JP2005037164A

JP2005037164A - 試料作製装置

Info

Publication number: JP2005037164A
Application number: JP2003197693A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Hasegawa; 谷川史憲長; Tadanori Yoshioka; 岡忠則吉; Eiichi Watanabe; 邊栄一渡; Masahiko Kuwata; 田正彦桑
Original assignee: Jeol Ltd; Jeol Engineering Co Ltd
Current assignee: Jeol Ltd; Jeol Engineering Co Ltd
Priority date: 2003-07-16
Filing date: 2003-07-16
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2023-07-16
Also published as: JP4208658B2

Abstract

【課題】所望の断面を有する試料を作製することができる試料作製装置を提供する。
【解決手段】図１の試料作製装置においては、試料加工前に、光学顕微鏡１５の位置調整と、その光学顕微鏡１５を用いた遮蔽材１２の位置調整が行われる。その後、位置調整が行われた光学顕微鏡が用いられて試料加工位置が決められる。このため、位置決めされた試料加工位置にイオンビームが正確に照射され、所望の断面を有する電子顕微鏡用試料を作製することができる。また、試料６のイオンエッチングの際には光学顕微鏡１５が真空チャンバ外にあるので、イオンエッチングによって試料から飛散した粒子で光学顕微鏡１５のレンズが汚れることはない。したがって、試料像の観察などを良好に行うことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡などで観察される試料を作製するための試料作製装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】これまで、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察される試料を作製する装置として、たとえば特許第３２６３９２０号公報（特許文献１）に記載されているような試料作製装置が知られている。
この特許文献１の試料作製装置は、試料にイオンビームを照射してエッチングを行い、試料をＳＥＭまたはＴＥＭ観察に適した形状に加工するイオンビーム加工装置である。
【０００３】
また、特許文献１のイオンビーム加工装置においては、直線状のエッジ部を有する遮蔽材が試料上に配置され、そのエッジ部の横を通過したイオンビームによって試料が加工されるように構成されている。前記直線状のエッジ部によって、ほぼ平らな断面をもつ電子顕微鏡用試料が出来上がる。
【０００４】
そして、このようなイオンビーム加工装置で作製された試料はＳＥＭまたはＴＥＭにセットされ、イオンエッチングによって現れた前記試料断面に電子線が照射されて試料観察が行われる。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３２６３９２０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、特許文献１のイオンビーム加工装置においては、試料表面や遮蔽材を観察する観察装置が備えられていない。
このため、特許文献１では試料加工前に、試料像を観察しながら試料位置や遮蔽材位置を調節することができない。これにより、特許文献１においては、試料上の所望の部分にイオンビームを照射することができず、所望の断面を有する電子顕微鏡用試料を作製することができない。
【０００７】
そこで、ＴＶカメラなどの観察装置をイオンビーム加工装置の加工室に配置し、試料加工前に、ＴＶカメラで撮像された試料像を観察しながら試料位置や遮蔽材位置を調節することが考えられる。しかし、このようにＴＶカメラを加工室に配置した場合、イオンエッチングの際に試料から飛散した粒子などでＴＶカメラの撮像素子が汚れてしまい、試料像の観察が途中から行えなくなってしまう。
