JP2017026574A - Sample stage and sample processing method - Google Patents

Sample stage and sample processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2017026574A
JP2017026574A JP2015148548A JP2015148548A JP2017026574A JP 2017026574 A JP2017026574 A JP 2017026574A JP 2015148548 A JP2015148548 A JP 2015148548A JP 2015148548 A JP2015148548 A JP 2015148548A JP 2017026574 A JP2017026574 A JP 2017026574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
ion beam
stage
sample fixing
fixed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015148548A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6473058B2 (en
Inventor
鈴木 敏洋
Toshihiro Suzuki
敏洋 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jeol Ltd
Original Assignee
Jeol Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jeol Ltd filed Critical Jeol Ltd
Priority to JP2015148548A priority Critical patent/JP6473058B2/en
Publication of JP2017026574A publication Critical patent/JP2017026574A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6473058B2 publication Critical patent/JP6473058B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sample stage for processing ion beams, easy to handle.SOLUTION: There is provided the sample stage for holding a sample S when the sample S is irradiated with ion beams and is processed. The sample stage includes: a sample fixing part 20, to which the sample S is fixed; a supporting part 10, which supports the sample fixing part 20. The sample fixing part 20 is protruded from the supporting part 10 in a first direction A and is made of a metal having rolled tissues of crystal grains of which longer direction corresponds to a second direction B, which intersects with the first direction A in the planer view.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、試料台および試料加工方法に関する。   The present invention relates to a sample stage and a sample processing method.

透過電子顕微鏡(TEM)用の試料を作製する方法として、試料を集束イオンビーム(FIB)装置で加工して摘出し、摘出された試料を試料台に固定し、試料台に固定された試料をブロードイオンビーム装置で追加工する方法が知られている。   As a method for preparing a sample for a transmission electron microscope (TEM), the sample is processed and extracted by a focused ion beam (FIB) apparatus, the extracted sample is fixed to a sample stage, and the sample fixed to the sample stage is fixed. A method of performing additional machining with a broad ion beam apparatus is known.

FIB装置で加工された試料には、FIB加工で用いられる高加速のGaイオンが試料表面に打ち込まれるため、試料観察面の表裏面の表層にそれぞれ厚さ10nm〜40nm程度の厚いダメージ層が存在する。   In the sample processed by the FIB apparatus, highly accelerated Ga ions used in the FIB processing are implanted into the sample surface, so there are thick damaged layers of about 10 nm to 40 nm on the front and back surfaces of the sample observation surface, respectively. To do.

このダメージ層では、試料のアモルファス化や、原子の移動、組成の変動、微結晶化等の変質が起こっており、本来の試料の状態とは異なったものに変化している。例えばFIB装置で試料の厚さを100nmに加工した場合、形成されるダメージ層が30nmとすると、この試料の本来の状態を保っている部分の厚さは40nmとなる。したがって、このような試料をTEM観察しても、詳細な解析は困難である。また、より高い分解能で試料をTEM観察するために、FIB装置で試料の厚さを30nm以下に加工した場合には、試料の本来の状態を保っている部分が無くなってしまい試料の全部がダメージ層となるため、試料の本来の状態を観察することはできない。   In the damaged layer, the sample is amorphized, the atoms are transferred, the composition is changed, and the crystal is crystallized, so that the sample is different from the original sample state. For example, when the thickness of the sample is processed to 100 nm with an FIB apparatus, if the damage layer to be formed is 30 nm, the thickness of the part that maintains the original state of the sample is 40 nm. Therefore, even if such a sample is observed by TEM, detailed analysis is difficult. In addition, in order to observe a sample with higher resolution by TEM, if the thickness of the sample is processed to 30 nm or less with an FIB apparatus, the part that maintains the original state of the sample is lost, and the entire sample is damaged. Since it becomes a layer, the original state of the sample cannot be observed.

そのため、FIB装置で加工された試料を詳細にTEM観察するには、FIB加工で生じたダメージ層を薄くする必要がある。したがって、TEM用の試料を作製する際には、FIB装置で加工された試料をブロードイオンビーム装置を用いて低加速イオンビームで加工することにより、ダメージ層を除去する。   Therefore, in order to perform detailed TEM observation of a sample processed by the FIB apparatus, it is necessary to thin the damaged layer generated by the FIB processing. Therefore, when preparing a sample for TEM, the damaged layer is removed by processing the sample processed by the FIB apparatus with a low acceleration ion beam using a broad ion beam apparatus.

FIB装置で数十μm角以下、厚さ1μm程度の大きさに加工され、摘出された微小な試料は、他の装置に移し替える等の取り扱いが困難であるため、試料台に固定される。試料台に固定された試料は、FIB装置で試料の観察領域をTEM観察に適した100nm以下の厚さに加工された後、ブロードイオンビーム装置でダメージ層が除去される。   A minute sample that has been processed into a size of about several tens of μm square and about 1 μm in thickness by the FIB apparatus is difficult to handle, such as being transferred to another apparatus, and is thus fixed to the sample stage. After the sample fixed on the sample stage is processed to a thickness of 100 nm or less suitable for TEM observation by the FIB apparatus, the damage layer is removed by the broad ion beam apparatus.

このような試料台として、例えば、特許文献1には、シリコン基板を素材とし、試料固定部が基部から突出し、かつ、先端部に向かい厚さが小さくなる段構造を、半導体プロセス技術により作製した試料台が開示されている。   As such a sample stage, for example, in Patent Document 1, a silicon substrate is used as a material, and a step structure in which a sample fixing part protrudes from a base part and decreases in thickness toward a tip part is manufactured by a semiconductor process technology. A sample stage is disclosed.

特開2006−226970号公報JP 2006-226970 A

しかしながら、特許文献1の試料台では、シリコン基板を素材としているため、試料固定部に試料を固定する際や、試料台をピンセット等で持ち運ぶ際に、割れたり欠けたりする場合があり、取り扱いに注意が必要であった。   However, since the sample base of Patent Document 1 is made of a silicon substrate, it may be cracked or chipped when fixing the sample to the sample fixing part or carrying the sample base with tweezers. Attention was necessary.

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の1つは、取り扱いやすい試料台を提供することにある。また、本発明のいく
つかの態様に係る目的の1つは、上記試料台を使用した試料加工方法を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and one of the objects according to some aspects of the present invention is to provide an easy-to-handle sample stage. Another object of some aspects of the present invention is to provide a sample processing method using the sample stage.

(1)本発明に係る試料台は、
試料にイオンビームを照射して加工する際に、前記試料を保持するために用いられるイオンビーム加工用の試料台であって、
前記試料が固定される試料固定部と、
前記試料固定部を支持している支持部と、
を含み、
前記試料固定部は、前記支持部から第1方向に突出し、平面視で前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている。
(1) The sample stage according to the present invention is:
A sample stage for processing an ion beam used for holding the sample when processing the sample by irradiating the sample with an ion beam,
A sample fixing part to which the sample is fixed;
A support part supporting the sample fixing part;
Including
The sample fixing portion is made of a metal having a rolling structure that is protruded from the support portion in a first direction and that is composed of crystal grains having a longitudinal direction in a second direction that intersects the first direction in a plan view. .

このような試料台では、試料固定部が圧延組織を有する金属で構成されているため、例えば、試料固定部がシリコンやセラミックス等の材料で構成されている場合と比べて、試料固定部に試料を固定する際や、試料台をピンセット等で持ち運ぶ際に、割れたり欠けたりすることがなく取り扱いやすい。   In such a sample stage, since the sample fixing part is made of a metal having a rolled structure, for example, the sample fixing part has a sample in comparison with a case where the sample fixing part is made of a material such as silicon or ceramics. It is easy to handle without fixing or cracking when carrying the sample table with tweezers.

また、このような試料台では、試料固定部が支持部から第1方向に突出し、平面視で第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されているため、イオンビームで試料を加工する際に、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   Further, in such a sample stage, a metal having a rolled structure composed of crystal grains having a sample fixing portion protruding from the support portion in the first direction and having a longitudinal direction in the second direction intersecting the first direction in plan view. Therefore, when processing a sample with an ion beam, it is thicker than when the sample fixing part protrudes in the plan view and the longitudinal direction of the crystal grains is the same direction while preventing reattachment. A sample with small unevenness can be obtained.

(2)本発明に係る試料台において、
前記試料固定部は、前記支持部に接続されている根元部と、前記根元部よりも幅が小さい先端部と、を有していてもよい。
(2) In the sample stage according to the present invention,
The sample fixing part may have a root part connected to the support part and a tip part having a smaller width than the root part.

このような試料台では、試料固定部が撓んだり丸まったりしてその形状が変形することを防ぐことができるとともに、集束イオンビーム等で試料固定部の先端部を加工する際に加工量を少なくすることができる。   In such a sample stage, it is possible to prevent the sample fixing portion from being bent or rounded and deforming its shape, and to reduce the processing amount when processing the tip of the sample fixing portion with a focused ion beam or the like. Can be reduced.

(3)本発明に係る試料台において、
前記支持部の外縁の少なくとも一部は、平面視で、円弧の形状を有し、
前記試料固定部の先端部は、平面視で、前記円弧の中心に位置していてもよい。
(3) In the sample stage according to the present invention,
At least a part of the outer edge of the support portion has an arc shape in plan view,
The distal end portion of the sample fixing portion may be located at the center of the arc in plan view.

(4)本発明に係る試料台において、
平面視で前記第1方向と前記第2方向とがなす角度は、45度以上90度以下であってもよい。
(4) In the sample stage according to the present invention,
The angle formed by the first direction and the second direction in plan view may be 45 degrees or more and 90 degrees or less.

このような試料台では、より厚さむらが小さい試料を得ることができる。   With such a sample stage, it is possible to obtain a sample with smaller thickness unevenness.

(5)本発明に係る試料台において、
平面視で前記第1方向と前記第2方向とがなす角度は、90度であってもよい。
(5) In the sample stage according to the present invention,
The angle formed by the first direction and the second direction in plan view may be 90 degrees.

このような試料台では、より厚さむらが小さい試料を得ることができる。   With such a sample stage, it is possible to obtain a sample with smaller thickness unevenness.

(6)本発明に係る試料台において、
前記試料固定部を構成する金属は、銅、モリブデン、ロジウム、ルテニウム、レニウム
、ベリリウム、チタン、またはこれらの金属のうちの少なくとも1種を含む合金であってもよい。
(6) In the sample stage according to the present invention,
The metal constituting the sample fixing part may be copper, molybdenum, rhodium, ruthenium, rhenium, beryllium, titanium, or an alloy containing at least one of these metals.

(7)本発明に係る試料台は、
試料にイオンビームを照射して加工する際に、前記試料を保持するために用いられるイオンビーム加工用の試料台であって、
前記試料が固定される試料固定部と、
前記試料固定部を支持している支持部と、
を含み、
前記試料固定部は、前記支持部から第1方向に突出し、前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された材料で構成されている。
(7) The sample stage according to the present invention is:
A sample stage for processing an ion beam used for holding the sample when processing the sample by irradiating the sample with an ion beam,
A sample fixing part to which the sample is fixed;
A support part supporting the sample fixing part;
Including
The sample fixing part is made of a material made of crystal grains protruding from the support part in a first direction and having a longitudinal direction in a second direction intersecting the first direction.

このような試料台では、試料固定部が支持部から第1方向に突出し、平面視で第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された材料で構成されているため、イオンビームで試料を加工する際に、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   In such a sample stage, the sample fixing part protrudes from the support part in the first direction and is made of a material composed of crystal grains having a longitudinal direction in the second direction intersecting the first direction in plan view. When processing a sample with an ion beam, a sample with less thickness unevenness can be obtained as compared with the case where the direction in which the sample fixing portion protrudes and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view.

(8)本発明に係る試料台は、
試料が固定される試料固定部を有し、平面視で、前記試料の先端側が前記試料固定部の端面よりも突出するように固定される、イオンビーム加工用の試料台であって、
前記試料固定部は、平面視で、前記試料固定部の端面の垂線の方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている。
(8) The sample stage according to the present invention is:
A sample stage for ion beam processing, having a sample fixing part to which a sample is fixed, and fixed in a plan view so that the tip side of the sample protrudes from the end surface of the sample fixing part,
The sample fixing part is made of a metal having a rolled structure made up of crystal grains having a longitudinal direction in a direction intersecting with the direction of the normal of the end face of the sample fixing part in plan view.

このような試料台では、試料固定部が圧延組織を有する金属で構成されているため、例えば、試料固定部がシリコンやセラミックス等の材料で構成されている場合と比べて、試料固定部に試料を固定する際や、試料台をピンセット等で持ち運ぶ際に、割れたり欠けたりすることがなく取り扱いやすい。   In such a sample stage, since the sample fixing part is made of a metal having a rolled structure, for example, the sample fixing part has a sample in comparison with a case where the sample fixing part is made of a material such as silicon or ceramics. It is easy to handle without fixing or cracking when carrying the sample table with tweezers.

また、このような試料台では、試料固定部は、平面視で試料固定部の端面の垂線の方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されているため、イオンビームで試料を加工する際に、平面視で試料固定部の端面の垂線の方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   Further, in such a sample stage, the sample fixing part is made of a metal having a rolling structure made of crystal grains having a longitudinal direction in a direction intersecting with the direction of the normal of the end face of the sample fixing part in plan view. Therefore, when processing a sample with an ion beam, it is possible to obtain a sample with less thickness unevenness compared to the case where the perpendicular direction of the end surface of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view. Can do.

