离子铣削装置以及离子铣削方法

摘要

本发明提供一种加工技术，其能够抑制在加工面产生再沉积的可能性，并且获得所需的加工内容。为了解决该问题，根据本发明的离子铣削装置具有：离子源(1)，其发出离子束；试样保持部，其保持试样；以及试样滑动移动机构(70)，其使试样保持部沿包括离子束的轴的法线方向成分的方向滑动移动。

权利要求

1.一种离子铣削装置，将离子束照射到试样而加工该试样，其特征在于，具有：离子源，其发出上述离子束；

试样保持部，其保持至少一部分被遮蔽罩遮蔽的上述试样；

试样滑动移动机构，其使上述试样保持部沿包括上述离子束的轴的法线方向成分的方向滑动移动；

旋转机构，其使上述试样保持部围绕与基于上述试样滑动移动机构的滑动移动的方向垂直的轴旋转倾斜；

用户接口部，其用于设定根据上述试样的加工内容而输入的加工信息；以及控制部，其基于由上述用户接口部设定的加工信息，控制上述试样滑动移动机构，上述离子铣削装置在进行上述离子束的照射的同时，通过上述试样滑动移动机构进行往复的滑动动作，用一次的处理获得所需的加工宽度。

2.根据权利要求1所述的离子铣削装置，其特征在于，上述试样滑动移动机构以比上述离子束的宽度更宽的宽度使上述试样滑动移动。

3.根据权利要求1所述的离子铣削装置，其特征在于，上述试样滑动移动机构设置在比上述旋转机构更靠上的位置，上述旋转机构的旋转轴的位置固定。

4.根据权利要求3所述的离子铣削装置，其特征在于，上述旋转机构的上述旋转轴位于上述离子束的轨道上。

5.根据权利要求4所述的离子铣削装置，其特征在于，上述滑动移动机构在与上述旋转机构的上述旋转轴垂直的平面内使上述试样滑动移动。

6.根据权利要求1所述的离子铣削装置，其特征在于，还具有：用户接口部，其用于设定将上述试样加工成比上述离子束的宽度更宽的宽区域的宽区域铣削中的加工位置和加工宽度；以及控制部，其基于由上述用户接口部设定的上述加工位置以及上述加工宽度的信息，控制上述试样滑动移动机构的移动。

7.根据权利要求6所述的离子铣削装置，其特征在于，上述宽区域铣削中的加工位置和加工宽度通过输入加工的两端位置或加工的中心位置来设定。

8.根据权利要求1所述的离子铣削装置，其特征在于，还具有：用户接口部，其用于设定对上述试样的多个部位进行加工的多点铣削中的加工位置；

以及

控制部，其基于由上述用户接口部设定的上述加工位置的信息，控制上述试样滑动移动机构的移动。

说明书

离子铣削装置以及离子铣削方法

技术领域

[0001] 本发明涉及离子铣削装置以及离子铣削方法，涉及用于制作例如用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)等进行观察的试样的离子铣削装置以及离子铣削方法。

背景技术

[0002] 离子铣削装置是用于通过照射氩离子束等而对金属、玻璃、陶瓷等的表面或者截面进行研磨的装置，适合作为用于利用电子显微镜观察试样的表面或者截面的前处理装
置。

[0003] 以往，在利用电子显微镜进行的试样的截面观察中，在将想要观察的部位的附近使用例如金刚石刀具或线锯等进行切割之后，对切割面进行机械研磨，然后安装在电子显
微镜用的试样台观察图像。在机械研磨的情况下，在例如像高分子材料或铝那样柔软的试
样中，存在观察表面压坏或者由于研磨剂的粒子而留下较深的伤痕的问题。另外，在例如像
玻璃或者陶瓷那样坚固的试样中，存在难以进行研磨的问题，在层叠了柔软的材料和坚固
的材料的复合材料中，存在截面加工极其困难的问题。

[0004] 对此，离子铣削即使在柔软的试样中也能加工而不会使表面的形态压坏，能够进行坚固的试样以及复合材料的研磨。另外，具有能够容易得到镜面状态的截面的效果。例
如，在专利文献1中公开了如下离子铣削装置，其通过使试样倾斜或者旋转的同时照射离子
束，在加工面中能够减轻筋状的凹凸的生成量。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2014－139938号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的问题

[0009] 本申请发明人对进行截面铣削时的加工方法进行了专心研究，其结果得到了以下见解。

[0010] 所谓截面铣削是指，在配置于试样上部的遮蔽罩(遮蔽板)遮蔽离子束的一部分，沿着遮蔽罩的端面对试样的截面进行溅射。其结果，得到沿着遮蔽罩的端面的试样的截面。

[0011] 然而，在需要对离子束宽度以上的加工宽度(观察宽度)、多个加工点进行加工的情况下，需要将试样室开放在大气中，改变加工位置，再次对试样室进行真空排气，之后进
行额外的加工。若进行这种额外的加工，则生产量降低。

[0012] 本发明是鉴于这种状况而做出的，提供一种能够防止生产量的降低并得到所需的加工内容的加工技术。

[0013] 用于解决问题的方案

[0014] 为了解决上述问题，根据本发明的离子铣削装置，对至少一部分被遮蔽罩遮蔽的试样照射离子束而加工该试样，具有：离子源，其发出离子束；试样保持部，其保持试样；以
及试样滑动移动机构，其使试样保持部沿包括离子束的轴的法线方向成分的方向滑动移
动。

[0015] 发明的效果

[0016] 根据上述结构，能够实现生产量的提高。

附图说明

[0017] 图1是表示本实施方式的离子铣削装置的结构例1的图。

[0018] 图2是表示试样遮蔽罩单元21主体的结构例的图。

[0019] 图3是表示试样遮蔽罩单元21的其他结构例的图。

[0020] 图4是用于说明使试样的截面与遮蔽罩变成平行的方法的图。

[0021] 图5是表示试样台引出机构60的结构的图。

[0022] 图6是表示观测遮蔽罩2与试样3的遮蔽位置关系的光学显微镜40的结构例的图。

[0023] 图7是表示将设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4固定于固定台42上的状态的图。

[0024] 图8是用于说明将试样3的要进行截面研磨的部位与离子束中心对齐的方法的图。

[0025] 图9是用于说明利用离子束对试样3的截面进行镜面研磨的方法的图。

[0026] 图10是表示具有与结构例1不同的结构、且能够实现截面铣削和平面铣削这两者的、本实施方式的离子铣削装置的结构例2的图。

[0027] 图11是表示设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4的结构例的图，该试样遮蔽罩单元21搭载在图10所示的离子铣削装置。

