(57)【要約】【課題】容易かつ正確に試料の高さ合わせができる表面分析装置を提供する。【解決手段】表面分析装置は、試料ステージと、制御部と、を含み、制御部は、試料の傾斜角を第１傾斜角として撮影された第１試料像、試料の傾斜角を第２傾斜角として撮影された第２試料像を取得する試料像取得処理と、第１試料像および第２試料像から、基準高さに対する試料表面のずれ量を算出するずれ量算出処理と試料表面のずれ量に基づいて、試料ステージを制御する高さ制御処理と、を行い、ずれ量算出処理では、第１試料像から複数の領域を切り出すことで複数の第１部分画像を生成し、第２試料像から第１試料像から切り出された複数の領域と対応する複数の領域を切り出すことで複数の第２部分画像を生成し、対応する第１部分画像と第２部分画像との間のシフト量の測定を、複数の第１部分画像および複数の第２部分画像に対して行うことで、試料表面のずれ量を算出する。【選択図】図８
2019020270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を高さ方向に移動させる高さ方向移動機構、および試料を傾斜させる傾斜機構を備えた試料ステージと、
前記試料ステージを制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
試料の傾斜角を第１傾斜角として撮影された第１試料像、試料の傾斜角を第１傾斜角とは異なる第２傾斜角として撮影された第２試料像を取得する試料像取得処理と、
前記第１試料像および前記第２試料像から、基準高さに対する試料表面のずれ量を算出するずれ量算出処理と
前記試料表面のずれ量に基づいて、前記試料ステージを制御する高さ制御処理と、
を行い、
前記ずれ量算出処理では、
前記第１試料像から複数の領域を切り出すことで複数の第１部分画像を生成し、
前記第２試料像から前記第１試料像から切り出された複数の領域と対応する複数の領域を切り出すことで複数の第２部分画像を生成し、
対応する前記第１部分画像と前記第２部分画像との間のシフト量の測定を、複数の前記第１部分画像および複数の前記第２部分画像に対して行うことで、前記試料表面のずれ量を算出する、表面分析装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御部は、
前記試料像取得処理、前記ずれ量算出処理、および前記高さ制御処理の繰り返し回数が目標回数に達したか否かを判定する判定処理を行い、
前記目標回数に達していないと判定した場合、再度、前記試料像取得処理、前記ずれ量算出処理、および前記高さ制御処理を行う、表面分析装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記制御部は、
前記ずれ量算出処理の後に、前記ずれ量算出処理で算出された前記試料表面のずれ量が所定値以下か否かを判定する判定処理を行い、
前記試料表面のずれ量の絶対値が所定値以下ではないと判定した場合、前記高さ制御処理を行い、再度、前記試料像取得処理および前記ずれ量算出処理を行う、表面分析装置。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記制御部は、
ｎ＋１回目に前記第１試料像および前記第２試料像を撮影するときの前記第１傾斜角と前記第２傾斜角との差を、ｎ回目に前記第１試料像および前記第２試料像を撮影するときの前記差よりも大きく設定する、表面分析装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか１項において、
前記制御部は、
ｎ＋１回目に前記第１試料像および前記第２試料像を撮影するときの倍率を、ｎ回目に前記第１試料像および前記第２試料像を撮影するときの倍率よりも大きく設定する、表面分析装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記制御部は、
前記ずれ量算出処理において、
前記第１試料像から前記第１試料像の中心を視野の中心とし互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、複数の前記第１部分画像を生成し、
前記第２試料像から前記第２試料像の中心を視野の中心とし互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、複数の前記第２部分画像を生成する、表面分析装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項において、
前記制御部は、
前記ずれ量算出処理において、
前記第１試料像から視野の中心が互いに異なる位置であって第１の大きさを有する領域を複数切り出した後、視野の中心が互いに異なる位置であって前記第１の大きさとは異なる第２の大きさを有する領域を複数切り出すことで複数の前記第１部分画像を生成し、
前記第２試料像から視野の中心が互いに異なる位置であって前記第１の大きさを有する領域を複数切り出した後、視野の中心が互いに異なる位置であって前記第２の大きさを有する領域を複数切り出すことで複数の前記第２部分画像を生成する、表面分析装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、
前記制御部は、
前記ずれ量算出処理において、
対応する前記第１部分画像と前記第２部分画像との間のシフト量を測定して、前記基準高さに対する切り出された領域のずれ量を算出する処理を、複数の前記第１部分画像および複数の前記第２部分画像に対して行い、
各領域ごとに算出された前記基準高さに対する切り出された領域のずれ量から中央値を求め、前記中央値を前記試料表面のずれ量と決定する、表面分析装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記制御部は、
前記ずれ量算出処理の後、前記高さ制御処理の前に、決定された前記試料表面のずれ量が確からしいか否かを判定する判定処理を行い、
前記試料表面のずれ量として確からしいか否かを判定する判定処理は、前記中央値を前記試料表面のずれ量としたときに、設定された前記試料表面のずれ量の誤差範囲内に、所定数以上、他の領域から算出されたずれ量が存在する場合には、決定された前記試料表面のずれ量が確からしいと判断する、表面分析装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、
前記基準高さは、試料を傾斜させる際の傾斜中心の位置である、表面分析装置。
【請求項１１】
試料を高さ方向に移動させる高さ方向移動機構、および試料を傾斜させる傾斜機構を備えた試料ステージを含む表面分析装置における試料の高さ合わせ方法であって、
試料の傾斜角を第１傾斜角として撮影された第１試料像、試料の傾斜角を第１傾斜角とは異なる第２傾斜角として撮影された第２試料像を取得する工程と、
前記第１試料像および前記第２試料像から、基準高さに対する試料表面のずれ量を算出する工程と
前記試料表面のずれ量に基づいて、試料の高さを合わせる工程と、
を含み、
前記試料表面のずれ量を算出する工程では、
前記第１試料像から複数の領域を切り出すことで複数の第１部分画像を生成し、
前記第２試料像から前記第１試料像から切り出された複数の領域と対応する複数の領域を切り出すことで複数の第２部分画像を生成し、
対応する前記第１部分画像と前記第２部分画像との間のシフト量の測定を、複数の前記第１部分画像および複数の前記第２部分画像に対して行うことで、前記試料表面のずれ量
を算出する、試料の高さ合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表面分析装置および試料の高さ合わせ方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
オージェ電子分光装置（Ａｕｇｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＡＥＳ）や、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ、ＳＥＭ）、Ｘ線光電子分光装置（Ｘ−ｒａｙ  ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｅ、ＸＰＳ）などの表面分析装置では、ユーセントリック試料ステージが用いられている。ユーセントリック試料ステージを用いることで、試料を傾斜させても、視野（像の中心）を移動させないことができる。
【０００３】
表面分析装置においてユーセントリック試料ステージを用いる場合、試料表面がユーセントリック位置に位置するように、試料の高さ合わせを行う必要がある。ユーセントリック位置は、例えば試料を傾斜させる際の傾斜軸の位置である。特許文献１には、試料の高さ合わせを自動的に行うことができる高さ調整機構を備えた表面分析装置が開示されている。
【０００４】
表面分析装置は、電子ビームを試料表面に照射するための電子ビーム光学系の軸、イオンビームを試料表面に照射するためのイオンビーム光学系の軸、および静電半球アナライザーの軸が、一点（分析点）に集まるように構成されている。表面分析装置では、この分析点をユーセントリック位置に一致させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６９９７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようなユーセントリック試料ステージを備えた表面分析装置では、試料を交換する度に試料の高さ合わせを行う必要がある。そのため、容易かつ正確に試料の高さ合わせができる表面分析装置が望まれている。
【０００７】