【０００８】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その目的は、所望の断面を有する試料を作製することができる試料作製装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明の試料作製装置は、真空チャンバに取り付けられ、イオンビームを試料に照射するためのイオンビーム照射手段と、前記真空チャンバに開閉可能に取り付けられた試料ステージ引出機構と、前記試料ステージ引出機構が閉じられたときに前記真空チャンバ内に位置するように、前記試料ステージ引出機構に取り付けられた試料ステージと、前記試料ステージ上に配置され、前記イオンビームの軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な試料位置調節機構と、前記試料位置調節機構上に配置され、前記試料を保持する試料ホルダと、前記試料ステージ引出機構上に配置された試料観察手段支持手段と、前記試料観察手段支持手段に取り付けられた試料観察手段とを備えた試料作製装置であり、前記試料観察手段支持手段は、前記試料ステージ引出機構が開けられたときに前記試料観察手段を前記試料上に配置できるように構成されている一方、前記試料ステージ引出機構が閉じられたときに前記試料観察手段を前記真空チャンバ外に配置できるように構成されている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１１】
図１は、本発明の試料作製装置の一例を示した図である。まず、図１の装置構成について説明する。
【００１２】
図１において１は真空チャンバであり、真空チャンバ１の上部にはイオン銃（イオンビーム照射手段）２が取り付けられている。このイオン銃２としてガスイオン銃が用いられており、たとえばＡｒガスを放電によりイオン化させてＡｒイオンを放出させるガスイオン銃が用いられている。イオン銃２から放出されるイオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉはｚ軸にほぼ平行である。
【００１３】
３は試料ステージ引出機構であり、試料ステージ引出機構３は真空チャンバ１に開閉可能に取り付けられている。図１の状態は、試料ステージ引出機構３が開けられた状態である。この試料ステージ引出機構３には試料ステージ４が取り付けられており、試料ステージ４はｙ軸の周りに傾斜可能に試料ステージ引出機構３に取り付けられている。
【００１４】
前記試料ステージ４上には試料位置調節機構５が配置されており、試料位置調節機構５はｘおよびｙ軸方向に移動可能に構成されている。すなわち、試料位置調節機構５は、前記イオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉに対してほぼ垂直な方向に移動可能である。ここで、図２を用いて試料位置調節機構５の構造を説明する。
【００１５】
図２は、試料位置調節機構５のｙ軸方向移動機構を示した図である。図２において５ａは固定ステージであり、この固定ステージ５ａは前記試料ステージ４上に固定されている。そして、固定ステージ５ａの上面側平面部５ｂ上には移動ステージ５ｃが載せられており、移動ステージ５ｃの下面側平面部５ｄは固定ステージ５ａの上面側平面部５ｂと面接触している。また、固定ステージ５ａと移動ステージ５ｃ間に置かれたバネ（ガタ取り機構）５ｅによって、移動ステージ５ｃの側面側平面部５ｆは固定ステージ５ａの側面側平面部５ｇに押し付けられている。
【００１６】
さらに、図２のｙ軸方向移動機構においては、図１および図２に示されていない「試料ｙ移動摘み」をオペレーターが操作すると、移動ステージ５ｃが固定ステージ５ａ上を面接触にてｙ軸方向にスライドするように構成されている。なお、固定ステージ５ａと移動ステージ５ｃの接触面、すなわち前記平面部５ｂ，５ｄ，５ｆ，５ｇには滑りをよくするためのコーティングが施されている。
【００１７】
以上、図２を用いて試料位置調節機構５のｙ軸方向移動機構について説明したが、試料位置調節機構５においては、このｙ軸方向移動機構と同じ構造のｘ軸方向移動機構が前記移動ステージ５ｃ上に構成されている。そして、そのｘ軸方向移動機構においては、図１および図２に示されていない「試料ｘ移動摘み」をオペレーターが操作すると、前記移動ステージが前記固定ステージ上を面接触にてｘ軸方向にスライドするように構成されている。
【００１８】
