(57)【要約】【課題】荷電粒子ビーム装置において、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができるようにする。【解決手段】荷電粒子ビーム装置は、試料に荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム鏡筒と、試料を保持可能な第１の試料保持部を有し、第１の試料保持部を軸線Ｓ１回りに回動可能に保持する傾斜台６４Ａと、試料を保持可能な第２の試料保持部を有し、第２の試料保持部を軸線Ｓ１と平行な軸線Ｓ２回りに回動可能に保持する傾斜台６４Ｂと、傾斜台６４Ａ、６４Ｂを連動して回動させる駆動力を傾斜台６４Ａ、６４Ｂに供給する駆動力供給部と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム鏡筒と、
前記試料を保持可能な第１の試料保持部を有し、前記第１の試料保持部を第１の回動軸線回りに回動可能に保持する第１の傾斜台と、
前記試料を保持可能な第２の試料保持部を有し、前記第２の試料保持部を前記第１の回動軸線と平行な第２の回動軸線回りに回動可能に保持する第２の傾斜台と、
前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台を連動して回動させる駆動力を前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台に供給する駆動力供給部と、を備える、
荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台は、
前記第１の回動軸線および前記第２の回動軸線に交差する方向に配列された、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記第１の回動軸線および前記第２の回動軸線に直交する方向に延びる回転軸線を中心として回転可能な回転ステージを含む試料ステージをさらに備え、
前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台は、前記試料ステージの上面において着脱可能な試料ホルダに設けられている、
請求項１または２に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記第１の回動軸線および前記第２の回動軸線に直交する第３の回動軸線を中心として、前記前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台を回動する傾斜ステージを、さらに備える、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
前記第１の傾斜台は、前記第１の回動軸線をピッチ円中心とする第１のギヤを有し、
前記第２の傾斜台は、前記第２の回動軸線をピッチ円中心とする第２のギヤを有し、
前記駆動力供給部は、前記第１のギヤおよび前記第２のギヤと噛み合う第３のギヤを有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項６】
前記第１のギヤは、第１のウォームホイールであり、
前記第２のギヤは、第２のウォームホイールであり、
前記第３のギヤは、前記第１のウォームホイールおよび前記第２のウォームホイールと噛み合うウォームである、
請求項５に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項７】
前記駆動力供給部は、
前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台に駆動力を伝達する駆動ロッドを有する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項８】
前記駆動力供給部は、前記試料ステージの上面と交差する方向に駆動力を供給する、
請求項３に記載の荷電粒子ビーム装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビームとは、イオンビームおよび電子ビームの総称である。集束させた荷電粒子ビームを利用して加工、観察、および分析の少なくともいずれか（以下、観察等と言う）を行うことができる装置は荷電粒子ビーム装置と呼ばれる。荷電粒子ビーム装置は、イオンビームを形成するイオンビーム鏡筒および電子ビームを形成する電子ビーム鏡筒のうちの少なくとも一方が搭載される。荷電粒子ビーム装置は、複数の荷電粒子ビーム鏡筒が搭載された複合装置も含む。
このような荷電粒子ビーム装置は、例えば、薄片試料を形成するために用いられる場合がある。半導体デバイスなどの構造物が薄片試料の観察面に露出している場合には、構造物の有無によって荷電粒子ビームの加工レートが異なる。このため、観察面に凹凸が形成されて筋状に見える現象、いわゆるカーテン効果が発生してしまう。
例えば、特許文献１には、カーテン効果を抑制するために、試料を配置する試料台を２軸方向に傾斜させることができる複合荷電粒子ビーム装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０６３７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、効率的に試料を形成するために複数の試料を試料ホルダに配置して試料を加工する場合、従来の荷電粒子ビーム装置には、以下のような問題がある。
特許文献１に記載の複合荷電粒子ビーム装置では、傾斜軸が試料ホルダ上の一つの試料を通過するように試料ホルダが配置されている。試料ホルダに複数の試料を配置すると、傾斜軸外に配置された試料は、試料ホルダを傾斜させると傾斜軸を中心に移動してしまう。そのため、試料毎にビーム照射位置に配置し直す煩わしさがあった。また、試料ホルダを傾斜させた際、傾斜軸外に配置された試料が鏡筒などの構造物を衝突して試料が破損してしまうおそれがあった。
【０００５】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる荷電粒子ビーム装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明の第１の態様の荷電粒子ビーム装置は、試料に荷電粒子ビームを照射する荷電粒子ビーム鏡筒と、前記試料を保持可能な第１の試料保持部を有し、前記第１の試料保持部を第１の回動軸線回りに回動可能に保持する第１の傾斜台と、前記試料を保持可能な第２の試料保持部を有し、前記第２の試料保持部を前記第１の回動軸線と平行な第２の回動軸線回りに回動可能に保持する第２の傾斜台と、前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台を連動して回動させる駆動力を前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台に供給する駆動力供給部と、を備える。
本明細書では、「回動」は、３６０°未満の角度範囲の制限下で、回動軸線を中心として回る運動を意味する。「回動」の方向は、回動軸線回りの二方向が可能である。
【０００７】
上記荷電粒子ビーム装置においては、記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台は、前記第１の回動軸線および前記第２の回動軸線に交差する方向に配列されてもよい。
【０００８】
上記荷電粒子ビーム装置においては、前記第１の回動軸線および前記第２の回動軸線に直交する方向に延びる回転軸線を中心として回転可能な回転ステージを含む試料ステージをさらに備え、前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台は、前記試料ステージの上面において着脱可能な試料ホルダに設けられていてもよい。
本明細書では、「回転」は、回転軸線の回りを回る運動を意味する。すなわち、３６０°未満の角度範囲内で回転軸線を中心として回る運動と、３６０°以上の角度で回転軸線を中心として回る運動と、の両方の意味を含む。「回転」の角度は制限があってもよいし、制限がなくてもよい。「回転」の方向は、回転軸線回りの二方向が可能でもよいし、一方向に限定されていてもよい。
【０００９】
上記荷電粒子ビーム装置においては、前記第１の回動軸線および前記第２の回動軸線に直交する第３の回動軸線を中心として、前記前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台を回動する傾斜ステージを、さらに備えてもよい。
【００１０】
上記荷電粒子ビーム装置においては、前記第１の傾斜台は、前記第１の回動軸線をピッチ円中心とする第１のギヤを有し、前記第２の傾斜台は、前記第２の回動軸線をピッチ円中心とする第２のギヤを有し、前記駆動力供給部は、前記第１のギヤおよび前記第２のギヤと噛み合う第３のギヤを有してもよい。
【００１１】
上記荷電粒子ビーム装置においては、前記第１のギヤは、第１のウォームホイールであり、前記第２のギヤは、第２のウォームホイールであり、前記第３のギヤは、前記第１のウォームホイールおよび前記第２のウォームホイールと噛み合うウォームであってもよい。
【００１２】
上記荷電粒子ビーム装置においては、前記駆動力供給部は、前記第１の傾斜台および前記第２の傾斜台に駆動力を伝達する駆動ロッドを有してもよい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の荷電粒子ビーム装置によれば、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置の構成の一例を示す模式的な構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置の主要部の構成を示す模式的な斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの主要構成を示す模式的な斜視図である。