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、容易かつ正確に試料の高さ合わせができる表面分析装置を提供することにある。また、本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、容易かつ正確に試料の高さ合わせができる試料の高さ合わせ方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る表面分析装置は、
試料を高さ方向に移動させる高さ方向移動機構、および試料を傾斜させる傾斜機構を備えた試料ステージと、
前記試料ステージを制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
試料の傾斜角を第１傾斜角として撮影された第１試料像、試料の傾斜角を第１傾斜角とは異なる第２傾斜角として撮影された第２試料像を取得する試料像取得処理と、
前記第１試料像および前記第２試料像から、基準高さに対する試料表面のずれ量を算出
するずれ量算出処理と
前記試料表面のずれ量に基づいて、前記試料ステージを制御する高さ制御処理と、
を行い、
前記ずれ量算出処理では、
前記第１試料像から複数の領域を切り出すことで複数の第１部分画像を生成し、
前記第２試料像から前記第１試料像から切り出された複数の領域と対応する複数の領域を切り出すことで複数の第２部分画像を生成し、
対応する前記第１部分画像と前記第２部分画像との間のシフト量の測定を、複数の前記第１部分画像および複数の前記第２部分画像に対して行うことで、前記試料表面のずれ量を算出する。
【０００９】
このような表面分析装置では、試料の高さ合わせを自動で行うことができるため、容易に試料の高さ合わせを行うことができる。また、制御部が、対応する第１部分画像と第２部分画像との間のシフト量の測定を、複数の第１部分画像および複数の第２部分画像に対して行うことで試料表面のずれ量を算出するため、試料表面のずれ量を正確に求めることができる。したがって、このような表面分析装置では、容易かつ正確に試料の高さ合わせを行うことができる。
【００１０】
本発明に係る試料の高さ合わせ方法は、
試料を高さ方向に移動させる高さ方向移動機構、および試料を傾斜させる傾斜機構を備えた試料ステージを含む表面分析装置における試料の高さ合わせ方法であって、
試料の傾斜角を第１傾斜角として撮影された第１試料像、試料の傾斜角を第１傾斜角とは異なる第２傾斜角として撮影された第２試料像を取得する工程と、
前記第１試料像および前記第２試料像から、基準高さに対する試料表面のずれ量を算出する工程と
前記試料表面のずれ量に基づいて、試料の高さを合わせる工程と、
を含み、
前記試料表面のずれ量を算出する工程では、
前記第１試料像から複数の領域を切り出すことで複数の第１部分画像を生成し、
前記第２試料像から前記第１試料像から切り出された複数の領域と対応する複数の領域を切り出すことで複数の第２部分画像を生成し、
対応する前記第１部分画像と前記第２部分画像との間のシフト量の測定を、複数の前記第１部分画像および複数の前記第２部分画像に対して行うことで、前記試料表面のずれ量を算出する。
【００１１】
このような試料の高さ合わせ方法では、容易かつ正確に試料の高さ合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る表面分析装置の構成を示す図。
【図２】試料の高さ合わせについて説明するための図。
【図３】基準高さに対する試料表面のずれ量ΔＺを求める手法を説明するための図。
【図４】試料の高さ合わせに用いられる２つのＳＥＭ像を模式的に示す図。
【図５】傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡから部分画像を生成する方法を説明するための図。
【図６】傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像ＩＢから部分画像を生成する方法を説明するための図。
【図７】第１実施形態に係る表面分析装置の制御部の処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図８】第１実施形態に係る表面分析装置の制御部における、試料の高さ合わせ処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図９】第２実施形態に係る表面分析装置の制御部における、試料の高さ合わせ処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１０】第３実施形態に係る表面分析装置の制御部における、試料の高さ合わせ処理の流れの一例を示すフローチャート。
【図１１】傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡから部分画像を生成する方法を説明するための図。
【図１２】傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡから部分画像を生成する方法を説明するための図。
【図１３】傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡから部分画像を生成する方法を説明するための図。
【図１４】傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡから部分画像を生成する方法を説明するための図。
【図１５】試料の一例を模式的に示す断面図。
【図１６】試料の一例を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００１４】
１．  第１実施形態
１．１．  表面分析装置
まず、第１実施形態に係る表面分析装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る表面分析装置１００の構成を示す図である。以下、表面分析装置１００が、オージェ電子分光装置である場合について説明する。
【００１５】
表面分析装置１００は、図１に示すように、電子源１０と、集束レンズ２０と、対物レンズ３０と、偏向器４０と、試料ステージ５０と、二次電子検出器６０と、電子分光器６２と、フレームメモリ７０と、駆動装置７２，７４，７６，７８，７９と、制御部８０と、記憶部９０と、を含む。
【００１６】
電子源１０は、電子線ＥＢを発生させる。電子源１０は、例えば、陰極から放出された電子を陽極で加速し電子線ＥＢを放出する電子銃である。
【００１７】
集束レンズ２０は、電子源１０から放出された電子線ＥＢを集束させて電子プローブを形成するためのレンズである。集束レンズ２０によって、電子プローブの径やプローブ電流（照射電流量）を制御することができる。
【００１８】
対物レンズ３０は、試料Ｓの直前に配置された電子プローブを形成するためのレンズである。集束レンズ２０および対物レンズ３０によって電子源１０から放出された電子線ＥＢを集束させることで電子プローブを形成することができる。
【００１９】
偏向器４０は、集束レンズ２０および対物レンズ３０によって集束された電子線ＥＢ（電子プローブ）を偏向させる。偏向器４０は、例えば、電子プローブで、試料Ｓ上を走査するために用いられる。具体的には、偏向器４０は、走査信号生成装置（図示せず）からの走査信号に基づき電子プローブを二次元的に偏向させる。これにより、電子プローブで試料Ｓ上を走査することができる。また、偏向器４０は、試料Ｓの任意の位置に電子プローブを移動させて、当該位置を電子プローブで照射するためにも用いられる。
【００２０】
試料ステージ５０は、試料Ｓを保持している。試料ステージ５０は、試料Ｓを水平方向に移動させる水平方向移動機構、試料Ｓを高さ方向に移動させる高さ方向移動機構、および試料Ｓを傾斜させる傾斜機構を備えている。試料ステージ５０は、いわゆるユーセントリックステージであり、試料Ｓの高さが合った状態（すなわち試料Ｓの表面がユーセントリック位置に位置している状態）で試料Ｓを傾斜させても視野（像の中心）が移動しないように構成されている。
【００２１】
二次電子検出器６０は、電子プローブを試料Ｓに照射することにより試料Ｓから放出された二次電子を検出するための検出器である。二次電子検出器６０は、例えば、シンチレータと、ライトガイドと、光電子増倍管と、を含んで構成されている。二次電子検出器６０では、シンチレータで二次電子を光に変換し、当該光をライトガイドで光電子増倍管に導き、光電子増倍管で光を電気信号に変換する。二次電子検出器６０の出力信号（電気信号）は、フレームメモリ７０に送られる。
【００２２】
フレームメモリ７０は、走査電子顕微鏡像（以下「ＳＥＭ像」ともいう）を記憶する。フレームメモリ７０は、走査信号に基づき指定されたアドレスの記憶領域に二次電子検出器６０の出力信号（二次電子の強度情報）を格納する。これにより、フレームメモリ７０にＳＥＭ像（二次電子像）が記憶される。
【００２３】
電子分光器６２は、試料Ｓから放出されたオージェ電子を分光し、分光されたオージェ電子を検出する。電子分光器６２は、例えば、静電半球アナライザーでエネルギー分光された電子を、検出器で検出する。検出器の出力信号は、信号処理装置（図示せず）に送られ、スペクトル信号が生成される。このスペクトル信号から、オージェスペクトルを生成することができる。
【００２４】
