(57)【要約】【課題】薄片試料の仕上げ加工に伴うカーテン効果を抑制し、筋の少ない観察像の取得を図る。【解決手段】複合荷電粒子ビーム装置１００は、薄片試料７に第１の荷電粒子ビームを照射する第１の荷電粒子ビーム鏡筒と、薄片試料７の第１の荷電粒子ビームの照射位置に第２の荷電粒子ビームを照射する第２の荷電粒子ビーム鏡筒と、薄片試料７を固定する試料ホルダ６と、試料ホルダ６を載置する試料台５と、を備え、試料ホルダ６は、試料台５の上において、第１の回動軸Ａ１を中心として薄片試料７の観察面に平行な面内で、薄片試料７を回動させることが可能である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄片試料に第１の荷電粒子ビームを照射する第１の荷電粒子ビーム鏡筒と、
前記薄片試料の前記第１の荷電粒子ビームの照射位置に第２の荷電粒子ビームを照射する第２の荷電粒子ビーム鏡筒と、
前記薄片試料を固定する試料ホルダと、
前記試料ホルダを載置し、当該試料ホルダをＸＹＺの三軸方向に移動させること、傾斜させること及び回転させることが可能である試料台と、を備え、
前記試料ホルダは、前記試料台の上において、前記試料台から独立して第１の回動軸を中心とする往復駆動により前記薄片試料の観察面に平行な面内で、当該薄片試料を回動させることが可能である、複合荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
請求項１に記載の複合荷電粒子ビーム装置であって、
前記試料台は傾斜軸を中心として傾斜することが可能であり、
前記傾斜軸および前記第１の回動軸のユーセントリック位置が一致する、複合荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
請求項２に記載の複合荷電粒子ビーム装置であって、
前記試料ホルダは、前記試料台の上において、前記第１の回動軸に略直交する第２の回動軸を中心として、前記薄片試料の観察面に垂直な面内で、当該薄片試料を回動させることが可能である、複合荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
請求項３に記載の複合荷電粒子ビーム装置であって、
前記試料ホルダは、
前記試料台の上に配置された基台と、
前記基台に回転可能に取り付けられたホルダシャフトと、
前記ホルダシャフトの回転に伴い回動する第２の回動ユニットと、
前記第２の回動ユニットの凹部に収納されるとともに前記第２の回動ユニットとは独立して回動可能であり、前記薄片試料を保持する第１の回動ユニットと、を備え、
前記第１の回動ユニットの回動により、前記薄片試料は前記第１の回動軸を中心として回動し、
前記第２の回動ユニットの回動により、前記薄片試料は前記第２の回動軸を中心として回動する、複合荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
薄片試料に集束イオンビームを照射するＦＩＢ鏡筒と、
前記薄片試料の前記集束イオンビームの照射位置に電子ビームを照射するＥＢ鏡筒と、
前記ＦＩＢ鏡筒が照射する前記集束イオンビームの照射軸に対し傾斜配置され、前記薄片試料の前記集束イオンビームの照射位置に気体イオンビームを照射するＧＩＢ鏡筒と、
前記薄片試料を固定する試料ホルダと、
前記試料ホルダを載置する試料台と、を備え、
前記試料ホルダは、前記試料台の上において、前記薄片試料の観察面に垂直な第１の回動軸を中心とする往復駆動により当該観察面に平行で、かつ、前記ＧＩＢ鏡筒の照射軸が通過する面内で、当該薄片試料を回動させることが可能である、複合荷電粒子ビーム装置。
【請求項６】
薄片試料に第１の荷電粒子ビームを照射する第１の荷電粒子ビーム鏡筒と、
前記薄片試料の前記第１の荷電粒子ビームの照射位置に第２の荷電粒子ビームを照射する第２の荷電粒子ビーム鏡筒と、
前記薄片試料を固定する試料ホルダと、
前記試料ホルダを載置する試料台と、
前記試料台を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記試料ホルダは、前記試料台の上において、第１の回動軸を中心とする往復駆動により前記薄片試料の観察面に平行な面内で、当該薄片試料を回動させることが可能であって、
前記試料台の上に配置された基台と、
前記基台に回転可能に取り付けられたホルダシャフトと、を備え、
