以下、本発明の実施の形態を図面に基づ� ��て説明する。

 (ビーム加工装置の概略構成)
 図1は、本発明の実施の形態にかかるビーム 加工装置1の概略構成を説明するための模式� �である。なお、以下の説明では、図1の上を� ��上」、下を「下」、右を「右」、左を「左� ��、紙面手前を「前」、紙面奥を「後(後ろ)� �とする。また、以下では、左右方向と前後� �向とによって形成される平面をXY平面とする 。

 本形態のビーム加工装置1は、所定の加工 対象物(ワーク)2の加工を行うためのビームと して、集束イオンビーム(FIB(Focused Ion Beam))� �用いて、ワーク2に対して除去加工等の微細� ��加工を行う加工装置である。このビーム加� ��装置1は、図1に示すように、FIBを出射する� �めのビーム出射源3および第1真空チャンバー 4と、ワーク2へ照射されるFIBの拡散を防止す� ��ための拡散防止部5と、ワーク2が載置され� �定される平面状の固定面6aを有する固定部材 6とを備えている。なお、ビーム加工装置1は� ��大気圧中に配置されている。

 ビーム出射源3は、ガリウム(Ga)等の液体� �属をイオン源としてイオンビームを出射す� �。また、ビーム出射源3は、第1真空チャンバ ー4の上端側に取り付けられており、ビーム� �射源3から出射されたイオンビームは、第1真 空チャンバー4の内部を通過する。第1真空チ� ��ンバー4の内部には、通過するイオンビーム を集束させるための所定のイオン光学系(図� �省略)等が配置されている。

 本形態では、第1真空チャンバー4の内部� �通過したイオンビームは、第1真空チャンバ� ��4の下端側から下方向に向かってFIBとして出 射される。たとえば、20~30kVに加速されたGaイ オンビーム(すなわち、FIB)が出射され、スパ� ��タリング現象を用いて、ワーク2の加工が行 われる。本形態では、このFIBによって、ワー ク2は、数百nmのレベルで加工される。なお、 本形態のビーム加工装置1は、第1真空チャン� ��ー4の内部を真空状態とするための真空ポン プ(図示省略)を備えている。

 拡散防止部5は、第1真空チャンバー4から� ��射されたFIBがワーク2に向かって通過する局 所真空チャンバー9と、局所真空チャンバー9� ��内部に配置される第2真空チャンバー8と、� �2真空チャンバー8および局所真空チャンバー 9の内部を真空状態とするための第1ポンプ10� �よび第2ポンプ11とを備えている。第2真空チ� ��ンバー8および局所真空チャンバー9は、第1� ��空チャンバー4の下端側に取り付けられてお り、第1真空チャンバー4から出射されたFIBは� ��第2真空チャンバー8および局所真空チャン� �ー9の内部を通過して、拡散防止部5の下端側 でワーク2に照射される。

 第2真空チャンバー8は、図1に示すように� ��鍔部8aを有する鍔付きの略円筒状に形成さ� �ている。鍔部8aは、第2真空チャンバー8の上� ��に、径方向外側へ広がるように形成されて� ��り、鍔部8aが第1真空チャンバー4の下端に固 定されている。

 上述のように、第2真空チャンバー8の内� �には、局所真空チャンバー9が配置されてい� ��。具体的には、局所真空チャンバー9の上端 が、第2真空チャンバー8の上端よりもわずか� ��下がった状態で、第2真空チャンバー8の内� �に局所真空チャンバー9が配置されている。� ��のため、第2真空チャンバー8内における局� �真空チャンバー9の上方には、第1空間17が形� ��されている。この第1空間17は、第1真空チャ ンバー4の内部に連通している。

 第2真空チャンバー8の下端には、局所真� �チャンバー9を構成する後述の固定パイプ29� �鍔部29bの上面が当接した状態で、固定され� �いる。鍔部29bの上面と第2真空チャンバー8の 下端との間には、後述のように、真空状態と なる第1空間17(すなわち、第2真空チャンバー8 の内部)への外部からの空気の流入を防止す� �ためのシール部材(図示省略)が配置されてい る。

 また、第2真空チャンバー8には、後述の� �うに、第1空間17等を真空状態とするための� �気を行う排気孔8bが、第2真空チャンバー8の� ��周面から内周面に貫通するように形成され� ��いる。

