(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
次の構成要件（Ａ01）〜（Ａ05）を備えた試料採取装置、
（Ａ01）光学顕微鏡の対物レンズに対して所定の位置に固定される固定枠、
（Ａ02）前記固定枠により試料採取位置と待機位置との間で往復移動可能に支持された移動部材、
（Ａ03）前記移動部材を待機位置に保持する待機位置保持部材、
（Ａ04）前記移動部材が試料採取位置に移動した状態において前記試料採取針の先端が前記光学顕微鏡の対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材に対する試料採取針の位置を調節可能な針位置調節装置、
（Ａ05）前記試料採取針の先端が前記光学顕微鏡の対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材に対する試料採取針の位置が調節された状態で前記試料採取針を前記移動部材に対して固定する採取針固定手段。
【請求項２】
次の構成要件（Ａ06）を備えた請求項１記載の試料採取装置、
（Ａ06）前記移動部材を常時待機位置に保持するように作用するとともに前記移動部材を試料採取位置に移動させる外力の作用時に前記移動部材の前記試料採取位置への移動を可能にする弾性部材により構成された前記待機位置保持部材。
【請求項３】
次の構成要件（Ａ07）を備えた請求項１または２記載の試料採取装置、
（Ａ07）光学顕微鏡の対物レンズを支持する鏡筒に着脱可能に構成された前記固定枠。
【請求項４】
試料採取針を支持して試料採取針と一体的に移動する移動部材を、試料採取針の先端が光学顕微鏡の焦点位置から離れた所定の待機位置と試料採取針の先端が前記光学顕微鏡の焦点位置に移動した試料採取位置との間で往復移動可能に調節された試料採取装置を使用して、次の工程（Ｂ01）〜（Ｂ03）を順次行う試料採取方法、
（Ｂ01）前記採取する試料が光学顕微鏡の焦点位置に移動するように前記試料が付着した試料付着物表面およびそれを支持する試料ステージを移動させる試料移動工程、
（Ｂ02）試料採取針を支持して試料採取針と一体的に移動する移動部材を、試料採取針の先端が光学顕微鏡の焦点位置から離れた待機位置から試料採取針の先端が前記光学顕微鏡の焦点位置に移動した試料採取位置に移動させる針移動工程、（Ｂ03）試料採取針の先端に引掛けた試料を試料付着物表面から取り上げて採取る試料採取工程。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、種々の観察装置や分析装置等を使用して観察、分析を行うための微細な試料を採取する試料採取装置および方法に関し、特に、微細な試料を採取するために光学顕微鏡と組み合わせて使用する試料採取装置および方法に関する。
本発明の試料採取装置は、ＩＣ回路等を製造するためのシリコンウエハ（半導体ウエハ）の表面に付着したごみや異物を採取する際等に使用される。
【０００２】
【従来の技術】
従来、半導体ウエハ等の表面に付着したごみや異物を検査、分析するために半導体ウエハ表面に付着したごみや異物（顕微分析用の試料）を採取する装置（試料採取装置）や、採取したごみや異物が何であるかを検査、分析する装置が従来使用されている。
従来の試料採取装置は、光学顕微鏡部分と試料採取部分とが一体的に構成されており、光学顕微鏡部分で半導体ウエハ表面を観察してごみや異物を発見すると、ジョイスティック等を操作して試料採取部分の試料採取針を移動させて、試料採取針の先端をごみや異物に接近させ、試料採取針の先端にごみや異物（顕微分析用の試料）を引っ掛けて採取していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の試料採取装置は、半導体ウエハ表面にごみや異物（顕微分析用の試料）を発見してから、人が顕微鏡でごみや異物を観察しながら試料採取針を移動させてごみや異物を採取するので、採取する人の習熟が必要であった。
【０００４】
また、前記従来の試料採取装置は、光学顕微鏡部分と試料採取部分とが一体的なものとして構成されており、試料採取部分のみを他の普通の顕微鏡に装着して試料を採取することは不可能であった。
このため、従来の試料採取装置は高価であり、試料採取装置を所有しない者は光学顕微鏡の所有者であっても、手軽に試料を採取することができなかった。
【０００５】
本発明は、前述の事情に鑑み、次の（Ｏ01）〜（Ｏ03）の記載内容を課題とする。
（Ｏ01）微小な顕微分析用の試料を容易に採取できるようにすること。
（Ｏ02）構成が簡単で低コストの試料採取装置および操作の簡単な試料採取方法を提供すること。
