JP6867015B2

JP6867015B2 - 自動加工装置

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Publication number: JP6867015B2
Application number: JP2017060902A
Authority: JP
Inventors: 翔太酉川
Original assignee: Hitachi High Tech Science Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Science Corp
Priority date: 2017-03-27
Filing date: 2017-03-27
Publication date: 2021-04-28
Anticipated expiration: 2037-03-27
Also published as: KR20190132991A; US10971330B2; JP2018163067A; TWI776861B; TW201837958A; WO2018181408A1; CN110494733B; KR102490980B1; CN110494733A; US20200035453A1

Description

本発明は、自動加工装置に関する。

従来、試料に電子またはイオンから成る荷電粒子ビームを照射することによって作製した試料片を摘出して、走査電子顕微鏡および透過電子顕微鏡などによる観察、分析、並びに計測などの各種工程に適した形状に試料片を加工する装置が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。
例えばメモリーデバイスなどの同じ構造物が並んで繰り返し構造を有している試料を荷電粒子ビームで加工する場合において、例えば任意の構造物一つを残してＴＥＭ解析用試料（ＴＥＭ試料）を作製する場合がある。このように細長い構造物の長手方向に対して試料を作製する場合や列を成している構造物の列に沿って試料を作製する場合、構造物や列に対して水平に加工できるよう荷電粒子ビームの走査方向を補正する。これは、ＴＥＭ試料作製に限らず断面を作製する場合は全て同様である。

特開２０１３−１７０９４１号公報特開２０１３−２００９８７号公報

例えば任意の構造物一つを残してＴＥＭ解析用試料（ＴＥＭ試料）を作製する場合には、荷電粒子ビーム装置の操作者が荷電粒子ビームで加工した断面を適宜観察し、所望の構造物が一つだけ残るようにして手作業で加工をしていた。しかしながら、近年の最新デバイスは微細化や複雑化が進んでいるため、荷電粒子ビームによる解析用試料作製の難易度は年々高くなっている。したがって、対応可能な技術者が限られることとなり、未熟な技術者が扱うと非常に時間を要する上、加工の終了位置を誤ってしまい解析対象を消失させてしまうリスクも高くなる。そのため、荷電粒子ビームによる試料作製において簡易化や省力化が課題となっている。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、荷電粒子ビームによる加工位置が終了位置に到達したか否かを判定することが可能な自動加工装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明は以下の態様を採用した。
（１）本発明の一態様に係る自動加工装置は、荷電粒子ビームを、繰り返し構造を有する試料に照射することにより当該試料から試料片を作製する自動加工装置であって、加工前の試料の構造を示す情報であって、加工前の前記試料の前記繰り返し構造が撮像された画像である構造情報を取得する構造情報取得部と、前記試料の前記繰り返し構造の繰り返し数を示す情報であって、加工の終了位置を指定する終了位置指定情報を取得する加工終了位置取得部と、荷電粒子ビームが前記試料に照射された位置に現れる加工面が撮像された加工面画像を取得する画像取得部と、前記構造情報取得部が取得する加工前の前記試料が撮像された画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数と、前記画像取得部が取得する前記加工面画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数との比較に基づいて、荷電粒子ビームによる加工位置が前記終了位置に到達したか否かを判定する判定部と、を備える。

（２）上記（１）に記載の自動加工装置において、前記判定部は、加工前の前記試料が撮
像された画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数と、前記加工面画像が示す前記繰り返
し構造の残数との比較に基づいて、荷電粒子ビームによる加工位置が前記終了位置に到達
したか否かを判定する。

（３）上記（１）に記載の自動加工装置において、前記判定部は、加工前の前記試料が撮
像された画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数と、加工過程において前記加工面画像
に順次現れる前記繰り返し構造の変化数との比較に基づいて、荷電粒子ビームによる加工
位置が前記終了位置に到達したか否かを判定する。

