イオンビーム加工方法及び加工装置
【課題】イオンビームの照射による断面加工において，断面に熱によるダメージを与えないイオンビーム加工方法を提供する。
【解決手段】イオンビームを発射するイオン銃２と，加工すべき試料６を載置する試料台７と，イオンビームの一部を遮蔽する遮蔽板８とを備えるイオンビーム加工装置において，試料６の下面に熱伝導部材９を，試料６の上面に熱伝導部材１０を設けるとともに，熱伝導部材１０を遮蔽板の端部８ａより，ずらして突出させて非遮蔽部10ａを形成し，イオンビームをこの非遮蔽部10ａに照射して，試料６の断面加工処理を行う。断面に加工処理による熱が発生しても，熱伝導部材９，１０を経て外部に熱放出され，高熱による試料断面６ａのダメージを回避できる。
【解決手段】イオンビームを発射するイオン銃２と，加工すべき試料６を載置する試料台７と，イオンビームの一部を遮蔽する遮蔽板８とを備えるイオンビーム加工装置において，試料６の下面に熱伝導部材９を，試料６の上面に熱伝導部材１０を設けるとともに，熱伝導部材１０を遮蔽板の端部８ａより，ずらして突出させて非遮蔽部10ａを形成し，イオンビームをこの非遮蔽部10ａに照射して，試料６の断面加工処理を行う。断面に加工処理による熱が発生しても，熱伝導部材９，１０を経て外部に熱放出され，高熱による試料断面６ａのダメージを回避できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，試料に断面加工を行うイオンビーム加工方法及び加工装置，特に加工断面において，熱によるダメージの発生を抑えるようにしたイオンビーム加工方法及びイオン加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，複雑化，微細化が進むデバイスや，高機能化された材料の研究開発，製造プロセス開発，品質管理において，走査電子顕微鏡（ＳＥＭ），透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）およびそれらに付属する分析装置による解析が不可欠となっている。そのような中で，デバイス，材料の断面構造や内部構造を観察するためには，その構造や組成を変化させずに断面を作製することが必要となるケースが多くなっている。
【０００３】
上記のような材料の断面作製方法としては，試料の構造および材質，分析目的に応じて様々なものが用いられており，割段法，機械研磨法，ミクロトーム法，ＦＩＢ（集束イオンビーム）法，ＣＰ(クロスセクションポリッシャー)法などがある。これらの中で，有機物の断面作製に適しているのはミクロトーム法であるが，この方法では，試料の前処理に熟練度が必要であり，且つ，加工された断面は切断時のせん断応力の影響を受けたものになる。
【０００４】
一方，前記ＣＰ(クロスセクションポリッシャー)法はブロードなＡｒイオンビームを用いた断面作製技術であり，加工された断面は加工時の影響を比較的受けない加工方法として評価されている。
【０００５】
前記ＣＰ法の原理を図８に示す。図８において，試料の上にイオンビームを遮蔽するための板(遮蔽板)を置き，試料を遮蔽板より若干突き出して非遮蔽部を形成し，イオン銃からのＡｒイオンビームを，遮蔽板より突出した試料の非遮蔽部に照射して研削することによって，試料の断面を作製する。
このＣＰ法による切断は，高速イオンの運動エネルギーにより表面近傍の試料原子を弾き飛ばすことで行っている。この試料原子を弾き飛ばすといった衝撃や，切断された原子が試料断面に再付着したりすることにより，加工部(断面)に熱が発生する（例えば特許文献１参照）。このようにして，作製した試料の加工部（断面）に熱によるダメージが加わる。そのため，ＣＰ法では，このように高速イオンの運動エネルギーにより表面近傍の試料原子を弾き飛ばすことによって，熱の影響を受けやすい有機物の加工（断面作製）には適用が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２９６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように，従来の高速イオンビーム照射による試料の断面加工は，加工された断面が加工時の影響を比較的受けない加工方法として有用であるが，作製した試料の断面に熱によるダメージが加わるため，熱の影響を受けやすい試料(紙面などの上に印字されたトナー，フィルム等)の断面を作製するには，上記高速イオンビーム照射による加工方法では断面作成が困難であった。そこで，熱の影響を受けやすい試料の断面作成を実現するため従来は，イオンビームの加速電圧を小さくして，イオンを長時間照射するといった方法で断面処理を行い，熱の発生による試料のダメージ低減を試みてきた。しかし，それだけでは十分に，ダメージを抑えることが出来なかったし，長時間のイオン照射により，加工の効率が低下するものであった。
【０００８】
この発明は，上記問題点に着目してなされたものであって，イオンビームの照射による断面加工において，加工処理により発生する熱により，加工部（断面）にダメージを与えることのない，あるいは少なく，効率の良いイオンビーム加工方法及び加工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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明のイオンビーム加工方法は，イオンビーム銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工方法であって，前記試料における前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触して設置しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記被加工部の熱を，前記熱伝導部へ逃がしつつ加工するものである。
本発明のイオンビーム加工方法では，前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側の両面に配置されてなるものであっても良い。上下両面に配置された熱伝導部材を通じてイオンビーム加工によって生じた熱が速やかに試料から逃げることができるので，加工部における熱によるダメージが最小限に抑えられる。
また，前記熱伝導部材は，最小限前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されていればよい。試料の形状などの都合から，試料の片面にしか熱伝導部材を配置できない場合があっても，上記片面に配置した熱伝導部材によって試料の加工部の熱を効果的に逃がすことが出来る。
また，熱伝導部材の配置の別例として，前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されてなり，前記試料の他の片面に，断熱部材が配置されてなるものであってもよい。試料の性質，使用用途，方法などの違いによって，試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか一方への熱の伝導を抑えたい場合がありうる。このような場合には，上記断熱部材がその方向への熱伝導を抑制するので，不都合を生じない。一方，その反対側には熱伝導部材が配置され，そこから熱を逃がすことが出来るので，試料の加工部における熱の蓄積によるダメージが回避される。
