(57)【要約】【課題】簡便に作製でき、正確なピント合わせや収差補正が可能な光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準及びその製造方法を提供する。【解決手段】表面に描画された模様であるテストパターンをモニターすることにより光電子顕微鏡の電子レンズの光軸調整を含む収差補正を行う光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準であって、結晶質相−アモルファス相間で相変化する相変化材料であり、その表面に結晶質相とアモルファス相とで表されるテストパターンが形成されたものとする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に描画された模様であるテストパターンをモニターすることにより光電子顕微鏡の電子レンズの光軸調整を含む収差補正を行う光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準であって、
結晶質相−アモルファス相間で相変化する相変化材料であり、その表面に結晶質相とアモルファス相とで表されるテストパターンが形成されたものであることを特徴とする光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準。
【請求項２】
前記相変化材料がＳｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜であることを特徴とする請求項１に記載の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準。
【請求項３】
前記Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜の厚みが１０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項２に記載の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準。
【請求項４】
前記テストパターンがストライプ模様、格子模様、市松模様、格子点模様のいずれか一で表される模様であることを特徴とする請求項１に記載の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準。
【請求項５】
結晶質相−アモルファス相間で相変化する相変化材料にレーザー光を照射してその表面を結晶質相とし、ついで該相変化材料の結晶質相となった表面にレーザー光を照射して、そのレーザー光照射部分をアモルファス相とすることにより結晶質相とアモルファス相とで表された模様であるテストパターンを形成することを特徴とする光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法。
【請求項６】
前記相変化材料がＳｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜であることを特徴とする請求項５に記載の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法。
【請求項７】
前記Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜の厚みが１０〜２００ｎｍであることを特徴とする請求項６に記載の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法。
【請求項８】
前記テストパターンが、レーザー光の照射条件が制御されることによって形成された任意の模様であることを特徴とする請求項５に記載の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法。
【請求項９】
前記テストパターンがストライプ模様、格子模様、市松模様、格子点模様のいずれか一で表される模様であることを特徴とする請求項５に記載の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光電子顕微鏡において、該電子レンズ系の収差補正やピント合わせを行うために必要となる光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
光電子顕微鏡は、紫外線またはＸ線を試料の表面に照射し、それによって放出された光電子を電子レンズを用いて結像し、その試料の表面を観察することができる。従来の光電子顕微鏡の分解能はμｍオーダーであったが、最近ではさらに分解能を向上させたｎｍオーダーの光電子顕微鏡も登場している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
