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ホルダ装置および前記ホルダ装置が装着される試料ステージ - 日本電子株式会社
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発明の名称 ホルダ装置および前記ホルダ装置が装着される試料ステージ
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−68049(P2001−68049A)
公開日 平成13年3月16日(2001.3.16)
出願番号 特願平11−237576
出願日 平成11年8月24日(1999.8.24)
代理人 【識別番号】100094905
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 隆秀
【テーマコード(参考)】
5C001
【Fターム(参考)】
5C001 AA01 AA02 AA03 CC04 
発明者 福田 浩章
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 下記(A01)〜(A05)の要件を備えたことを特徴とするホルダ装置、(A01)XYテーブルを有する試料ステージに設けたホルダ装置装着部に着脱可能に装着される被装着部と、ホルダ装置搬送棒に連結される搬送棒連結部とを有するホルダ支持部材、(A02)前記ホルダ支持部材に回転自在に支持された複数の試料ホルダ、(A03)前記ホルダ支持部材に支持されて、前記複数の各試料ホルダを回転駆動するホルダ回転駆動装置、(A04)前記試料ステージの上面に沿って搬送される前記ホルダ支持部材の被装着部が前記試料ステージのホルダ装置装着部に着脱可能に装着されたときに前記試料ステージのステージ側コネクタと接続し、前記ホルダ装置装着部から前記被装着部が離脱したときに前記ステージ側コネクタから離脱するホルダ側コネクタ、(A05)前記ホルダ側コネクタから前記回転駆動装置に回転駆動用の電力を給電可能な給電用接続部材。
【請求項2】 下記の要件(B01)〜(B05)を備えたことを特徴とする試料ステージ、(B01)複数の試料ホルダを回転可能に支持するホルダ支持部材に設けられた被装着部およびホルダ側コネクタがそれぞれ着脱可能に装着されるホルダ装置装着部およびステージ側コネクタが上面に設けられたXY平面内で、移動可能なXYテーブル、(B02)前記ホルダ支持部材が装着されたXYテーブルをXY平面内で移動させて、ビーム照射装置から出射した荷電粒子ビームが試料を照射する位置であるビーム照射位置に、前記複数の各試料ホルダの中の所定の試料ホルダに保持された試料を移動させるXYテーブル駆動装置、(B03)前記複数の各試料ホルダに対して設定したホルダ識別情報を出力する識別情報出力手段、(B04)前記ホルダ識別情報に対応する試料ホルダに保持された試料を前記ビーム照射位置に移動させたときのXYテーブルのXY座標位置である目標XY座標位置を、前記ホルダ識別情報に応じて出力する目標XY座標位置出力手段、(B05)前記目標XY座標位置に前記XYテーブルを移動させるように前記XYテーブル駆動装置の動作を制御するXYテーブル制御手段。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の試料ホルダを支持するホルダ装置および前記ホルダ装置が装着される試料ステージに関し、特に、前記複数の試料ホルダをそれぞれ回転可能に支持するホルダ装置および前記ホルダ装置が装着される試料ステージに関する。
【0002】
【従来の技術】図9は走査型電子顕微鏡等で使用する試料ホルダの従来例の説明図である。図9において、試料ホルダHは試料ステージ01上に着脱可能に装着される。なお、前記試料ステージ01は図示しないXYテーブルおよび回転テーブル等により構成されている。前記試料ホルダHは試料装着部H1を有しており、試料装着部H1には試料Sを保持した試料保持部材02が着脱可能に装着され、ネジ03により固定される。前記試料Sに電子ビームBを照射しながら電子ビームBの光軸回りに試料Sを回転させて観察、顕微分析作業等が行われる。
【0003】前記図9に示す従来の試料ホルダでは、試料Sを1個しか装着できないので、他の試料を観察する場合は、毎回試料交換を行わなければならず、時間がかかるので作業性が悪いという問題点がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記問題点を解決するためには、複数の試料を装着可能な試料ホルダの使用が考えられる。図10は複数の試料装着部を有する従来の試料ホルダの説明図で、図10Aは試料ホルダの平面図、図10Bは前記図10AのXB−XB線断面図である。図10において、試料ホルダHは試料ステージ01上に着脱可能に装着される。なお、前記試料ステージ01は図示しないXYテーブルおよび回転テーブル等により構成されている。前記試料ホルダHは複数の試料装着部H1を有しており、各試料装着部H1には試料Sを保持した試料保持部材02(図10B参照)が着脱可能に装着され、ネジ03により固定される。
