JP7312778B2 - 試料加工装置の調整方法および試料加工装置 - Google Patents
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Description
試料にイオンビームを照射するイオン源と、試料をスイングさせるスイング機構と、イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、を含む、試料加工装置の調整方法であって、
前記スイング機構のスイング軸に対して前記位置合わせ用カメラの位置が固定された状態で、試料に形成されたイオンビームの照射痕を、前記位置合わせ用カメラで観察し観察画像を取得する工程と、
前記イオンビームの照射痕の位置に基づいて前記観察画像から前記表示部に表示される表示画像を切り出すことによって、前記イオンビームの照射位置と前記表示画像の視野の位置を合わせる工程と、
を含む。
試料にイオンビームを照射するイオン源と、
試料をスイングさせるスイング機構と、
イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、
前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、
前記位置合わせ用カメラの観察画像から表示画像を切り出して、前記表示部に表示させる表示制御部と、
を含み、
前記表示制御部は、前記観察画像から前記表示画像を切り出す位置を変更することによって、前記表示画像の視野を変更し、
前記表示制御部は、
試料に形成されたイオンビームの照射痕の位置の情報を取得する処理と、
前記照射痕の位置の情報に基づいて前記観察画像から前記表示画像を切り出して、前記イオンビームの照射位置と前記表示画像の視野の位置を合わせる処理と、
を行う。
本発明に係る試料加工装置の一態様は、
試料にイオンビームを照射するイオン源と、
試料をスイングさせるスイング機構と、
イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、
前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、
前記位置合わせ用カメラの観察画像から表示画像を切り出して、前記表示部に表示させる表示制御部と、
を含み、
前記表示制御部は、前記観察画像から前記表示画像を切り出す位置を変更することによって、前記表示画像の視野を変更し、
前記表示制御部は、前記スイング機構のスイング軸を示す画像を、前記表示画像に重ねて前記表示部に表示させる。
本発明に係る試料加工装置の一態様は、
試料にイオンビームを照射するイオン源と、
試料をスイングさせるスイング機構と、
イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、
前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、
前記位置合わせ用カメラの観察画像から表示画像を切り出して、前記表示部に表示させる表示制御部と、
を含み、
前記表示制御部は、前記観察画像から前記表示画像を切り出す位置を変更することによって、前記表示画像の視野を変更し、
前記表示制御部は、前記スイング機構のスイング軸と前記イオンビームの照射位置との間の距離が許容範囲を超える範囲を示す画像を、前記表示画像に重ねて前記表示部に表示させる。
本発明の一実施形態に係る試料加工装置の調整方法について説明する。以下では、まず、本実施形態に係る試料加工装置の調整方法に用いられる試料加工装置について図面を参照しながら説明する。
機構20が閉じた状態では、カメラ傾倒機構52によって試料室72の外に配置される。
度で取得できる。したがって、広い視野の観察画像から表示画像を切り出すことができ、かつ、高解像度の表示画像を得ることができる。
試料加工装置100では、スイング軸Aの位置は固定されている。また、図2に示す試料ステージ引出機構20を開いた状態において、位置合わせ用カメラ50の位置は固定されている。位置合わせ用カメラ50は、スイング軸Aが位置合わせ用カメラ50の観察画像の視野の中心を通る位置に固定される。そのため、試料ステージ引出機構20を開いた状態において、位置合わせ用カメラ50の観察画像の視野は固定されており、常に、位置合わせ用カメラ50の観察画像の視野の中心をスイング軸Aが通る。
あり、図5に示す表示視野4は表示部86に表示される表示画像I4の視野である。
する。これにより、表示視野4の中心とイオンビームの照射位置とが一致する。
