荷電粒子線装置
【課題】 試料を大気中に取り出すことなく試料の断面加工と断面観察が行える荷電粒子線装置を提供する。
【解決手段】 イオン加工時、試料ホルダ２２の第２の被取付部３４がホルダ取付部１６に取付けられる。そして、遮蔽材４０のエッジ部４２から突出した試料部分４１がイオンビームによってエッチングされる。その後、試料ステージが電子光学系の光軸上に配置されて、イオンエッチングで現れた試料断面５０がＳＥＭ観察される。一方、試料表面４５をＳＥＭ観察する場合には、試料ホルダの第１の被取付部３１がホルダ取付部１６に取付けられる。
【解決手段】 イオン加工時、試料ホルダ２２の第２の被取付部３４がホルダ取付部１６に取付けられる。そして、遮蔽材４０のエッジ部４２から突出した試料部分４１がイオンビームによってエッチングされる。その後、試料ステージが電子光学系の光軸上に配置されて、イオンエッチングで現れた試料断面５０がＳＥＭ観察される。一方、試料表面４５をＳＥＭ観察する場合には、試料ホルダの第１の被取付部３１がホルダ取付部１６に取付けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料にイオンビームを照射して試料加工を行うイオンビーム加工装置や、走査電子顕微鏡などの荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオンビーム加工装置は、試料の断面を得るために用いられている。そして、イオンビーム加工によって断面が形成された試料は、イオンビーム加工装置から大気中に取り出され、次に走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の試料室に入れられて断面観察が行われる。その場合、試料の断面をＳＥＭ観察できるように、試料は大気中でＳＥＭ用の試料ホルダに載せ換えられる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１９３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように試料を大気中に取り出してしまうと、試料が酸化したり湿気を帯びたりして、せっかく得た試料断面を良好にＳＥＭ観察できなくなる。また、特許文献１のように試料をイオンビーム加工装置から大気中に取り出してＳＥＭ用ホルダに載せ換える作業は、時間と手間を要する。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その目的の１つは、試料を大気中に取り出すことなく試料の断面加工と断面観察が行える荷電粒子線装置を提供することにある。
【０００６】
また、試料ステージの傾斜機構を使用しなくても、試料の断面加工と断面観察が行える荷電粒子線装置を提供することも本発明の目的の１つである。
【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荷電粒子線装置は、排気装置によって排気された試料室と、前記試料室に接続され、試料に電子線を照射する電子光学系と、前記試料室に接続され、試料にイオンビームを照射するイオンビーム光学系とを備えた荷電粒子線装置であって、前記試料室に配置され、ホルダ取付部を有する試料ステージと、前記ホルダ取付部に着脱可能に取付けられる第１および第２の被取付部と、試料交換棒に着脱可能に支持される被支持部と、試料を載置する試料台とを有する試料ホルダと、前記試料室に配置された前記試料交換棒であり、前記試料ホルダの被支持部を保持して次の（ａ）（ｂ）の着脱動作が可能な試料交換棒とを備え、
（ａ）試料ホルダの第１の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
（ｂ）試料ホルダの第１の被取付部に代えて、試料ホルダの第２の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
前記第１の被取付部と第２の被取付部と試料台は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、試料ホルダの所定位置に設けられていると共に、前記電子光学系とイオンビーム光学系は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、前記試料室にそれぞれ接続されていることを特徴とする
（ｃ）第１の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の電子銃に対向する
（ｄ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダがイオンビームによる試料加工位置に配置されたとき、試料台の試料載置面がイオンビーム光学系のイオン銃に対向する
（ｅ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の光軸に平行となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の荷電粒子線装置によれば、試料を大気中に取り出すことなく試料の断面加工と断面観察が行える。また、試料ステージの傾斜機構を使用しなくても、試料の断面加工と断面観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の荷電粒子線装置の一例を示した図である。
【図２】本発明の試料ホルダの一例を示した図である。
【図３】本発明を説明するために示した図である。
【図４】本発明の試料ホルダの他の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
（実施例１）
図１は本発明の荷電粒子線装置の一例を示した図であり、図１（ａ）はその装置を横（−ｙ側）から見た図、図１（ｂ）はその装置を上（ｚ側）から見た図である。
【００１１】
図１において、１は試料室容器であり、その内部の試料室２は排気装置（図示せず）によって高真空に排気されている。３は電子光学系（ＳＥＭ鏡筒）であり、電子光学系３は試料室容器１の上面に取付けられている。このように試料室２に接続された電子光学系３は、電子銃４と集束レンズ５と偏向レンズ６を備えている。７は電子光学系３の光軸であり、光軸７はｚ軸に平行である。
【００１２】
８はイオンビーム光学系（イオン鏡筒）であり、イオンビーム光学系８は試料室容器１の側面（−ｙ側の側面）に取付けられている。このように試料室２に接続されたイオンビーム光学系８は、イオン銃９を備えている。１０はイオンビーム光学系８の光軸であり、光軸１０はｙ軸に平行である。このイオンビーム光学系の光軸１０と電子光学系の光軸７は交わっていないが、これらの光軸１０，７はｘ軸に直交している。そして、イオンビーム光学系の光軸１０は、電子光学系の光軸７からｘ軸方向に距離Ｌだけ離れている。
【００１３】
１１はレールであり、試料室２に配置されたレール１１はｘ軸方向に延びている。レール１１上には試料ステージ１２が載っており、試料ステージ１２はＸステージ１３とＹステージ１４とＺステージ１５とホルダ取付部１６を備えている。このＸステージ１３は、ステージ移動機構１７によってレール１１上をｘ軸方向に移動される。また、Ｙステージ１４は、ステージ移動機構１７によってＸステージ１３上をｙ軸方向に移動される。また、Ｚステージ１５は、ステージ移動機構１７によってＹステージ１４上でｚ軸方向に移動される。このようなＸＹＺステージ上に位置するホルダ取付部１６は、それらのステージ移動に伴ってｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動される。
