动马达73使倾斜台64A、64B双方被驱动。因此，与倾斜台64A、64B分别被不同的驱动源驱动的情况相比，可降低试样保持器6的部件成本。进而，容易使试样保持器6紧凑化。
[第2实施方式]
对本发明的第2实施方式的带电粒子束装置进行说明。
图9是示出本发明的第2实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
如图1所示，本实施方式的带电粒子束装置101具有试样保持器106来代替上述第1实施方式的试样保持器6。进而，如图9所示，带电粒子束装置101具有试样保持器106来代替上述第1实施方式的试样保持器6。
以下，以与上述第1实施方式不同的点为中心进行说明。
如图9示意性地示出的那样，试样保持器106具有倾斜台164A(第1倾斜台)、倾斜台164B(第2倾斜台)以及驱动杆170(驱动力提供部)来代替试样保持器6中的倾斜台64A、64B、蜗杆70。
倾斜台164A、164B具有彼此相同的形状。倾斜台164A(164B)的外形具有当从y轴方向观察时为大致半月状的形状，在与圆弧部对置的位置形成有平面部164a。与上述第1实施方式的倾斜台64A(64B)的平面部64b同样，在平面部164a配置有省略图示的试样保持部64c。
倾斜台164A、164B在省略图示的孔部63a的内部沿x轴方向排列而被收纳。倾斜台164A、164B的y轴方向的位置通过孔部63a的内周部的省略图示的定位部来进行定位。
倾斜台164A(164B)具有转动支承部164b和卡定部164c。
转动支承部164b将倾斜台164A(164B)相对于省略图示的转动台63支承为能够绕与上述第1实施方式同样的轴线S1(S2)进行转动。关于各转动支承部164b的结构，只要能够将倾斜台164A、164B分别支承为可以绕轴线S1、S2进行转动，则没有特别限定。
例如，图9中的转动支承部164b示意性地示出了具有与轴线S1(S2)同轴的旋转支轴和设置于转动台63的轴承的机构。
例如，转动支承部164b也可以由在倾斜台164A(164B)和转动台63上沿着与轴线S1(S2)同心的圆弧状的轨道形成的滑动卡合部构成。
卡定部164c与驱动杆170连结，该驱动杆170用于将由后述的驱动杆170传递的驱动力转换为绕轴线S1(S2)的转动力。卡定部164c也可以根据驱动杆170的结构而使用适当的突起、孔、槽等。
在图9示意性地示出的例子中，卡定部164c由在倾斜台164A(164B)的外周侧区域中向y轴方向突出的销部件构成。
驱动杆170是沿x轴方向延伸配置的棒状部件。驱动杆170被省略图示的设置于转动台63的直动引导件支承为能够沿x轴方向进退。
驱动杆170具有卡合部170a，该卡合部170a在倾斜台164A、164B的各卡定部164c与x轴方向抵接的状态下与各卡定部164c连结。
作为卡合部170a，也可以使用与卡定部164c在x轴方向上抵接并且将卡定部164c卡定成在与x轴和y轴垂直的方向上移动自如的适当的结构。
例如，如图9示意性地示出的例子那样，在卡定部164c为销部件的情况下，卡合部170a也可以由在驱动杆170上沿y轴方向贯通并且在与x轴和y轴垂直的方向上较长的长孔构成。在该情况下，由销部件构成的卡定部164c在由长孔构成的卡合部170a中以能够沿长边方向滑动移动的方式嵌合。
例如，在卡定部164c由孔部构成的情况下，卡合部170a也可以由销等突起构成。
驱动单元166具有驱动源173(驱动力提供部)来代替上述第1实施方式的驱动单元66的驱动马达73和齿轮74、72。驱动源173与试样保持器控制部40以能够通信的方式连接。驱动源173根据来自试样保持器控制部40的控制信号，使驱动杆170在x轴方向上进退。
关于驱动源173的结构，只要能够提供对驱动杆170进行驱动的驱动力，则没有特别限定。在图9中，作为一例，驱动源173由沿轴向驱动输出轴173a的直动马达构成。输出轴173a沿着x轴方向配置，与驱动杆170的端部连结。
