DE102006038169A1

DE102006038169A1 - Bearbeitungsvorrichtung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet

Info

Publication number: DE102006038169A1
Application number: DE102006038169A
Authority: DE
Inventors: Yo Yamamoto; Toshiaki Fujii; Haruo Takahashi
Original assignee: SII NanoTechnology Inc
Current assignee: Hitachi High Tech Science Corp
Priority date: 2005-08-19
Filing date: 2006-08-16
Publication date: 2007-02-22
Also published as: JP5246995B2; JP2007053048A; US20070040128A1; US7518125B2

Abstract

Eine zu beobachtende oder mit einem fokussierten Ladungsträgerstrahl zu bearbeitende Probe ist klein ausgebildet, und nur die Mikroprobe wird lokal gekühlt. Alternativ wird ein Probenhalterungsteil verwendet, das einen Aufbau hat, der eine Wärmeabweichung mindern kann.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Bearbeitungsvorrichtung, die über einen Probenträger mit Kühlwirkung verfügt, der es ermöglicht, eine Wärmeabweichung zu reduzieren, und die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.

In jüngster Zeit wird bei der Herstellung einer Probe für ein elektronisches Mikroskop, um einen bestimmten Bereich wie etwa ein fehlerhaftes Teil eines Halbleiterbauteils in Augenschein zu nehmen, ein Verfahren verwendet, bei dem ein Ladungsträgerstrahl eingesetzt wird. Im Spezielleren wird eine Probe so bearbeitet, dass Ionen beschleunigt, fokussiert und an einen bestimmten Bereich einer Vorrichtung oder dergleichen, bei der es sich um ein Beobachtungsziel handeln soll, angelegt werden, und eine gewünschte Scheibe ausgeschnitten wird, und eine Probe ausgeschnitten wird, um eine gewünschte Tiefe oder eine Form bereitzustellen, um ein Beobachtungsteil freizulegen, wenn sich ein Beobachtungsziel im Inneren befindet.

Wenn ein Probe, bei der es sich um ein Beobachtungsziel handeln soll, aus einem hitzeempfindlichen Material besteht, muss die Probe bei gleichzeitiger Kühlung bearbeitet werden. Zusätzlich schädigt eine Bestrahlung mit einem Ladungsträgerstrahl oftmals eine Probe, aber Berichten nach wird eine Probe gekühlt, um den Schaden zu mindern, der durch einen Ladungsträgerstrahl verursacht wird.

Wenn eine Probe in einer Bearbeitungsvorrichtung mit einem Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird, wird gegenwärtig ein Probenträger zur Bearbeitung gekühlt. Hier wird typischerweise, wenn eine Probe gekühlt wird, der gesamte Probenträger gekühlt. Wird jedoch der gesamte Probenträger gekühlt, treten die Probleme auf, dass es lange dauert, um die Temperatur einer Probe zu stabilisieren, und dass das Kühlen der gesamten Probe darauf hinausläuft, ein Temperaturgefälle entstehen zu lassen und dabei gerne eine Abweichung auftritt, die durch Wärmedehnung und Wärmeschrumpfung verursacht wird, was wiederum zur Folge hat, dass eine hochgenaue Bearbeitung schwierig wird. Was die Maßnahmen gegen die Abweichung anbelangt, so gibt es ein Verfahren, bei dem die Temperatur einer Probe vorab auf eine Solltemperatur eingestellt wird und die Struktur der Oberfläche, der Querschnitt und die Information der bzw. über die Probe für eine genaue Beobachtung oder Bearbeitung erfasst werden. Jedoch wird die Ausrüstung umfangreich und das Verfahren ist zur Problemlösung ungeeignet.