【図４】図３におけるＡ部の詳細図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの動作説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料の保持形態を示す模式的な正面図および側面図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料と加工方向との関係を示す模式的な斜視図である。
【図９】本発明の第２の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【図１０】発明の第３の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【図１１】発明の第４の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【図１２】発明の第４の実施形態の変形例の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【図１３】発明の第５の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【図１４】発明の第５の実施形態の変形例の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００１６】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置の構成の一例を示す模式的な構成図である。図２は、本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置の主要部の構成を示す模式的な斜視図である。各図は模式図のため、形状や寸法は誇張されている（以下の図面も同じ）。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態の荷電粒子ビーム装置１００は、試料室９、試料ステージ１０、ＦＩＢ鏡筒１（荷電粒子ビーム鏡筒）、ＥＢ鏡筒２（荷電粒子ビーム鏡筒）、ＧＩＢ鏡筒３（荷電粒子ビーム鏡筒）、ガス銃１９、および試料ホルダ６を備えて構成される。
ここで、「ＦＩＢ」は、集束イオンビーム（Focused Ion Beam）を表す略語である。「ＥＢ」は、電子ビーム（Electron Beam）を表す略語である。「ＧＩＢ」は、気体イオンビーム（Gas Ion Beam）を表す略語である。
【００１８】
試料室９は、荷電粒子ビーム装置１００によって加工、観察、および分析の少なくともいずれかが行われる試料７Ａ、７Ｂを内部に収容する。試料７Ａ、７Ｂは微小な薄片である。図１では見易さのため、試料７Ａ、７Ｂの大きさが非常に誇張されている。試料室９には、試料室９の内部の真空度を変更、維持する図示略の真空排気装置が接続されている。
試料室９には、内部の雰囲気および真空状態を変えることなく、試料の搬入搬出が行えるように、図示略のロードロックチャンバーが設けられてもよい。
試料室９には、試料ステージ１０が内蔵される。試料室９において、試料ステージ１０と対向する位置には、ＦＩＢ鏡筒１、ＥＢ鏡筒２、およびＧＩＢ鏡筒３が配置される。
【００１９】
試料ステージ１０は、回転ステージ５を含んで構成される。本実施形態では、試料ステージ１０は５軸の移動ステージからなる。
回転ステージ５は、試料ステージ１０の最上部に配置される。回転ステージ５の下方には、図示略のＸＹＺステージと、図示略の傾斜ステージとが配置されている。
図２に示すように、傾斜ステージは、水平面内の軸線８ａ回りに回転ステージ５を回動することによって、試料ステージ１０を傾斜させる傾斜駆動部８を有している。
回転ステージ５は、試料台５ａと、回転駆動部５ｂとを備える。試料台５ａは、後述する試料ホルダ６を着脱可能に配置できるようになっている。回転駆動部５ｂは、試料台５ａを回転軸線Ｃ回りに回転する。試料ステージ１０における図示略の傾斜ステージが傾斜の基準位置にある場合には、回転軸線Ｃは鉛直軸に平行である。
試料台５ａの上面には、後述する試料ホルダ６の位置決めおよび着脱を行う図示略の着脱機構が設けられている。
回転駆動部５ｂは、例えば、試料台５ａを回転可能に保持する回転支持部（図示略）と、試料台５ａを回転する駆動力を供給するモータ（図示略）と、モータの駆動力を試料台５ａに伝達する伝動機構とを備える。
【００２０】
図２に示すように、ＦＩＢ鏡筒１は、試料ステージ１０の上方において試料ステージ１０と対向して配置されている。本実施形態では、一例として、ＦＩＢ鏡筒１は鉛直軸に平行に配置される。
ＦＩＢ鏡筒１は、第１の荷電粒子ビームとしてのＦＩＢ１ｂを、鉛直軸に平行なＦＩＢ照射軸１ａに沿って照射する。ＦＩＢ鏡筒１は、例えば、液体金属イオン源を備えている。
【００２１】
ＥＢ鏡筒２は、試料ステージ１０の上方において鉛直軸に対して傾斜する軸線に沿って配置されている。ＥＢ鏡筒２は、第２の荷電粒子ビームとしてのＥＢ２ｂを、鉛直軸に対して傾斜するＥＢ照射軸２ａに沿って照射する。
【００２２】
ＧＩＢ鏡筒３は、試料ステージ１０の上方において、鉛直軸に対してＥＢ鏡筒２と異なる方向に傾斜する軸線に沿って配置されている。ＧＩＢ鏡筒３は、第３の荷電粒子ビームとしてのＧＩＢ３ｂを、鉛直軸に対してＥＢ鏡筒２と異なる方向に傾斜するＧＩＢ照射軸３ａに沿って照射する。
ＧＩＢ鏡筒３は、ＰＩＧ型の気体イオン源を備えている。気体イオン源の例としては、イオン源ガスとして、ヘリウム、アルゴン、キセノン、酸素などが挙げられる。
【００２３】
ＦＩＢ照射軸１ａおよびＧＩＢ照射軸３ａは、軸線８ａおよび鉛直軸を含む平面Ｐにおいて、試料ステージ１０の上方の所定位置で交差している。ＥＢ照射軸２ａは、ＦＩＢ照射軸１ａおよびＧＩＢ照射軸３ａが交差する所定位置おいて、ＦＩＢ照射軸１ａおよびＧＩＢ照射軸３ａと交差しているすなわち、ＦＩＢ１ｂ、ＥＢ２ｂ、およびＧＩＢ３ｂは、所定位置で互いに交わるようになっている。
【００２４】
荷電粒子ビーム装置１００は、さらに、ＥＢ２ｂ、ＦＩＢ１ｂ、またはＧＩＢ３ｂの照射により試料７Ａ（７Ｂ）から発生する二次電子を検出する二次電子検出器４を備えている。さらに、荷電粒子ビーム装置１００は、ＥＢ２ｂの照射により試料から発生する反射電子を検出する反射電子検出器を備えていてもよい。
【００２５】
図１に示すように、ガス銃１９は、ＦＩＢ１ｂ、ＥＢ２ｂ、およびＧＩＢ３ｂの照射領域付近にエッチングガスを供給する。エッチングガスの例としては、塩素ガス、フッ素系ガス（フッ化キセノン、炭化フッ素など）、ヨウ素ガスなどのハロゲンガスが挙げられる。ガス銃１９によって、試料７Ａ（７Ｂ）の材質と反応するエッチングガスがＦＩＢ１ｂ、ＥＢ２ｂ、またはＧＩＢ３ｂの照射領域に供給されると、試料７Ａ（７Ｂ）に対して、ＦＩＢ１ｂ、ＥＢ２ｂ、またはＧＩＢ３ｂによるガスアシストエッチングが施される。特にＥＢ２ｂによるガスアシストエッチングでは、イオンスパッタによるダメージを試料７Ａ（７Ｂ）に与えずにエッチング加工することができる。
【００２６】
試料ホルダ６は、試料７Ａ、７Ｂをそれぞれ第１および第２の回動軸線回りに回動する２つの傾斜台と、２つの傾斜台を第１および第２の回動軸線と直交する第３の回動軸線回りに回動させる傾斜ステージとを有する。試料ホルダ６の具体的な構成例は後述される。
【００２７】
次に、荷電粒子ビーム装置１００の制御系の構成について説明する。
図１に示すように、荷電粒子ビーム装置１００は、試料ステージ制御部１５、試料ホルダ制御部４０、ＦＩＢ制御部１１、ＥＢ制御部１２、ＧＩＢ制御部１３、像形成部１４、および制御部１７を備える。
【００２８】
試料ステージ制御部１５は、試料ステージ１０の各ステージ駆動部と通信可能に接続されている。ステージ駆動部には、回転駆動部５ｂおよび傾斜駆動部８が含まれる。
試料ステージ制御部１５は、後述する制御部１７からの制御信号に基づいて各ステージ駆動部を制御することにより、試料ステージ１０の各ステージをそれぞれ移動させる。例えば、試料ステージ制御部１５の制御によって、回転駆動部５ｂは試料台５ａを回転駆動する。例えば、試料ステージ制御部１５の制御によって、傾斜駆動部８は図示略の傾斜ステージを傾斜駆動する。
【００２９】
試料ホルダ制御部４０は、後述する試料ホルダ６が試料台５ａに配置されると、図示略の配線を介して、試料ホルダ６内の駆動部と通信可能に接続される。
試料ホルダ制御部４０は、試料ホルダ６との接続状態において、後述する制御部１７から制御信号に基づいて試料ホルダ６の傾斜台および傾斜ステージを傾斜させる。これにより、試料ホルダ制御部４０は、試料ホルダ６上に保持された試料７Ａ、７Ｂの回転軸線Ｃに対する傾斜を２軸方向に変えることができる。
【００３０】
ＦＩＢ制御部１１は、後述する制御部１７から制御信号に基づいてＦＩＢ鏡筒１からのＦＩＢ照射を制御する。
ＥＢ制御部１２は、後述する制御部１７から制御信号に基づいてＥＢ鏡筒２からのＥＢ照射を制御する。
ＧＩＢ制御部１３は、後述する制御部１７から制御信号に基づいてＧＩＢ鏡筒３からのＧＩＢ照射を制御する。
像形成部１４は、例えば、ＥＢ制御部１２がＥＢを走査させる信号と、二次電子検出器４で検出された二次電子の信号と、からＳＥＭ像を形成する。さらに、像形成部１４は、ＦＩＢ制御部１１がＦＩＢを走査させる信号と、二次電子検出器４で検出された二次電子の信号と、からＳＩＭ（Scanning Ion Microscope）像を形成する。