本実施形態に係る試料加工装置の調整方法は、イオン源10と、試料Sをスイングさせるスイング機構40と、イオンビームの照射位置に試料Sの目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラ50と、位置合わせ用カメラ50で取得された画像を表示する表示部86と、を含む、試料加工装置の調整方法であって、スイング機構40のスイング軸Aに対して位置合わせ用カメラ50の位置が固定された状態で、試料Sに形成されたイオンビームの照射痕Tを、位置合わせ用カメラ50で観察し観察画像I2を取得する工程と、イオンビームの照射痕Tの位置に基づいて観察画像I2から表示画像I4を切り出すことによって、イオンビームの照射位置と表示画像I4の視野の位置を合わせる工程と、を含む。
次に、本実施形態に係る試料加工装置の調整方法の変形例について説明する。以下では、上述した本実施形態に係る試料加工装置の調整方法の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
上述した実施形態では、図4に示すスイング軸Aとイオンビームの照射位置との間の距離が許容範囲を超えているか否かを判定する工程S108において、表示画像I4上におけるスイング軸VAと照射痕Tとの間の距離を計測した。これに対して、第1変形例では、スイング軸Aとイオンビームの照射位置との間の距離が許容範囲を超える範囲を示す画像を、表示画像I4に重ねて表示する。
第2変形例では、イオンビームの照射位置とスイング軸Aとの間の距離が許容範囲を超えているか否かを判定する判定工程S108、イオンビームの照射位置と表示視野4の位置を合わせる位置合わせ工程S114、および表示視野4の位置情報を記憶する記憶工程S116を、画像処理装置80が行う。すなわち、試料加工装置100では、判定工程S108、位置合わせ工程S114、および記憶工程S116が自動で行われる。図17~図19は、表示制御部824の処理を説明するための図である。
表示制御部824は、観察画像I2からイオンビームの照射痕Tを画像認識し、照射痕Tの位置の情報および照射痕Tの大きさ(輪郭)の情報を取得する。表示制御部824は、例えば、あらかじめ図17に示す照射痕Tが形成される前の観察画像I2を取得し、図17に示す照射痕Tが形成される前の観察画像I2と図6に示す照射痕Tが形成された後の観察画像I2を比較することによって、照射痕Tの位置の情報および照射痕Tの大きさの情報を取得する。照射痕Tの位置の情報および照射痕Tの大きさの情報は、記憶部88に記録される。
にのみ、自動で位置合わせを行ってもよい。
表示制御部824は、図19に示すように、照射痕Tの位置の情報および照射痕Tの大きさの情報に基づいて、観察画像I2から表示画像I4を切り出して、表示画像I4を表示部86に表示させる。表示制御部824は、例えば、照射痕Tが表示画像I4の視野の中心に位置するように、観察画像I2から表示画像I4を切り出して、表示画像I4を表示部86に表示させる。
表示制御部824は、観察画像I2上における表示画像I4を切り出す位置の情報を記憶部88に記憶させる。また、表示制御部824は、照射痕Tの位置の情報および照射痕Tの大きさの情報を、記憶部88に記憶させる。
第2変形例では、表示制御部824は、試料に形成されたイオンビームの照射痕Tの位置の情報を取得する処理と、照射痕Tの位置の情報に基づいて観察画像I2から表示画像I4を切り出して、イオンビームの照射位置と表示画像I4の視野の位置を合わせる処理と、を行う。そのため、第2変形例では、自動で、イオンビームの照射位置と表示画像I4の視野の位置を合わせることができる。
試料加工装置100では、イオン源10に設定されるイオンビームの照射条件によって、イオンビームの照射範囲(径)や照射位置が変わる。イオンビームの照射条件は、例えば、イオンを加速するための加速電圧の条件を含む。加速電圧が高いほど、イオンビームの径が小さくなる。また、イオンビームの条件は、例えば、イオンビームを集束させる電極に印加される電圧の条件を含む。当該電極に印加される電圧を変更することで、イオンビームの径を変更できる。
上述した実施形態では、試料加工装置が断面試料を作製するためのクロスセクションポリッシャ(登録商標)である場合について説明したが、試料加工装置は薄膜試料を作製するためのイオンスライサ(登録商標)であってもよい。イオンスライサ(登録商標)は、イオンビームを遮蔽するためのシールドベルトを備えており、シールドベルトでイオンビームを遮蔽することで試料を薄片化できる。
Claims (13)
- 試料にイオンビームを照射するイオン源と、試料をスイングさせるスイング機構と、イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、を含む、試料加工装置の調整方法であって、
前記スイング機構のスイング軸に対して前記位置合わせ用カメラの位置が固定された状態で、試料に形成されたイオンビームの照射痕を、前記位置合わせ用カメラで観察し観察画像を取得する工程と、
