顕微鏡用の検査装置および顕微鏡による検査方法
【課題】誤検査を防止することができる顕微鏡用の検査装置および顕微鏡による検査方法を提供することである。
【解決手段】顕微鏡用の検査装置１００においては、サンプルステージ２３２ａによりサンプルＰが保持され、気流Ｆ２２５ａによりサンプルステージ２３２ａの周囲に冷却雰囲気が形成され、気流Ｆ２１および気流Ｆ２４５により冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流が形成される。また、孔２１１，２２１，２５１により顕微鏡の光学系が透過される。それにより、開放系の環境下であっても、サンプルＰの正確な検査を行うことができる。
【解決手段】顕微鏡用の検査装置１００においては、サンプルステージ２３２ａによりサンプルＰが保持され、気流Ｆ２２５ａによりサンプルステージ２３２ａの周囲に冷却雰囲気が形成され、気流Ｆ２１および気流Ｆ２４５により冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流が形成される。また、孔２１１，２２１，２５１により顕微鏡の光学系が透過される。それにより、開放系の環境下であっても、サンプルＰの正確な検査を行うことができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡用の検査装置および顕微鏡による検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、顕微鏡で被検査物を検査するために種々の研究および開発が行われている。特許文献１には、電子顕微鏡の装置外の大気中の水分が霜となって試料表面に付着するのを簡単な構造により防ぐ電子顕微鏡用試料冷却ホルダについて開示されている。
【０００３】
特許文献１記載の電子顕微鏡用試料冷却ホルダは、試料ホルダと、試料表面への結露を低減させるための気体を噴出する手段とを有するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５８２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の電子顕微鏡用試料冷却ホルダにおいては、試料表面への結露を防止することができるが、真の正確な検査を実施することはできない。すなわち、顕微鏡を用いた検査においては、被検査物への影響のみならず、顕微鏡のレンズへの温度影響をも考慮しなければならない。顕微鏡のレンズは、温度影響を受けやすく正確な検査を行うことができないからである。
【０００６】
本発明の目的は、誤検査を防止することができる顕微鏡の検査装置および顕微鏡の検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）
一の局面に従う顕微鏡用の検査装置は、サンプル検査を行う顕微鏡の検査装置であって、サンプルを保持する保持部と、保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成部と、冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成部と、顕微鏡の光学系を透過する連通部とを含むものである。
【０００８】
顕微鏡用の検査装置においては、保持部によりサンプルが保持され、冷却雰囲気形成部により保持部の周囲に冷却雰囲気が形成され、常温乾燥気流形成部により冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流が形成される。また、連通部により顕微鏡の光学系が透過される。ここで、冷却雰囲気形成部は、冷却気流を形成するものであってもよく、冷却媒体による冷却雰囲気を形成するものであってもよい。
【０００９】
この場合、冷却雰囲気形成部によりサンプルを冷却した状態でサンプル検査を行うことができ、開放系の環境下であっても、常温乾燥気流形成部によりサンプルに対する霜付着防止を実現することができる。例えば、サンプルはプラスチックフィルム等である。また、常温乾燥気流を形成することにより、顕微鏡のレンズの温度変化を防止することができるため、顕微鏡レンズの温度変化による誤検査を防止することができる。
【００１０】
（２）
冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、第１筒部材を外包する第２筒部材を有し、保持部材は、第１筒部材内に設けられてもよい。