(9)本発明に係る試料加工方法は、
試料が固定される試料固定部と、前記試料固定部を支持している支持部と、を含み、前記試料固定部が、前記支持部から第1方向に突出し、前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている試料台を準備する工程と、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程と、
前記試料台に固定された前記試料を、イオンビームを用いて加工する工程と、
を含む。
(9) The sample processing method according to the present invention includes:
A sample fixing part to which the sample is fixed, and a support part supporting the sample fixing part, wherein the sample fixing part protrudes from the support part in a first direction and intersects the first direction. Preparing a sample stage composed of a metal having a rolled structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in two directions;
Fixing the sample to the sample fixing part;
Processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam;
including.

このような試料加工方法では、試料台の試料固定部が圧延組織を有する金属で構成されているため、取り扱いやすい。また、このような試料加工方法では、試料台の試料固定部が支持部から第1方向に突出し、平面視で第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されているため、イオンビームで試料を加工する工程において、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   In such a sample processing method, since the sample fixing part of the sample stage is made of a metal having a rolled structure, it is easy to handle. Further, in such a sample processing method, the sample fixing portion of the sample stage protrudes from the support portion in the first direction, and is formed of crystal grains having a longitudinal direction in the second direction intersecting the first direction in plan view. Since it is made of a metal having a structure, in the process of processing a sample with an ion beam, the thickness unevenness is larger than that in the plan view when the protruding direction of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same direction. A small sample can be obtained.

(10)本発明に係る試料加工方法において、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程では、前記試料の先端側が前記試料固定部から突出するように前記試料を前記試料固定部の先端部に固定してもよい。
(10) In the sample processing method according to the present invention,
In the step of fixing the sample to the sample fixing portion, the sample may be fixed to the tip portion of the sample fixing portion such that the tip side of the sample protrudes from the sample fixing portion.

(11)本発明に係る試料加工方法において、
前記試料台に固定された前記試料をイオンビームを用いて加工する工程では、前記試料固定部の先端部に固定された前記試料に対して、前記試料固定部の根元部側から前記イオンビームを照射してもよい。
(11) In the sample processing method according to the present invention,
In the step of processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam, the ion beam is applied to the sample fixed to the tip of the sample fixing unit from the base side of the sample fixing unit. It may be irradiated.

このような試料加工方法では、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   In such a sample processing method, a sample with less thickness unevenness can be obtained as compared with the case where the direction in which the sample fixing portion protrudes and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view.

(12)本発明に係る試料加工方法において、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程の前に、前記試料固定部をイオンビームを用いて薄片化する工程を含んでいてもよい。
(12) In the sample processing method according to the present invention,
Prior to the step of fixing the sample to the sample fixing portion, a step of thinning the sample fixing portion using an ion beam may be included.

このような試料加工方法では、試料固定部の厚さを小さくすることができるため、イオンビーム加工(ブロードイオンビーム加工)における再付着を防ぎつつ、試料台に固定された試料を電子顕微鏡等に導入して分析を行う際に、システムノイズを低減することができる。   In such a sample processing method, since the thickness of the sample fixing portion can be reduced, the sample fixed on the sample stage can be attached to an electron microscope or the like while preventing reattachment in ion beam processing (broad ion beam processing). When introduced and analyzed, system noise can be reduced.

(13)本発明に係る試料加工方法は、
試料が固定される試料固定部と、前記試料固定部を支持している支持部と、を含み、前記試料固定部が、前記支持部から第1方向に突出し、前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された材料で構成されている試料台を準備する工程と、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程と、
前記試料台に固定された前記試料を、イオンビームを用いて加工する工程と、
を含む。
(13) A sample processing method according to the present invention includes:
A sample fixing part to which the sample is fixed, and a support part supporting the sample fixing part, wherein the sample fixing part protrudes from the support part in a first direction and intersects the first direction. Preparing a sample stage composed of a material composed of crystal grains having a longitudinal direction in two directions;
Fixing the sample to the sample fixing part;
Processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam;
including.

このような試料加工方法では、試料台の試料固定部が支持部から第1方向に突出し、平面視で第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された材料で構成されているため、イオンビームで試料を加工する際に、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   In such a sample processing method, the sample fixing portion of the sample stage protrudes from the support portion in the first direction, and is composed of a material composed of crystal grains having a longitudinal direction in the second direction intersecting the first direction in plan view. Therefore, when processing a sample with an ion beam, it is possible to obtain a sample with a small thickness unevenness compared to the case where the protruding direction of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view. Can do.

(14)本発明に係る試料加工方法は、
試料が固定される試料固定部を有し、前記試料固定部が、平面視で前記試料固定部の端面の垂線の方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている試料台を準備する工程と、
前記試料固定部に、前記試料を、平面視で前記試料の先端側が前記試料固定部の端面よりも突出するように固定する工程と、
前記試料台に固定された前記試料を、イオンビームを用いて加工する工程と、
を含む。
(14) A sample processing method according to the present invention includes:
A sample fixing portion to which the sample is fixed, and the sample fixing portion has a rolling structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in a direction intersecting with a direction of a normal to an end surface of the sample fixing portion in plan view Preparing a sample stage made of metal;
Fixing the sample to the sample fixing portion so that the tip side of the sample protrudes from the end surface of the sample fixing portion in plan view;
Processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam;
including.

このような試料加工方法では、試料台の試料固定部が圧延組織を有する金属で構成されているため、取り扱いやすい。また、このような試料加工方法では、試料台の試料固定部が、平面視で試料固定部の端面の垂線の方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されているため、イオンビームで試料を加工する際に、平面視で試料固定部の端面の垂線の方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   In such a sample processing method, since the sample fixing part of the sample stage is made of a metal having a rolled structure, it is easy to handle. Further, in such a sample processing method, the sample fixing portion of the sample stage has a rolled structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in a direction intersecting with the direction of the normal of the end surface of the sample fixing portion in plan view. Therefore, when processing a sample with an ion beam, the thickness unevenness is small compared to the case where the perpendicular direction of the end surface of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view. A sample can be obtained.

本実施形態に係る試料台を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the sample stand which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る試料台の試料固定部を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the sample fixing | fixed part of the sample stand which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る試料台の試料固定部を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically the sample fixing | fixed part of the sample stand which concerns on this embodiment. 冷間ロール圧延で作製されたモリブデン箔の光学顕微鏡写真。An optical micrograph of molybdenum foil produced by cold roll rolling. 冷間ロール圧延で作製されたモリブデン箔の明視野走査電子顕微鏡像。Bright-field scanning electron microscope image of molybdenum foil produced by cold roll rolling. 本実施形態に係る試料台を用いた試料加工方法の流れの一例を示すフローチャート。The flowchart which shows an example of the flow of the sample processing method using the sample stand which concerns on this embodiment. 試料固定部をブロードイオンビームで薄片化する工程を模式的に示す図。The figure which shows typically the process of thinning a sample fixing | fixed part with a broad ion beam. 試料固定部をブロードイオンビームで薄片化する工程を模式的に示す図。The figure which shows typically the process of thinning a sample fixing | fixed part with a broad ion beam. 試料固定部をブロードイオンビームで薄片化する工程を模式的に示す図。The figure which shows typically the process of thinning a sample fixing | fixed part with a broad ion beam. 試料固定部をブロードイオンビームで薄片化する工程を模式的に示す図。The figure which shows typically the process of thinning a sample fixing | fixed part with a broad ion beam. 試料固定部に固定された試料を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the sample fixed to the sample fixing | fixed part. 試料をブロードイオンビームで加工する工程を模式的に示す図。The figure which shows typically the process of processing a sample with a broad ion beam. 試料をブロードイオンビームで加工する工程を模式的に示す図。The figure which shows typically the process of processing a sample with a broad ion beam. スパッタリング現象を説明するための図。The figure for demonstrating a sputtering phenomenon. スパッタリング現象を説明するための図。The figure for demonstrating a sputtering phenomenon. スパッタリング現象を説明するための図。The figure for demonstrating a sputtering phenomenon. 参考例に係る試料台の試料固定部の先端部を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the front-end | tip part of the sample fixing | fixed part of the sample stand which concerns on a reference example. シャドウイングの効果を説明するための図。The figure for demonstrating the effect of shadowing. 第1変形例に係る試料台を模式的に示す斜視図。The perspective view which shows typically the sample stand concerning a 1st modification. 第2変形例に係る試料台を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the sample stand concerning a 2nd modification. 第2変形例に係る試料台の試料固定部を模式的に示す平面図。The top view which shows typically the sample fixing | fixed part of the sample stand which concerns on a 2nd modification. 試料をブロードイオンビームで加工する工程を模式的に示す図。The figure which shows typically the process of processing a sample with a broad ion beam.

以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiments described below do not unduly limit the contents of the present invention described in the claims. In addition, not all of the configurations described below are essential constituent requirements of the present invention.

1. 試料台
まず、本実施形態に係る試料台について図面を参照しながら説明する。図1は、本実施形態に係る試料台100を模式的に示す平面図である。図2は、本実施形態に係る試料台100の試料固定部20を模式的に示す平面図である。図3は、本実施形態に係る試料台100の試料固定部20を模式的に示す断面図であり、図2のIII−III線断面図である。なお、図2および図3では、試料固定部20に試料Sが固定されている状態を図示している。
1. First, a sample table according to this embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view schematically showing a sample table 100 according to the present embodiment. FIG. 2 is a plan view schematically showing the sample fixing unit 20 of the sample stage 100 according to the present embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the sample fixing portion 20 of the sample stage 100 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. 2 and 3 show a state in which the sample S is fixed to the sample fixing unit 20.

試料台100は、図1〜図3に示すように、支持部10と、試料固定部20と、を含む。試料台100は、試料Sにイオンビームを照射して加工する際に、試料Sを保持するために用いられるイオンビーム加工用の試料台である。以下では、試料台100が、透過電子顕微鏡(TEM)や走査透過電子顕微鏡(STEM)を含む電子顕微鏡用の試料を作製する際に、試料を保持するために用いられる電子顕微鏡試料作製用の試料台である例について説明する。なお、試料台100は、電子顕微鏡で試料Sの観察を行う際にも、試料Sを保持することができる。   As shown in FIGS. 1 to 3, the sample stage 100 includes a support unit 10 and a sample fixing unit 20. The sample table 100 is a sample table for ion beam processing that is used to hold the sample S when the sample S is processed by irradiating the sample S with an ion beam. Below, when the sample stage 100 produces the sample for electron microscopes including a transmission electron microscope (TEM) and a scanning transmission electron microscope (STEM), the sample for electron microscope sample preparation used in order to hold | maintain a sample. An example of a table will be described. The sample stage 100 can hold the sample S when observing the sample S with an electron microscope.

支持部10は、試料固定部20を支持している。支持部10は、板状の部材である。支持部10の平面形状は、図1に示すように、円を切り欠いた略半円状である。支持部10
は、円を切り欠くことで形成された切欠き面11を有している。支持部10の外縁の一部は、平面視で(支持部10の主面の垂線方向から見て)、円弧の形状を有している。当該円弧は、例えば、直径3mmの円の一部である。支持部10の厚さは、例えば、5μm程度である。
The support unit 10 supports the sample fixing unit 20. The support part 10 is a plate-shaped member. As shown in FIG. 1, the planar shape of the support portion 10 is a substantially semicircular shape with a circle cut out. Support part 10
Has a notch surface 11 formed by notching a circle. A part of the outer edge of the support portion 10 has an arc shape in plan view (as viewed from the direction perpendicular to the main surface of the support portion 10). The arc is, for example, a part of a circle having a diameter of 3 mm. The thickness of the support portion 10 is, for example, about 5 μm.

支持部10は、ブロードイオンビーム装置の試料保持機構に合わせた形状を有する突起部12を有している。これにより、試料台100を容易に位置再現性良く、ブロードイオンビーム装置に取り付けることができる。   The support 10 has a protrusion 12 having a shape that matches the sample holding mechanism of the broad ion beam apparatus. Thereby, the sample stage 100 can be easily attached to the broad ion beam apparatus with good position reproducibility.

試料固定部20は、支持部10によって支持されている。試料固定部20は、図2および図3に示すように、支持部10から第1方向Aに突出している。試料固定部20は、板状の支持部10の面内方向に突出している。図示の例では、試料固定部20は、支持部10の切欠き面11から、切欠き面11の垂線方向に突出している。すなわち、このとき、第1方向Aは、切欠き面11の垂線方向である。試料固定部20は、支持部10から突出して凸部を形成している。試料固定部20は、図示の例では、支持部10から突出している部分である。   The sample fixing unit 20 is supported by the support unit 10. The sample fixing unit 20 protrudes from the support unit 10 in the first direction A as shown in FIGS. 2 and 3. The sample fixing part 20 protrudes in the in-plane direction of the plate-like support part 10. In the illustrated example, the sample fixing portion 20 protrudes from the notch surface 11 of the support portion 10 in the perpendicular direction of the notch surface 11. That is, at this time, the first direction A is a perpendicular direction of the notch surface 11. The sample fixing portion 20 protrudes from the support portion 10 to form a convex portion. In the illustrated example, the sample fixing part 20 is a part protruding from the support part 10.

