(57)【要約】【課題】摩擦接触部の摩耗量を把握して試料ステージの異常動作を回避することができ、ダウンタイムを減らすことができる電子顕微鏡装置を提供する。【解決手段】摩擦接触部をもつブレーキ機構１１２を有する試料ステージ１０９と、テーブル１１０の移動履歴を求める位置検出器１０６と、ステージ制御装置４０と、摩擦接触部の摩耗量を求める摩耗測定部１０８と、ステージ駆動部１０７を備える。ステージ制御装置４０は、テーブル１１０の設定された移動履歴が登録される設定値保持部と、位置検出器１０６が求めたテーブル１１０の移動履歴を保存する動作履歴保持部と、設定値保持部に登録された移動履歴と動作履歴保持部に保存された移動履歴との差を求める偏差算出部と、移動履歴の差と摩耗量とからテーブル１１０の動作条件を修正する動作条件調整部を有する。ステージ駆動部１０７は、動作条件調整部が修正した動作条件に従いテーブル１１０を移動させる。【選択図】図１
2014127306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を載せて移動するテーブル、前記テーブルの移動を案内するガイド機構、及び前記テーブルに固定され前記ガイド機構と摺接するブレーキ機構を有する試料ステージと、
前記テーブルの位置を計測して前記テーブルの移動履歴を求める位置検出器と、
前記試料ステージの動作を制御するステージ制御装置と、
前記ブレーキ機構の厚さを計測する摩耗測定部と、
設定された動作条件に従って前記テーブルを移動させるステージ駆動部と、
を備え、
前記ブレーキ機構は、前記ガイド機構と摺接する摩擦接触部を有し、
前記摩耗測定部は、前記ブレーキ機構の厚さから前記摩擦接触部の摩耗量を求め、
前記ステージ制御装置は、
前記テーブルの予め設定された移動履歴が登録される設定値保持部と、
前記位置検出器が求めた前記テーブルの移動履歴を保存する動作履歴保持部と、
前記設定値保持部に登録された前記テーブルの移動履歴と、前記動作履歴保持部に保存された前記テーブルの移動履歴との差を求める偏差算出部と、
前記偏差算出部が求めた前記テーブルの移動履歴の差と前記摩耗測定部が求めた前記摩耗量とから、前記動作条件を修正する動作条件調整部とを有し、
前記ステージ駆動部は、前記動作条件調整部が修正した前記動作条件に従い、前記テーブルを移動させる、
ことを特徴とする電子顕微鏡装置。
【請求項２】
前記ステージ制御装置に接続される操作端末をさらに備え、
前記操作端末は、前記摩耗量を表示する請求項１記載の電子顕微鏡装置。
【請求項３】
前記ステージ制御装置に接続される操作端末をさらに備え、
前記偏差算出部は、求めた前記テーブルの移動履歴の差に対する警告閾値及び異常閾値が設定され、これらの閾値と前記差との大小関係に応じて警告情報又は異常情報を前記操作端末に通知し、
前記操作端末は、前記偏差算出部から通知された前記警告情報又は前記異常情報に基づき、警告又は異常を告げる表示を出力する請求項１記載の電子顕微鏡装置。
【請求項４】
前記ステージ制御装置に接続される操作端末をさらに備え、
前記操作端末は、前記設定値保持部に登録された前記テーブルの移動履歴と、前記動作履歴保持部に保存された前記テーブルの移動履歴とを、グラフで表示する請求項１記載の電子顕微鏡装置。
【請求項５】
前記ステージ制御装置に接続される操作端末をさらに備え、
前記操作端末は、前記テーブルを移動させる前記動作条件を前記動作条件調整部に設定することができ、前記動作条件調整部が修正した前記動作条件を表示する請求項１記載の電子顕微鏡装置。
【請求項６】
試料を載せて移動するテーブルの位置を計測して前記テーブルの移動履歴を求める位置検出器と、
設定された動作条件に従って前記テーブルを移動させるステージ駆動部と、
前記テーブルの移動を案内するガイド機構と摺接する摩擦接触部を有し前記テーブルに固定されるブレーキ機構の厚さを計測して、前記摩擦接触部の摩耗量を求める摩耗測定部と、に接続され、
前記テーブルの予め設定された移動履歴が登録される設定値保持部と、
前記位置検出器が求めた前記テーブルの移動履歴を保存する動作履歴保持部と、
前記設定値保持部に登録された前記テーブルの移動履歴と、前記動作履歴保持部に保存された前記テーブルの移動履歴との差を求める偏差算出部と、
