電子プローブマイクロアナライザ
【課題】サーチ動作による自動焦点合わせを常に良好に行う。
【解決手段】測定制御装置１６は、自動焦点合わせを開始するに先立って、現在の試料ステージの高さ位置を中心としてサーチ動作を行うことができるか否かを判断し、このままではサーチ動作を行うことができないと判断した場合には、予め試料ステージの高さ位置を変更する退避動作を行い、その後にサーチ動作を行わせる。
【解決手段】測定制御装置１６は、自動焦点合わせを開始するに先立って、現在の試料ステージの高さ位置を中心としてサーチ動作を行うことができるか否かを判断し、このままではサーチ動作を行うことができないと判断した場合には、予め試料ステージの高さ位置を変更する退避動作を行い、その後にサーチ動作を行わせる。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）を備えた電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）に係り、特に試料の分析点の焦点合わせに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＷＤＳを備えたＥＰＭＡにおいては、試料の分析点と、分光結晶と、Ｘ線検出器とはローランド円上に配置しなければならず、そのために測定を行うに際しては試料の分析点をＷＤＳのローランド円上に位置合わせすることが行われる。これが焦点合わせである。
【０００３】焦点合わせには種々の方法が知られている。例えば、従来広く採用されていた方法としては、その焦点位置をＸ線集光のための光学系の焦点位置と一致させた光学顕微鏡を用いる方法が知られている。この方法は、光学顕微鏡の焦点深度が非常に浅いことを利用したものであり、オペレータが光学顕微鏡観察しながら試料を分析点で高さ方向に上下させ、光学顕微鏡で試料が明確に見える位置を合焦位置とするというものである。
【０００４】また、近年では、このような光学顕微鏡と自動焦点合わせ機構を組み合わせて自動的に焦点合わせを行うものも知られている。例えば、自動焦点合わせ機構の動作として、試料の水平方向の動きを固定して高さ方向に走査して合焦位置を求めるサーチと称される動作があるが、自動焦点合わせ機構によりサーチ動作によって自動焦点合わせを行う方法の例としては、試料を自動的に高さ方向に走査しながら光学顕微鏡で得られた画像を画像処理し、そのコントラストが最大となる位置を合焦位置とする方法等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、サーチ動作による自動焦点合わせにおいては、試料ステージは、現在ある高さ位置を中心として、予め定められた範囲に渡って高さ方向に走査されるが、その一方、試料ステージの高さ方向の可動範囲は機械的構造によって定められている。
【０００６】従って、いま、試料ステージが、その可動範囲の上限近くにあるときにサーチ動作によって自動焦点合わせを行おうとすると、試料ステージが可動範囲の上限に達してしまい、それ以上サーチ動作を行うことができなくなってしまうという問題が生じる。
【０００７】例をあげれば次のようである。図４に示すように、試料ステージの可動範囲の上限位置をｚmax 、下限位置をｚmin とし、サーチ動作時の走査範囲は現在の試料ステージの位置を中心として±ｄであるとする。そして、いま試料ステージは図４に示すようにｚ0 の位置にあり、ｚmax−ｚ0＜ｄであるとする。このときサーチ動作を行って試料ステージを図の上方向に走査すると、試料ステージは上限位置に達してしまい、それ以上走査を行うことができないので、サーチ動作を継続することができなくなってしまうのである。このことは、試料ステージが下限位置近くにあるときにサーチ動作によって自動焦点合わせを行おうとする場合も同様である。
【０００８】そこで、本発明は、試料ステージがどのような位置にある場合にもサーチ動作を良好に行うことができる電子プローブマイクロアナライザを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、請求項１記載の電子プローブマイクロアナライザは、サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、試料ステージの高さ位置を変更して退避させることを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の電子プローブマイクロアナライザは、サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、サーチ動作時における試料ステージの走査幅を変更することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ実施の形態について説明する。