(57)【要約】      （修正有）【課題】試料室内の処理ユニットの制約を解消して多機能化及び処理効率化を図る。【解決手段】荷電粒子ビーム装置は、真空に調整可能である試料室と、試料室内で試料２０を保持するための試料ステージ３０と、試料２０に電子ビームを照射する電子ビーム照射系と、試料２０に集束イオンビームを照射する集束イオンビーム照射系と、電子ビーム及び集束イオンビームの少なくとも１つの照射によって試料２０から生じる二次信号を検出する二次信号検出器と、電子ビーム照射系の照射軸及び集束イオンビーム照射系の照射軸のうちいずれか一方に直交する回転軸４０Ａを有する試料ステージ駆動部４０と、試料２０を試料ステージ３０に搬送する試料搬送機構８０とを備え、試料搬送機構８０は、試料ステージ駆動部４０の回転軸４０Ａと平行な方向に、試料ステージ駆動部４０に設けられた搬送路８２を有している。【選択図】図２
2013196863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空に調整可能である試料室と、
前記試料室内で試料を保持するための試料ステージと、
前記試料ステージに保持された試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射系と、
前記試料ステージに保持された試料に集束イオンビームを照射する集束イオンビーム照射系と、
前記電子ビーム及び前記集束イオンビームの少なくとも１つの照射によって試料から生じる二次信号を検出する二次信号検出器と、
前記電子ビーム照射系の照射軸及び前記集束イオンビーム照射系の照射軸のうちいずれか一方に直交する回転軸を有する試料ステージ駆動部と、
試料を前記試料ステージに搬送する試料搬送機構と
を備え、
前記試料搬送機構は、前記試料ステージ駆動部の前記回転軸と平行な方向に、当該試料ステージ駆動部に設けられた搬送路を有し、前記搬送路を通じて試料を前記試料ステージに搬送するように構成された、荷電粒子ビーム装置。
【請求項２】
前記試料搬送機構は、
真空に調整可能である予備試料室と、
前記予備試料室と前記搬送路との間を開閉するゲートバルブと、
前記ゲートバルブが開いたときに、前記搬送路を通じて試料を前記予備試料室から前記試料室内の前記試料ステージに搬送するための搬送ツールと
をさらに含む、請求項１記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項３】
前記搬送ツールは、試料及び／又は試料ホルダを把持する把持部を有する、請求項１又は２記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項４】
前記搬送ツールは、前記把持部によって把持された前記試料及び／又は前記試料ホルダを前記試料ステージに取り付けるために、前記試料ステージ駆動部の前記回転軸に平行な軸を基準として回転可能である、請求項３記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項５】
前記試料ステージ駆動部は、前記回転軸を基準として前記試料ステージとともに回転する回転機構と、少なくとも前記予備試料室及びゲートバルブにおける前記回転機構による回転を妨げるための固定機構とを含む、請求項１ないし４のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項６】
前記試料ステージ駆動部は、前記回転機構と前記固定機構との間に設けられた真空シールをさらに含む、請求項５記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項７】
前記試料ステージは、互いに直交する３つの軸方向、鉛直方向と前記試料ステージ駆動部の前記回転軸とにそれぞれ直交する軸を基準とする回転方向、及び、鉛直方向の軸を基準とする回転方向のうち、少なくとも１つに駆動可能である、請求項１ないし６のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項８】
前記電子ビーム照射系の照射軸及び前記集束イオンビーム照射系の照射軸のいずれか一方が鉛直方向と一致するように配置され、前記試料ステージ駆動部の前記回転軸が鉛直方向に直交している、請求項１ないし７のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項９】
前記電子ビーム照射系は、前記電子ビームの照射軸が鉛直方向と一致するように配置され、
