(57)【要約】【課題】  短時間で確実に高精度の焦点合わせができるように改良した光電子顕微鏡を提供する。【解決手段】  収束イオンビームまたは電子ビームを試料表面の観察部位の直近に照射してマーキングするためのイオン源または電子線源を備えたことを特徴とする光電子顕微鏡。【選択図】      図１
2006250630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
収束イオンビームまたは電子ビームを試料ステージ上の試料表面の観察部位の直近に照射してマーキングするためのイオン源または電子線源を備えたことを特徴とする光電子顕微鏡。
【請求項２】
収束イオンビームまたは電子ビームにより励起された試料表面からの二次電子を検出する二次電子検出器を備えたことを特徴とする請求項１記載の光電子顕微鏡。
【請求項３】
試料表面のマーキングを撮像するＣＣＤカメラを備えたことを特徴とする請求項１または２記載の光電子顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短時間で確実に高精度の焦点合わせができるように改良した光電子顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
光電子顕微鏡は、試料表面でのガス吸着反応などを高解像度でリアルタイムに可視化できる装置である。たとえば、貴金属試料などの表面で起こる触媒反応のようなガス反応を連続画像としてその場観察できる。光電子顕微鏡の観察原理は、試料表面に紫外光（ＵＶ光）などの光を照射し、試料表面から励起された光電子のエネルギーを検出して２次元に結像させる。このとき、試料表面にガスが吸着すると、励起される光電子のエネルギー値が変化するため、これが画像のコントラストとして現れ、吸着状態を反映した画像を観察できる。
【０００３】
その際、試料として表面を鏡面研磨した平滑な貴金属板を用いる場合、表面に凹凸が無いため焦点合わせが困難である。そのため、焦点合わせを伴う観察に長時間の試行錯誤を要するだけでなく、最終的に焦点が合ったかどうかの確認も困難であり、安定して高精度の観察を行なうことが困難であった。
【０００４】
そのため従来は、光電子検出器の光軸に試料板のエッジを位置合わせした状態で焦点合わせをしてから、試料を移動させて反応を観察した部位（通常は試料表面の中央部分）を検出器の光軸に位置合わせして観察を行なっていた。しかし、試料表面に僅かでも傾きやうねりがあると、試料のエッジで焦点合わせをしても試料の中央では焦点がずれてしまい、精度良く観察できないという問題があった。
【０００５】
これに対して、焦点合わせを観察部位の近くで行なえるように、試料表面の観察部位近傍に予め傷を付けてマーキングしてから光電子顕微鏡内に入れて観察する方法が考えられる。しかし、傷のコンタミネーション（汚れや異物の付着）を回避することが困難であり、観察時の光照射によりコンタミネーション物質が拡散して観察の妨げになる。
【０００６】
特許文献１に、金属光沢の試料表面を観察するための共焦点顕微鏡が開示されている。しかし、試料表面を光軸方向に向ける制御装置を備えた光学顕微鏡が開示されているに過ぎず、光電子顕微鏡における焦点合わせについては何ら示唆されていない。