【００１１】
この場合、第２筒部材が第１筒部材を外包し、冷却雰囲気形成部は、冷却雰囲気を形成する第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、常温乾燥気流を形成する第２筒部材を有する。また、保持部が、第１筒部材内に設けられる。その結果、開放系の環境下であっても、第１筒部材におけるサンプルへの霜付着を確実に防止することができる。ここで、筒部材とは、丸筒部材、角筒部材その他任意の断面形状を有する筒部材を含む。
【００１２】
（３）
冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、第１筒部材を対峙する方向から挟持するように設けられた第３筒部材および第４筒部材を有し、保持部材は、第１筒部材内に設けられてもよい。
【００１３】
この場合、第３筒部材および第４筒部材が第１筒部材を挟持し、冷却雰囲気形成部は、冷却雰囲気を形成する第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、常温乾燥気流を形成する第３および第４筒部材を有する。また、保持部が、第１筒部材内に設けられる。その結果、第３および第４筒部材により第１筒部材が挟持されているので、第１筒部材におけるサンプルへの霜の付着を確実に防止することができる。
【００１４】
（４）
冷却雰囲気形成部は、第１筒部材の内部に気流分離部材をさらに含み、保持部は、気流分離部材からなってもよい。
【００１５】
この場合、気流分離部材の一部により保持部が形成されるので、改めて保持部を形成する必要がなくなる。その結果、コスト削減を実現することができる。
【００１６】
（５）
保持部は、加熱装置を有してもよい。
【００１７】
この場合、保持部は、加熱部を有するので、保持部に保持されるサンプルを加熱処理することができる。したがって、サンプルを加熱した状態の検査を行うことができる。また、冷却雰囲気を徐々に減らし、同時に加熱装置によりサンプルを徐々に加熱することで、サンプルの温度を常温に調整することができる。その結果、サンプルを取り出した場合に、サンプルへの霜付着を確実に防止することができる。
【００１８】
（６）
連通部は、顕微鏡の光学系を透過する部材からなってもよい。
【００１９】
この場合、連通部は、顕微鏡の光学系を透過する部材からなるので、顕微鏡の検査結果への影響を低減することができる。例えば、当該部材とは、石英等である。
【００２０】
（７）
連通部は、開口部からなってもよい。
【００２１】
この場合、連通部は、開口部からなるので、顕微鏡の光学系が全く影響を受けず、サンプルにのみ顕微鏡の光学系が照射される。その結果、顕微鏡の光学系に関する影響を防止することができる。
【００２２】
（８）
顕微鏡は、偏光顕微鏡であってもよい。
【００２３】
この場合、顕微鏡は、偏光顕微鏡からなるので、偏光顕微鏡によりサンプルを適切に検査することができる。例えば、オルソスコープ観察、オープンニコル、クロスニコル、コノスコープ観察等を実施することができる。また、顕微鏡は、電子顕微鏡（走査型電子顕微鏡、その他の透過型電子顕微鏡）、走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡、走査型近接場光顕微鏡）、X線顕微鏡、超音波顕微鏡、光学顕微鏡（実体顕微鏡、蛍光顕微鏡、レーザ走査顕微鏡、共焦点レーザ顕微鏡）等であってもよい。
【００２４】
（９）
他の局面に係る検査方法は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検査装置を用いて当該サンプルを検査する検査方法であって、常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成処理と、乾燥気流の気流内で、サンプルを保持する保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成処理と、を含むものである。
【００２５】
顕微鏡による検査方法においては、サンプルが保持され、次いで、常温乾燥気流形成処理により常温乾燥気流が形成され、冷却雰囲気形成処理によりサンプルの周囲に冷却雰囲気が形成される。
【００２６】