図１は本発明に係る電子プローブマイクロアナライザの一実施形態を示す図であり、図中、１は電子線、２は試料、４はＷＤＳ、５は分光結晶、６は検出器、７はＷＤＳ測定系、８は光学顕微鏡照明、１０は光学顕微鏡、１１はセンサ、１２は自動焦点装置、１３はステージ駆動機構、１４は試料ステージ（以下、単にステージと称す）、１５はコントローラ、１６は測定制御装置を示す。
【００１２】電子線１を試料２に照射すると、試料２から特性Ｘ線が発生する。特性Ｘ線はＷＤＳ４の分光結晶５で分光され、検出器６で検出される。検出器６からの信号はＷＤＳ測定系７に入力されて計数等の所定の処理が施される。なお、ＷＤＳ測定系７はアンプ、タイマ、カウンタ等で構成されるが、この点は周知でもあり、本発明において本質的な事項でもないので説明は省略する。
【００１３】光学顕微鏡照明８からの光は試料２に投射され、試料２からの反射光は光学顕微鏡１０を介してセンサ１１に導かれる。即ち、光学顕微鏡１０で得られた画像をセンサ１１で検出するようになされている。
【００１４】自動焦点装置１２はサーチ動作による自動焦点合わせを行うものであり、ステージ駆動機構１３によりステージ１４を駆動すると共に、センサ１１からの画像信号に基づいて合焦位置を検出する。そして、合焦位置を検出すると、自動焦点装置１２は制御信号によりステージ駆動機構１３に対してステージ１４の走査の停止を指示すると共に、測定制御装置１６に対して合焦位置を検出したことを通知する。
【００１５】ステージ駆動機構１３は、また、コントローラ１５によって手動で駆動可能となされている。従って、試料２を手動で移動させる必要が生じた場合には、オペレータはコントローラ１５を操作して手動でステージ１４を駆動することができる。
【００１６】ここで、光学顕微鏡１０の光軸は電子線１の光軸と一致するように調整され、また光学顕微鏡１０の焦点はＷＤＳ４の焦点と一致するように調整されている。なお、自動焦点装置１２における合焦位置探索のための画像処理等の焦点合わせの動作については周知であるので詳細な説明は省略する。
【００１７】測定制御装置１６は、当該ＥＰＭＡの動作を統括して管理する機能を有するものであり、ＣＰＵ、キーボード等の入力装置、及びその他の装置で構成されている。これにより、オペレータは測定制御装置１６を通じて任意の位置にステージ１４を移動することも可能となされている。
【００１８】また、ステージ駆動機構１３は常時ステージ１４の高さ方向位置を監視しており、その高さ方向位置を測定制御装置１６に通知している。従って、測定制御装置１６は、現在ステージ１４がどのような高さにあるかを認識している。更に、測定制御装置１６はサーチ動作時における走査範囲等、種々のパラメータをも管理している。
【００１９】次に、本発明に係る動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２０】まず、自動焦点合わせを行う位置を指定して、サーチ動作による自動焦点合わせを指示する（ステップＳ１）。この位置の指定は、例えばオペレータが測定制御装置１６の入力装置によって水平方向の絶対位置を指定することで行うようにしてもよいし、または、適宜な方法で予め記憶媒体に位置を記憶しておき、その記憶媒体に記憶された位置のデータを測定制御装置１６で読み取るようにしてもよい。
【００２１】測定制御装置１６は、位置の指定がなされると、ステージ駆動機構１３に指定された位置の値を与えてステージ１４を当該指定位置に移動させる（ステップＳ２）。これに応じてステージ駆動機構１３はステージ１４を指定位置まで、高さは保ったまま水平方向に移動し、ステージ１４の移動が完了すると、その旨を測定制御装置１６に通知する。
【００２２】ステージ駆動機構１３からの通知によってステージ１４の移動が完了したことを認識すると、測定制御装置１６は、現在の高さ位置を中心としてサーチ動作を行うことができるか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、ステージ１４の可動範囲の上限位置をｚmax 、下限位置をｚmin 、ステージ１４の現在の高さ位置をｚ0 、サーチ動作時の走査範囲は現在のステージ１４の位置を中心として±ｄであるとするとき、│ｚmax−ｚ0│＞ｄ、且つ、│ｚ0−ｚmin│＞ｄであれば、現在の高さ位置においてサーチ動作を行うことができると判断する。
