WO2016174921A1 - 荷電粒子線装置、設置方法 - Google Patents

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charged particle
particle beam
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auxiliary
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修平 藪
直人 古賀
光男 赤津
功 高平
真一 富田
弘行 能田
藍 増田
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Hitachi High Technologies Corp
Hitachi High Tech Corp
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    • H01J2237/28—Scanning microscopes
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    • H01J37/26—Electron or ion microscopes; Electron or ion diffraction tubes

Definitions

  • the present invention relates to a charged particle beam apparatus.
  • a scanning electron microscope scans a sample with a focused electron beam, thereby detecting electrons generated from the sample, and uses the detected signal to scan the sample on the image display device. Display an image.
  • a scanning electron microscope requires a high voltage of several tens of kilovolts due to the nature of an electron gun used to generate an electron beam. Moreover, the inside of an electron microscope must be kept in vacuum for a stable electron beam. Therefore, the conventional scanning electron microscope tends to be large.
  • Patent Document 1 discloses the configuration of an electron microscope (FIG. 2).
  • an electron microscope main body provided with an electron source, an electron optical system, a sample chamber, a stage, an exhaust system, and the like, and a control device that controls the electron microscope main body and a monitor that displays an observation image are separated. It is held on the gantry.
  • Patent Document 1 further discloses a structure of a desktop electron microscope that can be installed on a table or a work table (FIG. 1).
  • a desktop electron microscope an electron microscope main body, a control device, and the like including an electron source, an electron optical system, a sample chamber, a stage, an exhaust system, and the like are installed in the same housing.
  • a high-performance apparatus can be provided, but it is necessary to ensure a wide installation space because it is large and has a large installation area.
  • a transporter such as a lifter is indispensable for the movement, and it is necessary to carry it by a large truck at the time of transport, which is troublesome. For this reason, when it becomes necessary to observe a sample produced without an electron microscope, it must be transported to a laboratory where the electron microscope is located and observed, which is inconvenient from a time point of view.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a charged particle beam apparatus that is compact but has high performance and can be easily transported.
  • the present invention relates to a charged particle beam apparatus configured such that a main unit having a functional unit related to a charged particle beam can be attached to and detached from an auxiliary unit having a power supply unit that supplies power to the main unit.
  • a small and high performance charged particle beam apparatus can be provided by reducing the weight of the main unit. Moreover, it can be easily transported by separating the main unit and the auxiliary unit.
  • FIG. 1 is a side view showing an overall configuration of a charged particle beam apparatus 100 according to Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure which shows a mode when the rotary pump 8 is accommodated in the auxiliary unit 14.
  • FIG. 4 is a side view showing a state where a user 40 is sitting on a chair 41 and operates the charged particle beam device 100.
  • FIG. It is a figure which shows the height which can change the sample without unreasonableness.
  • FIG. 4 is a diagram showing a size example when a user 40 pulls out a sample stage 4 from a main body unit 15. It is a figure which shows the example which isolate
  • FIG. 4 is a front view of the main unit 15.
  • FIG. It is a side view which shows the whole structure of the charged particle beam apparatus 100 which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 4 is a front view of the main unit 15.
  • FIG. It is a side view which shows the whole structure of the charged particle beam apparatus 100 which concerns on Embodiment 3.
  • FIG. 4 is a front view of the main unit 15.
  • FIG. 1 is a side view showing the overall configuration of the charged particle beam apparatus 100 according to the first embodiment.
  • the charged particle beam apparatus 100 includes a main unit 15 and an auxiliary unit 14.
  • the main unit 15 includes a charged particle beam source 1, an electron optical system mirror body 2 (including a focusing lens, an objective lens, and a detector), a sample chamber 3, a sample stage 4, a turbo molecular pump 5 (main exhaust pump), and turbo molecules.
  • An exhaust pipe 6 connecting between the pump 5 and the electron optical system mirror body 2 and the sample chamber 3 and a control board 7 for controlling each part are accommodated.
  • the auxiliary unit 14 accommodates the control board 10 that communicates with the power supply unit 9 and the computer 16.
  • the lower part of the auxiliary unit 14 is provided with a leg 12 for installing the auxiliary unit 14 and a caster 13 for conveying the auxiliary unit 14.
  • a conveying member other than the caster 13 may be used.
  • the rotary pump 8 is an auxiliary exhaust pump, is installed outside the main unit 15 and the auxiliary unit 14 and is connected to the turbo molecular pump 5 through an exhaust pipe or the like.
  • the main unit 15 can be placed on top of the auxiliary unit 14. At this time, the body unit 15 and the auxiliary unit 14 can be fastened by the fastening member 17. By installing the main unit 15 and the auxiliary unit 14 in an overlapping manner, the entire charged particle beam apparatus 100 can be installed with only the installation area of the auxiliary unit 14 without securing the installation area of the main unit 15.
  • the footprint of the main unit 15 and the footprint of the auxiliary unit 14 are substantially the same. Specifically, it is conceivable that the bottom area of the main unit 15 is substantially the same (or below) as the top surface area of the auxiliary unit 14. Thereby, the user can obtain a sense of unity as the entire charged particle beam apparatus 100 even in a state where two units are stacked.
  • the whole main body unit 15 and the auxiliary unit 14 can be regarded as one rigid body.
  • Some components such as the turbo-molecular pump 5 have a limited operating temperature (for example, 60 ° C. or lower).
  • a limited operating temperature for example, 60 ° C. or lower.
  • each component is densely packed. Therefore, heat generated from the control substrate 10 and the electron optical system mirror body 2 is trapped inside the apparatus, and the internal temperature of the apparatus tends to increase.
  • the component stops or operates abnormally.
  • the control board 10 and the power supply unit 9 that generate large heat in the auxiliary unit 14 it is possible to prevent the temperature in the main unit 15 from rising.
  • the number of exhaust heat fans installed in the main unit 15 can be reduced, and the exhaust heat fans serving as vibration sources can be moved away from the electron optical system mirror body 2.
  • there are plates that partition each unit such as the bottom plate of the main unit 15 and the upper plate of the auxiliary unit 14, it is possible to make it difficult to transmit heat, electromagnetic noise, and the like generated from the auxiliary unit 14 to the main unit 15. .
  • a vibration isolating mount 11 is disposed between the bottom surface of the main unit 15 and the sample chamber 3.
  • the anti-vibration mount 11 can be configured using a vibration absorbing member such as a damper, for example.
  • the vibration isolation mount 11 can suppress external vibrations that propagate to the sample chamber 3 and the electron optical system mirror body 2.
  • the leg 12 includes a vibration control mechanism 18.
  • the vibration damping mechanism 18 can be configured using a vibration absorbing member such as rubber.