前記偏差算出部が求めた前記テーブルの移動履歴の差と前記摩耗測定部が求めた前記摩耗量とから、前記動作条件を修正する動作条件調整部と、
を備え、
前記動作条件調整部が修正した前記動作条件に従い、前記ステージ駆動部に前記テーブルを移動させる、
ことを特徴とするステージ制御装置。
【請求項７】
前記摩耗量を表示する操作端末とさらに接続される請求項６記載のステージ制御装置。
【請求項８】
操作端末とさらに接続され、
前記偏差算出部は、求めた前記テーブルの移動履歴の差に対する警告閾値及び異常閾値が設定され、これらの閾値と前記差との大小関係に応じて警告情報又は異常情報を前記操作端末に通知し、
警告又は異常を告げる表示を、前記偏差算出部から通知された前記警告情報又は前記異常情報に基づいて前記操作端末に出力させる請求項６記載のステージ制御装置。
【請求項９】
操作端末とさらに接続され、
前記設定値保持部に登録された前記テーブルの移動履歴と、前記動作履歴保持部に保存された前記テーブルの移動履歴とを、グラフで前記操作端末に表示させる請求項６記載のステージ制御装置。
【請求項１０】
前記テーブルを移動させる前記動作条件を前記動作条件調整部に設定することができる操作端末とさらに接続され、
前記動作条件調整部が修正した前記動作条件を前記操作端末に表示させる請求項６記載のステージ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子顕微鏡装置に関し、より詳細には、試料ステージを制御するステージ制御装置を備え、半導体の検査や評価に用いられる電子顕微鏡装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の半導体素子の微細化に伴い、半導体の製造装置のみならず、検査及び評価装置にもそれに対応した高精度化が求められている。通常、ウェーハに形成されている素子や集積回路における各種パターンには、高い精度で形状や寸法を検査して評価する必要があり、その検査に測長機能付きの走査型電子顕微鏡（以下、「ＳＥＭ」と記す場合がある）が用いられている。ＳＥＭによるウェーハの検査では、ウェーハに電子線を照射して得られる二次電子信号を画像化処理して二次電子像を取得し、この二次電子像の明暗の変化からパターンの形状を判別して寸法を導き出す。
【０００３】
このようなＳＥＭは、試料ステージを備えており、検査するウェーハ（試料）を試料ステージで保持して位置決めをする。試料ステージは、試料を載せて保持するテーブルを備え、テーブルは、ガイド機構に案内されて移動する。
【０００４】
ＳＥＭでは、例えば３５ｎｍノードのデザインルールに対応することが求められ、３０万倍以上の高い観察倍率において、よりノイズの少ない二次電子像を得ることが重要な課題となっている。また、像を何枚も重ね合わせてコントラストを向上させることが求められている。このような要求に応えるために、試料ステージには、高精度でウェーハの位置を決める必要や、ドリフト（時間経過とともに停止位置がずれていく現象）をナノメートルオーダで抑える必要がある。このような高精度な位置決めやドリフトの低減のために、多くの試料ステージは、テーブルの移動を停止するブレーキなどの停止機構を備える。停止機構には、アクティブブレーキやパッシブブレーキなどが用いられる。
【０００５】
アクティブブレーキは、テーブルの移動後に、圧電素子などを用いて必要なときのみブレーキをかける機構である。アクティブブレーキでは、ブレーキの駆動機構や圧電素子などを用いるため、停止機構が複雑で高価になる。このため、停止機構が簡素で安価なパッシブブレーキを用いることが多い。
【０００６】
パッシブブレーキは、摩擦接触部を有しており、摩擦接触部をガイド機構に対して定常的に押圧して、摩擦接触部の摩擦力でテーブルの移動にブレーキをかける機構である。パッシブブレーキは、摩擦接触部をガイド機構に対して押圧して定常的に摩擦力をかけているため、摩擦接触部の摩耗などの経年劣化により摩擦力が低下し、テーブルの停止精度の低下やドリフトの増加を招き、試料ステージの異常動作や電子顕微鏡の測定精度の低下の原因となる。このため、摩擦接触部は、寿命年数などが決められており、定期的なメンテナンスが必要である。しかし、電子顕微鏡装置の利用条件によっては摩擦接触部の寿命年数が増減することもある。利用条件が想定よりも激しい場合は、想定した寿命年数よりも短い時間で摩擦接触部のメンテナンスを行う必要があり、電子顕微鏡装置のダウンタイム（休止時間）が増加してしまう。このため、摩擦接触部の摩耗量を正確に把握し、摩耗量に応じてメンテナンスを行うのが望ましい。