前記集束イオンビーム照射系は、前記集束イオンビームの照射軸が前記電子ビームの照射軸と交差するように配置され、
前記試料ステージ駆動部は、当該試料ステージ駆動部の前記回転軸が前記電子ビームの照射軸と前記集束イオンビームの照射軸とにそれぞれ直交するように配置された、請求項１ないし８のいずれかに記載の荷電粒子ビーム装置。
【請求項１０】
真空に調整可能である試料室内で試料ステージによって保持された試料に少なくとも１つの荷電粒子ビームを照射して、前記少なくとも１つの荷電粒子ビームの照射によって試料から生じる二次信号を検出するために、試料を前記試料ステージに搬送する試料搬送装置であって、
前記少なくとも１つの荷電粒子ビームのうち１つの照射軸に直交する回転軸を有する試料ステージ駆動部に、当該回転軸と平行な方向に設けられた搬送路を通じて、試料を前記試料ステージに搬送するように構成された、試料搬送装置。
【請求項１１】
真空に調整可能である予備試料室をさらに備える、請求項１０記載の試料搬送装置。
【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及び試料搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
荷電粒子ビーム装置として、真空に調整可能である試料室と、試料室内で試料を保持するための試料ステージと、当該試料に集束イオンビームを照射して試料を加工するための集束イオンビーム照射系（Focused Ion Beam System）と、当該試料の加工面に電子ビームを照射して試料を観察及び分析するための電子ビーム照射系を有する走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscope）とを備えるものが知られている。かかる装置によれば、集束イオンビームによって試料を加工し、当該試料を他の装置へ移動させることなく同一の試料室内で、その場で、電子ビームによって観察及び分析することができるという利点がある（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
また、このような試料の処理は、試料室を真空にした状態で行なわれるところ、試料室を真空にするためには時間を要することから、荷電粒子ビーム装置として、試料室に予備試料室（ロードロック）が接続されたものが知られている。予備試料室は、次の試料を待機させておくためのもので、予め試料が存在する雰囲気を排気して真空にしておくことによって、次の試料の試料室への導入を速やかに行なうことができる。この場合、試料室には、予備試料室から試料を搬送するための試料搬送機構が設けられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「ＦＩＢの概要」  ２０１０年、日本電子株式会社、［２０１２年２月２３日検索］、インターネット〈http://www.jeol.co.jp/technical/eo/fib/fib001/ib#a001#00.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、試料室には、試料の一点に向かって当該試料を取り囲むように、上記集束イオンビーム照射系及び電子ビーム照射系のほか、試料の処理の目的に応じて数多くの処理ユニットが配置されている。荷電粒子ビーム装置の多機能化及び処理効率化を図るという観点からすれば、試料室内に取り付けることができる処理ユニットは多いほうが好ましく、また、試料室内のスペースは可能な限り有効に活用されることが好ましい。
【０００６】
しかしながら、試料室内に、予備試料室から試料を搬送するための試料搬送機構を設けようとすると、その分の取り付けスペースを奪うこととなるので、他の処理ユニットの取り付けが制約されてしまうという弊害が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、試料室内の処理ユニットの制約を解消して多機能化及び処理効率化を図ることができる荷電粒子ビーム装置及び試料搬送機構を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る荷電粒子ビーム装置は、真空に調整可能である試料室と、前記試料室内で試料を保持するための試料ステージと、前記試料ステージに保持された試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