Die Erfindung wurde angesichts dieser Umstände gemacht. Eine Aufgabe ist es, eine Bearbeitungsvorrichtung bereitzustellen, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet, und die eine Probe rasch abkühlen, eine Wärmeabweichung mindern, eine durch Wärmedehnung und -schrumpfung verursachte Lageverschiebung unterdrücken und die Bearbeitungsgenauigkeit verbessern kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Bei einem ersten Aspekt der Erfindung handelt es sich um eine Bearbeitungsvorrichtung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: einen Mikroprobenträger mit einem Mikrohalterungsteil, an dem eine Mikroprobe angeordnet ist, und die Mikroprobe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird, wobei das Mikrohalterungsteil wärmeunabhängig vom Mikroprobenträger ist und eine Kühleinheit aufweist, die das Mikrohalterungsteil kühlt.

Da beim ersten Aspekt die Probe und der Halterungstisch extrem klein sind, lassen sie sich rasch kühlen. Da die durch das Kühlen bewirkte Schrumpfungsverschiebung gering ist, kann eine Wärmeabweichung zur Verbesserung der Bearbeitungsgenauigkeit gemindert werden.

Bei einem zweiten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des ersten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Probenträger umfasst, auf dem eine Probe angeordnet ist, und die Probe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird.

Da beim zweiten Aspekt der Mikroprobenträger und der Probenträger vorgesehen sind, können die Mikroprobe und die Probe gleichzeitig gehandhabt werden.

Bei einem dritten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des ersten und zweiten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Mikroprobe aus der Probe ausgeschnitten ist.

Beim dritten Aspekt kann die Mikroprobe in beliebiger Größe und in beliebigen Formen aus beliebigen Stellen in der Probe ausgeschnitten werden, und sie kann bearbeitet oder beobachtet werden, während sie gleichzeitig am Mikrohalterungsteil gekühlt wird.

Bei einem vierten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des ersten bis dritten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Mikroprobenhalter umfasst, der aus einem Material hergestellt ist, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat als das Mikrohalterungsteil.

Beim vierten Aspekt wird der Mikroprobenträger bereitgestellt, der aus einem Material hergestellt ist, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat als das Mikrohalterungsteil, und somit kann eine Wärmeüberleitung von der Mikroprobe und dem Mikrohalterungsteil auf den Mikroprobenträger verhindert und nur die Mikroprobe und das Mikrohalterungsteil wirksam gekühlt werden.

Bei einem fünften erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des vierten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine elektronische Kühleinrichtung handelt, die kühlt, indem man ihr elektrische Energie zuführt.

Beim fünften Aspekt wird das Mikrohalterungsteil durch eine klein bemessene elektronische Kühleinrichtung gekühlt, und die Mikroprobe kann somit rasch gekühlt werden.

Bei einem sechsten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des vierten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine Sonde handelt, in die ein Kühlmittel eingefüllt ist und die am Mikrohalterungsteil in Anlage gebracht wird.

Beim sechsten Aspekt wird das Mikrohalterungsteil durch ein Röhrchen oder die Sonde gekühlt, die ein Kühlmittel enthält und ein spitzes Spitzenende hat, und die Mikroprobe kann somit rasch gekühlt werden.

Bei einem siebten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des vierten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um ein Kühlrohr handelt, das auf dem Mikrohalterungsteil angeordnet ist, und durch welches ein Kühlmittel fließt.

Beim siebten Aspekt wird das Mikrohalterungsteil durch das Kühlrohr gekühlt, welches das Kühlmedium enthält, und die Mikroprobe kann somit rasch gekühlt werden.

Bei einem achten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: eine obere Platte, auf der eine Probe angeordnet wird, wobei die Probe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird; und eine untere Platte, die parallel zur oberen Platte angeordnet ist, wobei ein Spezialhalterungstisch gebildet wird, indem die obere Platte mit einem Verbindungsteil mit der unteren Platte verbunden wird, wobei der Spezialhalterungstisch von einer Spezialhalterungstischstütze abgestützt ist, die aus einem Material besteht, das eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit hat als der Spezialhalterungstisch, die obere Platte oder die untere Platte auf einer Spezialhalterungstischstützenseite befestigt ist und das Verbindungsteil gekühlt wird, wobei eine Kühleinheit vorgesehen ist, die die Wärmeschrumpfungsrichtungen der oberen Platte und der unteren Platte in zueinander entgegengesetzte Richtungen leitet.

