TW201517111A - 離子銑削裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明，係在將離子束照射於樣品而進行加工之離子銑削裝置方面，以提供可無關乎照射離子束時之樣品的變形等而高準確度進行樣品的溫度控制之離子銑削裝置作為目的，而例如，提議一種離子銑削裝置，其係具有對於一邊使前述樣品的一部分曝露於前述離子束一邊將該樣品對於離子束作遮蔽之遮蔽材進行支撐的遮蔽材支撐構材、及對於該遮蔽材支撐構材與前述樣品台中的至少一方之溫度進行控制之溫度控制機構，並具備以下中的至少一者：在前述離子束的照射中，使前述樣品台之與樣品的接觸面追隨前述樣品的變形而移動之移動機構；及配置於前述遮蔽材與樣品之間，在前述離子束的照射中，追隨前述樣品的變形而變形之樣品保持構材。

Description

離子銑削裝置
本發明係有關於離子銑削裝置，尤其有關於具備冷卻機構之離子銑削裝置。
作為SEM用的樣品製作方法一般而言，有冷凍斷裂法、切片法、機械研磨法等，對於較大而結實的樣品為合適的。然而，在冷凍斷裂法方面，係難以獲得目的之觀察面，另外難以獲得平滑之剖面。在切片法方面，係以刀製作樣品剖面之手法，在較軟之樣品等方面，難以藉應力而獲得平滑之剖面，且操作員需要熟練的技術。
在機械研磨法方面，係一般而言作樹脂包埋，使用水或潤滑劑而研磨樣品剖面，故在較小且柔之樣品等方面，存在樹脂包埋和研磨為困難之情況，難以對於厭水等之樣品作實施。
所以，變成在以無應力而進行樣品剖面製作之方法方面，近年來普遍採用使用了離子束之剖面製作。在將離子束照射於樣品而進行樣品的剖面製作之手段方面，提議一種離子銑削裝置及方法，其等係在抽真空之樣品室內，將 採用濺鍍產率小的材料之遮蔽板配置於樣品之上表面，對於樣品的一部分予以從遮蔽板的端面曝露50~200μm程度而從樣品上面側(遮蔽板側)以離子束作照射，利用物理濺鍍現象而從樣品表面將原子作彈飛，在無應力之下獲得沿著遮蔽板的端面之形狀的銑削面。
一般而言，掃描式電子顯微鏡樣品的離子銑削加工條件，係加速電壓10kV程度以下，離子束電流常用200μA程度以下之情形多。此時，因離子束照射而產生之往樣品的熱量係成為2J/s程度以下，但離子束照射範圍係存在樣品的離子銑削面之半值寬為300μm程度及加工時間係超過數小時之情況，故在對於高分子材料等之低熔點樣品的應用方面係無法無視樣品的溫度上升。
為了抑制溫度上升，在專利文獻1中係說明對於遮蔽材連接冷卻傳導用編線。此外，在專利文獻2中，係揭露一種剖面樣品製作方法，其係在遮蔽板與樣品之間配置散熱用基板，使因離子束的照射而產生之熱往樣品保持器作散熱。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本發明專利公開2009-145050號公報
[專利文獻2]日本發明專利公開2007-248368號公報
採用如說明於專利文獻1,2之手法的散熱效果，係依存於：冷卻機構與接觸於樣品之部分的溫度差、接觸面彼此的表面粗糙度、樣品保持構造體的熱導率。所以，在因熱而變形或具有對於熱為脆弱之特性的樣品方面，係在採用散熱用基板的方法之下存在傳熱會變小之情況，存在散熱效果降低之可能性。此外，亦存在發生因過冷卻而起之樣品的變形或構造破壞之可能性。
本發明，係在將離子束照射於樣品而進行加工之離子銑削裝置方面，以提供可無關乎照射離子束時之樣品的變形等而高準確度進行樣品的溫度控制之離子銑削裝置作為目的。
