(57)【要約】【課題】観察試料の形状や大きさと上部空間（上部室の空間）との比率関係がどのようでも、均一に加熱することを可能とした観察装置を提供することを目的としている。【解決手段】上部室７内の上部空間７ａは第１の熱風６０ａによって短時間で所望の温度に上昇（雰囲気の入れ替え、循環を含む）させることができ、同時に、上部空間７ａの温度上昇が基準透明体４の温度上昇を効率的にする。これによって、上下厚みの大きい観察試料Ｗ、厚みの小さい観察試料Ｗなどの観察試料Ｗの形態・形状条件が異なっても、観察試料Ｗの均一な加熱を実現する。【選択図】図１
2017126002.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準透明基板と、
この基準透明基板の下部面、上部面又は内側に設けられた、電気ヒータである透明導電膜と、
この透明導電膜と前記基準透明基板とからなる基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に熱風を送り込む熱風供給手段と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記基準透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置。
【請求項２】
基準透明基板と、
この基準透明基板の下部面、上部面又は内側に設けられた、電気ヒータである透明導電膜と、
この透明導電膜と前記基準透明基板とからなる基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に熱風を送り込む熱風供給手段と、
前記基準透明体の下部に設けられた、下部空間を形成し該下部空間の雰囲気が前記透明導電膜の発する熱によって加熱される下部室と、
この下部室の床である下部透明体と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記下部透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置。
【請求項３】
基準透明基板と、
この基準透明基板の下部面、上部面又は内側に設けられた、電気ヒータである透明導電膜と、
この透明導電膜と前記基準透明基板とからなる基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に第１の熱風を送り込む第１の熱風供給手段と、
前記基準透明体の下部に設けられた下部室と、
この下部室に第２の熱風を送り込む第２の熱風供給手段と、
この下部室の床である下部透明体と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記下部透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置。
【請求項４】
基準透明基板からなる透明導電膜を有さない基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に第１の熱風を送り込む第１の熱風供給手段と、
前記基準透明体の下部に設けられた下部室と、
この下部室に第２の熱風を送り込む第２の熱風供給手段又は前記下部室の雰囲気を加熱する下部室加熱手段と、
前記下部室の床である下部透明体と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記下部透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子部品等の観察試料の高温下における形状変化や挙動を観察（観測、計測、測定、撮像等を含む。）する観察装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、高温下における観察試料の形状変化や挙動を観察する観察装置として、特許文献１の図６の（ｃ）図に示されているものが知られている。
この特許文献１の観察装置は、下面に透明導電膜１２２（以下「上部透明導電膜」ともいう。）が設けられた単なる板形態の透明部材１２−１と、この透明部材１２−１の下方に空間を開けて位置された、上面に透明導電膜１２２（以下「下部透明導電膜」ともいう。）が設けられた単なる板形態の透明部材１２と、透明部材１２の下方に設けられ該透明部材１２の下面から観察試料を観察する光検出部２２とからなり、透明部材１２上に観察試料（試料Ａ）を置いて、該観察試料を下部透明伝導膜と上部透明導電膜の発熱によって加熱するというものである。（符号は特許文献１のもの）
しかるに、特許文献１の図６の（ｃ）図では、上部側の透明部材１２−１と下部側の透明部材１２の間は側壁の記載は無く、少なくとも左右側面は解放開口形態とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５６７４４５３号公報（図６の（ｃ）図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来技術は、以下に述べるような欠点を有するものであった。