 局所真空チャンバー9は、上述のように、 第2真空チャンバー8の内部に配置されている� ��本形態では、第1真空チャンバー4から出射� �れるFIBは、第1空間17を通過した後、さらに� �局所真空チャンバー9の内部を通過する。こ� ��局所真空チャンバー9の詳細な構成について は後述する。

 第1ポンプ10および第2ポンプ11は、排気孔8 bに接続された配管21を介して、第2真空チャ� �バー8の内部に接続されている。本形態の第1 ポンプ10は、吸引容量は比較的小さいが、比� ��的高い真空到達度を得ることが可能なポン� ��であり、たとえば、ターボ分子ポンプであ� ��。また、第2ポンプ11は、吸引容量は大きい� ��、高い真空到達度を得ることができないポ� ��プであり、たとえば、ロータリポンプであ� ��。

 固定部材6は、ワーク2を固定するための� �ャック等の固定手段(図示省略)を備えている 。この固定手段は、固定部材6の上面となる� �定面6aに取り付けられている。また、固定部 材6は、所定方向へ移動可能となっている。� �なわち、固定部材6は、固定部材6を移動させ る移動機構(図示省略)に取り付けられている� ��本形態の移動機構は、固定部材6を3次元方� �に移動させるように構成されている。たと� �ば、移動機構は、上下方向、左右方向およ� �前後方向のそれぞれに固定部材6を移動させ� ��ためのZ方向移動機構(図示省略)、Y方向移動 機構(図示省略)およびX方向移動機構(図示省� �)を備えるいわゆるXYZステージである。

 また、固定部材6は、固定面6aがFIBの出射� ��向(すなわち、上下方向)に直交する方向に� �して傾くように傾動可能に構成されている� �すなわち、固定部材6は、固定面6aがXY平面に 対して傾くように、固定部材6を傾ける傾動� �構(図示省略)に取り付けられている。たとえ ば、固定部材6は、左右方向または前後方向� �、固定面6aがXY平面に対して傾くように、傾� ��機構(図示省略)に取り付けられている。あ� �いは、固定部材6は、左右方向および前後方� ��で、固定面6aがXY平面に対して傾くように、 傾動機構に取り付けられている。なお、任意 の方向で、固定面6aがXY平面に対して傾くよ� �に、固定部材6が傾動機構に取り付けられて� ��良い。

 さらに、固定部材6は、固定面6aに直交す� ��方向を回転軸の方向として回転可能に構成� ��れている。すなわち、固定部材6は、固定面 6aに直交する方向を回転軸の方向とする回転� ��構(図示省略)に取り付けられている。

 本形態では、移動機構の上に傾動機構が� ��り付けられ、傾動機構の上に回転機構が取� ��付けられ、回転機構の上に固定部材6が取り 付けられている。そのため、ビーム加工装置 1では、固定面6aに固定されたワーク2に対し� �、3次元の自由曲面の加工を行うことが可能� ��ある。なお、傾動機構の上に移動機構が取� ��付けられ、移動機構の上に固定部材6が取り 付けられた回転機構が取り付けられる等、移 動機構、傾動機構および回転機構の配置は任 意に変えても良い。

 (局所真空チャンバーの構成)
 図2は、図1に示す局所真空チャンバー9を上� ��側から示す斜視図である。図3は、図1に示� �局所真空チャンバー9の平面図である。図4は 、図3のE-E断面を示す断面図である。図5は、� ��4に示す中空部材23の変形状態を説明するた� ��の模式図である。

 局所真空チャンバー9は、図2~図5に示すよ うに、第1空間17を通過した後のFIBがワーク2� �向かって通過するビーム通過部材25と、中空 状に形成され、ビーム通過部材25が内部に配� ��される中空部材23と、略円板状に形成され� �ビーム通過部材25の上端が固定される固定板 28と、中空の管状に形成され、中空部材23の� �端が固定される固定パイプ29とを備えている 。

 ビーム通過部材25は、直線状にかつ円管� �に形成された金属製のパイプである。この� �ーム通過部材25は、図4に示すように、上下� �向を軸方向として、局所真空チャンバー9の� ��部に配置されている。また、ビーム通過部� ��25の下端部は、ワーク2に向けてFIBを出射す� ��出射部25aとなっている。

