(57)【要約】      （修正有）【課題】特定の結晶方位を示す断面を簡単かつ正確に形成できる荷電粒子ビーム装置を提供する。【解決手段】試料２を支持する試料ステージ６０と、集束イオンビーム鏡筒と、電子ビーム３０Ａの照射により試料の断面２Ａから発生する後方散乱電子４０Ａを検出する散乱電子検出器４０と、後方散乱電子に基づいて断面の所定の領域の結晶方位情報を生成する結晶方位情報生成部９０Ａと、断面の向きに対応した試料ステージの取付け角度を算出する角度算出部９０Ｂと、結晶方位情報を表示する表示部９１と、を有する荷電粒子ビーム装置１００であって、表示部に表示された領域の結晶方位情報を、目的とする第２の結晶方位情報に変更する旨の情報が入力されると、角度算出部９０Ｂは、第２の結晶方位情報を生成するための断面の向きに対応した取付け角度を算出し、集束イオンビーム鏡筒は、算出された取付け角度にて試料２の断面をエッチング加工する。【選択図】図１
2014192037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子ビームを照射するための電子ビーム鏡筒と、
試料を支持する試料ステージと、
前記試料に集束イオンビームを照射し断面を形成するための集束イオンビーム鏡筒と、
前記電子ビームの照射により前記断面から発生する後方散乱電子を検出するための散乱電子検出器と、
前記後方散乱電子に基づいて前記断面の所定の領域の結晶方位情報を生成する結晶方位情報生成部と、
前記断面の向きに対応した前記試料ステージの取付け角度を算出する角度算出部と、
前記結晶方位情報を表示する表示部と、
を有する荷電粒子ビーム装置であって、
前記表示部に表示された前記領域の前記結晶方位情報を、目的とする第２の結晶方位情報に変更する旨の情報が入力されると、
前記角度算出部は、前記第２の結晶方位情報を生成するための前記断面の向きに対応した前記取付け角度を算出し、
前記集束イオンビーム鏡筒は、前記算出された取付け角度にて前記試料に集束イオンビームを照射し前記断面をエッチング加工する荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記集束イオンビームは、前記電子ビームと略垂直に交差する請求項１に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記集束イオンビームは、前記電子ビームと交差角度φ（但し、０＜φ＜９０度）で交差し、
前記角度算出部は、さらに前記交差角度φに基づいて前記取付け角度を算出する請求項１に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記試料ステージは、前記集束イオンビームと略平行な回転軸を有する請求項１又は２に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
電子ビームの照射により試料の断面から発生する後方散乱電子を検出するための散乱電子検出過程と、
前記後方散乱電子に基づいて前記断面の所定の領域の結晶方位情報を生成する結晶方位情報生成過程と、
前記断面の向きに対応して前記試料を支持する試料ステージの取付け角度を算出する角度算出過程と、
前記結晶方位情報を表示する表示過程と、
を有する荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工方法であって、
前記領域の前記結晶方位情報を、目的とする第２の結晶方位情報に変更する旨の情報が入力されると、
前記角度算出過程において、前記第２の結晶方位情報を生成するための前記断面の向きに対応した前記取付け角度を算出し、
前記算出された取付け角度にて前記試料に集束イオンビームを照射し前記断面をエッチング加工する加工過程をさらに有する、荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工方法。
【請求項６】
電子ビームの照射により試料の断面から発生する後方散乱電子を検出するための散乱電子検出過程と、
前記後方散乱電子に基づいて前記断面の所定の領域の結晶方位情報を生成する結晶方位情報生成過程と、
前記断面の向きに対応して前記試料を支持する試料ステージの取付け角度を算出する角度算出過程と、
前記結晶方位情報を表示する表示過程と、