射系と、前記試料ステージに保持された試料に集束イオンビームを照射する集束イオンビーム照射系と、前記電子ビーム及び前記集束イオンビームの少なくとも１つの照射によって試料から生じる二次信号を検出する二次信号検出器と、前記電子ビーム照射系の照射軸及び前記集束イオンビーム照射系の照射軸のうちいずれか一方に直交する回転軸を有する試料ステージ駆動部と、試料を前記試料ステージに搬送する試料搬送機構とを備え、前記試料搬送機構は、前記試料ステージ駆動部の前記回転軸と平行な方向に、当該試料ステージ駆動部に設けられた搬送路を有し、前記搬送路を通じて試料を前記試料ステージに搬送するように構成されている。
【０００９】
かかる構成によれば、試料ステージ駆動部の回転軸と平行な方向に設けられた搬送路を通じて、試料を試料ステージに搬送するので、試料搬送機構を試料ステージ駆動部と同一ポートに配置することが可能となる。したがって、試料搬送機構を設けても試料室内のスペースを奪うことがなく、他の処理ユニットの制約を解消することができる。よって、多機能化及び処理効率化を図ることができる荷電粒子ビーム装置を提供することができる。
【００１０】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記試料搬送機構は、真空に調整可能である予備試料室と、前記予備試料室と前記搬送路との間を開閉するゲートバルブと、前記ゲートバルブが開いたときに、前記搬送路を通じて試料を前記予備試料室から前記試料室内の前記試料ステージに搬送するための搬送ツールとをさらに含んでもよい。
【００１１】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記搬送ツールは、試料及び／又は試料ホルダを把持する把持部を有してもよい。
【００１２】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記搬送ツールは、前記把持部によって把持された前記試料及び／又は前記試料ホルダを前記試料ステージに取り付けるために、前記試料ステージ駆動部の前記回転軸に平行な軸を基準として回転可能であってもよい。
【００１３】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記試料ステージ駆動部は、前記回転軸を基準として前記試料ステージとともに回転する回転機構と、少なくとも前記予備試料室及びゲートバルブにおける前記回転機構による回転を妨げるための固定機構とを含んでもよい。
【００１４】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記試料ステージ駆動部は、前記回転機構と前記固定機構との間に設けられた真空シールをさらに含んでもよい。
【００１５】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記試料ステージは、互いに直交する３つの軸方向、鉛直方向と前記試料ステージ駆動部の前記回転軸とにそれぞれ直交する軸を基準とする回転方向、及び、電子ビーム照射系の照射軸方向の軸を基準とする回転方向のうち、少なくとも１つに駆動可能であってもよい。
【００１６】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記電子ビーム照射系の照射軸及び前記集束イオンビーム照射系の照射軸のいずれか一方が鉛直方向と一致するように配置され、前記試料ステージ駆動部の前記回転軸が鉛直方向に直交してもよい。
【００１７】
上記荷電粒子ビーム装置において、前記電子ビーム照射系は、前記電子ビームの照射軸が鉛直方向と一致するように配置され、前記集束イオンビーム照射系は、前記集束イオンビームの照射軸が前記電子ビームの照射軸と交差するように配置され、前記試料ステージ駆動部は、当該試料ステージ駆動部の前記回転軸が前記電子ビームの照射軸と前記集束イオンビームの照射軸とにそれぞれ直交するように配置されてもよい。
【００１８】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る試料搬送装置は、真空に調整可能である試料室内で試料ステージによって保持された試料に少なくとも１つの荷電粒子ビームを照射して、前記少なくとも１つの荷電粒子ビームの照射によって試料から生じる二次信号を検出するために、試料を前記試料ステージに搬送する試料搬送装置であって、前記少なくとも１つの荷電粒子ビームのうち１つの照射軸に直交する回転軸を有する試料ステージ駆動部に、当該回転軸と平行な方向に設けられた搬送路を通じて、試料を前記試料ステージに搬送するように構成されている。
