(57)【要約】  走査電子顕微鏡に試料を挿入する際、試料と対物レンズ／検出器が接触しないように高さ調整治具を用いて試料高さの調整／確認作業を行い制御ソフトの設定と一致させる。課題として想定される治具は試料台の大きさにより試料と治具間に距離が発生するため、視線の角度により測定誤差が生じ易く、試料高さが制御ソフトの設定より高い場合、試料または検出器の破損に繋がる可能性がある。また、高さ調整治具の前面に試料台を置くことで目盛の視認性が悪くなる。  本発明は高さ調整治具を重力方向上面に広がる形状にし、その斜面に目盛をふることで、試料台の大きさに依存せず試料と目盛を接近させることができ、視野角度に依存することなく正確な試料高さの測定が可能となる。また、試料高さ調整／確認時に治具の横に試料台を位置させることで目盛の視認性が向上する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向下側から、水平面と鋭角をなして重力方向上側に延び、該重力方向下側から重力方向上側に向かう第一の辺には第一の目盛が表記されている、高さ調整治具。
【請求項２】
前記高さ調整治具は三角形状をなし、
三角形の頂点に対応する部位が重力方向下側に配置される、請求項１記載の高さ調整治具。
【請求項３】
前記高さ調整治具は、前記第１の辺と前記部位を挟んだ位置に配置される第２の辺を更に備え、
前記第２の辺は、前記部位を挟んで、前記第１の辺とは対称な方向に広がるように形成され、
前記第１の辺には縦向きに、前記第２の辺には横向きに、前記目盛が表記されている、請求項２記載の高さ調整治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高さ調整治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
計測のための治具として、定規面と、略平行方向に区分する主目盛と、主目盛を斜め方向に分割する副目盛とを備えるものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2009-244248号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の治具は、簡易かつ精度高く距離を計測することを目的とするものであるが、走査電子顕微鏡（以下、SEM）等の荷電粒子線装置において試料を挿入する際に用いる高さ調整治具には適していない。【０００５】
そこで、本発明の目的は、荷電粒子線装置に適した高さ調整治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態の高さ調整治具は、重力方向下側から、水平面と鋭角をなして重力方向上側に延び、該重力方向下側から重力方向上側に向かう第一の辺には第一の目盛が表記されている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、荷電粒子線装置に適した高さ調整治具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】SEMの構成図。
【図２】試料室の拡大図。
【図３】高さ調整治具の正面図。
【図４】高さ調整治具の表面図。
【図５】高さ調整治具の裏面図。
【図６】高さゲージの正面図。
【図７】SEMにおける試料高さ確認時の斜視図。
【図８】SEMにおける試料高さ確認時の側面図。
【図９】課題を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
SEMは、対物レンズ等で収束させた電子線で試料上を走査し、該走査により試料から発生する信号（電子、光等）を検出器で検出し、該検出した信号に基づいて試料の拡大像を形成する装置である。以下、SEMを例として、実施例を説明する。
【００１０】
図１はSEMの構成図であり、主に電子光学系１、試料室２、排気系３、表示部４、及び、制御部５から構成されている。試料室２は、高さゲージ６、試料を載置するホルダ７、及び、ホルダ７を載置するステージ８を備える。
【００１１】
