JPH0682753U - 電子線分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 分析試料の座標データを容易にかつ短時間に
登録することができる電子線分析装置を、簡易な構成に
より安価に構成する。 【構成】 試料ステージ４上の試料１１に電子ビーム４
４を照射し、この照射によって試料１１から発生する信
号を検出する電子線分析装置において、試料１１上の任
意の点の座標データを出力する座標位置出力シート１３
を有し、試料１１を目視により観察しながらその座標位
置出力シート１３により分析ポイントを指定するアドレ
ススケール１と、このアドレススケール１からの座標デ
ータを記憶し、記憶された座標データの中から任意のデ
ータを選択して出力する座標処理装置２とを有し、座標
処理装置２からの座標データに基づいて分析ポイントと
電子ビーム４４の照射位置との位置合わせを行う。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、電子線分析装置に関し、特に電子線分析装置において分析試料の分 析位置の位置決めを行なう装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、試料に電子ビームや単色Ｘ線等の励起源を照射し、この照射によって 試料から発生する二次電子や特性Ｘ線等を検出することにより、試料の表面観察 や元素分析を行う電子線マイクロアナライザ等の電子線分析装置において、分析 試料上の分析位置に励起源を照射するには、試料ステージに対する分析点の位置 決めを行なう必要がある。

【０００３】 従来、この分析点の位置を割り出す技術として以下のものが知られている。以 下、図７及び図８を用いて従来の分析点の位置を割り出す技術について説明する 。 （１）従来の分析点の位置の割り出す技術の１つとして、人手により位置座標を 求めるものがある。図７は従来の分析点の位置座標の割り出しを説明する図であ り、図７の（ａ）及び（ｂ）に示すように、ｘ，ｙ座標系が彫刻された透明なア クリル板等からなる透明板５１を、試料ホルダベース１２上に設置した試料１１ の上方に設置する。そして、この透明板５１を通して試料１１を観察し、透明板 ５１に彫刻されたｘ方向及びｙ方向の目盛りを読み取ることによって、試料ホル ダベース１２に対する座標データを求める。そして、この求められた位置座標は 、図７の（ｃ）に示すようにメモ５２等の記録用紙に書き留めておく。その後、 分析試料１１を試料ホルダベース１２とともに電子線分析を行なう試料ステージ にセットし、前記記録用紙に書き留めておいておいた座標データを用いて試料ス テージを駆動し、励起源に対する分析試料の位置を設定する。 （２）前記従来の（１）は、試料ホルダベース１２に対する分析試料１１の座標 データの取得、及び該座標データに基づく試料ステージの移動を人手を用いて行 なうものであるのに対して、分析試料１１の座標データの取得、及び該座標デー タに基づく試料ステージの移動を自動で行なうものが知られている。

【０００４】 この従来の技術においては、図８に示すように試料ホルダベース１２上に設置 された試料１１の像をＣＣＤカメラ５３により読み取ってモニタＣＲＴ５５に表 示し、モニタＣＲＴ５５に表示された分析試料の画像に対して、ポインティング デバイス５３によってカーソル５７を移動させて分析試料１１の座標データを求 める。その後、分析試料１１を試料ホルダベース１２とともに電子線分析装置の チャンバ内の試料ステージにセットし、この座標データを用いて試料ステージを 駆動し、励起源に対する分析試料の位置を設定する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の電子線分析装置では、以下のような問題点がある。 （１）前記従来の目盛りが彫刻された透明板を用いる方法では、分析試料の座標 を登録する点が多点にわたる場合には、非常に手間と時間がかかるという問題点 がある。 （２）また、前記従来のＣＣＤカメラを用いる方法では、分析試料の座標データ を得るために、ＣＣＤカメラ、モニタＣＲＴ、及び画像処理装置の高価な構成要 素が必要であった。

