(57)【要約】【課題】試料を大気圧下において観察及び分析することができる電子顕微鏡付き試料観察装置を提供すること。【解決手段】試料観察装置１００は、テーブル１１０と、テーブル１１０の上に配設され、大気圧状態で試料５０が載置されるステージ１２０と、テーブル１１０の上に配設され、一の方向の第１軸及び該第１軸と交差する方向の第２軸にステージ１２０と相対移動可能な第１軸及び第２軸移動部１３０、１４０と、第１軸及び第２軸移動部１３０、１４０に連結され、試料５０が観察可能であり、内部が真空状態である電子顕微鏡部２００とを備える。【選択図】図２
2015176866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーブルと、
前記テーブルの上に配設され、大気圧状態で試料が載置されるステージと、
前記テーブルの上に配設され、一の方向の第１軸及び該第１軸と交差する方向の第２軸に前記ステージと相対移動可能な第１軸及び第２軸移動部と、
前記第１軸及び第２軸移動部に連結され、前記試料が観察可能であり、内部が真空状態である電子顕微鏡部と、
を備える試料観察装置。
【請求項２】
前記ステージが前記第１軸及び第２軸方向に移動するか、又は前記第１軸及び第２軸移動部が前記第１軸及び第２軸方向に移動し、
前記ステージが上下方向に移動するか、又は前記第１軸及び第２軸移動部が上下方向に移動する請求項１に記載の試料観察装置。
【請求項３】
前記第１軸及び第２軸移動部は、前記第１軸に移動可能な第１軸移動部、及び前記第１軸移動部の上に配設されて前記第２軸に移動可能な第２軸移動部を有し、
前記電子顕微鏡部は、前記第２軸移動部に配設される請求項２に記載の試料観察装置。
【請求項４】
前記電子顕微鏡部は、前記テーブルの大きさの範囲内において前記ステージの全体領域上のいかなる位置にも配置されるように前記第１軸及び第２軸方向に移動可能である請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の試料観察装置。
【請求項５】
前記電子顕微鏡部は、
電子ビームを放出して前記試料に照射する照射ユニットと、
前記試料から放出される電子ビーム、電子、エネルギー及びＸ線のうちの少なくとも一つの信号を感知するディテクタと、
を有する請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の試料観察装置。
【請求項６】
前記電子顕微鏡部には、前記電子顕微鏡部の内部を真空状態に維持するための真空ポンプが連結される請求項５に記載の試料観察装置。
【請求項７】
前記ステージ並びに前記第１軸及び第２軸移動部のうちの少なくとも一つが移動して、前記試料上の所定の位置に前記電子顕微鏡部を移動させ、大気圧状態で前記試料を観察可能にする請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の試料観察装置。
【請求項８】
前記第１軸及び第２軸移動部に連結され、前記電子顕微鏡部よりも低い倍率で試料が観察可能な光学顕微鏡部をさらに備える請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の試料観察装置。
【請求項９】
前記テーブルの下側には、前記テーブルの振動を防ぐ除振台がさらに配設される請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の試料観察装置。
【請求項１０】
複数の支持ピンを上昇させて前記試料を搭載し、前記複数の支持ピンを下降させて前記試料を前記ステージ内に載置するリフトピンアップ／ダウンユニットをさらに備える請求項１から請求項３のうちのいずれか一項に記載の試料観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料観察装置に関し、さらに詳しくは、大気圧状態で試料を観察及び分析することができる走査電子顕微鏡付き試料観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、ディスプレイ用基板、太陽電池用基板及び半導体用ウェーハなどの需要の増加並びに大型化の傾向に照らして、生産に当たっての安定性を高めるための多大な努力が傾注されている。このような大面積の基板を製造するために、大面積基板の欠陥をチェックして分析する過程は必要不可欠である。基板に発生したパーティクルの大きさ、形状及び成分などを観察して分析するために、一般に、走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ；ＳＥＭ）が用いられる。上記の半導体製造などに走査電子顕微鏡を用いる従来の技術は、例えば、下記の特許文献１などに開示されている。