（１）上部透明導電膜の発熱および下部透明導電膜の発熱によって、その間の上部空間の雰囲気および該上部室内の観察試料を加熱するものであるので、上部空間の温度を所望の温度に加熱上昇させるのに時間がかかる、透明部材１２上の観察試料は近い下部透明導電膜によって底部側が加熱され、遠い上部透明導電膜によって上部側が加熱されるので、観察試料の底部側温度上昇と上部側温度上昇とでは異なるものとなる。よって、観察試料の温度上昇を均一なものにできないという問題があるものである。すなわち、不均一な加熱分布による観察試料の変形挙動になるという問題を有するものである。
そのことは特に、上下距離が大きく且つその空間容量が大きい上部室であればあるほど顕著となるという問題を有するものである。
（２）上下厚みのある分厚い観察試料を観察する、上下距離の大きい上部室での加熱では、下部透明導電膜に近い観察試料の底部側と上部透明導電膜に近い観察試料の上部側が観察試料の側部中間寄り部位よりも温度上昇が大きくなり、観察試料の加熱が均一にできないという問題を有するものである。すなわち、不均一な加熱分布による観察試料の変形挙動になるという問題を有するものである。
しかるに、観察試料の厚み・高さには多様な形態のものがあるので、想定される最も厚い高さのある試料が入る高さに、上部室内の高さをするのが一般的である。よって、観察試料の厚み・高さが小さい観察試料は不均一な加熱分布による観察試料の変形挙動になる。
（３）透明部材１２−１および透明部材１２はその外面を外気に曝しているため、その温度が外気によって奪われる。よって、透明部材１２−１および透明部材１２は透明導電膜の熱を奪う時間が長くなるので、透明導電膜の温度上昇時間を低下させられる、著しく発熱効率および加熱効率の悪いもの低いものとなっている。このことも、観察試料を所望の温度に急速加熱上昇させるのを妨げ、斑のある加熱になる要因となっている。
（４）の透明部材１２の下側には該透明部材１２の下面から観察試料を観察する光検出部２２が設けられているので、高温となっている透明部材１２の熱が光検出部２２を加熱してしまうという問題を有するものであった。
【０００５】
本発明は以上のような従来技術の欠点に鑑みてなされたものであって、観察試料の形状や大きさと上部空間（上部室の空間）との比率関係がどのようでも、観察試料を斑なく加熱することを可能とした観察装置の提供を目的としている。
また、上部空間の雰囲気および基準透明体の加熱を、効率よく加熱する加熱効率の高い観察装置の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は次に述べるような構成としている。
＜請求項１記載の発明＞
基準透明基板と、
この基準透明基板の下部面、上部面又は内側に設けられた、電気ヒータである透明導電膜と、
この透明導電膜と前記基準透明基板とからなる基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に熱風を送り込む熱風供給手段と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記基準透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置である。
【０００７】
基準透明体と上部室の関係形態は、基準透明体が上部室の床の全部を形成している形態、基準透明体が上部室の床の一部を形成している形態がある。
「床」には、水平な形態、水平でない傾斜形態の床も含まれる。
【０００８】
「上部室」の形態は、密封ないし密閉された形態、熱風排出用の開口やダクト等を有する形態を含む。密封ないし密閉された形態には、外気と遮断して熱風を循環させる等の形態も含まれる。
【０００９】
「基準透明体の下方に設けた光検出部」とは、基準透明体と光検出部との間に他の透明体を設けない形態、基準透明体と光検出部との間に他の透明体を設けた形態が含まれる。
「上部室に熱風を送り込む」形態には、雰囲気の入れ替え、雰囲気の加熱循環など多様な形態がある。
【００１０】
＜請求項２記載の発明＞
基準透明基板と、
この基準透明基板の下部面、上部面又は内側に設けられた、電気ヒータである透明導電膜と、
この透明導電膜と前記基準透明基板とからなる基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に熱風を送り込む熱風供給手段と、
前記基準透明体の下部に設けられた、下部空間を形成し該下部空間の雰囲気が前記透明導電膜の発する熱によって加熱される下部室と、
この下部室の床である下部透明体と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記下部透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置である。
【００１１】
「下部室」の形態は、密封ないし密閉された形態、加熱された下部室雰囲気の熱膨張によって気圧の上昇を逃がすための小孔、圧力逃がし弁などを設けた形態などが含まれる。
【００１２】
＜請求項３記載の発明＞
基準透明基板と、
この基準透明基板の下部面、上部面又は内側に設けられた、電気ヒータである透明導電膜と、
この透明導電膜と前記基準透明基板とからなる基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に第１の熱風を送り込む第１の熱風供給手段と、
前記基準透明体の下部に設けられた下部室と、