本発明の自動加工装置によれば、荷電粒子ビームによる加工位置が終了位置に到達したか否かを判定することができる。

本発明の実施形態に係る自動加工装置の構成図である。本実施形態の試料の構造の一例を示す図である。本実施形態の制御部の機能構成の一例を示す図である。本実施形態の加工開始前の試料の外観の一例を示す図である。本実施形態の加工終了後の試料の外観の一例を示す図である。本実施形態の制御部の動作の一例を示す図である。本実施形態の判定部による加工の終了位置の判定の一例を示す図である。本実施形態の構造情報の一例を示す図である。本実施形態のスライス加工の断面の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態に係る自動加工装置１について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る自動加工装置１の構成図である。
本実施形態の自動加工装置１は、図１に示すように、ＦＩＢ鏡筒２と、試料室３と、二次電子検出器４と、試料台６とを備えている。
ＦＩＢ鏡筒２は、試料室３内に収容された試料７に集束イオンビーム（ＦＩＢ）を照射する。以下の説明において集束イオンビームを単にイオンビーム９とも記載する。
二次電子検出器４は、荷電粒子検出器であって、イオンビーム９の照射により試料７から発生した二次電子を検出する。
試料台６には、試料７が載置される。試料台６は、傾斜させることにより試料７へのイオンビーム９の入射角度を変更する。

自動加工装置１は、入力部１０と、制御部１１と、ＦＩＢ制御部１３と、像形成部１４と、試料台制御部１６と、表示部１７を備える。
試料台制御部１６は、試料台６に傾斜角制御信号を出力することにより、試料台６の傾斜を制御する。
ＦＩＢ制御部１３は、ＦＩＢ鏡筒２に照射制御信号を出力することにより、ＦＩＢ鏡筒２からイオンビーム９を照射させる。
像形成部１４は、ＦＩＢ制御部１３のイオンビーム９を走査させる信号と、二次電子検出器４で検出した二次電子の信号とからＳＩＭ像のデータを生成する。
表示部１７は、像形成部１４が生成したＳＩＭ像のデータに基づいてＳＩＭ像を表示する。
入力部１０は、オペレータの操作を検出し、検出した操作を示す情報を制御部１１に供給する。オペレータが入力部１０に対して加工の開始の操作を行うと、入力部１０は加工開始の指示を制御部１１に送信する。
制御部１１は、自動断面加工観察のアルゴリズムを実行する。

［試料７の構造］
次に図２を参照して、本実施形態の試料７の構造の一例について説明する。
図２は、本実施形態の試料７の構造の一例を示す図である。なお、以下において必要な場合にはｘｙｚ直交座標系を用いて説明する。このｘｙｚ直交座標系のｘ軸及びｙ軸は、試料７が試料台６に載置されている平面を示す。ｚ軸は、試料７が試料台６に載置されている平面の法線を示す。この一例の場合、試料７は、ｘ軸方向に同一の構造が繰り返し現れる繰り返し構造ＲＳを有する。この具体例では、試料７は、繰り返し構造ＲＳ１から繰り返し構造ＲＳ７までの７個の繰り返し構造ＲＳを有する。
本実施形態では、試料７を加工することにより、繰り返し構造ＲＳのうち繰り返し構造ＲＳ４を解析対象の試料片として試料７から切り出す場合を一例にして説明する。

［制御部１１の機能構成］
図３は、本実施形態の制御部１１の機能構成の一例を示す図である。制御部１１は、例えばＣＰＵを備えており、画像取得部１１０と、構造情報取得部１１１と、終了位置取得部１１２と、判定部１１３と、加工制御部１１４とをその機能部として備える。

画像取得部１１０は、像形成部１４が形成した画像を取得する。この一例の場合、像形成部１４は、イオンビーム９が試料７に照射された位置に現れる加工面の画像である加工面画像ＳＦを生成する。この場合、画像取得部１１０は、加工面画像ＳＦを取得する。

構造情報取得部１１１は、加工前の試料７の構造を示す構造情報ＳＴを取得する。この一例において、構造情報ＳＴとは、加工前の試料７が撮像された画像である。
終了位置取得部１１２は、終了位置指定情報ＰＳを取得する。この終了位置指定情報ＰＳとは、試料７の構造に対応する加工の終了位置Ｐ_ＳＴＯＰを指定する情報である。この加工の終了位置Ｐ_ＳＴＯＰの指定は、加工開始前にオペレータによって行われる。具体的には、オペレータは、試料７の繰り返し構造ＲＳのうちから解析対象の試料片にする部分を決定する。この一例では、オペレータは、試料７の繰り返し構造ＲＳ４を解析対象の試料片として決定する。オペレータは、入力部１０に対して繰り返し構造ＲＳ４を解析対象の試料片として決定する操作を行う。入力部１０は、オペレータによるこの操作を検出すると、試料７を加工した際に繰り返し構造ＲＳ４が残される位置を加工の終了位置とする終了位置指定情報ＰＳを、終了位置取得部１１２に対して出力する。終了位置取得部１１２は、この終了位置指定情報ＰＳを取得する。

