JP2011216465A - 複合荷電粒子ビーム装置及び試料加工観察方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】FIB鏡筒1のビーム照射軸と、SEM鏡筒2のビーム照射軸と、回転可能な台の第一の回転軸が、試料観察位置でそれぞれが互いに略直交に交わり、回転可能な台が第一の回転軸を中心に回転可能な支持部を有し、支持部が試料5を試料観察位置に配置可能な並進機構と接続する。
【選択図】図1
Description
また、本発明に係る複合荷電粒子ビーム装置は、試料回転機構に接続され、走査電子顕微鏡のビーム照射軸に対し略垂直に試料の表面を傾斜可能な傾斜台を有する。
また、本発明に係る複合荷電粒子ビーム装置は、回転機構に接続され、集束イオンビーム装置のビーム照射軸と、走査電子顕微鏡のビーム照射軸のそれぞれに対し略垂直に試料の表面を傾斜可能な傾斜台を有する。
また、本発明に係る複合荷電粒子ビーム装置は、走査電子顕微鏡から試料に電子ビームを照射し、透過した電子を検出可能な透過電子検出器を有する。
本発明の第一の実施形態を図面に基づいて説明する。図1、図2は本発明に係る実施形態の複合荷電粒子ビーム装置に関する図である。SEM鏡筒2を鉛直方向に設置する。SEM鏡筒2より電子ビーム4を試料室20内に配置した試料5に向け出射し、試料5の表面を走査し、発生する二次電子を二次電子検出器21で検出し、各位置での2次電子信号量を輝度信号として像形成部22で試料表面の観察像を得る。ここで、SEM鏡筒2内部にレンズ内検出器を有しており、二次電子や反射電子を検出することができる。
本発明の第二の実施形態を、図3を用いて説明する。実施形態1との差異は、移動機構7と試料5の間に、試料回転機構12を備えることである。この試料回転機構12が備える第二の回転軸11は、移動機構7の略直交する三軸のうちFIB鏡筒1と略平行になることが可能な1つの並進軸と略平行に配置する。
本発明の第三の実施形態を、図3を用いて説明する。回転台9の支持部8が、試料5を挟んでFIB鏡筒1の反対側にある状態で、試料5の表面とFIB鏡筒1が概ね平行となるようにすることで、通常の操作において、SEM鏡筒2から見て試料5の裏面側に空間を残すことができる。この空間に、透過電子検出器13を配置することで、SEM鏡筒2の観察像として2次電子像だけでなく透過電子像も得ることができるようになる。透過電子像は試料内部の情報や試料5の厚さに関する情報も含むため、観察対象を的確に内包した所望の厚さのTEM薄片を作製するのに適した像を得ることができる。
本発明の第四の実施形態を、図6から図11を用いて説明する。図6に示すように、試料回転機構12に接続された傾斜台31に試料5を設置する。傾斜台31は傾斜台31に連接する傾斜機構32により、傾斜台31の試料5を設置した面を電子ビーム4、及び集束イオンビーム3に対し略垂直になるように傾斜することができる。
本発明の第五の実施形態を、図12を用いて説明する。
SEM鏡筒2を鉛直方向に設置する。FIB鏡筒1をSEM鏡筒2に対し60度の角度に設置する。そして、試料回転機構12に傾斜台31を接続する。このような構成の装置を用いることで、観察面に対し略垂直に電子ビームを照射することができるので、SEMやSTEM観察の能力を向上させ、かつ、試料の配置と姿勢を効率よく制御することができる。
2…SEM鏡筒
3…集束イオンビーム
4…電子ビーム
5…試料
6…第一の回転軸
7…移動機構
8…支持部
9…回転台
10…作動距離
11…第二の回転軸
12…試料回転機構
13…透過電子検出器
20…試料室
21…二次電子検出器
22…像形成部
31…傾斜台
32…傾斜機構
33…傾斜用ロッド
Claims (14)
- 集束イオンビーム装置と、走査電子顕微鏡と、回転可能な台とを備えた複合荷電粒子ビーム装置において、
前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸と前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸はそれぞれが互いに略直角に交わり、
前記回転可能な台は、前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸と前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸と試料観察位置でそれぞれが互いに略直角に交わる回転軸を有する支持部を備え、
前記支持部は、試料を前記試料観察位置に配置可能な並進機構と接続する複合荷電粒子ビーム装置。 - 前記並進機構は、略直交する三つの駆動軸を有し、