【０００７】
特許文献１には、試料ステージの位置決め時の試料ステージの振動量、及び／又はドリフト量に関する情報と、位置決め位置の座標情報を用いて、試料ステージのメンテナンスのタイミングの分析を実現する試料ステージ装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−２８２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に開示された技術では、摩擦接触部のメンテナンスが必要となる時期を判断するのが困難である。なぜなら、試料ステージの位置決め時の試料ステージの振動やドリフトは、摩擦接触部の摩耗以外の要因で発生する可能性もあり、これらの情報だけでは摩擦接触部のメンテナンスが必要となる時期を判断するのは難しいからである。このため、摩擦接触部のメンテナンスが適切に行われず、摩擦接触部の経年劣化により、テーブルの停止精度の低下やドリフトの増加といった試料ステージの異常動作が起こる場合がある。この結果、電子顕微鏡の測定精度が低下し、定期的なメンテナンス以外にもメンテナンスが必要になって電子顕微鏡装置のダウンタイムが増加することになる。
【００１０】
本発明は、摩擦接触部の摩耗量を把握して試料ステージの異常動作を回避することができ、ダウンタイムを減らすことができる電子顕微鏡装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の目的を達成するために、本発明による電子顕微鏡装置は、次のような特徴を備える。
【００１２】
試料を載せて移動するテーブル、前記テーブルの移動を案内するガイド機構、及び前記テーブルに固定され前記ガイド機構と摺接するブレーキ機構を有する試料ステージと、前記テーブルの位置を計測して前記テーブルの移動履歴を求める位置検出器と、前記試料ステージの動作を制御するステージ制御装置と、前記ブレーキ機構の厚さを計測する摩耗測定部と、設定された動作条件に従って前記テーブルを移動させるステージ駆動部とを備える。前記ブレーキ機構は、前記ガイド機構と摺接する摩擦接触部を有する。前記摩耗測定部は、前記ブレーキ機構の厚さから前記摩擦接触部の摩耗量を求める。前記ステージ制御装置は、前記テーブルの予め設定された移動履歴が登録される設定値保持部と、前記位置検出器が求めた前記テーブルの移動履歴を保存する動作履歴保持部と、前記設定値保持部に登録された前記テーブルの移動履歴と、前記動作履歴保持部に保存された前記テーブルの移動履歴との差を求める偏差算出部と、前記偏差算出部が求めた前記テーブルの移動履歴の差と前記摩耗測定部が求めた前記摩耗量とから、前記動作条件を修正する動作条件調整部とを有する。前記ステージ駆動部は、前記動作条件調整部が修正した前記動作条件に従い、前記テーブルを移動させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明による電子顕微鏡装置は、摩擦接触部の摩耗量を把握して試料ステージの異常動作を回避することができ、ダウンタイムを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態による電子顕微鏡装置の構成を示す概略図である。
【図２】試料ステージのブレーキ機構の構成を示す概略図である。
【図３】ステージ制御装置の機能を説明するブロック図である。
【図４】テーブルの実際の動作と設定された動作を表示したグラフの例である。