不过，驱动源173的输出轴173a也可以不与驱动杆170直接连结，例如，也可以经由凸轮、连杆、齿轮等传动机构而与驱动杆170连结。
例如，驱动源173也可以由旋转马达和将旋转运动转换为直动运动的传动机构构成。
根据试样保持器106，当驱动源173的输出轴173a向x轴负(正)方向(参照图示的实线(虚线)箭头)移动时，驱动杆170向相同方向移动。由此，经由与卡合部170a卡合的卡定部164c向倾斜台164A、164B传递相同方向的驱动力。
当从卡定部164c传递x轴负(正)方向的驱动力时，倾斜台164A(164B)以轴线S1(S2)为中心向箭头SR1(SR2)转动。其结果是，倾斜台164A、164B的各平面部164a与省略图示的试样保持部64c一起向x轴方向倾斜。
本实施方式的试样保持器106的倾斜台164A、164B的倾斜的驱动机构与上述第1实施方式的试样保持器6不同。但是，与上述第1实施方式同样，试样保持器106能够根据来自试样保持器控制部40的控制信号使倾斜台164A、164B向x轴方向连动地倾斜。
因此，根据带电粒子束装置101，与上述第1实施方式同样，能够迅速地进行试样的配置和更换。另外，带电粒子束装置即使在对多个试样进行加工的情况下也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成。
此外，根据本实施方式，由于驱动力向倾斜台164A、164B的传递经由驱动杆170来进行，所以与形成蜗轮的情况相比，简化了倾斜台164A、164B的结构。因此，根据试样保持器106，能够降低试样保持器106的制造成本，并且使试样保持器106的结构紧凑化。
[第3实施方式]
对本发明的第3实施方式的带电粒子束装置进行说明。
图10是示出本发明的第3实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
如图1所示，本实施方式的带电粒子束装置102具有试样保持器206来代替上述第1实施方式的试样保持器6。此外，如图10所示，带电粒子束装置102具有试样保持器206来代替上述第1实施方式的试样保持器6。
以下，以与上述第1实施方式不同的点为中心进行说明。
如图10示意性地示出的那样，试样保持器206具有倾斜台264A(第1倾斜台)、倾斜台264B(第2倾斜台)以及正齿轮270(第3齿轮、驱动力提供部)来代替试样保持器6的倾斜台64A、64B、蜗杆70。
倾斜台264A、264B具有彼此相同的形状。倾斜台264A(264B)的外形具有当从y轴方向观察时为大致半月状的形状，在与圆弧部对置的位置形成有平面部264a。与上述第1实施方式的倾斜台64A(64B)的平面部64b同样，在平面部264a配置有省略图示的试样保持部64c。
倾斜台264A、264B在省略图示的孔部63a的内部沿x轴方向排列而被收纳。倾斜台264A、264B的y轴方向的位置通过孔部63a的内周部的省略图示的定位部来进行定位。
倾斜台264A(264B)具有转动支承部264b和正齿轮264c。
转动支承部264b将倾斜台264A(264B)相对于省略图示的转动台63支承为能够绕与上述第1实施方式同样的轴线S1(S2)进行转动。关于各转动支承部264b的结构，只要是能够将倾斜台264A、264B分别支承为可以绕轴线S1、S2进行转动，则没有特别限定。
例如，转动支承部264b也可以使用与上述第2实施方式的转动支承部164b同样的结构。
例如，转动支承部264b也可以如上述第1实施方式那样使用将辊65和引导槽64e组合起来的结构。
倾斜台264A(264B)的正齿轮264c在倾斜台264A(264B)的圆弧状的外周部以节圆中心与轴线S1(S2)同轴的方式形成。倾斜台264A的正齿轮264c构成以作为第1转动轴线的轴线S1为节圆中心的第1齿轮。倾斜台264B的正齿轮264c构成以作为第2转动轴线的轴线S2为节圆中心的第2齿轮。
正齿轮270具有与各正齿轮264c啮合的模块。正齿轮270在倾斜台264A、264B的下方的中间部配置在与各个正齿轮264c啮合的位置。