光電子顕微鏡の構成例を図４に示す。
光電子顕微鏡９０は、真空チャンバー９１内部に載置された試料Ｓから入射する光電子について焦点制御を行う、対物レンズ９２と非点補正用電極９３と中間レンズ９４と投射レンズ９５とを有する電子レンズ系と、電子レンズ系から投射される光電子を受ける蛍光板９６と、蛍光板９６に投影され形成された光電子像を撮影するＣＣＤカメラ９７とを備えている。また、真空チャンバー９１には外部から照射される励起光Ｌを透過する励起光入射窓９１ｐが設けられている。
【０００４】
光電子顕微鏡９０による試料Ｓの観察は、つぎの手順で行われる。
（１）励起光入射窓９１ｐを通して励起光（Ｘ線または紫外線）を試料Ｓに照射する。これにより試料Ｓ表面から光電子が発生する。
（２）つぎに、電子レンズ系の焦点の条件設定、非点収差補正、倍率調整を行う。焦点や倍率の条件は対物レンズ９２と中間レンズ９４と投射レンズ９５のレンズ電位を調整することによって行われる。また、非点収差補正は非点補正用コイル９３の印加電流を調整することによって行われる。
（３）上記の条件で設定された電子レンズ系を通して、光電子が蛍光板９６に投射され、蛍光板９６上に形成された光電子像をＣＣＤカメラ９７で撮影する。これにより、図示していないモニター上に表示することによって使用者が試料Ｓの光電子像を画像として観察することが可能となる。
【０００５】
上記（２）の電子レンズ系の焦点の条件設定、非点収差補正に当って、通常は観察試料をそのまま用いて設定及び調整を行っている。すなわち、試料内の光電子像として観測できる組織や不均一な模様を所定の倍率で画面に表示させて、その画像を見ながら組織や模様が視野内で均一に結像する様に、ピント合わせや非点補正等の電子レンズ系の収差補正を行っていた。また、光電子顕微鏡で観察したい試料が非常に均一で一様な組織で、何も見えない場合には、観察したい試料の周囲に意図的に傷を付け、この傷を頼りにピント合わせや収差補正を行っていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−２２７９００号公報（段落［０００９］〜［００１９］）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記傷付けによる方法では、光電子顕微鏡による観察画面においては巨大な凹凸となるため、ピント合わせや収差補正に誤差が生じ、明瞭な光電子像を得ることが困難であった。とくに、最近では分解能が向上し、高倍率での観察が行われる現状では観察視野内では均一で一様な組織である場合が多く、ピント合わせや収差補正がより困難な状況となっていた。
【０００８】
本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、簡便に作製でき、正確なピント合わせや収差補正が可能な光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準及びその製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために提供する請求項１の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準は、表面に描画された模様であるテストパターンをモニターすることにより光電子顕微鏡の電子レンズの光軸調整を含む収差補正を行う光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準であって、結晶質相−アモルファス相間で相変化する相変化材料であり、その表面に結晶質相とアモルファス相とで表されるテストパターンが形成されたものであることを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明により、結晶質相とアモルファス相とが光電子像として明暗のある模様として観察されるために理想的なテストパターンとなり、誤差の少ない正確なピント合わせや電子レンズ系の光軸調整を含む収差補正が可能となる。とくに、電子レンズ調整標準のテストパターンが形成される表面について凹凸をなくして平坦な面とすると、電子レンズの調整誤差をより少なくすることが可能である。
なお、この電子レンズ調整標準を用いた収差補正は、紫外線、Ｘ線以外の電子線などを励起源とする光電子顕微鏡の場合でも可能である。
【００１１】
前記課題を解決するために提供する請求項２の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準は、請求項１の発明において、前記相変化材料がＳｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜であることを特徴とする。