前記ホルダシャフトは外部から電力供給され、モータにより駆動する、複合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、イオンビームで薄片試料を作製する複合荷電粒子ビーム装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、集束イオンビーム（ＦＩＢ；Focused Ion Beam）装置により透過電子顕微鏡（ＴＥＭ；Transmission Electron Microscope）観察するための薄片試料を作製することが知られている。また、集束イオンビームの照射によりイオン種であるガリウムが薄片試料に注入されダメージ層を形成することも知られている。
【０００３】
近年では、ダメージ層を除去する手段として、薄片試料に気体イオンビーム（ＧＩＢ； Gas Ion Beam）を照射し、ダメージ層を除去する仕上げ加工が提案されている（引用文献１参照）。このような手段によれば、ダメージ層の少ない薄片試料を形成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０６６７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の手段では、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気体イオンビームのエッチングレートが異なるため、観察面に凹凸が形成され筋となって現れる現象、いわゆるカーテン効果が発生してしまう。このため、観察面の観察像に、本来のデバイス構造以外にイオンビーム加工で形成された筋も現れてしまうという課題がある。
【０００６】
特に、近年の先端デバイスでは様々な種類の材料が用いられる。そのためエッチングレートの差が顕著になるケースがある。
【０００７】
また、先端デバイスでは構造が微細であるので、観察対象も微細である。従って、観察面に現れる凹凸が小さい場合でも観察により影響してしまう。
【０００８】
本発明は、カーテン効果を抑制し、筋の少ない観察像を取得することができる複合荷電粒子ビーム装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の複合荷電粒子ビーム装置は、薄片試料に第１の荷電粒子ビームを照射する第１の荷電粒子ビーム鏡筒と、前記薄片試料の前記第１の荷電粒子ビームの照射位置に第２の荷電粒子ビームを照射する第２の荷電粒子ビーム鏡筒と、前記薄片試料を固定する試料ホルダと、前記試料ホルダを載置し、当該試料ホルダをＸＹＺの三軸方向に移動させること、傾斜させること及び回転させることが可能である試料台と、を備え、前記試料ホルダは、前記試料台の上において、前記試料台から独立して第１の回動軸を中心とする往復駆動により前記薄片試料の観察面に平行な面内で、当該薄片試料を回動させることが可能である。
【００１０】
本発明の一態様として、例えば、前記試料台は傾斜軸を中心として傾斜することが可能であり、前記傾斜軸および前記第１の回動軸のユーセントリック位置が一致する。
【００１１】
本発明の一態様として、例えば、前記試料ホルダは、前記試料台の上において、前記第１の回動軸に略直交する第２の回動軸を中心として、前記薄片試料の観察面に垂直な面内で、当該薄片試料を回動させることが可能である。
【００１２】
本発明の一態様として、例えば、前記試料ホルダは、前記試料台の上に配置された基台と、前記基台に回転可能に取り付けられたホルダシャフトと、前記ホルダシャフトの回転に伴い回動する第２の回動ユニットと、前記第２の回動ユニットの凹部に収納されるとともに前記第２の回動ユニットとは独立して回動可能であり、前記薄片試料を保持する第１の回動ユニットと、を備え、前記第１の回動ユニットの回動により、前記薄片試料は前記第１の回動軸を中心として回動し、前記第２の回動ユニットの回動により、前記薄片試料は前記第２の回動軸を中心として回動する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る複合荷電粒子ビーム装置によれば、半導体デバイスなどの構造物を有する薄片試料であっても、カーテン効果を抑制し、筋の少ない観察像の取得を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る実施形態の複合荷電粒子ビーム装置の全体構成図である。
【図２】実施形態の複合荷電粒子ビーム装置の要部構成図であって、試料台の動作と各鏡筒との配置関係を示す図である。