また、図１に示すように、試料６を保持した試料ホルダ７が試料位置調節機構５に取り付けられている。図３は試料ホルダ７を説明するために示した図であり、図３（ａ）は試料ホルダ７を側面（−ｘ軸方向）から見た図、図３（ｂ）は試料ホルダ７を上方（図３（ａ）のＡ方向）から見た図、図３（ｃ）は試料ホルダ７を正面（図３（ａ）のＢ方向）から見た図である。
【００１９】
図３において、７ａはホルダ装着部であり、このホルダ装置部７ａは試料位置調節機構５の前記ｘ軸方向移動機構に取り付けられている。そして、２つの平板状ヨーク７ｂ，７ｃが対向してホルダ装着部７ａに固定されており、前記試料６は、ヨーク７ｂ，７ｃで挟まれた載せ台７ｄ上に置かれている。この載せ台７ｄはビス７ｅによって押し付けられて固定されており、その固定の際、試料６の上面６ａの高さがヨーク７ｂ，７ｃの上面７ｆの高さと一致するように、載せ台７ｄの高さが調整されている。なお、図３（ａ），（ｂ）に示すように、試料６の一部がヨーク前面７ｇよりも前（ｙ軸方向）に出るように、試料６は載せ台７ｄ上に置かれている。
【００２０】
また、試料ホルダ７には電磁石が組み込まれており、図３（ｃ）に示すように、鉄芯７ｈがヨーク７ｂ，７ｃ間に取り付けられている。この鉄芯７ｈはホルダ装着部７ａの内部に位置している。そして、鉄芯７ｈにはコイル７ｉが巻かれており、コイル７ｉの端部は、ホルダ装着部７ａの下面に取り付けられた電極７ｊに固定されている。
【００２１】
一方、前記試料位置調節機構５の上面にも電極５ｈが取り付けられており、試料ホルダ７が試料位置調節機構５に取り付けられると、電極５ｈは前記電極７ｊに接触する。さらに、電極５ｈは電源８に接続されており、オペレータがスイッチ９をオンすると前記コイル７ｉに電流が流れる。このようにコイル７ｉに電流が流れるとヨーク７ｂ，７ｃ間に強い磁場ができ、ヨーク７ｂ，７ｃは磁石として機能する。以上、図３を用いて図１の試料ホルダ７の構造を説明した。
【００２２】
さて、図１において１０は遮蔽手段位置調節機構であり、遮蔽手段位置調節機構１０は試料ステージ４上に配置されている。この遮蔽手段位置調節機構１０はｙ軸方向に移動可能に構成されており、その移動機構として図２のｙ軸方向移動機構が採用されている。そして、このｙ軸方向移動機構においては、図１および図２に示されていない「遮蔽手段ｙ移動摘み」をオペレーターが操作すると、前記移動ステージが前記固定ステージ上を面接触にてｙ軸方向にスライドするように構成されている。
【００２３】
そして、図１に示すように、遮蔽材傾倒機構１１が遮蔽手段位置調節機構１０上に配置されており、遮蔽材１２を保持した遮蔽材保持機構１３が遮蔽材傾倒機構１１に傾倒可能に取り付けられている。すなわち、遮蔽材保持機構１３は、図４（ａ）の点線に示すように、ｘ軸に平行な軸ｑの周りに傾倒可能に遮蔽材傾倒機構１１に取り付けられている。なお、遮蔽材傾倒機構１１と遮蔽材１２と遮蔽材保持機構１３によって本発明の遮蔽手段が構成されている。
【００２４】
また、図４（ｂ）は、試料６上に配置された遮蔽材１２（すなわち図４（ａ）の実線に示す状態の遮蔽材１２）を上方（図４（ａ）のＡ方向）から見た図である。遮蔽材１２は直線状のエッジ部１２ａを有しており、そのエッジ部１２ａはｘ軸に平行である。そして、試料６の先端部は遮蔽材１２のエッジ部１２ａよりも前（ｙ軸方向）に出ている。また、図４（ａ）の実線に示すように遮蔽材１２が試料６上に配置されたとき、遮蔽材１２の下面は試料６の上面６ａおよびヨーク７ｂ，７ｃの上面７ｆに隙間なく接触し、それらの面はｙ軸上にのる。
【００２５】
なお、遮蔽材１２としては、磁性材料の表面に非晶質金属が固着されたものが使用されている。たとえば、ニッケル−リン（リン１０％以上）無電解メッキ等によって非晶質金属が磁性材料表面に固着されている。ただし、磁性材料の表面のうち、前記ヨーク７ｂ，７ｃの上面７ｆと接触する部分には非晶質金属は形成されていない。
【００２６】
また、図１に示すように、光学顕微鏡傾倒機構１４が試料ステージ引出機構３の上端部に取り付けられている。そして、光学顕微鏡（試料観察手段）１５を保持した光学顕微鏡位置調節機構１６が、光学顕微鏡傾倒機構１４に傾倒可能に取り付けられている。すなわち、光学顕微鏡位置調節機構１６は、図５（ａ）に示すように、ｘ軸に平行な軸ｒの周りに傾倒可能に光学顕微鏡傾倒機構１４に取り付けられている。なお、光学顕微鏡傾倒機構１４と光学顕微鏡位置調節機構１６によって本発明の試料観察手段支持手段が構成されている。
