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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷電粒子線装置の試料ホルダ支持装置に関し、特に、試料傾斜時の試料の観察部分の移動量(像逃げ)を少なくした試料ホルダ支持装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
次の図面により透過型電子顕微鏡の従来例について説明する。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、右左方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0003】
(従来例1)
図5は荷電粒子線装置で使用されている試料ホルダ支持装置の従来例1の説明図で、比較的小型の試料ホルダ支持装置の要部平断面図である。
図5において、透過型電子顕微鏡(荷電粒子線装置)01は、内部を真空に保持される鏡筒02を有し、鏡筒02の前側部分(X側部分)にはブロック貫通孔02aが形成され、後側部分(−X側部分)にはゴニオメータ装着孔02bが形成されている。鏡筒02上端部(Z軸方向上端部)に配置した電子銃(図示せず)から下方(−Z方向)に出射される電子ビームの中心線に沿ってZ軸が設定される。電子ビームは収束レンズ(図示せず)により収束位置F1に配置された試料を透過してから結像レンズ(図示せず)により鏡筒02下端部の撮像位置(図示せず)に結像する。撮像位置には撮像装置が配置されており、撮像した顕微鏡画像は図示しないディスプレイで観察することができる。
【0004】
鏡筒02により位置調節可能に支持されたステージGSは、水平面内(XY平面内)で移動可能なステージ本体03を有しており、ステージ本体03には上下方向に延びるZ軸(上下軸)に沿った荷電粒子ビームの通路が形成されている。ステージ本体03の前部(X側部分)にはピボット軸受04を収容するX軸方向に延びるピボット軸受収容孔03aが形成されている。ピボット軸受04は複数のバネを介して、ピボット軸受収容孔03a内に移動可能に支持されている。ステージ本体03の後部(−X側部分)には円筒部03bが形成されており、円筒部03bは前記ゴニオメータ装着孔02bを貫通して鏡筒02の後側に突出している。円筒部03bの内端部(X端部)には軸受用球面03cが形成されており、前記軸受用球面03cの球面中心Oは円筒部03bの軸線上に配置されている。
前記ステージ本体03の前端部(X側端部)にはブロック06が連結されている。ブロック06は前記ブロック貫通孔02aを貫通して鏡筒02の外部に突出している。前記ブロック06は前後方向(X軸方向)に位置調節可能なホルダ位置決め部材07を支持しており、前記ホルダ位置決め部材07は、前記ピボット軸受04の前端の位置決めを行うために前記ピボット軸受04の前端(X端)に当接している。
【0005】
前記符号03〜07で示された要素によりステージGSが構成されており、前記ステージGSは前記鏡筒02にXY面内で移動可能に支持されている。
前記鏡筒02には4本の位置調節用スクリュー08が貫通して支持されており、前記位置調節用スクリュー08の先端部には球08aが装着されている。前記位置調節用スクリュー08を鏡筒02外部から回転させて進退移動させることにより、前記ステージGSのXY面内の位置を調節することができる。
【0006】
前記ステージGSの円筒部03bの後部(−X側部分)には軸受部材010が装着されており、軸受部材010は前後方向(X軸方向)に延びる軸受孔010aを有する。前記軸受孔010aには回転部材011が回転可能に支持されている。
前記回転部材011にはX軸方向に延びる貫通孔011aが形成されている。貫通孔011aを貫通する筒状のホルダ装着部材012の内端部の外側面には球面012aが形成されている。前記ホルダ装着部材012の球面012aは前記軸受用球面03cにより、球面中心O回りに回動可能に支持されている。また、ホルダ装着部材012には円筒状のホルダ装着孔012bが形成されている。
【0007】
前記ホルダ装着部材012のホルダ装着孔012bには円筒状外周面を有する試料ホルダHが嵌合状態でスライド可能に装着されており、前記ホルダ装着孔012bの軸と試料ホルダHの軸とは一致している。したがって、ホルダ装着部材012の軸を傾斜させることにより、試料ホルダHの軸を傾斜させることができるようになっている。試料ホルダHはその外端部に作用する大気圧により常時内方(X方向)に押圧されている。この試料ホルダHの内端に当接する前記ピボット軸受04のX軸方向の位置を調節することにより、試料ホルダHのX軸方向の位置決めが行われる。
前記回転部材011の外周面にはギヤ011cが形成されている。前記ギヤ011cに噛み合う図示しないウォームギヤを回転させることにより、回転部材011はX軸回りに回転する。前記ホルダ装着部材012および試料ホルダHも、前記回転部材011と一体的に回転して、X軸回りの回転位置が調節される。試料ホルダHの回転により、試料ホルダHの内端部に保持された試料はX軸回りに傾斜(回転)する。
【0008】
前記回転部材011には、Y軸方向押圧部材013およびY軸方向位置調節用スクリュー014が互いに対向する位置に支持されており、それらの先端は、ホルダ装着部材012の筒状の外側面に当接している。前記Y軸方向位置調節用スクリュー014の先端の位置を調節することにより、前記ホルダ装着部材012を前記球面中心O回りに左右方向(Y軸方向)に旋回させることができる。このとき、試料ホルダHの内端部のY軸方向の位置を調節することができる。
なお詳細は省略するが、前記ホルダ装着部材012を前記球面中心O回りにZ軸方向(上下方向)に回動させることにより、試料ホルダHの内端部のZ軸方向の位置を調節することができるように構成されている。試料ホルダHの内端部のZ軸方向の位置を調節する機構は従来公知(特開2000−268758号公報参照)である。
【0009】
前記試料ホルダHの内端部のX軸方向の位置は前記ホルダ位置決め部材(X軸方向位置決め部材)07をX軸方向に位置調節することにより位置決めされ、Y軸方向の位置はY軸方向位置調節用スクリュー014により位置決めされる。したがって、前記試料ホルダHの内端部に保持された試料は、前記ホルダ位置決め部材07および前記Y軸方向位置調節用スクリュー014により、電子ビームの通路上(Z軸上)の位置(試料観察位置)に配置することができる。なお、電子ビームのZ軸上の収束位置F1は図示しない電子レンズに印加する電流を調節することにより調節される。
前記試料観察位置に配置した試料を傾斜させる場合には、回転部材011を回転させることにより、回転部材011、ホルダ装着部材012および円筒状外周面を有する試料ホルダHを同時に回転させる。このとき、円筒状の試料ホルダHの内端部に保持された試料は傾斜する。
前記符号010〜014等で示す要素により前記試料ホルダHのX軸回りの傾斜および前記球面中心O回りのY軸方向およびZ軸方向の傾斜を行うゴニオメータGMが構成されている。
【0010】
回転部材011の中心線と試料ホルダHの中心線(ホルダ軸)とが一致している場合には、前記試料の傾斜時に、試料の観察位置(電子ビームが照射されている位置)は傾斜するだけで移動しない。しかしながら、前記試料の傾斜時に、回転部材011の中心線と試料ホルダHの中心線とが一致していない場合には、試料の観察位置は移動して視野から外れる。