像形成部１４が形成したＳＥＭ像、ＳＩＭ像は、後述する制御部１７に送出される。
【００３１】
制御部１７は、試料ステージ制御部１５、試料ホルダ制御部４０、ＦＩＢ制御部１１、ＥＢ制御部１２、ＧＩＢ制御部１３、像形成部１４、入力部１６、および表示部１８と通信可能に接続される。
入力部１６は、荷電粒子ビーム装置１００の操作者の操作入力が行うための装置部分である。入力部１６に入力された操作入力は、制御部１７に送出される。
表示部１８は、制御部１７から送出される情報を表示する装置部分である。
制御部１７は、入力部１６から送出された操作入力を解析して、荷電粒子ビーム装置１００を全体制御するための制御信号を生成する。制御部１７は、生成した制御信号を、必要に応じて、試料ステージ制御部１５、試料ホルダ制御部４０、ＦＩＢ制御部１１、ＥＢ制御部１２、ＧＩＢ制御部１３、および像形成部１４に送出する。
制御部１７は、像形成部１４から送出されたＳＥＭ像、ＳＩＭ像等の観察像の情報、および荷電粒子ビーム装置１００の各種制御条件等の情報を表示部１８に送出して、これらの情報を表示部１８に表示させる。
制御部１７によって行われる具体的な制御に関しては、荷電粒子ビーム装置１００の動作とともに後述される。
【００３２】
以上、説明した試料ステージ制御部１５、試料ホルダ制御部４０、ＦＩＢ制御部１１、ＥＢ制御部１２、ＧＩＢ制御部１３、像形成部１４、および制御部１７からなる制御系の装置構成は、適宜のハードウェアと、ＣＰＵ、メモリ、入出力インターフェース、外部記憶装置などからなるコンピュータとから構成されてもよい。上記制御系の各制御機能の一部または全部は、各制御機能を実現する制御プログラムがコンピュータによって実行されることで実現されてもよい。
【００３３】
次に、試料ホルダ６の詳細構成について説明する。
図３は、本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの主要構成を示す模式的な斜視図である。図４は、図３におけるＡ部の詳細図である。図５は、本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。図６は、本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの動作説明図である。
【００３４】
図３に示すように、試料ホルダ６は、基台６１、支持部６２、回動台６３、傾斜台６４Ａ（第１の傾斜台）、傾斜台６４Ｂ（第２の傾斜台）、および駆動ユニット６６を備える。ただし、図３では、見易さのため、主要構成のみが模式的に描かれている。
以下では、試料ホルダ６の構成について説明する場合に、試料台５ａ上の試料ホルダ６の配置姿勢に合わせてｘｙ座標系を参照する場合がある。
ｘｙ座標系におけるｘ軸、ｙ軸は、互いに直交している。ｘ軸、ｙ軸は、試料台５ａの上面に固定されている。
【００３５】
基台６１は、試料台５ａの上面に載置可能であるとともに、図示略の位置決め機構によって、試料台５ａの上面内の２軸方向に位置決め可能な外形を有する。図３に示す例では、基台６１は、ｘ軸方向に長い矩形板状の外形を有する。例えば、基台６１のｘ軸方向およびｙ軸方向における側面は、位置決め機構との位置決め部に用いられてもよい。
【００３６】
基台６１の上面には、平面視略矩形状の凹所６１ａが形成されている。
凹所６１ａにおいてｘ軸方向の両端部には、それぞれ支持部６２が立設されている。各支持部６２には、ｘ軸に平行な軸線Ｆ（第３の回動軸線）と同軸に延びる支軸６２ａがそれぞれ設けられている。
凹所６１ａにおいて各支持部６２の間には、平面視矩形状の回動台６３（傾斜ステージ）が配置されている。回動台６３のｘ軸方向における両端部には、回動台６３の上方において各支持部６２の支軸６２ａと回転可能に連結された軸受部６３ｂがそれぞれ設けられている。これにより、回動台６３は、軸線Ｆ回りに回動可能に支持されている。
回動台６３は、図示略の伝動機構を介して図示略の回動台駆動部と連結されている。回動台駆動部は、試料ホルダ制御部４０と通信可能に接続されている。回動台駆動部は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に基づいて、回動台６３を軸線Ｆ回りに回動する。回動台６３が軸線Ｆ回りに回動されると、回動台６３はｙ軸方向に傾斜する。
【００３７】
回動台６３の平面視の中央部には上方に開口する穴部６３ａが形成されている。穴部６３ａの内部には、傾斜台６４Ａ、６４Ｂがｘ軸方向に並んで収容されている。傾斜台６４Ａ、６４Ｂのｙ軸方向の位置は、穴部６３ａの内周部における図示略の位置決め部によって位置決めされている。
傾斜台６４Ａ、６４Ｂは、互いに異なる形状を有していてもよいが、本実施形態では、互いに同様の形状を有する。
【００３８】
図４に示すのは、傾斜台６４Ａの詳細構成の一例である。以下、傾斜台６４Ｂに共通する傾斜台６４Ａの構造について説明する。
図４に示すように、傾斜台６４Ａは、ｙ軸方向から見て略半月状の外形を有する。傾斜台６４Ａにおける円弧状の外周部には、ウォームホイール６４ａが設けられている。
傾斜台６４Ａにおいてｙ軸方向の側面には、ウォームホイール６４ａのピッチ円と同心円状に湾曲されたガイド溝６４ｅが形成されている。
傾斜台６４Ａにおいてウォームホイール６４ａに対向する平面部６４ｂには、ＴＥＭグリッド６７を介して試料７Ａを保持する試料保持部６４ｃが配置されている。
同様に、傾斜台６４Ｂにおいてウォームホイール６４ａに対向する平面部６４ｂには、ＴＥＭグリッド６７を介して試料７Ｂを保持する試料保持部６４ｃが配置されている。
傾斜台６４Ａに配置された試料保持部６４ｃは、第１の試料保持部を構成する。傾斜台６４Ｂに配置された試料保持部６４ｃは、第２の試料保持部を構成する。
【００３９】
回動台６３の内部には、傾斜台６４Ａの下方にウォーム７０（第３のギヤ、駆動力供給部）が配置されている。
図５に示すように、ウォーム７０は、ｘ軸に平行に延び、傾斜台６４Ａ、６４Ｂの各ウォームホイール６４ａと下方から噛み合っている。
ウォーム７０の軸方向の両端部は、それぞれ軸受７１を介して、回動台６３の内部の軸受台６３ｄ、６３ｅに支持されている。ウォーム７０は、各軸受７１によって回転可能に支持されている。
ウォーム７０と各ウォームホイール６４ａとの軸間距離は、各ガイド溝６４ｅに転動可能に当接する各ローラ６５によって規制されている。図４に示すように、傾斜台６４Ａのガイド溝６４ｅに当接するローラ６５は、回動台６３の上面における支持部６３ｃからｙ軸正方向に延びる支持軸６５ａによって回転可能に支持されている。このため、傾斜台６４Ａのガイド溝６４ｅに当接するローラ６５は、ｙ軸に平行な軸線Ｇ１回りに回転可能である。
図５に示すように、傾斜台６４Ｂのガイド溝６４ｅに当接するローラ６５も、図示しない回動台６３および支持軸６５ａによって、傾斜台６４Ａのガイド溝６４ｅに当接するローラ６５と同様に回転可能に支持されている。ただし、傾斜台６４Ｂのガイド溝６４ｅに当接するローラ６５は、軸線Ｇ１に平行な軸線Ｇ２回りに回転可能である。
【００４０】
このような構成により、ウォーム７０が回転駆動されると、各ローラ６５によってウォーム７０と各ウォームホイール６４ａとの軸間距離が保たれた状態で、傾斜台６４Ａ、６４Ｂが回動する。図６に示すように、この結果、傾斜台６４Ａ、６４Ｂは、それぞれのウォームホイール６４ａのピッチ円中心を通りｙ軸に平行な軸線Ｓ１（第１の回動軸線）、軸線Ｓ２（第２の回動軸線）の回りに回動する。傾斜台６４Ａのウォームホイール６４ａは、第１のウォームホイールであり、第１の回動軸線である軸線Ｓ１をピッチ円中心とする第１のギヤを構成する。傾斜台６４Ｂのウォームホイール６４ａは、第２のウォームホイールであり、第２の回動軸線である軸線Ｓ２をピッチ円中心とする第２のギヤを構成する。
これにより、傾斜台６４Ａ、６４Ｂは、ウォーム７０の回転にそれぞれ連動して、各平面部６４ｂがｘ軸方向に傾斜する。ウォーム７０の回転方向が切り替えられると、傾斜台６４Ａ、６４Ｂは、反対方向に傾斜する。
本実施形態では、傾斜台６４Ａ、６４Ｂは、互いに同一形状を有するため、傾斜台６４Ａ、６４Ｂのそれぞれの傾斜向き、傾斜速度、傾斜角度も互いに同様になる。
【００４１】
駆動ユニット６６は、試料ホルダ６に駆動力を供給する駆動源を有する。駆動ユニット６６は、試料ホルダ６の部位に配置されていてもよいが、本実施形態では、図３に示すように、基台６１におけるｘ軸方向の一端部に取り付けられている。
本実施形態における駆動ユニット６６は、回動台６３と、傾斜台６４Ａ、６４Ｂとに、それぞれ独立に駆動力を供給する２つの駆動源を備える。
【００４２】
図５には、傾斜台６４Ａ、６４Ｂに駆動力を供給する構成の一例が示されている。
駆動ユニット６６は、駆動モータ７３（駆動力供給部）と、ギヤ７４、７２（駆動力供給部）とを備える。
駆動モータ７３は、傾斜台６４Ａ、６４Ｂを駆動するための駆動源である。駆動モータ７３は、正逆転可能な適宜のモータであれば種類は限定されない。
駆動モータ７３は、試料ホルダ制御部４０と通信可能に接続されている。駆動モータ７３の動作は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に応じて制御される。
ギヤ７４は、駆動モータ７３の出力軸７３ａに同軸に取り付けられている。
ギヤ７２は、ウォーム７０の端部において、ウォーム７０の中心軸線と同軸に固定されている。ギヤ７２は、ギヤ７４と噛み合っている。
ギヤ７４、７２は、平歯車、はすば歯車などが用いられてもよい。ギヤ７４、７２は、駆動モータ７３の駆動力をウォーム７０に伝達する伝動機構を構成している。
