(57)【要約】【課題】  観察に適した良好な試料を作製できる試料作製装置および試料作製方法を提供する。【解決手段】  試料６のイオンエッチング中に、試料ステージが傾斜軸ｋの周りに繰り返し往復傾斜される。このため、図９（ｂ）に示すように、試料６は遮蔽材１２と一緒に矢印Ｔで示すように繰り返し往復傾斜されながらイオンエッチングされる。このようにすれば、従来において前記物質Ｍで隠されていた非エッチング部Ｓａ（図９（ｂ）参照）もエッチングされ、その結果物質Ｍを試料６から切り離すことができる。そして最終的に図９（ｃ）に示すように、遮蔽材１２のエッジ端部１２ａを境界として試料６に照射されたイオンビームＩＢによって、試料６上の前記試料加工位置Ｓ０およびその周辺部がエッチングされる。図９（ｃ）において、Ｓはオペレーターが得たかった試料断面であり、この試料断面Ｓは後で走査電子顕微鏡などで観察される。【選択図】  図９
2005091094.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバ内に配置され、試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム照射手段と、
前記真空チャンバ内に配置され、前記イオンビームにほぼ垂直な方向の傾斜軸をもつ傾斜ステージと、
その傾斜ステージ上に配置され、前記試料を保持する試料ホルダと、
前記傾斜ステージ上に位置し、前記試料を照射するイオンビームの一部を遮る遮蔽材と
を備えた試料作製装置であり、
前記傾斜ステージの傾斜角を変化させながら、前記イオンビームによる試料加工を行うようにしたことを特徴とする試料作製装置。
【請求項２】
前記遮蔽材は、前記傾斜軸に直交する平面にほぼ平行なエッジ端部を有し、そのエッジ端部の脇を通ったイオンビームによって試料加工が行われることを特徴とする請求項１記載の試料作製装置。
【請求項３】
前記遮蔽材を前記試料ホルダに固定する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の試料作製装置。
【請求項４】
前記試料ホルダと遮蔽材は一体的に構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の試料作製装置。
【請求項５】
前記試料ホルダは試料を入れるための容器部を有しており、その容器部の入口部分に、前記遮蔽材となる鍔が形成されていることを特徴とする請求項４記載の試料作製装置。
【請求項６】
真空チャンバ内に配置され、試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム照射手段と、
前記真空チャンバ内に配置された試料ステージと、
その試料ステージ上に配置され、前記試料を保持する試料ホルダと、
前記試料ステージ上に位置し、前記試料を照射するイオンビームの一部を遮る遮蔽材と
を備えた試料作製装置であり、
前記イオンビーム照射手段は、試料面へのイオンビームの入射角度を変えられるように傾斜可能に真空チャンバに取り付けられており、
前記イオンビーム照射手段の傾斜角を変化させながら、前記イオンビームによる試料加工を行うようにしたことを特徴とする試料作製装置。
【請求項７】
試料面へのイオンビームの入射角度を変化させつつ試料加工が行われるように、試料ステージまたはイオンビーム照射手段の傾斜角を変化させながらイオンビームによる試料加工を行うようにしたことを特徴とする試料作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査電子顕微鏡や透過電子顕微鏡などで観察される試料を作製するための試料作製装置および試料作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）や透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）で観察される試料を作製する装置として、たとえば特許第３２６３９２０号公報（特許文献１）に記載されているような試料作製装置が知られている。この特許文献１の試料作製装置は、試料にイオンビームを照射してエッチングを行い、試料をＳＥＭまたはＴＥＭ観察に適した形状に加工するイオンビーム加工装置である。