[0028] 图12是用于说明设置在试样单元基座5的、使遮蔽罩单元固定部52旋转的旋转机构的图。

[0029] 图13是表示通过使轴接头53旋转而使遮蔽罩单元固定部52旋转的旋转机构的图。

[0030] 图14是表示为了调整加工位置而将试样遮蔽罩单元微动机构4设置在光学显微镜40的状态的图。

[0031] 图15是表示旋转倾斜机构的结构例的图，更具体而言是表示图12的用虚线包围的部分A的部分的结构的图。

[0032] 图16是表示利用轴接头使旋转体9旋转的机构的图。

[0033] 图17是表示用于使试样遮蔽罩单元微动机构4沿X轴方向滑动移动的滑动铣削支架(滑动移动机构)70的结构例的图。

[0034] 图18是表示设定离子铣削的加工位置时的装置之间的连接关系的图。

[0035] 图19是用于说明加工位置设定处理的过程的流程图。

[0036] 图20是表示控制箱80中的目的位置设定用的按钮的配置例的图。

[0037] 图21是表示宽区域铣削的加工区域设定方法的具体例1的图。

[0038] 图22是表示宽区域铣削的加工区域设定方法的具体例2的图。

[0039] 图23是表示宽区域铣削中的加工区域设定的操作画面例的图。

[0040] 图24是用于说明利用宽区域铣削的试样3的加工过程的图。

[0041] 图25是表示在旋转体9的下方设有滑动移动机构(滑动铣削支架70)的情况下的滑动移动动作以及往复倾斜动作的范围的图。

[0042] 图26是表示在采用了滑动移动机构(滑动铣削支架70)设置在旋转体9的下方的结构的情况下的试样遮蔽罩单元21的旋转以及滑动移动的状态的图。

[0043] 图27是表示在旋转体9的上方设置滑动移动机构(滑动铣削支架70)的情况下的滑动移动动作以及往复倾斜动作的范围的图。

[0044] 图28是表示多点铣削的加工区域设定方法的具体例的图。

[0045] 图29是用于说明利用多点铣削的试样3的加工过程1的图。

[0046] 图30是说明用于抑制由多点铣削引起的再沉积的产生的加工过程2的图。

[0047] 图31是表示宽区域铣削的一个应用例的图。

[0048] 图32是用于说明固定厚度不同的多个试样的方法的图。

[0049] 图33是表示将厚度不同的多个试样排列并固定在遮蔽罩的状态的图。

[0050] 图34是表示对厚度不同的试样进行加工之后转移到观察装置进行观察的状态的图。

[0051] 图35是表示变形例的设定离子铣削的加工位置时的装置之间的连接关系的图。

[0052] 图36是用于说明变形例的加工位置设定处理的过程的流程图。

具体实施方式

[0053] 一般而言，在需要对离子束宽度以上的加工宽度(观察宽度)、多个加工点进行加工的情况下，需要将试样室开放在大气中，改变加工位置，再次对试样室进行真空排气后，
进行额外的加工。若进行这种额外的加工，则生产量降低。另外，在第一次的加工面上产生
再沉积的可能性提高。

[0054] 因此，本发明的实施方式用于实现在提高生产量的同时，尽量避免产生由离子铣削引起的再沉积，在试样上生成所需的宽度(比离子束宽度更宽的宽度)的加工面，及/或，
在该试样上生成多个加工点(加工部位)。本说明书至少公开能够通过一次的加工处理生成
所需的宽度的加工面，并且生成多个加工点的机构以及处理过程。

[0055] 以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在本实施方式中，以搭载用于照射氩离子束的离子源的离子铣削装置为例进行说明，但离子束不限于氩离子束，能够应用各
种离子束。

[0056] ＜离子铣削装置的结构例＞

[0057] (i)装置结构例1

[0058] 图1是表示本实施方式的离子铣削装置100的结构例1的图。

[0059] 图1的离子铣削装置100具备：真空腔15；安装在真空腔的上表面的离子源1；设在真空腔15的前面的试样台8；从试样台8延伸设置的试样单元基座5；载置在试样单元基座5
的上方的试样遮蔽罩单元微动机构4；载置在试样遮蔽罩单元微动机构4的上方的试样遮蔽
罩单元21；真空排气系统6；设在真空腔15的前面的直线导向件11。在试样遮蔽罩单元的上
方载置试样3以及遮蔽罩2。

[0060] 在试样单元基座5搭载试样遮蔽罩单元微动机构4。搭载如下进行，使试样遮蔽罩单元微动机构4的下表面(照射离子束的遮蔽罩面的对面侧)与试样单元基座5的上表面接
触，并且用螺钉固定。试样单元基座5构成为能够相对于离子束的光轴以任意的角度进行旋
转倾斜，使其旋转倾斜的方向和倾斜角度由试样台8控制。通过使试样台8进行旋转倾斜，能
够将设置于试样遮蔽罩单元微动机构4上的试样3相对于离子束的光轴设定为预定的角度。
而且，使试样台8的旋转倾斜轴与试样上表面(遮蔽罩下表面)的位置一致，有效地制作平滑
的加工面。另外，试样遮蔽罩单元微动机构4构成为，能够相对于离子束的光轴沿垂直方向
的前后左右、即X方向和Y方向移动。

[0061] 试样单元基座5经由搭载于凸缘10的试样台8(旋转机构)进行配置，凸缘10兼做真空腔15的容器壁的一部分，当沿着直线导向件11引出凸缘10而使真空腔15开放在大气状态
中时，试样单元基座5被引出到真空腔15的外部。如此，构成试样台引出机构。

[0062] 图2是表示试样遮蔽罩单元21主体的结构例的图。图2中的(a)是俯视图，(b)是侧视图。在本实施方式中，将至少一体构成试样支架23及其旋转机构、遮蔽罩2及其微调机构
的结构称为试样遮蔽罩单元(主体)21。在图2中，作为试样支架23的旋转机构而具备试样支
架旋转环22和试样支架旋转螺钉28。通过使该试样支架旋转螺钉28旋转，能够相对于离子
束的光轴而垂直地使试样支架23旋转。另外，试样支架旋转环22构成为通过转动试样支架
旋转螺钉28而进行旋转，并且通过反转弹簧29的弹簧压力而返回。

[0063] 试样遮蔽罩单元21具有能够对遮蔽罩的位置和旋转角进行微调的机构，并且装卸于试样遮蔽罩单元微动机构4。在本实施方式中，试样遮蔽罩单元21和试样遮蔽罩单元微动
机构4由两个部件构成，但也可以由一个部件构成(在实施方式中为了清楚地表示，将试样
遮蔽罩单元与试样遮蔽罩单元微动机构分开而进行说明)。

[0064] 遮蔽罩2利用遮蔽罩固定螺钉27固定于遮蔽罩支架25。遮蔽罩支架25通过操作遮蔽罩微调机构(即遮蔽罩位置调整部)26而沿直线导向件24移动，由此对试样3与遮蔽罩2的
位置进行微调。试样支架23从下部侧插入到试样支架旋转环22中进行固定。试样3粘接固定
于试样支架23(例如，利用碳膏、白蜡、双面胶带等粘接固定)。利用试样支架位置控制机构
30调整试样支架23的高度方向的位置，使试样支架23紧贴于遮蔽罩2。

[0065] 图3是表示试样遮蔽罩单元21的其他结构例的图。在该结构例中，使用了用于抑制试样支架23的试样支架固定零件35，其他结构与图2所示的结构例基本相同。图3(a)表示将
固定有试样3的试样支架23安装于试样遮蔽罩单元21内的状态，图3(b)表示将固定有试样3
的试样支架23从试样遮蔽罩单元21拆卸的状态。

[0066] 图4是用于说明使试样的截面与遮蔽罩变成平行的方法的图。转动试样支架旋转螺钉28进行X1方向的位置调整，以使试样3的截面与遮蔽罩2的棱线成为平行的方式如下所
述在显微镜下进行微调。此时，以使试样3的截面从遮蔽罩稍微突出、例如突出50μm左右的
方式转动遮蔽罩微调机构26进行设定。

[0067] 图5是表示试样台引出机构60的结构的图。试样台引出机构60由直线导向件11和固定于此的凸缘10构成，试样台搭载于凸缘10，固定于试样台的试样单元基座5沿着直线导
向件11从真空腔15被引出。随着该操作，在试样单元基座5设有试样遮蔽罩单元21的试样遮
蔽罩单元微动机构4、即遮蔽罩2、试样支架23、试样3从真空腔15一体地被引出。