ただし、ギヤ７４、７２は、伝動機構の一例である。伝動機構は、適宜の減速機構を含んでもよい。伝動機構には、ギヤ以外の伝動機構が含まれてもよい。
図５に示す例では、駆動モータ７３の出力軸７３ａとウォーム７０の中心軸線とは、互いに平行である。しかし、伝動機構には、駆動モータ７３の出力軸７３ａとウォーム７０の中心軸線とが互いに交差した状態で伝動するギヤが用いられてもよい。
【００４３】
このような構成により、試料ホルダ６は、軸線Ｆ回りの回動によって回動台６３および傾斜台６４Ａ、６４Ｂの各平面部６４ｂがｙ軸方向に傾斜するとともに、軸線Ｓ１、Ｓ２回りの回動によって、それぞれ傾斜台６４Ａ、６４Ｂの各平面部６４ｂがｘ軸方向に傾斜する２軸傾斜ステージになっている。
ウォーム７０、ギヤ７４、７２、および駆動モータ７３は、傾斜台６４Ａ、６４Ｂを連動して回動させる駆動力を供給する駆動力供給部を構成している。
【００４４】
ここで、ＴＥＭグリッド６７および試料７Ａ、７Ｂについて説明する。
図７（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料の保持形態を示す模式的な正面図および側面図である。図８は、本発明の第１の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料と加工方向との関係を示す模式的な斜視図である。
【００４５】
図７（ａ）、（ｂ）に示すように、ＴＥＭグリッド６７は薄板により作成されており、中央部分に試料保持台６７ａが形成されている。試料保持台６７ａの上には、５本の柱６７ｂ１、６７ｂ２、６７ｂ３、６７ｂ４、６７ｂ５が形成されている。
柱６７ｂ１〜６７ｂ５の上部に取り付けられる試料の一例としては、図８に示す微小な薄片状の試料７Ａ（７Ｂ）が挙げられる。
試料７Ａ（７Ｂ）は、例えば、半導体デバイスの一部を切り出して形成される。試料７Ａ（７Ｂ）は、デバイスの構造物３１、３２、３３を有している。観察面としての断面７ａには構造物３１、３３が露出している。試料７Ａ（７Ｂ）は、上面７ｃの側から、ＦＩＢ、ＥＢ、ＧＩＢが照射されるように、柱６７ｂ１〜６７ｂ５にそれぞれ取り付けられる。
本実施形態では、傾斜台６４Ａ（６４Ｂ）が基準位置にある場合に、試料７Ａ（７Ｂ）の断面７ａの法線方向（試料７Ａ（７Ｂ）の厚さ方向）が略ｙ軸方向になるように取り付けられる。
本実施形態では、軸線Ｆと軸線Ｓ１との交点には、柱６７ｂ３上の試料７Ａが配置される。同様に、軸線Ｆと軸線Ｓ２との交点には柱６７ｂ３上の試料７Ｂが配置される。
【００４６】
次に、荷電粒子ビーム装置１００の動作について、試料ホルダ６の作用を中心として説明する。
荷電粒子ビーム装置１００は、入力部１６からの操作入力に応じて、試料７Ａ、７Ｂの加工、観察、および分析の少なくともいずれか（以下、「加工等」と称する場合がある）を行うことができる。
試料７Ａ、７Ｂは、予め適宜の大きさに整形された後、例えば、ＴＥＭグリッド６７に保持される。例えば、試料７Ａが保持されたＴＥＭグリッド６７は、図４に示すように、試料ホルダ６の傾斜台６４Ａ上の試料保持部６４ｃに保持される。このとき、ＴＥＭグリッド６７は、試料７Ａの上面を結ぶ直線Ｔが軸線Ｆと略平行になり（図７（ａ）、（ｂ）参照）、かつ、直線Ｔが軸線Ｓと略同じ高さに位置するように、試料保持部６４ｃに保持される。試料７Ｂが保持されたＴＥＭグリッド６７は、同様にして、試料ホルダ６の傾斜台６４Ｂ上の試料保持部６４ｃに保持される。
このようなＴＥＭグリッド６７の配置作業は、試料ホルダ６が荷電粒子ビーム装置１００の外部に搬出された状態で行われる。このため、適宜の治具、測定装置などを用いることによって精密な位置合わせが可能である。さらにこのようなＴＥＭグリッド６７の配置作業は、荷電粒子ビーム装置１００の操作者とは異なる作業者によって行われてもよい。
これと並行して、荷電粒子ビーム装置１００の稼働準備が行われる。例えば、制御部１７は、試料ステージ制御部１５に制御信号を送出し、試料ステージ１０は各ステージの位置をそれぞれの移動の基準位置に初期化する。
【００４７】
この後、試料７Ａ、７Ｂが保持された試料ホルダ６が荷電粒子ビーム装置１００の試料ステージ１０の試料台５ａ上に配置される。試料ホルダ６が試料台５ａに位置決め状態に固定されたら、試料室９の真空引きが行われる。ただし、荷電粒子ビーム装置１００がロードロックチャンバーを有する場合には、稼働準備時に真空引きが済まされてもよい。この場合には、操作者は、ロードロックチャンバーを経由することで、試料室９が真空状態を維持した状態で、試料ホルダ６を試料台５ａに設置することができる。
【００４８】
この後、操作者の入力部１６からの操作入力に基づいて、制御部１７が荷電粒子ビーム装置１００の各装置部分を制御することによって、試料７Ａ、７Ｂの加工等が行われる。以下では、試料７Ａを加工等した後、試料７Ｂを加工等する場合の例で説明する。
例えば、操作者は、試料７ＡのＳＥＭ像あるいはＳＩＭ像を表示部１８に表示させる。操作者は表示部１８に表示されたＳＥＭ像やＳＩＭ像などの観察像に基づいて、例えば、ＦＩＢ１ｂの照射領域を設定する。操作者は表示部１８に表示された観察像上に照射領域を設定する加工枠を入力部１６により入力する。
操作者が加工開始の指示を入力部１６に入力すると、制御部１７からＦＩＢ制御部１１に照射領域と加工開始の信号が送信され、ＦＩＢ制御部１１からＦＩＢが試料７Ａの指定された照射領域に照射される。これにより操作者が入力した照射領域にＦＩＢ１ｂが照射される。
【００４９】
荷電粒子ビーム装置１００では、ＦＩＢ１ｂで加工中の試料７Ａ（７Ｂ）をＳＥＭ観察するために、図２に示すように、ＦＩＢ照射軸１ａとＥＢ照射軸２ａとが、互いに交差している。操作者は、ＦＩＢ照射軸１ａとＥＢ照射軸２ａとが交差する位置に、試料７Ａ（７Ｂ）が位置合わせされるように、入力部１６からの操作入力によって試料ステージ１０を駆動する。
位置合わせの後、回転ステージ５を回転させる操作入力が行われると、制御部１７から試料ステージ制御部１５に制御信号が送出される。回転ステージ５は、試料ステージ制御部１５の制御によって、回転される。この結果、試料７Ａ（７Ｂ）は、ＳＥＭ像観察可能な状態で回転軸線Ｃ回りに回転される。
さらに、試料ホルダ６の傾斜台６４Ａ（６４Ｂ）を軸線Ｆあるいは軸線Ｓ１（Ｓ２）回りに回動させる操作入力が行われると、制御部１７から試料ホルダ制御部４０に制御信号が送出される。試料ホルダ６の傾斜台６４Ａ（６４Ｂ）は、試料ホルダ制御部４０の制御によって、ｙ軸方向またはｘ軸方向に傾斜される。この結果、試料７Ａ（７Ｂ）は、ＳＥＭ像観察可能な状態でｙ軸方向またはｘ軸方向に傾斜される。ここで、ｘ軸方向の傾斜とは、図７（ａ）における矢印ＳＲ１、ＳＲ２で表される方向の回動による傾斜である。ｙ軸方向の傾斜とは、図７（ｂ）における矢印ＦＲ１、ＦＲ２で表される方向の回動による傾斜である。
このように、荷電粒子ビーム装置１００では、試料７Ａ（７Ｂ）の位置合わせが行われた後、ユーセントリックな状態で、試料７Ａ（７Ｂ）を回転軸線Ｃ回りに回転させることと、ｘ軸方向またはｙ軸方向への傾斜させることが容易かつ高精度に行われる。
【００５０】
このため、荷電粒子ビーム装置１００によれば、カーテン効果を抑制する加工が容易に行える。
例えば、図８に示すように、試料ステージ１０および試料ホルダ６によって、試料７Ａ（７Ｂ）の位置が移動されて、矢印Ｂ１の方向から、荷電粒子ビームが照射されて、断面７ａが加工されるとする。この場合、断面７ａには、構造物３１、３３が露出する部位と、それ以外の半導体が露出する部位とでは、エッチングレートが異なる。断面７ａ上に凹凸が形成される。この現象は、いわゆるカーテン効果として知られる。
凹凸が形成された断面７ａをＳＥＭ観察すると、観察像には凹凸に起因する筋が含まれてしまう。この筋はイオンビーム加工により形成されたものであるから、半導体デバイスの構造物や欠陥ではない。観察像に筋が現れてしまうと、半導体デバイスの構造物や欠陥と見分けがつかなくなってしまうことがある。
しかし、荷電粒子ビーム装置１００によれば、この状態から、傾斜台６４Ａ（６４Ｂ）をｘ軸方向に傾斜させることによって、ユーセントリックな状態を保ったまま、荷電粒子ビームの照射方向を矢印Ｂ２のように容易に変更することができる。例えば、ＴＥＭグリッド６７の取り付け誤差などによって断面７ａがｙ軸方向に傾斜して配置された場合にも、操作者が断面７ａを観察しながらｙ軸方向の傾斜を微調整する操作入力を行うことによって、断面７ａの面内での回転が行える。
このように、断面７ａに沿って、複数の方向から荷電粒子ビームを照査する仕上げ加工を繰り返すことによって、カーテン効果によって発生する凹凸を低減することができる。
【００５１】
試料７Ａに対する必要な加工、観察、および分析がすべて終了したら、操作者は、試料ステージ１０を駆動する操作入力を行い、試料７Ａに対する試料７Ｂの離間距離だけ、試料ホルダ６をｘ軸方向に並進移動させる。試料ホルダ６において、試料７Ａに対する試料７Ｂの離間距離は、傾斜台６４Ａ、６４Ｂのｘ軸方向における配置ピッチとして決まっているため、このような移動操作は操作者による移動開始の操作入力に基づいて、制御部１７が自動的に制御することが可能である。
試料ホルダ６のｘ軸方向への並進移動が終了すると、試料７Ａの代わりに試料７Ｂが荷電粒子ビームの照射領域に位置する。このため、操作者は、試料ホルダ６の移動後に、ただちに、試料７Ｂの加工、観察、および分析を開始させることが可能である。ただし、試料７Ｂの取り付け誤差などよって、試料７Ｂの姿勢が微調整される必要がある場合には、操作者は、加工開始前に、試料７Ｂを観察しながら、試料ステージ１０あるいは試料ホルダ６を駆動することにより照射領域に対する試料７Ｂの位置を微調整してもよい。
