JP4087780B2 - Sample measuring device - Google Patents
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Description
本発明は,イオンビームまたは電子ビームを試料に照射して,試料を分析または処理する分析装置または照射装置に用いられる試料測定装置に関し,特に試料の搬入,ビーム照射などの分析,搬出といったハンドリングに適した構造を有する試料測定装置に関するものである。 The present invention relates to a sample measuring apparatus used in an analyzer or an irradiation apparatus for analyzing or processing a sample by irradiating the sample with an ion beam or an electron beam, and in particular, handling such as sample loading, analysis such as beam irradiation, and carrying out. The present invention relates to a sample measuring apparatus having a suitable structure.
イオンビームまたは電子ビームを試料に照射して試料を分析または処理する分析装置または照射装置として,ラザフォード後方散乱分析装置などがある。 Rutherford backscattering analyzers and the like are examples of analyzers or irradiation devices that analyze or process a sample by irradiating the sample with an ion beam or an electron beam.
一般に,上記ラザフォード後方散乱分析装置などの真空容器内で試料にイオンビームまたは電子ビームを照射する装置においては,これらのビームを試料の所定位置に照射する必要があるため,ビームの軸線に対して鉛直な面状の任意の位置に試料を位置決めし,ビームの軸線と試料位置を合致させなければならない。また,ビームの焦点に試料を位置決めする必要があるため,ビームの軸線に沿った任意の位置に試料を位置決めし,ビームの焦点で試料にイオンビームまたは電子ビームを照射する必要がある。更に,試料を分析したり処理したりするにあたって試料の結晶構造とビームの照射方向を調整するために,ビームの軸線に対して試料を傾斜させる必要がある。このように,試料位置決め装置には,回転移動や水平移動など,多くの自由度を持たせる必要がある。 In general, in an apparatus that irradiates a sample with an ion beam or an electron beam in a vacuum vessel such as the Rutherford backscattering analyzer, it is necessary to irradiate a predetermined position on the sample with respect to the axis of the beam. The sample must be positioned at an arbitrary position on the vertical plane, and the beam axis should match the sample position. Further, since it is necessary to position the sample at the focal point of the beam, it is necessary to position the sample at an arbitrary position along the axis of the beam and to irradiate the sample with an ion beam or an electron beam at the focal point of the beam. Furthermore, in order to analyze and process the sample, it is necessary to incline the sample with respect to the axis of the beam in order to adjust the crystal structure of the sample and the irradiation direction of the beam. Thus, the sample positioning device needs to have many degrees of freedom such as rotational movement and horizontal movement.
また,当然のことながら試料は真空容器の外部から搬入されてくるので,搬入されてきた試料を真空容器の内部で受け取ったり,分析または処理後の試料を真空容器外に搬出するために,真空容器内で試料搬出装置に受け渡す必要があり,この受取・受渡に便利な構造でなければならない。 Naturally, since the sample is carried in from the outside of the vacuum container, a vacuum is used to receive the loaded sample inside the vacuum container or to carry the sample after analysis or processing out of the vacuum container. It must be delivered to the sample unloading device inside the container, and the structure must be convenient for this receipt and delivery.
さらに,真空容器は,できるだけ小型にした方が真空排気の観点から好ましいため,真空容器内には無駄なスペースが殆どなく,上述した多くの位置決め機構と受取機構とをコンパクトにまとめる必要がある。 Furthermore, since it is preferable to make the vacuum vessel as small as possible from the viewpoint of evacuation, there is almost no wasted space in the vacuum vessel, and it is necessary to compact the above-described many positioning mechanisms and receiving mechanisms.