  • the vibration suppression mechanism 18 can suppress the vibration generated on the ground from propagating to the auxiliary unit 14 and the main unit 15. As a result, vibration propagating to the sample chamber 3 and the electron optical system mirror body 2 can be reduced.
  • a caster 13 is provided below the auxiliary unit 14. By the caster 13, the two units can be transported at the same time in a state where the auxiliary unit 14 and the main unit 15 are overlapped (or further, the fastening unit 17 is fastened).
  • FIG. 2 is a diagram showing a state when the rotary pump 8 is housed in the auxiliary unit 14.
  • a space for accommodating the rotary pump 8 and other members can be provided in addition to a space for accommodating the power supply unit 9 and the control board 10.
  • the space in the auxiliary unit 14 can be used, for example, when the main unit 15 and the auxiliary unit 14 are separated from each other as shown in FIG. .
  • the position of the sample stage is 800 to 1000 mm from the ground, and the user 40 needs to raise his arm a little to pull out the sample stage while sitting on the chair 41.
  • the position of the sample stage is about 1000 mm from the ground as in the case of the desktop microscope, and it is necessary to pull out the sample stage with the arm raised.
  • a load plate is provided under a sample chamber to which a sample stage is attached, and the load plate is larger in the circumferential direction than the sample stage and the sample chamber (see FIG. 2 of Patent Document 1).
  • the charged particle beam apparatus 100 is sized so that the user can work without difficulty.
  • FIG. 3 is a side view showing a state where the user 40 sits on the chair 41 and operates the charged particle beam device 100.
  • the height of the auxiliary unit 14 is approximately the same as the height of the chair 41 (in FIG. 3, the chair 41 is 380 to 410 mm, and the auxiliary unit 14 is 400 mm).
  • the height of the main unit 15 is 800 mm.
  • the sample stage 4 that the user 40 pulls out from the main unit 15 when exchanging the sample is located at a position of 500 to 750 mm from the ground. This is about the same as the hand height when the user 40 places his hand on the knee. Therefore, the user 40 can easily pull out the sample stage 4 even when sitting on a chair.
  • the height that is most important in terms of usability is the height of the sample stage 4 (the sample replacement position) that is actually a part touched by the user, and is 640 mm. This height was determined based on the concept shown in FIG.
  • the body size of a large person is assumed to be a 95% male (American male, height of 189.5cm), and the body size of a small person is assumed to be a 5% female (Asian woman, height of 147.1cm). did.
  • the shoulder height is 45 degrees forward from the center of the body and the elbow angle is 90 degrees
  • the minimum height of the hand It was assumed that the angle was 0 degrees from the center of the body and the elbow angle was 120 degrees.
  • the height range of the sample stage 4 that can be changed by a large person without difficulty is 505.5 mm to 1169 mm
  • the height range of the sample stage 4 that can be changed by a small person without difficulty is 436 mm. It was found to be ⁇ 800 mm.
  • the range where the two ranges overlap is 505 mm to 800 mm, which is the optimum height of the sample stage 4 that allows a large to small person to change the sample without difficulty.
  • the height 640 mm of the sample stage 4 of the present embodiment is an almost intermediate position in this ideal range, and there is an advantage that work can be facilitated for many users 40.
  • FIG. 5 is a diagram showing a size example when the user 40 pulls out the sample stage 4 from the main unit 15. Since the sample 43 is at a height of 640 mm from the ground, the user 40 can exchange the sample 43 without raising the arm in the same manner as when the sample stage 4 is pulled out. Moreover, since the sample 43 can be looked down from the top when the sample stage 4 is pulled out, the state of the sample 43 can be observed without removing the sample 43 from the sample stage 4 or starting up the user 40 itself. . On the other hand, in a conventional tabletop microscope or large electron microscope, the height of the sample 43 is about 1000 mm from the ground, and when the user 40 is sitting, the sample 43 can be observed only from the side or obliquely. According to the size example shown in FIG. 5, the operability at the time of sample exchange can be improved.
  • FIG. 6 is a diagram showing an example in which the main unit 15 and the auxiliary unit 14 are installed separately. By removing the fastening member 17, the main unit 15 and the auxiliary unit 14 can be installed at different positions.
  • the main unit 15 and the auxiliary unit 14 are connected by wiring for control and power supply and piping for connecting a back pump.
  • the auxiliary unit 14 and the computer 16 are connected by wiring.
  • the sample unit 15 In the case of an environment where the user works standing up in a clean room or the like, it is better to use the sample unit 15 with the main unit 15 placed on the desk 23 as shown in FIG. 6 than in a state where two units are stacked as shown in FIG. At this time, the sample stage 4 can be pulled out without the user bending.
  • a vibration isolation table may be installed at the lower part of the apparatus. In a conventional large electron microscope, the entire apparatus must be placed on a vibration isolation table, and a large vibration isolation table is required. By separating the main unit 15 and placing it on the vibration isolation table, the size and load resistance of the vibration isolation table can be reduced.
  • each unit By separating each unit, it is possible to load each unit even in a vehicle with a low vehicle height during transportation. Therefore, it can be transported without using a large vehicle such as a truck. Thereby, even a small vehicle can be transported, and the charged particle beam device 100 can be transported easily and also to a narrow place.
  • the height is suitable for the user 40 to sit and work on the chair 41 with the main unit 15 placed on the auxiliary unit 14.
  • the height can also be adjusted separately by the desk 23 by separating the main unit 15 and placing it on the desk 23.
  • the charged particle beam apparatus 100 When a part of the charged particle beam apparatus 100 breaks down, it can be quickly restored by replacing one of the main unit 15 or the auxiliary unit 14.
  • the conventional charged particle beam apparatus is large and requires a lot of transportation, the charged particle beam apparatus 100 according to the first embodiment can be transported even in a small car, and thus has high mobility and can respond quickly to each unit. It is also possible to replace the unit again after repairing the failed unit. With these characteristics, the operation rate of the charged particle beam apparatus 100 can be increased.
  • the performance of the charged particle beam apparatus 100 can be installed in the auxiliary unit 14 different from the main body unit 15 while leaving the feature that it can be installed on a table.
  • a power supply unit 9 and a control board 10 that are not affected by the function are arranged.
  • the weight reduction of the main body unit 15 can be achieved.
  • the charged particle beam device 100 can be enhanced in function, and can be multi-functionalized to cope with high vacuum and low vacuum.
  • the charged particle beam apparatus 100 according to the first embodiment can be used even when the main unit 15 and the auxiliary unit 14 are overlapped, or can be used even when these units are separated and the main unit 15 is installed on a table, for example.
  • the installation area by the auxiliary unit 14 can be prevented from expanding.
  • the main unit 15 can be installed at a location desired by the user, such as on a desk or work table. That is, it can deal with a wide variety of installation environments.