[0068] 在本实施方式中，设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4具有装卸自如地固定于试样单元基座5的构造。从而，若设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微
动机构4引出到真空腔15的外部，则设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4成
为能够从试样单元基座5装卸的状态(试样遮蔽罩单元21的装卸待机)。

[0069] 图5是表示从这种装卸自如的状态、装卸设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4的状态的图。该装卸既可以由人工进行，并且也可以利用适当的器具来进行。

[0070] 图6是表示观测遮蔽罩2与试样3的遮蔽位置关系的光学显微镜40的结构例的图。如图6所示，能够从真空腔15分体构成，并且配置在任意的场所。而且，光学显微镜40具备众
所周知的放大镜12、放大镜微动机构13。而且，光学显微镜40具备用于配备拆卸于观测台41
上的设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4的固定台42。而且，设有试样遮蔽
罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4，利用固定台42上的定位用的轴和孔，设置在具有再
现性的确定的位置。

[0071] 图7是表示将设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4固定于固定台42上的状态的图。如此，在设置成将设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4固
定于固定台42上的状态之后，利用使用图8说明的方法，将试样的要进行截面研磨的部位与
离子束中心(图8中的“+”)对齐。

[0072] 图8是用于说明将试样3的要进行截面研磨的部位与离子束中心对齐的方法的图。将感光纸或铜箔等安装在试样支架23，使通过照射离子束而形成的痕迹、即离子束中心与
放大镜的中心，通过用放大镜微动机构13驱动X2、Y2而对齐。由此，离子束中心与光学显微
镜的中心成为一对一对应的关系。此外，该位置调整是在清洗处理的时刻进行。然后将用于
对齐位置的感光纸、铜箔等从试样支架23拆卸，将设有搭载试样3之后的试样遮蔽罩单元21
的试样遮蔽罩单元微动机构4设置在固定台42。通过调整试样遮蔽罩单元微动机构4的X3、
Y3方向的位置而使要进行截面研磨的部位与放大镜中心对齐，从而能够使离子束中心与要
进行截面研磨的部位对齐。如此，当调整遮蔽罩2与试样3的遮蔽位置关系时，设有试样遮蔽
罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4从试样单元基座5拆卸并安装在光学显微镜40的固
定台42，遮蔽罩2相对于试样3的遮蔽位置关系利用遮蔽罩位置调整部(遮蔽罩微调机构)进
行调整。

[0073] 图9是用于说明用离子束对试样3的截面进行镜面研磨的方法的图。若照射氩离子束，则能够将未被遮蔽罩2覆盖的试样3沿着遮蔽罩2向深度方向去除，而且能够对试样3的
截面的表面进行镜面研磨。

[0074] 如此，在离子铣削时，设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4返回试样单元基座5并进行安装，该试样遮蔽罩单元21具备调整了相对于试样的遮蔽位置关系的
遮蔽罩2。

[0075] 如上所述，构成如下离子铣削方法，当调整遮蔽罩2与试样3的遮蔽位置关系时，将设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4从试样单元基座5拆卸并安装在光学
显微镜40的固定台42，调整遮蔽罩相对于试样3的遮蔽位置关系，在离子铣削时，使设有试
样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4返回真空腔15内，并安装在试样单元基座5，
其中，该试样遮蔽罩单元21具备调整了相对于试样的遮蔽位置关系的遮蔽罩2。

[0076] (ii)装置结构例2

[0077] 图10是表示具有与结构例1不同的结构、能够进行截面铣削和平面铣削这两者的、本实施方式的离子铣削装置100的结构例2的图。

[0078] 该离子铣削装置100具备：真空腔15；设置在真空腔15的上表面的加工观察窗7；设置在真空腔15的左侧面(也可以是右侧面)的离子源1；设置在与设有离子源1的侧面不同的
侧面的凸缘10；设置在凸缘10的试样台8；从试样台8延伸设置的试样单元基座5；搭载在试
样单元基座5的试样遮蔽罩单元微动机构4以及试样遮蔽罩单元21；设置在真空腔15的前面
的试样台8；设置在试样与加工观察窗7之间的快门101；以及真空排气系统6。试样遮蔽罩单
元21具有遮蔽罩2，并且载置试样3。

[0079] 快门101为了防止溅射的粒子堆积在加工观察窗7而设置。真空腔15通常构成为用于形成真空气氛的空间的箱型形状、或者以此为基准的形状，加工观察窗7设置在箱的上方
(在有重力的环境下，与重力场朝向的方向相反的方向)，离子源1设置在箱的侧方壁面(与
箱的上方的面邻接的面，与重力场朝向的方向垂直的方向)。即，加工观察窗7设置在真空腔
的壁面。此外，在加工观察窗用的开口，除了设置能够真空密封的窗之外，还能够设置光学
显微镜(包括观察窗)、电子显微镜。

[0080] 图11(a)是表示设有搭载于图10所示的离子铣削装置的试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4的结构例的图。基本的结构与图2以及图3所示的结构相同，不同点在
于在搭载有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4设有遮蔽罩单元固定部52。另
外，试样支架23的固定方法与图2的结构不同。即，试样支架23从下部侧向试样支架旋转环
22(将环分割成一半的形状)插入试样支架23的键部231，利用螺钉固定(参照图11(b))。通
过采用这种固定方法，能够从加工观察窗7观察试样3的加工面。

[0081] 图12是用于说明设置于试样单元基座5的、使遮蔽罩单元固定部52旋转的旋转机构的图。在试样单元基座5设有能够载置试样保持部件(保持包括试样遮蔽罩单元微动机构
4的试样的部件)的旋转体9。旋转体9作为支撑试样保持部件的支撑台发挥功能。试样单元
基座5由旋转体9、齿轮50和轴承51构成。试样遮蔽罩单元微动机构4使试样遮蔽罩单元微动
机构4的固定面(后面)与试样单元基座5的旋转体9上表面接触，并从遮蔽罩单元固定部52
进行螺钉固定而搭载。试样单元基座5不旋转倾斜，而是利用搭载于试样单元基座5的旋转
体9，相对于从真空腔15侧面方向照射的离子束的光轴能够以任意的角度旋转倾斜，旋转倾
斜的方向和倾斜角度利用试样台8进行控制。

[0082] 在此，作为使试样单元基座5的旋转体9旋转倾斜的方法，有如图12所示使试样台8旋转的方法、如图13所示使轴接头53旋转的方法，使用哪一个都可以。通过使试样单元基座
5的旋转体9旋转倾斜，能够将设置于试样遮蔽罩单元微动机构4上的试样3相对于离子束的
光轴设定为预定的角度。而且，使试样单元基座5的旋转体9的旋转轴与试样上表面(遮蔽罩
下表面)的位置一致，制作效率良好的平滑的加工面。

[0083] 图14是表示为了调整加工位置而将试样遮蔽罩单元微动机构4设置在光学显微镜40的状态的图。此外，向与装置分体的光学显微镜40的设置，也可以不使用遮蔽罩单元固定
部52，而是使用试样遮蔽罩单元微动机构4的下表面的方法。图14与图6的不同点是，将调整
离子束中心与放大镜中心的放大镜微动机构13在固定台42侧进行。该放大镜微动机构13可
以使用本例或者图6的例中的任一个。除此以外，进行与图6的例子同样的作业。

