试料的制作装置、制作方法以及使用该制作装置和制作方法的带电粒子线装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种无需在带电粒子线装置中另行设置别的装置且在真空状态下进行试料的加工、观察、追加加工的装置以及方法。在带电粒子线装置的真空室内配置填充有离子液体的液池和超声波振动单元，并在离子液体和试料的加工对象区域接触的状态下，使超声波振动向离子液体中传播而加工试料。无需在带电粒子线装置另行设置别的装置且能够在真空状态下进行试料的加工、观察、追加加工，因此提高生产量并且防止空气的影响。
【专利说明】试料的制作装置、制作方法以及使用该制作装置和制作方法的带电粒子线装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种试料的制作装置，特别涉及一种在真空中效率良好地制作试料的装置以及方法。
【背景技术】
[0002]作为加工试料的方法之一具有超声波加工。超声波加工是通过使磨粒和水的混合液(加工液)介于试料和工具之间且使工具产生超声波振动而使磨粒和试料发生碰撞的方法，其具有能够在短时间内大范围进行试料加工的特长。
[0003]专利文献1中说明了如下技术:在精制陶瓷等烧结材料的加工中，在预先对试料进行热加工之后，通过数值控制化的超声波加工机一边控制试料的位置、压力等一边进行处理。
[0004]也存在利用通过对液池中施加超声波振动而产生的、与气泡的破裂相伴的冲击力的方法。专利文献2中说明了如下技术:利用该能量，将试料浸溃于容器内的液体中而提高内部的压力，并产生超声波而进行试料的表面研磨。
[0005]在上述的加工方法中，在加工后进行试料的观察、分析的情况下，为了将该试料向其他装置移动，需要在空气中运送试料。此时，有可能因试料的表面暴露在空气中而发生氧化或附着杂质造成污染。
[0006]作为防止空气对试料的影响的方法，存在使用离子液体的方法。在专利文献3中示出了如下的内容:通过使离子液体含浸或涂敷在由离子铣削来加工的试料上，试料整体被离子液体覆盖，即便在空气中运送，试料表面也不会暴露在空气中。在专利文献4中示出了如下的内容:通过使离子液体含浸或涂敷在试料上，即便在真空中试料中的水分也不会蒸发，因此尤其是不会使含有水分的生体试料收缩等而能够保持原形不变地进行观察。
[0007]【在先技术文献】
[0008]【专利文献】
[0009]专利文献1:日本特开昭62-34727号公报
[0010]专利文献2:日本特开平2-30463号公报
[0011]专利文献3:日本特开2010-25656号公报
[0012]专利文献4:W02007/083756
【发明内容】
[0013]【发明要解决的课题】
[0014]在专利文献1、2中示出了利用超声波进行试料加工的例子。但是，对因加工后的试料暴露在空气中而造成的氧化、污染的影响没有言及。试料表面的加工区域由于受到上述影响，造成难以进行准确的试料观察、分析。
[0015]而且，在专利文献3、4中，示出了以利用离子液体而不使试料表面暴露在空气中的方式进行观察的例子。离子液体为由阳离子和阴离子构成的盐的一种，并设计为熔点显著下降。具有如下特征，即，在蒸气压无限接近0时，不管常温、加热或者真空中都可以保持液体状态。但是，在专利文献3、4所公开的技术中，例如在一次加工不充分而在试料的观察后需要再次进行加工(追加加工)的情况下，由于从观察用的装置取出试料而向加工用的装置移动，因此需要在空气中运送。这样，在使用不同的装置进行试料的加工、观察、分析的情况下，导致在多个装置间移动试料而重复上述的工序，从而使作业繁杂。
[0016]而且，如专利文献3所示的离子铣削法那样，也具有在真空中进行的试料的处理方法。该处理方法是通过使加速的离子与试料表面碰撞、使原子、分子弹射飞溅地削除试料的方式进行加工的。由于能够在保持真空状态的同时进行加工，因此防止空气的影响并且能够配置在观察装置。但是，利用该方法使加工效率较差，而且进行试料达到期望状态为止的全部加工需要花费较长时间，因此不适合。
[0017]需要说明的是，在真空状态下应用专利文献1、2所述的超声波加工的情况下，磨粒和水的混合液、清洗液等的液体成分蒸发，难以进行试料的加工。
[0018]以下，对以防止因空气造成的对试料的氧化、污染的影响并且在真空中效率良好地进行试料的加工为目的的装置以及方法进行说明。
[0019]【用于解决课题的手段】
