JP2000251820A - マニピュレータおよびそれを用いたプローブ装置、試料作製装置 - Google Patents
マニピュレータおよびそれを用いたプローブ装置、試料作製装置Info
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- JP2000251820A JP2000251820A JP11056602A JP5660299A JP2000251820A JP 2000251820 A JP2000251820 A JP 2000251820A JP 11056602 A JP11056602 A JP 11056602A JP 5660299 A JP5660299 A JP 5660299A JP 2000251820 A JP2000251820 A JP 2000251820A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】真空装置内でプローブを操作するマニピュレー
タにおいて、プローブ交換時における装置の停止時間を
短縮し、装置稼働率を向上させるマニピュレータを提供
する。 【解決手段】装置本体の真空チャンバからプローブを出
し入れする際に、真空チャンバ１を大気開放することな
く行える真空導入機構を設ける。具体的には、真空チャ
ンバ１にエアロック室３を設け、このエアロック室３
を、本体の真空チャンバ１と真空ベローズ２で接続す
る。エアロック室３にはプローブホルダ５を取り付け、
本体に設けた移動機構７によりエアロック室３ごとプロ
ーブ４を移動する。エアロック室３は排気ポート９から
真空排気を可能とし、エアロック室３と真空チャンバ１
の間を真空バルブ８で仕切る。プローブ４はエアロック
室３と真空チャンバ１の間を移動できるよう、第二の移
動機構１０を設ける。
タにおいて、プローブ交換時における装置の停止時間を
短縮し、装置稼働率を向上させるマニピュレータを提供
する。 【解決手段】装置本体の真空チャンバからプローブを出
し入れする際に、真空チャンバ１を大気開放することな
く行える真空導入機構を設ける。具体的には、真空チャ
ンバ１にエアロック室３を設け、このエアロック室３
を、本体の真空チャンバ１と真空ベローズ２で接続す
る。エアロック室３にはプローブホルダ５を取り付け、
本体に設けた移動機構７によりエアロック室３ごとプロ
ーブ４を移動する。エアロック室３は排気ポート９から
真空排気を可能とし、エアロック室３と真空チャンバ１
の間を真空バルブ８で仕切る。プローブ４はエアロック
室３と真空チャンバ１の間を移動できるよう、第二の移
動機構１０を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、真空内における微
小探針のマニピュレータに係り、特に電子素子の性能を
評価、ないしは不良を解析するプローブ装置、もしくは
集束イオンビームを利用して、試料片から分析や観察に
必要な部分のみを加工・摘出する試料作製装置に関す
る。
小探針のマニピュレータに係り、特に電子素子の性能を
評価、ないしは不良を解析するプローブ装置、もしくは
集束イオンビームを利用して、試料片から分析や観察に
必要な部分のみを加工・摘出する試料作製装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の電子素子の評価方法として、プロ
ーブ装置がある。これは、大気中で光学顕微鏡により検
査試料を観察しながら、電気的特性を測定したい位置に
探針を接触させる方法である。この探針に、電圧印加手
段と電流測定手段を設けることにより、素子の電流電圧
特性を評価したり、導通不良箇所を特定することが可能
である。近年では、半導体の高集積化が進み、サブミク
ロンの配線を持った電子素子の評価をする手法が考案さ
れている。例えば、特開平９−３２６４２５号公報に開
示されているように、前述したプローブ装置において、
光学顕微鏡の代わりに、真空中にて荷電粒子を試料に照
射し、その二次電子を検出する顕微手段（電子顕微鏡
等）を用い、高精度の探針移動機構により、探針を試料
に接触させている。
ーブ装置がある。これは、大気中で光学顕微鏡により検
査試料を観察しながら、電気的特性を測定したい位置に
探針を接触させる方法である。この探針に、電圧印加手
段と電流測定手段を設けることにより、素子の電流電圧
特性を評価したり、導通不良箇所を特定することが可能
である。近年では、半導体の高集積化が進み、サブミク
ロンの配線を持った電子素子の評価をする手法が考案さ
れている。例えば、特開平９−３２６４２５号公報に開
示されているように、前述したプローブ装置において、
光学顕微鏡の代わりに、真空中にて荷電粒子を試料に照
射し、その二次電子を検出する顕微手段（電子顕微鏡
等）を用い、高精度の探針移動機構により、探針を試料
に接触させている。
【０００３】また、半導体の高集積化により、走査型電
子顕微鏡（以下、ＳＥＭと略記）の分解能では測定でき
ないほど極微細なものにおける解析の必要性が高まって
いる。そのため、ＳＥＭに代わって観察分解能が高い透
過型電子顕微鏡（以下、ＴＥＭと略記）が有力視されて
いる。ＴＥＭで観察するには、試料の観察部の厚さを、
０．１μｍまで薄く加工する必要がある。この加工手順
の例として、まず、ダイシング装置を用いてウエハ等の
試料から、観察すべき領域を含む短冊状ペレットを切り
出す。このペレットの一部に、集束イオンビーム（以
下、ＦＩＢと略記）を照射して、薄壁状の部分を作る。
ＴＥＭ観察時には、この薄壁面に垂直に電子線を照射す
ることで行う。この方法の欠点は、一つの試料を作成す
るのに、作業が煩雑になることや、ウエハを切断するた
めに分析できない箇所があるという点が挙げられる。こ
れに対し、特開平５−５２７２１号公報では、以下のよ
うな手法が開示されている。これは、試料の姿勢を変化
させながら、ＦＩＢ加工のみで試料を切り出してしまう
方法である。ここでは、切り出し後の試料摘出手段とし
て、前述したプローブ装置の探針と同様な形状の操作針
を試料に接触させ、堆積ガスを供給し、イオンビームア
シストデポジション膜を形成することで、操作針と試料
との接着を行い、ウエハから分離を行う。
子顕微鏡（以下、ＳＥＭと略記）の分解能では測定でき
ないほど極微細なものにおける解析の必要性が高まって
いる。そのため、ＳＥＭに代わって観察分解能が高い透
過型電子顕微鏡（以下、ＴＥＭと略記）が有力視されて
いる。ＴＥＭで観察するには、試料の観察部の厚さを、
０．１μｍまで薄く加工する必要がある。この加工手順
の例として、まず、ダイシング装置を用いてウエハ等の
試料から、観察すべき領域を含む短冊状ペレットを切り
出す。このペレットの一部に、集束イオンビーム（以
下、ＦＩＢと略記）を照射して、薄壁状の部分を作る。
ＴＥＭ観察時には、この薄壁面に垂直に電子線を照射す
ることで行う。この方法の欠点は、一つの試料を作成す
るのに、作業が煩雑になることや、ウエハを切断するた
めに分析できない箇所があるという点が挙げられる。こ
れに対し、特開平５−５２７２１号公報では、以下のよ
うな手法が開示されている。これは、試料の姿勢を変化
させながら、ＦＩＢ加工のみで試料を切り出してしまう
方法である。ここでは、切り出し後の試料摘出手段とし
て、前述したプローブ装置の探針と同様な形状の操作針
を試料に接触させ、堆積ガスを供給し、イオンビームア
シストデポジション膜を形成することで、操作針と試料
との接着を行い、ウエハから分離を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
プローブ装置、および後者の試料作製装置ともに共通な
問題として、探針、もしくは操作針（以下、プローブと
いう）を試料に接触させるため、プローブ先端の劣化が
挙げられる。接触させたときのプローブの変形が、弾性
変形領域に収まるような荷重・変位であるよう、接触検
出の方法も検討されている。しかし、試料の表面が絶縁
物で覆われているなど、接触面の状態が常に同一ではな
いため、プローブの接触検知不良により必要以上に試料
