JPH03154784A - 支持機構、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置 - Google Patents
支持機構、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置Info
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- JPH03154784A JPH03154784A JP1292452A JP29245289A JPH03154784A JP H03154784 A JPH03154784 A JP H03154784A JP 1292452 A JP1292452 A JP 1292452A JP 29245289 A JP29245289 A JP 29245289A JP H03154784 A JPH03154784 A JP H03154784A
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- Gripping Jigs, Holding Jigs, And Positioning Jigs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は、微細な物品等を支持するのに好適な支持機構
、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置並
びにバイモルフ型圧電素子及び運搬方法に関する。
、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置並
びにバイモルフ型圧電素子及び運搬方法に関する。
【従来の技術１
従来、微細な物品１例えば半導体ペレット等を支持する
支持機構は、特公昭５６−５２４４８に記載されている
ように、真空吸着するための開孔を備えた支持具を有し
、これに半導体ペレット等を真空吸着していた。この支
持機構により、微細な物品を損傷を与えることなく支持
することが可能であった。 （発明が解決しようとする課題］ 上記の従来技術は、大気中での使用を前提としたもので
あり、真空チャンバー内での使用は原理的に不可能であ
るという問題があった。 またバイモルフ型圧電素子は、内部のｆｆ１ｌ−ｎより
電界がしみ出すという問題があった。 また微細試料を移動させるときは、高精度で所望の位置
に合わせることが困難であるという問題があった。 本発明の第１の目的は、真空チャンバー内でも微細部品
を保持できる支持機構及び支持システム並びにこれを用
いた組立方法及び組立装置を提供することにある。 本発明の第２の目的は、内部の電極より発生する電界の
しみだしを防止したバイモルフ型圧ｔｉ子を提供するこ
とにある。 本発明の第３の目的は、微細試料を所望の位置に高精度
で移動できる運搬方法を提供することにある。 （課題を解決するための手段１ 上記第１の目的は、下記１〜８．１０．１１．１２．１
４．１５項によって、上記第２の目的は。 下記９〜１２項によって、上記第３の目的は、下記１３
〜１５項によってそれぞれ達成される。 （１）２枚重ね合わされた板状体の少なくとも一方がバ
イモルフ型圧電素子であることを特徴とする支持機構。 （２）２枚重ね合わされたバイモルフ型圧電素子よりな
り、該バイモルフ型圧電素子は、それぞれに電圧が印加
された際に互いに逆方向にわん曲する向きに配置された
ことを特徴とする支持機構。 （３）上記１又は２記載の支持機構、該支持機構を移動
させるための移動手段及び該支持機構と該移動手段をそ
れぞれ制御するための制御手段よりなることを特徴とす
る支持システム。 （４）上記移動手段は、バイモルフ型圧電素子を連結し
た多軸マニピュレーターである上記３記載の支持システ
ム。 （５）上記１又は２記載の支持機構、該支持機構を微動
させるための微動手段、該微動手段を移動させるための
粗動手段並びに該支持機構、該微動手段及び該粗動手段
をそれぞれ制御するための制御手段よりなることを特徴
とする支持システム。 （６）上記微動手段は、積層型圧電素子を連結した多軸
マニピュレーターである上記５記載の支持システム。 （７）試料台と、集束した荷電粒子ビームを試料台上の
試料に照射するための集束荷電粒子ビーム光学系と、試
料から発生する二次荷電粒子を検出するための検出器と
、試料を保持するための上記１又は２に記載の支持機構
と、該支持機構を移動させるための移動手段とを内部に