試料固定部20は、支持部10に接続されている根元部22と、根元部22よりも幅が小さい先端部24と、を有している。根元部22は試料固定部20の一方の端部であり、先端部24は試料固定部20の他方の端部である。試料固定部20の突出する第1方向Aは、根元部22から先端部24に向かう方向である。   The sample fixing part 20 has a root part 22 connected to the support part 10 and a tip part 24 having a smaller width than the root part 22. The root portion 22 is one end portion of the sample fixing portion 20, and the tip portion 24 is the other end portion of the sample fixing portion 20. The first direction A in which the sample fixing part 20 protrudes is a direction from the root part 22 toward the tip part 24.

先端部24の幅W24は、図2に示す平面視で(試料固定部20の厚さ方向から見て)、試料固定部20の突出する方向である第1方向Aに直交する方向の先端部24の大きさである。根元部22の幅W22は、図2に示す平面視で、試料固定部20の突出する方向である第1方向Aに直交する方向の根元部22の大きさである。先端部24の幅W24は、例えば、50μm程度であり、根元部22の幅W22は、例えば、100μm程度である。試料固定部20の第1方向Aの長さL20は、例えば、150μm程度である。   The width W24 of the distal end portion 24 is a distal end portion in a direction orthogonal to the first direction A, which is the direction in which the sample fixing portion 20 protrudes, as viewed in plan view shown in FIG. 24 size. The width W22 of the root portion 22 is the size of the root portion 22 in the direction orthogonal to the first direction A, which is the direction in which the sample fixing portion 20 protrudes, in the plan view shown in FIG. The width W24 of the distal end portion 24 is, for example, about 50 μm, and the width W22 of the root portion 22 is, for example, about 100 μm. The length L20 of the sample fixing unit 20 in the first direction A is, for example, about 150 μm.

上述したように、支持部10の外縁の一部は、平面視で円弧の形状を有しており、試料固定部20の先端部24は、円弧の中心に位置している。図示の例では、試料固定部20の先端部24の端面25は平面視で直線状であり、端面25の垂線Pの方向は第1方向Aと同じ方向である。   As described above, a part of the outer edge of the support portion 10 has an arc shape in plan view, and the distal end portion 24 of the sample fixing portion 20 is located at the center of the arc. In the illustrated example, the end surface 25 of the tip 24 of the sample fixing unit 20 is linear in plan view, and the direction of the perpendicular P of the end surface 25 is the same as the first direction A.

図3に示すように、試料固定部20の主面21a(図示の例では上面)と主面21b(図示の例では下面)は、平坦な面である。試料固定部20の主面21aは、支持部10の一方の主面(上面)と連続し、試料固定部20の主面21bは、支持部10の他方の主面(下面)と連続している。試料固定部20の厚さ(主面21a,21bとの間の距離)は、支持部10の厚さと等しく、例えば5μm程度である。   As shown in FIG. 3, the main surface 21a (upper surface in the illustrated example) and the main surface 21b (lower surface in the illustrated example) of the sample fixing unit 20 are flat surfaces. The main surface 21a of the sample fixing unit 20 is continuous with one main surface (upper surface) of the support unit 10, and the main surface 21b of the sample fixing unit 20 is continuous with the other main surface (lower surface) of the support unit 10. Yes. The thickness of the sample fixing portion 20 (the distance between the main surfaces 21a and 21b) is equal to the thickness of the support portion 10 and is, for example, about 5 μm.

試料Sは、試料固定部20の先端部24に固定される。図示の例では、試料Sは、試料固定部20の主面21bに固定されている。試料Sは、平面視で、試料Sの先端が試料固定部20の先端部24(端面25)から突出するように固定される。試料固定部20には試料Sの根元側が固定され、試料Sの先端側は開放端となる。すなわち、試料台100では、試料Sは片持ち梁状に支持される。   The sample S is fixed to the distal end portion 24 of the sample fixing portion 20. In the illustrated example, the sample S is fixed to the main surface 21 b of the sample fixing unit 20. The sample S is fixed so that the tip of the sample S protrudes from the tip 24 (end surface 25) of the sample fixing part 20 in plan view. The base side of the sample S is fixed to the sample fixing unit 20, and the tip side of the sample S is an open end. That is, in the sample stage 100, the sample S is supported in a cantilever shape.

試料Sは、図3に示すように、試料Sの先端側の観察領域S1と、試料Sの固定部(試料固定部20に固定される試料Sの部分)側の緩衝部S2と、を有するように加工されている。緩衝部S2は、ブロードイオンビームを観察領域S1に対して浅い角度で照射する際に、試料固定部20の厚みによって観察領域S1が試料固定部20の影になることを防
ぐために設けられている。
As shown in FIG. 3, the sample S includes an observation region S1 on the tip side of the sample S and a buffer unit S2 on the side where the sample S is fixed (the portion of the sample S fixed to the sample fixing unit 20). It is processed as follows. The buffer unit S2 is provided to prevent the observation region S1 from becoming a shadow of the sample fixing unit 20 due to the thickness of the sample fixing unit 20 when the broad ion beam is irradiated at a shallow angle with respect to the observation region S1. .

試料固定部20は、圧延組織を有する金属で構成されている。圧延組織を有する金属とは、圧延により加工された金属であり、圧延により結晶粒が特定の方向に長手方向を持つ金属である。試料固定部20を構成する金属は、例えば、冷間圧延により形成された圧延組織を有する金属である。   The sample fixing unit 20 is made of a metal having a rolled structure. The metal having a rolled structure is a metal processed by rolling, and is a metal in which crystal grains have a longitudinal direction in a specific direction by rolling. The metal which comprises the sample fixing | fixed part 20 is a metal which has the rolling structure | tissue formed by cold rolling, for example.

試料固定部20に用いられる圧延組織を有する金属(以下「圧延材」ともいう)は、例えば、焼き鈍しを間に入れながら、ロールで冷間圧延を繰り返して加工される。この圧延加工により結晶粒が変形し、圧延方向に数十μm以上、圧延方向と垂直な方向に数μm程度の結晶粒から構成される圧延組織(繊維組織)となる。すなわち、圧延組織を構成している結晶粒は、圧延方向に長手方向を持っている。   A metal having a rolled structure used for the sample fixing unit 20 (hereinafter also referred to as “rolled material”) is processed by repeatedly performing cold rolling with a roll while interposing annealing, for example. By this rolling process, the crystal grains are deformed to form a rolled structure (fiber structure) composed of crystal grains of several tens μm or more in the rolling direction and about several μm in the direction perpendicular to the rolling direction. That is, the crystal grains constituting the rolled structure have a longitudinal direction in the rolling direction.

図4は、冷間ロール圧延で作製された厚さ5μmのモリブデン箔の光学顕微鏡像である。図5は、冷間ロール圧延で作製された厚さ5μmのモリブデン箔の明視野走査電子顕微鏡像(BF−STEM像)である。   FIG. 4 is an optical microscope image of a 5 μm-thick molybdenum foil produced by cold roll rolling. FIG. 5 is a bright-field scanning electron microscope image (BF-STEM image) of a 5 μm-thick molybdenum foil produced by cold roll rolling.

図4に示す光学顕微鏡像では、圧延材(モリブデン箔)の圧延組織が圧延筋として観察されている。また、図5に示すBF−STEM像では、特定の方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織が観察されている。図4に示す光学顕微鏡像では、圧延筋に沿った方向、すなわち、圧延組織を構成している結晶粒の長手方向である第2方向Bを矢印で示している。同様に、図5に示すBF−STEM写真では、圧延組織を構成している結晶粒の長手方向(前記特定の方向)である第2方向Bを矢印で示している。このように、圧延組織を構成している結晶粒の長手方向(第2方向B)は、光学顕微鏡像や電子顕微鏡像で確認することができる。   In the optical microscope image shown in FIG. 4, the rolling structure of the rolled material (molybdenum foil) is observed as rolling streaks. In the BF-STEM image shown in FIG. 5, a rolled structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in a specific direction is observed. In the optical microscope image shown in FIG. 4, the direction along the rolling stripe, that is, the second direction B that is the longitudinal direction of the crystal grains constituting the rolled structure is indicated by an arrow. Similarly, in the BF-STEM photograph shown in FIG. 5, the second direction B, which is the longitudinal direction of the crystal grains constituting the rolled structure (the specific direction), is indicated by an arrow. Thus, the longitudinal direction (second direction B) of the crystal grains constituting the rolled structure can be confirmed by an optical microscope image or an electron microscope image.

図2に示すように、圧延組織を構成している結晶粒の長手方向(第2方向B)は、平面視で、試料固定部20の突出する方向(第1方向A)と交差する方向である。すなわち、平面視で、第1方向Aと第2方向Bとは平行ではなく(同じ方向ではなく)、第1方向Aと第2方向Bとがなす角度は、0度よりも大きく90度以下である。なお、平面視で第1方向Aと第2方向Bとがなす角度は、45度以上90度以下であることがより好ましく、さらに好ましくは90度である。その理由については後述する。なお、平面視で第1方向Aと第2方向Bとがなす角度が90度である場合(図2に示す場合)とは、平面視で試料固定部20の突出する方向と試料固定部20を構成している圧延材の結晶粒の長手方向とが直交する場合である。   As shown in FIG. 2, the longitudinal direction (second direction B) of the crystal grains constituting the rolled structure is a direction intersecting with the projecting direction (first direction A) of the sample fixing portion 20 in plan view. is there. That is, in the plan view, the first direction A and the second direction B are not parallel (not the same direction), and the angle formed by the first direction A and the second direction B is greater than 0 degree and 90 degrees or less. It is. Note that the angle formed by the first direction A and the second direction B in plan view is more preferably 45 degrees or more and 90 degrees or less, and still more preferably 90 degrees. The reason will be described later. When the angle formed by the first direction A and the second direction B is 90 degrees in plan view (in the case shown in FIG. 2), the direction in which the sample fixing unit 20 protrudes and the sample fixing unit 20 in plan view. This is a case where the longitudinal direction of the crystal grains of the rolled material constituting the material is orthogonal.

試料固定部20を構成する金属は、例えば、銅、モリブデン、ロジウム、ルテニウム、レニウム、ベリリウム、チタン、またはこれらの金属のうちの少なくとも1種を含む合金である。試料固定部20が1種類の金属で構成されている場合、例えば試料固定部20が複数種の金属で構成されている場合と比べて、エネルギー分散型X線分光(EDS)等の電子線励起のX線による組成分析の際に、試料固定部20の構成元素が検出されてもその影響が小さい。すなわち、組成分析の際に、システムノイズを低減することができる。また、試料固定部20を構成する金属として合金を用いる場合、ベリリウム銅などの時効硬化型の合金が好ましい。通常の金属や合金では、圧延、焼き鈍し等の加工を行う際に、結晶粒が大きく成長して強度の低下や割れなどが生じる場合がある。これに対して、時効硬化型の合金は、圧延後の熱処理で硬度を向上させることができる。   The metal constituting the sample fixing unit 20 is, for example, copper, molybdenum, rhodium, ruthenium, rhenium, beryllium, titanium, or an alloy containing at least one of these metals. When the sample fixing unit 20 is made of one kind of metal, for example, compared with a case where the sample fixing unit 20 is made of a plurality of types of metals, electron beam excitation such as energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) is performed. Even when the constituent elements of the sample fixing part 20 are detected during the composition analysis by X-rays, the influence is small. That is, system noise can be reduced during composition analysis. Moreover, when using an alloy as a metal which comprises the sample fixing | fixed part 20, age-hardening type alloys, such as beryllium copper, are preferable. In a normal metal or alloy, when processing such as rolling or annealing is performed, crystal grains may grow greatly, resulting in a decrease in strength or cracking. On the other hand, the age-hardening type alloy can improve the hardness by heat treatment after rolling.

試料台100は、板状の圧延材から所定の形状を、例えばエッチング等の手法を用いて切り出すことで形成される。支持部10および試料固定部20は、1つの圧延材から切り出されて一体に形成されている。すなわち、試料台100では、支持部10は、試料固定
部20と同様に、圧延組織を有する金属で構成されている。
The sample stage 100 is formed by cutting a predetermined shape from a plate-shaped rolled material using a technique such as etching. The support part 10 and the sample fixing part 20 are cut out from one rolled material and formed integrally. That is, in the sample stage 100, the support part 10 is comprised with the metal which has a rolling structure similarly to the sample fixing | fixed part 20. As shown in FIG.

2. 試料加工方法
次に、試料台100を用いた試料加工方法について、図面を参照しながら説明する。
2. Sample Processing Method Next, a sample processing method using the sample stage 100 will be described with reference to the drawings.

図6は、試料台100を用いた試料加工方法の流れの一例を示すフローチャートである。ここでは、試料台100を用いた透過電子顕微鏡用試料を作製するための試料加工方法について説明する。   FIG. 6 is a flowchart showing an example of the flow of the sample processing method using the sample stage 100. Here, a sample processing method for producing a transmission electron microscope sample using the sample stage 100 will be described.

まず、試料台100を準備する(ステップS10)。   First, the sample stage 100 is prepared (step S10).

次に、試料台100の試料固定部20をブロードイオンビームを用いて薄片化する(ステップS12)。   Next, the sample fixing unit 20 of the sample stage 100 is thinned using a broad ion beam (step S12).