【０００３】
図１は、従来の走査電子顕微鏡１の構成を示す図である。
【０００４】
図１を参照すると、従来の走査電子顕微鏡１は、電子ビームを放出する発振部１１と、該発振部１１から放出された電子の量と電子ビームの大きさとを調節する集光レンズ（ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ ｌｅｎｓ）と、絞り（ａｐｅｒｔｕｒｅ）と、像の焦点を合わせる対物レンズ（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ ｌｅｎｓ）などを有する光学部１２と、該光学部１２を通過した電子ビームを試料２１に照射する加工部１３とを有する走査電子顕微鏡部（ＳＥＭ ｃｏｌｕｍｎ）１０と、試料２１が載置されるステージ２２と、イメージの検出のためのディテクタ（ｄｅｔｅｃｔｏｒ）２３及び走査電子顕微鏡１の内部を真空状態にするための真空ポンプ（ｖａｃｕｕｍ ｐｕｍｐ）２４を有する走査電子顕微鏡チャンバ（ＳＥＭ ｃｈａｍｂｅｒ）２０とを備える。
【０００５】
このような走査電子顕微鏡１は、試料２１が真空状態で走査電子顕微鏡チャンバ２０の内部に配置されなければならないため、真空状態で元の状態を維持し難い試料（例えば、液体のように真空状態で形状を維持し難い試料）を観察することが困難であるという問題があった。
【０００６】
また、走査電子顕微鏡チャンバ２０の内部に試料を入れなければならないため、大型の試料を観察するために大型の走査電子顕微鏡チャンバ２０を必要としたり、試料そのものを破損又は破壊して小さくし、走査電子顕微鏡チャンバ２０内に配置したりしなければならないという問題があった。
【０００７】
さらに、試料が不導体である場合には、真空状態で電子ビームにより試料の表面に電子が蓄積されてチャージングが生じるという帯電効果（ｃｈａｒｇｅ−ｕｐ ｅｆｆｅｃｔ）が起こり、これにより、チャージングが電子を歪曲又は偏向させて、正常なイメージを観察することができなくなる。このため、これを解決するために、不導体である試料の表面に白金、金又はカーボンなどの伝導体をコーティングする前処理過程が必要となる。このような前処理過程もまた別途の装備を必要とし、しかも、複数の過程を経るため試料の観察のために長時間を要するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】大韓民国公開特許第１０−２００８−００７１７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
したがって、本発明は、真空状態ではない大気圧状態で試料を観察及び分析することができる試料観察装置を提供する。
【００１０】
また、本発明は、大型の試料を破損又は破壊することなく元の状態のままで観察及び分析することができる試料観察装置を提供する。
【００１１】
さらに、本発明は、白金などの伝導体をコーティングする前処理過程を省略して工程時間及びコストを節減することができる試料観察装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の実施形態に係る試料観察装置は、テーブルと、該テーブルの上に配設され、大気圧状態で試料が載置されるステージと、テーブルの上に配設され、一の方向の第１軸及び該第１軸と交差する方向の第２軸にステージと相対移動可能な第１軸及び第２軸移動部と、該第１軸及び第２軸移動部に連結され、試料が観察可能であり、内部が真空状態である電子顕微鏡部とを備える。
【００１３】
ステージが第１軸及び第２軸方向に移動するか、又は第１軸及び第２軸移動部が第１軸及び第２軸方向に移動し、ステージが上下方向に移動するか、又は第１軸及び第２軸移動部が上下方向に移動してもよい。
【００１４】
第１軸及び第２軸移動部は、第１軸に移動可能な第１軸移動部、及び該第１軸移動部の上に配設されて第２軸に移動可能な第２軸移動部を有し、電子顕微鏡部は、第２軸移動部に配設されてもよい。
【００１５】
電子顕微鏡部は、テーブルの大きさの範囲内においてステージの全体領域上のいかなる位置にも配置されるように第１軸及び第２軸方向に移動可能である。
【００１６】
電子顕微鏡部は、電子ビームを放出して試料に照射する照射ユニットと、試料から放出される電子ビーム、電子、エネルギー及びＸ線のうちの少なくとも一つの信号を感知するディテクタとを有していてもよい。
【００１７】
電子顕微鏡部には、電子顕微鏡部の内部を真空状態に維持するための真空ポンプが連結されてもよい。
【００１８】
ステージ並びに第１軸及び第２軸移動部のうちの少なくとも一つが移動して、試料上の所定の位置に電子顕微鏡部を移動させ、大気圧状態で試料を観察可能にしてもよい。