したがって、試料を傾斜させる場合には、次の条件(a),(b)を満たすことが必要となる。
(a)回転部材011の中心線と試料ホルダHの中心線とが一致しなければならない。
(b)前記回転部材011および試料ホルダHの中心線が光軸(電子ビームの通路、すなわち、Z軸)と垂直に交差しなければならない。
【0011】
前記図5に示す試料ホルダ支持装置の従来例1では、前記ステージ本体03に円筒部03bおよび軸受用球面03cを同時に加工することにより、前記ステージ本体03の円筒部03bの軸線上に軸受用球面03cの球面中心Oを配置している。前記円筒部03bに装着する軸受部材010の軸受孔010aの中心線は前記円筒部03bの中心線と一致するので、軸受部材010の軸受孔010aの中心線上に前記球面中心Oが配置される。さらに、前記軸受部材010に支持された回転部材011の中心線は前記球面中心Oを通るように配置され、且つ、前記試料ホルダHの軸は前記球面中心Oを通るように配置される。
したがって、前記球面中心O回りに、前記ホルダ装着部材012をY軸方向およびZ軸方向に回動させることにより、ホルダ装着部材012に装着された試料ホルダHの軸を前記回転部材011の軸と一致させることができる。すなわち、前記条件(a)を満たすことができる。
また、前記試料ホルダHおよび前記回転部材011の軸が一致した状態で、前記4個の位置調節用スクリュー08を調節して、ステージGSを移動させることにより前記条件(b)を満たすことができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
前記図5に示すゴニオメータGMを使用した試料ホルダ支持装置の従来例1では、ステージGSおよび前記ステージに装着されたゴニオメータGMを一体的に移動させる必要がある。このため前記図5の試料ホルダ支持装置は、荷電粒子線装置が小型の装置である場合には、使用可能である。しかしながら、荷電粒子線装置が大型の透過型電子顕微鏡装置の場合等には、移動させる部材の重量が大きいので、使用することが困難である。
図6は荷電粒子線装置で使用されている試料ホルダ支持装置の従来例2の説明図で、比較的大型の試料ホルダ支持装置の要部平断面図である。
図7は前記図6のVII−VII線断面図である。
図6、図7に示した従来の試料ホルダ支持装置の説明において、前記図5に示した要素に対応する要素には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【0013】
この図6、図7に示す試料ホルダ支持装置の従来例2は、下記の点で前記図5に示す従来例1と相違しているが、他の点では前記従来例1と同様に構成されている。
図6、図7において、鏡筒02の前部にはブロック貫通孔02aが形成され、後部にはゴニオメータ装着孔02bが形成されている。
ステージ本体03は前記鏡筒02内部に固定支持されている。ステージ本体03の前部(X側部分)にはブロック06が固定されており、ブロック06は前記鏡筒02のブロック貫通孔02aを貫通している。ステージ本体03の後部(−X側部分)には球面軸受収容孔03dが形成されている。球面軸受収容孔03dに収容された球面軸受05は、下方(−Z方向)に突出する旋回軸05a(図7参照)により旋回中心O2(図6参照)回りに旋回可能に支持されている。前記球面軸受05の後端部(−X端部)は前記円筒状の球面軸受支持部材09の内周面に装着されたOリングにより、前記旋回軸05a回りに旋回可能に保持されている。
【0014】
前記図6、図7に示す試料ホルダ支持装置の従来例2は、球面軸受05を旋回中心O2(旋回軸05aの平面図(図6)での位置)回りに旋回させることにより球面軸受05の球面中心O1の位置を変更できる。しかしながら、回転部材011の軸の位置をY軸方向に調節することができないので、平面図(図6参照)において、Z軸、O1,O2を一直線上に配置することができない。また、側面図(図7参照)において、前記回転部材011の軸線上から前記球面軸受05の球面中心O1がずれて構成された場合、前記回転部材011および前記球面軸受05の位置を調節できないので、前記回転部材011の軸線上に前記球面軸受05の球面中心O1を配置するように調節することもできない。
したがって、図6、図7に示す従来例2では、平面図および側面図の両方において、前記回転部材011の軸線上に前記球面軸受05の球面中心O1を配置することができず、また、平面図において、前記Z軸および球面中心O1を結ぶ直線と前記回転部材011の軸線とを一致させることも不可能である。このため、前記回転部材011を回転させて試料ホルダHをその軸回りに回転させたときに、Z軸上の試料観察部分が視野から大きく逃げる。
【0015】
本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載内容(O01),(O02)を課題とする。
(O01)前記試料ホルダHをその軸回りに回転させたときのZ軸上の試料観察部分が視野から逃げる量を少なくすることが可能な、構成が簡単なホルダ支持装置を提供すること。
(O02)Z軸に沿う荷電粒子線に垂直な平面図において、前記試料ホルダの回動中心である球面軸受の球面中心O1とZ軸とを結ぶ直線と、前記回転部材011の軸線とを一致させることが可能な試料ホルダ支持装置を提供すること。
【0016】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決するために案出した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。
また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0017】
(本発明)
前記課題を解決するために、本発明の試料ホルダ支持装置は、下記の構成要件(A01)〜(A06)を備えたことを特徴とする、
(A01)直交するX軸およびY軸に垂直なZ軸に沿う荷電粒子ビームの通路を囲む鏡筒(2)に固定されたゴニオ装着用ステージ(GS)であって、X軸方向に延び且つ前記鏡筒(2)の内外を連通させるゴニオメータ装着孔(2b)と、前記ゴニオ装着用ステージ(GS)とは別体に構成され且つ前記ゴニオメータ装着孔(2b)の内端部に支持された球面軸受(8)とを有するゴニオ装着用ステージ(GS)、
(A02)XY平面に垂直な旋回軸(8a)回りに旋回可能に支持され且つ旋回時に球面中心(O1)がXY平面内で移動可能に支持された前記球面軸受(8)、
(A03)前記ゴニオメータ装着孔(2b)の外端部に支持され且つ前記X軸方向に延びる軸受孔(16a)を有する軸受部材(16)と、前記軸受孔(16a)により回転可能に支持され且つホルダ装着部材貫通孔(21b)を有する回転部材(21)と、前記ホルダ装着部材貫通孔(21b)を貫通して配置され且つ内端部が前記球面軸受(8)に回動可能に支持されるとともに試料ホルダ(H)が着脱可能に装着されるホルダ装着孔(22a)を有するホルダ装着部材(22)と、前記ホルダ装着部材(22)の外端部を前記Y軸方向に位置調節するY軸方向位置調節部材(34)と、前記Z軸方向に位置調節するZ軸方向位置調節部材(28)とを備えたゴニオメータ(GM)、
(A04)前記Y軸方向に位置調節可能に支持された前記軸受部材(16)、