【０００３】
また、特許文献１のイオンビーム加工装置においては、遮蔽材が試料上に配置され、その遮蔽材のエッジ端部を境界として試料に照射されたイオンビームによって試料加工が行われる。このイオンビーム加工によって、所望の試料断面をもつ電子顕微鏡用試料が出来上がる。
【０００４】
そして、このようなイオンビーム加工装置で作製された試料はＳＥＭまたはＴＥＭにセットされ、イオンエッチングによって現れた前記試料断面に電子線が照射されて試料観察が行われる。
【０００５】
【特許文献１】特許第３２６３９２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図１（ａ）に示すように試料中にイオンビームではエッチングされにくい物質Ｍが存在すると、特許文献１のイオンビーム加工装置においては、その物質Ｍによって隠れた部分がエッチングされずに残る。この結果、エッチング後における試料の形状は例えば図１（ｂ）のようになる。これでは非エッチング部Ｓａが邪魔となって、せっかく現れた所望の試料断面Ｓｂを電子顕微鏡で観察することができない。
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その目的は、観察に適した良好な試料を作製できる試料作製装置および試料作製方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する本発明の試料作製装置は、真空チャンバ内に配置され、試料にイオンビームを照射するためのイオンビーム照射手段と、前記真空チャンバ内に配置され、前記イオンビームにほぼ垂直な方向の傾斜軸をもつ傾斜ステージと、その傾斜ステージ上に配置され、前記試料を保持する試料ホルダと、前記傾斜ステージ上に位置し、前記試料を照射するイオンビームの一部を遮る遮蔽材とを備えた試料作製装置であり、前記傾斜ステージの傾斜角を変化させながら、前記イオンビームによる試料加工を行うようにしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
したがって本発明によれば、観察に適した良好な試料を作製できる試料作製装置および試料作製方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
図２は、本発明の試料作製装置の一例を示した図である。まず、図２の装置構成について説明する。
【００１１】
図２において１は真空チャンバであり、真空チャンバ１の上部にはイオン銃（イオンビーム照射手段）２が取り付けられている。このイオン銃２としてガスイオン銃が用いられており、たとえばＡｒガスを放電によりイオン化させてＡｒイオンを放出させるガスイオン銃が用いられている。イオン銃２から放出されるイオンビームＩＢの中心軸Ｏｉはｚ軸に平行であると共にｙ軸に直交している。
【００１２】
３は試料ステージ引出機構であり、試料ステージ引出機構３は真空チャンバ１に開閉可能に取り付けられている。図２の状態は、試料ステージ引出機構３が開けられた状態である。この試料ステージ引出機構３には試料ステージ（傾斜ステージ）４が取り付けられており、試料ステージ４は傾斜軸ｋ（傾斜軸ｋはｙ軸と一致）の周りに傾斜可能に試料ステージ引出機構３に取り付けられている。４ａは試料ステージ４を傾斜させるための傾斜駆動源である。
【００１３】
そして、前記試料ステージ４上には試料位置調節機構５が配置されており、試料位置調節機構５はｘおよびｙ軸方向に移動可能に構成されている。さらに試料位置調節機構５は、ｚ軸に平行な軸の周りに回転可能に構成されている。
【００１４】
また、図２に示すように、試料６を保持した試料ホルダ７が試料位置調節機構５に取り付けられている。図３は試料ホルダ７を説明するために示した図であり、図３（ａ）は試料ホルダ７を側面（−ｘ軸方向）から見た図、図３（ｂ）は試料ホルダ７を上方（図３（ａ）のＡ方向）から見た図、図３（ｃ）は試料ホルダ７を正面（図３（ａ）のＢ方向）から見た図である。
【００１５】