[0084] 图15是表示旋转倾斜机构的结构例的图，更具体而言，是表示图12的用虚线包围的部分A的部分的结构的图。在根据结构例2(图10)的离子铣削装置，例如图15所示，在试样
的旋转倾斜机构设有旋转功能，且设有具有与离子束轴垂直的方向的旋转倾斜轴的倾斜机
构。该旋转倾斜机构利用马达55的旋转力并经由轴以及齿轮50而使旋转体9(图15中未图
示)旋转。通过如此，能够实现将倾斜角设为90度时的离子束轴与试样遮蔽罩单元微动机构
4的旋转轴错开的偏心机构。此外，如图16所示，也可以是使用轴接头的方式。但是，在使用
轴接头的情况下，优选如图16所示设置在旋转倾斜部内，偏心机构(Y轴方向的移动)设置在
试样单元基座5的旋转体9的下部。

[0085] 如图15以及图16所示，通过使离子铣削装置具有试样的旋转功能，任意确定离子束入射角、偏心量，能够进行截面铣削(经由遮蔽罩，对试样进行铣削而制作平滑的面)的同
时，进行平面铣削(将与离子束轴垂直的面(试样台的倾斜角度90度时)平滑地进行加工)。

[0086] ＜用于实现宽区域铣削以及多点铣削的滑动移动机构＞

[0087] 以下，对在图1以及图10(包括图12、图13、图15、图16中的任一个)的结构的离子铣削装置100中、用于实现宽区域铣削以及多点铣削的滑动移动机构进行说明。在此，宽区域
铣削意味着对宽度比离子束宽度更宽的试样上的区域实施加工。另外，多点铣削意味着对
试样上的多个部位实施加工(尤其，在本实施方式中自动加工多个部位)。

[0088] 能够进行宽区域铣削以及多点铣削这两者的离子铣削装置100，需要具备相对于离子束的光轴能够沿垂直方向移动(滑动)的滑动移动机构(还能称为滑动驱动机构)，并且
在真空腔内使试样遮蔽罩单元21滑动移动。滑动移动的方向与遮蔽罩2的边缘优选设为平
行的关系。而且，优选是即使进行该滑动移动，旋转倾斜轴的位置也不移动的构造(关于理
由，将在后面参照图25至27进行叙述)。为了实现这种离子铣削装置，优选以下的结构。此
外，在本实施方式中，对于将作为X轴方向的驱动源的马达设置在真空腔内(马达驱动时)的
情况进行说明，但也可以设置在腔外。

[0089] 为了进行宽区域铣削以及多点铣削，除了图10的结构之外，优选在真空腔15内进行试样遮蔽罩单元微动机构4的X轴方向(参照图10)的驱动。具体而言，通过将试样遮蔽罩
单元微动机构4的X方向的驱动源设为马达，能够实现在真空腔15内的X方向的驱动。

[0090] 图17是表示用于使试样遮蔽罩单元微动机构4沿X轴方向滑动移动的滑动铣削支架(滑动移动机构)70的结构例的图。在滑动铣削支架70，在试样遮蔽罩单元微动机构4的X
轴方向的驱动轴设有X齿轮71。另外，在试样遮蔽罩单元微动机构4的下表面侧设置马达单
元72。马达单元72由马达、M齿轮73以及罩等构成，在马达的旋转轴组装有M齿轮73(也可以
不直接安装在马达的旋转轴。经由多级齿轮的最终级(与X齿轮71接触)齿轮)。试样遮蔽罩
单元微动机构4与马达单元72可以是一体型、分离型中的任一种，在此作为分离型进行说
明。在分离型中，即使拆卸马达单元72，也能够进行一般的截面铣削(基于手动的调整方
法)。

[0091] 试样遮蔽罩单元微动机构4与马达单元72的装配如下进行，利用定位用的轴和孔，保持具有再现性的位置关系，并用螺钉固定。通过如此，试样遮蔽罩单元微动机构4的X齿轮
71与马达单元72的M齿轮73接触。从而，若马达开始旋转，则经由M齿轮73，X齿轮71旋转，试
样遮蔽罩单元微动机构4的X轴方向的驱动轴旋转。因此，试样3(固定在试样遮蔽罩单元21
的试样3)开始沿X轴方向移动(滑动)。通过设为以上的结构，能够实现进行滑动的同时旋转
倾斜轴不移动的离子铣削装置。此外，在图10、图12等所示的离子铣削装置中，该滑动铣削
支架70配置在旋转体9的上部。另外，在图1所示的离子铣削装置中，滑动铣削支架70配置在
试样单元基座5之上。

[0092] ＜从加工目的位置设定至加工开始为止的处理内容＞

[0093] 图18是表示设定离子铣削的加工位置时的装置之间的连接关系的图。图19是用于说明加工位置设定处理的过程的流程图。参照图18以及图19，对使用了将设有试样遮蔽罩
单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4与马达单元72进行了组合的滑动铣削支架70的离子铣
削的操作方法(从试样3设置于试样遮蔽罩单元21的状态开始的操作)进行说明。此外，马达
驱动用的电源是从离子铣削装置100的主体控制单元103经由马达用电缆(外)74、马达用电
缆(内)75来供给。

[0094] 步骤1901

[0095] 用户(操作员)将滑动铣削支架70搭载在光学显微镜40的固定台42(参照图14)，将从控制单元103经由光学显微镜侧驱动器102延伸的马达用电缆(外)74与滑动铣削支架70
的马达单元连接。

[0096] (ii)步骤1902

[0097] 若步骤1901的工序结束，而开始进行加工位置设定处理，则控制单元103执行滑动铣削支架70的初始化动作。具体而言，使搭载于光学显微镜40的滑动铣削支架70向基准位
置(例如原点)移动。

[0098] (iii)步骤1903

[0099] 在初始化动作结束后，用户按下设置于操作部(例如触摸面板)81上、或者控制箱(例如从控制单元103分离、并设置在光学显微镜40附近)80上的箭头按钮，使搭载有试样3
的滑动铣削支架70向目的位置(想要加工的位置)移动(X轴方向：图8的X3)，并且按下设置
于控制箱80等上的确定按钮。向该X轴方向的移动通过马达驱动来进行。此外，X轴移动以外
的调整，与基于图8的说明的操作方法相同。若进行了向X轴方向的移动，则控制单元103获
取目的位置的信息(与使滑动铣削支架70移动至目的位置所需的按下箭头按钮的次数对应
的脉冲数的信息)。也可以将目的位置用数值(例如距离)设定。在该情况下，例如、所设定的
数值(距离)换算成脉冲数。

[0100] (iv)步骤1904

[0101] 控制单元103获取在步骤1903中获取的目的位置的信息(自原点起的距离：移动至目的位置为止时产生的脉冲数)，并将其存储在控制单元103内的存储器(未图示)。

[0102] (v)步骤1905

[0103] 若使用光学显微镜40的目的位置的设定结束，则用户将与滑动铣削支架70连接的马达用电缆(外)74从马达单元72拆卸，将该滑动铣削支架70从光学显微镜40的固定台42拆
卸。控制单元103检测马达用电缆(外)74被拆卸的情况。

[0104] (vi)步骤1906

[0105] 然后，用户将从光学显微镜40拆卸的滑动铣削支架70载置在设置于真空腔15的离子铣削装置的旋转体9(图12的离子铣削装置结构的情况)之上、或者试样单元基座5(图1的
离子铣削装置结构的情况)之上。而且，用户将从控制单元103延伸的马达用电缆(内)75，经
由真空腔侧驱动器104而与滑动铣削支架70的马达单元72连接。控制单元103检测在马达用
电缆(内)75连接了滑动铣削支架70的马达单元72的情况。