【００１９】
かかる構成によれば、試料ステージ駆動部の回転軸と平行な方向に設けられた搬送路を通じて、試料を試料ステージに搬送するので、試料搬送装置を試料ステージ駆動部と同一ポートに配置することが可能となる。したがって、試料搬送装置を設けても試料室内のスペースを奪うことがなく、他の処理ユニットの制約を解消することができる。よって、多機能化及び処理効率化を図ることができる試料搬送装置を提供することができる。
【００２０】
上記試料搬送装置において、真空に調整可能である予備試料室をさらに備えてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、試料室内の処理ユニットの制約を解消して多機能化及び処理効率化を図ることができる荷電粒子ビーム装置及び試料搬送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る荷電粒子ビーム装置を説明するための図である。
【図２】本実施形態に係る試料ステージ、試料ステージ駆動部及び試料搬送機構を説明するための図である。
【図３】本実施形態に係る試料ステージを示す図である。
【図４】本実施形態に係る予備試料室を示す図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】本実施形態に係る搬送ツールを示す図である。
【図７】本実施形態に係る搬送ツールの外観図である。
【図８】本実施形態に係る試料ホルダを示す図である。
【図９】本実施形態に係る試料ホルダが試料ステージに取り付けられた状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しつつ、発明の実施形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らない。なお、図面中、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００２４】
図１は、本実施形態における荷電粒子ビーム装置の概略図である。本実施形態に係る荷電粒子ビーム装置１は、真空に調整可能である試料室（例えば真空チャンバ）１０、電子ビームを照射する電子ビーム照射系（以下「ＳＥＭ」という。）１１、集束イオンビームを照射する集束イオンビーム照射系（以下「ＦＩＢ」という。）１２、二次信号検出器１４、試料ステージ３０、試料ステージ駆動部４０、及び、試料搬送機構（又は試料搬送装置）８０を備える。これらの各処理ユニットは、少なくとも一部が試料室１０内にあるように配置され、試料の一点に向かって当該試料を取り囲むように配置されている。なお、試料室１０に例えば走査型透過電子検出器（ＳＴＥＭ）１３、ＥＤＳ検出器、ＥＢＳＤ検出器などの他の処理ユニットをさらに配置してもよい。
【００２５】
ＳＥＭ１１は、試料２０の領域に向けて電子ビームを照射し、試料２０の表面を走査するものである。ＳＥＭ１１は、例えば、電子ビームの照射軸が鉛直方向（図１の例ではＺ軸方向）と一致するように配置される。他方、ＦＩＢ１２は、試料２０における電子ビームの照射領域に向けて集束イオンビームを照射し、試料２０の表面を除去し又はその表面を成長させることにより、試料２０に加工面を提供する。ＦＩＢ１２は、例えば、集束イオンビームの照射軸が鉛直方向と直交する水平方向（図１の例ではＹ軸方向）に配置される。すなわち、ＦＩＢ１２の集束イオンビームの照射軸は、ＳＥＭ１１の電子ビームの照射軸と直交している。
【００２６】
ＳＥＭ１１から照射される電子ビームによって試料２０の表面を走査し、これにより、試料２０から発生する二次信号（例えば電子又はＸ線等）を二次信号検出器１４で検出する。また、ＳＥＭ１１の電子ビームは、試料２０を透過し、これにより発生した透過電子は、Ｚ軸方向においてＳＥＭ１１と対向して配置された透過電子検出器１３によって検出される。それぞれの検出器によって検出された信号は、制御部１５に送信され、こうして試料の表面の観察像が得られる。観察像は表示部１６に表示され、これにより試料の処理結果を確認することができる。
【００２７】