【００２７】
さて、前記光学顕微鏡傾倒機構１４においては、図１に示すように光学顕微鏡１５が試料６上に配置されたとき、光学顕微鏡１５の光軸Ｏ_Ｌが試料６の上面６ａに直交するように構成されている。すなわち、光学顕微鏡１５の光軸Ｏ_Ｌがｚ軸と平行となり、前記イオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉとほぼ平行になるように構成されている。また、前記光学顕微鏡位置調節機構１６は、図１の状態において光学顕微鏡１５をｘｙ方向に移動可能に構成されており、光学顕微鏡位置調節機構１６上に設けられた「光学顕微鏡ｘｙ移動摘み」（図示せず）をオペレーターが操作すると、光学顕微鏡１５がｘｙ方向に移動するように構成されている。
【００２８】
また、図１において１７は排気装置である。排気装置１７は真空チャンバ１内部、すなわち加工室１８を排気するためのものである。この排気装置１７によって加工室１８が排気されるときは、図５（ｂ）に示すように、光学顕微鏡１５が試料６上から退避されて、試料ステージ引出機構３が閉じられる。このように図１の試料作製装置においては、試料ステージ引出機構３が閉じられたとき、光学顕微鏡１５は真空チャンバ１の外に位置する。
【００２９】
以上、図１の試料作製装置の構成を説明した。
【００３０】
次に、試料６のイオンビーム加工に先立って行われる、光学顕微鏡１５の位置調節、遮蔽材１２の位置調節および試料６の位置調節について説明する。
【００３１】
最初に、光学顕微鏡１５の位置調節について説明する。この場合、まず試料６に光学顕微鏡位置調整用のイオンビーム痕を付けるために、図５（ｂ）に示すように、光学顕微鏡１５が試料６上から退避されて、試料ステージ引出機構３が閉じられる。この際、図４（ａ）の点線に示すように遮蔽材保持機構１３が引き上げられた状態で、試料ステージ引出機構３が閉じられる。また、このとき、遮蔽材１２は遮蔽材保持機構１３に未だ取り付けられていないものとする。また、試料ステージ引出機構３が閉じられたとき、試料６は前記イオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉ上に位置するものとする。
【００３２】
そして、加工室１８が排気装置１７によって排気された後、イオン銃２からイオンビームＩ_Ｂが放出され、試料６上の任意の位置にイオンビームＩ_Ｂが所定時間照射される。このイオンビーム照射によって試料はエッチングされ、試料６上にイオンビーム痕が形成される。その後、図１に示すように試料ステージ引出機構３は真空チャンバ１から引き出され、そして、図１に示すように光学顕微鏡１５は試料６上に配置される。こうして光学顕微鏡１５が試料観察位置にセットされると、オペレーターは、試料６上に形成された前記イオンビーム痕を光学顕微鏡１５で観察する。
【００３３】
図６（ａ）は、このときに光学顕微鏡１５の覗き窓１５ａから観察される試料像を示したものであり、図中ｋが前記イオンビーム痕である。また、前記覗き窓１５ａには、ｘ軸に平行なｘライン１５ｘと、ｙ軸に平行なｙライン１５ｙがマーキングされている。それらラインの交点は光学顕微鏡１５の光軸Ｏ_Ｌと一致している。
【００３４】
図６（ａ）から分かるように、この状態においては、光学顕微鏡１５の光軸Ｏ_Ｌはイオンビーム痕ｋの中心と一致していない。そこでオペレーターは、試料像を観察しながら光学顕微鏡位置調節機構１６の前記「光学顕微鏡ｘｙ移動摘み」を操作して、図６（ｂ）に示すように光学顕微鏡１５の光軸Ｏ_Ｌをイオンビーム痕ｋの中心に一致させる。
【００３５】
以上、光学顕微鏡１５の位置調節について説明した。この位置調節により、光学顕微鏡１５による試料観察においてその光軸Ｏ_Ｌ上に位置決めされた試料加工位置は、前記試料ステージ引出機構３が閉じられると、前記イオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉ上に位置される。なお、このような光学顕微鏡１５の位置調節は、イオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉの位置がそれ迄と変わる毎に行われ、たとえばイオン銃２の交換後やイオン銃２の加熱クリーニング後に行われる。
【００３６】
以上のようにして光学顕微鏡１５の位置調節が行われると、次に遮蔽材１２の位置調節が行われる。この遮蔽材１２の位置調節は、図１に示すように試料ステージ引出機構３が開けられた状態で行われる。