制御部８０は、表面分析装置１００の光学系（電子源１０、集束レンズ２０、対物レンズ３０、偏向器４０）や、試料ステージ５０、検出器（二次電子検出器６０、電子分光器６２）などを制御する処理を行う。例えば、制御部８０は、ユーザーの操作に応じた制御信号を生成し、当該制御信号を各駆動装置７２，７４，７６，７８，７９に送る。これにより、駆動装置７２は制御信号に基づき電子源１０を動作させる。同様に、駆動装置７４は集束レンズ２０を、駆動装置７６は偏向器４０を、駆動装置７８は対物レンズ３０を、駆動装置７９は試料ステージ５０を、それぞれ制御信号に基づき動作させる。また、制御部８０は、試料の高さ合わせを行う処理を行う。試料の高さ合わせ処理については後述する。制御部８０の機能は、各種プロセッサ（ＣＰＵ等）で記憶部９０に記憶されたプログラムを実行することにより実現することができる。
【００２５】
記憶部９０は、制御部８０が各種の計算処理を行うためのプログラムやデータ等を記憶している。また、記憶部９０は、制御部８０の作業領域として用いられ、制御部８０が各種プログラムに従って実行した算出結果等を一時的に記憶するためにも使用される。記憶部９０の機能は、ハードディスク、ＲＡＭなどにより実現できる。
【００２６】
表面分析装置１００は、図示はしないが、さらに、イオン銃や、イオン銃から放出されたイオンビームを試料Ｓに照射するための光学系などを備えており、試料Ｓをイオンエッチングすることができる。
【００２７】
表面分析装置１００では、各構成部材に対して機械的なユーセントリック調整が行われている。すなわち、表面分析装置１００は、電子線ＥＢを試料表面に照射するための光学系の軸、イオンビームを試料表面に照射するための光学系の軸、および電子分光器６２の軸（静電半球アナライザーの軸）が、一点（分析点）に集まるように構成されている。表面分析装置１００では、当該分析点がユーセントリック位置に合うように（一致するよう
に）、表面分析装置１００を構成する各部が調整されている。
【００２８】
１．２．  試料の高さ合わせ方法
次に、第１実施形態に係る試料の高さ合わせ方法について説明する。
【００２９】
（１）原理
まず、本実施形態に係る試料の高さ合わせの原理について説明する。
【００３０】
図２は、試料の高さ合わせについて説明するための図である。なお、図２には、互いに直交する軸として、Ｙ軸およびＺ軸を図示している。なお、Ｚ軸は、光学系（例えば対物レンズ３０）の光軸に一致する軸である。
【００３１】
試料の高さ合わせとは、分析対象となる試料Ｓの表面（以下、単に「試料表面」ともいう）を、基準高さに合わせる（一致させる）ことをいう。基準高さとは、試料Ｓを傾斜させるときの傾斜中心Ｏの位置である。試料ステージ５０が試料Ｓを傾斜軸まわりに傾斜（回転）させる場合、傾斜中心Ｏは傾斜軸と光軸（Ｚ軸）の交点である。試料の高さを合わせることで（すなわち、傾斜中心Ｏの位置に試料表面の高さを合わせることで）、試料Ｓを傾斜させてもＳＥＭ像の中心が移動しない（すなわち、傾斜前後で視野が移動しない）。
【００３２】
表面分析装置１００では、傾斜中心Ｏの位置に、光学系、二次電子検出器６０、および電子分光器６２のアライメントが合うように、あらかじめ装置が調整されている。すなわち、表面分析装置１００では、機械的なユーセントリック調整がなされている。表面分析装置１００では、傾斜中心Ｏ（傾斜軸と光軸（Ｚ軸）の交点）の位置がＳＥＭ像の中心に位置するように調整されている。
【００３３】
試料の高さ合わせは、ＳＥＭ像（試料像の一例）を利用して行われる。具体的には、互いに異なる傾斜角で撮影された２つのＳＥＭ像のシフト量（像シフト量）から、基準高さに対する試料表面のずれ量を算出する。なお、試料の高さ合わせに用いられる画像は、ＳＥＭ像に限定されず、その他の手法で得られた試料像で試料の高さ合わせを行ってもよい。
【００３４】
図３は、基準高さに対する試料表面のずれ量ΔＺを求める手法を説明するための図である。
【００３５】
２つのＳＥＭ像を撮影するときの傾斜角をそれぞれ、α＋β／２とα−β／２とする。この場合、２つの傾斜角の平均はαであり、２つの傾斜角の差はβである。
【００３６】
このとき、Ｙ方向におけるマーカーの移動量ΔＹは、次式（１）で表される。
【００３７】
【数１】
2019020270.tif 000003
【００３８】
ただし、ΔＺは、基準高さに対する試料表面のずれ量である。
【００３９】
ここで、αおよびβの絶対値が十分小さい場合、式（１）は、次式のように近似できる。
【００４０】
【数２】
2019020270.tif 000004
【００４１】
図４は、試料の高さ合わせに用いられる２つのＳＥＭ像を模式的に示す図である。
【００４２】
マーカーの移動量ΔＹは、ＳＥＭ像の１ピクセルあたりの分解能および２つのＳＥＭ像間でのマーカーのシフト量ΔＳ（ピクセル値）から以下のように表される。
【００４３】
ΔＹ＝（１ピクセルあたりの分解能）・ΔＳ・・・（３）
なお、マーカーのシフト量ΔＳは、２つのＳＥＭ像間のシフト量（像のシフト量）ともいえる。
【００４４】
式（２）、式（３）から、基準高さに対する試料表面のずれ量ΔＺは、次式（４）で算出できる。
【００４５】
【数３】
2019020270.tif 000005
【００４６】
ここで、１ピクセルあたりの分解能は、ＳＥＭ像の１ピクセルあたりの長さである。例えば、倍率が１００倍のＳＥＭ像の観察範囲が９６０μｍ、ＳＥＭ像のＹ方向のピクセル数が１０２４ピクセルとすると、１ピクセルあたりの分解能は、下記表１のようになる。
【００４７】
【表１】
2019020270.tif 000006
【００４８】
式（４）で算出された試料表面のずれ量ΔＺの分だけ、試料ＳをＺ方向に移動させることで、傾斜中心Ｏの位置に、試料表面の高さを合わせる（一致させる）ことができる。
【００４９】
ここで、試料Ｓを傾斜させると、試料表面は傾くため、ＳＥＭ像は傾斜方向が縮んだ像となる。ＳＥＭ像の撮影時の１ピクセルあたりの分解能を固定とした場合、傾斜角がゼロの場合（傾斜させない場合）試料表面の傾斜方向の解像度が最大となる。そのため、ＳＥＭ像は傾斜角が小さい方が解像度の面で有利である。
【００５０】
試料表面の傾斜に対して、ＳＥＭ像上でのマーカーの移動量は、傾斜角の正弦に比例する。そのため、単位傾斜角あたりのマーカーの移動量は、傾斜角がゼロに近いほど大きく
なる。したがって、２つのＳＥＭ像を撮影するときの傾斜角の差が一定である場合、傾斜角は、それぞれゼロに近い方が好ましい（すなわち、２つの傾斜角の平均αはゼロに近いことが望ましい）。
【００５１】
２つのＳＥＭ像を撮影するときの傾斜角の差（β）が大きいほど、マーカーの移動量ΔＹは大きくなる。そのため、傾斜角の差（β）が大きいほど、２つのＳＥＭ像間でのマーカーのシフト量ΔＳが大きくなる。２つのＳＥＭ像間のマーカーのシフト量ΔＳが大きくなるほど、ＳＥＭ像上でマーカーの位置を測定する精度（測定値／測定誤差）が向上する。したがって、傾斜角の差（β）が大きいほど、ＳＥＭ像上でマーカーの位置を測定する精度が向上し、試料表面のずれ量ΔＺを求める精度も向上する。
【００５２】
しかしながら、マーカーの移動量ΔＹが大きくなると、マーカーが視野の外まで移動してしまう場合がある。この場合、ＳＥＭ像間でのマーカーのシフト量ΔＳを測定できなくなってしまう。
【００５３】
そのため、本実施形態では、試料の高さ合わせを複数回繰り返し行い、繰り返すごとに傾斜角の差（β）を大きくする。具体的には、１回目の高さ合わせでは、傾斜角の差（β）を小さくして２つのＳＥＭ像を取得し、試料表面のずれ量ΔＺを粗く算出して高さ合わせを行う。次に、２回目の高さ合わせでは、１回目よりも傾斜角の差（β）を大きくして２つのＳＥＭ像を取得し、試料表面のずれ量ΔＺを算出して高さ合わせを行う。このように、ｎ＋１回目に２つのＳＥＭ像を取得するときの傾斜角の差（β）を、ｎ回目に２つのＳＥＭ像を取得するときの傾斜角の差（β）よりも大きく設定することで、マーカーが視野の外に移動することを防ぎつつ、傾斜角の差（β）を大きくして試料表面のずれ量ΔＺを求める精度を高めることができる。
【００５４】
また、本実施形態では、試料の高さ合わせを複数回繰り返し行い、繰り返すごとにＳＥＭ像の撮影時の倍率を大きくする。すなわち、ｎ＋１回目に２つのＳＥＭ像を撮影するときの倍率を、ｎ回目に２つのＳＥＭ像を撮影するときの倍率よりも大きく設定する。これにより、繰り返すごとに、１ピクセルあたりの分解能が向上する。
【００５５】
試料の高さ合わせを繰り返し行うことで、繰り返すごとにずれ量ΔＺを小さくできる。この結果、試料の高さ合わせを繰り返すごとに、試料の高さ合わせのための試料ステージ５０の移動量も小さくなり、当該移動量に比例して悪化する試料ステージ５０の位置精度も向上する。また、試料ステージ５０の移動量とずれ量ΔＺの差が、ずれ量ΔＺに比例する成分が支配的である場合、試料の高さ合わせを繰り返すことにより、ずれ量ΔＺの精度は、指数関数的に向上する。
【００５６】
２つのＳＥＭ像からマーカーのシフト量ΔＳを測定する際には、例えば、ＦＦＴ（ｆａｓｔ  ｆｏｕｒｉｅｒ  ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を用いたパターン認識を用いる。このようなパターン認識では、試料表面の状態（適当なマーカーがあるか否か等）により、パターン認識の成功確率が大きく変化する。そのため、例えば、複数の倍率の２つのＳＥＭ像（例えば、３０倍の２つのＳＥＭ像、１００倍の２つのＳＥＭ像、３００倍の２つのＳＥＭ像）を取得して、倍率ごとにパターン認識を行ってそれぞれシフト量ΔＳを測定し、これらの測定結果（３０倍でのシフト量、１００倍でのシフト量、３００倍でのシフト量）から正確なシフト量ΔＳを推定することが有効である。
【００５７】
しかしながら、複数の倍率の２つのＳＥＭ像を取得するためには、撮影に時間がかかってしまう。
【００５８】
そのため、本実施形態では、２つのＳＥＭ像のうちの一方のＳＥＭ像（第１ＳＥＭ像）