[0020]作为用于解决上述课题的一技术方案，以下提出在真空室内对试料进行超声波加工的装置以及方法。作为更具体的一例，提出了在真空室内具备填充有离子液体的液池、向离子液体中传播超声波振动的超声波振动机构及试料的移动机构的装置以及方法。
[0021]【发明效果】
[0022]根据上述一技术方案，在真空中能够在短时间进行大范围的区域的试料加工。而且，通过将上述一技术方案应用在带电粒子线装置中，能够在真空中反复进行试料的加工、观察、分析的工序，而不需要在空气中运送的作业本身，因此同时实现防止试料的氧化、污染以及操作性、生产量的提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是剖视表示带电粒子线装置试料更换室内的结构的示意图。
[0024]图2是试料更换室的外观的示意图。
[0025]图3是试料保持件外观的照片。
[0026]图4是表示试料旋转棒前端和试料保持件底部的安装的示意图。
[0027]图5是表示液池的外观以及试料更换室底部的液池设置对象部位的示意图。
[0028]图6是表示在真空中使用了离子液体的试料的加工、观察的工序的图。
[0029]图7是表示带电粒子线装置的试料室、试料更换室、离子铣削枪的结构(位置关系)的示意图。
[0030]图8是表示试料的离子铣削加工、观察的工序的图。
[0031]图9是扫描电子显微镜的概略结构图。
[0032]图10是离子铣削装置的概略结构图。
[0033]图11是表示与离子枪相关的周边部的结构的说明图。
[0034]图12是表示因超声波振动频率造成的试料表面的加工形态不同的示意图。[0035]图13是放置一个试料以及多个试料的情况下的示意图。
【具体实施方式】
[0036]以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。需要说明的是，以下所示的实施方式仅为一例，本发明并不限定于如下的实施方式。例如，在以下的实施方式中不出了在试料更换室内配置使用有离子液池的试料制作装置的示例，然而也可以应用在试料室等维持真空状态的其他空间中。
[0037]实施例1
[0038]图1是剖视表示在带电粒子线装置中配置有使用了离子液池的试料制作装置的试料更换室内的结构的示意图。
[0039]试料101作为带电粒子线装置的观察对象而被固定在试料保持件102。试料101的观察面可以为表面也可以为剖面。而且，通过在固定有试料101的试料保持件102安装试料更换棒104的前端，并使试料更换棒104向图中的试料更换棒的移动方向113移动，能够在试料室和试料更换室之间对每个试料保持件102进行试料101的存取、移动。而且，试料更换棒104也能够以轴为中心旋转。试料更换棒104的前端形成香蕉夹式或2根棒状构造，且能够相对于存在于试料保持件102的承接侧(图3)进行安装。如图中的试料旋转棒的移动方向114所示，试料旋转棒105能够在与试料更换棒的移动方向113垂直的方向上移动。而且通过试料旋转棒控制部111能够使试料旋转棒105以轴为中心旋转。在试料更换室103中，作为用于将试料插入试料室的前阶段而进行真空排气。通过利用真空泵等(未图示)将试料更换室内部的气体向外部排出而进行真空排气。可以在液池106预先填充离子液体107，并且如后文所述，也可以起到捕集加工后的多余离子液体的作用。
[0040]作为在液池中收纳的物质，只要是在真空中能够保持液体状态的物质即可而不限定于离子液体，在使用离子液体的情况下，在上述的特性的基础上，还具有能够根据加工条件等选择离子的种类而使液体具有各种性质的优点。在具备向液池106供给离子液体107、从液池106排出离子液体107的机构(未图示)的情况下，能够实现在真空中的离子液体的更换(供给、排出)。超声波振动元件108受控制器112控制，产生超声波并向填充于液池106中的离子液体107传播。可以改变产生的频率、输出，能够通过控制器112根据试料、加工条件进行控制。而且，超声波振动元件除图示的形态以外还可以应用棒状等各种形态，而且可以固定在液池，也可以采取可拆装的构造。附件109形成用于使液池106与试料更换室底部进行拆装的构造。闸门阀110起到分隔试料室和试料更换室的作用，主要是在试料室、试料更换室之间仅在运送试料保持件时进行开闭。试料室以及试料更换室位于图7所示的位置。