図３において、７ａはホルダ装着部であり、このホルダ装置部７ａは試料位置調節機構５の前記ｘ軸方向移動機構に取り付けられている。そして、２つの平板状ヨーク７ｂ，７ｃが対向してホルダ装着部７ａに固定されており、前記試料６は、ヨーク７ｂ，７ｃで挟まれた載せ台７ｄ上に置かれている。この載せ台７ｄはビス７ｅによって押し付けられて固定されており、その固定の際、試料６の上面６ａの高さがヨーク７ｂ，７ｃの上面７ｆの高さと一致するように、載せ台７ｄの高さが調整されている。なお、図３（ａ），（ｂ）に示すように、試料６の一部がヨーク前面７ｇよりも前（ｙ軸方向）に出るように、試料６は載せ台７ｄ上に置かれている。
【００１６】
また、試料ホルダ７には電磁石が組み込まれており、図３（ｃ）に示すように、鉄芯７ｈがヨーク７ｂ，７ｃ間に取り付けられている。この鉄芯７ｈはホルダ装着部７ａの内部に位置している。そして、鉄芯７ｈにはコイル７ｉが巻かれており、コイル７ｉの端部は、ホルダ装着部７ａの下面に取り付けられた電極７ｊに固定されている。
【００１７】
一方、前記試料位置調節機構５の上面にも電極５ｈが取り付けられており、試料ホルダ７が試料位置調節機構５に取り付けられると、電極５ｈは前記電極７ｊに接触する。さらに、電極５ｈは電源８に接続されており、オペレータがスイッチ９をオンすると前記コイル７ｉに電流が流れる。このようにコイル７ｉに電流が流れるとヨーク７ｂ，７ｃ間に強い磁場ができ、ヨーク７ｂ，７ｃは磁石として機能する。以上、図３を用いて図２の試料ホルダ７の構造を説明した。
【００１８】
さて、図２において１０は遮蔽手段位置調節機構であり、遮蔽手段位置調節機構１０は試料ステージ４上に配置されている。この遮蔽手段位置調節機構１０はｙ軸方向に移動可能に構成されている。
【００１９】
そして、図２に示すように、遮蔽材傾倒機構１１が遮蔽手段位置調節機構１０上に配置されており、遮蔽材１２を保持した遮蔽材保持機構１３が遮蔽材傾倒機構１１に傾倒可能に取り付けられている。すなわち、遮蔽材保持機構１３は、図４（ａ）の点線に示すように、ｘ軸に平行な軸ｑの周りに傾倒可能に遮蔽材傾倒機構１１に取り付けられている。
【００２０】
また、図４（ｂ）は、試料６上に配置された遮蔽材１２（すなわち図４（ａ）の実線に示す状態の遮蔽材１２）を上方（図４（ａ）のＡ方向）から見た図である。遮蔽材１２は平面状のエッジ端部１２ａを有しており、そのエッジ端部１２ａはｘｚ平面に平行である。すなわち、エッジ端部１２ａは、前記試料ステージ４の傾斜軸ｋに直交する平面に平行である。そして、試料６の先端部は遮蔽材１２のエッジ端部１２ａよりも前（ｙ軸方向）に出ている。また、図４（ａ）の実線に示すように遮蔽材１２が試料６上に配置されたとき、遮蔽材１２の下面は試料６の上面６ａおよびヨーク７ｂ，７ｃの上面７ｆに隙間なく接触し、それらの面はｙ軸上にのる。
【００２１】
なお、遮蔽材１２としては、磁性材料の表面に非晶質金属が固着されたものが使用されている。たとえば、ニッケル−リン（リン１０％以上）無電解メッキ等によって非晶質金属が磁性材料表面に固着されている。ただし、磁性材料の表面のうち、前記ヨーク７ｂ，７ｃの上面７ｆと接触する部分には非晶質金属は形成されていない。
【００２２】
また、図２に示すように、光学顕微鏡傾倒機構１４が試料ステージ引出機構３の上端部に取り付けられている。そして、光学顕微鏡１５を保持した光学顕微鏡位置調節機構１６が、光学顕微鏡傾倒機構１４に傾倒可能に取り付けられている。すなわち、光学顕微鏡位置調節機構１６は、図５（ａ）に示すように、ｘ軸に平行な軸ｒの周りに傾倒可能に光学顕微鏡傾倒機構１４に取り付けられている。
【００２３】
さて、前記光学顕微鏡傾倒機構１４においては、図２に示すように光学顕微鏡１５が試料６上に配置されたとき、光学顕微鏡１５の光軸ＯＬが試料６の上面６ａに直交するように構成されている。すなわち、光学顕微鏡１５の光軸ＯＬがｚ軸と平行となり、前記イオンビームＩＢの中心軸Ｏｉとほぼ平行になるように構成されている。また、前記光学顕微鏡位置調節機構１６は、図２の状態において光学顕微鏡１５をｘｙ方向に移動可能に構成されており、光学顕微鏡位置調節機構１６上に設けられた「光学顕微鏡ｘｙ移動摘み」（図示せず）をオペレーターが操作すると、光学顕微鏡１５がｘｙ方向に移動するように構成されている。