から複数の領域を切り出すことで複数の第１部分画像を生成する。また、２つのＳＥＭ像のうちの他方のＳＥＭ像（第２ＳＥＭ像）から、第１部分画像から切り出された複数の領域に対応する複数の領域を切り出すことで複数の第２部分画像を生成する。そして、対応する第１部分画像および第２部分画像との間のシフト量ΔＳの測定を、複数の第１部分画像および複数の第２部分画像に対して行う。
【００５９】
例えば、傾斜角Ｔ０（第１傾斜角）のＳＥＭ像（第１ＳＥＭ像の一例）および傾斜角Ｔ１（第２傾斜角、ただしＴ１≠Ｔ０）のＳＥＭ像（第２ＳＥＭ像の一例）をそれぞれ撮影し、異なる倍率のＳＥＭ像は、撮影されたＳＥＭ像から画像処理により生成する。傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像および傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像を低倍率で撮影し、撮影されたそれぞれの画像から同じ領域（同じ大きさで同じ位置の領域）を切り出して拡大することで、任意の倍率の傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像（第１部分画像の一例）および任意の倍率の傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像（第２部分画像の一例）を得ることができる。このようにして、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像および傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像から複数の領域を切り出すことで、倍率の異なる傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像および倍率の異なる傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像を、それぞれ複数得ることができる。このように、本実施形態によれば、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像および傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像を１回ずつ撮影するだけで、様々な倍率のＳＥＭ像を得ることができ、ＳＥＭ像の撮影時間を大幅に短縮できる。
【００６０】
図５は、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡから部分画像ＩＡ−１，ＩＡ−２，ＩＡ−３，ＩＡ−４，ＩＡ−５，ＩＡ−６を生成する方法を説明するための図である。
【００６１】
部分画像ＩＡ−１，ＩＡ−２，ＩＡ−３，ＩＡ−４，ＩＡ−５，ＩＡ−６は、図５に示すように、ＳＥＭ像ＩＡから、ＳＥＭ像ＩＡの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで生成される。そのため、１回の撮影で、ＳＥＭ像ＩＡと、６つの部分画像ＩＡ−１，ＩＡ−２，ＩＡ−３，ＩＡ−４，ＩＡ−５，ＩＡ−６と、が得られる。
【００６２】
なお、切り出された領域は互いに大きさが異なるため、６つの部分画像ＩＡ−１，ＩＡ−２，ＩＡ−３，ＩＡ−４，ＩＡ−５，ＩＡ−６を、画像処理（デジタルズーム）により、ＳＥＭ像ＩＡと同じ大きさにする。そのため、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡ、および６つの部分画像ＩＡ−１，ＩＡ−２，ＩＡ−３，ＩＡ−４，ＩＡ−５，ＩＡ−６は、互いに倍率の異なる画像といえる。
【００６３】
図６は、傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像ＩＢから部分画像ＩＢ−１，ＩＢ−２，ＩＢ−３，ＩＢ−４，ＩＢ−５，ＩＢ−６を生成する方法を説明するための図である。
【００６４】
部分画像ＩＢ−１，ＩＢ−２，ＩＢ−３，ＩＢ−４，ＩＢ−５，ＩＢ−６は、部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成する場合と同様に、ＳＥＭ像ＩＢから、ＳＥＭ像ＩＢの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで生成される。そのため、１回の撮影で、ＳＥＭ像ＩＢと、６つの部分画像ＩＢ−１，ＩＢ−２，ＩＢ−３，ＩＢ−４，ＩＢ−５，ＩＢ−６と、が得られる。また、６つの部分画像ＩＢ−１，ＩＢ−２，ＩＢ−３，ＩＢ−４，ＩＢ−５，ＩＢ−６を、デジタルズームにより、ＳＥＭ像ＩＢと同じ大きさにすることにより、互いに倍率の異なる複数の部分画像を得ることができる。
【００６５】
部分画像ＩＡ−１と部分画像ＩＢ−１とが対応する画像となる。すなわち、部分画像ＩＡ−１と部分画像ＩＢ−１とは、ＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢから、対応する領域（すなわち、同じ位置（座標）および同じ大きさの領域）を切り出して生成された画像である。同様に、部分画像ＩＡ−２と部分画像ＩＢ−２、部分画像ＩＡ−３と部分画像ＩＢ−３、部分画像ＩＡ−４と部分画像ＩＢ−４、部分画像ＩＡ−５と部分画像ＩＢ−５、部分
画像ＩＡ−６と部分画像ＩＢ−６、がそれぞれ対応する画像となる。
【００６６】
部分画像ＩＡ−１と部分画像ＩＢ−１との間のシフト量ΔＳ（以下、「シフト量ΔＳ−１」ともいう）は、例えば、ＦＦＴ等を用いたパターン認識により測定できる。また、式（４）を用いて、測定されたシフト量ΔＳ−１からずれ量ΔＺ（以下「ずれ量ΔＺ−１」ともいう）を算出することができる。ずれ量ΔＺ−１は、基準高さに対するＳＥＭ像から切り出された領域（図５のＩＡ−１および図６のＩＢ−１参照）のずれ量といえる。このように、本実施形態では、部分画像ＩＡ−１と部分画像ＩＢ−１とからシフト量ΔＳ−１を測定し、ずれ量ΔＺ−１を算出する。なお、部分画像ＩＡ−１と部分画像ＩＢ−１との間のシフト量ΔＳを求める手法は、ＦＦＴ等を用いたパターン認識に限定されない。
【００６７】
同様に、部分画像ＩＡ−２と部分画像ＩＢ−２とからシフト量ΔＳ−２を測定し、式（４）を用いてずれ量ΔＺ−２を算出する。同様に、部分画像ＩＡ−３と部分画像ＩＢ−３とからシフト量ΔＳ−３を測定し、式（４）を用いてずれ量ΔＺ−３を算出する。同様に、部分画像ＩＡ−４と部分画像ＩＢ−４とからシフト量ΔＳ−４を測定し、式（４）を用いてずれ量ΔＺ−４を算出する。同様に、部分画像ＩＡ−５と部分画像ＩＢ−５とからシフト量ΔＳ−５を測定し、式（４）を用いてずれ量ΔＺ−５を算出する。同様に、部分画像ＩＡ−６と部分画像ＩＢ−６とからシフト量ΔＳ−６を測定し、式（４）を用いてずれ量ΔＺ−６を算出する。また、同様に、ＳＥＭ像ＩＡとＳＥＭ像ＩＢから、シフト量ΔＳ（以下「シフト量ΔＳ−０」ともいう）を測定し、式（４）を用いてずれ量ΔＺ（以下「ずれ量ΔＺ−０」ともいう）を算出する。
【００６８】
ここで、パターン認識の結果（シフト量ΔＳ−０〜ΔＳ−６）の少なくとも半分以上でパターン認識が成功すれば、全てのパターン認識の結果から中央値を採用することによりパターン認識が成功した結果を得ることができる。
【００６９】
例えば、上記の７組の画像（ＳＥＭ像および部分画像）のうちの、４組以上のパターン認識が正しく行われた場合、ずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６の中央値は、ずれ量ΔＺとして、確からしい値となる。次に、パターン認識が正しく行われた数が、７組のうちの３組以下である場合を考える。下記表２は、各部分画像間およびＳＥＭ像間のパターン認識を行うことで、各領域ごとに求められたずれ量ΔＺの算出結果の一例を示す表である。なお、このとき、ずれ量ΔＺの真値は５０μｍである。
【００７０】
【表２】
2019020270.tif 000007
【００７１】
なお、表２において拡大倍率とは、ＳＥＭ像から切り出した部分画像を元のＳＥＭ像の大きさに戻すときの拡大率である。例えば、５０／３０は、部分画像の倍率が５０倍であり、元のＳＥＭ像が３０倍であるため、拡大倍率が５０／３０＝１．６６・・・倍であることを示している。
【００７２】
真値（ΔＺ＝５０μｍ）から離れた値を持っているものがパターン認識に失敗したもの
と考える。例えば、真値からのずれを±１０μｍ以上のものを失敗とすると、失敗が９０μｍ，１０μｍ，１２μｍ，１１μｍの４つ、成功が５２μｍ，５０μｍ，４５μｍの３つである。このように、成功が３つしかないが、７組の画像から求められたずれ量ΔＺの中央値は、４５μｍである。
【００７３】
このように、パターン認識の失敗数が多くても、その結果が真値に対して正側と負側の両方にばらつく場合には、中央値はパターン認識に成功した値となる。パターン認識に失敗してもその値が真値に対して正側と負側の両方にばらつく場合は多いため、成功数が失敗数よりも少なくても問題はない。
【００７４】
したがって、算出されたずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６の中央値を、ずれ量ΔＺと決定することで、ずれ量ΔＺを正確に求めることができる。
【００７５】
なお、パターン認識の結果（シフト量ΔＳ−０〜ΔＳ−６）の中央値を、シフト量ΔＳとし、このシフト量ΔＳを式（４）に代入して算出された結果を、ずれ量ΔＺと決定してもよい。
【００７６】
（２）処理
次に、本実施形態に係る表面分析装置１００の制御部８０の処理について説明する。表面分析装置１００では、試料の高さ合わせが自動で行われる。
【００７７】