 本形態の中空部材23は、互いに接続され� �第1の中空部材26と第2の中空部材27とを備え� �いる。第1の中空部材26と第2の中空部材27と� �上からこの順番で配置されている。また、� �2の中空部材27の下端には、固定部材6が回転� ��たときの中空部材23のねじれを防止するた� �の回転機構部22が取り付けられている。本形 態では、図4に示すように、第1の中空部材26� �上下方向の長さは、第2の中空部材27の上下� �向の長さよりも長くなっている。また、第2� ��中空部材27の外径は、第1の中空部材26の外� �よりも大きくなっている。

 第1の中空部材26は、図4に示すように、複 数のリング状の金属板を重ねて配置し、それ らを溶接することで形成される溶接ベローズ 30と、溶接ベローズ30の上端に固定された鍔� �材31と、溶接ベローズ30の下端に固定された� ��部材32とから構成されている。鍔部材31、32� ��、径方向の中心部に上下方向に貫通する貫� ��孔が形成された金属製の円板状部材である� ��鍔部材31の上面は、固定パイプ29に固定され ている。また、鍔部材32の下面には、第2の中 空部材27が固定されている。

 ビーム通過部材25の大半部分は、第1の中� ��部材26の内部に配置されている。また、ビ� �ム通過部材25の外周面と第1の中空部材26の内 周面との間には、第2空間24が形成されている 。

 第2の中空部材27は、内周側にビーム通過� ��材25の下端側が配置される圧縮コイルバネ33 と、圧縮コイルバネ33の上端が取り付けられ� ��取付リング34と、圧縮コイルバネ33の下端が 取り付けられる取付リング35と、圧縮コイル� ��ネ33の外周面を覆うゴム製のカバー36とから 構成されている。図4に示すように、第2の中� ��部材27の内部は、第2空間24に連通している� �

 取付リング34は、金属製のリング状部材� �あり、外周側に圧縮コイルバネ33の上端が取 り付けられている。取付リング35も、金属製� ��リング状部材であり、外周側に圧縮コイル� ��ネ33の下端が取り付けられている。また、� �付リング35の下面側は、上面側よりも径の大 きな拡径部35aとなっており、この拡径部35aの 下面には、回転機構部22が取り付けられてい� ��。なお、取付リング35の内径は、取付リン� �34の内径よりも大きくなっている。

 カバー36は、上述のように、圧縮コイル� �ネ33の外周面を覆うとともに、取付リング34� ��上面も覆っている。また、カバー36の下端� �、取付リング35の外周面から径方向へ窪むよ うに形成された凹部に取り付けられている。 また、取付リング34、35に取り付けられた圧� �コイルバネ33は、若干圧縮された状態で、カ バー36の内部に配置されている。そのため、� ��2の中空部材27に外力がかかっていないとき� ��は、圧縮コイルバネ33の付勢力と、カバー36 の弾性変形に起因する弾性力とが釣り合った 状態となって、第2の中空部材27が所定の形状 を維持している。なお、図4に示すように、� �バー36が取付リング34と鍔部材32とにはさま� �て、それらに当接した状態で、取付リング34 が鍔部材32の下面に固定されている。

 回転機構部22は、取付リング35の下面に固 定される円板状の保持板15と、保持板15に対� �て相対回転可能となるように保持板15に保持 される円板状の回転板16と、回転板16の下面� �固定されたリング状のシール部材18と、保持 板15と回転板16との間に配置されたリング状� �2本のシール部材19とを備えている。本形態� �は、回転板16は、後述のように、固定面6aに� ��向配置され固定部材6とともに回転可能な回 転部材であり、保持板15は、回転板16を相対� �転可能に保持する保持部材である。

 保持板15には、径方向の中心部に上下方� �に貫通する貫通孔が形成されている。この� �通孔の径はたとえば、取付リング35の内径と 同じ大きさとなっている。また、保持板15の� ��面は、拡径部35aの下面に固定されている。� ��転板16にも、径方向の中心部に上下方向に� �通する貫通孔が形成されている。この貫通� �の径もたとえば、取付リング35の内径と同じ 大きさとなっている。また、回転板16の上面� ��、保持板15の下面に当接し、回転板16の下面 は、固定面6aに対向配置されている。本形態� ��は、回転板16の下面と固定面6aとの間にはわ ずかな隙間が形成されている。

 上述のように、回転板16は、保持板15に対 して相対回転可能となっている。具体的には 、保持板15の下面に対して、回転板16の上面� �摺動することで、回転板16が、保持板15に対� ��て相対回転する。