上記した本発明のイオンビーム加工方法は，これを装置面から捉えることでイオンビーム加工装置として把握することも出来る。その場合のイオンビーム加工装置は，イオン銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工装置であって，前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記試料の被加工部の熱を熱伝導部材に逃がしつつ加工するものが考えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるイオンビーム加工方法によれば，前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触しておく構成とすることにより，イオンビームを試料に照射して，加工する過程で発生する熱を熱伝導部材を通して逃がすので，試料加工部（加工断面）の温度上昇によるダメージを抑えることが出来る。また，温度上昇によるダメージが抑えられるのでイオンビーム銃への電圧を下げて長時間加工するようなことが必要でなく，加工の効率を高く保つことが出来る。
これにより，具体的な数字として，溶融温度が６５℃以上の有機物の断面加工が可能となった。従って，従来，イオンビーム照射による熱の発生により，作製できる試料に制限が見られたが，本発明によって，イオンビーム加工装置による幅広い範囲の試料への加工処理が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図２】この発明の他の実施施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図３】この発明のさらに他の実施施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図４】この発明のさらに他の実施施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図５】同実施形態に係るイオンビーム加工装置を含む実施例，比較例の実験結果を表に示した図表である。
【図６】同実験時の実施例２と比較例５の加工面を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。
【図７】他の実施形態に係るイオンビーム加工装置を含む実施例，比較例の実験結果を表に示した図表である。
【図８】従来のイオンビーム加工装置の概略構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，添付した図面を参照して，本発明を具体化した実施の形態により，この発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】
まず，この発明の一実施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図１参照する。
このイオンビーム加工装置１は，真空度：１１．５×１０―3ｐａとした真空チャンバ１ａを有し，この真空チャンバ１ａ内に，Ａｒイオンビーム４を発射するイオン銃２と，Ａｒプラズマ２ａを発生させるための電圧をイオン銃２に供給するＡｒイオン加速電圧源３と，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を受けて試料に加工処理を行う試料設置部５とを備えている。
この実施形態にかかるイオンビーム加工装置１における上記イオン銃２，Ａｒイオン加速電圧源３を備え，イオン銃２より試料装着部５の試料６にＡｒイオンビーム４を照射する点は，従来よりのイオンビーム加工装置と，特に変わるところはない。
【００１４】
更に，試料装着部５において，試料６を載置するための試料台７と，試料６の非加工部をイオンビーム４より遮蔽するための遮蔽板８とが設けられている点も従来のイオンビーム加工装置と同様であるが，一方，試料６の下面に熱伝導部材９を，試料６の上面に熱伝導部材１０を設けている点は，この実施形態に特有の構成である。具体的には，試料台７の上面に熱伝導部材９の下面が接着材１１により固設され，さらに遮蔽板８の下面に熱伝導部材１０の非加工部１０ｂが接着材１２により固設されている。また試料６の下面に熱伝導部材９の上面が接着剤１３で固設されている。
【００１５】
この例では，
上記熱伝導部材１０としては，厚み５００μｍのシリコンウエハを使用し，遮蔽板８への接着固定の際，遮蔽板８の端部８ａより２ｍｍ突き出して非遮蔽部１０ａとしている。ここで使用されているシリコンウエハの熱伝導率は，１６８Ｗｍ―1Ｋ―1である。熱伝導部材９についても，熱伝導部材１０と同様のシリコンウエハが使用されている。また，接着剤１１〜１３としてボンドクイックメンダ（コニシ株式会社製）が使用されている。
【００１６】
前記試料装着部５は，上記のように構成され，熱伝導部材９，１０は，熱伝導部材１０の被遮蔽部１０ａ，試料６の被加工部６ｂに照射されるイオンビーム４からみれば，イオンビーム４の軸線に直角あるいは略直角な面，つまり試料６の下面と上面に接触して設置されている。この実施形態では，試料６の上面及び下面に熱伝導部材９が配置されており，これはイオンビーム４の軸線に直角な面であるが，熱伝導部材９を設ける面は，必ずしもイオンビーム４の軸線に直角でなくてもよいことは，このような傾いた面からでも十分熱を逃がすことが出来ることから理解される。この実施形態では，このような傾いた面を略直角な面としている。
【００１７】
以上述べた実施形態装置において，試料６に加工処理を行う場合は，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａよりイオンビーム４の軸線の直交方向に突出した熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａに照射し，このＡｒイオンビーム４で，熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａより下流方向，および試料６の被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
この加工処理の過程で行われる断面形成のための切断は，高速イオンの運動エネルギーにより，表面近傍の試料原子を弾き飛ばすことによって行われ，この試料原子の弾き飛ばしによる切断加工や，切断された原子が試料断面に再付着したりすることにより被加工部６ｂに発生する熱が，熱伝導部材９，１０を経て周囲に放出される。そのために，試料６の加工断面６ａに熱によるダメージが加わることがなくなり，或いは軽減される。
【００１８】
このように，この実施形態装置に係るイオンビーム加工方法によれば，前記試料６における被加工部６ｂの前記イオンビーム４の軸線に直角，あるいは略直角な面である上流側と下流側の両面に熱伝導部材９，１０が配置されているので，イオンビーム４の照射による被加工部６ｂで発生した熱は，試料６の上下両面から熱伝導部材９，１０を通して周囲に放出されることにより，加工断面６ａで受ける熱によるダメージをなくし，あるいは軽減できる。
