JP4679279B2

JP4679279B2 - Top entry type sample stage tilting device

Info

Publication number: JP4679279B2
Application number: JP2005205558A
Authority: JP
Inventors: 好則藤吉; 俊二出口
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 2005-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2011-04-27
Anticipated expiration: 2025-07-14
Also published as: JP2007026815A

Description

本発明は、荷電粒子線装置（荷電粒子線、イオンビーム等を用いた分析装置等）で使用するトップエントリ式試料ステージ傾斜装置に関し、特に、試料を低温に冷却した状態で保持することが可能且つ試料を大きい傾斜角度で傾斜させた状態で観察、分析することが可能なトップエントリ式試料ステージ傾斜装置に関する。 The present invention relates to a top entry type sample stage tilting device used in a charged particle beam device (analyzer using a charged particle beam, ion beam, etc.), and in particular, a sample can be held in a cooled state. In addition, the present invention relates to a top entry type sample stage tilting apparatus capable of observing and analyzing a sample tilted at a large tilt angle.

前記荷電粒子線装置により試料を観察する場合、荷電粒子線等を試料に照射すると試料の構造が壊され、正常な状態の試料を観察することができない場合がある。この場合、試料を極低温に冷却しておくと、前記荷電粒子線等を前記試料に照射しても壊れ難くくなり、正常な状態の試料を観察することが可能となる。
前記試料を極低温に冷却して観察可能な荷電粒子線装置としては、トップエントリ方式（試料および試料筒を対物レンズの上方より装着する方式）の荷電粒子線装置とサイドエントリ方式（試料および試料筒を側方より装着する方式）の荷電粒子線装置とが従来公知である。 When observing a sample with the charged particle beam apparatus, if the sample is irradiated with a charged particle beam or the like, the structure of the sample may be destroyed and the sample in a normal state may not be observed. In this case, if the sample is cooled to a very low temperature, it becomes difficult to break even when the charged particle beam or the like is irradiated to the sample, and it is possible to observe a normal sample.
As a charged particle beam apparatus capable of observing the sample by cooling it to a cryogenic temperature, a charged particle beam apparatus of a top entry system (a system in which a sample and a sample cylinder are mounted from above an objective lens) and a side entry system (a sample and a sample) Conventionally, a charged particle beam apparatus of a type in which a cylinder is attached from the side) is known.

前記トップエントリ方式の従来技術としては、例えば特許文献１（特開平２００２−１３４０５３号公報）記載の技術が公知である。
前記特許文献１（特開平２００２−１３４０５３号公報）記載の技術では、冷却筒（１９）のホルダ装着孔（１９ｂ）に装着される試料ホルダ（Ｈ）は、４.２Ｋ程度の極低温に冷却され、試料装着部材傾斜機構（３１〜３７，６１〜８１，Ｗ）により傾斜した状態の試料（Ｓ）の観察を行うことができる。 As a conventional technique of the top entry method, for example, a technique described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-134053) is known.
In the technique described in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-134053), the sample holder (H) mounted in the holder mounting hole (19b) of the cooling cylinder (19) is cooled to an extremely low temperature of about 4.2K. Then, the sample (S) tilted by the sample mounting member tilting mechanism (31-37, 61-81, W) can be observed.

前記サイドエントリ方式の従来技術としては、例えば特許文献２（特開平２００２−１２３６８１号公報）記載の技術が採用されている。
前記特許文献２（特開平２００２−１２３６８１号公報）記載の技術では、試料ホルダ（Ｈ）の内方突出部（Ｈａ）および前記内方突出部に保持された試料は、その周囲を囲む内側冷却壁（６７）により冷却されるとともに、内側冷却壁（６７）から内側帯状熱伝導部材（７８）を介して伝達される冷熱により冷却される。 As a conventional technique of the side entry method, for example, a technique described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-123681) is employed.
In the technique described in Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-123681), the inner protrusion (Ha) of the sample holder (H) and the sample held by the inner protrusion are surrounded by inner cooling. While being cooled by the wall (67), it is cooled by the cold transmitted from the inner cooling wall (67) through the inner belt-like heat conducting member (78).

特開平２００２−１３４０５３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-134053 特開平２００２−１２３６８１号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-123681

（特許文献１記載の技術の問題点）
特許文献１記載の技術では、試料を極低温に保持することができるが、その構造から試料装着部材傾斜機構（３１〜３７，６１〜８１，Ｗ）による試料の最大傾斜角は３０度程度であり、前記試料を高傾斜（例えば７０度）に保持した状態での試料観察が不可能であった。
また、試料装着部材（４２）を傾斜させる試料装着部材傾斜機構（３１〜３７，６１〜８１，Ｗ）は、試料ホルダ（Ｈ）自体に内蔵されているため、前記試料ホルダ（Ｈ）の構造が複雑であり高価である。 (Problems of the technology described in Patent Document 1)
In the technique described in Patent Document 1, the sample can be held at an extremely low temperature, but the maximum tilt angle of the sample by the sample mounting member tilt mechanism (31 to 37, 61 to 81, W) is about 30 degrees due to its structure. In addition, it was impossible to observe the sample in a state where the sample was held at a high inclination (for example, 70 degrees).
Further, since the sample mounting member tilting mechanism (31-37, 61-81, W) for tilting the sample mounting member (42) is built in the sample holder (H) itself, the structure of the sample holder (H) Is complicated and expensive.

（特許文献２記載の技術の問題点）
特許文献２記載の技術では、試料を高傾斜させることができるが、試料ホルダ（Ｈ）の温度は、その構造から熱シールドが不十分なため２０Ｋ程度であり、前記試料ホルダ（Ｈ）を極低温（４.２Ｋ程度）に保持しながらの試料観察が不可能であった。 (Problems of the technology described in Patent Document 2)
In the technique described in Patent Document 2, the sample can be tilted at a high angle, but the temperature of the sample holder (H) is about 20K because of the insufficient heat shield from the structure, and the sample holder (H) is connected to the pole. It was impossible to observe the sample while keeping it at a low temperature (about 4.2K).

本発明は、前述の事情に鑑み下記（Ｏ01），（Ｏ02）の記載内容を課題とする。
（Ｏ01）試料を極低温に冷却した状態で前記試料を高傾斜角度に調節できるようにすること。
（Ｏ02）試料ホルダを小型化、薄肉化すること。 In view of the above-described circumstances, the present invention has the following contents described in (O01) and (O02).
(O01) To be able to adjust the sample to a high tilt angle while the sample is cooled to a very low temperature.
(O02) To make the sample holder smaller and thinner.

次に、前記課題を解決するための本発明を説明するが、本発明の要素には、後述する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。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い。 Next, the present invention for solving the above problems will be described. Elements of the present invention are enclosed in parentheses with reference numerals of the elements of the embodiment in order to facilitate correspondence with elements of the embodiment described later. Add a note. 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.

（本発明）
前記課題を解決するために、本発明のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、下記の構成要件（Ａ01）〜（Ａ04）を備えたことを特徴とする。
（Ａ01）荷電粒子線装置の鏡筒（Ｄａ）内部の所定の設置位置に支持された円筒状の冷却筒（１９）であって、荷電粒子線の光軸と同軸のステージ装着孔（１９ｂ）と、上部外周部に設けられた冷媒充填ポッド（１９ａ）とを有する前記冷却筒（１９）、
（Ａ02）前記ステージ装着孔（１９ｂ）の下部に水平軸回りに回転可能に支持されたステージ回転軸（５３）と、前記ステージ回転軸（５３）の回転に伴って回転し且つ試料ホルダ（Ｈ）が着脱可能に装着されるホルダ装着部材（ＨＳ）とを備えたトップエントリ方式の試料ステージ（ＳＴ）、
（Ａ03）前記鏡筒（Ｄａ）を水平に貫通し内端部が前記ステージ回転軸（５３）に連結されるホルダ傾斜軸（３５）、
（Ａ04）前記ホルダ傾斜軸（３５）および前記ホルダ傾斜軸（３５）に連結された前記ステージ回転軸（５３）および前記試料ステージ（ＳＴ）を傾斜させるために前記ホルダ傾斜軸（３５）をその軸回りに回転させるステージ傾斜用回転部材（ＫＳ）。 (Invention)
In order to solve the above-mentioned problems, the top entry type sample stage tilting apparatus of the present invention is characterized by comprising the following structural requirements (A01) to (A04).
(A01) A cylindrical cooling cylinder (19) supported at a predetermined installation position inside a lens barrel (Da) of the charged particle beam apparatus, and a stage mounting hole (19b) coaxial with the optical axis of the charged particle beam And the cooling cylinder (19) having a refrigerant charging pod (19a) provided on the upper outer peripheral portion,
(A02) A stage rotating shaft (53) supported rotatably around a horizontal axis below the stage mounting hole (19b), and rotated with the rotation of the stage rotating shaft (53) and the sample holder (H A top entry type sample stage (ST) provided with a holder mounting member (HS) to be detachably mounted;
(A03) A holder tilting shaft (35) that penetrates the lens barrel (Da) horizontally and has an inner end connected to the stage rotation shaft (53),
(A04) In order to tilt the holder tilt axis (35), the stage rotation axis (53) connected to the holder tilt axis (35), and the sample stage (ST), the holder tilt axis (35) A stage tilting rotating member (KS) that rotates about an axis.