【００２３】そして、測定制御装置１６は、現在の状態でサーチ動作を行うことができると判断した場合には、自動焦点装置１２に対してサーチ動作の開始を指示する（ステップＳ５）が、そうでない場合にはステージ駆動機構１３に対してステージ１４の退避を指示（ステップＳ４）し、ステージ１４の退避が完了したら自動焦点装置１２に対してサーチ動作の開始を指示する。
【００２４】ステップＳ４のステージ１４の退避の処理は次のようである。ステップＳ３の判断において「ｎｏ」と判断されるのは、│ｚmax−ｚ0│＜ｄである場合、または│ｚ0−ｚmin│＜ｄである場合の二つの場合に限られるが、│ｚmax−ｚ0│＜ｄである場合には、ステージ１４を現在の高さ位置から上方向に走査した場合にステージ１４は上限位置に達してしまうので、測定制御装置１６はｚ1＝ｚmax−ｄ−α …(1)によって高さ位置ｚ1 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ1 の高さ位置に移動するように指示する。ここで、αは任意の正の値であり、サーチ動作時にステージ１４を最も高い位置まで走査したときにもステージ１４が上限位置に達しないように余裕を持たせるためのものである。
【００２５】また、│ｚ0−ｚmin│＜ｄである場合には、ステージ１４を現在の高さ位置から下方向に走査した場合にステージ１４は下限位置に達してしまうので、測定制御装置１６はｚ2＝ｚmin＋ｄ＋α …(2)によって高さ位置ｚ2 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ2 の高さ位置に移動するように指示する。
【００２６】そして、ステージ駆動機構１３は測定制御装置１６から退避する高さ位置ｚ1またはｚ2 が通知されると、ステージ１４を通知された高さ位置まで移動し、移動が完了すると測定制御装置１６に退避が完了したことを通知する。以上がステップＳ４の処理である。
【００２７】自動焦点装置１２は、測定制御装置１６からサーチ動作開始の指示を受けるとサーチ動作を開始（ステップＳ６）して自動焦点合わせの動作を行う。そして、自動焦点装置１２は合焦位置が見い出せたか否かを判断し（ステップＳ７）、合焦位置が見い出せた場合には、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４を合焦位置に停止させることを通知すると共に、測定制御装置１６に合焦位置を検出したことを通知する。これで処理は終了となる。
【００２８】しかし、合焦位置を見い出せなかった場合には、自動焦点装置１２は、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４の走査の停止を指示すると共に、測定制御装置１６に合焦位置を見い出せなかったことを通知する。この通知を受けると、測定制御装置１６は、当該サーチ動作の前にステージ１４を退避したか否かを判断し（ステップＳ８）、退避を行っていない場合にはそのまま処理を終了するが、退避を行っていた場合にはステージ駆動機構１３に対して、ステージ１４を退避する前の高さ位置ｚ0 に戻すことを通知する。この通知を受けると、ステージ駆動機構１３はステージ１４をｚ0 の高さ位置に戻す（ステップＳ９）。合焦位置が見い出せない場合には、その後の操作あるいは処理のために、ステージ１４を元の高さ位置に戻しておくのがよいからである。そして、これで処理は終了となる。
【００２９】以上のようであるので、このＥＰＭＡによれば、サーチ動作時においてステージ１４を走査した場合にステージ１４が上限位置あるいは下限位置に達することはなく、良好にサーチ動作を行うことが可能となる。
【００３０】以上は、サーチ動作時には、現在のステージの高さ位置を中心として、その上下に予め固定的に定められた幅ｄでステージの走査を行う場合について説明したが、走査幅が可変である場合は次のような動作を行うようにしてもよい。以下、その場合の実施形態について説明する。
【００３１】このＥＰＭＡの全体構成は図１に示すと同じであるが、自動焦点装置１２はサーチ動作時のステージ１４の走査幅は可変となされている。ここではステージ１４の現在の高さ位置を中心として、±ｄmin〜±ｄmaxの範囲で走査幅が可変であるとする。