(A05)前記旋回軸(8a)回りに前記球面軸受(8)の旋回位置を調節する球面軸受位置調節部材(14)、
(A06)前記軸受部材(16)を前記Y軸方向に位置調節する軸受位置調節部材(41,42)。
【0018】
(本発明の作用)
前述の特徴を備えた本発明の荷電粒子線装置では、直交するX軸およびY軸に垂直なZ軸に沿う荷電粒子ビームの通路を囲む鏡筒(2)にはゴニオ装着用ステージ(GS)が固定される。ゴニオメータ装着孔(2b)は、X軸方向に延び且つ前記鏡筒(2)の内外を連通させる。前記ゴニオメータ装着孔(2b)の内端部に支持された球面軸受(8)は、前記ゴニオ装着用ステージ(GS)とは別体に構成され、XY平面に垂直な旋回軸(8a)回りに回転可能であり、回転時に球面中心(O1)がXY平面内で移動する。
前記ゴニオメータ装着孔(2b)の外端部には軸受部材(16)が前記Y軸方向に位置調節可能に支持される。前記軸受部材(16)のX軸方向に延びる軸受孔(16a)は、回転部材(21)を回転可能に支持する。
回転部材(21)のホルダ装着部材貫通孔(21b)を貫通するホルダ装着部材(22)は、内端部が前記球面軸受(8)に回動可能に支持される。ホルダ装着部材(22)のホルダ装着孔(22a)には試料ホルダ(H)が着脱可能に装着される。
【0019】
軸受位置調節部材(41,42)は、前記軸受部材(16)を前記Y軸方向に位置調節するので、軸受部材(16)および前記軸受部材(16)に支持された回転部材(21)の軸をY軸方向に調節することができる。したがって、前記軸受位置調節部材(41,42)により、Z軸に垂直な平面内において、軸受部材(16)および回転部材(21)の回転軸を前記Z軸に交差させることができる。
球面軸受位置調節部材(14)は、前記旋回軸(8a)回りに前記球面軸受(8)の旋回位置を調節するので、球面軸受位置調節部材(14)により、球面軸受(8)の球面中心(O1)の位置をY軸方向に調節することができる。したがって前記Z軸に垂直な平面図において、前記球面軸受位置調節部材(14)は、前記Z軸に交差する前記回転部材(21)の回転軸上に、球面中心(O1)を配置することができる。すなわち、前記Z軸に垂直な平面図において、前記球面中心(O1)を通る回転部材(21)の軸を前記Z軸と交差させることができる。
【0020】
Y軸方向位置調節部材(34)は前記ホルダ装着部材(22)の外端部を前記Y軸方向に位置調節する。このとき、前記球面中心(O1)を通るホルダ装着部材(22)のホルダ装着孔(22a)の軸およびホルダ装着孔(22a)に装着された試料ホルダ(H)のホルダ軸は球面中心(O1)回りに旋回し、且つ試料ホルダ(H)内端部に保持された試料はY軸方向に位置調節される。
したがって、前記Z軸に垂直な平面図において、前記球面中心(O1)を通り且つ前記Z軸に交差する前記回転部材(21)の軸と、ホルダ装着部材(22)および試料ホルダ(H)の軸を一致させることができる。このため、前記回転部材(21)および試料ホルダ(H)をそれらの軸回りに回転させたときのZ軸上の試料観察部分が視野から逃げる量を少なくすることが可能となる。
また、前記試料ホルダの回動中心である球面軸受の球面中心O1とZ軸とを結ぶ直線と、前記回転部材011の軸線とを、Z軸に垂直なXY平面内においてのみ位置調節可能としてそれらを一致させているが、XZ面内では一致させていないので、比較的簡単な構成とすることができる。
【0021】
Z軸方向位置調節部材(28)は前記ホルダ装着部材(22)の外端部を前記Z軸方向に位置調節する。このとき、前記球面中心(O1)を通るホルダ装着部材(22)のホルダ装着孔(22a)の軸およびホルダ装着孔(22a)に装着された試料ホルダ(H)のホルダ軸は球面中心(O1)回りにZ軸方向に回動し、試料ホルダ(H)内端部に保持された試料はZ軸方向に位置調節される。したがって、前記Z軸方向位置調節部材(28)により、球面中心(O1)回りの試料ホルダ(H)の軸のZ軸方向の回動位置および前記試料のZ軸方向の位置を調節することができる。
【0022】
【実施の形態】
次に図面を参照しながら、本発明の試料ホルダ支持装置の実施の形態1を備えた電子顕微鏡(荷電粒子線装置)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は本発明のホルダ支持装置の実施の形態1の説明図で、ホルダ支持装置を備えた透過型電子顕微鏡の要部の平断面図である。
図2は同実施の形態1の要部縦断面図で、前記図1のII−II線断面図である。
図3は前記図2のIII−III線断面図である。
図4は前記図2のIV−IV線断面図である。
図1〜3において、透過型電子顕微鏡(荷電粒子線装置)1は、内部を真空に保持される鏡筒2を有し、鏡筒2の前側(X側)部分にはブロック貫通孔2aが形成され、後側(−X側)部分にはゴニオメータ装着孔2bが形成されている。鏡筒2上端部(Z軸方向上端部)に配置した電子銃(図示せず)から下方に出射される電子ビームの中心線に沿ってZ軸が設定される。電子ビームは収束レンズ(図示せず)により収束位置F1に配置された試料を透過してから結像レンズ(図示せず)により鏡筒2下端部の撮像位置(図示せず)に結像する。撮像位置には撮像装置が配置されており、撮像した顕微鏡画像は図示しないディスプレイで観察することができる。
【0023】
鏡筒2により支持されたゴニオ装着用のステージGSは、ステージ本体3を有しており、ステージ本体3の中央部には上磁極5a、下磁極5bを有する対物レンズ5が支持されている。対物レンズ5には上下方向に延びるZ軸(上下軸)に沿った荷電粒子ビームの通路が形成されている。
ステージ本体3の前部(X側部分)にはピボット軸受4を収容するX軸方向に延びるピボット軸受収容孔3aが形成されている。ステージ本体3の前部(X側部分)にはブロック6が固定されており、ブロック6は前記鏡筒2のブロック貫通孔2aを貫通している。前記ブロック6は前後方向(X軸方向)に位置調節可能なホルダ位置決め部材7を支持しており、前記ホルダ位置決め部材7は、前記ピボット軸受4の前端の位置決めを行うために前記ピボット軸受4の前端(X端)に当接している。
【0024】
ステージ本体3の後部(−X側部分)には球面軸受収容孔3dが形成されている。球面軸受収容孔3dに収容された球面軸受8は球面中心O1を中心とする球面を有している。前記球面軸受8は、後端部(−X側端部)は円筒状であり、その前側部分(X側部分)は円筒状部材の上部および下部の外側面を平面状に削った形状をしている。前記球面軸受8は、その下面から下方(−Z方向)に突出する旋回軸8a(図2参照)により旋回中心O2(旋回軸8aの平面図(図1)における位置)回りに旋回可能に支持されている。なお、球面軸受8の姿勢を安定させ且つ旋回時の摩擦抵抗を小さくするため、球面軸受8の下面の平面状部分には低摩擦剤により形成された3個のブシュ9(2個のみ図2に図示)が3角形の頂点に固着されている。球面軸受8の上面は押圧部材11により押圧されている。
【0025】
前記ゴニオメータ装着孔2bには筒状の球面軸受支持部材12が支持されている。球面軸受支持部材12の内径は前記球面軸受8の円筒状後端部の外径よりもやや大きい形状に形成されている。球面軸受8の後端部の外周面は前記筒状の球面軸受支持部材12の内周面に装着されたOリングにより、前記旋回軸8a回りに旋回可能に保持されている。