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−３０５１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、短時間で確実に高精度の焦点合わせができるように改良した光電子顕微鏡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】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、収束イオンビームまたは電子ビームを試料表面の観察部位の直近に照射してマーキングするためのイオン源または電子線源を備えたことを特徴とする光電子顕微鏡が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の光電子顕微鏡は、イオン源または電子線源で発生した収束イオンビームまたは電子ビームを試料表面の観察部位の直近に照射してマーキングするので、このマーキングで焦点合わせをすれば直近の観察部位でも焦点合わせ状態を維持できる。これにより、短時間で確実に高精度の焦点合わせをして光電子顕微鏡観察ができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の望ましい一実施形態による光電子顕微鏡の縦断面図である。
【００１２】
図示した光電子顕微鏡１００は、本発明を適用する前提となる基本的な構成として、真空チャンバ１１０内に、光源ユニット１２０、試料操作ユニット１３０、光電子検出器１４０とが配置されて成る。真空チャンバ１１０は図示しない排気装置により超高真空（１×１０-5Ｐａ以下）に減圧される。光源ユニット１２０は、必要に応じて紫外光、Ｘ線等の種々の光Ｌを試料Ｓの表面に照射する。試料操作ユニット１３０は、試料ステージ１３４およびＸＹＺステージコントローラー１３６から成る。光電子検出器１４０は、光Ｌを照射された試料Ｓの表面から放出される光電子Ｐを検出し、試料Ｓの表面の観察対象領域における光電子Ｐのエネルギー値の分布を画像化する。試料表面にガスが吸着すると、光照射によって励起される光電子のエネルギー値が変化し、これを画像のコントラストとして表示する（表示装置は図示していない）。
【００１３】
更に、本発明の特徴として、イオン源１６０Ｉまたは電子線源１６０Ｅを備えている。イオン源１６０Ｉで発生させた収束イオンビームＩＢまたは電子線源１６０Ｅで発生させた電子ビームＥＢを、試料Ｓの表面に照射してマーキングを施す。マーキングは、直径数μｍ〜数１０μｍ、深さサブμｍ〜数μｍの微小な窪みである。
【００１４】
図２は試料Ｓの平面図であり、観察視野Ｆの内側のみを示してある。イオン源１６０Ｉまたは電子線源１６０Ｅ（以下一括して「ビーム源１６０」とも呼ぶ）からの収束イオンビームＩＢまたは電子ビームＥＢ（以下一括して「ビームＢ」とも呼ぶ）を試料Ｓの表面に照射して、マーキングＭを形成する。一般に試料Ｓの中央部分の直径約１０μｍ〜５００μｍ程度の領域が観察部位Ｊであり、マーキングＭは観察部位Ｊを取り囲む数箇所に施すことが望ましく、一対のマーキング同士が対角位置すなわち観察部位を挟んで対面する位置となるようにマーキングを施すことが望ましい。図示の例ではマーキングＭとして４箇所にマーキングＭ１〜Ｍ４を施してある。一対のマーキングＭ１とＭ２が左右の対角位置にあり、他の一対のマーキングＭ３とＭ４が手前側と向こう側（図中上下）の対角位置にある。観察部位ＪとマーキングＭとの間隔Ｄは数１０μｍ〜数１００μｍとすることが適当である。
【００１５】
図３に示すように、これらのマーキングＭは試料Ｓの表面に窪みとして形成されており、光源ユニット１２０からの光Ｌに照射された試料Ｓの表面上で周囲の平滑面とは明瞭なコントラストで識別される。特に、窪みであるマーキングＭの縁部ｇからの光電子Ｐを光電子検出器１４０で結像することにより、試料Ｓの表面に焦点を合わせることができる。これにより、試料Ｓの表面におけるガス吸着反応等の反応を高精度で観察できる。
【００１６】
マーキング形成と光電子顕微鏡観察の具体的な手順は下記のとおりである。
【００１７】
（１）図１に示すように、基準位置にある試料ステージ１３４上に試料Ｓを装着する。試料を装着した時点では一般に、ビームＢの照射点Ｚ（ビームＢを表す矢印の先端）は観察部位Ｊの内部に位置している。ビーム源１６０は固定されており、そのためビームＢの照射方向も固定されている。
