JPH1123481A

JPH1123481A - 微小物分析装置、および該微小物分析装置に用いられる微小物検出手段の調整装置

Info

Publication number: JPH1123481A
Application number: JP9172197A
Authority: JP
Inventors: Eiji Kano; 英司狩野
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1997-06-27
Filing date: 1997-06-27
Publication date: 1999-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】試料上の微小物を簡便に短時間で分析する。【解決手段】微小物分析装置１は、ＸＹステージ３
と、光学ユニット４と、走査型電子銃５と、Ｘ線検出器
６と、二次電子検出器７とが真空容器１ａ内に収容され
て構成されている。光学ユニット４は、少なくとも、レ
ーザ光源（不図示）と光学系（不図示）とを備えたレー
ザモジュール１０と、試料からの散乱光を検出する光検
出器１２とが本体ステージ１１に取り付けられて構成さ
れ、真空容器１ａに対して着脱自在に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ等の
試料表面の微小物を検出し、検出された微小物の形状観
察や組成分析を行うための微小物分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、ＳＥＭ等の電子顕微鏡の高倍
率化によって、肉眼では観察できないサブミクロン程度
の微小物を容易に観察できるようになった。しかし、直
径が２００ｍｍ〜３００ｍｍの半導体ウエハの表面か
ら、大きさが１μｍ以下の微小なごみ、ウエハ上に作製
した微小配線、あるいはウエハ上に作製した微小配線の
欠陥部分等の微小物を検出して電子顕微鏡の視野内に納
めることには、多くの手間が必要とされる。

【０００３】従来、例えば半導体ウエハの表面の微小物
を観察する際は、まず最初に、ウエハ上に照射したレー
ザビームの散乱光を検出する微小物検出装置によってウ
エハ上の微小物の位置を検出する。しかし、微小物検出
装置で検出できるのは微小物の位置と大きさだけであ
り、微小物の形状観察や組成分析を行うことはできな
い。そこで、検出した微小物の位置の座標情報に基づい
てウエハを移動させ、走査型電子顕微鏡による形状観察
や、ＥＤＸ（エネルギー分散型Ｘ線分析）による組成分
析が行われる。このように微小物の観察・分析等を行う
ための微小物分析装置の一例が、特公平４−５８６２２
号公報に開示されている。

【０００４】図１０は、特公平４−５８６２２号公報に
開示された従来の微小物分析装置を示す構成図である。

【０００５】図１０に示すように、従来の微小物分析装
置１０１では、試料ステージ１０２が搭載された移動ス
テージ１０３をＺ方向に昇降させる昇降機構１０４が真
空資料室１０５内に設置されている。昇降機構１０４
は、ねじシャフト１０６およびカップリング１０７を介
して接続されたモータ１０８によって駆動される。ま
た、移動ステージ１０３は、ねじシャフト１０９および
カップリング１１０を介して接続されたモータ１１１に
よって駆動され、後述する微小物検出部１１４のレーザ
照射領域内および走査型電子顕微鏡１２１の電子ビーム
照射領域内をＸ方向に移動する。さらに、試料ステージ
１０２はモータ１１２によってＸＹ平面内で回転可能に
設けられている。また、試料ステージ１０２の上には検
査対象である試料１１３が載置される。

【０００６】真空資料室１０５内には、レーザ光源１１
５から照射されてビームエキスパンダ１１６を通過した
レーザビームを試料１１３上に照射する光学レンズ部１
１７と、レーザビームが照射された試料１１３からの散
乱光を検出する検出器１１８とを有する微小物検出部１
１４が設置されている。光学レンズ部１１７はレンズホ
ルダ１１９内に収納されている。レンズホルダ１１９は
モータ１２０によってＸ方向に移動され、試料ステージ
１０２上への進退が可能である。

【０００７】また、微小物分析装置１０１には、試料１
１３上に付着した微小物を観察するための走査型電子顕
微鏡１２１が備えられている。さらに、微小物分析装置
１０１には、モータ１１１，１１２に接続されたエンコ
ーダ１２２，１２３と検出器１１８に接続されたアンプ
１２４とから送られる微小物の位置情報を位置座標とし
て記憶する座標記憶部１２５と、座標記憶部１２５の座
標情報に基づいて微小物分析装置１０１を制御する制御
部１２６と、制御部１２６から送られる制御信号に基づ
いてモータ１１１，１１２を制御する試料走査部１２７
とが備えられている。

【０００８】上記に示した微小物分析装置１０１は、微
小物検出モードと微小物分析モードとの２つの動作モー
ドを有する。最初に実行される微小物検出モードでは、
試料１１３からの散乱光を検出する検出器１１８に接続
されたアンプ１２４から出力される微小物検出信号と、
エンコーダ１２２，１２３から出力される座標信号とに
基づいて、試料１１３上の微小物の位置座標と大きさと
が座標記憶部１２５に記憶される。

【０００９】次いで実行される微小物分析モードでは、
まず、制御部１２６によって座標記憶部１２５から読み
出された各微小物の位置座標が、制御信号として試料走
査部１２７に送られる。試料走査部１２７は、各微小物
の位置座標に基づいてモータ１１１，１１２を駆動制御
して、各微小物が走査型電子顕微鏡１２１の視野内（す
なわち走査型電子顕微鏡１２１からの電子ビームの照射
範囲内）に位置するように、試料ステージ１０２および
移動ステージ１０３を微小移動させる。これにより、微
小物の外観観察等の微小物分析が行われる。

【００１０】以上のように微小物検出モードと微小物分
析モードとを実行することにより、試料１１３上の全て
の微小物について、微小物分析を行うことができる。

【００１１】なお、走査型電子顕微鏡１２１が長焦点
（長作動距離）でない場合には、必要に応じて昇降機構
１０４を用いて試料ステージ１０２を昇降させることに
より、試料１１３を走査型電子顕微鏡１２１の焦点位置
（例えば図示の点線位置）にまで移動させることができ
るので、鮮明なＳＥＭ像（走査型電子顕微鏡像）が得ら
れる。また、微小物分析装置が反射電子検出器（不図
示）を備えている場合には、微小物や試料からの反射一
次電子を検出することにより、低速電子エネルギ損失ス
ペクトルを分析することができる。従って、微小物およ
び試料の表面の分析が可能であり、微小物および試料の
表面における分子の振動状態をも調べることができる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の微小物分
析装置では、レーザ光源やビームエキスパンダは真空資
料室外に設置され、光学レンズ部を収納したレンズホル
ダ、検出器、および走査型電子顕微鏡等の部材は真空試
料室内に設置されている。真空試料室内に設置されてい
るこれらの部材は、互いに干渉しないように、かつ微小
物の検出および分析効率が高くなるように最適な位置に
配置する必要があるため、それぞれの部材の位置調整に
は、多くの手間を要する。