判定部１１３は、イオンビーム９による加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定する。この一例では、判定部１１３は、構造情報取得部１１１が取得する構造情報ＳＴと、画像取得部１１０が取得する加工面画像ＳＦとの比較に基づいて、イオンビーム９による加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定する。

加工制御部１１４は、ＦＩＢ制御部１３にＦＩＢ制御指示ＩＣＦを出力し、試料台制御部１６に試料台制御指示ＩＣＳを出力することにより試料７の加工を制御する。判定部１１３が加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したことを示す終了指示ＩＳを出力した場合、加工制御部１１４は、試料７に対する加工を終了する。

［制御部１１の動作］
次に、図４から図７を参照して制御部１１の動作の一例について説明する。なお、本実施形態では、自動加工装置１が、図２に示した試料７に対してイオンビーム９を照射することにより試料７から試料片である繰り返し構造ＲＳ４を作成する場合を一例にして説明する。

図４は、本実施形態の加工開始前の試料７の外観の一例を示す図である。上述したように、試料７は、ｘ軸方向に繰り返し構造ＲＳを有している。本実施形態の一例では、自動加工装置１は、繰り返し構造ＲＳ４を解析対象として切り出す。具体的には、自動加工装置１は、繰り返し構造ＲＳ１〜ＲＳ３及び繰り返し構造ＲＳ５〜ＲＳ７をイオンビーム９によってスライス加工することにより、繰り返し構造ＲＳ４を露出させる。

ここで、自動加工装置１は、ｙ軸方向の位置ｙ_０から位置ｙ_１の範囲を照射範囲にして、この照射範囲をｘ軸方向に移動させることにより、イオンビーム９を走査照射する。自動加工装置１は、ｘ軸方向の位置ｘ_０から位置ｘ_５の順に、つまり加工の進行方向Ｄにイオンビーム９を移動させることにより、繰り返し構造ＲＳ１〜ＲＳ３を順次スライス加工する。なお、自動加工装置１は、繰り返し構造ＲＳ７〜ＲＳ５についても順次スライス加工するが、その手順は、繰り返し構造ＲＳ１〜ＲＳ３をスライス加工する場合と同様であるためその説明を省略する。

図５は、本実施形態の加工終了後の試料７の外観の一例を示す図である。自動加工装置１は、繰り返し構造ＲＳ１〜ＲＳ３に対してスライス加工する第１加工と、繰り返し構造ＲＳ７〜ＲＳ５に対してスライス加工する第２加工とによって、繰り返し構造ＲＳ４を切り出す。具体的には、自動加工装置１は、イオンビーム９の照射位置を位置ｘ_０から第１加工の進行方向Ｄ１（＋ｘ方向）に移動させてスライス加工し、照射位置が繰り返し構造ＲＳ４の位置である位置ｘ_ｓ１に到達した場合に加工を終了する。また、自動加工装置１は、イオンビーム９の照射位置を位置ｘ_ｎから第２加工の進行方向Ｄ２（−ｘ方向）に移動させてスライス加工し、照射位置が繰り返し構造ＲＳ４の位置である位置ｘ_ｓ２に到達した場合に加工を終了する。この第１加工及び第２加工の結果、図６に示す試料片が作成される。
次に、図６を参照して、自動加工装置１が、図４に示した加工前の試料７を図５に示した加工後の試料７に加工する手順について、図６を参照して説明する。

図６は、本実施形態の制御部１１の動作の一例を示す図である。
（ステップＳ１０）構造情報取得部１１１は、構造情報ＳＴを取得する。構造情報取得部１１１が取得する構造情報ＳＴとは、加工前の試料７の構造を示す情報である。この具体例では、構造情報ＳＴが、図４に示す加工前の試料７の画像であるとして説明する。この場合、構造情報ＳＴには、試料７のｘｚ断面に現れている繰り返し構造ＲＳの画像が含まれている。つまり構造情報ＳＴは、試料７に含まれる繰り返し構造ＲＳの数を示している。

（ステップＳ２０）終了位置取得部１１２は、終了位置指定情報ＰＳを取得する。
ここで、自動加工装置１のオペレータは、試料片として切り出す対象を、試料７の座標ではなく繰り返し構造ＲＳの数によって指定したい場合がある。例えば、オペレータは「試料７の位置ｘ_０からカウントして４個目の繰り返し構造ＲＳ（つまり繰り返し構造ＲＳ４）を試料片として切り出す」と指定したい場合がある。この場合、オペレータは「４個目を試料片として切り出す」と指定する操作を行う。終了位置取得部１１２は、このオペレータによる操作を終了位置指定情報ＰＳとして取得する。