前記課題を解決するために提供する請求項３の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準は、請求項２の発明において、前記Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜の厚みが５〜１００ｎｍであることを特徴とする。
【００１２】
請求項２、３の発明により、明瞭なコントラストを有する平坦なテストパターンとなる。
なお、Ｓｂ−Ｔｅ系相変化材料として、Ｇｅと、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの中から選ばれた少なくともひとつの元素と、Ｓｂと、Ｔｅからなる材料が好ましい。より具体的には、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、  ＧｅＴｅ（Ｓｎ，Ａｕ，Ｐｄ）、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｂ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ等であり、ＤＶＤ（Ｄｅｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの光ディスクの記録層に適用されている組成であればよい
なお、Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜の厚みは５〜１００ｎｍでも良好なコントラストが得られるが、１０〜３０ｎｍであることがより好ましい。
また、従来の相変化記録型の光ディスクを用いることが可能であり、あるいは従来の相変化記録型の光ディスクの構成のうち、上部保護層を省略したものを用いることも可能である。なお、ＤＶＤでは数ｎｍのパターンが描画されているものもあり、高分解能の高電子顕微鏡のテストパターンとして好適である。
【００１３】
前記課題を解決するために提供する請求項４の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準は、請求項１の発明において、前記テストパターンがストライプ模様、格子模様、市松模様、格子点模様のいずれか一で表される模様であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４の発明により、任意の模様が選択できることで、電子レンズ収差補正の作業だけではなく、その他観測の目的に適した模様とすることが可能である。
【００１５】
前記課題を解決するために提供する請求項５の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法は、結晶質相−アモルファス相間で相変化する相変化材料にレーザー光を照射してその表面を結晶質相とし、ついで該相変化材料の結晶質相となった表面にレーザー光を照射して、そのレーザー光照射部分をアモルファス相とすることにより結晶質相とアモルファス相とで表された模様であるテストパターンを形成することを特徴とする。
【００１６】
請求項５の発明により、結晶質相とアモルファス相とが光電子像として明暗のある模様として観察されために平坦な面のテストパターンとすることができ、誤差の少ない正確なピント合わせや電子レンズ系の収差補正が可能となる。
【００１７】
前記課題を解決するために提供する請求項６の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法は、請求項５の発明において、前記相変化材料がＳｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜であることを特徴とする。
前記課題を解決するために提供する請求項７の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法は、請求項６の発明において、前記Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜の厚みが５〜１００ｎｍであることを特徴とする。
【００１８】
請求項６、７の発明により、明瞭なコントラストを有する平坦なテストパターンの形成が可能となる。
なお、Ｓｂ−Ｔｅ系相変化材料として、Ｇｅと、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの中から選ばれた少なくともひとつの元素と、Ｓｂと、Ｔｅからなる材料が好ましい。より具体的には、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、  ＧｅＴｅ（Ｓｎ，Ａｕ，Ｐｄ）、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｂ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ等であり、ＤＶＤ（Ｄｅｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）などの光ディスクの記録層に適用されている組成であればよい