をコンピュータに実行させる荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工コンピュータプログラムであって、
前記領域の前記結晶方位情報を、目的とする第２の結晶方位情報に変更する旨の情報が入力されると、
前記角度算出過程において、前記第２の結晶方位情報を生成するための前記断面の向きに対応した前記取付け角度を算出し、
前記算出された取付け角度にて前記試料に集束イオンビームを照射し前記断面をエッチング加工する加工過程をさらに有する、荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料に電子ビームを照射し、放出された後方散乱電子を検出し、回折像（ＥＢＳＰ像）を取得する荷電粒子ビーム装置、荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工方法、及び荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
走査型電子顕微鏡として、電子ビームを集束して試料表面を走査して発生する二次電子を検出し、二次電子像を得ると共に、後方散乱電子を検出する検出器により後方散乱電子回折（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂａｃｋ−Ｓｃａｔｔｅｒ Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ：ＥＢＳＤ）像を測定できるものが市販されている。これにより試料の結晶方位情報を得ることが可能となる。
さらに、この走査型電子顕微鏡に、試料に集束イオンビームを照射して断面を形成する集束イオンビーム鏡筒を実装した装置が開発されている（特許文献１参照）。これにより、集束イオンビーム（ＦＩＢ）で加工した断面に電子ビームを照射して後方散乱電子を検出することができ、一つの装置内で試料の断面加工とＥＢＳＤ測定をその場で行うことができるため、効率よくＥＢＳＤを測定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５９４８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、金属材料のような結晶性試料の場合、特定の結晶方位の機械的特性等を解析するため、特定の結晶方位の結晶粒が露出した断面試料を作製したいという要望がある。しかしながら、このような断面を加工するためには、試料の断面のＥＢＳＤ測定を行い、上記結晶方位が得られるまで集束イオンビームの入射角度（実際には試料を取り付けた試料ステージの角度）を調整しながらＦＩＢ加工を繰り返す必要がある。このため、上記結晶方位を示す断面を正確に得ることが困難であると共に、作業負荷が大きいという問題がある。
また、結晶性試料に断面加工すると、断面に凹凸が現れるカーテン効果が発生することがある。この場合、特定の結晶方位が露出するようにＦＩＢにより断面加工すると、カーテン効果を抑制することができるため、上記結晶方位が露出した断面を簡単に作製することが要望される。
【０００５】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、特定の結晶方位を示す断面を簡単かつ正確に形成できる荷電粒子ビーム装置、荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工方法、及び荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工コンピュータプログラムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明の荷電粒子ビーム装置は、電子ビームを照射するための電子ビーム鏡筒と、試料を支持する試料ステージと、前記試料に集束イオンビームを照射し断面を形成するための集束イオンビーム鏡筒と、前記電子ビームの照射により前記断面から発生する後方散乱電子を検出するための散乱電子検出器と、前記後方散乱電子に基づいて前記断面の所定の領域の結晶方位情報を生成する結晶方位情報生成部と、前記断面の向きに対応した前記試料ステージの取付け角度を算出する角度算出部と、前記結晶方位情報を表示する表示部と、を有する荷電粒子ビーム装置であって、前記表示部に表示された前記領域の前記結晶方位情報を、目的とする第２の結晶方位情報に変更する旨の情報が入力されると、前記角度算出部は、前記第２の結晶方位情報を生成するための前記断面の向きに対応した前記取付け角度を算出し、前記集束イオンビーム鏡筒は、前記算出された取付け角度にて前記試料に集束イオンビームを照射し前記断面をエッチング加工する。