【００１８】
（２）図２に示すように、観察部位Ｊの外縁から間隔Ｄ（＝Ｄ１）だけ離れたマーキング位置Ｍ１がビームＢの照射点Ｚに来るように、試料ステージ１３４をＸ軸方向右に移動させて停止し、この状態で試料Ｓの表面にビームＢを照射してマーキングＭ１を形成する。
【００１９】
（３）次に、ステージ１３４をＸ軸方向左に移動して基準位置を通り越し、マーキングＭ１に対して対角位置で観察部位Ｊの外縁から間隔Ｄ（＝Ｄ２）だけ離れた位置で停止し、そこでビームＢを照射してマーキングＭ２を形成する。マーキングＭ１からマーキングＭ２までのステージ１３４の移動距離（＝Ｍ１とＭ２との間隔）は、〔観察部位の直径＋Ｄ１＋Ｄ２〕に相当する。
【００２０】
（４）次に、ステージ１３４をＸ軸方向右に移動させて基準位置まで戻した後、基準位置からＹ軸方向向こう側（図中上方）へ移動させて、観察部位Ｊの外縁から間隔Ｄ（＝Ｄ３）だけ離れた位置で停止し、そこでビームＢを照射してマーキングＭ３を形成する。
【００２１】
（５）次に、ステージ１３４をＹ軸方向手前（図中下方）に移動させて基準位置を通り越し、マーキングＭ３に対して対角位置で観察部位Ｊの外縁から間隔Ｄ（＝Ｄ４）だけ離れた位置で停止し、そこでビームＢを照射してマーキングＭ４を形成する。
【００２２】
（６）最後に、ステージ１３４をＹ軸方向向こう側（図中上方）に移動させて基準位置に戻す。
【００２３】
以上により得られたマーキングＭ１〜Ｍ４は、光電子顕微鏡内にて形成したので、外部でマーキングを施す場合のようにコンタミネーションを伴わない。
【００２４】
マーキングを用いた焦点合わせと光電子顕微鏡観察は以下のように行なう。すなわち、ステージ１３４の移動によりマーキングＭ１〜Ｍ４のいずれかを観察位置（観察視野の中央付近）に移動させてマーキングに焦点を合わせた後、ステージ１３４の移動により観察部位Ｊを観察位置まで移動させて、光電子顕微鏡観察を行なう。
【００２５】
本実施形態による観察作業全体の流れは下記１）〜３）のとおりである。
【００２６】
１）マーキングＭの形成
２）光電子顕微鏡観察によるマーキングＭの焦点合わせ（精密調整）
３）光電子顕微鏡による観察部位Ｊの観察
本発明によれば、観察部位Ｊからの距離Ｄが数１０μｍ〜数１００μｍという直近に施したマーキングＭにより焦点合わせを行なうので、観察部位Ｊに移動しても焦点合わせが行なわれた状態に維持されており、試料Ｓの表面が鏡面であっても高い精度でガス反応をリアルタイムでその場観察することができる。
【００２７】
また、小さい窪みとして形成されたマーキングＭは視野内で明瞭に識別できるので、焦点合わせは従来のように多数回の試行錯誤を行なう必要なく１回で確実に完了するため、焦点合わせに要する時間が著しく短縮される。
【００２８】
本発明においてマーキングＭを形成するビームＢは、収束イオンビームＩＢまたは電子ビームＥＢである。このうち、収束イオンビームＩＢは試料Ｓの表面を削る速度が大きいため、試料Ｓが比較的硬い材質の場合に適している。一方、電子ビームＥＢは、収束イオンビームＩＢよりも削る速度は小さいが、ビーム径をより小さく絞れるため、比較的柔らかい材質の試料Ｓに小さくマーキングを施すのに適している。
【００２９】
〔実施形態２〕
図１に示した本発明の光電子顕微鏡１００は、実施形態１で説明した基本構成に加えて、予備観察装置１７０を更に備えることが望ましい。
【００３０】
本実施形態の予備観察装置１７０は、図示したように二次電子検出器１７０Ｓであり、収束イオンビームまたは電子ビームにより試料Ｓの表面で励起された二次電子を検出し、二次電子線像として結像させることにより走査電子顕微鏡として機能する。
【００３１】