図5を用いて,イオンビームまたは電子ビームを試料に照射して試料を分析または処理する装置にとって,真空容器の内部のスペース的制約が厳しいことを説明する。図5において,11が真空容器であり,この真空容器11では,イオンビームまたは電子ビームが上方から照射される。分析または処理される試料12は,真空弁13を介して接続された試料搬入・搬出機構の一例であるトランスファーロッド14によって真空容器11の内部に搬出入される。図5において,ビームが上方から照射されるので,当然のことながら試料12が位置すべき場所より上方部Pには何も配置することができない。また,真空容器の両側面部Mには,通常電磁石が配置されているので,この方向にも何も配置することができない。更に,真空容器の底面部Nには,真空容器11内の磁場を撹乱しないように磁性体の蓋を取りつける必要があり,この方向にも何も配置することができない。以上のことから,このような分析装置または照射装置に用いられる位置決め装置としては,真空容器のビームが導入される側に対して反対側の底部で試料を受け渡しするとともに,その受け取った試料を真空容器内の分析位置まで運び,さらに上記分析位置で正確に位置決めする必要がある。しかしながら,上記図5を用いて説明したように,試料の受け渡しのための空間は極めて限られたものでしかなく,きわめて高度の受け渡しと,位置決めのための機構を採用する必要がある。 With reference to FIG. 5, it will be described that the space restriction inside the vacuum vessel is severe for an apparatus for analyzing or processing a sample by irradiating the sample with an ion beam or electron beam. In FIG. 5, reference numeral 11 denotes a vacuum vessel. In this vacuum vessel 11, an ion beam or an electron beam is irradiated from above. The sample 12 to be analyzed or processed is carried into and out of the vacuum container 11 by a transfer rod 14 which is an example of a sample carry-in / carry-out mechanism connected via a vacuum valve 13. In FIG. 5, since the beam is irradiated from above, of course, nothing can be arranged in the upper portion P from the place where the sample 12 should be located. Moreover, since the electromagnet is normally arrange | positioned at the both sides M of a vacuum vessel, nothing can be arrange | positioned also in this direction. Furthermore, it is necessary to attach a magnetic lid to the bottom N of the vacuum vessel so as not to disturb the magnetic field in the vacuum vessel 11, and nothing can be arranged in this direction. From the above, as a positioning device used in such an analyzer or irradiation device, the sample is delivered at the bottom on the opposite side to the side where the beam of the vacuum vessel is introduced, and the received sample is vacuumed. It is necessary to carry it to the analysis position in the container and to position it accurately at the analysis position. However, as described with reference to FIG. 5 above, the space for sample transfer is very limited, and it is necessary to employ a very high level transfer and positioning mechanism.
このような位置決め機構の一例として,特許文献1に記載された技術がある。この特許文献1に記載された技術は,少なくとも試料取り付け部を水平方向に直線移動及び垂直軸周りに回転移動を行うR−θステージ9と,当該R−θステージ9を支持すると共に,分析位置を通る垂直軸周りにおいて90度をなす2つの角度位置で位置決め可能に回転する回転移動ステージを備えたものである。
しかしながら,上記特許文献1に記載された構造では,試料の受け渡しが,位置決め装置のビーム照射空間側で行われる構造となっていることが前提である。このように特許文献1においては,試料の位置決め装置の上部で試料の受け渡しが行われることになっているので,真空容器の底部から少なくとも位置決め装置の分だけは高い場所で試料の受け渡しを行うことになる。ところが,試料は装置の底部に接続された搬送通路を通って真空室に搬送されるので,上記試料の搬送通路の幅を上記試料の位置決め装置の高さ分の上下幅に形成する必要があり,結果的に,真空容器の体積が大きくなる問題を内蔵するものであった。この場合,もちろんながら,真空容器の大きさがその分大きくなり,真空容器のコストが上昇するだけでなく,真空排気に要する時間も長くなっていた。
However, the structure described in
本発明は,上記の事情に鑑みてなされたものであって,その目的とするところは,スペース的な制約が厳しい真空容器内で,イオンビームまたは電子ビームを照射する試料を受け渡しする機構とビームに対して位置決めする機構をコンパクトにまとめると共に,上記真空容器の体積を実質的に狭くすることができる試料測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a mechanism and a beam for delivering a sample to be irradiated with an ion beam or an electron beam in a vacuum container having severe space restrictions. It is an object of the present invention to provide a sample measuring apparatus capable of reducing the volume of the vacuum vessel substantially in a compact manner with respect to the positioning mechanism.