【００１４】
１８は試料交換室容器であり、試料交換室容器１８は試料室容器１の側面に着脱可能に取付けられている。試料交換室容器１８は試料交換棒１９を備えており、試料交換棒１９の中心軸２０はｘ軸に平行かつ電子光学系の光軸７に直交している。そして、試料交換棒１９は、ｘ軸方向に移動可能かつ、その中心軸２０まわりに回動可能に試料交換室容器１８に取付けられている。２１は試料交換棒１９の取っ手であり、オペレータは取っ手２１を操作して、試料交換棒１９をｘ軸方向に移動させたり回動させたりすることができる。
【００１５】
２２は試料ホルダであり、試料ホルダ２２は試料交換棒１９に保持されている。図１の状態においては試料ホルダ２２は試料交換室２３に位置しており、この試料交換室２３は排気装置（図示せず）によって排気されている。なお、オペレータは、試料ホルダ２２を試料交換棒１９の先端に取付けてから、図１のように試料交換室容器１８を試料室容器１に取付けるようにしている。
【００１６】
２４は真空ゲートであり、真空ゲート２４は試料室容器１の側面に開閉可能に取付けられている。真空ゲート２４が開けられると、試料交換室２３と試料室２がつながり、一方、真空ゲート２４が閉じられると、それらの２室は真空ゲート２４によって真空遮断されるように構成されている。
【００１７】
２５は中央制御装置であり、中央制御装置２５は、前記ステージ移動機構１７と、試料室２に配置された２次電子検出器２６と、表示装置２７と、キーボード等の操作手段２８に電気的に接続されている。
【００１８】
ここで、上述した試料ホルダ２２の構造を図２を用いて詳しく説明する。図２は、図１の状態における試料ホルダ２２の斜視図である。すなわち、図２は、試料交換棒１９に保持されて試料交換室２３に配置された試料ホルダ２２の斜視図である。
【００１９】
３０は試料ホルダ２２の前面に開けられた雌ネジ（被支持部）であり、試料交換棒１９先端に形成された雄ネジ（図示せず）が雌ネジ３０に捩じ込まれている。このような形で、試料交換棒１９は試料ホルダ２２の被支持部３０を支持している。
【００２０】
３１は第１の被取付部である。この第１の被取付部３１が試料ステージ１２のホルダ取付部１６に着脱可能に取付けられるように、ｘ軸方向に延びる溝３２が第１の被取付部３１に形成されている。溝３２は、試料ホルダ前面に垂直な試料ホルダ下面３３に形成されている。また、３４は第２の被取付部である。この第２の被取付部３４がホルダ取付部１６に着脱可能に取付けられるように、ｘ軸方向に延びる溝３５が第２の被取付部３４に形成されている。溝３５は、試料ホルダ下面３３に垂直な試料ホルダ側面３６に形成されている。なお、雌ネジ３０の中心から溝３２までの距離ａ（図２参照）と、雌ネジ３０の中心から溝３５までの距離ｂ（図２参照）とは同じである。
【００２１】
３７は試料台であり、試料３９が試料台３７の試料載置面３８に接着されている。４０は板状の遮蔽材であり、試料３９を照射するイオンビームの一部を遮る遮蔽材４０は、試料３９の大部分を覆うように試料３９上に配置されている。図中、４１の部分は、遮蔽材４０のエッジ部４２からｙ方向に突出した試料部分である。
【００２２】
前記遮蔽材４０は、試料ホルダ上面４３（側面３６に垂直な上面４３）上に配置された遮蔽材移動機構（位置調整手段）４４に保持されている。遮蔽材移動機構４４は、遮蔽材４０をｙ軸方向に移動させるものであり、試料３９に対するエッジ部４２の位置を調整するためのものである。図１の装置においては、試料ホルダ２２が試料ステージ１２のホルダ取付部１６に取付けられると、遮蔽材移動機構４４と中央制御装置２５とが電気的に接続されるように構成されている。そして、そのような接続状態においては、遮蔽材移動機構４４は、中央制御装置２５からの移動制御信号に基づいて遮蔽材４０をｙ軸方向に移動させるように構成されている。
【００２３】
以上、図１の装置構造について説明した。次に、このような装置における試料３９の断面加工と、その断面観察について説明する。
【００２４】
まず、試料３９に対する遮蔽材エッジ部４２の位置調整をＳＥＭ像を見ながら行うために、オペレータは、操作手段２８に対して「試料ホルダ載せ換え」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、試料ステージ１２を真空ゲート２４近くの「試料ホルダ載せ換え位置」に移動させると共に、試料ステージ１２のＹステージ１４とＺステージ１５を「試料ホルダ載せ換えのためのリセット位置」に戻すための移動制御信号Ａをステージ移動機構１７に送る。この移動制御信号Ａを受けたステージ移動機構１７は、Ｘステージ１３を真空ゲート２４の方に移動させて、試料ステージ１２を「試料ホルダ載せ換え位置」である「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」（図１（ｂ）の位置Ａ’）に移動させる。また、前記移動制御信号Ａを受けたステージ移動機構１７は、Ｙステージ１４とＺステージ１５を「試料ホルダ載せ換えのためのリセット位置」に戻すので、試料ステージ１２のホルダ取付部１６のｙｚ座標は、試料交換室２３に現在位置している試料ホルダ２２の第１の被取付部３１のｙｚ座標と一致する。
【００２５】
こうして、試料ステージ１２が「試料ホルダ載せ換え位置」に位置すると、真空ゲート２４が開けられ、オペレータは取っ手２１をつかんで試料交換棒１９を試料室２の方に（ｘ軸方向に）押し込んでいく。上述したようにホルダ取付部１６のｙｚ座標と第１の被取付部３１のｙｚ座標は既に一致しているので、試料交換棒１９をｘ軸方向に更に押し込んでいくと、ホルダ取付部１６が第１の被取付部３１の溝３２に完全に嵌め込まれる。こうして第１の被取付部３１がホルダ取付部１６に取付けられると、オペレータは、試料交換棒１９先端の雄ネジが雌ネジ３０から外れるように試料交換棒１９を左に回転させる。そして、オペレータは、試料交換棒１９の先端を試料交換室２３まで退避させてから、真空ゲート２４を閉じる。
【００２６】
以上のようにして試料ホルダ２２が試料ステージ１２に装着されると、オペレータは、操作手段２８に対して「ＳＥＭ観察位置への移動」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、試料ステージ１２を電子線による試料観察位置（ＳＥＭ観察位置）に移動させるための移動制御信号Ｂをステージ移動機構１７に送る。この信号Ｂを受けたステージ移動機構１７は、Ｘステージ１３を電子光学系３の方に移動させて、試料ステージ１２を電子光学系３の光軸７上に移動させる。
【００２７】