（本発明の作用）
前記構成要件（Ａ01）〜（Ａ04）を備えた本発明のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、円筒状の冷却筒（１９）は、荷電粒子線装置の鏡筒（Ｄａ）内部の所定の設置位置に支持されている。前記冷却筒（１９）は、ステージ装着孔（１９ｂ）と冷媒充填ポッド（１９ａ）とを有している。
試料ステージ（ＳＴ）は、ステージ回転軸（５３）とホルダ装着部材（ＨＳ）とを備えている。前記ステージ回転軸（５３）は、前記ステージ装着孔の下部に水平軸回りに回転可能に支持されている。前記ホルダ装着部材（ＨＳ）には、試料ホルダ（Ｈ）が着脱可能に装着されており、前記ステージ回転軸（５３）の回転に伴って回転する。
ホルダ傾斜軸（３５）は、前記鏡筒（Ｄａ）を水平に貫通し内端部が前記ステージ回転軸（５３）に連結される。
ステージ傾斜用回転部材（ＫＳ）は、前記ホルダ傾斜軸（３５）および前記ステージ回転軸（５３）をその軸回りに回転させる。この場合、前記試料ステージ（ＳＴ）が傾斜する。 (Operation of the present invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus of the present invention having the above-described structural requirements (A01) to (A04), the cylindrical cooling cylinder (19) is a predetermined installation inside the lens barrel (Da) of the charged particle beam apparatus. Supported in position. The cooling cylinder (19) has a stage mounting hole (19b) and a refrigerant charging pod (19a).
The sample stage (ST) includes a stage rotation shaft (53) and a holder mounting member (HS). The stage rotation shaft (53) is supported by the lower portion of the stage mounting hole so as to be rotatable about a horizontal axis. A sample holder (H) is detachably mounted on the holder mounting member (HS), and rotates with the rotation of the stage rotation shaft (53).
The holder tilt axis (35) penetrates the lens barrel (Da) horizontally, and the inner end is connected to the stage rotation axis (53).
The stage tilting rotary member (KS) rotates the holder tilting shaft (35) and the stage rotating shaft (53) about its axis. In this case, the sample stage (ST) is inclined.

（本発明の形態１）
本発明の形態１のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は前記本発明において、下記の構成要件（Ａ05），（Ａ06）を備えたことを特徴とする。
（Ａ05）ホルダ着脱口（６１ｃ）と前記ホルダ着脱口（６１ｃ）から挿入されるタブレット型の試料ホルダ（Ｈ）を保持するホルダ保持部（６１ａ）とを有する前記ホルダ装着部材（ＨＳ）、（Ａ06）前記試料ステージ（ＳＴ）への試料ホルダ（Ｈ）の着脱作業時には前記ホルダ着脱口（６１ｃ）が上方に開口する位置に前記試料ステージ（ＳＴ）を回転させる前記ステージ傾斜用回転部材（ＫＳ）。 (Embodiment 1 of the present invention)
The top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is characterized in that, in the present invention, the following constituent elements (A05) and (A06) are provided.
(A05) The holder mounting member (HS) having a holder attaching / detaching port (61c) and a holder holding part (61a) for holding a tablet-type sample holder (H) inserted from the holder attaching / detaching port (61c), A06) The stage tilting rotating member (KS) for rotating the sample stage (ST) to a position where the holder attaching / detaching opening (61c) opens upward at the time of attaching / detaching the sample holder (H) to / from the sample stage (ST). ).

（本発明の形態１の作用）
前記構成要件（Ａ05），（Ａ06）を備えた本発明の形態１のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、前記ホルダ装着部材（ＨＳ）は、ホルダ着脱口（６１ｃ）と前記ホルダ着脱口（ＨＳａ）から挿入されるタブレット型の試料ホルダ（Ｈ）を保持するホルダ保持部（６１ａ）とを有する。
前記ステージ傾斜用回転部材（ＫＳ）は、前記試料ステージ（ＳＴ）への試料ホルダ（Ｈ）の着脱作業時には前記ホルダ着脱口（６１ｃ）が上方に開口する位置に前記試料ステージ（ＳＴ）を回転させる。前記ホルダ着脱口（６１ｃ）が上方に開口した位置では、試料ホルダ（Ｈ）の着脱作業ができる。 (Operation of Form 1 of the Present Invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the first embodiment of the present invention having the structural requirements (A05) and (A06), the holder mounting member (HS) includes a holder attaching / detaching port (61c) and the holder attaching / detaching port (HSa). And a holder holding part (61a) for holding a tablet-type sample holder (H) inserted from (1).
The stage tilting rotating member (KS) rotates the sample stage (ST) to a position where the holder attaching / detaching opening (61c) opens upward when the sample holder (H) is attached to or detached from the sample stage (ST). Let me. At the position where the holder attaching / detaching opening (61c) is opened upward, the sample holder (H) can be attached / detached.

（本発明の形態２）
本発明の形態２のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、前記本発明の形態１のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置において、下記の構成要件（Ａ07）を備えたことを特徴とする。
（Ａ07）前記着脱作業時には鉛直姿勢に保持される前記タブレット型の試料ホルダ（Ｈ）。 (Embodiment 2 of the present invention)
The top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 2 of the present invention is characterized in that the top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 1 of the present invention is provided with the following constituent element (A07).
(A07) The tablet-type sample holder (H) held in a vertical posture during the attaching / detaching operation.

（本発明の形態２の作用）
前記構成要件（Ａ07）を備えた本発明の形態２のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、前記タブレット型の試料ホルダ（Ｈ）は、前記着脱作業時には鉛直姿勢に保持される。したがって、試料ホルダ（Ｈ）とホルダ傾斜機構とが別々に構成されているので前記タブレット型の試料ホルダ（Ｈ）は、構成を小型化、薄肉化することができる。 (Operation of Embodiment 2 of the present invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the second embodiment of the present invention having the configuration requirement (A07), the tablet type sample holder (H) is held in a vertical posture during the attaching / detaching operation. Therefore, since the sample holder (H) and the holder tilting mechanism are separately configured, the tablet-type sample holder (H) can be reduced in size and thickness.

（本発明の形態３）
本発明の形態３のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、前記本発明または本発明の形態１もしくは本発明の形態２のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置において、下記の構成要件（Ａ08），（Ａ09）を備えたことを特徴とする。
（Ａ08）前記ホルダ傾斜軸（３５）の外端部に液体窒素温度を伝達する低温伝達部材（３７）、
（Ａ09）前記ホルダ傾斜軸（３５）の内端部と前記ステージ回転軸（５３）とを連結する軸連結部材（ＲＧ）であって、前記ホルダ傾斜軸（３５）の回転を前記ステージ回転軸（５３）に正確に伝達し且つ軸方向の伸縮および軸に垂直な方向の変形が容易に構成された前記軸連結部材（ＲＧ）。 (Embodiment 3 of the present invention)
The top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention is the same as that of the present invention or the top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 1 or Embodiment 2 of the present invention. ).
(A08) A low temperature transmission member (37) for transmitting the temperature of liquid nitrogen to the outer end of the holder inclined shaft (35),
(A09) A shaft connecting member (RG) for connecting the inner end of the holder tilting shaft (35) and the stage rotating shaft (53), wherein the rotation of the holder tilting shaft (35) is rotated by the stage rotating shaft. The shaft coupling member (RG) that is accurately transmitted to (53) and easily configured to expand and contract in the axial direction and to deform in a direction perpendicular to the axis.

（本発明の形態３の作用）
前記構成要件（Ａ08），（Ａ09）を備えた本発明の形態３のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、低温伝達部材（３７）は、前記ホルダ傾斜軸（３５）の外端部に液体窒素温度を伝達する。
前記軸連結部材（ＲＧ）は、前記ホルダ傾斜軸（３５）の内端部と前記ステージ回転軸（５３）とを連結し、前記ホルダ傾斜軸（３５）の回転を前記ステージ回転軸（５３）に正確に伝達する。前記軸連結部材（ＲＧ）は、軸方向の伸縮および軸に垂直な方向の変形が容易に構成されている。
したがって、前記低温伝達部材（３７）により前記ホルダ傾斜軸（３５）の外端部に伝達された液体窒素温度は、前記軸連結部材（ＲＧ）に伝達される。 (Operation of Form 3 of the Present Invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the third embodiment of the present invention having the structural requirements (A08) and (A09), the low temperature transmission member (37) is liquid nitrogen at the outer end of the holder tilting shaft (35). Transmit temperature.
The shaft connecting member (RG) connects the inner end of the holder tilt shaft (35) and the stage rotation shaft (53), and rotates the holder tilt shaft (35) to the stage rotation shaft (53). To communicate accurately. The shaft connecting member (RG) is easily configured to expand and contract in the axial direction and to deform in a direction perpendicular to the axis.
Accordingly, the liquid nitrogen temperature transmitted to the outer end portion of the holder inclined shaft (35) by the low temperature transmission member (37) is transmitted to the shaft coupling member (RG).