上記目的を達成するために本発明は,真空容器内に設けた試料にイオンビーム又は電子ビームを照射し,上記試料を分析するための試料測定装置であって,前記真空容器の内部に搬入された未測定の試料を受け取ると共に前記真空容器の外部に搬出される測定済みの試料を受け渡す試料受け取り・受け渡し機構と,前記試料受け取り・受け渡し機構を移動させて,受け取った試料を,前記真空容器の内部の測定個所近傍まで搬送すると共に,前記試料の位置及び方向を適宜位置決めする試料位置決め機構とを備えた試料測定装置において,前記試料位置決め機構は,前記試料受け取り・受け渡し機構と真空容器の底部で試料搬入装置から受け取った後の試料とを一体として,この試料の測定面がイオンビーム又は電子ビームの導入側の方向を向くまで反転させる機構と,試料を前記試料受け取り・受け渡し機構と一体として測定個所近傍まで搬送する機構とを備えたことを特徴とする試料測定装置として構成されている。これにより,試料の搬入通路を狭くすることが出来,真空容器全体の体積を小さくすることができる。また,スペース的制約の厳しい真空容器内において試料の搬入・搬出をするのに好適な箇所で受け取って,真空容器内の所定位置に位置決めできる機構をコンパクトにまとめることができる。 In order to achieve the above object, the present invention is a sample measuring apparatus for irradiating a sample provided in a vacuum vessel with an ion beam or an electron beam and analyzing the sample, and is carried into the vacuum vessel. The sample receiving / delivery mechanism for receiving the unmeasured sample and delivering the measured sample carried out of the vacuum container, and the sample receiving / delivery mechanism are moved so that the received sample is transferred to the vacuum container. of it conveys to the measurement point near the inside, in the sample measurement apparatus having a sample positioning mechanism for positioning the position and orientation of the sample appropriately, the sample positioning mechanism, the sample-receiving-delivering mechanism and vacuum vessel a sample after receiving from the sample loading device at the bottom as an integral, measurement surface of the sample is the direction of the introduction side of the ion beams or electron beams A mechanism for inverting at bear, and is configured as a sample measuring apparatus characterized by comprising a mechanism for transporting the sample to the measurement point near integrally with the sample-receiving-delivering mechanism. Thereby, the sample carrying-in passage can be narrowed, and the volume of the entire vacuum vessel can be reduced. In addition, a mechanism that can receive a sample at a position suitable for loading and unloading the sample in a vacuum container with severe space restrictions and position it at a predetermined position in the vacuum container can be compactly assembled.
また,前記試料位置決め機構が,前記試料の結晶構造を分析するために前記イオンビームまたは電子ビームの軸線に対して前記試料を傾斜させる傾斜手段を含んでなることが望ましい。これにより,試料の結晶構造の分析などを容易に実施することができる。 The sample positioning mechanism preferably includes tilting means for tilting the sample with respect to the axis of the ion beam or electron beam in order to analyze the crystal structure of the sample. Thereby, analysis of the crystal structure of the sample can be easily performed.
この前記傾斜手段が,少なくとも2軸の回転機構からなり,各回転機構が同軸状に配置された少なくとも2つのリングに付設され,外側のリングに付設された回転機構が内側のリングを傾斜させるものであるようにすれば更に望ましい。このように構成することによって,この傾斜手段をコンパクトにまとめることができる。 The tilting means is composed of at least two-axis rotating mechanisms, each rotating mechanism is attached to at least two rings arranged coaxially, and the rotating mechanism attached to the outer ring tilts the inner ring. It is more desirable if it is. By constituting in this way, this tilting means can be put together compactly.
なお,前記真空容器の底部で試料搬入装置から受け取った後の試料ごと,この試料の測定面がイオンビーム又は電子ビームの導入側の方向を向くまで反転させる機構を,前記内側のリングを傾斜させる外側のリングに付設された回転機構と共用させることができれば,重複する機構を共用して一軸省略することができるので,装置全体を一層コンパクトにまとめることができる。 The inner ring is tilted with a mechanism for reversing the sample after receiving from the sample loading device at the bottom of the vacuum vessel until the measurement surface of the sample is directed toward the ion beam or electron beam introduction side . If the rotating mechanism attached to the outer ring can be shared, the overlapping mechanism can be shared and one axis can be omitted, so that the entire apparatus can be further compacted.