Da beim achten Aspekt das Verbindungsteil der oberen Platte und der unteren Platte gekühlt wird, wird die Wärmeschrumpfung in der oberen Platte und der unteren Platte in entgegengesetzte Richtungen geleitet, und der Abweichungsbetrag wird gesenkt. Da es sich zusätzlich bei der Probe nicht um die ausgeschnittene Mikroprobe zu handeln braucht, wird der Abweichungsbetrag selbst dann gesenkt, wenn die Probe größer ist als die Mikroprobe.

Bei einem neunten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des achten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Probenträger umfasst, auf dem die Probe angeordnet ist, und die Probe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird.

Da beim neunten Aspekt der Spezialhalterungstisch und der Probenträger vorgesehen sind, können mehrere Proben gleichzeitig gehandhabt werden.

Bei einem zehnten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des achten oder neunten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine elektronische Kühleinrichtung handelt, die kühlt, indem man ihr elektrische Energie zuführt.

Beim zehnten Aspekt wird das Verbindungsteil durch die elektronische Kühleinrichtung gekühlt, und somit kann die Probe rasch gekühlt werden.

Bei einem elften erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des achten oder neunten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine Sonde handelt, in die ein Kühlmittel eingefüllt ist und die am Mikrohalterungsteil in Anlage gebracht wird.

Beim elften Aspekt wird das Verbindungsteil durch ein Röhrchen oder die Sonde gekühlt, die ein Kühlmittel enthält und ein spitzes Spitzenende hat, und somit kann die Mikroprobe rasch gekühlt werden.

Bei einem zwölften erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des achten oder neunten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um ein Kühlrohr handelt, das am Mikrohalterungsteil angeordnet ist und durch welches ein Kühlmittel fließt.

Beim zwölften Aspekt wird das Mikrohalterungsteil durch das Kühlrohr gekühlt, welches das Kühlmittel enthält, und somit kann die Mikroprobe rasch gekühlt werden.

Bei einem dreizehnten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des ersten bis siebten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Probenträgerhalter umfasst, auf dem der Probenträger oder der Mikroprobenträger abnehmbar angebracht ist.

Beim dreizehnten Aspekt kann der Probenträger oder Mikroprobenträger ersetzt werden.

Bei einem vierzehnten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des fünften oder siebten Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Probenträgerhalter umfasst, auf dem der Mikroprobenhalter mit dem Probenhalter oder der Kühleinheit abnehmbar angebracht ist, wobei der Probenträgerhalter mit einem Kontakt versehen ist, der an die Kühleinheit angeschlossen ist, um eine Kühlquelle zuzuführen.

Beim vierzehnten Aspekt kann der Mikroprobenträger oder der Probenträger ersetzt und die Kühleinrichtung angenommen werden.

Bei einem fünfzehnten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung nach dem achten bis zwölften Aspekt, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Probenträgerhalter umfasst, an dem der Probenträger oder die Spezialhalterungsteilstütze abnehmbar angebracht ist.

Beim fünfzehnten Aspekt kann die Spezialhalterungsteilstütze oder der Probenträger ersetzt werden.

Bei einem sechzehnten erfindungsgemäßen Aspekt handelt es sich um die Bearbeitungsvorrichtung des zehnten oder zwölften Aspekts, die einen fokussierten Ladungsträ gerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie einen Probenträgerhalter umfasst, an dem der Mikroprobenträger mit dem Probenträger oder der Kühleinheit abnehmbar angebracht ist, wobei der Probenträgerhalter mit einem Kontakt versehen ist, der an die Kühleinheit angeschlossen ist, um eine Kühlquelle zuzuführen.

Beim sechzehnten Aspekt kann der Mikroprobenträger oder der Probenträger ersetzt und die Kühleinrichtung abgenommen werden.

(Vorteil der Erfindung)

Die erfindungsgemäße Bearbeitungsvorrichtung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet, kann die Probe rasch abkühlen und durch den Spezialhalterungstisch eine Wärmeabweichung abschwächen, die die Probe und das Probenhalterungsteil größenmäßig verkleinern kann, und kann die Lageveränderung des Halterungstischs mindern, die durch Wärmedehnung und -schrumpfung hervorgerufen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine perspektivische Ansicht, die den Mikroprobenträger und den Probenträger der Bearbeitungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.