【００１９】
上記実施形態にかかるイオンビーム加工方法及び加工装置においては，試料６の下面に熱伝導部材９を，試料６の上面に熱伝導部材１０を設けているが，この発明の他の実施形態として，図２，図３に示すイオンビーム加工装置及びこの装置を用いたイオンビーム加工方法としても良い。
図２に示す実施形態装置は，図１に示す実施形態装置の試料装着部５より，試料６の下面の熱伝導部材９を除いたものであり，試料６と遮蔽板８の間にのみ熱伝導部材１０を設けたものである。
この実施形態装置において，試料６に加工処理を行う場合は，上記図１のイオンビーム加工装置１の場合と同様に，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａよりイオンビーム４の軸線に直交方向に突出した熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａに照射し，このＡｒイオンビーム４で，熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａよりイオンビーム４の下流方向，および試料６の被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
【００２０】
また，図３に示す実施形態装置は，図１に示す実施形態装置の試料装着部５より，試料６の上面の熱伝導部材１０を除いたものであり，試料６と試料台７との間にのみ熱伝導部材９を設けたものである。
この実施形態装置においても，試料６に加工処理を行う場合は，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａよりイオンビーム４の軸線の直交方向に突き出した試料６の非遮蔽部６ｃに照射し，このＡｒイオンビーム４で，試料６の被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
これら図２及び図３に示した実施形態装置においても，加工処理時に，試料６の被加工部６ｂに発生する熱が，熱伝導部材９を経て，試料６から逃がされ，試料６の温度が上昇することによるダメージが軽減，あるいはなくなる。
【００２１】
以上のように，図２，図３に示す実施形態装置に係るイオンビーム加工方法によれば，前記試料６における被加工部６ｂの前記イオンビーム４の軸線に直角，あるいは略直角な上流側と下流側のいずれか片面に熱伝導部材９あるいは熱伝導部材１０を配置しているので，イオンビーム４の照射による被加工部６ｂで発生した熱を，熱伝導部材９あるいは熱伝導部材１０を通して周囲に放出し，加工断面６ａに受けるダメージをなくし，あるいは軽減できる。
【００２２】
さらに，この発明の他の実施形態装置を図４に示す。この実施形態装置は，図１に示す装置の試料装着部５の遮蔽板８の下面（試料６の上面）に設けた熱伝導部材１０に代えて断熱部材１４を備えたものである。この断熱部材１４は，一例として厚み２ｍｍの発泡ウレタンゴム（株式会社イノアックコーポレーション製）が使用されている。断熱部材１４は，遮蔽板８への固定の際，側端面１４ａを遮蔽板８の側端面８ａと面一に設定している。断熱部材１４が容易に加工できる材料の場合には，断熱部材１４の側端面１４ａを遮蔽板８から突出させても良いことは言うまでもない。
一方，試料６は，遮蔽板８及び断熱部材１４の側端面８ａ，１４ａより２ｍｍ突き出されて非遮蔽部６ｃを形成している。ここで使用の発泡ウレタンゴムの熱伝導率は，０．０２Ｗ／ｍ―1・ｋ―1である。
この実施形態装置において，試料６に加工処理を行う場合は，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａ，断熱部材１４の側端面１４ａよりイオンビーム４の軸線に直交方向に突出した試料６の非遮蔽面（被加工部上面）６ｃに照射し，このＡｒイオンビーム４で，試料６の非遮蔽面６ｃより下流方向に被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
この実施形態では，断熱部材１４が試料６の上面側（前記試料６のイオンビーム４の照射方向上流側）に設けられたが，試料６の下面側（前記試料６のイオンビーム４の照射方向下流側）に設けられても良い。試料６の種類は用途などに応じて，熱を遮断したい方向が異なることがあるので，これらの事情に応じて断熱部材１４を配置する面が異なることがありうるのである。
【００２３】
この実施形態装置に係るイオンビーム加工方法によれば，前記試料６のイオンビーム４の照射方向上流側と下流側のいずれか片面(下流側面)に熱伝導部材９を配置し，試料６の他の片面(上流側面)に，断熱部材１４を配置しているので，イオンビーム４の照射による被加工部６ｂで発生した熱が，熱伝導部材９を介して放熱され，加工断面６ａで受けるダメージをなくし，あるいは軽減できると共に，断熱部材１４を配置した面からは放熱されないので，試料６の種類や用途などによって，必要な方向への熱の伝達を遮断することが出来るという効果を発揮しうる。
【００２４】
本願の発明者は，本発明のイオンビーム加工装置の効果を確認するために，実験のための下記の試料装着部５を用意した。
また，熱伝導効果の観察試料として溶融温度６５℃の粉体試料と，溶融温度８０℃の粉体試料２種を用意し，試料設置部５に設置された試料６の加工側面５ａに塗り付けた。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも断熱部材１４及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例１）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例２）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例３）
以上，比較例１〜３は，溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも断熱部材１４及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例４）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例５）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例６）
以上，比較例４〜６は，溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用。
○遮蔽板８側の断熱部材１４，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例１）
○遮蔽板８側の断熱部材１４，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例２）
加工条件は，いずれも同じであり，加速電圧４ＫＶ，加工時間１０時間で加工処理を行い，それぞれ加工処理を実施し，加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し，熱の影響を観察した。