驱动单元266构成为从上述第1实施方式的驱动单元66删除了齿轮74、72。此外，关于驱动单元266，至少驱动马达73在转动台63的内部配置在与正齿轮270的节圆中心同轴的位置。
本实施方式的驱动马达73在输出轴73a的前端固定着正齿轮270。本实施方式的驱动马达73根据来自试样保持器控制部40的控制信号，使正齿轮270绕图示逆时针(参照实线箭头)或图示顺时针(参照虚线箭头)进行旋转。
不过，驱动马达73的输出轴173a也可以不与正齿轮270直接连结，而是经由包含适当的齿轮系、减速机构等的传动机构而与正齿轮270连结。
根据试样保持器206，当驱动马达73的输出轴73a绕图示逆时针(绕图示顺时针)旋转时，各正齿轮264c分别沿箭头SR1(SR2)转动。由此，倾斜台264A、264B的各平面部264a与省略图示的试样保持部64c一起向x轴方向倾斜。
这样，本实施方式的试样保持器206的倾斜台264A、264B的倾斜的驱动机构与上述第1实施方式的试样保持器6不同。但是，与上述第1实施方式同样，试样保持器206能够根据来自试样保持器控制部40的控制信号使倾斜台264A、264B向x轴方向连动地倾斜。
因此，根据带电粒子束装置102，与上述第1实施方式同样，能够迅速地进行试样的配置和更换。另外，带电粒子束装置即使在对多个试样进行加工的情况下，也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成。
此外，根据本实施方式，由于驱动力向倾斜台264A、264B的传递通过正齿轮彼此的啮合来进行，所以与形成蜗轮的情况相比，降低了倾斜台264A、264B的制造成本。
[第4实施方式]
对本发明的第4实施方式的带电粒子束装置进行说明。
图11是示出本发明的第4实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。在图11中，z轴方向是与x轴方向和y轴方向垂直的方向。
第4实施方式的结构中的、以下所说明的结构以外的结构与第1或第2实施方式相同。
试样保持器406具有第1倾斜台464A、第2倾斜台464B以及驱动力提供部470。第1倾斜台464A具有倾斜台主体464、转动支承部468以及卡定部469。
倾斜台主体464形成为当从y轴方向观察时为大致半圆形的大致半圆柱状。倾斜台主体464在外周具有平面部FS和圆弧部RS。在平面部FS上隔着试样保持部和TEM格栅来配置试样7A。
转动支承部468例如形成为圆柱的销状。转动支承部468从倾斜台主体464的y轴方向的端面向y轴方向突出。转动支承部468的中心轴与轴线S1一致。转动支承部468以倾斜台主体464能够绕轴线S1进行转动的方式对倾斜台主体464进行支承。
卡定部469例如形成为圆柱的销状。卡定部469从倾斜台主体464的y轴方向的端面向y轴方向突出。卡定部469与转动支承部468分离，配置在圆弧部RS的附近。转动支承部468与卡定部469的分离方向与平面部FS平行。
第2倾斜台464B的结构与第1倾斜台464A同样。第2倾斜台464B的转动支承部468以倾斜台主体464能够绕轴线S2进行转动的方式对倾斜台主体464进行支承。在平面部FS上隔着试样保持部和TEM格栅来配置试样7B。
驱动力提供部470具有驱动臂475和驱动源473。
驱动臂475在从y轴方向观察时形成为大致U字形的板状。驱动臂475配置在各倾斜台464A、464B的y轴方向上。驱动臂475以两前端部朝向z轴方向的方式配置。在驱动臂475的两前端部形成有卡合部479。两前端部的卡合部479的z轴方向上的位置是相同的。卡合部479例如是沿y轴方向贯穿驱动臂475的贯穿孔。卡合部479在从y轴方向观察时形成为长圆形状。卡合部479的长圆的长轴方向为x轴方向，短轴方向为z轴方向。在卡合部479中插入各倾斜台464A，464B的卡定部469。此时，各倾斜台464A、464B的平面部FS在同一平面内或者以相同的倾斜角度配置。由此，配置在各倾斜台464A、464B的平面部FS上的试样7A、7B的绕y轴的角度是相同的。