二次信号検出器１４は、電子ビーム及び集束イオンビームの少なくとも１つの照射によって試料から生じる二次信号を検出する。二次信号検出器１４としては、例えば、エネルギー分散形Ｘ線分光器（ＥＤＳ）、二次電子検出器（ＳＥＤ）や後方散乱電子回折検出器（ＥＢＳＤ）などが挙げられる。二次信号検出器１４は、他の処理ユニットの配置との関係で、定められた位置に配置される場合があり、例えば、二次信号検出器１４が後方散乱電子回折検出器である場合、図１に示すように、二次信号検出器１４は、ＳＥＭ１１の電子ビームの照射軸とＦＩＢ１２の集束イオンビームの照射軸とにそれぞれ直交する方向から、試料２０から生じる二次信号を受け取る位置に配置される。
【００２８】
次に、本実施形態に係る試料ステージ、試料ステージ駆動部及び試料搬送機構について説明する。
【００２９】
図２は、試料ステージ、試料ステージ駆動部及び試料搬送機構をＺ軸方向から見た図であり、図３は、試料ステージをＹ軸方向から見た図である。なお、説明の便宜上、装置の一部を省略して図示している。
【００３０】
試料ステージ３０は、試料室１０内で試料２０を保持する。具体的には、試料ステージ３０は、後述する試料ホルダ２２を用いて試料２０を保持する。また、試料ステージ３０は、互いに直交するＸ，Ｙ，Ｚ軸方向、Ｙ軸方向の回転軸３０Ａを基準とする回転方向Ｒｙ（図２参照）、Ｚ軸方向の回転軸３０Ｂを基準とする回転方向Ｒｚ（図３参照）のうち、少なくとも１つに駆動可能である。言い換えれば、試料ステージ３０は、試料２０における、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の並進位置、ＸＹ面内の回転位置、及び／又は、Ｚ軸に対するＸＺ面内の傾斜を適宜調整することができるように構成されている。
【００３１】
試料ステージ駆動部４０は、試料ステージ３０を支持する支持部４８を有し、支持部４８を通じて試料ステージ３０を移動させるように、Ｘ軸方向の回転軸４０Ａを基準とする回転方向Ｒｘに駆動可能である。すなわち、試料ステージ駆動部４０は、試料２０におけるＺ軸に対するＹＺ面内の傾斜を適宜調整することができるように構成されている。例えば、試料ステージ駆動部４０の回転軸４０ＡがＦＩＢ１２の照射軸と直交して配置されている場合、試料ステージ駆動部４０の回転方向Ｒｘの駆動によって、ＦＩＢ１２の試料２０に対する照射角度を調整することができる。
【００３２】
また、試料ステージ駆動部４０は、回転機構４２及び固定機構４３，４４を含む。回転機構４２は、試料ステージ３０とともに、回転軸４０Ａを基準として回転方向Ｒｘに回転し、他方、固定機構４３，４４は、試料ステージ３０及び回転機構４２のこのような回転があっても、回転せずに固定状態を維持する。回転機構４２と固定機構４３，４４との間には、試料室１０内の真空状態を維持するための真空シール４５，４６，４７が設けられており、これにより、試料ステージ駆動部４０の回転機構４２が回転しても、試料室１０内の真空を維持できるようになっている。また、試料ステージ駆動部４０には回転機構４２の回転のための回軸用歯車４９が設けられている。
【００３３】
試料搬送機構８０は、試料２０を試料ステージ３０に搬送する。試料搬送機構８０は、試料ステージ駆動部４０に設けられた搬送路８２を有し、搬送路８２を通じて試料２０を試料ステージ３０に搬送する。搬送路８２は、試料ステージ駆動部４０の回転軸４０Ａと平行な方向に設けられている。具体的には、搬送路８２は、試料２０、試料ホルダ２２及び後述する搬送ツール７０が通過できる大きさのＹＺ面内の断面を有し、試料ステージ３０に向ってＸ軸方向に延出している。
【００３４】
図２に示す例では、搬送路８２は、回転軸４０Ａが搬送路８２の中に位置するように設けられている。これによれば、例えばＸ軸方向の移動のみで試料を搬送することが可能となり、試料を搬送するための機構を簡易なものとすることができる。
【００３５】
試料搬送機構８０は、真空に調整可能である予備試料室（例えば真空チャンバ）５０と、ゲートバルブ６０と、搬送ツール７０とをさらに備える。ゲートバルブ６０は、予備試料室５０と搬送路８２（試料ステージ駆動部４０）との間を開閉するものである。また、ゲートバルブ６０は、試料ステージ駆動部４０の固定機構４３に接続されている。これによれば、上記したとおり、固定機構４３は試料ステージ３０及び回転機構４２が回転駆動しても、固定状態を維持するので、かかる回転駆動に伴ってゲートバルブ６０及び予備試料室５０並びにそれらに接続される配管や配線などの回転を妨げることができる。
【００３６】