なお，溶融温度６５℃の観察試料は，雰囲気温度が６５℃以下では，目視で粉体状態であることが観察され，これを塗りつけた部分の温度が６５℃に達すると，溶融して粉体状態から溶融状態に変化することが目視で観察できるものである。溶融温度８０℃の観察試料についても，溶融温度が８０℃である点を除き同様である。
従って，上記のように試料６の加工側面５ａに上記観察試料を塗りつけた状態で，図１〜図４に示したようにイオンビーム銃２からイオンビーム４を試料装着部５に照射して被加工部を加工すると，その時の試料６の温度によって試料加工側面５ａに塗りつけた観察試料が溶融したりしなかったりするので，その状態を目視観察することで，試料６の温度状態を判断でき，断熱部材１４や熱伝導部材９などによる試料６の放熱効果が判断されるのである。
【００２５】
上記実験の結果を図５の表に示す。熱の影響は，加工状況の中で観察試料が粉体の状態を留めていたものは，熱の影響を受けていない（放熱良好）として○，一部粉の状態を留めていない（溶融した）ものを△，観察試料が完全に溶融し粉体の状態を留めていないものを×として表示している。目視写真の一例として，比較例５及び実施例２の観察結果の写真を図６に示す。実施例２の写真では，加工箇所付近に○印状の粉の状態を維持しているに対し，比較例５の写真では，加工箇所付近に，○印状の粉の状態を維持せず溶融状態になっていることが観察される。
【００２６】
この実験によって，遮蔽板側にのみ熱伝導部材を装着させると，熱の影響が△であるので，加工時に試料へ８０℃付近の熱が加わることが分かった。また，遮蔽板と試料台の両方に熱伝導部材を装着させると，熱の発生は６５℃以下に抑えられ，試料の被加工部分における熱的ダメージが十分抑制されることが分かった。
【００２７】
なお，上記した各実施形態においては，いずれも試料装着部に遮蔽板を備える場合について説明したが，本発明では，これに限ることなく，遮蔽板を備えずして，試料にイオンビームを照射して加工するイオンビーム加工方法にも適用できる。
【００２８】
また，断熱部材１４を用いずに，試料６の上下両面あるいはいずれかの面側に熱伝導部材１０あるいは９を設置した場合についても実験した，この実験は図１〜図３に示した実施形態に沿ったものである。
この加工方法の実験方法を下に示す。
熱伝導効果の観察試料として溶融温度６５℃の粉体試料と，溶融温度８０℃の粉体試料２種を用意し，試料設置部５に設置された試料６ａの加工側面５ａに塗り付けた点，及び，加工条件は，いずれも同じであり，加速電圧４ＫＶ，加工時間１０時間で加工処理を行った。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも熱伝導部材１０及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例１ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例２ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例３ａ）
以上，比較例１ａ〜３ａは，溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも熱伝導部材１０及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例４ａ）
○蔽板８側の熱伝導部材１０を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例５ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例６ａ）
以上，比較例４ａ〜６ａは，溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用。
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例１ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例２ａ）
加工条件は，いずれも同じであり，加速電圧４ＫＶ，加工時間１０時間で加工処理を行い，それぞれ加工処理を実施し，加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し，熱の影響を観察した。
その結果得られたのが図７の表である。
比較例１ａと４ａは，前記した断熱部材に関する実験の比較例1及び比較例４と同じである。
比較例５ａ及び実施例２ａの観察結果の写真を撮った。実施例２ａの写真では，加工箇所付近に○印状の粉の状態を維持しているに対し，比較例５ａの写真では，加工箇所付近に，○印状の粉の状態を維持せず溶融状態になっていることが観察された。写真については前記のように片方に断熱材を用いた場合と同様であったので，写真の提出は割愛する。
このように，熱伝導部材を試料６の片面に添わせて設ければ（比較例２ａ，３ａ），いずれの面にも設けなかった場合（比較例１ａ，比較例３ａ）よりも熱によるダメージが緩和されていることが理解される。また実施例１ａ，２ａのように両面に熱伝導部材を添わせて設置した場合には，少なくとも８０℃以上の熱が発生していないことがわかった。これによって，熱伝導部材９や１０による放熱効果が十分に発揮されていることが観察された。
【符号の説明】
【００２９】
１ イオンビーム加工装置
１ａ 真空チャンバ
２ イオン銃
３ Ａｒイオン加速電圧源
４ Ａｒイオンビーム
５ 試料装着部
６ 試料
６ａ 試料の加工断面
６ｂ 試料の被加工部
７ 試料台
８ 遮蔽板
９，１０ 熱伝導部材
１１，１２，１３ 接着剤
１４ 断熱部材
【技術分野】
【０００１】
この発明は，試料に断面加工を行うイオンビーム加工方法及び加工装置，特に加工断面において，熱によるダメージの発生を抑えるようにしたイオンビーム加工方法及びイオン加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年，複雑化，微細化が進むデバイスや，高機能化された材料の研究開発，製造プロセス開発，品質管理において，走査電子顕微鏡（ＳＥＭ），透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）およびそれらに付属する分析装置による解析が不可欠となっている。そのような中で，デバイス，材料の断面構造や内部構造を観察するためには，その構造や組成を変化させずに断面を作製することが必要となるケースが多くなっている。
【０００３】
上記のような材料の断面作製方法としては，試料の構造および材質，分析目的に応じて様々なものが用いられており，割段法，機械研磨法，ミクロトーム法，ＦＩＢ（集束イオンビーム）法，ＣＰ(クロスセクションポリッシャー)法などがある。これらの中で，有機物の断面作製に適しているのはミクロトーム法であるが，この方法では，試料の前処理に熟練度が必要であり，且つ，加工された断面は切断時のせん断応力の影響を受けたものになる。
【０００４】