[0041]图2表示试料更换室的外观的示意图。通过由具有透明性的材料例如玻璃201等构成试料更换室103的一面或全部面，能够通过目测等确认真空状态下的试料的加工工序并且容易进行作业。如图1所说明的那样，试料更换棒104、试料旋转棒105分别能够移动以及旋转。
[0042]图3表示试料保持件的试料更换棒承接侧301的构造的一例。如图所示，在试料保持件的试料更换棒承接侧存在两处插入口，而能够供试料更换棒104的前端部插入。
[0043]图4表示试料旋转棒前端部401和试料保持件底部402的安装的示意图。试料旋转棒前端部401形成圆柱的形状，内侧形成空洞而加工有螺纹槽403。在试料保持件底部(背面)402设有螺纹槽(承接侧)404，使得试料旋转棒前端部401能够安装在试料保持件底部402。由于此时拧紧螺栓的方向和试料实际旋转时的方向相同，因此即使试料旋转棒105的轴旋转，试料保持件底部402和试料旋转棒前端部401也不会脱离。
[0044]在拆卸试料保持件底部402和试料旋转棒前端部401时，在安装有试料更换棒104的状态下，使试料旋转棒105向松开方向旋转，则能够使试料保持件不发生旋转地进行解除。当然试料保持件也不会落下。
[0045]图5 (A)为液池106的示意图。如图所示，在液池106的底部的规定部位设置有用于安装、固定在试料更换室103的底部的附件109。而且，图5 (B)表示设置在试料更换室103的底部的附件承接侧501。该附件承接侧501设置在与图5 (A)的附件109对应的部位。
[0046]如上所述，根据本实施方式，不需要特别的构造而能够在真空室内配置试料制作装置。
[0047]实施例2
[0048]图6是表示通过 上述装置的形态在真空中利用离子液体来加工试料的工序的流程图。
[0049]在空气中，在通过碳膏、碳带夹入、钉入等机械性固定方式等将作为加工对象的试料101进行固定后，安装在试料保持件102。在将安装有试料的试料保持件102固定在试料更换棒104前端，而向试料更换室103进行搬入后，进行试料更换室的真空排气(S601)。接下来，使试料更换棒104沿轴向旋转，以使试料保持件的搭载有试料的面成为朝向液池内的离子液体的状态的方式进行调节(S602)。在将试料旋转棒105安装?固定在试料保持件102后，拆卸试料更换棒104 (S603)。
[0050]利用试料旋转棒105的移动机构，使试料保持件靠近离子液体(S604)，使得包含成为试料的加工对象的部位的表面区域与离子液体接触。此时，将试料旋转棒105固定在所期望的部位以使试料的位置不变化。作为使试料与离子液体接触的方法，并不限定于上述的试料旋转棒的移动机构，也可以采取能够使试料稳定移动的其他方法。在使用试料旋转棒的情况下，具有不需要特别的构造而且如后文所述能够进行利用旋转机构的离子液体的去除的优点。利用超声波振动元件以及控制器在接触试料的状态下产生超声波振动而使超声波振动在离子液体中传播。从而进行加工(S605)。
[0051]加工结束后，解除试料旋转棒105的固定，利用试料旋转棒的移动机构来调节位置，使得试料保持件远离离子液体的液面，并在使试料表面从离子液体的液面浮起的状态下再次进行固定(S606)。利用试料旋转棒105的旋转机构，通过离心力使附着在试料的离子液体飞溅而进行去除(S607)。旋转机构可以为手动，也可以为使用电机等的自动驱动。由于试料保持件和试料更换棒105朝同方向旋转，因此不存在拆装的问题。此时，通过旋转而飞散的离子液体附着在液池的侧壁并由液池回收。去除离子液体的方法并不限定于此，例如，可以应用向试料喷射不活泼气体的方法或使磁铁接近试料的方法等各种形态。作为利用试料旋转棒的旋转机构的优点，具有无需另行设置别的机构、防止因气体的喷射造成的真空度的下降等。
[0052]接下来，解除试料旋转棒105的固定，使试料保持件向远离离子液体的液面的方向移动，并安装?固定试料更换棒104后，拆卸试料旋转棒105 (S608)。使试料更换棒104绕轴中心旋转，进行调节，使得搭载有加工后的试料的面朝向试料室的带电粒子源(S609)。打开试料室和试料更换室之间的闸门阀，将试料保持件插入到试料室并进行设置，仅将试料更换棒从试料室向外拉出(S610)。关闭试料室和试料更换室之间的闸门阀而通过带电粒子线装置对试料照射带电粒子线并进行观察。在观察后、操作的中途，在判断为试料的加工不充分而需要再次进行加工(追加加工)的情况下，能够适宜调整为S605的状态，而使超声波振动向离子液体中传播，从而能够再次加工。