【0005】前記複数の各試料Sの中のいずれかの試料Sに電子ビームBを照射しながら電子ビームBの光軸回り(以下、「ビーム軸回り」という)に試料Sを回転させて観察、顕微分析作業等が行われる場合がある。その場合、前記図10に示す従来の試料ホルダでは、前記複数の各試料Sの回転中心と、試料ステージ01の回転テーブル(図示せず)の回転中心とが異なるため、試料Sをビーム軸回りに回転させると試料位置が移動する。このため、試料Sをビーム軸回りに回転させながら観察する場合には、試料ステージ01のXYテーブル(図示せず)の移動により試料位置を調節しなければならず、操作性が非常に悪いという問題点がある。試料Sをビーム軸回りに回転させて観察する場合は、試料Sのビーム照射位置と試料ステージ01の回転中心が離れれば離れるほど、試料ステージ01の回転時に試料Sの観察位置が大きく移動するので、観察位置を探し出すのに相当の時間がかかってしまう。また、探し出せない場合も生じる。
【0006】本発明は、前述の事情に鑑み、下記の記載内容を課題とする。
(O01)試料ステージ上のホルダ支持部材に装着された複数の各試料ホルダを、各試料ホルダの中心線回りに回転させること。
【0007】
【課題を解決するための手段】次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の説明において本発明の構成要素の後に付記したカッコ内の符号は、本発明の構成要素に対応する後述の実施例の構成要素の符号である。なお、本発明を後述の実施例の構成要素の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【0008】(第1発明)前記課題を解決するために、第1発明のホルダ装置は、下記(A01)〜(A05)の要件を備えたことを特徴とする、(A01)XYテーブル(32)を有する試料ステージ(31)に設けたホルダ装置装着部(33)に着脱可能に装着される被装着部(3)と、ホルダ装置搬送棒に連結される搬送棒連結部(4a)とを有するホルダ支持部材(2)、(A02)前記ホルダ支持部材(2)に回転自在に支持された複数の試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)、(A03)前記ホルダ支持部材(2)に支持されて、前記複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)を回転駆動するホルダ回転駆動装置(D1+M1)、(A04)前記試料ステージ(31)の上面に沿って搬送される前記ホルダ支持部材(2)の被装着部(3)が前記試料ステージ(31)のホルダ装置装着部(33)に着脱可能に装着されたときに前記試料ステージ(31)のステージ側コネクタ(34)と接続し、前記ホルダ装置装着部(33)から前記被装着部(3)が離脱したときに前記ステージ側コネクタ(34)から離脱するホルダ側コネクタ(24)、(A05)前記ホルダ側コネクタ(24)から前記ホルダ回転駆動装置(D1+M1)に回転駆動用の電力を給電可能な給電用接続部材(24a)。
【0009】(第1発明の作用)前記構成を備えた第1発明のホルダ装置では、ホルダ支持部材(2)は搬送棒連結部(4a)を有し、搬送棒連結部(4a)に連結されるホルダ装置搬送棒により試料ステージ(31)に搬送される。試料ステージ(31)の上面に沿って搬送されるホルダ支持部材(2)の被装着部(3)は試料ステージ(31)のホルダ装置装着部(33)に着脱可能に装着される。ホルダ支持部材(2)のホルダ側コネクタ(24)は、前記試料ステージ(31)のホルダ装置装着部(33)に前記ホルダ支持部材(2)の被装着部(3)が装着されたときに前記試料ステージ(31)のステージ側コネクタ(34)と接続し、前記ホルダ装置装着部(33)から前記被装着部(3)が離脱したときに前記ステージ側コネクタ(34)から離脱する。前記ステージ側コネクタ(34)に接続したホルダ側コネクタ(24)から給電用接続部材(24a)を介してホルダ回転駆動装置(D1+M1)に回転駆動用の電力が給電される。ホルダ回転駆動装置(D1+M1)は、前記ホルダ支持部材(2)に回転自在に支持された複数の試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)を回転駆動する。