こうして試料ステージ１２が電子光学系３の光軸７上に位置して試料ホルダ２２がＳＥＭ観察位置に配置されると、試料３９の表面４５（図２参照）と遮蔽材４０の表面４６（図２参照）と前記試料載置面３８（図２参照）は電子銃４に対向する。このような状態においてＳＥＭ観察のために電子銃４から電子線が発生され、その電子線は集束レンズ５によって試料表面４５上に細く集束される。さらに、電子線は偏向レンズ６によって２次元的に偏向され、試料表面４５および遮蔽材表面４６は電子線によって２次元的に走査される。この電子線走査によって試料表面４５および遮蔽材表面４６から発生した２次電子は２次電子検出器２６によって検出され、その検出信号は中央制御装置２５に送られる。中央制御装置２５は、２次電子検出器２６からの信号に基づき、試料表面４５および遮蔽材表面４６のＳＥＭ像を表示装置２７の表示画面上に表示させる。なお、試料表面４５と遮蔽材表面４６が観察視野に入るように、オペレータは操作手段２８に対して入力を行ってＸステージ１３やＹステージ１４を移動させる。
【００２８】
そして、オペレータは、表示されるＳＥＭ像を見ながら、断面を得たい試料位置に遮蔽材エッジ部４２が位置するように、操作手段２８に対して「遮蔽材の移動」の入力を行う。すると、中央制御装置２５は、操作手段２８からの入力信号に対応した移動制御信号を遮蔽材移動機構４４に送り、その信号を受けた遮蔽材移動機構４４は遮蔽材４０をｙ軸方向に移動させる。
【００２９】
こうして試料３９に対する遮蔽材エッジ部４２の位置調整が済むと、イオンビームによる試料３９の断面加工を行うために、オペレータは、操作手段２８に対して「試料ホルダ載せ換え」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、前記同様、移動制御信号Ａをステージ移動機構１７に送る。この結果、前記同様、試料ステージ１２は「試料ホルダ載せ換え位置」である「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」（図１（ｂ）の位置Ａ’）に移動されると共に、試料ホルダ２２の雌ネジ（被支持部）３０は試料交換棒１９の中心軸２０上に位置する。
【００３０】
そこでオペレータは、真空ゲート２４を開いて、試料交換棒１９を試料室２の方に押し込んでいく。そして、オペレータは、試料交換棒１９先端の雄ネジが雌ネジ３０に捩じ込まれるように試料交換棒１９を右に回転させる。こうして試料交換棒１９が試料ホルダ２２に取付けられると、オペレータは、試料ホルダ２２の第１の被取付部３１が試料ステージ１２のホルダ取付部１６から外れるように試料交換棒１９を後方（試料交換室２３の方）に真っ直ぐ引く。この結果、試料ホルダ２２は試料ステージ１２から離され、試料ホルダ２２は試料交換棒１９で支持された状態となる。
【００３１】
次にオペレータは、図３（ａ）に示すように、試料交換棒１９をその中心軸２０まわりに反時計方向に９０度回転させる。そしてオペレータが試料交換棒１９を試料室２の方に押し込んでいくと、ホルダ取付部１６が第２の被取付部３４の溝３５に完全に嵌め込まれる。こうして第２の被取付部３４がホルダ取付部１６に取付けられると、オペレータは、試料交換棒１９先端の雄ネジが雌ネジ３０から外れるように試料交換棒１９を左に回転させる。そして、オペレータは、試料交換棒１９の先端を試料交換室２３まで退避させてから、真空ゲート２４を閉じる。
【００３２】
以上のようにして試料ホルダ２２が９０度回転して試料ステージ１２に装着されると、試料ステージ１２は現在「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」に位置しているので、試料ホルダ２２はイオンビームによる試料加工位置（イオン加工位置）に配置される。こうして試料ホルダ２２がイオン加工位置に配置されると、試料３９の表面４５（図３（ａ）参照）と遮蔽材４０の表面４６（図３（ａ）参照）と試料載置面３８（図３（ａ）参照）はイオンビーム光学系８のイオン銃９に対応する。このような状態において断面加工のためにイオン銃９からイオンビームが発生され、遮蔽材４０のエッジ部４２から突出した試料部分４１がイオンビームによってエッチングされる。このエッチングにより、最終的に、エッジ部（遮蔽材表面４６に対して垂直な面であるエッジ部）４２と同じ高さの断面５０（図３（ｂ）参照）が試料３９に形成される。断面５０は試料表面４５（図３（ａ）参照）に対して垂直な面である。
【００３３】
こうして試料３９の断面加工が行われると、断面５０をＳＥＭ観察するために、オペレータは操作手段２８に対して「ＳＥＭ観察位置への移動」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、前記同様、移動制御信号Ｂをステージ移動機構１７に送る。この結果、前記同様、試料ステージ１２は「ＳＥＭ観察位置」である電子光学系３の光軸７上に移動され、試料ホルダ２２はＳＥＭ観察位置に配置される。この配置により、試料３９の断面５０（図３（ｂ）参照）と、遮蔽材４０の試料加工に寄与したエッジ部４２（図３（ａ）参照）は電子銃４に対向する。一方、試料台３７の試料載置面３８（図３（ａ）参照）は、電子光学系３の光軸７に平行となる。
【００３４】
そして、電子銃４から電子線が発生されて、断面５０のＳＥＭ観察が行われる。その場合、断面５０のＳＥＭ像は表示装置２７の表示画面上に表示される。また、断面５０が観察視野に入るように、オペレータは操作手段２８に対して入力を行ってＸステージ１３やＹステージ１４を移動させる。
【００３５】
なお、断面５０のＳＥＭ観察の結果、オペレータが更にイオン加工が必要であると判断すると、オペレータは操作手段２８に対して前記「試料ホルダ載せ換え」の入力を行う。すなわち、オペレータは、試料ステージ１２を「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」に移動させるための入力を行う。すると、前記同様、試料ステージ１２は「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」に移動されて、試料ホルダ２２はイオン加工位置に再配置される。そして、前記同様、試料３９がイオンビームによってエッチングされる。
【００３６】
その後、こうして再加工された試料３９は、前記同様、ＳＥＭ観察位置に移動されて断面観察が行われる。このようなイオン加工と断面観察は必要に応じて繰り返し行われるが、その間、試料ホルダ２２を試料ステージ１２に対して着脱する作業は全く必要ない。すなわち、試料ホルダ２２を載せた試料ステージ１２をイオン加工位置とＳＥＭ観察位置の間で直線移動させれば、試料のイオン加工と断面観察を交互に行うことができる。
【００３７】
また、それまでと異なる試料断面を観察したいときには、第１の被取付部３１をホルダ取付部１６に試料交換棒１９を用いて取付け、そのあと上述したような手順を踏めば、新しい断面の加工とＳＥＭ観察を行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の一例を図１〜図３を用いて説明した。このような本発明によれば、傾斜機構を備えていないコンパクトな試料ステージを用いて、試料の断面加工と断面観察をスムーズに行うことができる。
（実施例２）
図４はＳＥＭ観察専用の試料ホルダ５１を示した図である。試料ホルダ５１の構造は、次の（１）〜（３）の点以外は図２の試料ホルダ２２の構造と概ね同じであり、図２の試料ホルダの構成要素と同じ構成要素に対しては図２と同一番号を付けている。
（１）図２の試料ホルダ２２における遮蔽材４０を備えていない。