  • the charged particle beam device 100 according to the present embodiment can be transported without using a large transport vehicle by separating each unit during transport. Accordingly, it is possible to provide the same transportability as that of the desktop electron microscope while having high performance.
  • FIG. 7 is a side view showing the overall configuration of the charged particle beam apparatus 100 according to the present embodiment.
  • an anti-vibration mount 35 is provided in place of the anti-vibration mount 11 described in the first embodiment.
  • the difference from the first embodiment will be mainly described.
  • the anti-vibration mount 35 is attached between the anti-vibration mount mounting member 36 fixed to the side surface of the sample chamber 3 and the anti-vibration mount base 34 fixed to the mount of the main unit 15. Further, an exhaust pipe support member 31 that supports the exhaust pipe 6 was provided, one end of which was connected to the exhaust pipe 6, and the other end was connected to the outer wall of the sample chamber 3. Further, a fork insertion guide 32 is provided on the bottom surface of the main unit 15, and a positioning member 33 is provided on the top surface of the auxiliary unit 14.
  • an anti-vibration mount is arranged between a load plate and a gantry arranged under the sample chamber.
  • a load plate in Patent Document 1 a material such as iron is used, and its weight is as heavy as several tens of kilograms.
  • the load plate is removed and the sample chamber 3 and the electron optical system mirror body 2 are reduced in weight so that the main unit 15 can be placed on the table.
  • the vibration effect is weakened.
  • the vibration isolating mount 11 is provided in the lower part of the sample chamber 3, the size of the vibration isolating mount 11 is limited, and the vibration isolating effect is suppressed.
  • the anti-vibration mount 35 is installed on the side portion of the sample chamber 3. Accordingly, an anti-vibration mount base 34 fixed to the gantry of the main unit 15 and an anti-vibration mount attachment member 36 fixed to the side surface of the sample chamber 3 are provided. Since there is a space to which a detector or the like is attached on the side surface of the sample chamber 3, the width of the main unit 15 does not increase even when the anti-vibration mount 35 is installed on the side of the sample chamber 3. In other words.
  • the vibration isolating mount 35 can be made larger than that of the first embodiment without increasing the size of the charged particle beam device 100. Therefore, the vibration isolation effect of the vibration isolation mount can be improved.
  • FIG. 8 is a front view of the main unit 15.
  • the upper surface of the anti-vibration mount 35 is disposed so as to substantially coincide with the height of the center of gravity 45 of the charged particle beam device 100 main body. This makes it difficult for vibration modes such as pitching and rolling to occur.
  • the sample 43 has substantially the same height as the upper surface and the center of gravity 45 of the vibration-proof mount 35. Therefore, even when the vibration mode occurs, the center of rotation is in the vicinity of the sample 43, and the vibration amplitude in the vicinity of the sample 43 is reduced, so that the influence of vibration can be reduced.
  • the turbo molecular pump 5 is not attached to the lower part of the sample chamber 3, but is connected to the electron optical system mirror 2 and the sample chamber 3 and extends to the rear of the apparatus. By attaching to the exhaust pipe 6, the height of the main unit 15 is reduced and the size is reduced.
  • the weight of the turbo molecular pump 5 is about 3 kg, when it is attached to the exhaust pipe 6, it has a structure similar to a cantilever beam. For this reason, a vibration system with two degrees of freedom is formed by the vibration isolation mount 35 and the exhaust pipe 6, and there is a possibility that an extra vibration mode is developed and the vibration isolation performance is lowered. Therefore, in the second embodiment, the exhaust pipe support member 31 fixed to the sample chamber 3 and the exhaust pipe 6 are fastened to support the exhaust pipe 6. Thereby, the natural frequency of the vibration system caused by the exhaust pipe 6 and the turbo molecular pump 5 can be increased.
  • the difference between the natural frequency and the natural frequency of the vibration isolation mount 35 is increased, and the influence of the vibration mode by the exhaust pipe 6 on the vibration mode of the vibration isolation mount 35 can be reduced.
  • the turbo molecular pump 5 rotates at about 1500 Hz during steady operation and becomes a vibration source. Due to the exhaust pipe support member 31, the natural frequency of the higher-order mode of the exhaust pipe 6 is set to a frequency different from the rotational speed of the turbo molecular pump 5, thereby reducing the influence of vibration caused by the rotation of the turbo molecular pump 5.
  • the main unit 15 is lighter than a conventional electron microscope, it has a weight of about 80 kg, for example. Therefore, it is assumed that a lifter or the like is used when each unit is attached / detached, when the main unit 15 is installed on a table, and when each unit is transported. Therefore, two rectangular fork insertion guides 32 are fixed to the lower part of the main unit 15. In consideration of the center of gravity of the main unit 15, it is desirable to arrange the main unit 15 so that the center of gravity of the main unit 15 comes to the center of the two fork insertion guides 32.
  • the main unit 15 can be lifted in a stable state, and the fork insertion position is the same every time by the fork insertion guide 32, so that it depends on the operator. Stability can be secured when lifted
  • the positioning member 33 is a member that assists in positioning when the main unit 15 is placed on the auxiliary unit 14.
  • the fork insertion guide 32 is provided with a slit, and the positioning member 33 is fitted into the slit. Thereby, the main unit 15 can be placed at the same position every time.
  • the positioning member 33 is arranged so as to position only the front-rear direction (left-right direction toward the drawing) of the charged particle beam apparatus 100, but the left-right direction (depth direction toward the drawing) of the charged particle beam apparatus 100. ) May be provided.
  • the charged particle beam apparatus 100 can improve the vibration isolation performance while suppressing the size of the main unit 15 by arranging the vibration isolation mount 35 on the side of the sample chamber 3. it can. Further, by providing a member that supports the exhaust pipe 6, it is possible to suppress the influence of vibration caused by the turbo molecular pump 5.
  • the charged particle beam device 100 includes a positioning member 33 and a fork insertion guide 32 in order to assist the work of placing the main unit 15 on the auxiliary unit 14.
  • a positioning member 33 and a fork insertion guide 32 in order to assist the work of placing the main unit 15 on the auxiliary unit 14.
  • Auxiliary unit 14 The main body unit 15 is placed on and transported by a transport vehicle or a caster 13, and (a1) both units are separated and installed at the installation location, or (a2) on the auxiliary unit 14 at the installation location.
  • the main unit 15 is installed as it is, (b) the auxiliary unit 14 and the main unit 15 are separated and conveyed separately by a transport vehicle or caster 13, and (b1) both units are separated at the installation location.
  • B2 The main unit 15 is placed on the auxiliary unit 14 at the installation location.
  • the configuration example including the main body unit 15 and the auxiliary unit 14 has been described.
  • a component such as a detector
  • the third embodiment is a configuration example in which the installation area is not changed while maintaining portability even in such a situation.