在以下，提議一種離子銑削裝置，目的在於：在適當之溫度環境下實現採用離子束之樣品加工。
作為供以達成上述目的之一態樣，提議一種離子銑削裝置，具備對於被照射離子束之樣品作支撐的樣品台，該離子銑削裝置係具有對於一邊使前述樣品的一部分曝露於前述離子束一邊將該樣品對於離子束作遮蔽之遮蔽材進行支撐的遮蔽材支撐構材、及對於該遮蔽材支撐構材與前述樣品台中的至少一方之溫度進行控制之溫度控制機構，並具備以下中的至少一者：在前述離子束的照射中，使前述樣品台之與樣品的接觸面追隨前述樣品的變形而移動之移 動機構；及配置於前述遮蔽材與樣品之間，在前述離子束的照射中，追隨前述樣品的變形而變形之樣品保持構材。
此外，作為供以達成上述目的之其他態樣，提議一種離子銑削裝置，具備對於被照射離子束之樣品作支撐的樣品台，該離子銑削裝置係具備：在該樣品台之與前述樣品的接觸面側、及一邊使前述樣品的一部分曝露於前述離子束一邊將該樣品對於離子束作遮蔽之遮蔽材的與前述樣品之接觸面側的至少一方而設置的溫度計；及對於前述樣品台與前述遮蔽材中的至少一方之溫度進行控制之溫度控制機構；該溫度控制機構，係依藉前述溫度計而得之溫度計測結果，而對於前述樣品台與前述遮蔽材中的至少一者之溫度進行控制。
依上述構成，變得可在適當之溫度環境下實現採用離子束之樣品加工。
1‧‧‧遮蔽板
2‧‧‧遮蔽板保持部
3‧‧‧遮蔽板固定螺絲
4‧‧‧樣品台
5‧‧‧樣品
6‧‧‧樣品台保持部
7‧‧‧樣品保持材
8‧‧‧遮蔽板的冷卻用板
9‧‧‧液態氮
10‧‧‧編線
11‧‧‧遮蔽板保持部的溝
12‧‧‧溝穴
13‧‧‧彈簧
14‧‧‧固定螺絲
15‧‧‧樣品台的溝
16‧‧‧離子束
17‧‧‧樣品台壓板
18‧‧‧遮蔽板端部
19‧‧‧遮蔽板溝部
20‧‧‧熱導佳之物質
21‧‧‧板
22‧‧‧粉體樣品
23‧‧‧樹脂或膏狀物
24‧‧‧離子源
25‧‧‧樣品室
26‧‧‧抽真空用泵浦
27‧‧‧樣品台
28‧‧‧液態氮用杜瓦瓶
29‧‧‧編線
30‧‧‧加熱器
31‧‧‧編線
32‧‧‧控制部
33‧‧‧配線
34‧‧‧溫度感測器
35‧‧‧配線
36‧‧‧操作面板
37‧‧‧配線
38‧‧‧主控制部
39‧‧‧配線
40‧‧‧樣品台的冷卻用板
41‧‧‧編線
42‧‧‧加熱器
43‧‧‧編線
44‧‧‧配線
45‧‧‧配線
46‧‧‧溫度感測器
47‧‧‧配線
48‧‧‧液面檢知感測器
49‧‧‧配線
50‧‧‧配線
51‧‧‧LED
52‧‧‧加工部
[圖1]對於具備供以提高遮蔽板與樣品的密著性之機構與對於遮蔽板作冷卻之冷卻機構的離子銑削裝置之實施例進行繪示的圖。
[圖2]對於具備供以提高遮蔽板與樣品的密著性之機構的樣品台之其他實施例進行繪示的圖。
[圖3]對於樣品保持材的配置與保持方法之實施例進 行繪示的圖。
[圖4]對於具有微細孔之樣品保持材的例子進行繪示的圖。
[圖5]對於在遮蔽材與樣品之間配置高熱導性構材之例子進行繪示的圖。
[圖6]對於將成為加工對象之樣品以高熱導性構材作包圍之例子進行繪示的圖。
[圖7]對於將粉體樣品以膏狀構材作固定而加工之例子進行繪示的圖。
[圖8]對於具備溫度控制裝置之離子銑削裝置進行繪示的圖。
[圖9]對於具備溫度控制裝置之離子銑削裝置的控制系統進行繪示的圖。
[圖10]對於溫度控制程序進行繪示的流程圖。
[圖11]對於具備溫度控制裝置之離子銑削裝置進行繪示的圖。
[圖12]對於樣品保持材的配置與保持方法之實施例進行繪示的圖。