図７は、表面分析装置１００の制御部８０の処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００７８】
まず、制御部８０は、ユーザーが試料の高さ合わせを開始する指示（開始指示）を行ったか否かを判定し（Ｓ１０）、開始指示が行われるまで待機する（Ｓ１０のＮｏ）。制御部８０は、例えば、測定開始ボタンの押下操作が行われた場合や、入力装置等から開始指示が入力された場合に、ユーザーが開始指示を行ったと判断する。
【００７９】
制御部８０は、開始指示が行われたと判断した場合（Ｓ１０のＹｅｓ）、現在の装置の状態を記憶部９０に記憶させる処理を行う（Ｓ１１）。装置の状態とは、倍率、コントラスト、ブライトネス、プローブ電流を測定するための検出器（ＰＣＤ）のＯＮ，ＯＦＦなどである。装置の状態を記憶することで、高さ合わせ終了後や、高さ合わせが失敗した場合に、装置を元の状態に戻すことができる。
【００８０】
次に、制御部８０は、ＳＥＭ像が撮影できるように、表面分析装置１００の各部を制御する（Ｓ１２）。例えば、制御部８０は、ＰＣＤのＯＦＦ（ＰＣＤの光軸上からの退避）、ビームシャッターのＯＦＦ、試料室のイオンゲージのＯＦＦなどを行う。
【００８１】
ここで、対物レンズ３０にはヒステリシスがあるので、対物レンズ３０のフォーカスを初期化すると元の状態に戻せない場合がある。そのため、制御部８０は、フォーカスの初期化が可能と設定されている場合（Ｓ１３のＹｅｓ）にのみ、対物レンズ３０のフォーカスの初期化を行う（Ｓ１４）。フォーカスの初期化が可能か否かは、ユーザーによってあらかじめ設定されていてもよい。
【００８２】
制御部８０は、対物レンズ３０のフォーカスの初期化（Ｓ１４）の後、または初期化できないと設定されていた場合（Ｓ１３のＮｏ）、試料の高さ合わせ処理を行う（Ｓ１５）。試料の高さ合わせ処理の詳細については後述する。
【００８３】
制御部８０は、試料の高さ合わせ処理（Ｓ１５）の後、装置を元の状態に戻すための制
御を行う（Ｓ１６）。具体的には、制御部８０は、ステップＳ１１で記憶部９０に記憶させた、装置状態の情報を読み出して、当該装置状態の情報に基づき装置の各部を制御する。そして、制御部８０は、処理を終了する。
【００８４】
図８は、制御部８０における、試料の高さ合わせ処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【００８５】
制御部８０は、試料Ｓの傾斜角が傾斜角Ｔ０となるように試料ステージ５０を制御する（Ｓ１００）。次に、制御部８０は、ＳＥＭ像のコントラストおよびブライトネスを調整する（Ｓ１０１）。コントラストおよびブライトネスの調整は、公知の自動コントラスト・ブライトネス調整機能を用いて行われる。
【００８６】
次に、制御部８０は、ＳＥＭ像の撮影するための制御を行う（Ｓ１０２）。この結果、フレームメモリ７０にＳＥＭ像（ＳＥＭ像ＩＡ）が記憶される。制御部８０は、フレームメモリ７０に記憶されたＳＥＭ像ＩＡを記憶部９０に記憶させる処理を行う。
【００８７】
次に、制御部８０は、試料Ｓの傾斜角が傾斜角Ｔ１となるように試料ステージ５０を制御する（Ｓ１０３）。次に、制御部８０は、ＳＥＭ像のコントラストおよびブライトネスを調整し（Ｓ１０４）、ＳＥＭ像の撮影するための制御を行う（Ｓ１０５）。この結果、フレームメモリ７０にＳＥＭ像（ＳＥＭ像ＩＢ）が記憶される。制御部８０は、フレームメモリ７０に記憶されたＳＥＭ像ＩＢを記憶部９０に記憶させる処理を行う。
【００８８】
ＳＥＭ像ＩＡ，ＩＢを撮影する際に、コントラスト・ブライトネスの調整（Ｓ１０１，Ｓ１０４）を行うことにより、傾斜角が異なることによるコントラスト・ブライトネスの違いを小さくすることができる。これにより、パターン認識が失敗する可能性を低減できる。
【００８９】
ここで、ＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢの撮影は、電子線ＥＢを通常の撮影よりも高速で走査する高速スキャンで行う。この結果、測定時間を短縮することができる。しかしながら、高速スキャンでは、撮影されるＳＥＭ像のＳＮ比が悪くなるため、ＦＦＴによるパターン認識が失敗する可能性が高くなる。そのため、制御部８０は、得られたＳＥＭ像に画像処理（ノイズ除去など）を行う。これにより、パターン認識が失敗する可能性を低減できる。
【００９０】
また、試料Ｓを傾斜した状態で撮影されたＳＥＭ像は、傾斜方向に像が歪む（像が縮む）。そのため、制御部８０は、取得されたＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢに対して、傾斜角に応じた像の歪み補正（画像処理）を行う。これにより、パターン認識が失敗する可能性を低減できる。
【００９１】
次に、制御部８０は、ＳＥＭ像ＩＡから部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成し、ＳＥＭ像ＩＢから部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６を生成する（Ｓ１０６）。制御部８０は、図５に示すように、ＳＥＭ像ＩＡからＳＥＭ像ＩＡの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成する。制御部８０は、図６に示すように、ＳＥＭ像ＩＢからＳＥＭ像ＩＢの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６を生成する。
【００９２】
次に、制御部８０は、対応する部分画像間のシフト量（像シフト量）の測定を、部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６および部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６、ＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢに対して行うことで、ずれ量ΔＺを算出する（Ｓ１０７）。
【００９３】
具体的には、制御部８０は、対応する部分画像ＩＡ−１と部分画像ＩＢ−１との間のシフト量ΔＳをパターン認識により測定し、式（４）を用いてずれ量ΔＺ（ずれ量ΔＺ−１）を算出する。制御部８０は、この処理を、部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６および部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６、ＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢに対して行うことで、ずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６を求める。そして、制御部８０は、ずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６から中央値を求め、当該中央値をずれ量ΔＺと決定する。
【００９４】
次に、制御部８０は、試料ステージ５０を、決定したずれ量ΔＺだけ移動させることが可能か否かを判定する（Ｓ１０８）。具体的には、制御部８０は、現在の試料ステージ５０の位置とずれ量ΔＺの和が、試料ステージ５０の移動可能範囲内にあるか否かで判定を行う。なお、試料ステージ５０の移動可能範囲とは、試料ステージ５０のＺ方向の可動範囲内であって、試料Ｓが二次電子検出器６０や、電子分光器６２、その他の部材に衝突しない範囲である。
【００９５】
制御部８０は、試料ステージ５０を移動させることが可能と判断した場合（Ｓ１０８のＹｅｓ）、試料ステージ５０をずれ量ΔＺだけＺ方向に移動させる制御を行う（Ｓ１０９）。
【００９６】
次に、制御部８０は、ＳＥＭ像ＩＡ，ＩＢを取得する処理（Ｓ１００〜Ｓ１０５）、ずれ量ΔＺを算出する処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）、および試料ステージ５０を制御する処理（Ｓ１０９）の繰り返し回数ｎが、設定された目標回数Ｎに達したか否かを判定する（Ｓ１１０）。
【００９７】
制御部８０は、繰り返し回数ｎが目標回数Ｎに達していないと判断した場合（Ｓ１１０のＮｏ）、ＳＥＭ像の撮影倍率の変更（Ｓ１１１）および傾斜角Ｔ０および傾斜角Ｔ１の変更（Ｓ１１２）を行う。
【００９８】
具体的には、制御部８０は、ｎ＋１回目のＳＥＭ像の撮影倍率を、ｎ回目のＳＥＭ像の撮影倍率よりも大きく設定する。また、制御部８０は、ｎ＋１回目にＳＥＭ像ＩＡを撮影するときの傾斜角Ｔ０とＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの傾斜角Ｔ１の差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）を、ｎ回目にＳＥＭ像ＩＡを撮影するときの傾斜角Ｔ０とＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの傾斜角Ｔ１の差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）よりも大きく設定する。
【００９９】
なお、ＳＥＭ像の撮影倍率の変更（Ｓ１１１）および傾斜角の変更（Ｓ１１２）を行う順序は特に限定されず、傾斜角の変更を行った後に撮影倍率の変更を行ってもよい。
【０１００】
次に、制御部８０は、ステップＳ１００に戻って、再度、ＳＥＭ像ＩＡ，ＩＢを取得する処理（Ｓ１００〜Ｓ１０５）、ずれ量ΔＺを算出する処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）、および試料ステージ５０を制御する処理（Ｓ１０９）を行う。