（本発明の形態４）本発明の形態４のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、前記本発明の形態３のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置において、下記の構成要件（Ａ010）を備えたことを特徴とする。
（Ａ010）複数の十字状薄板バネ（４４）を前記ホルダ傾斜軸（３５）の軸方向に重ねて配置し且つ１個の十字状薄板バネ（４４）の１８０°離れて配置された一対の板バネ先端部（４４ｃ）と残りの一対の板バネ先端部（４４ｃ）とをそれぞれ、前記１個の十字状薄板バネ（４４）の軸方向の両側の十字状薄板バネ（４４）に連結することにより構成された板バネ連結部（Ｂ１，Ｂ２）を有する前記軸連結部材（ＲＧ）。 (Embodiment 4 of the present invention) The top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention is the top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 3 of the present invention, and has the following configuration requirements (A010). Features.
(A010) A pair of plates in which a plurality of cross-shaped thin plate springs (44) are arranged so as to overlap with each other in the axial direction of the holder inclined shaft (35), and one cross-shaped thin plate spring (44) is arranged 180 ° apart. The spring tip (44c) and the remaining pair of leaf spring tips (44c) are respectively connected to the cross-like thin leaf springs (44) on both sides in the axial direction of the one cross-like thin leaf spring (44). The shaft coupling member (RG) having a leaf spring coupling part (B1, B2) constituted by

（本発明の形態４の作用）
前記構成要件（Ａ010）を備えた本発明の形態４のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、前記複数の十字状薄板バネ（４４）は、前記ホルダ傾斜軸（３５）の軸方向に重ねて配置されている。前記軸連結部材（ＲＧ）は、１８０°離れて配置された一対の板バネ先端部と残りの一対の板バネ先端部（４４ｃ）とをそれぞれ、前記１個の十字状薄板バネ（４４）の軸方向の両側の十字状薄板バネ（４４）に連結することにより構成された板バネ連結部（Ｂ１，Ｂ２）を有する。 (Operation of Form 4 of the Present Invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the fourth embodiment of the present invention having the above-described configuration requirement (A010), the plurality of cross-shaped thin leaf springs (44) are arranged in an axial direction of the holder tilting shaft (35). Has been. The shaft coupling member (RG) includes a pair of leaf spring tip portions and the remaining pair of leaf spring tip portions (44c) arranged 180 degrees apart from each other of the one cross-shaped thin leaf spring (44). It has leaf spring coupling parts (B1, B2) configured by being coupled to cross-shaped thin leaf springs (44) on both sides in the axial direction.

（本発明の形態５）
本発明の形態５のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、前記本発明の形態４のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置において、下記の構成要件（Ａ011）を備えたことを特徴とする。
（Ａ011）複数の十字状薄板バネ（４４）により構成された外側板バネ連結部（Ｂ１）と内側板バネ連結部（Ｂ２）と前記両板バネ連結部（Ｂ１，Ｂ２）を接続する断熱連結部（４６）とを有する前記軸連結部材（ＲＧ）。 (Embodiment 5)
The top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 5 of the present invention is characterized in that the top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention includes the following constituent element (A011).
(A011) An adiabatic connection for connecting the outer leaf spring coupling portion (B1), the inner leaf spring coupling portion (B2), and the two leaf spring coupling portions (B1, B2) formed by a plurality of cross-shaped thin leaf springs (44). The shaft connecting member (RG) having a portion (46).

（本発明の形態５の作用）
前記構成要件（Ａ011）を備えた本発明の形態５のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、前記軸連結部材（ＲＧ）は、複数の十字状薄板バネ（４４）と断熱連結部（４６）とを有している。前記断熱連結部（４６）は、複数の十字状薄板バネ（４４）により構成された外側板バネ連結部（Ｂ１）と内側板バネ連結部（Ｂ２）と前記両板バネ連結部（Ｂ１，Ｂ２）を接続する。前記両板バネ連結部（Ｂ１，Ｂ２）は、軸方向には伸縮可能で且つ、回転力を正確に伝達する。 (Operation of Form 5 of the Present Invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the fifth embodiment of the present invention having the structural element (A011), the shaft connecting member (RG) includes a plurality of cross-shaped thin plate springs (44), a heat insulating connecting portion (46), and the like. have. The heat insulating connecting portion (46) includes an outer leaf spring connecting portion (B1), an inner leaf spring connecting portion (B2) constituted by a plurality of cross-shaped thin leaf springs (44), and the two leaf spring connecting portions (B1, B2). ). The two leaf spring connecting portions (B1, B2) are extendable in the axial direction and accurately transmit the rotational force.

（本発明の形態６）
本発明の形態６のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、前記本発明の形態５のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置において、下記の構成要件（Ａ012）を備えたことを特徴とする。
（Ａ012）前記ホルダ傾斜軸（３５）に接続されて前記軸連結部材（ＲＧ）の外側を被覆する連結部材シールド（４３）であって、前記低温伝達部材（３７）から前記ホルダ傾斜軸（３５）の外端部に伝達された液体窒素温度が伝達される前記連結部材シールド（４３）。 (Embodiment 6 of the present invention)
The top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 6 of the present invention is characterized in that the top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 5 of the present invention is provided with the following constituent element (A012).
(A012) A connecting member shield (43) that is connected to the holder inclined shaft (35) and covers the outside of the shaft connecting member (RG), from the low-temperature transmission member (37) to the holder inclined shaft (35) The connecting member shield (43) to which the temperature of liquid nitrogen transmitted to the outer end of the connector is transmitted.

（本発明の形態６の作用）
前記構成要件（Ａ012）を備えた本発明の形態６のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、前記連結部材シールド（４３）は、前記ホルダ傾斜軸（３５）に接続される前記軸連結部材（ＲＧ）の外側を被覆する。前記ホルダ傾斜軸（３５）には、冷却用媒体タンク（３６）に貯留された液体窒素の液体窒素温度が前記低温伝達部材（３７）を介して伝達される。 (Operation of Embodiment 6 of the present invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the sixth embodiment of the present invention having the configuration requirement (A012), the coupling member shield (43) is the shaft coupling member (RG) connected to the holder tilting shaft (35). ). Liquid nitrogen temperature of liquid nitrogen stored in the cooling medium tank (36) is transmitted to the holder inclined shaft (35) via the low temperature transmission member (37).

（本発明の形態７）本発明の形態７のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、前記本発明または前記本発明の形態１ないし６のいずれかのトップエントリ式試料ステージ傾斜装置において、下記の構成要件（Ａ013）を備えたことを特徴とする。
（Ａ013）前記冷却筒（１９）の外周に配置され且つ液体窒素温度が伝達される円筒状の低温シールド（２６）。 (Seventh Embodiment of the Present Invention) The top entry type sample stage tilting device according to the seventh embodiment of the present invention is the same as the top entry type sample stage tilting device according to the present invention or any one of the first to sixth embodiments of the present invention described below. It has the requirement (A013).
(A013) A cylindrical low-temperature shield (26) disposed on the outer periphery of the cooling cylinder (19) and to which the liquid nitrogen temperature is transmitted.

（本発明の形態７の作用）
前記構成要件（Ａ013）を備えた本発明の形態７のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、前記冷却筒（１９）の外周に配置された円筒状の低温シールド（２６）には、液体窒素温度が伝達される。 (Operation of Embodiment 7 of the present invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the seventh embodiment of the present invention having the above-described structural requirement (A013), the cylindrical low-temperature shield (26) disposed on the outer periphery of the cooling cylinder (19) includes a liquid nitrogen temperature. Is transmitted.

（本発明の形態８）
本発明の形態８のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置は、前記本発明または前記本発明の形態１ないし７のいずれかのトップエントリ式試料ステージ傾斜装置において、下記の構成要件（Ａ014）、（Ａ015）を備えたことを特徴とする。
（Ａ014）前記試料ステージ（ＳＴ）が装着された冷却筒（１９）を上方から前記設置位置に移動させる際に前記試料ステージ（ＳＴ）の前記ステージ回転軸（５３）が通過する位置に形成された回転軸通過溝（２６ａ）および前記設置位置に移動した試料ステージ（ＳＴ）の前記ステージ回転軸（５３）が貫通する貫通口（２６ｃ）が形成された前記低温シールド（２６）、
（Ａ015）前記試料ステージ（ＳＴ）が装着された冷却筒（１９）を上方から前記設置位置に移動させる際に前記試料ステージ（ＳＴ）の前記ステージ回転軸（５３）が通過する位置に形成された回転軸通過溝（２７ａ）を有し前記低温シールド（２６）の外側に回転可能に配置された可動シールド（２７）であって、前記試料ステージ（ＳＴ）が前記設置位置に移動した状態で回動したときに前記低温シールド（２６）の前記回転軸通過溝（２６ａ）の外側を被覆する前記可動シールド（２７）。 (Embodiment 8)
The top entry type sample stage tilting apparatus according to Embodiment 8 of the present invention is the same as the top entry type sample stage tilting apparatus according to the present invention or any of Embodiments 1 to 7 of the present invention described below. ).
(A014) It is formed at a position where the stage rotation shaft (53) of the sample stage (ST) passes when the cooling cylinder (19) on which the sample stage (ST) is mounted is moved from above to the installation position. The low-temperature shield (26) in which a through-hole (26c) through which the rotation axis passage groove (26a) and the stage rotation axis (53) of the sample stage (ST) moved to the installation position pass is formed;
(A015) It is formed at a position where the stage rotation shaft (53) of the sample stage (ST) passes when the cooling cylinder (19) on which the sample stage (ST) is mounted is moved from above to the installation position. A movable shield (27) having a rotating shaft passage groove (27a) and rotatably disposed outside the low temperature shield (26), wherein the sample stage (ST) is moved to the installation position. The movable shield (27) which covers the outer side of the rotary shaft passage groove (26a) of the low temperature shield (26) when rotated.