以下的實施例，係主要有關於一種離子銑削裝置及樣品冷卻方法，其等係照射離子束的一部分，且對於與樣品的大部分作接觸之遮蔽板等進行冷卻，使得可確實抑制因離子束照射而起之樣品的溫度上升。另外，在採用離子銑 削裝置之樣品製作方面，以高分子材料等之低熔點樣品作為加工對象之情況下，較佳為考慮到：因離子束照射而產生之往樣品的熱之影響、及因樣品過冷卻而起之樣品的收縮之影響。例如若樣品收縮，則是冷卻機構的傳熱媒體之遮蔽板等與樣品的接觸變不充分，冷卻效率會降低。
在以下作說明之實施例中，係第一，提議一種離子銑削裝置，其係藉設置採用液態氮等之遮蔽板冷卻機構，而抑制因離子束而起之樣品的溫度上升，減低樣品的熱損傷。
此外，採用前述離子銑削裝置之情況下，提議一種樣品前處理，其係在前述遮蔽板與前述遮蔽板之間設置熱導佳之物質(例如，金屬、離子液體、或膏狀物等)，效率佳地使樣品加工面的熱往遮蔽板作散熱，減低因熱損傷等而起之樣品的軟化。
第二，設置在前述離子銑削裝置的樣品台本身利用彈簧等之彈性體而使樣品接觸於遮蔽板之樣品及樣品台保持機構，並提議一種樣品台保持機構，其係即使在冷卻時樣品作收縮之情況下樣品與遮蔽板仍可充分接觸而冷卻。此外，設置一種遮蔽板保持材及一種樣品保持材，該遮蔽板保持材係具有彈性，即使在冷卻時樣品收縮之情況下樣品與遮蔽板仍可充分接觸而冷卻，而該樣品保持材係配置於樣品與遮蔽板之間，設有微細孔，於前述微細孔係塗布離子液體，可提高熱導率之樣品保持材，並提議可效率佳地將因離子束而造成之樣品的蓄熱傳至遮蔽板的樣品保持 材。
再者，提議一種離子銑削裝置，對於前述離子銑削裝置設置將遮蔽板及樣品作加溫之加熱器及前述加熱器的控制部，對於前述遮蔽板設置溫度感測器及前述溫度感測器的控制部，從而一邊將樣品的加工面保持於設定溫度一邊進行加工。
依如上述之構成，即可在樣品的加工中及冷卻中保持樣品與是冷卻側之遮蔽板側的充分之接觸，效率佳地將因離子束而造成之樣品的蓄熱傳至遮蔽板，使得減經了因離子束而起之對於樣品的熱損傷。
以下，對於離子銑削裝置的具體之構成，利用圖式而作說明。
[實施例1]
圖1，係繪示離子銑削裝置的實施例之圖。本發明的離子銑削裝置，係遮蔽板1被以遮蔽板固定螺絲3而固定於遮蔽板保持部2，固定於樣品台4之樣品5係連同樣品台4被固定於樣品台保持部6，且樣品5上表面係隔著樣品保持材7而密接於遮蔽板1的下表面。遮蔽板1，係如下者：供以一邊使樣品5的一部分曝露於離子束16，一邊將樣品5對於離子束16作遮蔽。
遮蔽板1係與遮蔽板的冷卻用板8作接觸，藉液態氮9透過編線10而冷卻遮蔽板1、樣品保持材7及樣品5。在本實施例中作例示之冷卻機構(溫度控制機構)，係以 對於樣品台4及遮蔽板保持材2(遮蔽材支撐構材)中的至少一方進行冷卻之方式而構成。樣品保持材7(樣品保持構材)係帶有彈性，即使因冷卻而樣品5體積產生變化仍可透過樣品保持材7而維持樣品5上表面與遮蔽板1下表面總是密接。例如，即使樣品5因冷卻而收縮變形，或因離子束16的照射而擴張變形，仍會變成樣品保持材7的與樣品5之接觸面追隨該變形而移動，故可維持高密著度。
此外，樣品保持材7係具有微細孔，能以離子液體等之熱導性佳之物質20作塗布從而藉表面張力而提高樣品5上表面與遮蔽板1下表面的密著性。此外，在遮蔽板保持部2係設有遮蔽板保持部的溝11，遮蔽板保持部的溝11係具彈性功能，將固定於樣品台4之樣品5頂起而予以接觸於遮蔽板1時，可藉遮蔽板保持部的溝11之彈性而提高遮蔽板1與樣品5的密著性。溝11，係供以使遮蔽板保持部2依遮蔽板1的位置之移動而變形者，以該溝11之底部、或其附近作為支點，而使遮蔽板保持部2變形。