一方，前記ＣＰ(クロスセクションポリッシャー)法はブロードなＡｒイオンビームを用いた断面作製技術であり，加工された断面は加工時の影響を比較的受けない加工方法として評価されている。
【０００５】
前記ＣＰ法の原理を図８に示す。図８において，試料の上にイオンビームを遮蔽するための板(遮蔽板)を置き，試料を遮蔽板より若干突き出して非遮蔽部を形成し，イオン銃からのＡｒイオンビームを，遮蔽板より突出した試料の非遮蔽部に照射して研削することによって，試料の断面を作製する。
このＣＰ法による切断は，高速イオンの運動エネルギーにより表面近傍の試料原子を弾き飛ばすことで行っている。この試料原子を弾き飛ばすといった衝撃や，切断された原子が試料断面に再付着したりすることにより，加工部(断面)に熱が発生する（例えば特許文献１参照）。このようにして，作製した試料の加工部（断面）に熱によるダメージが加わる。そのため，ＣＰ法では，このように高速イオンの運動エネルギーにより表面近傍の試料原子を弾き飛ばすことによって，熱の影響を受けやすい有機物の加工（断面作製）には適用が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−３２９６６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように，従来の高速イオンビーム照射による試料の断面加工は，加工された断面が加工時の影響を比較的受けない加工方法として有用であるが，作製した試料の断面に熱によるダメージが加わるため，熱の影響を受けやすい試料(紙面などの上に印字されたトナー，フィルム等)の断面を作製するには，上記高速イオンビーム照射による加工方法では断面作成が困難であった。そこで，熱の影響を受けやすい試料の断面作成を実現するため従来は，イオンビームの加速電圧を小さくして，イオンを長時間照射するといった方法で断面処理を行い，熱の発生による試料のダメージ低減を試みてきた。しかし，それだけでは十分に，ダメージを抑えることが出来なかったし，長時間のイオン照射により，加工の効率が低下するものであった。
【０００８】
この発明は，上記問題点に着目してなされたものであって，イオンビームの照射による断面加工において，加工処理により発生する熱により，加工部（断面）にダメージを与えることのない，あるいは少なく，効率の良いイオンビーム加工方法及び加工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】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明のイオンビーム加工方法は，イオンビーム銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工方法であって，前記試料における前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触して設置しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記被加工部の熱を，前記熱伝導部へ逃がしつつ加工するものである。
本発明のイオンビーム加工方法では，前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側の両面に配置されてなるものであっても良い。上下両面に配置された熱伝導部材を通じてイオンビーム加工によって生じた熱が速やかに試料から逃げることができるので，加工部における熱によるダメージが最小限に抑えられる。
また，前記熱伝導部材は，最小限前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されていればよい。試料の形状などの都合から，試料の片面にしか熱伝導部材を配置できない場合があっても，上記片面に配置した熱伝導部材によって試料の加工部の熱を効果的に逃がすことが出来る。
また，熱伝導部材の配置の別例として，前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されてなり，前記試料の他の片面に，断熱部材が配置されてなるものであってもよい。試料の性質，使用用途，方法などの違いによって，試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか一方への熱の伝導を抑えたい場合がありうる。このような場合には，上記断熱部材がその方向への熱伝導を抑制するので，不都合を生じない。一方，その反対側には熱伝導部材が配置され，そこから熱を逃がすことが出来るので，試料の加工部における熱の蓄積によるダメージが回避される。
上記した本発明のイオンビーム加工方法は，これを装置面から捉えることでイオンビーム加工装置として把握することも出来る。その場合のイオンビーム加工装置は，イオン銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工装置であって，前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記試料の被加工部の熱を熱伝導部材に逃がしつつ加工するものが考えられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかるイオンビーム加工方法によれば，前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触しておく構成とすることにより，イオンビームを試料に照射して，加工する過程で発生する熱を熱伝導部材を通して逃がすので，試料加工部（加工断面）の温度上昇によるダメージを抑えることが出来る。また，温度上昇によるダメージが抑えられるのでイオンビーム銃への電圧を下げて長時間加工するようなことが必要でなく，加工の効率を高く保つことが出来る。
これにより，具体的な数字として，溶融温度が６５℃以上の有機物の断面加工が可能となった。従って，従来，イオンビーム照射による熱の発生により，作製できる試料に制限が見られたが，本発明によって，イオンビーム加工装置による幅広い範囲の試料への加工処理が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の一実施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図２】この発明の他の実施施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図３】この発明のさらに他の実施施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図４】この発明のさらに他の実施施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図である。
【図５】同実施形態に係るイオンビーム加工装置を含む実施例，比較例の実験結果を表に示した図表である。
【図６】同実験時の実施例２と比較例５の加工面を走査電子顕微鏡で撮影した写真である。
【図７】他の実施形態に係るイオンビーム加工装置を含む実施例，比較例の実験結果を表に示した図表である。