2 ist eine perspektivische Ansicht, die den Mikroprobenträger und den Probenträger der Bearbeitungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.

3 ist eine perspektivische Ansicht, die den Mikroprobenträger und den Probenträger der Bearbeitungsvorrichtung nach der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.

4 ist eine perspektivische Ansicht, die den Mikroprobenträger und den Probenträger der Bearbeitungsvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.

5 ist ein Schaubild, das den Spezialhalterungstisch und die Spezialhalterungstischstütze der Bearbeitungsvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.

6 ist eine perspektivische Ansicht, die den Fall veranschaulicht, bei dem der Spezialhalterungstisch und die Spezialhalterungstischstütze der Bearbeitungsvorrichtung nach der zweiten Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet, am Mikroprobenträger nach der ersten Ausführungsform der Erfindung angebracht sind.

7 ist eine perspektivische Ansicht, die den beweglichen Probenträger der Bearbeitungsvorrichtung nach der dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun im Einzelnen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
Die 1 bis 3 zeigen die Detailansicht eines Mikroprobenträgers und eines Probenträgers einer Bearbeitungsvorrichtung nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet. Die erste Ausführungsform ist eine beispielhafte Ausführung, die mit dem Mikroprobenträger und dem Probenträger ausgestattet ist.
1 zeigt den Fall, bei dem eine elektronische Kühleinrichtung für eine Kühleinheit verwendet wird. 2 zeigt den Fall, bei dem eine mit einem Kühlmittel gefüllte Sonde für eine Kühleinheit verwendet wird. 3 zeigt den Fall, bei dem ein Kühlrohr, das ein Kühlmittel enthält, für eine Kühleinheit verwendet wird.
Wie in den 1 bis 3 gezeigt ist, ist die Bearbeitungsvorrichtung nach der Ausführungsform, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet, mit einer Probe 1 versehen, die mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird, und einem Probenträger 2, an dem die Probe 1 angebracht ist. Eine Mikroprobe 3, die mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl aus der Probe 1 ausgeschnitten wurde, ist auf einem Mikrohalterungsteil 4 angebracht. Das Mikrohalterungsteil 4 ist auf einem Mikroprobenträger 5 vorgesehen. Der Mikroprobenträger 5 wird durch den Probenträger 2 gehaltert oder ist neben diesem vorgesehen. Die Kombination aus Mikrohalterungsteil 4 und Probenträger 5 ist kleiner als der Probenträger 1. Das Mikrohalterungsteil 4 besteht aus einem Material, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat als der Mikroprobenträger 5, und ist wärmeunabhängig vom Mikroprobenträger 5. Somit wird das Mikrohalterungsteil 4 separat vom Mikroprobenträger 5 gekühlt, und es kann verhindert werden, dass die Kühlwirkung auf den Mikroprobenträger 5 übergeht, der sich angrenzend an das Mikrohalterungsteil 4 befindet. Deshalb wird das Probenhalterungsteil 4 von einer Kühleinheit (einer beliebigen elektronischen Kühleinrichtung 6, einem Röhrchen oder einer Sonde 7 und einem Kühlrohr 8) gekühlt, und somit wird nur das Mikrohalterungsteil 4 gekühlt, wobei keine Abnahme der Kühlwirkung aufgrund von Wärmeüberleitung auf andere Teile stattfindet. Bei der Mikroprobe 3 handelt es sich um ein Mikroteil, das aus der Probe 1 ausgeschnitten wurde. Deshalb ist die Probe selbst extrem klein und weist eine geringe Wärmedehnung und -schrumpfung auf, die durch das Erwärmen und Abkühlen verursacht wird. Deshalb kann eine Minderung der Bearbeitungsgenauigkeit verhindert werden, die durch eine Wärmeabweichung hervorgerufen wird. Außerdem ist das Mikrohalterungsteil 4, an dem die Mikroprobe 3 angebracht ist, bei der es sich um ein Mikroteil handelt, bezeichnenderweise auch sehr klein. Deshalb kann nur das Mikrohalterungsteil 4, das sehr klein und wärmeunabhängig vom Mikroprobenträger 5 ist, gekühlt werden, und somit wird die Mikroprobe 3 rasch gekühlt.