再者在樣品台4，係設有溝穴12，隔著彈簧13而設有固定螺絲14。在樣品台4係設有樣品台的溝15，固定螺絲14係以跨過樣品台的溝15而固定之方式而配置。藉擰緊固定螺絲14，而可將樣品台4舉起於圖1中的箭頭方向，可期待提高遮蔽板1與樣品5的密著性之效果。如此，藉提高遮蔽板1與樣品5的密著性，即使因冷卻而樣 品5的體積產生變化，仍變成可效率佳地將因離子束16而蓄熱之樣品5的熱作散熱至是冷卻側之遮蔽板1。彈簧13，係作用為使樣品台4的與樣品之接觸面追隨樣品的變形而移動(按壓樣品)，故變得可無關乎樣品5的變形而在樣品台4與樣品5之間維持高密著性。
圖2，係對於示於圖1之樣品台4的其他例進行繪示的圖。樣品台4係隔著樣品保持材7而與遮蔽板1接觸。在固定樣品5之樣品台4與樣品5間係配置樣品台壓板17，在樣品台4下表面係設有溝穴12，隔著彈簧13而設有固定螺絲14。藉擰緊固定螺絲14，樣品台壓板17因彈簧13的彈性而被頂起於遮蔽板1側，樣品5上表面可隔著樣品保持材7而提高與遮蔽板1下表面的密著性。如此，藉提高遮蔽板1與樣品5的密著性，即使因冷卻而樣品5的體積產生變化，仍變成可效率佳地將因離子束16而蓄熱之樣品5的熱作散熱至是冷卻側之遮蔽板1。
圖3，係採用示於圖1及圖2之樣品保持材7的情況下之遮蔽板1的詳細圖。樣品保持材7係配置於樣品5與遮蔽板1間。為了樣品5的加工時間之縮短、再沈積(樣品5表面藉離子束16而被濺鍍，所濺鍍之粒子再附著於樣品5加工面之現象)的防止、回避從樣品保持材7滿出之離子液體由於因離子束16而產生之熱而碳化等之問題，樣品保持材7係較佳為與遮蔽板端部18表面切平。
在遮蔽板端部18的附近設有遮蔽板溝部19，從設於樣品保持材7之微細孔及微細孔滿出的離子液體接觸於遮 蔽板1與樣品保持材7，因而繞入遮蔽板溝部19，藉離子液體的表面張力而固定遮蔽板1與樣品保持材7，可在樣品保持材7不從遮蔽板端部18突出於是加工面的前面之情況下作固定。
此外，針對示於圖3之遮蔽板溝部19，不僅設於遮蔽板端部18的附近，亦可如例示於圖12採取設於遮罩的全端部。如此在遮罩的全端部設置遮蔽板溝部(設置對應於四角形之遮罩的各片之各者的溝部)，因而可進一步使遮蔽板1與樣品保持材7的密著性作提升，再者，具有防止從樣品保持材7滿出的離子液體往樣品加工面和周邊構件浸透或漏出之效果。
圖4，係繪示樣品保持材7的微細孔例之例。較佳為採用在透射電子顯微鏡的觀察等中使用較佳為採用並具有微微格的網格等微細孔者(多孔構材)。對於此微細孔填充在真空中亦不會蒸發之離子液體，使得可將是來自冷卻機構的傳熱媒體之遮蔽板1與樣品5之密著性維持在高狀態。
另外，示於圖4之微格的網格，係預先對於表面實施電漿等之蝕刻處理，使網格表面的潤濕性變佳，進一步使用表面張力小之離子液體，使得離子液體變得容易繞入網格細部，可期待使遮蔽板1與樣品保持材7的密著性更加提升。