【００３２】次に、動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１，Ｓ２については上述したと同じである。次に、測定制御装置１６は、現在の高さ位置を中心としてサーチ動作を行うことができるか否かを判断する（ステップＳ３′）。例えば、ｚmax 、ｚmin 、ｚ0 を上述したと同じ意味とするとき、│ｚmax−ｚ0│＞ｄmax 、または、│ｚ0−ｚmin│＞ｄmax であれば、現在の高さ位置においてそのままサーチ動作を行うことができると判断し、測定制御装置１６は、自動焦点装置１２に対して、走査幅を±ｄmax としてサーチ動作を開始することを指示する（ステップＳ５）。この指示によって、自動焦点装置１２は、ステージ１４の現在の高さ位置を中心として±ｄmax の走査幅でサーチ動作を開始する（ステップＳ６）。
【００３３】また、ｄmin＜│ｚmax−ｚ0│＜ｄmax である場合には、ｄ1＝│ｚmax−ｚ0│−α …(3)によって走査幅ｄ1 を求めて、自動焦点装置１２に対して、走査幅を±ｄ1 としてサーチ動作を開始することを指示する（ステップＳ５）。この指示によって、自動焦点装置１２は、ステージ１４の現在の高さ位置を中心として±ｄ1 の走査幅でサーチ動作を開始する（ステップＳ６）
同様に、ｄmin＜│ｚmin−ｚ0│＜ｄmax である場合には、ｄ2＝│ｚmin−ｚ0│−α …(4)によって走査幅ｄ2 を求めて、自動焦点装置１２に対して、走査幅を±ｄ2 としてサーチ動作を開始することを指示する（ステップＳ５）。この指示によって、自動焦点装置１２は、ステージ１４の現在の高さ位置を中心として±ｄ2 の走査幅でサーチ動作を開始する（ステップＳ６）。
【００３４】しかし、│ｚmax−ｚ0│＜ｄmin 、または│ｚmin−ｚ0│＜ｄmin である場合には、ステージ１４を現在の高さ位置から上方向または下方向に走査した場合にステージ１４は上限位置または下限位置に達してしまう。この場合には、測定制御装置１６はステージの退避を行う。例えば、│ｚmax−ｚ0│＜ｄmin である場合には、ｚ1＝ｚmax−ｄmax−α …(5)によって高さ位置ｚ1 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ1 の高さ位置に移動するように指示すると共に、自動焦点装置１２に対して走査幅を±ｄmax としてサーチ動作の開始を指示し、│ｚmin−ｚ0│＜ｄmin である場合には、ｚ2＝ｚmin＋ｄmax＋α …(6)によって高さ位置ｚ2 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ2 の高さ位置に移動するように指示すると共に、自動焦点装置１２に対して走査幅を±ｄmax としてサーチ動作の開始を指示する。その後の動作は上述したと同じである。
【００３５】以上のようであるので、このＥＰＭＡによれば、サーチ動作時においてステージ１４を走査した場合にステージ１４が上限位置あるいは下限位置に達することはなく、良好にサーチ動作を行うことが可能となる。
【００３６】以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電子プローブマイクロアナライザの一実施形態を示す図である。
【図２】 図１に示す電子プローブマイクロアナライザの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】 他の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】 発明が解決しようとする課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１…電子線、２…試料、４…ＷＤＳ、５…分光結晶、６…検出器、７…ＷＤＳ測定系、８…光学顕微鏡照明、１０…光学顕微鏡、１１…センサ、１２…自動焦点装置、１３…ステージ駆動機構、１４…ステージ、１５…コントローラ、１６…測定制御装置。
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、波長分散型Ｘ線分光器（ＷＤＳ）を備えた電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）に係り、特に試料の分析点の焦点合わせに関する。
【０００２】
【従来の技術】ＷＤＳを備えたＥＰＭＡにおいては、試料の分析点と、分光結晶と、Ｘ線検出器とはローランド円上に配置しなければならず、そのために測定を行うに際しては試料の分析点をＷＤＳのローランド円上に位置合わせすることが行われる。これが焦点合わせである。