光電子顕微鏡観察を行なう前に、二次電子線像（走査電子顕微鏡観察）により試料ステージ１３４の傾きや光電子検出器までの距離を調整する。調整した状態が後の光電子顕微鏡観察時の焦点合わせ状態に厳密に反映されるように、二次電子検出器１７０Ｓの位置が予め調整されて設置されていることが望ましい。
【００３２】
本実施形態による観察作業全体の流れは下記１）〜４）のとおりである。
【００３３】
１）マーキングＭの形成
２）マーキングＭの二次電子線像（走査電子顕微鏡観察）による試料Ｓの傾きおよび試料Ｓと光電子検出器１４０との距離の調整（予備調整）
３）光電子顕微鏡観察によるマーキングＭの焦点合わせ（精密調整）
４）光電子顕微鏡による観察部位Ｊの観察
一般に光電子顕微鏡では、試料の傾きの調整が最も重要であるが、これには下記の理由により長時間を要する。すなわち、光電子検出器と試料との距離を数ｍｍまで近づけた状態にしないと焦点が合わないため、光電子顕微鏡観察しながら試料の傾きを調整することはできない。試料の傾きを変えた場合に光電子検出器が試料と接触すると放電して故障が発生するからである。したがって、光電子検出器と試料とを離した状態で試料の傾きを変え、その傾きのまま両者間の距離を数ｍｍに近づけて焦点合わせをする、という操作を試行錯誤で繰り返す必要があるためである。
【００３４】
本実施形態により二次電子線像（走査電子顕微鏡観察）により予備的に試料の傾きおよび光電子検出器との距離を調整することにより、上記のような試行錯誤を繰り返す必要が無くなり、光電子顕微鏡観察に要する時間が実施形態１よりも更に大幅に短縮できる。
【００３５】
本実施形態に用いる収束イオンビームまたは電子ビームの発生源として、マーキング用のイオン源１６０Ｉまたは電子線源１６０Ｅを兼用することができる。
【００３６】
〔実施形態３〕
図１に示した本発明の光電子顕微鏡１００の予備観察装置１７０は、本実施形態においてはＣＣＤカメラ１７０Ｃであり、試料表面のマーキングを撮像することができる。
【００３７】
本実施形態においても、実施形態２の場合と同様に、光電子顕微鏡観察を行なう前に、ＣＣＤカメラ１７０Ｃによりマーキングを観察して試料の傾きおよび試料と光電子検出器との距離を調整する。
【００３８】
本実施形態に用いるＣＣＤカメラ１７０Ｃは、実施形態２に用いる走査電子顕微鏡に比べて解像度は低いが、視野が広い点が特徴である。例えば、マーキングＭと観察部位Ｊとを一視野内で同時に観察できる。
【００３９】
本実施形態による観察作業全体の流れは下記１）〜４）のとおりである。
【００４０】
１）マーキングＭの形成
２）マーキングＭのＣＣＤカメラ観察による試料Ｓの傾きおよび試料Ｓと光電子検出器１４０との距離の調整（予備調整）
３）光電子顕微鏡観察によるマーキングＭの焦点合わせ（精密調整）
４）光電子顕微鏡による観察部位Ｊの観察
本実施形態においても、実施形態２と同様に、観察作業時間を短縮して効率を向上できる。
【００４１】
〔実施形態４〕
図１に示した本発明の光電子顕微鏡１００は、予備観察装置１７０として、実施形態２の二次電子線検出器１７０Ｓおよび実施形態３のＣＣＤカメラ１７０Ｃの両方を備えていることが更に望ましい。先ずＣＣＤカメラ１７０Ｃにより焦点（＝ステージの傾き、距離）の粗調整を行い、次いで二次電子線検出器１７０Ｓにより焦点（＝ステージの傾き、距離）の微調整を行なうことができる。これにより予備調整段階を更に高効率化して観察作業全体の効率を更に向上できる。
【００４２】
本実施形態による観察作業全体の流れは下記１）〜５）のとおりである。
【００４３】
１）マーキングＭの形成
２）マーキングＭのＣＣＤカメラ観察による試料Ｓの傾きおよび試料Ｓと光電子検出器１４０との距離の調整（粗予備調整）
３）マーキングＭの二次電子線像（走査電子顕微鏡観察）による試料Ｓの傾きおよび試料Ｓと光電子検出器１４０との距離の調整（詳細予備調整）
４）光電子顕微鏡観察によるマーキングＭの焦点合わせ（精密調整）