したがって、前記試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)に試料(S)を保持した状態で、試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)を回転させた場合、試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の回転中心線上に在る試料(S)部分は位置が移動せず、また、試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の回転中心線上に隣接する試料(S)部分の位置は移動量が少ない。このため、試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の回転中心線上およびその隣接位置に在る試料(S)部分に荷電粒子ビーム(B)を照射して観察するとき、試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)を回転させても試料(S)の観察位置を見失うことがない。また、複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の回転中心に在る試料(S)部分は、XYテーブル(32)により順次、荷電粒子ビーム(B)の照射位置に移動させることができる。したがって、複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の試料(S)の観察を順次連続して行うことができる。
【0010】(第2発明)第2発明の試料ステージは、下記の要件(B01)〜(B05)を備えたことを特徴とする。
(B01)複数の試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)を回転可能に支持するホルダ支持部材(2)に設けられた被装着部(3)およびホルダ側コネクタ(24)がそれぞれ着脱可能に装着されるホルダ装置装着部(33)およびステージ側コネクタ(34)が上面に設けられたXY平面内で、移動可能なXYテーブル(32)、(B02)前記ホルダ支持部材(2)が装着されたXYテーブル(32)をXY平面内で移動させて、ビーム照射装置から出射した荷電粒子ビーム(B)が試料(S)を照射する位置であるビーム照射位置に、前記複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の中の所定の試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)に保持された試料(S)を移動させるXYテーブル駆動装置(DX+DY+MX+MY)、(B03)前記複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)に対して設定したホルダ識別情報を出力する識別情報出力手段(C1)、(B04)前記ホルダ識別情報に対応する試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)に保持された試料(S)を前記ビーム照射位置に移動させたときのXYテーブル(32)のXY座標位置である目標XY座標位置を、前記ホルダ識別情報に応じて出力する目標XY座標位置出力手段(C2)、(B05)前記目標XY座標位置に前記XYテーブル(32)を移動させるように前記XYテーブル駆動装置(DX+DY+MX+MY)の動作を制御するXYテーブル制御手段(C3)。
【0011】(第2発明の作用)前記構成を備えた第2発明の試料ステージは、XYテーブルを有し、前記XYテーブルの上面に設けられたホルダ装置装着部(33)およびステージ側コネクタ(34)には、ホルダ支持部材(2)の被装着部(3)およびホルダ側コネクタ(24)が着脱可能に装着される。識別情報出力手段(C1)は、前記複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)に対して設定したホルダ識別情報を出力する。なお、前記ホルダ識別情報の出力は、前記複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)に対して設定した順序で自動的に出力されたり、ユーザインタフェース(ユーザが入力操作を行う入力キー等が配置された部分)(UI)の入力に応じて出力されたりする。目標XY座標位置出力手段(C2)は、前記ホルダ識別情報に対応する試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)に保持された試料(S)を前記ビーム照射位置に移動させたときのXYテーブル(32)のXY座標位置である目標XY座標位置を、前記ホルダ識別情報に応じて出力する。XYテーブル制御手段(C3)は、前記目標XY座標位置に前記XYテーブル(32)を移動させるように前記XYテーブル駆動装置(DX+DY+MX+MY)の動作を制御する。