試料固定部20の薄片化は、ブロードイオンビーム装置を用いて行われる。ブロードイオンビーム装置は、イオン銃から放出されたままの、レンズ系による集束作用を受けない直径数mm程度のイオンビームを試料に照射して、試料の加工を行う装置である。   Thinning of the sample fixing unit 20 is performed using a broad ion beam apparatus. The broad ion beam apparatus is an apparatus for processing a sample by irradiating the sample with an ion beam having a diameter of about several millimeters that is not emitted from the ion gun and is not subjected to the focusing action by the lens system.

図7〜図10は、試料固定部20をブロードイオンビームを用いて薄片化する工程(ステップS12)を模式的に示す図である。なお、図10は、図9のX−X線断面図である。   7 to 10 are diagrams schematically showing a step (step S12) of thinning the sample fixing unit 20 using a broad ion beam. 10 is a cross-sectional view taken along the line XX of FIG.

ブロードイオンビーム装置2では、図7および図8に示すように、試料台100を試料固定部20の先端部24を中心として回転させつつ、イオン銃2a,2bから先端部24に向けてイオンビームを照射することができる。ブロードイオンビーム装置2は、試料台100を挟んで互いに対向する位置に配置された、2つのイオン銃2a,2bを有している。   In the broad ion beam apparatus 2, as shown in FIGS. 7 and 8, the ion beam is directed from the ion guns 2 a and 2 b toward the tip 24 while rotating the sample stage 100 around the tip 24 of the sample fixing unit 20. Can be irradiated. The broad ion beam apparatus 2 includes two ion guns 2a and 2b arranged at positions facing each other with the sample stage 100 interposed therebetween.

ブロードイオンビーム装置2は、試料台100の回転に同期してブロードイオンビームIBを照射することができる。そのため、試料台100(試料固定部20の先端部24)に対して、平面視で所望の方向からブロードイオンビームIBを照射することができる。   The broad ion beam device 2 can irradiate the broad ion beam IB in synchronization with the rotation of the sample stage 100. Therefore, it is possible to irradiate the sample stage 100 (the tip portion 24 of the sample fixing unit 20) with the broad ion beam IB from a desired direction in plan view.

本工程では、試料固定部20の先端部24に対して、ブロードイオンビームIBを、試料固定部20の根元部22側から照射する。例えば、図9に示すように試料固定部20の先端部24の中心を通り第1方向Aとは反対方向に延びるZ軸を0度(回転角度θ=0度)としたときに、試料固定部20の先端部24に対して、回転角度θが−30度〜+30度の範囲(−30°≦θ≦+30°)でブロードイオンビームIBを照射する。試料台100の回転にブロードイオンビームIBの照射を同期させることで、試料固定部20の先端部24に対して、回転角度θが−30度〜+30度の範囲でブロードイオンビームIBを照射することができる。 In this step, the broad ion beam IB is irradiated from the root portion 22 side of the sample fixing portion 20 to the tip portion 24 of the sample fixing portion 20. For example, as shown in FIG. 9, when the Z axis passing through the center of the tip 24 of the sample fixing portion 20 and extending in the direction opposite to the first direction A is 0 degree (rotation angle θ R = 0 degree), the sample The broad ion beam IB is irradiated to the distal end portion 24 of the fixed portion 20 in a range where the rotation angle θ R is −30 degrees to +30 degrees (−30 ° ≦ θ R ≦ + 30 °). By synchronizing the irradiation of the broad ion beam IB with the rotation of the sample stage 100, the broad ion beam IB is irradiated to the distal end portion 24 of the sample fixing unit 20 in a range of the rotation angle θ R of −30 degrees to +30 degrees. can do.

また、本工程では、図10に示すように、イオン銃2aからプラスの仰角θでブロードイオンビームIBを照射し、イオン銃2bからマイナスの仰角θでブロードイオンビームIBを照射する。本工程では、後述する試料Sに対するブロードイオンビーム加工工程(ステップS18)におけるブロードイオンビームIBの仰角θに比べて小さい仰角θで(すなわち浅い角度で)ブロードイオンビームIBを照射する。例えば、本工程におけるブロードイオンビームIBの仰角θは、ステップS18における仰角θの半分程度である。イオン銃2aから照射されるブロードイオンビームIBの仰角θは、例えばθ=+3度であり、イオン銃2bから照射されるブロードイオンビームIBの仰角θは、θ=−3度である。 Further, in this step, as shown in FIG. 10, by irradiating a broad ion beam IB plus elevation theta E from the ion gun 2a, irradiating broad ion beam IB from an ion gun 2b minus elevation theta E. In this step, the broad ion beam IB is irradiated with an elevation angle θ E (that is, a shallow angle) smaller than the elevation angle θ E of the broad ion beam IB in the broad ion beam processing step (step S18) for the sample S described later. For example, the elevation angle θ E of the broad ion beam IB in this step is about half the elevation angle θ E in step S18. The elevation angle θ E of the broad ion beam IB irradiated from the ion gun 2a is, for example, θ E = + 3 degrees, and the elevation angle θ E of the broad ion beam IB irradiated from the ion gun 2b is θ E = −3 degrees. is there.

本工程では、例えば、厚さ5μm程度の試料固定部20を、厚さ1μm以上3μm以下程度まで薄片化する。   In this step, for example, the sample fixing portion 20 having a thickness of about 5 μm is thinned to a thickness of about 1 μm to 3 μm.

ここで、上述したように、試料台100の試料固定部20は第1方向Aに突出し、平面視で第1方向Aと交差する第2方向Bに長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている。そのため、本工程において、試料固定部20の先端部24に対して、ブロードイオンビームIBを、試料固定部20の根元部22側から照射することにより、平面視で試料固定部20の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、シャドウイングの効果を大きくすることができ、試料固定部20に形成される凹凸を小さくすることができる。この理由については後述する。   Here, as described above, the sample fixing part 20 of the sample stage 100 protrudes in the first direction A, and is formed of crystal grains having a longitudinal direction in the second direction B intersecting the first direction A in plan view. It consists of a metal with a texture. Therefore, in this process, the broad ion beam IB is irradiated from the base portion 22 side of the sample fixing portion 20 to the tip portion 24 of the sample fixing portion 20, so that the sample fixing portion 20 protrudes in a plan view. Compared with the case where the longitudinal direction of the crystal grains is the same direction, the effect of shadowing can be increased, and the unevenness formed on the sample fixing portion 20 can be reduced. The reason for this will be described later.

このように、本工程において、試料固定部20に形成される凹凸を小さくすることができるため、例えば後述する試料Sをブロードイオンビームで加工する工程(ステップS18)において、試料固定部20の凹凸に起因して試料Sに形成される厚さむらを小さくすることができる。また、試料固定部20の端面25に形成される凹凸を小さくすることができるため、後述する試料固定部20の先端部24に試料Sを固定する工程(ステップS14)において試料Sの固定が困難になることを防ぐことができる。   Thus, in this process, since the unevenness formed on the sample fixing part 20 can be reduced, the unevenness of the sample fixing part 20 is processed, for example, in the process of processing the sample S described later with a broad ion beam (step S18). Therefore, the thickness unevenness formed in the sample S can be reduced. Further, since the unevenness formed on the end surface 25 of the sample fixing portion 20 can be reduced, it is difficult to fix the sample S in the step of fixing the sample S to the distal end portion 24 of the sample fixing portion 20 described later (step S14). Can be prevented.

次に、試料台100の試料固定部20に試料Sを固定する(ステップS14)。   Next, the sample S is fixed to the sample fixing part 20 of the sample stage 100 (step S14).

図11は、試料台100の試料固定部20に固定された試料Sを模式的に示す斜視図である。試料Sは、例えば、FIB装置で厚さ1μm、幅10μm、長さ20μm程度に加工された試料片の状態で試料固定部20に固定される。本工程では、試料Sの先端(観察領域S1)側が試料固定部20の端面25から突出するように、試料Sを試料固定部20の先端部24に固定する。試料Sの固定は、ピックアップ装置等を用いて行われる。試料Sは、接着剤等で、試料固定部20に固定される。   FIG. 11 is a perspective view schematically showing the sample S fixed to the sample fixing portion 20 of the sample stage 100. The sample S is fixed to the sample fixing unit 20 in a state of a sample piece processed to have a thickness of about 1 μm, a width of 10 μm, and a length of about 20 μm with an FIB apparatus, for example. In this step, the sample S is fixed to the tip 24 of the sample fixing part 20 so that the tip (observation region S1) side of the sample S protrudes from the end surface 25 of the sample fixing part 20. The sample S is fixed using a pickup device or the like. The sample S is fixed to the sample fixing unit 20 with an adhesive or the like.

次に、試料固定部20に固定された試料Sを、集束イオンビーム(FIB)を用いて試料Sの観察領域を0.1μm程度の厚さに加工する(ステップS16)。   Next, the sample S fixed to the sample fixing unit 20 is processed into a thickness of about 0.1 μm in the observation region of the sample S using a focused ion beam (FIB) (step S16).

図11に示すように、試料Sは、厚さ0.1μm以下の観察領域S1と、厚さ0.3μm程度、長さが10μm以上の緩衝部S2と、を有するように加工される。緩衝部S2は、後述する試料Sをブロードイオンビームで加工する工程(ステップS18)において、試料固定部20の厚みによって観察領域S1が試料固定部20の影になることを防ぐために設けられる。   As shown in FIG. 11, the sample S is processed so as to have an observation region S1 having a thickness of 0.1 μm or less and a buffer portion S2 having a thickness of about 0.3 μm and a length of 10 μm or more. The buffer portion S2 is provided to prevent the observation region S1 from being a shadow of the sample fixing portion 20 due to the thickness of the sample fixing portion 20 in the step of processing the sample S to be described later with a broad ion beam (step S18).

本工程では、さらに、集束イオンビームを用いて、試料固定部20の先端部24の不要な部分(先端部24の試料Sが接着されている部分を除いた部分の少なくとも一部)を除去してもよい。図示の例では、試料固定部20の先端部24の幅が小さくなるように、先端部24の角部を除去している。   In this step, an unnecessary portion (at least a portion of the tip portion 24 excluding the portion to which the sample S is bonded) is further removed using the focused ion beam. May be. In the illustrated example, the corner of the tip 24 is removed so that the width of the tip 24 of the sample fixing unit 20 is reduced.

次に、試料固定部20に固定された試料Sを、ブロードイオンビームIBを用いて加工する(ステップS18)。   Next, the sample S fixed to the sample fixing unit 20 is processed using the broad ion beam IB (step S18).

図12および図13は、試料Sをブロードイオンビームを用いて加工する工程(ステップS18)を模式的に示す図である。本工程では、ブロードイオンビーム装置を用いて、試料Sに低加速のブロードイオンビームを照射し、ダメージ層を除去するための加工を行う。   12 and 13 are diagrams schematically illustrating a process (step S18) of processing the sample S using a broad ion beam. In this step, a broad ion beam apparatus is used to irradiate the sample S with a low-acceleration broad ion beam to perform processing for removing the damaged layer.

試料Sのダメージ層の除去は、試料固定部20を薄片化する工程(ステップS12)と同様に、ブロードイオンビーム装置を用いて行われる。本工程では、試料Sに対して、試料固定部20を薄片化する工程(ステップS12)よりも大きい仰角θでブロードイオンビームIBを照射する。具体的には、イオン銃2aから照射されるブロードイオンビームIBの仰角θは、例えばθ=+10度であり、イオン銃2bから照射されるブロードイオンビームIBの仰角θは、θ=−10度である。 Removal of the damaged layer of the sample S is performed using a broad ion beam apparatus as in the step of thinning the sample fixing unit 20 (step S12). In this step, the sample S, irradiating broad ion beam IB the sample fixing portion 20 at a large angle of elevation theta E to the step of thinning (step S12). Specifically, the elevation angle θ E of the broad ion beam IB irradiated from the ion gun 2a is, for example, θ E = + 10 degrees, and the elevation angle θ E of the broad ion beam IB irradiated from the ion gun 2b is θ E = −10 degrees.

また、本工程では、上述したステップS12と同様に、試料固定部20の先端部24に固定された試料Sに対して、ブロードイオンビームIBを試料固定部20の根元部22側から照射する。例えば、試料固定部20の先端部24に固定された試料Sに対して、回転角度θが−30度〜+30度の範囲でブロードイオンビームIBを照射する。 Further, in this step, the broad ion beam IB is irradiated from the base portion 22 side of the sample fixing portion 20 to the sample S fixed to the tip portion 24 of the sample fixing portion 20 as in step S12 described above. For example, the sample S fixed to the distal end 24 of the sample fixing portion 20, the rotation angle theta R irradiates the broad ion beam IB in a range of -30 degrees to + 30 degrees.

このように、試料固定部20の先端部24に固定された試料Sに対して、ブロードイオンビームIBを、試料固定部20の根元部22側から照射することにより、ブロードイオンビームIBの進行方向(照射方向)において、試料Sの先に試料台100が存在しない。そのため、ブロードイオンビームIBによりスパッタされた材料が試料S(観察領域S1)に付着すること(以下「再付着」ともいう)を防ぐことができる。   In this way, by irradiating the sample S fixed to the tip 24 of the sample fixing unit 20 with the broad ion beam IB from the root 22 side of the sample fixing unit 20, the traveling direction of the broad ion beam IB In the (irradiation direction), the sample stage 100 does not exist ahead of the sample S. Therefore, it is possible to prevent the material sputtered by the broad ion beam IB from adhering to the sample S (observation region S1) (hereinafter also referred to as “reattachment”).