【００２４】
また、図２において１７は排気装置である。排気装置１７は真空チャンバ１内部、すなわち加工室１８を排気するためのものである。この排気装置１７によって加工室１８が排気されるときは、図５（ｂ）に示すように、光学顕微鏡１５が試料６上から退避されて、試料ステージ引出機構３が閉じられる。このように図２の試料作製装置においては、試料ステージ引出機構３が閉じられたとき、光学顕微鏡１５は真空チャンバ１の外に位置する。
【００２５】
以上、図２の試料作製装置の構成を説明した。
【００２６】
次に、試料６のイオンビーム加工に先立って行われる、光学顕微鏡１５の位置調節、遮蔽材１２の位置調節および試料６の位置調節について説明する。
【００２７】
最初に、光学顕微鏡１５の位置調節について説明する。この場合、まず試料６に光学顕微鏡位置調整用のイオンビーム痕を付けるために、図５（ｂ）に示すように、光学顕微鏡１５が試料６上から退避されて、試料ステージ引出機構３が閉じられる。この際、図４（ａ）の点線に示すように遮蔽材保持機構１３が引き上げられた状態で、試料ステージ引出機構３が閉じられる。また、このとき、遮蔽材１２は遮蔽材保持機構１３に未だ取り付けられていないものとする。また、試料ステージ引出機構３が閉じられたとき、試料６は前記イオンビームＩＢの中心軸Ｏｉ上に位置するものとする。
【００２８】
そして、加工室１８が排気装置１７によって排気された後、イオン銃２からイオンビームＩＢが放出され、試料６上の任意の位置にイオンビームＩＢが所定時間照射される。このイオンビーム照射によって試料はエッチングされ、試料６上にイオンビーム痕が形成される。その後、図２に示すように試料ステージ引出機構３は真空チャンバ１から引き出され、そして、図２に示すように光学顕微鏡１５は試料６上に配置される。こうして光学顕微鏡１５が試料観察位置にセットされると、オペレーターは、試料６上に形成された前記イオンビーム痕を光学顕微鏡１５で観察する。
【００２９】
図６（ａ）は、このときに光学顕微鏡１５の覗き窓１５ａから観察される試料像を示したものであり、図中ｎが前記イオンビーム痕である。また、前記覗き窓１５ａには、ｘ軸に平行なｘライン１５ｘと、ｙ軸に平行なｙライン１５ｙがマーキングされている。それらラインの交点は光学顕微鏡１５の光軸ＯＬと一致している。
【００３０】
図６（ａ）から分かるように、この状態においては、光学顕微鏡１５の光軸ＯＬはイオンビーム痕ｎの中心と一致していない。そこでオペレーターは、試料像を観察しながら光学顕微鏡位置調節機構１６の前記「光学顕微鏡ｘｙ移動摘み」を操作して、図６（ｂ）に示すように光学顕微鏡１５の光軸ＯＬをイオンビーム痕ｎの中心に一致させる。
【００３１】
以上、光学顕微鏡１５の位置調節について説明した。この位置調節により、光学顕微鏡１５による試料観察においてその光軸ＯＬ上に位置決めされた試料加工位置は、前記試料ステージ引出機構３が閉じられると、前記イオンビームＩＢの中心軸Ｏｉ上に位置される。なお、このような光学顕微鏡１５の位置調節は、イオンビームＩＢの中心軸Ｏｉの位置がそれ迄と変わる毎に行われ、たとえばイオン銃２の交換後やイオン銃２の加熱クリーニング後に行われる。
【００３２】
以上のようにして光学顕微鏡１５の位置調節が行われると、次に遮蔽材１２の位置調節が行われる。この遮蔽材１２の位置調節は、図２に示すように試料ステージ引出機構３が開けられた状態で行われる。
【００３３】
まず、遮蔽材１２が図４に示すように遮蔽材保持機構１３に取り付けられる。この際、図４（ｂ）に示すように、遮蔽材１２のエッジ端部１２ａがｘ軸に平行になるように、遮蔽材１２が遮蔽材保持機構１３に取り付けられる。すなわち、遮蔽材１２のエッジ端部１２ａが試料ステージ傾斜軸ｋに対して垂直になるように、遮蔽材１２が遮蔽材保持機構１３に取り付けられる。また、図２に示すように光学顕微鏡１５が試料６上に配置される。
【００３４】