配置した真空装置、該支持機構と該移動手段とを制御す
るための制御手段及び該集束荷電粒子ビーム光学系を制
御する偏向制御装置を有することを特徴とする組立装置
。 （８）上記１又は２に記載の支持機構に試料を保持し、
該支持機構を移動し、該支持機構の側壁電極を所望の電
位とし、集束した荷電粒子ビームを上記試料に照射し、
該試料から発生する二次荷電粒子を検出して該試料の状
態を検出して該試料を組み立てることを特徴とする組立
方法。 （９）２．枚の側壁電極と少なくとも１枚の中間電極を
有するバイモルフ型圧電素子において、該側壁電極を該
中間電極より大きくしたことを特徴とするバイモルフ型
圧電素子。 （１０）上記側壁電極に一定の電圧を印加する手段を接
続し、上記中間電極に変化する電圧を印加する手段を接
続した上記９記載のバイモルフ型圧電素子。 （１１）上記９又は１０記載のバイモルフ型圧電素子を
上記１又は２記載のバイモルフ型圧電素子として用いた
ことを特徴とする支持機構。 （１２）上記９又は１０記載のバイモルフ型圧電素子を
上記４記載のバイモルフ型圧電素子として用いたことを
特徴とする支持システム。 （１３）２枚の板状部材よりなる支持機構を用いて試料
を保持し、該支持機構を介して該試料を外部回路と電気
的に接続して該試料に所望の動作させながら該試料を移
動させることを特徴とする運搬方法。 （１４）上記支持機構として、上記１又は２記載の支持
機構を用いることを特徴とする上記１３記載の運搬方法
。 （１５）上記試料として光−電気又は電気−光変換素子
を用い、基板上に形成された導波路端部の所望の位置に
移動させることを特徴とする上記１３又は１４記載の運
搬方法。 （作 用］ バイモルフ型圧電素子は、電圧を印加することにより撓
み運動をする。それ故、二枚の板状体の少なくとも一方
をバイモルフ型圧電素子とし１両者を重ね合わせ、該素
子に電圧を印加すれば一端が近接、離隔し、開閉運動を
する。よって支持機構として作用する。 【実施例】 以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。 実施例 １ 第１図は本発明の支持機構の一実施例であるピンセット
機構を示す構成図である。ここで用だバイモルフ型圧電
素子は、第１図（ａ）に示すように、３枚の電極板の間
に２枚の圧電材料１０２（ジルコン酸チタン酸塩）を挾
み込んだもので。 中間電極１００と外側の側壁電極１０１との間に電源２
から電圧を印加すると圧電素子はわん曲する。第１図（
ｂ）及び（ｃ）に示すように、くさび型に加工した一対
のバイモルフ型圧電素子１ａ、１ｂを重ね合わせ、ピン
セット機構を形成した。 すなわち、圧電素子板−枚から、くさび型図形を線対象
に一組切り抜き、印加電圧の極性に対するわん白方向が
相反するように重ね合わせ、ピンセット先端の開閉運動
を可能とした。第１図（ｂ）は電源２の８力電圧をｏｖ
とし、ピンセットが閉じた状態を示したものである。こ
の場合、圧電素子の弾性力により、ピンセットは閉じで
いる。試料を挾む力が不足する場合は、電源２の出力電
圧極性を変えて、圧電素子を内側にわん曲させ、挾む力
を増大させる。第１図（ｃ）は中間電極に＋３０Ｖの電
圧を印加し、ピンセットを開いた様子を示したものであ
る。ピンセット長３０■で５００μｍの開口距離が得ら
れた。より大きな試料を掴みたい場合やピンセットと試
料との接触状態を最適化したい場合は、ピンセットを構
成する２枚の板の間にスペーサを挿入すれば良い０本実
施例のピンセット機構は構成がシンプルで軽量小型であ
り、特に真空中で微細部品をソフトに掴む用途に好適で
ある。 実施例 ２ 第２図に、ピンセット機構をバイモルフ型圧電素子を連
結した３軸マニピユレーター先端に装着し、試料の３次
元移動を可能とした支持システムを示す、バイモルフ型
圧電素子１ｃ、ｌｄ、１ｅを９０度ずつ曲げて接続し、
ｘ、ｙ、ｚの３軸の駆動を可能とし、先端に実施例１で
示したピンセット機構を装着した。圧電素子寸法は１０
１０ｍｍＸ３０、厚みは０．５＋ｍａである。中間電極
と側壁電極との間に±３０Ｖ印加すると約±５００μｍ
の変位が得られる１本実施例では、各圧電素子ｌｃ、ｌ
ｄ、ｌｅに３個の電源（図示せず）を直接接続した。バ
イモルフ型圧電素子はたわみ運動するため、各素子の先
端部は一軸の変位とはならない、つまり、圧電素子ＩＣ
に印加する出力電圧を変えることで、ピンセット機構先
端はｙ軸とｙ軸の２軸変化する。このような構成でも、
試料を顕微鏡等でＩｌ［しながらｆ！源を操作すること