この荷電粒子ビーム装置によれば、特定の結晶方位を示す断面を簡単かつ正確に形成できる。
【０００７】
前記集束イオンビームは、前記電子ビームと略垂直に交差してもよい。
前記集束イオンビームは、前記電子ビームと交差角度φ（但し、０＜φ＜９０度）で交差し、前記角度算出部は、さらに前記交差角度φに基づいて前記取付け角度を算出してもよい。
前記試料ステージは、前記集束イオンビームと略平行な回転軸を有してもよい。
【０００８】
本発明の荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工方法は、電子ビームの照射により試料の断面から発生する後方散乱電子を検出するための散乱電子検出過程と、前記後方散乱電子に基づいて前記断面の所定の領域の結晶方位情報を生成する結晶方位情報生成過程と、前記断面の向きに対応して前記試料を支持する試料ステージの取付け角度を算出する角度算出過程と、前記結晶方位情報を表示する表示過程と、を有し、前記領域の前記結晶方位情報を、目的とする第２の結晶方位情報に変更する旨の情報が入力されると、前記角度算出過程において、前記第２の結晶方位情報を生成するための前記断面の向きに対応した前記取付け角度を算出し、前記算出された取付け角度にて前記試料に集束イオンビームを照射し前記断面をエッチング加工する加工過程をさらに有する。
【０００９】
本発明の荷電粒子ビーム装置を用いた試料の加工コンピュータプログラムは、電子ビームの照射により試料の断面から発生する後方散乱電子を検出するための散乱電子検出過程と、前記後方散乱電子に基づいて前記断面の所定の領域の結晶方位情報を生成する結晶方位情報生成過程と、前記断面の向きに対応して前記試料を支持する試料ステージの取付け角度を算出する角度算出過程と、前記結晶方位情報を表示する表示過程と、をコンピュータに実行させ、前記領域の前記結晶方位情報を、目的とする第２の結晶方位情報に変更する旨の情報が入力されると、前記角度算出過程において、前記第２の結晶方位情報を生成するための前記断面の向きに対応した前記取付け角度を算出し、前記算出された取付け角度にて前記試料に集束イオンビームを照射し前記断面をエッチング加工する加工過程をさらに有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、荷電粒子ビーム装置を用いて、特定の結晶方位を示す断面を簡単かつ正確に形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る荷電粒子ビーム装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】電子ビームに垂直な方向から見たときの、散乱電子検出器に到達する後方散乱電子の領域を示す図である。
【図３】断面の向きを変える前後の表示部に表示されたＥＢＳＤ像（領域）の一例を示す図である。
【図４】電子ビームに垂直な方向から見たときの、断面の向き及び後方散乱電子を示す図である。
【図５】断面の向き及び後方散乱電子を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
図１は本発明の実施形態に係る荷電粒子ビーム装置１００の全体構成を示すブロック図である。図１において、荷電粒子ビーム装置１００は、真空室１０と、集束イオンビーム２０Ａを照射するイオンビーム照射系（特許請求の範囲の「集束イオンビーム鏡筒」）２０と、電子ビーム３０Ａを照射する電子ビーム照射系（特許請求の範囲の「電子ビーム鏡筒」）３０と、散乱電子検出器４０と、試料２を支持する試料ステージ６０と、二次荷電粒子検出器７０と、透過電子検出器８０と、制御部９０とを備えている。真空室１０の内部は所定の真空度まで減圧され、荷電粒子ビーム装置１００の各構成部分の一部又は全部が真空室１０内に配置されている。又、試料２はホルダ６１に取り付けられ、ホルダ６１が試料ステージ６０上に設置されている。