  • the description will focus on differences from the first and second embodiments.
  • FIG. 9 is a side view showing the overall configuration of the charged particle beam apparatus 100 according to the third embodiment.
  • An optional detector 50 is installed in the sample chamber 3.
  • An optional unit 52 that houses a control board 51 for controlling the optional detector 50 is installed between the main unit 15 and the auxiliary unit 14.
  • Each unit can be stacked.
  • Fastening members 17 fasten the body unit 15 and the option unit 52 and between the auxiliary unit 14 and the option unit 52, respectively.
  • the option detector 50, the control board 51, the power supply unit 9 and the like are connected by wiring.
  • the footprint of the option unit 52 is substantially the same as that of the main unit 15 and the auxiliary unit 14.
  • the optional unit 52 By adding the optional unit 52, components that cannot be installed in the main unit 15 or the auxiliary unit 14 can be added without increasing the installation area of the charged particle beam apparatus 100 as a whole.
  • the components accommodated in the option unit 52 can be changed as appropriate according to the components to be added. Specifically, a device or member that implements the function provided by the charged particle beam device 100 and that contains neither the main unit 15 nor the auxiliary unit 14 may be accommodated.
  • the number of components accommodated in the option unit 52 is not limited to one, and other control boards and power supplies can be accommodated, for example. Also, a plurality of option units 52 can be added. Since each unit is configured to be able to be stacked, even if the function of the charged particle beam device 100 is added by the option unit 52, the installation area does not change, and the usability and design of the device are maintained. Further, all units can be transported at once by the caster 13.
  • the option unit 52 can also be used to adjust the height of the main unit 15. Since the physique and feeling of use differ depending on the user, the height of the main unit 15 from the ground can be varied by using the option unit 52 as a spacer for height adjustment. Thereby, high operability can be provided to a wide range of users. Further, the vibration isolation effect can be improved by using the optional unit 52 as a vibration isolation table.
  • the present invention is not limited to the embodiments described above, and includes various modifications.
  • the above embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described.
  • a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment.
  • the configuration of another embodiment can be added to the configuration of a certain embodiment. Further, with respect to a part of the configuration of each embodiment, another configuration can be added, deleted, or replaced.

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Abstract

小型ながら高性能で搬送も容易な荷電粒子線装置を提供する。　荷電粒子線装置（１００）は、着脱可能な本体ユニット（１５）と補助ユニット（１４）を備え、前記本体ユニット（１５）は荷電粒子線に関する機能部を収容し、前記補助ユニット（１４）は電源部（９）を収容する。

Description

荷電粒子線装置、設置方法
　本発明は、荷電粒子線装置に関するものである。
　走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）は、試料を収束された電子ビームで走査し、それによって試料から発生する電子を検出し、その検出された信号を用いて画像表示装置に試料の走査電子像を表示する。走査電子顕微鏡は、電子線を発生させるのに用いられる電子銃の性質から数十キロボルトの高電圧が必要である。また、安定した電子線のため、電子顕微鏡内は真空に保たれていなければならない。したがって従来の走査電子顕微鏡は大型となる傾向がある。
　下記特許文献１は、電子顕微鏡の構成を開示している（図２）。同文献記載の電子顕微鏡においては、電子源、電子光学系、試料室、ステージ、排気系等を備える電子顕微鏡本体と、電子顕微鏡本体を制御する制御装置や観察画像を表示するモニタとが別々の架台に保持される。