ここで、以下のように、試料高さの測定及び確認を行う。まず、ユーザがホルダ７に試料を載置し、高さ調整治具を用いて試料高さを確認する。次に、ホルダ７をSEMに挿入し、ホルダ７に載置される試料高さを高さゲージ６で確認する。図２は試料室扉９が開かれた状態における試料室の拡大図であり、試料高さを高さゲージ６で確認する際の概念を示している。
【００１２】
試料高さを二重に測定する目的は二点ある。（１）試料と、対物レンズ又は検出器が接触しないよう制御ソフトの設定と一致させる、（２）試料高さの測定誤差を最小限にする（対物レンズと試料の距離（Working Distance=WD）を近づけるほど分解能が向上する）。
【００１３】
ここで、課題として考えられるSEM用の高さ調整治具を図９に示す（（Ａ）は正面図、（Ｂ）は側面図）。（Ａ）に示すように、高さ調整治具の前面に試料台を置くため、目盛の視認性が悪くなる。また、（Ｂ）に示すように、試料台より試料が小さい場合、矢印９０に示すように、試料台の大きさにより試料と治具間に距離が発生するため、視線の角度により測定誤差が生じ易い。また、試料高さが制御ソフトの設定より高い場合、対物レンズや検出器と衝突させ、試料又は検出器の破損に繋がる可能性がある。
【００１４】
そこで、以下に示すように、高さ調整治具を下方より放射状に広がる形状にし、その左右両斜面に目盛を表記することで、試料の大きさに依存せずに試料と目盛を接近させることができ、視野角度に依存することなく正確な試料高さの測定が可能となる。
【００１５】
図３は、高さ調整治具の正面図である。高さ調整治具１００は、三角形状をなし、三角形の頂点に対応する部位が重力方向下側に配属され、該部位を挟む２辺のうち第一定規辺１１は、重力方向に垂直な面（以下、水平面）と鋭角をなし、第一定規辺１１には目盛１０が表記されている。また、該部位を挟む２辺のうち第二定規辺１４は、第一定規辺１１とは高さ調整治具の中心線１０１を中心として線対称な方向に延び、第二定規辺１４には目盛１５が表記されている。そして、第一定規辺１１には横向きの目盛１０が、第二定規辺１４には縦向きの目盛１５が表記されている。尚、高さ調整治具１００の重力方向下側の直線と上側の直線を平行とみなせば、該治具は台形をなしているともいえる。
【００１６】
ホルダ７は、試料台１７、高さ調整ネジ１８、及び装置取付け部１９からなる。装置取付け部１９はステージ８の上に取り付けられ、高さ調整ネジ１８は装置取付け部１９と試料台１７を接続している。ユーザは、高さ調整治具１００と試料台１７の上に載置された試料１６を目視しながら高さ調整ネジ１８を用いて試料高さを調整する。
【００１７】
高さ調整治具１００及びホルダ７は、同じ水平の台に設置されている。第一定規辺１１に試料台１７を当て、試料の最も高い位置を目盛によって測定する。例えば、試料１６−１の形状が平らで厚みが薄く、該試料と試料台１７の接触面積が試料台１７の上面と略同じである場合、第一の目盛１０で高さ測定を行う。一方、試料１６−２にある程度の厚みがあり、該試料と試料台１７の接触面積が試料台１７の上面よりも明らかに小さい場合、第二の目盛１５によって高さ測定を行う。このように、試料の形状によって第一の目盛１０と第二の目盛１５を使い分けることができる。ひいては、目盛の視認性が向上し、測定誤差を低減することができる。
【００１８】
以上より、高さ調整治具１００は試料台１７の大きさに依存せず試料と目盛を接近させる事ができ、視野角度に依存することなく正確な試料高さの調整が可能となる。また、試料の高さ調整／確認時に治具の横に試料台を位置させることで目盛の視認性が向上する。
【００１９】
尚、試料を目盛に接近させるために重力方向下側から水平面と所定角度をなして延びる形状であれば、ひし形や五角形等でもよい。また、水平面との所定角度は、０°より大きく９０°未満であれば特に限定するものではないが、視認性を考慮すると、４５°±５°程度が望ましい。また、上記では中心線１０１を挟んで線対称であると説明したが、完全に線対称の必要はなく、左右の大きさや水平面からの角度が若干異なっていてもよい。また、高さ調整治具は平面でなくてもよく、例えば、中心線１０１を挟んで折り曲がる形状であってもよい（収納の際に小さくできるという効果がある）。また、横向きの目盛及び縦向きの目盛の双方が定規辺にあれば、左右入れ替えてもよい。また、高さ調整治具の表面に横向き、裏面に横向きの目盛をふってもよい。また、斜面の角度は試料の大きさや凹凸に基づいて設定し、試料の種類毎に専用の高さ調整治具を作成してもよい。また、中心線１０１の近傍に角度を可変させられる機構を設け、試料の種類毎に該角度を変えるようにしてもよい。更に、高さ調整治具に用いる材料の材質を透明にし、試料を治具の裏に設置し目盛を読んでもよい。