【図５】本実施形態による電子顕微鏡装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明による電子顕微鏡装置は、テーブル、ガイド機構、及びブレーキ機構を有する試料ステージと、位置検出器と、ステージ制御装置と、操作端末と、摩耗測定部とを備える。ブレーキ機構は、ガイド機構と摺接する摩擦接触部を有する。本発明による電子顕微鏡装置では、摩擦接触部が摩耗していない状態での動作として設定されているテーブルの動作（理想的な動作）をステージ制御装置に登録しておき、この設定されたテーブルの動作（移動履歴）と位置検出器により計測された実際のテーブルの動作（移動履歴）との差をステージ制御装置が求める。さらに、摩耗測定部が摩擦接触部の摩耗量を求める。
【００１６】
本発明による電子顕微鏡装置では、摩擦接触部の摩耗量と試料ステージのテーブルの動作とを、操作端末に定量的に可視化することができ、摩擦接触部のメンテナンス時期を適切かつ容易に判断することができる。このため、試料ステージの異常動作を回避し、電子顕微鏡装置のダウンタイムを減らすことができる。
【００１７】
以下、図１〜図５を用いて、本発明による電子顕微鏡装置の実施形態の一例について詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態による電子顕微鏡装置の構成を示す概略図である。本実施形態による電子顕微鏡装置は、試料２０に電子線を照射する電子顕微鏡１０、試料２０を保持し移動させる試料ステージ１０９、及び試料ステージ１０９を格納する試料室３０を備える。試料ステージ１０９は、試料２０を載せて移動するテーブル１１０、テーブル１１０の移動を案内するガイド機構１１１、及びテーブル１１０に固定され、ガイド機構１１１と摺接するブレーキ機構１１２を備える。本実施形態による電子顕微鏡装置は、テーブル１１０を移動させるステージ駆動部１０７、テーブル１１０の位置を計測する位置検出器１０６、試料ステージ１０９の動作を制御するステージ制御装置４０、及びステージ制御装置４０に対する入出力に用いる操作端末１０２をさらに備え、試料室３０の中に、ブレーキ機構１１２の厚さを計測する摩耗測定部１０８をさらに備える。
【００１９】
ステージ制御装置４０は、ステージ駆動部１０７、位置検出器１０６、操作端末１０２、及び摩耗測定部１０８と接続され、設定されたテーブルの動作と位置検出器１０６からの情報とを基にステージ駆動部１０７を制御することで、試料ステージ１０９の動作を制御する。試料ステージ１０９のテーブル１１０は、ステージ駆動部１０７により制御され、ガイド機構１１１に沿って移動する。操作端末１０２は、例えばパソコンなどの計算機を用いることができ、必要な情報の入力と表示が可能である。
【００２０】
図２は、試料ステージ１０９のブレーキ機構１１２の構成を示す概略図である。ブレーキ機構１１２は、テーブル１１０に設けられ、ガイド機構１１１と摺接する摩擦接触部１１３と、摩擦接触部１１３を押圧する押圧部材１１４とを備える。押圧部材１１４は、テーブル１１０に固定される。例えば、摩擦接触部１１３には樹脂を、押圧部材１１４には金属を用いることができる。
【００２１】
押圧部材１１４は、テーブル１１０の圧力により、摩擦接触部１１３をガイド機構１１１に対して定常的に押圧している。ブレーキ機構１１２は、摩擦接触部１１３がガイド機構１１１と摺接するときの摩擦力で、テーブル１１０の移動にブレーキをかける。摩擦接触部１１３は、テーブル１１０が移動するたびにガイド機構１１１と摺接するので、摩耗などの経年劣化により摩擦力が低下する。摩擦接触部１１３の摩擦力の低下は、テーブル１１０の停止精度の低下やドリフトの増加といった試料ステージ１０９の異常動作や電子顕微鏡１０の測定精度の低下の原因となる。このため、ブレーキ機構１１２の摩擦接触部１１３の摩耗量を正確に把握し、摩耗量に応じてメンテナンスを行うのが望ましい。
【００２２】
そこで、摩耗測定部１０８を用いてブレーキ機構１１２の厚さを計測し、摩擦接触部１１３の摩耗量を求める。ブレーキ機構１１２の厚さとは、ガイド機構１１１からテーブル１１０までのブレーキ機構１１２の高さである。摩擦接触部１１３の摩耗量は、摩擦接触部１１３の厚さの減少量であり、初期状態（使用開始前）のブレーキ機構１１２の厚さから、摩耗測定部１０８で計測したブレーキ機構１１２の厚さを引くことで、求めることができる。摩耗測定部１０８には、例えば、既存の超音波厚さ測定器を利用することができる。
【００２３】