に押し付ける場合が生じる。これにより、プローブ先端
が塑性変形し、次回以降のプローブの使用が困難にな
る。この問題は、半導体の集積度が上がり、プローブ先
端が細くなるに従って、顕著となる。
プローブ装置、および後者の試料作製装置ともに共通な
問題として、探針、もしくは操作針（以下、プローブと
いう）を試料に接触させるため、プローブ先端の劣化が
挙げられる。接触させたときのプローブの変形が、弾性
変形領域に収まるような荷重・変位であるよう、接触検
出の方法も検討されている。しかし、試料の表面が絶縁
物で覆われているなど、接触面の状態が常に同一ではな
いため、プローブの接触検知不良により必要以上に試料
に押し付ける場合が生じる。これにより、プローブ先端
が塑性変形し、次回以降のプローブの使用が困難にな
る。この問題は、半導体の集積度が上がり、プローブ先
端が細くなるに従って、顕著となる。
【０００５】また、後者の試料作製装置に限って言え
ば、プローブ先端を試料に接着し、ウエハから試料を分
離した後に、別の試料を作成・摘出する際には、プロー
ブ先端を切断しなければならない。この切断はＦＩＢで
行え、さらに切断面をＦＩＢで鋭利にすることは可能で
あるが、平面的な加工のみため、厚さ方向に太い、くさ
び状のプローブになってしまう。このため、繰り返し使
用するには、限度がある。
ば、プローブ先端を試料に接着し、ウエハから試料を分
離した後に、別の試料を作成・摘出する際には、プロー
ブ先端を切断しなければならない。この切断はＦＩＢで
行え、さらに切断面をＦＩＢで鋭利にすることは可能で
あるが、平面的な加工のみため、厚さ方向に太い、くさ
び状のプローブになってしまう。このため、繰り返し使
用するには、限度がある。
【０００６】上記理由により、いずれの装置においても
プローブは消耗品であり、かなりの頻度で交換が必要と
なる。ところで、これらの装置に取り付けられているプ
ローブ移動用のマニピュレータは、機構部とプローブが
一体になっており、プローブ交換時には真空チャンバを
大気開放して、本体から取り外さなければならなかっ
た。このため、交換後の真空立ち上げにおいて、長時間
を必要とし、装置の稼働率を低下させる原因となってい
た。
プローブは消耗品であり、かなりの頻度で交換が必要と
なる。ところで、これらの装置に取り付けられているプ
ローブ移動用のマニピュレータは、機構部とプローブが
一体になっており、プローブ交換時には真空チャンバを
大気開放して、本体から取り外さなければならなかっ
た。このため、交換後の真空立ち上げにおいて、長時間
を必要とし、装置の稼働率を低下させる原因となってい
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、以下の手段を用いる。
に、以下の手段を用いる。
【０００８】装置本体である真空チャンバからプローブ
を出し入れする際に、真空チャンバを大気開放すること
なく行える真空導入機構を設ける。具体的には、真空チ
ャンバにはエアロック室を設けており、このエアロック
室は、本体の真空チャンバとフレキシブルな真空ベロー
ズで接続されている。プローブを保持している部材は、
エアロック室に取り付けられており、本体に設けられた
移動機構によりエアロック室ごとプローブを移動でき
る。エアロック室は真空排気が可能な構造であり、エア
ロック室と真空チャンバの間は真空バルブで仕切られて
いる。プローブはエアロック室と真空チャンバの間を移
動できるよう、第二の移動機構を設ける。
を出し入れする際に、真空チャンバを大気開放すること
なく行える真空導入機構を設ける。具体的には、真空チ
ャンバにはエアロック室を設けており、このエアロック
室は、本体の真空チャンバとフレキシブルな真空ベロー
ズで接続されている。プローブを保持している部材は、
エアロック室に取り付けられており、本体に設けられた
移動機構によりエアロック室ごとプローブを移動でき
る。エアロック室は真空排気が可能な構造であり、エア
ロック室と真空チャンバの間は真空バルブで仕切られて
いる。プローブはエアロック室と真空チャンバの間を移
動できるよう、第二の移動機構を設ける。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例にしたがっ
て説明する。
て説明する。
【００１０】図１は本発明の実施例を示すマニピュレー
タの概略構成図である。図において、装置本体である真
空チャンバ１には、真空ベローズ２で接続されたエアロ
ック室３が設けてある。プローブ４を装着したプローブ
ホルダ５は真空シール６を介してエアロック室３に固定
されており、真空チャンバ１に設けられた３軸の移動機
構７ａ、７ｂ、７ｃにより、エアロック室３ごとプロー
ブ４の移動が可能である。エアロック室３と真空チャン
バ１の仕切りは、開閉可能な真空バルブ８で構成されて
おり、排気ポート９は三方弁１２を介して真空ポンプ１
１に接続されている。この三方弁１２を切り替えること
により、エアロック室３の真空排気／大気開放が可能と
なる。排気ポート９には、エアロック室３内の圧力を測
定するための真空ゲージ１３が設けられており、この圧
力がある設定値内に入っていない場合、真空バルブ８が
開かない構造となっている。また、プローブ４はエアロ
ック室３と真空チャンバ１の間を移動できるよう、プロ
ーブホルダ５には１軸の移動機構１０が設けられてい
る。
タの概略構成図である。図において、装置本体である真
空チャンバ１には、真空ベローズ２で接続されたエアロ
ック室３が設けてある。プローブ４を装着したプローブ
ホルダ５は真空シール６を介してエアロック室３に固定
されており、真空チャンバ１に設けられた３軸の移動機
構７ａ、７ｂ、７ｃにより、エアロック室３ごとプロー
ブ４の移動が可能である。エアロック室３と真空チャン
バ１の仕切りは、開閉可能な真空バルブ８で構成されて
おり、排気ポート９は三方弁１２を介して真空ポンプ１
１に接続されている。この三方弁１２を切り替えること
により、エアロック室３の真空排気／大気開放が可能と
なる。排気ポート９には、エアロック室３内の圧力を測
定するための真空ゲージ１３が設けられており、この圧
力がある設定値内に入っていない場合、真空バルブ８が
開かない構造となっている。また、プローブ４はエアロ
ック室３と真空チャンバ１の間を移動できるよう、プロ
ーブホルダ５には１軸の移動機構１０が設けられてい
る。
【００１１】ここで、本実施例の動作について説明す
る。プローブ４を交換する際には、図２（ａ）に示すよ
うに、移動機構１０を用いてプローブホルダ５を退避さ
せ、真空バルブ８を閉じる。これにより、エアロック室
３は本体真空チャンバ１とは別空間になる。ここで、エ
アロック室３に排気ポート９からエアを入れて、エアロ
ック室３内を大気圧にする。この後、プローブホルダ５
をエアロック室３から取り外し、図２（ｂ）の状態にし
てからプローブ４の交換作業を行う。交換後は、逆の手
順でプローブホルダ５をエアロック室３に取り付け、エ
アロック室３内を真空排気する。エアロック室３と真空
チャンバ１の圧力差が小さくなったことを確認し、真空
バルブ８を開く。プローブホルダ３は移動機構１０によ
り、真空チャンバ１内に導入される。プローブ４を所望
の位置に操作するには３軸の移動機構７ａ、７ｂ、７ｃ
を用いてエアロック室３ごと移動させる。これにより、
真空チャンバを大気開放すること無く、プローブの交換
が可能となる。
る。プローブ４を交換する際には、図２（ａ）に示すよ
うに、移動機構１０を用いてプローブホルダ５を退避さ
せ、真空バルブ８を閉じる。これにより、エアロック室
３は本体真空チャンバ１とは別空間になる。ここで、エ
アロック室３に排気ポート９からエアを入れて、エアロ
ック室３内を大気圧にする。この後、プローブホルダ５
をエアロック室３から取り外し、図２（ｂ）の状態にし
てからプローブ４の交換作業を行う。交換後は、逆の手
順でプローブホルダ５をエアロック室３に取り付け、エ
アロック室３内を真空排気する。エアロック室３と真空
チャンバ１の圧力差が小さくなったことを確認し、真空
バルブ８を開く。プローブホルダ３は移動機構１０によ