なお、イオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とは、集束イオンビーム２０Ａと電子ビーム３０Ａとが交差角度φ（但し、０＜φ＜９０度）で交差するように配置されている。又、イオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とに直交して散乱電子検出器４０が配置されている。
【００１３】
試料ステージ６０は移動機構を有し、移動機構は試料ステージ６０を５軸で変位させることができる。この移動機構は、試料ステージ６０を水平面に平行で且つ互いに直交するＸ軸及びＹ軸と、Ｘ軸及びＹ軸に直交するＺ軸とに沿ってそれぞれ移動させるＸＹＺ移動機構と、試料ステージ６０をＺ軸回りに回転させるローテーション機構と、試料ステージ６０をＸ軸（又はＹ軸）回りに回転させるチルト機構とを備えている。試料ステージ６０を５軸に変位させることで、試料２をイオンビーム２０Ａ及び電子ビーム３０Ａの照射位置に移動させる。
移動機構によって試料ステージ６０が向く角度が、特許請求の範囲の「取付け角度」に相当する。試料ステージ６０が所定の取付け角度をなすのに対応して、断面２Ａも所定の方向に向く。
なお、試料ステージ６０は、集束イオンビーム２０Ａと略平行な回転軸Ｌ１を有しており、回転軸Ｌ１周りの回転角をθ１とする。又、試料ステージ６０は、回転軸Ｌ１に直交し、かつイオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とに直交する回転軸（チルト機構）Ｌ２を有しており、回転軸Ｌ２周りの回転角をθ２とする。さらに、試料ステージ６０は、電子ビーム３０Ａの周りに回転し、この回転角をθ３とする。なお、回転角θ１、θ２、θ３の３つにより、試料ステージ６０の取付け角度が決まる。
【００１４】
制御部９０は、中央演算処理装置としてのＣＰＵと、データやプログラムなどを格納する記憶部（ＲＡＭおよびＲＯＭ）９３と、外部機器との間で信号の入出力を行う入力ポートおよび出力ポートとを備えるコンピュータで構成することができる。制御部９０は、記憶部９３に格納されたプログラムに基づいてＣＰＵが各種演算処理を実行し、荷電粒子ビーム装置１００の各構成部分を制御する。そして、制御部９０は、イオンビーム（以下、適宜、集束イオンビームを「イオンビーム」と略記する）照射系２０、電子ビーム照射系３０、散乱電子検出器４０、二次荷電粒子検出器７０、透過電子検出器８０、及び試料ステージ６０の制御配線等と電気的に接続されている。
制御部９０は、結晶方位情報生成部９０Ａ、角度算出部９０Ｂを有する。
また制御部９０は、ソフトウェアの指令やオペレータの入力に基づいて試料ステージ６０を駆動し、試料２の位置や姿勢を調整して試料２表面へのイオンビーム２０Ａの照射位置や照射角度を調整できるようになっている。
なお、制御部９０には、オペレータの入力指示を取得するキーボード等の入力手段９２と、表示部９１とが接続されている。
【００１５】
イオンビーム照射系２０は、イオンを発生させるイオン源と、イオン源から流出したイオンを集束イオンビームに成形するとともに走査させるイオン光学系とを備えている。試料２に荷電粒子ビームであるイオンビーム２０Ａが照射されると、試料２からは二次イオンや二次電子等の二次荷電粒子が発生する。この二次荷電粒子を、二次荷電粒子検出器７０で検出して試料２の像が取得されるので、イオンビーム２０Ａの照射位置を確認できる。また、イオンビーム照射系２０は、イオンビーム２０Ａの照射量を増すことで、照射範囲の試料２の断面２Ａを加工（除去加工）する。試料２の断面２Ａをイオンビーム２０Ａによるエッチング加工により露出させることで、ＥＢＳＤ像を取得するための観察面を形成する。
イオン光学系は、例えば、イオンビーム２０Ａを集束するコンデンサーレンズと、イオンビーム２０Ａを絞り込む絞りと、イオンビーム２０Ａの光軸を調整するアライナと、イオンビーム２０Ａを試料に対して集束する対物レンズと、試料上でイオンビーム２０Ａを走査する偏向器とを備えて構成される。
なお、制御部９０（ＦＩＢ制御部）は、イオンビーム照射系２０に照射信号を送信してイオンビーム２０Ａを照射させる。
【００１６】
電子ビーム照射系３０は、電子を放出する電子源と、電子源から放出された電子を集束させて走査する電子光学系とを備えている。電子ビーム照射系３０から射出される電子ビーム３０Ａを試料２に照射することによって、試料２から発生した反射電子を反射電子検出器（図示せず）で検出し、試料２の反射電子像を取得できるので、電子ビーム３０Ａの照射位置を確認できる。又、後述するように、電子ビーム３０Ａを試料２に照射して生じる後方散乱電子４０Ａを散乱電子検出器４０で検出し、後方散乱電子回折（ＥＢＳＤ）像を測定できる。