により。 マニピュレーターとして十分実用になる。各軸単独に操
作したい場合は、直交座標系の移動データー信号から各
圧電素子の駆動電圧を発生する補正回路を用いればよい
。この補正回路を実現する手法として、演算によるもの
と対応表によるものとがある。 本実施例の支持システムは、バイモルフ型圧電素子を利
用しているため、小型軽量にもかかわらず移動距離が大
きく１例えば、半導体チップ等の軽量部品をソフトに運
搬する用途に適している。 実施例 ３ 第３図は、積層型圧電素子ブロック３を変位の方向を各
９０度傾けて３個積み重ねて構成した３軸マニピユレー
ターに、実施例１に示したピンセット機構を搭載した支
持システムの例である。積層型圧電素子は移動距離が小
さい欠点を有するが、ドリフトやヒステリシスが小さく
１位置精度が高く振動にも強いため、高精度の位置決め
が要求される用途に好適である。 実施例 ４ 実用的な駆動距離を確保するために、第３図に示した３
軸マニピユレーターを別の広範囲に移動できるマニピュ
レーターにさらに連結して装置構成した例を示す０本実
施例の支持システムは、第４図に示すように、実施例１
に示したピンセット機構２０を、実施例３に示した積層
型圧電ブロックを連結した３軸マニピユレーターよりな
る微動手段２１に搭載し、この微動手段２１をさらにス
テッピングモーターとウオームギヤを用いた粗動手段２
２に連結し、これらを制御する制御手段２３を設けたも
のである。積層型圧電ブロックを用いた３軸マニピユレ
ーターは高精度の位置決めが可能であるが、変位量が１
０〜１００μｍと小さいので本実施例のように粗動手段
と組み合わせて用いることが好ましい、また微動手段２
１として変位量が大きいものを用いれば粗動手段はなく
てもよい。 実施例 ５ 第５図に、実施例１に示したピンセット機構を有する組
立て装置を示す。この組立て装置は、真空装Ｙｔ（図示
せず）内に、試料台４０、集束した荷電粒子ビームを試
料台上の試料４１に照射するための集束イオンビーム光
学系３０、試料４１から発生する二次荷電粒子を検出す
る２次荷電粒子検出器３３、試料を保持し、移動させる
ためのピンセット機構２０．ピンセット機構２０を移動
させる微動手段２１及びガスを通入するノズル９を配置
し、さらにピンセット機構２０と微動手段２１を制御す
る制御手段２３、試料からビーム掃引に同期して発生し
た二次荷電粒子を検出して画像でモニターするための画
像表示装置（ＣＲＴ）３２及び集束イオンビーム光学系
を制御する偏向制御装置３１を設けである。また、上記
ピンセット機構を介して試料に電圧を印加するための電
源（図示せず）が設けられている。なお、本実施例にお
いて、微動手段２１として、実施例２に記載のバイモル
フ型圧電素子を連結した３軸マニピユレーターを用いた
。 次にこの装置を用いて半導体レーザーを実装した例を示
す、第６図は、実装する試料近傍の斜視図である。半導
体レーザーチップ５を導波路６端面に実装する場合、良
好な結合効率を得るためには正確な位置合わせが必要で
ある。これを行なうには、（１）半導体レーザーを実際
に発光させ、導波路に入射した光の強度を測定しながら
位置合わせを行なう方法と、（２）導波路の出力端から
逆に光を入射し、半導体レーザーを光センサーとして動
作させて、光強度を測定しながら位置合わせを行なう方
法がある１本実施例は前者の方法を用いたもので、ピン
セット機構２０を介して半導体レーザーチップ５に電源
１１を接続し、位置合わせを行なった。半導体レーザー
チップ５の固定及び配線はＷ（ＣＯ）、金属ガス１ｏ雰
囲気中での集束イオンビーム（ＦＩＢ）４照射によるＷ
堆積膜７により電源ライン８に接続することで行なった
。ガスはノズル９により加工部に局所照射した。 本実施例のように、ピンセット機構を介して、試料と外
部回路との電気的接続を行なうと、試料を動作させなが
ら運搬することが可能となる。 本実施例のように、ＦＩＢを利用して試料の固定や配線
を行なう場合、デバイスの状況を、ＦＩＢ掃引に同期し
て検出した二次荷電粒子（二次電子、二次イオン）によ
る画像でモニターする。二次荷電粒子は低エネルギー粒
子であり、それらの運動軌道は１次ビーム照射部近伶の
電界及び磁界に影響されやすい。従って、ピンセット機
構の電位は、二次電子を検出する場合Ｏｖ以下の負電位
に、正の二次イオンを検出する場合０７以上の正電位に
する必要があり、これにより荷電粒子が捕獲されず、検
出感度の低下を防ぐことができる。 試料に異なる電位を供給する必要のない場合や、ピンセ