図３は、本実施形態による電子顕微鏡装置のステージ制御装置４０の機能を説明するブロック図である。ステージ制御装置４０は、設定値保持部１０１、偏差算出部１０３、動作履歴保持部１０４、動作条件調整部１０５を備える。
【００２４】
設定値保持部１０１には、初期状態での動作として予め設定されているテーブル１１０の移動履歴（時間と位置との関係）を、予め登録しておく。すなわち、設定値保持部１０１には、摩擦接触部１１３が摩耗していない状態での動作として設定されているテーブル１１０の動作（理想的な動作）の情報が登録されている。テーブル１１０のこの移動履歴は、予め定めた一定の時間間隔ごとに設定され、設定値保持部１０１に登録されている。
【００２５】
動作条件調整部１０５には、試料ステージ１０９の動作条件とテーブル１１０の目標位置が、操作端末１０２により設定される。試料ステージ１０９の動作条件とテーブル１１０の目標位置は、予め定めておく。試料ステージ１０９の動作条件には、テーブル１１０の移動の速度と加速度などが含まれる。試料ステージ１０９は、動作条件調整部１０５に設定された動作条件に従い、ステージ駆動部１０７により駆動される。
【００２６】
摩耗測定部１０８は、ブレーキ機構１１２の厚さを計測して摩擦接触部１１３の摩耗量を求め、動作条件調整部１０５及び操作端末１０２に通知する。
【００２７】
位置検出器１０６は、ステージ駆動部１０７によって駆動された試料ステージ１０９のテーブル１１０の位置を、リアルタイムで計測することができる。テーブル１１０の位置は、上述の予め定めた一定の時間間隔ごとに計測する。位置検出器１０６には、既存の機器を利用することができる。さらに、位置検出器１０６は、計測したテーブル１１０の位置と計測時刻から、テーブル１１０の実際の移動履歴（時間と位置との関係）を求めることができる。テーブル１１０の実際の移動履歴は、上述の予め定めた一定の時間間隔ごとに求められる。
【００２８】
動作履歴保持部１０４は、位置検出器１０６が求めたテーブル１１０の実際の移動履歴（時間と位置との関係）を保存する。
【００２９】
偏差算出部１０３は、動作履歴保持部１０４に保存されたテーブル１１０の実際の動作（移動履歴）が、設定値保持部１０１に登録されたテーブル１１０の設定された動作（移動履歴）からどれだけ異なるかという偏差を求め、動作履歴保持部１０４と動作条件調整部１０５に通知する。この偏差は、位置検出器１０６が求めたテーブル１１０の位置（座標）と、設定値保持部１０１に登録されているテーブル１１０の位置（座標）との差を、それぞれの時間において求めることで得られる。
【００３０】
動作履歴保持部１０４は、偏差算出部１０３が求めた偏差を保存する。
【００３１】
また、偏差算出部１０３には、テーブル１１０の動作（移動履歴）の偏差に対して警告情報を通知するための警告閾値と異常情報を通知するための異常閾値とが、操作端末１０２により設定される。警告閾値の値は、異常閾値の値より小さいものとする。偏差算出部１０３は、テーブル１１０が動作中の任意の時間において、求めた偏差の絶対値、すなわちテーブル１１０の実際の位置（座標）と設定された位置（座標）との差の絶対値が、警告閾値以上で異常閾値未満の場合は、操作端末１０２に警告情報を通知し、異常閾値以上の場合は、操作端末１０２に異常情報を通知する。
【００３２】
警告情報は、摩擦接触部１１３が摩耗しており、テーブル１１０の動作が設定した動作から外れていることを電子顕微鏡装置の使用者に知らせるための情報である。異常情報は、摩擦接触部１１３の摩耗が大きく、テーブル１１０の動作が設定した動作から大幅に外れていることを電子顕微鏡装置の使用者に知らせるための情報である。電子顕微鏡装置の使用者は、これらの情報を基にして、摩擦接触部１１３など試料ステージ１０９のメンテナンスを行うことができる。
【００３３】
操作端末１０２は、摩耗測定部１０８が求めた摩擦接触部１１３の摩耗量を表示する。また、操作端末１０２は、動作履歴保持部１０４が保存したテーブル１１０の実際の移動履歴（時間と位置との関係）と、設定値保持部１０１に登録されたテーブル１１０の設定された移動履歴を、グラフで表示する。さらに、偏差算出部１０３から通知された警告情報又は異常情報に基づき、警告又は異常を告げる表示を出力する。
【００３４】