（２）図２の試料ホルダ２２における遮蔽材移動機構４４を備えていない。
（３）試料台５２の試料載置面５３に試料５４が接着されている。そして、試料表面５５と試料ホルダ上面４３が同一面上に位置している。また、試料表面５５に垂直な試料断面５６と、試料ホルダ上面４３に垂直な試料ホルダ側面５７が同一面上に位置している。さらに、上面４３から溝３２までの距離ｃと、側面５７から溝３５までの距離ｄは等しい。
【００３９】
このような試料ホルダ５１の第１の被取付部３１を前記同様にして図１のホルダ取付部１６に取付け、そして、前記同様にして試料ホルダ５１をＳＥＭ観察位置（光軸７上）に配置すれば、試料表面５５のＳＥＭ観察を行うことができる。このとき、試料台５２の試料載置面５３は、電子銃４に対向する。
【００４０】
一方、試料ホルダ５１の第２の被取付部３４を前記同様にして図１のホルダ取付部１６に取付け（すなわち、前記イオン加工位置において、試料ホルダ５１を試料交換棒１９を用いて反時計方向に９０度回転させて、第２の被取付部３４をホルダ取付部１６に取付ける）、そして、前記同様にして試料ホルダ５１をＳＥＭ観察位置に配置すれば、試料断面５６のＳＥＭ観察を行うことができる。このとき、試料台５２の試料載置面５３は、電子光学系３の光軸７に平行である。
【００４１】
なお、上述したように、試料ホルダ５１上の寸法ｃとｄ（図４参照）が同じになるように試料ホルダ５１は作られている。さらに、試料表面５５と試料ホルダ上面４３は同一面上に位置し、試料断面５６と試料ホルダ側面５７は同一面上に位置している。したがって、試料表面５５をＳＥＭ観察するために試料ホルダ５１がＳＥＭ観察位置に配置されたときの試料表面５５のｚ座標位置（高さ）と、試料断面５６をＳＥＭ観察するために試料ホルダ５１がＳＥＭ観察位置に配置されたときの試料断面５６のｚ座標位置（高さ）は同じになる。このため、試料表面５５のＳＥＭ観察の時に得たフォーカス合わせ情報を、次の試料断面５６のＳＥＭ観察時に有効活用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１…試料室容器、２…試料室、３…電子光学系、４…電子銃、５…集束レンズ、６…偏向レンズ、７…光軸、８…イオンビーム光学系、９…イオン銃、１０…光軸、１１…レール、１２…試料ステージ、１３…Ｘステージ、１４…Ｙステージ、１５…Ｚステージ、１６…ホルダ取付部、１７…ステージ移動機構、１８…試料交換室容器、１９…試料交換棒、２０…中心軸、２１…取っ手、２２…試料ホルダ、２３…試料交換室、２４…真空ゲート、２５…中央制御装置、２６…２次電子検出器、２７…表示装置、２８…操作手段、３０…雌ネジ、３１…第１の被取付部、３２…溝、３３…試料ホルダ下面、３４…第２の被取付部、３５…溝、３６…試料ホルダ側面、３７…試料台、３８…試料載置面、３９…試料、４０…遮蔽材、４２…エッジ部、４３…試料ホルダ上面、４４…遮蔽材移動機構、４５…試料表面、４６…遮蔽材表面、５１…試料ホルダ、５２…試料台、５３…試料載置面、５４…試料、５５…試料表面、５６…試料断面、５７…試料ホルダ側面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料にイオンビームを照射して試料加工を行うイオンビーム加工装置や、走査電子顕微鏡などの荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
イオンビーム加工装置は、試料の断面を得るために用いられている。そして、イオンビーム加工によって断面が形成された試料は、イオンビーム加工装置から大気中に取り出され、次に走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の試料室に入れられて断面観察が行われる。その場合、試料の断面をＳＥＭ観察できるように、試料は大気中でＳＥＭ用の試料ホルダに載せ換えられる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１９３６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように試料を大気中に取り出してしまうと、試料が酸化したり湿気を帯びたりして、せっかく得た試料断面を良好にＳＥＭ観察できなくなる。また、特許文献１のように試料をイオンビーム加工装置から大気中に取り出してＳＥＭ用ホルダに載せ換える作業は、時間と手間を要する。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みて成されたものであり、その目的の１つは、試料を大気中に取り出すことなく試料の断面加工と断面観察が行える荷電粒子線装置を提供することにある。
【０００６】
また、試料ステージの傾斜機構を使用しなくても、試料の断面加工と断面観察が行える荷電粒子線装置を提供することも本発明の目的の１つである。
【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荷電粒子線装置は、排気装置によって排気された試料室と、前記試料室に接続され、試料に電子線を照射する電子光学系と、前記試料室に接続され、試料にイオンビームを照射するイオンビーム光学系とを備えた荷電粒子線装置であって、前記試料室に配置され、ホルダ取付部を有する試料ステージと、前記ホルダ取付部に着脱可能に取付けられる第１および第２の被取付部と、試料交換棒に着脱可能に支持される被支持部と、試料を載置する試料台とを有する試料ホルダと、前記試料室に配置された前記試料交換棒であり、前記試料ホルダの被支持部を保持して次の（ａ）（ｂ）の着脱動作が可能な試料交換棒とを備え、
（ａ）試料ホルダの第１の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
（ｂ）試料ホルダの第１の被取付部に代えて、試料ホルダの第２の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
前記第１の被取付部と第２の被取付部と試料台は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、試料ホルダの所定位置に設けられていると共に、前記電子光学系とイオンビーム光学系は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、前記試料室にそれぞれ接続されていることを特徴とする
（ｃ）第１の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の電子銃に対向する
（ｄ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダがイオンビームによる試料加工位置に配置されたとき、試料台の試料載置面がイオンビーム光学系のイオン銃に対向する
（ｅ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の光軸に平行となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の荷電粒子線装置によれば、試料を大気中に取り出すことなく試料の断面加工と断面観察が行える。また、試料ステージの傾斜機構を使用しなくても、試料の断面加工と断面観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の荷電粒子線装置の一例を示した図である。