ここで、本実施形態に係る予備試料室について説明する。図４は、本実施形態に係る予備試料室を示す図であり、図５は、図４のＶ−Ｖ線断面図である。
【００３７】
予備試料室５０は、図２に示すように、ゲートバルブ６０を介して搬送路８２に接続されている。すなわち、荷電粒子ビーム装置１においては、試料２０に向かってＸ軸方向に、予備試料室５０、ゲートバルブ６０、試料ステージ駆動部４０（搬送路８２）及び試料ステージ３０が並んで配置されている。このうち、ゲートバルブ６０及び予備試料室５０は、試料室１０の外側に配置されている。
【００３８】
予備試料室５０は、試料２０及び試料ホルダ２２を少なくとも１セット搭載するための予備試料ステージ５２を備える。予備試料ステージ５２は予備試料室５０内に配置されており、予備試料室５０の上面に設けられた透明窓５３を通じて、予備試料ステージ５２内の試料２０を視認することができるようになっている。予備試料ステージ５２には、複数のセット（図４及び図５では５セット）が搭載可能であってもよい。図５に示すように、試料ホルダ２２が略円柱形状に構成される場合（図８も参照）、例えば、試料ホルダ２２は、その長手方向がＺ軸方向に一致する向きに予備試料ステージ５２に搭載される。なお、図４及び図５において試料２０の図示は省略してある。
【００３９】
また、予備試料室５０は、予備試料ステージ５２を移動させるための予備試料ステージ駆動部５４を備える。予備試料ステージ駆動部５４によって、予備試料ステージ５２上の試料２０及び試料ホルダ２２をＹ方向に移動させることができる。例えば、図４に示すように各セットがＹ軸方向に一列に並んで配置されている場合、予備試料ステージ駆動部５４は、予備試料ステージ５２をＹ軸方向に駆動可能である。これにより、予備試料ステージ駆動部５４によって、予備試料ステージ５２上の複数の試料２０のうち、搬送ツール７０によって搬送する試料２０を回転軸４０Ａ上に移動させることができる。
【００４０】
次に、本実施形態に係る搬送ツールについて説明する。図６は、本実施形態に係る搬送ツールを示す図であり、図７は、この搬送ツールの外観図である。
【００４１】
搬送ツール７０は、Ｘ軸方向に駆動可能であり、例えば試料ステージ駆動部４０の回転軸４０Ａと一致するように駆動可能である。搬送ツール７０をＸ軸方向に移動させることによって、次の試料２０を予備試料室５０から搬送路８２を通じて試料室１０に搬送し、又は、前の試料２０を試料室１０から搬送路８２を通じて予備試料室５０に搬送することができる。また、搬送ツール７０は、回転軸４０Ａと平行な軸（例えば回転軸４０Ａ）を基準として回転方向Ｒｘに駆動可能である。このような搬送ツール７０の回転駆動は、試料２０及び／又は試料ホルダ２２を、試料ステージ３０に取り付ける又は試料ステージ３０から取り外すために使用される。なお、搬送ツール７０は、例えば９０度単位で回転方向Ｒｘに駆動可能であってもよい。
【００４２】
搬送ツール７０は、試料２０及び／又は試料ホルダ２２を把持する把持部７２と、把持部７２を開閉動作させるための、内部シャフト７４、外部シャフト７５及び操作部７６とを備える。内部シャフト７４及び外部シャフト７５は、それぞれ回転軸４０Ａの方向に延出しており、一端が把持部７２に連結され、他端が操作部７６に連結されている。内部シャフト７４は、外部シャフト７６に対して相対的に移動するように構成されている。例えば、図６に示すように、操作部７６を回転軸４０Ａと直交する軸を基準として所定の角度だけ回転させることによって、内部シャフト７４を第１の方向（例えば把持部７２から離れる方向）に移動させ、これにより、内部シャフト７４に連結されたリンク７３を第１の方向に移動させ、その結果、把持部７２を左右方向に開くよう動作させてもよい。
【００４３】
また、搬送ツール７０は、予備試料室５０に接続される固定手段７８（図７参照）を備えていてもよい。固定手段７８は、図４に示すように、例えばネジによって搬送ツール７０を予備試料室５０に固定されるものであり、搬送ツール７０のうち固定手段７８よりも操作部７６側が予備試料室５０の外側に配置されている。
【００４４】
次に、本実施形態に係る搬送ツールの動作について説明する。なお、図８Ａないし図８Ｄは、それぞれ試料ホルダを示す図であり、また、図９は、本実施形態の一態様に係る試料ホルダ２４Ａが試料ステージに取り付けられた状態を示す図である。
【００４５】