５）光電子顕微鏡による観察部位Ｊの観察
〔実施形態５〕
図４に示す光電子顕微鏡１００は、実施形態１〜４の構成を併せ持ち、全体を自動化した焦点調整システム１５０を備えている。自動焦点調整システム１５０は、光電子検出器１４０の制御装置１４５、予備観察装置１７０の制御装置１７５、ＸＹＺステージコントローラ１３６の制御装置１３５、およびこれら３者をまとめて制御する統合制御装置１０５で構成される。自動焦点調整システム１５０により、光電子検出器１４０、予備観察装置１７０、ＸＹＺステージコントローラ１３６を連携作動させて、実施形態１〜４で説明した焦点合わせの手順を自動的に行なうことができる。
【００４４】
これにより、観察作業者毎の人的変動要素を最小限に低減し、短時間で高精度の焦点合わせができる。
【実施例】
【００４５】
〔実施例１〕
図１に示した基本構成を備えた光電子顕微鏡１００を用いて、本発明によるマーキングを行なって試料を観察した。光電子顕微鏡１００の真空チャンバ１１０に、Ｇａをイオン源とする収束イオンビーム発生装置１６０Ｉを取り付けた。
【００４６】
図５に、マーキング位置を含む試料Ｓ表面の平面図を示す。
【００４７】
試料Ｓとして、Ｐｔ（１１０）単結晶板（鏡面研磨、表面粗さ０．００３μｍ以下、直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍ）を用いた。
【００４８】
先ず、試料Ｓを基準位置にある試料ステージ１３４に取り付け、光源１２０によりＵＶ光Ｌを照射し、光電子検出器１４０にて試料Ｓの観察視野Ｆ（５００μｍφ）を取り込んだ。この時点では焦点を合わせることができないので、視野内に試料Ｓ全体が明るく見えるだけである。
【００４９】
この試料で観察部位Ｊは、試料Ｓの中心部で観察視野Ｆ内の直径３００μｍφの領域である。試料ステージ１３４を最初の基準位置から移動させて、試料Ｓの中心（視野の中心）から距離Ｘ＝約２００μｍ離れた４箇所にイオンビームＩＢをそれぞれ約６０秒間照射して直径約１０μｍφ、深さ約０．５μｍの窪みを形成し、４個のマーキングＭ１〜Ｍ４とした。イオンビームＩＢの照射条件は、イオンの加速電圧５ｋＶ、ビーム電流値０．２ｎＡ、ビーム径約１０μｍであった。観察部位Ｊの外縁からマーキングＭ１〜Ｍ４までの各距離Ｄは２００μｍ−（３００μｍ／２）＝約５０μｍであった。
【００５０】
なお、マーキング形成時点ではマーキングを観察することはできないため、必要な直径および深さのマーキングＭを形成するのに適したイオンビームＩＢの照射条件および照射時間は予備実験により予め求めておく。
【００５１】
形成したマーキングを光電子顕微鏡観察しながら試料Ｓの傾きを調整し、また光電子検出器の焦点を調整しながら、４個のマーキングＭ１〜Ｍ４の縁部ｇがジャストフォーカスになるように焦点合わせをした。
【００５２】
この状態で、観察部位Ｊ内でのガス反応を観察した結果、再度の焦点合わせをほとんど必要とせずに鮮明な像を得ることができた。これは従来法においてガス反応部分の形状を見ながら行なっていた焦点合わせでは実現不可能なレベルであった。
【００５３】
すなわち、従来は試料にマーキングするのを光電子顕微鏡の外部で行なっていたため不可避的にマーキングのコンタミネーションが発生し、観察時に障害となっていた。本発明では、光電子顕微鏡の内部でマーキングするため、マーキングのコンタミネーションが発生することがない。その結果、従来は画像分解能が約５０ｎｍが限界であったのに対して、本実施例では最高約３０ｎｍまで画像分解能が向上した。
【００５４】
加えて、本発明によれば焦点合わせに要する時間が大幅に短縮された。すなわち、従来は焦点合わせに２時間以上を必要としていたのに対して、本実施例では６０分以内の短時間で焦点合わせが完了した。
【００５５】
マーキングＭは観察部位Ｊの周囲に３箇所以上あれば焦点合わせを精度良く行なうことができる。