（Ｏ03）通常の顕微鏡に着脱可能に装着して使用可能な試料採取装置を提供すること。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施例の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものとして付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
【０００７】
（第１発明）
前記課題を解決するために、第１発明の試料採取装置は、次の構成要件（Ａ01）〜（Ａ05）を備えたことを特徴とする。
（Ａ01）光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズに対して所定の位置に固定される固定枠（１）、
（Ａ02）前記固定枠（１）により試料採取位置と待機位置との間で往復移動可能に支持された移動部材（１５）、
（Ａ03）前記移動部材（１５）を待機位置に保持する待機位置保持部材（１７）、
（Ａ04）前記移動部材（１５）が試料採取位置に移動した状態において前記試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材（１５）に対する試料採取針（２３）の位置を調節可能な針位置調節装置（１１ｅ，２１，２２）、
（Ａ05）前記試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材（１５）に対する試料採取針（２３）の位置が調節された状態で前記試料採取針（２３）を前記移動部材（１５）に対して固定する採取針固定手段（２４）。
【０００８】
（第１発明の作用）
前記構成を備えた第１発明の試料採取装置では、固定枠（１）は光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズに対して所定の位置に固定される。前記固定枠（１）は移動部材（１５）を試料採取位置と待機位置との間で往復移動可能に支持する。待機位置保持部材（１７）は移動部材（１５）を待機位置に保持する。
針位置調節装置（１１ｅ，２１，２２）により、前記移動部材（１５）が試料採取位置に移動した状態において前記試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材（１５）に対する試料採取針（２３）の位置を調節することができる。
採取針固定手段（２４）は、前記試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材（１５）に対する試料採取針（２３）の位置が調節された状態で前記試料採取針（２３）を前記移動部材（１５）に対して固定する。
【０００９】
前記移動部材（１５）を待機位置に保持した状態で、光学顕微鏡（Ｍ）の試料ステージ（図示せず）をＺ軸方向に移動させて半導体ウエハ等の試料付着部材表面を焦点位置に移動させてから、試料ステージ（図示せず）をＸＹ平面内で移動させて、ゴミまたは異物等の試料を探す。前記試料が焦点位置に移動したときに、前記移動部材（１５）を待機位置から試料採取位置に移動させることにより、試料採取針２３の先端を前記焦点位置に移動させて、試料採取針２３の先端に前記試料を引っ掛けて試料を採取することができる。
【００１０】
（第２発明）
第２発明の試料採取方法は、試料採取針（２３）を支持して試料採取針（２３）と一体的に移動する移動部材（１５）を、試料採取針（２３）の先端が光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置から離れた所定の待機位置と試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置に移動した試料採取位置との間で往復移動可能に調節された試料採取装置を使用して、次の工程（Ｂ01）〜（Ｂ03）を順次行うことを特徴とする。
（Ｂ01）前記採取する試料が光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置に移動するように前記試料が付着した試料付着物表面を移動させる試料移動工程、
（Ｂ02）試料採取針（２３）を支持して試料採取針（２３）と一体的に移動する移動部材（１５）を、試料採取針（２３）の先端が光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置から離れた待機位置から試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置に移動した試料採取位置に移動させる針移動工程、
（Ｂ03）試料採取針（２３）の先端に引掛けた試料を試料付着物表面から取り上げる試料採取工程。
【００１１】
（第２発明の作用）