[0106] 然后，用户关闭试样台引出机构60，利用真空排气系统6对真空腔15内进行排气，设为真空状态。

[0107] (vii)步骤1907

[0108] 控制单元103执行滑动铣削支架70的初始化动作。具体而言，使搭载于离子铣削装置的滑动铣削支架70的基准位置(例如原点)移动。

[0109] 用户在离子源1内的电极之间注入氩气，施加高电压，开始放电。在该状态下施加加速电压，射出离子束，开始加工。

[0110] (viii)步骤1908

[0111] 控制单元103读出存储在存储器内的目的位置的信息，以在目的位置设定试样上的加工位置的方式控制真空腔侧驱动器104，驱动马达单元72的马达。

[0112] 在离子铣削装置中，通过使旋转体9(图10的离子铣削装置的结构例的情况)、或者试样台8(图1的离子铣削装置的结构例的情况)以任意的角度往复倾斜，且进行滑动铣削支
架70的滑动往复驱动(参照图24)，能够获得宽区域的加工面。(滑动往复驱动的范围是在光
学显微镜40下设定的位置之间。)此外，滑动往复驱动可以是连续、断续中的任一种。此外，
作为断续驱动的例子，可以考虑在加工10秒后、滑动0.1mm→···→加工10秒后、滑动
0.1mm，输入停止(加工)时间和滑动距离等。

[0113] ＜从加工目的位置设定至加工开始为止的处理内容(变形例)＞

[0114] 图35是表示根据变形例的、设定离子铣削的加工位置时的装置之间的连接关系的图。图36是用于说明根据变形例的加工位置设定处理的过程的流程图。参照图35以及图36，
对使用了设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4的离子铣削的操作方法(从
试样3设置在试样遮蔽罩单元21的状态开始的操作)进行说明。

[0115] 在上述的图18中，使具有马达单元72的滑动铣削支架70在真空腔15与光学显微镜40之间移动(使用同一个马达)，而在变形例中，在真空腔15侧和光学显微镜40侧分别设有
驱动单元(包括马达)。因此，无需使滑动铣削支架70其自身在真空腔15与光学显微镜40之
间移动。从而，在该情况下，使设有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4在真空
腔15以及光学显微镜40之间来回即可，此时不需要插入电缆。在图36所示的加工位置设定
处理过程中，代替图19的步骤1901、步骤1905、以及步骤1906，执行步骤3601、步骤3602、以
及步骤3603。以下，仅说明与图19不同的步骤3601至3603。

[0116] (i)步骤3601

[0117] 用户(操作员)将试样遮蔽罩单元微动机构4搭载在具有驱动单元的光学显微镜40。在光学显微镜40侧的马达单元3502连接有从控制单元103经由光学显微镜侧驱动器102
延伸的马达用电缆(外)74。因此，与图19的步骤1901不同，不需要马达电缆(外)的连接工序
(只将试样遮蔽罩单元微动机构4搭载在光学显微镜40即可)。

[0118] (ii)步骤3602

[0119] 若使用光学显微镜40的目的位置的设定结束，则用户将试样遮蔽罩单元微动机构4从具有驱动单元的光学显微镜40拆卸。此时，控制单元103检测从光学显微镜40拆卸了试
样遮蔽罩单元微动机构4的情况，光学显微镜40中的位置对齐结束。

[0120] (vi)步骤3603

[0121] 若光学显微镜40侧的位置对齐结束，则用户将从光学显微镜40拆卸的试样遮蔽罩单元微动机构4搭载在具有驱动单元的真空腔15。在真空腔15侧的马达单元3501连接有从
控制单元103经由真空腔侧驱动器104延伸的马达用电缆(内)75。因此，与图19的步骤1906
不同，不需要马达电缆(内)的连接工序(只将试样遮蔽罩单元微动机构4搭载在真空腔15即
可)。此时，控制单元103检测在真空腔15的驱动单元搭载了试样遮蔽罩单元微动机构4的情
况。

[0122] 然后，用户关闭试样台引出机构60，利用真空排气系统6对真空腔15内进行排气，设为真空状态。

[0123] ＜执行宽区域铣削时的具体的加工区域设定方法＞

[0124] 在此，更具体而言，对进行宽区域铣削的情况下的加工区域的设定方法进行说明。图20是表示控制箱80中的目的位置设定用的按钮的配置例的图。图21以及图22是表示宽区
域铣削的加工区域设定方法的具体例的图。

[0125] 在执行宽区域铣削的情况下，用户在窥视光学显微镜40的同时(或者、适时窥视)，用控制箱80(或者操作面板部80)使试样3(试样遮蔽罩单元21)移动(按下图20中的左按钮
76(左方向)、右按钮77(右方向))，设定如图21所示想要进行加工的区域(加工范围2101)的
两端E1以及E2(按下图20中的设定按钮78)。

[0126] 宽区域铣削的加工区域的设定方法，可以如图21所示，设定想要进行加工的区域的两端，也可以如图22所示，设定想要进行加工的区域的中心C1(加工范围2101)。设定后，
在操作部81(或者、控制箱80(在该情况下，除了图20的按钮之外，追加能够输入加工区域的
数值的功能)上输入加工区域的数值，例如设定距离中心±2mm的范围，能够加工设定范围
(滑动往复驱动)(参照图24)。宽区域铣削的加工区域通过设置成如图23的操作画面那样能
够选择加工的两端位置、加工的中心位置的任一个，能够实现操作性的提高。加工区域的设
定无论使用“两端位置的设定”进行，还是使用“中心位置的设定”进行，加工处理(铣削)动
作相同。

[0127] 此外，如图20所示，在控制箱80设有多点铣削选择按钮和宽区域铣削选择按钮，能够选择某一者或者两者。

[0128] ＜根据宽区域铣削的加工过程＞

[0129] 图24是用于说明根据宽区域铣削的试样3的加工过程的图。

[0130] 当执行宽区域铣削加工时，离子束2401的照射绝对位置是固定的，通过利用滑动移动机构(滑动铣削支架70)使试样3在滑动范围2403内进行滑动往复运动，制作宽区域的
加工面2402(参照图24(a))。

[0131] 为此，在照射离子束2401的状态下，滑动移动机构使试样3从中心移动到加工面2402的右端(参照图24(b))，而且从加工面2402的右端滑动移动到左端。在试样3从加工面
2402的右端移动到左端的期间，离子束2401照射到试样3。

[0132] 接着，滑动移动机构使试样3从加工面2402的左端滑动移动到右端(参照图24(c))。在试样3从加工面2402的左端移动到右端的期间，离子束2401照射到试样3。

[0133] 以上的滑动移动动作反复进行直至加工结束(参照图24(d)以及(c))。

[0134] ＜在旋转体之上设有滑动移动机构的理由＞

[0135] 以上说明的装置结构是，在旋转体9(在采用了图1的离子铣削装置结构的情况下是试样台8)之上设有滑动移动机构(滑动铣削支架70)。即，往复倾斜轴与试样上表面的加
工位置始终相同。因此，即使使试样3往复倾斜的同时，进行滑动驱动，也难以产生对试样室
内的机构部(离子源1、离子束测定体等)的干涉。从而，滑动范围的限制也少。

[0136] 图25是表示一般的截面铣削(未设置滑动移动机构的结构)时的试样的往复倾斜动作的范围的图。图26是表示在旋转体9之下设置滑动移动机构(滑动铣削支架70)的情况
下的滑动移动动作以及往复倾斜动作的范围的图。图27是表示在旋转体9之上设置滑动移
动机构(滑动铣削支架70)的情况下的滑动移动动作以及往复倾斜动作的范围的图。