り、真空チャンバ１内に導入される。プローブ４を所望
の位置に操作するには３軸の移動機構７ａ、７ｂ、７ｃ
を用いてエアロック室３ごと移動させる。これにより、
真空チャンバを大気開放すること無く、プローブの交換
が可能となる。
【００１２】図３は本発明の別の実施例を示すマニピュ
レータの詳細断面図である。また、図４は図３の平面
図、図５は図３のＡＡ断面図、そして図６はプローブホ
ルダの断面図である。図において、装置本体である真空
チャンバ３１には、ベースフランジ３２が真空シール３
３を用いて固定されている。エアロック室３４は真空ベ
ローズ３５を介して、ベースフランジ３２に接続されて
おり、エアロック室３４の端面には真空バルブ３７を備
えている。真空バルブ３７の開閉は、エアロック室３４
内に構成した筒状のバルブ開閉機構３８を回転させるこ
とによって行う。また、エアロック室３４には、排気用
の配管３９が真空ベローズ４０を介してベースフランジ
３２に取り付けられており、排気ポート４１に通じてい
る。これにより、エアロック室３４内の排気（あるいは
リーク）を行う。ベースフランジ３２にはＹ軸用リニア
ガイド４２を介してベース（Ｙ）４３が取り付けられて
いる。その両端には、ベースフランジ３２に固定された
Ｙ軸用リニアアクチュエータ４４と予圧用押しバネ４５
ａが仕込まれており、ベース（Ｙ）４３のＹ軸方向への
移動を行う。同様に、ベース（Ｙ）４３にはＺ軸用リニ
アガイド４６を介してベース（Ｚ）４７が取り付けられ
ており、ベース（Ｙ）４３に固定されたＺ軸リニアアク
チュエータ４８と予圧押しバネ４５ｂによって、Ｚ軸方
向への移動を行う。Ｘ軸方向へは、Ｘ軸用リニアガイド
４９に沿ってベース（Ｘ）５０を移動させるが、このと
き、Ｘ軸用リニアアクチュエータ５１の出力をてこ５５
を用いて反転させている。ベース（Ｘ）５０には、エア
ロック室３２、およびプローブ３６を装着しているプロ
ーブホルダ５４を固定しているため、各軸のリニアアク
チュエータ４４，４８，５１を駆動させることにより、
プローブ３６の移動を行える。プローブ３６の位置は、
各軸のエンコーダ５２ａ、５２ｂ、５２ｃの出力値によ
って把握され、高精度な位置制御が可能である。プロー
ブホルダ５４はエアロック室３２の軸に沿って、真空を
保ちながら移動可能なように、軸用の真空シール５３を
設けてある。プローブホルダ５４の先端には、給電用に
板バネ状の導電板５６が接触しており、この導電板５６
は導線５７によってベースフランジ３２に設けられた電
流導入端子５８に接続されている。これによりプローブ
への給電が可能である。なお、給電部材として板バネを
用いる理由は、接触抵抗を小さくして安定した給電を実
現するためと、プローブホルダ５４の先端を一方向に荷
重をかけることにより、先端の振動の発生を抑制するた
めである。
レータの詳細断面図である。また、図４は図３の平面
図、図５は図３のＡＡ断面図、そして図６はプローブホ
ルダの断面図である。図において、装置本体である真空
チャンバ３１には、ベースフランジ３２が真空シール３
３を用いて固定されている。エアロック室３４は真空ベ
ローズ３５を介して、ベースフランジ３２に接続されて
おり、エアロック室３４の端面には真空バルブ３７を備
えている。真空バルブ３７の開閉は、エアロック室３４
内に構成した筒状のバルブ開閉機構３８を回転させるこ
とによって行う。また、エアロック室３４には、排気用
の配管３９が真空ベローズ４０を介してベースフランジ
３２に取り付けられており、排気ポート４１に通じてい
る。これにより、エアロック室３４内の排気（あるいは
リーク）を行う。ベースフランジ３２にはＹ軸用リニア
ガイド４２を介してベース（Ｙ）４３が取り付けられて
いる。その両端には、ベースフランジ３２に固定された
Ｙ軸用リニアアクチュエータ４４と予圧用押しバネ４５
ａが仕込まれており、ベース（Ｙ）４３のＹ軸方向への
移動を行う。同様に、ベース（Ｙ）４３にはＺ軸用リニ
アガイド４６を介してベース（Ｚ）４７が取り付けられ
ており、ベース（Ｙ）４３に固定されたＺ軸リニアアク
チュエータ４８と予圧押しバネ４５ｂによって、Ｚ軸方
向への移動を行う。Ｘ軸方向へは、Ｘ軸用リニアガイド
４９に沿ってベース（Ｘ）５０を移動させるが、このと
き、Ｘ軸用リニアアクチュエータ５１の出力をてこ５５
を用いて反転させている。ベース（Ｘ）５０には、エア
ロック室３２、およびプローブ３６を装着しているプロ
ーブホルダ５４を固定しているため、各軸のリニアアク
チュエータ４４，４８，５１を駆動させることにより、
プローブ３６の移動を行える。プローブ３６の位置は、
各軸のエンコーダ５２ａ、５２ｂ、５２ｃの出力値によ
って把握され、高精度な位置制御が可能である。プロー
ブホルダ５４はエアロック室３２の軸に沿って、真空を
保ちながら移動可能なように、軸用の真空シール５３を
設けてある。プローブホルダ５４の先端には、給電用に
板バネ状の導電板５６が接触しており、この導電板５６
は導線５７によってベースフランジ３２に設けられた電
流導入端子５８に接続されている。これによりプローブ
への給電が可能である。なお、給電部材として板バネを
用いる理由は、接触抵抗を小さくして安定した給電を実
現するためと、プローブホルダ５４の先端を一方向に荷
重をかけることにより、先端の振動の発生を抑制するた
めである。
【００１３】図６（ａ）に示すようにプローブホルダ５
４は、プローブ３６が取り付けられたロッド５９と、外
筒６０の二重構造になっており、Ｏリング６１によって
真空シールされている。ロッド５９はツマミ６２の操作
によって、外筒６０に対して直線および回転移動を行
う。ロッド５９はストッパ６３によりその位置が固定さ
れ、プローブ先端の収納・保護が可能となる。また、プ
ローブホルダ５４の先端には、板バネ６４を径方向に６
ヶ配列したプローブソケット６６を有している。この板
バネ６４によりプローブ３６を固定するため、プローブ
３６の抜き差しが可能となり、ネジ等を用いること無く
プローブ３６の取り外しが容易となっている。プローブ
３６は絶縁材６５によってロッド５９とは電気的に絶縁
されているため、前述した導電板５６の接触による給電
が可能となっている。
４は、プローブ３６が取り付けられたロッド５９と、外
筒６０の二重構造になっており、Ｏリング６１によって
真空シールされている。ロッド５９はツマミ６２の操作
によって、外筒６０に対して直線および回転移動を行
う。ロッド５９はストッパ６３によりその位置が固定さ
れ、プローブ先端の収納・保護が可能となる。また、プ
ローブホルダ５４の先端には、板バネ６４を径方向に６
ヶ配列したプローブソケット６６を有している。この板
バネ６４によりプローブ３６を固定するため、プローブ
３６の抜き差しが可能となり、ネジ等を用いること無く
プローブ３６の取り外しが容易となっている。プローブ
３６は絶縁材６５によってロッド５９とは電気的に絶縁
されているため、前述した導電板５６の接触による給電
が可能となっている。
【００１４】ここで、本実施例の動作について説明す
る。プローブ３６の先端の破損、または消耗によりプロ
ーブ３６を交換する際には、まず、図６（ｂ）に示すよ
うに、ツマミ６２を直進および回転させて、プローブ３
６を外筒６０に収納する。その後、図７（ａ）に示すよ
うに、プローブホルダ５４を手動により退避させ、バル
ブ開閉機構３８を動作させて真空バルブ３７を閉じる。
これにより、エアロック室３４は本体真空チャンバ３１
とは別空間になる。ここで、エアロック室３４に排気ポ
ート４１からガス、例えばエアを入れて、エアロック室
３４内を大気圧にする。この後、さらにプローブホルダ
５４をエアロック室３４から引き抜き、ツマミ６３を元
に戻して図７（ｂ）の状態にし、プローブ３６の交換作
業を行う。なお、ここではプローブはタングステン製の
針６７と針支持部材６８で構成され、針６７は針支持部
材６８に溶接により固定されている。プローブ３６の交
換はピンセット等を用いて、図６（ｃ）、（ｄ）に示す
ようにプローブ３６をプローブホルダ５４から引き抜
き、替わりに新品のプローブを差し込む。交換後は、逆
の手順で組み込めば良い。まず、プローブホルダ３６を