【００１３】また、微小物検出に用いられるレーザビー
ムのスポットサイズが数十μｍ程度であるのに対して、
微小物分析を行う際に走査型電子顕微鏡から照射される
電子ビームのスポットサイズは０．１μｍ以下である。
従って、レーザビームの照射領域に対する電子ビームの
照射領域が極めて小さいため、たとえ微小物の位置が検
出されても、その微小物に電子ビームを正確に照射する
ことは容易ではない。さらに、分析対象である微小物の
大きさが数μｍから１μｍ以下である場合は、微小物分
析装置における試料ステージおよび移動ステージの位置
の再現精度はサブミクロンオーダーでなければならな
い。しかし、サブミクロンオーダーの位置再現精度を有
するステージでは移動速度を高速にすることができない
ため、直径が２００ｍｍ〜３００ｍｍのウエハ等の試料
表面全体を短時間で検出することはできない。加えて、
前述のように微小物分析部のレンズホルダーが試料ステ
ージ上に対して進退可能である場合には、試料と走査型
電子顕微鏡との間の距離をレンズホルダーの高さの分だ
け大きくしなければならない。このとき、試料上の微小
物を詳明に観察するためには、昇降機構を用いて試料を
走査型電子顕微鏡の焦点位置にまで移動させる必要があ
る。しかし、移動させる機構が増えると、それぞれの移
動機構の位置再現精度の誤差が重ね合わせられてしまう
ため、電子ビーム照射位置への微小物の位置合わせがま
すます困難になる。

【００１４】このように、従来の微小物分析装置によっ
ては、レーザビームを用いて検出した微小物の位置を正
確に再現し、微小物に電子ビームを正確に照射して微小
物の分析を行うことは困難である。そのため、オペレー
タが走査型電子顕微鏡を観察しながら試料ステージ等を
移動させて微小物の位置を補正する必要があり、高いス
ループットを必要とする製造ラインで使用したり、自動
計測に用いたりすることができない。

【００１５】そこで本発明は、試料上の微小物を簡便に
短時間で分析することができる微小物分析装置を提供す
ることを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の微小物分析装置は、試料が載置されるステ
ージと、前記ステージに載置された試料上の微小物を光
学的に検出するための微小物検出手段と、前記微小物検
出手段によって検出された前記微小物を観察するための
微小物観察手段と、前記微小物検出手段によって検出さ
れた前記微小物の組成を分析するための微小物分析手段
とが真空容器内に収容されて構成されている微小物分析
装置において、前記微小物検出手段は、少なくとも、ス
ポットサイズが所望の大きさに調整されたレーザビーム
を前記試料に照射するレーザモジュール部と、レーザビ
ームが照射された前記試料からの散乱光を検出する光検
出部と、前記レーザモジュール部および前記光検出部が
取り付けられた本体ステージ部とにより構成され、前記
真空容器に対して着脱自在に設けられている。

【００１７】これにより、レーザビームのスポットサイ
ズの調整、および光検出部での検出効率を最適化するた
めの光検出部の光軸調整等の微小物検出手段の各部調整
が、微小物検出手段を微小物分析装置の真空容器内に設
置する前に行われる。

【００１８】また、前記微小物検出手段は、前記微小物
観察手段の前記試料上における微小物観察位置と前記微
小物分析手段の前記試料上における微小物分析位置との
少なくとも一方に対して、前記微小物検出手段の前記試
料上におけるレーザビーム照射位置を一致させて配置さ
れ、前記微小物検出手段には、前記微小物検出手段が前
記微小物観察手段による観察および前記微小物分析手段
による分析を妨げない位置にまで前記微小物検出手段を
移動させるための移動手段が備えられている。

【００１９】このように構成された微小物分析装置で
は、微小物検出手段で微小物が検出されると、微小物検
出手段は微小物観察手段の観察および微小物分析手段の
分析を妨げない位置にまで退かされ、その後直ちに微小
物観察手段もしくは微小物分析手段によって微小物の観
察・分析が行われる。

【００２０】さらに、前記移動手段には、前記微小物観
察手段の前記試料上における微小物観察位置もしくは前
記微小物分析手段の前記試料上における微小物分析位置
と前記微小物検出手段の前記試料上におけるレーザビー
ム照射位置とが一致する位置で前記微小物検出手段の移
動を停止させるためのストッパ部が備えられていること
により、微小物観察手段の微小物観察位置もしくは微小
物分析手段の微小物分析位置と微小物検出手段のレーザ
ビーム照射位置との位置合わせが確実に行われる。

【００２１】また、前記移動手段には、前記微小物検出
手段の移動量を計測するための移動量計測部が備えられ
ていることにより、微小物検出手段の移動量が常にモニ
タされる。

【００２２】前記移動量計測器は、エンコーダもしくは
レーザ干渉計であることが好ましい。

【００２３】さらに、前記移動量計測器の計測結果に基
づいて前記移動手段の移動量を制御するためのフィード
バック制御装置が備えられていることにより、微小物観
察手段の微小物観察位置もしくは微小物分析手段の微小
物分析位置と微小物検出手段の微小物検出位置との位置
合わせが自動的に行われる。

【００２４】また、前記微小物検出手段には、前記微小
物検出手段と前記試料との間隔を測定するための間隔セ
ンサ部が備えられていることにより、微小物検出手段を
微小物分析装置の真空容器内に取り付けた際に、試料上
におけるレーザビームのスポットサイズが予め調整され
たレーザビームのスポットサイズに正確に再現される。

【００２５】加えて、前記微小物検出手段には、前記微
小物検出手段を移動させて前記微小物検出手段と前記試
料との間隔を調整するための間隔調整手段が備えられ、
さらに、前記間隔センサ部の測定結果に基づいて前記間
隔調整手段を制御するフィードバック制御装置が備えら
れていることにより、微小物検出手段と試料との間隔の
調整が自動的に行われる。

【００２６】また、前記レーザモジュール部には、レー
ザビームを照射するレーザ光源部が少なくとも２つ備え
られていることにより、異なる方向から試料にレーザビ
ームが照射される。さらには、スポットサイズが異なる
複数のレーザビームが試料に照射される。

【００２７】さらに、前記少なくとも２つのレーザ光源
部によりレーザアレイが構成されていてもよい。

【００２８】また、前記光検出部はＣＣＤで構成されて
いることにより、微小物検出手段では、試料上の微小物
の位置が検出されるとともに微小物の画像情報が得られ
る。なお、前記光検出部はフォトダイオードで構成され
ていてもよい。

【００２９】さらには、前記微小物検出手段には、前記
光検出部が少なくとも２つ備えられていることにより、
各光検出部の検出能力が高精度ではない場合でも、各光
検出部からの検出信号を重ね合わせることにより、Ｓ
／Ｎ比が向上して散乱光の信号とノイズとが区別され
る。なお、前記各光検出部はそれぞれフォトダイオード
で構成され、少なくとも２つの前記フォトダイオードに
よりフォトダイオードアレイが構成されていてもよい。

