离子蚀刻装置以及试料加工方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于抑制由于利用低加速电压而产生的离子束照射而产生的试料热量上升的技术。在试料(3)的前方设置与遮蔽件(2)不同的遮蔽板(13)。该遮蔽板(13)与加工面重叠的位置开口，离子束仅通过该遮蔽板(13)的开口部，在其以外的位置用遮蔽板(13)遮蔽，不会照射试料(3)。另外，通过冷却遮蔽板(13)而进一步抑制试料的热量上升。

Ion etching device and sample processing method

The present invention provides a method for inhibiting ion beam irradiation due to the low acceleration voltage generated in the sample heat rising technology. In the sample (3) arranged in front of the shield and shield plate (2) different (13). The shield plate (13) overlapped with the processing surface position opening, ion beam only through the shielding plate (13) opening, shield in its position outside (13) shielding does not illuminate the sample (3). In addition, by cooling the shielding plate (13) and further inhibit the sample heat rise.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及离子蚀刻装置以及试料加工方法，如涉及用于防止通过离子蚀刻试料时对试料的损伤的技术。
技术介绍
离子蚀刻装置是在真空排气后的试料室设置试料、不使施加为10kV左右以下的氩离子束聚集地照射试料、利用物理阴极溅镀现象从试料表面弹飞原子、以无应力研磨试料表面的装置，在制成扫描电子显微镜(SEM)和透过电子显微镜(TEM)用试料时使用。例如，在专利文献1中公开了具备由溅射收敛率低的材料(即使碰到离子束也不会被切削的材料)形成的遮蔽板(遮蔽件)的离子蚀刻装置。通过该遮蔽板(遮蔽件)使试料的一部分从遮蔽板端面露出50～200μm左右，从离子束遮蔽试料露出的露出部分以外。即，通过部分性地露出试料且进行离子束照射，试料被加工为沿遮蔽板端面的形状。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2007-14996号公报
技术实现思路
专利技术所需要解决的课题由于离子蚀刻装置的离子束为加速电压为10kV左右、离子束电流为200μA左右，由离子束照射而产生的热量大概为2J/s左右。在加工不耐热的试料如树脂等的低融点试料的情况下，如专利文献2所公开的，将遮蔽板(遮蔽件)与试料台连接于冷却源，进行试料的冷却。可是，在不耐热的试料(如，橡胶、玻璃等)中，相比较于试料的由离子束产生的热增加量，来自冷却源的冷却不能得到充分的冷却效果。因此，为了降低了由离子束而导致的对试料的热损伤，具有考虑保养·操作性，不变更亨宁型离子束的磁力，用3kV左右的低加速电压照射离子束，降低对试料的热损伤的方法。可是，在未聚集的离子束中，通过使加速电压变低，离子束对试料的照射区域变大，所以试料高温区域也会变大。通常，在热传导率低的试料中，相比于向试料支架·试料台·遮蔽板(遮蔽件)的热传递，由离子束照射产生的热量供给会变多。因此，试料的温度相比于融点会上升，其结果，不能够防止热损伤，试料变形。本专利技术是鉴于这样的情况而专利技术的，提供一种用于降低由低加速电压的离子束照射而引起的对试料的热损伤的技术。用于解决课题的方法为了实现上述目的，本专利技术中，在离子蚀刻装置中在试料遮蔽件与离子源之间配置用于限制离子束对试料的照射区域的离子束照射区域限制部件。通过该离子束照射区域限制部件限制因kV左右的低加速电压而扩大的离子束的照射区域，在试料的观察加工部分以外不照射离子束。由此，降低对试料的热损伤。涉及本专利技术的更进一步特征是从本说明书、附图中变得清楚的内容。另外，本专利技术的方案通过要素以及多种要素的组成以及以后的详细记述与添加的保护范围内的方案而实现并实行。专利技术效果根据本专利技术可抑制对试料的热损伤。附图说明图1是表示涉及本专利技术的实施方式的离子蚀刻装置的概略结构的图。图2是表示离子蚀刻装置的试料台附近结构的图。图3是表示带切口遮蔽板的其他结构(变形例)的图。图4是表示离子蚀刻装置的变形例的结构图。具体实施方式以下，参照附图关于本专利技术的实施方式进行说明。在附图也会有功能性相同的要素用相同的号码表示的情况。并且，附图表示根据本专利技术的原理的具体实施方式与实施例，但这些是用于理解本专利技术的内容，绝不是为了限制性地解释本专利技术而使用的内容。在本实施方式中，本领域技术人员为了实施本专利技术十分详细地进行了说明，但也可以为其他的安装·形式，需要理解能不脱离本专利技术的技术性思想的范畴与精神地进行构成·结构的变更与多种要素的置换。因此，并不是将以后的记述限定于此地进行解释。本专利技术的实施方式涉及用离子束照射用扫描形电子显微镜(SEM)、透过形电子显微镜(TEM)等观察的试料的观察·分析面而用于形成目标的观察面的离子蚀刻装置。尤其涉及用于形成不耐热的试料的观察面的离子蚀刻装置。