【００５２】
試料７Ｂが、荷電粒子ビームの照射領域において、試料７Ａと同様に配置されたら、試料７Ｂに対して、試料７Ａと同様の加工が行われる。
荷電粒子ビーム装置１００によれば、試料ホルダ６において試料７Ｂを保持する傾斜台６４Ｂは、傾斜台６４Ａを駆動する駆動モータ７３によって、傾斜台６４Ａと同様に駆動される。さらに、傾斜台６４Ａ、６４Ｂは、いずれも回動台６３上に配置されている。このため、傾斜台６４Ｂは、駆動ユニット６６によって、傾斜台６４Ａと同様な駆動が可能である。このため、試料７Ｂの加工に際して、試料７Ａと同様のカーテン効果を抑制する加工が行える。特に、試料７Ａ、７Ｂの形状が互いに同一であれば、試料ホルダ制御部４０は、試料７Ａを加工する際の駆動制御プログラムによって、試料７Ｂの加工時の駆動制御も行える。
【００５３】
試料７Ｂに対する必要な加工、観察、および分析がすべて終了したら、操作者は、試料室９から、試料ホルダ６を搬出することにより、試料７Ａ、７Ｂを試料ステージ１０の外部に取り出す。さらに、他の試料を加工等する必要がある場合には、他の試料が保持された他の試料ホルダ６を上記と同様に試料室９に搬入することにより、上述の加工等が行われる。
特に、荷電粒子ビーム装置１００がロードロックチャンバーを備える場合には、このような搬出作業の間、試料室９は真空状態に保たれる。この場合、操作者は、予め装置外部で位置調整済みの試料７Ａ、７Ｂが保持された試料ホルダ６を、試料室９を大気開放することなく試料ステージ１０上に配置することができる。さらに、操作者は、試料室９内の試料ホルダ６を、試料室９を大気開放することなく他の試料ホルダ６に交換することができる。
このため、操作者は、ただちに他の試料ホルダ６を試料室９に搬入することで、荷電粒子ビーム装置１００を用いて、他の試料７Ａ、７Ｂに対する加工等が続けて行える。
【００５４】
以上説明したように、荷電粒子ビーム装置１００によれば、試料ホルダ６上に位置決めされて保持された複数の試料７Ａ、７Ｂを一括して試料室９に搬入し、試料室９から搬出できる。このため、荷電粒子ビーム装置１００を用いることで、操作者は、複数の試料を加工等する場合に、試料の配置および交換を迅速に行うことができる。また荷電粒子ビーム装置は、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる。
荷電粒子ビーム装置１００は、試料ホルダ６上に保持された試料７Ａ、７Ｂを荷電粒子ビームの照射領域に移動する時間をあけるだけで、試料７Ａ、７Ｂを略連続的に加工等することができる。このため、試料７Ａ、７Ｂの加工におけるスループットと、荷電粒子ビーム装置１００の稼働効率とを向上できる。
特に、荷電粒子ビーム装置１００がロードロックチャンバーを備える場合には、試料室９の真空状態を解除することなく試料ホルダ６の搬出が行われるため、試料ホルダ６の交換に伴う試料の交換時間もさらに短縮できる。
【００５５】
荷電粒子ビーム装置１００によれば、カーテン効果を抑制するための仕上げ加工のような複雑な加工が行われる場合に、複数の試料を、互いに連動する傾斜台６４Ａ、６４Ｂを備える試料ホルダ６に配置するため、各試料における試料ホルダ６の制御プログラムを共通化することができる。
さらに、試料ホルダ６は、傾斜台６４Ａ、６４Ｂが連動できるため、単一の駆動源である駆動モータ７３によって、傾斜台６４Ａ、６４Ｂの両方が駆動される。このため、傾斜台６４Ａ、６４Ｂがそれぞれ別の駆動源によって駆動される場合に比べて、試料ホルダ６の部品コストが低減される。さらに、試料ホルダ６のコンパクト化が容易になる。
【００５６】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態の荷電粒子ビーム装置について説明する。
図９は、本発明の第２の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【００５７】
図１に示すように、本実施形態の荷電粒子ビーム装置１０１は、上記第１の実施形態の試料ホルダ６に代えて、試料ホルダ１０６を備える。さらに、図９に示すように、荷電粒子ビーム装置１０１は、上記第１の実施形態の試料ホルダ６に代えて、試料ホルダ１０６を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００５８】
図９に模式的に示すように、試料ホルダ１０６は、試料ホルダ６における傾斜台６４Ａ、６４Ｂ、ウォーム７０に代えて、傾斜台１６４Ａ（第１の傾斜台）、傾斜台１６４Ｂ（第２の傾斜台）、駆動ロッド１７０（駆動力供給部）を備える。
傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂは、互いに同一形状を有する。傾斜台１６４Ａ（１６４Ｂ）の外形は、ｙ軸方向から見ると略半月状の形状を有し、円弧部と対向する位置に平面部１６４ａが形成されている。平面部１６４ａには、上記第１の実施形態の傾斜台６４Ａ（６４Ｂ）の平面部６４ｂと同様、図示略の試料保持部６４ｃが配置されている。
傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂは、図示略の穴部６３ａの内部において、ｘ軸方向に並んで収容されている。傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂのｙ軸方向の位置は、穴部６３ａの内周部における図示略の位置決め部によって位置決めされている。
【００５９】
傾斜台１６４Ａ（１６４Ｂ）は、回動支持部１６４ｂと係止部１６４ｃとを備える。
回動支持部１６４ｂは、図示略の回動台６３に対して、傾斜台１６４Ａ（１６４Ｂ）を、上記第１の実施形態と同様の軸線Ｓ１（Ｓ２）回りに回動可能に支持する。各回動支持部１６４ｂの構成は、傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂを、それぞれ軸線Ｓ１、Ｓ２回りに回動可能に支持できれば、特に限定されない。
例えば、図９における回動支持部１６４ｂは、軸線Ｓ１（Ｓ２）と同軸の回転支軸と、回動台６３に設けられた軸受と、を有する機構を模式的に表している。
例えば、回動支持部１６４ｂは、傾斜台１６４Ａ（１６４Ｂ）および回動台６３に、軸線Ｓ１（Ｓ２）と同心円弧状の軌道に沿って形成された摺動係合部によって構成されてもよい。
【００６０】
係止部１６４ｃは、後述する駆動ロッド１７０によって伝達される駆動力を軸線Ｓ１（Ｓ２）回りの回動力に変換するための駆動ロッド１７０と連結される。係止部１６４ｃは、駆動ロッド１７０の構成に応じて適宜の突起、穴、溝などが用いられてもよい。
図９に模式的に示す例では、係止部１６４ｃは、傾斜台１６４Ａ（１６４Ｂ）の外周側領域において、ｙ軸方向に突出するピン部材で構成されている。
【００６１】
駆動ロッド１７０は、ｘ軸方向に延びて配置された棒状部材である。駆動ロッド１７０は、図示略の回動台６３に設けられた直動ガイドによって、ｘ軸方向に進退可能に支持されている。
駆動ロッド１７０には、傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂの各係止部１６４ｃとｘ軸方向に当接した状態で各係止部１６４ｃと連結される係合部１７０ａを備える。
係合部１７０ａとしては、係止部１６４ｃとｘ軸方向において当接し、係止部１６４ｃをｘ軸およびｙ軸と直交する方向に移動自由に係止する適宜の構成が用いられてもよい。
例えば、図９に模式的に示す例のように係止部１６４ｃがピン部材の場合には、係合部１７０ａは、駆動ロッド１７０においてｙ軸方向に貫通し、ｘ軸およびｙ軸に直交する方向に長い長孔で構成されてもよい。この場合、ピン部材からなる係止部１６４ｃは、長孔からなる係合部１７０ａに、長手方向に摺動移動可能に嵌合される。
例えば、係止部１６４ｃが穴部で構成される場合には、係合部１７０ａは、ピンなどの突起によって構成されてもよい。
【００６２】
駆動ユニット１６６は、上記第１の実施形態の駆動ユニット６６の駆動モータ７３およびギヤ７４、７２に代えて、駆動源１７３（駆動力供給部）を備える。駆動源１７３は、試料ホルダ制御部４０と通信可能に接続されている。駆動源１７３は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に基づいて、駆動ロッド１７０をｘ軸方向に進退させる。
駆動源１７３の構成は、駆動ロッド１７０を駆動する駆動力を供給できれば、特に限定されない。図９には、一例として、駆動源１７３は、出力軸１７３ａを軸方向に駆動する直動モータによって構成されている。出力軸１７３ａは、ｘ軸方向に沿って配置され、駆動ロッド１７０の端部に連結されている。
ただし、駆動源１７３の出力軸１７３ａは、駆動ロッド１７０に直接的には連結されず、例えば、カム、リンク、ギヤなどの伝動機構を介して駆動ロッド１７０に連結されていてもよい。
例えば、駆動源１７３は、回転モータと、回転運動を直動運動に変換する伝動機構と、によって構成されてもよい。
【００６３】
試料ホルダ１０６によれば、駆動源１７３の出力軸１７３ａがｘ軸負（正）方向（図示実線（破線）矢印参照）に移動すると、駆動ロッド１７０が同方向に移動する。これにより、係合部１７０ａに係合された係止部１６４ｃを介して傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂに同方向の駆動力が伝達される。
係止部１６４ｃからｘ軸負（正）方向の駆動力が伝達されると、傾斜台１６４Ａ（１６４Ｂ）は、軸線Ｓ１（Ｓ２）を中心として、矢印ＳＲ１（ＳＲ２）に回動する。この結果、傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂの各平面部１６４ａは、図示略の試料保持部６４ｃとともに、ｘ軸方向に傾斜する。
