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及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】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
本专利技术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。
技术介绍
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。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。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。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。 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。【在先技术文献】【专利文献】专利文献1:日本特开昭62-34727号公报专利文献2:日本特开平2-30463号公报专利文献3:日本特开2010-25656号公报专利文献4:W02007/083756
技术实现思路
【专利技术要解决的课题】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。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。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。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。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。【用于解决课题的手段】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。【专利技术效果】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。【附图说明】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。图2是试料更换室的外观的示意图。图3是试料保持件外观的照片。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。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。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。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。图8是表示试料的离子铣削加工、观察的工序的图。图9是扫描电子显微镜的概略结构图。图10是离子铣削装置的概略结构图。图11是表示与离子枪相关的周边部的结构的说明图。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。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】以下，参照附图对本专利技术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，本专利技术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。实施例1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。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。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 JP 2011-1451611.一种带电粒子线装置，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...

【专利技术属性】
技术研发人员：竹内秀一，高须久幸，金子朝子，
申请(专利权)人：株式会社日立高新技术，
类型：
国别省市：