ット先端部でコンタクト点を有する配線を這わせ、試料
に電源供給等を行なう場合は、圧電素子側壁を接地電位
とすることで、１次ビーム及び２次ビームへの影響を無
くすことができる。バイモルフ型圧電素子は積層構造の
見える端面に中間電極が露出する。これにより、周囲に
電界がしみだし、これがビーム照射部近傍にある場合、
二次電子等に影響を与える。従って、中間電極を側壁電
極より小さくする等により、側壁電極で中間電極により
発生する電界をシールドすることが望ましい。 【発明の効果） 本発明によれば、真空中で微細部品をソフトに保持する
ことができる。また、試料を電気的動作させながら運搬
することもできる。
支持機構は、特公昭５６−５２４４８に記載されている
ように、真空吸着するための開孔を備えた支持具を有し
、これに半導体ペレット等を真空吸着していた。この支
持機構により、微細な物品を損傷を与えることなく支持
することが可能であった。 （発明が解決しようとする課題］ 上記の従来技術は、大気中での使用を前提としたもので
あり、真空チャンバー内での使用は原理的に不可能であ
るという問題があった。 またバイモルフ型圧電素子は、内部のｆｆ１ｌ−ｎより
電界がしみ出すという問題があった。 また微細試料を移動させるときは、高精度で所望の位置
に合わせることが困難であるという問題があった。 本発明の第１の目的は、真空チャンバー内でも微細部品
を保持できる支持機構及び支持システム並びにこれを用
いた組立方法及び組立装置を提供することにある。 本発明の第２の目的は、内部の電極より発生する電界の
しみだしを防止したバイモルフ型圧ｔｉ子を提供するこ
とにある。 本発明の第３の目的は、微細試料を所望の位置に高精度
で移動できる運搬方法を提供することにある。 （課題を解決するための手段１ 上記第１の目的は、下記１〜８．１０．１１．１２．１
４．１５項によって、上記第２の目的は。 下記９〜１２項によって、上記第３の目的は、下記１３
〜１５項によってそれぞれ達成される。 （１）２枚重ね合わされた板状体の少なくとも一方がバ
イモルフ型圧電素子であることを特徴とする支持機構。 （２）２枚重ね合わされたバイモルフ型圧電素子よりな
り、該バイモルフ型圧電素子は、それぞれに電圧が印加
された際に互いに逆方向にわん曲する向きに配置された
ことを特徴とする支持機構。 （３）上記１又は２記載の支持機構、該支持機構を移動
させるための移動手段及び該支持機構と該移動手段をそ
れぞれ制御するための制御手段よりなることを特徴とす
る支持システム。 （４）上記移動手段は、バイモルフ型圧電素子を連結し
た多軸マニピュレーターである上記３記載の支持システ
ム。 （５）上記１又は２記載の支持機構、該支持機構を微動
させるための微動手段、該微動手段を移動させるための
粗動手段並びに該支持機構、該微動手段及び該粗動手段
をそれぞれ制御するための制御手段よりなることを特徴
とする支持システム。 （６）上記微動手段は、積層型圧電素子を連結した多軸
マニピュレーターである上記５記載の支持システム。 （７）試料台と、集束した荷電粒子ビームを試料台上の
試料に照射するための集束荷電粒子ビーム光学系と、試
料から発生する二次荷電粒子を検出するための検出器と
、試料を保持するための上記１又は２に記載の支持機構
と、該支持機構を移動させるための移動手段とを内部に
配置した真空装置、該支持機構と該移動手段とを制御す
るための制御手段及び該集束荷電粒子ビーム光学系を制
御する偏向制御装置を有することを特徴とする組立装置
。 （８）上記１又は２に記載の支持機構に試料を保持し、
該支持機構を移動し、該支持機構の側壁電極を所望の電
位とし、集束した荷電粒子ビームを上記試料に照射し、
該試料から発生する二次荷電粒子を検出して該試料の状
態を検出して該試料を組み立てることを特徴とする組立
方法。 （９）２．枚の側壁電極と少なくとも１枚の中間電極を
有するバイモルフ型圧電素子において、該側壁電極を該
中間電極より大きくしたことを特徴とするバイモルフ型
圧電素子。 （１０）上記側壁電極に一定の電圧を印加する手段を接
続し、上記中間電極に変化する電圧を印加する手段を接
続した上記９記載のバイモルフ型圧電素子。 （１１）上記９又は１０記載のバイモルフ型圧電素子を
上記１又は２記載のバイモルフ型圧電素子として用いた
ことを特徴とする支持機構。 （１２）上記９又は１０記載のバイモルフ型圧電素子を
上記４記載のバイモルフ型圧電素子として用いたことを