【００３０】なお、前記微小物観察手段は、走査型電子
顕微鏡、反射電子顕微鏡、イオン顕微鏡、または原子間
力顕微鏡であることが望ましい。

【００３１】また、前記微小物分析手段は、Ｘ線検出
器、オージェ電子検出器、飛行時間型二次イオン質量分
析器、またはレーザ・マイクロプローブ質量分析装置で
あることが望ましい。特に、前記微小物分析手段にレー
ザ・マイクロプローブ質量分析装置を用いることによ
り、検出した微小物に含有される元素や、微小物の分子
構造に関する情報が得らえる。

【００３２】本発明の微小物検出手段の調整装置は、上
記発明の微小物分析装置に用いられる微小物検出手段の
調整装置であって、前記微小物検出手段を固定するため
の固定脚部を有する支持本体部と、前記レーザビームの
強度を検出するための光パワーメータ部と、ピンホール
が形成され前記光パワーメータ部の上方に配置された遮
光板部とを有する。

【００３３】これにより、微小物検出手段を微小物分析
装置の真空容器内に設置する前に、レーザビームのスポ
ットサイズ、および光検出部での検出効率を最適化する
ための光検出部の光軸調整等の微小物検出手段の各部調
整が簡便に行われる。

【００３４】さらに、前記微小物分析装置の真空容器内
に設置される各種装置の形状および配置を再現した位置
取り調整手段をさらに有する構成とすることにより、微
小物検出手段を微小物検出装置の真空容器内に設置する
前に、真空容器内の各種検出器等との干渉の有無が予め
確認される。

【００３５】加えて、前記位置取り調整手段には前記微
小物分析装置の真空容器内に設置されているビーム源の
ビーム軸を再現するためのビーム軸再現手段が備えられ
ている構成とすることにより、微小物検出手段を微小物
検出装置の真空容器内に設置する前に、ビーム源のビー
ム軸と微小物検出手段の光軸とのビーム軸合わせが予め
行われる。

【００３６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００３７】（第１の実施形態）図１は、本発明の微小
物分析装置の第１の実施形態の全体構成図である。

【００３８】図１に示すように、本実施形態の微小物分
析装置１は、検査対象の半導体ウエハ２を載置するＸＹ
ステージ３と、半導体ウエハ２上の微小物（微小なご
み、ウエハ上に作製された微小配線、あるいはウエハ上
に作製された微小配線の欠陥部分等を含む。以下同
じ。）を検出するための微小物検出手段としての光学ユ
ニット４と、半導体ウエハ２に電子ビームを照射するた
めの走査型電子銃５と、電子ビームが照射された半導体
ウエハ２から発生するＸ線を検出する微小物分析手段と
してのＸ線検出器６と、電子ビームが照射された半導体
ウエハ２から放出される二次電子を検出する二次電子検
出器７とを備えている。走査型電子銃５と二次電子検出
器７とは、微小物観察手段としての走査型電子顕微鏡を
構成している。なお、ＸＹステージ３、光学ユニット
４、走査型電子銃５、Ｘ線検出器６、二次電子検出器７
は、真空容器１ａ内に収容されている。

【００３９】ＸＹステージ３は、駆動制御装置（不図
示）によってＸ方向およびＹ方向に移動される。また、
ＸＹステージ３には、Ｘ方向およびＹ方向へのステージ
の移動量やステージの位置を計測するためのエンコーダ
が備えられていてもよい。ステージの移動量等をより正
確に計測する必要があるときには、エンコーダの代わり
にレーザ干渉計を用いてもよい。さらに、ＸＹステージ
３は回転ステージであってもよい。

【００４０】次に、図２および図３を用いて図１に示し
た光学ユニットについて説明する。図２は、図１に示し
た光学ユニットを示す構成図である。図２に示すよう
に、光学ユニット４は、レーザ光源８と光学系９とが組
み込まれたレーザモジュール１０と、レーザモジュール
１０が載置される本体ステージ１１と、レーザビームが
照射された半導体ウエハ２（図１参照）からの散乱光を
検出する光検出器１２とを有する。なお、光学ユニット
４は、真空容器１ａに対して着脱自在に設けられてい
る。

【００４１】レーザモジュール１０に組み込まれた光学
系９は、レーザ光源８から照射されたレーザビームのス
ポットサイズを所望の大きさに調整するためのビームエ
キスパンダ９ａや光学レンズ９ｂ等の光学部品からな
る。本体ステージ１１には、レーザモジュール１０から
出射されたレーザビームを反射して本体ステージ１１の
下方に配置されている半導体ウエハ２に照射させるため
の鏡１３が備えられている。また、本体ステージ１１に
は、鏡１３で反射したレーザビームを下方に照射させ、
かつ半導体ウエハ２からの散乱光を光検出器１２に到達
させるための切り抜き部１１ａが形成されている。レー
ザモジュール１０、光検出器１２、鏡１３は本体ステー
ジ１１上に取り付けられており、それぞれの取り付け位
置は微調整が可能となっている。

【００４２】なお、光検出器１２は、フォトダイオード
や、複数のフォトダイオードで構成されるフォトダイオ
ードアレイや、さらにはＣＣＤを用いたものであっても
よい。特に、ＣＣＤを用いた場合には、微小物の検出と
ともに微小物の画像情報をも得ることができる。

【００４３】図３は、図１および図２に示した光学ユニ
ットが搭載されたスポットサイズ調整装置を示す構成図
である。

【００４４】光学ユニット４から照射されるレーザビー
ムのスポットサイズは、光学ユニット４を真空容器１ａ
から取り外した状態で、図３に示すような、微小物検出
手段の調整装置としてのスポットサイズ調整装置１４に
よって調整することができる。スポットサイズ調整装置
１４は、光学ユニット４を固定するための固定脚１５ａ
を備えた支持本体部１５と、レーザビームの強度を検出
するための光パワーメータ１６と、ピンホール１７ａが
形成され光パワーメータ１６の上方に配置された遮光板
１７と、光パワーメータ１６の高さを調整するための高
さ調整ステージ１８とを有する。

【００４５】光パワーメータ１６は、支持本体部１５上
の所望の位置に載置され、さらに高さ調整ステージ１８
によって所望の高さとなるように調整されている。遮光
板１７のピンホール１７ａは、所望のスポットサイズと
同じ大きさに形成されている。また、光学ユニット４
は、レーザビームがピンホール１７ａの中心を照射する
ように支持本体部１５の固定脚１５ａに取り付けられて
いる。