なお、制御部９０（ＥＢ制御部）は、電子ビーム照射系３０に照射信号を送信して電子ビーム３０Ａを照射させる。
【００１７】
散乱電子検出器４０は、上述のように後方散乱電子４０Ａを検出する。結晶構造を持った試料２（の断面２Ａ）に電子ビーム３０Ａが入射すると、後方に非弾性散乱が起こり、断面２Ａ（結晶面）でのブラッグ回折による結晶方位特有の線状パターン（菊地像）が観察される。この菊地像を解析することにより試料の断面２Ａの結晶方位を求めることができる。なお、後方散乱電子４０Ａの方向は、断面２Ａ上の電子ビーム３０Ａの照射点から散乱電子検出器４０（の蛍光スクリーン）への垂線の方向を極とする極座標（σ，ξ）で表され、この方向が蛍光板に達したときの蛍光板上の平面座標は，垂線の位置を原点として（Ｓ×tanσ，ξ）で表される。ここでＳは照射点と蛍光板の距離である。菊地像の上記平面座標上の位置から、方位を解析することができる。
又、ＥＢＳＤ測定では、主に入射電子線に対しておよそ１００度を中心とする幅およそ７０度の広がりで試料面から放出される後方散乱電子の回折パターンを用いる。図２は、電子ビーム３０Ａに垂直な方向から見たときの、散乱電子検出器４０に到達する後方散乱電子４０Ａの領域を示す。後方散乱電子４０Ａは、試料２への電子ビーム３０Ａの照射方向から角度θａ（およそ１００度）の線ｎを中心として幅θｂ（およそ７０度）の広がりで放出され、散乱電子検出器４０の検出面４０ｓに到達する。なお、このように広がりを持った後方散乱電子４０Ａが検出面４０ｓに到達すればよく、線ｎは検出面４０ｓの法線に平行である必要はない。これは、散乱電子検出器４０の検出面４０ｓへの後方散乱電子４０Ａの入射角は検出器４０の特性に応じて最適化されているからである。
【００１８】
散乱電子検出器４０は、検出面として蛍光スクリーン（図示せず）を備える。蛍光スクリーンに投影された像の信号は、結晶方位情報生成部９０Ａに送信され、結晶方位情報生成部９０Ａはこの信号を解析して、試料の結晶方位を示すＥＢＳＤ像を形成する。
結晶方位情報生成部９０Ａは、画像解析プログラムを実行することで動作し、散乱電子検出器４０の信号に基づいて、結晶方位を決定するための結晶方位データベースを有する。結晶方位データベースは、試料の物質名、結晶構造、結晶方位、及びこれらに対応する後方散乱電子のパターン等を含む情報である。又、上記した極座標（σ，ξ）、Ｓ、特定方位のブラッグ角等から菊池像を形成するための計算式や変換式（Hough変換等）等も含む。結晶方位情報生成部９０Ａは、OIM（Orientation Imaging Microscopy）として実装されている。
表示部９１は、結晶方位情報生成部９０Ａが形成したＥＢＳＤ像を表示することができる。
【００１９】
図３（ａ）は、表示部９１に表示されたＥＢＳＤ像９１ａの一例を示す。ＥＢＳＤ像９１ａは方位毎に異なる色調で表示される（図３（ａ）の右側の凡例参照）。ＥＢＳＤ像９１ａ内で周囲と色調が異なる領域９１ｘは特定の方位に対応している。図３（ａ）において、領域９１ｘを表すキューブは（００１）面を表す正方形からずれており、領域９１ｘは（００１）面から少しずれていることになる。なお、領域９１ｘは通常は１つの結晶粒に対応するが、隣接する結晶粒が同一方位の場合は複数の結晶粒を含む。
ＥＢＳＤ像９１ａの個々の領域９１ｘにおける結晶方位が特許請求の範囲の「結晶方位情報」に相当する。
【００２０】
いま、領域９１ｘの面を（００１）面と平行にしたい場合を考える。例えば、（００１）面の結晶粒が露出した断面試料を作成してその解析をしたり、（００１）面が露出するようにＦＩＢにより断面加工してカーテン効果を抑制したい場合が相当する。この場合、領域９１ｘが（００１）面に平行になるよう、領域９１ｘを含む断面２Ａ全体の向きを変えればよいことになる。
そこで、まず、オペレータがＥＢＳＤ像９１ａ内で領域９１ｘを指定（選択）し、領域９１ｘを所望の方位（（００１）面）に変更する。図３（ｂ）に、領域９１ｘを含む断面２Ａ全体の向きを変えた後のＥＢＳＤ像９１ｂを示す。領域９１ｘは（００１）面に平行な領域９１ｙに変わる。