圖5，係對於在與樣品台4之樣品5的接觸面上配置與樣品5熱導性佳之物質20之例進行繪示的圖。藉在樣 品5及遮蔽板1之間設置熱導佳之物質20，可使因離子束16而溫度上升之樣品5的熱往遮蔽板1作散熱。於此，在樣品5及遮蔽板1之間所設置的熱導佳之物質20，係金屬系者(例如金屬板、金屬箔、金屬粉等)可在真空中維持液態之離子液體、碳膏和銀膏等之膏狀物為適當。另外藉在樣品5及遮蔽板1之間設置熱導佳之物質20，亦兼顧在樣品5保持或樣品5保護方面的效率。再者，亦兼顧如下效果：在與遮蔽板1直接接觸之樣品5上表面具有凹凸之情況下等，特別以離子液體和碳膏或銀膏而將樣品5上表面的凹凸作抵補，提高與遮蔽板1的密著性，從而減低加工條紋等之加工不良。但是，使用離子液體之情況下，為了防止因離子束16的熱而起之碳化，以離子液體盡量不牽連到離子束16直接碰撞的位置之方式，對於徹底由遮蔽板1遮蔽之部分使用離子液體從而獲得良好之加工面。
圖6，係對於將以高熱導電性構材而對於樣品5作塗佈者當作離子銑削的對象之例子進行繪示的圖。在以下，說明有關於對於熱導差之樣品和樣品厚度較厚之樣品特別有效之樣品前處理方法。
除了樣品5的加工面以外，對於樣品5整體以熱導佳之物質20作覆蓋，在樣品5保持用的板21等之較結實的構材之上，藉接著劑或膏狀的固定材而固定樣品5。此處覆蓋樣品5整體的熱導佳之物質20係如同圖5金屬系者(例如金屬板、金屬箔、金屬粉等)可在真空中維持液態 之離子液體、碳膏和銀膏等之膏狀物為適當。可期待效率佳地從樣品5整體將熱往遮蔽板1散熱之效果。
圖7，係對於將微小樣品當作離子銑削的對象之例子進行繪示的圖。在本例中，係在微小樣品方面，採用粉體樣品22作為例子而作說明。將粉體樣品22與樹脂或膏狀物23混合，以熱導佳之物質20覆蓋，在樣品5保持用的板21等之較結實的構材之上，藉接著劑或膏狀的固定材而固定樣品5。此處覆蓋樣品5整體的熱導佳之物質20係金屬系者(例如金屬板、金屬箔等)為適當。可期待效率佳地從樣品5整體將熱往遮蔽板1散熱之效果。此外，藉覆蓋樣品5整體，亦可期待樣品5的固定或保持樣品5之效果。
[實施例2]
圖8，係對於可控制樣品溫度之遮蔽板1及附樣品台冷卻機構之離子銑削裝置的實施例進行繪示的圖。在本實施例中之離子束蝕刻裝置，係由離子源24、樣品室25、抽真空用泵浦26、樣品台27所構成。
是如下的樣品前處理裝置：以離子源24將離子予以產生，從離子源24對於樣品5照射離子束16，從而從樣品表面將原子作彈飛，在無應力下平滑剝削樣品5。離子銑削裝置，係主要用作為採用電子顯微鏡之觀察對象樣品的前處理裝置。
在示於圖8之離子銑削裝置中，係除了配置在樣品台 27上之樣品台4及樣品5以外，在配置於樣品5上部之遮蔽板1上設有遮蔽板的冷卻用板8。遮蔽板的冷卻用板8與液態氮用杜瓦瓶28，係藉編線29(網狀電極電線，例如網狀電極等作成線狀者)而連接，可藉投入於液態氮用杜瓦瓶28之液態氮9透過編線29對於遮蔽板1直接冷卻。
此外，遮蔽板的冷卻用板8，係透過編線31而連接於加熱器30。加熱器30，係與控制部32藉配線33而連接。加熱器30係可透過編線31而將遮蔽板1加溫。在遮蔽板1，係設有溫度感測器34(溫度計)，溫度感測器34係透過配線35而連接於控制部32。
採用溫度感測器34之檢測信號(遮蔽板的溫度資訊)，係透過配線35，而送至控制部32。事先使用者係可在操作面板36任意設定樣品加工面的溫度(使用者設定溫度(=希望的樣品加工面溫度))，此設定資訊係透過配線37、主控制部38、及配線39而送至控制部32。在控制部32係對於在溫度感測器34所測定之測定溫度(測定溫度+校正值(校正值(細節係在圖9作說明)))與使用者設定溫度進行比較，判斷加熱器控制的有無。有加熱器控制的情況下，透過配線33往加熱器30送出運作指令的信號。