【０００３】焦点合わせには種々の方法が知られている。例えば、従来広く採用されていた方法としては、その焦点位置をＸ線集光のための光学系の焦点位置と一致させた光学顕微鏡を用いる方法が知られている。この方法は、光学顕微鏡の焦点深度が非常に浅いことを利用したものであり、オペレータが光学顕微鏡観察しながら試料を分析点で高さ方向に上下させ、光学顕微鏡で試料が明確に見える位置を合焦位置とするというものである。
【０００４】また、近年では、このような光学顕微鏡と自動焦点合わせ機構を組み合わせて自動的に焦点合わせを行うものも知られている。例えば、自動焦点合わせ機構の動作として、試料の水平方向の動きを固定して高さ方向に走査して合焦位置を求めるサーチと称される動作があるが、自動焦点合わせ機構によりサーチ動作によって自動焦点合わせを行う方法の例としては、試料を自動的に高さ方向に走査しながら光学顕微鏡で得られた画像を画像処理し、そのコントラストが最大となる位置を合焦位置とする方法等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、サーチ動作による自動焦点合わせにおいては、試料ステージは、現在ある高さ位置を中心として、予め定められた範囲に渡って高さ方向に走査されるが、その一方、試料ステージの高さ方向の可動範囲は機械的構造によって定められている。
【０００６】従って、いま、試料ステージが、その可動範囲の上限近くにあるときにサーチ動作によって自動焦点合わせを行おうとすると、試料ステージが可動範囲の上限に達してしまい、それ以上サーチ動作を行うことができなくなってしまうという問題が生じる。
【０００７】例をあげれば次のようである。図４に示すように、試料ステージの可動範囲の上限位置をｚmax 、下限位置をｚmin とし、サーチ動作時の走査範囲は現在の試料ステージの位置を中心として±ｄであるとする。そして、いま試料ステージは図４に示すようにｚ0 の位置にあり、ｚmax−ｚ0＜ｄであるとする。このときサーチ動作を行って試料ステージを図の上方向に走査すると、試料ステージは上限位置に達してしまい、それ以上走査を行うことができないので、サーチ動作を継続することができなくなってしまうのである。このことは、試料ステージが下限位置近くにあるときにサーチ動作によって自動焦点合わせを行おうとする場合も同様である。
【０００８】そこで、本発明は、試料ステージがどのような位置にある場合にもサーチ動作を良好に行うことができる電子プローブマイクロアナライザを提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために、請求項１記載の電子プローブマイクロアナライザは、サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、試料ステージの高さ位置を変更して退避させることを特徴とする。
【００１０】請求項２記載の電子プローブマイクロアナライザは、サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、サーチ動作時における試料ステージの走査幅を変更することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ実施の形態について説明する。図１は本発明に係る電子プローブマイクロアナライザの一実施形態を示す図であり、図中、１は電子線、２は試料、４はＷＤＳ、５は分光結晶、６は検出器、７はＷＤＳ測定系、８は光学顕微鏡照明、１０は光学顕微鏡、１１はセンサ、１２は自動焦点装置、１３はステージ駆動機構、１４は試料ステージ（以下、単にステージと称す）、１５はコントローラ、１６は測定制御装置を示す。
【００１２】電子線１を試料２に照射すると、試料２から特性Ｘ線が発生する。特性Ｘ線はＷＤＳ４の分光結晶５で分光され、検出器６で検出される。検出器６からの信号はＷＤＳ測定系７に入力されて計数等の所定の処理が施される。なお、ＷＤＳ測定系７はアンプ、タイマ、カウンタ等で構成されるが、この点は周知でもあり、本発明において本質的な事項でもないので説明は省略する。
【００１３】光学顕微鏡照明８からの光は試料２に投射され、試料２からの反射光は光学顕微鏡１０を介してセンサ１１に導かれる。即ち、光学顕微鏡１０で得られた画像をセンサ１１で検出するようになされている。