第２発明の試料採取方法では、試料採取針（２３）を支持して試料採取針（２３）と一体的に移動する移動部材（１５）を、試料採取針（２３）の先端が光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置から離れた所定の待機位置と試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置に移動した試料採取位置との間で往復移動可能に調節された試料採取装置を使用して、次の工程（Ｂ01）〜（Ｂ03）を順次行うことにより、容易に試料を採取することができる。
試料移動工程において、採取する試料が光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置に移動するように前記試料が付着した試料付着物表面およびそれを支持する試料ステージを移動させる。
針移動工程において、試料採取針（２３）を支持して試料採取針（２３）と一体的に移動する移動部材（１５）を、試料採取針（２３）の先端が光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置から離れた待機位置から試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置に移動した試料採取位置に移動させる。
試料採取工程において、試料採取針（２３）の先端に引掛けた試料を試料付着物表面から取り上げて採取する。
したがって、簡単な作業で微細試料を容易に採取することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
第１発明の実施の形態１の試料採取装置は、前記第１発明の試料採取装置において、次の構成要件（Ａ06）を備えたことを特徴とする。
（Ａ06）前記移動部材（１５）を常時待機位置に保持するように作用するとともに前記移動部材（１５）を試料採取位置に移動させる外力の作用時に前記移動部材（１５）の前記試料採取位置への移動を可能にする弾性部材により構成された前記待機位置保持部材（１７）。
【００１３】
（実施の形態１の作用）
前記構成を備えた第１発明の実施の形態１の試料採取装置では、弾性部材により構成された前記待機位置保持部材（１７）は、前記移動部材（１５）を常時待機位置に保持するように作用するとともに前記移動部材（１５）を試料採取位置に移動させる外力の作用時に前記移動部材（１５）の前記試料採取位置への移動を可能にする。
したがって、通常時は前記待機位置保持部材（１７）により、移動部材（１５）は待機位置に保持されており、このとき、試料採取針（２３）の先端は光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置から離れている。その状態で光学顕微鏡（Ｍ）の焦点位置に試料を移動させて、前記移動部材（１５）を試料採取位置に移動させることにより微細な試料を容易に採取することができる。
【００１４】
（実施の形態２）
第１発明の実施の形態２の試料採取装置は、前記第１発明または実施の形態１の試料採取装置において、次の構成要件（Ａ07）を備えたことを特徴とする。
（Ａ07）光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズを支持する鏡筒に着脱可能に構成された前記固定枠（１）。
【００１５】
（実施の形態２の作用）
前記構成を備えた第１発明の実施の形態２の試料採取装置では、前記固定枠（１）は光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズを支持する鏡筒に着脱可能に構成されている。したがって、通常の光学顕微鏡（Ｍ）に着脱して、前記通常の光学顕微鏡（Ｍ）を利用して、微細な試料を容易に採取することができる。
【００１６】
（実施例）
次に図面により、本発明の実施の形態の具体例（実施例）を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とし、矢印Ｘ，−Ｘ，Ｙ，−Ｙ，Ｚ，−Ｚで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、左方、右方、上方、下方、または、前側、後側、左側、右側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
【００１７】
（実施例１）
図１は本発明の試料採取装置の実施例１の全体説明図で、図１Ａは試料採取装置の平面図、図１Ｂは側断面図で前記図１ＡのＩＢ−ＩＢ線断面図、図１Ｃは前記図１Ｂの矢印ＩＣから見た図である。
図２は図１に示す試料採取装置の固定枠の説明図で、図２Ａは平面図、図２Ｂは前記図２Ａの矢印IIＢから見た図、図２Ｃは前記図２Ａの矢印IIＣから見た図である。