【００３７】
まず、遮蔽材１２が図４に示すように遮蔽材保持機構１３に取り付けられる。
この際、図４（ｂ）に示すように、遮蔽材１２のエッジ部１２ａがｘ軸に平行になるように、遮蔽材１２が遮蔽材保持機構１３に取り付けられる。そして、図４に示すように、遮蔽材保持機構１３が降ろされて遮蔽材１２が試料６上に配置される。また、図１に示すように光学顕微鏡１５が試料６上に配置される。
【００３８】
そこでオペレーターは、試料６上に配置された遮蔽材１２を光学顕微鏡１５で観察する。図７（ａ）は、このときに光学顕微鏡１５の覗き窓１５ａから観察される像を示したものであり、前記イオンビーム痕ｋと一緒に遮蔽材１２のエッジ部１２ａが観察される。図７（ａ）から分かるように、この状態においては、ｘ軸に平行な遮蔽材エッジ部１２ａは光学顕微鏡１５の光軸Ｏ_Ｌ上に位置していない。そこでオペレーターは、像を観察しながら遮蔽手段位置調節機構１０の前記「遮蔽手段ｙ移動摘み」を操作して、図７（ｂ）に示すように遮蔽材エッジ部１２ａを光軸Ｏ_Ｌ上に位置させる。
【００３９】
以上、遮蔽材１２の位置調節について説明した。この位置調節により、前記試料ステージ引出機構３が閉じられると、遮蔽材１２のエッジ部１２ａは前記イオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉ上に位置される。
【００４０】
以上のようにして遮蔽材１２の位置調節が行われると、次に試料６の位置調節、すなわち試料６の加工位置決めが行われる。この試料６の加工位置決めは、図１に示すように試料ステージ引出機構３が開けられた状態で行われる。また、この加工位置決めの際、図１に示すように光学顕微鏡１５が試料６上に配置されると共に、遮蔽材１２も試料６上に配置される。
【００４１】
まずオペレーターは、試料位置調節機構５の前記「試料ｘ移動摘み」と「試料ｙ移動摘み」を操作して試料６をｘｙ方向に移動させ、試料６の表面を光学顕微鏡１５で観察する。そしてオペレーターは、イオンビーム加工を行って試料断面を得たい試料部分が見つかると、図８（ａ）に示すように、その試料部分が遮蔽材１２のエッジ部１２ａの真下に位置するように前記「試料ｘ移動摘み」と「試料ｙ移動摘み」を操作する。
【００４２】
以上、試料６の加工位置決めについて説明した。この加工位置決めによって光学顕微鏡光軸Ｏ_Ｌ上に位置決めされた試料加工位置Ｓ_０は、前記試料ステージ引出機構３が閉じられると、前記イオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉ上に位置される。
なお、上記例では、試料６の加工位置決めの際に遮蔽材１２が試料６上に配置されたが、必要に応じて遮蔽材１２を試料６上から退避させるようにしてもよい。
この場合、オペレーターは、イオンビーム加工を行って試料断面を得たい試料部分が見つかると、図８（ｂ）に示すように、その試料部分が前記ｘライン１５ｘと重なるように前記「試料ｘ移動摘み」と「試料ｙ移動摘み」を操作する。
【００４３】
以上のようにして光学顕微鏡１５の位置調節、遮蔽材１２の位置調節および試料６の加工位置決めが行われると、次に、前記図８（ａ）のように加工位置決めされた試料６のイオンビーム加工が行われる。
【００４４】
まず、そのイオンビーム加工のために、図５（ｂ）に示すように、光学顕微鏡１５が試料６上から退避されて試料ステージ引出機構３が閉じられる。この際、図８（ａ）のように遮蔽材１２が試料６上に配置された状態で、試料ステージ引出機構３が閉じられる。またオペレーターは、このように遮蔽材１２を試料６上に置いた後に前記電磁石のスイッチ９をオンするので、磁性材料で作られた遮蔽材１２は前記試料ホルダ７のヨーク７ｂ，７ｃにしっかりと固定される。
【００４５】
さて、試料ステージ引出機構３が閉じられると、上述したように、前記試料加工位置Ｓ_０はイオンビームＩ_Ｂの中心軸Ｏ_ｉ上に位置される（図９（ａ）参照）。そして、加工室１８が排気装置１７によって排気された後、イオン銃２からイオンビームＩ_Ｂが放出され、前記遮蔽材１２で遮られなかったイオンビームＩ_Ｂによって試料６の表面が所定時間エッチングされる。すなわち、図９（ｂ）に示すように、遮蔽材１２のエッジ部１２ａの横を通過したイオンビームＩ_Ｂによって、試料６上の前記試料加工位置Ｓ_０およびその周辺部がエッチングされる。図９（ｂ）において、Ｓはオペレーターが得たかった試料断面であり、この試料断面Ｓは後で走査電子顕微鏡などで観察される。また、図９（ｃ）は、イオンエッチングされた試料６をイオン銃２側から見た図であり、Ｓ’はイオンエッチングによって現れた試料面である。