[0053]需要说明的是，在上述的形态中，也可以在根据必要而进行加工后，在试料表面上离子液体极薄且整面或部分残留有离子液体的状态下进行观察。在该情况下，在进行带电粒子线装置的观察时，对于缺乏导电性的试料等，在试料表面积蓄的电荷经由离子液体而向外部放出，因此能够期待减轻充电的效果。
[0054]实施例3
[0055]图7 (A)是表示带电粒子线装置的试料室702、试料更换室703以及以试料的加工为目的而搭载的离子铣削枪704的结构(位置关系)的示意图。
[0056]带电粒子线装置的电子枪或离子枪701放出带电粒子线并照射在试料上。此时，根据从试料表面产生的带电粒子进行观察。试料室702为了进行试料的观察以及离子铣削加工(平铣)而被排气为高真空。试料更换室703在内部具备实施例1、图1所说明的构造。离子铣削枪704具有用于加速、会聚离子的机构，通过对试料照射离子束并弹出表面的原子而进行加工。试 料705以及试料保持件707搭载在试料台706a上。试料台7a能够向X、Y、R (旋转)、T (倾斜)、Ζ (高度)方向移动，根据目的而通过带电粒子线装置的操作画面、操作面板(未图示)来确认、控制位置，进行用于将离子束照射在最适照射位置的调节。图7(Β)表示倾斜的试料台706Β的例子。
[0057]在这样使用离子铣削枪而进行离子铣削的方法中，一次可加工的试料区域受到限制，从而不适合对试料的大范围区域进行加工。因此，根据条件组合各方法，从而能够进行短时间的试料加工，例如，使用实施例1、2所示的实施方式下的试料制作装置来进行大范围的试料加工(粗加工)，对于形成用于观察、分析粗加工后的试料的期望状态的平滑化等细微加工(精加工)，使用离子铣削法。
[0058]实施例4
[0059]图8是表示试料的离子铣削加工以及观察的工序的图。
[0060]实施例1、2的工序后，从试料更换室向试料室移动试料(S801)。在由带电粒子线装置确认了试料的表面状态(S802)后，利用试料台使试料倾斜(S803)。此时通过利用带电粒子线装置的U中心倾斜功能，能够不使观察视野从画面的中央偏移地倾斜。U中心倾斜功能是指例如在进行旋转、倾斜等时，能够以试料的带电粒子线的照射位置为基准使观察视野移动，因此具有即使改变倾斜角度而观察视野也不移动的特征。调节试料台，一边使试料连续旋转或者摇摆一边从离子枪照射离子束(S804 )。使试料倾斜返回原来状态(S805 )，通过带电粒子线装置来观察试料的表面状态(S806)。而且，也可以在试料倾斜不返回原来状态的状态下通过带电粒子线装置观察试料的表面状态。通过观察来判断试料的加工是否充分(S807)，在判断为充分的情况下结束作业，而在判断为不充分的情况下返回S803而重复流程。在因实施例1的加工而在试料表面残留有离子液体的情况下，根据需要，也可以通过返回S803进行短时间的离子铣削加工而去除残留离子液体。此时，通过一边使带电粒子线装置的台移动一边进行观察而决定离子铣削加工的位置，能够进一步提高加工位置精度。
[0061]而且，在进行了试料的精加工、观察后需要再次进行试料的粗加工的情况下，也可以使试料从试料室向试料更换室进行移动，而通过图6的S602以后的操作再次进行利用超声波振动的加工。这样，能够在1台带电粒子线装置内进行粗加工、精加工、观察的全部工序，也可以根据目的重复进行各工序。贯穿整个行程，一次也不需要将试料放在空气中，因此试料以及附着在试料的离子液体均不会受到杂质造成的污染，从而能够缩短作业所需的时间。
[0062]另外，通过在带电粒子线装置中注册台履历，能够使试料容易到达加工、观察的位置。
[0063]实施例5
[0064]图9是作为观察进行了上述加工的试料的带电粒子线装置的一形态的扫描电子显微镜(SEM)的概略结构图。基本部分的结构与图7相对应。
[0065]在电子源(阴极)901和第一阳极902之间，通过由微处理器(CPU)925控制的高压控制电源920施加有电压，由规定的发射极电流将1次电子束904从电子源(阴极)901引出。在电子源(阴极)901和第二阳极903之间，通过由微处理器(CPU)925控制的高压控制电源920而施加有加速电压，因此从电子源(阴极)901放出的1次电子束904被加速而向后段的透镜系统行进。
[0066]1次电子束904通过由第一会聚透镜控制电源921控制的第一会聚透镜905 (束会聚单元)来会聚，在由节流板908去除1次电子束的不需要区域后，通过由第二会聚透镜控制电源922控制的第二会聚透镜906 (束会聚机构)以及由物镜控制电源923控制的物镜907，作为微小点而会聚在试料910。物镜907能够采取在透镜方式(in-lens)、出透镜方式(out-lens)或通气管方式(半在透镜方式(sem1-1n-lens))等各种形态。