図４は、テーブル１１０の実際の移動履歴と設定された移動履歴を表示したグラフの例である。テーブル１１０は、駆動開始位置から目標位置に向かって、時間ｔ０から移動を開始する。図４のグラフにおいて、横軸は時間で、縦軸はテーブル１１０の位置であり、曲線２０４は、動作履歴保持部１０４が保存したテーブル１１０の実際の動作を表し、曲線２０７は、設定値保持部１０１に登録されたテーブル１１０の設定された動作を表す。
【００３５】
また、図４のグラフでは、時間ｔｍにおいて、偏差算出部１０３が求めた偏差２０３、すなわちテーブル１１０の実際の位置と設定された位置との差２０３を表示している。偏差算出部１０３は、この差２０３の絶対値が、警告閾値以上で異常閾値より小さい場合は、操作端末１０２に警告情報を通知し、異常閾値以上の場合は、操作端末１０２に異常情報を通知する。
【００３６】
操作端末１０２では、試料ステージ１０９を駆動するための動作条件（テーブル１１０の移動の速度と加速度など）とテーブル１１０の目標位置を動作条件調整部１０５に設定することができる。この動作条件と目標位置は、動作条件調整部１０５からステージ駆動部１０７に伝達され、ステージ駆動部１０７は、動作条件と目標位置に従ってテーブル１１０を移動させる。
【００３７】
動作条件調整部１０５は、偏差算出部１０３が求めたテーブル１１０の移動履歴の差（偏差）と、摩耗測定部１０８が求めた摩擦接触部１１３の摩耗量とを基に、操作端末１０２から設定された試料ステージ１０９の動作条件を修正する。すなわち、動作条件調整部１０５は、位置検出器１０６で計測したテーブル１１０の実際の位置（座標）と設定値保持部１０１に登録されたテーブル１１０の設定された位置（座標）との差と、摩擦接触部１１３の摩耗量とから、設定された試料ステージ１０９の動作条件を修正する。そして、修正した動作条件をステージ駆動部１０７に伝達する。
【００３８】
ステージ駆動部１０７は、修正された動作条件に従ってテーブル１１０を移動させる。
【００３９】
試料ステージ１０９の動作条件を修正する方法の一例として、次のような方法が挙げられる。摩擦接触部１１３の摩耗量に応じてテーブル１１０の加速度と速度の少なくとも一方を小さくして、テーブル１１０の実際の位置と設定された位置との差が小さくなるようにする。摩擦接触部１１３の摩耗量が大きいほど、加速度と速度の少なくとも一方をより小さくする。このようにテーブル１１０の加速度と速度の少なくとも一方を調整することで、摩擦接触部１１３がガイド機構１１１と摺接するときの摩擦力が小さくても、目標位置でテーブル１１０が停止でき、テーブル１１０の停止精度の低下を防止することができる。
【００４０】
図５は、本実施形態による電子顕微鏡装置の動作を示すフローチャートである。以下、図５を用いて、本実施形態による電子顕微鏡装置の動作を説明する。図１〜４も必要に応じて参照する。なお、設定値保持部１０１には、設定されたテーブル１１０の移動履歴（時間と位置との関係）が予め登録されており、動作条件調整部１０５には、テーブル１１０の目標位置が設定されているものとする。テーブル１１０の目標位置は、予め定めておく。
【００４１】
ステップ３０１で、動作条件調整部１０５に、試料ステージ１０９を駆動させるための動作条件が、操作端末１０２から入力されて設定される。上述したように、試料ステージ１０９の動作条件には、テーブル１１０の移動の速度と加速度などが含まれる。試料ステージ１０９の動作条件は、予め定めておく。
【００４２】
ステップ３０２で、偏差算出部１０３に、テーブル１１０の動作に対して警告情報を通知するための警告閾値と異常情報を通知するための異常閾値が、操作端末１０２から入力されて設定される。警告閾値の値は、異常閾値の値より小さいものとする。
【００４３】
ステップ３０３で、摩耗測定部１０８は、ブレーキ機構１１２の摩擦接触部１１３の摩耗量を求める。動作条件調整部１０５は、摩耗測定部１０８が求めた摩擦接触部１１３の摩耗量を読み出す。
【００４４】
ステップ３０４で、偏差算出部１０３は、設定値保持部１０１から、テーブル１１０の設定された移動履歴（時間と位置との関係）を読み出す。偏差算出部１０３は、読み出したテーブル１１０の設定された移動履歴を、操作端末１０２に通知する。