前記ホルダ支持部材(2)が装着された前記試料ステージ(31)がXY平面内で移動して前記複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の中の所定の試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)がビーム照射可能な所定のXY座標位置であるビーム照射位置に移動したとき、ビーム照射装置は、前記所定の試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)に保持された試料(S)に荷電粒子ビーム(B)を照射する。したがって、ホルダ支持部材(2)に回転可能に支持された複数の試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)に保持された各試料(S)に対する観察または分析等を順次連続して行うことができる。また、前記試料(S)に対する観察、分析等を行う際、前記各試料(S)を回転させることが可能である。
【0012】
【発明の実施の形態】(実施の形態1)本発明の実施の形態1は、前記第2発明において下記の要件(B06),(B07)を備えたことを特徴とする。
(B06)複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の中の1個の試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)を指定するホルダ指定信号入力部材を含むユーザの入力操作用の複数の入力部材を有するユーザインタフェース(UI)、(B07)前記ユーザインタフェース(UI)から入力されたホルダ指定信号により定まる試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)に対して設定したホルダ識別情報を出力する前記識別情報出力手段(C1)。
【0013】(実施の形態1の作用)前記構成を備えた第2発明の試料ステージの実施の形態1では、ユーザ(作業者)は、ユーザの入力操作用の複数の入力部材を有するユーザインタフェース(UI)のホルダ指定信号入力部材を入力することにより、複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47)の中の1個の試料ホルダ(検査・観察したい試料ホルダ)(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)を指定する。前記識別情報出力手段(C1)は、前記ユーザインタフェース(UI)から入力されたホルダ識別情報により定まる試料ホルダ(11−1〜11−4、11,45,47のいずれか)に対して設定したホルダ識別情報を出力する。前記ホルダ識別情報に応じた試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)がビーム照射可能な所定のXY座標位置であるビーム照射位置に移動する。
【0014】
【実施例】次に図面を参照しながら、本発明の実施の態様の例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、右左方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【0015】(実施例1)図1は本発明の実施例1のホルダ装置の全体説明図で、図1Aは同実施例1のホルダ装置の平面図、図1Bは前記図1AのIB−IB線断面図である。図2は前記図1で示されたホルダ装置の説明図で、図2Aは前記図1Aの矢印IIAから見た図、図2Bは前記図1Aの矢印IIBから見た図である。図3は本発明の実施例1のホルダ装置を試料ステージ31上に装着する前の状態を示す図で、図3Aは前記図1Aを反時計方向に90°回転した状態の平面図、図3Bは前記図3AのIIIB−IIIB線断面図である。図4は本発明の実施例1のホルダ装置を試料ステージ31上に装着した状態を示す図で、図4Aは前記図3Aのホルダ装置を後方に移動させてステージ側コネクタ34とホルダ側コネクタ24が結合した状態の平面図、図4Bは前記図4AのIVB−IVB線断面図である。
【0016】図1、図2において、本実施例1のホルダ装置1はホルダ支持部材2を有している。ホルダ支持部材2は下面にアリ溝3aが形成された被装着部3と、被装着部3の上端に設けたホルダ支持プレート4とを有している。前記被装着部3は前記ホルダ支持プレート4の左右方向(Y軸方向)の中央部から下方に突出しており、前記アリ溝3aは前後(X軸方向)に延びて形成されている。図2Aにおいて前記ホルダ支持プレート4の前端部(X端部)にメスネジにより形成された搬送棒連結部4aが設けられている。搬送棒連結部4aは図示しない搬送棒先端部のオスネジが連結される部分であり、ホルダ装置1は前記図示しない搬送棒により搬送される。