特徴とする支持システム。 （１３）２枚の板状部材よりなる支持機構を用いて試料
を保持し、該支持機構を介して該試料を外部回路と電気
的に接続して該試料に所望の動作させながら該試料を移
動させることを特徴とする運搬方法。 （１４）上記支持機構として、上記１又は２記載の支持
機構を用いることを特徴とする上記１３記載の運搬方法
。 （１５）上記試料として光−電気又は電気−光変換素子
を用い、基板上に形成された導波路端部の所望の位置に
移動させることを特徴とする上記１３又は１４記載の運
搬方法。 （作 用］ バイモルフ型圧電素子は、電圧を印加することにより撓
み運動をする。それ故、二枚の板状体の少なくとも一方
をバイモルフ型圧電素子とし１両者を重ね合わせ、該素
子に電圧を印加すれば一端が近接、離隔し、開閉運動を
する。よって支持機構として作用する。 【実施例】 以下、本発明の実施例を図を用いて説明する。 実施例 １ 第１図は本発明の支持機構の一実施例であるピンセット
機構を示す構成図である。ここで用だバイモルフ型圧電
素子は、第１図（ａ）に示すように、３枚の電極板の間
に２枚の圧電材料１０２（ジルコン酸チタン酸塩）を挾
み込んだもので。 中間電極１００と外側の側壁電極１０１との間に電源２
から電圧を印加すると圧電素子はわん曲する。第１図（
ｂ）及び（ｃ）に示すように、くさび型に加工した一対
のバイモルフ型圧電素子１ａ、１ｂを重ね合わせ、ピン
セット機構を形成した。 すなわち、圧電素子板−枚から、くさび型図形を線対象
に一組切り抜き、印加電圧の極性に対するわん白方向が
相反するように重ね合わせ、ピンセット先端の開閉運動
を可能とした。第１図（ｂ）は電源２の８力電圧をｏｖ
とし、ピンセットが閉じた状態を示したものである。こ
の場合、圧電素子の弾性力により、ピンセットは閉じで
いる。試料を挾む力が不足する場合は、電源２の出力電
圧極性を変えて、圧電素子を内側にわん曲させ、挾む力
を増大させる。第１図（ｃ）は中間電極に＋３０Ｖの電
圧を印加し、ピンセットを開いた様子を示したものであ
る。ピンセット長３０■で５００μｍの開口距離が得ら
れた。より大きな試料を掴みたい場合やピンセットと試
料との接触状態を最適化したい場合は、ピンセットを構
成する２枚の板の間にスペーサを挿入すれば良い０本実
施例のピンセット機構は構成がシンプルで軽量小型であ
り、特に真空中で微細部品をソフトに掴む用途に好適で
ある。 実施例 ２ 第２図に、ピンセット機構をバイモルフ型圧電素子を連
結した３軸マニピユレーター先端に装着し、試料の３次
元移動を可能とした支持システムを示す、バイモルフ型
圧電素子１ｃ、ｌｄ、１ｅを９０度ずつ曲げて接続し、
ｘ、ｙ、ｚの３軸の駆動を可能とし、先端に実施例１で
示したピンセット機構を装着した。圧電素子寸法は１０
１０ｍｍＸ３０、厚みは０．５＋ｍａである。中間電極
と側壁電極との間に±３０Ｖ印加すると約±５００μｍ
の変位が得られる１本実施例では、各圧電素子ｌｃ、ｌ
ｄ、ｌｅに３個の電源（図示せず）を直接接続した。バ
イモルフ型圧電素子はたわみ運動するため、各素子の先
端部は一軸の変位とはならない、つまり、圧電素子ＩＣ
に印加する出力電圧を変えることで、ピンセット機構先
端はｙ軸とｙ軸の２軸変化する。このような構成でも、
試料を顕微鏡等でＩｌ［しながらｆ！源を操作すること
により。 マニピュレーターとして十分実用になる。各軸単独に操
作したい場合は、直交座標系の移動データー信号から各
圧電素子の駆動電圧を発生する補正回路を用いればよい
。この補正回路を実現する手法として、演算によるもの
と対応表によるものとがある。 本実施例の支持システムは、バイモルフ型圧電素子を利
用しているため、小型軽量にもかかわらず移動距離が大
きく１例えば、半導体チップ等の軽量部品をソフトに運
搬する用途に適している。 実施例 ３ 第３図は、積層型圧電素子ブロック３を変位の方向を各
９０度傾けて３個積み重ねて構成した３軸マニピユレー
ターに、実施例１に示したピンセット機構を搭載した支
持システムの例である。積層型圧電素子は移動距離が小
さい欠点を有するが、ドリフトやヒステリシスが小さく
１位置精度が高く振動にも強いため、高精度の位置決め
が要求される用途に好適である。 実施例 ４ 実用的な駆動距離を確保するために、第３図に示した３
軸マニピユレーターを別の広範囲に移動できるマニピュ
レーターにさらに連結して装置構成した例を示す０本実
施例の支持システムは、第４図に示すように、実施例１
に示したピンセット機構２０を、実施例３に示した積層