つまり、終了位置取得部１１２は、繰り返し構造の繰り返し数を示す情報を終了位置指定情報ＰＳとして取得する。

ここで、判定部１１３は、構造情報取得部１１１が取得する構造情報ＳＴと、終了位置取得部１１２が取得する終了位置指定情報ＰＳとに基づいて、加工の終了位置を判定する。図７を参照して判定部１１３による加工の終了位置の判定の一例について説明する。

図７は、本実施形態の判定部１１３による加工の終了位置の判定の一例を示す図である。構造情報取得部１１１が取得する構造情報ＳＴは、図７（Ａ）に示すように試料７のｘｚ断面の状態を示す。判定部１１３は、構造情報ＳＴが示す試料７のｘｚ断面の状態を解析して、図７（Ｂ）の波形Ｗ１に示すように試料７のうち構造がある部分とない部分とを判別する。ここで波形Ｗ１は、試料７の繰り返し構造ＲＳの周期及び繰り返し数を示している。
上述した具体例の場合、試料７の位置ｘ_０からカウントして４個目の繰り返し構造ＲＳ（つまり、繰り返し構造ＲＳ４）を試料片として切り出す。この場合、判定部１１３は、波形Ｗ１の山の数を位置ｘ_０から第１加工の進行方向Ｄ１方向（＋ｘ方向）にカウントする。判定部１１３は、図７（Ｃ）に示すように、波形Ｗ１の山の数のカウント結果が“４”になる位置ｘ_ｓ１を第１加工の終了位置Ｐ_ＳＴＯＰと判定する。

図６に戻り、自動加工装置１による試料７の加工手順について説明を続ける。
（ステップＳ３０）加工制御部１１４は、試料７に対する加工を開始する。
（ステップＳ４０）加工制御部１１４は、ＦＩＢ制御部１３にＦＩＢ制御指示ＩＣＦを、試料台制御部１６に試料台制御指示ＩＣＳをそれぞれ出力することにより、試料７に対するスライス加工を実施する。

（ステップＳ５０）画像取得部１１０は、像形成部１４から試料７の加工面の画像（加工面画像ＳＦ）を取得する。
本実施形態における具体例の場合、加工面画像ＳＦとは、試料７がｘ方向視によって撮像された画像である。加工面画像ＳＦには、試料７のｙｚ断面、つまり加工面の状態が示されている。加工制御部１１４によってスライス加工がｘ方向に順次進められると、加工面に繰り返し構造ＲＳが現れる場合と、加工面に繰り返し構造ＲＳが現れない場合とが生じる。したがって、加工面画像ＳＦを加工の時間軸にそって順次取得して、加工面に繰り返し構造ＲＳが現れる回数をカウントすれば、加工の進捗度を判定することができる。

（ステップＳ６０）判定部１１３は、ステップＳ５０において取得された加工面画像ＳＦと、上述した終了位置Ｐ_ＳＴＯＰとを比較することにより、イオンビーム９による加工面の位置、すなわち加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定する。
具体的には、判定部１１３は、ステップＳ５０において取得された加工面画像ＳＦに繰り返し構造ＲＳが現れていない状態から、繰り返し構造ＲＳが現れた状態への変化の回数をカウントする（図７（Ｃ）を参照。）。判定部１１３は、このカウント結果と、加工開始位置である位置ｘ_０から終了位置Ｐ_ＳＴＯＰまでの繰り返し構造ＲＳの数（この一例では“４”）とを比較する。

つまり、判定部１１３は、加工前の試料７が撮像された画像が示す繰り返し構造の繰り返し数と、加工過程において加工面画像ＳＦに順次現れる繰り返し構造の変化数との比較に基づいて、イオンビーム９による加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定する。

さらに換言すると、判定部１１３は、加工前の試料７が撮像された画像が示す繰り返し構造の繰り返し数と、加工面画像ＳＦが示す繰り返し構造ＲＳの繰り返し数との比較に基づいて、イオンビーム９による加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定する。

なお、この一例では判定部１１３は、加工面画像ＳＦに基づいてスライス加工済みの繰り返し構造ＲＳの数をカウントしているがこれに限られない。判定部１１３は、加工面画像ＳＦに基づいて試料７に含まれる繰り返し構造ＲＳの残数をカウントしてもよい。すなわち、判定部１１３は、加工前の試料７が撮像された画像が示す繰り返し構造の繰り返し数と、加工面画像ＳＦが示す繰り返し構造の残数との比較に基づいて、イオンビーム９による加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定してもよい。