 シール部材18は、たとえば、ゴム製のOリ� ��グである。このシール部材18は、図4に示す� ��うに、回転板16の下面よりも下側に突出し� �おり、ワーク2の加工時に、後述のように、� ��定面6aに当接する。シール部材18は、固定面 6aに当接することで、回転板16の内径側への� �部からの空気の流入を防止する機能を果た� �ている。また、シール部材19は、保持板15と� ��転板16との間において、保持板15および回転 板16の内径側への外部からの空気の流入を防� ��する機能を果たしている。

 上述のように、取付リング35はリング状� �部材であり、また、保持板15および回転板16� ��は、径方向の中心部に上下方向に貫通する� ��通孔が形成されている。そのため、図4に示 すように、中空部材23の下端側には、開口部3 7が形成されることとなる。また、ワーク2の� ��工を行う際には、中空部材23の下端(具体的� ��は、回転板16の下面に固定されたシール部� �18)は、固定部材6の固定面6aに当接する。そ� �ため、ワーク2の加工時には、ワーク2が第2� �中空部材27の内部および回転機構部22の内部� ��配置される。なお、図4に示すように、出射 部25aは、第2の中空部材27の下端よりも上方に 配置されており、ワーク2の加工時には、出� �部25aとワーク2との間には所定の隙間が形成� ��れる。

 また、中空部材23の下端が固定面6aに当接 した状態(すなわち、シール部材18が固定面6a� ��当接した状態)で、固定部材6が回転すると� �保持板15の下面に対して、回転板16の上面が� ��動して、回転板16は、固定部材6とともに回� ��する。そのため、固定部材6が回転する場合 であっても、中空部材23のねじれを防止する� ��とができる。

 固定板28は、金属製の円板状部材である� �この固定板28の径方向の中心部には、図2等� �示すように、上下方向に貫通する貫通孔28a� �形成されている。貫通孔28aは、第2空間24に� �通している。また、貫通孔28aには、ビーム� �過部材25の上端側を固定するための固定リブ 28bが形成されている。

 固定パイプ29は、底付きかつ鍔付きの略� �筒状に形成されており、底部29aを上側、鍔� �29bを下側にした状態で配置されている。す� �わち、底部29aの上面が固定板28の下面に当接 した状態で固定板28の下面に固定され、底部2 9aの下面には、鍔部材31の上面が当接した状� �で固定されている。また、底部29aの径方向� �中心部には、ビーム通過部材25の上端側およ び固定リブ28bの一部が配置される貫通孔が上 下方向に貫通するように形成されている。ま た、図に示すように、鍔部29bの上面は、第2� �空チャンバー8の下端に当接した状態で、第2 真空チャンバー8の下端に固定されている。

 なお、固定パイプ29は、後述のように変� �可能な中空部材23の過変形を防止する機能も 果たしている。すなわち、中空部材23が必要� ��上に変形しないように、中空部材23の外周� �が固定パイプ29の内周面に当接する。

 鍔部材31と底部29aとの間、および、底部29 aと固定板28との間には、シール部材38が配置� ��れている。このシール部材38は、後述のよ� �に、真空状態となる第2空間24への外部から� �空気の流入を防止する機能を果たしている� �

 上述のように、第1の中空部材26は、溶接� ��ローズ30と鍔部材31、32とを有する構成とさ� ��ているため、所定範囲内で3次元のあらゆる 方向に変形可能となっている。また、第2の� �空部材27は、圧縮コイルバネ33と取付リング3 4、35とゴム製のカバー36とを有する構成とさ� ��ているため、所定範囲内で3次元のあらゆる 方向に変形可能となっている。

 具体的には、本形態では、図5に示すよう に、3次元方向に移動可能でかつ傾動可能な� �定部材6の動きに追従可能となるように、第1 の中空部材26の上端を支点として、中空部材2 3が変形可能となっている。すなわち、図5(B)� ��示すように、固定面6aとXY平面とが平行にな った状態で、固定部材6が移動する場合であ� �ても、また、図5(C)に示すように、固定面6a� �XY平面に対して傾くように、固定部材6が傾� �する場合であっても、第2の中空部材27の内� �および回転機構部22の内部にワーク2を配置� �た状態で、固定部材6の動きに追従可能とな� ��ように、第1の中空部材26の上端を支点とし� ��、中空部材23が変形可能となっている。な� �、図5では、回転機構部22の図示を省略して� �る。

