JP2008068275A - ビーム加工装置およびビーム観察装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ビーム加工装置1は、ワーク2の加工を行うためのビームを出射するビーム出射源13と、ビーム出射源13が出射されたビームが通過する第1経路34を有する真空チャンバー3と、第1経路34に連通し第1経路34を通過したビームが通過する第2経路40およびワーク2に向けてビームを出射する出射孔78aを有する局所真空チャンバー27と、ビームの照射位置を検出するために、出射孔78a等に配置される被照射部材53を有する検出手段とを備えている。このビーム加工装置1は、ビームを用いて真空チャンバー3および局所真空チャンバー27の外部の大気圧中に少なくとも一部が配置されるワーク2の加工を行う。
【選択図】図2
Description
図1は、本発明の実施の形態にかかるビーム加工装置1の概略構成を模式的に示す斜視図である。図2は、図1に示すビーム加工装置1の主要部の構成を模式的に示す図である。
図3は、図2に示す局所真空チャンバー27の平面図である。図4は、図3のE−E断面を示す断面図である。図5は、図3のF−F断面を示す断面図である。図6は、図3のH−H断面を示す断面図である。図7は、図4のJ部を拡大して示す拡大断面図である。
図8は、図2に示す局所真空チャンバー27と第1真空ポンプ47等との接続関係を説明するための模式図である。図9は、図2に示す真空生成手段5において、各種のパラメータを変化させたときの第1空間40および第2空間41の真空度の実測データを示す表である。
図10は、図8に示す集束イオンビーム(FIB)の照射位置を検出するための検出手段57の概略構成を示す図である。図11は、図8に示す集束イオンビーム(FIB)の照射位置を検出する際の検出部12の状態を示す図である。図12は、図10に示す表示装置62に表示される画像の一例を模式的に示す図である。
以上説明したように、本形態のビーム加工装置1は、局所真空チャンバー27の外部に微小な隙間Gを介して配置されるとともに、その大半部分が大気圧中に配置されるワーク2をFIBによって加工している。そのため、局所真空チャンバー27の外部の大気圧中に配置されるワーク2を移動手段7で移動させながら、FIBを用いてワーク2に対して広範囲の加工を行うことできる。すなわち、ワーク2が大きい場合であっても、ワーク2の全体(あるいは、ワーク2に加えて移動手段7等)を別途、真空チャンバーで覆う必要がないため、ワーク2を移動手段7で移動させながら、FIBを用いてワーク2に対する広範囲の加工を行うことができる。
上述した形態では、局所真空チャンバー27は、ビーム出射部78の位置調整を行って、FIBの進行方向と出射孔78aとの位置合せを行うための位置調整手段80を備えている。この他にもたとえば、FIBの進行方向と出射孔78aとの位置合せを行うためのビーム出射源13の位置調整手段を備えている場合、あるいは、検出手段57を用いてFIBの進行方向と出射孔78aとの位置合せを行うことができる場合等には、局所真空チャンバー27は、位置調整手段80を備えていなくても良い。この場合には、局所真空チャンバー27を図13のように構成すれば良い。以下、位置調整手段80を備えていない局所真空チャンバー27の構成を図13に基づいて説明する。なお、図13では、上述した形態と共通する構成には、共通の符号を付している。
2 ワーク(加工対象物)
3 真空チャンバー
4 レーザ出射手段
6 測定手段
7 移動手段
13 ビーム出射源
27 局所真空チャンバー
29 固定手段
34 第1経路
38 ビーム出射部
38a 出射孔
40 第1空間(第2経路)
45 吸気口
49 第3ポンプ(吸気手段)
53 検出用電極(被照射部材)
57 検出手段
59 偏向装置
60 信号混合回路(画像生成装置の一部)
61 画像処理回路(画像生成装置の一部)
78 ビーム出射部
78a 出射孔
80 位置調整手段
81 固定部材(固定機構)
81a ネジ孔(移動機構)
82 調整ネジ(移動機構)
83 固定ネジ(固定機構)
Claims (13)
- 加工対象物の加工を行うためのビームを出射するビーム出射源と、上記ビーム出射源から出射された上記ビームが通過する第1経路を有し上記ビーム出射源が取り付けられる真空チャンバーと、上記第1経路に連通し上記第1経路を通過した上記ビームが通過する第2経路および上記加工対象物に向けてビームを出射するための出射孔を有する局所真空チャンバーと、上記ビームの照射位置を検出するために、上記出射孔から出射される上記ビームの出射方向における上記出射孔の外側または上記出射孔に配置される被照射部材を有する検出手段とを備え、