【００６４】
本実施形態における試料ホルダ１０６は、傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂの傾斜の駆動機構が、上記第１の実施形態における試料ホルダ６と異なる。しかし、試料ホルダ１０６は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に基づいて、上記第１の実施形態と同様に、傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂをｘ軸方向に連動して傾斜させることができる。
このため、荷電粒子ビーム装置１０１よれば、上記第１の実施形態と同様に、試料の配置および交換を迅速に行うことができる。また荷電粒子ビーム装置は、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる。
さらに本実施形態によれば、傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂへの駆動力の伝達が、駆動ロッド１７０を介して行われるため、ウォームホイールを形成する場合に比べて、傾斜台１６４Ａ、１６４Ｂの構成が簡素化される。このため、試料ホルダ１０６によれば、試料ホルダ１０６の製造コストが低減されたり、試料ホルダ１０６の構成がコンパクト化されたりすることが可能になる。
【００６５】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態の荷電粒子ビーム装置について説明する。
図１０は、本発明の第３の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
【００６６】
図１に示すように、本実施形態の荷電粒子ビーム装置１０２は、上記第１の実施形態の試料ホルダ６に代えて、試料ホルダ２０６を備える。さらに、図１０に示すように、荷電粒子ビーム装置１０２は、上記第１の実施形態の試料ホルダ６に代えて、試料ホルダ２０６を備える。
以下、上記第１の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００６７】
図１０に模式的に示すように、試料ホルダ２０６は、試料ホルダ６における傾斜台６４Ａ、６４Ｂ、ウォーム７０に代えて、傾斜台２６４Ａ（第１の傾斜台）、傾斜台２６４Ｂ（第２の傾斜台）、平歯車２７０（第３のギヤ、駆動力供給部）を備える。
傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂは、互いに同一形状を有する。傾斜台２６４Ａ（２６４Ｂ）の外形は、ｙ軸方向から見ると略半月状の形状を有し、円弧部と対向する位置に平面部２６４ａが形成されている。平面部２６４ａには、上記第１の実施形態の傾斜台６４Ａ（６４Ｂ）の平面部６４ｂと同様、図示略の試料保持部６４ｃが配置されている。
傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂは、図示略の穴部６３ａの内部において、ｘ軸方向に並んで収容されている。傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂのｙ軸方向の位置は、穴部６３ａの内周部における図示略の位置決め部によって位置決めされている。
【００６８】
傾斜台２６４Ａ（２６４Ｂ）は、回動支持部２６４ｂと平歯車２６４ｃとを備える。
回動支持部２６４ｂは、図示略の回動台６３に対して、傾斜台２６４Ａ（２６４Ｂ）を、上記第１の実施形態と同様の軸線Ｓ１（Ｓ２）回りに回動可能に支持する。各回動支持部２６４ｂの構成は、傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂを、それぞれ軸線Ｓ１、Ｓ２回りに回動可能に支持できれば、特に限定されない。
例えば、回動支持部２６４ｂは、上記第２の実施形態の回動支持部１６４ｂと同様な構成が用いられてもよい。
例えば、回動支持部２６４ｂは、上記第１の実施形態のように、ローラ６５とガイド溝６４ｅとが組み合わされた構成が用いられてもよい。
【００６９】
傾斜台２６４Ａ（２６４Ｂ）の平歯車２６４ｃは、傾斜台２６４Ａ（２６４Ｂ）の円弧状の外周部において、ピッチ円中心が軸線Ｓ１（Ｓ２）と同軸となるように形成されている。傾斜台２６４Ａの平歯車２６４ｃは、第１の回動軸線である軸線Ｓ１をピッチ円中心とする第１のギヤを構成する。傾斜台２６４Ｂの平歯車２６４ｃは、第２の回動軸線である軸線Ｓ２をピッチ円中心とする第２のギヤを構成する。
【００７０】
平歯車２７０は、各平歯車２６４ｃと噛み合うモジュールを有する。平歯車２７０は、傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂの下方の中間部において、それぞれの平歯車２６４ｃと噛み合う位置に配置されている。
【００７１】
駆動ユニット２６６は、上記第１の実施形態の駆動ユニット６６からギヤ７４、７２が削除されて構成されている。さらに駆動ユニット２６６は、少なくとも駆動モータ７３が、回動台６３の内部において、平歯車２７０のピッチ円中心と同軸となる位置に配置されている。
本実施形態における駆動モータ７３は、出力軸７３ａの先端において、平歯車２７０と固定されている。本実施形態の駆動モータ７３は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に基づいて、平歯車２７０を、図示反時計回り（実線矢印参照）または図示時計回り（破線矢印参照）に回転させる。
ただし、駆動モータ７３の出力軸１７３ａは、平歯車２７０に直接的には連結されず、適宜のギヤ列、減速機構などを含む伝動機構を介して平歯車２７０に連結されていてもよい。
【００７２】
試料ホルダ２０６によれば、駆動モータ７３の出力軸７３ａが図示反時計回り（図示時計回り）に回転すると、各平歯車２６４ｃがそれぞれ矢印ＳＲ１（ＳＲ２）に回動する。これにより、傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂの各平面部２６４ａは、図示略の試料保持部６４ｃともに、ｘ軸方向に傾斜する。
【００７３】
このように、本実施形態における試料ホルダ２０６は、傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂの傾斜の駆動機構が、上記第１の実施形態における試料ホルダ６と異なる。しかし、試料ホルダ２０６は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に基づいて、上記第１の実施形態と同様に、傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂをｘ軸方向に連動して傾斜させることができる。
このため、荷電粒子ビーム装置１０２によれば、上記第１の実施形態と同様に、試料の配置および交換を迅速に行うことができる。また荷電粒子ビーム装置は、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる。
さらに本実施形態によれば、傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂへの駆動力の伝達が、平歯車同士の噛み合いによって行われるため、ウォームホイールを形成する場合に比べて、傾斜台２６４Ａ、２６４Ｂの製造コストが低減される。
【００７４】
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態の荷電粒子ビーム装置について説明する。
図１１は、本発明の第４の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。図１１においてｚ軸方向は、ｘ軸方向およびｙ軸方向に直交する方向である。
第４の実施形態の構成のうち、以下に説明する構成以外の構成については、第１または第２の実施形態と同様である。
【００７５】
試料ホルダ４０６は、第１の傾斜台４６４Ａと、第２の傾斜台４６４Ｂと、駆動力供給部４７０と、を有する。第１の傾斜台４６４Ａは、傾斜台本体４６４と、回動支持部４６８と、係止部４６９と、を有する。
【００７６】
傾斜台本体４６４は、ｙ軸方向から見て略半円形の、略半円柱状に形成される。傾斜台本体４６４は、外周に、平面部ＦＳと、円弧部ＲＳと、を有する。平面部ＦＳには、試料保持部およびＴＥＭグリッドを介して、試料７Ａが配置される。
回動支持部４６８は、例えば円柱のピン状に形成される。回動支持部４６８は、傾斜台本体４６４のｙ軸方向の端面から、ｙ軸方向に突出する。回動支持部４６８の中心軸は、軸線Ｓ１に一致する。回動支持部４６８は、傾斜台本体４６４が軸線Ｓ１の周りに回動可能となるように、傾斜台本体４６４を支持する。
係止部４６９は、例えば円柱のピン状に形成される。係止部４６９は、傾斜台本体４６４のｙ軸方向の端面から、ｙ軸方向に突出する。係止部４６９は、回動支持部４６８から離間して、円弧部ＲＳの近傍に配置される。回動支持部４６８と係止部４６９との離間方向は、平面部ＦＳと平行である。
【００７７】
第２の傾斜台４６４Ｂの構成は、第１の傾斜台４６４Ａと同様である。第２の傾斜台４６４Ｂの回動支持部４６８は、傾斜台本体４６４が軸線Ｓ２の周りに回動可能となるように、傾斜台本体４６４を支持する。平面部ＦＳには、試料保持部およびＴＥＭグリッドを介して、試料７Ｂが配置される。
【００７８】
駆動力供給部４７０は、駆動アーム４７５と、駆動源４７３と、を有する。