【００５６】
なお、光電子検出用の照射光Ｌとして本実施例ではＵＶ光（紫外光）を用いているが、Ｘ線、低エネルギー電子線、放射光を用いた場合にも本発明の効果は同様に得られる。
【００５７】
〔実施例２〕
実施例１と同様に、図１に示した基本構成を備えた光電子顕微鏡１００を用いて、本発明によるマーキングを行なって試料を観察した。ただし、光電子顕微鏡１００の真空チャンバ１１０に、収束イオンビーム発生装置１６０Ｉの代わりに、電子線発生装置１６０Ｅを取り付けた。
【００５８】
図５に、マーキング位置を含む試料Ｓ表面の平面図を示す。
【００５９】
実施例１と同様に、試料ＳとしてＰｔ（１１０）単結晶板（鏡面研磨、表面粗さ０．００３μｍ以下、直径１０ｍｍφ、厚さ１ｍｍ）を試料ステージ１３４に取り付けた。ただし、観察視野Ｆとしては実施例１の１／１０で小さい５０μｍφを取り込んだ。
【００６０】
この試料で観察部位Ｊは、試料Ｓの中心部で観察視野Ｆ内の直径３０μｍφの領域であり、やはり実施例１の１／１０である。試料Ｓの中心（視野Ｆの中心）から距離Ｘ＝約２０μｍ離れた４箇所に電子ビームＥＢをそれぞれ約１８０秒間照射して、直径約１μｍφ、深さ約０．１μｍの窪みを形成し、４個のマーキングＭ１〜Ｍ４とした。電子ビームＥＢの照射条件は、加速電圧１０ｋＶ、ビーム電流約５ｎＡであった。観察部位Ｊの外縁からマーキングＭ１〜Ｍ４までの各距離Ｄは２０μｍ−（３０μｍ／２）＝約５μｍであった。
【００６１】
形成したマーキングを光電子顕微鏡観察しながら試料Ｓの傾きを調整し、また光電子検出器の焦点を調整しながら、４個のマーキングＭ１〜Ｍ４の縁部ｇがジャストフォーカスになるように焦点合わせをした。
【００６２】
この状態で、観察部位Ｊ内でのガス反応を観察した結果、実施例１と同様に、再度の焦点合わせをほとんど必要とせずに鮮明な像を得ることができた。焦点合わせに要した時間は実施例１と同様に６０分以内であった。
【００６３】
〔実施例３〕
実施例２と同様に、図１に示した基本構成に加えて電子線発生装置１６０Ｅを取り付けた光電子顕微鏡１００を用いて、本発明によるマーキングを行なって試料を観察した。ただし、更に予備観察装置１７０として二次電子検出器１７０Ｓを真空チャンバ１１０に取り付けた。
【００６４】
実施例２と同様にしてＰｔ単結晶板の試料Ｓに電子ビームＥＢを照射して４個のマーキングを形成した。このマーキングを用いて焦点合わせを以下の手順で行なった。
【００６５】
先ず、二次電子の電流値をマーキング形成時の１／１０以下に下げ、二次電子検出器１７０Ｓで４個のマーキングの走査電子顕微鏡像を観察しながら、焦点が合うように試料Ｓの傾きを調整した。
【００６６】
次に、光源１２０から試料ＳにＵＶ光を照射して、光電子検出器の焦点を調整しながら、４個のマーキングの縁部ｇがジャストフォーカスとなるように設定した。このとき試料Ｓの傾きはほとんど再調整することなくジャストフォーカスが得られたので、実施例１、２よりも更に調整時間を約５０％短縮することができ、３０分以内で焦点合わせを完了できた。
【００６７】
なお、本実施例では実施例２と同様に電子ビームＥＢにより形成したマーキングを用いたが、実施例１のように収束イオンビームＩＢにより形成したマーキングを用いても同様の効果が得られた。
【００６８】
〔実施例４〕
実施例２と同様に、図１に示した基本構成に加えて電子線発生装置１６０Ｅを取り付けた光電子顕微鏡１００を用いて、本発明によるマーキングを行なって試料を観察した。ただし、更に予備観察装置１７０としてＣＣＤカメラ１７０Ｃを真空チャンバ１１０に取り付けた。
【００６９】
実施例１と同様に、Ｐｔ単結晶板の試料Ｓに収束イオンビームＩＢを照射して４個のマーキングを形成した。このマーキングを用いて焦点合わせを以下の手順で行なった。
【００７０】