また,前記試料位置決め機構が,前記試料の位置及び方向を適宜位置決めするべく,前記試料を前記イオンビームまたは電子ビームの軸線に合致させる軸線合致手段を有し,該軸線合致手段が前記傾斜手段に載置された状態で反転させるように駆動されることが望ましい。これにより,ビームの軸線に対する試料の位置決めが簡単になり,試料の分析または処理を効率よくおこなうことができるようになる。また,全体を極めてコンパクトにまとめることができる。 In addition, the sample positioning mechanism has axis matching means for matching the sample with the axis of the ion beam or electron beam in order to appropriately position and position the sample, and the axis matching means is included in the tilting means. It is desirable to be driven so as to be reversed while placed. This simplifies the positioning of the sample with respect to the axis of the beam, and allows the sample to be analyzed or processed efficiently. Moreover, the whole can be summarized in an extremely compact manner.
前記軸線合致手段は,少なくとも一つのスライド機構と少なくとも一つの回転機構とからなることが望ましい。このようにスライド機構と回転機構を組み合わせることで,軸線を合致させる手段がコンパクトになり,傾斜手段で反転させる際に他の障害物との干渉を抑えることができる。 Preferably, the axis line matching means comprises at least one slide mechanism and at least one rotation mechanism. By combining the slide mechanism and the rotation mechanism in this way, the means for matching the axis becomes compact, and interference with other obstacles can be suppressed when the tilting means is reversed.
更に,前記試料位置決め機構が,前記試料の位置及び方向を適宜位置決めするべく,前記試料を前記イオンビームまたは電子ビームの軸線に沿って移動させる焦点合せ手段を更に有し,該焦点合せ手段が,前記軸線合致手段及び前記傾斜手段を一体的に移動させるものであることが望ましい。これにより,焦点合わせが容易にできるようになるとともに,全体をコンパクトにすることができる。 Further, the sample positioning mechanism further includes focusing means for moving the sample along the axis of the ion beam or electron beam so as to appropriately position and position the sample, and the focusing means comprises: It is desirable that the axis matching means and the tilting means are moved together. Thus, it becomes it possible to easily focused, Ru can be a whole compact.
上記のような試料位置決め装置を用いた試料測定装置としては,真空容器の内部に搬入された試料を受け取って,前記真空容器の内部の測定個所近傍まで搬送すると共に,上記試料の位置及び方向を適宜位置決めするための試料位置決め装置を備えた試料測定装置において,
前記試料を真空容器の底部で試料搬入装置から受け取った後,該試料を反転させると共に,試料を測定個所近傍まで搬送し,少なくとも試料の位置については該搬送動作の後に調整する試料位置決め装置を備えたことを特徴とする試料測定装置が提供される。
As a sample measuring apparatus using the sample positioning apparatus as described above, a sample carried into the vacuum vessel is received and transported to the vicinity of the measurement location inside the vacuum vessel, and the position and direction of the sample are determined. In a sample measuring device equipped with a sample positioning device for positioning appropriately,
After receiving the sample from the sample carry-in device at the bottom of the vacuum vessel, the sample is reversed, and the sample is transported to the vicinity of the measurement location, and at least the position of the sample is adjusted after the transport operation. There is provided a sample measuring apparatus characterized by the above.
以上説明したように,本発明によれば,真空容器全体をコンパクトにまとめることができる。また,イオンビームまたは電子ビームが照射される試料を受取り・受け渡しする機構と,試料をイオンビームまたは電子ビームに対して位置決めする機構をコンパクトにまとめることができる。このため,高価な真空容器を小型化することができ,全体のコストダウンに寄与することに加え,真空排気に要する時間を短縮することができ,試料分析又は試料処理を効率的におこなうことができる。 As described above, according to the present invention, the entire vacuum container can be compactly collected. In addition, a mechanism for receiving and delivering a sample irradiated with an ion beam or an electron beam and a mechanism for positioning the sample with respect to the ion beam or the electron beam can be compactly integrated. Therefore, it is possible to reduce the size of an expensive vacuum vessel, contribute to the overall cost reduction, reduce the time required for evacuation, and perform sample analysis or sample processing efficiently. it can.
以下添付図面を参照しながら,本発明の一実施形態について説明する。なお,以下の実施形態は,本発明を具体化した一例であって,本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the following embodiment is an example which actualized this invention, Comprising: It is not the thing of the character which limits the technical scope of this invention.