（本発明の形態８の作用）
前記構成要件（Ａ014）、（Ａ015）を備えた本発明の形態８のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、前記低温シールド（２６）に形成された回転軸通過溝（２６ａ）は、試料ステージ（ＳＴ）が装着された冷却筒（１９）を上方から前記設置位置に移動させる際に前記試料ステージ（ＳＴ）が通過する位置に形成されている。
前記可動シールド（２７）に形成された回転軸通過溝（２７ａ）は、試料ステージ（ＳＴ）が装着された冷却筒（１９）を上方から前記設置位置に移動させる際に前記試料ステージ（ＳＴ）が通過する位置に形成されている。前記可動シールド（２７）は、前記試料ステージ（ＳＴ）が前記設置位置に移動した状態で回動したときに前記低温シールド（２６）の前記回転軸通過溝（２６ａ）の外側を被覆する。したがって、前記低温シールド（２６）と前記可動シールド（２７）とにより、前記冷却筒（１９）内部を効率よく極低温（４.２Ｋ程度）に冷却することができる。 (Operation of Embodiment 8 of the present invention)
In the top entry type sample stage tilting apparatus according to the eighth embodiment of the present invention having the structural requirements (A014) and (A015), the rotating shaft passage groove (26a) formed in the low-temperature shield (26) has a sample stage ( It is formed at a position through which the sample stage (ST) passes when the cooling cylinder (19) to which the ST is mounted is moved from above to the installation position.
The rotating shaft passage groove (27a) formed in the movable shield (27) is used to move the cooling cylinder (19) on which the sample stage (ST) is mounted from above to the installation position. It is formed at a position where passes. The movable shield (27) covers the outer side of the rotating shaft passage groove (26a) of the low-temperature shield (26) when the sample stage (ST) is rotated in a state where it is moved to the installation position. Therefore, the inside of the cooling cylinder (19) can be efficiently cooled to an extremely low temperature (about 4.2K) by the low temperature shield (26) and the movable shield (27).

前述の本発明は、下記の効果（Ｅ01）、（Ｅ02）を奏する。
（Ｅ01）試料を極低温に冷却した状態で前記試料を高傾斜角度に調節できるようにすることができる。
（Ｅ02）試料ホルダを小型化、薄肉化することができる。 The above-described present invention has the following effects (E01) and (E02).
(E01) The sample can be adjusted to a high tilt angle in a state where the sample is cooled to a very low temperature.
(E02) The sample holder can be reduced in size and thickness.

次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
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、左右方向を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。 Next, embodiments (examples) of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following embodiments.
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 directions indicated by Z and -Z or the indicated side are defined as front, rear, right, left, upper, lower, or front, rear, right, left, upper, and lower, respectively.
In the figure, “•” in “○” means an arrow pointing 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.

（実施例）
図１はトップエントリ式試料ステージ傾斜装置を備えた本発明の透過型電子顕微鏡の概略説明図である。
図２は前記図１の要部拡大図で、サポート部材の拡大図ある。
図１、図２において、透過型電子顕微鏡Ｄの一部を形成する対物レンズ１は、ヨーク２、下側ポールピース３および上側ポールピース４を有している。前記下側ポールピース３は、前記ヨーク２の中心部に一体的に形成されており、前記上側ポールピース４は、前記下側ポールピース３の上方である前記ヨーク２の上部に一体的に形成されている。前記上側ポールピース４の中心部にはサポート挿入孔４ａが形成されている。 (Example)
FIG. 1 is a schematic explanatory view of a transmission electron microscope of the present invention provided with a top entry type sample stage tilting device.
FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1, and is an enlarged view of a support member.
In FIG. 1 and FIG. 2, the objective lens 1 that forms part of the transmission electron microscope D has a yoke 2, a lower pole piece 3, and an upper pole piece 4. The lower pole piece 3 is formed integrally with the central portion of the yoke 2, and the upper pole piece 4 is formed integrally with the upper portion of the yoke 2 above the lower pole piece 3. Has been. A support insertion hole 4 a is formed at the center of the upper pole piece 4.

前記ヨーク２の上部には透過型電子顕微鏡Ｄの円筒状の外壁６が前記ヨーク２の側壁と一体的に連結されており、前記外壁６の上端には仕切壁７が連結されている。前記外壁６および仕切壁７の内側には真空に保持された試料室Ｒが形成されている。前記円筒状の外壁６、仕切り壁７の外周部およびヨーク２の側壁等により、透過型電子顕微鏡（荷電粒子線装置）Ｄの鏡筒Ｄａが構成されている。
前記試料室Ｒには、試料冷却装置Ｃの円筒状の熱シールド部材８が配置されている。前記熱シールド部材８の上端には、円板状のシールド冷却部材９が連結されており、その上端には液体チッソＮLを貯溜するタンク９ａが設けられている。前記タンク９ａに貯溜された液体チッソＮLにより前記熱シールド部材８が冷却されている。 A cylindrical outer wall 6 of the transmission electron microscope D is connected to the yoke 2 integrally with the side wall of the yoke 2, and a partition wall 7 is connected to the upper end of the outer wall 6. A sample chamber R held in a vacuum is formed inside the outer wall 6 and the partition wall 7. A cylindrical tube Da of a transmission electron microscope (charged particle beam apparatus) D is constituted by the cylindrical outer wall 6, the outer peripheral portion of the partition wall 7, the side wall of the yoke 2, and the like.
In the sample chamber R, a cylindrical heat shield member 8 of the sample cooling device C is disposed. A disc-shaped shield cooling member 9 is connected to the upper end of the heat shield member 8, and a tank 9a for storing liquid nitrogen NL is provided at the upper end thereof. The heat shield member 8 is cooled by the liquid nitrogen NL stored in the tank 9a.

前記熱シールド部材８の内側には、前記熱シールド部材８に固定された複数の断熱材１２（図１では１個のみ図示）を介してリング状の試料冷却用冷媒タンク１３が支持されている。前記試料冷却用冷媒タンク１３内には液体ヘリウム（極低温媒体）ＨLが貯溜されている。また、前記試料冷却用冷媒タンク１３内で気化したヘリウムは図示しない排気管により排出されるようになっている。
前記試料冷却用冷媒タンク１３の下方には、サポート支持部材１８が設けられている。前記サポート支持部材１８の内部には、冷却筒１９が支持されている。 A ring-shaped sample cooling refrigerant tank 13 is supported inside the heat shield member 8 via a plurality of heat insulating materials 12 (only one is shown in FIG. 1) fixed to the heat shield member 8. . Liquid helium (cryogenic medium) HL is stored in the sample cooling refrigerant tank 13. The helium vaporized in the sample cooling refrigerant tank 13 is discharged through an exhaust pipe (not shown).
A support support member 18 is provided below the sample cooling refrigerant tank 13. A cooling cylinder 19 is supported inside the support support member 18.

図２において、前記冷却筒１９は、ポッド（冷媒充填ポッド）１９ａを有し、その内側には略円筒状のホルダ装着孔１９ｂが設けられている。前記略円筒状のホルダ装着孔１９ｂの内側には試料ステージＳＴが保持される。
前記冷却筒１９は、前記上側ポールピース４のサポート挿入孔４ａに挿入されている。前記ポット１９ａには、前記試料冷却用冷媒タンク１３に接続されたキャピラリー２１（図１参照）から液体ヘリウムＨLが供給されるようになっている。前記キャピラリー２１の前記ポット１９ａに接続されている側の部分はコイル状になっており、前記冷却筒１９を位置調節する際、前記移動の障害とならないようになっている。
また、前記ポット１９ａには貯溜部用排気管２３が接続されている。前記貯溜部用排気管２３の他端は前記試料室Ｒ外に配置された図示しないロータリポンプ（排気ポンプ）に接続されている。 In FIG. 2, the cooling cylinder 19 has a pod (refrigerant filling pod) 19a, and a substantially cylindrical holder mounting hole 19b is provided inside thereof. A sample stage ST is held inside the substantially cylindrical holder mounting hole 19b.
The cooling cylinder 19 is inserted into the support insertion hole 4 a of the upper pole piece 4. Liquid helium HL is supplied to the pot 19a from a capillary 21 (see FIG. 1) connected to the sample cooling refrigerant tank 13. The portion of the capillary 21 on the side connected to the pot 19a is coiled so that it does not hinder the movement when the cooling cylinder 19 is adjusted.
In addition, a reservoir exhaust pipe 23 is connected to the pot 19a. The other end of the reservoir exhaust pipe 23 is connected to a rotary pump (exhaust pump) (not shown) disposed outside the sample chamber R.