上記真空チャンバーおよび上記局所真空チャンバーの外部の大気圧中に少なくとも一部が配置される上記加工対象物の加工を上記ビームを用いて行うことを特徴とするビーム加工装置。 - 前記検出手段は、前記被照射部材としての検出用電極と、前記第1経路および/または前記第2経路に配置される前記ビームの偏向装置と、上記検出用電極で検出される検出電流値と上記偏向装置による前記ビームの偏向位置とに基づいて上記偏向位置に対応する上記検出電流値を画像化する画像生成装置とを備えることを特徴とする請求項1記載のビーム加工装置。
- 加工対象物の加工を行うためのビームを出射するビーム出射源と、上記ビーム出射源から出射された上記ビームが通過する第1経路を有し上記ビーム出射源が取り付けられる真空チャンバーと、上記第1経路に連通し上記第1経路を通過した上記ビームが通過する第2経路および上記加工対象物に向けてビームを出射するための出射孔を有する局所真空チャンバーと、上記ビームの進行方向と上記出射孔との位置合せを行うための位置調整手段とを備え、
上記真空チャンバーおよび上記局所真空チャンバーの外部の大気圧中に少なくとも一部が配置される上記加工対象物の加工を上記ビームを用いて行うことを特徴とするビーム加工装置。 - 前記局所真空チャンバーは、前記出射孔が形成されるビーム出射部を備え、前記位置調整手段は、前記ビームの出射方向に直交する方向に、上記ビーム出射部を移動させる移動機構と、上記ビーム出射部を固定する固定機構とを備えることを特徴とする請求項3記載のビーム加工装置。
- 前記局所真空チャンバーには、前記出射孔の外周側に配置される吸気口が形成されるとともに、上記吸気口から前記局所真空チャンバーの内部に向かって吸気を行う吸気手段を備えることを特徴とする請求項1から4いずれかに記載のビーム加工装置。
- 前記出射孔から出射される前記ビームは集束イオンビームであり、前記加工対象物の加工を行うためのレーザビームを出射するレーザ出射手段を備えるとともに、上記集束イオンビームと上記レーザビームとを用いて前記加工対象物の加工を行うことを特徴とする請求項1から5いずれかに記載のビーム加工装置。
- 前記加工対象物が固定される固定手段を備えるとともに、前記集束イオンビームで前記加工対象物の加工が行われるイオンビーム加工領域と、前記レーザビームで前記加工対象物の加工が行われるレーザ加工領域との間で上記固定手段を移動させる移動手段を備えることを特徴とする請求項6記載のビーム加工装置。
- 前記加工対象物の加工状態を測定する測定手段を備え、前記移動手段は、上記測定手段で前記加工対象物の加工状態の測定が行われる測定領域へ前記固定手段を移動可能に構成されていることを特徴とする請求項7記載のビーム加工装置。
- 観察対象物の観察を行うためのビームを出射するビーム出射源と、上記ビーム出射源から出射された上記ビームが通過する第1経路を有し上記ビーム出射源が取り付けられる真空チャンバーと、上記第1経路に連通し上記第1経路を通過した上記ビームが通過する第2経路および上記観察対象物に向けてビームを出射するための出射孔を有する局所真空チャンバーと、上記ビームの照射位置を検出するために、上記出射孔から出射される上記ビームの出射方向における上記出射孔の外側または上記出射孔に配置される被照射部材を有する検出手段とを備え、
上記真空チャンバーおよび上記局所真空チャンバーの外部の大気圧中に少なくとも一部が配置される上記観察対象物の観察を上記ビームを用いて行うことを特徴とするビーム観察装置。 - 前記検出手段は、前記被照射部材としての検出用電極と、前記第1経路および/または前記第2経路に配置される前記ビームの偏向装置と、上記検出用電極で検出される検出電流値と上記偏向装置による前記ビームの偏向位置とに基づいて上記偏向位置に対応する上記検出電流値を画像化する画像生成装置とを備えることを特徴とする請求項9のビーム観察装置。
- 観察対象物の観察を行うためのビームを出射するビーム出射源と、上記ビーム出射源から出射された上記ビームが通過する第1経路を有し上記ビーム出射源が取り付けられる真空チャンバーと、上記第1経路に連通し上記第1経路を通過した上記ビームが通過する第2経路および上記観察対象物に向けてビームを出射するための出射孔を有する局所真空チャンバーと、上記ビームの進行方向と上記出射孔との位置合せを行うための位置調整手段とを備え、
上記真空チャンバーおよび上記局所真空チャンバーの外部の大気圧中に少なくとも一部が配置される上記観察対象物の観察を上記ビームを用いて行うことを特徴とするビーム観察装置。 - 前記局所真空チャンバーは、前記出射孔が形成されるビーム出射部を備え、前記位置調整手段は、前記ビームの出射方向に直交する方向に、上記ビーム出射部を移動させる移動機構と、上記ビーム出射部を固定する固定機構とを備えることを特徴とする請求項11記載のビーム観察装置。
- 前記局所真空チャンバーには、前記出射孔の外周側に配置される吸気口が形成されるとともに、上記吸気口から前記局所真空チャンバーの内部に向かって吸気を行う吸気手段を備えることを特徴とする請求項9から12いずれかに記載のビーム観察装置。
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