【００１９】
試料観察装置は、第１軸及び第２軸移動部に連結され、電子顕微鏡部よりも低い倍率で試料が観察可能な光学顕微鏡部をさらに備えていてもよい。
【００２０】
テーブルの下側には、テーブルの振動を防ぐ除振台がさらに配設されてもよい。
【００２１】
試料観察装置は、複数の支持ピンを上昇させて試料を載せ、複数の支持ピンを下降させて試料をステージ内に載置するリフトピンアップ／ダウンユニットをさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の実施形態によれば、電子顕微鏡部の内部のみを真空状態に維持し、試料は大気圧状態のステージの上に載置するので、真空状態ではない大気圧状態で試料を観察及び分析することができる。
【００２３】
また、本発明の実施形態によれば、大型の試料を破損又は破壊することなく元の状態のままで観察及び分析することができ、且つ、白金などの伝導体をコーティングする前処理過程を省略して工程時間及びコストを節減することができる。
【００２４】
さらに、本発明の実施形態によれば、大気圧状態で試料を観察及び分析することができるので、液体、固体、無機物、有機物、伝導体及び不導体など試料の選択対象範囲が広くなる。すなわち、様々な状態及び大きさの試料を、電子顕微鏡を用いて直接に観察することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は従来の走査電子顕微鏡の構成を示す断面図である。
【図２】図２は本発明の一実施形態に係る試料観察装置を示す斜視図である。
【図３】図３は本発明の一実施形態に係る試料観察装置を示す正面図である。
【図４】図４は本発明の一実施形態に係る試料観察装置のリフトアップ／ダウンユニットを示す斜視図である。
【図５】図５は本発明の一実施形態に係る試料観察装置の走査電子顕微鏡部及び光学顕微鏡部を示す拡大斜視図である。
【図６】図６は本発明の一実施形態に係る試料観察装置の走査電子顕微鏡部及び光学顕微鏡部を示す後方拡大斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
後述する本発明についての詳細な説明は、本発明が実施可能な特定の実施形態を例示として示す添付図面を参照して行う。これらの実施形態は、当業者が本発明を十分に実施できるように詳細に説明する。本発明の様々な実施形態は異なるが、相互排他的である必要はないということが理解されるべきである。例えば、ここに記載されている特定の形状、構造及び特性は、一実施形態に関連して本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り他の実施形態として実現可能である。また、各々の開示された実施形態内の個別的な構成要素の位置又は配置は、本発明の精神及び範囲を逸脱しない限り変更可能であるということが理解されるべきである。よって、後述する詳細な説明は限定的な意味として取ろうとするものではなく、本発明の範囲は、適切に説明される限り、その請求項が主張するものと均等なあらゆる範囲と共に添付の請求項によってのみ限定される。図中、類似の参照符号は、様々な側面に亘って同一又は類似の機能を指し示し、長さ、面積及び厚さなどとその形状は便宜のために誇張されて表現されてもよい。
【００２７】
以下、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者が本発明を容易に実施できるようにするために、本発明の好適な実施形態について添付図面に基づいて詳細に説明する。
【００２８】
図２は本発明の一実施形態に係る試料観察装置１００を示す斜視図であり、図３は本発明の一実施形態に係る試料観察装置１００を示す正面図であり、図４は本発明の一実施形態に係る試料観察装置１００におけるリフトピンアップ／ダウンユニット１５０を示す斜視図である。
【００２９】
まず、本発明の一実施形態に係る試料観察装置１００は、テーブル１１０と、該テーブル１１０の上に配設され、大気圧状態で試料５０が載置されるステージ１２０と、テーブル１１０の上に配設され、ステージ１２０と一の方向の第１軸及び該１軸と交差する方向の第２軸に相対移動可能な第１軸移動部１３０及び第２軸移動部１４０と、該第１軸移動部１３０及び第２軸移動部１４０と連結され、試料５０が観察可能であり、内部が真空状態である電子顕微鏡部２００とを備える。
【００３０】
ここで、第１軸及び第２軸は、同一面の上において互いに交差する方向の軸であり、例えば、第１軸がＸ方向に延びるＸ軸であり、第２軸がＹ方向に延びるＹ軸であってもよい。もちろん、第１軸がＹ軸であり、第２軸がＸ軸であってもよい。なお、これらの第１軸及び第２軸に直交する方向に延びる軸は、上下方向の軸であってもよい。