判定部１１３は、比較の結果、このカウント結果と位置ｘ_０から終了位置Ｐ_ＳＴＯＰまでの繰り返し構造ＲＳの数とが一致していない場合には、加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達していないと判定し（ステップＳ７０；ＮＯ）、処理をステップＳ４０に戻して加工を継続する。
判定部１１３は、比較の結果、このカウント結果と位置ｘ_０から終了位置Ｐ_ＳＴＯＰまでの繰り返し構造ＲＳの数とが一致した場合には、加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したと判定し（ステップＳ７０；ＹＥＳ）、加工を終了して（ステップＳ８０）一連の処理を終了する。

［実施形態のまとめ］
以上説明したように、本実施形態の自動加工装置１は、構造情報ＳＴと終了位置指定情報ＰＳとに基づいて、試料７から試料片を作成する際の加工を人手によらず自動的に終了させる。つまり、本実施形態の自動加工装置１は、荷電粒子ビームによる加工位置が終了位置に到達したか否かを自動的に判定する。したがって、自動加工装置１によれば、オペレータのスキルレベルに左右されない試料作製が可能となる。また、自動加工装置１によれば、無人動作が可能となり業務効率の改善や装置稼働率の底上げも可能となる。

［変形例］
これまで、構造情報ＳＴが、加工前の試料７が撮像された画像である場合を一例にして説明した。ここで、加工前の試料７の表面に繰り返し構造ＲＳが現れていない場合には、この試料７が有する繰り返し構造ＲＳの数をカウントすることができない場合がある。このような場合には、加工前の試料７の一部を予めスライス加工することにより繰り返し構造ＲＳを露出させた状態で撮像された画像を、構造情報ＳＴとしてもよい。この場合、例えば図２に示すｘｚ平面を加工面にしてスライス加工することにより、繰り返し構造ＲＳを露出させる。

また、この繰り返し構造ＲＳを露出させるためのスライス加工においては、像形成部１４による撮像対象の面（撮像断面）の一部又はその撮像断面と撮像断面の奥行き方向に含まれる繰り返し構造ＲＳの延長上の任意の箇所を、撮像方向視において繰り返し構造ＲＳが露出するように斜めに加工してもよい。

また、同一構造の試料７が複数ある場合には、１つの試料７について繰り返し構造ＲＳを露出させるスライス加工を行って撮像することにより構造情報ＳＴを生成し、他の試料７を試料片に加工する際にこの構造情報ＳＴを用いてもよい。このように構造情報ＳＴを生成すれば、試料片に加工する試料７について余計な加工をしなくて済む。

また、構造情報ＳＴは、画像ではなく試料７の内部構造を示す設計情報（例えば、三次元ＣＡＤデータ）であってもよい。この場合、判定部１１３は、試料７の設計情報と、加工面画像ＳＦとの比較に基づいて、イオンビーム９による加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定する。この変形例のように、構造情報ＳＴが設計情報である場合には、試料７が繰り返し構造ＲＳを有していない場合であっても、判定部１１３は、設計情報と加工面画像ＳＦとを比較することにより、試料７のどの位置を加工しているのかを判定することができる。したがって、構造情報ＳＴが設計情報である場合には、試料７が繰り返し構造ＲＳを有していない場合であっても、自動加工装置１は、イオンビーム９による加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定することができる。
ここで判定部１１３が、試料７の設計情報と加工面画像ＳＦとの比較に基づいて加工位置が終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したか否かを判定する場合の具体例について説明する。

図８は、本実施形態の構造情報ＳＴの一例を示す図である。この一例において構造情報ＳＴとは、試料７の内部構造を示す設計情報である。構造情報ＳＴには、行方向配線ＲＷの座標情報と、列方向配線ＣＬの座標情報と、接続配線ＣＮの座標情報とが含まれている。この一例では、構造情報ＳＴは、５行５列のマトリクス配線の構造を示す。このマトリクス配線は、行方向配線ＲＷ１〜ＲＷ５、列方向配線ＣＬ１〜ＣＬ５、及びこれら行方向配線ＲＷと列方向配線ＣＬとを接続する接続配線ＣＮ１１、ＣＮ２１、ＣＮ５１、ＣＮ３２、ＣＮ４２、ＣＮ５２、…、ＣＮ２６、ＣＮ５６を有する。この一例において、これら行方向配線ＲＷ、列方向配線ＣＬ及び接続配線ＣＮが、上述した繰り返し構造ＲＳである。