【００４６】
以上、図１の試料作製装置における試料６のイオンビーム加工について説明した。上述したように図１の試料作製装置においては、試料加工前に、イオンビームの中心軸を考慮した光学顕微鏡１５の位置調整と、そのイオンビームの中心軸を考慮した遮蔽材１２の位置調整が正確に行われる。そして、その後、位置調整が行われた光学顕微鏡が用いられて試料加工位置が決められる。このため、図１の試料作製装置においては、位置決めされた試料加工位置にイオンビームが正確に照射され、所望の断面を有する電子顕微鏡用試料を作製することができる。
【００４７】
また、図１の試料作製装置においては、試料６のイオンエッチングの際には光学顕微鏡１５が真空チャンバ外にあるので、イオンエッチングによって試料から飛散した粒子で光学顕微鏡１５のレンズが汚れることはない。したがって、試料像の観察などを良好に行うことができる。
【００４８】
また、図１の試料作製装置においては、遮蔽材１２は試料ホルダ７のヨーク７ｂ，７ｃに電磁石によって強制的に固定されるので、試料６のイオンエッチング中に、遮蔽材１２と試料６との相対位置がずれることはない。このため、イオンビームによる試料選択加工面の長時間エッチングが良好に行われる。
【００４９】
また、図１の試料作製装置においては、図２に示したように、試料位置調節機構５と遮蔽手段位置調節機構１０の移動機構は、移動ステージと固定ステージが面で接触するように構成されている。このため、この接触部における熱伝達は良く、イオンビームによる熱が試料ホルダ７を介して試料位置調節機構５の移動ステージに伝わった場合、また、イオンビームによる熱が遮蔽材保持機構１３を介して遮蔽手段位置調節機構１０の移動ステージに伝わった場合でも、その熱は移動ステージから固定ステージ側へ効率よく逃がされる。そして、最終的に、イオンビームによる熱は試料ステージ４へ逃がされる。
【００５０】
このように図１の試料作製装置においては、試料６，試料ホルダ７，試料位置調節機構５，遮蔽材１２，遮蔽材保持機構１３，遮蔽材傾倒機構１１，遮蔽手段位置調節機構１０へのイオンビームによる熱の蓄積が少なく、それらの熱ドリフトや熱膨張が抑えられる。この結果、イオンビーム照射中に試料６が移動したり遮蔽材１２が移動したりすることはなく、イオンビームに対する試料６と遮蔽材１２の位置は一定に保たれる。したがって、所望の断面を有する試料を作製することができる。さらに、イオンビームの熱で試料ホルダ７が熱くならないので、試料６のイオンビーム加工後すぐに試料ホルダ７を手で取り出すことができる。
なお、従来の試料位置調節機構５と遮蔽手段位置調節機構１０の移動機構は、ボールベアリングなどによりスライドする構造であり、イオンビームの熱の流入に対して熱の逃げ場が少なく、熱が試料ホルダなどにこもる構造であった。
【００５１】
以上、図１の試料作製装置について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００５２】
たとえば、上記例では、遮蔽材１２として板状のものが用いられた。これに代えて、前記特許文献１に記載されているように、断面形状が円形のワイヤ状の遮蔽材や、断面形状が長方形のベルト状の遮蔽材を用いるようにしてもよい。そして、この遮蔽材を用いて透過電子顕微鏡用試料を作製するようにしてもよい。
【００５３】
また、上記例では、電磁石によって遮蔽材１２が試料ホルダ７に固定されたが、図１０に示すように、磁石１９，２０によって遮蔽材を試料ホルダ７に固定するようにしてもよい。前記磁石１９は前記遮蔽材保持機構１３の前端部に取り付けられている。一方、前記磁石２０は磁石保持部２１の先端に取り付けられており、この磁石保持部２１は前記試料ホルダ７に回動可能に取り付けられている。
なお、図１０（ａ）は、磁石１９と磁石２０を引っ付ける前の状態を示した図である。また、図１０（ｂ）は、遮蔽材保持機構１３を試料ホルダ７に固定するために、磁石１９と磁石２０を引っ付けた状態を示した図である。
【００５４】