【図２】本発明の試料ホルダの一例を示した図である。
【図３】本発明を説明するために示した図である。
【図４】本発明の試料ホルダの他の例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
（実施例１）
図１は本発明の荷電粒子線装置の一例を示した図であり、図１（ａ）はその装置を横（−ｙ側）から見た図、図１（ｂ）はその装置を上（ｚ側）から見た図である。
【００１１】
図１において、１は試料室容器であり、その内部の試料室２は排気装置（図示せず）によって高真空に排気されている。３は電子光学系（ＳＥＭ鏡筒）であり、電子光学系３は試料室容器１の上面に取付けられている。このように試料室２に接続された電子光学系３は、電子銃４と集束レンズ５と偏向レンズ６を備えている。７は電子光学系３の光軸であり、光軸７はｚ軸に平行である。
【００１２】
８はイオンビーム光学系（イオン鏡筒）であり、イオンビーム光学系８は試料室容器１の側面（−ｙ側の側面）に取付けられている。このように試料室２に接続されたイオンビーム光学系８は、イオン銃９を備えている。１０はイオンビーム光学系８の光軸であり、光軸１０はｙ軸に平行である。このイオンビーム光学系の光軸１０と電子光学系の光軸７は交わっていないが、これらの光軸１０，７はｘ軸に直交している。そして、イオンビーム光学系の光軸１０は、電子光学系の光軸７からｘ軸方向に距離Ｌだけ離れている。
【００１３】
１１はレールであり、試料室２に配置されたレール１１はｘ軸方向に延びている。レール１１上には試料ステージ１２が載っており、試料ステージ１２はＸステージ１３とＹステージ１４とＺステージ１５とホルダ取付部１６を備えている。このＸステージ１３は、ステージ移動機構１７によってレール１１上をｘ軸方向に移動される。また、Ｙステージ１４は、ステージ移動機構１７によってＸステージ１３上をｙ軸方向に移動される。また、Ｚステージ１５は、ステージ移動機構１７によってＹステージ１４上でｚ軸方向に移動される。このようなＸＹＺステージ上に位置するホルダ取付部１６は、それらのステージ移動に伴ってｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動される。
【００１４】
１８は試料交換室容器であり、試料交換室容器１８は試料室容器１の側面に着脱可能に取付けられている。試料交換室容器１８は試料交換棒１９を備えており、試料交換棒１９の中心軸２０はｘ軸に平行かつ電子光学系の光軸７に直交している。そして、試料交換棒１９は、ｘ軸方向に移動可能かつ、その中心軸２０まわりに回動可能に試料交換室容器１８に取付けられている。２１は試料交換棒１９の取っ手であり、オペレータは取っ手２１を操作して、試料交換棒１９をｘ軸方向に移動させたり回動させたりすることができる。
【００１５】
２２は試料ホルダであり、試料ホルダ２２は試料交換棒１９に保持されている。図１の状態においては試料ホルダ２２は試料交換室２３に位置しており、この試料交換室２３は排気装置（図示せず）によって排気されている。なお、オペレータは、試料ホルダ２２を試料交換棒１９の先端に取付けてから、図１のように試料交換室容器１８を試料室容器１に取付けるようにしている。
【００１６】
２４は真空ゲートであり、真空ゲート２４は試料室容器１の側面に開閉可能に取付けられている。真空ゲート２４が開けられると、試料交換室２３と試料室２がつながり、一方、真空ゲート２４が閉じられると、それらの２室は真空ゲート２４によって真空遮断されるように構成されている。
【００１７】
２５は中央制御装置であり、中央制御装置２５は、前記ステージ移動機構１７と、試料室２に配置された２次電子検出器２６と、表示装置２７と、キーボード等の操作手段２８に電気的に接続されている。
【００１８】
ここで、上述した試料ホルダ２２の構造を図２を用いて詳しく説明する。図２は、図１の状態における試料ホルダ２２の斜視図である。すなわち、図２は、試料交換棒１９に保持されて試料交換室２３に配置された試料ホルダ２２の斜視図である。
【００１９】
３０は試料ホルダ２２の前面に開けられた雌ネジ（被支持部）であり、試料交換棒１９先端に形成された雄ネジ（図示せず）が雌ネジ３０に捩じ込まれている。このような形で、試料交換棒１９は試料ホルダ２２の被支持部３０を支持している。
【００２０】
３１は第１の被取付部である。この第１の被取付部３１が試料ステージ１２のホルダ取付部１６に着脱可能に取付けられるように、ｘ軸方向に延びる溝３２が第１の被取付部３１に形成されている。溝３２は、試料ホルダ前面に垂直な試料ホルダ下面３３に形成されている。また、３４は第２の被取付部である。この第２の被取付部３４がホルダ取付部１６に着脱可能に取付けられるように、ｘ軸方向に延びる溝３５が第２の被取付部３４に形成されている。溝３５は、試料ホルダ下面３３に垂直な試料ホルダ側面３６に形成されている。なお、雌ネジ３０の中心から溝３２までの距離ａ（図２参照）と、雌ネジ３０の中心から溝３５までの距離ｂ（図２参照）とは同じである。
【００２１】
３７は試料台であり、試料３９が試料台３７の試料載置面３８に接着されている。４０は板状の遮蔽材であり、試料３９を照射するイオンビームの一部を遮る遮蔽材４０は、試料３９の大部分を覆うように試料３９上に配置されている。図中、４１の部分は、遮蔽材４０のエッジ部４２からｙ方向に突出した試料部分である。
【００２２】
前記遮蔽材４０は、試料ホルダ上面４３（側面３６に垂直な上面４３）上に配置された遮蔽材移動機構（位置調整手段）４４に保持されている。遮蔽材移動機構４４は、遮蔽材４０をｙ軸方向に移動させるものであり、試料３９に対するエッジ部４２の位置を調整するためのものである。図１の装置においては、試料ホルダ２２が試料ステージ１２のホルダ取付部１６に取付けられると、遮蔽材移動機構４４と中央制御装置２５とが電気的に接続されるように構成されている。そして、そのような接続状態においては、遮蔽材移動機構４４は、中央制御装置２５からの移動制御信号に基づいて遮蔽材４０をｙ軸方向に移動させるように構成されている。
【００２３】
以上、図１の装置構造について説明した。次に、このような装置における試料３９の断面加工と、その断面観察について説明する。
【００２４】
まず、試料３９に対する遮蔽材エッジ部４２の位置調整をＳＥＭ像を見ながら行うために、オペレータは、操作手段２８に対して「試料ホルダ載せ換え」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、試料ステージ１２を真空ゲート２４近くの「試料ホルダ載せ換え位置」に移動させると共に、試料ステージ１２のＹステージ１４とＺステージ１５を「試料ホルダ載せ換えのためのリセット位置」に戻すための移動制御信号Ａをステージ移動機構１７に送る。この移動制御信号Ａを受けたステージ移動機構１７は、Ｘステージ１３を真空ゲート２４の方に移動させて、試料ステージ１２を「試料ホルダ載せ換え位置」である「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」（図１（ｂ）の位置Ａ’）に移動させる。また、前記移動制御信号Ａを受けたステージ移動機構１７は、Ｙステージ１４とＺステージ１５を「試料ホルダ載せ換えのためのリセット位置」に戻すので、試料ステージ１２のホルダ取付部１６のｙｚ座標は、試料交換室２３に現在位置している試料ホルダ２２の第１の被取付部３１のｙｚ座標と一致する。