図1において、前記球面軸受8の前端部(X側部分)の右側面(Y側面)は押圧部材(スプリング)13により押圧されている。前記球面軸受8の前端部(X側部分)の左側面(−Y側面)にはスクリューにより構成された球面軸受位置調節部材14の先端部が当接している。前記球面軸受位置調節部材14を回転させてその軸方向(Y軸方向)に進退移動させることにより前記球面軸受8を前記旋回軸8a回り(旋回中心O2回り)に旋回させることが可能である。
前記符号3〜14で示された要素によりゴニオ装着用ステージGSが構成されている。
【0026】
前記ゴニオメータ装着孔2bの後部(−X側部分)には、軸受孔16aを有する軸受部材16が図示しないガイド部材沿ってY軸方向に移動可能に連結されている。前記軸受部材16をY軸方向に移動させると、前記軸受部材16の軸受孔16aの軸がZ軸に交差する状態とすることができる。前記状態の時の、軸受孔16aの軸に沿ってX軸が設定される。
図2において、前記軸受部材16にはギヤホルダ17(図2、図4参照)が支持されており、ギヤホルダ17内のウォームギヤ18はX軸周り駆動用モータ19(図4参照)の回転により回転する。
【0027】
前記軸受部材16により、回転部材21が回転可能に支持されている。前記軸受部材16および前記回転部材21の軸は同軸である。前記回転部材21は、その外周部に前記ウォームギヤ18と噛み合うギヤ21a(図2、図4参照)を有しており、前記X軸周り駆動用モータ19によりギヤ21aを回転させて軸受部材16および回転部材21の軸回りの回転位置を調節することができる。
【0028】
図2において、前記回転部材21のホルダ装着部材貫通孔21bを貫通するホルダ装着部材22はホルダ装着孔22aを有する円筒状部材でその内端部に球面22bを有している。前記球面22bは前記球面軸受8により球面中心O1回りに回動可能に支持されている。前記ホルダ装着孔22aは円筒状外側面を有する試料ホルダHが装着される孔である。ホルダ装着孔22aの軸はホルダ軸(試料ホルダHの軸)と同一であり、前記球面軸受8の球面中心O1を通る。
【0029】
前記ホルダ装着部材22の軸をその軸回りまたは前記球面中心回りにY軸方向またはZ軸方向に旋回させることにより、試料ホルダHの軸をY軸方向またはZ軸方向に旋回させることができるようになっている。このとき、試料ホルダHの内端部に保持された試料はY軸方向(左右方向)またはZ軸方向(上下方向)に移動する。
また、試料ホルダHはその外端部に作用する大気圧により常時内方(X方向)に押圧されている。この試料ホルダHの内端に当接する前記ピボット軸受4のX軸方向の位置を調節することにより、試料ホルダHのX軸方向の位置決めが行われる。
【0030】
なお、前記回転部材21を回転させたとき、前記ホルダ装着部材22および試料ホルダHは前記回転部材21および軸受部材16の軸回りに回転する。前記試料ホルダHが回転部材21の軸回りに回転するとき、回転部材21の軸と試料ホルダの軸とが一致している場合には、試料ホルダHの内端部に支持された試料は前記回転部材21の軸と一致するホルダ軸回りに傾斜するだけである。前記試料ホルダHが回転部材21の軸回りに回転するとき、回転部材21の軸と試料ホルダの軸とが一致していない場合には、試料ホルダHの内端部に支持された試料は傾斜しながら前記回転部材21の軸回りに移動する。
以後、前記回転部材21の軸を試料傾斜軸(試料ホルダHに保持された試料を傾斜させるときの回転軸)ともいう。
【0031】
図1、図3において、ホルダ装着部材22の外端部にはY軸(左右軸)方向に延びる突出部材22cが設けられており、突出部材22cの上面中央部はZ軸方向押圧部材24(図1、図3参照)により下方に押圧されている。図3において、前記突出部材22cの両端部下面には、前記回転部材21(図2参照)により軸25(図2参照)回りに揺動可能に支持された揺動部材26の左右一対のアーム26a,26a(図2、図4参照)の上端に設けた球27,27が当接している。
【0032】
図2において、前記揺動部材26には、前記回転部材21に支持されたZ軸方向位置調節用スクリュー28の先端が当接しており、Z軸方向位置調節用スクリュー(Z軸方向位置調節部材)28を回転させてその軸方向に進退移動させと、前記揺動部材26は軸25回りに揺動する。前記Z軸方向位置調節用スクリュー28はギヤ28aと一体に構成されており、前記ギヤ28aに噛み合うギヤ29は、前記回転部材21に支持された上下動用モータ(Z軸方向位置調節モータ)31の出力軸に固着されている。したがって、上下動用モータ31が回転するとギヤ29およびこのギヤ29と噛み合う前記ギヤ28aおよび前記Z軸方向位置調節用スクリュー28が回転する。このとき、前記Z軸方向位置調節用スクリュー28が進退移動し、前記揺動部材26が軸25回りに揺動して前記球27,27が突出部材22cを上下に移動させる。このとき、ホルダ軸(ホルダ装着部材22および試料ホルダHの軸)が前記球面中心O1の回りに上下に回動する。
前記符号24〜31で示された要素により前記ホルダ装着部材22の外端部のZ軸方向の位置調節を行うホルダ装着部材Z軸方向位置調節装置(24〜31)が構成されている。
【0033】
図1において、ホルダ装着部材22の外端部は前記Y軸(左右軸)方向の一側面(右側面)が、前記回転部材21に支持されたY軸方向押圧部材33により左方(−Y方向)に押圧されており、他側面(左側面)には前記回転部材21に支持されたY軸方向位置調節用スクリュー34(Y軸方向位置調節部材)の先端が当接している。前記Y軸方向位置調節用スクリュー34にはギヤ34aが一体に形成されており、前記ギヤ34aにはギヤ35が噛み合っている。ギヤ35は、前記回転部材21に支持された左右動用モータ(Y軸方向位置調節モータ)36の出力軸に固着されている。したがって、左右動用モータ36が回転するとギヤ35およびこのギヤ35と噛み合う前記ギヤ34aと一体成形された前記Y軸方向位置調節用スクリュー34が回転する。このとき、前記Y軸方向位置調節用スクリュー34が進退移動し、前記ホルダ軸(ホルダ装着部材22および試料ホルダHの軸)が左右(Y軸方向)に旋回する。このとき、試料ホルダHの内端部のY軸方向の位置を調節することができる。
【0034】
前記符号33〜36で示された要素により前記ホルダ装着部材22の外端部のY軸方向の位置調節を行うホルダ装着部材Y軸方向位置調節装置(33〜36)が構成されている。
前記符号16〜36等で示された要素により前記試料ホルダHのX軸回りの傾斜および前記球面中心O回りのY軸方向およびZ軸方向の傾斜を行うゴニオメータGMが構成されている。
【0035】
図1において、前記鏡筒2に左右方向(Y軸方向)に移動可能に支持された前記軸受部材16の左右には、スクリュー支持部材38,39が配置されている。スクリュー支持部材38,39は前記鏡筒2に支持されている。スクリュー支持部材38,39には、スクリュー(軸受位置置調節部材)41,42が螺合して貫通するネジ孔が形成されている。スクリュー41,42の先端部は、軸受部材16の左右の側面に当接している。したがって、スクリュー41,42を回転させて軸方向に進退移動させることにより、前記軸受部材16を左右方向(Y軸方向)に移動させて位置調節することができる。
前記軸受部材16に支持された前記回転部材21は、軸受部材16と一体的にY軸方向に移動するので、前記スクリュー41,42により左右方向の位置が調節される。すなわち、スクリュー41,42は軸受部材16および回転部材21の軸をY軸方向に位置調節する軸受位置置調節部材として構成されている。