また、上記例では、図２に示したように、熱の拡散経路をステージ移動機構の内部に設けるようにした。これに代えて、熱伝導の良い網線（熱伝導部材）などを前記試料ホルダ７と前記試料位置調節機構５の固定ステージ間、および前記遮蔽材保持機構１３と前記遮蔽手段位置調節機構１０の固定ステージ間に接続するようにしてもよい。
【００５５】
また、前記イオン銃を真空チャンバから取り外した後、その同じ位置に前記光学顕微鏡をセットできるように構成してもよい。
【００５６】
また、本発明の試料作製装置を、電子プローブマイクロアナライザやオージェマイクロプローブなどで観察される試料の作製に用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示した図である。
【図２】図１の試料位置調節機構を説明するために示した図である。
【図３】図１の試料ホルダを説明するために示した図である。
【図４】図１の遮蔽材を説明するために示した図である。
【図５】図１の光学顕微鏡の傾倒を説明するために示した図である。
【図６】光学顕微鏡の位置調節を説明するために示した図である。
【図７】遮蔽材の位置調節を説明するために示した図である。
【図８】試料の位置調節を説明するために示した図である。
【図９】試料のイオンビーム加工を説明するために示した図である。
【図１０】本発明の他の例を説明するために示した図である。
【符号の説明】
１…真空チャンバ、２…イオン銃、３…試料ステージ引出機構、４…試料ステージ、５…試料位置調節機構、６…試料、７…試料ホルダ、８…電源、９…スイッチ、１０…遮蔽手段位置調節機構、１１…遮蔽材傾倒機構、１２…遮蔽材、１３…遮蔽材保持機構、１４…光学顕微鏡傾倒機構、１５…光学顕微鏡、１６…光学顕微鏡位置調節機構、１７…排気装置、１８…加工室、１９，２０…磁石、２１…磁石保持部

Claims

真空チャンバに取り付けられ、試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム照射手段と、
前記真空チャンバに開閉可能に取り付けられた試料ステージ引出機構と、
前記試料ステージ引出機構が閉じられたときに前記真空チャンバ内に位置するように、前記試料ステージ引出機構に取り付けられた試料ステージと、
前記試料ステージ上に配置され、前記イオンビームの軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な試料位置調節機構と、
前記試料位置調節機構上に配置され、前記試料を保持する試料ホルダと、
前記試料ステージ引出機構上に配置された試料観察手段支持手段と、
前記試料観察手段支持手段に取り付けられた試料観察手段とを備えた試料作製装置であり、
前記試料観察手段支持手段は、前記試料ステージ引出機構が開けられたときに前記試料観察手段を前記試料上に配置できるように構成されている一方、前記試料ステージ引出機構が閉じられたときに前記試料観察手段を前記真空チャンバ外に配置できるように構成されていることを特徴とする試料作製装置。
前記試料観察手段支持手段は、前記試料ステージ引出機構が開けられて前記試料観察手段が前記試料上に配置されたとき、前記試料観察手段の光軸が前記イオンビームの軸とほぼ平行になるように構成されていることを特徴とする請求項１記載の試料作製装置。
前記試料観察手段支持手段は、前記イオンビームの軸に対してほぼ垂直な方向に前記試料観察手段を移動できるように構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の試料作製装置。
前記試料ステージ上に配置され、前記イオンビームの軸に対してほぼ垂直な方向に移動可能な遮蔽手段位置調節機構と、
前記遮蔽手段位置調節機構上に配置され、前記イオンビームの一部を遮る遮蔽手段とを更に備えたことを特徴とする請求項１記載の試料作製装置。
前記遮蔽手段は前記試料上から退避可能に構成されていることを特徴とする請求項４記載の試料作製装置。
前記遮蔽手段を前記試料ホルダに固定する固定手段を更に備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の試料作製装置。
前記固定手段として磁石が用いられることを特徴とする請求項６記載の試料作製装置。
前記試料位置調節機構または前記遮蔽手段位置調節機構は、平面部を有する固定ステージと平面部を有する移動ステージとを備え、それらの平面部が接触した状態で前記移動ステージは前記固定ステージ上を移動することを特徴とする請求項１または４に記載の試料作製装置。