図３は低温シールドと可動シールドの拡大図であり、図３Ａは可動シールドがサポート挿入位置に移動した状態を示す図、図３Ｂは可動シールドがシールド位置に移動した状態を示す図である。図２、図３において、前記冷却筒１９の外側には、低温シールド２６が配置されている。前記低温シールド２６には、上下方向に延びるステージ通過用低温シールド溝（回転軸通過溝）２６ａが形成され、前記ステージ通過用低温シールド溝２６ａの下端にはステージ回転軸貫通口２６ｂが形成され、前記低温シールド２６の上部には周面に沿ってガイドピン支持溝２６ｃが形成されている。
前記低温シールド２６の外側には、可動シールド２７が設けられている。前記可動シールド２７には、ステージ通過用可動シールド溝（回転軸通過溝）２７ａが形成されており、前記可動シールド２７の上端部には前記ガイドピン支持溝２６ｃと嵌合するガイドピン２７ｂが固定支持されている。
前記可動シールド２７は、前記低温シールド２６の周方向に回転可能に支持されており、前記ステージ通過用低温シールド溝２６ａとステージ通過用可動シールド溝２７ａとが連通するサポート挿入位置（図３Ａ参照）と、前記ステージ通過用低温シールド溝２６ａが前記可動シールド２７により塞がれるシールド位置（図３Ｂ参照）との間で回転することができる。 FIG. 3 is an enlarged view of the low temperature shield and the movable shield, FIG. 3A is a diagram illustrating a state where the movable shield is moved to the support insertion position, and FIG. 3B is a diagram illustrating a state where the movable shield is moved to the shield position. 2 and 3, a low temperature shield 26 is disposed outside the cooling cylinder 19. The low temperature shield 26 has a stage passing low temperature shield groove (rotating shaft passage groove) 26a extending in the vertical direction, and a stage rotating shaft through hole 26b is formed at the lower end of the stage passing low temperature shield groove 26a. A guide pin support groove 26c is formed in the upper portion of the low temperature shield 26 along the peripheral surface.
A movable shield 27 is provided outside the low temperature shield 26. The movable shield 27 is formed with a movable shield groove (rotating shaft passage groove) 27a for passing through the stage, and a guide pin 27b fitted to the guide pin support groove 26c is fixed to the upper end portion of the movable shield 27. It is supported.
The movable shield 27 is rotatably supported in the circumferential direction of the low-temperature shield 26, and a support insertion position where the low-temperature shield groove 26a for passing the stage and the movable shield groove 27a for passing the stage communicate with each other (see FIG. 3A). And a shield position (see FIG. 3B) where the stage passing low temperature shield groove 26a is blocked by the movable shield 27.

図４はサポート部材の下部の拡大図で、図４Ａはサポート部材の下部断面図、図４Ｂは前記図４ＡのIVB線から見た側面図である。
図５はサポート部材の下部を分解した状態の図である。
図４、図５において、前記冷却筒１９の下部には、リング状板バネ２８と回転軸受２９とが設けられている。前記回転軸受２９には、Ｖ溝２９ａが形成されている。前記回転軸受２９のＶ溝２９ａは、前記試料ステージＳＴを回転可能に支持する。前記リング状板バネ２８は、前記試料ステージＳＴを前記回転軸受２９に押圧する。
前記符号１９，２８，２９を付した構成要素によって、サポート部材ＳＰが構成されている。 4 is an enlarged view of the lower portion of the support member, FIG. 4A is a lower cross-sectional view of the support member, and FIG. 4B is a side view seen from the line IVB of FIG. 4A.
FIG. 5 is an exploded view of the lower part of the support member.
4 and 5, a ring-shaped leaf spring 28 and a rotary bearing 29 are provided at the lower portion of the cooling cylinder 19. The rotary bearing 29 is formed with a V-groove 29a. The V groove 29a of the rotary bearing 29 supports the sample stage ST in a rotatable manner. The ring-shaped leaf spring 28 presses the sample stage ST against the rotary bearing 29.
The support member SP is constituted by the constituent elements having the reference numerals 19, 28, and 29.

図６はトップエントリ式試料ステージ傾斜装置の拡大図である。
図６において、透過型電子顕微鏡Ｄの上側ポールピース４の外周部には、シール部材３０を介して傾斜パイプ支持部材３１が支持されている。前記傾斜パイプ支持部材３１は、傾斜パイプ受け３２，３２を介して傾斜パイプ３３を支持する。 FIG. 6 is an enlarged view of the top entry type sample stage tilting apparatus.
In FIG. 6, an inclined pipe support member 31 is supported on the outer peripheral portion of the upper pole piece 4 of the transmission electron microscope D via a seal member 30. The inclined pipe support member 31 supports the inclined pipe 33 via the inclined pipe receivers 32 and 32.

前記傾斜パイプ３３には、平歯車３３ａが形成されている。前記傾斜パイプ３３の内部には、熱絶縁用のインシュレータ３４，３４を介してホルダ傾斜軸３５が支持されている。
前記ホルダ傾斜軸３５の左端側には、冷却用タンク３６に貯留された液体窒素の温度を伝達する平編み銅線３７が接続されている。前記冷却用タンク３６は、冷却用タンク収容部材３８内に収容されている。前記冷却用タンク３６と前記冷却用タンク収容部材３８とは、熱絶縁部材３９とシール部材４０とにより真空断熱されている。
前記傾斜パイプ３３の平歯車３３ａには、ウオームギヤ４１を介してモータＭ１の回転力が伝達され、前記傾斜パイプ３３は回転する。前記傾斜パイプ３３が回転した場合、前記ホルダ傾斜軸３５が前記傾斜パイプ３３と一体的に回転する。 The inclined pipe 33 is formed with a spur gear 33a. A holder inclined shaft 35 is supported inside the inclined pipe 33 via insulators 34 and 34 for thermal insulation.
A flat knitted copper wire 37 that transmits the temperature of the liquid nitrogen stored in the cooling tank 36 is connected to the left end side of the holder inclined shaft 35. The cooling tank 36 is accommodated in a cooling tank accommodating member 38. The cooling tank 36 and the cooling tank housing member 38 are vacuum insulated by a heat insulating member 39 and a seal member 40.
A rotational force of the motor M1 is transmitted to the spur gear 33a of the inclined pipe 33 via the worm gear 41, and the inclined pipe 33 rotates. When the inclined pipe 33 rotates, the holder inclined shaft 35 rotates integrally with the inclined pipe 33.

図７はトップエントリ式試料ステージ傾斜装置の要部拡大図で、図７Ａは試料ステージの拡大図、図７Ｂは板バネ連結部材の側面分解図、図７Ｃは十字状薄板バネの正面図である。
図６、図７において、前記ホルダ傾斜軸３５の右端部には、連結部材シールド４３が固定支持されている。
前記連結部材シールド４３の内部には、軸連結部材ＲＧが配置されている。前記軸連結部材ＲＧは、外側板バネ連結部材Ｂ１、断熱用であり且つ樹脂製の中間軸（断熱連結部）４６および内側板バネ連結部材Ｂ２が外側から順次連結されている。前記内側板バネ連結部材Ｂ２の右端部には、円筒状であり且つ樹脂製の傾斜軸接続部材４７が連結されている。
前記外側板バネ連結部材Ｂ１と内側板バネ連結部材Ｂ２とは、同様に構成されており、前記軸連結部材ＲＧの軸方向に連結された複数の十字状薄板バネ４４により構成されている。
図７Ｂ、図７Ｃにおいて、前記十字状薄板バネ４４は、板バネ中央部４４ａ、前記板バネ中央部４４ａから四方に伸びる板バネ部４４bおよび前記板バネ部４４bの先端に形成された板バネ端部４４ｃを有している。 7 is an enlarged view of the main part of the top entry type sample stage tilting device, FIG. 7A is an enlarged view of the sample stage, FIG. 7B is an exploded side view of the leaf spring connecting member, and FIG. 7C is a front view of the cross-shaped thin leaf spring. .
6 and 7, a connecting member shield 43 is fixedly supported at the right end portion of the holder inclined shaft 35.
A shaft coupling member RG is disposed inside the coupling member shield 43. The shaft connecting member RG is composed of an outer leaf spring connecting member B1, a heat insulating and intermediate resin shaft (heat insulating connecting portion) 46, and an inner leaf spring connecting member B2, which are sequentially connected from the outside. A cylindrical and resin-made inclined shaft connecting member 47 is connected to the right end portion of the inner leaf spring connecting member B2.
The outer leaf spring coupling member B1 and the inner leaf spring coupling member B2 are configured in the same manner, and are constituted by a plurality of cross-shaped thin leaf springs 44 coupled in the axial direction of the shaft coupling member RG.
7B and 7C, the cross-shaped thin leaf spring 44 includes a leaf spring central portion 44a, a leaf spring portion 44b extending in four directions from the leaf spring central portion 44a, and a leaf spring end formed at the tip of the leaf spring portion 44b. It has a portion 44c.

図７Ａ、図７Ｂにおいて、前記板バネ部４４ｂは、１８０°離れて配置された一対の垂直板バネ部４４b1と残りの一対の水平板バネ部４４b2とを有している。前記板バネ部４４b1,４４b2は、軸方向に対して互いに逆方向に傾斜している。
図７Ｂにおいて、前記外側板バネ連結部材Ｂ１と内側板バネ連結部材Ｂ２とは、前記垂直板バネ部４４b1の板バネ先端部４４ｃと水平板バネ部４４b2の板バネ先端部４４ｃとをそれぞれ、前記十字状薄板バネ４４の両側の十字状薄板バネ４４，４４の板バネ先端部４４ｃ，４４ｃに連結することにより構成されている。したがって、前記軸連結部材ＲＧは、前記外側板バネ連結部材Ｂ１と内側板バネ連結部材Ｂ２とにより、前記軸連結部材ＲＧの軸方向には柔軟性があり、回転方向には回転を正確に伝達するように構成されている。
前記中間軸４６は、前記外側板バネ連結部材Ｂ１と前記内側板バネ連結部材Ｂ２とを断熱する。
前記内側板バネ連結部Ｂ２の右端部に連結される傾斜軸接続部材４７には、樹脂製の傾斜軸接続部材溝４７ａが形成されている。前記傾斜軸接続部材４７には、前記試料ステージＳＴの左端部が連結される。 7A and 7B, the leaf spring portion 44b has a pair of vertical leaf spring portions 44b1 and a pair of remaining horizontal leaf spring portions 44b2 that are spaced apart by 180 °. The leaf spring portions 44b1 and 44b2 are inclined in directions opposite to each other with respect to the axial direction.
In FIG. 7B, the outer leaf spring coupling member B1 and the inner leaf spring coupling member B2 are a plate spring distal end portion 44c of the vertical leaf spring portion 44b1 and a leaf spring distal end portion 44c of the horizontal leaf spring portion 44b2, respectively. It is configured by connecting to the leaf spring tip portions 44c, 44c of the cruciform thin leaf springs 44, 44 on both sides of the cruciform thin leaf spring 44. Therefore, the shaft coupling member RG is flexible in the axial direction of the shaft coupling member RG and accurately transmits the rotation in the rotation direction by the outer leaf spring coupling member B1 and the inner leaf spring coupling member B2. Is configured to do.
The intermediate shaft 46 insulates the outer leaf spring coupling member B1 and the inner leaf spring coupling member B2.
An inclined shaft connecting member groove 47a made of resin is formed in the inclined shaft connecting member 47 connected to the right end portion of the inner leaf spring connecting portion B2. The tilt axis connecting member 47 is connected to the left end portion of the sample stage ST.