この変更は、例えばオペレータがＥＢＳＤ像９１ａ上で、領域９１ｘの回転方向や角度を適宜入力し、回転後の領域９１ｙが（００１）面を表す色調になるように調整することで行うことができる。この入力は数値を入力してもよく、ＥＢＳＤ像９１ａ上で領域９１ｘを選択（クリック）し、所定の方向にカーソルを移動させ、移動量によって角度を入力することもできる。
結晶方位情報生成部９０Ａは、入力値に基づき、領域９１ｘを含む断面２Ａ全体を回転させたときの領域９１ｘの結晶方位（（００１）面）を上記結晶方位データベースから算出し、回転後のＥＢＳＤ像９１ｂ及び領域９１ｙとして表示する（図３（ｂ））。
なお、回転後の領域９１ｙの結晶方位（（００１）面）が特許請求の範囲の「第２の結晶方位情報」に相当する。
又、上記例では、オペレータが領域９１ｘの回転方向や角度を入力したが、例えばオペレータが目的とする結晶方位（（００１）面）自体を入力し、結晶方位情報生成部９０Ａが回転方向や角度を算出するようにしてもよい。又、回転後のＥＢＳＤ像９１ｂ又は領域９１ｙは、必ずしも表示させなくてもよい。
【００２１】
角度算出部９０Ｂは、上記した領域９１ｘの回転方向や角度を取得し、領域９１ｘを回転させたときに（００１）面を向くような断面２Ａの角度、ひいては試料２を支持する試料ステージ６０の取付け角度を算出する。
制御部９０は、算出された取付け角度（回転角θ１、θ２、θ３）を表示部９１に表示し、オペレータはこの取付け角度を見ながら試料ステージ６０（試料ステージ６０）の実際の回転角をθ１、θ２、θ３に調整する。これにより、試料２の断面２Ａの向きが変わる。
なお、上述した結晶方位情報生成部９０Ａが用いる「領域９１ｘの回転方向や角度」はオイラー角（相対角度）である。一方、角度算出部９０Ｂによる「試料ステージ６０の取付け角度」は、回転軸の絶対角度座標(θ１、θ２、θ３)である。
又、算出された取付け角度として、回転（傾斜）後の試料ステージ６０の取付け角度の絶対座標である回転角θ１、θ２、θ３を表示部９１に表示する代わりに、回転（傾斜）前の試料ステージ６０からどれだけ回転（傾斜）させるかの差分としての角度（チルト角度）を表示してもよい。
【００２２】
なお、上述のように向きを変えた断面２Ａに電子ビーム３０Ａを入射したとき、後方散乱電子４０Ａが上述のθａを中心として幅θｂの広がりで放出されるのはいうまでもない。
又、上記例では、角度算出部９０Ｂが算出した取付け角度をオペレータが入力し、試料ステージ６０の実際の取付け角度を調整して断面２Ａの向きを変えたが、例えば角度算出部９０Ｂが算出した取付け角度に基づき、制御部９０が試料ステージ６０の移動機構を制御して回転角θ１、θ２、θ３を調整し、断面２Ａの向きを自動的に変わるようにしてもよい。
【００２３】
次に、オペレータは、上記取付け角度にて向きを変えた断面２Ａにイオンビーム２０Ａを照射し、断面２Ａをエッチング加工する。これにより、領域９１ｙが（００１）面を向くような断面を有する試料２を簡単かつ正確に形成できる。
図４は、電子ビーム３０Ａに垂直な方向から見たときの、断面２Ａの向き及び後方散乱電子４０Ａを示す。図４（ａ）に、向きを変える前の断面２Ａを示す。領域９１ｘから散乱した後方散乱電子４０Ａを解析すると、（００１）面から少しずれた方位となる（図３（ａ）参照）。
一方、図４（ｂ）において、向きを変える前の断面２Ａを実線で示し、電子ビーム３０Ａに垂直な方向から見て時計回りに角度θｘ向きを変えた後の断面２Ａを破線で示す。断面２Ａの向きを変えた後の領域９１ｙから散乱した後方散乱電子４０Ａは（００１）面を示す（図３（ｂ）参照）。従って、断面２Ａの向きがこのようになるよう、向きを変える前の断面２Ａから余分な部分Ｒをイオンビーム２０Ａでエッチング加工して除去する。
【００２４】
ここで、図４は、電子ビーム３０Ａに垂直な方向から見たときの断面２Ａの向きを示しているが、本実施形態では、イオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とは、垂直でない交差角度φで配置されている。
このため、図５（ａ）に示すように、電子ビーム３０Ａに垂直な方向Ｍとイオンビーム２０Ａとは平行でなく、方向Ｍから見て時計回りに角度θｘ向きを変えた断面２Ａにそのままイオンビーム２０Ａを照射しても、部分Ｒを除去することができない。
そこで、図５（ｂ）に示すように、角度θｘ向きを変えた断面２Ａを、さらに図１のＬ２軸の周りに角度（９０−φ）だけ回転させ、断面２Ａがイオンビーム２０Ａと平行になるようにしてから、エッチング加工を行う。