[0067]利用扫描线圈909对试料910上以二维方式扫描1次电子束904。根据观察倍率通过扫描线圈控制电源924来控制扫描线圈909的信号。在通过1次电子束的照射而从试料910产生的2次电子等低能量2次信号912A、高能量2次信号912B向物镜907的上部行进后，通过2次信号分离用直交电磁场(EXB)产生装置911，各自因能量的不同而分离，进而向低能量2次信号用检测器913A以及高能量2次信号用检测器913B的方向行进，被检测出。需要说明的是，检测器如上所述可以为多个或单个。低能量2次信号用检测器913A、高能量2次信号用检测器913B的信号各自经由低能量2次信号用放大器914A、高能量2次信号用放大器914B，而作为像信号存储在显示用图像存储器916。在显示用图像存储器916存储的图像信息随时显示在像显示装置917。
[0068]能够从输入装置918指定图像的导入条件(扫描速度、加速电压等)，还可以指定经由试料台控制电源926进行的试料台915的移动以及图像的输出、保存等。存储在图像存储器919中的图像数据能够从SEM向外部导出。
[0069]实施例6
[0070]图10是表示本发明的离子铣削加工装置的结构的说明图。其是进行图8所示的离子铣削所进行的试料的细微加工(精加工)的装置的一形态。
[0071]离子铣削枪1001形成用于将离子束1002照射在试料上的照射系统。该离子束的照射以及电流密度受离子铣削枪控制部1003控制。在带电粒子线装置的试料室1004中，通过真空排气系统1005能够将腔室内控制在大气压或真空，并保持该状态。试料1006被保持在试料保持件1007之上。此外，试料保持件1007被保持在试料台1008。而且能够将试料保持件1007从带电粒子线装置的试料室1004向试料更换室拉出，试料台1008具备用于能够使试料1006相对于离子束1002的光轴倾斜任意角度的结构要素。试料台驱动部1009能够使试料台1008旋转或者左右摇摆，并能够变更其速度。
[0072]图11是表示与离子铣削枪1101相关的周边部的结构的说明图。离子铣削枪1101相当于图7的离子铣削枪704、图10的离子铣削枪1001。
[0073]离子铣削枪1101由在减压后的真空腔室内对置配置的一对阴极1102和阳极1103、气体供给机构1104、加速电极1110、永磁铁1106构成。离子铣削枪控制部1105与放电电源1107和加速电源1108连接，而分别控制放电电压和加速电压。气体供给机构1104具备调整离子化的气体的流量而将该气体向离子枪内供给的结构要素。在此，对氩气的情况进行说明，然而本实施方式为一例，本发明并不限定于本实施方式。在阴极1102设置有孔，该孔成为用于使从气体供给机构1104导入的氩气保持适当的气体分压的流出口。在保持适当的气体分压的状态下，对阴极1102和阳极1103之间施加0?4kV左右的放电电压，而引起被称为辉光放电的低压气体中的持续的放电现象而产生离子1109。此时，由于具有永磁铁1106，能够使因放电产生的电子旋转，从而能够使电子的通道伸长而提高放电效率。在阴极1102和加速电极1110之间，施加0?10kV左右的加速电压而使离子1109加速，并向被试料保持件1112保持的试料1113的表面射出离子束1111。
[0074]实施例7
[0075]在图12中由示意图来表示因超声波振动的频率造成的试料表面的加工程度的不同。
[0076]控制实施例1的超声波振动元件108的控制器112的频率以及输出是可变的。而且，使用频率为数十kHz?1MHz的电源。如图12(a)所示，这是为了将试料整面加工平坦，若频率过低则研磨速度变快，而可能造成试料表面损坏而不能形成平滑的面。因此，通过以这种条件设定频率，能够在较大区域范围内确保加工后的新面，从而不进行局部的评价而能够在较大范围内的多个部位进行平均的评价。而且，由于通过以使超声波振动的频率低于(a)的条件的方式进行调整，如图12 (b)所示能够仅对试料的局部进行加深加工(圆锥形状的加工)，因此能够制作深度不同的加工剖面，并能够进行多层试料的各层、界面的观察。
[0077]在图13中表示放置有(a)—个试料以及(b)多个试料的情况的示意图。通过高度一致地放置多个试料，能够一次加工多个试料。