【０１０１】
制御部８０は、繰り返し回数ｎが設定された目標回数Ｎに達するまで、撮影倍率および傾斜角を変更しつつ（Ｓ１１１，Ｓ１１２）、ＳＥＭ像ＩＡ，ＩＢを取得する処理（Ｓ１００〜Ｓ１０５）、ずれ量ΔＺを算出する処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）、および試料ステージ５０を制御する処理（Ｓ１０９）を繰り返し行う。
【０１０２】
制御部８０は、繰り返し回数ｎが設定された目標回数Ｎに達した場合（Ｓ１１０のＹｅｓ）、またはステップＳ１０８で試料ステージ５０を決定したずれ量ΔＺだけ移動させることができないと判定された場合（Ｓ１０８のＮｏ）、試料の高さ合わせ処理を終了する。
【０１０３】
（３）特徴
本実施形態に係る表面分析装置１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【０１０４】
表面分析装置１００は、試料Ｓを高さ方向に移動させる高さ方向移動機構、および試料Ｓを傾斜させる傾斜機構を備えた試料ステージ５０と、試料ステージ５０を制御する制御部８０と、を含む。制御部８０は、試料Ｓの傾斜角を傾斜角Ｔ０として撮影されたＳＥＭ像ＩＡ、試料Ｓの傾斜角を傾斜角Ｔ１として撮影されたＳＥＭ像ＩＢを取得する試料像取得処理（Ｓ１００〜Ｓ１０５）と、ＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢから、基準高さに対する試料表面のずれ量ΔＺを算出するずれ量算出処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）と、試料表面のずれ量ΔＺに基づいて、試料ステージ５０を制御する高さ制御処理（Ｓ１０９）と、を行う。そして、ずれ量算出処理では、ＳＥＭ像ＩＡから複数の領域を切り出すことで複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成し、ＳＥＭ像ＩＢからＳＥＭ像ＩＡから切り出された複数の領域と対応する複数の領域を切り出すことで複数の部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６を生成し（Ｓ１０６）、対応する部分画像間のシフト量の測定を、ＳＥＭ像ＩＡと複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６およびＳＥＭ像ＩＢと複数の部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６に対して行うことで、試料表面のずれ量ΔＺを算出する（Ｓ１０７）。
【０１０５】
表面分析装置１００では、上記の制御部８０の処理によって試料の高さ合わせを自動で行うことができるため、容易に試料の高さ合わせを行うことができる。また、表面分析装置１００では、上記のように、制御部８０が、ＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢから複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６，部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６を生成し、対応する部分画像間のシフト量の測定をこれらの部分画像に対して行うことで、試料表面のずれ量ΔＺを算出する。これにより、ずれ量ΔＺを正確に求めることができる。よって、表面分析装置１００によれば、容易かつ正確に試料の高さ合わせができる。さらに、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像および傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像を１回ずつ撮影するだけで、様々な倍率のＳＥＭ像を得ることができるため、ＳＥＭ像の撮影時間を大幅に短縮できる。
【０１０６】
表面分析装置１００では、制御部８０は、試料像取得処理（Ｓ１００〜Ｓ１０５）、ずれ量算出処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）、および高さ制御処理（Ｓ１０９）の繰り返し回数ｎが目標回数Ｎに達したか否かを判定する判定処理（Ｓ１１０）を行い、目標回数Ｎに達していないと判定した場合、再度、試料像取得処理、ずれ量算出処理、および高さ制御処理を行う。これにより、より正確に試料の高さ合わせを行うことができる。
【０１０７】
表面分析装置１００では、制御部８０は、ｎ＋１回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの傾斜角Ｔ０と傾斜角Ｔ１との差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）を、ｎ回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの傾斜角Ｔ０と傾斜角Ｔ１との差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）よりも大きく設定する。これにより、試料像取得処理、ずれ量算出処理、および高さ制御処理を繰り返すごとに、ＳＥＭ像上でマーカーの位置を測定する精度を向上でき、ずれ量ΔＺを求める精度を向上できる。そのため、表面分析装置１００によれば、部分画像間での視野の移動量が大きくなって部分画像間のシフト量の測定ができなくなることを防ぎつつ、ずれ量ΔＺを求める精度を高めることができる。
【０１０８】
表面分析装置１００では、制御部８０は、ｎ＋１回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの倍率を、ｎ回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを取得するときの倍率よりも大きく設定する。これにより、試料像取得処理、ずれ量算出処理、および高さ制御処理を繰り返すごとに、１ピクセルあたりの分解能（式（４）参照）を向上できる。そのため、表面分析装置１００によれば、部分画像間での視野の移動量が大きくなって部分画像間のシフト量の測定ができなくなることを防ぎつつ、１ピクセルあたりの分解能を高めることができる。
【０１０９】
表面分析装置１００では、制御部８０は、ずれ量算出処理において、ＳＥＭ像ＩＡから、ＳＥＭ像ＩＡの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成し、ＳＥＭ像ＩＢから、ＳＥＭ像ＩＢの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、複数の部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６を生成する。これにより、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像および傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像を１回ずつ撮影するだけで、様々な倍率のＳＥＭ像を得ることができるため、ＳＥＭ像の撮影時間を大幅に短縮できる。
【０１１０】
表面分析装置１００では、制御部８０は、ずれ量算出処理において、対応する部分画像間のシフト量を測定して、基準高さに対する切り出された領域のずれ量を算出する処理を、ＳＥＭ像ＩＡと複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６およびＳＥＭ像ＩＢと複数の部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６に対して行い、各領域ごとに算出された基準高さに対する切り出された領域のずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６から中央値を求め、求めた中央値を試料表面のずれ量ΔＺと決定する。これにより、上述したように、ずれ量ΔＺを正確に求めることができる。
【０１１１】
表面分析装置１００では、基準高さは、試料Ｓを傾斜させる際の傾斜中心Ｏの位置である。そのため、表面分析装置１００では、試料Ｓの高さがあっている場合（すなわち、基準高さに試料表面が位置している場合）、試料Ｓを傾斜させても視野（像の中心）が移動しない。
【０１１２】
本実施形態に係る試料の高さ合わせ方法は、試料Ｓを高さ方向に移動させる高さ方向移動機構および試料Ｓを傾斜させる傾斜機構を備えた試料ステージ５０を含む表面分析装置における試料の高さ合わせ方法であって、試料Ｓの傾斜角を傾斜角Ｔ０として撮影されたＳＥＭ像ＩＡ、試料Ｓの傾斜角を傾斜角Ｔ１として撮影されたＳＥＭ像ＩＢを取得する工程と、ＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢから、基準高さに対する試料表面のずれ量ΔＺを算出する工程と、試料表面のずれ量ΔＺに基づいて、試料の高さを合わせる工程と、を含み、試料表面のずれ量ΔＺを算出する工程では、ＳＥＭ像ＩＡから複数の領域を切り出すことで複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成し、ＳＥＭ像ＩＢからＳＥＭ像ＩＡから切り出された複数の領域と対応する複数の領域を切り出すことで複数の部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６を生成し、対応する部分画像間のシフト量の測定を、ＳＥＭ像ＩＡと複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６およびＳＥＭ像ＩＢと複数の部分画像ＩＢ−１〜ＩＢ−６に対して行うことで、前記試料表面のずれ量を算出する。