例えば、図示はしないが、試料Sに対して、ブロードイオンビームを、図12に示すブロードイオンビームIBの進行方向とは反対方向から試料Sに照射した場合、ブロードイオンビームの進行方向において、試料Sの先に試料台100(例えば端面25)が存在する。そのため、ブロードイオンビームが試料台100(例えば端面25)をスパッタし、スパッタされた材料が試料Sに付着してしまう。   For example, although not shown, when the sample S is irradiated with a broad ion beam from the direction opposite to the traveling direction of the broad ion beam IB shown in FIG. The sample stage 100 (for example, the end face 25) exists ahead of S. Therefore, the broad ion beam sputters the sample stage 100 (for example, the end face 25), and the sputtered material adheres to the sample S.

また、試料固定部20の先端部24に固定された試料Sに対して、ブロードイオンビームIBを試料固定部20の根元部22側から照射することにより、上述したステップS12と同様に、平面視で試料固定部20の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、シャドウイングの効果を大きくすることができ、試料固定部20に形成される凹凸を小さくすることができる。したがって、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   Further, by irradiating the sample S fixed to the tip 24 of the sample fixing unit 20 with the broad ion beam IB from the root 22 side of the sample fixing unit 20, as in the above-described step S12, a plan view is obtained. Thus, the shadowing effect can be increased and the unevenness formed on the sample fixing portion 20 can be reduced as compared with the case where the protruding direction of the sample fixing portion 20 and the longitudinal direction of the crystal grains are the same direction. it can. Therefore, a sample with small thickness unevenness can be obtained.

以上の工程により、電子顕微鏡用試料を作製することができる。   Through the above process, a sample for an electron microscope can be produced.

試料台100は、例えば、以下の特徴を有する。   The sample stage 100 has the following features, for example.

試料台100は、試料固定部20が圧延組織を有する金属で構成されている。そのため、例えば、試料固定部20がシリコンやセラミックス等の材料で構成されている場合と比べて、取り扱いやすい。例えば試料固定部がシリコンやセラミックス等の材料で構成されている場合、試料固定部に試料を固定する際や、試料台をピンセット等で持ち運ぶ際に、割れたり欠けたりすることがあり、取り扱いに注意が必要である。これに対して、試料固定部20が金属で構成されている場合、試料固定部20に試料Sを固定する際や、試料台100をピンセット等で持ち運ぶ際に、割れたり欠けたりすることがなく取り扱いやすい。また、圧延材は安価であるため、試料台を安価に提供することができる。   In the sample stage 100, the sample fixing unit 20 is made of a metal having a rolled structure. Therefore, for example, it is easier to handle than the case where the sample fixing unit 20 is made of a material such as silicon or ceramics. For example, when the sample fixing part is made of a material such as silicon or ceramics, it may be cracked or chipped when fixing the sample to the sample fixing part or carrying the sample table with tweezers. Caution must be taken. On the other hand, when the sample fixing part 20 is made of metal, it is not cracked or chipped when the sample S is fixed to the sample fixing part 20 or when the sample stage 100 is carried with tweezers. Easy to handle. In addition, since the rolled material is inexpensive, the sample stage can be provided at a low cost.

試料台100では、試料固定部20は、支持部10から第1方向Aに突出し、平面視で第1方向Aと交差する第2方向Bに長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている。そのため、イオンビームで試料を加工する際(例えば上述したステップS18)に、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。以下に、その理由について説明する。   In the sample stage 100, the sample fixing unit 20 protrudes from the support unit 10 in the first direction A, and has a rolled structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in the second direction B that intersects the first direction A in plan view. It is comprised with the metal which has. Therefore, when processing a sample with an ion beam (for example, step S18 described above), compared to a case where the protruding direction of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in a plan view while preventing reattachment. A sample with small thickness unevenness can be obtained. The reason will be described below.

試料台に固定された試料をイオンビームで加工する場合、試料台を構成している金属の結晶粒を反映した凹凸が試料台に形成される場合がある(結晶異方性スパッタリング)。この理由は以下の通りである。   When a sample fixed to the sample stage is processed with an ion beam, irregularities reflecting the crystal grains of the metal constituting the sample stage may be formed on the sample stage (crystal anisotropic sputtering). The reason is as follows.

イオンビームによるスパッタリング現象は、イオンが物質に進入する現象と、イオンが物質内に進入することによって物質内で原子同士の衝突が連続的に生じて(衝突カスケード)、表面から原子が脱離する現象と、に分けて考えることができる。図14〜図16は、同じ結晶に異なる方向からイオンが入射したときの、スパッタリング現象を説明するための図である。   The ion beam sputtering phenomenon includes a phenomenon in which ions enter a material, and when ions enter the material, atoms collide with each other continuously in the material (collision cascade), and atoms are desorbed from the surface. It can be divided into phenomena. 14 to 16 are diagrams for explaining the sputtering phenomenon when ions are incident on the same crystal from different directions.

まず、イオンが物質に進入する現象について説明する。イオンビームIが物質の表面に照射されるとイオンの一部は物質の表面にある原子と衝突するが多くのイオンは表面をすり抜けて物質内部に進入する、いわゆるチャネリング現象をおこして物質内部の構成原子と衝突する。イオンは散乱断面積が小さく、イオンビームIから見た物質の原子間距離が広いほど深くまで進入する。イオンの散乱断面積はイオン種と加速に依存し、イオンから見た物質の原子間距離は結晶の面間隔と方向に依存する。このため、結晶の向きによりイオンと物質を構成している原子とが衝突する深さが変わってくる(図14および図15参照)。   First, the phenomenon that ions enter a substance will be described. When the surface of the material is irradiated with the ion beam I, some of the ions collide with atoms on the surface of the material, but many ions pass through the surface and enter the material, so-called channeling phenomenon occurs. Collisions with constituent atoms. The ions have a smaller scattering cross section, and the deeper the interatomic distance of the substance viewed from the ion beam I, the deeper the ions enter. The scattering cross section of ions depends on the ion species and acceleration, and the interatomic distance of the material viewed from the ions depends on the interplanar spacing and direction of the crystal. For this reason, the depth at which the ions and the atoms constituting the substance collide changes depending on the orientation of the crystal (see FIGS. 14 and 15).

次に、衝突カスケードと表面からの脱離について説明する。運動量を持つイオンが物質を構成している原子と衝突すると、イオンが持っていた運動量の一部は原子へ伝わり、イオンは運動量の一部を失って方向を変える。方向を変えたイオンはその運動量が無くなるまで衝突を繰り返し、物質を構成している原子に様々な方向の運動量を与え続ける。原子を格子点に留めるエネルギー以上の運動量を受け取った原子は格子点から離れ、受け取った運動量の方向に弾き飛ばされて他の原子と衝突し、イオンと同様に衝突を繰り返す。このように運動量を持つイオンが物質に入射すると雪崩式に原子の衝突現象が引き起こされる(衝突カスケード)。表面近傍の原子に表面から脱離する方向に脱離エネルギー以上の運動量が与えられると、当該原子は物質から脱離する。これがスパッタ現象である。原子同士が衝突する確率は弾き出された原子から見た格子面密度と関係があり、脱離方向に運動量が変換される確率は結晶の原子位置と関係がある(図15および図16参照)。すなわち、結晶面とイオンの入射方向、結晶面と表面の向きが脱離の収率と相関する。   Next, collision cascade and desorption from the surface will be described. When an ion with momentum collides with an atom that constitutes a substance, part of the momentum that the ion has is transmitted to the atom, and the ion loses part of the momentum and changes its direction. The ion whose direction has been changed repeatedly collides until its momentum disappears, and continues to give momentum in various directions to the atoms constituting the material. Atoms that have received momentum more than the energy that keeps the atoms at the lattice points are separated from the lattice points, are blown off in the direction of the received momentum, collide with other atoms, and repeat collisions in the same way as ions. When ions with momentum enter the material, an avalanche-type atomic collision phenomenon is caused (collision cascade). When a momentum greater than the desorption energy is given to an atom near the surface in the direction of desorption from the surface, the atom desorbs from the substance. This is a sputtering phenomenon. The probability that the atoms collide with each other is related to the lattice plane density seen from the ejected atoms, and the probability that the momentum is converted in the desorption direction is related to the atomic position of the crystal (see FIGS. 15 and 16). That is, the crystal plane and the incident direction of ions, and the orientation of the crystal plane and surface correlate with the desorption yield.

上述したように、結晶の向きによってイオンの進入深さが変わる。そして、深く進入したイオンは浅く進入したイオンに比べてスパッタリングのためにより多くの衝突が必要となる。そのため、同じ運動量を持つイオンで比べると、深く進入したイオンは浅く進入したイオンに比べてスパッタリング収率(入射イオン1個あたりの脱離する原子の数)が小さくなる。すなわち、スパッタリング収率は、結晶の向きに依存する。また、上述したように、結晶面とイオンの入射方向、結晶面と表面の向きは、脱離の収率と相関する。   As described above, the ion penetration depth varies depending on the orientation of the crystal. And, ions that have entered deeper require more collisions for sputtering than ions that have entered shallower. Therefore, when compared with ions having the same momentum, the sputtering yield (the number of atoms desorbed per incident ion) is smaller for ions that have entered deeper than ions that have entered shallower. That is, the sputtering yield depends on the crystal orientation. Further, as described above, the crystal plane and the incident direction of ions, and the orientation of the crystal plane and surface correlate with the yield of desorption.

したがって、多結晶の物質を一様なイオンビームIで結晶粒サイズまで薄くスパッタリング加工すると、結晶粒に応じた凹凸が形成される。   Therefore, when a polycrystalline material is thinly sputtered to a crystal grain size with a uniform ion beam I, irregularities corresponding to the crystal grains are formed.

図17は、参考例に係る試料台100Aの試料固定部20Aの先端部24Aを模式的に示す斜視図である。なお、試料台100Aでは、試料固定部20Aの突出する方向は、結晶粒の長手方向と同じ方向である。   FIG. 17 is a perspective view schematically showing the distal end portion 24A of the sample fixing portion 20A of the sample stage 100A according to the reference example. In the sample stage 100A, the direction in which the sample fixing portion 20A protrudes is the same direction as the longitudinal direction of the crystal grains.

図17に示すように、試料台100Aを一様なイオンビームで結晶粒サイズまで薄くスパッタリング加工すると、試料固定部20Aの先端部24Aには、厚さ方向の凹凸が形成され、さらに、端面25Aにも凹凸が形成される。試料固定部20Aに厚さ方向の凹凸が
形成されると、当該凹凸の影響によりイオンビームIが試料Sに均一に照射されずに、試料Sに筋状の厚さむらが形成されてしまう。また、試料台100Aの端面25Aに凹凸が形成されると、試料Sを試料固定部20Aに固定することが困難になってしまう。
As shown in FIG. 17, when the sample stage 100A is thinly sputtered to a crystal grain size with a uniform ion beam, unevenness in the thickness direction is formed at the tip portion 24A of the sample fixing portion 20A, and further, the end face 25A. Irregularities are also formed. When unevenness in the thickness direction is formed on the sample fixing portion 20A, the ion beam I is not uniformly irradiated on the sample S due to the unevenness, and streaky thickness unevenness is formed on the sample S. In addition, when unevenness is formed on the end surface 25A of the sample stage 100A, it becomes difficult to fix the sample S to the sample fixing portion 20A.

ここで、多結晶の物質で構成された試料台に対してイオンビームIを小さい仰角(浅い角度)で照射することにより、シャドウイングの効果によって凹凸を小さくすることができる。   Here, by irradiating the ion beam I with a small elevation angle (shallow angle) to a sample stage made of a polycrystalline material, the unevenness can be reduced by the effect of shadowing.

図18は、シャドウイングの効果を説明するための図である。図18に示すように、イオンビームIを小さい仰角で照射することにより、高さの小さい結晶粒3は隣接する高さの大きい結晶粒3の影になり高さが同程度になるまで加工されない。これにより、凹凸が小さい加工面を得ることができる。イオンビームIは発散する特徴を有するため、シャドウイングの効果は凹部分の長さL3が大きいとその効果は小さくなる。そのため、シャドウイングの効果が十分に発揮されるのは凹部分の長さL3が数μm以下である。   FIG. 18 is a diagram for explaining the effect of shadowing. As shown in FIG. 18, by irradiating the ion beam I at a small elevation angle, the crystal grains 3 having a small height are shaded by the adjacent crystal grains 3 having a large height and are not processed until the heights are approximately the same. . Thereby, a processed surface with small unevenness can be obtained. Since the ion beam I has a feature of diverging, the effect of shadowing is reduced when the length L3 of the concave portion is large. For this reason, the shadowing effect is sufficiently exhibited when the length L3 of the concave portion is several μm or less.

そのため、圧延材をイオンビームIで加工する際に、平面視で、圧延組織を構成している結晶粒の長手方向である第2方向Bに対して、交差する方向からイオンビームIを照射することにより、圧延組織を構成している結晶粒の長手方向である第2方向Bと同じ方向からイオンビームIを照射する場合と比べて、シャドウイングの効果により圧延材に形成される凹凸を小さくすることができる。特に、圧延組織を構成している結晶粒の長手方向である第2方向Bに対して、直交する方向からイオンビームIを照射するときに、シャドウイングの効果が最も大きくなり、圧延材に形成される凹凸をより小さくできる。   Therefore, when processing the rolled material with the ion beam I, the ion beam I is irradiated from a direction intersecting the second direction B which is the longitudinal direction of the crystal grains constituting the rolled structure in a plan view. As a result, the unevenness formed on the rolled material due to the effect of shadowing can be reduced compared to the case of irradiating the ion beam I from the same direction as the second direction B, which is the longitudinal direction of the crystal grains constituting the rolled structure. can do. In particular, when the ion beam I is irradiated from a direction orthogonal to the second direction B, which is the longitudinal direction of the crystal grains constituting the rolled structure, the effect of shadowing is maximized and formed on the rolled material. The unevenness to be made can be made smaller.