この下部室に第２の熱風を送り込む第２の熱風供給手段と、
この下部室の床である下部透明体と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記下部透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置である。
【００１３】
「第１の熱風供給手段」と「第２の熱風供給手段」が同じ熱風供給手段である形態、「第１の熱風供給手段」と「第２の熱風供給手段」は別の熱風供給手段である形態の何れの形態も含む。
【００１４】
「第１の熱風」と「第２の熱風」が同じ熱風供給手段によってそれぞれ供給される形態、「第１の熱風」と「第２の熱風」は異なる熱風供給手段によってそれぞれ供給される形態、「第１の熱風」が下部室に流入して「第２の熱風」となる形態、「第２の熱風」が上部室に流入して「第１の熱風」となる形態の何れの形態も含むものである。
【００１５】
＜請求項４記載の発明＞
基準透明基板からなる透明導電膜を有さない基準透明体と、
この基準透明体の上部に設けられた上部室と、
この上部室に第１の熱風を送り込む第１の熱風供給手段と、
前記基準透明体の下部に設けられた下部室と、
この下部室に第２の熱風を送り込む第２の熱風供給手段又は前記下部室の雰囲気を加熱する下部室加熱手段と、
前記下部室の床である下部透明体と、
観察試料を前記基準透明体の上面に置いた状態で又は前記上部室内にセットした状態で、前記観察試料からの反射光を検出する、前記下部透明体の下方に設けた光検出部と、を備えてなることを特徴とする観察装置である。
【００１６】
「第１の熱風供給手段」と「第２の熱風供給手段」が同じ熱風供給手段である形態、「第１の熱風供給手段」とは別の熱風供給手段である形態の何れの形態も含む。
【００１７】
「第１の熱風」と「第２の熱風」が同じ熱風供給手段によってそれぞれ供給される形態、「第１の熱風」と「第２の熱風」は異なる熱風供給手段によってそれぞれ供給される形態、「第１の熱風」が下部室に流入して「第２の熱風」となる形態、「第２の熱風」が上部室に流入して「第１の熱風」となる形態の何れの形態も含むものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
＜請求項１記載の発明の効果＞
（１）熱風供給手段で熱風を上部室に供給するとともに、透明導電膜の通電発熱によって上部室の床であるある基準透明体が加熱され熱くなった状態で、ないし温度上昇している状態で、上部室内の上部空間を熱風によって加熱することができるものである。
それは、上部空間の雰囲気の温度上昇が基準透明体の温度上昇を効率的にし、基準透明体の透明度電膜による温度上昇が上部空間の雰囲気の温度上昇を効率的にするという相乗効果による加熱雰囲気を実現可能とするものでもある。
よって、観察試料の下部である基準透明体と該観察試料Ｗの間の雰囲気も、上部室全体の雰囲気の温度上昇に遅れることなく上昇することが実現される。
それは、上部空間の雰囲気および基準透明体の加熱を、効率よく加熱する加熱効率の高い観察装置を実現しているものである。
（２）上下厚みの大きい観察試料、厚みの小さい観察試料などの条件が異なっても、該観察試料の全体が温度斑や温度上昇斑の無い加熱雰囲気によって、観察試料の全体を斑なく高精度に加熱することを可能としている。
また、上部室容量を可変できる容量可変型の上部室としても、上部室の容量の変化に影響されることなく、観察試料の全体を斑なく高精度に加熱することを可能としている。
【００１９】
＜請求項２記載の発明の効果＞
請求項１記載の発明と同様な効果を奏するとともに、基準透明体の下部は下部空間を形成する下部室を設けてあるので、次に述べるような効果を奏する。
すなわち、下部室の下部室雰囲気は透明導電膜の発熱によって加熱され高温となる。
よって、高温となった下部室雰囲気は、観察加熱の際には透明導電膜の熱を奪うことがないものとなる。これによって、基準透明板の温度および上部室内の温度および観察試料は、加熱効率の著しく向上した透明導電膜の加熱と熱風によってより効率的で斑のない温度上昇を実現する。
また、外側が外気に露出している下部透明体によって、下部室の熱および基準透明体の熱は遮断されている。よって、光検出部への熱影響が大幅に軽減され、光検出部が高温に曝されるリスクを大きく軽減する。
【００２０】
＜請求項３記載の発明の効果＞
請求項１記載の発明と同様な効果を奏するとともに、下部空間に第２の熱風供給手段によって第２の熱風が送り込まれるので、つぎに述べるような効果を奏する。
すなわち、下部空間に送り込まれた第２の熱風によって基準透明体が下部側から加熱され熱くなるので、下部空間雰囲気が透明導電膜の熱を奪うことが著しく低減される。これによって、透明導電膜の発熱による基準透明体および観察試料の加熱効率をより向上させることができる。
【００２１】
＜請求項４記載の発明の効果＞
上部室は第１の熱風供給手段によって供給される第１の熱風によってその上部室雰囲気が高温となり、かつ、基準透明体（透明導電膜を有さない形態。）の上部側が第１の熱風によって加熱される。同時に、基準透明体の下部側が第２の熱風（雰囲気）よって加熱される。