【図３】試料台の上に載置された試料ホルダの斜視図である。
【図４】図３のＰ部分の拡大図であって、主としてウォームホイールの拡大斜視図を示す図である。
【図５】試料ホルダにおけるウォームホイールの最上部に取り付けられたＴＥＭグリッドの動きを示す図であり、（ａ）はウォームホイールの回動に伴うＴＥＭグリッドの動きを示す模式図であり、（ｂ）は回動台の回動に伴うＴＥＭグリッドの動きを示す模式図である。
【図６】加工・観察対象としての薄片試料の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る複合荷電粒子ビーム装置の実施形態について説明する。図１は、本実施形態の複合荷電粒子ビーム装置１００の全体構成を示す。複合荷電粒子ビーム装置１００は、第１の荷電粒子ビームとしての集束イオンビーム（ＦＩＢ；Focused Ion Beam）を照射するＦＩＢ鏡筒（第１の荷電粒子ビーム鏡筒）１と、第２の荷電粒子ビームとしての電子ビーム（ＥＢ；Electron Beam）を照射するＥＢ鏡筒（第２の荷電粒子ビーム鏡筒）２と、気体イオンビーム（ＧＩＢ；Gas Ion Beam）を照射するＧＩＢ鏡筒３とを備えている。
【００１６】
ＦＩＢ鏡筒１は、液体金属イオン源を備えている。また、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、酸素などを用いる。
【００１７】
複合荷電粒子ビーム装置１００はさらに、ＥＢ、ＦＩＢ、またはＧＩＢの照射により薄片試料７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。なお、ＥＢの照射により薄片試料７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良い。
【００１８】
複合荷電粒子ビーム装置１００はさらに、薄片試料７を保持・固定する試料ホルダ６と試料ホルダ６を載置する試料台５とを備える。試料台５は、図示せぬＸＹＺの三軸方向に移動可能である。さらに試料台５は、後に述べるように傾斜、回転することもできる。
【００１９】
複合荷電粒子ビーム装置１００はさらに、試料台制御部１５を備える。試料台制御部１５は図示せぬ駆動機構を制御してＸＹＺの三軸方向に試料台５を移動させる。さらに試料台制御部１５は、傾斜駆動部８を制御して試料台５を傾斜させるとともに、回転駆動部１０を制御して試料台５を回転させる。
【００２０】
複合荷電粒子ビーム装置１００はさらに、試料ホルダ制御部６０を備える。試料ホルダ制御部６０は、試料台５の上に配置された試料ホルダ６を駆動することにより、薄片試料７の向きを所望の向きに設定する。試料ホルダ６の構成及び作用の詳細は後に述べる。
【００２１】
複合荷電粒子ビーム装置１００はさらに、ＦＩＢ制御部１１と、ＥＢ制御部１２と、ＧＩＢ制御部１３と、像形成部１４と、表示部１８とを備える。ＥＢ制御部１２はＥＢ鏡筒２からのＥＢ照射を制御する。ＦＩＢ制御部１１はＦＩＢ鏡筒１からのＦＩＢ照射を制御する。ＧＩＢ制御部１３はＧＩＢ鏡筒３からのＧＩＢ照射を制御する。像形成部１４は、
ＥＢを走査させる信号と、二次電子検出器４で検出した二次電子の信号とからＳＥＭ像を形成する。表示部１８はＳＥＭ像等の観察像や装置の各種制御条件等を表示することができる。また、像形成部１４は、ＦＩＢを走査させる信号と、二次電子検出器４で検出した二次電子の信号とからＳＩＭ像を形成する。表示部１８はＳＩＭ像を表示することができる。
【００２２】
複合荷電粒子ビーム装置１００はさらに、入力部１６と、制御部１７を備える。オペレータは装置制御に関する条件を入力部１６に入力する。入力部１６は、入力された情報を制御部１７に送信する。制御部１７は、ＦＩＢ制御部１１、ＥＢ制御部１２、ＧＩＢ制御部１３、像形成部１４、試料台制御部１５、表示部１８、試料ホルダ制御部６０に制御信号を送信し、装置の全体を制御する。
【００２３】
装置の制御について、例えば、オペレータは表示部１８に表示されたＳＥＭ像やＳＩＭ像などの観察像に基づいて、ＦＩＢやＧＩＢの照射領域を設定する。オペレータは表示部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。さらに、オペレータは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又はＧＩＢ制御部１３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、又はＧＩＢ制御部１３からＧＩＢが、薄片試料７の指定された照射領域に照射される。これによりオペレータが入力した照射領域にＦＩＢまたはＧＩＢを照射することができる。