なお、Ｓｂ−Ｔｅ系の相変化薄膜の厚みは５〜１００ｎｍでも良好なコントラストが得られるが、１０〜３０ｎｍであることがより好ましい。
また、従来の相変化記録型の光ディスクを用いることが可能であり、あるいは従来の相変化記録型の光ディスクの構成のうち、上部保護層を省略したものを用いることも可能である。なお、ＤＶＤでは数ｎｍのパターンが描画されているものもあり、高分解能の高電子顕微鏡のテストパターンとして好適である。
【００１９】
前記課題を解決するために提供する請求項８の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法は、請求項５の発明において、前記テストパターンが、レーザー光の照射条件が制御されることによって形成された任意の模様であることを特徴とする。
前記課題を解決するために提供する請求項９の発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の製造方法は、請求項５の発明において、前記テストパターンがストライプ模様、格子模様、市松模様、格子点模様のいずれか一で表される模様であることを特徴とする。
【００２０】
請求項８、９の発明により、任意の模様が選択できることで、電子レンズ収差補正の作業だけではなく、その他観測の目的に適した模様とすることが可能である。
とくに、相変化材料の基板にグルーブを設けることによって、汎用の相変化光ディスク書込み装置を使用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の一実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の構成を示す断面図である。
本発明に係る電子レンズ調整標準１０は、基板１上に下部保護層２と、テストパターンが形成された相変化薄膜３と上部保護層４とが積層された相変化媒体の構成となっている。
【００２２】
基板１は、ガラス、セラミックスあるいは樹脂からなり、その中で樹脂基板が成形性、コストの点で好適である。適用される樹脂として、例えばポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、アクリロニトリル−スチレン共重合体樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、シリコン系樹脂、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ウレタン樹脂などがある。このうち、加工性、光学特性などの点でポリカーボネート樹脂が好ましい。
【００２３】
また、基板１の形状はディスク状、カード状あるいは任意形状のシートであってもよいが、テストパターン形成に光ディスク書込ドライブ装置を使用する場合にはその光ディスクの形状に合わせる必要がある。また、市販の光ディスク書込ドライブ装置を使用して、パターン作製専用ソフトにより、自分で好みのテストパターンを形成するために、基板１に通常のＣＤと共通の案内溝グルーブを設けてもよい。
【００２４】
下部保護層２と上部保護層４とは耐熱性を有し、同じ材料で構成すればよい。例えば、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、ＺｎＯ・ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＺｒＯ２などの金属酸化物、Ｓｉ２Ｎ４、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＢＮ、ＺｒＮなどの窒化物、ＺｎＳ、Ｉｎ２Ｓ３、ＴａＳ４などの硫化物、ＳｉＣ、ＴａＣ、Ｂ４Ｃ、ＷＣ、ＴｉＣ、ＺｒＣなどの炭化物やダイヤモンド状カーボンあるいはそれらの混合物が挙げられる。これらの材料は単体で下部、上部保護層２、４とすることもできるが、お互いの混合物としてもよい。また、必要に応じて不純物を含んでいてもよい。ただし、耐熱保護層の融点は相変化薄膜３の融点よりも高いことが必要であり、さらに、熱伝導率が高く、熱膨張係数が小さく、密着性が良いことも要求される。また、必要に応じて保護層を多層化してもよい。
【００２５】
また、下部保護層２、上部保護層４は必須の構成要素ではないが、基板１がポリカーボネート樹脂のように耐熱性が低い材料の場合には下部保護層２を設けることが望ましい。下部保護層２の膜厚としては２０〜３００ｎｍ、好適には３５〜２００ｎｍとするのがよい。２０ｎｍよりも薄くなると、耐熱保護層としての機能が失われ、また、３００ｎｍよりも厚くなると界面剥離が生じやすくなる。