【0036】
(実施の形態1の作用)
前記構成を備えた試料ホルダ支持装置において、試料ホルダHをそのホルダ軸回りに回転させて試料を傾斜させた時に、回転部材21の中心線と試料ホルダHの中心線とが一致している場合には、試料は傾斜するだけで移動しない。しかしながら、前記試料の傾斜時に、回転部材21の中心線と試料ホルダHの中心線とが一致していない場合には、試料が傾斜すると同時に移動する。このときには、試料の観察部分が視野から逃げてしまう。
【0037】
この実施の形態1は、図2の側断面図では、前記軸受部材16および回転部材21の軸(ホルダ傾斜軸)上に球面軸受8の中心O1が配置されるように、機械加工されている。その場合、前記回転部材21によりホルダ装着部材22を介して支持された試料ホルダHの内端部に支持された試料位置に電子ビームが収束ずくように収束レンズ(図示せず)への印加電流が調節される。
しかし、図1の平面図では機械加工のみによって、前記軸受部材16および回転部材21の軸(ホルダ傾斜軸)上に球面軸受8の中心O1を配置し且つ試料ホルダHの内端部に支持された試料位置を電子ビームの通路上(光軸上)に配置することは困難である。したがって、この実施の形態1では、前記スクリュー(軸受け位置調節部材)41,42および球面軸受位置調節部材14が設けられている。
【0038】
図1の平面図において、前記スクリュー(軸受位置調節部材)41,42により前記軸受部材16を左右方向に位置調節することができる。したがって、前記スクリュー41,42により、前記軸受部材16および回転部材21の軸をY軸方向に移動させてZ軸と交差させることができる。
また図1の平面図において、前記球面軸受位置調節部材14を回転させてその軸方向(Y軸方向)に進退移動させることにより前記球面軸受8を前記旋回軸8a回りに旋回させて、球面中心O1を前記軸受部材16および回転部材21の軸上に配置することができる。
また、前記Y軸方向位置調節用スクリュー(Y軸方向位置調節部材)34によりホルダ装着部材22および試料ホルダHを前記球面中心O1回りに、Y軸方向に回動させることができる。
【0039】
したがって図1の平面図において、前記スクリュー41,42および球面軸受位置調節部材14により、軸受部材16および回転部材21の軸(試料傾斜軸)をZ軸と交差させるとともに、その軸上に球面中心O1を配置することができる。また、図1の平面図において、Y軸方向位置調節用スクリュー(Y軸方向位置調節部材)34により、ホルダ装着部材22および試料ホルダHの軸を前記軸受部材16および回転部材21の軸(ホルダ傾斜軸)に一致させることができる。したがって、図1の平面図では、軸受部材16および回転部材21の軸(ホルダ傾斜軸)を試料ホルダHの軸と一致させるとともに、その軸上にZ軸との交点および前記球面中心O1を配置することができる。
【0040】
すなわち、この実施の形態1では、前記図2の側断面図および図1の平面図において、軸受部材16および回転部材21の軸上に球面中心O1を配置することができる。このため、前記回転部材21を回転させたときの試料の逃げを少なくすることができる。
【0041】
前記実施の形態1では平面図(図1)において、軸受部材16および回転部材21の軸(ホルダ回転軸)を試料ホルダHの軸と一致させるとともに、その軸上にZ軸との交点および前記球面中心O1を配置するためには、次の作業を行う。
(1)前記回転部材21をその軸(試料傾斜軸)回りに±θ°回転させたときに、CRT等の画像表示面に表示された撮像画像が、画像表示面の中心点(光軸)に対してどのように変位するかを確認する。例えば、片側のみに変位する場合は、平面図(図1)において、回転部材21の軸(試料傾斜軸)がZ軸と交差していないことを意味する。
(2)次に、前記撮像画像が、画像表示面の中心点(光軸)に対して対称に変位するように、軸受部材16および回転部材21の軸(試料傾斜軸)の位置および球面中心O1の位置を調節する。前記調節は、前記スクリュー(軸受位置置調節部材)41,42および球面軸受位置調節部材14により行う。
(3)前記(2)の作業を行って、ユーセントリックを合わせ込む(最終的には回転部材21を回転させた時に像の変位が0に近づくように調節する)。そして、試料位置で焦点が合うように対物レンズの電流を調節する。
【0042】
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
(H01)前記スクリューにより構成された球面軸受位置調節部材14、Z軸方向位置調節用スクリュー28、Y軸方向位置調節用スクリュー(Y軸方向位置調節部材)34、スクリュー(軸受位置置調節部材)41,42等の軸の先端部をピエゾ素子により構成することが可能である。その場合、前記ピエゾ素子をスクリューの軸方向に伸縮させることにより、位置調節を高精度に行うことができる。
【0043】
【発明の効果】
前述の本発明の荷電粒子線装置は、下記の効果(E01),(E02)を奏することができる。
(E01)前記試料ホルダHをその軸回りに回転させたときのZ軸上の試料観察部分が視野から逃げる量を少なくすることが可能な、構成が簡単なホルダ支持装置を提供することができる。
(E02)Z軸に沿う荷電粒子線に垂直な平面図において、前記試料ホルダの回動中心である球面軸受の球面中心O1とZ軸とを結ぶ直線と、前記回転部材011の軸線とを一致させることが可能な試料ホルダ支持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は本発明のホルダ支持装置の実施の形態1の説明図で、ホルダ支持装置を備えた透過型電子顕微鏡の要部の平断面図である。
【図2】 図2は同実施の形態1の要部縦断面図で、前記図1のII−II線断面図である。
【図3】 図3は前記図2のIII−III線断面図である。
【図4】 図4は前記図2のIV−IV線断面図である。
【図5】 図5は荷電粒子線装置で使用されている試料ホルダ支持装置の従来例1の説明図で、比較的小型の試料ホルダ支持装置の要部平断面図である。
【図6】 図6は荷電粒子線装置で使用されている試料ホルダ支持装置の従来例2の説明図で、比較的大型の試料ホルダ支持装置の要部平断面図である。
【図7】 図7は前記図6のVII−VII線断面図である。
【符号の説明】
GM…ゴニオメータ、
GS…ゴニオ装着用ステージ、
H…試料ホルダ、
O1…球面中心、
2…鏡筒、
2b…ゴニオメータ装着孔、
8…球面軸受、
8a…旋回軸、
14…球面軸受位置調節部材、
16…軸受部材、
16a…軸受孔、
21…回転部材、
21b…ホルダ装着部材貫通孔、
22a…ホルダ装着孔、
22…ホルダ装着部材、
28…Z軸方向位置調節部材、
34…Y軸方向位置調節部材、
41,42…軸受位置調節部材。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sample holder support device for a charged particle beam apparatus, and more particularly to a sample holder support device that reduces the amount of movement (image escape) of an observation portion of a sample when the sample is tilted.