[0137] 一般在截面铣削的情况下(图25)，试样遮蔽罩单元21不滑动移动，因此旋转倾斜轴(旋转体9的旋转轴)2502的位置是固定的，往复倾斜动作2503在固定范围内进行。从而，
当然进行往复倾斜动作2503的试样遮蔽罩单元21不与离子束测定体2501以及离子源1干
涉。

[0138] 另一方面，如图26所示，在采用滑动移动机构(滑动铣削支架70)设置于旋转体9之下的结构的情况下，若试样遮蔽罩单元21滑动移动，则旋转倾斜轴2502的位置也滑动移动。
另外，试样遮蔽罩单元21中，旋转倾斜轴2502滑动移动(滑动方向2601恒定)的同时进行往
复倾斜动作2503。从而，根据旋转倾斜轴2502的位置，试样遮蔽罩单元21与离子束测定体
2501、离子源1干涉(干涉部位2602)，无法获得足够宽的加工宽度的可能性高。

[0139] 于是，如图27所示，采用滑动移动机构(滑动铣削支架70)设置在旋转体9之上的结构。在该情况下，即使试样遮蔽罩单元21滑动移动，旋转倾斜轴2502的位置也是固定的。由
此，虽然滑动方向2701根据往复倾斜动作2503的倾斜角度而发生变化，但是试样遮蔽罩单
元21不会由于滑动移动动作以及往复倾斜动作而与离子束测定体2501、离子源1干涉。因
此，能够采用较大的滑动移动时的滑动宽度，能够获得宽的加工宽度。此外，若用图26的结
构进行多点铣削，则在对远离离子束轴的位置进行加工的情况下，旋转倾斜轴2502的位置
如上所述发生变化，因此还存在铣削轮廓不正常(铣削轮廓成为左右非对称)的问题。

[0140] ＜执行多点铣削时的具体的加工部位设定方法＞

[0141] 在此，更具体而言，对进行多点铣削的情况下的加工部位的设定方法进行说明。图28是表示多点铣削的加工区域设定方法的具体例的图。

[0142] 在进行多点铣削(多个部位的自动加工)的情况下，也与宽区域铣削的情况同样，在窥视光学显微镜40的同时(或者，适时窥视)，用控制箱80或者操作部81使试样3(试样遮
蔽罩单元21)移动(按下左按钮76(左方向)、右按钮77(右方向))。更具体而言、如图28所示
(加工部位为两个部位的情况)，设定想要进行加工的多个位置P1以及P2(按下设定按钮
78)。此外，在进行多点铣削的情况下，优选以成为遮蔽罩2的边缘与滑动移动的方向平行的
关系的方式预先进行固定。

[0143] 在设定加工位置后，从滑动铣削支架70拆卸马达用电缆(外)74，将滑动铣削支架70从固定台42拆卸。而且，将滑动铣削支架70搭载在旋转体9或者试样单元基座5，将马达用
电缆(内)75与滑动铣削支架70连接。

[0144] 关闭试样台引出机构60，利用真空排气系统6对真空腔15内进行排气，设为真空状态。另外，在离子源1内的电极之间注入氩气，施加高电压，开始放电。在该状态下，施加加速
电压，射出离子束，开始加工(同时进行往复倾斜)。

[0145] ＜根据多点铣削的加工过程＞

[0146] 图29是用于说明根据多点铣削的试样3的加工过程1的图。图30是用于说明用于抑制由多点铣削引起的再沉积产生的加工过程2的图。

[0147] 如图29(加工部位为两个部位的情况)所示，若在第一部位的加工位置2901的加工(加工面2902)结束，则通过滑动铣削支架70的滑动驱动(X3方向)而自动移动到第二部位的
加工位置2904(滑动驱动方向2903)，开始加工。在选择了第三个部位以后的选择的情况下，
进行与上述同样的处理。通过采用以上的加工方法，能够进行多点铣削(多个部位的自动加
工)。

[0148] 但是，在用该方法进行加工的情况下，如图30(a)所示，有时在第一加工面3001的表面产生再沉积3003。作为其对策，例如、在各个加工位置中设定了加工3小时的情况下，在
第一部位的加工位置2901(第一加工面3001)加工1小时(第一次)→向第二部位的加工位置
2904(第二加工面3002)移动，加工1小时(第一次)→再次向第一部位的加工位置2901(第一
加工面3001)移动，加工1小时(第二次)→向第二部位的加工位置2904(第二加工面3002)移
动，加工1小时(第二次)→再次向第一部位的加工位置2901(第一加工面3001)移动，加工1
小时(第三次)→向第二部位的加工位置2904(第二加工面3002)移动，加工1小时(第三次)，
结束加工处理(图30(b)的情况)。此外，在图30(c)、图30(d)的情况下也同样。在上述加工方
法的情况下，一次的加工时间短，因此加工面的再沉积量大幅度降低。另外，产生于加工面
的再沉积在下一次加工时被削掉，因此能够获得良好的截面。上述加工方法的设定，通过将
一个部位的加工时间分割成几次，或者输入所分割的时间来进行。

[0149] 另外，也可以采用如图30(E)所示的加工方法。即，在第一部位的加工位置2901(第一加工面3001)完成例如95％左右的加工(第一次)，移动到第二部位的加工位置2904(第二
加工面3002)，用一次的加工(例如、加工时间3小时)完成第二部位的加工位置2904(第二加
工面3002)中的加工。然后，再次移动到第一部位的加工位置2901(第一加工面3001)，完成
第一部位的加工位置2901(第一加工面3001)中的加工。若如此进行，则能够使在第一部位
的加工位置2901(第一加工面3001)中的加工时间变得非常短，因此能够使在第二部位的加
工位置2904(第二加工面3002)中的再沉积3003的产生非常少。

[0150] 而且，也可以采用如图30(f)所示的加工方法。即，将第一部位的加工位置2901(第一加工面3001)中的加工用一次(例如、加工时间3小时)完成，移动到第二部位的加工位置
2904(第二加工面3002)，用一次的加工(例如、加工时间3小时)完成。然后，再次移动到第一
部位的加工位置2901(第一加工面3001)，以比加工时更弱的加速电压在第一部位的加工位
置2901(第一加工面3001)进行精加工。然后，再次移动到第二部位的加工位置2904(第二加
工面3002)，同样进行精加工。如此最后进行精加工，从而即使在加工位置产生了再沉积也
能够去除，能够实行所需的加工。

[0151] 此外，在执行如上所述的多点铣削时(图30(b)至(f)的情况)，设定各加工位置，并且设定各加工部位的加工次数、以及各加工中的加工时间。

[0152] 若对如上所述的多点铣削进行总结，则设定多个加工位置、以及该多个加工位置的各个中的铣削动作的次数，按照各加工位置的信息和各加工位置中的铣削动作的次数，
对试样中的各加工位置进行加工。此时，多个加工位置的至少一部分中的至少一次的铣削
动作交替进行。即，例如图30(b)至(f)所示，在各加工位置，必然一次是交替进行铣削动作。
另外，在多个加工位置的至少一个加工位置中，隔开时间进行多次的铣削动作。即，例如在
图30(b)中，在第一加工位置3001执行第一次的铣削后，在执行第二次的铣削之前，进行第
二加工位置3002中的第一次的铣削。另外，各加工位置中的最终阶段的加工依次进行(参照
图30(b)至(d)、以及(f))。