在例示於圖8之離子銑削裝置，係除了直接冷卻遮蔽板1之機構以外，對於固定樣品5之樣品台4亦設置與上述遮蔽板1的冷卻機構同樣之功能。在樣品台4下表面， 係設有直接接觸於樣品台4之樣品台用的冷卻用板40。樣品台的冷卻用板40與液態氮用杜瓦瓶28係藉編線41而連接。藉投入於液態氮用杜瓦瓶28之液態氮9，可如同上述遮蔽板1冷卻，透過編線41冷卻樣品台4。
此外，樣品台的冷卻用板40，係透過編線43而連接於加熱器42。加熱器42，係與控制部43藉配線44而連接。加熱器42係可透過編線43而將樣品台4加溫。在樣品台4，係設有溫度感測器46，溫度感測器46係透過配線47而連接於控制部43。
採用溫度感測器45之檢測信號(樣品台的溫度資訊)，係透過配線47，而送至控制部43。如同上述遮蔽板溫度控制，在操作面板36使用者所輸入之使用者設定溫度資訊透過配線37、主控制部38、配線44而送至控制部43。在控制器43，係對於在溫度感測器46所測定之測定溫度(測定溫度+校正值(校正值(細節係在圖9作說明)))與使用者設定溫度進行比較，判斷加熱器控制的有無。有加熱器控制的情況下，透過配線45往加熱器42送出運作指令的信號。
例示於圖8之離子銑削裝置，係在樣品台之與樣品的接觸面側、及一邊使前述樣品的一部分曝露於前述離子束一邊將該樣品對於離子束作遮蔽之遮蔽材的與前述樣品之接觸面側的至少一方具備溫度計，對於樣品台及前述遮蔽材中的至少一者之溫度進行控制的溫度控制機構(控制部)，係以依藉溫度計而得之溫度計測結果而對於前述樣 品台及前述遮蔽材中的至少一者之溫度進行控制的方式而構成。以下，對於藉溫度控制機構(控制部32、控制部43)而進行之溫度控制的具體例利用圖9、圖10而詳細說明。
另外，在液態氮用杜瓦瓶28，係設有液面檢知感測器48，注入於液態氮用杜瓦瓶28之液態氮9成為既定的液面下之情況下，液面檢知感測器係將通知該狀況之信號，透過配線49而送至主控制部38。主控制部38，係以透過配線50而使LED51點亮的方式而構成，故使用者可得知液態氮的追加時機。
將遮蔽板1及樣品台4藉液態氮9而直接冷卻，使得與僅冷卻遮蔽板1側或樣品台4側中的任一方相比下可期待加速樣品5的冷卻時間之效果。此外，以相同方式在遮蔽板1及樣品台4設置各個獨立之溫度控制機構，設置對於各者以加熱器作加溫之機構，使得比起僅以遮蔽板1側或樣品台4側中的任一方之加熱器進行樣品5的溫度控制，尤其樣品加工結束後，在使樣品溫度回到常溫程度之情況下可效率佳地在短時間內進行溫度控制。
圖9，係對於示於圖8之溫度控制及周邊機構的控制整個之細節以示意圖進行繪示者。如溫度感測器周邊的詳細圖所示，因離子束16而濺鍍了溫度感測器34時，溫度感測器34會無法輸出正確之溫度資訊，或存在發生再沈積和加工條紋等之可能性，故難以在位於離子束16中心之樣品5的加工位置直接設置溫度感測器34。
於是在本實施例中，係說明有關於在從離子束16中心往遮蔽板1側偏移之位置且在樣品5上部、在遮蔽板1下表面安裝溫度感測器34之例子，但在溫度感測器34位置所檢知之溫度(測定溫度)與樣品加工面的溫度之間係有溫度差。此溫度差，係因樣品5的材質和照射於樣品5之離子束16(加速電壓/離子束電流等)等之樣品加工條件而異。為此，事先使控制部具有以上述加工條件作加工之情況下的上述溫度差作為校正值，藉與在前述溫度感測器134所檢知之溫度(測定溫度)作結算，作為樣品加工面的溫度。