前記照射痕の位置に基づいて前記観察画像から前記表示部に表示される表示画像を切り出すことによって、前記イオンビームの照射位置と前記表示画像の視野の位置を合わせる工程と、
を含む、試料加工装置の調整方法。 - 請求項1において、
前記イオンビームの照射位置と前記表示画像の視野の位置を合わせる工程では、前記イオンビームの照射位置が前記表示画像の視野の中心に位置するように、前記観察画像から前記表示画像を切り出す、試料加工装置の調整方法。 - 請求項1または2において、
前記位置合わせ用カメラは、前記観察画像の視野の中心を前記スイング軸が通るように固定される、試料加工装置の調整方法。 - 請求項3において、
前記表示部に、前記スイング軸を示す画像を、前記表示画像に重ねて表示する、試料加工装置の調整方法。 - 請求項1ないし4のいずれか1項において、
前記表示部に、前記スイング軸と前記イオンビームの照射位置との間の距離が許容範囲を超える範囲を示す画像を、前記表示画像に重ねて表示する、試料加工装置の調整方法。 - 請求項1ないし5のいずれか1項において、
前記表示部に、前記イオンビームの照射位置と照射範囲を示す画像を、前記表示画像に重ねて表示する、試料加工装置の調整方法。 - 試料にイオンビームを照射するイオン源と、
試料をスイングさせるスイング機構と、
イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、
前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、
前記位置合わせ用カメラの観察画像から表示画像を切り出して、前記表示部に表示させる表示制御部と、
を含み、
前記表示制御部は、前記観察画像から前記表示画像を切り出す位置を変更することによって、前記表示画像の視野を変更し、
前記表示制御部は、
試料に形成されたイオンビームの照射痕の位置の情報を取得する処理と、
前記照射痕の位置の情報に基づいて前記観察画像から前記表示画像を切り出して、前記イオンビームの照射位置と前記表示画像の視野の位置を合わせる処理と、
を行う、試料加工装置。 - 請求項7において、
前記表示画像の視野を変更する操作を受け付ける操作部を含み、
前記表示制御部は、前記操作部からの操作情報に基づいて前記観察画像から前記表示画像を切り出す位置を変更することによって、前記表示画像の視野を変更する、試料加工装置。 - 請求項7において、
前記表示制御部は、
前記照射痕の大きさの情報を取得する処理と、
前記照射痕の位置の情報および前記照射痕の大きさの情報に基づいて、前記イオンビームの照射位置と照射範囲を示す画像を前記表示部に表示させる処理と、
を行う、試料加工装置。 - 請求項9において、
前記イオン源におけるイオンビームの照射条件ごとに、前記照射痕の位置の情報および前記照射痕の大きさの情報が記憶された記憶部を含む、試料加工装置。 - 試料にイオンビームを照射するイオン源と、
試料をスイングさせるスイング機構と、
イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、
前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、
前記位置合わせ用カメラの観察画像から表示画像を切り出して、前記表示部に表示させる表示制御部と、
を含み、
前記表示制御部は、前記観察画像から前記表示画像を切り出す位置を変更することによって、前記表示画像の視野を変更し、
前記表示制御部は、前記スイング機構のスイング軸を示す画像を、前記表示画像に重ねて前記表示部に表示させる、試料加工装置。 - 試料にイオンビームを照射するイオン源と、
試料をスイングさせるスイング機構と、
イオンビームの照射位置に試料の目標加工位置を合わせるための位置合わせ用カメラと、
前記位置合わせ用カメラで取得された画像を表示する表示部と、
前記位置合わせ用カメラの観察画像から表示画像を切り出して、前記表示部に表示させる表示制御部と、
を含み、
前記表示制御部は、前記観察画像から前記表示画像を切り出す位置を変更することによって、前記表示画像の視野を変更し、
前記表示制御部は、前記スイング機構のスイング軸と前記イオンビームの照射位置との間の距離が許容範囲を超える範囲を示す画像を、前記表示画像に重ねて前記表示部に表示させる、試料加工装置。 - 請求項7ないし12のいずれか1項において、
前記位置合わせ用カメラは、試料を観察可能な状態に配置可能であり、
前記位置合わせ用カメラが試料を観察可能な状態に配置されたときに、前記位置合わせ用カメラは、前記観察画像の視野の中心を前記スイング機構のスイング軸が通るように固定される、試料加工装置。
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