この場合、サンプルを冷却した状態でサンプル検査を行うことができ、常温乾燥気流によりサンプルに対する霜付着防止を実現することができる。ここで、例えば、サンプルはプラスチックフィルム等である。また、常温乾燥気流を形成することにより、顕微鏡のレンズの温度変化を防止することができるため、顕微鏡レンズの温度変化による誤検査の影響を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る顕微鏡用の検査装置および顕微鏡による検査方法によれば、誤検査を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る検査装置の一例を示す模式的説明図である。
【図２】図１のサンプルホルダの断面の一例を示す模式的断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係るサンプルホルダの一例を示す模式的断面図である。
【図４】第３の実施の形態に係るサンプルホルダの一例を示す模式的断面図である。
【図５】第４の実施の形態に係る検査装置の一例を示す模式的説明図である。
【図６】サンプルホルダの他例の使用状態を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。以下、偏光顕微鏡を用いて被検査物の光抜けを検査する検査装置に本発明を適用した場合について具体例を挙げて説明を行う。
以下においては、まず、光学異方性光抜けに関して説明を行い、従来の装置によるデメリットについて説明を行い、その後、本発明に係る検査装置および検査方法について説明を行う。
【００３０】
＜光抜け＞
一般に、液晶ディスプレイ等においては、軸が直交した偏光板に挟持された構造を有しており、光源からの光を透過させる、または透過させないという機能は、液晶層が担っている。したがって、液晶層以外の部材が偏光特性を有すると、液晶ディスプレイにおけるコントラスト（白黒）が小さくなり、当該材質を使用することができない。当該偏光特性は、一般に“光抜け”と呼ばれる。
【００３１】
例えば、従前、当該液晶ディスプレイには、ガラス板が使用されていた。しかしながら、ガラス板は、割れ易い、曲げられない、軽量化に不向きである等特性の問題あり、近年、上記の特性を回避するため、プラスチック素材を含む透明複合シート、例えばガラスクロス複合基板等が使用されている。
【００３２】
ここで、一般的なガラスクロス複合基板においては、当該構造の複合化により熱膨張係数のミスマッチ（以下、ＣＴＥミスマッチと呼ぶ。）が生じる場合がある。すなわち、ガラスの熱膨張係数は、数ｐｐｍ／℃であるのに対し、樹脂の熱膨張係数は、数十ｐｐｍ／℃であるためである。その結果、当該ＣＴＥミスマッチによる歪が界面近傍の樹脂側に集中し、樹脂が配向することで、複屈折が生じ、光抜けが生じる場合がある。
【００３３】
＜従来の装置のデメリット＞
従来の装置においては、位相差測定装置または微小位相差測定装置等がある。
位相差測定装置においては、測定エリアが１ｍｍφ〜２０ｍｍφであり、測定範囲は広いものの位相軸によって平均化されるため、位相差に配向パターンがあると正確な測定が出来ないという問題がある。
【００３４】
一方、微小位相差測定装置においては、測定エリアが５０μｍφ〜１００μｍφであり、測定範囲が狭く、分解能が高いが、検査を行うのに、かなりの時間と労力とを費やす必要がある。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係る検査装置１００の一例を示す模式的説明図であり、図２は、図１のサンプルホルダ２００の断面の一例を示す模式的断面図である。
【００３６】
図１に示すように、検査装置１００は、サンプルホルダ２００、不活性ガスが充填された常温乾燥タンク３００、冷却気流タンク４００、第１バルブ３１０および第２バルブ４１０を含む。
【００３７】
図１に示す検査装置１００は、常温乾燥タンク３００から第１バルブ３１０を介して後述するサンプルホルダ２００に常温乾燥気流を供給できるように形成され、冷却気流タンク４００から第２バルブ４１０を介して後述するサンプルホルダ２００に冷却気流を供給できるように形成される。なお、当該冷却気流は、例えば窒素を乾燥フィルターに通して、さらに当該窒素を液体窒素中に通した冷却窒素を利用することができ、常温乾燥気流は、例えば窒素を乾燥フィルターに通した常温乾燥窒素を利用することができる。
【００３８】