【０１１３】
そのため、本実施形態に係る試料の高さ合わせ方法によれば、容易かつ正確に試料Ｓの高さ合わせができる。さらに、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像および傾斜角Ｔ１のＳＥＭ像を１回ずつ撮影するだけで、様々な倍率のＳＥＭ像を得ることができるため、ＳＥＭ像の撮影時間を大幅に短縮できる。
【０１１４】
２．  第２実施形態
２．１．  表面分析装置
次に、第２実施形態に係る表面分析装置について説明する。第２実施形態に係る表面分析装置の構成は、上述した図１に示す表面分析装置１００の構成と同じであり、図示およびその説明を省略する。
【０１１５】
２．２．  試料の高さ合わせ方法
次に、第２実施形態に係る試料の高さ合わせ方法について説明する。
【０１１６】
本実施形態では、制御部８０が、各領域ごとに算出されたずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６から求めた中央値が確からしいか否かを判定する処理を行う点で、上述した第１実施形態に
係る表面分析装置１００の制御部８０の処理と異なる。以下では、上述した第１実施形態に係る表面分析装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【０１１７】
図９は、第２実施形態に係る表面分析装置の制御部８０における、試料の高さ合わせ処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図９では、図８と同じ処理を行うステップについては同じ符号を付している。
【０１１８】
本実施形態では、制御部８０は、ずれ量算出処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）を行った後、決定したずれ量ΔＺが確からしいか否かを判定する（Ｓ２００）。
【０１１９】
より具体的には、制御部８０は、ずれ量算出処理において、各領域ごとに算出された基準高さに対する切り出された領域のずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６から中央値を求め、求めた中央値を試料表面のずれ量ΔＺと決定する（Ｓ１０７）。その後、制御部８０は、中央値をずれ量ΔＺとしたときに、ずれ量ΔＺの誤差範囲に、所定数以上、他の領域から算出されたずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６が存在する場合には、決定されたずれ量が確からしいと判断する。
【０１２０】
判定処理について、上記の表２の例を用いて説明する。表２の例では、ずれ量ΔＺの真値は５０μｍであり、中央値は４５μｍである。ここで、ずれ量ΔＺの誤差範囲を設定する。例えば、誤差範囲を２０％と設定する。求めた中央値をずれ量ΔＺとしたとき、ずれ量ΔＺは、誤差範囲を含めてΔＺ＝４５μｍ±９μｍとなる。
【０１２１】
パターン認識が成功して適切なずれ量が算出されている場合には、誤差範囲内に収まる別のずれ量が存在することとなる。表２の例では、ΔＺ＝４５μｍ±９μｍの範囲に含まれる他の領域（部分画像）から求められたずれ量は、２つ（５２μｍと５０μｍ）ある。そのため、ずれ量ΔＺ＝４５μｍは、確からしいと判定する。
【０１２２】
誤差範囲に含まれるずれ量の数がゼロの場合は、パターン認識の成功が中央値のみであった場合、またはパターン認識に失敗した値が中央値だった場合と考えられる。部分画像が十分な数ある場合、パターン認識の成功が中央値のみとなる確率は極めて低い。そのため、誤差範囲に含まれるずれ量の数がゼロの場合に、求めたずれ量ΔＺは確からしくないと判断する。
【０１２３】
誤差範囲は、例えば、ユーザーが任意に設定できる。また、誤差範囲を、ずれ量ΔＺの関数としてもよい。当該関数は、装置ごとに最適化されていてもよい。例えば、試料ステージ５０の移動再現性などの機械的精度から誤差範囲を定義してもよい。上記の例では、誤差範囲を２０％と設定しているため、誤差範囲の関数は、ｆ（ΔＺ）＝ΔＺ・０．２となる。
【０１２４】
また、誤差範囲に含まれる他の領域から算出されたずれ量の数（上記の所定数）は、例えば、ユーザーが任意に設定できる。また、誤差範囲に含まれる他の領域から算出されたずれ量の数が、生成される部分画像の数に応じて自動で設定されてもよい。
【０１２５】
誤差範囲および誤差範囲に含まれるずれ量の数は、あらかじめ実際の装置で実験を行い最適な値や関数を見つけ出して、設定してもよい。
【０１２６】
制御部８０は、求めたずれ量ΔＺが確からしいと判断した場合（Ｓ２００のＹｅｓ）、決定したずれ量ΔＺだけ移動させることが可能か否かを判定する（Ｓ１０８）。また、制御部８０は、求めたずれ量ΔＺが確からしくないと判断した場合（Ｓ２００のＮｏ）、試
料の高さ合わせ処理を終了する。
【０１２７】
本実施形態に係る表面分析装置では、ずれ量算出処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）の後、高さ制御処理（Ｓ１０９）の前に、決定された試料表面のずれ量ΔＺが確からしいか否かを判定する判定処理（Ｓ２００）を行い、判定処理（Ｓ２００）では、各領域から算出されたずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６から求めた中央値を試料表面のずれ量ΔＺとしたときに、設定された試料表面のずれ量ΔＺの誤差範囲内に、所定数以上、他の領域から算出されたずれ量が存在する場合には、決定された試料表面のずれ量ΔＺが確からしいと判断する。これにより、パターン認識が失敗して試料表面のずれ量ΔＺが不正確となった場合に、不正確なずれ量ΔＺに基づいて、試料の高さ合わせが行われてしまうことを防ぐことができる。
【０１２８】
３．  第３実施形態
３．１．  表面分析装置
次に、第３実施形態に係る表面分析装置について説明する。第３実施形態に係る表面分析装置の構成は、上述した図１に示す表面分析装置１００の構成と同じであり、図示およびその説明を省略する。
【０１２９】
３．２．  試料の高さ合わせ方法
次に、第３実施形態に係る試料の高さ合わせ方法について説明する。
【０１３０】
上述した第１実施形態および第２実施形態では、制御部８０が、試料の高さ合わせを行う処理を、設定された目標回数だけ繰り返し行った。これに対して、本実施形態では、制御部８０は、ずれ量算出処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）で算出されたずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値以下か否かを判定する判定処理を行い、算出されたずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値以下ではないと判定した場合、高さ制御処理を行い、再度、試料像取得処理およびずれ量算出処理を行う。すなわち、本実施形態では、ずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値以下となるまで、繰り返し試料の高さ合わせを行う。
【０１３１】
以下では、上述した第１実施形態に係る表面分析装置１００の例と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。
【０１３２】
図１０は、第３実施形態に係る表面分析装置の制御部８０における、試料の高さ合わせ処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１０では、図８と同じ処理を行うステップについては同じ符号を付している。
【０１３３】
本実施形態では、制御部８０は、ずれ量算出処理（Ｓ１０６，Ｓ１０７）を行った後、算出したずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値ｚ以下か否かを判定する（Ｓ３００）。
【０１３４】
より具体的には、制御部８０は、ずれ量算出処理において、各領域ごとに算出された基準高さに対する切り出された領域のずれ量ΔＺ−０〜ΔＺ−６から中央値を求め、求めた中央値を試料表面のずれ量ΔＺと決定する（Ｓ１０７）。次に、制御部８０は、ステップＳ１０７で得られたずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が、所定値ｚ以下か否かを判定する（Ｓ３００）。所定値ｚは、要求される高さ合わせの精度に応じて適宜設定可能である。
【０１３５】
制御部８０は、ずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値ｚ以下ではない（すなわち｜ΔＺ｜＞ｚ）と判定した場合（Ｓ３００のＮｏ）、試料ステージ５０を決定したずれ量ΔＺだけ移動させることが可能か否かを判定する（Ｓ１０８）。そして、制御部８０は、移動可能と判断した場合（Ｓ１０８のＹｅｓ）、試料ステージ５０を制御する処理（Ｓ１０９）を行う。
【０１３６】
また、制御部８０は、ずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値ｚ以下（すなわち｜ΔＺ｜≦ｚ）と判断した場合（Ｓ３００のＮｏ）、試料の高さ合わせ処理を終了する。
【０１３７】