ここに,図1は,本発明の実施形態に係る位置決め装置の正断面図であり,図2は,本発明の実施形態に係る位置決め装置の側断面図であり,図3は,本発明の実施形態に係る位置決め装置を試料受け取りのために反転させた状態を示す側断面図であり,図4は,本発明の実施形態に係る位置決め装置の動作を説明する動作説明連続図である。なお,図1は図2のB−B矢視断面図であり,図2は図1のA−A矢視断面図,図3は図1のC−C矢視断面図であるが,機構説明のために一部簡略化したり切断位置をずらしたりした箇所がある。 1 is a front sectional view of the positioning device according to the embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side sectional view of the positioning device according to the embodiment of the present invention, and FIG. FIG. 4 is a side sectional view showing a state in which the positioning device according to the embodiment is inverted for sample reception, and FIG. 4 is an operation explanation continuous view for explaining the operation of the positioning device according to the embodiment of the present invention. 1 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. 2, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A in FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. For the sake of explanation, some parts are simplified or the cutting position is shifted.
まず,図1と図2を用いて,本発明の実施形態について説明する。この実施形態は,本発明の試料位置決め装置をラザフォード後方散乱分析装置(RBS分析装置)に用いた例である。なお,言うまでもないが,RBS分析装置は本発明の試料分析装置が使用できる分析装置の単なる一例に過ぎない。本発明の試料分析装置は,他のイオンビームまたは電子ビームを試料に照射して分析または処理をおこなう分析装置または照射装置にも使用できる。 First, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is an example in which the sample positioning device of the present invention is used in a Rutherford backscattering analyzer (RBS analyzer). Needless to say, the RBS analyzer is merely an example of an analyzer that can use the sample analyzer of the present invention. The sample analyzer of the present invention can also be used in an analyzer or an irradiation apparatus that performs analysis or processing by irradiating a sample with another ion beam or electron beam.
図1と図2に図示された試料位置決め装置は,図示されていない真空容器内に配置される。図において,21がイオンビームが照射される円盤状の試料(例えば6インチまたは8インチのウェハ)であり,この試料21は,4本の把持爪22によって四方からその周辺部を把持される。この4本の把持爪22は,各々試料の半径方向に進退するロッド23によって試料中心から放射方向(試料中心方向)に進退可能に支持されており,各々の把持爪22はバネ24によって試料21を把持する方向に弾性的に付勢されている。また,試料21の後面には,保持ローラ25が当接されるようになっており,把持爪22と協働して試料21を把持する。これらの機構により,試料21は,真空容器の内部でトランスファーロッド14(図5)から試料位置決め装置に受け取られたり,試料位置決め装置からトランスファーロッドに受け渡されたりする。
The sample positioning device shown in FIGS. 1 and 2 is disposed in a vacuum vessel (not shown). In the figure, reference numeral 21 denotes a disk-shaped sample (for example, a 6-inch or 8-inch wafer) irradiated with an ion beam, and this sample 21 is gripped by the four
なお,把持爪22の本数は四本に限定されず,三本であっても五本であってもよい。また,把持爪による固定ではなく吸引固定によることも考えられる。
Note that the number of the gripping
これらの試料受け取り・受け渡し機構は,回転テーブル26の上に配置されている。この回転テーブル26は,ベアリング27によって支持されており,この回転テーブル26の軸心上に配置されたω軸モータ28によってω軸(図2)回りに360度回転可能とされている。また,回転テーブル26を支持しているベアリング27は,スライドテーブル29の上に載置されており,このスライドテーブル29は,スライドテーブル29の下面から突出しているL字部材30を介してボールネジ31に接続されている。このスライドテーブル29は,ボールネジ31に接続されたY軸モータ32によってY軸方向に6cm〜8cm程度の範囲で水平移動可能とされている。なお,本実施形態の場合,図1に示すようにボールネジ31がスライドテーブル29の中心線から偏移(偏移量δ)した位置に配置されているので,中心線に対してボールネジ31に対称な位置にリニアガイド33が配置されており,このリニアガイド33とボールネジ31によってY軸方向にスライドテーブル29をガイドしている。本実施形態の場合,これらの機構によって,試料21がイオンビームの軸線に対して鉛直な面上の任意の位置に正確に位置決めされることができ,これにより,試料21の位置をイオンビームの軸線に合致させることができる。すなわち,これらの機構により軸線合致手段が構成されている。
These sample receiving / delivery mechanisms are arranged on the rotary table 26. The rotary table 26 is supported by a
なお,本実施形態では,ω軸回りの回転とY軸方向の水平移動により軸線合致手段が構成されているが,イオンビームの軸線に対して鉛直な面上の任意の位置に位置決めすることができればよく,2軸とも回転であってもよいし,2軸とも水平移動であってもよい。さらに,第三の軸を付加してもよい。 In this embodiment, the axis coincidence means is constituted by the rotation around the ω axis and the horizontal movement in the Y axis direction. However, positioning at an arbitrary position on a plane perpendicular to the axis of the ion beam is possible. As long as it is possible, both the two axes may be rotated, or both the two axes may be moved horizontally. Furthermore, a third axis may be added.