【０００６】 そこで、本考案は前記従来の電子線分析装置の問題点を解決して、分析試料の 座標データを容易にかつ短時間に登録することができる電子線分析装置を簡易な 構成要素により安価に構成することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前記目的を達成するために、試料ステージ上の試料に電子ビームを 照射し、この照射によって試料から発生する信号を検出する電子線分析装置にお いて、試料上の任意の点の座標データを出力する座標位置出力シートを有し、試 料を目視により観察しながらその座標位置出力シートにより分析ポイントを指定 するアドレススケールと、このアドレススケールからの座標データを記憶し、記 憶された座標データの中から任意の座標データを選択して出力する座標処理装置 とを有し、座標処理装置からの座標データに基づいて分析ポイントと電子ビーム の照射位置との位置合わせを行うよう構成するものである。

【０００８】

【作用】

本考案によれば、前記の構成によって、アドレススケールに試料を設置し、そ の試料を目視により観察しながらその座標位置出力シートにより分析ポイントを 指定して、試料上の任意の点の座標データを出力し、さらにその座標データを座 標処理装置に記憶する。試料の座標データを取得し記憶した後、試料を試料ステ ージにセットし、記憶しておいた座標データの中から任意の座標データを選択し て出力し、その座標データに基づいて分析ポイントと電子ビームの照射位置との 位置合わせを行う。

【０００９】 この分析ポイントと照射位置との位置合わせの後、試料ステージ上の試料に電 子ビームを照射し、この照射によって試料から発生する信号を検出して試料の表 面観察や元素分析を行う。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図を参照しながら詳細に説明する。 （実施例の構成） 本考案の実施例１の構成を、図１に示す本考案の電子線分析装置のブロック構 成図、図２に示す本考案の電子線分析装置のアドレススケールの構成図、及び図 ３に示す本考案の電子線分析装置のアドレススケールの平面図及び正面図を用い て説明する。なお、図２においては、アドレススケールの一部断面図を示してい る。

【００１１】 はじめに、図１により本考案の電子線分析装置の全体の構成を説明する。本考 案の電子線分析装置は、アドレススケール１と座標処理装置２とステージコント ローラ３と試料ステージ４から構成される。

【００１２】 そして、アドレススケール１の出力である座標データは座標処理装置２に入力 されて記憶され、その記憶された座標データは座標処理装置２からステージコン トローラ３に出力される。ステージコントローラ３はこの座標データに基づいて 、試料ステージ４を移動させ電子ビーム４４の照射位置に分析試料１１の位置を 合わせる。

【００１３】 アドレススケール１は、分析試料１１を支持する試料ホルダベース１２と、分 析試料１１の分析位置の座標データを出力する座標位置出力シート１３とから構 成され、座標位置出力シート１３からの座標データは座標処理装置２に出力され る。座標位置出力シート１３は、例えばタッチパネルシートにより構成すること ができる。また、座標処理装置２はメモリ２１を有しており、アドレススケール １からの座標処理装置２からの座標データを登録番号とともに記憶し、ステージ コントローラ３に出力するものである。また、ステージコントローラ３は、試料 ステージ４の駆動を制御する装置であり、座標処理装置２から出力された座標デ ータに基づいて試料ステージ４を駆動する。また、試料ステージ４は、Ｘステー ジ４１とＹステージ４２とＺステージ４３の３軸方向の移動ステージからなり、 分析試料１１を載せた試料ホルダベース１２を支持して、Ｘ方向，Ｙ方向，及び Ｚ方向の移動を可能としている。そして、ステージコントローラ３から出力され る座標データに基づいてその駆動量を制御し、分析試料１１の分析位置と電子ビ ーム４４の照射位置との位置合わせを行うものである。