そこでオペレーターは、試料６上に配置された遮蔽材１２を光学顕微鏡１５で観察する。図７（ａ）は、このときに光学顕微鏡１５の覗き窓１５ａから観察される像を示したものであり、前記イオンビーム痕ｎと一緒に遮蔽材１２のエッジ端部１２ａが観察される。図７（ａ）から分かるように、この状態においては、ｘ軸に平行な遮蔽材エッジ端部１２ａは光学顕微鏡１５の光軸ＯＬ上に位置していない。そこでオペレーターは、像を観察しながら遮蔽手段位置調節機構１０の前記「遮蔽手段ｙ移動摘み」を操作して、図７（ｂ）に示すように遮蔽材エッジ端部１２ａを光軸ＯＬ上に位置させる。
【００３５】
以上、遮蔽材１２の位置調節について説明した。この位置調節により、前記試料ステージ引出機構３が閉じられると、遮蔽材１２のエッジ端部１２ａは前記イオンビームＩＢの中心軸Ｏｉ上に位置される。
【００３６】
以上のようにして遮蔽材１２の位置調節が行われると、次に試料６の位置調節、すなわち試料６の加工位置決めが行われる。この試料６の加工位置決めは、図２に示すように試料ステージ引出機構３が開けられた状態で行われる。また、この加工位置決めの際、図２に示すように光学顕微鏡１５が試料６上に配置されると共に、遮蔽材１２も試料６上に配置される。
【００３７】
まずオペレーターは、試料位置調節機構５の「試料ｘ移動摘み」（図示せず）と「試料ｙ移動摘み」（図示せず）を操作して試料６をｘｙ方向に移動させ、試料６の表面を光学顕微鏡１５で観察する。そしてオペレーターは、イオンビーム加工を行って試料断面を得たい試料部分が見つかると、図８に示すように、その試料部分が遮蔽材１２のエッジ端部１２ａの真下に位置するように前記「試料ｘ移動摘み」と「試料ｙ移動摘み」を操作する。このときにオペレーターは、試料位置調節機構５の「試料回転摘み」（図示せず）も操作して試料を回転させ、試料断面を得たい試料部分をエッジ端部１２ａの真下に位置させる。
【００３８】
以上、試料６の加工位置決めについて説明した。この加工位置決めによって光学顕微鏡光軸ＯＬ上に位置決めされた試料加工位置Ｓ０（図８参照）は、前記試料ステージ引出機構３が閉じられると、前記イオンビームＩＢの中心軸Ｏｉ上に位置される。なお、図８において、Ｍは試料６中に存在する物質であり、イオンビームではエッチングされにくい物質である。
【００３９】
以上のようにして光学顕微鏡１５の位置調節、遮蔽材１２の位置調節および試料６の加工位置決めが行われると、次に、前記図８のように加工位置決めされた試料６のイオンビーム加工が行われる。
【００４０】
まず、そのイオンビーム加工のために、図５（ｂ）に示すように、光学顕微鏡１５が試料６上から退避されて試料ステージ引出機構３が閉じられる。この際、図８のように遮蔽材１２が試料６上に配置された状態で、試料ステージ引出機構３が閉じられる。またオペレーターは、このように遮蔽材１２を試料６上に置いた後に前記電磁石のスイッチ９をオンするので、磁性材料で作られた遮蔽材１２は前記試料ホルダ７のヨーク７ｂ，７ｃにしっかりと固定される。
【００４１】
さて、試料ステージ引出機構３が閉じられると、上述したように、前記試料加工位置Ｓ０はイオンビームＩＢの中心軸Ｏｉ上に位置される（図９（ａ）参照）。また、図９（ａ）に示すように、試料ステージ４の傾斜軸ｋはイオンビームＩＢの中心軸Ｏｉと直交している。また、図９（ａ）に示すように、エッジ端部１２ａはイオンビームＩＢの中心軸Ｏｉ上に位置している。
【００４２】
そして、加工室１８が排気装置１７によって排気された後、イオン銃２からイオンビームＩＢが放出され、前記遮蔽材１２で遮られなかったイオンビームＩＢによって試料６の表面が所定時間エッチングされる。さらに、図２の試料作製装置においては、この試料６のイオンエッチング中に前記傾斜駆動源４ａが動作されて、試料ステージ４が傾斜軸ｋの周りに繰り返し往復傾斜される。このため、図９（ｂ）に示すように、試料６は遮蔽材１２と一緒に矢印Ｔで示すように繰り返し往復傾斜されながらイオンエッチングされる。このようにすれば、従来において前記物質Ｍで隠されていた非エッチング部Ｓａ（図９（ｂ）参照）もエッチングされ、その結果物質Ｍを試料６から切り離すことができる。なお、前記試料ステージ４の傾斜角度および傾斜スピードは適宜選択され、たとえば図９（ｂ）に示すように±３０度の１往復傾斜（１往復傾斜にたとえば３０秒）を繰り返し行うようにすればよい。
【００４３】