エアロック室３４に挿入し、エアロック室３４内を真空
排気する。エアロック室３４と真空チャンバ３１の圧力
差が小さくなるまで、例えばエアロック室３４の圧力が
5Pa以下になったことを確認して、バルブ開閉機構３８
を動作させて真空バルブ３７を開く。プローブホルダ５
４はさらに手動により、真空チャンバ３１内に挿入され
る。プローブ３６を所望の位置に操作するには３軸のリ
ニアアクチュエータ４４，４８，５１を用いてエアロッ
ク室３４ごと移動させる。これにより、真空チャンバを
大気開放すること無く、容易にプローブの交換が可能と
なる。なお、装置本体の真空チャンバ３１には、ベース
フランジ３２で固定しているだけなので、本体への取り
付け／取り外しは容易な構造となっている。このため、
本体の取り付けフランジの寸法および位置に合わせるこ
とにより、既納装置に対しても追加取り付けが容易であ
る。
る。プローブ３６の先端の破損、または消耗によりプロ
ーブ３６を交換する際には、まず、図６（ｂ）に示すよ
うに、ツマミ６２を直進および回転させて、プローブ３
６を外筒６０に収納する。その後、図７（ａ）に示すよ
うに、プローブホルダ５４を手動により退避させ、バル
ブ開閉機構３８を動作させて真空バルブ３７を閉じる。
これにより、エアロック室３４は本体真空チャンバ３１
とは別空間になる。ここで、エアロック室３４に排気ポ
ート４１からガス、例えばエアを入れて、エアロック室
３４内を大気圧にする。この後、さらにプローブホルダ
５４をエアロック室３４から引き抜き、ツマミ６３を元
に戻して図７（ｂ）の状態にし、プローブ３６の交換作
業を行う。なお、ここではプローブはタングステン製の
針６７と針支持部材６８で構成され、針６７は針支持部
材６８に溶接により固定されている。プローブ３６の交
換はピンセット等を用いて、図６（ｃ）、（ｄ）に示す
ようにプローブ３６をプローブホルダ５４から引き抜
き、替わりに新品のプローブを差し込む。交換後は、逆
の手順で組み込めば良い。まず、プローブホルダ３６を
エアロック室３４に挿入し、エアロック室３４内を真空
排気する。エアロック室３４と真空チャンバ３１の圧力
差が小さくなるまで、例えばエアロック室３４の圧力が
5Pa以下になったことを確認して、バルブ開閉機構３８
を動作させて真空バルブ３７を開く。プローブホルダ５
４はさらに手動により、真空チャンバ３１内に挿入され
る。プローブ３６を所望の位置に操作するには３軸のリ
ニアアクチュエータ４４，４８，５１を用いてエアロッ
ク室３４ごと移動させる。これにより、真空チャンバを
大気開放すること無く、容易にプローブの交換が可能と
なる。なお、装置本体の真空チャンバ３１には、ベース
フランジ３２で固定しているだけなので、本体への取り
付け／取り外しは容易な構造となっている。このため、
本体の取り付けフランジの寸法および位置に合わせるこ
とにより、既納装置に対しても追加取り付けが容易であ
る。
【００１５】図８は本発明の別の実施例を示すマニピュ
レータを搭載したプローブホルダ断面図である。図にお
いて、ロッド５９の先端にはプローブ３６が放射状に６
ヶ配置され、各々板バネ６４にて固定されている。ロッ
ド５９は外筒６０に対して回転が可能な構造となってお
り、ロッド５９の先端のツマミ６３を回転させることに
より、使用するプローブを選択することが可能である。
これにより、プローブ先端の破損あるいは消耗時に交換
のために行うプローブホルダの引出し作業の頻度が、お
よそ１／６に減少し、装置稼働率がさらに向上すること
になる。
レータを搭載したプローブホルダ断面図である。図にお
いて、ロッド５９の先端にはプローブ３６が放射状に６
ヶ配置され、各々板バネ６４にて固定されている。ロッ
ド５９は外筒６０に対して回転が可能な構造となってお
り、ロッド５９の先端のツマミ６３を回転させることに
より、使用するプローブを選択することが可能である。
これにより、プローブ先端の破損あるいは消耗時に交換
のために行うプローブホルダの引出し作業の頻度が、お
よそ１／６に減少し、装置稼働率がさらに向上すること
になる。
【００１６】図９は本発明の実施例をプローブ装置に適
用したときの概略図である。図において、電子銃７１か
ら放出された電子ビーム７２は、アパーチャ７３により
成形され、集束レンズ７４により電子ビーム７２の拡が
りを制御し、偏向器７５と対物レンズ７６を通ることに
よってステージ７７上の所望の位置に集束される。ステ
ージ７７上には、半導体ウエハや半導体チップ等の基板
７８を載置しており、ステージ位置コントローラ７９に
より基板７８の評価する素子の位置を特定する。複数の
マニピュレータ８０ａ、８０ｂ、８０ｃに装着された各
々のプローブ８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、ステージ７７
とは独立に駆動可能なプローブ位置コントローラ８２
ａ、８２ｂ、８２ｃによって、基板７８上の評価素子の
位置まで移動させる。移動の際は、電子ビームコントロ
ーラ８３により、基板７８の評価素子近傍に電子ビーム
７２を走査して、基板７８からの二次電子を二次電子検
出器８４により検出し、その画像をディスプレイ８５で
表示／観察しながら行う。プローブ８１が接触した基板
７８の微小部分に電圧を印加できるよう、各プローブ８
１ａ、８１ｂ、８１ｃには電源８６が接続されている。
同時に、各プローブ８１ａ、８１ｂ、８１ｃに流れる電
流も測定できる様、電流計８７が接続されている。評価
方法の例として、ウエハ上に形成されたＭＯＳデバイス
における場合を記す。まず、３つのプローブをそれぞ
れ、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極に接触させ
る。ここで、プローブを用いてソース電極をアースに落
とし、プローブによりゲート電極の電圧をパラメータと
して振りながら、プローブによりドレイン電圧と、ソー
ス−ドレイン間を流れるドレイン電流の関係を測定す
る。これにより、ＭＯＳの出力特性を得ることができ
る。これらの動作は中央演算処理装置８８によって、一
括して制御されている。
用したときの概略図である。図において、電子銃７１か
ら放出された電子ビーム７２は、アパーチャ７３により
成形され、集束レンズ７４により電子ビーム７２の拡が
りを制御し、偏向器７５と対物レンズ７６を通ることに
よってステージ７７上の所望の位置に集束される。ステ
ージ７７上には、半導体ウエハや半導体チップ等の基板
７８を載置しており、ステージ位置コントローラ７９に
より基板７８の評価する素子の位置を特定する。複数の
マニピュレータ８０ａ、８０ｂ、８０ｃに装着された各
々のプローブ８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、ステージ７７
とは独立に駆動可能なプローブ位置コントローラ８２
ａ、８２ｂ、８２ｃによって、基板７８上の評価素子の
位置まで移動させる。移動の際は、電子ビームコントロ
ーラ８３により、基板７８の評価素子近傍に電子ビーム
７２を走査して、基板７８からの二次電子を二次電子検
出器８４により検出し、その画像をディスプレイ８５で
表示／観察しながら行う。プローブ８１が接触した基板
７８の微小部分に電圧を印加できるよう、各プローブ８
１ａ、８１ｂ、８１ｃには電源８６が接続されている。
同時に、各プローブ８１ａ、８１ｂ、８１ｃに流れる電
流も測定できる様、電流計８７が接続されている。評価
方法の例として、ウエハ上に形成されたＭＯＳデバイス
における場合を記す。まず、３つのプローブをそれぞ
れ、ソース電極、ゲート電極、ドレイン電極に接触させ
る。ここで、プローブを用いてソース電極をアースに落
とし、プローブによりゲート電極の電圧をパラメータと
して振りながら、プローブによりドレイン電圧と、ソー
ス−ドレイン間を流れるドレイン電流の関係を測定す
る。これにより、ＭＯＳの出力特性を得ることができ
る。これらの動作は中央演算処理装置８８によって、一
括して制御されている。
【００１７】なお、マニピュレータ８０ａ、８０ｂ、８
０ｃは前述した図３に示したものと、同様な構成として