【００１４】 次に、図２及び図３を用いて、本考案の電子線分析装置のアドレススケールの 構成について説明する。

【００１５】 アドレススケール１は、分析試料１１を支持する部分と、分析試料１１の分析 位置の座標データを測定するための部分により構成される。

【００１６】 分析試料１１を支持する部分は、ベース１８と試料ホルダ用案内部１６とから なる。そして、分析試料１１は試料ベースホルダ１２に設置された状態でベース １８上に置かれ、試料ホルダ用案内部１６によってベース１８上での位置決めが 行われる。この試料ホルダ用案内部１６は、例えば試料ベースホルダ１２の底面 あるいは側面の形状に対応して形成された溝により構成され、この溝と試料ベー スホルダ１２側の形状とを合わせることにより、試料ベースホルダ１２の試料ホ ルダ用案内部１６への取付け及び位置決めを行うことができる。なお、図２には 、試料ベースホルダ１２の側面に形成された２つの試料ホルダ用案内部１６によ り、試料ベースホルダ１２を両側面から保持する構成例を示し、図３には、試料 ベースホルダ１２の底面に形成された凹部に試料ホルダ用案内部１６の凸部を係 合させることにより保持する構成例を示している。なお、試料ベースホルダ１２ 上に設置される分析試料１１の個数及び設置位置は、任意に選択することができ る。

【００１７】 また、分析試料１１の分析位置の座標データを測定するための部分は、座標位 置出力シート１３と透明板１５及びポインティグペン１４からなる。透明板１５ は、前記ベース１８及び試料ベースホルダ１２と対向する位置に支持部材１９等 を介してある一定距離を隔てて取り付けられており、この透明板１５上に座標位 置出力シート１３を支持している。この透明板１５は、例えば透明なアクリル板 等により形成することができるが、材質はアクリル板に限定されるものではなく 任意の透明部材を用いることができる。

【００１８】 また、座標位置出力シート１３は、透明な部材からなり表面を押圧することに より、その押圧位置のＸ，Ｙデータを座標データとして出力するものであり、そ の座標データは出力コネクタ１７を通して外部に出力される。

【００１９】 したがって、前記の構成により、ベース１８上に配置された分析試料１１は、 透明板１５及び透明な座標位置出力シート１３を通して観察することができる。 （実施例の作用） 次に、本考案の実施例の作用について、前記図１〜図３と、図４の本考案の実 施例のフローチャート、図５の本考案の実施例の分析試料の座標位置を指定する フローチャート、及び図６の本考案の実施例の分析試料の分析を行うフローチャ ート用いて説明する。

【００２０】 はじめに、図４により本考案の電子線分析装置の分析の手順を、図中のステッ プＳの符号に従って説明する。 ステップＳ１： はじめに分析試料１１の分析を行う部分の座標位置を指定する。この座標位置 の指定は、本考案の電子線分析装置のアドレススケール１において、大気中で行 われる。 ステップＳ２： 次に、前記ステップＳ１の工程で求められた分析試料１１の座標位置のデータ に基づいて、その分析試料１１の分析を行う。この分析試料１１の分析は、分析 試料１１を本考案の電子線分析装置のチャンバ内に移動させてセットし、分析試 料１１に電子ビーム４４等の励起源を照射することにより行われる。

【００２１】 次に、前記各ステップＳ１及びステップＳ２の工程について、図５のフローチ ャートによりステップＳ１の工程を説明し、次に図６のフローチャートによりス テップＳ２の工程を説明する。なお、ステップＳ１の工程については１０番代の ステップ番号により説明し、ステップＳ２の工程については２０番代のステップ 番号により説明する。