図１において、試料採取装置Ｕは固定枠１を有しており、固定枠１は、図１Ｂに２点鎖線で示す光学顕微鏡Ｍの対物レンズ（図示せず）を収容する鏡筒Ｍａに着脱可能に装着して固定される部材である。
【００１８】
図１、図２において、固定枠１は、鏡筒Ｍａの外周面と嵌合する内周面２ａを有する円筒部２と、移動部材装着部３とを有している。
円筒部２には、前記内周面２ａが嵌合する鏡筒Ｍａに固定枠１を固定するための２本のネジ孔２ｂ，２ｂが形成されている。前記ネジ孔２ｂ，２ｂに螺合するネジ（図示せず）により、図１Ｂに示す光学顕微鏡Ｍの鏡筒Ｍａに固定枠１が着脱可能に固定される。
移動部材装着部３は前後に離れた位置で右方に突出する一対の突出部３ａ，３ａを有しており、前記突出部３ａ，３ａにより上下方向に延びる凹溝３ｂ（図２Ａ、図２Ｃ参照）が形成されている。前記各突出部３ａの上面にはネジ孔３ｃが形成されている。また、前側の突出部３ａには前後方向（Ｘ軸方向）に延びる移動部材固定用ネジ孔３ｄが形成されている。前記各突出部３ａの右側面（Ｙ側面）にはそれぞれ上下一対のネジ孔３ｅ，３ｅが形成されている。
【００１９】
図３は試料採取装置Ｕの上面プレートの説明図で、図３Ａは平面図、図３Ｂは前記図３Ａの矢印IIIＢから見た図である。
図３において上面プレート４は、図３で長方形の金属製のプレートであり、その中央部に軸貫通孔４ａが形成され、前記軸貫通孔４ａの前側および後側にはネジ貫通孔４ｂが形成されている。
図１において、上面プレート４は、前記ネジ貫通孔４ｂ，４ｂ（図３Ａ参照）を貫通するネジ５，５（図１Ａ、図１Ｃ参照）により突出部３ａ，３ａ（図２Ａ参照）の上面に固定されている。
【００２０】
図４は試料採取装置Ｕの前記一対の突出部３ａ，３ａの右側面に固定される側面プレートの説明図で、図４Ａは右側面図、図４Ｂは前記図４Ａの矢印IＶＢから見た図である。
図１、図４において、側面プレート７は、図４Ａで長方形の金属製のプレートであり、その中央部にネジ貫通孔７ａが形成され、前記ネジ貫通孔７ａの前側（Ｘ側）および後側（−Ｘ側）にはそれぞれ上下一対のネジ貫通孔７ｂが形成されている。
図１において、側面プレート７は、前記ネジ貫通孔７ｂ（図４Ａ参照）を貫通するネジ８，８（図１Ａ、図１Ｃ参照）により突出部３ａ，３ａ（図２Ａ参照）の右側面に固定されている。この側面プレート７は前記凹溝３ｂ（図２参照）の右端を閉塞しており、凹溝３ｂと共に後述のスライダ９を上下にガイドする機能を有している。
【００２１】
図５は試料採取装置Ｕのスライダの説明図で、図５Ａは平面図、図５Ｂは前記図５Ａの矢印ＶＢから見た図である。
図１、図５において、スライダ９は図５Ａで略正方形、図５Ｂで長方形の外形をしており、上下に貫通する軸ガイド孔９ａを有している。また、スライダ９にはその右側の外側面から前記軸ガイド孔９ａに貫通する軸連結用ネジ孔９ｂが形成されている。このスライダ９は前記固定枠１の凹溝３ｂ（図２Ａ参照）により上下方向にスライド可能に支持される部材である。
【００２２】
図６は試料採取装置Ｕの軸の説明図で、図６Ａは前面図、図６Ｂは下面図で前記図６Ａの矢印ＶIＢから見た図である。
図１、図６において、軸１１は円柱状部材であり、上側部分である小径の被ガイド部１１ａと下側の大径の採取針支持部１１ｂとを有しており、前記被ガイド部１１ａの上下方向の中間部には小径のネジ当接部１１ｃが形成されている。前記被ガイド部１１ａの上端にはネジ孔１１ｄ（図６Ａ参照）が形成されており、採取針支持部１１ｂには斜めに貫通するホルダ嵌合孔１１ｅが形成されている。また、採取針支持部１１ｂにはその前側の外側面から前記ホルダ嵌合孔１１ｅに貫通するネジ孔１１ｆが形成されている。
【００２３】
図１において、被ガイド部１１ａは前記軸ガイド孔９ａにより回転可能且つ上下方向にスライド移動可能に支持される。図１において、軸１１のネジ当接部１１ｃに先端が当接する連結ネジ１２は前記ネジ貫通孔９ａ（図４Ａ参照）を貫通し、軸連結用ネジ孔９ｂを螺合して貫通している。この連結ネジ１２はスライダ９および軸１１を連結するネジであり、連結ネジ１２を締付けた状態ではスライダ９および軸１１が一体的に連結されてそれらは前記凹溝３ｂに沿って上下方向に移動する。連結ネジ１２が緩んだ状態では、軸１１はスライダ９の軸ガイド孔９ａ内で回転可能であり、軸１１の回転位置を調節可能となる。
【００２４】
図７は試料採取装置Ｕのバネケースの断面図である。
