JP2006331852A - 表面観察分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 表面観察分析装置において、目的とする観察・分析部位の位置決めを簡単且つ正確に行えるようにする。
【解決手段】 スキャナ16等の画像取込手段から、試料表面の全体又は一部について種類の異なる少なくとも二つの画像を画像読込手段17により読み込み、読み込まれた画像の座標系と試料ステージ10の座標系を座標演算手段18によって対応させる。種類の異なる少なくとも二つの画像は、切替え表示または並べて表示または重ね合わせ表示が行える。座標指定手段19により表示されている画像上の所望の座標位置を指定すると、試料ステージ10の対応する座標位置に試料上の観察・分析位置が移動する。
【選択図】図２

Description

本発明は、走査電子顕微鏡（以下、ＳＥＭと略称する）、電子プローブマイクロアナライザ（以下、ＥＰＭＡと略称する）等の表面観察及び／又は分析装置（以下、「観察及び／又は分析」を単に「分析」と略して表記することがある）において、試料表面の分析位置決めを簡易且つ正確に行うための技術に関する。

試料に細く絞った電子線を照射し、発生する二次電子、反射電子、特性Ｘ線等を検出し、試料表面の分析を行う装置として、ＳＥＭ、ＥＰＭＡ等の表面分析装置が広く使用されている。電子線は物質との相互作用が大きいため、ミクロンオーダー以下の空間分解能で、試料表面の分析が可能である。一方、大きさが数十ｍｍ角から百ｍｍ角に及ぶ被験試料をそのまま試料室に装填することができる装置もある。もし、分析対象となる領域が特定の微小部位である場合は、試料を試料室内に装填後、広い試料表面の中から、分析対象となる微小な部位を探し出さなければならない。そのため、このような表面分析装置においては、試料表面の分析部位の位置決めを簡易且つ正確に行う技術が重要である。

ＳＥＭ、ＥＰＭＡは二次電子、反射電子を検出してその信号変化を画像化することにより二次電子像、反射電子像を得ている。二次電子像、反射電子像は、装置にもよるが、十倍程度の極低倍率像を得ることが可能なので、低倍率で比較的広い領域を観察しながら、徐々に高倍率像に変えていって、特定の分析対象部位を探し出すようにしている。しかし、人間が目視で（すなわち光学的に）選択した部位を二次電子像、反射電子像で観察した場合、必ずしも同じように組織や表面形態を認識できるとは限らない。元々光学的コントラスト、色彩のつき方と二次電子像、反射電子像信号強度の変化に基づくコントラストは、生成の物理的要因が全く異なる。むしろ、たまたま生じているコントラストによって認識される図形が一致ないしは類似している場合に限って、二次電子像、反射電子像等が分析部位の位置決めに使用できると考えたほうが良い。従って、試料を試料室に装填した後、分析部位を探し出すために、光学的な像観察方法によって試料表面を観察したい場合がある。

図１に従来のＥＰＭＡの概略構成例を示す。図１において、鏡体１の中に、電子銃２が配置され、電子銃２から発生した電子線ＥＢは加速され、図示しない電子レンズ等により細く集束されて試料２に照射される。試料２は試料台９に支持され、試料ステージ10に載置されている。試料２に電子線ＥＢを照射する位置は、図示しない走査コイルにより制御することができる。また、ステージ駆動機構11により試料ステージ10を駆動させて、試料２の任意の位置を観察することができる。操作者は、ジョイスティック等のステージコントローラ11ａを直接操作して試料を移動させて、所望の分析位置を選ぶことができる。

電子線ＥＢの照射により試料２から発生した特性Ｘ線ＸＲは、波長分散形のＸ線分光器４ａ内に配置されている分光素子５ａにより分光され、Ｘ線検出器６ａにより検出されてＸ線信号測定系７に送られる。通常のＥＰＭＡは波長分散形Ｘ線分光器を１〜５基程度装着できる構造となっている。

光学顕微鏡８は、Ｘ線分光器４ａのＸ線発生点Ｓ（電子線ＥＢの試料２上の照射点）に分析点を精度良く一致させるという重要な役割を担って設けられているが、分析点とその近辺を光学的に確認する役割も担っている。光学顕微鏡８の落射照明光源８ａから放射された光は、電子線ＥＢが通過するための貫通穴を有する４５度ミラー８ｃにより分析点とその周辺に投射され、試料からの反射光はＣＣＤカメラ８ｂによって検出されて、図示しないモニタまたは表示装置14に表示される。