図１および図２に示すように、サンプルホルダ２００は、主に内部に空間を有する筒部材からなる。図１に示すように、筒部材は、断面形状が矩形状の筒部材からなる。また、図２においては、筒部材の天面を形成する板部材２１０と、筒部材の底面を形成する板部材２５０とを有する。図２に示すように、当該矩形状の筒部材の内部空間を仕切るように、板部材２２０、板部材２３０、板部材２４０が設けられる。
【００３９】
図１および図２に示すように、板部材２１０および板部材２２０との間には、空間２１５が形成され、板部材２２０および板部材２３０との間には、空間２２５が形成され、板部材２３０および板部材２４０との間には、空間２３５が形成され、板部材２４０および板部材２５０との間には、空間２４５が形成される。
【００４０】
また、空間２１５の空間体積をＶ１とし、空間２２５の空間体積をＶ２とした場合、空間体積Ｖ２は、サンプルＰを冷却可能な雰囲気を有すればよい。すなわち、本実施の形態においては、冷却気流の流量と空間２２５の体積との相互関係によりサンプルＰを冷却する空間体積Ｖ２が規定される。また、空間体積Ｖ１については、孔２２１の口径および冷却気流および常温乾燥気流の流量と、空間２１５の体積との相互関係により空間体積Ｖ１が規定される。
【００４１】
具体例として、例えば、空間２１５の空間体積をＶ１とし、空間２２５の空間体積をＶ２とした場合、体積比（Ｖ１／Ｖ２）が１／１０から１０までの範囲内であることが好ましい。すなわち、体積比（Ｖ１／Ｖ２）が１／１０以下であると、乾燥効果が有効に生じ難くなり、体積比（Ｖ１／Ｖ２）が１０以上であると、冷却効果が生じ難くなる。
【００４２】
また、板部材２１０，〜，２５０には、それぞれ孔２１１，２２１，２３１，２４１，２５１が設けられる。当該孔２１１，〜，２５１は、偏光顕微鏡による光を通過できるサイズで形成されている。
【００４３】
なお、図２においては、当該孔２１１，〜，２５１が、同じ孔サイズの場合について図示したが、これに限定されず、それぞれが任意のサイズで形成されていてもよい。すなわち、孔２１１側から孔２５１側まで偏光顕微鏡による光を通過できるサイズが維持されていれば、孔２１１，〜，２５１は、それぞれ任意のサイズの孔であってもよい。
【００４４】
次に、実際にガラスクロス複合基板のサンプルＰを検査する工程について説明を行う。図２に示すように、サンプルＰは、検査装置１００の板部材２３０の孔２３１を閉塞するように載置される。
【００４５】
続いて、図１に示すように、第１バルブ３１０を開放することにより、常温乾燥タンク３００から不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、空間２１５に気流Ｆ２１５として供給され、空間２４５に気流Ｆ２４５として供給される。
【００４６】
次に、第２バルブ４１０を開放することにより、冷却気流タンク４００から冷却気体が、空間２２５に気流Ｆ２２５として供給され、空間２３５に気流Ｆ２３５として供給される。
【００４７】
その結果、空間２１５および空間２４５に常温乾燥気流である気流Ｆ２１５および気流Ｆ２４５が形成され、その後、サンプルＰの周囲である空間２２５および空間２３５に冷却気流である気流Ｆ２２５および気流Ｆ２３５が形成される。したがって、冷却気流である気流Ｆ２２５を空間２２５，２３５に充満させた場合であっても、周囲の空間２１５，２４５に常温乾燥気流が形成されているので、開放系の環境下であっても、空気中の水分が霜に変換せず、サンプルＰに霜の付着が生じない。
【００４８】
また、孔２１１，２２１，２３１，２４１，２５１を通して偏光顕微鏡によりサンプル検査を行った場合、孔２１１および孔２５１の周囲には、常温乾燥気流が流れることにより偏光顕微鏡のレンズへの温度影響を低減することができる。
【００４９】
よって、サンプルＰの環境変化を加えた状態において、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を正確に実施することができる。
【００５０】
＜実施例＞
次に、第１の実施の形態に係る検査装置１００の効果を確認するため、ガラスクロス複合基板をサンプルＰとして実験を行った。
【実施例１】
【００５１】
実施例１においては、検査装置１００を用いて開放系の環境下でサンプルＰの検査を行った（表１参照）。
【００５２】
（比較例１）