いる。これにより、測定評価時にプローブが破損して
も、容易にプローブ交換が可能であるため、プローブ装
置の稼働率を向上させることが可能である。
０ｃは前述した図３に示したものと、同様な構成として
いる。これにより、測定評価時にプローブが破損して
も、容易にプローブ交換が可能であるため、プローブ装
置の稼働率を向上させることが可能である。
【００１８】また、本実施例において、電子銃７１をイ
オン源に置き換えて構成される照射光学系を用いたプロ
ーブ装置であっても、本発明のマニピュレータを用いる
ことにより、同様の効果が得られる。
オン源に置き換えて構成される照射光学系を用いたプロ
ーブ装置であっても、本発明のマニピュレータを用いる
ことにより、同様の効果が得られる。
【００１９】図１０は本発明の実施例を試料作製装置に
適用したときの概略図である。図において、真空ポンプ
１００によって内部を真空雰囲気にした試料室９６およ
びカラム１０１において、イオン源８９から放出された
イオンビーム９０は、ビーム制限アパーチャ９１により
成形され、集束レンズ７４によりイオンビーム９０の拡
がりを制御し、偏向器７５と対物レンズ７６を通ること
によって、試料室に載置したステージ７７上の所望の位
置に集束される。集束されたイオンビーム９０、すなわ
ちＦＩＢは、基板７８表面を走査した形状にスパッタす
ることにより、試料９２の精密な加工を行える。ステー
ジ７７上には、半導体ウエハや半導体チップ等の基板７
８と、摘出した試料９２を保持する試料ホルダ９３を載
置しており、ステージ位置コントローラ７９により試料
加工および摘出をする位置の特定を行う。マニピュレー
タ８０に装着されたプローブ８１は、ステージ７７とは
独立に駆動可能なプローブ位置コントローラ８２によっ
て、基板７８上の摘出位置まで移動させる。移動および
加工の際は、ＦＩＢコントローラ９４により、基板７８
の摘出位置近傍にＦＩＢを走査して、基板７８からの二
次電子を二次電子検出器８４により検出し、その画像を
ディスプレイ８５で表示／観察しながら行う。試料９２
の摘出には、基板７８の姿勢を変化させながらＦＩＢ加
工を行うことにより、試料９２をクサビ状に切り出し、
プローブ８１先端を試料９２に接触させる。接触部には
デポガス源９５を用いて堆積ガスを供給し、イオンビー
ムアシストデポジション膜を形成することで、プローブ
８１と試料９２との接着を行う。この後、プローブ位置
コントローラ８２によりプローブ８１を基板７８から引
き上げ、ステージ７７上の試料ホルダ９３の位置に移動
する。プローブ８１を下降し、プローブ８１に接着した
試料９２のクサビ先端が試料ホルダ９３の表面に接触し
たのを確認し、イオンビームアシストデポジション膜に
て試料９２の側面と試料ホルダ９３とを接着する。プロ
ーブ８１の先端はＦＩＢによって試料９２から切断さ
れ、プローブ位置コントローラ８２により、次の試料摘
出位置へ移動を行う。このようにして一枚の基板から所
望の数の試料を、一つの試料ホルダに移載することが可
能である。これらの動作は中央演算処理装置８８によっ
て、一括して制御されている。ここで、プローブ８１に
は、図１１（ａ）に示すように先端を鋭利な形状にした
ものや、同図（ｂ）のように、プローブ先端をＦＩＢで
加工して薄板状にしたものがある。後者はプローブの加
工に手間がかかるが、基板７８への接触に際して細かな
位置決めの必要がなく、また、クサビ状の試料９２をＦ
ＩＢで切り落とした後は図１１（ｃ）のようになるた
め、幅広の分だけ繰り返し使用が出来るという利点があ
る。
適用したときの概略図である。図において、真空ポンプ
１００によって内部を真空雰囲気にした試料室９６およ
びカラム１０１において、イオン源８９から放出された
イオンビーム９０は、ビーム制限アパーチャ９１により
成形され、集束レンズ７４によりイオンビーム９０の拡
がりを制御し、偏向器７５と対物レンズ７６を通ること
によって、試料室に載置したステージ７７上の所望の位
置に集束される。集束されたイオンビーム９０、すなわ
ちＦＩＢは、基板７８表面を走査した形状にスパッタす
ることにより、試料９２の精密な加工を行える。ステー
ジ７７上には、半導体ウエハや半導体チップ等の基板７
８と、摘出した試料９２を保持する試料ホルダ９３を載
置しており、ステージ位置コントローラ７９により試料
加工および摘出をする位置の特定を行う。マニピュレー
タ８０に装着されたプローブ８１は、ステージ７７とは
独立に駆動可能なプローブ位置コントローラ８２によっ
て、基板７８上の摘出位置まで移動させる。移動および
加工の際は、ＦＩＢコントローラ９４により、基板７８
の摘出位置近傍にＦＩＢを走査して、基板７８からの二
次電子を二次電子検出器８４により検出し、その画像を
ディスプレイ８５で表示／観察しながら行う。試料９２
の摘出には、基板７８の姿勢を変化させながらＦＩＢ加
工を行うことにより、試料９２をクサビ状に切り出し、
プローブ８１先端を試料９２に接触させる。接触部には
デポガス源９５を用いて堆積ガスを供給し、イオンビー
ムアシストデポジション膜を形成することで、プローブ
８１と試料９２との接着を行う。この後、プローブ位置
コントローラ８２によりプローブ８１を基板７８から引
き上げ、ステージ７７上の試料ホルダ９３の位置に移動
する。プローブ８１を下降し、プローブ８１に接着した
試料９２のクサビ先端が試料ホルダ９３の表面に接触し
たのを確認し、イオンビームアシストデポジション膜に
て試料９２の側面と試料ホルダ９３とを接着する。プロ
ーブ８１の先端はＦＩＢによって試料９２から切断さ
れ、プローブ位置コントローラ８２により、次の試料摘
出位置へ移動を行う。このようにして一枚の基板から所
望の数の試料を、一つの試料ホルダに移載することが可
能である。これらの動作は中央演算処理装置８８によっ
て、一括して制御されている。ここで、プローブ８１に
は、図１１（ａ）に示すように先端を鋭利な形状にした
ものや、同図（ｂ）のように、プローブ先端をＦＩＢで
加工して薄板状にしたものがある。後者はプローブの加
工に手間がかかるが、基板７８への接触に際して細かな
位置決めの必要がなく、また、クサビ状の試料９２をＦ
ＩＢで切り落とした後は図１１（ｃ）のようになるた
め、幅広の分だけ繰り返し使用が出来るという利点があ
る。
【００２０】なお、前述した実施例と同様、マニピュレ
ータは図３に示した構成としている。また、マニピュレ
ータ内部のエアロック室は、配管９７により三方弁９８
および真空ポンプ９８に接続されており、エアロック室
内の真空排気／大気開放が可能な構造となっている。こ
れにより、プローブが消耗あるいは破損しても、容易な
プローブ交換を可能とし、試料作製装置の稼働率を向上
させることが可能である。
ータは図３に示した構成としている。また、マニピュレ
ータ内部のエアロック室は、配管９７により三方弁９８
および真空ポンプ９８に接続されており、エアロック室
内の真空排気／大気開放が可能な構造となっている。こ
れにより、プローブが消耗あるいは破損しても、容易な
プローブ交換を可能とし、試料作製装置の稼働率を向上
させることが可能である。
【００２１】また、本実施例において、偏向器７５と対
物レンズ７６をマスク板と投射レンズに置き換えて構成
される投射イオンビームを用いた試料作製装置、あるい
は、イオン源８９をレーザ光源に置き換えて構成される
レーザビームを用いた試料作製装置であっても、本発明
のマニピュレータを用いることにより、同様の効果が得
られる。
物レンズ７６をマスク板と投射レンズに置き換えて構成
される投射イオンビームを用いた試料作製装置、あるい
は、イオン源８９をレーザ光源に置き換えて構成される
レーザビームを用いた試料作製装置であっても、本発明
のマニピュレータを用いることにより、同様の効果が得
られる。
【００２２】また、本実施例において、プローブ８１を
ガラスや高分子材料で構成した場合、イオンビームアシ
ストデポジション膜を形成せずに、静電気力を利用して
試料９２の摘出を行う。このため、プローブ８１の先端
を切断することはないが、不慮の事故による破損時の交