これらの軸線合致手段を構成する機構は,対向する2箇所のφ軸取付部35によって内側リング36に回動可能に取り付けられており,φ軸モータ34によって全体をプラスマイナス10度程度の範囲で傾斜可能とされているとともに,図3に示すように180度反転可能とされている。つまり,図3に示すようにイオンビームが導入される側と反対側の実線で示す位置に回転された状態で試料21を受け取り,この受け取った試料21を,軸線合致手段及び前記試料受け取り・受け渡し機構と一体的に反転させて破線で示すイオンビームに対向可能とできるようになっている。本実施形態の場合,これらの機構によって試料を受け取り位置とビーム照射位置との間で反転させるようにしている。
The mechanism that constitutes these axis matching means is rotatably attached to the
次いで,前記内側リング36は,この内側リング36と同軸上に配置された外側リング39の内部に配置されている。この外側リング39には,θ軸モータ37が取り付けられており,θ軸モータ37は,対向する2箇所のθ軸取付部38によって内側リング36をプラスマイナス10度程度の範囲で傾斜させて試料の方向を調整することができる。なお,内側リング36と外側リング39には,上述した反転動作や傾斜動作の際にモータ34との干渉を防止するために複数の切欠部40が設けられている。本実施形態の場合,これらの外側リング39と内側リング36,θ軸モータ37とφ軸モータ34などにより,傾斜手段が構成されている。
Next, the
なお,本実施形態の場合,試料を反転させる機構と内側リングを傾斜させる機構とでφ軸軸モータ34を共用したが,これらを別個に設けてもよい。また,傾斜手段として更に第三の軸を設けて三重構造としてもよいし,逆に1軸省略してもかまわない。
In this embodiment, the φ-
また,本実施形態の場合,反転時の干渉を考慮してθ軸モータ37とφ軸モータ34を約135度の角度で交差させるようにしているが,これらの軸を直交させてもよいし,更に交差角度を大きくしてもよい。
In the present embodiment, the θ-
さらにまた,本実施形態の場合,180度反転させているが,サイドからイオンビームを導入するような場合,90度反転させることでイオンビームに対向させるようにしてもよい。 Furthermore, in the case of this embodiment, it is inverted 180 degrees, but when an ion beam is introduced from the side, it may be opposed to the ion beam by reversing it 90 degrees.
次ぎに,図4を用いて本発明の実施形態の焦点合せ手段とその動作を説明する。図4において,51が真空容器であり,この真空容器51内に試料52がトランスファーロッド53によって搬入される。図4において,54はシャフトであって,真空容器51の上下方向に3本立設されており,各シャフト54にリニアブッシュ55を介して上述した図1および図2に図示された機構が接続されている。シャフト54の一本の上方に図示されていないZ軸モータが接続されており,このZ軸モータによって図外のボールネジが回転駆動されることで,Z軸方向に30〜50cm程度上下移動可能とされている。これにより,試料をイオンビームの軸線に沿って移動させて焦点合せをすることができる。本実施形態の場合,これらの機構によって焦点合せ手段が構成されている。
Next, the focusing means and its operation according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, reference numeral 51 denotes a vacuum vessel, and a sample 52 is carried into the vacuum vessel 51 by a
なお,本実施形態の場合,焦点合せ手段が真空容器の内部を上下方向に移動させるようにしているが,横型の分析装置の場合であれば,水平方向に移動させるようになる。 In the case of the present embodiment, the focusing means moves in the vertical direction inside the vacuum vessel, but in the case of a horizontal analyzer, it moves in the horizontal direction.