[0153] 在现有的离子铣削装置中，若一个部位的加工完成，则需要暂且将真空腔开放在大气中，改变加工位置后，再次将真空腔设为真空状态。与此相对，在本实施方式的离子铣
削装置中，自动进行多个部位(例如、三个部位)的加工，因此能够用一次的处理完成多个部
位的加工。由此，能够容易获得要加工的试样的最佳的加工条件。更具体而言，多点铣削能
够在各个加工位置，设定各自的加工条件(放电电压、加速电压、流量、往复倾斜角度、冷却
温度等)。因此，容易接近最佳条件。例如，将第一部位的加速电压设为2kV、将第二部位的加
速电压设为4kV、将第三部位的加速电压设为6kV，对某个试样进行加工。

[0154] 另外，在多点铣削的各个加工位置，通过设为能够选择宽区域铣削，还能够适用于多个用途。

[0155] ＜宽区域铣削的应用例＞

[0156] 图31是表示宽区域铣削的一个应用例的图。在此，对进行加工的场所不完全清楚的情况的加工方法进行说明。该加工方法在以短时间进行加工时非常有效。

[0157] 若是现有技术，则如图31(a)所示，在想要加工的物体(例如、缺陷)的位置不清楚的情况下，只能通过猜测用离子束3101对加工面3102进行加工。然而，若是这种方法则有可
能花费过多的时间。

[0158] 于是，应用根据宽区域铣削的加工，有效地发现想要加工的物体，从而能够进行加工。具体而言，如图31(b)所示，进行宽区域铣削(在使试样3进行往复倾斜以及滑动驱动的
同时，照射离子束)。若确认到想要加工的物体(位置)3103(加工观察用的光学显微镜(设置
在加工观察窗7的上部)、肉眼)，则停止加工。然后，如图31(c)所示，以离子束轴与想要加工
的位置一致的方式使试样支架移动(滑动)，进行一般的铣削加工。

[0159] 利用组合了适于寻找加工位置的宽区域铣削和铣削率高的一般的铣削的该方法，与直到最后进行宽区域铣削的情况相比，能够大幅度缩短加工时间。

[0160] ＜多点铣削的应用例＞

[0161] 图32至图34是用于说明多点铣削的一个应用例的图。图32是用于说明固定厚度不同的多个试样的方法的图。图33是表示将厚度不同的试样排列多个并固定在遮蔽罩的状态
的图。图34是表示将厚度不同的试样进行加工后转移到观察装置进行观察的状态的图。

[0162] 在此，作为多点铣削的应用例，对用一次的处理进行多个试样的截面铣削的方法进行说明。在一般的截面铣削中，将粘接有试样3的试样支架23设置在试样遮蔽罩单元21。
若采用该试样固定方法，则在将不同的试样粘接于试样支架23的情况下，若设置厚度不同
的试样，则在遮蔽罩2与试样(厚度薄的一方)之间产生间隙，无法获得平滑的截面。

[0163] 于是，如图32(a)至图32(c)所示，使用突出量调整夹具90固定试样。首先，在突出量调整夹具90的基座91上接触遮蔽罩2的上表面(离子束照射侧)，用固定螺钉92固定遮蔽
罩2。当固定遮蔽罩2时，利用基座91右侧的壁，使遮蔽罩2与位置调整台93的接触面成为平
行。遮蔽罩2与位置调整台93(沿着直线导向件移动)的间隙3201的调整是使用千分尺94进
行，在增大间隙3201时，将千分尺94向逆时针方向转动，成为利用弹簧95的压力按压的结
构。在将遮蔽罩2固定于基座91后，转动千分尺94，使位置调整台93与遮蔽罩2接触。存储此
时的千分尺的值(初始值)。

[0164] 然后，将千分尺94向逆时针方向转动，调整遮蔽罩2与位置调整台93的间隙3201。间隙3201的距离(在后面叙述，突出量和等号)是将千分尺94的当前值和初始值减去的值，
因此能够调整为任意的值。在确定了间隙3201的距离之后，在使试样3如图32(c)所示与位
置调整台接触的同时，确定固定位置，使试样3与遮蔽罩2直接粘接(使试样3的离子束照射
侧的面与遮蔽罩2接触。)。若如此使试样粘接，则间隙3201的距离成为突出量3301和等号。
而且，能够将试样3直接固定在遮蔽罩，因此能够将厚度不同的试样排列多个并进行固定。
虽然未图示，但能够使试样3的突出量3301分别不同(参照图33)。

[0165] 在所有试样向遮蔽罩2的固定(粘接)完成之后，松开固定螺钉，从突出量调整夹具拆卸固定有试样的遮蔽罩2。遮蔽罩2使用遮蔽罩固定螺钉27而固定在遮蔽罩支架25(试样
遮蔽罩单元21)。通过采用以上的固定方法和多点铣削(关于试样遮蔽罩单元微动机构4的
X、Y(图8的X3、Y3(但是X3是马达驱动))的调整已经在前面叙述，因此省略)，能够将多个试
样用一次的铣削处理进行。

[0166] 在对固定于遮蔽罩2的多个试样进行加工之后，将遮蔽罩2从离子铣削装置拆卸，将其安装在观察装置(SEM)的试样设置台105(参照图34)。试样设置台105成为能够将遮蔽
罩2用固定螺钉106固定的结构，能够容易将固定有试样3的遮蔽罩2固定在试样设置台105。

[0167] 另外，在试样设置台105的底面设有内螺纹部(在观察装置的试样固定台107侧设有外螺纹部3402的情况)3401，能够固定在观察装置的试样固定台107的外螺纹部3402。由
此，能够将固定有试样3的遮蔽罩2容易地设置在观察装置，进行观察。试样设置台105的内
螺纹部3401的位置优选设为如下，以观察时容易找到加工面的方式，在外螺纹部3402的中
心轴上配置加工面。

[0168] ＜变形例＞

[0169] (i)在图1、图10所示的离子铣削装置中，能够从试样单元基座5装卸搭载有试样遮蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4。但是，即使在将试样单元基座5和搭载有试样遮
蔽罩单元21的试样遮蔽罩单元微动机构4设为一体型的情况下，通过将光学显微镜40搭载
在装置侧，也能够进行同样的加工。此外，在该情况下，没有马达用电缆(外)74以及、马达用
电缆(内)75和滑动铣削支架70的插拔作业，但进行位置的调整等作业的空间有可能受到限
制。

[0170] (ii)在本实施方式中以离子铣削装置与观察装置(SEM)形成单独的装置结构作为前提进行了说明，但也可以将这些构成为一体。在该情况下，例如，将试样单元基座5、试样
遮蔽罩单元21等设为共用，并且设置对在离子铣削加工时使用的离子源、与观察加工面时
使用的电子枪进行切换的机构。当进行离子铣削加工时，加工部位的信息(位置信息)保持
在控制单元103，因此该信息还能够在观察装置中利用，具有观察时的位置对齐等的控制变
得容易的优点。另外，能够省去将加工后的试样从离子铣削装置取出、而且设置在观察装置
的麻烦，因此能够提高从加工至观察为止的生产量。

[0171] ＜总结＞

[0172] (i)宽区域铣削加工通过在离子束照射中同时进行往复倾斜动作和滑动动作，获得不依赖于离子束直径的宽的加工宽度。因此，对需要宽范围的观察、分析的试样有效。另
外，多点铣削加工能够在完成截面铣削(离子束照射中往复倾斜动作)后，滑动到预先设定
的加工位置(可以是多个)，在该位置进一步进行截面铣削处理。由此，能够自动进行在多个
位置的加工，能够实现生产量的提高。