【００１４】自動焦点装置１２はサーチ動作による自動焦点合わせを行うものであり、ステージ駆動機構１３によりステージ１４を駆動すると共に、センサ１１からの画像信号に基づいて合焦位置を検出する。そして、合焦位置を検出すると、自動焦点装置１２は制御信号によりステージ駆動機構１３に対してステージ１４の走査の停止を指示すると共に、測定制御装置１６に対して合焦位置を検出したことを通知する。
【００１５】ステージ駆動機構１３は、また、コントローラ１５によって手動で駆動可能となされている。従って、試料２を手動で移動させる必要が生じた場合には、オペレータはコントローラ１５を操作して手動でステージ１４を駆動することができる。
【００１６】ここで、光学顕微鏡１０の光軸は電子線１の光軸と一致するように調整され、また光学顕微鏡１０の焦点はＷＤＳ４の焦点と一致するように調整されている。なお、自動焦点装置１２における合焦位置探索のための画像処理等の焦点合わせの動作については周知であるので詳細な説明は省略する。
【００１７】測定制御装置１６は、当該ＥＰＭＡの動作を統括して管理する機能を有するものであり、ＣＰＵ、キーボード等の入力装置、及びその他の装置で構成されている。これにより、オペレータは測定制御装置１６を通じて任意の位置にステージ１４を移動することも可能となされている。
【００１８】また、ステージ駆動機構１３は常時ステージ１４の高さ方向位置を監視しており、その高さ方向位置を測定制御装置１６に通知している。従って、測定制御装置１６は、現在ステージ１４がどのような高さにあるかを認識している。更に、測定制御装置１６はサーチ動作時における走査範囲等、種々のパラメータをも管理している。
【００１９】次に、本発明に係る動作について、図２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２０】まず、自動焦点合わせを行う位置を指定して、サーチ動作による自動焦点合わせを指示する（ステップＳ１）。この位置の指定は、例えばオペレータが測定制御装置１６の入力装置によって水平方向の絶対位置を指定することで行うようにしてもよいし、または、適宜な方法で予め記憶媒体に位置を記憶しておき、その記憶媒体に記憶された位置のデータを測定制御装置１６で読み取るようにしてもよい。
【００２１】測定制御装置１６は、位置の指定がなされると、ステージ駆動機構１３に指定された位置の値を与えてステージ１４を当該指定位置に移動させる（ステップＳ２）。これに応じてステージ駆動機構１３はステージ１４を指定位置まで、高さは保ったまま水平方向に移動し、ステージ１４の移動が完了すると、その旨を測定制御装置１６に通知する。
【００２２】ステージ駆動機構１３からの通知によってステージ１４の移動が完了したことを認識すると、測定制御装置１６は、現在の高さ位置を中心としてサーチ動作を行うことができるか否かを判断する（ステップＳ３）。この判断は、ステージ１４の可動範囲の上限位置をｚmax 、下限位置をｚmin 、ステージ１４の現在の高さ位置をｚ0 、サーチ動作時の走査範囲は現在のステージ１４の位置を中心として±ｄであるとするとき、│ｚmax−ｚ0│＞ｄ、且つ、│ｚ0−ｚmin│＞ｄであれば、現在の高さ位置においてサーチ動作を行うことができると判断する。
【００２３】そして、測定制御装置１６は、現在の状態でサーチ動作を行うことができると判断した場合には、自動焦点装置１２に対してサーチ動作の開始を指示する（ステップＳ５）が、そうでない場合にはステージ駆動機構１３に対してステージ１４の退避を指示（ステップＳ４）し、ステージ１４の退避が完了したら自動焦点装置１２に対してサーチ動作の開始を指示する。
【００２４】ステップＳ４のステージ１４の退避の処理は次のようである。ステップＳ３の判断において「ｎｏ」と判断されるのは、│ｚmax−ｚ0│＜ｄである場合、または│ｚ0−ｚmin│＜ｄである場合の二つの場合に限られるが、│ｚmax−ｚ0│＜ｄである場合には、ステージ１４を現在の高さ位置から上方向に走査した場合にステージ１４は上限位置に達してしまうので、測定制御装置１６はｚ1＝ｚmax−ｄ−α …(1)によって高さ位置ｚ1 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ1 の高さ位置に移動するように指示する。ここで、αは任意の正の値であり、サーチ動作時にステージ１４を最も高い位置まで走査したときにもステージ１４が上限位置に達しないように余裕を持たせるためのものである。