まず、予備試料室５０内の予備試料ステージ５２上に、試料２０が付着した試料ホルダ２２を搭載する。具体的には、予備試料室５０内を大気圧にし、その状態で、予備試料ステージ５２上に試料ホルダ２２を搭載する。なお、試料ホルダ２２の搭載の態様は限定されるものではないが、例えば、試料ホルダ２２をその長手方向がＺ軸方向に一致する向きに搭載することができる（図５参照）。
【００４６】
なお、試料ホルダ２２の形状や構成は限定されるものではなく、図８Ａないし図８Ｄに示すように、試料の種類及び処理目的に応じて様々である。試料ホルダ２２は、例えば、試料２０を搭載するための試料搭載領域２４ＡないしＤと、試料ステージ３０への取付け部２６ＡないしＤを含む。試料搭載領域２４ＡないしＤは、どのような試料を搭載するか、及び、試料への荷電粒子ビームの照射の向きや当該照射によって発生する二次信号の反射の向き等を考慮して、その角度や領域の大きさが決定される。
【００４７】
次に、試料２０及び試料ホルダ２２を予備試料室５０内に配置した状態で、予備試料室５０の雰囲気を排気し真空にする。その後、ゲートバルブ６０を開放させて搬送路８２と予備試料室５０とを連通させ、搬送路８２を通じて試料２０及び試料ホルダ２２を予備試料室５０から試料室１０内の試料ステージ３０に搬送する。
【００４８】
具体的には、まず、図４に示すように予備試料室５０の透明窓５３から試料ホルダ２２を視認し、搬送ツール７０の把持部７２によって試料ホルダ２２を把持する。このとき、試料ホルダ２２は、その長手方向がＺ軸方向に一致している状態で搬送ツール７０によって把持されている。試料ホルダ２２を把持したら、予備試料ステージ駆動部５４によって、試料ホルダ２２をＸ軸方向（回転軸４０Ａ）に試料ステージ３０に向かって移動させ、試料ホルダ２２を試料ステージ３０の位置まで移動させる。その後、搬送ツール７０を回転軸４０Ａを基準として回転方向Ｒｘに約９０度回転させ、これにより試料ホルダ２２の長手方向をＺ軸方向からＹ軸方向に変更し、試料ホルダ２２の取付け部２６を試料ステージ３０に取り付ける。なお、試料ステージ３０に前の試料ホルダ２２が装着されている場合は、搬送ツール７０によって一旦その試料ホルダ２２を取り外して予備試料室５０に戻した後、次の試料ホルダ２２を予備試料室５０から試料ステージ３０に搬送して取り付ければよい。
【００４９】
以上のとおり、本実施形態に係る荷電粒子ビーム装置又試料搬送装置によれば、試料ステージ駆動部の回転軸と平行な方向に設けられた搬送路を通じて、試料を試料ステージに搬送するので、試料搬送機構を試料ステージ駆動部と同一ポートに配置することが可能となる。したがって、試料搬送機構を設けても試料室内のスペースを奪うことがなく、他の処理ユニットの制約を解消することができる。よって、多機能化及び処理効率化を図ることができる荷電粒子ビーム装置又は試料搬送装置を提供することができる。
【００５０】
なお、処理ユニットの組み合わせ及び配置の態様は、図１に示す構成に限定されるものではなく、試料の処理の目的等に応じて適宜決定することができる。例えば、ＦＩＢ１２は、ＳＥＭ１１に対して必ずしも直交して配置されている必要はなく、例えばＦＩＢ１２は、ＳＥＭ１１に対して９０度未満の角度をもって配置されていてもよい。この場合、ＳＥＭ１１が電子ビームの照射軸が鉛直方向と一致するように配置され、他方、ＦＩＢ１２が集束イオンビームの照射軸が斜め方向となるように配置されてもよく、あるいは両者が逆となって配置されてもよい。
【００５１】
上記発明の実施形態を通じて説明された実施例や応用例は、用途に応じて適宜に組み合わせて、又は変更若しくは改良を加えて用いることができ、本発明は上述した実施形態の記載に限定されるものではない。そのような組み合わせ又は変更若しくは改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００５２】
１…荷電粒子ビーム装置  １０…試料室  １１…電子ビーム照射系（ＳＥＭ）  １２…集束イオンビーム照射系（ＦＩＢ）  １４…二次信号検出器  ２０…試料  ２２…試料ホルダ  ３０…試料ステージ  ３０Ａ…回転軸  ４０…試料ステージ駆動部  ４０Ａ…回転軸  ４２…回転機構  ４３，４４…固定機構  ４５，４６，４７…真空シール  ５０…予備試料室  ６０…ゲートバルブ  ７０…搬送ツール  ７２…把持部  ８０…試料搬送機構（試料搬送装置）
【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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