換に対して、本発明のマニピュレータを用いることによ
り、同様の効果が得られる。
ガラスや高分子材料で構成した場合、イオンビームアシ
ストデポジション膜を形成せずに、静電気力を利用して
試料９２の摘出を行う。このため、プローブ８１の先端
を切断することはないが、不慮の事故による破損時の交
換に対して、本発明のマニピュレータを用いることによ
り、同様の効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】本発明により、プローブを本体の真空チ
ャンバから出し入れする際に、真空チャンバを大気開放
する必要がないため、装置の稼働率を向上させることが
可能となる。
ャンバから出し入れする際に、真空チャンバを大気開放
する必要がないため、装置の稼働率を向上させることが
可能となる。
【図１】本発明の実施例であるマニピュレータを説明す
るための概略構成図である。
るための概略構成図である。
【図２】本発明の実施例を示すマニピュレータの動作を
説明するための概略構成図である。
説明するための概略構成図である。
【図３】本発明の別の実施例を示すマニピュレータの詳
細断面図である。
細断面図である。
【図４】本発明の図３の実施例であるマニピュレータの
平面図である。
平面図である。
【図５】本発明の図３の実施例であるマニピュレータの
ＡＡ断面図である。
ＡＡ断面図である。
【図６】本発明の図３の実施例であるマニピュレータに
搭載したプローブホルダの断面図である。
搭載したプローブホルダの断面図である。
【図７】本発明の図３の実施例であるマニピュレータの
動作を説明するための図である。
動作を説明するための図である。
【図８】本発明の別の実施例であるマニピュレータに搭
載したプローブホルダの断面図である。
載したプローブホルダの断面図である。
【図９】本発明の別の実施例を示すプローブ装置の概略
構成図である。
構成図である。
【図１０】本発明の別の実施例を示す試料作製装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図１１】本発明の図１０の実施例である試料作製装置
における、プローブ先端形状を示す概略図である。
における、プローブ先端形状を示す概略図である。
１…真空チャンバ、２…真空ベローズ、３…エアロック
室、４…プローブ、５…プローブホルダ、６…真空シー
ル、７…３軸移動機構、８…真空バルブ、９…排気ポー
ト、１０…１軸移動機構、１１…真空ポンプ、１２…三
方弁、１３…真空ゲージ、３１…真空チャンバ、３２…
ベースフランジ、３３…真空シール、３４…エアロック
室、３５…真空ベローズ、３６…プローブ、３７…真空
バルブ、３８…バルブ開閉機構、３９…排気用配管、４
０…真空ベローズ、４１…排気ポート、４２…Ｙ軸用リ
ニアガイド、４３…ベース（Ｙ）、４４…Ｙ軸用リニア
アクチュエータ、４５…予圧用押しバネ、４６…Ｚ軸用
リニアガイド、４７…ベース（Ｚ）、４８…Ｚ軸用リニ
アアクチュエータ、４９…Ｘ軸用リニアガイド、５０…
ベース（Ｘ）、５１…Ｘ軸用リニアアクチュエータ、５
２…エンコーダ、５３…真空シール、５４…プローブホ
ルダ、５５…てこ、５６…導電板、５７…導線、５８…
電流導入端子、５９…ロッド、６０…外筒、６１…Ｏリ
ング、６２…ツマミ、６３…ストッパ、６４…板バネ、
６５…絶縁材、６６…ソケット、６７…針、６８…針支
持部材、７１…電子銃、７２…電子ビーム、７３…アパ
ーチャ、７４…集束レンズ、７５…偏向器、７６…対物
レンズ、７７…ステージ、７８…基板、７９…ステージ
位置コントローラ、８０…マニピュレータ、８１…プロ
ーブ、８２…プローブ位置コントローラ、８３…電子ビ
ームコントローラ、８４…二次電子検出器、８５…ディ
スプレイ、８６…電源、８７…電流計、８８…中央演算
処理装置、８９…イオン源、９０…イオンビーム、９１
…ビーム制限アパーチャ、９２…試料、９３…試料ホル
ダ、９４…ＦＩＢコントローラ、９５…デポガス源、９
６…試料室、９７…配管、９８…三方弁、９９…真空ポ
ンプ、１００…真空ポンプ、１０１…カラム。
室、４…プローブ、５…プローブホルダ、６…真空シー
ル、７…３軸移動機構、８…真空バルブ、９…排気ポー
ト、１０…１軸移動機構、１１…真空ポンプ、１２…三
方弁、１３…真空ゲージ、３１…真空チャンバ、３２…
ベースフランジ、３３…真空シール、３４…エアロック
室、３５…真空ベローズ、３６…プローブ、３７…真空
バルブ、３８…バルブ開閉機構、３９…排気用配管、４
０…真空ベローズ、４１…排気ポート、４２…Ｙ軸用リ
ニアガイド、４３…ベース（Ｙ）、４４…Ｙ軸用リニア
アクチュエータ、４５…予圧用押しバネ、４６…Ｚ軸用
リニアガイド、４７…ベース（Ｚ）、４８…Ｚ軸用リニ
アアクチュエータ、４９…Ｘ軸用リニアガイド、５０…
ベース（Ｘ）、５１…Ｘ軸用リニアアクチュエータ、５
２…エンコーダ、５３…真空シール、５４…プローブホ
ルダ、５５…てこ、５６…導電板、５７…導線、５８…
電流導入端子、５９…ロッド、６０…外筒、６１…Ｏリ
ング、６２…ツマミ、６３…ストッパ、６４…板バネ、
６５…絶縁材、６６…ソケット、６７…針、６８…針支
持部材、７１…電子銃、７２…電子ビーム、７３…アパ
ーチャ、７４…集束レンズ、７５…偏向器、７６…対物
レンズ、７７…ステージ、７８…基板、７９…ステージ
位置コントローラ、８０…マニピュレータ、８１…プロ
ーブ、８２…プローブ位置コントローラ、８３…電子ビ
ームコントローラ、８４…二次電子検出器、８５…ディ
スプレイ、８６…電源、８７…電流計、８８…中央演算
処理装置、８９…イオン源、９０…イオンビーム、９１
…ビーム制限アパーチャ、９２…試料、９３…試料ホル
ダ、９４…ＦＩＢコントローラ、９５…デポガス源、９
６…試料室、９７…配管、９８…三方弁、９９…真空ポ
ンプ、１００…真空ポンプ、１０１…カラム。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｒ 31/28 Ｇ０１Ｒ 31/28 Ｋ (72)発明者 富松 聡 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 小池 英巳 茨城県ひたちなか市市毛882番地 株式会 社日立製作所計測器事業部内 Ｆターム(参考） 2G011 AA02 AA12 AB01 AC01 AC02 AC06 AC12 AC21 AE03 AF06 2G032 AF02 AF04 AF05 AF08 AG01 AH07 AK03 AL02 3F060 AA00 AA09 BA10 EB05 GA01 GA11 HA00 5C001 AA01 AA03 AA04 BB07 CC04 CC07 9A001 BB05 BB06 KK54 LL05 LL08
Claims (18)
- 【請求項１】針状部材と、該針状部材を真空容器内で移
動させるための移動手段からなるマニピュレータであっ
て、該針状部材は、該真空容器を大気開放することなし
に、該真空容器からの出し入れを可能とする真空導入手
段を具備することを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項２】請求項１記載のマニピュレータにおいて、
該真空導入手段は、該真空容器に真空ベローズで接続さ
れ、かつ該移動手段によって該針状部材と共に移動する
小型真空容器と、該小型真空容器内を真空排気する排気
手段と、該真空容器と該小型真空容器の仕切を開閉する
真空バルブと、該針状部材が該真空容器と該小型真空容
器の間を移動可能とする第二の移動手段によって構成さ
れることを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項３】請求項２記載のマニピュレータにおいて、
該小型真空容器は該真空容器に設けた案内手段に沿って
移動する構造を有することを特徴とするマニピュレー
タ。 - 【請求項４】請求項２記載のマニピュレータは、該真空
容器への取り付けに用いるフランジを有し、かつ、該小
型真空容器は該フランジに設けた案内手段に沿って移動