【００２５】
こうして、試料ステージ１２が「試料ホルダ載せ換え位置」に位置すると、真空ゲート２４が開けられ、オペレータは取っ手２１をつかんで試料交換棒１９を試料室２の方に（ｘ軸方向に）押し込んでいく。上述したようにホルダ取付部１６のｙｚ座標と第１の被取付部３１のｙｚ座標は既に一致しているので、試料交換棒１９をｘ軸方向に更に押し込んでいくと、ホルダ取付部１６が第１の被取付部３１の溝３２に完全に嵌め込まれる。こうして第１の被取付部３１がホルダ取付部１６に取付けられると、オペレータは、試料交換棒１９先端の雄ネジが雌ネジ３０から外れるように試料交換棒１９を左に回転させる。そして、オペレータは、試料交換棒１９の先端を試料交換室２３まで退避させてから、真空ゲート２４を閉じる。
【００２６】
以上のようにして試料ホルダ２２が試料ステージ１２に装着されると、オペレータは、操作手段２８に対して「ＳＥＭ観察位置への移動」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、試料ステージ１２を電子線による試料観察位置（ＳＥＭ観察位置）に移動させるための移動制御信号Ｂをステージ移動機構１７に送る。この信号Ｂを受けたステージ移動機構１７は、Ｘステージ１３を電子光学系３の方に移動させて、試料ステージ１２を電子光学系３の光軸７上に移動させる。
【００２７】
こうして試料ステージ１２が電子光学系３の光軸７上に位置して試料ホルダ２２がＳＥＭ観察位置に配置されると、試料３９の表面４５（図２参照）と遮蔽材４０の表面４６（図２参照）と前記試料載置面３８（図２参照）は電子銃４に対向する。このような状態においてＳＥＭ観察のために電子銃４から電子線が発生され、その電子線は集束レンズ５によって試料表面４５上に細く集束される。さらに、電子線は偏向レンズ６によって２次元的に偏向され、試料表面４５および遮蔽材表面４６は電子線によって２次元的に走査される。この電子線走査によって試料表面４５および遮蔽材表面４６から発生した２次電子は２次電子検出器２６によって検出され、その検出信号は中央制御装置２５に送られる。中央制御装置２５は、２次電子検出器２６からの信号に基づき、試料表面４５および遮蔽材表面４６のＳＥＭ像を表示装置２７の表示画面上に表示させる。なお、試料表面４５と遮蔽材表面４６が観察視野に入るように、オペレータは操作手段２８に対して入力を行ってＸステージ１３やＹステージ１４を移動させる。
【００２８】
そして、オペレータは、表示されるＳＥＭ像を見ながら、断面を得たい試料位置に遮蔽材エッジ部４２が位置するように、操作手段２８に対して「遮蔽材の移動」の入力を行う。すると、中央制御装置２５は、操作手段２８からの入力信号に対応した移動制御信号を遮蔽材移動機構４４に送り、その信号を受けた遮蔽材移動機構４４は遮蔽材４０をｙ軸方向に移動させる。
【００２９】
こうして試料３９に対する遮蔽材エッジ部４２の位置調整が済むと、イオンビームによる試料３９の断面加工を行うために、オペレータは、操作手段２８に対して「試料ホルダ載せ換え」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、前記同様、移動制御信号Ａをステージ移動機構１７に送る。この結果、前記同様、試料ステージ１２は「試料ホルダ載せ換え位置」である「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」（図１（ｂ）の位置Ａ’）に移動されると共に、試料ホルダ２２の雌ネジ（被支持部）３０は試料交換棒１９の中心軸２０上に位置する。
【００３０】
そこでオペレータは、真空ゲート２４を開いて、試料交換棒１９を試料室２の方に押し込んでいく。そして、オペレータは、試料交換棒１９先端の雄ネジが雌ネジ３０に捩じ込まれるように試料交換棒１９を右に回転させる。こうして試料交換棒１９が試料ホルダ２２に取付けられると、オペレータは、試料ホルダ２２の第１の被取付部３１が試料ステージ１２のホルダ取付部１６から外れるように試料交換棒１９を後方（試料交換室２３の方）に真っ直ぐ引く。この結果、試料ホルダ２２は試料ステージ１２から離され、試料ホルダ２２は試料交換棒１９で支持された状態となる。
【００３１】
次にオペレータは、図３（ａ）に示すように、試料交換棒１９をその中心軸２０まわりに反時計方向に９０度回転させる。そしてオペレータが試料交換棒１９を試料室２の方に押し込んでいくと、ホルダ取付部１６が第２の被取付部３４の溝３５に完全に嵌め込まれる。こうして第２の被取付部３４がホルダ取付部１６に取付けられると、オペレータは、試料交換棒１９先端の雄ネジが雌ネジ３０から外れるように試料交換棒１９を左に回転させる。そして、オペレータは、試料交換棒１９の先端を試料交換室２３まで退避させてから、真空ゲート２４を閉じる。
【００３２】
以上のようにして試料ホルダ２２が９０度回転して試料ステージ１２に装着されると、試料ステージ１２は現在「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」に位置しているので、試料ホルダ２２はイオンビームによる試料加工位置（イオン加工位置）に配置される。こうして試料ホルダ２２がイオン加工位置に配置されると、試料３９の表面４５（図３（ａ）参照）と遮蔽材４０の表面４６（図３（ａ）参照）と試料載置面３８（図３（ａ）参照）はイオンビーム光学系８のイオン銃９に対応する。このような状態において断面加工のためにイオン銃９からイオンビームが発生され、遮蔽材４０のエッジ部４２から突出した試料部分４１がイオンビームによってエッチングされる。このエッチングにより、最終的に、エッジ部（遮蔽材表面４６に対して垂直な面であるエッジ部）４２と同じ高さの断面５０（図３（ｂ）参照）が試料３９に形成される。断面５０は試料表面４５（図３（ａ）参照）に対して垂直な面である。
【００３３】
こうして試料３９の断面加工が行われると、断面５０をＳＥＭ観察するために、オペレータは操作手段２８に対して「ＳＥＭ観察位置への移動」の入力を行う。すると中央制御装置２５は、前記同様、移動制御信号Ｂをステージ移動機構１７に送る。この結果、前記同様、試料ステージ１２は「ＳＥＭ観察位置」である電子光学系３の光軸７上に移動され、試料ホルダ２２はＳＥＭ観察位置に配置される。この配置により、試料３９の断面５０（図３（ｂ）参照）と、遮蔽材４０の試料加工に寄与したエッジ部４２（図３（ａ）参照）は電子銃４に対向する。一方、試料台３７の試料載置面３８（図３（ａ）参照）は、電子光学系３の光軸７に平行となる。
【００３４】
そして、電子銃４から電子線が発生されて、断面５０のＳＥＭ観察が行われる。その場合、断面５０のＳＥＭ像は表示装置２７の表示画面上に表示される。また、断面５０が観察視野に入るように、オペレータは操作手段２８に対して入力を行ってＸステージ１３やＹステージ１４を移動させる。
【００３５】