そして最終的に図９（ｃ）に示すように、遮蔽材１２のエッジ端部１２ａを境界として試料６に照射されたイオンビームＩＢによって、試料６上の前記試料加工位置Ｓ０およびその周辺部がエッチングされる。図９（ｃ）において、Ｓはオペレーターが得たかった試料断面であり、この試料断面Ｓは後で走査電子顕微鏡などで観察される。
【００４４】
以上、図２の試料作製装置における試料６のイオンビーム加工について説明した。上述したように図２の試料作製装置においては、試料ステージが傾斜されながら試料のイオンエッチングが行われるので、図８や図９に示したようなイオンエッチングされにくい物質Ｍが試料中に存在しても、その物質Ｍを試料から切り離すことができる。このため、図９（ｃ）に示したように、所望の試料断面Ｓの前に従来のような非エッチング部は残らない。この結果、試料断面Ｓを走査電子顕微鏡などで良好に観察することができる。
【００４５】
また、図２の試料作製装置においては、遮蔽材１２は試料ホルダ７のヨーク７ｂ，７ｃに電磁石によって強制的に固定されるので、試料６のイオンエッチング中に、遮蔽材１２と試料６との相対位置がずれることはない。このため、イオンビームによる試料選択加工面の長時間エッチングが良好に行われる。
【００４６】
以上、図２の試料作製装置について説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００４７】
たとえば、上記例では、図３に示したように電磁石を用いるようにしたが、電磁石を用いずに、図１０に示すように磁石Ｍａを用いるようにしても良い。この図１０は図３（ｂ）に対応させて記載したものであり、磁石Ｍａは、ｚ軸に平行な軸ｍの周りに回転可能にホルダ装着部７ａに取り付けられている。そして、磁石ＭａにはレバーＬが取り付けられている。また、磁性材でできたヨーク７ｂ，７ｃは、図１０に示すようにＬ字状に形成されている。
【００４８】
このような構成において、オペレータは、前記遮蔽材１２をヨーク７ｂ，７ｃ上に載せると、その遮蔽材１２の固定のために、レバーＬを操作して図１０（ｂ）に示すように磁石Ｍａをヨーク７ｂ，７ｃに接触させる。すると、ヨーク７ｂ，７ｃ間に強い磁場ができ、磁石として機能するヨーク７ｂ，７ｃに遮蔽材１２はしっかりと固定される。
【００４９】
また、上記例では、図４に示したように、遮蔽材１２のエッジ１２ａの左側に試料加工部が位置している。これに代えて、図１１に示すように遮蔽材１２を遮蔽材保持機構１３に保持すると共に、試料６をヨーク７ｂ，７ｃに固定し、遮蔽材１２のエッジ１２ａの右側に試料加工部を位置させるようにしても良い。
このようにすれば、図１１（ｃ）の矢印に示すように、イオンビーム加工中に熱膨張によって遮蔽材保持機構１３がその長手方向（ｙ軸方向）に伸び、そのためにエッジ１２ａが左（ｙ軸方向）に移動したとしても、試料６の加工面６’にイオンビームが照射され続ける。このため、既にエッチングされた加工面は常に清浄に保たれる。
また、上記例では、遮蔽材１２として板状のものが用いられた。これに代えて、前記特許文献１に記載されているように、断面形状が円形のワイヤ状の遮蔽材や、断面形状が長方形のベルト状の遮蔽材を用いるようにしてもよい。そして、この遮蔽材を用いて透過電子顕微鏡用試料を作製するようにしてもよい。
【００５０】
また、上記例では、試料ステージが傾斜されながらイオンビーム加工が行われた。これに代えて、試料ステージを傾斜させずに固定しておいて、前記イオン銃２を傾斜させながらイオンビーム加工を行うようにしてもよい。この場合、図２においてイオン銃２は、ｙ軸の周りに傾斜可能に真空チャンバ１に取り付けられ、イオン銃２の傾斜中常に試料６にイオンビームが照射される。
【００５１】
また、イオン銃を真空チャンバ内に複数個配置し、試料ステージを傾斜させずに固定した状態で、その複数のイオン銃から試料に向けて同時にイオンビームを照射するようにしてもよい。その際、複数のイオン銃は、図２のｘｚ平面に平行かつイオンビーム中心軸Ｏｉを含む平面上に配置される。
【００５２】