【００４６】上記のように構成されたスポットサイズ調
整装置１４では、光学ユニット４からレーザビームを照
射して、光パワーメータ１６にレーザビームを入射させ
る。次いで光学ユニット４の光学系９を調節し、光パワ
ーメータ１６の出力値が最大になるまでレーザビームの
スポットサイズを徐々に大きくする。これにより、光パ
ワーメータ１６の出力値が最大となるときのレーザビー
ムのスポットサイズが、遮光板１７に形成されたピンホ
ール１７ａと同じ大きさになるので、レーザビームのス
ポットサイズを所望の大きさに調整することができる。
また、レーザビームのスポットサイズ調整を行うと同時
に、光検出器１２の光軸を微調整して、光検出器１２で
の光検出効率が最大になるようにする。

【００４７】このようにしてレーザビームのスポットサ
イズが調整された光学ユニット４を、光学ユニット４の
本体ステージ１１と半導体ウエハ２との距離が本体ステ
ージ１１と光パワーメータ１６との距離と同じとなるよ
うに微小物分析装置１内に設置することにより、所望の
レーザビームのスポットサイズで半導体ウエハ２を照射
することができる。

【００４８】以上説明したように、スポットサイズ調整
装置１４を用いることにより、光学ユニット４から照射
されるレーザビームのスポットサイズの調整および光検
出器１２の光軸調整を、光学ユニット４を微小物分析装
置１に設置する前に簡便に行うことができる。従って、
微小物の検出行程の段階でレーザビームのスポットサイ
ズ調整や光検出器１２の光軸調整を行う必要がないの
で、微小物の検出・分析を短時間で行うことができる。

【００４９】次に、本実施形態の微小物分析装置１を用
いた微小物の検出および分析動作について、図１を用い
て説明する。

【００５０】微小物分析装置１では、微小物の検出およ
び分析を行う前に、走査型電子銃５から半導体ウエハ２
に照射される電子ビームの照射位置、および光学ユニッ
ト４から半導体ウエハ２に照射されるレーザビームの照
射位置のそれぞれの位置合わせを行い、両照射位置同士
の距離を予め測定しておく。

【００５１】次いで、光学ユニット４から半導体ウエハ
２にレーザビームを照射し、ＸＹステージ３を微速移動
させて、半導体ウエハ２上を走査する。レーザビームが
微小物を照射すると、半導体ウエハ２から散乱光が放射
される。その散乱光を光検出器１２で検出することによ
り、半導体ウエハ２上の微小物が検出される。微小物が
検出されたら、ＸＹステージ３を移動させて微小物を電
子ビーム照射位置に配置し、走査型電子銃５から微小物
に電子ビームを照射する。半導体ウエハ２上における電
子ビーム照射位置は、微小物観察手段（すなわち走査型
電子銃５と二次電子検出器７とにより構成される走査型
電子顕微鏡）の微小物観察位置であるとともに、微小物
分析手段（すなわちＸ線検出器６）の微小物分析位置で
もある。電子ビームが照射された微小物からは、Ｘ線が
発生するとともに二次電子が放出される。微小物から発
生するＸ線をＸ線検出器６を用いて検出することによっ
て微小物の組成分析を行うことができ、放出された二次
電子を二次電子検出器７を用いて検出することによって
微小物のＳＥＭ像を得ることができる。

【００５２】前述のように、電子ビーム照射位置とレー
ザビーム照射位置との間の距離は予め測定されており、
その距離は一定であるので、光学ユニット４で半導体ウ
エハ２上の微小物を検出した後、ＸＹステージ３を前記
距離だけ移動させて微小物を電子ビーム照射位置に配置
することにより、微小物の検出後、速やかに微小物に電
子ビームを照射することができる。

【００５３】なお、ＸＹステージ３を移動させて微小物
を電子ビーム照射位置に配置する際には、ＸＹステージ
３が有する移動誤差の範囲内で誤差が生じる。そのた
め、微小物の大きさがＸＹステージ３の移動誤差を無視
できないほど小さい場合には、微小物に電子ビームを照
射することができなくなるおそれがある。しかしなが
ら、微小物が上記のように小さい場合でも、走査型電子
銃５の電子ビームを走査し、一辺の長さがＸＹステージ
３の移動誤差と等しい四角形の領域を照射することによ
り、微小物に電子ビームを確実に照射することができ
る。

【００５４】上述したように、本実施形態の微小物分析
装置１は、微小物を検出した後にＸＹステージ３を移動
させる距離が一定であり、加えて、ＸＹステージ３の移
動誤差範囲の四角領域を走査型電子銃５で走査できるの
で、電子ビームを微小物に確実に照射することができ
る。そのため、オペレータがＸＹステージ３を移動させ
て電子ビーム照射位置に対する微小物の位置を補正する
必要がないので、微小物の検出および分析行程を全自動
化することもできる。

【００５５】また、光検出器１２を設置するスペースが
狭い等の理由で高精度な光検出能力を有する大型の光検
出器を真空容器１ａ内に設置できない場合には、複数の
光検出器を設置し、各光検出器からの検出信号を重ね合
わせることにより、Ｓ／Ｎ比が向上して散乱光の信号
とノイズとを区別することができるので、微小物の検出
を高精度で行うことができる。従って、検出する微小物
の大きさが極端に小さくても、微小物を検出することが
できる。

【００５６】さらに、例えば回路パターンが積層された
半導体集積回路を観察する場合には、光検出器１２での
光の取り込み角度によって、半導体集積回路からの散乱
光強度の測定結果に差異が生じる。つまり、半導体集積
回路からの散乱光は、光検出部での光の取り込み角度に
よる方向依存性を有する。しかしながら、上記のように
複数の光検出器１２を用いて散乱光を検出することによ
り、各光検出器１２からの出力信号を比較することによ
って、散乱光の方向依存性を測定することができる。

【００５７】また、光学ユニット４のレーザモジュール
１０には複数のレーザ光源８を備えてもよい。これによ
り、異なる方向から半導体ウエハ２にレーザビームを照
射することができるので、半導体ウエハ２上の微小物を
効率よく、より確実に検出することができる。加えて、
スポットサイズが異なる複数のレーザビームを照射する
ことができるので、スポットサイズが大きいレーザビー
ムで微小物を効率よく検出できるとともに、スポットサ
イズが小さいレーザビームでその精度を向上させること
ができる。なお、光学ユニット４のレーザモジュール１
０に複数のレーザ光源８を備える場合には、レーザ光源
８を並べて配置することにより、レーザアレイを構成し
てもよい。