　下記特許文献１はさらに、テーブルや作業台に設置することができる卓上型の電子顕微鏡の構造を開示している（図１）。卓上型の電子顕微鏡においては、電子源、電子光学系、試料室、ステージ、排気系等を備える電子顕微鏡本体と制御装置等が同一筺体内に設置される。
ＷＯ２０１１／０１３３２３号公報
　特許文献１の図２記載の構成によれば、高性能な装置を提供できるが、大型で設置面積が大きいため、広い設置スペースを確保する必要がある。また、移動の際はリフター等の搬送機が必須であり、搬送時は大型のトラックで運ぶ必要があるので、手間がかかる。そのため、電子顕微鏡の無いところで作製された試料を観察する必要が生じた場合、これを電子顕微鏡がある研究所などに搬送して観察しなければならず、時間的観点からも不便である。
　特許文献１の図１記載の卓上型電子顕微鏡は、設置面積が小さく搬送も容易である反面、卓上設置できるようにしている性質上、装置の小型軽量化のために装置の性能を制限する必要がある。
　本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、小型ながら高性能で搬送も容易な荷電粒子線装置を提供することを目的とする。
　本発明は、荷電粒子線に関する機能部を有する本体ユニットを、本体ユニットに電力を供給する電源部を有する補助ユニットの上に着脱できるように構成されている荷電粒子線装置に関する。
　本発明によれば、本体ユニットを軽量化することにより、小型かつ高性能な荷電粒子線装置を提供することができる。また本体ユニットと補助ユニットを分離することにより、容易に搬送することができる。
実施形態１に係る荷電粒子線装置１００の全体構成を示す側面図である。 補助ユニット１４内にロータリーポンプ８を収納したときの様子を示す図である。 ユーザ４０が椅子４１に座って荷電粒子線装置１００を操作する様子を示す側面図である。 無理のない試料交換ができる高さを示す図である。 ユーザ４０が試料ステージ４を本体ユニット１５から引き出した際のサイズ例を示す図である。 本体ユニット１５と補助ユニット１４を分離して設置する例を示す図である。 実施形態２に係る荷電粒子線装置１００の全体構成を示す側面図である。 本体ユニット１５の正面図である。 実施形態３に係る荷電粒子線装置１００の全体構成を示す側面図である。
＜実施の形態１＞
　図１は、本実施形態１に係る荷電粒子線装置１００の全体構成を示す側面図である。荷電粒子線装置１００は、本体ユニット１５と補助ユニット１４を備える。本体ユニット１５は、荷電粒子線源１、電子光学系鏡体２（集束レンズ、対物レンズ、検出器を含む）、試料室３、試料ステージ４、ターボ分子ポンプ５（主排気ポンプ）、ターボ分子ポンプ５と電子光学系鏡体２や試料室３との間をつなぐ排気管６、各部を制御する制御基板７を収容する。補助ユニット１４は、電源ユニット９、コンピュータ１６と通信する制御基板１０を収容する。
　補助ユニット１４の下部には、補助ユニット１４を設置するための脚部１２と補助ユニット１４を搬送するためのキャスタ１３が備えられている。キャスタ１３以外の搬送部材を用いてもよい。ロータリーポンプ８は補助排気ポンプであり、本体ユニット１５および補助ユニット１４の外部に設置され、排気管等を通じてターボ分子ポンプ５に接続されている。
　本体ユニット１５は、補助ユニット１４の上部に載置することができる。このとき本体ユニット１５と補助ユニット１４との間は締結部材１７によって締結することができる。本体ユニット１５と補助ユニット１４を重ねて設置することにより、本体ユニット１５の設置面積を確保することなく補助ユニット１４の設置面積のみで荷電粒子線装置１００全体を設置することができる。
　本体ユニット１５のフットプリントと補助ユニット１４のフットプリントはほぼ同じに構成することが望ましい。具体的には、本体ユニット１５の底面積は補助ユニット１４の上面面積と略同一（または以下）にすることが考えられる。これによりユーザは、２つのユニットを積層した状態でも荷電粒子線装置１００全体としての一体感を得ることができる。
　締結部材１７を用いて本体ユニット１５と補助ユニット１４を締結することにより、本体ユニット１５と補助ユニット１４全体を１つの剛体とみなすことができる。荷電粒子線装置１００が外力Ｆを受けたとき、荷電粒子線装置１００が受ける加速度ａは、荷電粒子線装置１００の重量をｍとして「ａ＝Ｆ／ｍ」により表すことができる。つまり、２つのユニットを締結することによりｍが大きくなり、締結せずに重ねた場合に比べ外力を受けたときの振動などの影響を小さくできる。
　ターボ分子ポンプ５など一部の構成要素は、動作温度に制限（例えば６０℃以下）がある。荷電粒子線装置１００を小型化すると各構成要素が密集するため、制御基板１０や電子光学系鏡体２などから発生する熱が装置内部にこもり、装置内部温度が上がり易い。装置内部温度が動作温度を超えるとその構成要素は停止もしくは異常動作してしまう。大きな熱を発生する制御基板１０や電源ユニット９を補助ユニット１４内に配置することにより、本体ユニット１５内の温度上昇を防ぐことができる。また、本体ユニット１５内に設置する排熱ファンの数を減らすことができ、振動源となる排熱ファンを電子光学系鏡体２から遠ざけることができる。さらに、本体ユニット１５の底板や補助ユニット１４の上板のように各ユニットを仕切る板があるため、補助ユニット１４から発生する熱や電磁ノイズ等を本体ユニット１５に対して伝えにくくすることができる。
　試料室３や電子光学系鏡体２において振動が生じると、荷電粒子線装置１００の性能に対して悪影響を及ぼす。例えば荷電粒子線装置１００が走査電子顕微鏡として構成されている場合、観察像の精度が低下するので、特に高倍率の観察時は外部振動の影響を受けにくくする必要がある。そこで本体ユニット１５の底面と試料室３との間には、防振マウント１１が配置されている。防振マウント１１は、例えばダンパなどの振動吸収部材を用いて構成することができる。防振マウント１１により、試料室３や電子光学系鏡体２に対して伝搬する外部振動を抑制することができる。
　脚部１２は、制振機構１８を備える。制振機構１８は、例えばゴムなどの振動吸収部材を用いて構成することができる。制振機構１８により、地面で発生した振動が補助ユニット１４や本体ユニット１５に伝搬するのを抑制することができる。その結果、試料室３や電子光学系鏡体２に対して伝搬する振動を小さくできる。
　補助ユニット１４の下部には、キャスタ１３が設けられている。キャスタ１３により、補助ユニット１４と本体ユニット１５を重ねた状態（あるいはさらに締結部材１７により締結した状態）で２つのユニットを同時に搬送することができる。
　図２は、補助ユニット１４内にロータリーポンプ８を収納したときの様子を示す図である。補助ユニット１４内には、電源ユニット９と制御基板１０を収容する空間に加えて、ロータリーポンプ８その他部材を収容する空間を設けることができる。これにより、使用時はロータリーポンプ８を荷電粒子線装置１００の外に設置する場合であっても、搬送時はこれら機材を同時に搬送することができる。補助ユニット１４内の上記空間は、例えば後述する図６のように本体ユニット１５と補助ユニット１４を分離した際に、両ユニット間を接続する配線等をこの空間に収容するために用いることができる。
　従来の卓上型電子顕微鏡においては、試料ステージの位置が地上から８００～１０００ｍｍであり、ユーザ４０が椅子４１に座ったまま試料ステージを引き出すためには少し腕を上げる必要がある。また従来の大型電子顕微鏡においても、卓上顕微鏡と同様に試料ステージの位置が地上から１０００ｍｍ程度であり、腕を上げた状態で試料ステージを引き出す必要がある。また従来の卓上電子顕微鏡においては試料ステージが取り付けられる試料室の下に荷重板が設けられており、荷重板は試料ステージや試料室に比べ周囲方向に大きい（特許文献１の図２参照）。そのため、ユーザ４０は椅子４１に座ったまま装置に近づくことが困難であり、腕を伸ばすかまたは椅子４１から立ち上がってから試料ステージ４を引き出さなければならない。そこで、本実施例の荷電粒子線装置１００は、ユーザが無理なく作業できるサイズとしてある。