[0078]相比聚焦离子束加工(FIB)、宽离子束加工(离子铣削)的加工范围，本发明的超声波加工在加工区域上没有上述限制，从而能够加工较广区域。
[0079]实施例8
[0080]锂离子电池的电极中包含锂(Li)以及锂化合物，在与空气中的成分(氧气、氮气、水分等)反应时瞬间进行构造、形态的变化、化学反应。因此，在对这种材料应用了上述试料制作装置的实施方式的情况下，由于加工、观察的工序均能够在真空中进行，因此在加工、运送、观察的工序不进行如上所述的反应，能够保持原型不变地观察新制作的加工面。除锂、锂化合物以外，对容易发生氧化、试料污染的金属镁等材料也能够期待同样的效果。[0081]实施例9
[0082]在以半导体设备为代表的多层膜的试料中，在能够把握多层膜的构造、形态、厚度(深度)的情况下，通过重复进行利用上述形态的试料的加工(粗加工、精加工)和利用带电粒子线装置的观察，能够进行加工处理直到成为任意的状态，而能够观察、分析内部的目的构造。在此，如实施例7所说明的那样，通过使超声波振动的频率变化，能够容易调整试料的加工区域、深度。在距试料的表面的距离较大的内部区域存在观察目的构造、且该目的构造微小的情况下，若实施例3、图7的带电粒子线装置为FIB等，则通过反复进行超声波加工、FIB观察而提高目的构造的深度方向上的精度，能够提高下个工序的FIB加工的位置精度(X、Y方向)，并缩短加工时间。而且，作业简便且不需要特别技术。
[0083]对于在空气中容易进行反应的试料、容易污染的试料，也不会使新制作的加工面暴露在空气中，而能够在环境气遮断条件下进行任意加工，并在保持原型不变的状态下进行观察。
[0084]【附图标记说明】
[0085]101、910、1006、1113、1201、1302:试料
[0086]102、1007、1112、1301:试料保持件
[0087]103,703:试料更换室
[0088]104:试料更换棒
[0089]105:试料旋转棒
[0090]106:液池
[0091]107:离子液体
[0092]108:超声波振动元件
[0093]109:附件
[0094]110:闸门阀
[0095]111:试料旋转棒控制部
[0096]112:控制器
[0097]113:试料更换棒的移动方向
[0098] 114:试料旋转棒的移动方向
[0099]201:玻璃
[0100]301:试料保持件的试料更换棒承接侧
[0101]401:试料旋转棒前端部
[0102]402:试料保持件底部
[0103]403:螺纹槽
[0104]404:螺纹槽(承接侧)
[0105]501:附件(承接侧)
[0106]701:电子枪或离子枪
[0107]702、1004:试料室
[0108]704、1001、1101:离子铣削枪
[0109]705:试料以及试料保持件
[0110]706a、915、1008:试料台[0111]706b:倾斜的试料台
[0112]901:电子源(阴极)
[0113]902:第一阳极
[0114]903:第二阳极
[0115]904:1次电子束
[0116]905:第一会聚透镜
[0117]906:第二会聚透镜
[0118]907:物镜
[0119]908:节流板
[0120]909:扫描线圈
[0121]911:2次信号分离用正交电磁场(EXB)产生器
[0122]912a:低能量2次信号
[0123]912b:高能量2次信号
[0124]913a:低能量2次信号用检测器
[0125]913b:高能量2次信号用检测器
[0126]914a:低能量2次信号用放大器
[0127]914b:高能量2次信号用放大器
[0128]916:显示用图像存储器
[0129]917:像显示装置
[0130]918:输入装置
[0131]919:图像存储器
[0132]920:高压控制电源
[0133]921:第一会聚透镜控制电源
[0134]922:第二会聚透镜控制电源
[0135]923:物镜控制电源
[0136]924:扫描线圈控制电源
[0137]925:微处理器(CPU)
[0138]926:试料台控制电源
[0139]1002、1111:离子束
[0140]1003、1105:离子铣削枪控制部
[0141]1005:真空排气系统
[0142]1009:试料台驱动部
[0143]1102:阴极
[0144]1103:阳极
[0145]1104:气体供给机构
[0146]1106:永磁铁
[0147]1107:放电电源
[0148]1108:加速电源