したがって、上述したように、試料台100では、試料固定部20が支持部10から第1方向Aに突出し、平面視で第1方向Aと交差する第2方向Bに長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されているため、イオンビームで試料を加工する際(例えば上述したステップS18)に、試料固定部20の先端部24に固定された試料Sに対して試料固定部20の根元部22側からイオンビームを照射することにより、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   Therefore, as described above, in the sample stage 100, the sample fixing portion 20 is a crystal grain that protrudes from the support portion 10 in the first direction A and has a longitudinal direction in the second direction B that intersects the first direction A in plan view. Since it is composed of a metal having a structured rolled structure, when the sample is processed with an ion beam (for example, step S18 described above), the sample is fixed to the sample S fixed to the tip portion 24 of the sample fixing unit 20. By irradiating the ion beam from the root portion 22 side of the fixing portion 20, it is possible to prevent reattachment, and in comparison with the case where the protruding direction of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same direction in plan view. A sample with small unevenness can be obtained.

また、試料台100では、平面視で第1方向Aと第2方向Bとがなす角度は、45度以上90度以下であることがより好ましく、さらに好ましくは90度である。平面視で第1方向Aと第2方向Bとがなす角度が前記範囲にあると、上述したように、シャドウイングの効果を大きくすることができるため、再付着を防ぎつつ、より厚さむらが小さい試料を得ることができる。   In the sample stage 100, the angle formed by the first direction A and the second direction B in plan view is more preferably 45 degrees or more and 90 degrees or less, and further preferably 90 degrees. When the angle formed by the first direction A and the second direction B in the plan view is in the above range, as described above, the effect of shadowing can be increased, so that the thickness unevenness is prevented while preventing reattachment. A small sample can be obtained.

試料台100では、試料固定部20は、支持部10から第1方向Aに突出しているため、支持部10をピンセットで挟んだ場合などに、支持部10にひねりが加わったとしても、応力は試料固定部20の根元部22に集中し、先端部24にはほとんど伝わらない。したがって、試料台100では、試料固定部20の先端部24に試料Sを固定することで、試料台100をピンセットで挟んだ場合などに、試料Sの脱離や破壊が起こりにくくすることができ、試料台100を取り扱いやすくすることができる。   In the sample stage 100, since the sample fixing part 20 protrudes from the support part 10 in the first direction A, even when a twist is applied to the support part 10 when the support part 10 is sandwiched between tweezers, the stress is It concentrates on the root portion 22 of the sample fixing portion 20 and hardly transmits to the tip portion 24. Therefore, in the sample stage 100, by fixing the sample S to the distal end portion 24 of the sample fixing part 20, it is possible to make the sample S less likely to be detached or broken when the sample stage 100 is sandwiched with tweezers. The sample stage 100 can be easily handled.

試料台100では、試料固定部20は、支持部10に接続されている根元部22と、根元部22よりも幅が小さい先端部24と、を有している。そのため、試料固定部20が撓んだり丸まったりしてその形状が変形することを防ぐことができるとともに、例えば集束イオンビーム加工工程(ステップS16)で試料固定部20の先端部24をFIB加工する際に加工量を少なくすることができる。   In the sample stage 100, the sample fixing part 20 has a root part 22 connected to the support part 10 and a tip part 24 having a smaller width than the root part 22. Therefore, it is possible to prevent the sample fixing part 20 from being bent or rounded and deforming its shape, and for example, subjecting the tip 24 of the sample fixing part 20 to FIB processing in the focused ion beam processing step (step S16). In this case, the processing amount can be reduced.

本実施形態に係る試料加工方法は、試料台100を準備する工程(ステップS10)と、試料固定部20に試料Sを固定する工程(ステップS14)と、試料台100に固定された試料Sをイオンビームを用いて加工する工程(ステップS18)と、を含む。このように、本実施形態では、試料台100の試料固定部20が圧延組織を有する金属で構成されているため、取り扱いやすい。また、本実施形態では、イオンビームで試料を加工する工程において、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部の突出する方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   The sample processing method according to the present embodiment includes a step of preparing the sample stage 100 (step S10), a step of fixing the sample S to the sample fixing unit 20 (step S14), and a sample S fixed to the sample stage 100. And processing using an ion beam (step S18). Thus, in this embodiment, since the sample fixing | fixed part 20 of the sample stand 100 is comprised with the metal which has a rolling structure | tissue, it is easy to handle. Further, in the present embodiment, in the step of processing the sample with an ion beam, while preventing re-adhesion, compared to the case where the direction in which the sample fixing portion protrudes and the longitudinal direction of the crystal grains are the same direction in plan view, A sample with small unevenness can be obtained.

また、本実施形態に係る試料加工方法では、試料固定部20に試料Sを固定する工程の前に、試料固定部20をイオンビームを用いて薄片化する工程を含む。そのため、試料Sをブロードイオンビームで加工する工程(ステップS18)において、試料Sへの再付着を防ぐことができる。また、試料固定部20の厚さを小さくすることができるため、試料台100に固定された試料Sを、電子顕微鏡等に導入して分析を行う際に、システムノイズを低減することができる。電子顕微鏡等でEDS分析等の組成分析を行う際に、電子線の一部が散乱などにより試料固定部20に照射されて試料固定部20から特性X線が発生してシステムノイズとして検出される場合がある。特に、試料固定部20の厚さが大きい場合、システムノイズが大きくなってしまう。本実施形態では、試料固定部20の厚さを小さくすることができるため、システムノイズを低減することができる。   In addition, the sample processing method according to the present embodiment includes a step of thinning the sample fixing unit 20 using an ion beam before the step of fixing the sample S to the sample fixing unit 20. Therefore, reattachment to the sample S can be prevented in the step of processing the sample S with a broad ion beam (step S18). Further, since the thickness of the sample fixing unit 20 can be reduced, system noise can be reduced when the sample S fixed to the sample stage 100 is introduced into an electron microscope or the like for analysis. When composition analysis such as EDS analysis is performed with an electron microscope or the like, a part of the electron beam is irradiated to the sample fixing unit 20 by scattering or the like, and characteristic X-rays are generated from the sample fixing unit 20 and detected as system noise. There is a case. In particular, when the thickness of the sample fixing unit 20 is large, the system noise increases. In this embodiment, since the thickness of the sample fixing unit 20 can be reduced, system noise can be reduced.

3. 実験例
以下、本発明を実験例により具体的に説明するが、本発明は下記の実験例により限定されるものではない。
3. Experimental Examples Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to experimental examples, but the present invention is not limited to the following experimental examples.

本実験例では、図6に示すフローチャートに従って、透過電子顕微鏡用試料を作製した。   In this experimental example, a transmission electron microscope sample was produced according to the flowchart shown in FIG.

冷間ロール圧延で作製された厚さ5μmのモリブデン箔を用いて図1〜図3に示す試料台100と同様の形状の試料台を作製した。具体的には、試料固定部の延出方向である第1方向Aと、試料固定部を構成している圧延材の結晶粒の長手方向である第2方向Bとが、平面視で直交するように形成した。また、支持部の外縁の一部が平面視で円弧の形状を有し、試料固定部の先端部は円弧の中心に位置するように形成した。試料固定部の長さは150μmとし、試料固定部の先端部の幅は、50μmとした。支持部の突起部は、ブロードイオンビーム装置(Gatan社製PIPSII MODEL695)の試料保持機構の形状に合わせた形状とした。   A sample stage having the same shape as the sample stage 100 shown in FIGS. 1 to 3 was produced using a 5 μm-thick molybdenum foil produced by cold roll rolling. Specifically, the first direction A that is the extending direction of the sample fixing portion and the second direction B that is the longitudinal direction of the crystal grains of the rolled material constituting the sample fixing portion are orthogonal to each other in plan view. Formed as follows. Further, a part of the outer edge of the support portion has an arc shape in plan view, and the tip end portion of the sample fixing portion is formed so as to be located at the center of the arc. The length of the sample fixing part was 150 μm, and the width of the tip part of the sample fixing part was 50 μm. The protrusion of the support portion was shaped according to the shape of the sample holding mechanism of the broad ion beam device (PIPSII MODEL 695 manufactured by Gatan).

次に、ブロードイオンビーム装置(Gatan社製PIPSII MODEL695)を用いて、作製した試料台をイオンビームで加工した。具体的には、0.5rpmで回転している試料台に対して、イオンエネルギー8kV、イオン電流140μA、のArイオンビームを、仰角+3度と−3度、回転角度が−30度〜+30度の範囲で照射した。   Next, the prepared sample stage was processed with an ion beam using a broad ion beam apparatus (PIPSII MODEL695 manufactured by Gatan). Specifically, an Ar ion beam having an ion energy of 8 kV and an ion current of 140 μA is applied to a sample stage rotating at 0.5 rpm, with an elevation angle of +3 degrees and −3 degrees, and a rotation angle of −30 degrees to +30 degrees. Irradiated in the range of.

イオンビームを18分間照射したところ、試料固定部の先端部は、厚さが1μmとなり、凹凸の小さい平坦な面に加工された。   When the ion beam was irradiated for 18 minutes, the tip of the sample fixing part had a thickness of 1 μm and was processed into a flat surface with small irregularities.

次に、薄片化された試料固定部に、FIB装置で幅10μm、高さ22μm、厚さ1μmに加工された試料をピックアップ装置を用いて接着剤で固定した。   Next, a sample processed to a width of 10 μm, a height of 22 μm, and a thickness of 1 μm with an FIB apparatus was fixed to the sliced sample fixing portion with an adhesive using a pickup apparatus.

次に、試料固定部に固定された試料を、FIB装置を用いて、試料の緩衝部の長さが10μm、緩衝部の厚さが0.3μm、観察領域の厚さが0.1μmとなるように加工した。   Next, using the FIB apparatus, the sample fixed to the sample fixing unit is 10 μm in length, the buffer is 0.3 μm in thickness, and the observation region is 0.1 μm in thickness. Was processed as follows.

この状態でTEM観察を行ったところ、試料に形成されたダメージ層が厚いため、詳細な観察を行うことができなかった。   When TEM observation was performed in this state, detailed observation could not be performed because the damaged layer formed on the sample was thick.

次に、試料台に保持された試料を、ブロードイオンビーム装置(Gatan社製PIPSII MODEL695)を用いて加工した。具体的には、0.5rpmで回転している試料台に固定されている試料に対して、イオンエネルギー0.3kVのArイオンビームを、仰角+10度と−10度、回転角度が−30度〜+30度の範囲で照射した。   Next, the sample held on the sample stage was processed using a broad ion beam apparatus (PIPSII MODEL695 manufactured by Gatan). Specifically, an Ar ion beam having an ion energy of 0.3 kV is applied to a sample fixed on a sample stage rotating at 0.5 rpm, with an elevation angle of +10 degrees and −10 degrees, and a rotation angle of −30 degrees. Irradiation was in the range of ˜ + 30 degrees.

イオンビームを15分間照射し、TEM観察を行ったところ、本工程を行う前と比べて、詳細な観察を行うことができた。また、試料への再付着も観察されなかった。   When the ion beam was irradiated for 15 minutes and TEM observation was performed, detailed observation was able to be performed compared with before performing this process. In addition, no reattachment to the sample was observed.

また、この試料台にひねりを加えたところ、試料固定部の根元部に変形が起きたが、試料固定部の先端部はほとんど変形せず、先端部に固定された試料の離脱や破壊は起こらなかった。   In addition, when the sample stage was twisted, the root part of the sample fixing part was deformed, but the tip part of the sample fixing part was hardly deformed, and the sample fixed to the tip part was not detached or broken. There wasn't.

4. 変形例
4.1. 第1変形例
次に、本実施形態に係る試料台の第1変形例について、図面を参照しながら説明する。図19は、第1変形例に係る試料台200を模式的に示す斜視図である。以下、本実施形態の第1変形例に係る試料台200において、上述した試料台100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
4). Modified example 4.1. First Modification Next, a first modification of the sample stage according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 19 is a perspective view schematically showing a sample stage 200 according to the first modification. Hereinafter, in the sample stage 200 according to the first modification of the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the sample stage 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

上述した試料台100では、図1〜図3に示すように支持部10は、均一な厚さを有していた。   In the sample stage 100 described above, as shown in FIGS. 1 to 3, the support portion 10 has a uniform thickness.

これに対して、試料台200では、図18に示すように、支持部10は、試料固定部20に接続されている薄板部13と、支持部10の円弧の形状を有する外縁に沿って設けられた厚板部14と、を有している。薄板部13の厚さは、例えば、5μmであり、厚板部14の厚さは、例えば、30μmである。   On the other hand, in the sample stage 200, as shown in FIG. 18, the support portion 10 is provided along the thin plate portion 13 connected to the sample fixing portion 20 and the outer edge having the arc shape of the support portion 10. A thick plate portion 14. The thickness of the thin plate portion 13 is, for example, 5 μm, and the thickness of the thick plate portion 14 is, for example, 30 μm.