 図1および図4に示すように、局所真空チ� �ンバー9が第2真空チャンバー8の内部に配置� �れた状態では、第1空間17とビーム通過部材25 の内部とが連通している。また、この状態で は、貫通孔28aを介して、第1空間17と第2空間24 とが連通している。そのため、第1ポンプ10、 第2ポンプ11が起動すると、第1空間17とビーム 通過部材25の内部とが真空状態となる。また� ��第1ポンプ10、第2ポンプ11が起動すると、第2 空間24も真空状態となる。すなわち、第1の中 空部材26の内部である第2空間24が真空状態に� ��るとともに、第2空間24に連通する第2の中空 部材27の内部および回転機構部22の内部も真� �状態となる。

 (ワークの加工手順)
 以上のように構成されたビーム加工装置1に よるワーク2の加工手順の概略を以下に説明� �る。

 まず、ワーク2を固定部材6の固定面6aに固 定する。その後、固定部材6を移動させてワ� �ク2の位置合せを行う。その後、中空部材23� �下端(具体的には、シール部材18)を固定面6a� �当接させて、ワーク2を第2の中空部材27の内� ��および回転機構部22の内部に配置する。

 ワーク2の加工時には、ワーク2へ向かうFI Bの拡散を防止するため、FIBの経路、第2の中� ��部材27の内部および回転機構部22の内部を真 空状態とする必要がある。そのため、その後 、図示を省略する真空ポンプを起動させて第 1真空チャンバー4の内部を真空状態とする。� ��た、第1ポンプ10、第2ポンプ11を起動させて� ��第1空間17、ビーム通過部材25の内部、第2空� ��24、第2の中空部材27の内部および回転機構� �22の内部等を真空状態とする。第2の中空部� �27の内部および回転機構部22の内部が真空状� ��となると、固定面6aに当接する中空部材23の 下端は、固定面6aを吸着する。

 ここで、本形態では、第2ポンプ11、第1ポ ンプ10をこの順番で起動させて、FIBの拡散を� ��止するために必要な真空度まで、FIBの経路� ��第2の中空部材27の内部および回転機構部22� �内部等を減圧する。

 その後、ビーム出射源3から出射され、第 1真空チャンバー4の内部、第1空間17およびビ� ��ム通過部材25を通過したFIBを、出射部25aか� �ワーク2に向かって照射する。すなわち、出� ��部25aから照射されるFIBをワーク2の加工部位 に集束させて、ワーク2を加工する。

 また、必要に応じて、固定部材6を移動さ せてワーク2を加工する。たとえば、図5(B)に� ��すように、固定面6aとXY平面とを平行に保っ たまま、固定部材6を移動させてワーク2を加� ��する。また、たとえば、図5(C)に示すように 、固定面6aがXY平面に対して傾くように、固� �部材6を傾動させてワーク2を加工する。また 、固定部材6を回転させてワーク2を加工する� ��

 上述のように、固定部材6の動きに追従可 能となるように、中空部材23が変形可能とな� ��ている。また、中空部材23の下端が固定面6a に当接した状態で、第2の中空部材27の内部お よび回転機構部22の内部が真空状態となって� ��り、中空部材23の下端は固定部材6を吸着し� ��いる。そのため、固定部材6を動かす場合で あっても、中空部材23の下端側が固定部材6の 動きに追従するように、中空部材23が変形す� ��。なお、固定部材23が回転する場合であっ� �も、上述のように、回転機構部22の作用によ って、中空部材23のねじれが防止される。

 (本形態の主な効果)
 以上説明したように、本形態のビーム加工� ��置1では、ワーク2の加工時に、開口部37が形 成された中空部材23の下端が固定面6aに当接� �ているため、固定面6aに固定されたワーク2� �第2の中空部材27の内部および回転機構部22の 内部に配置することができる。また、第2の� �空部材27の内部および回転機構部22の内部が� ��空状態とされるため、ワーク2の周囲を局所 的に真空状態とすることができる。したがっ て、従来のような大きな真空チャンバーが不 要になる。その結果、本形態では、ビーム加 工装置1の小型化が可能になり、装置の製造� �ストを低減することが可能になる。また、� �ーク2の周囲のみを局所的に真空状態とする� ��とができるため、ビーム加工装置1のランニ ングコストを低減することが可能になる。