上部保護層４はとくに設けなくてもよく、設けたとしても膜厚１０ｎｍまでがよい。
【００２６】
相変化薄膜３は、レーザー光の照射によって結晶質相−アモルファス相間の相変化が生じる膜である。例えば、Ｇｅと、Ａｌ、Ｇａ及びＩｎの中から選ばれた少なくともひとつの元素と、Ｓｂと、Ｔｅからなる材料が用いられる。具体的には、ＧｅＴｅ、ＧｅＴｅＳｅ、ＧｅＴｅＳ、ＧｅＳｅＳ、ＧｅＳｅＳｂ、ＧｅＡｓＳｅ、ＩｎＴｅ、ＳｅＴｅ、ＳｅＡｓ、  ＧｅＴｅ（Ｓｎ，Ａｕ，Ｐｄ）、ＧｅＴｅＳｅＳｂ、ＧｅＴｅＳｂ、ＡｇＩｎＳｂＴｅ等であり、ＤＶＤなどの光ディスクの記録層に適用されている組成であればよい（例えば、特開平３−２３１８８９号公報、特開平４−１９１０８９号公報、特開平４−２３２７７９号公報、特開平４−２６７１９２号公報、特開平５−３４５４７８号公報、特開平６−１６６２６６号公報、特開平１−３０３６４３号公報等参照）。この中で、特にＡｇＩｎＳｂＴｅは高感度であり、アモルファスマーク部分の輪郭が明確であるという特徴を有し、テストパターン形成に好適である。
【００２７】
相変化薄膜３の膜厚は、５〜１００ｎｍが好ましい。より好ましくは１０〜３０ｎｍである。膜厚５ｎｍ未満では熱吸収能が低下し結晶質相−アモルファス相間の相変化が発生しなくなる。膜厚１００ｎｍを超えると、薄膜自体の剥離やクラックが発生しやすくなる。膜厚３０ｎｍ以下であると市販のＣＤ書き込みドライブを装置を使用したテストパターン形成が可能であるが、３０ｎｍを超えると書き込み条件を制御するソフトウエアが必要となる。
【００２８】
上記下部保護層２、相変化薄膜３、上部保護層４は、従来公知の各種気相成長法、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、光ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法などによって通常の相変化光記録ディスクと同様の方法で形成すればよい。ここで、基板１上に下部保護層２、相変化薄膜３、上部保護層４を気相成長法により形成したままのものを相変化媒体と呼ぶこととする。
【００２９】
電子レンズ調整標準１０の構成を通常の相変化光ディスクと類似させ、例えば等価なポリカーボネート基板を用い基板と記録層界面に相変化光ディスクと同様にＳｉＯ２・ＺｎＳ誘電体層を設けると、市販の光ディスク書込み装置を使用してテストパターン形成が可能となる。
【００３０】
つぎに、蒸着ままの状態の相変化媒体を用いて、テストパターンの形成し、電子レンズ調整標準を製造する方法を説明する。
相変化媒体へのテストパターンの形成は、つぎの手順で行われる。
【００３１】
（１）相変化薄膜３が蒸着ままの状態の相変化媒体を光書込み装置に装着し、レーザー光を照射し相変化薄膜３全面の結晶化処理を行う。その条件の一例を以下に示す。
（レーザー光条件）
・波長領域：赤色〜近赤外領域
・ビーム形状：幅  数十〜数百μｍの線状
・ビームパワー：数百ｍＷ〜２Ｗ
（レーザー光走査）
・レーザー光スキャニングまたは相変化媒体移動
【００３２】
（２）結晶化された相変化薄膜３にレーザー光を照射し、アモルファス相を形成することによって所定のテストパターンを描画する。その条件の一例を以下に示す。
（レーザー光条件）
・波長：６５０ｎｍ
・ビーム形状：径１μｍ以下のスポット
・ビームパワー：数ｍＷ〜１５ｍＷ
（レーザー光走査）
・線速度：３．４９〜８．４４ｍ／ｓ
・スパイラル状に配置された案内溝を検知し、これに沿ってレーザー光ビームを移動させ、描画する。または、同等の速度でレーザー光ビームを走査する。この場合、案内溝は不要である。
以上の工程を経て、光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準１０が製造される。
【００３３】
なお、光書込み装置は、光書込みのための半導体レーザー部とその半導体レーザー部から出射されるレーザー光を相変化媒体上で走査するための走査機構とを備えた構成、あるいは光書込みのための半導体レーザー部とレーザー光の照射に対応させて相変化媒体の主面を移動させる機構とを備えた構成である。とくに、相変化媒体がディスク形状である場合は市販の光ディスク書込み装置でよく、相変化媒体を回転させてレーザー光を照射する。
【００３４】
テストパターンは、任意の模様でよい。例えばトラックに沿った同心円ストライプ模様、ストライプ模様、市松模様、格子模様、格子点模様等である。これらの模様は電子レンズ収差補正の作業、その他観測の目的に応じて選択されることが好ましい。
【００３５】