試料台200は、例えば圧延材を2段階でエッチングすることにより、形成することができる。   The sample stage 200 can be formed, for example, by etching a rolled material in two stages.

なお、試料台200を用いた試料加工方法は、上述した試料台100を用いた試料加工方法と同様でありその説明を省略する。   The sample processing method using the sample table 200 is the same as the sample processing method using the sample table 100 described above, and the description thereof is omitted.

試料台200では、上述した試料台100と同様の効果を奏することができる。さらに、試料台200では、支持部10が、薄板部13と厚板部14とを有するため、支持部10がイオンビームを遮ることを防ぎつつ、試料台200をピンセットで挟んだ場合などに、試料Sの脱離や破壊が起こりにくくすることができ、試料台200をより取り扱いやすくすることができる。   The sample stage 200 can achieve the same effects as the sample stage 100 described above. Furthermore, in the sample stage 200, since the support unit 10 includes the thin plate unit 13 and the thick plate unit 14, the sample unit 200 is sandwiched with tweezers while preventing the support unit 10 from blocking the ion beam. Desorption and destruction of the sample S can be made difficult, and the sample stage 200 can be made easier to handle.

以下、本発明を実験例により具体的に説明するが、本発明は下記の実験例により限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to experimental examples, but the present invention is not limited to the following experimental examples.

本実験例では、図6に示すフローチャートに従って、透過電子顕微鏡用試料を作製した。   In this experimental example, a transmission electron microscope sample was produced according to the flowchart shown in FIG.

冷間ロール圧延で作製された厚さ30μmのベリリウム銅箔を2段階エッチングして、図19に示す試料台200と同様の形状の試料台を作製した。具体的には、試料固定部の
延出方向である第1方向Aと、試料固定部を構成している圧延材の結晶粒の長手方向である第2方向Bとが、平面視で直交するように形成した。また、支持部の外縁の一部が平面視で円弧の形状を有し、試料固定部の先端部は円弧の中心に位置するように形成した。試料固定部の長さは150μmとし、試料固定部の先端部の幅は、50μmとした。また、薄板部の厚さは5μmとし、厚板部の厚さは30μmとした。支持部の突起部は、ブロードイオンビーム装置(Gatan社製PIPSII MODEL695)の試料保持機構の形状に合わせた形状とした。
A beryllium copper foil with a thickness of 30 μm produced by cold roll rolling was etched in two stages to produce a sample stage having the same shape as the sample stage 200 shown in FIG. Specifically, the first direction A that is the extending direction of the sample fixing portion and the second direction B that is the longitudinal direction of the crystal grains of the rolled material constituting the sample fixing portion are orthogonal to each other in plan view. Formed as follows. Further, a part of the outer edge of the support portion has an arc shape in plan view, and the tip end portion of the sample fixing portion is formed so as to be located at the center of the arc. The length of the sample fixing part was 150 μm, and the width of the tip part of the sample fixing part was 50 μm. Further, the thickness of the thin plate portion was 5 μm, and the thickness of the thick plate portion was 30 μm. The protrusion of the support portion was shaped according to the shape of the sample holding mechanism of the broad ion beam device (PIPSII MODEL 695 manufactured by Gatan).

次に、ブロードイオンビーム装置(Gatan社製PIPSII MODEL695)を用いて、作製した試料台をイオンビームで加工した。具体的には、0.5rpmで回転している試料台に対して、イオンエネルギー8kV、イオン電流140μA、のArイオンビームを、仰角+3度と−3度、回転角度が−30度〜+30度の範囲で照射した。   Next, the prepared sample stage was processed with an ion beam using a broad ion beam apparatus (PIPSII MODEL695 manufactured by Gatan). Specifically, an Ar ion beam having an ion energy of 8 kV and an ion current of 140 μA is applied to a sample stage rotating at 0.5 rpm, with an elevation angle of +3 degrees and −3 degrees, and a rotation angle of −30 degrees to +30 degrees. Irradiated in the range of.

イオンビームを22分間照射したところ、試料固定部の先端部は、厚さが1μmとなり、凹凸の小さい平坦な面に加工された。   When the ion beam was irradiated for 22 minutes, the tip portion of the sample fixing portion had a thickness of 1 μm and was processed into a flat surface with small unevenness.

次に、薄片化された試料固定部に、FIB装置で幅10μm、高さ22μm、厚さ1μmに加工された試料をピックアップ装置を用いて接着剤で固定した。   Next, a sample processed to a width of 10 μm, a height of 22 μm, and a thickness of 1 μm with an FIB apparatus was fixed to the sliced sample fixing portion with an adhesive using a pickup apparatus.

次に、試料固定部に固定された試料を、FIB装置を用いて、緩衝部の長さが10μm、緩衝部の厚さが0.3μm、観察領域の厚さが0.1μmとなるように加工した。   Next, using the FIB apparatus, the sample fixed to the sample fixing part is adjusted so that the buffer part has a length of 10 μm, the buffer part has a thickness of 0.3 μm, and the observation region has a thickness of 0.1 μm. processed.

この状態でTEM観察を行ったところ、試料に形成されたダメージ層が厚いため、詳細な観察を行うことができなかった。   When TEM observation was performed in this state, detailed observation could not be performed because the damaged layer formed on the sample was thick.

次に、試料固定部に固定された試料を、ブロードイオンビーム装置(Gatan社製PIPSII MODEL695)を用いて加工した。具体的には、0.5rpmで回転している試料台に固定されている試料に対して、イオンエネルギー0.3kVのArイオンビームを、仰角+10度と−10度、回転角度が−30度〜+30度の範囲で照射した。   Next, the sample fixed to the sample fixing portion was processed using a broad ion beam apparatus (PIPSII MODEL 695 manufactured by Gatan). Specifically, an Ar ion beam having an ion energy of 0.3 kV is applied to a sample fixed on a sample stage rotating at 0.5 rpm, with an elevation angle of +10 degrees and −10 degrees, and a rotation angle of −30 degrees. Irradiation was in the range of ˜ + 30 degrees.

イオンビームを15分間照射し、TEM観察を行ったところ、本工程を行う前と比べて、詳細な観察を行うことができた。また、試料への再付着も観察されなかった。   When the ion beam was irradiated for 15 minutes and TEM observation was performed, detailed observation was able to be performed compared with before performing this process. In addition, no reattachment to the sample was observed.

また、この試料台にひねりを加えたところ、厚板部を有することにより変形が小さく、試料を固定している試料固定部の根元部に若干の変形が起きたが、試料固定部の先端部はほとんど変形せず、先端部に固定された試料の離脱や破壊は起こらなかった。   In addition, when this sample stage was twisted, the deformation was small due to the thick plate part, and a slight deformation occurred at the base of the sample fixing part for fixing the sample. Was hardly deformed, and the sample fixed to the tip part was not detached or broken.

4.2. 第2変形例
次に、本実施形態に係る試料台の第2変形例について、図面を参照しながら説明する。図20は、第2変形例に係る試料台300を模式的に示す平面図である。図21は、第2変形例に係る試料台300の試料固定部20を模式的に示す平面図である。以下、本実施形態の第2変形例に係る試料台300において、上述した試料台100の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
4.2. Second Modified Example Next, a second modified example of the sample stage according to the present embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 20 is a plan view schematically showing a sample stage 300 according to the second modification. FIG. 21 is a plan view schematically showing the sample fixing portion 20 of the sample stage 300 according to the second modification. Hereinafter, in the sample stage 300 according to the second modification of the present embodiment, members having the same functions as those of the constituent members of the sample stage 100 described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

上述した試料台100では、図1〜図3に示すように、試料固定部20は、支持部10から突出していた。   In the sample table 100 described above, as shown in FIGS. 1 to 3, the sample fixing unit 20 protrudes from the support unit 10.

これに対して、試料台300では、図20および図21に示すように、試料固定部20は、支持部10から突出していない。図示の例では、支持部10の外縁の一部が平面視で円弧の形状を有し、試料固定部20は円弧の中心に位置している。   On the other hand, in the sample stage 300, the sample fixing unit 20 does not protrude from the support unit 10 as shown in FIGS. 20 and 21. In the illustrated example, a part of the outer edge of the support portion 10 has an arc shape in plan view, and the sample fixing portion 20 is located at the center of the arc.

図21に示すように、試料Sは、平面視で、試料Sの先端が試料固定部20の端面25から突出するように固定される。試料固定部20には試料Sの根元側が固定され、試料Sの先端側は開放端となる。すなわち、試料台300では、試料Sは片持ち梁状に支持される。   As shown in FIG. 21, the sample S is fixed so that the tip of the sample S protrudes from the end surface 25 of the sample fixing unit 20 in plan view. The base side of the sample S is fixed to the sample fixing unit 20, and the tip side of the sample S is an open end. That is, in the sample stage 300, the sample S is supported in a cantilever shape.

試料固定部20は、平面視で、試料固定部20の端面25の垂線Pの方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている。すなわち、平面視で、圧延組織を構成する結晶粒の長手方向である第2方向Bは、端面25の垂線Pと交差する方向である。図示の例では、試料固定部20の端面25は、支持部10の切欠き面11と連続する面(面一)である。   The sample fixing part 20 is made of a metal having a rolling structure made up of crystal grains having a longitudinal direction in a direction intersecting the direction of the perpendicular P of the end face 25 of the sample fixing part 20 in plan view. That is, in a plan view, the second direction B, which is the longitudinal direction of the crystal grains constituting the rolled structure, is a direction that intersects the perpendicular P of the end face 25. In the illustrated example, the end surface 25 of the sample fixing unit 20 is a surface (surface flush) that is continuous with the cutout surface 11 of the support unit 10.

なお、試料台300を用いた試料加工方法は、図6に示す試料台100を用いた試料加工方法と、試料台を準備する工程(ステップS10)において、試料台300を準備する点、および試料Sをブロードイオンビームを用いて加工する工程(ステップS18)において、試料Sに対して、試料固定部20側からイオンビームを照射する点が異なっている。その他の工程は、上述した試料台100を用いた試料加工方法と同様である。   Note that the sample processing method using the sample stage 300 includes the sample processing method using the sample stage 100 shown in FIG. 6, the step of preparing the sample stage 300 in the step of preparing the sample stage (Step S <b> 10), and the sample In the step of processing S using a broad ion beam (step S18), the sample S is different in that the ion beam is irradiated from the sample fixing unit 20 side. Other steps are the same as those of the sample processing method using the sample table 100 described above.

以下、試料台300を用いた試料加工方法について、上述した試料台100を用いた試料加工方法と異なる点について説明し、同様の点についてはその説明を省略する。   Hereinafter, the sample processing method using the sample table 300 will be described with respect to differences from the sample processing method using the sample table 100 described above, and description of similar points will be omitted.

図22は、試料SをブロードイオンビームIBを用いて加工する工程(ステップS18)を模式的に示す図である。   FIG. 22 is a diagram schematically showing a process (step S18) of processing the sample S using the broad ion beam IB.

本工程では、図22に示すように、試料台300の試料固定部20に平面視で試料Sの先端側が試料固定部20の端面25よりも突出するように固定された試料Sに対して、ブロードイオンビームIBを試料固定部20側から照射する。例えば、試料固定部20に固定された試料Sに対して、回転角度θが−30度〜+30度の範囲でブロードイオンビームIBを照射する。これにより、本工程において、上述した試料台100の例と同様に、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部の端面の垂線の方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。 In this step, as shown in FIG. 22, with respect to the sample S fixed to the sample fixing unit 20 of the sample stage 300 so that the front end side of the sample S protrudes from the end surface 25 of the sample fixing unit 20 in plan view. A broad ion beam IB is irradiated from the sample fixing unit 20 side. For example, for a fixed sample S on the sample fixing part 20, the rotation angle theta R irradiates the broad ion beam IB in a range of -30 degrees to + 30 degrees. Thereby, in this process, as in the example of the sample stage 100 described above, while preventing reattachment, compared to the case where the direction of the perpendicular to the end surface of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view Thus, a sample with small thickness unevenness can be obtained.

なお、試料台300を用いた試料加工方法において、上述した試料台100を用いた試料加工方法における第1方向Aは、例えば、端面25の垂線Pの方向に対応する。   In the sample processing method using the sample table 300, the first direction A in the sample processing method using the sample table 100 described above corresponds to, for example, the direction of the perpendicular P of the end surface 25.

試料台300では、平面視で、試料固定部20の端面25の垂線Pの方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている。そのため、上述した試料台100の例と同様に、イオンビームで試料を加工する際に、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部の端面の垂線の方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   The sample stage 300 is made of a metal having a rolling structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in a direction intersecting with the direction of the perpendicular P of the end surface 25 of the sample fixing portion 20 in plan view. Therefore, as in the sample table 100 described above, when processing a sample with an ion beam, the perpendicular direction of the end surface of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view while preventing reattachment. Compared with the case where it is, a sample with small thickness nonuniformity can be obtained.

なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。   In addition, embodiment mentioned above and a modification are examples, Comprising: It is not necessarily limited to these. For example, each embodiment and each modification can be combined as appropriate.