【0017】図1Bにおいてホルダ支持プレート4には4個のホルダ支持孔4bが形成されており、3個のネジ孔4c(図3参照、1個のみ図示)が形成されている。また、ホルダ支持プレート4の後端(−X端)にはモータ装着ブラケット6が4本のネジ7(図3参照)により固定されている。モータ装着ブラケット6にはモータ8が装着されており、モータ8の出力軸にはウォーム9が連結されている。
【0018】図1Bにおいて試料ホルダ(11−1〜11−4)は、前記ホルダ支持プレート4のホルダ支持孔4bに回転可能に装着される下方突出軸11aと、その上部に設けた円筒部11bとを有している。円筒部11bの外周面下端にはギヤ11cが一体成形されており、また円筒部外周面には段部11dが形成され、段部11dの上側部分は下側部分よりも小径に形成されている。前記円筒部11bの内側には円筒状の試料装着孔11eが形成され、円筒部11bには前記試料装着孔11eに装着された試料保持部材H(図1B参照)を固定するためのネジ孔11fが形成されている。前記ホルダ支持プレート4の4個の各ホルダ支持孔4bによりそれぞれ回転可能に支持された各試料ホルダ(11−1〜11−4)のギヤ11cは互いに噛み合っており、いずれか1個の試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)のギヤ11cに回転力が伝達されると、全ての試料ホルダ(11−1〜11−4)が回転する。
【0019】前記ホルダ支持プレート4上面の前記3個のネジ孔4cに対応して配置された3個のスペーサ12の上端に支持される抜止めプレート13は、前記円筒部11b上部が貫通する貫通孔形成されており、前記段部11dより下方の大径の円筒部11bが上方に抜け出すのを防止している。前記抜止めプレート13は前記ネジ孔4cに螺合する固定ネジ14により固定されている。
【0020】図1B、図2Bにおいてホルダ支持プレート4の右端部の下面にはプレート状の伝達ギヤ支持部材16がネジ17により固定されている。伝達ギヤ支持部材16には軸18の下端が固定されている。軸18には、2本のネジ19,19により一体的に連結された大径ギヤ21および小径ギヤ22が回転可能に支持されている。前記大径ギヤ21は前記ウォーム9に噛み合っており、小径ギヤ22は前記4個のギヤ11cの中の1個のギヤ11cと噛み合っている。したがって、前記モータ8が回転するとウォーム9、大径ギヤ21、小径ギヤ22、小径ギヤ22と噛み合っているギヤ11cを介して他のギヤ11cが回転するので、前記4個の全ての試料ホルダ(11−1〜11−4)が回転する。
【0021】前記ブラケット6の後端(−X端)にはホルダ側コネクタ24が連結されており、ホルダ側コネクタ24は後方に突出する複数の端子(給電用接続部材)24aを有している。前記符号2〜24で示された要素により前記ホルダ装置1が構成されている。前記ホルダ装置1が着脱可能に装着される試料ステージ31は、XY平面内で移動可能なXYテーブル32と、XYテーブル32上面に設けたホルダ装置装着部33およびステージ側コネクタ34を有している。ホルダ装置装着部33はホルダ装置1がXYテーブル32上面に沿って後方(−X方向)に移動したときに前記アリ溝3aが着脱可能に嵌合する形状を有している。前記ステージ側コネクタ34(図3B参照)は、前記複数の端子24aが嵌合する複数の端子接続孔34aを有している。前記端子接続孔34a(図4B参照)は、前記アリ溝3aが前記ホルダ装置装着部33に嵌合した状態で、後方(−X方向)に移動したときに自動的に端子24aと接続するように配置されている。
【0022】(実施例1の制御部の説明)図5は本発明の実施例1の制御部のブロック線図である。図5において、前記コントローラCは、外部との信号の入出力および入出力信号レベルの調節等を行うI/O(入出力インターフェース)、必要な処理を行うためのプログラムおよびデータ等が記憶されたROM(リードオンリーメモリ)、必要なデータを一時的に記憶するためのRAM(ランダムアクセスメモリ)、前記ROMに記憶されたプログラムに応じた処理を行うCPU(中央演算処理装置)、ならびにクロック発振器等を有するコンピュータにより構成されており、前記ROMに記憶されたプログラムを実行することにより種々の機能を実現することができる。
【0023】(前記コントローラCに接続された信号入力要素)前記コントローラCは、信号入力要素であるユーザインタフェースUIの次の要素からの信号が入力されている。
UIa:ホルダ指定開始キーホルダ指定開始キーUIaは、ビーム照射位置に移動させる試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)を指定する作業の開始時に入力するキーである。
UIb:ホルダ回転角入力開始キーホルダ回転角入力開始キーUIbは、ビーム照射位置に移動している試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の回転角を入力作業の開始時に入力するキーである。