【００３１】
また、ステージ１２０と第１軸移動部１３０及び第２軸移動部１４０が相対移動するとは、ステージ１２０が移動してもよく、第１軸移動部１３０及び第２軸移動部１４０が移動してもよく、両方とも移動してもよいということを意味する。移動とは、第１軸方向及び第２軸方向への移動を意味する。すなわち、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に移動することができる。もちろん、上下方向に移動してもよい。このような移動により、第１軸移動部１３０及び第２軸移動部１４０に配設される電子顕微鏡部２００がステージ１２０の上における、又はステージ１２０上の試料５０の上における所望の位置に配置される。これにより、電子顕微鏡部２００は、テーブル１１０の大きさの範囲内においてステージ１２０の全体領域上のいかなる位置にも配置されるように第１軸及び第２軸方向に移動可能である。また、テーブル１１０及びステージ１２０の大きさは特に限定されるものではなく、種々に変更可能である。すなわち、ガラスパネルなどの大型の基板を試料として観察するためには大型のステージが使用可能であり、小型のサンプルを試料として観察するためには小型のステージが使用可能である。したがって、本発明に係る試料観察装置は、試片の大きさ及び観察位置とは無関係に電子顕微鏡部２００が試片を観察及び分析することが可能となる。
【００３２】
以下、第１軸をＸ軸とし、第２軸をＹ軸とするＸ軸移動部１３０及びＹ軸移動部１４０を備え、Ｙ軸移動部１４０に電子顕微鏡部を設けた場合を例示する。もちろん、Ｘ及びＹ方向への移動及び電子顕微鏡部の配設構造は種々に変更可能である。なお、電子顕微鏡部２００として走査電子顕微鏡部２００を例示する。もちろん、電子顕微鏡部２００も走査型のものに何ら限定されるものではなく、種々に変更可能である。
【００３３】
図２を参照すると、本発明の一実施形態による試料観察装置１００は、テーブル１１０と、ステージ１２０と、Ｘ軸移動部１３０及びＹ軸移動部１４０と、リフトピンアップ／ダウンユニット（ｌｉｆｔ ｐｉｎ ｕｐ／ｄｏｗｎ ｕｎｉｔ）１５０と、クランプ（ｃｌａｍｐ）１６０と、走査電子顕微鏡部２００及び光学顕微鏡部３００と、除振台４００となどを備える。
【００３４】
まず、テーブル１１０は、上面が平らであり、所定の面積及び厚さを有し、後述するステージ１２０を支持する基台の役割を果たす。例えば、所定の厚さのプレートであってもよい。テーブル１１０は、地面に対して強固に配設されて外部の振動や衝撃を防ぐフレーム構造物の上に配設される。テーブル１１０の上面は、信頼性良く試料の観察及び分析を行うために、正確な水平面とする。
【００３５】
テーブル１１０の上には、試料５０が載置されて支持されるステージ１２０が配設される。本発明において、試料５０は、大気圧状態でステージ１２０に載置される。ステージ１２０は、試料５０が載置可能な大きさ、例えば、試料５０に等しいか該試料５０よりも大きいプレートを備えていてもよい。なお、ステージ１２０は、試料５０の形状に対応する形状であってもよい。
【００３６】
試料５０は、ロボットのアーム（図示せず）に支持されてステージ１２０の上方に搬送される。試料５０がステージ１２０の上方に搬送されると、図４に示す、ステージ１２０の下側に配設されるリフトピンアップ／ダウンユニット１５０に組み込まれる複数の支持ピン１５１が上昇し、複数の支持ピン１５１が上昇すると、上記のロボットのアームが下降して試料５０を複数の支持ピン１５１の上に載せる。複数の支持ピン１５１の上に試料５０が載せられると、複数の支持ピン１５１が下降し、これにより、試料５０がステージ１２０に載置されて支持される。これらの複数の支持ピン１５１が上昇及び下降するように、ステージ１２０には複数の支持ピン１５１が通過可能な複数の孔（図示せず）が形成される。
【００３７】
ステージ１２０に載置されて支持された試料５０は、ステージ１２０の外側に配設されるクランプ１６０により並べられる。
【００３８】
ステージ１２０には、ポンプ（図示せず）などのポンピング手段と連通される複数の吸入孔（図示せず）が形成される。吸入孔は、ステージ１２０に並べられる試料５０を吸入して、試料５０がステージ１２０に強固に載置されて支持されるようにする。
【００３９】
テーブル１１０の両側には、直線状を呈する一対のＸ軸移動部１３０が互いに連動するように設けられ、Ｘ軸移動部１３０の各々には直線状を呈するＹ軸移動部１４０の両端が連結されてＸ軸移動部１３０の動作によりテーブル１１０の上部において移動自在に設けられる。
【００４０】