驱动源473与驱动臂475的基端部连接。驱动源473根据来自试样保持器控制部40的控制信号，使驱动臂475向z轴方向移动。驱动源473例如是压电元件。驱动源473例如也可以是滚珠丝杠机构。
对试样保持器406的动作进行说明。
驱动源473使驱动臂475向z轴方向移动。驱动臂475的卡合部479使各倾斜台464A，464B的卡定部469向z轴方向移动。由此，各倾斜台464A，464B以轴线S1、S2为中心进行转动。随着各倾斜台464A、464B的转动，卡定部469在x轴方向上移动。由于驱动臂475的卡合部479形成为长圆形状，所以允许卡定部469向x轴方向的移动。通过各倾斜台464A、464B的转动，配置于平面部FS的试样7A、7B的绕y轴的角度发生变化。由此，能够从各种角度对试样7A、7B进行加工和观察。如果同样地对驱动源473进行驱动，则试样7A和试样7B的角度同样发生变化。因此，能够对试样7A和试样7B同样地进行加工。
具有试样保持器406的带电粒子束装置与第1或第2实施方式同样，能够迅速地进行试样的配置和更换。另外，带电粒子束装置即使在对多个试样进行加工的情况下，也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成。
试样保持器406能够在图2所示的试样载台10的上表面上装卸。即，驱动源473向与试样载台10的上表面交叉(垂直)的z轴方向提供驱动力。该试样保持器406在x轴方向和y轴方向上是紧凑的。因此，能够提供即使在试样载台10的x轴方向和y轴方向上存在构造物的情况下也不与构造物发生干涉的试样保持器406。
在第4实施方式中，驱动臂475形成为大致U字形的板状。与此相对，驱动臂475也可以由连杆机构构成。例如，驱动臂475也可以具有与驱动源473连接的基端臂和与基端臂的两端部进行销结合的一对转动臂。在转动臂的前端形成有从y轴方向观察时为圆形状的贯通孔。在贯通孔中插入各倾斜台464A、464B的卡定部469。由此，在通过驱动源473使各倾斜台464A、464B转动时，提高了各倾斜台464A、464B的位置精度。
[第4实施方式的变形例]
对第4实施方式的变形例的带电粒子束装置进行说明。
图12是示出本发明的第4实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
在变形例中，相对于第4实施方式，第1倾斜台464A的卡定部469m的位置不同。变形例的结构中的、以下所说明的结构以外的结构与第4实施方式相同。
第1倾斜台464A的卡定部469m与转动支承部468分离，配置在圆弧部RS的附近。转动支承部468与卡定部469m的分离方向是与平面部FS交叉(垂直)的方向。第2倾斜台464B的卡定部469的位置与第4实施方式相同。
向驱动臂475的卡合部479插入各倾斜台464A，464B的卡定部469m。由此，第1倾斜台464A的平面部FS和第2倾斜台464B的平面部FS以不同的倾斜角度(垂直的状态)配置。此时，配置在各倾斜台464A、464B的平面部FS上的试样7A、7B的绕y轴的角度大不相同。
在变形例的试样保持器406m中，能够从大不相同的角度对试样7A和试样7B进行加工。
在变形例中，1个卡定部469m形成在圆弧部RS的附近。与此相对，多个卡定部469m也可以沿着圆弧部RS形成。在该情况下，只要相对于卡合部479插入不同的卡定部469m，则平面部FS的倾斜角度发生变化。由此，能够使试样7A的绕y轴的角度发生变化。
[第5实施方式]
对本发明的第5实施方式的带电粒子束装置进行说明。
图13是示出本发明的第5实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
第5实施方式的结构中的、以下所说明的结构以外的结构与第1或第3实施方式相同。