【００２４】
また、複合荷電粒子ビーム装置１００は、薄片試料７のＥＢ、ＦＩＢ、またはＧＩＢの照射領域付近にエッチングガスを供給するガス銃１９を備えている。エッチングガスとして、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を用いる。薄片試料７の材質と反応するエッチングガスを用いることで、ＥＢ、ＦＩＢ、またはＧＩＢによるガスアシストエッチングを施すことができる。特にＥＢによるガスアシストエッチングは、イオンスパッタによるダメージを薄片試料７に与えずにエッチング加工することができる。
【００２５】
図２は、複合荷電粒子ビーム装置１００の要部であって、試料台５の動作と各鏡筒との配置関係を示す。ＦＩＢ１ｂ又はＧＩＢ３ｂで加工中の薄片試料７をＳＥＭ観察するために、ＦＩＢ鏡筒１のＦＩＢ照射軸１ａとＥＢ鏡筒２のＥＢ照射軸２ａ、及び、ＥＢ鏡筒２のＥＢ照射軸２ａとＧＩＢ鏡筒３のＧＩＢ照射軸３ａは、試料台５の移動により位置調整された薄片試料７上で交差するように配置されている。すなわち、ＦＩＢ鏡筒１のＦＩＢ１ｂの照射位置と、ＥＢ鏡筒２のＥＢ２ｂの照射位置と、ＧＩＢ鏡筒３のＧＩＢ３ｂの照射位置は、薄片試料７上で一致する。
【００２６】
試料台５は、ＦＩＢ照射軸１ａと直交し、かつ、ＦＩＢ照射軸１ａとＧＩＢ照射軸３ａとがなす第１の面２１の面内に位置する傾斜軸８ａを中心に傾斜機構としての傾斜駆動部８により傾斜することができる。すなわち、傾斜機構としての傾斜駆動部８が、制御部１７さらには試料台制御部１５の制御の下で駆動し、矢印Ａに示すように試料台５を傾斜させる。
【００２７】
また、試料台５は、回転駆動部１０により、薄片試料７を平面内で回転する回転操作も可能となっている。すなわち、回転機構としての回転駆動部１０が、制御部１７さらには試料台制御部１５の制御の下で駆動し、矢印Ｂに示すように試料台５を平面内で回転させる。回転機構としての回転駆動部１０にはサーボモータ等種々のものが使用可能であり特にその種類は限定されない。
【００２８】
次に、試料台５の上に配置された試料ホルダ６の構成、動作、作用について説明する。
図３に示すように、試料ホルダ６は、試料台５の上に直接に配置された基台６１と、ホルダシャフト６２と、第２の回動ユニットとしての回動台６３と、第１の回動ユニットとしてのウォームホイール６４とを備える。ホルダシャフト６２は、外部からの電力供給により駆動する図示せぬモータからの給電により回転する。板状の回動台６３は、減速ギアなどを介して、基台６１の上部空間においてホルダシャフト６２に接続しており、ホルダシャフト６２の回転とともに、シャフト軸としてのＦ軸（flip軸）を回動中心軸として、ＦＲ１方向に回動（搖動）する。
【００２９】
図４は、図３のＰ部分の拡大図である。ウォームホイール６４は、回動台６３に形成された凹部６３ａに収納されている。ウォームホイール６４には、円弧状に形成されたガイド溝６６が形成されている。回動台６３に設けられ、回動台６３とは独立して駆動するローラー６５が、ガイド溝６６に摺動しつつ回転可能な状態でガイド溝６６にはめ込まれている。ローラー６５が回転すると、空転せずにガイド溝６６に摺動しつつ回転するため、
ローラー６５の回転により、ウォームホイール６４は、ローラー軸としてのＳ軸（swing軸）を回動中心軸として、ＳＲ１方向に回動（搖動）する。したがって、ウォームホイール６４は、回動台６３とは独立して回動可能（搖動可能）である。
【００３０】
ウォームホイール６４の最上部には、薄片試料７が直接取り付け可能な試料保持部としてのＴＥＭグリッド６７が設けられている。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、試料保持台６７ａの上に５本の柱６７ｂ１、６７ｂ２、６７ｂ３、６７ｂ４、６７ｂ５が形成されている。薄片試料７は、柱６７ｂ１〜６７ｂ５に取り付けられる。
【００３１】