比較例１においては、サンプルＰの周囲に冷却窒素のみによる冷却を実施し、顕微鏡のレンズを冷却窒素雰囲気内に配置して密閉系の環境下で、サンプルＰの検査を行った（表１参照）。
【００５３】
（比較例２）
比較例２においては、サンプルＰの周囲に冷却窒素のみによる冷却を実施し、顕微鏡のレンズを冷却窒素雰囲気外に配置して開放系の環境下で、サンプルＰの検査を行った（表１参照）。
【００５４】
【表１】
結果Ａ）顕微鏡レンズの温度（サンプルＰを−２０℃にした場合）
結果Ｂ）サンプルＰへの霜付着
結果Ｃ）サンプルＰの光抜けの検査（リタデーション換算、ｎｍ）
【００５５】
ここで、結果Ｃにおける光抜けの検査の詳細について説明を行う。透明複合シートをクロスニコルにした偏光顕微鏡で観察した。偏光顕微鏡の光軸を固定し、光源の強さを一定にした状態でサンプルを回転させ、シートの一部分あるいは全体がもっとも明るくなる角度にセットした。２．４ｍｍ×１．８ｍｍの観察部分を画像（画素数６４０ｘ４８０）化してＰＣに取り込み、これを各画素が０〜２５５の階調を持つ白黒画像に変換した。この白黒画像中の各画素の階調を総和し、この総和値をリタデーション換算したものを光り抜けの値とした。
【００５６】
以上のように、比較例１においては、サンプルＰへの霜付着が生じないものの、顕微鏡レンズの温度が低下し、正確な検査を行うことができなかった。また、比較例２においては、サンプルＰへの霜付着が生じ、正確な検査を行うことができなかった。
【００５７】
一方、実施例１においては、サンプルＰの霜付着が生じず、顕微鏡レンズの温度低下も生じず、正確な検査を行うことができた。
【００５８】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明を行う。第２の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る検査装置１００と主に相違する点について説明を行う。第２の実施の形態に係る検査装置は、サンプルホルダ２００の代わりにサンプルホルダ２００ａを有する。
【００５９】
図３は、第２の実施の形態に係るサンプルホルダ２００ａの一例を示す模式的断面図である。
【００６０】
図３に示すように、サンプルホルダ２００ａは、主に内部に空間を有する筒部材からなる。図１と同様に、図３においても、筒部材は、断面形状が矩形状の筒部材からなる。また、図３においても、筒部材の天面を形成する板部材２１０と、筒部材の底面を形成する板部材２５０とを有する。
図３に示すように、サンプルホルダ２００ａにおいては当該矩形状の内部空間を仕切るように、板部材２２０、板部材２３０ａが設けられる。
【００６１】
図３の板部材２３０ａは、図２の板部材２３０と異なり、サンプルステージ２３２ａを有する。サンプルステージ２３２ａは、サンプルＰを板部材２３０ａから離間させた状態で保持できるよう複数の支持部材（後述する図５に示すサンプルステージ２３２ｃと同様の形状）からなる。
【００６２】
また、板部材２１０および板部材２２０との間には、空間２１５が形成され、板部材２２０および板部材２３０ａとの間には、空間２２５ａが形成され、板部材２３０ａおよび板部材２５０との間には、空間２４５が形成される。
【００６３】
図３の検査装置２００ａにおいては、第１バルブ３１０を開放することにより、常温乾燥タンク３００から不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、空間２１５に気流Ｆ２１５として供給され、空間２４５に気流Ｆ２４５として供給される。
【００６４】
次に、第２バルブ４１０を開放することにより、冷却気流タンク４００から冷却気体が、空間２２５ａに気流Ｆ２２５ａとして供給される。この場合、サンプルＰがサンプルステージ２３２ａにより支持されているので、サンプルステージ２３２ａ部分、すなわち、サンプルＰの裏面側にも、気流Ｆ２２５ａが流れ、サンプルＰの表裏を冷却することができる。
【００６５】
その結果、冷却気流である気流Ｆ２２５ａを空間に充満させた場合であっても、周囲の空間２１５，２４５に常温乾燥気流が形成されているので、開放系の環境下であっても、サンプルＰに霜の付着が生じない。
【００６６】
また、孔２１１，２２１，２５１を通して偏光顕微鏡により検査を行った場合、孔２１１および孔２５１の周囲には、常温乾燥気流を流すことにより偏光顕微鏡のレンズへの温度影響を低減することができる。よって、サンプルＰの環境変化を加えた状態において、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を実施することができる。