[0149]1109:离子[0150]1110:加速电极
[0151]1202:加工面
【权利要求】
1.一种带电粒子线装置，具备:向试料照射带电粒子的电子光学系统；检测从所述试料放出的带电粒子的检测系统；以及真空室，所述带电粒子线装置的特征在于，所述真空室具备:收纳液体的液池；以及产生超声波振动的超声波振动机构，所述超声波振动机构向该液池内的液体中传播超声波振动。
2.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述液体为离子液体。
3.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述真空室具备移动所述试料的移动机构，所述移动机构位于所述电子光学系统和所述液池之间。
4.根据权利要求3所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述真空室在所述移动机构的`移动轨道上具备将所述真空室内的空间分隔的可开闭的阀，该分隔出的空间中的至少一个具备真空排气机构。
5.根据权利要求3所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述移动机构具备使所述试料旋转的旋转机构。
6.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述真空室具备去除所述液体的液体去除机构，所述液体去除机构位于所述电子光学系统和所述液池之间。
7.根据权利要求6所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述液体去除机构为不活泼气体供给机构。
8.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述真空室具备控制所述超声波振动的控制机构，所述控制机构以使所述超声波振动的频率变化的方式控制所述超声波振动机构。
9.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述真空室具备向所述试料的表面照射离子而进行铣削的铣削机构，所述铣削机构位于所述电子光学系统和所述液池之间。
10.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，所述真空室具备在所述真空室和外部之间供给所述液体的液体供给单元。
11.一种试料的制作装置，具备真空室，所述试料的制作装置的特征在于，所述真空室具备:收纳液体的液池；以及产生超声波振动的超声波振动机构，所述超声波振动机构向该液池内的液体中传播超声波振动。
12.根据权利要求11所述的试料的制作装置，其特征在于，所述液体为离子液体。
13.根据权利要求11所述的试料的制作装置，其特征在于，构成所述真空室的壁面中的至少一面包含具有透明性的材料。
14.根据权利要求13所述的试料的制作装置，其特征在于，所述材料包含玻璃质物质。
15.一种试料的制作方法，其是在真空中制作试料的试料的制作方法，所述试料的制作方法的特征在于，该制作方法包含:使离子液体与包含成为试料的加工对象的部位在内的区域接触的第一工序；以及使超声波振动向该试料的区域所接触的离子液体中传播的第二工序。
16.根据权利要求15所述的试料的制作方法，其特征在于，在所述第二工序之后将附着在所述试料的离子液体去除。
17.—种试料的观察方法,其对试料照射带电粒子线，并基于检测从所述试料放出的带电粒子而得到的图像对试料进行观察，所述试料的观察方法的特征在于，在真空状态下，包含:使离子液体与包含成为所述试料的加工对象的部位在内的区域接触的第一工序；使超声波振动向该离子液体中传播的第二工序；以及在进行所述第二工序之后观察试料的工序。
18.根据权利要求17所述的试料的观察方法，其特征在于，在所述第二工序之后，将附着在所述试料的离子液体去除。
19.根据权利要求17所述的试料的观察方法，其特征在于，在所述第二工序之后，对所述试料照射离子束而进行试料的离子铣削。
【文档编号】G01N23/225GK103635987SQ201280032123
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年4月25日 优先权日:2011年6月30日
【发明者】竹内秀一, 高须久幸, 金子朝子 申请人:株式会社日立高新技术