【図８】従来のイオンビーム加工装置の概略構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下，添付した図面を参照して，本発明を具体化した実施の形態により，この発明をさらに詳細に説明する。
【００１３】
まず，この発明の一実施形態に係るイオンビーム加工装置の概略構成を示す図１参照する。
このイオンビーム加工装置１は，真空度：１１．５×１０―3ｐａとした真空チャンバ１ａを有し，この真空チャンバ１ａ内に，Ａｒイオンビーム４を発射するイオン銃２と，Ａｒプラズマ２ａを発生させるための電圧をイオン銃２に供給するＡｒイオン加速電圧源３と，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を受けて試料に加工処理を行う試料設置部５とを備えている。
この実施形態にかかるイオンビーム加工装置１における上記イオン銃２，Ａｒイオン加速電圧源３を備え，イオン銃２より試料装着部５の試料６にＡｒイオンビーム４を照射する点は，従来よりのイオンビーム加工装置と，特に変わるところはない。
【００１４】
更に，試料装着部５において，試料６を載置するための試料台７と，試料６の非加工部をイオンビーム４より遮蔽するための遮蔽板８とが設けられている点も従来のイオンビーム加工装置と同様であるが，一方，試料６の下面に熱伝導部材９を，試料６の上面に熱伝導部材１０を設けている点は，この実施形態に特有の構成である。具体的には，試料台７の上面に熱伝導部材９の下面が接着材１１により固設され，さらに遮蔽板８の下面に熱伝導部材１０の非加工部１０ｂが接着材１２により固設されている。また試料６の下面に熱伝導部材９の上面が接着剤１３で固設されている。
【００１５】
この例では，
上記熱伝導部材１０としては，厚み５００μｍのシリコンウエハを使用し，遮蔽板８への接着固定の際，遮蔽板８の端部８ａより２ｍｍ突き出して非遮蔽部１０ａとしている。ここで使用されているシリコンウエハの熱伝導率は，１６８Ｗｍ―1Ｋ―1である。熱伝導部材９についても，熱伝導部材１０と同様のシリコンウエハが使用されている。また，接着剤１１〜１３としてボンドクイックメンダ（コニシ株式会社製）が使用されている。
【００１６】
前記試料装着部５は，上記のように構成され，熱伝導部材９，１０は，熱伝導部材１０の被遮蔽部１０ａ，試料６の被加工部６ｂに照射されるイオンビーム４からみれば，イオンビーム４の軸線に直角あるいは略直角な面，つまり試料６の下面と上面に接触して設置されている。この実施形態では，試料６の上面及び下面に熱伝導部材９が配置されており，これはイオンビーム４の軸線に直角な面であるが，熱伝導部材９を設ける面は，必ずしもイオンビーム４の軸線に直角でなくてもよいことは，このような傾いた面からでも十分熱を逃がすことが出来ることから理解される。この実施形態では，このような傾いた面を略直角な面としている。
【００１７】
以上述べた実施形態装置において，試料６に加工処理を行う場合は，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａよりイオンビーム４の軸線の直交方向に突出した熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａに照射し，このＡｒイオンビーム４で，熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａより下流方向，および試料６の被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
この加工処理の過程で行われる断面形成のための切断は，高速イオンの運動エネルギーにより，表面近傍の試料原子を弾き飛ばすことによって行われ，この試料原子の弾き飛ばしによる切断加工や，切断された原子が試料断面に再付着したりすることにより被加工部６ｂに発生する熱が，熱伝導部材９，１０を経て周囲に放出される。そのために，試料６の加工断面６ａに熱によるダメージが加わることがなくなり，或いは軽減される。
【００１８】
このように，この実施形態装置に係るイオンビーム加工方法によれば，前記試料６における被加工部６ｂの前記イオンビーム４の軸線に直角，あるいは略直角な面である上流側と下流側の両面に熱伝導部材９，１０が配置されているので，イオンビーム４の照射による被加工部６ｂで発生した熱は，試料６の上下両面から熱伝導部材９，１０を通して周囲に放出されることにより，加工断面６ａで受ける熱によるダメージをなくし，あるいは軽減できる。
【００１９】
上記実施形態にかかるイオンビーム加工方法及び加工装置においては，試料６の下面に熱伝導部材９を，試料６の上面に熱伝導部材１０を設けているが，この発明の他の実施形態として，図２，図３に示すイオンビーム加工装置及びこの装置を用いたイオンビーム加工方法としても良い。
図２に示す実施形態装置は，図１に示す実施形態装置の試料装着部５より，試料６の下面の熱伝導部材９を除いたものであり，試料６と遮蔽板８の間にのみ熱伝導部材１０を設けたものである。
この実施形態装置において，試料６に加工処理を行う場合は，上記図１のイオンビーム加工装置１の場合と同様に，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａよりイオンビーム４の軸線に直交方向に突出した熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａに照射し，このＡｒイオンビーム４で，熱伝導部材１０の非遮蔽面１０ａよりイオンビーム４の下流方向，および試料６の被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
【００２０】
また，図３に示す実施形態装置は，図１に示す実施形態装置の試料装着部５より，試料６の上面の熱伝導部材１０を除いたものであり，試料６と試料台７との間にのみ熱伝導部材９を設けたものである。
この実施形態装置においても，試料６に加工処理を行う場合は，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａよりイオンビーム４の軸線の直交方向に突き出した試料６の非遮蔽部６ｃに照射し，このＡｒイオンビーム４で，試料６の被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
これら図２及び図３に示した実施形態装置においても，加工処理時に，試料６の被加工部６ｂに発生する熱が，熱伝導部材９を経て，試料６から逃がされ，試料６の温度が上昇することによるダメージが軽減，あるいはなくなる。
【００２１】
以上のように，図２，図３に示す実施形態装置に係るイオンビーム加工方法によれば，前記試料６における被加工部６ｂの前記イオンビーム４の軸線に直角，あるいは略直角な上流側と下流側のいずれか片面に熱伝導部材９あるいは熱伝導部材１０を配置しているので，イオンビーム４の照射による被加工部６ｂで発生した熱を，熱伝導部材９あるいは熱伝導部材１０を通して周囲に放出し，加工断面６ａに受けるダメージをなくし，あるいは軽減できる。
【００２２】