駆動アーム４７５は、ｙ軸方向から見て略Ｕ字形の板状に形成される。駆動アーム４７５は、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂのｙ軸方向に配置される。駆動アーム４７５は、両先端部をｚ軸方向に向けて配置される。駆動アーム４７５の両先端部には、係合部４７９が形成される。両先端部の係合部４７９のｚ軸方向における位置は同じである。係合部４７９は、例えば駆動アーム４７５をｙ軸方向に貫通する貫通孔である。係合部４７９は、ｙ軸方向から見て長円形状に形成される。係合部４７９の長円は、長軸方向がｘ軸方向であり、短軸方向がｚ軸方向である。係合部４７９には、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの係止部４６９が挿入される。このとき、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの平面部ＦＳは、同一平面内または同じ傾斜角度で配置される。これにより、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの平面部ＦＳに配置された試料７Ａ，７Ｂは、ｙ軸周りの角度が同じになる。
駆動源４７３は、駆動アーム４７５の基端部に接続される。駆動源４７３は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に基づいて、駆動アーム４７５をｚ軸方向に移動させる。駆動源４７３は、例えばピエゾ素子である。駆動源４７３は、例えばボールねじ機構でもよい。
【００７９】
試料ホルダ４０６の動作について説明する。
駆動源４７３は、駆動アーム４７５をｚ軸方向に移動させる。駆動アーム４７５の係合部４７９は、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの係止部４６９をｚ軸方向に移動させる。これにより各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂは、軸線Ｓ１，Ｓ２を中心に回動する。各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの回動に伴って、係止部４６９はｘ軸方向に移動する。駆動アーム４７５の係合部４７９は、長円形状に形成されているので、係止部４６９のｘ軸方向への移動を許容する。各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの回動により、平面部ＦＳに配置された試料７Ａ，７Ｂのｙ軸周りの角度が変化する。これにより、試料７Ａ，７Ｂに対して様々な角度から加工および観察を行うことができる。駆動源４７３を同様に駆動すれば、試料７Ａおよび試料７Ｂの角度が同様に変化する。そのため、試料７Ａおよび試料７Ｂを同様に加工できる。
【００８０】
試料ホルダ４０６を備えた荷電粒子ビーム装置は、第１または第２の実施形態と同様に、試料の配置および交換を迅速に行うことができる。また荷電粒子ビーム装置は、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる。
試料ホルダ４０６は、図２に示される試料ステージ１０の上面に着脱可能である。すなわち駆動源４７３は、試料ステージ１０の上面に交差（直交）するｚ軸方向に駆動力を供給する。この試料ホルダ４０６は、ｘ軸方向およびｙ軸方向にコンパクトである。したがって、試料ステージ１０のｘ軸方向およびｙ軸方向に構造物がある場合でも、構造物と干渉しない試料ホルダ４０６を提供できる。
【００８１】
第４の実施形態では、駆動アーム４７５が略Ｕ字形の板状に形成される。これに対して、駆動アーム４７５がリンク機構で構成されてもよい。例えば駆動アーム４７５は、駆動源４７３に接続される基端アームと、基端アームの両端部にピン結合される一対の回動アームと、を有してもよい。回動アームの先端には、ｙ軸方向から見て円形状の貫通孔が形成される。貫通孔には、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの係止部４６９が挿入される。これにより、駆動源４７３により各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂを回動させたとき、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの位置精度が向上する。
【００８２】
［第４の実施形態の変形例］
第４の実施形態の変形例の荷電粒子ビーム装置について説明する。
図１２は、本発明の第４の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
第４の実施形態に対して変形例では、第１の傾斜台４６４Ａの係止部４６９ｍの位置が異なる。変形例の構成のうち、以下に説明する構成以外の構成については、第４の実施形態と同様である。
【００８３】
第１の傾斜台４６４Ａの係止部４６９ｍは、回動支持部４６８から離間して、円弧部ＲＳの近傍に配置される。回動支持部４６８と係止部４６９ｍとの離間方向は、平面部ＦＳと交差（直交）する方向である。第２の傾斜台４６４Ｂの係止部４６９の位置は、第４の実施形態と同じである。
【００８４】
駆動アーム４７５の係合部４７９に、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの係止部４６９ｍが挿入される。これにより、第１の傾斜台４６４Ａの平面部ＦＳと、第２の傾斜台４６４Ｂの平面部ＦＳとが、異なる傾斜角度（直交した状態）で配置される。このとき、各傾斜台４６４Ａ，４６４Ｂの平面部ＦＳに配置された試料７Ａ，７Ｂは、ｙ軸周りの角度が大きく異なる。
変形例の試料ホルダ４０６ｍでは、試料７Ａおよび試料７Ｂを、大きく異なる角度から加工できる。
【００８５】
変形例では、１個の係止部４６９ｍが円弧部ＲＳの近傍に形成される。これに対して、複数の係止部４６９ｍが円弧部ＲＳに沿って形成されてもよい。この場合、係合部４７９に対して異なる係止部４６９ｍを挿入すれば、平面部ＦＳの傾斜角度が変化する。これにより、試料７Ａのｙ軸周りの角度を変化させることができる。
【００８６】
［第５の実施形態］
本発明の第５の実施形態の荷電粒子ビーム装置について説明する。
図１３は、本発明の第５の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
第５の実施形態の構成のうち、以下に説明する構成以外の構成については、第１または第３の実施形態と同様である。
【００８７】
試料ホルダ５０６は、第１の傾斜台５６４Ａと、第２の傾斜台５６４Ｂと、駆動力供給部５７０と、を有する。第１の傾斜台５６４Ａは、傾斜台本体５６４と、回動支持部５６８と、円弧ギヤ（第１のギヤ）５６９と、を有する。
【００８８】
傾斜台本体５６４は、ｙ軸方向から見て略半円形の、略半円柱状に形成される。傾斜台本体５６４は、外周に、平面部ＦＳと、円弧部ＲＳと、を有する。平面部ＦＳには、試料保持部およびＴＥＭグリッドを介して、試料７Ａが配置される。
回動支持部５６８は、例えば円柱のピン状に形成される。回動支持部５６８は、傾斜台本体５６４のｙ軸方向の端面から、ｙ軸方向に突出する。回動支持部５６８の中心軸は、軸線Ｓ１に一致する。回動支持部５６８は、傾斜台本体５６４が軸線Ｓ１の周りに回動可能となるように、傾斜台本体５６４を支持する。
円弧ギヤ５６９は、歯車の外周の一部である。円弧ギヤ５６９は、傾斜台本体５６４の円弧部ＲＳに形成される。円弧ギヤ５６９のピッチ円中心は、軸線Ｓ１に一致する。
【００８９】
第２の傾斜台５６４Ｂの構成は、第１の傾斜台５６４Ａと同様である。第２の傾斜台５６４Ｂの回動支持部５６８は、傾斜台本体５６４が軸線Ｓ２の周りに回動可能となるように、傾斜台本体５６４を支持する。円弧ギヤ（第２のギヤ）５６９のピッチ円中心は、軸線Ｓ２に一致する。平面部ＦＳには、試料保持部およびＴＥＭグリッドを介して、試料７Ｂが配置される。
【００９０】
駆動力供給部５７０は、ピニオンギヤ（第３のギヤ）５７９と、ラックギヤ５７５と、駆動源５７３と、を有する。
ピニオンギヤ５７９は、平歯車である。ピニオンギヤ５７９は、ｘ軸方向において各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの中間部に配置される。ピニオンギヤ５７９は、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの円弧ギヤ５６９と噛み合う。すなわち、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの円弧ギヤ５６９に対して、１個のピニオンギヤ５７９が噛み合う。
ラックギヤ５７５は、ｘ軸方向と平行に配置される。ラックギヤ５７５は、ピニオンギヤ５７９を挟んで、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂとは反対側に配置される。ラックギヤ５７５は、ピニオンギヤ５７９と噛み合う。このとき、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの平面部ＦＳは、互いに平行または同一平面内に配置される。各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの平面部ＦＳに配置された試料７Ａ，７Ｂは、ｙ軸周りの角度が同じになる。
駆動源５７３は、ラックギヤ５７５に接続される。駆動源５７３は、試料ホルダ制御部４０からの制御信号に基づいて、ラックギヤ５７５をｘ軸方向に移動させる。駆動源５７３は、例えばボールねじ機構である。