すなわち、基準透明体はその上下から熱風によって加熱され急速に熱くなるので、基準透明体に接地している観察試料の接地部位の熱を奪う時間を大幅に短縮することができ、かつ、基準透明体と観察試料の間の雰囲気を、上部室全体の温度上昇から遅れないものとして、観察試料の全体を斑なく加熱することが実現される。
又は、基準透明体は上部側を第１の熱風によって加熱され、下部側を下部室加熱手段によって加熱された高温雰囲気によって加熱され急速に熱くなるので、基準透明体に接地している観察試料の接地部位の熱を奪う時間を大幅に短縮することができ、かつ、基準透明体と観察試料の間の雰囲気を、上部室全体の温度上昇から遅れないものとして、観察試料の全体を斑なく加熱することが実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１の構成図。
【図２】本発明の実施例１の観察データ例のディスプレイ表示例。
【図３】本発明の実施例２の構成図。
【図４】本発明の実施例３の構成図。
【図５】本発明の実施例４の観察部の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を実施するための最良の形態である実施例について説明する。但し、本発明をこれら実施例のみに限定する趣旨のものではない。また、後述する複数の実施例の説明に当っては、先に説明した実施例の同一構成部分には同一符号を付して、重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００２４】
図１、図２に示す本発明の実施例１において、観察装置１（「測定装置、計測装置、観測装置」等を含む概念である。）は以下に述べるような構成となっている。
母材を絶縁体である石英ガラス製部材としている基準透明基板２と、
この基準透明基板２の下部面に設けられた透明電気ヒータである透明導電膜３と、
この透明導電膜３と基準透明基板２とからなる基準透明体４と、
この基準透明体４の下部に設けられた、下部空間５ａを形成し該下部空間５ａ内の雰囲気（以下「上部室雰囲気」ともいう。）が透明導電膜３の発熱によって加熱されるようにしている、密封ないし密閉された下部室５と、
この下部室５の下部の全部又は下部の一部を形成している（ここでは下部の全部を形成）、母材を石英ガラス製部材としている下部透明体６と、
基準透明体４の上部に設けられた、該基準透明体４を底板として内部を上部空間７ａとしている上部室７と、
この上部室７内に第１の熱風６０ａを送り込む熱風供給手段６０と、
上部室７の側壁ないし上部壁（ここでは熱風６０ａの供給側の対抗側壁）に設けられた、上部室内７内の熱風６０ａを外部に排出するための排出部２３と、
観察試料Ｗを基準透明体４の上部面（基準面１５）に置いた状態で、観察試料Ｗからの第１の反射光と基準透明体４の上部面からの第２の反射光を検出し、第１の反射光と第２の反射光の両方を受光したときは強い方の反射光である第１の反射光を検出する、下部透明体６の下方に設けた光検出部８と、
光検出部８を冷却する冷却気体（ここでは外気を風にしたもの）を流す冷却気体送風手段９と、
第１の温度センサ１２ａ〜第６の温度センサ１２ｆの温度センサ群と、
透明導電膜３に供給する電力を制御する電力供給部１０と（印加する電圧を制御する電圧制御部、電流を制御する電流制御部でもよい。）、
光検出部８の水平移動を行うＸＹ軸テーブル２０と、
光検出部８の変位計コントローラ１３と、
電力供給部１０の透明導電膜３への電力の供給の指示、ＸＹ軸テーブルコントローラ２１、変位計コントローラ１３、冷却気体送風手段９、熱風供給手段６０への指示・制御を行う、ディスプレイ１１を有する制御部１４と、
基準透明体４の上部面である基準面１５と、
を備えた構成となっている。
上部室７と下部室５によって観察部１６を形成している。
【００２５】
「密封又は密閉（以下「密封」という。）された下部空間５」の「密封」とは、観察時ないし装置の動作時に外気の侵入が生じない、という意味である。
それには、完全密封という形態以外に、加熱時の雰囲気の膨張を外に逃がして下部室５内の圧力が上がらないようにする、かつ、装置の非動作時において、温度が降下した時に生じる圧力低下を外気の流入によって圧力低下が生じないようにする弁機能、小通気孔などの通気機能を有するものなども含まれる。
下部空間５ａ内の圧力による基準透明体４、下部透明体６の変形が生じないようにすることが主な目的となる。
【００２６】
この実施例１の構成により、以下に示す作用効果又は利点を得ることができる。
（１）熱風供給手段６０で第１の熱風６０ａを上部室７に供給する（送り込む）とともに、透明導電膜３に通電発熱させて上部室７の床である基準透明体４を加熱する。
よって、上部室７内の上部空間７ａは第１の熱風６０ａによって短時間で所望の温度に上昇（雰囲気の入れ替え、循環を含む）させられ、同時に、上部空間７ａの温度上昇が基準透明体４の温度上昇を効率的にし、基準透明体４の透明度電膜３による温度上昇が上部空間７ａの温度上昇を効率的にするという相乗効果による温度上昇の効率化と均一な温度上昇分布を実現する。
それは、上部空間７ａの雰囲気および基準透明体４の加熱を、効率よく加熱する加熱効率の高い観察装置を実現しているものである。
（２）上下厚みの大きい観察試料Ｗ、厚みの小さい観察試料Ｗなどの観察試料Ｗの形態・形状条件が異なっても、観察試料Ｗの均一な加熱を実現する。