二次電子、反射電子等の電子信号検出器３により検出された電子信号は、電子信号取込装置12に送られる。制御演算処理装置13は、ＥＰＭＡ装置全体の制御と各種測定データの演算処理等を行う。制御演算処理装置13には、液晶ディスプレイ等の表示装置14、マウス・キーボード等の入力装置15が接続されている。なお、鏡体１の試料ステージが格納されている部分は試料室と呼ばれている。

ところで、ＳＥＭ、ＥＰＭＡは試料に電子線を照射するため、鏡体１内部は通常１０^−３Ｐａオーダーの真空に保つように密閉された構造となっている。また、５〜３０ｋＶ程度に加速した電子線を試料に照射するため、試料から発生する特性Ｘ線と連続Ｘ線が装置の外に漏れないように、鏡体は主として金属材料で作られている。試料室内部を観察できるように鉛ガラス等の透明物質で覗き窓を設けている装置もあるが、その場合でも、大きさを制限し、必要な厚みを持ったＸ線遮蔽材料を使用するようになっている。そのため、試料室内部を見ることのできる覗き窓があっても試料の大まかな形や位置を確認できる程度である。

図１の中で説明したように、ＥＰＭＡは光学顕微鏡８ａを備えている。しかし、この光学顕微鏡は位置設定精度を上げるために、通常数百倍程度の倍率と数ミクロン程度の浅い焦点深度を有しているので、広い領域の中から微小な分析部位を探し出す目的には一般には適していない。

また、地質・鉱物分野で使用されるＥＰＭＡにおいては、スライドガラスに造岩鉱物の薄片試料を貼りつけ、試料の下方に配置された図示しない透過照明光源と偏光子を用いて偏光像を観察することにより、薄片試料中の鉱物組織を識別する機能を備えた装置が広く普及している。この機能により、ＥＰＭＡとは別に用意されている偏光顕微鏡によって探し出された分析目的部位を、ＥＰＭＡに薄片試料を装填してから探し出すことが可能となる。しかし、上述したように、ＥＰＭＡに備えられている光学顕微鏡は高倍率のため、分析目的部位の近傍に辿り着くまでに多くの時間を必要とする。

すなわち、ＥＰＭＡのように、光学的観察機能を備えている装置であっても、試料を試料室内に装填した後に分析対象となる特定の微小部位を光学的分析方法で探し出すことは、それほど簡単なことでは無い。そこで、この問題を解決するため、従来からいろいろな工夫がなされている。
例えば、特許文献１の特開昭６１−９６６４４号公報には、装置に広い視野で観察できる低倍の光学顕微鏡を組み込んで、電子顕微鏡により得られる像と同時又は瞬時切替え表示を行うことにより、電子顕微鏡の視野設定時間を短縮する技術が示されている。

別の方法として、例えば特許文献２の特開平６−１３０１１号公報には、電子顕微鏡とは別に光学的像読取装置を設け、試料の全部又は一部の像を取り込んで、電子顕微鏡の試料ステージ座標と対応させ、試料室内に試料を装填後に、表示像上の所望点に試料ステージを移動させることができるようにして、観察視野の選択を行う技術が示されている。

特開昭６１−９６６４４号公報 特開平６−１３０１１号公報

ＳＥＭ，ＥＰＭＡにおいて分析を行いたい部位は、分析目的部位の発生原因や分析の目的等により様々な方法によって決められる。これらには例えば、落射照明により観察される変色部、透過照明による屈折率の違いで生じる異常部、落射照明または透過照明で偏光がかけられた状態でのみ観察される部位、赤外光又は紫外光など可視光以外の光を照射した場合のみ観察可能な部位、カソードルミネッセンスやフォトルミネッセンスのみでしか観察できない部位などがある。