なお、断面５０のＳＥＭ観察の結果、オペレータが更にイオン加工が必要であると判断すると、オペレータは操作手段２８に対して前記「試料ホルダ載せ換え」の入力を行う。すなわち、オペレータは、試料ステージ１２を「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」に移動させるための入力を行う。すると、前記同様、試料ステージ１２は「イオンビーム光学系８の光軸１０の直下」に移動されて、試料ホルダ２２はイオン加工位置に再配置される。そして、前記同様、試料３９がイオンビームによってエッチングされる。
【００３６】
その後、こうして再加工された試料３９は、前記同様、ＳＥＭ観察位置に移動されて断面観察が行われる。このようなイオン加工と断面観察は必要に応じて繰り返し行われるが、その間、試料ホルダ２２を試料ステージ１２に対して着脱する作業は全く必要ない。すなわち、試料ホルダ２２を載せた試料ステージ１２をイオン加工位置とＳＥＭ観察位置の間で直線移動させれば、試料のイオン加工と断面観察を交互に行うことができる。
【００３７】
また、それまでと異なる試料断面を観察したいときには、第１の被取付部３１をホルダ取付部１６に試料交換棒１９を用いて取付け、そのあと上述したような手順を踏めば、新しい断面の加工とＳＥＭ観察を行うことができる。
【００３８】
以上、本発明の一例を図１〜図３を用いて説明した。このような本発明によれば、傾斜機構を備えていないコンパクトな試料ステージを用いて、試料の断面加工と断面観察をスムーズに行うことができる。
（実施例２）
図４はＳＥＭ観察専用の試料ホルダ５１を示した図である。試料ホルダ５１の構造は、次の（１）〜（３）の点以外は図２の試料ホルダ２２の構造と概ね同じであり、図２の試料ホルダの構成要素と同じ構成要素に対しては図２と同一番号を付けている。
（１）図２の試料ホルダ２２における遮蔽材４０を備えていない。
（２）図２の試料ホルダ２２における遮蔽材移動機構４４を備えていない。
（３）試料台５２の試料載置面５３に試料５４が接着されている。そして、試料表面５５と試料ホルダ上面４３が同一面上に位置している。また、試料表面５５に垂直な試料断面５６と、試料ホルダ上面４３に垂直な試料ホルダ側面５７が同一面上に位置している。さらに、上面４３から溝３２までの距離ｃと、側面５７から溝３５までの距離ｄは等しい。
【００３９】
このような試料ホルダ５１の第１の被取付部３１を前記同様にして図１のホルダ取付部１６に取付け、そして、前記同様にして試料ホルダ５１をＳＥＭ観察位置（光軸７上）に配置すれば、試料表面５５のＳＥＭ観察を行うことができる。このとき、試料台５２の試料載置面５３は、電子銃４に対向する。
【００４０】
一方、試料ホルダ５１の第２の被取付部３４を前記同様にして図１のホルダ取付部１６に取付け（すなわち、前記イオン加工位置において、試料ホルダ５１を試料交換棒１９を用いて反時計方向に９０度回転させて、第２の被取付部３４をホルダ取付部１６に取付ける）、そして、前記同様にして試料ホルダ５１をＳＥＭ観察位置に配置すれば、試料断面５６のＳＥＭ観察を行うことができる。このとき、試料台５２の試料載置面５３は、電子光学系３の光軸７に平行である。
【００４１】
なお、上述したように、試料ホルダ５１上の寸法ｃとｄ（図４参照）が同じになるように試料ホルダ５１は作られている。さらに、試料表面５５と試料ホルダ上面４３は同一面上に位置し、試料断面５６と試料ホルダ側面５７は同一面上に位置している。したがって、試料表面５５をＳＥＭ観察するために試料ホルダ５１がＳＥＭ観察位置に配置されたときの試料表面５５のｚ座標位置（高さ）と、試料断面５６をＳＥＭ観察するために試料ホルダ５１がＳＥＭ観察位置に配置されたときの試料断面５６のｚ座標位置（高さ）は同じになる。このため、試料表面５５のＳＥＭ観察の時に得たフォーカス合わせ情報を、次の試料断面５６のＳＥＭ観察時に有効活用できる。
【符号の説明】
【００４２】
１…試料室容器、２…試料室、３…電子光学系、４…電子銃、５…集束レンズ、６…偏向レンズ、７…光軸、８…イオンビーム光学系、９…イオン銃、１０…光軸、１１…レール、１２…試料ステージ、１３…Ｘステージ、１４…Ｙステージ、１５…Ｚステージ、１６…ホルダ取付部、１７…ステージ移動機構、１８…試料交換室容器、１９…試料交換棒、２０…中心軸、２１…取っ手、２２…試料ホルダ、２３…試料交換室、２４…真空ゲート、２５…中央制御装置、２６…２次電子検出器、２７…表示装置、２８…操作手段、３０…雌ネジ、３１…第１の被取付部、３２…溝、３３…試料ホルダ下面、３４…第２の被取付部、３５…溝、３６…試料ホルダ側面、３７…試料台、３８…試料載置面、３９…試料、４０…遮蔽材、４２…エッジ部、４３…試料ホルダ上面、４４…遮蔽材移動機構、４５…試料表面、４６…遮蔽材表面、５１…試料ホルダ、５２…試料台、５３…試料載置面、５４…試料、５５…試料表面、５６…試料断面、５７…試料ホルダ側面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気装置によって排気された試料室と、
前記試料室に接続され、試料に電子線を照射する電子光学系と、
前記試料室に接続され、試料にイオンビームを照射するイオンビーム光学系と
を備えた荷電粒子線装置であって、
前記試料室に配置され、ホルダ取付部を有する試料ステージと、
前記ホルダ取付部に着脱可能に取付けられる第１および第２の被取付部と、試料交換棒に着脱可能に支持される被支持部と、試料を載置する試料台とを有する試料ホルダと、
前記試料室に配置された前記試料交換棒であり、前記試料ホルダの被支持部を支持して次の（ａ）（ｂ）の着脱動作が可能な試料交換棒とを備え、
（ａ）試料ホルダの第１の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
（ｂ）試料ホルダの第１の被取付部に代えて、試料ホルダの第２の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
前記第１の被取付部と第２の被取付部と試料台は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、試料ホルダの所定位置に設けられていると共に、前記電子光学系とイオンビーム光学系は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、前記試料室にそれぞれ接続されていることを特徴とする荷電粒子線装置
（ｃ）第１の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の電子銃に対向する
（ｄ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダがイオンビームによる試料加工位置に配置されたとき、試料台の試料載置面がイオンビーム光学系のイオン銃に対向する
（ｅ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の光軸に平行となる。
【請求項２】
前記試料ホルダは、試料を照射するイオンビームの一部を遮る遮蔽材と、試料と遮蔽材の位置関係を調整する位置調整手段とを更に備え、遮蔽材は次の条件（ｆ）が満たされるように試料ホルダの所定位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置