【００５８】さらに、検査する微小物が比較的大きく、
半導体ウエハ２と走査型電子銃５との間隔を広く設けて
もＳＥＭ像の分解能が損なわれない場合には、光学ユニ
ット４が半導体ウエハ２上に対して進退自在となるよう
な移動機構（不図示）を光学ユニット４に備えてもよ
い。この場合には、半導体ウエハ２上のレーザビーム照
射位置が電子ビーム照射位置に重なる位置に光学ユニッ
トを配置する。光学ユニットで微小物が検出された後、
速やかに光学ユニットを移動させて、電子ビームを遮ら
ない位置にまで退かせれば、直ちに微小物に電子ビーム
を照射することができる。これにより、検出された微小
物を電子ビーム照射位置に配置するためにＸＹステージ
を移動させる必要がなくなるため、微小物の検出および
分析をより迅速に行うことができる。さらに、ＸＹステ
ージの移動誤差を考慮することなく、電子ビームを微小
物に照射することができる。

【００５９】また、本実施形態の微小物分析装置１で
は、微小物観察手段として走査型電子銃５と二次電子検
出器７とによる走査型電子顕微鏡が用いられているが、
走査型電子顕微鏡以外にも、反射電子顕微鏡、イオン顕
微鏡、原子間力顕微鏡等を用いてもよい。一方、微小物
分析手段はＸ線検出器に限られず、反射電子検出器、オ
ージェ電子検出器、飛行時間型二次イオン質量分析器
や、レーザ・マイクロプローブ質量分析装置等を用いて
もよい。特に、レーザ・マイクロプローブ質量分析装置
を用いた場合には、検出した微小物に含有される元素
や、微小物の分子構造に関する情報を得ることができ
る。

【００６０】（第２の実施形態）図４は、本発明の微小
物分析装置の第２の実施形態を示す構成図、図５は図４
に示した光学ユニットを示す構成図である。

【００６１】図４および図５に示すように、本実施形態
の微小物分析装置２１における光学ユニット２４では、
本体ステージ３１に備えられている鏡３３の一部、およ
びレーザモジュール３０の一部が、本体ステージ３１に
形成された切り抜き部３１ａの中に埋設されている。そ
の他、光学ユニット２４におけるレーザ光源２８、光学
系２９、ビームエキスパンダ２９ａ、光学レンズ２９
ｂ、光検出器３２の構成は図１および図２に示した光学
ユニット４の構成と同様であるので、詳しい説明は省略
する。

【００６２】また、図４に示す微小物分析装置２１で
は、光学ユニット２４のレーザビーム照射位置が走査型
電子銃５の電子ビーム照射位置に重なるような位置に光
学ユニット２４が配置されており、さらに、光学ユニッ
ト２４には、半導体ウエハ２２上に対して進退自在とな
るような移動機構（不図示）が備えられている。その
他、真空容器２１ａ、半導体ウエハ２２、ＸＹステージ
２３、走査型電子銃２５、Ｘ線検出器２６、二次電子検
出器２７の構成は図１に示した微小物分析装置１の構成
と同様であるので、詳しい説明は省略する。

【００６３】以上の構成により、光学ユニット２４で半
導体ウエハ２２上の微小物が検出された後、速やかに光
学ユニット２４を移動して電子ビームを遮らない位置に
まで退かせれば、直ちに微小物に電子ビームを照射する
ことができる。これにより、検出された微小物を電子ビ
ーム照射位置に配置するためにＸＹステージ２３を移動
させる必要がなくなるため、微小物の検出および分析を
より迅速に行うことができる。さらに、ＸＹステージ２
３の移動誤差を考慮することなく、電子ビームを微小物
に照射することができる。

【００６４】なお、光学ユニット２４から照射されるレ
ーザビームのスポットサイズは、図５に示すように、レ
ーザ光源２８を真空容器２１ａ内に設置し、さらに、鏡
３３等を利用してレーザモジュール３０の光学系２９と
半導体ウエハ２２との間のレーザビームの光路を短くす
ることにより、小さくすることができる。例えば、レー
ザ光源２８として半導体レーザを用いた場合には、レー
ザビームのスポットサイズを１０μｍ以下程度にまで小
さくすることができる。レーザビームのスポットサイズ
を小径化すれば、検出された微小物に電子ビームを照射
する際の精度を向上させることができる。

【００６５】また、レーザビームのスポット内における
強度分布は均一ではなく、中心部分の強度が一番強いガ
ウシアン分布となっている。そのため、電子ビーム照射
位置をレーザビーム照射位置の中心に合わせることによ
り、レーザビームの実際のスポットサイズよりも高い精
度で微小物を電子ビーム照射位置に位置決めすることが
できる。なお、上記のようにして位置決めされた微小物
に電子ビームを照射する際には、任意の四角形領域を電
子ビームで走査することにより、微小物に確実に電子ビ
ームを照射させることができる。

【００６６】なお、光学ユニット２４の移動機構には、
光学ユニット２４のレーザビーム照射位置が走査型電子
銃２５の電子ビーム照射位置に重なったときに光学ユニ
ット２４の移動を停止させるためのストッパ（不図示）
を設けてもよい。これにより、光学ユニット２４のレー
ザビーム照射位置と走査型電子銃２５の電子ビーム照射
位置との位置合わせを確実に行うことができる。あるい
は、光学ユニット２４の移動機構にエンコーダやレーザ
干渉計（共に不図示）等の移動量計測器を設置すれば、
光学ユニット２４の移動距離を常にモニタすることがで
き、光学ユニット２４の位置を必要に応じて補正するこ
とができる。さらには、光学ユニット２４の移動機構を
フィードバック制御するためのフィードバック制御装置
（不図示）を備え、これにより光学ユニット２４の移動
機構をフィードバック制御することにより、レーザビー
ム照射位置と電子ビーム照射位置との位置合わせを自動
的に微調整することができる。

【００６７】また、光学ユニット２４に、本体ステージ
３１と半導体ウエハ２２との間隔を測定するための間隔
センサ（不図示）を設置すれば、光学ユニット２４を微
小物分析装置２１内に設置する際に、ビームスポット調
整装置１４（図３参照）で光学ユニット２４のビームス
ポット調整を行ったときの本体ステージ３１と光パワー
メータ１６（図３参照）との間隔を正確に再現すること
ができる。つまり、ビームスポット調整装置で調整され
たスポットサイズのレーザビームで、半導体ウエハ２２
を照射することができる。

【００６８】さらに、光学ユニット２４と半導体ウエハ
２２との間隔を調整するための間隔調整機構（不図示）
を光学ユニット２４に設け、さらに、間隔センサの測定
結果に基づいて高さ調整機構をフィードバック制御する
ためのフィードバック制御装置（不図示）を備えること
により、光学ユニット２４と半導体ウエハ２２との間隔
を自動的に微調整することができる。

【００６９】また、第１および第２実施形態では、微小
物検出手段の調整装置としてのスポットサイズ調整装置
として、図３に示すように、本体支持部１５と、光パワ
ーメータ１６と、遮光板１７とを備えた例を示したが、
スポットサイズ調整装置には、微小物分析装置の真空容
器内に設置される検出器や電子銃などの各種装置の形状
および配置を正確に再現した、位置取り調整手段として
のダミーを設けてもよい。