【００９１】
試料ホルダ５０６の動作について説明する。
駆動源５７３は、ラックギヤ５７５をｘ軸方向に移動させる。ラックギヤ５７５は、ピニオンギヤ５７９を回転させる。ピニオンギヤ５７９は、円弧ギヤ５６９を介して、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂを同様に回動させる。各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの回動により、平面部ＦＳに配置された試料７Ａ，７Ｂのｙ軸周りの角度が変化する。これにより、試料７Ａ，７Ｂに対して様々な角度から加工および観察を行うことができる。駆動源５７３を同様に駆動すれば、試料７Ａおよび試料７Ｂの角度が同様に変化する。そのため、試料７Ａおよび試料７Ｂを同様に加工できる。
【００９２】
試料ホルダ５０６を備えた荷電粒子ビーム装置は、第１または第３の実施形態と同様に、試料の配置および交換を迅速に行うことができる。また荷電粒子ビーム装置は、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる。
【００９３】
［第５の実施形態の変形例］
第５の実施形態の変形例の荷電粒子ビーム装置について説明する。
図１４は、本発明の第５の実施形態の荷電粒子ビーム装置における試料ホルダの内部構造の一例を示す模式的な正面図である。
第５の実施形態に対して変形例では、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの円弧ギヤ５６９に対して、別個のピニオンギヤ５７９ｍが噛み合う。変形例の構成のうち、以下に説明する構成以外の構成については、第５の実施形態と同様である。
【００９４】
ピニオンギヤ５７９ｍは、第１の傾斜台５６４Ａの下方に配置される。ピニオンギヤ５７９は、第１の傾斜台５６４Ａの円弧ギヤ５６９と噛み合う。第２の傾斜台５６４Ｂについても同様である。すなわち、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの円弧ギヤ５６９に対して、別個のピニオンギヤ５７９ｍが噛み合う。各ピニオンギヤ５７９ｍの歯数は同じである。
ラックギヤ５７５は、各ピニオンギヤ５７９ｍと噛み合う。このとき、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの平面部ＦＳは、互いに平行または同一平面内に配置される。各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの平面部ＦＳに配置された試料７Ａ，７Ｂは、ｙ軸周りの角度が同じになる。
変形例の試料ホルダ５０６ｍを備えた荷電粒子ビーム装置は、第１または第３の実施形態と同様に、試料の配置および交換を迅速に行うことができる。また荷電粒子ビーム装置は、複数の試料を加工する場合でも作業効率よく、安全に試料の形成を行うことができる。
【００９５】
変形例では、各ピニオンギヤ５７９ｍの歯数が同じである。これに対して、各ピニオンギヤ５７９ｍの歯数が異なってもよい。この場合、ラックギヤ５７５をｘ軸方向に移動させると、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂが異なる角度に回動する。これにより、第１の傾斜台５６４Ａの平面部ＦＳと、第２の傾斜台５６４Ｂの平面部ＦＳとが、異なる傾斜角度に配置される。このとき、各傾斜台５６４Ａ，５６４Ｂの平面部ＦＳに配置された試料７Ａ，７Ｂは、ｙ軸周りの角度が異なる。したがって、試料７Ａおよび試料７Ｂを、異なる角度から加工できる。
【００９６】
なお、上記各実施形態の説明では、ＦＩＢ鏡筒１が鉛直方向に配置され、ＥＢ鏡筒２およびＧＩＢ鏡筒３が鉛直軸と傾斜して配置された場合の例で説明した。しかし、ＦＩＢ鏡筒１とＥＢ鏡筒２、またはＦＩＢ鏡筒１とＧＩＢ鏡筒３との位置関係は入れ替えられてもよい。
【００９７】
上記各実施形態の説明では、荷電粒子ビーム装置における照射可能な荷電粒子ビームがＦＩＢ、ＥＢ、ＧＩＢの三種の場合の例で説明した。しかし、荷電粒子ビームの種類および照射本数は、これには限定されない。荷電粒子ビームの種類、本数は、１以上であれば特に限定されない。
【００９８】
上記各実施形態の説明では、試料７Ａ、７ＢがＴＥＭグリッド６７に保持される場合の例で説明した。しかし、傾斜台６４における試料の取り付け方法はＴＥＭグリッド６７には限定されない。
【００９９】
上記各実施形態の説明では、試料ホルダに、ｘ軸方向に傾斜する第１の傾斜台および第２の傾斜台をｘ軸と直交するｙ軸方向に傾斜させる傾斜ステージが設けられる場合の例で説明した。しかし、用途あるいは試料ステージ１０の構成によっては、試料ホルダには、ｙ軸方向に傾斜する傾斜ステージは設けられなくてもよい。
試料ホルダにおける第１の傾斜台および第２の傾斜台は、傾斜ステージ以外の移動ステージによって、移動可能に支持されていてもよい。傾斜ステージ以外の移動ステージとしては、例えば、回転ステージ、並進ステージなどが挙げられる。
【０１００】
上記各実施形態の説明では、第１の傾斜台および第２の傾斜台の平面部が互いに平行に傾斜する場合の例で説明した。しかし、第１の傾斜台および第２の傾斜台は、それぞれの回動軸線回りに互いに反対方向に回動されることで、互いに反対向きに傾斜されてもよい。例えば、上記第１の実施形態において、傾斜台６４Ａのウォームホイール６４ａの歯のねじれ方向と、傾斜台６４Ｂのウォームホイール６４ａの歯のねじれ方向と、を互いに逆にすれば、傾斜台６４Ａ、６４Ｂとの傾斜向きも互いに逆になる。
【０１０１】
上記各実施形態の説明では、第１の傾斜台および第２の傾斜台が第１の回動軸線および第２の回動軸線に直交する方向に延びる一直線上に配列された場合の例で説明した。しかし、第１の傾斜台および第２の傾斜台は、ｙ軸方向において、互いに離間した位置に配置されてもよい。
【０１０２】
上記各実施形態の説明では、第１の傾斜台および第２の傾斜台が同一の傾斜角で傾斜するように連動する場合の例で説明した。しかし、第１の傾斜台および第２の傾斜台は、連動可能であれば、傾斜角度は異なっていてもよい。この場合、第１の傾斜台および第２の傾斜台の傾斜角度範囲、傾斜速度などが互いに異なるようにすることができる。
【０１０３】
上記第１および第３の実施形態では、第１の傾斜台および第２の傾斜台の外周部に、それぞれ第１のギヤおよび第２のギヤが形成された場合の例で説明した。しかし、第１のギヤおよび第２のギヤは、それぞれ第１の回動軸線および第２の回動軸線と、同軸に配置されていれば、第１の傾斜台および第２の傾斜台の側方に配置されていてもよい。この場合、第１のギヤおよび第２のギヤのピッチ円径は、第１の傾斜台および第２の傾斜台の外径と無関係に設定されてもよい。
さらに、第１のギヤおよび第２のギヤは、第１の傾斜台および第２の傾斜台の本体部と、駆動力の伝達を解除するクラッチ等を介して接続されてもよい。この場合、クラッチ等によって、第１の傾斜台および第２の傾斜台の一方の回動を選択的に停止できるように構成されてもよい。例えば、第１の傾斜台および第２の傾斜台のうち、加工等が行われない方の傾斜台は、加工等の間に駆動力の伝達が解除されていてもよい。
このような変形例のように、第１の傾斜台および第２の傾斜台は、単一の駆動源によって連動可能に駆動されればよい。すなわち、第１の傾斜台および第２の傾斜台は、常に連動して傾斜されていなくてもよい。
【０１０４】
上記各実施形態の説明では、試料ホルダが第１の傾斜台および第２の傾斜台を備える場合の例で説明した。しかし、試料ホルダに設けられる傾斜台は、同一の駆動源によって傾斜される３以上の傾斜台を有していてもよい。
【０１０５】
上記の実施形態において、ＧＩＢ鏡筒３から第１の傾斜台および第２の傾斜台に配置された試料７Ａおよび試料７Ｂを包含するビーム径の大きいブロードなビームを照射する場合、２つの試料を同時に同じ入射角度で加工することができるため、効率よく試料を形成することができる。
以上、本発明の好ましい各実施形態を説明したが、本発明はこれらの各実施形態に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【０１０６】
１  ＦＩＢ鏡筒（荷電粒子ビーム鏡筒）
２  ＥＢ鏡筒（荷電粒子ビーム鏡筒）
３  ＧＩＢ鏡筒（荷電粒子ビーム鏡筒）
５  回転ステージ
５ａ  試料台（回転移動部）
６、１０６、２０６  試料ホルダ
７Ａ、７Ｂ  試料
８  傾斜駆動部
９  試料室
１０  試料ステージ
１５  試料ステージ制御部
１７  制御部
４０  試料ホルダ制御部
６３  回動台（傾斜ステージ）
６４Ａ、１６４Ａ、２６４Ａ  傾斜台（第１の傾斜台）
６４Ｂ、１６４Ｂ、２６４Ｂ  傾斜台（第２の傾斜台）
６４ａ  ウォームホイール（第１のウォームホイール、第１のギヤ、第２のウォームホイ
ール、第２のギヤ）
６４ｃ  試料保持部（第１の試料保持部、第２の試料保持部）
６７  ＴＥＭグリッド
７０  ウォーム（第３のギヤ、駆動力供給部）
７２、７４  ギヤ（駆動力供給部）
７３  駆動モータ（駆動力供給部）
１００、１０１、１０２  荷電粒子ビーム装置
１７０  駆動ロッド（駆動力供給部）
１７３  駆動源（駆動力供給部）
２６４ｃ  平歯車（第１のギヤ、第２のギヤ）
２７０  平歯車（第３のギヤ、駆動力供給部）
Ｃ  回転軸線
Ｆ  軸線
Ｓ１  軸線（第１の回動軸線）
Ｓ２  軸線（第２の回動軸線）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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