なお、方向Ｍは、断面２Ａに平行で、集束イオンビーム２０Ａ及び電子ビーム３０Ａと同一面内にある。
【００２５】
なお、イオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とが垂直に配置されている場合には、図５（ｂ）の回転は不要である。これは、イオンビーム２０Ａによって加工する断面がそのままＥＢＳＤの観察面になるためである。
一方、図１に示すように、イオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とは、垂直でない交差角度φで配置されている場合、図５（ｂ）に示す角度でエッチング加工した後、ＥＢＳＤ観察の際に、再度図５（ａ）の角度に試料２を戻す必要がある。これは、図２に示すように、ＥＢＳＤ観察の際には、電子ビーム３０Ａの照射方向から角度θａ（およそ１００度）の線ｎを中心として広がる後方散乱電子４０Ａが散乱電子検出器４０の検出面４０ｓに到達するような角度を保つためである。
なお、イオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とが垂直に配置されている場合であっても、回転後の断面２Ａの向きによっては、断面２Ａが電子ビーム３０Ａと平行にならない。この場合には、図５（ｂ）と同様に角度を変えてエッチング加工した後、ＥＢＳＤ観察の際には再度図５（ａ）の角度に試料２を戻すことになる。
又、イオンビーム照射系２０と電子ビーム照射系３０とが垂直に配置されている場合、角度算出部９０Ｂが算出した取付け角度に基づいて試料ステージ６０を回転角θ１で回転する代わりに、イオンビーム２０Ａの走査方向をθ１で回転させることができる。
【００２６】
そして、加工後の試料２の断面２Ａに例えば電子ビーム３０Ａを照射し、透過電子を透過電子検出器８０で分析することで、試料２を付け替えることなく、（００１）面の結晶粒が露出した断面試料の解析をすることができる。もちろん、加工後の試料２の断面２Ａの解析装置は透過電子検出器８０に限られず、他の解析装置を荷電粒子ビーム装置１００に搭載することもできる。
又、加工後の試料２を荷電粒子ビーム装置１００から取り外し、他の解析等に用いることもできる。
【００２７】
本発明によって加工した試料を機械特性の評価に用いることができる。この場合、例えば、目的とする結晶粒の表面にマーキング（例：デポ）を行い、特定の結晶方位を示す断面を形成する。その後、上記結晶粒を含む領域をＦＩＢ加工で切り出し、プローブでピックアップして、その位置を維持しながらメッシュホルダへ固定し、ＴＥＭなどの解析装置の評価に供する。
又、本発明によって試料を加工し、カーテン効果を低減することができる。ここで、カーテン効果は、結晶性試料に断面加工した際に断面に凹凸が現れる現象である。この凹凸はエッチングレートの差により生じ、結晶方位に異存して発生する。そして、結晶性試料をＦＩＢ加工して断面を形成したところ、対象とする結晶粒の断面にカーテン効果が発生した場合には、その結晶粒にカーテン効果が発生しない結晶方位が露出した断面を形成することでカーテン効果を低減する。
【００２８】
本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の思想と範囲に含まれる様々な変形及び均等物に及ぶことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００２９】
２              試料
２Ａ            断面
２０            集束イオンビーム鏡筒
２０Ａ          集束イオンビーム
３０            電子ビーム鏡筒
３０Ａ          電子ビーム
４０            散乱電子検出器
４０Ａ          後方散乱電子
６０            試料ステージ
９０            制御部
９０Ａ          結晶方位情報生成部
９０Ｂ          角度算出部
９１            表示部
９１ｘ、９１ｙ  領域
１００          荷電粒子ビーム装置
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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