なお、同心円ストライプ模様は、光ディスクへの記録によって形成されたトラックに沿った模様であり、例えば記録再生波長が７８０ｎｍ程度のレーザ光を使用するＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ  Ｒｅ−ｗｒｉｔａｂｌｅ）等のように比較的低い記録密度を有する光記録媒体や、波長６８０ｎｍ以下のレーザー光を使用し、記録密度がＣＤ−ＲＷの約７倍であるＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）−ＲＡＭやＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の高密度記録媒体を転用して電子レンズ調整標準１０としてもよい。また、それ以外の模様は、市販の光ディスク書込み装置を用いて、専用ソフトウエアにより書込み制御を行うようにして形成するようにすればよく、自分で所望のパターンを作製することが可能である。
【００３６】
つぎに、上記テストパターンが形成された相変化媒体（電子レンズ調整標準）の光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準としての使用方法を説明する。
（原理）
光電子顕微鏡において結晶質相とアモルファス相とが存在する面に励起光（紫外線あるいはＸ線）を照射すると、結晶質相部分がアモルファス相部分に比べて輝度が高く両者の間でコントラストが付いて見える。これは照射する励起光のエネルギーに対応した光電子放出の仕事に関して、結晶質相の仕事関数がアモルファス相のそれよりも小さいため、それに対応して放出される光電子強度がアモルファス相よりも結晶質相の方が大きくなるためである。
【００３７】
（手順）
（１）５〜１０ｍｍ角サイズの電子レンズ調整標準１０を試料ホルダーに積載して、光電子顕微鏡の真空チャンバー内の測定位置にセットする。
この電子レンズ調整標準１０のサイズは基板１を最初から５〜１０ｍｍ角サイズとして作製してもよいし、ディスク形状のものから切り出すようにしてもよい。
（２）電子レンズ調整標準１０のテストパターン面に励起光を照射する。これにより電子レンズ調整標準１０のテストパターン面の表面から光電子が発生する。このとき、上記現象に基づき、テストパターンがコントラストのある模様としてモニター上の画像で観察される。
（３）つぎに、電子レンズ系の倍率、焦点の条件が設定されるが、光電子顕微鏡の使用者はモニター上のテストパターン画像を見ながら、ピント合わせすることができ、さらに非点収差補正等の電子レンズ系の収差補正が可能となる。
【００３８】
上記の通り、テストパターンが形成された相変化媒体を光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準として使用すると、電子レンズ調整標準１０の平坦な面上でテストパターンをモニターすることができ、試料観察前の段階の電子レンズ系の収差に関する正確な補正が可能となる。
【００３９】
なお、図１において上部保護層４を省略した簡易な構成の電子レンズ調整標準１０としても、テストパターンをモニターすることが可能である。上部保護層４がないため、有機コンタミネーションや自然酸化物が相変化薄膜３の表面を層状に覆っているものと推定されるが、この有機コンタミネーション層や自然酸化物層の悪影響なしに正常なテストパターン画像がモニター可能である。相変化薄膜３から放出された光電子により有機コンタミネーション層の原子からの電子放出が促進される何らかの機構があると推定される。また、有機コンタミネーション層や自然酸化物層の厚さは１０ｎｍを超えることはないので１０ｎｍの上部保護層４を設けることは観察に支障はない。Ｘ線励起の場合も同様である。
【００４０】
つぎに、本発明に係る光電子顕微鏡のテストパターン形成方法の一部を光電子顕微鏡装置に適用した例を説明する。
図２は、相変化媒体にテストパターンを形成するための光書込みユニットを組み込んだ光電子顕微鏡装置例を示す模式図である。
【００４１】
光電子顕微鏡２０は、図４の従来の装置と同様の真空チャンバー２１と、対物レンズ２２と非点補正用コイル２３と中間レンズ２４と投射レンズ２５とを有する電子レンズ系と、蛍光板２６と、光電子像を撮影するＣＣＤカメラ２７とを備え、試料としての相変化媒体１０をはさんで電子レンズ系と反対側（図中下部）に光書き込みユニット２８を備えた構成となっている。光書込みユニット２８は、光書込みのための半導体レーザー部とその半導体レーザー部から出射されるレーザー光を走査するための走査機構とを備えている。また、電子レンズ調整標準１０を測定光路から退避させる機能を有している。
【００４２】
光電子顕微鏡２０においては、試料観察までにつぎの手順で電子レンズ系の収差補正が可能となる。
（１）観察用試料とともに図１に示したテストパターンの形成されていない初期化状態の相変化媒体を真空チャンバー２１内に挿入する。