同樣方式，溫度感測器46亦為了避開因離子束16而造成之對於溫度感測器46本身的動作之不良影響和溫度感測器46對於樣品加工面之直接的不良影響，在從離子束16中心往樣品台4側偏移之位置且在樣品5上部、在樣品台4上表面配置溫度感測器46，但在溫度感測器46位置所檢知之溫度(測定溫度)與樣品加工面的溫度之間係產生溫度差。為此，如同前述溫度感測器34，事先設定校正值。
另外，校正值係因樣品的種類和加工條件(加速電壓、射束電流等)而異，故較佳為例如採取：在未圖示之記憶媒體，事先記憶按樣品的種類和加工條件的組合之校正值，基於樣品之種類與加工條件之選擇而讀出校正值，同時將加算了該校正值之值當作溫度計的輸出。此外，亦可採取：將以加工條件等作為參數之演算式記憶於記憶媒 體，藉進行加工條件的選擇(參數的選擇)而算出校正值，將加算了該校正值之值當作溫度計的輸出。
控制部32、控制部43，係在以溫度感測器34及溫度感測器246所測定之測定溫度方面，將測定溫度+校正值與使用者事先在操作面板36所設定之任意的設定溫度(使用者設定溫度)進行比較，判斷加熱器的ON/OFF。(加熱器控制的ON/OFF判斷之細節係在圖10作說明)加熱器ON的情況下係依加熱器控制，以加熱器將樣品5加溫。另一方面，加熱器OFF的情況下，係以液態氮9冷卻樣品5。其中，藉液態氮9而進行之樣品5的冷卻係無關於加熱器的ON/OFF，始終運行。此外，在液態氮用杜瓦瓶28設置液面檢知感測器48，注入於液態氮用杜瓦瓶28之液態氮9成為既定的液面下之情況下，液面檢知感測器48運行，信號送至控制部，從控制部傳送LED51點亮信號而點亮LED51，將液態氮9追加信號通知使用者。
圖10，係對於示於圖9之主控制部與控制部1及2的加熱器控制之細節以流程圖進行繪示者。以溫度感測器對於遮蔽板1及樣品台溫度4作測定，對於測定溫度(遮蔽板及樣品台的溫度)加算校正值。對於測定溫度+校正值與使用者在操作面板所設定之設定溫度進行比較。於此，『測定溫度+校正值=使用者設定溫度』的情況下，加熱器ON而使加熱器溫度為固定，與液態氮冷卻一起對於遮蔽板1及樣品台4的溫度進行控制。『測定溫度+校 正值<使用者設定溫度』的情況下，加熱器ON而使加熱器溫度為高溫設定，與液態氮冷卻一起對於遮蔽板1及樣品台4的溫度進行控制。『測定溫度+校正值>使用者設定溫度』的情況下，使加熱器OFF，以液態氮冷卻對於遮蔽板1及樣品台4的溫度進行控制。以成為『測定溫度+校正值=使用者設定溫度』的方式，總是重複示於圖10之流程圖的控制。
圖11，係對於具備溫度控制機構之離子銑削裝置的例子進行繪示之圖。例示於圖11之離子銑削裝置，係具備：設於遮蔽板1上部之遮蔽板的冷卻用板8、透過編線29而以液態氮冷卻樣品5之手段、透過設於樣品台4下表面之樣品台的冷卻用板40與編線41而以液態氮9冷卻樣品5之手段、透過遮蔽板的冷卻用板8與編線31而以加熱器30進行樣品5的溫度控制之手段、及透過樣品台的冷卻用板40與編線43而以加熱器42進行樣品5的溫度控制之手段。
在示於圖11之例子中，係在樣品5的上表面及下表面的各自的面，以接觸於直接遮蔽板1及樣品台4的方式，配置熱導佳之物質20。以配置熱導佳之物質20的方式進行樣品前處理，使得可期待加速藉液態氮9而進行之樣品5的冷卻、及藉加熱器而進行之樣品5的溫度控制之效果。此外，上述熱導佳之物質20，係亦可採用如示於圖4之具有微細孔及彈性之樣品保持材7，亦即亦可採取於樣品保持材7的微細孔充滿離子液體等之熱導佳之物質 20。藉填充離子液體，可提高樣品5與遮蔽板1及樣品台4之密著性，結果可提高冷卻效率及溫度控制效率。再者，亦可將離子銑削裝置與示於圖6及圖7之樣品前處理方法作組合，可期待來自樣品5的上下表面之冷卻及溫度控制的效果。