Ｘ軸移動部１３０は、第１案内レール１３１及び第１可動レール１３２を備え、Ｙ軸移動部１４０は、第２案内レール１４１及び第２可動レール１４２を備える。Ｘ軸移動部１３０及びＹ軸移動部１４０は、モータ（図示せず）の駆動力により作動する。
【００４１】
ステージ１２０の外側のテーブル１１０部位には、Ｘ軸方向と平行に対をなす第１案内レール１３１が配設され、第１案内レール１３１には、該第１案内レール１３１に沿って往復運動する第１可動レール１３２が配設される。
【００４２】
また、第１可動レール１３２には、第１案内レール１３１と直交する方向であるＹ軸方向と平行に第２案内レール１４１が配設され、第２案内レール１４１には第２可動レール１４２が配設される。
【００４３】
第２可動レール１４２には、試料５０の表面を観察して表面成分を分析する走査電子顕微鏡部２００が配設される。走査電子顕微鏡部２００の一方の側面に配置される支持ブラケット２０１が第２可動レール１４２と係合されて、走査電子顕微鏡部２００が第２可動レール１４２に配設される。このように、第２可動レール１４２がＸ軸移動部１３０及びＹ軸移動部１４０によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に配設されるので、走査電子顕微鏡部２００もＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することができる。なお、第２可動レール１４２の上側には、走査電子顕微鏡部２００の制御装置及び電力装置などが組み込まれる走査電子顕微鏡制御部２５０が配設される。
【００４４】
一方、第２可動レール１４２には、光学顕微鏡部３００がさらに配設される。光学顕微鏡部３００の一方の側面に配置される支持ブラケット３０１が第２可動レール１４２と係合されて、光学顕微鏡部３００が第２可動レール１４２に配設される。第２可動レール１４２がＸ軸移動部１３０及びＹ軸移動部１４０によりＸ軸方向及びＹ軸方向に移動可能に配設されるので、光学顕微鏡部３００も走査電子顕微鏡部２００と共にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することができる。加えて、光学顕微鏡部３００は、走査電子顕微鏡部２００の側面に配設されてもよい。
【００４５】
本発明に係る試料観察装置１００は、テーブル１２０の振動を防ぐために、除振台４００を備える。走査電子顕微鏡部２００を用いて試料５０を観察する際に、非常に僅かな振動が発生する環境下であっても試料５０の表面のイメージの解像度に影響を及ぼす。このため、除振台４００、好ましくは、アクティブ除振台（ａｃｔｉｖｅ ｉｓｏｌａｔｏｒ）をテーブル１２０の下側に設けて振動を防ぐ。
【００４６】
図５及び図６は、本発明の一実施形態に係る試料観察装置１００の走査電子顕微鏡部２００及び光学顕微鏡部３００を示す拡大斜視図及び後方拡大斜視図である。
【００４７】
図５及び図６を参照すると、本発明に係る走査電子顕微鏡部２００の内部構成は、図１に示す走査電子顕微鏡１と比較すると、試料２１が載置される空間を提供する走査電子顕微鏡チャンバ２０にのみ相違点があり、残りの構成は同等であると理解されるべきである。
【００４８】
このため、走査電子顕微鏡部２００は、電子ビームを放出して試料５０（２１）に照射する照射ユニットと、該試料５０（２１）から放出される電子ビーム、電子、エネルギー及びＸ線のうちの少なくとも一つの信号を感知するディテクタとを備える。すなわち、走査電子顕微鏡部２００は、電子ビームを放出する発振部１１と、該発振部１１から放出される電子の量と電子ビームの大きさとを調節する集光レンズと、絞りと、像の焦点を合わせる対物レンズなどを有する光学部１２と、該光学部１２を通過した電子ビームを試料５０（２１）に照射する加工部１３とを備える。
【００４９】
走査電子顕微鏡部２００の内部には、二次電子（ＳＥ：ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｅｌｅｃｔｒｏｎ）ディテクタ、後方散乱電子（ＢＳＥ：ｂａｃｋｓｃａｔｔｅｒｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ）ディテクタ、又はエネルギー分散型分光分析（ＥＤＳ：ｅｎｅｒｇｙ ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）ディテクタのうちの少なくとも一つが組み込まれる。このため、二次電子（ＳＥ）又は後方散乱電子（ＢＳＥ）の信号を感知して試料の表面形状を観察することができ、放出されるＸ線をエネルギー分散型分光分析（ＥＤＳ）ディテクタが感知して試料の成分を分析することができる。
【００５０】