本実施形態に係る表面分析装置では、制御部８０は、ずれ量算出処理の後（Ｓ１０６，Ｓ１０７）に、ずれ量算出処理で算出された試料表面のずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値ｚ以下か否かを判定する判定処理（Ｓ３００）を行い、試料表面のずれ量の絶対値｜ΔＺ｜が所定値ｚ以下ではないと判定した場合（Ｓ３００のＮｏ）、高さ制御処理（Ｓ１０９）を行い、再度、試料像取得処理（Ｓ１００〜Ｓ１０５）およびずれ量算出処理を行う。これにより、より正確に試料の高さ合わせを行うことができる。
【０１３８】
なお、上記では、判定処理（Ｓ３００）を、図８に示す第１実施形態に係る試料の高さ合わせ方法に適用した場合について説明したが、同様に、判定処理（Ｓ３００）を図９に示す第２実施形態に係る試料の高さ合わせ方法に適用することもできる。
【０１３９】
４．  変形例
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。
【０１４０】
４．１．  第１変形例
例えば、上述した実施形態では、ＳＥＭ像ＩＡからＳＥＭ像ＩＡの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成し（図５参照）、ＳＥＭ像ＩＢから、ＳＥＭ像ＩＢの中心を視野の中心とし、互いに大きさが異なる領域を切り出すことで、複数の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−６を生成した（図６参照）が、部分画像の生成方法はこれに限定されない。
【０１４１】
図１１〜図１４は、傾斜角Ｔ０のＳＥＭ像ＩＡから部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−２０を生成する方法を説明するための図である。なお、図１１〜図１４では、各部分画像の位置を示すため図を記載しており、当該図では、各部分画像にハッチングを付している。
【０１４２】
本変形例では、ＳＥＭ像ＩＡから、視野の中心が互いに異なる位置であって第１の大きさを有する領域を複数切り出した後、視野の中心が互いに異なる位置であって前記第１の大きさとは異なる第２の大きさを有する領域を複数切り出すことで、複数の部分画像を生成する。さらに、これを繰り返すことで、より多くの部分画像を生成してもよい。
【０１４３】
図１１〜図１４の例では、まず、図１１に示すように、ＳＥＭ像ＩＡから、視野の中心が互いに異なる位置であって、√２倍したときにＳＥＭ像ＩＡと同じ大きさとなるような大きさを有する領域を５つ切り出す。これにより、元のＳＥＭ像ＩＡの倍率をＭＡ倍とすると、√２×ＭＡ倍の部分画像ＩＡ−１〜ＩＡ−５を生成できる。
【０１４４】
次に、図１２に示すように、ＳＥＭ像ＩＡから、視野の中心が互いに異なる位置であって、２倍したときにＳＥＭ像ＩＡと同じ大きさとなるような大きさを有する領域を５つ切り出す。これにより、２×ＭＡ倍の部分画像ＩＡ−６〜ＩＡ−１０を生成できる。
【０１４５】
次に、図１３に示すように、ＳＥＭ像ＩＡから、視野の中心が互いに異なる位置であって、２√２倍したときにＳＥＭ像ＩＡと同じ大きさとなるような大きさを有する領域を５つ切り出す。これにより、２√２×ＭＡ倍の部分画像ＩＡ−１１〜ＩＡ−１５を生成できる。
【０１４６】
次に、図１４に示すように、ＳＥＭ像ＩＡから、視野の中心が互いに異なる位置であっ
て、４倍したときにＳＥＭ像ＩＡと同じ大きさとなるような大きさを有する領域を５つ切り出す。これにより、４×ＭＡ倍の部分画像ＩＡ−１６〜ＩＡ−２０を生成できる。
【０１４７】
この結果、１つのＳＥＭ像ＩＡから２０枚の部分画像を生成することができる。図示はしないが、ＳＥＭ像ＩＢについても同様の処理を行うことで、１つのＳＥＭ像ＩＢから２０枚の部分画像を生成することができる。
【０１４８】
このように、本変形例では、１つのＳＥＭ像ＩＡ，ＩＢから多くの部分画像を生成することができる。また、本変形例では、視野の中心が互いに異なる位置となるようにＳＥＭ像を切り出すため、ＳＥＭ像の様々な領域を切り出すことができる。そのため、マーカー（パターン認識において有利な特徴的なパターンなど）を含む部分画像の数が増えるため、パターン認識に成功する数も増え、より正確にずれ量ΔＺを算出することができる。
【０１４９】
図１５および図１６は、試料Ｓの一例を模式的に示す断面図である。
【０１５０】
図１５に示すように、Ｚ軸（光軸）と交わる試料表面の位置（ＳＥＭ像の中心となる位置）を含む平坦面Ｓ１が比較的大きい場合、図１１〜図１４に示す部分画像の生成方法が有効である。これに対して、図１６に示すように、Ｚ軸（光軸）と交わる試料表面の位置を含む平坦面Ｓ１が比較的小さい場合、図５および図６に示す部分画像の生成方法が有効である。これは、図１１〜図１４に示す部分画像の生成方法は、図５および図６に示す部分画像の生成方法と比べて、生成された複数の部分画像において、ＳＥＭ像の視野の中心およびその近傍の領域の割合が小さいためである。言い換えると、図１１〜図１４に示す部分画像の生成方法は、図５および図６に示す部分画像の生成方法よりも、視野の中心の重みが小さい。
【０１５１】
このように、試料Ｓの表面の状態に応じて、部分画像を生成する方法を選択することで、より正確にかつ短時間で試料の高さ合わせを行うことができる。そのため、例えば、制御部８０が、入力装置を介してユーザーが選択した部分画像の生成方法の情報を受け付けて、当該生成方法で部分画像を生成する処理を行ってもよい。
【０１５２】
なお、図１６に示す平坦面Ｓ１が比較的小さい場合には、ＳＥＭ像の視野の大部分が平坦面Ｓ１となるように観察倍率を変更してもよい。
【０１５３】
４．２．  第２変形例
上述した実施形態では、制御部８０は、ＳＥＭ像を撮影する際に、コントラスト・ブライトネスを調整する処理（図８〜図１０のステップＳ１０１およびステップＳ１０４）を行ったが、撮影されたＳＥＭ像ＩＡ，ＩＢに対して、傾斜角が異なることによるコントラスト・ブライトネスの違いが小さくなるように、画像処理によってコントラスト・ブライトネス調整を行ってもよい。
【０１５４】
４．３．  第３変形例
また、上述した実施形態では、ｎ＋１回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの倍率を、ｎ回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの倍率よりも大きく設定したが（図８〜図１０のステップＳ１１１参照）、ｎ＋１回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの倍率を、ｎ回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの倍率と同じに設定してもよい。
【０１５５】
上述した実施形態では、ｎ＋１回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの傾斜角Ｔ０と傾斜角Ｔ１との差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）を、ｎ回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）よりも大きく設定したが（図８〜図１
０のステップＳ１１２参照）、ｎ＋１回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの傾斜角Ｔ０と傾斜角Ｔ１との差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）を、ｎ回目にＳＥＭ像ＩＡおよびＳＥＭ像ＩＢを撮影するときの差（｜Ｔ０−Ｔ１｜）と同じに設定してもよい。
【０１５６】
４．４．  第４変形例
上述した実施形態では、表面分析装置１００がオージェ電子分光装置である場合について説明したが、本発明に係る表面分析装置はこれに限定されず、試料を高さ方向に移動させる高さ方向移動機構および試料を傾斜させる傾斜機構を備えた試料ステージを含む表面分析装置であればよい。このような表面分析装置としては、例えば、走査電子顕微鏡や、Ｘ線光電子分光装置、電子プローブマイクロアナライザーなどが挙げられる。
【０１５７】
なお、上述した実施形態及び変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば各実施形態及び各変形例は、適宜組み合わせることが可能である。
【０１５８】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法および結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１５９】
１０…電子源、２０…集束レンズ、３０…対物レンズ、４０…偏向器、５０…試料ステージ、６０…二次電子検出器、６２…電子分光器、７０…フレームメモリ、７２…駆動装置、７４…駆動装置、７６…駆動装置、７８…駆動装置、７９…駆動装置、８０…制御部、９０…記憶部、１００…表面分析装置
【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】
2019020270.tif 000012
【図６】
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【図７】
2019020270.tif 000014
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019020270.tif 000020
【図１４】
2019020270.tif 000021
【図１５】
2019020270.tif 000022
【図１６】
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