Der Mikroprobenträger 5 nach der Ausführungsform ist vom Probenträger 2 gehaltert, die beiden können aber auch unabhängig und separat vorliegen. Zusätzlich soll in der Ausführungsform die Mikroprobe 3 aus der Probe 1 ausgeschnitten sein, sie kann aber auch nicht ausgeschnitten sein, solange sie nur am Mikrohalterungstisch 4 angebracht werden kann. Alternativ wird die Probe 1 nicht unbedingt am Probenträger 2 angebracht.
Als Beispiel für die wie in den 1 bis 3 gezeigte Probenkühleinheit ist Folgendes zu nennen: die elektronische Kühleinheit 6, das Röhrchen oder die Sonde 7, das bzw. die am Mikrohalterungstisch 4 in Anlage gebracht wird, und das Kühlrohr 8, das am Mikrohalterungstisch 4 angeordnet ist und durch welches das Kühlmittel fließt. Als Beispiel für die elektronische Kühleinrichtung lässt sich ein Peltier-Element und dergleichen nennen, und was das in die Sonde 7 oder das Kühlrohr 8 eingefüllte Kühlmittel betrifft, lässt sich Flüssigstickstoff und dergleichen nennen. Die Kühleinheit, die elektronische Kühleinrichtung und das Kühlmittel sind nicht auf die vorstehend beschriebenen Einheiten und Stoffe beschränkt, und es können auch andere Einheiten und Stoffe verwendet werden.
<Zweite Ausführungsform>
Die 4 bis 5 zeigen die Detailansicht eines Spezialhalterungstischs und einer Spezialhalterungstischstütze einer Bearbeitungsvorrichtung nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet.
Bei der zweiten Ausführungsform handelt es sich um eine beispielhafte Ausführung, die mit dem Spezialhalterungstisch und der Spezialhalterungstischstütze ausgestattet ist.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht, die den Spezialhalterungstisch und die Spezialhalterungstischstütze darstellt, und 5 zeigt ein Schaubild, das den Spezialhalterungstisch und die Spezialhalterungstischstütze veranschaulicht.
Wie in den 4 bis 5 gezeigt ist, ist die Bearbeitungsvorrichtung nach der Ausführungsform, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet, mit einem Spezialhalterungstisch 11, auf dem eine Probe 1 angebracht wird, die mit einem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird, und einer L-förmigen Spezialhalterungstischstütze 12 versehen, die den Spezialhalterungstisch 11 abstützt. Der Spezialhalterungstisch 11 besteht aus einer oberen Platte 13, auf welcher die Probe direkt angeordnet wird, einer unteren Platte 14, die parallel zur oberen Platte 13 ist, und einem Verbindungsteil 15, das ein Ende der oberen Platte 13 und ein Ende der unteren Platte 14 miteinander verbindet. Ein Endteil 14a der unteren Platte 14 auf der gegenüberliegenden Seite des Verbindungsteils 15 ist an einem L-förmigen vertikalen Wandteil 12a befestigt. Zusätzlich ist ein Endteil 13a der oberen Platte 13 auf der dem Verbindungsteil 15 gegenüberliegenden Seite nicht an dem L-förmigen vertikalen Wandteil 12a befestigt, das sich in einem freien Zustand befindet. Die Spezialhalterungstischstütze 12 besteht aus einem Material, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat als der Spezialhalterungstisch 11, und der Spezialhalterungstisch 11 ist wärmeunabhängig von der Spezialhalterungstischstütze 12. Das Verbindungsteil 15 ist an der Kühleinheit in Anlage gebracht. Deshalb wird der Spezialhalterungstisch 11 durch die Kühleinheit gekühlt, und somit wird nur der Spezialhalterungstisch 11 gekühlt, wobei keine Abnahme der Kühlwirkung aufgrund von Wärmeüberleitung auf die anderen Teile stattfindet. Was die Kühleinheit anbelangt, besteht sie aus denselben Einrichtungen wie Ausführungsform 1, und das Verbindungsteil 15 wird durch die Kühleinrichtung gekühlt. Da eines der Endteile der oberen Platte 13 oder der unteren Platte 14 des Spezialhalterungstischs 11 (in der beispielhafte Ausführung das Endteil auf de Seite der unteren Platte) an der Spezialhalterungstischstütze 12 befestigt ist, wird das Verbindungsteil so gekühlt, dass die Wärmeschrumpfungsrichtungen der oberen Platte 13 und der unteren Platte 14 zueinander entgegengesetzt gerichtet sind, wie in der Zeichnung durch Pfeile gezeigt ist. Da das Endteil auf der Seite der unteren Platte 14 im Spezielleren an der Spezialhalterungstischstütze 12 befestigt ist, schrumpft die untere Platte 14 in der rechten Richtung der Zeichnung und die obere Platte 13 in der linken Richtung der Zeichnung. Deshalb kann, obwohl die Probe nicht so extrem klein ist wie in der ersten Ausführungsform, eine durch Wärmeschrumpfung bedingte Abweichung gemindert und eine Herabsetzung der Bearbeitungsgenauigkeit verhindert werden.
<Dritte Ausführungsform>
6 bezieht sich auf eine dritte Ausführungsform nach der Erfindung, die eine perspektivische Ansicht zeigt, die einen Mirkoprobenträger und einen Probenträger darstellt, wobei der Spezialhalterungstisch und die Spezialhalterungstischstütze nach der zweiten Ausführungsform auf dem Mikroprobenträger nach der ersten Ausführungsform der Erfindung angeordnet sind. Die dritte Ausführungsform ist eine beispielhafte Ausführung, die mit dem Spezialhalterungstisch und der Spezialhalterungstischstütze auf dem Probenträger ausgestattet ist.
Wie in 6 gezeigt ist, zeigt die Ausführungsform ein Beispiel, bei dem die in den 4 bis 5 gezeigte Spezialhalterungstischstütze 12 vom Mikroprobenträger 5 nach der ersten Ausführungsform gehaltert ist. Eine Probe 1 ist auf einem Probenträger 2 angeordnet, ein Mikroprobenträger 5 ist vom Probenträger 2 gehaltert, und eine Spezialhalterungstischstütze 12, ein Spezialhalterungstisch 11 und eine Mikroprobe 3 sind vom Mikroprobenträger 5 gehaltert. Da die Probe selbst extrem klein ist, ist eine durch Wärmeschrumpfung verursachte Abweichung gering, und eine Abweichung wird darüber hinaus noch durch die Struktur des Spezialhalterungstischs 11 und der Spezialhalterungstischstütze 12 gemindert. Die Wirkung, eine Herabsetzung der Bearbeitungsgenauigkeit zu verhindern, kann noch mehr verbessert weiden. Der Spezialhalterungstisch 12 und die Spezialhalterungstischstütze 11, die vom Mikroprobenträger 5 gehaltert sind, sind ebenfalls extrem klein, und das den Spezialhalterungstisch 11 bildende Verbindungsteil 15 (siehe 4 und 5) kann rasch gekühlt werden.
Auch in dieser Ausführungsform wird der Mikroprobenträger 5 vom Probenträger 2 gehaltert, sie können aber auch unabhängig und separat vorliegen. Zusätzlich kann in der Ausführungsform die Mikroprobe 3 nicht aus der Probe 1 ausgeschnitten sein, und die Probe 1 wird nicht unbedingt am Probenträger 2 angeordnet.
<Vierte Ausführungsform>