在实施方式中采用搭载用于照射氩离子束的离子源的离子蚀刻装置作为例子进行说明，离子束不限于氩离子束，可适用多种的离子束。<离子蚀刻装置的结构>图1是表示涉及本专利技术的实施方式的离子蚀刻装置的结构的图。该离子蚀刻装置100具备真空室14、真空排气系统6、直线导轨11、设置于真空室14的上面的离子源1、设置于真空室14的前面的试料载物台8。在真空室14上设置试料单元底座5。另外，在试料单元底座5上搭载试料遮蔽单元微动机构4。搭载方法为使试料遮蔽单元微动机构4的下面(离子束照射的遮蔽面的对置面)与试料单元底座5的上面接触，用螺钉固定。并且，试料单元底座5以能够相对于离子束的光轴以任意角度旋转倾斜的方式构成。旋转倾斜的方向与倾斜角度通过试料载物台8控制。通过使试料载物台8旋转倾斜，能够使设置于试料遮蔽单元微动机构4上的试料支架7以及试料3相对于离子束的光轴设定为预定的角度。而且，使试料载物台8的旋转倾斜轴与试料上面(遮蔽下面)的位置一致，高效率地制作平滑的加工面。试料单元底座5通过搭载于兼顾真空室14的容器壁的一部分的凸缘10的试料载物台8(旋转机构)而配置，在沿直线导轨11拉出凸缘10而使真空室14开放为大气状态时，试料单元底座5向真空室14的外部被拉出。如此，构成试料载物台拉出机构。而且，试料单元底座5以能够相对于离子束的光轴以任意角度旋转倾斜的方式构成。旋转倾斜的方向与倾斜角度通过试料载物台8控制。因此，通过使试料载物台8旋转倾斜，能够使设置于试料支架7上的试料3相对于离子束的光轴设定为预定的角度。而且，使试料载物台8的旋转倾斜轴与试料上面(遮蔽下面)的位置一致，高效率地制作平滑的加工面。试料遮蔽单元微动机构4以能够向相对于离子束的光轴垂直方向的前后左右即X方向与Y方向移动的方式构成。因此，试料支架7也以能够向相对于离子束的光轴垂直方向的前后左右即X方向与Y方向移动的方式构成。试料保持部件9是更加牢固地固定试料3的部件，用如树脂等构成。试料保持部件9是与试料3一起被切削的装置，每次蚀刻试料3就会更换。遮蔽件(遮蔽板)2是以与试料保持部件9或试料接触的状态配置，能够仅露出试料3的前端部分而通过离子束蚀刻其露出的部分的装置。遮蔽件(遮蔽板)2通过遮蔽件支架12固定。并且，可以使遮蔽件2与遮蔽件支架12作为一体而形成。可是，在该情况下，由于遮蔽件2普遍在前次的蚀刻动作中被切削，所以优选每次蚀刻动作之后更换一体型的遮蔽件+遮蔽件支架。而且，带切口遮蔽板13以覆盖遮蔽件2的方式配置。由离子源1释放的离子束通过带切口遮蔽板13限制照射面积，与超过切口宽度的区域对应的离子束不会照射试料3。另外，带切口遮蔽板13具备从前端向下方以预定长度延伸的折回部131。通过该折回部131防止折回的离子束照射试料。而且，通过带切口遮蔽板13的折回部131与试料遮蔽单元微动机构4接触，如果冷却带切口遮蔽板13，试料遮蔽单元微动机构4也会被冷却，从而能够提高试料3的散热效果。试料遮蔽单元微动机构4具备与二轴的试料平面移动机构相独立的一轴或二轴的微动结构。另外，试料、上述遮蔽板以及各微动结构能容易地从离子蚀刻主体上脱离，能够在光学显微镜观察下进行离子束照射位置与试料的位置调整。<一般的离子蚀刻装置的课题>在用于制成电子显微镜用试料的离子蚀刻装置100上，离子束的照射条件为如加速电压为10kV左右以下、离子束电流为200μA左右以下。此时，通过离子束照射向试料施加的热量作为在加速电压上乘以离子束电流的焦耳热能够计算出来，在上述加速电压、离子束电流中大概本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子蚀刻装置，其对试料照射离子束而对上述试料进行蚀刻，该离子蚀刻装置的特征在于，具备：释放上述离子束的离子源；载置并固定试料的试料支架；试料遮蔽件，其用于覆盖上述试料，作为蚀刻对象而仅使上述试料的一部分露出；以及离子束照射区域限制部件，其配置于上述试料遮蔽件与上述离子源之间，用于限制上述离子束相对于上述试料的照射区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种离子蚀刻装置，其对试料照射离子束而对上述试料进行蚀刻，该离子蚀刻装置的特征在于，具备：释放上述离子束的离子源；载置并固定试料的试料支架；试料遮蔽件，其用于覆盖上述试料，作为蚀刻对象而仅使上述试料的一部分露出；以及离子束照射区域限制部件，其配置于上述试料遮蔽件与上述离子源之间，用于限制上述离子束相对于上述试料的照射区域。2.根据权利要求1所述的离子蚀刻装置，其特征在于，还具备用于固定上述试料遮蔽件的遮蔽件支架，上述离子束照射区域限制部件与上述遮蔽件支架接触地设置。3.根据权利要求2所述的离子蚀刻装置，其特征在于，上述离子束照射限制部件具备从其前端延伸的、用于防止上述离子束折回的折回部。4.根据权利要求1所述的离子蚀刻装置，其特征在于，上述离子束照射区域限制部件在空间上从上述试料遮蔽件离开地配置。5.根据权利要求1所述的离子蚀刻装置，其特征在于，上述离子束照射区域限制部件是具有预定宽度的切口或预定大小的开口部的遮蔽板。6.根据权利要求1所述的离子蚀刻装置，其特征在于，上述离子束照射区域限制部件由具有多个不同宽度的切口的遮蔽板构成，还具备遮蔽板移动机构，其用于使上述离子束照射区域限制部件移动而使上述多个不同宽度的切口分别与上述试料的露出部分对置。7.根据权利要求2所述的离子蚀刻装置，其特征在于，还具备用于冷却上述离子束照射区域限制部件的冷却机构。8.根据权利要求7所述的离子蚀刻装置，其特征在于，上述离子束照射区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：堀之内健人，上野敦史，岩谷彻，高须久幸，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：发明
国别省市：日本;JP