しかし、背景技術の中で述べたように、装置の中に低倍率光学顕微鏡を組み込む方法も、電子顕微鏡とは別に光学像の読取装置を設ける方法も、通常の可視光による観察像を用いて分析したい位置を探すことを前提としている。従って、視野を広く取るためにかなり低倍の光学顕微鏡を使用するのみで、二次電子像、反射電子像を除いて、通常の可視光以外の情報を持つ観察画像の取り込みは考慮されていない。そのため、例えば赤外光によって分析位置付近の画像を取り込み、可視光による画像の視野と比較して正確な分析位置を特定するといったことが行えないという問題がある。また、ケーブルの繋ぎ替えなどによって通常の可視光以外の情報を持つ画像の取り込みはできたとしても、取り込んだ画像の座標系と試料ステージ座標の座標系を対応つけることができず、せっかく取り込んだ画像を有効に使えないという問題がある。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであって、様々な種類の観察画像の取り込みと表示に対応し、分析位置の位置決めを簡単におこなえる装置の提供を目的としている。

上記の問題を解決するために、本発明は、
細く絞った電子線を試料に照射して、試料表面の観察及び／又は分析を行う表面観察分析装置において、
座標値を指定して前記試料位置を移動する試料移動手段と、前記試料表面の全体又は一部について種類の異なる少なくとも二つの画像を読み込む読込手段と、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる座標演算手段と、前記読み込まれた画像上の任意の座標位置を指定する座標指定手段を備え、
前記読込手段によって読み込まれた画像の少なくともひとつの画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させることを特徴とする。

また本発明は、前記読込手段によって読み込まれた種類の異なる少なくとも二つの画像は、落射照明による光学像、透過照明による光学像、透過照明で偏光利用した光学像、可視光源を用いたスキャナ画像、赤外光源を用いたスキャナ画像、紫外光源を用いたスキャナ画像、他の観察または分析装置で得られた画像の中から選択されたものであることを特徴とする。

また本発明は、前記読込手段によって読み込まれた種類の異なる少なくとも二つの画像について、それぞれの画像の表示する領域を同じにして、それぞれの画像を切替えて表示する画像操作手段と、それぞれの画像を同時に表示する画像操作手段と、それぞれの画像を同一画面上に重ね合わせて表示する画像操作手段のうちの少なくともひとつの画像操作手段を備え、
前記画像操作手段によって表示されている画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させることを特徴とする。

また本発明は、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる演算手段の少なくともひとつは、基準点を指定することなく、定形の試料台の形状を利用して座標系を対応付ける演算を行う座標演算手段を備えたことを特徴とする。

また本発明は、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる演算手段の少なくともひとつは、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させるための基準点の数を１〜３の間で選択し、選択された基準点の数に従って前記読込手段によって読み込まれた画像と前記試料移動手段の座標系を対応させるように演算する座標演算手段を備えたことを特徴とする。

また本発明は、前記選択された基準点の数が１の時は、前記表示手段によって表示されている画像の縮尺又は倍率を与えることにより、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させるように演算する座標演算手段を備えたことを特徴とする。

また本発明は、細く絞ったＸ線を試料に照射して、試料表面の観察及び／又は分析を行う表面観察分析装置において、
座標値を指定して前記試料位置を移動する試料移動手段と、前記試料表面の全体又は一部について種類の異なる少なくとも二つの画像を読み込む画像読込手段と、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる座標演算手段と、前記読み込まれた画像上の任意の座標位置を指定する座標指定手段を備え、
前記読込手段によって読み込まれた画像の少なくともひとつの画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させることを特徴とする。

第１の発明によれば、
細く絞った電子線を試料に照射して、試料表面の観察及び／又は分析を行う表面観察分析装置において、
座標値を指定して前記試料位置を移動する試料移動手段と、前記試料表面の全体又は一部について種類の異なる少なくとも二つの画像を読み込む読込手段と、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる座標演算手段と、前記読み込まれた画像上の任意の座標位置を指定する座標指定手段を備え、
前記読込手段によって読み込まれた画像の少なくともひとつの画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させるようにしたので、
分析目的位置の発生原因や分析の目的等により様々な方法により取得された観察画像を複数読み込み、それらの画像上から所望の分析点を指定できる。そのため、その観察像によってしか分析位置を決定できないような場合でも、分析位置の位置決めを簡易且つ正確に行うことができる。