UIc:入力終了キー入力終了キーUIcは、試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の指定または試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の回転角の入力が終了した時に入力するキーである。
UId:テンキーテンキーUIdは、試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の指定および試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の回転角を入力するキーである。
UIe:表示器表示器UIeは、ユーザ(作業者)に情報を表示する画面である。
【0024】(前記コントローラCに接続された被制御要素)図5において、コントローラCには次の被制御要素が接続されている。
DX:Xテーブル駆動回路Xテーブル駆動回路DXは、Xテーブル駆動モータMXを駆動してXYテーブル32をX軸方向に移動させる。
DY:Yテーブル駆動回路Yテーブル駆動回路DYは、Yテーブル駆動モータMYを駆動してXYテーブル32をY軸方向に移動させる。前記Xテーブル駆動回路DX、Yテーブル駆動回路DY、Xテーブル駆動モータMXおよびYテーブル駆動モータMYによりXYテーブル駆動装置(DX+DY+MX+MY)が構成されている。前記XYテーブル駆動装置(DX+DY+MX+MY)およびXYテーブル32により試料ステージ31が構成されている。
D1:ホルダ回転駆動回路ホルダ回転駆動回路D1は、ホルダ回転駆動モータM1を駆動して、試料ホルダ11−1〜11−4を回転させる。前記ホルダ駆動回路D1およびホルダ回転駆動モータM1によりホルダ回転駆動装置(D1+M1)が構成されている。
D2:ビーム照射駆動回路ビーム照射駆動回路D2は、ビーム照射装置(電子銃)を駆動させる。
【0025】(前記コントローラCの機能)前記コントローラCは、下記の制御要素C1〜C6を有しており、前記各制御要素C1〜C6は、前記信号出力要素から入力された信号に応じた処理を実行して前記各被制御要素に制御信号を出力する機能を有している。
C1:識別情報出力手段識別情報出力手段C1は、前記ホルダ指定開始キーUIaの入力後にテンキーUIdから入力されたホルダ指定信号が1〜4のときに、1〜4に対応して2ビットの識別情報「00」,「01」,「10」,「11」を出力する。
C2:目標XY座標位置出力手段目標XY座標位置出力手段C2は、識別情報対応目標XY座標位置記憶手段C2aを有しており、前記識別情報に応じて定まるXYテーブル32の目標XY座標位置(識別情報に対応する試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)がビーム照射位置に移動したときのXYテーブルのXY座標位置)を出力する。
C2a:識別情報対応目標XY座標位置記憶手段識別情報対応目標XY座標位置記憶手段C2aは、前記識別情報に対応する試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)がビーム照射位置に移動したときのXYテーブル32のXY座標位置を記憶する。
【0026】C3:XYテーブル制御手段XYテーブル制御手段C3は、目標XY座標位置出力手段C2が出力した目標XY座標位置にXYテーブル32を移動させる。
C4:ホルダ駆動モータ回転制御手段ホルダ駆動モータ回転制御手段C4は、ホルダ駆動モータ回転方向決定手段C4aおよびモータ回転角決定手段C4bを有し、前記ホルダ駆動モータ回転方向決定手段C4aが出力した回転方向にモータ回転角決定手段C4bで出力した角度だけ回転させる。
C4a:ホルダ駆動モータ回転方向決定手段ホルダ駆動モータ回転方向決定手段C4aは、識別情報対応回転方向記憶手段C4a1を有しており、識別情報に応じて定まるホルダ駆動モータの回転方向(正回転または逆回転)を出力する。例えば、図1に示す試料ホルダ11−1,11−3,11−4がビーム照射位置に移動しているときは正回転、試料ホルダ11−2がビーム照射位置に移動しているときは逆回転と決定する。これにより、各試料ホルダ11−1〜11−4は同じ方向に回転する。
C4a1:識別情報対応回転方向記憶手段識別情報対応回転方向記憶手段C4a1は、識別情報に対応するホルダ駆動モータM1の回転方向を記憶している。
C4b:モータ回転角決定手段モータ回転角決定手段C4bは、前記ホルダ回転角入力開始キーUIbで入力された角度から算出したホルダ駆動モータM1の回転角を出力する。
C5:ビーム照射制御手段ビーム照射制御手段C5は、識別情報に対応する試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)がビーム照射位置に移動したとき試料Sにビーム照射装置(電子銃)を照射させる。