型圧電ブロックを連結した３軸マニピユレーターよりな
る微動手段２１に搭載し、この微動手段２１をさらにス
テッピングモーターとウオームギヤを用いた粗動手段２
２に連結し、これらを制御する制御手段２３を設けたも
のである。積層型圧電ブロックを用いた３軸マニピユレ
ーターは高精度の位置決めが可能であるが、変位量が１
０〜１００μｍと小さいので本実施例のように粗動手段
と組み合わせて用いることが好ましい、また微動手段２
１として変位量が大きいものを用いれば粗動手段はなく
てもよい。 実施例 ５ 第５図に、実施例１に示したピンセット機構を有する組
立て装置を示す。この組立て装置は、真空装Ｙｔ（図示
せず）内に、試料台４０、集束した荷電粒子ビームを試
料台上の試料４１に照射するための集束イオンビーム光
学系３０、試料４１から発生する二次荷電粒子を検出す
る２次荷電粒子検出器３３、試料を保持し、移動させる
ためのピンセット機構２０．ピンセット機構２０を移動
させる微動手段２１及びガスを通入するノズル９を配置
し、さらにピンセット機構２０と微動手段２１を制御す
る制御手段２３、試料からビーム掃引に同期して発生し
た二次荷電粒子を検出して画像でモニターするための画
像表示装置（ＣＲＴ）３２及び集束イオンビーム光学系
を制御する偏向制御装置３１を設けである。また、上記
ピンセット機構を介して試料に電圧を印加するための電
源（図示せず）が設けられている。なお、本実施例にお
いて、微動手段２１として、実施例２に記載のバイモル
フ型圧電素子を連結した３軸マニピユレーターを用いた
。 次にこの装置を用いて半導体レーザーを実装した例を示
す、第６図は、実装する試料近傍の斜視図である。半導
体レーザーチップ５を導波路６端面に実装する場合、良
好な結合効率を得るためには正確な位置合わせが必要で
ある。これを行なうには、（１）半導体レーザーを実際
に発光させ、導波路に入射した光の強度を測定しながら
位置合わせを行なう方法と、（２）導波路の出力端から
逆に光を入射し、半導体レーザーを光センサーとして動
作させて、光強度を測定しながら位置合わせを行なう方
法がある１本実施例は前者の方法を用いたもので、ピン
セット機構２０を介して半導体レーザーチップ５に電源
１１を接続し、位置合わせを行なった。半導体レーザー
チップ５の固定及び配線はＷ（ＣＯ）、金属ガス１ｏ雰
囲気中での集束イオンビーム（ＦＩＢ）４照射によるＷ
堆積膜７により電源ライン８に接続することで行なった
。ガスはノズル９により加工部に局所照射した。 本実施例のように、ピンセット機構を介して、試料と外
部回路との電気的接続を行なうと、試料を動作させなが
ら運搬することが可能となる。 本実施例のように、ＦＩＢを利用して試料の固定や配線
を行なう場合、デバイスの状況を、ＦＩＢ掃引に同期し
て検出した二次荷電粒子（二次電子、二次イオン）によ
る画像でモニターする。二次荷電粒子は低エネルギー粒
子であり、それらの運動軌道は１次ビーム照射部近伶の
電界及び磁界に影響されやすい。従って、ピンセット機
構の電位は、二次電子を検出する場合Ｏｖ以下の負電位
に、正の二次イオンを検出する場合０７以上の正電位に
する必要があり、これにより荷電粒子が捕獲されず、検
出感度の低下を防ぐことができる。 試料に異なる電位を供給する必要のない場合や、ピンセ
ット先端部でコンタクト点を有する配線を這わせ、試料
に電源供給等を行なう場合は、圧電素子側壁を接地電位
とすることで、１次ビーム及び２次ビームへの影響を無
くすことができる。バイモルフ型圧電素子は積層構造の
見える端面に中間電極が露出する。これにより、周囲に
電界がしみだし、これがビーム照射部近傍にある場合、
二次電子等に影響を与える。従って、中間電極を側壁電
極より小さくする等により、側壁電極で中間電極により
発生する電界をシールドすることが望ましい。 【発明の効果） 本発明によれば、真空中で微細部品をソフトに保持する
ことができる。また、試料を電気的動作させながら運搬
することもできる。
第１図は本発明の支持機構の基本構成を示す一実施例の
構成図、第２図、第３図は３軸マニピユレーターと支持
機構とを組み合わせた一実施例の構成図、第４図は本発
明の支持システムの一実施例の構成図、第５図は本発明
の組立装置の一実施例の構成図、第６図はその試料近傍
の斜視図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ、１ ｅ−バイモルフ型圧電素