また、図１２は、図２の試料作製装置に回転試料ホルダ１９を装着した例を示した図である。この装着にあたっては、ホルダ回転機構２０が前記遮蔽材保持機構１３に代わって遮蔽材傾倒機構１１に取り付けられ、そのホルダ回転機構２０の先端に前記回転試料ホルダ１９が取り付けられる。そして、ホルダ回転機構２０には回転駆動源２１が接続されており、回転駆動源２１によるホルダ回転機構２０内のモータ回転により、回転試料ホルダ１９がｙ軸を中心として回転するように構成されている。
【００５３】
さて、図１３（ａ）は、図１２における回転試料ホルダ１９を説明するために示した図である。図１３（ａ）に示すように回転試料ホルダ１９は、試料２２を入れるための有底筒状の容器部１９ａと、その容器部１９ａの入口部分に形成された鍔１９ｂとを有しており、この鍔１９ｂは上述した遮蔽材として機能する。この遮蔽材１９ｂのエッジ端部１９ｃは前記イオンビーム中心軸Ｏｉ上に位置しており、またエッジ端部１９ｃはｙ軸に直交する平面（ｘｚ平面）に平行である。また、遮蔽材１９ｂはイオンビームでエッチングされにくい材料で作られている。なお、複数の細い棒状試料２２は、樹脂２３で試料ホルダに固定されている。
【００５４】
そしてイオンビーム加工時には、回転試料ホルダ１９がホルダ回転機構２０によって所定速度で回転されながら、イオン銃２からのイオンビームが試料に向けて照射される。このため、試料ホルダ１９のエッジ端部１９ｃを境界として試料および樹脂に照射されたイオンビームによって、試料および樹脂は図１３（ｂ）のようにエッチングされる。そして、そのイオンエッチングによって現れた試料断面Ｓが後で走査電子顕微鏡などで観察される。この例では、試料ホルダと遮蔽材とが一体的に構成されているため、遮蔽材を保持する機構が不要となり、また遮蔽材と試料との位置関係を調節する必要がない。
【００５５】
なお、図１３（ａ）の例では、容器部入口に一周にわたって鍔（遮蔽材）１９ｂが形成されたが、図１３（ｃ）に示すように、容器部入口の一部に鍔（遮蔽材）１９ｄを形成するようにしてもよい。この場合には、その鍔１９ｄを介して試料にイオンビームが照射される範囲内で、イオンビーム照射中にｙ軸の周りに試料を傾斜させるようにしてもよい。また、試料を傾斜させずに固定した状態で、鍔１９ｄを介して試料にイオンビームを照射するようにしてもよい。
【００５６】
また、図１３の例では棒状試料が樹脂で試料ホルダに固定されたが、粉体試料を樹脂で試料ホルダに固定し、イオンエッチングによって現れた粉断面を走査電子顕微鏡などで観察するようにしてもよい。
【００５７】
また、本発明の試料作製装置を、電子プローブマイクロアナライザやオージェマイクロプローブなどで観察される試料の作製に用いるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】従来の問題を説明するために示した図である。
【図２】本発明の試料作製装置の一例を示した図である。
【図３】図２の試料ホルダを説明するために示した図である。
【図４】図２の遮蔽材を説明するために示した図である。
【図５】図２の光学顕微鏡の傾倒を説明するために示した図である。
【図６】光学顕微鏡の位置調節を説明するために示した図である。
【図７】遮蔽材の位置調節を説明するために示した図である。
【図８】試料の位置調節を説明するために示した図である。
【図９】試料のイオンビーム加工を説明するために示した図である。
【図１０】本発明の他の例を説明するために示した図である。
【図１１】本発明の他の例を説明するために示した図である。
【図１２】本発明の他の例を説明するために示した図である。
【図１３】本発明の他の例を説明するために示した図である。
【符号の説明】
【００５９】
１…真空チャンバ、２…イオン銃、３…試料ステージ引出機構、４…試料ステージ、５…試料位置調節機構、６…試料、７…試料ホルダ、１０…遮蔽手段位置調節機構、１１…遮蔽材傾倒機構、１２…遮蔽材、１３…遮蔽材保持機構、１４…光学顕微鏡傾倒機構、１５…光学顕微鏡、１６…光学顕微鏡位置調節機構、１７…排気装置、１８…加工室、１９…回転試料ホルダ、２０…ホルダ回転機構、２１…回転駆動源、２２…試料、２３…樹脂
【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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