さらに，この発明の他の実施形態装置を図４に示す。この実施形態装置は，図１に示す装置の試料装着部５の遮蔽板８の下面（試料６の上面）に設けた熱伝導部材１０に代えて断熱部材１４を備えたものである。この断熱部材１４は，一例として厚み２ｍｍの発泡ウレタンゴム（株式会社イノアックコーポレーション製）が使用されている。断熱部材１４は，遮蔽板８への固定の際，側端面１４ａを遮蔽板８の側端面８ａと面一に設定している。断熱部材１４が容易に加工できる材料の場合には，断熱部材１４の側端面１４ａを遮蔽板８から突出させても良いことは言うまでもない。
一方，試料６は，遮蔽板８及び断熱部材１４の側端面８ａ，１４ａより２ｍｍ突き出されて非遮蔽部６ｃを形成している。ここで使用の発泡ウレタンゴムの熱伝導率は，０．０２Ｗ／ｍ―1・ｋ―1である。
この実施形態装置において，試料６に加工処理を行う場合は，イオン銃２からのＡｒイオンビーム４を，遮蔽板８の側端面８ａ，断熱部材１４の側端面１４ａよりイオンビーム４の軸線に直交方向に突出した試料６の非遮蔽面（被加工部上面）６ｃに照射し，このＡｒイオンビーム４で，試料６の非遮蔽面６ｃより下流方向に被加工部６ｂを研削し，試料６の加工断面６ａを作製する。
この実施形態では，断熱部材１４が試料６の上面側（前記試料６のイオンビーム４の照射方向上流側）に設けられたが，試料６の下面側（前記試料６のイオンビーム４の照射方向下流側）に設けられても良い。試料６の種類は用途などに応じて，熱を遮断したい方向が異なることがあるので，これらの事情に応じて断熱部材１４を配置する面が異なることがありうるのである。
【００２３】
この実施形態装置に係るイオンビーム加工方法によれば，前記試料６のイオンビーム４の照射方向上流側と下流側のいずれか片面(下流側面)に熱伝導部材９を配置し，試料６の他の片面(上流側面)に，断熱部材１４を配置しているので，イオンビーム４の照射による被加工部６ｂで発生した熱が，熱伝導部材９を介して放熱され，加工断面６ａで受けるダメージをなくし，あるいは軽減できると共に，断熱部材１４を配置した面からは放熱されないので，試料６の種類や用途などによって，必要な方向への熱の伝達を遮断することが出来るという効果を発揮しうる。
【００２４】
本願の発明者は，本発明のイオンビーム加工装置の効果を確認するために，実験のための下記の試料装着部５を用意した。
また，熱伝導効果の観察試料として溶融温度６５℃の粉体試料と，溶融温度８０℃の粉体試料２種を用意し，試料設置部５に設置された試料６の加工側面５ａに塗り付けた。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも断熱部材１４及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例１）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例２）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例３）
以上，比較例１〜３は，溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも断熱部材１４及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例４）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例５）
○遮蔽板８側の断熱部材１４を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例６）
以上，比較例４〜６は，溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用。
○遮蔽板８側の断熱部材１４，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例１）
○遮蔽板８側の断熱部材１４，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例２）
加工条件は，いずれも同じであり，加速電圧４ＫＶ，加工時間１０時間で加工処理を行い，それぞれ加工処理を実施し，加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し，熱の影響を観察した。
なお，溶融温度６５℃の観察試料は，雰囲気温度が６５℃以下では，目視で粉体状態であることが観察され，これを塗りつけた部分の温度が６５℃に達すると，溶融して粉体状態から溶融状態に変化することが目視で観察できるものである。溶融温度８０℃の観察試料についても，溶融温度が８０℃である点を除き同様である。
従って，上記のように試料６の加工側面５ａに上記観察試料を塗りつけた状態で，図１〜図４に示したようにイオンビーム銃２からイオンビーム４を試料装着部５に照射して被加工部を加工すると，その時の試料６の温度によって試料加工側面５ａに塗りつけた観察試料が溶融したりしなかったりするので，その状態を目視観察することで，試料６の温度状態を判断でき，断熱部材１４や熱伝導部材９などによる試料６の放熱効果が判断されるのである。
【００２５】
上記実験の結果を図５の表に示す。熱の影響は，加工状況の中で観察試料が粉体の状態を留めていたものは，熱の影響を受けていない（放熱良好）として○，一部粉の状態を留めていない（溶融した）ものを△，観察試料が完全に溶融し粉体の状態を留めていないものを×として表示している。目視写真の一例として，比較例５及び実施例２の観察結果の写真を図６に示す。実施例２の写真では，加工箇所付近に○印状の粉の状態を維持しているに対し，比較例５の写真では，加工箇所付近に，○印状の粉の状態を維持せず溶融状態になっていることが観察される。
【００２６】
この実験によって，遮蔽板側にのみ熱伝導部材を装着させると，熱の影響が△であるので，加工時に試料へ８０℃付近の熱が加わることが分かった。また，遮蔽板と試料台の両方に熱伝導部材を装着させると，熱の発生は６５℃以下に抑えられ，試料の被加工部分における熱的ダメージが十分抑制されることが分かった。
【００２７】
なお，上記した各実施形態においては，いずれも試料装着部に遮蔽板を備える場合について説明したが，本発明では，これに限ることなく，遮蔽板を備えずして，試料にイオンビームを照射して加工するイオンビーム加工方法にも適用できる。
【００２８】
また，断熱部材１４を用いずに，試料６の上下両面あるいはいずれかの面側に熱伝導部材１０あるいは９を設置した場合についても実験した，この実験は図１〜図３に示した実施形態に沿ったものである。
この加工方法の実験方法を下に示す。
熱伝導効果の観察試料として溶融温度６５℃の粉体試料と，溶融温度８０℃の粉体試料２種を用意し，試料設置部５に設置された試料６ａの加工側面５ａに塗り付けた点，及び，加工条件は，いずれも同じであり，加速電圧４ＫＶ，加工時間１０時間で加工処理を行った。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも熱伝導部材１０及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例１ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例２ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例３ａ）