[0173] 本实施方式的离子铣削装置，具有沿包括离子束的轴的法线方向成分的方向使试样保持部滑动移动的试样滑动移动机构。另外，该离子铣削装置还可以具有围绕与基于试
样滑动移动机构的滑动移动的方向垂直的轴使试样保持部旋转倾斜的旋转机构。在该情况
下，优选在旋转机构的上部配置滑动移动机构(马达驱动)(即使在进行了滑动动作的情况
下，往复倾斜(旋转)轴也不移动的机构)，旋转机构的旋转轴的位置不移动。另外，旋转机构
的旋转轴优选位于离子束的轨道上。而且，滑动移动机构优选在与旋转机构的旋转轴垂直
的平面内使试样滑动移动。由此，在进行离子束的照射的同时，不仅使试样进行往复倾斜动
作(一般的截面铣削)，而且还能进行往复的滑动动作(以比离子束宽度更宽的宽度进行滑
动动作)。利用该加工方法，用一次的处理获得所需的加工宽度(宽区域铣削)。宽区域铣削
的加工宽度不受离子束宽度的限制，因此能够获得宽范围的加工面(观察面)。

[0174] 另外，使用滑动移动机构，在完成截面铣削后，自动向下一个加工位置移动(滑动)，在移动后的位置再次进行截面铣削。利用该加工方法，能够自动进行多个部位的截面
铣削(多点铣削)。多点铣削能够用一次的处理进行多个部位的截面铣削，因此能够实现生
产量的提高。

[0175] (ii)本实施方式的离子铣削装置具有：发出离子束的离子源；保持试样的试样保持部；沿包括离子束的轴的法线方向成分的方向使试样保持部滑动移动的试样滑动移动机
构；以及控制部。该控制部基于关于试样的加工内容而输入的加工信息，控制试样滑动移动
机构，能够进行将试样加工成比离子束的宽度更宽的宽区域的宽区域铣削、及/或对试样的
多个部位进行加工的多点铣削。通过如此，利用一个离子铣削装置，能够自动执行宽区域铣
削和多点铣削。另外，还能够组合执行宽区域铣削和多点铣削。

[0176] (iii)本实施方式的离子铣削装置具有：能够选择将试样加工成比离子束的宽度更宽的宽区域的宽区域铣削、以及对试样的多个部位进行加工的多点铣削中的至少一种的
用户接口部；以及基于对用户接口部的选择输入，控制对试样的铣削动作的控制部。由此，
用户通过选择宽区域铣削和多点铣削中的一种，或者组合两种，能够有效地执行所需的铣
削动作。

[0177] 此外，在选择了宽区域铣削和多点铣削这两者的情况下，控制部在宽区域铣削与多点铣削之间切换动作的同时控制铣削动作。由此，能够用一次的处理有效地执行宽区域
铣削和多点铣削。

[0178] (iv)在本实施方式中，当执行离子铣削时，首先，在光学显微镜设置试样，使用该光学显微镜，在试样中设定加工成比离子束的宽度更宽的宽区域的宽区域铣削的加工位置
以及加工宽度、以及对试样的多个部位进行加工的多点铣削的多个加工位置。然后，宽区域
铣削的加工位置及加工宽度的信息、以及多点铣削的多个加工位置的信息发送到控制铣削
动作的控制部。而且，从光学显微镜拆卸试样，将该试样设置在离子铣削装置。控制部基于
宽区域铣削的加工位置及加工宽度的信息、以及多点铣削的多个加工位置的信息，控制离
子铣削装置中的铣削动作。通过以上的动作，执行宽区域铣削和多点铣削。通过如此，能够
自动且用一次的处理有效地执行宽区域铣削和多点铣削。此外，在仅执行宽区域铣削、或者
多点铣削的情况下也是同样的过程。

[0179] (v)也可以将多点铣削用如下的过程执行。首先，设定执行多点铣削时的多个加工位置、和该多个加工位置中的铣削动作的次数。然后，按照设定的多个加工位置的信息和设
定的铣削动作的次数，加工试样的上述多个加工位置。此时，多个加工位置的至少一部分中
的至少一次的铣削动作交替进行，且在多个加工位置的至少一个加工位置隔开时间而进行
多次的铣削动作。在隔开时间进行铣削动作的情况下，在其隔开的时间，进行其他加工位置
中的铣削动作。由此，能够使有可能在各加工位置产生的再沉积变得非常少。

[0180] 另外，也可以依次进行多个加工位置的最终阶段的加工(最后的铣削动作)。通过如此依次进行各加工位置的最后的微小的加工，能够将各加工位置的再沉积的产生抑制得
非常少。

[0181] 而且，也可以在多个加工位置，用比交替进行加工时所使用的加速电压弱的加速电压进行精加工。通过如此也能够同样地抑制再沉积的产生。

[0182] (vi)根据本实施方式，能够执行如下的铣削加工。首先，对试样执行加工成比离子束的宽度更宽的宽区域的宽区域铣削，搜索加工部位。然后，对通过宽区域铣削发现的加工
部位沿试样的深度方向进行铣削。通过如此，能够用宽区域铣削有效地找到难以找到的部
位，之后重点地铣削该部位。由此，能够提高生产量。

[0183] (vii)根据本实施方式，也可以用如下过程执行铣削加工。首先，在试样遮蔽罩以从该试样遮蔽罩突出预定量的方式安装多个试样。然后，设定多个试样中的各自的加工位
置。然后，从试样遮蔽罩侧对试样照射离子束，执行对试样的多个部位进行加工的多点铣
削，分别加工多个试样。在该情况下，多个试样中也可以包括试样的厚度与其他试样不同的
试样。通过如此，能够将厚度不同的试样用一次的处理进行铣削加工。另外，能够避免由于
试样的厚度不同而在试样与遮蔽罩之间产生间隙，且离子束绕进间隙中从而产生再沉积的
危险性。

[0184] 附图标记说明

[0185] 1 离子源、2 遮蔽罩、3 试样、4 试样遮蔽罩单元微动机构、5 试样单元基座、6 真空排气系统、7 加工观察窗、8 试样台、9 旋转体、10凸缘、11，24 直线导向件、12 放大镜、
13 放大镜微动机构、15 真空腔、21 试样遮蔽罩单元、22 试样支架旋转环、23 试样支架、
25 遮蔽罩支架、26 遮蔽罩微调机构、27 遮蔽罩固定螺钉、28 试样支架旋转螺钉、29 反转
弹簧、30 试样支架位置控制机构、35 试样支架固定零件、40 光学显微镜、41 观测台、42 
固定台、50 齿轮、51 轴承、52 遮蔽罩单元固定部、53 轴接头、54 直动设备、55 马达、60 
试样台引出机构、70 滑动铣削支架、71 X齿轮、72 马达单元、73 M齿轮、74 马达用电缆
(外)、75马达用电缆(内)、76 左按钮、77 右按钮、78 设定按钮、80 控制箱、81 操作部、90 
突出量调整夹具、91 基座、92 固定螺钉、93 位置调整台、94 千分尺、95 弹簧、100 离子铣
削装置、101 快门、102 光学显微镜侧驱动器、103 控制单元104 真空腔侧驱动器、105 试
样设置台、106 固定螺钉、107 试样固定台、2101 加工范围、2401 离子束、2402加工面、
2403 滑动范围、2501 离子束测定体、2502 旋转倾斜轴、2503往复倾斜动作、2601 滑动方
向、2602 干涉部位、2701 滑动方向、2901第一部位的加工位置、2902 加工面、2903 滑动驱
动方向、2904 第二部位的加工位置、3001 第一加工面3001、3002 第二加工位置、3003 再
沉积、3101 离子束、3102 加工面、3103 想要加工的物体、3201 间隙、3301突出量、3401 内
螺纹部、3402 外螺纹部、3501 马达单元、3502 马达单元