子 ２・・・電源 ３・・・積層型圧電素子ブロック ４・・・集束イオンビーム ５・・・半導体レーザーチップ ６・・・導波路 ７・・・堆積膜８・・・電
源ライン ９・・・ノズル１０・・・ガス
１１・・・電源２０・・・ピンセット機４１２１
・・・微動手段２２・・・粗動手段 ２３・・・
制御手段３０・・・集束イオンビーム光学系 ３１・・・偏向制御装置 ３２・・・画像表示装置３
３・・・２次荷電粒子検出器 ４０・・・試料台 ４１・・・試料１００・・
・中間電極 １０２・・・圧電材料 １０１・・・側壁電極
構成図、第２図、第３図は３軸マニピユレーターと支持
機構とを組み合わせた一実施例の構成図、第４図は本発
明の支持システムの一実施例の構成図、第５図は本発明
の組立装置の一実施例の構成図、第６図はその試料近傍
の斜視図である。 ｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄ、１ ｅ−バイモルフ型圧電素
子 ２・・・電源 ３・・・積層型圧電素子ブロック ４・・・集束イオンビーム ５・・・半導体レーザーチップ ６・・・導波路 ７・・・堆積膜８・・・電
源ライン ９・・・ノズル１０・・・ガス
１１・・・電源２０・・・ピンセット機４１２１
・・・微動手段２２・・・粗動手段 ２３・・・
制御手段３０・・・集束イオンビーム光学系 ３１・・・偏向制御装置 ３２・・・画像表示装置３
３・・・２次荷電粒子検出器 ４０・・・試料台 ４１・・・試料１００・・
・中間電極 １０２・・・圧電材料 １０１・・・側壁電極
Claims (15)
- １．２枚重ね合わされた板状体の少なくとも一方がバイ
モルフ型圧電素子であることを特徴とする支持機構。 - ２．２枚重ね合わされたバイモルフ型圧電素子よりなり
、該バイモルフ型圧電素子は、それぞれに電圧が印加さ
れた際に互いに逆方向にわん曲する向きに配置されたこ
とを特徴とする支持機構。 - ３．請求項１又は２記載の支持機構、該支持機構を移動
させるための移動手段及び該支持機構と該移動手段をそ
れぞれ制御するための制御手段よりなることを特徴とす
る支持システム。 - ４．上記移動手段は、バイモルフ型圧電素子を連結した
多軸マニピュレーターである請求項３記載の支持システ
ム。 - ５．請求項１又は２記載の支持機構、該支持機構を微動
させるための微動手段、該微動手段を移動させるための
粗動手段並びに該支持機構、該微動手段及び該粗動手段
をそれぞれ制御するための制御手段よりなることを特徴
とする支持システム。 - ６．上記微動手段は、積層型圧電素子を連結した多軸マ
ニピュレーターである請求項５記載の支持システム。 - ７．試料台と、集束した荷電粒子ビームを試料台上の試
料に照射するための集束荷電粒子ビーム光学系と、試料
から発生する二次荷電粒子を検出するための検出器と、
試料を保持するための請求項１又は２に記載の支持機構
と、該支持機構を移動させるための移動手段とを内部に
配置した真空装置、該支持機構と該移動手段とを制御す
るための制御手段及び該集束荷電粒子ビーム光学系を制
御する偏向制御装置を有することを特徴とする組立装置
。 - ８．請求項１又は２に記載の支持機構に試料を保持し、
該支持機構を移動し、該支持機構の側壁電極を所望の電
位とし、集束した荷電粒子ビームを上記試料に照射し、
該試料から発生する二次荷電粒子を検出して該試料の状
態を検出して該試料を組み立てることを特徴とする組立
方法。 - ９．２枚の側壁電極と少なくとも１枚の中間電極を有す
るバイモルフ型圧電素子において、該側壁電極を該中間
電極より大きくしたことを特徴とするバイモルフ型圧電
素子。 - １０．上記側壁電極に一定の電圧を印加する手段を接続
し、上記中間電極に変化する電圧を印加する手段を接続
した請求項９記載のバイモルフ型圧電素子。 - １１．請求項９又は１０記載のバイモルフ型圧電素子を
請求項１又は２記載のバイモルフ型圧電素子として用い
たことを特徴とする支持機構。 - １２．請求項９又は１０記載のバイモルフ型圧電素子を
請求項４記載のバイモルフ型圧電素子として用いたこと
を特徴とする支持システム。 - １３．２枚の板状部材よりなる支持機構を用いて試料を
保持し、該支持機構を介して該試料を外部回路と電気的
に接続して該試料に所望の動作させながら該試料を移動
させることを特徴とする運搬方法。 - １４．上記支持機構として、請求項１又は２記載の支持
機構を用いることを特徴とする請求項１３記載の運搬方
法。 - １５．上記試料として光−電気又は電気−光変換素子を