　図３は、ユーザ４０が椅子４１に座って荷電粒子線装置１００を操作する様子を示す側面図である。図３において、各部のサイズ例を示す。補助ユニット１４の高さは、椅子４１の高さと同程度（図３において、椅子４１は３８０～４１０ｍｍ、補助ユニット１４は４００ｍｍ）である。本体ユニット１５の高さは８００ｍｍである。ユーザ４０が試料交換の際に本体ユニット１５から引き出す試料ステージ４は、地面から５００～７５０ｍｍの位置にある。これはユーザ４０が膝の上に手を置いたときの手の高さと同程度である。そのためユーザ４０は、椅子に座った状態でも試料ステージ４を楽に引き出すことができる。
　本実施形態１において、使い勝手の点で最も重要となる高さは、実際にユーザが手を触れる部分となる試料ステージ４の高さ（試料の交換位置）であり、６４０ｍｍとなっている。この高さは、図４に示すような考え方に基づいて定めた。
　大柄な人の身体寸法として、９５％目の男性（米国人男性　身長１８９．５ｃｍ）を想定し、小柄な人の身体寸法として、５％目の女性（アジア人女性　身長１４７．１ｃｍ）を想定した。また、無理のない試料交換ができる姿勢における手の最大高さとして、肩の角度が体の中心から前方４５度で、ひじの角度が９０度を想定し、手の最低高さとして、肩の角度が体の中心から０度で、ひじの角度が１２０度を想定した。この結果、大柄な人が無理なく試料交換ができる試料ステージ４の高さの範囲が５０５．５ｍｍ～１１６９ｍｍであり、小柄な人が無理なく試料交換ができる試料ステージ４の高さの範囲が４３６ｍｍ～８００ｍｍであると判明した。この２つの範囲が重なる範囲である５０５ｍｍ～８００ｍｍが、大柄な人から小柄な人までが無理なく試料交換できる最適な試料ステージ４の高さである。本実施例の試料ステージ４の高さ６４０ｍｍは、この理想範囲のほぼ中間位置であり、多くのユーザ４０にとって作業が楽になる利点がある。
　図５は、ユーザ４０が試料ステージ４を本体ユニット１５から引き出した際のサイズ例を示す図である。試料４３が地面から６４０ｍｍの高さにあるため、試料ステージ４を引き出す際と同様にユーザ４０は腕を上げずに試料４３を交換することができる。また、試料ステージ４を引き出したとき試料４３を上から見下ろすことができるので、試料ステージ４から試料４３を外したり、ユーザ４０自身が立ち上がったりすることなく、試料４３の様子を観察することができる。一方で従来の卓上顕微鏡や大型電子顕微鏡においては、試料４３の高さが地面から１０００ｍｍ程度であり、ユーザ４０が座った状態では試料４３を横からもしくは斜めからしか観察できない。図５に示すサイズ例によれば、試料交換時の操作性を向上することができる。
　本体ユニット１５のフットプリントと補助ユニット１４のフットプリントは略同じであるため、試料ステージ４を本体ユニット１５から引き出した状態で、その下に空間ができる。この空間にユーザ４０の足先などを入れることができるので、ユーザ４０はより柔軟な姿勢で試料ステージ４に対して作業することができる。
　図６は、本体ユニット１５と補助ユニット１４を分離して設置する例を示す図である。締結部材１７を取り外すことにより、本体ユニット１５と補助ユニット１４をそれぞれ別の位置に設置することができる。本体ユニット１５と補助ユニット１４との間は、制御や電源供給のための配線、バックポンプを接続するための配管により接続される。補助ユニット１４とコンピュータ１６との間は配線により接続される。
　クリーンルーム内など立って作業する環境の場合、図１に示すように２つのユニットを重ねた状態よりも図６に示すように本体ユニット１５を机２３に置いた状態で使用したほうが、試料交換の際にユーザが屈むことなく試料ステージ４を引き出せる。このようにユーザによって荷電粒子線装置１００の使用形態が異なるため、各ユニットを着脱自在に構成することにより、幅広いユーザ環境に対応できる。さらに、外部振動が多い環境で高倍率観察を実施する場合、装置下部に除振台を設置する場合がある。従来の大型電子顕微鏡においては装置全体を除振台に載置しなければならず大型の除振台が必要であった。本体ユニット１５を分離して除振台の上に載置することにより、除振台の大きさや耐荷重を小さくできる。
　各ユニットを分離することにより、運搬の際に車高の低い車でも各ユニットを積載することができる。したがって、トラックなどの大型車両を用いずに運搬できる。これにより小型の車でも運搬が可能となり、手軽に荷電粒子線装置１００を運搬できるほか、狭い場所へも運搬することができる。
　図３～図５で説明したように、補助ユニット１４の上に本体ユニット１５を載置した状態でユーザ４０が椅子４１に座って作業するのに適した高さとなるように構成されているが、本体ユニット１５を分離して机２３の上に載置することにより、机２３によって高さを別途調整することもできる。
　荷電粒子線装置１００の一部が故障した際、本体ユニット１５もしくは補助ユニット１４の片方を交換することにより、早急に復旧することができる。従来の荷電粒子線装置は大型で搬送が手間だったが、本実施形態１に係る荷電粒子線装置１００は小型車でも運搬できるので機動性が高く、ユニット毎に迅速に対応することができる。また故障したユニットを修理した後、再びユニットを入れ替えることもできる。これら特性により、荷電粒子線装置１００の稼働率を上げることができる。
　本体ユニット１５と補助ユニット１４を分離した際に、両ユニット間を接続する配線が必要である。この配線はノイズ等の原因となるので、なるべく短くすることが望ましい。配線の両端に接続される部材をできる限りユニット内の端に配置することにより、配線を短くすることができる。例えば電源ユニット９を補助ユニット１４内の上面近くに配置するとともに、制御基板７を本体ユニット１５内の底面近くに配置することが考えられる。
　以上のように、本実施形態１に係る荷電粒子線装置１００においては、卓上設置可能であるという特徴を残しつつ、本体ユニット１５とは別の補助ユニット１４内に荷電粒子線装置１００の性能や機能に影響されない電源ユニット９や制御基板１０を配置している。これにより、本体ユニット１５の軽量化を図ることができる。本体ユニット１５を軽量化した分、荷電粒子線装置１００の高機能化や、高真空と低真空に対応可能などの多機能化を図ることができる。
　本実施形態１に係る荷電粒子線装置１００は、本体ユニット１５と補助ユニット１４を重ねた状態でも使用できるし、これらユニットを分離し例えば本体ユニット１５を卓上に設置した状態でも使用できる。各ユニットを重ねた場合は、補助ユニット１４による設置面積の拡大を防ぐことができる。各ユニットを分離した場合は、本体ユニット１５を机や作業台の上などユーザの所望する場所に設置することができる。すなわち、多様な設置環境に幅広く対応することができる。
　本実施形態に係る荷電粒子線装置１００は、搬送の際に各ユニットを分離することにより、大型搬送車を用いずに搬送することができる。したがって、高性能ながら卓上型電子顕微鏡と同等の搬送性を備えることができる。
＜実施形態２＞
　図７は、本実施形態に係る荷電粒子線装置１００の全体構成を示す側面図である。本実施形態においては、実施形態１で説明した防振マウント１１に代えて防振マウント３５を設けている。以下、実施形態１との相違点を中心に説明する。
　防振マウント３５は、試料室３の側面に固定された防振マウント取付部材３６と本体ユニット１５の架台に固定された防振マウント土台３４との間に取り付けられている。また、排気管６を支持する排気管支持部材３１を設け、その一端を排気管６に接続し、他端を試料室３の外壁に接続した。さらに、本体ユニット１５の底面にフォーク挿入用ガイド３２を設け、補助ユニット１４の上面に位置決め部材３３を設けた。