[0002]
[Prior art]
A conventional example of a transmission electron microscope will be described with reference to the following drawings.
In order to facilitate understanding of the following description, in the drawings, the front-rear direction is the X-axis direction, the left-right direction is the Y-axis direction, the up-down direction is the Z-axis direction, and arrows X, -X, Y, -Y, The direction indicated by Z and -Z or the indicated side is defined as front, rear, right, left, upper, lower, or front, rear, right, left, upper, and lower, respectively.
In the figure, “•” in “○” means an arrow heading from the back of the page to the front, and “×” in “○” is the front of the page. It means an arrow pointing from the back to the back.
[0003]
(Conventional example 1)
FIG. 5 is an explanatory view of the conventional example 1 of the sample holder support device used in the charged particle beam apparatus, and is a plan sectional view of the main part of a relatively small sample holder support device.
In FIG. 5, a transmission electron microscope (charged particle beam apparatus) 01 has a
[0004]
The stage GS supported by the
A
[0005]
A stage GS is constituted by the elements indicated by the
Four position adjusting
[0006]
A
The rotating
[0007]
A sample holder H having a cylindrical outer peripheral surface is slidably mounted in the
A
[0008]
On the rotating
Although not described in detail, the position of the inner end portion of the sample holder H in the Z-axis direction is adjusted by rotating the
[0009]
The position of the inner end portion of the sample holder H is positioned by adjusting the position of the holder positioning member (X-axis direction positioning member) 07 in the X-axis direction, and the position in the Y-axis direction is the position in the Y-axis direction. Positioned by adjusting
When tilting the sample placed at the sample observation position, the rotating
The goniometer GM that performs the inclination of the sample holder H around the X axis and the inclination of the sample holder H around the spherical center O in the Y axis direction and the Z axis direction is configured by the elements indicated by
[0010]
When the center line of the rotating
Therefore, when the sample is tilted, it is necessary to satisfy the following conditions (a) and (b).
(A) The center line of the rotating
(B) The center line of the rotating
[0011]
In the conventional example 1 of the sample holder support device shown in FIG. 5, the
Therefore, by rotating the
In addition, the condition (b) can be satisfied by adjusting the four position adjusting screws 08 and moving the stage GS in a state where the axes of the sample holder H and the rotating
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional example 1 of the sample holder support device using the goniometer GM shown in FIG. 5, it is necessary to move the stage GS and the goniometer GM mounted on the stage integrally. Therefore, the sample holder support device of FIG. 5 can be used when the charged particle beam device is a small device. However, when the charged particle beam apparatus is a large transmission electron microscope apparatus or the like, it is difficult to use because the weight of the moved member is large.
FIG. 6 is an explanatory view of a conventional example 2 of the sample holder support device used in the charged particle beam apparatus, and is a plan sectional view of a main part of a relatively large sample holder support device.
FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.
In the description of the conventional sample holder support apparatus shown in FIGS. 6 and 7, the same reference numerals are given to the elements corresponding to the elements shown in FIG. 5, and the detailed description is omitted.
[0013]
6 and FIG. 7 is different from Conventional Example 1 shown in FIG. 5 in the following points, but is configured in the same manner as Conventional Example 1 in other points. ing.
6 and 7, a block through
The stage
[0014]
6 and FIG. 7, the conventional example 2 of the sample holder support device is configured such that the
Therefore, in the conventional example 2 shown in FIGS. 6 and 7, the spherical center O1 of the
[0015]
In view of the above circumstances, the present invention has the following description contents (O01) and (O02).
(O01) To provide a holder support device with a simple configuration capable of reducing the amount of the sample observation part on the Z axis that escapes from the field of view when the sample holder H is rotated about its axis.
(O02) In a plan view perpendicular to the charged particle beam along the Z axis, the straight line connecting the spherical center O1 of the spherical bearing, which is the rotation center of the sample holder, and the Z axis coincides with the axis of the rotating
[0016]
[Means for Solving the Problems]
Next, the present invention devised to solve the above problems will be described. Elements of the present invention are parenthesized with reference numerals of elements of the embodiments in order to facilitate correspondence with elements of the embodiments described later. Append what is enclosed in brackets.
The reason why the present invention is described in correspondence with the reference numerals of the embodiments described later is to facilitate understanding of the present invention, and not to limit the scope of the present invention to the embodiments.