また、上部室容量を可変できる上部室としても、熱風供給量の範囲内であれば観察試料Ｗの均一な加熱を実現する。
【００２７】
（３）第１の熱風６０ａによって上部空間７ａの観察雰囲気は一気にといえるような急速温度上昇によって所望の温度となり、基準透明体４は第１の熱風６０ａによる上部からの加熱と透明導電膜３の発熱による下部からの加熱によって急速に所望の温度に加熱される。かつ、下部空間５ａの下部室雰囲気は透明導電膜３の発熱によって加熱されて急速に温度上昇し、透明導電膜３および基準透明体４の下部側からの温度上昇の鈍化を防止して、透明導電膜３および基準透明体４の急速温度上昇に貢献する。
すなわち、上部空間７ａの観察雰囲気の温度上昇と基準透明体４の温度上昇が略同じ温度上昇となることを実現しているものである。
これによって、上部室７内にある観察試料Ｗは、上部側および側部からの加熱と下部側からの加熱温度分布は、斑の少ない略均一なものとなる。
【００２８】
また、第１の熱風６ａの温度上昇変化と供給量変化、透明導電膜３の温度上昇変化は、所望の温度上昇変化のものに設定しコントロール可能である。
【００２９】
（４）高温となっている基準透明体４の下方への熱伝達は、下部空間５ａで妨げられかつ下部透明体６によっても抑制されるので、光検出部８への熱影響は大幅に低減されるとともに、光検出部８の温度が高くなった場合には該冷却風によって自動的に冷却される。
よって、光検出部８の高温化による性能の不安定化や熱劣化を防止して、観察性能の信頼性と熱的劣化を防止する。
また、透明導電膜の加熱効率の向上によって該透明導電膜の電力消費量を軽減する。
【００３０】
（５）さらに、基準透明体、上部空間および下部空間は外気の直接的な影響を受けない形態である。
よって、下部室雰囲気および上部室雰囲気の流れに直接的な影響を与えることなく、送風等による光検出部８を冷却することができる。
【００３１】
（６）透明導電膜３は密封された下部室に在るので、透明導電膜を毒性のあるカドミウム系等のものにすることも可能である。
また、透明導電膜３は絶縁体である基準透明体４の下部に位置し、人が触れることができない下部室５に在るので、観察試料Ｗへの通電などの悪影響、人の感電の危険がないものである。
【００３２】
本実施例では、光検出部８は非接触変位計の一つであるレーザ変位計を使用している。
レーザ変位計には、三角測距方式、共焦点原理（コンフォーカル）、分光干渉方式が知られている。本発明の光検出部にあっては上記何れの方式でもよい。
例えば、三角測距方式では、観察試料Ｗの位置が変動すると、CMOSなどの受光素子上の受光位置が移動し、それを検出することで観察試料Ｗの位置を観察（「測定、計測」を含む。）する。
【００３３】
例えば、共焦点原理であるレーザフォーカス式変位計の観察原理は次のようなものである。
すなわち、半導体レーザ素子からなる光源から出たレーザ光はハーフミラー、対物レンズを通り観察試料Ｗ上で小さなスポットとなる。そのレーザ光は反射（反射光）して再びハーフミラーまで戻り、直角に反射してピンホールの位置で一点に集光されるため、ピンホールを通過し受光素子に到達する。そして、対物レンズを音叉によって機械的に動かすことにより、対物レンズのどの位置にあるとき、反射光がピンホールを通過するかを検出することで観察試料Ｗまでの距離を観察する。反射光が多数同時に入射する場合は、その中で最も強い入射光に焦点が合わされそれを検出する。
本実施例にあって光検出部８はこのレーザフォーカス式変位計を採用している。
【００３４】
レーザフォーカス式変位計である光検出部８は、いくつもの反射光（半導体レーザ素子から照射したレーザ光の反射光）のうちで最も強い反射光を検出する。
光検出部８と観察試料Ｗの間で生じる反射光のうちで最も強いのは観察試料Ｗからの反射光（以下「対象物反射光」という。）となるように、かつ、光検出部８の基準透明体４の上部面（基準面）との間で生じる反射光のうちで最も強いのは基準透明体４の上部面（基準面１５）からの反射光（以下「基準面反射光」という。）となるように、基準透明体４と下部透明体６の透過特性が蒸着膜等によって設定されている。
【００３５】
照射されたレーザ光によって生じる反射光は、下部透明体６の下部面からの反射光、下部透明体６の上部面からの反射光、透明導電膜３の下部面からの反射光、透明導電膜３の上部面からの反射光、基準透明基板２の下部面からの反射光、基準透明基板２の上部面である基準面１５からの基準面反射光、観察試料Ｗからの対象物反射光、上部室５の天井部からの反射光等がある。
対象物反射光および基準面反射光以外の反射光は全て、基準面反射光よりも弱い反射光となるように基準透明体４および下部透明体６の透過特性が設定されている。
【００３６】
レーザ光が観察試料Ｗに当たっているときは、対象物反射光と基準面反射光が検出できる強さであるが、基準面反射光よりも強い対象物反射光が検出され基準面反射光は検出されない。
観察試料Ｗに当たらない位置（観察試料Ｗが無い位置）での測定は、基準面反射光が最も強いので基準面反射光が検出され、基準面位置が測定され特定される。
よって、観察試料Ｗが無い箇所で基準面位置を測定しそれから観察試料Ｗにレーザ光を当て観察試料Ｗの位置を測定し、又は観察試料Ｗの測定後に観察試料Ｗが無い箇所で基準面位置を測定し、基準面１５位置から観察試料Ｗの距離を演算するようになっている。