【００４５】
ステップ３０５で、偏差算出部１０３は、位置検出器１０６が計測したテーブル１１０の現在の位置を、位置検出器１０６から読み出す。このとき、偏差算出部１０３は、テーブル１１０のこの現在の位置を計測した時間（計測時間）も、位置検出器１０６から読み出す。計測時間とテーブル１１０の現在の位置は、テーブル１１０の実際の移動履歴である。偏差算出部１０３は、計測時間とテーブル１１０の現在の位置を、動作履歴保持部１０４に通知する。動作履歴保持部１０４は、計測時間とテーブル１１０の現在の位置を、操作端末１０２に通知する。
【００４６】
ステップ３０６で、偏差算出部１０３は、ステップ３０５で読み出したテーブル１１０の現在の位置と、ステップ３０４で読み出したテーブル１１０の設定された動作のうちステップ３０５で読み出した計測時間における位置とから、これらの位置の差（偏差）を算出する。テーブル１１０は、設定された動作（例えば、図４に示した設定された動作を表す曲線２０７）のように移動することが理想的である。しかし、ブレーキ機構１１２の摩擦接触部１１３の摩耗などにより、テーブル１１０は実際には、例えば、図４に示した曲線２０４のように、曲線２０７とは異なるように移動することがある。この曲線２０４と曲線２０７との差２０３が、計測時間（ｔｍ）における偏差として求められる。
【００４７】
ステップ３０７で、偏差算出部１０３は、ステップ３０６で算出した偏差の絶対値とステップ３０２で設定した警告閾値とを比較する。偏差の絶対値が警告閾値未満の場合は、ステップ３０８〜３１２をスキップしてステップ３１３を実行する。偏差の絶対値が警告閾値以上の場合は、ステップ３０８を実行する。
【００４８】
ステップ３０８で、偏差算出部１０３は、ステップ３０６で算出した偏差の絶対値とステップ３０２で設定した異常閾値とを比較する。偏差の絶対値が異常閾値未満の場合は、ステップ３０９を実行する。偏差の絶対値が異常閾値以上の場合は、ステップ３１１を実行する。
【００４９】
ステップ３０９とステップ３１０は、偏差の絶対値が警告閾値以上で異常閾値未満の場合に実行する。
【００５０】
ステップ３０９で、偏差算出部１０３は、警告情報を操作端末１０２に通知する。
【００５１】
ステップ３１０で、動作条件調整部１０５は、ステップ３０３で読み出した摩擦接触部１１３の摩耗量とステップ３０６で算出した偏差とから、ステップ３０１で設定した試料ステージ１０９の動作条件を修正する。
【００５２】
ステップ３１１とステップ３１２は、偏差の絶対値が異常閾値以上の場合に実行する。
【００５３】
ステップ３１１で、偏差算出部１０３は、異常情報を操作端末１０２に通知する。
【００５４】
ステップ３１２で、動作条件調整部１０５は、ステップ３０３で読み出した摩擦接触部１１３の摩耗量とステップ３０６で算出した偏差とから、ステップ３０１で設定した試料ステージ１０９の動作条件を修正する。
【００５５】
ステップ３１０とステップ３１２での動作条件の修正は、上述したように、例えば、摩擦接触部１１３の摩耗量に応じてテーブル１１０の加速度と速度の少なくとも一方を小さくして、偏差が小さくなるようにする。ステップ３１２では、ステップ３１０よりも、テーブル１１０の加速度と速度の少なくとも一方をより小さくする必要がある。異常情報が通知されたステップ３１２の場合は、警告情報が通知されたステップ３１０の場合よりも、偏差が大きいからである。
【００５６】
ステップ３１３で、摩耗測定部１０８は、求めた摩擦接触部１１３の摩耗量を、操作端末１０２に通知する。
【００５７】
ステップ３１４で、動作条件調整部１０５は、ステップ３０１で設定された動作条件とステップ３１０と３１２で修正した動作条件を、ステージ駆動部１０７と操作端末１０２に通知する。ステップ３１０と３１２が実行されなかった場合、すなわち、偏差の絶対値が警告閾値未満の場合には、動作条件調整部１０５は、ステップ３０１で設定された動作条件だけを、ステージ駆動部１０７と操作端末１０２に通知する。
【００５８】
ステップ３１５で、ステージ駆動部１０７は、ステップ３１４で通知された動作条件に従ってテーブル１１０を移動させる。
【００５９】