ＴＥＭグリッド６７は、回動台６３、ウォームホイール６４の回動に伴い、図５に示すように移動し、ＴＥＭグリッド６７に取り付けられた薄片試料７も移動する。図５（ａ）は、ウォームホイール６４の回動に伴うＴＥＭグリッド６７の動作を示す。ＴＥＭグリッド６７は、図４におけるウォームホイール６４の動き矢印ＳＲ１と連動した矢印ＳＲ２方向に回動する。図５（ｂ）は、回動台６３の回動に伴うＴＥＭグリッド６７の動作を示す。ＴＥＭグリッド６７は、図３における回動台６３の動き矢印ＦＲ１と連動した矢印ＦＲ２方向に回動する。
【００３２】
図５（ａ）に示すように本実施形態では、ウォームホイール６４ひいてはＴＥＭグリッド６７が、試料台５の上において、紙面に垂直方向に延びる第１の回動軸Ａ１を中心として薄片試料７の観察面に平行な面内で、薄片試料７を回動させることが可能である。ここでの第１の回動軸Ａ１は図４のＳ軸に平行であり、ＴＥＭグリッド６７が当該第１の回動軸Ａ１を中心として回動する仮想的な軸である。そして、薄片試料７の観察面は紙面に平行な方向、すなわち第１の回動軸Ａ１に垂直な方向に拡がっており、薄片試料７が、紙面、すなわち当該観察面に平行な面内で回動する。また、第１の回動軸Ａ１は、柱６７ｂ１〜６７ｂ５のうち、中央に位置する柱６７ｂ３の位置に合致する。
【００３３】
ここで、図２に示したよう８に、試料台５は傾斜軸８ａを中心として傾斜することが可能であるが、この傾斜軸８ａと第１の回動軸Ａ１のユーセントリック（eucentric）位置は一致する。すなわち、図５（ａ）、（ｂ）に示す基準線Ｅはユーセントリック位置を示し、基準線Ｅ上に傾斜軸８ａと第１の回動軸Ａ１が位置する。ここでユーセントリック位置は、薄片試料７上におけるＦＩＢ１ｂおよびＥＢ２ｂ（ならびにＧＩＢ３ｂ）の照射位置に相当する。このような構成により、たとえ試料台５の傾斜と図５（ａ）に示すＴＥＭグリッド６７の回動が同時に行われても、照射対象が元の照射位置からずれることはなく、正確な加工および観察が実施可能となる。
【００３４】
尚、図５（ａ）においては第１の回動軸Ａ１が延びる方向は紙面に垂直方向に固定されているが、傾斜軸８ａが延びる方向は試料台５の回転駆動部１０による回転により変化するため、図５（ａ）では固定されていない。
【００３５】
また、図５（ｂ）に示すように本実施形態では、回動台６３ひいてはＴＥＭグリッド６７が、試料台５の上において、紙面に垂直方向に延びる第２の回動軸Ａ２を中心として薄片試料７の観察面に垂直な面内で、薄片試料７を回動させることが可能である。ここでの第２の回動軸Ａ２は図３のＦ軸に一致し、ＴＥＭグリッド６７が当該第２の回動軸Ａ２を中心として回動する仮想的な軸である。そして、薄片試料７の観察面は紙面に垂直な方向、すなわち第２の回動軸Ａ２に平行な方向に拡がっており、薄片試料７が、紙面、すなわち当該観察面に垂直な面内で回動する。また、試料台５の傾斜軸８ａと第２の回動軸Ａ２のユーセントリック位置も一致する。
【００３６】
尚、図５（ａ）、（ｂ）では、ＴＥＭグリッド６７の動きをわかりやすく示すため、互いに異なる回動位置にある三つのＴＥＭグリッド６７を水平方向に引き離した状態で示した。しかしながら、実際の装置においては、第１及び第２の回動軸Ａ２を中心として回動するため、異なる位置にある三つのＴＥＭグリッド６７は離れた状態ではない。
【００３７】
図６は、半導体デバイスの一部を切り出した薄片試料７の模式図である。薄片試料７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。上面７ｃの側から、ＦＩＢ１ｂ、ＥＢ２ｂ、ＧＩＢ３ｂが照射される。
【００３８】
このような断面に対し、一つの方向から荷電粒子ビームを照射すると構造物のある部分とない部分とでエッチングレートが異なるため、断面上に凹凸が形成される。凹凸が形成された断面を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。
【００３９】
本実施形態の複合荷電粒子ビーム装置１００では、試料台５は、傾斜駆動部８の作用により傾斜軸８ａを中心に傾斜可能であり、かつ、回転駆動部１０の作用により回転可能であって、ＦＩＢ鏡筒１、ＥＢ鏡筒２、ＧＩＢ鏡筒３に対する薄片試料７の相対的な位置（向き）を変更することができる。さらに試料台５の上の試料ホルダ６が、図５に示す作用により、ＦＩＢ鏡筒１、ＥＢ鏡筒２、ＧＩＢ鏡筒３に対する薄片試料７の相対的な位置（向き）を変更することができる。試料台５および試料ホルダ６の動きの組み合わせにより、例えば、薄片試料７へのＧＩＢ鏡筒３からのＧＩＢ３ｂの照射方向をきめ細かく設定することができる。