（２）光書込みユニット２８からレーザー光を照射しながら、そのレーザー光を走査させ、相変化媒体の表面上に所定のテストパターンを形成し、光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準１０とする。
（３）電子レンズ調整標準１０のテストパターンが形成された面を電子レンズ系に向け、その面を使用して電子レンズ系の倍率、焦点の条件設定、収差補正を行う。
（４）収差補正された電子レンズ系を用いて、所定の観察条件で観察用試料の光電子像をモニターに表示し、観察する。
以上のように、真空チャンバー２１内の真空を破らずに、観察試料に即した電子レンズ調整標準１０を作製することができ、引き続き電子レンズの調整及び試料の観察を行うことが可能である。
【００４３】
【実施例】
上記の光電子顕微鏡のテストパターン形成方法を用いて、実際に光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準を作製した実施例について説明する。
【００４４】
（電子レンズ調整標準の製造条件）
（１）相変化媒体
・基板：０．６ｍｍポリカーボネート
・下部保護層：ＺｎＳ・ＳｉＯ２混合体、膜厚２５０ｎｍ
・相変化薄膜：Ａｇ５Ｉｎ５Ｓｂ６０Ｔｅ３０、膜厚３０ｎｍ
・上部保護層：なし
【００４５】
（２）テストパターン形成条件
相変化薄膜が全面結晶化されている上記相変化媒体を用いて、光書込み装置において以下の条件でテストパターンの描画を行った。
・波長：６５０ｎｍ
・ビーム形状：径１μｍのスポット
・ビームパワー：数〜１５ｍＷ
・記録線速度：３．４９〜８．４４ｍ／ｓ
【００４６】
上記条件で作製した電子レンズ調整標準上のテストパターンを図４に示した光電子顕微鏡を用いて、Ｈｅランプ光による紫外線を照射して観察したところ、図３に示すようにアモルファス相部分が暗く、結晶質相部分が明るく見える、結晶質相の幅が１０μｍのストライプ模様が観察された。
【００４７】
この電子レンズ調整標準のストライプ模様のテストパターンについて、モニター上の光電子像を見ながら、ピント合わせすることができ、さらに電子レンズ系の非点収差補正を行うことができた。さらに、観察試料を光電子顕微鏡装置に挿入し、観察したが良好な光電子像を得ることができた。
【００４８】
【発明の効果】
上述の通り、請求項１の発明によれば、結晶質相とアモルファス相とにより、光電子像として明暗のある模様として観察されために平坦な面のテストパターンとすることができ、誤差の少ない正確なピント合わせや電子レンズ系の収差補正ができる。
請求項２、３の発明によれば、Ｓｂ−Ｔｅ系相変化薄膜とすることにより、明瞭なコントラストを有する平坦なテストパターンを形成できる。
請求項４の発明によれば、任意の模様が選択でき、電子レンズ収差補正の作業だけではなく、その他観測の目的に適した模様とすることができる。
また、請求項５の発明によれば、レーザー光照射により結晶質相とアモルファス相とすることで、光電子像として明暗のある模様として観察されために平坦な面のテストパターンとすることができ、誤差の少ない正確なピント合わせや電子レンズ系の収差補正ができる。
請求項６、７の発明によれば、Ｓｂ−Ｔｅ系相変化薄膜とすることで、明瞭なコントラストを有する平坦なテストパターンを形成できる。
請求項８、９の発明によれば、任意の模様が選択できることで、電子レンズ収差補正の作業だけではなく、その他観測の目的に適した模様とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光電子顕微鏡の電子レンズ調整標準の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る光電子顕微鏡のテストパターン形成方法を導入した光電子顕微鏡の構成を示す模式図である。
【図３】実施例で作製した電子レンズ調整標準を光電子顕微鏡で観察した結果を示す図である。
【図４】従来の光電子顕微鏡の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１    基板
２    下部保護層
３    相変化薄膜
４    上部保護層
１０    電子レンズ調整標準
２０、９０    光電子顕微鏡
２１、９１    真空チャンバー
２１ｐ、９１ｐ    励起光入射窓
２２、９２    対物レンズ
２３、９３    非点補正用コイル
２４、９４    中間レンズ
２５、９５    投影レンズ
２６、９６    蛍光板
２７、９７    ＣＣＤカメラ
２８    光書込みユニット
Ｌ    励起光
Ｓ    試料
【図１】
2004265652.tif 000003
【図２】
2004265652.tif 000004
【図３】
2004265652.tif 000005
【図４】
2004265652.tif 000006