1‧‧‧遮蔽板
2‧‧‧遮蔽板保持部
3‧‧‧遮蔽板固定螺絲
4‧‧‧樣品台
5‧‧‧樣品
6‧‧‧樣品台保持部
7‧‧‧樣品保持材
8‧‧‧遮蔽板的冷卻用板
9‧‧‧液態氮
10‧‧‧編線
11‧‧‧遮蔽板保持部的溝
12‧‧‧溝穴
13‧‧‧彈簧
14‧‧‧固定螺絲
15‧‧‧樣品台的溝
16‧‧‧離子束

Claims (13)

  1. 一種離子銑削裝置，具備對於被照射離子束之樣品作支撐的樣品台，特徵在於：具有對於一邊使前述樣品的一部分曝露於前述離子束一邊將該樣品對於離子束作遮蔽之遮蔽材進行支撐的遮蔽材支撐構材、及對於該遮蔽材支撐構材與前述樣品台中的至少一方之溫度進行控制之溫度控制機構，並具備以下中的至少一者：在前述離子束的照射中，使前述樣品台之與樣品的接觸面追隨前述樣品的變形而移動之移動機構；及配置於前述遮蔽材與樣品之間，在前述離子束的照射中，追隨前述樣品的變形而變形之樣品保持構材。
  2. 如申請專利範圍第1項之離子銑削裝置，其中，前述移動機構，係包含將前述樣品朝向前述遮蔽材而按壓之按壓構材。
  3. 如申請專利範圍第2項之離子銑削裝置，其中，前述按壓構材，係包含按壓前述樣品之彈性體。
  4. 如申請專利範圍第3項之離子銑削裝置，其中，前述彈性體為彈簧。
  5. 如申請專利範圍第2項之離子銑削裝置，其中，在前述遮蔽材支撐構材，係設有藉前述按壓構材之按壓而使前述遮蔽材支撐構材作變形之溝。
  6. 如申請專利範圍第1項之離子銑削裝置，其中，前述樣品保持構材，係藉多孔構材而構成。
  7. 如申請專利範圍第6項之離子銑削裝置，其中， 在前述樣品保持構材的孔，係填充傳熱之液體。
  8. 如申請專利範圍第1項之離子銑削裝置，其中，前述溫度控制機構，係冷卻前述樣品之冷卻機構。
  9. 一種離子銑削裝置，具備對於被照射離子束之樣品作支撐的樣品台，特徵在於：具備：在該樣品台之與前述樣品的接觸面側、及一邊使前述樣品的一部分曝露於前述離子束一邊將該樣品對於離子束作遮蔽之遮蔽材的與前述樣品之接觸面側的至少一方而設置的溫度計；及對於前述樣品台與前述遮蔽材中的至少一方之溫度進行控制之溫度控制機構；該溫度控制機構，係依藉前述溫度計而得之溫度計測結果，而對於前述樣品台與前述遮蔽材中的至少一者之溫度進行控制。
  10. 如申請專利範圍第9項之離子銑削裝置，其中，前述溫度計，係接觸於前述樣品，同時配置於不會照射到前述離子束之位置。
  11. 如申請專利範圍第10項之離子銑削裝置，其中，前述溫度控制機構，係校正藉前述溫度計而測定之溫度，基於該所校正之溫度，而執行前述溫度的控制。
  12. 如申請專利範圍第9項之離子銑削裝置，其中，前述溫度控制機構，係具備：配置在前述樣品的照射到離子束之面側的第1溫度計、配置在該照射到離子束之面的相反面側之第2溫度計、基於藉前述第1溫度計而得到之計測結果而對於前述樣品的照射到離子束之面側的溫度進行控制之第1溫度控制機構、及基於藉前述第2溫度 計而得到之計測結果而對於前述樣品的照射到離子束之面側的相反側之溫度進行控制之第2溫度控制機構。
  13. 如申請專利範圍第9項之離子銑削裝置，其中，前述溫度控制機構，係包含：加熱前述樣品之加熱機構、及冷卻前述樣品之冷卻機構。
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