観察試料Ｗの無い位置での基準面１５位置の測定は、３か所以上で行われ、基準面１５の平坦度（水平度）が測定される。
また、観察試料Ｗのセット前、撤去後である観察試料Ｗが無い状態で基準面を測定することも可能としている。
【００３７】
本実施例では、観察試料Ｗの鉛フリーはんだによる鉛フリー実装時の温度環境を再現して観察を行えるよう、透明導電膜３による基準透明体４の加熱温度を最大３００℃まで加熱できるようにしている。
鉛フリー実装のリフローピーク温度は、一般的に２４５℃〜２６０℃である。
【００３８】
制御部１４による各部の設定や制御指示は、ディスプレイ１１に表示された制御パネルの操作、数字入力、クイックボタンの選択等によって行う。
【００３９】
設定温度について説明する。
温度設定は、基準透明体４の上部面の温度設定、上部空間７ａの雰囲気の温度設定、観察試料Ｗの温度設定のいずれかの温度設定を選択する。観察試料Ｗの温度設定を行う場合には、その温度を検出する温度センサを設ける。
設定温度は、経過時間毎の上昇温度（温度上昇変化）ないし到達温度を設定することもできる。
設定温度となるように、電力供給部１０から透明導電膜３に電力が供給され、第１の温度センサ１２ａ〜第４の温度センサ１２ｆが温度上昇をリアルタイムで監視して、そのうちの温度設定対象に対応する温度センサの検知温度が所定の設定温度の範囲の上昇変化となるように、透明導電膜３への電力供給（電圧印加）が制御される。
第６の温度センサ１２ｆは、熱風供給手段６０から吹き出し直後の第１の熱風６０ａの温度を検出する。
【００４０】
予め設定されている測定設定条件に基づいて、検索開始温度や検索開始時間になったら、変位計コントローラ１３に測定動作指示が行われ測定動作（観察動作）を行う。
同時に、基準面１５（０点）からの測定箇所の離間距離が演算され、対応する温度データに関連付けられて測定データ（観察データ）として保存される。
測定データは画像処理によって、ディスプレイ１１にグラフ、３Ｄ表示など多彩な表示形態で表示することができる。
【００４１】
第５の温度センサ１２ｅで検出した光検出部８の温度が、設定以上の温度となったときには、冷却気体送付手段９から冷却気体（一般的には空気風）があてられ冷却される。
光検出部８の温度上昇は透明導電膜３からの輻射熱（放射熱）による場合が考えられる。冷却気体送付手段９を常時動作させる形態もよい。
【００４２】
図２では、基準面１５の温度が２５０℃に設定された状態での観察試料Ｗの変動データ（加熱後データ）を示している。
例えば、観察試料Ｗ（ここでは、半導体の１５×１５＝２２５本のピン）の１列目の１５本のピン（リード）の測定結果がディスプレイ１１に表示される。すなわち、０位置である基準面１５からの棒グラフ形状表示部位の頂点位置（例えば、1列目１４番ピンの底面位置ＷＰ１−１４）が表示されている。すなわち、基準面１５からのピンの底面位置の距離（浮き距離）が示されている。１列目の第４ピンが０であり、該第４ピンが基準面１５に接地していて、他のピンは全部浮き状態にある。
浮き距離許容範囲線２２より、全てのピンが浮き距離が短いので、１列目のピンは許容範囲と判定することができる。
１５列（ＷＰ１〜ＷＰ１５）の全部について測定（観察）される。
【００４３】
非加熱状態での観察試料Ｗの観察をして非加熱状態データを取得し、観察温度毎ないし経過時間毎の加熱後データを取得し、それを比較することにより、想定対象物の温度上昇による挙動を観察することができる。
例えば、０．５秒〜５秒の測定時間（観察時間）で全ピンの連続測定（連続観察）を行うことにより、一定温度時における一定時間内の全ピンの挙動、温度上昇に伴う全ピンの挙動等を、略リアルタイムで測定しそのデータを得ることが可能とされている。
【００４４】
なお、光検出部の種類やその観察法（測定法）は上記したものに限定されない。
例として、パターン投影法の他、レーザによる光切断方式、レーザによるタイムオブフライト（TOF : time of flight）法、照度差ステレオ法等を挙げることができる。また、パターン投影法には、上記位相シフト法の他に、例えば、格子パターン投影法、空間コード化法、ランダムパターン投影法、モアレ法、干渉法等を挙げることができる。また、動画撮影などの撮影も挙げることができる。
【００４５】
上部空間７ａの雰囲気温度を検出する第１の温度センサ１２ａと、基準透明体４の上部面（基準面１５）の温度を検出する第２の温度センサ１２ｂと、透明導電膜３の温度を検出する第３の温度センサ１２ｃと、下部空間５ａの雰囲気温度を検出する第４の温度センサ１２ｄと、光検出部８の温度を検出する第４の温度センサ１２ｅと、熱風供給手段６０から送込まれる第１の熱風６０ａの温度を検出する第６の温度センサ１２ｆが設けられている。
これらの温度センサ群で検知したそれぞれの温度に基づいて、制御部１４で設定した、例えば基準面１５の設定温度（上昇変換を含む）となるように、透明導電膜３への供給電力が制御される。又は、上部空間７ａの雰囲気温度の設定温度（上昇変換を含む）となるように、第１の熱風６０ａの供給量と透明導電膜３の電力供給量が制御される。
【００４６】
観察試料Ｗの温度を検出する対象物温度センサを設け、観察試料Ｗの加熱温度を設定温度とするのもよい。