また第２の発明によれば、
前記読込手段によって読み込まれた種類の異なる少なくとも二つの画像は、落射照明による光学像、透過照明による光学像、透過照明で偏光利用した光学像、可視光源を用いたスキャナ画像、赤外光源を用いたスキャナ画像、紫外光源を用いたスキャナ画像、他の観察または分析装置で得られた画像の中から選択されたものであるので、通常の可視光による光学像だけでなく、様々な情報を持った画像を、分析位置決めに利用できるようになった。

また第３の発明によれば、
前記読込手段によって読み込まれた種類の異なる少なくとも二つの画像について、それぞれの画像の表示する領域を同じにして、それぞれの画像を切替えて表示する画像操作手段と、それぞれの画像を同時に表示する画像操作手段と、それぞれの画像を同一画面上に重ね合わせて表示する画像操作手段のうちの少なくともひとつの画像操作手段を備え、
前記画像操作手段によって表示されている画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させるようにしたので、
同一視野の異なる種類の観察像を比較しながら目的とする分析位置を探すことができるので、操作性が向上した。

また第４の発明によれば、
前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる演算手段の少なくともひとつは、基準点を指定することなく、定形の試料台の形状を利用して座標系を対応付ける演算を行う座標演算手段を備えたことにより、読み込んだ観察像の座標系と試料移動手段の座標系を自動的に対応付けることができるので、操作性が向上した。

また第５の発明によれば、
前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる演算手段の少なくともひとつは、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させるための基準点の数を１〜３の間で選択し、選択された基準点の数に従って前記読込手段によって読み込まれた画像と前記試料移動手段の座標系を対応させるように演算する座標演算手段を備えたことにより、
与えられた基準点数が１の時は、画像の縮尺又は倍率を利用しＸ、Ｙ軸座標の補正を行い、２ときはＸ、Ｙ座標の対応付け演算を行い、３のときは，Ｘ、Ｙ、Ｚ軸座標の対応付け演算を行うことができるので、目的に応じた補正精度で座標系の対応付けができる。

また第６の発明によれば、
前記選択された基準点の数が１の時は、前記表示手段によって表示されている画像の縮尺又は倍率を与えることにより、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させるように演算する座標演算手段を備えたので、画像の縮尺又は倍率の情報があれば、ひとつの基準点を決めるだけで簡単に座標系を対応させることができる。

また第７の発明によれば、
細く絞ったＸ線を試料に照射して、試料表面の観察及び／又は分析を行う表面観察分析装置において、座標値を指定して前記試料位置を移動する試料移動手段と、前記試料表面の全体又は一部について種類の異なる少なくとも二つの画像を読み込む画像読込手段と、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる座標演算手段と、前記読み込まれた画像上の任意の座標位置を指定する座標指定手段を備え、
前記読込手段によって読み込まれた画像の少なくともひとつの画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させるようにしたので、
分析目的位置の発生原因や分析の目的等により様々な方法により取得された観察画像を複数読み込み、それらの画像上から所望の分析点を指定できる。そのため、その観察像によってしか分析位置を決定できないような場合でも、分析位置の位置決めを簡易且つ正確に行うことができる。

以下、本発明を実施する形態について詳述する。
図２は、ＥＰＭＡを例にとり、本発明を実施する概略構成例を示している。図１に示した従来構成例に、スキャナ16、画像読込手段17、基準点入力・座標演算手段18、画像操作・座標指定手段19が加えられている。なお、図中において、説明の重複を避けるため、同一または類似の動作を行うものには共通の符号を付している。

スキャナ16は試料の画像を取り込む画像取込手段の一例である。スキャナの光源の種類、例えば可視光源、赤外光源、紫外光源に応じて、異なる種類の画像が得られる。画像読込手段17は、スキャナ16により取り込まれた試料の画像を制御演算処理装置13に電子データとして読み込むためのものである。座標演算手段18は、画像読込手段17により読み込まれた試料の画像の座標系と試料移動手段の座標系との対応をとるための演算を行うためのプログラムを備えている。画像操作・座標指定手段19は、座標演算手段18により座標系の対応をつけられた画像の表示、画像上から分析位置の座標指定、指定された座標への移動指示などを行うプログラムを備えている。