[0017]
(Invention)
In order to solve the above-mentioned problem, the sample holder support device of the present invention comprises the following structural requirements (A01) to (A06):
(A01) A gonio mounting stage (GS) fixed to a lens barrel (2) surrounding a path of a charged particle beam along a Z axis perpendicular to the X axis and the Y axis perpendicular to each other, and extending in the X axis direction A goniometer mounting hole (2b) for communicating the inside and outside of the lens barrel (2); It is configured separately from the gonio mounting stage (GS) and Inner end of the goniometer mounting hole (2b) Supported by A gonio-mounted stage (GS) having a spherical bearing (8),
(A02) the spherical bearing (8) supported so as to be capable of turning about a turning axis (8a) perpendicular to the XY plane and having a spherical center (O1) supported so as to be movable in the XY plane at the time of turning;
(A03) A bearing member (16) having a bearing hole (16a) supported on an outer end portion of the goniometer mounting hole (2b) and extending in the X-axis direction, and rotatably supported by the bearing hole (16a). A rotating member (21) having a holder mounting member through hole (21b) and a holder mounting member through hole (21b) are disposed so that the inner end portion is rotatably supported by the spherical bearing (8). The holder mounting member (22) having a holder mounting hole (22a) to which the sample holder (H) is detachably mounted, and the position of the outer end of the holder mounting member (22) are adjusted in the Y-axis direction. A goniometer (GM) comprising a Y-axis direction position adjusting member (34) for adjusting and a Z-axis direction position adjusting member (28) for adjusting the position in the Z-axis direction,
(A04) The bearing member (16) supported so that its position can be adjusted in the Y-axis direction,
(A05) a spherical bearing position adjusting member (14) for adjusting the turning position of the spherical bearing (8) around the turning shaft (8a);
(A06) Bearing position adjusting members (41, 42) for adjusting the position of the bearing member (16) in the Y-axis direction.
[0018]
(Operation of the present invention)
In the charged particle beam apparatus of the present invention having the above-described features, a gonio mounting stage (GS) is mounted on the lens barrel (2) surrounding the path of the charged particle beam along the Z axis perpendicular to the X axis and the Y axis perpendicular to each other. Is fixed. The goniometer mounting hole (2b) extends in the X-axis direction and communicates the inside and outside of the lens barrel (2). At the inner end of the goniometer mounting hole (2b) Supported The spherical bearing (8) It is configured separately from the gonio mounting stage (GS), It can rotate around a turning axis (8a) perpendicular to the XY plane, and the spherical center (O1) moves in the XY plane during rotation.
A bearing member (16) is supported on the outer end of the goniometer mounting hole (2b) so that the position of the bearing member (16) can be adjusted in the Y-axis direction. A bearing hole (16a) extending in the X-axis direction of the bearing member (16) supports the rotating member (21) in a rotatable manner.
The holder mounting member (22) that passes through the holder mounting member through hole (21b) of the rotating member (21) is rotatably supported by the spherical bearing (8) at the inner end. The sample holder (H) is detachably mounted in the holder mounting hole (22a) of the holder mounting member (22).
[0019]
Since the bearing position adjusting members (41, 42) adjust the position of the bearing member (16) in the Y-axis direction, the bearing member (16) and the rotating member (21) supported by the bearing member (16) are arranged. The axis can be adjusted in the Y-axis direction. Therefore, the bearing position adjusting members (41, 42) allow the rotation axes of the bearing member (16) and the rotation member (21) to intersect the Z axis in a plane perpendicular to the Z axis.
Since the spherical bearing position adjusting member (14) adjusts the turning position of the spherical bearing (8) around the turning shaft (8a), the spherical center of the spherical bearing (8) is adjusted by the spherical bearing position adjusting member (14). The position of (O1) can be adjusted in the Y-axis direction. Therefore, in the plan view perpendicular to the Z-axis, the spherical bearing position adjusting member (14) may have the spherical center (O1) disposed on the rotation axis of the rotation member (21) intersecting the Z-axis. it can. That is, in the plan view perpendicular to the Z axis, the axis of the rotating member (21) passing through the spherical center (O1) can intersect the Z axis.
[0020]
The Y-axis direction position adjusting member (34) adjusts the position of the outer end portion of the holder mounting member (22) in the Y-axis direction. At this time, the axis of the holder mounting hole (22a) of the holder mounting member (22) passing through the spherical center (O1) and the holder axis of the sample holder (H) mounted in the holder mounting hole (22a) are the spherical center (O1). ) The sample pivoted around and held at the inner end of the sample holder (H) is adjusted in the Y-axis direction.
Therefore, in the plan view perpendicular to the Z axis, the axis of the rotating member (21) passing through the spherical center (O1) and intersecting the Z axis, the holder mounting member (22), and the sample holder (H) The axes can be matched. For this reason, it is possible to reduce the amount that the sample observation part on the Z axis escapes from the field of view when the rotating member (21) and the sample holder (H) are rotated around their axes.
The straight line connecting the spherical center O1 of the spherical bearing that is the rotation center of the sample holder and the Z axis and the axis of the rotating
[0021]
The Z-axis direction position adjusting member (28) adjusts the position of the outer end portion of the holder mounting member (22) in the Z-axis direction. At this time, the axis of the holder mounting hole (22a) of the holder mounting member (22) passing through the spherical center (O1) and the holder axis of the sample holder (H) mounted in the holder mounting hole (22a) are the spherical center (O1). ) The sample rotated around the Z-axis direction and held at the inner end of the sample holder (H) is adjusted in the Z-axis direction. Therefore, the Z-axis direction position adjustment member (28) can adjust the rotation position of the sample holder (H) around the spherical center (O1) in the Z-axis direction and the position of the sample in the Z-axis direction. it can.
[0022]
Embodiment
Next, an electron microscope (charged particle beam apparatus) provided with the first embodiment of the sample holder support apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples. .
(Embodiment 1)
FIG. 1 is an explanatory view of Embodiment 1 of the holder support device of the present invention, and is a plan sectional view of the main part of a transmission electron microscope provided with the holder support device.
2 is a longitudinal sectional view of an essential part of the first embodiment, and is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
1 to 3, a transmission electron microscope (charged particle beam apparatus) 1 has a
[0023]
The gonio mounting stage GS supported by the
A pivot bearing
[0024]
A spherical
[0025]
A cylindrical spherical bearing support member 12 is supported in the
In FIG. 1, the right side surface (Y side surface) of the front end portion (X side portion) of the spherical bearing 8 is pressed by a pressing member (spring) 13. The front end portion of the spherical bearing position adjusting member 14 formed of a screw is in contact with the left side surface (−Y side surface) of the front end portion (X side portion) of the spherical bearing 8. By rotating the spherical bearing position adjusting member 14 and moving it back and forth in the axial direction (Y-axis direction), the spherical bearing 8 can be turned around the turning
A gonio mounting stage GS is constituted by the elements indicated by the reference numerals 3-14.
[0026]
A bearing
In FIG. 2, a gear holder 17 (see FIGS. 2 and 4) is supported on the bearing
[0027]
A rotating
[0028]
In FIG. 2, the
[0029]
The axis of the sample holder H can be turned in the Y-axis direction or the Z-axis direction by turning the axis of the
The sample holder H is always pressed inward (X direction) by the atmospheric pressure acting on the outer end portion thereof. By adjusting the position of the pivot bearing 4 in contact with the inner end of the sample holder H in the X-axis direction, the sample holder H is positioned in the X-axis direction.