先ず、ＣＣＤカメラ１７０Ｃで４個のマーキングを観察し、焦点が合うように試料の傾きを調整した。
【００７１】
次に、光源１２０から試料ＳにＵＶ光を照射して、光電子検出器の焦点を調整しながら、４個のマーキングの縁部ｇがジャストフォーカスとなるように設定した。このとき試料Ｓの傾きはほとんど再調整することなくジャストフォーカスが得られたので、実施例１、２よりも更に調整時間を約５０％短縮することができ、３０分以内で焦点合わせを完了できた。
【００７２】
なお、本実施例では実施例１と同様に収束イオンビームＩＢにより形成したマーキングを用いたが、実施例２のように電子ビームＥＢにより形成したマーキングを用いても同様の効果が得られた。
【００７３】
〔実施例５〕
予備観察装置１７０として、実施例３の二次電子検出器１７０Ｓと実施例４のＣＣＤカメラ１７０Ｃとを取り付け、実施形態５で説明した図４の自動焦点調整システム１５０をを用いた。自動焦点調整のフローは、実施形態４で説明した流れを自動化したもので、ＣＣＤカメラ１７０Ｃによる粗予備調整と二次電子検出器１７０Ｓによる詳細予備調整とを順次行ない、次いで光電子顕微鏡観察による精密調整を行なう流れである。
【００７４】
その結果、実施例３、４と比べて更に短時間で焦点合わせの時間が短縮され、約１０分以内で焦点合わせを完了できた。
【００７５】
以上説明した実施例１〜５のいずれにおいても、約３０ｎｍの高い画像分解能が得られた。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明によれば、短時間で確実に高精度の焦点合わせができるように改良した光電子顕微鏡が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明による光電子顕微鏡の基本構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明により光電子顕微鏡内で試料にマーキングする状態を示す平面図である。
【図３】本発明によりマーキングの焦点合わせを行なう状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明によりマーキングの自動焦点合わせを行なうシステムを組み込んだ光電子顕微鏡を示す配置図である。
【図５】本発明の実施例において試料にマーキングを施す状態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１００    本発明の光電子顕微鏡
１０５    統合制御装置
１１０    真空チャンバ
１２０    光源ユニット１２０
１３０    試料操作ユニット
１３４    試料ステージ
１３５    ＸＹＺステージコントローラ１３６の制御装置
１３６    ＸＹＺステージコントローラー
１４０    光電子検出器
１４５    光電子検出器１４０の制御装置
１５０    自動焦点調整システム
１６０Ｉ    イオン源
１６０Ｅ    電子線源
１７０    予備観察装置
１７５    予備観察装置１７０の制御装置
１７０Ｓ    二次電子検出器
１７０Ｃ    ＣＣＤカメラ
Ｌ    光
Ｓ    試料
Ｐ    光電子
Ｂ    ビーム
ＩＢ    収束イオンビーム
ＥＢ    電子ビーム
Ｆ    観察視野
Ｍ、Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４    マーキング
ｇ    マーキングＭの縁部
Ｄ    間隔
Ｊ    観察部位
【図１】
2006250630.tif 000003
【図２】
2006250630.tif 000004
【図３】
2006250630.tif 000005
【図４】
2006250630.tif 000006
【図５】
2006250630.tif 000007