また、走査電子顕微鏡部２００は、該走査電子顕微鏡部２００の内部を真空状態に維持するための真空ポンプ２２０を備える。特に、ポンプ自体から振動が発生せず、到達可能な真空度が高く（すなわち圧力が低く）、油や水銀を用いないことから内部をさらに清潔に維持可能なイオンポンプ（ｉｏｎ ｐｕｍｐ）を備えることが好ましい。さらに、真空ポンプ２２０は小型にして照射ユニットと隣り合うように取り付けてもよく、これにより、走査電子顕微鏡部２００と共に容易に移動可能である。したがって、本発明に係る試料観察装置１００は、走査電子顕微鏡部２００の内部のみを真空状態に維持し、試料５０は大気圧状態で配置されて、該試料５０が配置されるチャンバを走査電子顕微鏡部２００と一体に形成することが不要となる。その結果、大面積の試料を破損又は破壊することなく、元の状態のままで観察及び分析することができるというメリットがある。
【００５１】
上述したように、光学顕微鏡部３００は第２可動レール１４２に配設されて走査電子顕微鏡部２００と共にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動することができる。走査電子顕微鏡は、約５，０００〜３００，０００の倍率にて試料を観察することができ、光学顕微鏡は、走査電子顕微鏡よりも低い倍率である約１〜１００の倍率にて試料を観察することができる。大面積の試料の特定の部分を観察する際に走査電子顕微鏡のみを用いると、観察しようとする試料の位置を探すことが困難になる虞がある。このため、本発明は、走査電子顕微鏡部２００と光学顕微鏡部３００とが共に移動するので、相対的に倍率が低い光学顕微鏡部３００を用いて、観察しようとする大面積の試料の位置をある程度特定した後に、相対的に倍率が高い走査電子顕微鏡部２００を用いて試料を細かく観察することができ、さらに効率良く試料５０を観察して分析することが可能になるというメリットがある。
【００５２】
一方、走査電子顕微鏡は、微細な振動も試料５０の表面の観察に影響を及ぼす虞があるため、Ｘ軸移動部１３０及びＹ軸移動部１４０を用いて走査電子顕微鏡部２００を移動させながら、試料５０の特定の位置を観察してもよい。また、走査電子顕微鏡部２００を固定し、試料５０が載置されたステージ１２０をＸ軸及びＹ軸に移動して、該試料５０を観察及び分析してもよい。ステージ１２０をＸ軸及びＹ軸に移動するために、ステージ１２０の外側のテーブル１１０の部位に直線運動可能なように可動ブロック（図示せず）及び固定ブロック（図示せず）をさらに設けて、該ステージ１２０を移動してもよい。なお、試料５０をＺ軸方向に移動して走査電子顕微鏡部２００との距離を調節可能なようにステージ１２０をＺ軸方向に移動可能に構成してもよい。
【００５３】
以上説明したように、本発明の実施形態に係る試料観察装置は、走査電子顕微鏡部の内部のみを真空状態に維持し、試料を大気圧状態で配置して、大面積の試料を元の状態のままで観察及び分析することができるというメリットがある。また、大気圧状態では不導体試料の表面に電子が蓄積される帯電効果も生じないので、伝導体をコーティングする前処理過程を省略することができ、その結果、工程時間及びコストを節減することができるというメリットがある。さらに、大気圧状態で試料を観察及び分析することができるので、液体、固体、無機物、有機物、伝導体及び不導体など試料の選択対象範囲が広くなるというメリットがある。
【００５４】
本発明は、上述したような好適な実施形態を例にとって図示及び説明をしたが、これらの実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲内において当該発明が属する技術分野において通常の知識を有する者により種々に変形及び変更可能である。このような変形例及び変更例は、本発明と添付の特許請求の範囲内に属するものとみなすべきである。
【符号の説明】
【００５５】
１  走査電子顕微鏡
１０、２００  走査電子顕微鏡部（電子顕微鏡部）
２０  走査電子顕微鏡チャンバ
５０  試料
１００  試料観察装置
１１０  テーブル
１２０  ステージ
１３０  Ｘ軸移動部（第１軸及び第２軸移動部）
１３１  第１案内レール
１３２  第１可動レール
１４１  第２案内レール
１４２  第２可動レール
１４０  Ｙ軸移動部（第１軸及び第２軸移動部）
１５０  リフトアップ／ダウンユニット
１６０  クランプ
３００  光学顕微鏡部
４００  除振台
【図１】
2015176866.tif 000003
【図２】
2015176866.tif 000004
【図３】
2015176866.tif 000005
【図４】
2015176866.tif 000006
【図５】
2015176866.tif 000007
【図６】
2015176866.tif 000008