7 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen beweglichen Probenträger einer Bearbeitungseinrichtung nach einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet. Die vierte Ausführungsform ist ein Beispiel dafür, dass der Probenträger 2 nach der ersten Ausführungsform auf einem beweglichen Probenträger 31 angeordnet und der Probenträger 2 mit dem Mikroprobenträger 5 mit der in 1 gezeigten Kühleinrichtung 6 versehen ist.
Wie in der Zeichnung gezeigt ist, ist der bewegliche Probenträger 31 mit einer Basisplatte 32 ausgestattet, bei der es sich um ein Bauteil auf der Hauptkörperseite der Vorrichtung handelt, und die einen Probenträger 2 und einen Mikroprobenträger 5 hält, der in einem Stück mit dem Probenträger 2 ausgebildet ist (in Nachstehenden Probenträger 2 genannt), und diese in einer hin- und hergehenden Bewegung in die Richtungen bewegt, die in der Zeichnung durch Pfeile angegeben sind. Der Probenträger 2 ist im Hinblick auf die Basisplatte 32 an einer Endseite (auf der rechten Seite in der Zeichnung) abnehmbar ausgebildet.
Somit kann der Probenträger 2 im Hinblick auf die Hauptkörperseite der Vorrichtung gesondert ausgetauscht werden.
Ein Kontakt 33 ist auf der anderen Endseite der Basisplatte 32 (auf der linken Seite der Zeichnung) in einem Stück ausgebildet, und ein Stromquellenanschlussteil 35 ist am Kontakt 33 vorgesehen. Dem Stromquellenanschlussteil 35 wird elektrischer Strom aus einer Stromquelle 34 zugeführt.
Der Probenträger 2 ist auf der Basisplatte 32 verschiebbar gehalten. Auf diese Weise wird ein (nicht gezeigtes) Stromquellenanschlussteil der elektronischen Kühleinrichtung 6 an einer vorbestimmten Gleitposition an das Stromquellenanschlussteil 35 angeschlossen, und der elektronischen Kühleinrichtung 6 wird elektrischer Strom aus der Stromquelle 34 zugeführt. Deshalb ist es unnötig, dass der Probenträger 2 selbst mit einer elektrischen Stromversorgungsquelle versehen wird. Somit kann der Aufbau des Probenträgers 2 vereinfacht wie auch der Probenträger 2 mühelos ausgetauscht werden.
Zusätzlich ist in 7 der bewegliche Probenträger 31 als Beispiel hergenommen und beschrieben, der den in 1 gezeigten Probenträger 2 hält, der in 3 gezeigte Probenträger 2, d.h. der Probenträger 2, der aus einem Stück mit dem Mikroprobenträger 5 mit dem Kühlrohr 8 ausgebildet ist, kann aber genauso gut angepasst werden. In diesem Fall ist der Kontakt 33 anstelle des Stromquellenanschlussteils 35 mit einer Flüssigstickstoffzufuhröffnung versehen, die mit dem Kühlrohr 8 verbunden ist, und ein Durchgang von einer externen Versorgungsquelle ist an die Flüssigstickstoffzufuhröffnung angeschlossen.
Zusätzlich kann eine Vorrichtung, die den in den 4 und 5 gezeigten Spezialprobentisch 11 aufweist, im Hinblick auf die Basisplatte 32 abnehmbar sein. In diesem Fall wird, wenn die elektronische Kühleinrichtung als Kühleinheit angepasst wird, der in 7 gezeigte Kontakt 33 mit dem Stromquellenanschlussteil 35 verwendet. Wenn das Kühlrohr, durch welches der Flüssigstickstoff fließt, angepasst wird, wird der Kontakt mit der Flüssigstickstoffzufuhröffnung verwendet. Darüber hinaus kann der in 6 gezeigte Probenträger 6 im Hinblick auf die Basisplatte 32 abnehmbar sein, die dann auch für den Probenträger ohne Kühleinrichtung verwendet werden kann.
Die Erfindung lässt sich auf den industriellen Gebieten von Bearbeitungsvorrichtungen einsetzen, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwenden und die Kühleinrichtung aufweisen, die eine Probe rasch kühlen und eine Wärmeabweichung mindern kann.