（第２実施例）
第１実施例のように両翼に目盛を表記する形態のみならず、第一定規辺だけの実施例もあり得る。図４は台形形状の高さ調整治具の表面を示し、図５は該高さ調整治具の裏面を示す。
【００２０】
高さ調整治具２００は、地面と垂直な辺に、該治具を高さゲージ６に取り付けるための突起物２０を有する。第一定規辺１１には横向きの第一の目盛１０が表記されている。また高さ調整治具２００の裏面には、図５に示すように第二定規辺１４に縦向きの第二の目盛１５が記載されており、試料の形状によって目盛を使い分けることができる。図６に示すように高さゲージ６には、突起物２０を挿入できる穴２１が開いている。図７に示すように突起物２０を高さゲージ６の穴２１に挿入し、高さ調整治具２００が高さゲージ６と垂直になるよう取り付ける。これによりホルダ７をSEMに挿入した状態で高さ調整治具２００によって高さ測定を行うことができる。
【００２１】
以上、本実施例の高さ調整治具を用い、試料高さ調整／確認時に治具の横にホルダ７を位置させることで目盛の視認性が向上し、試料や対物レンズ、及び、検出器等を破損させる可能性を低下させ、分析者の高分解能分析の一助となることができる。
【００２２】
尚、本実施例ではSEMを例として説明したが、透過電子顕微鏡（TEM）、走査透過電子顕微鏡（STEM）、集束イオンビーム装置（FIB）、イオンミリング装置（IM）などの荷電粒子線装置一般に対して適用できることは言うまでもない。FIBやIMの場合は、荷電粒子線はイオンビームとなる。
【符号の説明】
【００２３】
１：電子光学系、２：試料室、３：排気系、４：表示部、５：制御部、６：高さゲージ、７：ホルダ、８：ステージ、９：試料室扉、１０：第１の目盛、１１：第１定規辺、１２：ネジ、１３：台座、１４：第２定規辺、１５：第２の目盛、１６-１,１６−２：試料、１７：試料台、１８：高さ調整ネジ、１９：装置取付け部、２０：突起物、２１：穴
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年10月31日(2016.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を試料に照射する電子光学系と、試料を収容する試料室と、該試料室を真空に維持する排気系と、を備える荷電粒子線装置において用いられる高さ調整治具であって、
第一の目盛が表記されている第一の辺と、
第二の目盛が表記されている第二の辺と、を備え、
前記第一及び第二の辺は、重力方向下側から水平面と鋭角をなして重力方向上側に向かうように形成され、
前記第一の目盛は横向きに、前記第二の目盛は縦向きに表記されている、高さ調整治具。
【請求項２】
前記高さ調整治具は三角形状をなし、
三角形の頂点に対応する部位が重力方向下側に配置され、
前記第一の辺と前記第二の辺は、前記部位を挟んで、前記部位からそれぞれ対称な方向に広がるように形成される、請求項１記載の高さ調整治具。
【請求項３】
前記第一の辺は前記高さ調整治具の表面に形成され、前記第二の辺は該高さ調整治具の裏面に表記されている、請求項１記載の高さ調整治具。
【請求項４】
前記荷電粒子線装置は、前記試料室内に配置されて台形形状をなし、台形の底辺が重力方向上側に配置される高さゲージを備え、
前記高さ調整治具と前記高さゲージは勘合可能に形成される、請求項３記載の荷電粒子線装置。
【請求項５】
水平面と直角をなし、重力方向下側から重力方向上側に向かう第三の辺には突起物が形成されており、
前記高さゲージには、前記突起物を挿入可能な穴が形成されている、請求項４記載の荷電粒子線装置。
【国際調査報告】
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