【００２２】 ステップＳ１の工程（分析試料の座標位置の指定する工程）について； ステップＳ１１： 分析試料１１を試料ホルダベース１２に設置し、該試料ホルダベース１２をア ドレススケール１のベース１８に取り付けることにより、分析試料１１をアドレ ススケール１にセットする。このセットにより、透明板１５と透明な座標位置出 力シート１３を通して分析試料１１を観察することができ、分析試料１１の分析 ポイントを選択することができる。なお、この工程は大気中において行うことが できる。 ステップＳ１２： 座標位置出力シート１３を通して分析試料１１を観察し、選択した分析試料１ １の分析ポイントをポインティングペン１４により指定する。このポインティン グペン１４による指定は、ポインティングペン１４でタッチパネルシート等の座 標位置出力シート１３を押圧することによって行うことができる。 ステップＳ１３： 前記ステップＳ１２の工程において、ポインティングペン１４で座標位置出力 シート１３を押圧すると、座標位置出力シート１３はその押圧された位置のＸ， Ｙ座標データを座標処理装置２に出力する。このＸ，Ｙ座標データは、分析試料 １１の分析ポイントの試料ホルダベース１２に対する座標データを示している。 したがって、この座標データにより分析試料１１の分析ポイントを特定すること ができる。 ステップＳ１４： 前記ステップＳ１３の工程で出力された座標データは、座標処理装置２におい て、登録番号とともにメモリ２１内に記憶される。登録番号は、分析試料１１の 分析ポイントを特定する指標の役をするものであり、メモリ２１内において登録 番号とその登録番号に対応する座標データは対となって記憶されている。

【００２３】 なお、この登録番号は、座標処理装置２の外部から入力することによって設定 する構成とすることもでき、また、アドレススケール１から出力されてくる座標 データの順に対応して順次自動的に設定する構成とすることもできる。 ステップＳ１５： 分析試料１１において、分析ポイントを全て指定したか否かの判定を行い、他 の分析ポイントを指定する場合には再びステップＳ１２に戻り、前記工程を繰り 返して、分析ポイントの指定を完了させる。

【００２４】 ステップＳ２の工程（分析試料の分析を行う工程）について； ステップＳ２１： 前記ステップＳ１の工程において、アドレススケール１にセットしてある分析 試料１１を試料ホルダベース１２に設置した状態で、本考案の電子線分析装置の 試料ステージ４にセットする。なお、図１において、このセットを行う状態を破 線により示している。この試料ステージ４は電子線分析装置のチャンバ内にあり 、大気中とは異なる測定条件に設定される。

【００２５】 なお、この試料ホルダベース１２の試料ステージ４へのセットにおいては、Ｘ ステージ４１及びＹステージ４２の移動が容易となるように、Ｚステージ４３を 駆動しておく。 ステップＳ２２： 図示しない入力装置からステージコントローラ３に対して、分析試料１１の分 析ポイントを示す登録番号を入力する。この登録番号の入力により、ステージコ ントローラ３は次に分析を行う分析ポイントを認識することになる。なお、登録 番号を入力を入力装置から行わず、ステージコントローラ３において登録番号を 順次出力するように構成することもできる。 ステップＳ２３： 前記ステップＳ２２における登録番号に対応する座標データをメモリ２１より 読み出し、ステージコントローラ３に出力する。 ステップＳ２４： 前記ステップＳ２３の工程で出力された座標データに基づいて、試料ステージ ４のＸステージ４１及びＹステージ４２を駆動することにより、試料ホルダベー ス１２上の試料１１を移動させる。この移動により、前記ステップＳ１において 指定した分析ポイントを電子ビーム４４の照射位置への位置合わせが行われる。 このＸステージ４１及びＹステージ４２の駆動においては、現在のステージの位 置を読み取りながら目標位置である座標データの位置となるよう制御を行うこと によりステージの移動を行う。 ステップＳ２５： 次に、ステージコントローラ３は試料ステージ４のＺステージ４３に駆動信号 を出力して試料１１のＺ軸方向の移動を行い、試料１１の分析ポイントにおける 電子ビーム４４の焦点合わせを行う。このＺ軸方向の移動においては、試料ステ ージ４のＺ軸マニュアル駆動機能を用いることができる。 ステップＳ２６： 前記までの工程により、試料１１の試料ステージ４での位置決めが完了し、こ の状態で分析を開始する。 ステップＳ２７： ステップＳ２２の工程において選択した登録番号の試料の分析ポンイトにおけ る分析が終了した否かを監視し、未終了の場合には前記ステップＳ２３に戻って 分析を終了させる。 ステップＳ２８： さらに、前記ステップＳ２２で選択した分析ポイント以外に分析を行う箇所が あるか否かの判定を行い、他に分析を行う分析ポイントがある場合にはステップ Ｓ２２に戻って、新たな登録番号を入力する。 （実施例の効果） 前記構成の試料ホルダ用案内部により、試料ベースホルダのベースに対する位 置決め及び取付けを容易に行うことができる。