次に、図３を参照しながら、実施例の手順を説明する。
ステップＳ１において、操作者は、スキャナ16を操作して試料の画像を取り込む。この時、通常のスキャナでは、スキャナの接続されているパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の予め決められたフォルダにデータが格納されるようになっている。
ステップＳ２において、操作者の指示により、スキャナ16から読込手段17によって制御演算処理装置13にスキャナ画像を読み込む。
ステップＳ３において、同一試料の異なる種類の画像を読み込む場合はステップＳ１に戻る。異なる種類の画像を繰り返して読み込む場合、操作者はそれぞれの画像に名称を付すなどして区別できるようにする。
ステップＳ４において、操作者は、読み込まれた画像の座標系と試料ステージの座標系を対応させるための方法として、定形試料台を使用するか、基準点を使用するかを指定する。

ステップＳ５において、指定された座標系の対応付け方法に従って、基準点入力・座標演算手段18により座標系の対応付けのための演算を行う。図４にステップＳ５の詳細手順を示す。定形試料台が指定されればステップＳ51ａ、基準点が指定されればステップＳ51ｂに進む。

ステップＳ52ａに進んだ場合、操作者は、どの種類の試料台を使用しているかを指定する。操作者が指定するのではなく、試料台の種類を自動的に認識できるようになっていても良い。
ステップＳ52ｂに進んだ場合、操作者は、座標系の対応付け演算に使用する基準点の数（１〜３）を指定する。基準点の数が多ければ対応付けの精度は良くなるが、指定の手間は増えるので、分析の目的と必要に応じて選択する。ただし、基準点の数が１を選択する場合は、試料を試料ステージに載置した時の試料と読み込まれた画像の方向が同じで、画像の縮尺又は倍率の情報が予め与えられていることが前提である。スキャナで取り込む場合は、画像の縮尺として画像取り込み時の解像度（２５.４ｍｍ当たりの画素数）を利用することができる。

ステップＳ53ｂ又はＳ53ｃ又はＳ53ｄにおいて、基準点の数に従い、読み込んだ画像上の基準点が試料ステージに試料を載置した状態でどの座標値に対応するかを決める。実際の操作は次のように行う。先ず操作者は、適当な目標となる画像上の基準点を決める。選んだ基準点を二次電子像、反射電子像、光学顕微鏡像等で観察しながらステージコントローラ11aを使って正確に観察視野の中心に導入する。画像上の基準点の位置をマウス等のポインティングデバイスで指定すると、画像上の基準点の座標値として試料ステージの現在値が与えられる。

ステップＳ54ａにおいて、定形試料台を試料ステージに載置したとき、試料台の各部分の座標は予め決められているので、読み込まれた画像中の定形試料台特有の形状を画像処理により見つけ出し、読み込まれた画像の座標系を設定する。図５に、定形試料台に試料を取り付けた例を示す。図５ａは斜視図で、図５ｂは、図５ａの矢視Ａから見た図である。また、この定形試料台を試料ステージ10に載置した時のＸ、Ｙ軸座標値（ｍｍ）が与えられている例を示してある。試料台には、試料を取り付けるための直径２５.４ｍｍの穴が３列×３列の合計９個開けてある。図５においては、樹脂で包埋され研磨によって断面が多角形となっている試料が４箇所の穴にそれぞれ取り付けられている様子を示している。図５ｂから分かるように、この定形試料台の外形、直径２５.４ｍｍの穴は決まった位置にあるので、スキャナで取り込んだ画像の座標系と試料ステージの座標系の対応を取ることは容易である。

基準点の数が１の場合は、ステップＳ54ｂにおいてＸ、Ｙ座標の補正のみ、２の場合は、ステップＳ54ｃにおいてＸ、Ｙ座標の対応付け演算、３の場合は、ステップＳ54ｄにおいてＸ、Ｙ、Ｚ座標の対応付け演算をそれぞれ行う。
対応付けられた座標系のデータは、ステップＳ55において、制御演算処理装置13内の所定のメモリーに記憶される。

ステップＳ６において、操作者は、ステップＳ５で試料ステージの座標系と対応付けられた画像を表示する方法を指定する。表示方法は、画像のコントラストのつき方や分析目的等を考慮して選択する。なお、以下のステップ６〜１４は、画像操作・座標指定手段19によって実行される。
複数の画像をそれぞれひとつずつ切替えて表示する場合はステップＳ７ａ、複数の画像を別々に且つ同時に表示する場合はステップＳ７ｂ、複数の画像を同一画面に重ねて表示する場合はステップＳ７ｃにそれぞれ進む。