　特許文献１の図２が示す従来の電子顕微鏡においては、試料室の下に配置された荷重板と架台との間に防振マウントが配置される。防振マウントの固有振動数ｆは、防振マウント上に載置される重量をｍ、防振マウントのばね定数をｋとすると、「ｆ＝（ｋ／ｍ）１／２」で表される。つまり、重量を重くすることで固有振動数ｆを小さくできる。振動振幅が一定であれば、周波数が小さいほど加速度が小さくなるので、固有振動数ｆを小さくするほど防振効果が向上する。特許文献１における荷重板としては鉄などの材料が用いられ、その重量は数１０ｋｇと重いので防振効果は高い。しかし実施形態１で説明した構成は、本体ユニット１５を卓上載置できるよう、荷重板を除去するとともに試料室３や電子光学系鏡体２などを軽量化しているので、防振マウント１１による防振効果が弱まる。また、防振マウント１１を試料室３の下部に設けると防振マウント１１の大きさが制限され、防振効果が抑制される。
　そこで本実施形態２においては、防振マウント３５を試料室３の側部に設置する。これにともない、本体ユニット１５の架台に固定された防振マウント土台３４と、試料室３の側面に固定された防振マウント取付部材３６を設けた。試料室３の側面には検出器等が取り付けられる空間があるため、防振マウント３５を試料室３の側部に設置した場合でも本体ユニット１５の幅は大きくならない。つまり。荷電粒子線装置１００のサイズを大きくすること無く防振マウント３５を実施形態１よりも大きくできる。したがって防振マウントの防振効果を向上できる。
　図８は、本体ユニット１５の正面図である。防振マウント３５の上面は荷電粒子線装置１００本体の重心４５の高さとほぼ一致するように配置されている。これによりピッチングやローリングといった振動モードが生じにくくなる。また、試料４３は防振マウント３５の上面および重心４５とほぼ同じ高さとしている。そのため前記振動モードが発生した場合においても回転中心が試料４３付近となり、試料４３付近における振動振幅が小さくなるため振動の影響を小さくできる。
　本実施形態２においては、特許文献１の図２とは異なり、ターボ分子ポンプ５を試料室３の下部に取り付けるのではなく、電子光学系鏡体２や試料室３と接続され装置後方に延びた排気管６に取り付けることにより、本体ユニット１５の高さを低くして小型化している。
　また、ターボ分子ポンプ５の重量は約３ｋｇであるため、これを排気管６に取り付けた場合、片持ち梁に似た構造となる。そのため防振マウント３５と排気管６による２自由度振動系が形成され、余分な振動モードが発現し防振性能が低下してしまう可能性がある。そこで本実施形態２においては、試料室３に固定した排気管支持部材３１と排気管６を締結し、排気管６を支持する。これにより、排気管６とターボ分子ポンプ５に起因する振動系の固有振動数を高くすることができる。上記構成により、この固有振動数と防振マウント３５の固有振動数との間の差が大きくなり、排気管６による振動モードが防振マウント３５の振動モードに与える影響を小さくできる。またターボ分子ポンプ５は定常運転時に１５００Ｈｚ程度で回転しており振動源となる。排気管支持部材３１により排気管６の高次モードの固有振動数をターボ分子ポンプ５の回転数と異なる振動数とし、これによりターボ分子ポンプ５の回転による振動の影響を小さくできる。
　本体ユニット１５は、従来の電子顕微鏡に比べて軽いものの、例えば約８０ｋｇ程度の重量を有する。そのため、各ユニットの着脱時、本体ユニット１５を卓上に設置するとき、および各ユニットの搬送時に、リフター等を用いることが想定される。そこで、本体ユニット１５の下部に２つの矩形上のフォーク挿入用ガイド３２を固定する。本体ユニット１５の重心を考慮して、２つのフォーク挿入用ガイド３２の中央に本体ユニット１５の重心がくるように配置することが望ましい。フォーク挿入用ガイド３２にリフター等のフォークを挿入すると、安定した状態で本体ユニット１５を持ち上げることができ、フォークを挿入する位置はフォーク挿入用ガイド３２によって毎回同一となるため、作業者に依存せずに持ち上げたときの安定性を確保できる。
　位置決め部材３３は、本体ユニット１５を補助ユニット１４の上に載置する際の位置決めを補助する部材である。例えば、フォーク挿入用ガイド３２にスリットを設け、そのスリットに位置決め部材３３が嵌合するように構成する。これにより、本体ユニット１５を毎回同じ位置に載置できる。なお図７において位置決め部材３３は荷電粒子線装置１００の前後方向（図面に向かって左右方向）のみ位置決めするように配置されているが、荷電粒子線装置１００の左右方向（図面に向かって奥行方向）の位置決めをする部材を設けてもよい。
　以上のように、本実施形態２に係る荷電粒子線装置１００は、防振マウント３５を試料室３の側部に配置することにより、本体ユニット１５のサイズを抑えつつ防振性能を高めることができる。また排気管６を支持する部材を設けることにより、ターボ分子ポンプ５に起因する振動の影響を抑えることができる。
　本実施形態２に係る荷電粒子線装置１００は、本体ユニット１５を補助ユニット１４の上に載置する作業を補助するため、位置決め部材３３とフォーク挿入用ガイド３２を備える。これら部材により、各ユニットの設置や分離合体などの作業を効率的に実施することができる。
　荷電粒子線装置１００を搬送および設置する際には、設置環境、搬送設備、設置環境までの距離などの条件に鑑みて、以下のいずれかの態様をとることができる：（ａ）補助ユニット１４の上に本体ユニット１５を載置して搬送車やキャスタ１３により搬送し、（ａ１）設置場所において両ユニットを分離してそれぞれ設置するか、または（ａ２）設置場所において補助ユニット１４の上に本体ユニット１５を載置した状態でそのまま設置する、（ｂ）補助ユニット１４と本体ユニット１５を分離して個別に搬送車やキャスタ１３により搬送し、（ｂ１）設置場所において両ユニットを分離した状態でそのまま設置するか、または（ｂ２）設置場所において補助ユニット１４の上に本体ユニット１５を載置して設置する。
＜実施形態３＞
　実施形態１～２では、本体ユニット１５と補助ユニット１４を備える構成例について説明した。ユーザの要望によっては、検出器などの構成要素を追加的に装着する必要が生じる場合があり、その検出器を動作させるための制御基板も追加する必要がある。本実施形態３では、そのような状況においても可搬性を維持しつつ設置面積も変えない構成例である。以下、実施形態１～２との相違点を中心に説明する。
　図９は、本実施形態３に係る荷電粒子線装置１００の全体構成を示す側面図である。試料室３内には、オプション検出器５０が設置されている。本体ユニット１５と補助ユニット１４の間に、オプション検出器５０を制御するための制御基板５１を収容するオプションユニット５２を設置する。各ユニットはそれぞれ重ねることができる。本体ユニット１５とオプションユニット５２との間、および補助ユニット１４とオプションユニット５２との間は、それぞれ締結部材１７により締結される。オプション検出器５０、制御基板５１、電源ユニット９などはそれぞれ配線により接続される。オプションユニット５２のフットプリントは本体ユニット１５や補助ユニット１４とほぼ同じにする。
　オプションユニット５２を追加することにより、荷電粒子線装置１００全体の設置面積を大きくすることなく、本体ユニット１５内や補助ユニット１４内に設置できない構成要素を追加することができる。オプションユニット５２が収容する構成要素は、追加する構成要素に応じて適宜変更することができる。具体的には、荷電粒子線装置１００が提供する機能を実装する装置や部材のうち本体ユニット１５と補助ユニット１４いずれも収容していないものを収容すればよい。
　オプションユニット５２内に収容する構成要素は１つに限らず、例えばその他制御基板や電源を収容することもできる。また、オプションユニット５２を複数増設することもできる。各ユニットは重ねることができるように構成しているので、オプションユニット５２により荷電粒子線装置１００の機能を追加しても設置面積は変わらず、装置の使用感やデザイン性が維持される。また、キャスタ１３により一度に全てのユニットを搬送することができる。