试样保持器506具有第1倾斜台564A、第2倾斜台564B以及驱动力提供部570。第1倾斜台564A具有倾斜台主体564、转动支承部568以及圆弧齿轮(第1齿轮)569。
倾斜台主体564在从y轴方向观察时形成为大致半圆形的大致半圆柱状。倾斜台主体564在外周具有平面部FS和圆弧部RS。在平面部FS上隔着试样保持部和TEM格栅来配置试样7A。
转动支承部568例如形成为圆柱的销状。转动支承部568从倾斜台主体564的y轴方向的端面向y轴方向突出。转动支承部568的中心轴与轴线S1一致。转动支承部568以倾斜台主体564能够绕轴线S1进行转动的方式对倾斜台主体564进行支承。
圆弧齿轮569是齿轮的外周的一部分。圆弧齿轮569形成为倾斜台主体564的圆弧部RS。圆弧齿轮569的节圆中心与轴线S1一致。
第2倾斜台564B的结构与第1倾斜台564A相同。第2倾斜台564B的转动支承部568以倾斜台主体564能够绕轴线S2进行转动的方式对倾斜台主体564进行支承。圆弧齿轮(第2齿轮)569的节圆中心与轴线S2一致。在平面部FS上隔着试样保持部和TEM格栅来配置试样7B。
驱动力提供部570具有小齿轮(第3齿轮)579、齿条575以及驱动源573。
小齿轮579是正齿轮。小齿轮579在x轴方向上配置在各倾斜台564A、564B的中间部。小齿轮579与各倾斜台564A、564B的圆弧齿轮569啮合。即，各倾斜台564A、564B的圆弧齿轮569与1个小齿轮579啮合。
齿条575与x轴方向平行地配置。齿条575隔着小齿轮579而配置在与各倾斜台564A、564B相反的一侧。齿条575与小齿轮579啮合。此时，各倾斜台564A、564B的平面部FS互相平行或者配置在同一平面内。配置在各倾斜台564A、564B的平面部FS上的试样7A、7B的绕y轴的角度相同。
驱动源573与齿条575连接。驱动源573根据来自试样保持器控制部40的控制信号，使齿条575向x轴方向移动。驱动源573例如是滚珠丝杠机构。
对试样保持器506的动作进行说明。
驱动源573使齿条575在x轴方向上移动。齿条575使小齿轮579进行旋转。小齿轮579经由圆弧齿轮569使各倾斜台564A、564B同样地转动。通过各倾斜台564A、564B的转动，配置于平面部FS的试样7A、7B的绕y轴的角度发生变化。由此，能够从各种角度对试样7A、7B进行加工和观察。如果同样地对驱动源573进行驱动，则试样7A和试样7B的角度同样地发生变化。因此，能够同样地对试样7A和试样7B进行加工。
具有试样保持器506的带电粒子束装置与第1或第3实施方式同样，能够迅速地进行试样的配置和更换。另外，带电粒子束装置即使在对多个试样进行加工的情况下，也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成。
[第5实施方式的变形例]
对第5实施方式的变形例的带电粒子束装置进行说明。
图14是示出本发明的第5实施方式的带电粒子束装置的试样保持器的内部构造的一例的示意性主视图。
在变形例中，相对于第5实施方式，各倾斜台564A、564B的圆弧齿轮569与单独的小齿轮579m啮合。变形例的结构中的、以下所说明的结构以外的结构与第5实施方式同样。
小齿轮579m配置在第1倾斜台564A的下方。小齿轮579与第1倾斜台564A的圆弧齿轮569啮合。第2倾斜台564B也同样如此。即，各倾斜台564A、564B的圆弧齿轮569与不同的小齿轮579m啮合。各小齿轮579m的齿数是相同的。
齿条575与各小齿轮579m啮合。此时，各倾斜台564A、564B的平面部FS互相平行或配置在同一平面内。配置在各倾斜台564A、564B的平面部FS上的试样7A、7B的绕y轴的角度相同。
具有变形例的试样保持器506m的带电粒子束装置与第1或第3实施方式同样，能够迅速地进行试样的配置和更换。另外，带电粒子束装置即使在对多个试样进行加工的情况下也能够作业效率良好且安全地进行试样的形成。