【００２６】 また、前記実施例においては、座標位置出力シートを透明なタッチパネルシー トとし、この透明なタッチパネルシートを透明なアクリル板上に貼りつけくこと によってアドレススケールを構成することができる。また、このタッチパネルシ ートへの入力は、ポインティングペンによりタッチパネルシートを押圧すること により行うことができる。 （変形例） なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、本考案の趣旨に基づき 種々の変形が可能であり、それらを本考案の範囲から排除するものではない。

【００２７】 前記実施例においては、分析ポイントと電子ビームの照射位置の位置合わせに おいて、試料を支持する試料ステージを駆動しているが、電子ビームの側を駆動 することにより位置合わせを行うことができる。

【００２８】 前記試料ホルダ用案内部は、前記溝形状に限定されるものではなく、位置決め 及び取付けを可能とする任意の構成とすることができる。

【００２９】 前記座標処理装置において、図示しない入力装置により記憶されている座標デ ータを修正、変更を行うことができる。

【００３０】 また、前記座標処理装置において、図示しない入力装置により登録番号と座標 データとの組み替えを行い、分析ポイントの分析順序を変更することができる。

【００３１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、以下の効果を得ることができる。 （１）従来の座標データを記録用紙に記録する場合と比較して、筆記用具等が一 切不要となるとともに、操作が容易となり、分析ポイントの座標データの読み取 りや入力での作業時間を短縮でき、また、多数の分析ポイントの登録も容易とな る。 （２）従来のＣＣＤカメラ、モニタＣＲＴ、画像処理装置の構成のものと比較し て、これらの高価な機器を用いることなく、安価な座標位置出力シートと通常の ＣＰＵ及びメモリからなる処理装置等の簡易で安価な構成要素により同等の処理 を行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の電子線分析装置のブロック構成図であ
る。

【図２】本考案の電子線分析装置のアドレススケールの
構成図である。

【図３】本考案の電子線分析装置のアドレススケールの
平面図及び正面図である。

【図４】本考案の実施例のフローチャートである。

【図５】本考案の実施例の分析試料の座標位置を指定す
るフローチャートである。

【図６】本考案の実施例の分析試料の分析を行うフロー
チャートである。

【図７】従来の分析点の位置座標の割り出しを説明する
図である。

【図８】従来の分析点の位置座標の割り出しを説明する
図である。

【符号の説明】

１…アドレススケール、２…座標処理装置、３…ステー
ジコントローラ、４…試料ステージ、１１…試料、１２
…試料ホルダベース、１３…座標位置出力シート、１４
…ポインティングペン、１５…透明板、１６…試料ホル
ダ用案内部、１７…出力コネクタ、１８…ベース、１９
…支持部材、２１…メモリ、４１…Ｘステージ、４２…
Ｙステージ、４３…Ｚステージ、４４…電子ビーム

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料ステージ上の試料に電子ビームを照
   射し、この照射によって試料から発生する信号を検出す
   る電子線分析装置において、 （ａ）前記試料上の任意の点の座標データを出力する座
   標位置出力シートを有し、前記試料を目視により観察し
   ながら前記座標位置出力シートにより分析ポイントを指
   定するアドレススケールと、 （ｂ）前記アドレススケールからの座標データを記憶
   し、前記記憶された座標データの中から任意の座標デー
   タを選択して出力する座標処理装置とを有し、 （ｃ）前記座標処理装置からの前記座標データに基づい
   て前記分析ポイントと電子ビームの照射位置の位置合わ
   せを行うことを特徴とする電子線分析装置。