次ぎに,本実施形態の動作を説明する。図4Aに示すように,まず試料52がトランスファーロッド53によって真空容器内51の内部に搬入され,本実施形態に係る試料位置決め機構の下方に位置決めされる。この状態にて,把持爪22を閉じて試料52を四方から把持すると共に,保持ローラ25が,試料52に当接して,把持爪22と保持ローラ25によって試料52が確実に把持される。その後,図4Aに示すように,トランスファーロッド53を後退させる。この状態で,図4Bに示すように,180度反転させてイオンビームに対向させる。イオンビームと試料の軸線は,軸線合致手段によってビームに対する位置が調整され,ウェハである試料の表面全面に亘って所定の分析がおこなわれる。なお,この際には,試料は傾斜手段によって必要に応じて傾斜してビームに対する方向が調整される。所定の分析が終了した後,上述と逆の流れで試料52は真空容器51から搬出される。
Next, the operation of this embodiment will be described. As shown in FIG. 4A, the sample 52 is first carried into the inside of the vacuum container 51 by the
上の実施形態では,試料が測定個所近傍にたどり着いた後に試料の正確は傾斜(方向)や位置決めを行っているが,試料の傾斜などについては,測定個所への搬送の前,或いは搬送の途中で調整することも可能である。このような事前調整により,処理に要する時間の短縮を図ることが可能である。 In the above embodiment, the sample is accurately tilted (direction) and positioned after the sample has reached the vicinity of the measurement location. However, the sample tilt is measured before or during conveyance to the measurement location. It is also possible to adjust with. Such pre-adjustment can reduce the time required for processing.
11 真空容器
21 試料
26 回転テーブル(軸線合致手段)
28 ω軸モータ(軸線合致手段)
29 スライドテーブル(軸線合致手段)
32 Y軸モータ(軸線合致手段)
34 φ軸モータ(反転手段,傾斜手段)
36 内側リング(傾斜手段)
37 θ軸モータ(傾斜手段)
39 外側リング(焦点合せ手段)
54 シャフト(焦点合せ手段)
55 リニアブッシュ(焦点合せ手段)
11 Vacuum container 21
28 ω-axis motor (axis matching means)
29 Slide table (Axis matching means)
32 Y-axis motor (Axis matching means)
34 φ axis motor (reversing means, tilting means)
36 Inner ring (tilting means)
37 θ-axis motor (tilting means)
39 Outer ring (focusing means)
54 Shaft (focusing means)
55 Linear bushing (focusing means)
Claims (7)
前記真空容器の内部に搬入された未測定の試料を受け取ると共に前記真空容器の外部に搬出される測定済みの試料を受け渡す試料受け取り・受け渡し機構と,前記試料受け取り・受け渡し機構を移動させて,受け取った試料を,前記真空容器の内部の測定個所近傍まで搬送すると共に,前記試料の位置及び方向を適宜位置決めする試料位置決め機構とを備えた試料測定装置において,
前記試料位置決め機構は,前記試料受け取り・受け渡し機構と真空容器の底部で試料搬入装置から受け取った後の試料とを一体として,この試料の測定面がイオンビーム又は電子ビームの導入側の方向を向くまで反転させる機構と,試料を前記試料受け取り・受け渡し機構と一体として測定個所近傍まで搬送する機構とを備えたことを特徴とする試料測定装置。 A sample measuring device for analyzing a sample by irradiating a sample provided in a vacuum vessel with an ion beam or an electron beam,
A sample receiving / delivery mechanism for receiving an unmeasured sample carried into the vacuum container and delivering a measured sample carried out of the vacuum container; and moving the sample receiving / delivery mechanism; In the sample measuring apparatus provided with a sample positioning mechanism for transporting the received sample to the vicinity of the measurement location inside the vacuum vessel and appropriately positioning the position and direction of the sample,
The sample positioning mechanism, as an integral and samples after receiving the sample loading device at the bottom of the sample-receiving-delivering mechanism and vacuum vessel, the measurement surface of the sample is the direction of the introduction side of the ion beams or electron beams A sample measuring apparatus comprising: a mechanism for reversing until facing; and a mechanism for transporting a sample to the vicinity of a measurement location as an integral part of the sample receiving / delivering mechanism .
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