観察試料Ｗの基準透明体４への載置前に、予め透明導電膜３によって下部空間５ａの温度を上げておくのもよい。また、観察試料Ｗの基準透明体４への載置後に透明導電膜３によって基準透明体４を加熱し、その後から熱風６０ａによる加熱をする手順とするのもよい。
下部空間５ａの上下距離を２ｍｍ〜１５ｍｍ程度にして、下部空間雰囲気の温度が素早く上昇するようにするのもよい。
【００４７】
透明導電膜３の両端には、金（Ａｕ）等からなる電極が形成されていて、電力供給部１０（電圧印加部）が接続されている。また、電極は、必ずしも設ける必要はなく、例えば、電力を供給するためのプローブを直接、透明導電膜３に取り付ける構成としても良い。
【００４８】
透明導電膜には、例えば、酸化インジウムを主成分とする材料（例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide））、酸化亜鉛を主成分とする材料（例えば、ＡＺＯ(Aluminium Zinc Oxide)、ＧＺＯ(Gallium doped Zinc Oxide)等）、又は酸化スズを主成分とする材料、カドミウム系、カーボンナノチューブ（CNT）を用いた透明導電膜が知られている。
【００４９】
また、透明導電膜は、例えば、スパッタリング法、ＰＬＤ(Pulsed laser deposition)法、又は真空蒸着法等により、基準透明基板上に成膜することができる。
本実施例の基準面１５の平坦度は３μｍ以下としているが、これに限定されるものではない。
【００５０】
基準透明体４と下部透明体６には、所定のレーザ光の透過率などの透過特性を得るために、その上部面および下部面に、フッ化マグネシウム、アルミ、白金、金、銀、銅、クローム、シリコン、ニッケル、５酸化チタン、ゲルマニュウム、二酸化チタン、一酸化珪素、二酸化珪素等々の蒸着物質の蒸着膜（複数物質の混合、多層有り）が施されている。
【００５１】
基準透明体４は、図１のように下部室５の天井（上部室７の床）の全面に渡った全面覆い形態とするのもよいし、又は下部室５の天井を形成する天井（上部室７の床を形成）の一部を、基準透明体とした一部基準透明体形態とするのもよい。
下部透明体６は、図１のように下部室５の床の全面に渡った全面覆い形態とするのもよいし、又は下部室５の床を形成する床の一部を、下部透明体した一部下部透明体形態とするのもよい。
【００５２】
上部室の天井部材は、反射光を低減させるないし生じさせない高い透過性の透明体又は非反射体にするのがよい。
また、下部透明体６を透明導電膜３からの輻射熱を軽減する透明体とする、又は該輻射熱を軽減する透明膜を下部透明体６に施すのもよい。
【００５３】
下部透明体と光検出部との間に他の透明体を設ける形態、基準透明体と下部透明体の間に下部室を上下に仕切る仕切透明体を設ける、下部透明体を断熱性の透明体にする、内部に空間を有する断熱性の透明体にするなどの形態としてもよい。これらの形態も本発明の技術的範疇に含まれる。
【００５４】
光検出部８は、例えば、ボールねじ軸１７Ｘ、１７Ｙと、該ボールねじ軸１７Ｘ、１７Ｙに螺合して該ボールねじ軸１７Ｘ、１７Ｙの回転によって移動動作するボールねじナット１８Ｘ、１８Ｙと、ボールねじ軸１７Ｘ、１７Ｙを回転駆動するステッピングモータ１９Ｘ、１９Ｙと、とからなるＸＹ軸テーブル２０によって水平移動自在に、制御部１４の指示を受けたＸＹ軸テーブルコントローラ２１によって制御される。
【実施例２】
【００５５】
図３に示す本発明の実施例２において前記実施例１と主に異なる点は、下部室５内に第２の熱風６１ａを供給する第２の熱風供給手段６１を設け、下部室５の熱風６１ａの供給側の対抗側壁に下部室内５内の熱風６１ａを外部に排出するための排出部２４を設けてなる観察装置６２を形成した点にある。
第２の熱風６１ａの供給によって下部室雰囲気の温度を上昇させるので、透明導電膜３のより効率的で精密な温度制御を可能とする。
透明導電膜３を発熱させる直前に第２の熱風６１ａを下部室５に吹き込み下部室雰囲気の温度を上昇させておくことで、より効率的なで精密な温度制御を可能とする。
【実施例３】
【００５６】
図４に示す本発明の実施例３において前記実施例１と主に異なる点は、上部空間７ａと下部空間５ａを連通する連通部６４を設け、下部空間５ａと熱風供給手段６０とを連絡する連絡部６５を設けてなる観察装置６６を形成した点にある。
【００５７】
連絡部６５から下部空間５ａに第１の熱風６０ａが供給されて該下部空間５ａおよび基準透明体４の下部を加熱し、該第１の熱風６０ａは連通部６４を通って上部空間７ａに流入して第２の熱風６０ｂとなって該上部空間７ａ、観察試料Ｗおよび基準透明体４の上部を加熱し、第２の熱風６０ｂは熱風供給手段６０に吸引回収され、加熱されて下部空間５ａに供給される、という第１の熱風循環を行う。
下部空間５ａ内の下部室雰囲気を第１の熱風６０ａによって素早く高温にするので、より高精度の温度管理ができるとともに、上部室雰囲気の温度上昇と基準透明体４の温度上昇の誤差をより高精度のものにできる。
【００５８】
また、第１の熱風６０ａが上部空間７ａに供給され、第１の熱風６０ａが連絡部６５を通って下部空間５ａに流入して第２の熱風６０ｂが該下部空間５ａに供給されるようにできる。
これは、熱風供給手段６０に内設されている流路切替手段（図では省略）によって、第１の熱風循環と第２の熱風循環の何れも行うことができるものである。