　オプションユニット５２は、本体ユニット１５の高さを調整するために用いることもできる。ユーザによって体格や使用感が異なるので、オプションユニット５２を高さ調整用のスペーサとして用いることにより、本体ユニット１５の地面からの高さを可変できる。これにより、幅広いユーザに高い操作性を提供できる。また、オプションユニット５２を防振台とすることで防振効果を向上できる。
＜本発明の変形例について＞
　本発明は上記した実施形態の形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
　１：荷電粒子線源、２：電子光学系鏡体、３：試料室、４：試料ステージ、５：ターボ分子ポンプ、６：排気管、７：制御基板、８：ロータリーポンプ、９：電源ユニット、１０：制御基板、１１：防振マウント、１２：脚部、１３：キャスタ、１４：補助ユニット、１５：本体ユニット、 １６：コンピュータ、１７：締結部材、１８：制振機構、 ２３：机、３１：排気管支持部材、３２：フォーク挿入用ガイド、３３：位置決め部材、３４：防振マウント土台、３５：防振マウント、３６：防振マウント取付部材、４０：ユーザ、４１：椅子、４３：試料、４５：重心、５０：オプション検出器、５１：制御基板、５２：オプションユニット。

Claims (19)

  1. 　本体ユニットと補助ユニットを有する荷電粒子線装置であって、
    　前記本体ユニットは、
    　　荷電粒子を生成する荷電粒子源、
    　　前記荷電粒子を試料に対して照射する光学系、
    　　前記試料を載置する試料ステージ、
    　　前記試料ステージを収容する試料室、
    　を収容し、
    　前記補助ユニットは、
    　　前記本体ユニットに対して電力を供給する電源部を収容し、
    　前記補助ユニットの上に前記本体ユニットを着脱できるように構成されている
    　ことを特徴とする荷電粒子線装置。
  2. 　前記本体ユニットの底面面積は、前記補助ユニットの上面面積以下に構成されている
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  3. 　前記補助ユニットの上に前記本体ユニットを載置したときに、前記試料ステージの試料設置位置が地面から５０５～８００ｍｍの位置にある
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  4. 　前記補助ユニットは、前記補助ユニットを床面に載置した状態で運搬するための運搬部品を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  5. 　前記補助ユニットと設置面との間に前記補助ユニットに対して加えられる振動を抑制する制振機構を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  6. 　前記荷電粒子線装置は、前記本体ユニットを前記補助ユニットの上に載置したとき前記本体ユニットと前記補助ユニットを締結する締結部材を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  7. 　前記荷電粒子線装置は、前記光学系と前記試料室を排気する排気装置を備え、
    　前記補助ユニットは、前記排気装置を収容する空間を有する
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  8. 　前記本体ユニットは、前記本体ユニットの振動が前記試料室に対して伝搬することを抑制する防振部材を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  9. 　前記防振部材は、前記試料室の側面に配置されている
    　ことを特徴とする請求項８記載の荷電粒子線装置。
  10. 　前記本体ユニットは、搬送機器が前記本体ユニットを搬送するとき使用するリフトアームをガイドするガイド機構を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  11. 　前記補助ユニットは、前記本体ユニットを前記補助ユニットの上に載置するとき前記本体ユニットを位置決めする位置決め部材を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  12. 　前記荷電粒子線装置は、前記光学系と前記試料室を排気する排気装置を備えるとともに、前記排気装置と前記光学系および前記排気装置と前記試料室を接続する排気管を備え、
    　前記本体ユニットは、前記排気装置と前記排気管を収容し、
    　前記荷電粒子線装置はさらに、一端が前記試料室に接続され、他端が前記排気管に接続された排気管支持部材を備える
    　ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  13. 　前記荷電粒子線装置はさらに、
    　　前記本体ユニットと前記補助ユニットとの間に配置されるオプションユニット、
    　　前記本体ユニットと前記オプションユニットを締結する部材、
    　　前記補助ユニットと前記オプションユニットを締結する部材、
    　を備えることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
  14. 　前記オプションユニットは、前記荷電粒子線装置が提供する機能を実装した装置のうち前記本体ユニットと前記補助ユニットのいずれも収容していないものを収容する
    　ことを特徴とする請求項１３記載の荷電粒子線装置。
  15. 　補助ユニットの上に本体ユニットを着脱できるように構成されている荷電粒子線装置の設置方法であって、
    　荷電粒子を生成する荷電粒子源、前記荷電粒子を試料に対して照射する光学系、前記試料を載置する試料ステージ、および前記試料ステージを収容する試料室、を収容する前記本体ユニットと、前記本体ユニットに対して電力を供給する電源部を収容する前記補助ユニットを分離して個別に、または前記補助ユニットの上に前記本体ユニットを載置して、設置場所に対して搬送する搬送ステップ、
    　前記本体ユニットと前記補助ユニットを前記設置場所においてそれぞれ設置する設置ステップ、
    　を有することを特徴とする設置方法。
  16. 　前記搬送ステップにおいては、前記本体ユニットと前記補助ユニットを分離して個別に搬送し、
    　前記設置ステップにおいては、前記本体ユニットと前記補助ユニットを分離したままそれぞれ設置する
    　ことを特徴とする請求項１５記載の設置方法。
  17. 　前記搬送ステップにおいては、前記本体ユニットと前記補助ユニットを分離して個別に搬送し、
    　前記設置ステップにおいては、前記補助ユニットを前記設置場所において設置した後、前記本体ユニットを前記補助ユニットの上に載置する
    　ことを特徴とする請求項１５記載の設置方法。
  18. 　前記搬送ステップにおいては、前記本体ユニットを前記補助ユニットの上に載置した状態で前記荷電粒子線装置を搬送し、
    　前記設置ステップにおいては、前記本体ユニットと前記補助ユニットを分離して個別に設置する
    　ことを特徴とする請求項１５記載の設置方法。
  19. 　前記搬送ステップにおいては、前記本体ユニットを前記補助ユニットの上に載置した状態で前記荷電粒子線装置を搬送し、
    　前記設置ステップにおいては、前記本体ユニットを前記補助ユニットの上に載置した状態で前記設置場所において前記荷電粒子線装置をそのまま設置する
    　ことを特徴とする請求項１５記載の設置方法。
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