前記駆動軸の一つは、前記支持部の回転により前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸と略平行になる方向に配置された請求項1に記載の複合荷電粒子ビーム装置。 - 前記並進機構は、前記回転可能な台の前記回転軸に対し略垂直な回転軸を有する試料回転機構を備えた請求項2に記載の複合荷電粒子ビーム装置。
- 前記試料回転機構に接続され、前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸に対し略垂直に前記試料の表面を傾斜可能な傾斜台を有する請求項3に記載の複合荷電粒子ビーム装置。
- 前記試料回転機構に接続され、前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸に対し略垂直に前記試料の表面を傾斜可能な傾斜台を有する請求項3に記載の複合荷電粒子ビーム装置。
- 前記試料回転機構に接続され、前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸と、前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸のそれぞれに対し略垂直に前記試料の表面を傾斜可能な傾斜台を有する請求項3に記載の複合荷電粒子ビーム装置。
- 前記傾斜台に固定された前記試料の表面を前記試料回転機構により回転させ、前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸と、前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸のそれぞれに対し略垂直に前記試料の表面を傾斜可能な請求項6に記載の複合荷電粒子ビーム装置。
- 前記傾斜台は、装置内部で傾斜可能な傾斜機構を有する請求項4から7のいずれか一つに記載の複合荷電粒子ビーム装置。
- 前記走査電子顕微鏡から前記試料に電子ビームを照射し、透過した電子を検出可能な透過電子検出器を有する請求項1から8のいずれか一つに記載の複合荷電粒子ビーム装置。
- 走査電子顕微鏡のビーム照射軸に対し試料の表面を略垂直に配置し、前記表面を走査電子顕微鏡観察する工程と、
前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸と互いに略垂直に交差する集束イオンビーム装置のビーム照射軸に対し前記表面が略垂直になるように前記試料を回転する工程と、
前記表面に集束イオンビームを照射し、前記表面を加工する工程と、からなる試料加工観察方法。 - 前記表面の加工により断面を形成し、さらに、
前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸に対し前記断面が略垂直になるように前記試料を回転する工程と、
前記断面に前記集束イオンビームを照射し、前記断面を観察する工程と、からなる請求項10に記載の試料加工観察方法。 - 集束イオンビーム装置のビーム照射軸に対し試料の表面を略垂直に配置し、集束イオンビームで前記試料に断面を形成する工程と、
前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸に対し前記断面が略垂直になるように前記試料を回転する工程と、
前記断面に前記集束イオンビームを照射し、前記断面に対し略垂直な断面を形成する工程と、からなる試料加工観察方法。 - 集束イオンビームを試料に照射し、観察面を形成する工程と、
走査電子顕微鏡のビーム照射軸に対し前記観察面が略垂直になるように前記観察面を回転させる工程と、
前記観察面に前記走査電子顕微鏡から電子ビームを照射し、前記観察面を透過する透過電子を観察する工程と、からなる試料加工観察方法。 - 集束イオンビーム装置と、走査電子顕微鏡と、回転可能な台とを備えた複合荷電粒子ビーム装置において、
前記回転可能な台は、前記集束イオンビーム装置のビーム照射軸と前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸のそれぞれに対し、試料観察位置で略直角に交わる回転軸を有する支持部を備え、
前記支持部は、試料を前記試料観察位置に配置可能な並進機構と接続し、
前記並進機構は、前記回転可能な台の前記回転軸に対し略垂直な回転軸を有する試料回転機構を備え、
前記試料回転機構は、前記走査電子顕微鏡のビーム照射軸に対し略垂直に前記試料の表面を傾斜可能な傾斜台と接続された複合荷電粒子ビーム装置。
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