図１、図７において、バネケース１３は円筒状部材であり、その下面には円筒状のバネ収容凹部１３ａが形成されており、その下面にはネジ頭部収容孔１３ｂが形成されている。前記バネ収容凹部１３ａおよびネジ頭部収容孔１３ｂの間にはネジ貫通孔１３ｃが形成されている。図１Ｂにおいて、バネケース１３はネジ１４により軸１１の上端に固定されている。したがって、前記連結ネジ１２を締付けてスライダ９および軸１１を一体的に連結した状態では、スライダ９、軸１１およびバネケース１３およびそれらを連結するネジ１２，１４等は一体的に連結され、それらは一体的に上下に移動する。
前記符号９〜１４等で示された要素により移動部材１５が構成される。
なお、前記移動部材固定用ネジ孔３ｄに螺合するスライダ固定用ネジ１６を締付けることにより、前記凹溝３ｂにガイドされて上下に移動する移動部材１５の上下方向の位置を固定することができる。
【００２５】
バネケース１３のバネ収容凹部１３ａには圧縮バネ（弾性部材）１７が収容されている。圧縮バネ１７は、その下端が上面プレート４の上面に接触しており、その上端は常時バネケース１３を上方に向けて押し上げている。このとき、前記符号９〜１４で示された要素により構成される移動部材１５は、前記圧縮バネ１７により上方に持ち上げられた位置（待機位置）に保持される。
【００２６】
図８は針ホルダおよび試料採取針の分解図である。
図８において針ホルダ２１は円柱状の金属により構成されており、その基端側部分（図８の右側部分）の外周面にはオスネジ２１ａが形成されており、先端側部分（図８の左側部分）には針装着孔２１ｂが形成されている。前記オスネジ２１ａにはキャップ状の操作ツマミ２２が螺合して固定されている。前記針装着孔２１ｂに着脱可能に装着される試料採取針２３は、その基端側部分の大径の円柱状の被装着部分２３ａと先端側部分の針部分２３ｂとを有している。前記円柱状の被装着部分２３ａが前記針装着孔２１ｂに着脱可能に嵌合して装着される。
前記試料採取針２３の針部分２３ｂの先端は前記円柱状の被装着部分２３ａの中心線に対して約１ｍｍ偏心した位置に配置されている。
【００２７】
図１に示すように、試料採取針２３が装着された針ホルダ２１は、前記移動部材１５の採取針支持部１１ｂに形成されたホルダ嵌合孔１１ｅ（図６参照）に嵌合して貫通しており、軸方向にスライド移動可能である。また、前記試料採取針２３の針部分２３ｂの先端が前記円柱状の被装着部分２３ａの中心線に対して約１ｍｍ偏心した位置に配置されているため、前記操作ツマミ２２を回転操作して針ホルダ２１を回転させると、針部分２３ｂの先端は針ホルダ２１の中心線周りに円を描くように移動する。このとき、針部分２３ｂの先端は鉛直方向および水平方向に約２ｍｍの範囲で位置が変化するので、針部分２３ｂの先端を前記光学顕微鏡Ｍの光軸方向の位置を約２ｍｍの範囲で調節することができる。
【００２８】
前記針部分２３ｂの先端位置は、操作ツマミ２２により針ホルダ２１をホルダ嵌合孔１１ｅ（図６参照）内でその軸方向にスライド移動させることにより、光学顕微鏡Ｍの対物レンズの光軸方向のおおまかな位置調節を行うことができる。また、操作ツマミ２２により針ホルダ２１をその軸周りに回転させることにより、光学顕微鏡Ｍの対物レンズの光軸方向における前記針部分２３ｂの先端位置の微調節を行うことができる。前記微調節時には針部分２３ｂの先端は、光学顕微鏡Ｍの対物レンズの光軸方向（軸１１の軸線方向）の位置の調節と同時に、光軸方向に垂直な方向にも移動する。前記光軸方向に垂直な方向に移動した針部分２３ｂの先端を前記光軸方向に移動させることなく、光軸に垂直な平面内で移動させるためには、前記連結ネジ１２を緩めた状態で操作ツマミ２２を軸１１の周りに回転させれば良い。その場合、針部分２３ｂの先端は、軸１１と一緒に軸１１の軸線周りに回転して、前記光軸に垂直な平面内での位置調節が行われる。
前記符号１１ｅ，２１，２２で示された要素により、前記移動部材（１５）が試料採取位置に移動した状態において前記試料採取針（２３）の先端が前記光学顕微鏡（Ｍ）の対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材（１５）に対する試料採取針（２３）の位置を調節可能な針位置調節装置（１１ｅ，２１，２２）が構成されている。
【００２９】
なお前記位置調節した針ホルダ２１は固定ネジ２４（図１Ｃ参照）により、前記移動部材１５の採取針支持部１１ｂに固定することができる。
前記固定ネジ２４により、前記試料採取針２３の先端が前記光学顕微鏡Ｍの対物レンズの焦点位置に配置されるように前記移動部材１５に対する試料採取針２３の位置が調節された状態で前記試料採取針２３を前記移動部材１５に対して固定する採取針固定手段２４が構成されている。
【００３０】
（実施例１の作用）
前記構成を備えた本発明の実施例１の試料採取装置Ｕでは、
図９は前記図１Ｂの状態から移動部材を下方に移動させた状態を示す図である。