ステップＳ６において画像の切替え表示を指定した場合、ステップＳ８において、操作者は、表示したい画像を選択する。選択された画像の表示方法に従い、切替え表示する場合はステップＳ９ａ、並べて表示する場合はステップＳ９ｂ、重ねて表示する場合はステップＳ９ｃに進み、画像が表示される。
ステップＳ10ａ又はＳ10ｂ又はＳ10ｃにおいて、操作者は、表示されている画像上で分析したい位置をマウス等のポインティングデバイスにより指定する。
ステップＳ11ａ又はＳ11ｂ又はＳ11ｃにおいて、操作者の指示に従い、ステージ制御系11を介して、指定された座標位置に試料が移動する。この時、例えばステップＳ10ａ、Ｓ10ｂ、Ｓ10ｃにおいて、操作者が画面上の指定位置をマウスでダブルクリックすると直ちにその座標位置に試料が移動するようになっていても良い。
ステップＳ12ａ又はＳ12ｂ又はＳ12ｃにおいて、画面上の他の位置を指定する場合はステップＳ10ａ又はＳ10ｂ又はＳ10ｃに戻り、ステップＳ11ａまたはＳ11ｂ又はＳ11ｃまでを繰り返す。

画像の切替え表示方法を選択している場合、表示画像を切替える時はステップＳ13からステップＳ８に戻る。
ステップＳ14において、画像の表示方法を変更する場合はステップＳ６に戻る。
以上、本発明の実施例の手順を説明した。

上述した本発明の実施例フローにおいて、座標系の対応付け方法として、定形試料台を使用する方法と基準点を使用する方法を共に備えている例を示したが、本発明では両方の方法を備えている必要は無く、少なくともどちらかひとつの方法を備えていれば良い。同様に、基準点を用いる方法においても、与えるべき基準点の数（１〜３）について全て演算方法を個別に備えている必要は無く、いずれかひとつの方法のみ備えていても良い。

また上述した本発明の実施例フローにおいて、画像表示方法については、切替え表示、同時表示、同一画面表示の全てを備えていて、操作者が選択する例を示したが、本発明においては、全ての表示方法を備えている必要は無く、少なくともひとつの表示方法を備えていれば良い。

また上述した本発明の実施例フローにおいて、画像取込手段としてスキャナを使用する例を示したが、本発明においては画像取込手段をスキャナに限定する必要はなく、下記に例示する他の画像取込手段を使用することも本発明の技術範囲に属する。
例えば、デジタルカメラで試料を撮影し、その電子ファイルを制御演算処理装置13に読み込むようにしても良い。
また例えば、透過型または反射型の偏光顕微鏡で偏光をかけた光学ＴＶ像を撮影し、デジタル化して制御演算処理装置13に読み込むようにしても良い。
また例えば、他の観察装置によって得られたカソードルミネッセンス像、フォトルミネッセンス像の電子ファイルをネットワーク経由又はＵＳＢ等のインタフェース経由で制御演算処理装置13に読み込むようにしても良い。
画像の取り込みにスキャナ以外の方法を使用する場合は、その画像取込手段に応じた画像読込手段が必要になることは言うまでもない。

以上述べた方法により、様々な種類の画像を複数取り込み、試料ステージに載置した試料の座標系と対応つけることによって、通常の可視光による目視では識別できない分析位置の位置決めを簡単且つ正確に行うことが可能となる。

上記の実施例は、分析を主とするＥＰＭＡを例に説明したが、本発明は必ずしも分析機能を有する装置での実施を前提としているわけではなく、二次電子像による観察機能のみを有しているようなＳＥＭにおいて実施しても効果を奏することができる。

さらに言えば、上記の説明は、試料表面に細く絞った電子線を照射して分析を行う装置について行ってきたが、本発明の実施は必ずしも試料に電子線を照射する装置に限定される必要は無く、例えば細く絞ったＸ線を試料に照射して、試料の局所分析を行う装置についても同様の効果を奏することができる。