在变形例中，各小齿轮579m的齿数相同。与此相对，各小齿轮579m的齿数也可以不同。在该情况下，当使齿条575在x轴方向上移动时，各倾斜台564A、564B转动成不同的角度。由此，第1倾斜台564A的平面部FS和第2倾斜台564B的平面部FS配置成不同的倾斜角度。此时，配置在各倾斜台564A、564B的平面部FS上的试样7A、7B的绕y轴的角度不同。因此，能够从不同的角度对试样7A和试样7B进行加工。
另外，在上述各实施方式的说明中，以FIB镜筒1沿铅直方向配置并且EB镜筒2和GIB镜筒3与铅直轴倾斜地配置的情况为例来进行说明。但是，也可以替换FIB镜筒1和EB镜筒2或者FIB镜筒1与GIB镜筒3的位置关系。
在上述各实施方式的说明中，以带电粒子束装置中的能够照射的带电粒子束为FIB、EB、GIB这三种的情况为例来进行说明。但是，带电粒子束的种类和照射条数并不限定于此。只要带电粒子束的种类、条数为1个以上，则没有特别限定。
在上述各实施方式的说明中，以试样7A、7B保持于TEM格栅67的情况为例来进行说明。但是，倾斜台64上的试样的安装方法并不限定于TEM格栅67。
在上述各实施方式的说明中，以在试样保持器上设置使向x轴方向倾斜的第1倾斜台和第2倾斜台向与x轴垂直的y轴方向倾斜的倾斜载台的情况为例进行说明。但是，根据用途或试样载台10的结构，在试样保持器上也可以不设置向y轴方向倾斜的倾斜载台。
试样保持器中的第1倾斜台和第2倾斜台被倾斜载台以外的移动载台支承为能够移动。作为倾斜载台以外的移动载台，例如，列举了旋转载台、平移载台等。
在上述各实施方式的说明中，以第1倾斜台和第2倾斜台的平面部互相平行地倾斜的情况为例来进行说明。但是，第1倾斜台和第2倾斜台也可以通过绕各自的转动轴线向互相相反的方向转动而向互相相反的方向倾斜。例如，在上述第1实施方式中，只要倾斜台64A的蜗轮64a的齿的扭转方向与倾斜台64B的蜗轮64a的齿的扭转方向互相相反，则与倾斜台64A、64B的倾斜方向也互相相反。
在上述各实施方式的说明中，以第1倾斜台和第2倾斜台在沿与第1转动轴线和第2转动轴线垂直的方向延伸的一条直线上排列的情况为例来进行说明。但是，第1倾斜台和第2倾斜台也可以在y轴方向上配置在互相分离的位置。
在上述各实施方式的说明中，以第1倾斜台和第2倾斜台按照相同的倾斜角倾斜的方式进行连动的情况为例来进行说明。但是，只要第1倾斜台和第2倾斜台能够连动，则倾斜角度也可以不同。在该情况下，可以使第1倾斜台和第2倾斜台的倾斜角度范围、倾斜速度等彼此不同。
在上述第1和第3实施方式中，以在第1倾斜台和第2倾斜台的外周部分别形成有第1齿轮和第2齿轮的情况为例来进行说明。但是，只要第1齿轮和第2齿轮分别与第1转动轴线和第2转动轴线同轴地配置，则也可以配置在第1倾斜台和第2倾斜台的侧方。在该情况下，可以设定为第1齿轮和第2齿轮的节圆直径与第1倾斜台和第2倾斜台的外径无关。
此外，第1齿轮和第2齿轮也可以经由解除驱动力的传递的离合器等而与第1倾斜台和第2倾斜台的主体部连接。在该情况下，也可以构成为能够通过离合器等选择性地停止第1倾斜台和第2倾斜台中的一方的转动。例如，第1倾斜台和第2倾斜台中的不进行加工等的倾斜台也可以在加工等期间解除驱动力的传递。
如这样的变形例那样，第1倾斜台和第2倾斜台只要能够由单一的驱动源连动地进行驱动即可。即，第1倾斜台和第2倾斜台也可以不总是连动地倾斜。
在上述各实施方式的说明中，以试样保持器具有第1倾斜台和第2倾斜台的情况为例来进行说明。但是，设置于试样保持器的倾斜台也可以具有通过同一驱动源而倾斜的3个以上的倾斜台。
在上述实施方式中，在从GIB镜筒3照射覆盖配置在第1倾斜台和第2倾斜台上的试样7A和试样7B的离子束直径大的宽大离子束的情况下，由于能够对两个试样同时以相同的入射角度进行加工，所以能够高效地形成试样。
以上，对本发明的优选的各实施方式进行了说明，但本发明并不限定于这些各实施方式。能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行结构的附加、省略、置换以及其他变更。