Claims

Bearbeitungsvorrichtung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und Folgendes umfasst: einen Mikroprobenträger mit einem Mikrohalterungsteil, auf dem eine Mikroprobe angeordnet ist, und die Mikroprobe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird, wobei das Mikrohalterungsteil wärmeunabhängig vom Mikroprobenträger ist und eine Kühleinheit aufweist, die das Mikrohalterungsteil kühlt.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: einen Probenträger, auf dem eine Probe angeordnet ist, und die Probe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Mikroprobe aus der Probe ausgeschnitten ist.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: einen Mikroprobenhalter, der aus einem Material hergestellt ist, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat als das Mikrohalterungsteil.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine elektronische Kühleinheit handelt, die kühlt, indem man ihr elektrische Energie zuführt.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine Sonde handelt, in die ein Kühlmittel eingefüllt ist, und die am Mikrohalterungsteil in Anlage gebracht wird.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um ein Kühlrohr handelt, das am Mikrohalterungsteil angeordnet ist, und durch welches ein Kühlmittel fließt.
Bearbeitungsvorrichtung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: eine obere Platte, auf der eine Probe angeordnet ist, wobei die Probe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird; und eine untere Platte, die parallel zur oberen Platte angeordnet ist, wobei ein Spezialhalterungstisch gebildet wird, indem die obere Platte mit einem Verbindungsteil mit der unteren Platte verbunden wird, wobei der Spezialhalterungstisch von einer Spezialhalterungstischstütze abgestützt ist, die aus einem Material besteht, das eine niedrigere Wärmeleitfähigkeit hat als der Spezialhalterungstisch, die obere Platte oder die untere Platte auf einer Spezialhalterungstischstützenseite befestigt ist, und das Verbindungsteil gekühlt wird, wobei eine Kühleinheit vorgesehen ist, die die Wärmeschrumpfungsrichtungen der oberen Platte und der unteren Platte in zueinander entgegengesetzte Richtungen leitet.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: einen Probenträger, auf dem die Probe angeordnet ist, und die Probe mit dem fokussierten Ladungsträgerstrahl bearbeitet wird.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine elektronische Kühleinrichtung handelt, die kühlt, indem man ihr elektrische Energie zuführt.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um eine Sonde handelt, in die ein Kühlmittel eingefüllt ist, und die am Mikrohalterungsteil in Anlage gebracht wird.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass es sich bei der Kühleinheit um ein Kühlrohr handelt, das am Mikrohalterungsteil angeordnet ist, und durch welches ein Kühlmittel fließt.
Bearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie umfasst: einen Probenträgerhalter, auf dem der Probenträger oder der Mikroprobenträger abnehmbar angebracht ist.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 7, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und dadurch gekennzeichnet ist, dass sie darüber hinaus umfasst: einen Probenträgerhalter, auf dem der Mikroprobenhalter mit dem Probenhalter oder der Kühleinheit abnehmbar angebracht ist, wobei der Probenträgerhalter mit einem Kontakt versehen ist, der an die Kühleinheit angeschlossen ist, um eine Kühlquelle zuzuführen.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 8, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und darüber hinaus umfasst: einen Probenträgerhalter, auf dem der Probenträger oder das Spezialhalterungsteil abnehmbar angebracht ist.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 10, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und darüber hinaus umfasst: einen Probenträgerhalter, auf dem der Mikroprobenhalter mit dem Probenhalter oder der Kühleinheit abnehmbar angebracht ist, wobei der Probenträgerhalter mit einem Kontakt versehen ist, der an die Kühleinheit angeschlossen ist, um eine Kühlquelle zuzuführen.
Bearbeitungsvorrichtung, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet und besteht aus: einem ersten Probenträger; einem zweiten Probenträger, der kleiner ist als der erste Probenträger und neben dem ersten Probenträger vorgesehen ist; einer Kühleinrichtung zum Kühlen des zweiten Probenträgers.
Bearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 17, die einen fokussierten Ladungsträgerstrahl verwendet, wobei der zweite Probenträger mindestens zwei Schichten umfasst, die obere Schicht eine höhere Wärmeleitfähigkeit hat als die untere Schicht, und die untere Schicht durch die Kühleinrichtung gekühlt wird.