する構造を有することを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項５】請求項２記載のマニピュレータにおいて、
該針状部材は探針と探針保持具で構成され、該探針保持
具は該探針の外周の少なくとも３箇所を中心軸に向かっ
て弾性力により固定する構造とし、該探針は該探針保持
具に対して抜き差しが可能であることを特徴とするマニ
ピュレータ。 - 【請求項６】請求項２記載のマニピュレータにおいて、
該針状部材は探針と探針保持具で構成され、該探針の先
端を保護するための保護カバーを有し、該マニピュレー
タの使用状況に応じて、該保護カバーが該探針を収納す
る機構を具備することを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項７】請求項５または６記載のマニピュレータに
おいて、該針状部材は該探針が複数個取り付けられる構
造を有し、使用時はそのうちの１個を選択する機構を具
備したことを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項８】請求項２から７のうちいずれかに記載のマ
ニピュレータにおいて、該針状部材の先端が薄板状にな
っていることを特徴とするマニピュレータ。 - 【請求項９】試料を載置する試料ステージと、荷電粒子
ビームの照射光学系と、該荷電粒子ビームの照射によっ
て試料から発生する二次粒子を検出する二次粒子検出器
と、該二次粒子検出器で得られた二次粒子像を表示する
画像表示器を具備し、かつ、請求項１から８のいずれか
に記載のマニピュレータを用いて、該針状部材の操作を
行うことを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項１０】請求項９記載のプローブ装置において、
該マニピュレータを複数個具備し、該針状部材を各々独
立に移動可能であることを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項１１】請求項９または１０記載のプローブ装置
において、該荷電粒子ビームが集束イオンビーム、投射
イオンビーム、電子ビームのうちのいずれかであること
を特徴とするプローブ装置。 - 【請求項１２】請求項９から１１のうちいずれかに記載
のプローブ装置において、該針状部材は、該針状部材を
該試料に接触させて、該試料基板の一部に電圧を供給す
る電圧印加手段に連結していることを特徴とするプロー
ブ装置。 - 【請求項１３】請求項９から１１のうちいずれかに記載
のプローブ装置において、該針状部材に電圧を供給する
電圧印加手段を具備し、該試料基板の電気的特性を測定
することを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項１４】請求項９から１１のうちいずれかに記載
のプローブ装置において、該針状部材に電圧を供給する
電圧印加手段と、該試料基板に接触した際に流れる電流
を検知する電流検出部を具備し、該試料基板への接触を
判別することを特徴とするプローブ装置。 - 【請求項１５】試料を載置する試料ステージと、エネル
ギービームの照射光学系と、該エネルギービームの照射
によって試料から発生する二次粒子を検出する二次粒子
検出器と、該二次粒子検出器で得られた二次粒子像を表
示する画像表示器を具備し、かつ、請求項１から８のい
ずれかに記載のマニピュレータを用いて、該二次粒子検
出器の視野内において該針状部材で該試料の一部を分離
させる操作を行うことを特徴とする試料作製装置。 - 【請求項１６】請求項１５記載の試料作製装置におい
て、該エネルギービームは集束イオンビーム、投射イオ
ンビーム、レーザビームのうちのいずれかであることを
特徴とする試料作製装置。 - 【請求項１７】請求項１５または１６記載の試料作製装
置において、該マニピュレータにおける該針状部材がガ
ラスもしくは高分子材料からなることを特徴とする試料
作製装置。 - 【請求項１８】請求項１５または１６記載の試料作製装
置において、該針状部材に電圧を供給する電圧印加手段
と、該試料基板に接触した際に流れる電流を検知する電
流検出部を具備し、該試料基板への接触を判別すること
を特徴とする試料作製装置。
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Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1204133A2 (en) | 2000-11-02 | 2002-05-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| JP2002313271A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-25 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
| JP2005003682A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Fei Co | 微視的サンプルを操作する方法及び装置 |
| EP1782435A2 (en) * | 2004-07-28 | 2007-05-09 | Omniprobe, Inc. | Method and apparatus for in-situ probe tip replacement inside a charged particle beam microscope |
| JP2007163277A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Hitachi High-Technologies Corp | 微小試料移送装置及び方法 |
| JP2007196368A (ja) * | 2005-12-23 | 2007-08-09 | Fei Co | ナノデバイスを製作する方法 |
| JP2007240226A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Jeol Ltd | 試料作製装置 |
| JP2008089613A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-17 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP2009202269A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | マニピュレータ |
| WO2010116428A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 試料作製装置、及び試料作製装置における制御方法 |
| WO2012095911A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| JP2012220268A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Hioki Ee Corp | 測定器用テストプローブ |
| CN103290379A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-09-11 | 合肥力恒液压系统有限公司 | 多功能磁控溅射镀膜装置 |
| JP2015148561A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 株式会社日本マイクロニクス | 接触検査装置 |
| CN112289668A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-29 | 北京中科科仪股份有限公司 | 一种电镜探测器的驱动机构及电镜探测器装置 |
| WO2023170384A1 (en) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | Renishaw Plc | Optical apparatus |