【0027】(実施例1の作用)前記構成を備えた実施例1では、搬送棒連結部4aに連結されるホルダ装置搬送棒により試料ステージ31に搬送される。試料ステージ31の上面に沿って搬送されるホルダ支持部材2の被装着部3は試料ステージ31のホルダ装置装着部33に着脱可能に装着される。ホルダ支持部材2のホルダ側コネクタ24は、前記試料ステージ31のホルダ装置装着部33に前記ホルダ支持部材2の被装着部3が装着されたときに前記試料ステージ31のステージ側コネクタ34と接続し、前記ホルダ装置装着部33から前記被装着部3が離脱したときに前記ステージ側コネクタ34から離脱する。前記ホルダ装置1が試料ステージ31に装着されて、前記ホルダ側コネクタ24がステージ側コネクタ34に連結した状態では、ホルダ側コネクタ24から端子24aを介してホルダ回転駆動装置(D1+M1)に回転駆動用の電力が給電可能である。また、ホルダ回転駆動装置(D1+M1)は、前記ホルダ支持部材2に回転自在に支持された複数の試料ホルダ(11−1〜11−4)を回転駆動することができる。ユーザ(作業者)がユーザインタフェースUIから検査・観察したい試料Sが保持されている試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)を選択すると、XYテーブルが移動し、前記選択された試料ホルダがビーム照射可能なビーム照射位置に移動する。移動したとき、試料Sに電子ビームBを照射する。また、ビーム照射位置の試料ホルダ(11−1〜11−4)を回転して検査・観察したい場合、ユーザがユーザインタフェースUIからその試料ホルダの回転角を入力する。ビーム照射位置の試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の識別情報に応じて定まる回転方向、且つ入力した回転角から算出した回転角だけホルダ駆動モータM1を回転し、試料ホルダ(11−1〜11−4)をビーム照射位置で回転させる。前記試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)に試料Sを保持した状態で、試料ホルダ(11−1〜11−4)を回転させた場合、試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の回転中心線上に在る試料S部分は位置が移動せず、また、試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の回転中心線上に隣接する試料S部分の位置は移動量が少ない。このため、試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)の回転中心線上およびその隣接位置に在る試料S部分に電子ビームBを照射して観察するとき、試料ホルダ(11−1〜11−4)を回転させても試料Sの観察位置を見失うことがない。また、複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4)の回転中心に在る試料S部分は、XYテーブル32により順次、電子ビームBの照射位置に移動させることができる。したがって、複数の各試料ホルダ(11−1〜11−4)の試料Sの観察を順次連続して行うことができる。
【0028】(フローチャートの説明)図6は前記実施例1のXYテーブル移動制御のフローチャートである。図6のフローチャートはコントローラCのROMに記憶されたプログラムにより行われる。図6においてXYテーブル移動制御フローチャートが開始されるとST1において、ホルダ指定開始キーUIaがオンになったか否か判断する。ノー(N)の場合はST1を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST2に移る。ST2において、ホルダ指定信号の入力が有るか否か判断する。ノー(N)の場合はST4に移り、イエス(Y)の場合はST3に移る。ST3において、入力されたホルダ指定信号(テンキーUIdの1〜4キー)を記憶する。ST4において、入力終了キーがオンしたか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST2に戻り、イエス(Y)の場合はST5に移る。ST5において、前記ST3で記憶されたホルダ指定信号が有るか否か判断する。イエス(Y)の場合はST7に移り、ノー(N)の場合(ST2でノー(N)で且つST4でイエス(Y)の場合)はST6に移る。ST6において、「入力値無し」と表示器UIeに表示し、ST1に戻る。ST7において、前記ST3で記憶されたホルダ指定信号(1〜4)に対応する試料ホルダ(11−1〜11−4)の識別情報「00」,「01」,「10」,「11」を出力する。ST8において、前記試料ホルダ識別情報に応じ、XYテーブル32の目標XY座標位置(識別情報対応目標XY座標位置記憶手段C2aに記憶された位置)を出力する。ST9において、XYテーブル32を前記出力した目標XY座標位置に移動する。