図８は試料ステージの説明図で、図８Ａは試料ステージの拡大図、図８Ｂは前記図８ＡのVIIIB線から見た図、図８Ｃは前記図８ＢのVIIICから見た図、図８Ｄは前記図８ＣのVIIID線から見た図、図８Ｅは前記図８ＢのVIIIE-VIIIE線断面図でありホルダ支持部材と試料ホルダとを分離させた状態を示す図である。
図７、図８において、前記試料ステージＳＴの左端部は、接続ピン５１が連結された樹脂製の軸接続部材５２を有している。前記試料ステージＳＴが前記傾斜軸接続部材４７に装着された状態では、前記接続ピン５１は、前記傾斜軸接続部材４７の傾斜軸接続部材溝４７ａに係合する。
図８Ａにおいて、前記試料ステージＳＴの左端部に装着された前記軸接続部材５２には、ステージ回転軸装着孔５２ａが形成されている。前記軸接続部材５２の右端部には、ホルダ装着部材ＨＳが支持されている。 8 is an explanatory view of the sample stage, FIG. 8A is an enlarged view of the sample stage, FIG. 8B is a view seen from the line VIIIB of FIG. 8A, FIG. 8C is a view seen from the VIIIC of FIG. FIG. 8E is a cross-sectional view taken along the line VIIIE-VIIIE of FIG. 8B and shows a state where the holder support member and the sample holder are separated from each other.
7 and 8, the left end portion of the sample stage ST has a resin shaft connection member 52 to which a connection pin 51 is connected. In a state where the sample stage ST is mounted on the tilt axis connecting member 47, the connection pin 51 engages with the tilt axis connecting member groove 47 a of the tilt axis connecting member 47.
8A, a stage rotation shaft mounting hole 52a is formed in the shaft connection member 52 mounted on the left end portion of the sample stage ST. A holder mounting member HS is supported on the right end portion of the shaft connecting member 52.

図８において、前記ホルダ装着部材ＨＳは、ホルダ装着部材本体ＨＳａと前記ホルダ装着部材本体ＨＳａの左右両端に支持される接続用ステージ回転軸５３ａおよび固定用ステージ回転軸５３ｂとを有している。前記接続用ステージ回転軸５３ａと固定用ステージ回転軸５３ｂとにより、ステージ回転軸５３が構成されている。
前記接続用ステージ回転軸５３ａの左（−Ｙ方向）端部は、前記ステージ回転軸装着孔５２ａに装着されており、ステージ回転軸固定ピンＰｈにより前記軸接続部材５２に固定されている。
前記接続用ステージ回転軸５３ａと前記固定用ステージ回転軸５３ｂとは、前記回転軸受２９のＶ溝２９ａ（図５、図８Ｄ参照）に回転可能に支持されている。
前記接続用ステージ回転軸５３ａおよび前記固定用ステージ回転軸５３ｂには、ワッシャＷ１とウエーブワッシャＷ２とが両回転軸５３ａ，５３ｂに装着されている。図４Ａ、図８Ｄにおいて、前記ワッシャＷ１とウエーブワッシャＷ２とは、前記試料ステージＳＴが前記サポート部材ＳＰに装着された状態では、前記サポート部材ＳＰの内面と前記ホルダ装着部材本体ＨＳａの左右両端面とに挟まれる。この状態では、前記ワッシャＷ１とウエーブワッシャＷ２とは、前記回転軸受２９と前記ホルダ装着部材本体ＨＳａの両部品間に適度な傾斜角保持力を与える。 In FIG. 8, the holder mounting member HS has a holder mounting member main body HSa, and a connecting stage rotating shaft 53a and a fixing stage rotating shaft 53b supported on both left and right ends of the holder mounting member main body HSa. The connecting stage rotating shaft 53a and the fixing stage rotating shaft 53b constitute a stage rotating shaft 53.
The left (−Y direction) end of the connecting stage rotating shaft 53a is mounted in the stage rotating shaft mounting hole 52a, and is fixed to the shaft connecting member 52 by a stage rotating shaft fixing pin Ph.
The connecting stage rotating shaft 53a and the fixing stage rotating shaft 53b are rotatably supported in a V groove 29a (see FIGS. 5 and 8D) of the rotating bearing 29.
A washer W1 and a wave washer W2 are attached to the rotary shafts 53a and 53b on the connecting stage rotary shaft 53a and the fixing stage rotary shaft 53b. 4A and 8D, the washer W1 and the wave washer W2 are the left and right end surfaces of the inner surface of the support member SP and the holder mounting member main body HSa when the sample stage ST is mounted on the support member SP. Between. In this state, the washer W1 and the wave washer W2 give an appropriate inclination angle holding force between both the parts of the rotary bearing 29 and the holder mounting member main body HSa.

図８Ｄ、図８Ｅにおいて、前記ホルダ装着部材本体ＨＳａは、ホルダ位置決め部材６１を有している。前記ホルダ位置決め部材６１には、前記ホルダ位置決め部材６１の内部に形成されたホルダ保持部６１ａ、前記ホルダ位置決め部材６１の中央部に形成された荷電粒子線貫通用溝６１ｂおよび前記ホルダ保持部６１ａの後（−Ｘ）端に形成されたホルダ着脱口６１ｃが形成されている。
前記ホルダ位置決め部材６１の上面には、ホルダ固定用ボール固定部材６２と板バネ６３とがネジ止めされている。図８Ｂにおいて、前記板バネ６３には、左右一対の板バネスリット６３ａが形成されている。したがって、前記板バネスリット６３ａの内側には、弾性を有する板バネ部６３ｂが設けられている。図８Ｃにおいて、前記板バネ部６３ｂの下面（−Ｚ面）には、ホルダ固定用ボール６４が配置されている。前記ホルダ固定用ボール６４は、前記板バネ部６３ｂにより前記ホルダ装着部材ＨＳの内側に向かって押圧され、ホルダ固定用ボール固定部材６２により位置決めされる。
前記ホルダ位置決め部材６１、ホルダ固定用ボール固定部材６２、板バネ６３およびホルダ固定用ボール６４により、前記ホルダ装着部材本体ＨＳａが構成されている。
前記ホルダ装着部材本体ＨＳａ、ワッシャＷ１、ウエーブワッシャＷ２およびステージ回転軸５３により、前記ホルダ装着部材ＨＳが構成されている。 8D and 8E, the holder mounting member main body HSa has a holder positioning member 61. The holder positioning member 61 includes a holder holding portion 61a formed inside the holder positioning member 61, a charged particle beam penetrating groove 61b formed at the center of the holder positioning member 61, and a holder holding portion 61a. A holder attaching / detaching port 61c formed at the rear (−X) end is formed.
A holder fixing ball fixing member 62 and a leaf spring 63 are screwed to the upper surface of the holder positioning member 61. In FIG. 8B, the leaf spring 63 has a pair of left and right leaf spring slits 63a. Therefore, an elastic leaf spring portion 63b is provided inside the leaf spring slit 63a. In FIG. 8C, a holder fixing ball 64 is disposed on the lower surface (−Z surface) of the leaf spring portion 63b. The holder fixing ball 64 is pressed toward the inside of the holder mounting member HS by the leaf spring portion 63b and is positioned by the holder fixing ball fixing member 62.
The holder positioning member 61, the holder fixing ball fixing member 62, the leaf spring 63, and the holder fixing ball 64 constitute the holder mounting member main body HSa.
The holder mounting member main body HSa, the washer W1, the wave washer W2, and the stage rotating shaft 53 constitute the holder mounting member HS.