【００２５】また、│ｚ0−ｚmin│＜ｄである場合には、ステージ１４を現在の高さ位置から下方向に走査した場合にステージ１４は下限位置に達してしまうので、測定制御装置１６はｚ2＝ｚmin＋ｄ＋α …(2)によって高さ位置ｚ2 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ2 の高さ位置に移動するように指示する。
【００２６】そして、ステージ駆動機構１３は測定制御装置１６から退避する高さ位置ｚ1またはｚ2 が通知されると、ステージ１４を通知された高さ位置まで移動し、移動が完了すると測定制御装置１６に退避が完了したことを通知する。以上がステップＳ４の処理である。
【００２７】自動焦点装置１２は、測定制御装置１６からサーチ動作開始の指示を受けるとサーチ動作を開始（ステップＳ６）して自動焦点合わせの動作を行う。そして、自動焦点装置１２は合焦位置が見い出せたか否かを判断し（ステップＳ７）、合焦位置が見い出せた場合には、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４を合焦位置に停止させることを通知すると共に、測定制御装置１６に合焦位置を検出したことを通知する。これで処理は終了となる。
【００２８】しかし、合焦位置を見い出せなかった場合には、自動焦点装置１２は、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４の走査の停止を指示すると共に、測定制御装置１６に合焦位置を見い出せなかったことを通知する。この通知を受けると、測定制御装置１６は、当該サーチ動作の前にステージ１４を退避したか否かを判断し（ステップＳ８）、退避を行っていない場合にはそのまま処理を終了するが、退避を行っていた場合にはステージ駆動機構１３に対して、ステージ１４を退避する前の高さ位置ｚ0 に戻すことを通知する。この通知を受けると、ステージ駆動機構１３はステージ１４をｚ0 の高さ位置に戻す（ステップＳ９）。合焦位置が見い出せない場合には、その後の操作あるいは処理のために、ステージ１４を元の高さ位置に戻しておくのがよいからである。そして、これで処理は終了となる。
【００２９】以上のようであるので、このＥＰＭＡによれば、サーチ動作時においてステージ１４を走査した場合にステージ１４が上限位置あるいは下限位置に達することはなく、良好にサーチ動作を行うことが可能となる。
【００３０】以上は、サーチ動作時には、現在のステージの高さ位置を中心として、その上下に予め固定的に定められた幅ｄでステージの走査を行う場合について説明したが、走査幅が可変である場合は次のような動作を行うようにしてもよい。以下、その場合の実施形態について説明する。
【００３１】このＥＰＭＡの全体構成は図１に示すと同じであるが、自動焦点装置１２はサーチ動作時のステージ１４の走査幅は可変となされている。ここではステージ１４の現在の高さ位置を中心として、±ｄmin〜±ｄmaxの範囲で走査幅が可変であるとする。
【００３２】次に、動作について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ１，Ｓ２については上述したと同じである。次に、測定制御装置１６は、現在の高さ位置を中心としてサーチ動作を行うことができるか否かを判断する（ステップＳ３′）。例えば、ｚmax 、ｚmin 、ｚ0 を上述したと同じ意味とするとき、│ｚmax−ｚ0│＞ｄmax 、または、│ｚ0−ｚmin│＞ｄmax であれば、現在の高さ位置においてそのままサーチ動作を行うことができると判断し、測定制御装置１６は、自動焦点装置１２に対して、走査幅を±ｄmax としてサーチ動作を開始することを指示する（ステップＳ５）。この指示によって、自動焦点装置１２は、ステージ１４の現在の高さ位置を中心として±ｄmax の走査幅でサーチ動作を開始する（ステップＳ６）。
【００３３】また、ｄmin＜│ｚmax−ｚ0│＜ｄmax である場合には、ｄ1＝│ｚmax−ｚ0│−α …(3)によって走査幅ｄ1 を求めて、自動焦点装置１２に対して、走査幅を±ｄ1 としてサーチ動作を開始することを指示する（ステップＳ５）。この指示によって、自動焦点装置１２は、ステージ１４の現在の高さ位置を中心として±ｄ1 の走査幅でサーチ動作を開始する（ステップＳ６）
同様に、ｄmin＜│ｚmin−ｚ0│＜ｄmax である場合には、ｄ2＝│ｚmin−ｚ0│−α …(4)によって走査幅ｄ2 を求めて、自動焦点装置１２に対して、走査幅を±ｄ2 としてサーチ動作を開始することを指示する（ステップＳ５）。この指示によって、自動焦点装置１２は、ステージ１４の現在の高さ位置を中心として±ｄ2 の走査幅でサーチ動作を開始する（ステップＳ６）。