連通部６４は熱風供給手段６０から離れた箇所に設けるのがよい。
【実施例４】
【００５９】
図５に示す本発明の実施例４において前記実施例１と主に異なる点は、基準透明体を、透明導電膜３を有さない基準透明基板２からなる基準透明体７０とし、熱風供給手段を、上部室７の左右に設けた上部室熱風供給手段７１ａ、７１ｂと、下部室５の左右に設けた下部室熱風供給手段７２ａ、７２ｂとし、上部室７の側部に上部室熱風供給手段７１ａ、７１ｂの熱風を該上部室７に導入するための導入部７３ａ、７３ｂを設け、下部室５の側部に下部室熱風供給手段７２ａ、７２ｂの熱風を該下部室５に導入するための導入部７４ａ、７４ｂを設け、上部室７の側部と下部室５の側部の左右に、上部室７内の熱風を外に排出するための排出口７５ａ、７５ｂを設けてなる観察装置７６を形成した点にある。
８１は、下部透明体６と同材質からなる天井板８１である。
【００６０】
上部室熱風供給手段７１ａ、７１ｂ、下部室熱風供給手段７２ａ、７２ｂは、筐体８０内にセラミックヒータ、ニクロム線、ペルチェ素子などの発熱体７７（ここではセラミックヒータ）を内設し、筐体８０に設けられた吹込み口７８に、コンプレッサー等の気体供給手段（図では省略）が接続され、吹込み口７８から気体（ここではエアー）が筐体８０内に吹込まれる。吹込まれた気体は発熱体７７を通過するときに加熱され熱風となり導入部（７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂ）から上部室７、下部室５に吹込まれる。
【００６１】
上部室熱風供給手段７１ａからは熱風８２ａが吹込まれ、上部室熱風供給手段７１ｂからは熱風８２ｂが吹込まれ、下部室熱風供給手段７２ａからは熱風８３ａが吹込まれ、下部室熱風供給手段７２ｂからは熱風８３ｂが吹込まれる。
熱風８２ａおよび熱風８２ｂは上部側から上部室７内に吹込まれ降りながら中央でぶつかり合って上部室７内を満たし、排出口７５ａ、７５ｂから排出されて行く。
熱風８３ａおよび熱風８３ｂは下部側から下部室５内に吹込まれ降りながら中央でぶつかり合って下部室５内を満たし、排出口７５ａ、７５ｂから排出されて行く。
【００６２】
基準透明体７０は、その上下を同様な温度の熱風によって加熱されるので、斑の無い加熱分布を維持しながら温度上昇がされ、よって観察試料Ｗの下部側の温度上昇に斑や遅れが生じさせない加熱を実現する。
基準透明体７０は透明導電膜３を有さない基準透明基板２からなっているので、光透過特性の設定が行い安い。
【００６３】
下部室熱風供給手段７２ａ、下部室熱風供給手段７２ｂを設けず、熱風を送らないで下部室５内の雰囲気を直接加熱するセラミックヒータ、電熱線シータなどの下部室加熱手段を設ける形態もよい。
下部室加熱手段の加熱によって下部室雰囲気の高温化による基準透明体７０を加熱し温度を上昇させておいて、又は温度上昇をさせながら、上部室７に熱風８２ａを吹き込むとするように制御するのもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、主に電子部品を製造する産業で利用される。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ：観察試料、
ＷＰ１−２：1列目１番ピンの底面位置、
ＷＰ１−４：1列目４番ピンの底面位置、
ＷＰ１−１４：1列目１４番ピンの底面位置、
１：観察装置、
２：基準透明基板、
３：透明導電膜、
４：基準透明体、
５：下部室、
５ａ：下部空間、
６：下部透明体、
７：上部室、
７ａ：上部空間、
８：光検出部、
９：冷却気体送風手段、
１０：電力供給部、
１０ａ：電力供給部、
１０ｂ：電力供給部、
１１：ディスプレイ、
１２ａ：第１の温度センサ、
１２ｂ：第２の温度センサ、
１２ｃ：第３の温度センサ、
１２ｄ：第４の温度センサ、
１２ｅ：第５の温度センサ、
１２ｆ：第６の温度センサ、
１３：変位計コントローラ、
１４：制御部、
１５：基準面、
１６：観察部、
１７Ｘ：ボールねじ軸、
１７Ｙ：ボールねじ軸、
１８Ｘ：ボールねじナット、
１８Ｙ：ボールねじナット、
１９Ｘ：ステッピングモータ、
１９Ｙ：ステッピングモータ、
２０：ＸＹ軸テーブル、
２１：ＸＹ軸テーブルコントローラ、
２２：浮き距離許容範囲線、
２３：排出部、
６０：熱風供給手段、
６０ａ：第１の熱風、
６０ｂ：第２の熱風、
６１：第２の熱風供給手段、
６１ａ：第２の熱風、
６２：観察装置、
６４：連通部、
６５：連絡部、
６６：観察装置、
７０：基準透明体、
７１ａ：上部室熱風供給手段、
７１ｂ：上部室熱風供給手段、
７２ａ：下部室熱風供給手段、
７２ｂ：下部室熱風供給手段、
７３ａ：導入部、
７３ｂ：導入部、
７４ａ：導入部、
７４ｂ：導入部、
７５ａ：排出口、
７５ｂ：排出口、
７６：観察装置、
７７：発熱体、
７８：吹込み口、
８０：筐体、
８１：天井板、
８２ａ：熱風、
８２ｂ：熱風、
８３ａ：熱風、
８３ｂ：熱風。
【図１】
2017126002.tif 000003
【図２】
2017126002.tif 000004
【図３】
2017126002.tif 000005
【図４】
2017126002.tif 000006
【図５】
2017126002.tif 000007