[0030]
When the rotating
Hereinafter, the axis of the rotating
[0031]
1 and 3, a
[0032]
In FIG. 2, the tip of a Z-axis direction
A holder mounting member Z-axis direction adjusting device (24-31) for adjusting the position of the outer end portion of the
[0033]
In FIG. 1, the outer end portion of the
[0034]
The elements indicated by the
A goniometer GM for tilting the sample holder H around the X-axis and tilting around the spherical center O in the Y-axis direction and the Z-axis direction is constituted by the elements indicated by
[0035]
In FIG. 1, screw
Since the rotating
[0036]
(Operation of Embodiment 1)
In the sample holder support device having the above-described configuration, when the sample holder H is rotated about the holder axis and the sample is inclined, the center line of the rotating
[0037]
In the side cross-sectional view of FIG. 2, the first embodiment is machined so that the center O1 of the spherical bearing 8 is disposed on the shafts (holder tilt axes) of the bearing
However, in the plan view of FIG. 1, the center O <b> 1 of the spherical bearing 8 is disposed on the shafts of the bearing
[0038]
In the plan view of FIG. 1, the position of the bearing
In the plan view of FIG. 1, the spherical bearing position adjusting member 14 is rotated and moved forward and backward in the axial direction (Y-axis direction), thereby turning the spherical bearing 8 about the turning
Further, the
[0039]
Accordingly, in the plan view of FIG. 1, the shafts (sample tilt axes) of the bearing
[0040]
That is, in the first embodiment, the spherical center O1 can be arranged on the shafts of the bearing
[0041]
In the first embodiment, in the plan view (FIG. 1), the shaft of the bearing
(1) When the rotating
(2) Next, the position of the axis of the bearing
(3) Perform the above-mentioned operation (2) and adjust the eucentric (finally, adjust so that the displacement of the image approaches 0 when the rotating
[0042]
(Example of change)
As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail, this invention is not limited to the said Example, A various change is performed within the range of the summary of this invention described in the claim. It is possible. Modified embodiments of the present invention are illustrated below.
(H01) Spherical bearing position adjusting member 14 composed of the screw, Z-axis direction
[0043]
【The invention's effect】
The charged particle beam apparatus of the present invention described above can achieve the following effects (E01) and (E02).
(E01) It is possible to provide a holder support device with a simple configuration that can reduce the amount of the sample observation part on the Z axis that escapes from the field of view when the sample holder H is rotated about its axis. .
(E02) In a plan view perpendicular to the charged particle beam along the Z axis, the straight line connecting the spherical center O1 of the spherical bearing, which is the rotation center of the sample holder, and the Z axis coincides with the axis of the rotating
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of Embodiment 1 of a holder support device of the present invention, and is a plan sectional view of a main part of a transmission electron microscope provided with a holder support device.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the main part of the first embodiment, and is a sectional view taken along the line II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is an explanatory view of a conventional example 1 of a sample holder support device used in a charged particle beam device, and is a plan sectional view of an essential part of a relatively small sample holder support device.
FIG. 6 is an explanatory view of a conventional example 2 of the sample holder support device used in the charged particle beam apparatus, and is a plan sectional view of the main part of a relatively large sample holder support device.
7 is a cross-sectional view taken along line VII-VII in FIG.
[Explanation of symbols]
GM ... Goniometer,
GS ... Stage for wearing gonio,
H: Sample holder,
O1 ... spherical center,
2 ... Tube,
2b ... goniometer mounting hole,
8 ... Spherical bearing,
8a ... swivel axis,
14 ... Spherical bearing position adjustment member,
16 ... bearing member,
16a ... bearing hole,
21 ... Rotating member,
21b ... Holder mounting member through hole,
22a ... Holder mounting hole,
22 ... Holder mounting member,
28 ... Z-axis direction position adjusting member,
34 ... Y-axis direction position adjusting member,
41, 42 ... Bearing position adjusting members.
Claims (1)
(A01)直交するX軸およびY軸に垂直なZ軸に沿う荷電粒子ビームの通路を囲む鏡筒に固定されたゴニオ装着用ステージであって、X軸方向に延び且つ前記鏡筒の内外を連通させるゴニオメータ装着孔と、前記ゴニオ装着用ステージとは別体に構成され且つ前記ゴニオメータ装着孔の内端部に支持された球面軸受けとを有するゴニオ装着用ステージ、
(A02)XY平面に垂直な旋回軸回りに旋回可能に支持され且つ旋回時に球面中心がXY平面内で移動可能に支持された前記球面軸受け、
(A03)前記ゴニオメータ装着孔の外端部に支持され且つ前記X軸方向に延びる軸受孔を有する軸受部材と、前記軸受孔により回転可能に支持され且つホルダ装着部材貫通孔を有する回転部材と、前記ホルダ装着部材貫通孔を貫通して配置され且つ内端部が前記球面軸受けに回動可能に支持されるとともに試料ホルダが着脱可能に装着されるホルダ装着孔を有するホルダ装着部材と、前記ホルダ装着部材の外端部を前記Y軸方向に位置調節するY軸方向位置調節部材と、前記Z軸方向に位置調節するZ軸方向位置調節部材とを備えたゴニオメータ、
(A04)前記Y軸方向に位置調節可能に支持された前記軸受部材、
(A05)前記旋回軸回りに前記球面軸受けの旋回位置を調節する球面軸受位置調節部材、
(A06)前記軸受部材を前記Y軸方向に位置調節する軸受位置調節部材。A sample holder support device comprising the following constituent elements (A01) to (A06):
(A01) A gonio mounting stage fixed to a lens barrel surrounding a path of a charged particle beam along a Z-axis perpendicular to the X-axis and the Y-axis perpendicular to each other and extending in the X-axis direction and extending inside and outside the lens-barrel A goniometer mounting hole to be communicated, and a goniometer mounting stage having a spherical bearing that is configured separately from the goniometer mounting stage and supported by the inner end of the goniometer mounting hole;
(A02) The spherical bearing that is supported so as to be able to turn around a turning axis perpendicular to the XY plane, and whose spherical center is supported to be movable in the XY plane during turning,
(A03) a bearing member having a bearing hole supported by an outer end portion of the goniometer mounting hole and extending in the X-axis direction, a rotating member rotatably supported by the bearing hole and having a holder mounting member through hole; A holder mounting member disposed through the holder mounting member through hole and having a holder mounting hole in which an inner end portion is rotatably supported by the spherical bearing and a sample holder is detachably mounted; and the holder A goniometer comprising a Y-axis direction position adjusting member for adjusting the position of the outer end of the mounting member in the Y-axis direction, and a Z-axis direction position adjusting member for adjusting the position in the Z-axis direction;
(A04) The bearing member supported so that its position can be adjusted in the Y-axis direction;
(A05) a spherical bearing position adjusting member for adjusting a turning position of the spherical bearing around the turning axis;
(A06) A bearing position adjusting member that adjusts the position of the bearing member in the Y-axis direction.
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