自動加工装置１は、ｘｚ平面を加工面にして試料７をスライス加工することにより、繰り返し構造ＲＳを露出させる。自動加工装置１は、断面ＣＳ１〜ＣＳ３の順に試料７の構造を露出させつつスライス加工する。同図の一例において、断面ＣＳ_ＴＧが加工の終了位置Ｐ_ＳＴＯＰである。断面ＣＳ１〜ＣＳ３、及び断面ＣＳ_ＴＧの一例を図９に示す。

図９は、本実施形態のスライス加工の断面ＣＳの一例を示す図である。試料７の断面ＣＳ１を図９（Ａ）に示す。断面ＣＳ１には、行方向配線ＲＷ１、接続配線ＣＮ１１、ＣＮ２１、ＣＮ５１、及び列方向配線ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ５が露出する。試料７の断面ＣＳ２を図９（Ｂ）に示す。断面ＣＳ２には、列方向配線ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ５が露出する。試料７の断面ＣＳ３を図９（Ｃ）に示す。断面ＣＳ３には、行方向配線ＲＷ２、接続配線ＣＮ３２、ＣＮ４２、ＣＮ５２、及び列方向配線ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３、ＣＬ４、ＣＬ５が露出する。試料７の断面ＣＳ_ＴＧを図９（Ｄ）に示す。断面ＣＳ_ＴＧには、行方向配線ＲＷ６、接続配線ＣＮ２６、ＣＮ５６、及び列方向配線ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ４、ＣＬ５が露出する。

自動加工装置１は、構造情報ＳＴに基づいて断面ＣＳ_ＴＧに露出する構造の配置を推定する。自動加工装置１は、試料７をスライス加工しつつ、推定した構造の配置と、加工面である断面ＣＳに現れる構造の配置とを比較する。自動加工装置１は、推定した構造がスライス加工の加工面に現れた場合、加工の終了位置Ｐ_ＳＴＯＰに到達したと判定する。

なお、上記の実施形態及びその変形例において、試料７の加工を行うビームが集束イオンビーム（ＦＩＢ）である場合を一例にして説明したがこれに限られない。試料７の加工を行うビームは、イオン以外の荷電粒子による荷電粒子ビームであってもよく、中性粒子ビームであってもよい。
また、試料７の加工面の画像化を行う検出器が、二次電子検出器４（荷電粒子検出器）である場合を一例にして説明したが、試料７の断面から試料７の構造が把握できる検出器であればよく、これに限られない。

なお、上記の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…自動加工装置、４…二次電子検出器、６…試料台、７…試料、９…イオンビーム、１０…入力部、１１…制御部、１３…ＦＩＢ制御部、１４…像形成部、１６…試料台制御部、１７…表示部、１１１…構造情報取得部、１１２…終了位置取得部、１１３…判定部、１１４…加工制御部、ＲＳ…繰り返し構造

Claims

荷電粒子ビームを、繰り返し構造を有する試料に照射することにより当該試料から試料片を作製する自動加工装置であって、
加工前の試料の構造を示す情報であって、加工前の前記試料の前記繰り返し構造が撮像された画像である構造情報を取得する構造情報取得部と、
前記試料の前記繰り返し構造の繰り返し数を示す情報であって、加工の終了位置を指定する終了位置指定情報を取得する加工終了位置取得部と、
荷電粒子ビームが前記試料に照射された位置に現れる加工面が撮像された加工面画像を取得する画像取得部と、
前記構造情報取得部が取得する加工前の前記試料が撮像された画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数と、前記画像取得部が取得する前記加工面画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数との比較に基づいて、荷電粒子ビームによる加工位置が前記終了位置に到達したか否かを判定する判定部と、
を備える自動加工装置。
前記判定部は、加工前の前記試料が撮像された画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数と、前記加工面画像が示す前記繰り返し構造の残数との比較に基づいて、荷電粒子ビームによる加工位置が前記終了位置に到達したか否かを判定する
請求項１に記載の自動加工装置。
前記判定部は、加工前の前記試料が撮像された画像が示す前記繰り返し構造の繰り返し数と、加工過程において前記加工面画像に順次現れる前記繰り返し構造の変化数との比較に基づいて、荷電粒子ビームによる加工位置が前記終了位置に到達したか否かを判定する
請求項１に記載の自動加工装置。