【0029】図7は前記実施例1の試料ホルダ回転制御のフローチャートである。図7のフローチャートはコントローラCのROMに記憶されたプログラムにより行われる。図7において試料ホルダ回転制御のフローチャートが開始されるとST11において、ホルダ回転角入力開始キーUIbがオンになったか否か判断する。ノー(N)の場合はST11を繰り返し実行し、イエス(Y)の場合はST12に移る。ST12において、ホルダ回転角信号の入力が有るか否か判断する。ノー(N)の場合はST14に移り、イエス(Y)の場合はST13に移る。ST13において、入力されたホルダ回転角信号を記憶する。ST14において、入力終了キーがオンしたか否か判断する。ノー(N)の場合は前記ST12に戻り、イエス(Y)の場合はST15に移る。ST15において、前記ST13で記憶されたホルダ回転角信号が有るか否か判断する。イエス(Y)の場合はST17に移り、ノー(N)の場合(ST12でノー(N)で且つST14でイエス(Y)の場合)はST16に移る。ST16において、「入力値無し」と表示器UIeに表示し、ST11に戻る。ST17において、ビーム照射位置に試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)が有るか否か判断する。ノー(N)の場合はST11に戻り、イエス(Y)の場合はST18に移る。ST18において、ビーム照射位置の試料ホルダ(11−1〜11−4のいずれか)は11−2か否か判断する。イエス(Y)の場合はST19に移り、ノー(N)の場合はST20に移る。ST19において、前記ST13で記憶された入力値に応じてモータ回転角だけモータ8を逆回転し、ST11に戻る。ST20において、前記ST13で記憶された入力値に応じてモータ回転角だけモータ8を正回転し、ST11に戻る。
【0030】(実施例2)図8は本発明の実施例2のホルダ装置の説明図で、前記実施例1の図1Bに対応する図である。なお、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例2のホルダ装置1のホルダ支持プレート4には試料ホルダ(11,45,47)と順次噛み合うギヤ(11c,41,42,43,44)とが回転可能に支持されている。前記試料ホルダ(11,45,47)のギヤ11cはギヤ44と噛み合っており、ギヤ(11c,41〜44)は、それらの中のいずれかのギヤに回転力が伝達されると同時に回転するように構成されている。なお、前記いずれかのギヤに回転力を伝達する構成は省略するが前記実施例1と同様の構成を採用することが可能である。
【0031】前記ギヤ42には試料ホルダ45がネジ46により一体的に連結されており、試料ホルダ45は大面積の試料保持部45aを有している。ギヤ44には試料端面観察用の試料ホルダ47がネジ48により一体的に連結されており、試料ホルダ47は端面観察用試料保持部47aを有している。前記ギヤ11c、41〜44の同時回転時には、前記試料ホルダ11,45,47も同時に回転する。前記実施例2のホルダ装置1は図示は省略するが前記実施例1と同様に搬送棒により搬送されて、試料ステージ31に装着され、装着された時にステージ側コネクタ34とホルダ側コネクタ24が接続するように構成されている。したがって、この実施例2も前記実施例1と同様に、ホルダ支持部材2に回転可能に支持された複数の試料ホルダ(11,45,47)に保持された各試料Sに対する観察または分析等を順次連続して行うことができる。また、前記試料Sに対する観察、分析等を行う際、前記各試料Sを回転させることが可能である。
【0032】(変更例)以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
(H01)前記実施例1において、複数の試料の観察像を自動的に連続して撮影することが可能であり、その際には複数の試料ホルダを順次自動的に目標XY座標位置に移動させることが可能である。
(H02)前記実施例1では、電子ビームを使用しているが、電子ビーム以外の荷電粒子ビームを使用することも可能である。
【0033】
【発明の効果】前述の本発明の試料ホルダは、下記の効果を奏することができる。
(E01)試料ステージ上のホルダ支持部材に装着された複数の各試料ホルダを、各試料ホルダの中心線回りに回転させることができる。したがって、試料ホルダ中心線上の試料表面を観察しながら試料ホルダを回転させても、試料表面の観察位置が逃げないので、試料を回転させながら観察することができる。




 

 


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