前記図１Ｂは試料採取針２３の先端が光学顕微鏡Ｍの焦点位置から離れた待機位置に移動している状態を示しており、図９はバネケース１３を下方に押圧して、前記符号９〜１４等で示された要素により構成された移動部材１５を下方位置（バネケース１３の下端が上面プレート４の上面に当接した位置、すなわち、試料採取位置）に移動させた状態を示している。図１Ｂおよび図９に示すように移動部材１５は前記待機位置と試料採取位置との間で往復移動する。
【００３１】
前記図１Ｂの状態から図９に示す状態に移動させた時に試料採取針２３の先端が光学顕微鏡Ｍの焦点位置に移動するようにするためには、次のような調節を行う。なお次の調節を行う際には、前記連結ネジ１２は緩めておいてスライダ９に対する軸１１の回転が可能な状態にしておく。
前記バネケース１３を下方に押圧した図９に示す状態にして前記スライダ固定用ネジ１６を締付けると、スライダ９は図９の位置に固定される。この状態では図９に示すように、圧縮バネ１９により上方に付勢された軸１１の採取針支持部１１ｂの上端は、スライダ９の下端に当接した状態に保持される。
【００３２】
この図９の状態において、操作ツマミ２２により針ホルダ２１をスライドさせて試料採取針２３先端の位置を光学顕微鏡Ｍの焦点位置近傍に移動させる。その位置において、操作ツマミ２２により針ホルダ２１をその軸線回りに回転させると、試料採取針２３の先端は前記軸線から偏心しているので上下方向（光学顕微鏡Ｍの対物レンズの光軸方向）に移動すると同時に前記光軸に垂直な方向にも移動する。このとき試料採取針２３の先端が光学顕微鏡Ｍの視野から外れようとするので、視野から外れないようにするため、前記操作ツマミ２２により前記針ホルダ２１を回転させると同時に軸１１を回転させる。
【００３３】
したがって、前記操作ツマミ２２により、針ホルダ２１の軸線方向のスライド移動および軸線回りの回転操作と、前記軸１１の回転操作を同時に行うことにより、試料採取針２３の先端を光学顕微鏡Ｍの焦点位置に移動させることができる。この試料採取針２３の先端が光学顕微鏡Ｍの焦点位置に移動した状態で、前記連結ネジ１２を締付けてスライダ９および軸１１を一体的に連結すると同時に、固定ネジ２４（図１Ｃ参照）により、前記移動部材１５の採取針支持部１１ｂに位置調節した針ホルダ２１を固定する。
このとき、前記符号９〜１４等で示された要素により構成された移動部材１５は一体的に連結され、針ホルダ２１は移動部材１５の採取針支持部１１ｂに位置調節した状態で固定される。この針ホルダ２１に固定された試料採取針２３の先端は光学顕微鏡Ｍの焦点位置に保持されている。
【００３４】
すなわち、このときの移動部材１５は、試料採取針２３の先端が光学顕微鏡Ｍの焦点位置に移動した試料採取位置に移動した状態である。
この状態（図９に示す状態）で、前記スライダ固定用ネジ１６を緩めると、移動部材１５は上昇して前記図１Ｂに示す待機位置（試料採取針２３の先端が光学顕微鏡Ｍの焦点位置から離れた位置）に移動する。
この状態で、光学顕微鏡Ｍの試料ステージ（図示せず）に半導体ウエハ等（ごみや異物等の検査、分析する必要のある試料が付着した物）を支持して、試料ステージ（図示せず）を移動させながらに半導体ウエハ等の試料付着物の表面を観察して、焦点位置にごみや異物等の試料が見つかった時に、前記移動部材１５を図１に示す待機位置から図９に示す試料採取位置に移動させると、試料採取針２３の先端にごみや異物等の試料が引っ掛かる。この試料採取針２３先端に引っ掛かった試料は、移動部材１５を図１Ｂの待機位置に上昇させることにより採取することができる。
このようにして採取した試料は、高倍率の光学顕微鏡、電子顕微鏡、赤外線顕微鏡等により、詳細に観察、検査、分析等が行われる。
【００３５】
前記実施例１では、試料採取装置Ｕの移動部材１５を図１Ｂの待機位置に保持した状態で、光学顕微鏡Ｍにより試料ステージ（図示せず）上に支持した半導体ウエハ等の試料付着物（検査すべきごみや異物等の試料が付着した物）の表面を観察し、試料が見つかったときに、バネケース１３を押圧して移動部材１５を下方の採取位置に移動させてから、待機位置に上昇させるだけで試料を採取することができる。すなわち、光学顕微鏡Ｍの焦点位置に移動したごみまたは異物等の試料は、待機位置（図１Ｂ参照）に有る移動部材１５を試料採取位置（図９参照）との間で往復させるだけで簡単に採取することができる。
なお、前記移動部材１５の往復では試料（ごみまたは異物等）を採取できなかった場合には、移動部材１５を試料採取位置に移動させた状態で、試料ステージ（図示せず）により試料（ごみまたは異物等）を試料採取針２３先端に向けて移動させた後に、移動部材１５を待機位置（図１Ｂ参照）に上昇させることにより採取することができる。
【００３６】
（実施例２）