用い、基板上に形成された導波路端部の所望の位置に移
動させることを特徴とする請求項１３又は１４記載の運
搬方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1292452A JPH03154784A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 支持機構、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置 |
| JP22548398A JP3408972B2 (ja) | 1989-11-13 | 1998-08-10 | 荷電粒子ビーム装置及び加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1292452A JPH03154784A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 支持機構、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22548398A Division JP3408972B2 (ja) | 1989-11-13 | 1998-08-10 | 荷電粒子ビーム装置及び加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03154784A true JPH03154784A (ja) | 1991-07-02 |
Family
ID=17781988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1292452A Pending JPH03154784A (ja) | 1989-11-13 | 1989-11-13 | 支持機構、支持システム、それを用いた組立方法及び組立装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03154784A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6717156B2 (en) | 2001-05-08 | 2004-04-06 | Hitachi, Ltd. | Beam as well as method and equipment for specimen fabrication |
| US6802549B2 (en) * | 2000-03-08 | 2004-10-12 | Yoshikazu Nakayama | Nanotweezers and nanomanipulator |
| JP2006292766A (ja) * | 2006-05-31 | 2006-10-26 | Hitachi Ltd | はり部材およびはり部材を用いた試料加工装置ならびに試料摘出方法 |
| KR100705798B1 (ko) * | 2005-10-26 | 2007-04-12 | 전자부품연구원 | 마이크로 그리퍼 및 그 제조방법 |
| JP2009216498A (ja) * | 2008-03-10 | 2009-09-24 | Sii Nanotechnology Inc | 薄片試料作製方法 |
| JP2011013223A (ja) * | 2010-07-30 | 2011-01-20 | Hitachi Ltd | はり部材およびはり部材を用いた試料加工装置 |
| JP2011133493A (ja) * | 2011-03-25 | 2011-07-07 | Hitachi Ltd | 試料加工装置 |
-
1989
- 1989-11-13 JP JP1292452A patent/JPH03154784A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN1315623C (zh) * | 2000-03-08 | 2007-05-16 | 大研化学工业株式会社 | 纳米镊子和纳米机械手 |
| US6717156B2 (en) | 2001-05-08 | 2004-04-06 | Hitachi, Ltd. | Beam as well as method and equipment for specimen fabrication |
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