例えば、上述した第1実施形態に係る試料台100の例では、試料固定部20が圧延材で構成されている例について説明したが、本発明に係る試料台において、試料固定部20を構成する材料は圧延材に限定されない。本発明に係る試料台において、試料固定部20は、試料固定部20の突出する方向である第1方向Aと交差する第2方向Bに長手方向を持つ結晶粒で構成された材料であってもよい。このような場合であっても、試料台100と同様に、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部20の突出する方向と結晶粒の長手方
向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。
For example, in the example of the sample stage 100 according to the first embodiment described above, the example in which the sample fixing unit 20 is configured by a rolled material has been described. However, in the sample stage according to the present invention, the sample fixing unit 20 is configured. The material is not limited to rolled material. In the sample stage according to the present invention, the sample fixing part 20 is a material composed of crystal grains having a longitudinal direction in the second direction B intersecting the first direction A which is the direction in which the sample fixing part 20 protrudes. Also good. Even in such a case, as in the case of the sample stage 100, while preventing re-adhesion, the thickness is larger than the case where the direction in which the sample fixing portion 20 protrudes and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view. A sample with small unevenness can be obtained.

また、例えば、上述した第2変形例に係る試料台300の例についても同様であり、本発明に係る試料台において、試料固定部20は、試料固定部20の端面25の垂線Pの方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された材料で構成されていてもよい。このような場合であっても、試料台300と同様に、再付着を防ぎつつ、平面視で試料固定部の端面の垂線の方向と結晶粒の長手方向が同じ方向である場合と比べて、厚さむらが小さい試料を得ることができる。   Further, for example, the same applies to the example of the sample stage 300 according to the second modified example described above, and in the sample stage according to the present invention, the sample fixing unit 20 has the direction of the perpendicular P of the end surface 25 of the sample fixing unit 20. You may be comprised with the material comprised by the crystal grain which has a longitudinal direction in the direction which cross | intersects. Even in such a case, as in the sample table 300, while preventing reattachment, compared to the case where the direction of the perpendicular to the end surface of the sample fixing portion and the longitudinal direction of the crystal grains are the same in plan view, A sample with small thickness unevenness can be obtained.

本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成(例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成)を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。   The present invention includes configurations that are substantially the same as the configurations described in the embodiments (for example, configurations that have the same functions, methods, and results, or configurations that have the same objects and effects). In addition, the invention includes a configuration in which a non-essential part of the configuration described in the embodiment is replaced. In addition, the present invention includes a configuration that exhibits the same operational effects as the configuration described in the embodiment or a configuration that can achieve the same object. Further, the invention includes a configuration in which a known technique is added to the configuration described in the embodiment.

2…ブロードイオンビーム装置、2a…イオン銃、2b…イオン銃、3…結晶粒、10…支持部、11…切欠き面、12…突起部、13…薄板部、14…厚板部、20…試料固定部、21a…主面、21b…主面、22…根元部、24…先端部、25…端面、100…試料台、200…試料台、300…試料台 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Broad ion beam apparatus, 2a ... Ion gun, 2b ... Ion gun, 3 ... Crystal grain, 10 ... Support part, 11 ... Notch surface, 12 ... Projection part, 13 ... Thin plate part, 14 ... Thick plate part, 20 Sample fixing portion, 21a ... main surface, 21b ... main surface, 22 ... root portion, 24 ... tip portion, 25 ... end surface, 100 ... sample stand, 200 ... sample stand, 300 ... sample stand

Claims (14)

試料にイオンビームを照射して加工する際に、前記試料を保持するために用いられるイオンビーム加工用の試料台であって、
前記試料が固定される試料固定部と、
前記試料固定部を支持している支持部と、
を含み、
前記試料固定部は、前記支持部から第1方向に突出し、平面視で前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている、試料台。
A sample stage for processing an ion beam used for holding the sample when processing the sample by irradiating the sample with an ion beam,
A sample fixing part to which the sample is fixed;
A support part supporting the sample fixing part;
Including
The sample fixing portion is made of a metal having a rolling structure that is protruded from the support portion in a first direction and that is composed of crystal grains having a longitudinal direction in a second direction that intersects the first direction in a plan view. , Sample stage.
請求項1において、
前記試料固定部は、前記支持部に接続されている根元部と、前記根元部よりも幅が小さい先端部と、を有している、試料台。
In claim 1,
The sample fixing part has a base part connected to the support part and a tip part having a width smaller than the base part.
請求項1または2において、
前記支持部の外縁の少なくとも一部は、平面視で、円弧の形状を有し、
前記試料固定部の先端部は、平面視で、前記円弧の中心に位置している、試料台。
In claim 1 or 2,
At least a part of the outer edge of the support portion has an arc shape in plan view,
The tip of the sample fixing portion is a sample stage located in the center of the arc in plan view.
請求項1ないし3のいずれか1項において、
平面視で前記第1方向と前記第2方向とがなす角度は、45度以上90度以下である、試料台。
In any one of Claims 1 thru | or 3,
The angle between the first direction and the second direction in a plan view is a sample stage that is not less than 45 degrees and not more than 90 degrees.
請求項1ないし4のいずれか1項において、
平面視で前記第1方向と前記第2方向とがなす角度は、90度である、試料台。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The sample stage, wherein an angle formed by the first direction and the second direction in a plan view is 90 degrees.
請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記試料固定部を構成する金属は、銅、モリブデン、ロジウム、ルテニウム、レニウム、ベリリウム、チタン、またはこれらの金属のうちの少なくとも1種を含む合金である、試料台。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A sample stage, wherein the metal constituting the sample fixing part is copper, molybdenum, rhodium, ruthenium, rhenium, beryllium, titanium, or an alloy containing at least one of these metals.
試料にイオンビームを照射して加工する際に、前記試料を保持するために用いられるイオンビーム加工用の試料台であって、
前記試料が固定される試料固定部と、
前記試料固定部を支持している支持部と、
を含み、
前記試料固定部は、前記支持部から第1方向に突出し、前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された材料で構成されている、試料台。
A sample stage for processing an ion beam used for holding the sample when processing the sample by irradiating the sample with an ion beam,
A sample fixing part to which the sample is fixed;
A support part supporting the sample fixing part;
Including
The sample holder is made of a material made of crystal grains that protrude from the support portion in a first direction and have a longitudinal direction in a second direction that intersects the first direction.
試料が固定される試料固定部を有し、平面視で、前記試料の先端側が前記試料固定部の端面よりも突出するように固定される、イオンビーム加工用の試料台であって、
前記試料固定部は、平面視で、前記試料固定部の端面の垂線の方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている、試料台。
A sample stage for ion beam processing, having a sample fixing part to which a sample is fixed, and fixed in a plan view so that the tip side of the sample protrudes from the end surface of the sample fixing part,
The sample fixing part is made of a metal having a rolling structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in a direction intersecting with a direction of a normal to an end surface of the sample fixing part in a plan view.
試料が固定される試料固定部と、前記試料固定部を支持している支持部と、を含み、前記試料固定部が、前記支持部から第1方向に突出し、前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている試料台を準備する工程と、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程と、
前記試料台に固定された前記試料を、イオンビームを用いて加工する工程と、
を含む、試料加工方法。
A sample fixing part to which the sample is fixed, and a support part supporting the sample fixing part, wherein the sample fixing part protrudes from the support part in a first direction and intersects the first direction. Preparing a sample stage composed of a metal having a rolled structure composed of crystal grains having a longitudinal direction in two directions;
Fixing the sample to the sample fixing part;
Processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam;
A sample processing method.
請求項9において、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程では、前記試料の先端側が前記試料固定部から突出するように前記試料を前記試料固定部の先端部に固定する、試料加工方法。
In claim 9,
In the step of fixing the sample to the sample fixing portion, the sample is fixed to the tip portion of the sample fixing portion so that the tip side of the sample protrudes from the sample fixing portion.
請求項9または10において、
前記試料台に固定された前記試料をイオンビームを用いて加工する工程では、前記試料固定部の先端部に固定された前記試料に対して、前記試料固定部の根元部側から前記イオンビームを照射する、試料加工方法。
In claim 9 or 10,
In the step of processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam, the ion beam is applied to the sample fixed to the tip of the sample fixing unit from the base side of the sample fixing unit. Irradiation, sample processing method.
請求項9ないし11のいずれか1項において、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程の前に、前記試料固定部をイオンビームを用いて薄片化する工程を含む、試料加工方法。
In any one of claims 9 to 11,
A sample processing method comprising a step of thinning the sample fixing part using an ion beam before the step of fixing the sample to the sample fixing part.
試料が固定される試料固定部と、前記試料固定部を支持している支持部と、を含み、前記試料固定部が、前記支持部から第1方向に突出し、前記第1方向と交差する第2方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された材料で構成されている試料台を準備する工程と、
前記試料固定部に前記試料を固定する工程と、
前記試料台に固定された前記試料を、イオンビームを用いて加工する工程と、
を含む、試料加工方法。
A sample fixing part to which the sample is fixed, and a support part supporting the sample fixing part, wherein the sample fixing part protrudes from the support part in a first direction and intersects the first direction. Preparing a sample stage composed of a material composed of crystal grains having a longitudinal direction in two directions;
Fixing the sample to the sample fixing part;
Processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam;
A sample processing method.
試料が固定される試料固定部を有し、前記試料固定部が、平面視で前記試料固定部の端面の垂線の方向と交差する方向に長手方向を持つ結晶粒で構成された圧延組織を有する金属で構成されている試料台を準備する工程と、
前記試料固定部に、前記試料を、平面視で前記試料の先端側が前記試料固定部の端面よりも突出するように固定する工程と、
前記試料台に固定された前記試料を、イオンビームを用いて加工する工程と、
を含む、試料加工方法。
A sample fixing portion to which the sample is fixed; Preparing a sample stage made of metal;
Fixing the sample to the sample fixing portion so that the tip side of the sample protrudes from the end surface of the sample fixing portion in plan view;
Processing the sample fixed to the sample stage using an ion beam;
A sample processing method.
JP2015148548A 2015-07-28 2015-07-28 Sample stage and sample processing method Active JP6473058B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015148548A JP6473058B2 (en) 2015-07-28 2015-07-28 Sample stage and sample processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015148548A JP6473058B2 (en) 2015-07-28 2015-07-28 Sample stage and sample processing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017026574A true JP2017026574A (en) 2017-02-02
JP6473058B2 JP6473058B2 (en) 2019-02-20

Family

ID=57946403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015148548A Active JP6473058B2 (en) 2015-07-28 2015-07-28 Sample stage and sample processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6473058B2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09210883A (en) * 1996-02-01 1997-08-15 Jeol Ltd Sample forming apparatus and method for electron microscope
JP2009025133A (en) * 2007-07-19 2009-02-05 Nippon Steel Corp Sample preparing method and sample preparing apparatus
JP2010009774A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Nippon Steel Corp Sample stand and sample holder
JP2012057945A (en) * 2010-09-03 2012-03-22 Elpida Memory Inc Method for creating sample for electron microscope observation
JP2014022601A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Fujitsu Semiconductor Ltd Wiring processing method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09210883A (en) * 1996-02-01 1997-08-15 Jeol Ltd Sample forming apparatus and method for electron microscope
JP2009025133A (en) * 2007-07-19 2009-02-05 Nippon Steel Corp Sample preparing method and sample preparing apparatus
JP2010009774A (en) * 2008-06-24 2010-01-14 Nippon Steel Corp Sample stand and sample holder
JP2012057945A (en) * 2010-09-03 2012-03-22 Elpida Memory Inc Method for creating sample for electron microscope observation
JP2014022601A (en) * 2012-07-19 2014-02-03 Fujitsu Semiconductor Ltd Wiring processing method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6473058B2 (en) 2019-02-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7408178B2 (en) Method for the removal of a microscopic sample from a substrate
JP6105204B2 (en) Sample preparation method for TEM observation
US6417512B1 (en) Sample distortion removing method in thin piece forming
US20060017016A1 (en) Method for the removal of a microscopic sample from a substrate
JP4699168B2 (en) Electron microscope sample preparation method
US9797923B2 (en) Fabrication of a malleable lamella for correlative atomic-resolution tomographic analyses
JP3711018B2 (en) TEM sample thinning method
JP2004061376A (en) Ion beam apparatus, method for ion beam working, and holder member
JP4654216B2 (en) Sample holder for charged particle beam equipment
JP2003194681A (en) Tem sample preparation method
JP2017072596A (en) Method for preparing sample for microstructural diagnosis and sample for microstructural diagnosis
JP6473058B2 (en) Sample stage and sample processing method
JP2009259556A (en) Electron microscope observation sample supporting member
JP2011222426A (en) Composite charged particle beam device
JP5862405B2 (en) Method for preparing micro thin film sample for transmission electron microscope
JP3106846U (en) Sample holder for charged particle beam equipment
EP3023763B1 (en) Specimen preparation device
JP2000230891A (en) Method for preparing sample for transmission type electron microscope
JP2002277364A (en) Method of working thin sample piece, and method of preparing thin sample piece
JPH1084020A (en) Processing method and inspection method for semiconductor
JP2003100245A (en) Sample holder for focused ion beam machining observation device
EP1612836B1 (en) Method for the removal of a microscopic sample from a substrate
JP4219084B2 (en) Preparation method for thin section sample for microscope
Lechner et al. FIB target preparation for 20 kV STEM-a method for obtaining ultra-thin lamellas
JP2004253232A (en) Sample fixing table

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20181024

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181203

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190109

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6473058

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150