 また、本形態では、ワーク2の加工時に、 中空部材23の下端が固定面6aを吸着するとと� �に、中空部材23は、移動する固定部材6の動� �に中空部材23の下端側が追従するように変形 する。すなわち、第2の中空部材27の内部およ び回転機構部22の内部を真空状態に保ったま� ��で、中空部材23の下端側が移動する固定部� �6の動きに追従して変形する。そのため、本� ��態では、ワーク2の加工形状に応じて、固定 部材6を動かす場合であっても、ワーク2の周� ��を真空状態に保つことができる。その結果� ��FIBの拡散を防止して、ワーク2を適切に加工 することができる。

 さらに、本形態では、中空部材23は、第1� ��中空部材26と第2の中空部材27とを備えてい� �。そのため、中空部材23の変形の自由度を高 めることができる。たとえば、本形態では、 第1の中空部材26の上下方向の長さは、第2の� �空部材27の上下方向の長さよりも長くなって いるため、左右方向および前後方向での第1� �中空部材26の変形量が大きくなっており、第 2の中空部材27の外径は、第1の中空部材26の外 径よりも大きく、かつ、第2の中空部材27は、 圧縮コイルバネ33とゴム製のカバー36と等か� �構成されているため、XY平面に対する第2の� �空部材27の下端の傾斜可能量が大きくなって いる。したがって、中空部材23の変形の自由� ��を高めることができ、広範囲にわたって、� ��空部材23の下端側を固定部材6の動きに追従� ��て変形させることができる。その結果、ワ� ��ク2を広範囲で加工することが可能になる。

 本形態では、図5(C)に示すように、傾動す る固定部材6の固定面6aの傾きに追従するよう に、中空部材23が変形可能となっている。そ� ��ため、様々な角度からワーク2にFIBを照射す ることができ、ワーク2に対して複雑な加工� �行うことができる。また、本形態では、固� �部材6が固定面6aに直交する方向を回転軸の� �向として回転可能に構成され、かつ、中空� �材23は、その下端に回転機構部22を備えてい� ��。そのため、中空部材23にねじれを生じさ� �ることなく、ワーク2を回転させながら加工� ��ることができ、ワーク2に対して複雑な加工 を行うことができる。

 特に、本形態のビーム加工装置1では、ワ ーク2を回転させながら、かつ、様々な角度� �らワーク2にFIBを照射することができるため� ��ワーク2に曲面加工や球面加工等の複雑な3� �元加工を行うことができる。

 本形態では、第1の中空部材26に、溶接ベ� ��ーズ30を用いている。そのため、第1の中空� ��材26の内部(すなわち、第2空間24)の真空度を 高くすることができる。その結果、本形態で は、適切な加工を行うために高い真空度が必 要となるFIBを使用することができる。

 また、本形態では、第2の中空部材27は、� ��縮コイルバネ33とゴム製のカバー36と等から 構成されている。そのため、圧縮コイルバネ 33によって、第2の中空部材27の径方向への潰� ��を防止することができ、第2の中空部材27の� ��部の真空度を高くすることができる。その� ��果、本形態では、適切な加工を行うために� ��い真空度が必要となるFIBを使用することが� ��きる。また、第2の中空部材27が、圧縮コイ� ��バネ33とゴム製のカバー36と等から構成され ているため、第1の中空部材26と比較して、第 2の中空部材27の変形量を大きくすることがで きる。その結果、広範囲にわたって、中空部 材23の下端側を固定部材6の動きに追従させて 変形させることができ、ワーク2を広範囲で� �工することが可能になる。

 (他の実施の形態)
 上述した形態では、中空部材23は、溶接ベ� �ーズ30を利用した第1の中空部材26と、圧縮コ イルバネ33とゴム製のカバー36とを利用した� �2の中空部材27とが接続されて、構成されて� �る。この他にもたとえば、溶接ベローズを� �用した2個の中空部材が互いに接続されて、� ��空部材23に相当する中空部材が構成されて� �良い。また、圧縮コイルバネとゴム製のカ� �ーとを利用した2個の中空部材が互いに接続� ��れて、中空部材23に相当する中空部材が構� �されても良い。