另外，本发明并不受上述说明的限定，而是仅受所附的权利要求书的限定。
本申请基于2017年3月27日向日本特许厅申请的日本特愿2017-060903号和2018年3月22日向日本特许厅申请的日本特愿2018-055231号来主张优先权，在本申请中引用了日本特愿2017-060903号和日本特愿2018-055231号的全部内容。
标号说明
1：FIB镜筒(带电粒子束镜筒)；2：EB镜筒(带电粒子束镜筒)；3：GIB镜筒(带电粒子束镜筒)；5：旋转载台；5a：试样台(旋转移动部)；6、106、206：试样保持器；7A、7B：试样；8：倾斜驱动部；9：试样室；10：试样载台；15：试样载台控制部；17：控制部；40：试样保持器控制部；63：转动台(倾斜载台)；64A、164A、264A：倾斜台(第1倾斜台)；64B、164B、264B：倾斜台(第2倾斜台)；64a：蜗轮(第1蜗轮、第1齿轮、第2蜗轮、第2齿轮)；64c：试样保持部(第1试样保持部、第2试样保持部)；67：TEM格栅；70：蜗杆(第3齿轮、驱动力提供部)；72、74：齿轮(驱动力提供部)；73：驱动马达(驱动力提供部)；100、101、102：带电粒子束装置；170：驱动杆(驱动力提供部)；173：驱动源(驱动力提供部)；264c：正齿轮(第1齿轮、第2齿轮)；270：正齿轮(第3齿轮、驱动力提供部)；C：旋转轴线；F：轴线；S1：轴线(第1转动轴线)；S2：轴线(第2转动轴线)

Claims (8)

1.一种带电粒子束装置，该带电粒子束装置具有：
带电粒子束镜筒，其对试样照射带电粒子束；
第1倾斜台，其具有能够对所述试样进行保持的第1试样保持部，将所述第1试样保持部保持为能够绕第1转动轴线进行转动；
第2倾斜台，其具有能够对所述试样进行保持的第2试样保持部，将所述第2试样保持部保持为能够绕与所述第1转动轴线平行的第2转动轴线进行转动；以及
驱动力提供部，其向所述第1倾斜台和所述第2倾斜台提供使所述第1倾斜台和所述第2倾斜台连动地转动的驱动力。
2.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，
所述第1倾斜台和所述第2倾斜台在与所述第1转动轴线和所述第2转动轴线交叉的方向上排列。
3.根据权利要求1或2所述的带电粒子束装置，其中，
该带电粒子束装置还具有试样载台，该试样载台包含能够以旋转轴线为中心进行旋转的旋转载台，所述旋转轴线在与所述第1转动轴线和所述第2转动轴线垂直的方向上延伸，
所述第1倾斜台和所述第2倾斜台设置于能够在所述试样载台的上表面装卸的试样保持器。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的带电粒子束装置，其中，
该带电粒子束装置还具有倾斜载台，该倾斜载台使所述第1倾斜台和所述第2倾斜台以与所述第1转动轴线和所述第2转动轴线垂直的第3转动轴线为中心进行转动。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的带电粒子束装置，其中，
所述第1倾斜台具有以所述第1转动轴线为节圆中心的第1齿轮，
所述第2倾斜台具有以所述第2转动轴线为节圆中心的第2齿轮，
所述驱动力提供部具有与所述第1齿轮和所述第2齿轮啮合的第3齿轮。
6.根据权利要求5所述的带电粒子束装置，其中，
所述第1齿轮是第1蜗轮，
所述第2齿轮是第2蜗轮，
所述第3齿轮是与所述第1蜗轮和所述第2蜗轮啮合的蜗杆。
7.根据权利要求1～4中的任意一项所述的带电粒子束装置，其中，
所述驱动力提供部具有向所述第1倾斜台和所述第2倾斜台传递驱动力的驱动杆。
8.根据权利要求3所述的带电粒子束装置，其中，
所述驱动力提供部在与所述试样载台的上表面交叉的方向上提供驱动力。
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Application publication date: 20191119