（ｆ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、遮蔽材の試料加工に寄与するエッジ部が電子光学系の電子銃に対向する。
【請求項３】
電子光学系の光軸とイオンビーム光学系の光軸は交わっておらず、試料ステージは、電子線による試料観察位置とイオンビームによる試料加工位置の間を直線的に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の荷電粒子線装置。
【請求項４】
排気装置によって排気された試料室と、
前記試料室に接続され、試料に電子線を照射する電子光学系と
を備えた荷電粒子線装置であって、
前記試料室に配置され、ホルダ取付部を有する試料ステージと、
前記ホルダ取付部に着脱可能に取付けられる第１および第２の被取付部と、試料交換棒に着脱可能に支持される被支持部と、試料を載置する試料台とを有する試料ホルダと、
前記試料室に配置された前記試料交換棒であり、前記試料ホルダの被支持部を支持して次の（ａ）（ｂ）の着脱動作が可能な試料交換棒とを備え、
（ａ）試料ホルダの第１の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
（ｂ）試料ホルダの第１の被取付部に代えて、試料ホルダの第２の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
前記第１の被取付部と第２の被取付部と試料台は、次の（ｇ）と（ｈ）の条件が満たされるように、試料ホルダの所定位置に設けられていることを特徴とする荷電粒子線装置
（ｇ）第１の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の電子銃に対向する
（ｈ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の光軸に平行となる。
【請求項５】
前記試料交換棒は、試料室の外から操作可能であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の荷電粒子線装置。
【請求項１】
排気装置によって排気された試料室と、
前記試料室に接続され、試料に電子線を照射する電子光学系と、
前記試料室に接続され、試料にイオンビームを照射するイオンビーム光学系と
を備えた荷電粒子線装置であって、
前記試料室に配置され、ホルダ取付部を有する試料ステージと、
前記ホルダ取付部に着脱可能に取付けられる第１および第２の被取付部と、試料交換棒に着脱可能に支持される被支持部と、試料を載置する試料台とを有する試料ホルダと、
前記試料室に配置された前記試料交換棒であり、前記試料ホルダの被支持部を支持して次の（ａ）（ｂ）の着脱動作が可能な試料交換棒とを備え、
（ａ）試料ホルダの第１の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
（ｂ）試料ホルダの第１の被取付部に代えて、試料ホルダの第２の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
前記第１の被取付部と第２の被取付部と試料台は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、試料ホルダの所定位置に設けられていると共に、前記電子光学系とイオンビーム光学系は、次の（ｃ）と（ｄ）と（ｅ）の条件が満たされるように、前記試料室にそれぞれ接続されていることを特徴とする荷電粒子線装置
（ｃ）第１の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の電子銃に対向する
（ｄ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダがイオンビームによる試料加工位置に配置されたとき、試料台の試料載置面がイオンビーム光学系のイオン銃に対向する
（ｅ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の光軸に平行となる。
【請求項２】
前記試料ホルダは、試料を照射するイオンビームの一部を遮る遮蔽材と、試料と遮蔽材の位置関係を調整する位置調整手段とを更に備え、遮蔽材は次の条件（ｆ）が満たされるように試料ホルダの所定位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置
（ｆ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、遮蔽材の試料加工に寄与するエッジ部が電子光学系の電子銃に対向する。
【請求項３】
電子光学系の光軸とイオンビーム光学系の光軸は交わっておらず、試料ステージは、電子線による試料観察位置とイオンビームによる試料加工位置の間を直線的に移動するように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の荷電粒子線装置。
【請求項４】
排気装置によって排気された試料室と、
前記試料室に接続され、試料に電子線を照射する電子光学系と
を備えた荷電粒子線装置であって、
前記試料室に配置され、ホルダ取付部を有する試料ステージと、
前記ホルダ取付部に着脱可能に取付けられる第１および第２の被取付部と、試料交換棒に着脱可能に支持される被支持部と、試料を載置する試料台とを有する試料ホルダと、
前記試料室に配置された前記試料交換棒であり、前記試料ホルダの被支持部を支持して次の（ａ）（ｂ）の着脱動作が可能な試料交換棒とを備え、
（ａ）試料ホルダの第１の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
（ｂ）試料ホルダの第１の被取付部に代えて、試料ホルダの第２の被取付部を試料ステージのホルダ取付部に対して着脱する
前記第１の被取付部と第２の被取付部と試料台は、次の（ｇ）と（ｈ）の条件が満たされるように、試料ホルダの所定位置に設けられていることを特徴とする荷電粒子線装置
（ｇ）第１の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の電子銃に対向する
（ｈ）第２の被取付部がホルダ取付部に取付けられて、試料ホルダが電子線による試料観察位置に配置されたとき、試料台の試料載置面が電子光学系の光軸に平行となる。
【請求項５】
前記試料交換棒は、試料室の外から操作可能であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の荷電粒子線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−２１０４００（Ｐ２０１１−２１０４００Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７４４７２（Ｐ２０１０−７４４７２）
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２９日（２０１０．３．２９）
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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