 上述した形態では、中空部材23は、互い� �接続された2個の第1の中空部材26と第2の中空 部材27とによって構成されている。この他に� ��たとえば、3個以上の中空部材が互いに接続 されて、中空部材23に相当する中空部材が構� ��されても良い。たとえば、図6に示すように 、第1の中空部材26、第2の中空部材27に加え、 さらに別の第3の中空部材45が接続されて、大 きな中空部材43が構成されても良い。この場� ��には、第3の中空部材45は、第2の中空部材27� ��同様に圧縮コイルバネとゴム製のカバーと� ��利用したものであっても良いし、第1の中空 部材26と同様に溶接ベローズを利用したもの� ��あっても良い。また、溶接ベローズを利用� ��た3個の中空部材が互いに接続されて、中空 部材43が構成されても良いし、圧縮コイルバ� ��とゴム製のカバーとを利用した3個の中空部 材が互いに接続されて、中空部材43が構成さ� ��ても良い。なお、この場合であっても、中� ��部材43の下端には、回転機構部22が取り付け られている。

 また、中空部材は、溶接ベローズを利用� ��たもの、あるいは、圧縮コイルバネとゴム� ��のカバーとを利用したには限定されない。� ��とえば、中空部材は、成型ベローズを利用� ��たものであっても良い。また、中空部材の� ��部の真空度が低いのであれば、補強ワイヤ� ��入りの樹脂製パイプを利用したものであっ� ��も良い。すなわち、中空部材の内部が真空� ��態になっても潰れてしまうことがなく、か� ��、固定部材6の動きに追従可能となるように 変形する管状部材であれば、中空部材として 、本発明のビーム加工装置に用いることがで きる。

 上述した形態では、第2真空チャンバー8� �局所真空チャンバー9とが別体で形成され、� ��2真空チャンバー8の内部に局所チャンバー9� ��配置されている。この他にもたとえば、第2 真空チャンバー8の配置を省略して、局所真� �チャンバー9を直接、第1真空チャンバー4に� �定しても良い。この場合には、ビーム通過� �材25の内部、第2空間24、第2の中空部材27の内 部および回転機構部22の内部を真空状態とす� ��ことができるポンプを局所真空チャンバー9 に接続すれば良い。

 上述した形態では、ビーム加工装置1は、 ワーク2の加工を行うためのビームとしてFIB� �用いているが、ビームは電子ビームであっ� �も良い。また、ビームはレーザビームであ� �ても良い。これらの場合であっても、上述� �た効果と同様の効果を得ることができる。� �た、上述した形態では、第1真空チャンバー4 内に配置された所定のイオン光学系等によっ てFIBが生成されているが、ビーム出射源3か� �出射されるイオンビームがそのままワーク2� ��向けて出射されても良い。

 上述した形態では、本発明の実施の形態� ��して、ビーム加工装置1の構成を説明してい るが、ビーム加工装置1と同様の構成を、観� �対象物の観察を行うビーム観察装置に適用� �ることができる。すなわち、ビーム出射源3� ��ら出射されるFIBを用いて、固定部材6に固定 される観察対象物の観察を行っても良い。

 このように、ビーム加工装置1と同様の構 成が適用されるビーム観察装置では、ビーム 加工装置1と同様の効果を得ることができる� �すなわち、このビーム観察装置では、観察� �象物を第2の中空部材27の内部および回転機� �部22の内部に配置して、観察対象物の周囲を 局所的に真空状態とすることができため、従 来のような大きな真空チャンバーが不要にな り、装置の小型化および装置の製造コスト、 ランニングコストの低減が可能になる。また 、固定面6aに当接する中空部材23の下端が固� �面6aを吸着した状態で、中空部材23の下端側� ��移動する固定部材6の動きに追従して変形す る。すなわち、第2の中空部材27の内部および 回転機構部22の内部を真空状態に保ったまま� ��、中空部材23の下端側が移動する固定部材6� ��動きに追従して変形する。その結果、FIBの� ��乱を防止して、観察対象物を適切に観察す� ��ことが可能になる。さらに、中空部材23が� �第1の中空部材26と第2の中空部材27とから構� �されているため、中空部材23の変形の自由度 を高めることができ、広範囲にわたって、中 空部材23の下端側を固定部材6の動きに追従し て変形させることができる。その結果、観察 対象物を広範囲で観察することが可能になる 。

 また、傾動する固定部材6の固定面6aの傾� ��に追従するように、中空部材23が変形可能� �あるため、FIBを用いて、観察対象物の形状� �様々な角度から観察することが可能になる� �

 なお、中空部材23の下端には、必ずしも� �転機構部22が取り付けられていなくても良い 。