図１０は本発明の試料採取装置Ｕの実施例２の説明図で、図１０Ａは試料採取装置Ｕの移動部材１５が待機位置に保持されている状態を示す図、図１０Ｂは前記移動部材１５が試料採取位置に移動した状態を示す図である。
なお、この実施例２の説明において、前記実施例１の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
軸１１は被ガイド部１１ａと採取針支持部１１ｂとが別体に構成されており、被ガイド部１１ａの下端には下方に延びるオスネジ１１ｇが設けられており、採取針支持部１１ｂの上端には前記オスネジが螺合するネジ孔１１ｈが形成されている。また、採取針支持部１１ｂには前記実施例１のホルダ嵌合孔１１ｅ（図６参照）の代わりに、ホルダ装着用ネジ孔１１ｅ′が形成されている。
またこの実施例２の針ホルダ２１の外周面には、前記ホルダ装着用ネジ孔１１ｅ′に螺合するオスネジ２１ｃが形成されている。なおこの実施例２では、試料採取針２３はホルダ装着用ネジ孔１１ｅ′の中心線上に配置されている。
この実施例２は、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
【００３７】
（実施例２の作用）
図１０Ｂに示す状態において、前記スライダ固定用ネジ１６（図１参照）を締付けてスライダを固定し、連結ネジ１２および固定用ネジ２４を緩めた状態で次の作業により、試料採取針２３の先端が光学顕微鏡Ｍの対物レンズ（図示せず）の焦点位置に配置されるように調節を行う。この調節時には光学顕微鏡Ｍの試料ステージ（図示せず）は下方に移動させておく。
（１）操作ツマミ２２を回転操作することにより試料採取針２３をホルダ装着用ネジ孔１１ｅ′の軸方向に移動させてその先端部分が前記焦点位置に届く程度に針ホルダ２１の位置を調節する。
【００３８】
（２）採取針支持部１１ｂが回転しないように片手でつかんで、もう一方の手でバネケース１３を回転させると、採取針支持部１１ｂが上下動する。また、採取針支持部１１ｂを片手でつかまずにバネケース１３を回転させると、採取針支持部１１ｂがバネケース１３と共に回転する。したがって、前記採取針支持部１１ｂの上下位置および回転位置を調節することにより、試料採取針２３の先端部が前記焦点位置を通るようにすることができる。その状態で連結ネジ１２を締付けてスライダ９および軸１１を一体的に連結する。
（３）その状態で操作ツマミ２２を回転操作して、試料採取針２３をホルダ装着用ネジ孔１１ｅ′の軸方向に移動させて、試料採取針２３の先端を前記焦点位置に移動させる。その状態で、固定用ネジ２４を締付けて針ホルダ２１を採取針支持部１１ｂに固定する。このときの移動部材１５の位置（図１０Ｂに示す位置）は、試料採取針２３の先端を前記焦点位置に保持する試料採取位置である。
【００３９】
（４）その状態で前記スライダ固定用ネジ１６を緩めると、移動部材１５は図１０Ａの待機位置に移動する。
（５）移動部材１５が図１０Ａに示す待機位置に移動した状態で、試料ステージ（図示せず）をＺ軸方向に移動させて半導体ウエハ等の試料付着部材表面を焦点位置に移動させてから、試料ステージ（図示せず）をＸＹ平面内で移動させて、ゴミまたは異物等の試料が焦点位置に移動したときに、前記移動部材１５を図１０Ａの待機位置から図１０Ｂの試料採取位置に移動させることにより、前記実施例１と同様に試料り採取することができる。
【００４０】
（実施例３）
図１１は本発明の試料採取装置Ｕの実施例３の説明図で、図１１Ａは試料採取装置Ｕの移動部材１５が待機位置に保持されている状態を示す図、図１１Ｂは実施例３の要部断面図で前記図１１ＡのＸIＢ−ＸIＢ線断面図、図１１Ｃは前記移動部材１５が試料採取位置に移動した状態を示す図である。
なお、この実施例３の説明において、前記実施例２の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。
図１１において、スライダ９の下端には角筒状の外周面および円筒状の内周面を有するガイド筒９ｃが形成されており、ガイド筒９ｃにはネジ孔９ｄが形成されている。また、採取針支持部１１ｂの上端部には前記ガイド筒９ｃの内周面に嵌合する円筒状外周面を有する嵌合部１１ｉが形成されている。
前記ネジ孔９ｄに螺合して貫通するネジ２６が緩んでいる状態では採取針支持部１１ｂはスライダ９に対して回転可能であるが、ネジ２６が締付けられた状態では採取針支持部１１ｂはスライダ９に対して回転不能となり、スライダ９と一体的に移動する。
この実施例３は、他の点では前記実施例１と同様に構成されている。
【００４１】
（実施例３の作用）
