电子显微镜以及试样移动装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及带电粒子束装置以及试样移动装置，特别地涉及用于减少试样漂动、高生产率并且拍摄图像变形较少的图像的试样微动工作台。
【背景技术】
[0002]使用带电粒子束装置，特别地使用透射式电子显微镜(TEM)，以能够直接观察原子的倍率进行观察。观察试样被集束离子束装置等薄片化至数1nm级，并搭载于试样台。该试样台安装于试样支架，并经由组装于试样移动装置的预备排气室(空气锁定室)向排气至10_5Pa左右的镜体导入。为了决定观察试样位置，若将铅垂方向设为Z轴，并将与该轴正交的平面内的两轴定义为X轴、Y轴，则试样移动装置分别沿三个轴向被驱动。另外，为了决定试样的结晶方位，试样移动装置分别以X轴、Y轴为轴的旋转方向(分别为α方向、β方向)被驱动。X轴通常定义为试样支架的长边方向，Y方向通常定义为与X轴以及Z轴垂直的方向。
[0003]为了在原子等级决定观察区域，选择了能够相对于各轴进行数nm的步进移动的驱动机构。
[0004]关于支架驱动方式，作为试样移动装置设计有如下方案，使专利文献I所记载的试样支架的前端接触，在X方向上进行驱动。另外，如专利文献2所记载的那样，也设计有如下方案，在试样支架的一部分设置阶梯差，使该阶梯差与X轴驱动机构接触。
[0005]关于漂动因素，为了决定试样观察位置，使各轴的驱动机构动作，但导致即使在因驱动机构的齿轮的齿隙、驱动机构自身的变形而使驱动机构的动作停止后，也产生导致试样移动的试样漂动现象。
[0006]作为试样漂动现象的其他因素，能够列举支架因支架导入时的支架温度与镜体、温度差而在温度缓和过程中进行热变形。作为对于该因素的对策，如专利文献3所记载的那样设计有使用低热膨胀材料的方法。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:日本特开2004-214087号公报
[0010]专利文献2:日本专利3736772号
[0011]专利文献3:日本特开2010-165649号公报
【发明内容】
[0012]发明所要解决的课题
[0013]在进行使用了带电粒子装置的高倍率观察的情况下，产生伴随着装置操作者不希望的试样的微小移动(漂动)，而产生图像变形的问题。通常，在刚向带电粒子装置导入搭载于试样支架的试样之后，漂动量成为最大因素。该因素为因试样支架与带电粒子装置的镜体的温度差而产生的热变形、和密封保持为真空的试样室与大气的试样支架所具备的O型圈的变形对支架作用弹力，因该弹力的释放而使试样支架变形。
[0014]另外，即便在试样观察中，也伴随着试样微动机构向试样支架长边方向的移动，试样支架所具备的O型圈始终与真空密封面相互摩擦，因该摩擦力而使O型圈弹性变形，该弹力的释放成为试样漂动的因素。
[0015]用于解决课题的方法
[0016]—种试样支架插入镜体的电子显微镜，其特征在于，具备试样移动装置，该试样移动装置具备:气密所述电子显微镜的镜体与所述试样支架的O型圈；在所述试样支架的长边方向上滑动并在长边方向上对试样支架进行定位的滑筒；气密所述滑筒与镜体的波纹管；在试样支架长边方向上驱动滑筒的单元；以及在长边方向上对试样支架进行定位的抵接部件，并且具备连接所述抵接部件与所述滑筒的弹性体。
[0017]发明的效果
[0018]在使用了电子显微镜的高倍率观察中，能够缩小试样漂动，因此能够取得良好的图像。另外，能够缩短直至试样漂动减少的等待时间，因此能够提高生产率。
【附图说明】
[0019]图1是本发明的试样移动装置。
[0020]图2是本发明的试样移动装置。
[0021]图3是本发明的试样移动装置。
[0022]图4是试样支架所具备的O型圈形状。
[0023]图5是O型圈的变形除去时的试样支架的动作。
[0024]图6是支架抵接部的实施例。
[0025]图7是支架抵接部的实施例。
【具体实施方式】
[0026]使用插入图1的侧进式的试样支架的电子显微镜，对本发明的结构进行说明。图1是本发明的试样移动装置的剖视图。在电子显微镜的镜体I经由波纹管32紧固滑筒30。滑筒30与支架抵接部40被弹性体31固定。在沿试样支架2的长边方向驱动试样支架2的情况下，使固定于镜体I的X驱动用线性机构10动作。
[0027]在将试样支架2导入镜体I内时，试样支架2所具备的O型圈4与滑筒30内壁滑动，从而在长边方向上被支架抵接部40定位。滑动的O型圈4产生变形，成为试样漂动的因素。
[0028]将试样支架导入镜体1，在定位于最终位置后，且在将试样支架压入图1中的X方向负侧后，将被弹性体31的弹力推回的位置设为最终支架位置，从而缓和O型圈变形。
[0029]使用图2对本发明的其他的一实施例进行说明。固定于镜体I的球面承载件36与球形支点37接触。包含球形支点37的空气锁定缸以球形支点37的中心为轴进行摆动运动，作为其结果，能够使试样3在Z方向(铅垂方向)以及Y方向(纸面垂直方向)上移动。为了在Z方向上驱动试样，使固定于旋转筒20的Z驱动用线性机构21动作。Z驱动用线性机构21通过位于其对极的Z弹簧22始终承受回弹力。通过能够在未图示的与纸面垂直的方向上驱动的其他的线性机构而向Y方向驱动试样支架2。
[0030]〔X微动机构的设置〕对X微动机构的设置进行说明。如图2所示，X驱动用线性机构10经由轴承23安装于与基座24紧固的旋转筒20。X驱动用线性机构10的驱动力通过将支点设置于旋转筒的杠杆机构25传递至滑筒30，在X方向上驱动试样支架2。滑筒通过波纹管与内筒33连接。杠杆机构25与滑筒30的接触部相对于试样支架的Z轴以及Y轴驱动需要滑动机构。
[0031]在图2中，将X微动机构设置于旋转筒20上，但也可以将相同的机构设置于外筒38上。在该情况下，X驱动机构相对于Z轴以及Y轴驱动成为一体地移动，因此不需要上述滑动机构。
[0032]〔试样支架向镜体的导入〕对将试样支架2导入镜体I内的动作进行说明。将安装了试样3的试样支架2导入至图3所示的位置。该位置被安装于试样支架3的定位销5决定。在该位置，通过未图示的真空泵对内筒33内进行真空排气。在内筒33内的真空度成为与镜体I内的真空度相同程度后，以试样支架2的长边方向为轴进行旋转。此时，内筒33、滑筒30 —同旋转，具备于内筒2的左端的锥齿轮打开阀34。然后，如图2所示，使试样支架2向X方向负侧移动直至支架台阶部与支架抵接部接触为止。通常，该位置大致为试样移动机构的原点。
[0033]