ステップ３１６で、操作端末１０２は、ステップ３０４で設定値保持部１０１から通知されたテーブル１１０の設定された移動履歴（時間と位置との関係）と、ステップ３０５で動作履歴保持部１０４から通知された計測時間に対するテーブル１１０の現在の位置とを、移動履歴として描画する。そして、操作端末１０２は、ステップ３１３で摩耗測定部１０８から通知された摩擦接触部１１３の摩耗量を表示するとともに、ステップ３０９で通知された警告情報又はステップ３１１で通知された異常情報に基づいて、警告又は異常を告げる表示を出力する。警告又は異常を告げる表示は、例えば、通知画面、画面の点滅、又はブザー音などの音を用いて出力することができる。さらに、操作端末１０２は、ステップ３１４で通知された動作条件を表示する。
【００６０】
以上のステップ３０１〜３１６のうち、ステップ３０３〜３１６は、１つの計測時間（例えば、図４のグラフに示した時間ｔｍ）に対する動作である。テーブル１１０を駆動開始位置から目標位置に向かって移動させる間に、ステップ３０３〜３１６を予め定めた一定の時間間隔ごとに実行すると、操作端末１０２は、図４に示したような、テーブル１１０の実際の動作（曲線２０４）と設定された動作（曲線２０７）とを表示したグラフを表示する。
【００６１】
以上説明したように、本実施形態によれば、電子顕微鏡装置の使用者は、操作端末１０２を介して、操作端末１０２で摩擦接触部１１３の摩耗量を容易に把握でき、警告情報又は異常情報とともに、テーブル１１０の実際の動作と設定された動作とをそれらの動作条件と併せて容易に比較できるため、摩擦接触部１１３のメンテナンス時期を的確に判断することができる。また、摩擦接触部１１３の摩耗量とテーブル１１０の動作の変化（テーブル１１０の位置の偏差）とから、試料ステージ１０９が異常動作をしないように試料ステージ１０９の動作条件を修正し、修正した動作条件を動作条件調整部１０５に再設定することで、電子顕微鏡装置のダウンタイムを減らすことも可能である。
【００６２】
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例を含む。例えば、上記の実施例は、本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備える態様に限定されるものではない。
【００６３】
また、本発明による制御装置の各構成は、これらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよい。また、これらの一部又は全部は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行するようにして、ソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル、測定情報、及び算出情報等の情報は、メモリ、ハードディスク、及びＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、及びＤＶＤ等の記録媒体に記録することができる。よって、本発明による制御装置の各構成は、処理部、処理ユニット、及びプログラムモジュールなどとして、各機能の実現が可能である。
【００６４】
また、各図面において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを記載しており、必ずしも製品として必要な全ての制御線や情報線を記載しているとは限らない。実際の製品では、殆ど全ての構成要素が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００６５】
１０…電子顕微鏡、２０…試料、３０…試料室、４０…ステージ制御装置、１０１…設定値保持部、１０２…操作端末、１０３…偏差算出部、１０４…動作履歴保持部、１０５…動作条件調整部、１０６…位置検出器、１０７…ステージ駆動部、１０８…摩耗測定部、１０９…試料ステージ、１１０…テーブル、１１１…ガイド機構、１１２…ブレーキ機構、１１３…摩擦接触部、１１４…押圧部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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