-
1999
- 1999-03-04 JP JP05660299A patent/JP3851464B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7550750B2 (en) | 2000-11-02 | 2009-06-23 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US7888639B2 (en) | 2000-11-02 | 2011-02-15 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| EP1204133A3 (en) * | 2000-11-02 | 2007-11-14 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US8618520B2 (en) | 2000-11-02 | 2013-12-31 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US6927391B2 (en) | 2000-11-02 | 2005-08-09 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US7205560B2 (en) | 2000-11-02 | 2007-04-17 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US7205554B2 (en) | 2000-11-02 | 2007-04-17 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| EP1204133A2 (en) | 2000-11-02 | 2002-05-08 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US8222618B2 (en) | 2000-11-02 | 2012-07-17 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a microsample |
| US7470918B2 (en) | 2000-11-02 | 2008-12-30 | Hitachi Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US6781125B2 (en) | 2000-11-02 | 2004-08-24 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| US7465945B2 (en) | 2000-11-02 | 2008-12-16 | Hitachi, Ltd. | Method and apparatus for processing a micro sample |
| JP2002313271A (ja) * | 2001-04-10 | 2002-10-25 | Jeol Ltd | 電子顕微鏡 |
| JP2005003682A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Fei Co | 微視的サンプルを操作する方法及び装置 |
| JP4619695B2 (ja) * | 2003-06-13 | 2011-01-26 | エフ イー アイ カンパニ | 微視的サンプルを操作する方法及び装置 |
| EP1782435A2 (en) * | 2004-07-28 | 2007-05-09 | Omniprobe, Inc. | Method and apparatus for in-situ probe tip replacement inside a charged particle beam microscope |
| EP1782435A4 (en) * | 2004-07-28 | 2010-06-16 | Omniprobe Inc | METHOD AND DEVICE FOR IN-SITU PROBE CHANGING IN A MICROSCOPE WITH A BEAM OF LOADED PARTICLES |
| JP2007163277A (ja) * | 2005-12-13 | 2007-06-28 | Hitachi High-Technologies Corp | 微小試料移送装置及び方法 |
| JP4597045B2 (ja) * | 2005-12-13 | 2010-12-15 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | 微小試料移送装置及び方法 |
| JP2007196368A (ja) * | 2005-12-23 | 2007-08-09 | Fei Co | ナノデバイスを製作する方法 |
| JP2007240226A (ja) * | 2006-03-07 | 2007-09-20 | Jeol Ltd | 試料作製装置 |
| JP2008089613A (ja) * | 2007-12-27 | 2008-04-17 | Hitachi Ltd | 試料作製装置 |
| JP4508239B2 (ja) * | 2007-12-27 | 2010-07-21 | 株式会社日立製作所 | 試料作製装置 |
| JP2009202269A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | マニピュレータ |
| WO2010116428A1 (ja) * | 2009-03-30 | 2010-10-14 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 試料作製装置、及び試料作製装置における制御方法 |
| US8710464B2 (en) | 2009-03-30 | 2014-04-29 | Hitachi High-Technologies Corporation | Specimen preparation device, and control method in specimen preparation device |
| WO2012095911A1 (ja) * | 2011-01-14 | 2012-07-19 | 株式会社 日立ハイテクノロジーズ | 走査電子顕微鏡 |
| US8766184B2 (en) | 2011-01-14 | 2014-07-01 | Hitachi High-Technologies Corporation | Scanning electron microscope |
| JP2012220268A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Hioki Ee Corp | 測定器用テストプローブ |
| CN103290379A (zh) * | 2013-06-18 | 2013-09-11 | 合肥力恒液压系统有限公司 | 多功能磁控溅射镀膜装置 |
| JP2015148561A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 株式会社日本マイクロニクス | 接触検査装置 |
| CN112289668A (zh) * | 2020-09-28 | 2021-01-29 | 北京中科科仪股份有限公司 | 一种电镜探测器的驱动机构及电镜探测器装置 |
| WO2023170384A1 (en) * | 2022-03-09 | 2023-09-14 | Renishaw Plc | Optical apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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