図９は試料ホルダの説明図で、図９Ａは試料ホルダの側面図、図９Ｂは前記図９ＡのIXB線から見た図、図９Ｃは前記図９ＡのIXC線から見た図、図９Ｄは前記図９ＣのIXD線から見た図である。
図８Ｅ、図９において、前記ホルダ支持部材ＨＳには、試料ホルダＨが着脱可能に装着されている。
図９において、前記試料ホルダＨには、荷電粒子線が照射される試料Ｓが保持されている。前記試料Ｓは、前記試料ホルダＨに嵌合する試料固定用スクリュー６８により、前記試料ホルダＨが傾斜した状態でも脱落しないように保持されている。前記試料ホルダＨの左右両端部には、円錐状孔Ｈａ，Ｈａが形成されている。
前記試料ホルダ装着部材ＨＳに前記試料ホルダＨを装着した状態では、前記円錐状孔Ｈａ，Ｈａに前記ホルダ固定用ボール６４，６４が嵌合する。したがって、前記ホルダ固定用ボール６４，６４は、前記一対の板バネ部６３ｂ，６３ｂが弾性変形することにより、前記ホルダ装着部材ＨＳの内側に向かって押圧される。このため、前記試料ホルダＨは、前記試料ホルダ装着部材ＨＳが傾斜した状態で、前記試料ホルダＨが前記試料ホルダ装着部材ＨＳから脱落することを防止することができる。 9 is an explanatory view of the sample holder, FIG. 9A is a side view of the sample holder, FIG. 9B is a view seen from the IXB line in FIG. 9A, FIG. 9C is a view seen from the IXC line in FIG. It is the figure seen from the IXD line of the said FIG. 9C.
8E and 9, a sample holder H is detachably mounted on the holder support member HS.
In FIG. 9, the sample holder H holds a sample S to be irradiated with a charged particle beam. The sample S is held by a sample fixing screw 68 fitted to the sample holder H so as not to drop even when the sample holder H is inclined. Conical holes Ha and Ha are formed in the left and right ends of the sample holder H.
In a state where the sample holder H is mounted on the sample holder mounting member HS, the holder fixing balls 64 are fitted into the conical holes Ha, Ha. Accordingly, the holder fixing balls 64 and 64 are pressed toward the inside of the holder mounting member HS when the pair of leaf spring portions 63b and 63b are elastically deformed. For this reason, the sample holder H can prevent the sample holder H from dropping from the sample holder mounting member HS in a state where the sample holder mounting member HS is inclined.

前記試料ホルダ装着部材ＨＳ、接続ピン５１、軸接続部材５２およびステージ回転軸固定ピンＰｈによって、前記試料ステージＳＴが構成されている。
前記モータＭ１、軸連結部材ＲＧ、傾斜パイプ支持部材３１、傾斜パイプ受け３２、傾斜パイプ３３、インシュレータ３４，３４、ホルダ傾斜軸３５、連結部材シールド４３および傾斜軸接続部材４７によって、ステージ傾斜用回転部材ＫＳが構成されている。
前記ステージ傾斜用回転部材ＫＳ、冷却用タンク３６、平編み銅線３７、冷却用タンク収容部材３８、熱絶縁部材３９およびシール部材４０によって、前記トップエントリ式試料ステージ傾斜装置Ｔが構成されている。 The sample stage ST is configured by the sample holder mounting member HS, the connection pin 51, the shaft connection member 52, and the stage rotation shaft fixing pin Ph.
The motor M1, the shaft connecting member RG, the inclined pipe support member 31, the inclined pipe receiver 32, the inclined pipe 33, the insulators 34 and 34, the holder inclined shaft 35, the connecting member shield 43, and the inclined shaft connecting member 47 are used to rotate the stage. A member KS is configured.
The top entry type sample stage tilting device T is constituted by the stage tilting rotating member KS, the cooling tank 36, the flat knitted copper wire 37, the cooling tank accommodating member 38, the heat insulating member 39 and the seal member 40. .

（実施例の作用）
前記構成を備えた実施例のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置では、サポート部材ＳＰがサポート支持部材１８に支持されていない状態で、前記図５、図６に示すように前記サポート部材ＳＰの冷却筒１９と回転軸受２９との間に試料ステージＳＴを装着する。
ステージ通過用低温シールド溝２６ａとステージ通過用可動シールド溝２７ａとが連通したサポート挿入位置（図３Ａ参照）に可動シールド２７を回転させた状態で、前記試料ステージＳＴが装着された前記サポート部材ＳＰをサポート支持部材１８に支持される位置まで降下させる。このとき、前記ステージ通過用低温シールド溝２６ａとステージ通過用可動シールド溝２７ａとを、軸接続部材５２が通過する。 (Operation of Example)
In the top entry type sample stage tilting apparatus of the embodiment having the above-described configuration, the support member SP is not supported by the support support member 18 and the cooling cylinder of the support member SP as shown in FIGS. A sample stage ST is mounted between 19 and the rotary bearing 29.
The support member SP on which the sample stage ST is mounted in a state where the movable shield 27 is rotated to the support insertion position (see FIG. 3A) where the stage passing low temperature shield groove 26a and the stage passing movable shield groove 27a communicate with each other. Is lowered to a position supported by the support support member 18. At this time, the shaft connecting member 52 passes through the stage passing low temperature shield groove 26a and the stage passing movable shield groove 27a.

前記サポート部材ＳＰを前記サポート支持部材１８に保持した状態で、前記可動シールド２７をサポート挿入位置（図３Ａ参照）からシールド位置（図３Ｂ参照）まで回転させて、前記低温シールド２６のステージ通過用低温シールド溝２６ａを前記可動シールド２７で塞ぐ。
したがって、前記可動シールド２７が前記シールド位置まで回転すると、前記低温シールド２６と可動シールド２７とにより前記サポート部材ＳＰの内側がシールドされるので、前記サポート部材ＳＰのポッド１９ａに貯留された液体ヘリウムＨＬの冷熱により前記試料ステージＳＴが効率よく極低温（４.２Ｋ程度）に冷却される。 With the support member SP held by the support support member 18, the movable shield 27 is rotated from the support insertion position (see FIG. 3A) to the shield position (see FIG. 3B) to pass the low temperature shield 26 through the stage. The low temperature shield groove 26 a is closed with the movable shield 27.
Accordingly, when the movable shield 27 rotates to the shield position, the inside of the support member SP is shielded by the low temperature shield 26 and the movable shield 27, so that the liquid helium HL stored in the pod 19a of the support member SP. The sample stage ST is efficiently cooled to a very low temperature (about 4.2K) by the cold heat.

前記可動シールド２７がシールド位置に移動した状態で、トップエントリ式試料ステージ傾斜装置Ｔを、前記試料ステージＳＴに向かって移動させると傾斜軸接続部材４７に前記軸接続部材５２が嵌合する。この時、前記試料ステージＳＴのステージ回転軸５３と前記ホルダ傾斜軸３５とは、前記傾斜軸接続部材４７と軸連結部材ＲＧとにより連結される。このため、ステージ傾斜用回転部材ＫＳの回転が前記試料ステージＳＴに正確に伝達される。
前記ステージ傾斜用回転部材ＫＳの回転が前記試料ステージＳＴに正確に伝達する状態では、前記試料ステージＳＴの試料ホルダ装着部材ＨＳに装着された試料ホルダＨを任意の角度に回転させることができる。また、前記試料ホルダＨのホルダ装着口６１ｃが上になるように前記試料ステージＳＴを回転させた状態では、前記試料ホルダＨの着脱が可能となる。
なお、前記試料ホルダＨの着脱させる構成は、従来公知の種々の構成を採用可能であり、例えば、特開平２００２−３３４６７７号公報記載の技術を採用することができる。 When the top entry type sample stage tilting device T is moved toward the sample stage ST in a state where the movable shield 27 is moved to the shield position, the shaft connecting member 52 is fitted to the tilted shaft connecting member 47. At this time, the stage rotation shaft 53 of the sample stage ST and the holder tilt shaft 35 are connected by the tilt shaft connecting member 47 and the shaft connecting member RG. For this reason, the rotation of the stage tilting rotary member KS is accurately transmitted to the sample stage ST.
In a state where the rotation of the stage tilting rotation member KS is accurately transmitted to the sample stage ST, the sample holder H mounted on the sample holder mounting member HS of the sample stage ST can be rotated to an arbitrary angle. In addition, when the sample stage ST is rotated so that the holder mounting opening 61c of the sample holder H is up, the sample holder H can be attached and detached.
In addition, the structure of attaching / detaching the said sample holder H can employ | adopt various conventionally well-known structures, for example, can employ | adopt the technique of Unexamined-Japanese-Patent No. 2002-334677.

従来の試料ホルダには、試料保持部を傾斜させる機構が試料ホルダそのものに内蔵されていたため、試料を交換する毎に傾斜機構を備えた試料ホルダも着脱しなければならなかった。しかしながら、本実施例では、試料ホルダＨと傾斜機構とは別々に構成されている。このため、試料を交換する際、試料ホルダＨのみを交換できる。したがって、前記試料ホルダＨの構成を簡素化できる。
また、試料ホルダＨと傾斜機構とを別々に構成することにより、前記試料ホルダＨは小型化、薄肉化が可能となる。したがって、前記試料ホルダＨが高傾斜時でも荷電粒子線が試料を通過する視野が広くなる。
さらに、本実施例のトップエントリ式試料ステージ傾斜装置Ｔでは、前記低温シールド２６と前記可動シールド２７とにより、試料Ｓを効率よく極低温（４.２Ｋ程度）に冷却できるとともに、トップエントリ式試料ステージ傾斜装置Ｔにより高傾斜させることができる。 Since the conventional sample holder has a built-in mechanism for tilting the sample holder in the sample holder itself, the sample holder having the tilt mechanism has to be attached and detached each time the sample is exchanged. However, in this embodiment, the sample holder H and the tilt mechanism are configured separately. For this reason, when exchanging the sample, only the sample holder H can be exchanged. Therefore, the configuration of the sample holder H can be simplified.
Further, by configuring the sample holder H and the tilt mechanism separately, the sample holder H can be reduced in size and thickness. Therefore, the field of view through which the charged particle beam passes through the sample is wide even when the sample holder H is at a high inclination.
Furthermore, in the top entry type sample stage tilting apparatus T of the present embodiment, the sample S can be efficiently cooled to an extremely low temperature (about 4.2K) by the low temperature shield 26 and the movable shield 27, and the top entry type sample is provided. High tilting can be performed by the stage tilting device T.