【００７０】図６は、図３に示したスポットサイズ調整
装置１４の変形例を示す斜視図である。図６に示すよう
に、本変形例のスポットサイズ調整装置３４には、微小
物分析装置１，２１の真空容器１ａ，２１ａ内に設置さ
れるＸ線検出器６，２６や二次電子検出器７，２７、走
査型電子銃５，２５（いずれも図１もしくは図４参照）
などの各種装置の形状および配置を正確に再現した、Ｘ
線検出器ダミー３９、走査型電子銃ダミー４０、および
二次電子検出器ダミー（不図示）が設けられている。そ
の他、支持本体部３５、固定脚３５ａ、光パワーメータ
３６、遮光板３７、ピンホール３７ａ、および高さ調整
ステージ３８の各構成は、図３に示したスポットサイズ
調整装置１４と同様であるので、詳しい説明は省略す
る。

【００７１】上記のように、スポットサイズ調整装置３
４に検出器等のダミーを設けることにより、光学ユニッ
ト４，２４を真空容器１ａ，２１ａに設置したときの、
各検出器６，７，２６，２７および走査型電子銃５，２
５等に対する光学ユニット４，２４の位置取りを予め確
認することができる。このように、スポットサイズ調整
装置３４によれば、光学ユニット４，２４から照射され
るレーザビームのスポットサイズの調整および光検出器
１２，３２の光軸調整を行えるだけでなく、光学ユニッ
ト４，２４を真空容器１ａ，２１ａ内に設置する前に、
真空容器１ａ，２１ａ内の検出器等との干渉の有無を予
め確認することができる。

【００７２】さらに、図７に示すようなビーム軸再現手
段を用いれば、走査型電子銃５，２５の電子ビーム軸と
光学ユニット４，２４の光軸とのビーム軸合わせを、光
学ユニット４，２４を真空容器１ａ，２１ａ内に設置す
る前に予め行うことができる。図７は、走査型電子銃ダ
ミーの中心軸とピンホールとの位置合わせを行うための
ビーム軸再現手段を示す構成図である。

【００７３】図７（ａ）もしくは図７（ｂ）に示すよう
に、ビーム軸再現手段は、ピンホール３７ａが形成され
た遮光板３７を把持した遮光板固定具４１と、遮光板固
定具４１の外径と同じ径の穴部４２が形成された遮光板
フレーム４３と、遮光板固定具４１と同じ外径を有する
ビーム軸調整治具４４およびピンホール位置調整治具４
５とを有する。なお、ビーム軸調整治具４４の上端に
は、走査型電子銃ダミー４０の下端の凸部４０ａに対応
した凹部４４ａが形成されている。

【００７４】上記のビーム軸再現手段を用いた、走査型
電子銃５，２５の電子ビーム軸と光学ユニット４，２４
の光軸とのビーム軸合わせ行程は、まず最初に、図７
（ａ）に示すように、ビーム軸調整治具４４を遮光板フ
レーム４３の下側から穴部４２に差し込む。次いで、走
査型電子銃ダミー４０の位置を微動機構（不図示）によ
り微調整し、ビーム軸調整治具４４の上端に形成された
凹部４４ａと走査型電子銃ダミー４０の下端の凸部４０
ａとを合わせる。これにより、遮光板フレーム４３の穴
部４２に対する走査型電子銃ダミー４０の中心軸（すな
わち走査型電子銃５，２５の電子ビーム軸）が再現され
る。

【００７５】次に、遮光板フレーム４３からビーム軸調
整治具４４を取り外し、図７（ｂ）に示すように、ピン
ホール位置調整治具４５を遮光板フレーム４３の上側か
ら穴部４２に差し込むとともに、遮光板３７を把持した
遮光板固定具４１を遮光板フレーム４３の下側から穴部
４２に差し込む。ピンホール位置調整治具４５の下端
は、遮光板３７が固定された遮光板固定具４１の上端の
形状に合致する形状に形成されているため、遮光板固定
具４１を遮光板フレーム４３の下側から穴部４２に差し
込んだときに、遮光板固定具４１の上端がピンホール位
置調整治具４５の下端にはまり込む位置で遮光板固定具
４１を固定することにより、遮光板フレーム４３の穴部
４２の中心に対するピンホール３７ａの位置決め調整が
なされる。以上により、走査型電子銃ダミー４０の中心
軸（すなわち走査型電子銃５，２５の電子ビーム軸）と
ピンホール３７ａ（すなわち光学ユニット４，２４の光
軸）とのビーム軸合わせが完了する。

【００７６】このように、ビーム軸再現手段を用いて走
査型電子銃５，２５の電子ビーム軸と光学ユニット４，
２４の光軸とのビーム軸合わせを予め行うことにより、
光学ユニット４，２４を真空容器１ａ，２１ａ内に設置
した後に走査型電子銃５，２５の電子ビーム軸と光学ユ
ニット４，２４の光軸との軸合わせを行う手間を省くこ
とができるので、微小物の分析を一層効率よく、短時間
で行うことができる。なお、上記に説明したビーム軸合
わせでは、走査型電子銃ダミー４０の中心軸を再現した
後にピンホール３７ａの位置決め調整を行う例を示した
が、ビーム軸合わせは、ピンホール３７ａの位置決め調
整を行った後に走査型電子銃ダミー４０の中心軸を再現
することによっても行うことができる。

【００７７】また、走査型電子銃５，２５の電子ビーム
軸と光学ユニット４，２４の光軸とのビーム軸合わせ
は、図８に示すように、走査型電子銃ダミー５０の下端
部に設けられた針５１を用いて行うこともできる。

【００７８】図８に示すように、ビーム軸再現手段とし
ての針５１は、走査型電子銃ダミー５０のうち走査型電
子銃５，２５の電子ビーム照射位置に対応する位置に設
置されている。従って、針５１の先端とピンホール３７
ａとの位置合わせを行うことにより、走査型電子銃５，
２５の電子ビーム軸と光学ユニット４，２４の光軸との
ビーム軸合わせが、光学ユニット４，２４を微小物分析
装置１，２１の真空容器内１ａ，２１ａに設置される前
に行われる。なお、針５１に突出機構（不図示）を設け
て、走査型電子銃ダミー５０内から針５１を突出させ、
さらに走査型電子銃ダミー５０内に針５１を収納するこ
とができる構成としてもよい。

【００７９】さらに、走査型電子銃５，２５の電子ビー
ム軸と光学ユニット４，２４の光軸とのビーム軸合わせ
は、図９に示すように、走査型電子銃ダミー６０内に設
けられたレーザ光源６１および光学系６２を用いて行う
こともできる。