従来のＥＰＭＡの概略構成例を示す図。 本発明をＥＰＭＡで実施する場合のＥＰＭＡの概略構成例を示す図。 本発明の実施手順の一例を示すフロー図。 図３のフロー図中のステップ５における詳細手順を示すフロー図。 定形試料台に試料を取り付けた例を示す図。

符号の説明

（同一または類似の動作を行うものには共通の符号を付す。）
ＥＢ 電子線 ＸＲ 特性Ｘ線
Ｓ Ｘ線発生点（分析点）
１ 鏡体 ２ 電子銃
３ 電子信号検出器 ４ａ、４ｂ Ｘ線分光器
５ａ、５ｂ 分光素子 ６ａ、６ｂ Ｘ線検出器
７ Ｘ線信号測定系 ８ 光学顕微鏡
８ａ 落射照明光源 ８ｂ ＣＣＤカメラ
８ｃ ４５度ミラー ９ 試料台
10 試料ステージ 11 ステージ駆動機構
11ａ ステージコントローラ 12 電子信号取込装置
13 制御演算処理装置 14 表示装置
15 入力装置 16 スキャナ
17 画像読込手段 18 基準点入力・座標演算手段
19 画像操作・座標指定手段

Claims (7)

1. 細く絞った電子線を試料に照射して、試料表面の観察及び／又は分析を行う表面観察分析装置において、
   座標値を指定して前記試料位置を移動する試料移動手段と、前記試料表面の全体又は一部について種類の異なる少なくとも二つの画像を読み込む読込手段と、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる座標演算手段と、前記読み込まれた画像上の任意の座標位置を指定する座標指定手段を備え、
   前記読込手段によって読み込まれた画像の少なくともひとつの画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させる、ことを特徴とする表面観察分析装置。
2. 前記読込手段によって読み込まれた種類の異なる少なくとも二つの画像は、落射照明による光学像、透過照明による光学像、透過照明で偏光利用した光学像、可視光源を用いたスキャナ画像、赤外光源を用いたスキャナ画像、紫外光源を用いたスキャナ画像、他の観察または分析装置で得られた画像の中から選択されたものである、ことを特徴とする請求項１に記載の表面観察分析装置。
3. 前記読込手段によって読み込まれた種類の異なる少なくとも二つの画像について、それぞれの画像の表示する領域を同じにして、それぞれの画像を切替えて表示する画像操作手段と、それぞれの画像を同時に表示する画像操作手段と、それぞれの画像を同一画面上に重ね合わせて表示する画像操作手段のうちの少なくともひとつの画像操作手段を備え、
   前記画像操作手段によって表示されている画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させる、ことを特徴とする請求項１または２に記載の表面観察分析装置。
4. 前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる演算手段の少なくともひとつは、基準点を指定することなく、定形の試料台の形状を利用して座標系を対応付ける演算を行う座標演算手段を備えた、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表面観察分析装置。
5. 前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる演算手段の少なくともひとつは、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させるための基準点の数を１〜３の間で選択し、選択された基準点の数に従って前記読込手段によって読み込まれた画像と前記試料移動手段の座標系を対応させるように演算する座標演算手段を備えた、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表面観察分析装置。
6. 前記選択された基準点の数が１の時は、前記表示手段によって表示されている画像の縮尺又は倍率を与えることにより、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させるように演算する座標演算手段を備えた、ことを特徴とする請求項１〜３、５のいずれかに記載の表面観察分析装置。
7. 細く絞ったＸ線を試料に照射して、試料表面の観察及び／又は分析を行う表面観察分析装置において、
   座標値を指定して前記試料位置を移動する試料移動手段と、前記試料表面の全体又は一部について種類の異なる少なくとも二つの画像を読み込む画像読込手段と、前記読込手段によって読み込まれた画像の座標系と前記試料移動手段の座標系を対応させる座標演算手段と、前記読み込まれた画像上の任意の座標位置を指定する座標指定手段を備え、
   前記読込手段によって読み込まれた画像の少なくともひとつの画像上において、前記座標指定手段により指定された任意の座標位置に基づき前記座標演算手段を用いて、前記指定された任意の座標位置に対応する前記試料移動手段の座標位置を算出し、算出された座標位置に前記試料移動手段によって試料を移動させる、ことを特徴とする表面観察分析装置。

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