よって、一の方向からのＧＩＢ３ｂによるエッチング加工で生じた薄片試料７の観察面としての断面７ａに発生した凹凸を、他の方向からのＧＩＢ３ｂでエッチング加工することが自由に可能であり、断面７ａに露出したデバイスの構造物による凹凸の形成を抑制することができる。また、ユーセントリック位置において薄片試料７のＦＩＢ鏡筒１、ＥＢ鏡筒２、ＧＩＢ鏡筒３に対する相対的な位置（向き）を変更することができるため、例えば、Ｓ軸もしくはＦ軸を中心にビーム照射中にＴＥＭグリッドを連続的に往復駆動させることにより、薄片試料７へのビーム照射が均一に行われる。これによりデバイスの構造物による凹凸の形成を抑制することができる。ひいては得られる観察面の観察像における余計な筋の発生を抑制することができ、精度の高い観察を行うことができる。
【００４０】
尚、本例ではＧＩＢ３ｂの薄片試料７に対する照射方向を変動させる例について説明したが、ＦＩＢ１ｂ、ＥＢ２ｂの薄片試料７に照射方向を変動させるようにすることも可能である。
【００４１】
上記の説明では、ＦＩＢ鏡筒１が鉛直方向に配置されているが、ＦＩＢ鏡筒１とＥＢ鏡筒２とを入れ替えて配置しても良い。
【００４２】
また、一般的にＧＩＢ３ｂにより薄片試料７の仕上げ加工が施されるが、ＧＩＢ３ｂの代わりに、ＥＢ２ｂによるガスアシストエッチングや、ＦＩＢ１ｂを用いても良い。ＦＩＢ１ｂを用いる場合は、薄片試料７の断面７ａを形成する加工と仕上げ加工とにおいて、
ＦＩＢ１ｂのビームエネルギーを変更することが望ましい。すなわち、薄片試料７の断面７ａを形成する加工では、加速電圧が３０から４０ｋＶで加速されたＦＩＢ１ｂを用いて高速に、かつビーム径の小さいビームで急峻な断面を形成し、仕上げ加工では、加速電圧１ｋＶから１０ｋＶ程度の低加速のＦＩＢ１ｂを用いて、薄片試料７への侵入長の小さいビームを用いることで、ダメージの小さい加工を施す。これにより、ダメージの小さい仕上げ加工を施すことができる。
【００４３】
また、試料ホルダ６のサイズ、薄片試料７の取り付け方法等の詳細は特に限定されず、
観測に応じて最適なものを選択することが可能である。また、薄片試料７の表面、裏面を入れ替えることにより、表面および裏面の両方を加工することが可能となる。
【００４４】
尚、上記の実施形態では、試料ホルダ６の詳細な構成が示されている。しかしながら、
試料ホルダ６の構成は実施形態のものには限定されない。すなわち、試料ホルダ６が試料台５の上において、第１の回動軸Ａ１を中心として薄片試料７の観察面に平行な面内で、
薄片試料７を回動させることが可能であればよく、実施形態のウォームホイール６４は必須の構成ではない。また、試料ホルダ６が試料台５の上において、第１の回動軸Ａ１に略直交する第２の回動軸Ａ２を中心として、薄片試料７の観察面に垂直な面内で、薄片試料７を回動させることが可能であればよく、実施形態の回動台６３も必須の構成ではない。
【００４５】
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、
形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明に係る複合荷電粒子ビーム装置は、薄片試料に対し、各種のビームの照射方向をきめ細かに設定することが可能であるため、カーテン効果を抑制し、筋の少ない観察像を取得することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１：ＦＩＢ鏡筒
１ａ：ＦＩＢ照射軸
１ｂ：ＦＩＢ
２：ＥＢ鏡筒
２ａ：ＥＢ照射軸
２ｂ：ＥＢ
３：ＧＩＢ鏡筒
３ａ：ＧＩＢ照射軸
３ｂ：ＧＩＢ
４：二次電子検出器
５：試料台
６：試料ホルダ
７：薄片試料
７ａ：断面
７ｃ：上面
８：傾斜駆動部
８ａ：傾斜軸
１０：回転駆動部
１１：ＦＩＢ制御部
１２：ＥＢ制御部
１３：ＧＩＢ制御部
１４：像形成部
１５：試料台制御部
１６：入力部
１７：制御部
１８：表示部
１９：ガス銃
２１：第１の面
３１、３２、３３：構造物
６０：試料ホルダ制御部
６１：基台
６２：ホルダシャフト
６３：回動台（第２の回動ユニット）
６４：ウォームホイール（第１の回動ユニット）
６５：ローラー
６６：ガイド溝
６７：ＴＥＭグリッド（試料保持部）
１００：複合荷電粒子ビーム装置
Ａ１：第１の回動軸
Ａ２：第２の回動軸
【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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