以上，比較例１ａ〜３ａは，溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用。
○従来装置のように遮蔽板８，試料台７のいずれにも熱伝導部材１０及び熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例４ａ）
○蔽板８側の熱伝導部材１０を有し，試料台７側の熱伝導部材９を設けない試料装着部５（比較例５ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０を設けず，試料台７側の熱伝導部材９を有する試料装着部５（比較例６ａ）
以上，比較例４ａ〜６ａは，溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用。
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度６５℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例１ａ）
○遮蔽板８側の熱伝導部材１０，及び試料台７側の熱伝導部材９の両方を有する試料装着部５（溶融温度８０℃の粉体試料を観察試料として使用）（実施例２ａ）
加工条件は，いずれも同じであり，加速電圧４ＫＶ，加工時間１０時間で加工処理を行い，それぞれ加工処理を実施し，加工面を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で観察し，熱の影響を観察した。
その結果得られたのが図７の表である。
比較例１ａと４ａは，前記した断熱部材に関する実験の比較例1及び比較例４と同じである。
比較例５ａ及び実施例２ａの観察結果の写真を撮った。実施例２ａの写真では，加工箇所付近に○印状の粉の状態を維持しているに対し，比較例５ａの写真では，加工箇所付近に，○印状の粉の状態を維持せず溶融状態になっていることが観察された。写真については前記のように片方に断熱材を用いた場合と同様であったので，写真の提出は割愛する。
このように，熱伝導部材を試料６の片面に添わせて設ければ（比較例２ａ，３ａ），いずれの面にも設けなかった場合（比較例１ａ，比較例３ａ）よりも熱によるダメージが緩和されていることが理解される。また実施例１ａ，２ａのように両面に熱伝導部材を添わせて設置した場合には，少なくとも８０℃以上の熱が発生していないことがわかった。これによって，熱伝導部材９や１０による放熱効果が十分に発揮されていることが観察された。
【符号の説明】
【００２９】
１ イオンビーム加工装置
１ａ 真空チャンバ
２ イオン銃
３ Ａｒイオン加速電圧源
４ Ａｒイオンビーム
５ 試料装着部
６ 試料
６ａ 試料の加工断面
６ｂ 試料の被加工部
７ 試料台
８ 遮蔽板
９，１０ 熱伝導部材
１１，１２，１３ 接着剤
１４ 断熱部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオンビーム銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工方法であって，
前記試料における前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触して設置しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記被加工部の熱を，前記熱伝導部へ逃がしつつ加工するイオンビーム加工方法。
【請求項２】
前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側の両面に配置されてなるものである請求項１記載のイオンビーム加工方法。
【請求項３】
前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されてなるものである請求項１記載のイオンビーム加工方法。
【請求項４】
前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されてなり，前記試料の他の片面に，断熱部材が配置されてなる請求項１記載のイオンビーム加工方法。
【請求項５】
イオン銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工装置であって，前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記試料の被加工部の熱を熱伝導部材に逃がしつつ加工するイオンビーム加工装置。
【請求項１】
イオンビーム銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工方法であって，
前記試料における前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触して設置しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記被加工部の熱を，前記熱伝導部へ逃がしつつ加工するイオンビーム加工方法。
【請求項２】
前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側の両面に配置されてなるものである請求項１記載のイオンビーム加工方法。
【請求項３】
前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されてなるものである請求項１記載のイオンビーム加工方法。
【請求項４】
前記熱伝導部材が，前記試料のイオンビーム照射方向上流側と下流側のいずれか片面に配置されてなり，前記試料の他の片面に，断熱部材が配置されてなる請求項１記載のイオンビーム加工方法。
【請求項５】
イオン銃から発射されるイオンビームを試料の被加工部に照射することで前記試料を加工するイオンビーム加工装置であって，前記被加工部の前記イオンビームの軸線に直角，あるいは略直角な少なくとも一方の面に熱伝導部材を接触しておき，前記試料の被加工部に前記イオンビームを照射することで発生する前記試料の被加工部の熱を熱伝導部材に逃がしつつ加工するイオンビーム加工装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図７】
【図６】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１９２５２１（Ｐ２０１１−１９２５２１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５７２８１（Ｐ２０１０−５７２８１）
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１５日（２０１０．３．１５）
【出願人】（０００００６１５０）京セラミタ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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