この実施例３は、採取針支持部１１ｂはその上端部の嵌合部１１ｉがスライダ９下端部のガイド筒９ｃにより回転方向、スライド方向にガイドされるため、回転およびスライド移動が安定する。また、ネジ２６により採取針支持部１１ｂをスライダ９に確実に固定することができる。
この実施例３のその他の作用は前記実施例２と同様である。
【００４２】
（変更例）
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更実施例を下記に例示する。
（Ｈ01）前記各実施例において、移動部材を待機位置に保持する待機位置保持部材としては、待機位置に移動した移動部材をその位置に保持する機能を有する部材であればどの様な部材でも使用可能であり、例えば、移動部材を待機位置に固定するネジを待機位置保持部材として使用可能である。
（Ｈ02）前記各実施例では固定枠は光学顕微鏡の鏡筒に着脱可能に構成されているが、固定枠を鏡筒と一体的に構成することが可能である。この場合の光学顕微鏡は試料採取装置としての機能を最初から有していることになるが、この試料採取装置としての機能を有する光学顕微鏡は従来のものと比較して構成が簡素であり且つ低コストで製造可能である。
（Ｈ03）前記各実施例において、光学顕微鏡の対物レンズに対して所定の位置に固定される固定枠は、次の（ａ），（ｂ）の場合には、対物レンズを支持する鏡筒に固定する必要はなく、対物レンズに対して固定された部材であれば、どのような部材にも固定することが可能である。
（ａ）光学顕微鏡Ｍを使用する際、鏡筒を光軸方向に移動させずに、試料ステージのＸＹＺ空間内の移動のみにより使用することを前提とした場合。
（ｂ）試料採取装置と組み合わせて使用することを前提にした対物レンズが光軸方向に移動しない専用の光学顕微鏡Ｍを製造してその光学顕微鏡Ｍを使用する場合。
（Ｈ04）本発明において移動部材１５の待機位置と試料採取位置との往復移動は、手動の代わりにモータまたはソレノイド等の駆動部材を使用して自動で行うことが可能である。
【００４３】
【発明の効果】
前述の本発明の試料採取装置および試料採取方法は、下記の効果（Ｅ01）〜（Ｅ03）を奏することができる。
（Ｅ01）微小な顕微分析用の試料を容易に採取できる。
（Ｅ02）構成が簡単で低コストの試料採取装置および操作の簡単な試料採取方法を提供することができる。
（Ｅ03）通常の顕微鏡に着脱可能に装着して使用可能な試料採取装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は本発明の試料採取装置の実施例１の全体説明図で、図１Ａは試料採取装置の平面図、図１Ｂは側断面図で前記図１ＡのＩＢ−ＩＢ線断面図、図１Ｃは前記図１Ｂの矢印ＩＣから見た図である。
【図２】  図２は図１に示す試料採取装置の固定枠の説明図で、図２Ａは平面図、図２Ｂは前記図２Ａの矢印IIＢから見た図、図２Ｃは前記図２Ａの矢印IIＣから見た図である。
【図３】  図３は試料採取装置Ｕの上面プレートの説明図で、図３Ａは平面図、図３Ｂは前記図３Ａの矢印IIIＢから見た図である。
【図４】  図４は試料採取装置Ｕの前記一対の突出部３ａ，３ａの右側面に固定される側面プレートの説明図で、図４Ａは右側面図、図４Ｂは前記図４Ａの矢印IＶＢから見た図である。
【図５】  図５は試料採取装置Ｕのスライダの説明図で、図５Ａは平面図、図５Ｂは前記図５Ａの矢印ＶＢから見た図である。
【図６】  図６は試料採取装置Ｕの軸の説明図で、図６Ａは前面図、図６Ｂは下面図で前記図６Ａの矢印ＶIＢから見た図である。
【図７】  図７は試料採取装置Ｕのバネケースの断面図である。
【図８】  図８は針ホルダおよび試料採取針の分解図である。
【図９】  図９は前記図１Ｂの状態から移動部材を下方に移動させた状態を示す図である。
【図１０】  図１０は本発明の試料採取装置Ｕの実施例２の説明図で、図１０Ａは試料採取装置Ｕの移動部材１５が待機位置に保持されている状態を示す図、図１０Ｂは前記移動部材１５が試料採取位置に移動した状態を示す図である。
【図１１】  図１１は本発明の試料採取装置Ｕの実施例３の説明図で、図１１Ａは試料採取装置Ｕの移動部材１５が待機位置に保持されている状態を示す図、図１１Ｂは実施例３の要部断面図で前記図１１ＡのＸIＢ−ＸIＢ線断面図、図１１Ｃは前記移動部材１５が試料採取位置に移動した状態を示す図である。
である。
【符号の説明】
Ｍ…光学顕微鏡、
１…固定枠、１５…移動部材、１７…待機位置保持部材（圧縮バネ）、２３…試料採取針、２４…採取針固定手段（固定用ネジ）、（１１ｅ，２１，２２）…針位置調節装置、
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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