（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。本発明の変更例を下記に例示する。
（Ｈ01）サポート部材の外側に極低温シールドを装着することで試料ステージを効率よく冷却することが可能である。 (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. Examples of modifications of the present invention are illustrated below.
(H01) It is possible to cool the sample stage efficiently by attaching a cryogenic shield to the outside of the support member.

図１はトップエントリ式試料ステージ傾斜装置を備えた本発明の透過型電子顕微鏡の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of a transmission electron microscope of the present invention provided with a top entry type sample stage tilting device. 図２は前記図１の要部拡大図で、サポート部材の拡大図ある。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of FIG. 1 and is an enlarged view of a support member. 図３は低温シールドと可動シールドの拡大図であり、図３Ａは可動シールドがサポート挿入位置に移動した状態を示す図、図３Ｂは可動シールドがシールド位置に移動した状態を示す図である。FIG. 3 is an enlarged view of the low temperature shield and the movable shield, FIG. 3A is a diagram illustrating a state where the movable shield is moved to the support insertion position, and FIG. 3B is a diagram illustrating a state where the movable shield is moved to the shield position. 図４はサポート部材の下部の拡大図で、図４Ａはサポート部材の下部断面図、図４Ｂは前記図４ＡのIVB線から見た側面図である。4 is an enlarged view of the lower portion of the support member, FIG. 4A is a lower cross-sectional view of the support member, and FIG. 4B is a side view seen from the line IVB of FIG. 4A. 図５はサポート部材の下部を分解した状態の図である。FIG. 5 is an exploded view of the lower part of the support member. 図６はトップエントリ式試料ステージ傾斜装置の拡大図である。FIG. 6 is an enlarged view of the top entry type sample stage tilting apparatus. 図７はトップエントリ式試料ステージ傾斜装置の要部拡大図で、図７Ａは試料ステージの拡大図、図７Ｂは板バネ連結部材の側面分解図、図７Ｃは十字状薄板バネの正面図である。7 is an enlarged view of the main part of the top entry type sample stage tilting device, FIG. 7A is an enlarged view of the sample stage, FIG. 7B is an exploded side view of the leaf spring connecting member, and FIG. 7C is a front view of the cross-shaped thin leaf spring. . 図８は試料ステージの説明図で、図８Ａは試料ステージの拡大図、図８Ｂは前記図８ＡのVIIIB線から見た図、図８Ｃは前記図８ＢのVIIICから見た図、図８Ｄは前記図８ＣのVIIID線から見た図、図８Ｅは前記図８ＢのVIIIE-VIIIE線断面図でありホルダ支持部材と試料ホルダとを分離させた状態を示す図である。8 is an explanatory view of the sample stage, FIG. 8A is an enlarged view of the sample stage, FIG. 8B is a view seen from the line VIIIB of FIG. 8A, FIG. 8C is a view seen from the VIIIC of FIG. FIG. 8E is a cross-sectional view taken along the line VIIIE-VIIIE of FIG. 8B and shows a state where the holder support member and the sample holder are separated from each other. 図９は試料ホルダの説明図で、図９Ａは試料ホルダの側面図、図９Ｂは前記図９ＡのIXB線から見た図、図９Ｃは前記図９ＡのIXC線から見た図、図９Ｄは前記図９ＣのIXD線から見た図である。9 is an explanatory view of the sample holder, FIG. 9A is a side view of the sample holder, FIG. 9B is a view seen from the IXB line in FIG. 9A, FIG. 9C is a view seen from the IXC line in FIG. It is the figure seen from the IXD line of the said FIG. 9C.

Explanation of symbols

Ｂ１…外側板バネ連結部、Ｂ１，Ｂ２…板バネ連結部、Ｂ２…内側板バネ連結部、Ｄａ…鏡筒、Ｈ…試料ホルダ、ＨＳ…ホルダ装着部材、ＫＳ…ステージ傾斜用回転部材、ＲＧ…軸連結部材、ＳＴ…試料ステージ、１９…冷却筒、１９ａ…液体ヘリウム充填ポッド、１９ｂ…ステージ装着孔、２６…低温シールド、２６ａ…回転軸通過溝、２６ｃ…貫通口、２７…可動シールド、２７ａ…回転軸通過溝、３５…ホルダ傾斜軸、３７…低温伝達部材、４３…連結部材シールド、４４…十字状薄板バネ、４４ｃ…板バネ先端部、４６…断熱連結部、５３…ステージ回転軸、６１ａ…ホルダ保持部、６１ｃ…ホルダ着脱口。 B1 ... outer leaf spring connecting portion, B1, B2 ... plate spring connecting portion, B2 ... inner leaf spring connecting portion, Da ... lens barrel, H ... sample holder, HS ... holder mounting member, KS ... rotating member for tilting stage, RG ... shaft connecting member, ST ... sample stage, 19 ... cooling cylinder, 19a ... liquid helium-filled pod, 19b ... stage mounting hole, 26 ... low temperature shield, 26a ... rotating shaft passage groove, 26c ... through-hole, 27 ... movable shield, 27a ... rotating shaft passage groove, 35 ... holder inclined shaft, 37 ... low temperature transmission member, 43 ... connecting member shield, 44 ... cross-shaped thin leaf spring, 44c ... leaf spring tip, 46 ... heat insulating connecting portion, 53 ... stage rotating shaft 61a ... Holder holding part, 61c ... Holder attachment / detachment opening.

Claims

A top entry type sample stage tilting device comprising the following constituent elements (A01) to (A04):
(A01) A cylindrical cooling cylinder supported at a predetermined installation position inside a lens barrel of a charged particle beam apparatus, provided on a stage mounting hole coaxial with the optical axis of the charged particle beam, and an upper outer peripheral portion The cooling cylinder having a refrigerant charging pod;
(A02) A stage rotation shaft supported rotatably around a horizontal axis below the stage mounting hole, and a holder mounting member that rotates with the rotation of the stage rotation shaft and that is detachably mounted on the sample holder. Top entry type sample stage with
(A03) A holder tilt shaft that penetrates the lens barrel horizontally and has an inner end connected to the stage rotation shaft;
(A04) A stage tilting rotating member that rotates the holder tilting shaft around the holder tilting shaft, the stage rotating shaft connected to the holder tilting shaft, and the sample stage in order to tilt the sample stage.

The top entry type sample stage tilting device according to claim 1, comprising the following constituent elements (A05) and (A06):
(A05) The holder mounting member having a holder attaching / detaching port and a holder holding part for holding a tablet-type sample holder inserted from the holder attaching / detaching port,
(A06) The rotating member for tilting the stage that rotates the sample stage to a position where the holder attaching / detaching opening opens upward when the sample holder is attached to or detached from the sample stage.

The top entry type sample stage tilting device according to claim 2, comprising the following configuration requirements (A07):
(A07) The tablet-type sample holder that is held in a vertical posture during the attaching / detaching operation.

The top entry type sample stage tilting device according to any one of claims 1 to 3, comprising the following constituent elements (A08) and (A09):
(A08) A low temperature transmission member for transmitting the liquid nitrogen temperature to the outer end of the holder inclined shaft,
(A09) A shaft coupling member that couples the inner end of the holder tilt shaft and the stage rotation shaft, accurately transmitting the rotation of the holder tilt shaft to the stage rotation shaft, and extending and contracting in the axial direction. The shaft coupling member configured to be easily deformed in a direction perpendicular to the axis.

The top entry type sample stage tilting device according to claim 4, comprising the following constituent (A010):
(A010) A plurality of cruciform thin leaf springs arranged in the axial direction of the holder tilt axis and a pair of leaf spring tips and the remaining pair of plates disposed 180 ° apart from one cruciform thin leaf spring The shaft coupling member having a leaf spring coupling portion configured by coupling a spring tip portion to each of the cross-shaped thin leaf springs on both sides in the axial direction of the one cruciform thin leaf spring.

The top entry type sample stage tilting device according to claim 5, comprising the following constituent elements (A011):
(A011) The shaft coupling member including an outer leaf spring coupling portion configured by a plurality of cross-shaped thin leaf springs, an inner leaf spring coupling portion, and a heat insulating coupling portion that connects the two leaf spring coupling portions.

The top entry type sample stage tilting device according to claim 6, comprising the following constituent elements (A012):
(A012) A connecting member shield connected to the holder inclined shaft and covering the outer side of the shaft connecting member, wherein the liquid nitrogen temperature transmitted from the low temperature transmitting member to the outer end portion of the holder inclined shaft is transmitted. The connecting member shield.

The top entry type sample stage tilting device according to any one of claims 1 to 7, further comprising the following constituent (A013):
(A013) A cylindrical low-temperature shield disposed on the outer periphery of the cooling cylinder and to which the liquid nitrogen temperature is transmitted.

The top entry type sample stage tilting device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the following configuration requirements (A014) and (A015) are provided: (A014) a cooling cylinder on which the sample stage is mounted. A rotation shaft passage groove formed at a position through which the stage rotation shaft of the sample stage passes when moving from above to the installation position, and a through hole through which the stage rotation shaft of the sample stage moved to the installation position passes. The cold shield formed,
(A015) having a rotating shaft passage groove formed at a position through which the stage rotating shaft of the sample stage passes when the cooling cylinder on which the sample stage is mounted is moved from above to the installation position; A movable shield that is rotatably arranged outside and covers the outside of the rotary shaft passage groove of the low-temperature shield when the sample stage is rotated in a state of being moved to the installation position.