【００３４】しかし、│ｚmax−ｚ0│＜ｄmin 、または│ｚmin−ｚ0│＜ｄmin である場合には、ステージ１４を現在の高さ位置から上方向または下方向に走査した場合にステージ１４は上限位置または下限位置に達してしまう。この場合には、測定制御装置１６はステージの退避を行う。例えば、│ｚmax−ｚ0│＜ｄmin である場合には、ｚ1＝ｚmax−ｄmax−α …(5)によって高さ位置ｚ1 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ1 の高さ位置に移動するように指示すると共に、自動焦点装置１２に対して走査幅を±ｄmax としてサーチ動作の開始を指示し、│ｚmin−ｚ0│＜ｄmin である場合には、ｚ2＝ｚmin＋ｄmax＋α …(6)によって高さ位置ｚ2 を求めて、ステージ駆動機構１３に対してステージ１４をｚ2 の高さ位置に移動するように指示すると共に、自動焦点装置１２に対して走査幅を±ｄmax としてサーチ動作の開始を指示する。その後の動作は上述したと同じである。
【００３５】以上のようであるので、このＥＰＭＡによれば、サーチ動作時においてステージ１４を走査した場合にステージ１４が上限位置あるいは下限位置に達することはなく、良好にサーチ動作を行うことが可能となる。
【００３６】以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能であることは当然である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電子プローブマイクロアナライザの一実施形態を示す図である。
【図２】 図１に示す電子プローブマイクロアナライザの動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】 他の実施形態における動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】 発明が解決しようとする課題を説明するための図である。
【符号の説明】
１…電子線、２…試料、４…ＷＤＳ、５…分光結晶、６…検出器、７…ＷＤＳ測定系、８…光学顕微鏡照明、１０…光学顕微鏡、１１…センサ、１２…自動焦点装置、１３…ステージ駆動機構、１４…ステージ、１５…コントローラ、１６…測定制御装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、試料ステージの高さ位置を変更して退避させることを特徴とする電子プローブマイクロアナライザ。
【請求項２】 サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、サーチ動作時における試料ステージの走査幅を変更することを特徴とする電子プローブマイクロアナライザ。
【請求項１】 サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、試料ステージの高さ位置を変更して退避させることを特徴とする電子プローブマイクロアナライザ。
【請求項２】 サーチ動作による自動焦点合わせが可能となされた電子プローブマイクロアナライザであって、サーチ動作を開始するときの試料ステージの高さ位置が、サーチ動作時の試料ステージの走査のときに上限位置または下限位置に達すると判断される場合には、サーチ動作時における試料ステージの走査幅を変更することを特徴とする電子プローブマイクロアナライザ。
【図１】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開平１１−２８３５４６
【公開日】平成１１年（１９９９）１０月１５日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平１０−８６５６２
【出願日】平成１０年（１９９８）３月３１日
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
【公開日】平成１１年（１９９９）１０月１５日
【国際特許分類】
【出願日】平成１０年（１９９８）３月３１日
【出願人】（０００００４２７１）日本電子株式会社 (811)
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