【００８０】図９に示すように、走査型電子銃ダミー６
０の内部には、レーザビームを照射するレーザ光源６１
と、レーザ光源６１から照射されたレーザビームのビー
ム径を絞り込むための光学系６２とが設置されている。
ビーム軸再現手段としてのレーザ光源６１および光学系
６２は、走査型電子銃ダミー６０の下部から照射される
レーザビームのビーム軸が走査型電子銃５，２５の電子
ビーム軸と一致するように設置されている。

【００８１】このように構成された走査型電子銃ダミー
６０では、まず、走査型電子銃ダミー６０から照射され
たレーザビームがピンホール３７ａを通過するように、
走査型電子銃ダミー６０とピンホール３７ａとの位置合
わせを行う。次に、ピンホール３７ａを通過してパワー
メータ（不図示）に到達するビーム光量が最大となるよ
うに、走査型電子銃ダミー６０とピンホール３７ａとの
位置の微調整を行う。以上により、走査型電子銃５，２
５の電子ビーム軸と光学ユニット４，２４の光軸とのビ
ーム軸合わせが、光学ユニット４，２４を微小物分析装
置１，２１の真空容器内１ａ，２１ａに設置される前に
行われる。

【００８２】なお、上記では、微小物分析装置１，２１
の真空容器１ａ，２１ａ内に設置されるビーム源として
走査型電子銃５，２５を用いて説明したが、位置取り調
整手段およびビーム軸再現手段を適用できるのはビーム
源が走査型電子銃である場合に限られず、その他、ビー
ム源はレーザ光源等であってもよい。

【００８３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の微小物分
析装置は、スポットサイズが所望の大きさに調整された
レーザビームを試料に照射するレーザモジュール部と、
試料からの散乱光を検出する光検出部と、それらの部材
が取り付けられた本体ステージ部とにより構成された微
小物検出手段が、微小物分析装置の真空容器に対して着
脱自在に設けられているので、レーザビームのスポット
サイズ調整や光検出部の光軸調整等の各部調整を微小物
検出手段が微小物分析装置の真空容器内に設置される前
に行えば、それらの調整を微小物の検出行程の段階で行
う必要がないため、微小物の検出・分析を短時間で簡便
に行うことができる。

【００８４】また、微小物観察手段の微小物観察位置と
微小物分析手段の微小物分析位置との少なくとも一方に
対して、レーザビーム照射位置を一致させて微小物検出
手段を配置し、微小物検出手段に、微小物観察手段の観
察および微小物分析手段の分析を妨げない位置にまで微
小物検出手段を移動させるための移動手段を備えること
により、微小物を検出した後にステージを移動させて微
小物観察位置もしくは微小物分析位置に微小物の位置を
合わせる必要がないので、微小物の検出および観察・分
析をより迅速に行うことができる。

【００８５】さらに、移動手段に、微小物観察手段の微
小物観察位置もしくは微小物分析手段の微小物分析位置
と微小物検出手段のレーザビーム照射位置とが一致する
位置で微小物検出手段の移動を停止させるためのストッ
パ部を備えることにより、微小物観察手段の微小物観察
位置もしくは微小物分析手段の微小物分析位置と微小物
検出手段のレーザビーム照射位置との位置合わせを確実
に行うことができる。

【００８６】また、移動手段に移動量計測部を備えるこ
とにより、微小物検出手段の移動量を常にモニタするこ
とができ、微小物検出手段の位置を必要に応じて補正す
ることができる。

【００８７】さらに、移動量計測器の計測結果に基づい
て移動手段の移動量を制御するためのフィードバック制
御装置を備えることにより、微小物観察手段の微小物観
察位置もしくは微小物分析手段の微小物分析位置と微小
物検出手段のレーザビーム照射位置との位置合わせを自
動的に行うことができる。

【００８８】また、前記微小物検出手段に微小物検出手
段と試料との間隔を測定するための間隔センサ部を備え
ることにより、微小物検出手段を微小物分析装置の真空
容器内に取り付けた際に、試料上におけるレーザビーム
のスポットサイズを予め調整したレーザビームのスポッ
トサイズに正確に再現することができる。

【００８９】加えて、微小物検出手段に微小物検出手段
と試料との間隔を調整するための間隔調整手段を備え、
さらに、間隔センサ部の測定結果に基づいて間隔調整手
段を制御するフィードバック制御装置を備えることによ
り、微小物検出手段と試料との間隔の調整を自動的に行
うことができる。

【００９０】また、レーザモジュール部に、レーザビー
ムを照射するレーザ光源部を少なくとも２つ備えること
により、微小物を効率よくかつ精度よく検出することが
できる。

【００９１】さらに、光検出部をＣＣＤで構成すること
により、微小物検出手段では、試料上の微小物の位置を
検出するとともに微小物の画像情報を得ることができ
る。

【００９２】さらには、微小物検出手段に少なくとも２
つの光検出部を備えることにより、各光検出部からの検
出信号を重ね合わせることによって、微小物の検出を高
精度で行うことができる。

【００９３】本発明の微小物検出手段の調整装置は、上
記発明の微小物分析装置に用いられる微小物検出手段の
調整装置であって、微小物検出手段を固定するための固
定脚部を有する支持本体部と、レーザビームの強度を検
出するための光パワーメータ部と、ピンホールが形成さ
れ光パワーメータ部の上方に配置された遮光板部とを有
するので、微小物検出手段を微小物分析装置の真空容器
内に設置する前に、レーザビームのスポットサイズおよ
び光検出部の光軸調整等の微小物検出手段の各部調整を
簡便に行うことができる。

【００９４】さらに、微小物分析装置の真空容器内に設
置される各種装置の形状および配置を再現した位置取り
調整手段をさら備えることにより、微小物検出手段を微
小物検出装置の真空容器内に設置する前に真空容器内の
各種検出器等との干渉の有無を予め確認できるので、異
物分析を迅速に行うことができる。

【００９５】加えて、位置取り調整手段に、微小物分析
装置の真空容器内に設置されているビーム源のビーム軸
を再現するためのビーム軸再現手段を備えることによ
り、微小物検出手段を微小物検出装置の真空容器内に設
置する前にビーム源のビーム軸と微小物検出手段の光軸
とのビーム軸合わせを予め行えるので、異物分析を迅速
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の微小物分析装置の第１の実施形態の全
体構成図である。

【図２】図１に示した光学ユニットを示す構成図であ
る。

【図３】図１および図２に示した光学ユニットが搭載さ
れたスポットサイズ調整装置を示す構成図である。

【図４】本発明の微小物分析装置の第２の実施形態を示
す構成図である。

【図５】図４に示した光学ユニットを示す構成図であ
る。

【図６】図３に示したスポットサイズ調整装置の変形例
を示す斜視図である。

【図７】走査型電子銃ダミーの中心軸とピンホールとの
位置合わせに用いられるビーム軸再現手段を示す構成図
である。

【図８】ビーム軸再現手段のさらなる変形例を示す構成
図である。

【図９】ビーム軸再現手段のさらなる変形例を示す構成
図である。

【図１０】従来の微小物分析装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１，２１微小物分析装置１ａ，２１ａ真空容器２，２２半導体ウエハ３，２３ＸＹステージ４，２４光学ユニット５，２５走査型電子銃６，２６Ｘ線検出器７，２７二次電子検出器８，２８，６１レーザ光源９，２９，６２光学系９ａ，２９ａビームエキスパンダ９ｂ，２９ｂ光学レンズ１０，３０レーザモジュール１１，３１本体ステージ１２，３２光検出器１３，３３鏡１４，３４スポットサイズ調整装置１５，３５支持本体部１５ａ，３５ａ固定脚１６，３６光パワーメータ１７，３７遮光板１７ａ，３７ａピンホール１８，３８高さ調整ステージ３９Ｘ線検出器ダミー４０，５０，６０走査型電子銃ダミー４０ａ凸部４１遮光板固定具４２穴部４３遮光板フレーム４４ビーム軸調整治具４４ａ凹部４５ピンホール調整治具５１針

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料が載置されるステージと、前記ステ
ージに載置された試料上の微小物を光学的に検出するた
めの微小物検出手段と、前記微小物検出手段によって検
出された前記微小物を観察するための微小物観察手段
と、前記微小物検出手段によって検出された前記微小物
の組成を分析するための微小物分析手段とが真空容器内
に収容されて構成されている微小物分析装置において、前記微小物検出手段は、少なくとも、スポットサイズが
所望の大きさに調整されたレーザビームを前記試料に照
射するレーザモジュール部と、レーザビームが照射され
た前記試料からの散乱光を検出する光検出部と、前記レ
ーザモジュール部および前記光検出部が取り付けられた
本体ステージ部とにより構成され、前記真空容器に対し
て着脱自在に設けられていることを特徴とする微小物分
析装置。
【請求項２】前記微小物検出手段は、前記微小物観察
手段の前記試料上における微小物観察位置と前記微小物
分析手段の前記試料上における微小物分析位置との少な
くとも一方に対して、前記微小物検出手段の前記試料上
におけるレーザビーム照射位置を一致させて配置され、
前記微小物検出手段には、前記微小物検出手段が前記微
小物観察手段による観察および前記微小物分析手段によ
る分析を妨げない位置にまで前記微小物検出手段を移動
させるための移動手段が備えられている請求項１記載の
微小物分析装置。
【請求項３】前記移動手段には、前記微小物観察手段
の前記試料上における微小物観察位置もしくは前記微小
物分析手段の前記試料上における微小物分析位置と前記
微小物検出手段の前記試料上におけるレーザビーム照射
位置とが一致する位置で前記微小物検出手段の移動を停
止させるためのストッパ部が備えられている請求項２記
載の微小物分析装置。
【請求項４】前記移動手段には、前記微小物検出手段
の移動量を計測するための移動量計測部が備えられてい
る請求項３記載の微小物分析装置。
【請求項５】前記移動量計測器は、エンコーダもしく
はレーザ干渉計である請求項４記載の微小物分析装置。
【請求項６】前記移動量計測器の計測結果に基づいて
前記移動手段の移動量を制御するためのフィードバック
制御装置が備えられている請求項４または５記載の微小
物分析装置。
【請求項７】前記微小物検出手段には、前記微小物検
出手段と前記試料との間隔を測定するための間隔センサ
部が備えられている請求項１から６のいずれか１項記載
の微小物分析装置。
【請求項８】前記微小物検出手段には、前記微小物検
出手段を移動させて前記微小物検出手段と前記試料との
間隔を調整するための間隔調整手段が備えられ、さら
に、前記間隔センサ部の測定結果に基づいて前記間隔調
整手段を制御するフィードバック制御装置が備えられて
いる請求項７記載の微小物分析装置。
【請求項９】前記レーザモジュール部には、レーザビ
ームを照射するレーザ光源部が少なくとも２つ備えられ
ている請求項１から８のいずれか１項記載の微小物分析
装置。
【請求項１０】前記少なくとも２つのレーザ光源部に
よりレーザアレイが構成されている請求項９記載の微小
物分析装置。
【請求項１１】前記光検出部はＣＣＤで構成されてい
る請求項１から１０のいずれか１項記載の微小物分析装
置。
【請求項１２】前記光検出部はフォトダイオードで構
成されている請求項１から１０のいずれか１項記載の微
小物分析装置。
【請求項１３】前記微小物検出手段には、前記光検出
部が少なくとも２つ備えられている請求項１から１１の
いずれか１項記載の微小物分析装置。
【請求項１４】前記各光検出部はそれぞれフォトダイ
オードで構成され、少なくとも２つの前記フォトダイオ
ードによりフォトダイオードアレイが構成されている請
求項１３記載の微小物分析装置。
【請求項１５】前記微小物観察手段は走査型電子顕微
鏡である請求項１から１４のいずれか１項記載の微小物
分析装置。
【請求項１６】前記微小物観察手段は反射電子顕微鏡
である請求項１から１４のいずれか１項記載の微小物分
析装置。
【請求項１７】前記微小物観察手段はイオン顕微鏡で
ある請求項１から１４のいずれか１項記載の微小物分析
装置。
【請求項１８】前記微小物観察手段は原子間力顕微鏡
である請求項１から１４のいずれか１項記載の微小物分
析装置。
【請求項１９】前記微小物分析手段はＸ線検出器であ
る請求項１から１８のいずれか１項記載の微小物分析装
置。
【請求項２０】前記微小物分析手段はオージェ電子検
出器である請求項１から１８のいずれか１項記載の微小
物分析装置。
【請求項２１】前記微小物分析手段は飛行時間型二次
イオン質量分析器である請求項１から１８のいずれか１
項記載の微小物分析装置。
【請求項２２】前記微小物分析手段はレーザ・マイク
ロプローブ質量分析装置である請求項１から１８のいず
れか１項記載の微小物分析装置。
【請求項２３】請求項１から２２のいずれか１項記載
の微小物分析装置に用いられる微小物検出手段の調整装
置であって、前記微小物検出手段を固定するための固定脚部を有する
支持本体部と、前記レーザビームの強度を検出するため
の光パワーメータ部と、ピンホールが形成され前記光パ
ワーメータ部の上方に配置された遮光板部とを有する、
微小物検出手段の調整装置。
【請求項２４】前記微小物分析装置の真空容器内に設
置される各種装置の形状および配置を再現した位置取り
調整手段をさらに有する請求項２３記載の微小物検出手
段の調整装置。
【請求項２５】前記位置取り調整手段には前記微小物
分析装置の真空容器内に設置されているビーム源のビー
ム軸を再現するためのビーム軸再現手段が備えられてい
る請求項２４記載の微小物検出手段の調整装置。