【００６７】
また、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して、板部材２４０を削減することができるので、低コストで検査装置２００ａを製造することができる。また、サンプルステージ２３２ａの構成を簡易にすることで、検査装置２００ａの厚みを薄くすることができる
【００６８】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明に係る第３の実施の形態について説明を行う。第３の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る検査装置１００と主に相違する点について説明を行う。第３の実施の形態に係る検査装置は、サンプルホルダ２００の代わりにサンプルホルダ２００ｂを有する。
【００６９】
図４は、第３の実施の形態に係るサンプルホルダ２００ｂの一例を示す模式的断面図である。
【００７０】
図４に示すように、サンプルホルダ２００ｂは、主に内部に空間を有する筒部材からなる。図１と同様に、図３においても、筒部材は、断面形状が矩形状の筒部材からなる。また、図４においても、筒部材の天面を形成する板部材２１０と、筒部材の底面を形成する板部材２５０とを有する。図４に示すように、当該矩形状の内部空間を仕切るように、板部材２２０、板部材２３０ｂ、板部材２４０が設けられる。
【００７１】
図４の板部材２３０ｂは、図２の板部材２３０と異なり、温度調整機能を有する温度調整板部材２３０ｂである。例えば、温度調整板部材２３０ｂは、サンプルＰを保持しつつ、温度上昇または温度下降を行うことができる。
【００７２】
このように、第４の実施の形態に係る検査装置においては、サンプルホルダ２００ｂの温度調整板部材２３０ｂの働きにより、サンプルＰの環境変化、具体的には、温度を上昇させたり、低下させたりして、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を実施することができる。
【００７３】
また、第４の実施の形態に係る検査装置においては、温度調整板部材２３０ｂの温度を低下させた状態で、冷却気流を減らし、徐々に温度調整板部材２３０ｂの温度を上昇させて、サンプルＰ自体の温度を常温に戻すこともできる。
【００７４】
なお、温度調整板部材２３０ｂは、具体的にヒータであってもよく、または冷却媒体であってもよい。さらに、当該冷却媒体として、ペルチェ素子または温度調整板部材２３０ｂ中に冷却液体を流す方法を有した媒体等であってもよい。
【００７５】
＜第４の実施の形態＞
続いて、本発明に係る第４の実施の形態について説明を行う。第４の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る検査装置１００と主に相違する点について説明を行う。
【００７６】
図５は、第４の実施の形態に係る検査装置１００ｃの一例を示す模式的説明図である。
【００７７】
図５に示すように、検査装置１００ｃは、サンプルホルダ２００ｃ、不活性ガスが充填された常温乾燥タンク３００、冷却気流タンク４００、第１バルブ３１０および第２バルブ４１０を含む。
【００７８】
図５に示す検査装置１００ｃは、常温乾燥タンク３００から第１バルブ３１０を介して後述するサンプルホルダ２００ｃに常温乾燥気流を供給できるように形成され、冷却気流タンク４００から第２バルブ４１０を介して後述するサンプルホルダ２００ｃに冷却気流を供給できるように形成される。
【００７９】
図５に示すように、サンプルホルダ２００ｃは、主に内部に空間を有する２重の筒部材からなる。図５に示すように、２重の筒部材の外筒２５０ｃおよび内筒２１０ｃのいずれも、断面形状が矩形状の筒部材からなる。
外筒２５０ｃの内部空間で、かつ内筒２１０ｃの外部空間には、空間２１５ｃが設けられ、内筒２１０ｃの内部空間には、空間２２５ｃが設けられる。
【００８０】
また、内筒２１０ｃの天面には、孔２２１ｃが設けられ、底面には図３と同じように、サンプルステージ２３２ｃおよび孔２３１ｃが設けられる。
同様に、外筒２５０ｃの天面には、孔２１１ｃが設けられ、底面には、孔２５１ｃが設けられる。
【００８１】
次に、実際にガラスクロス複合基板のサンプルＰを検査する工程について説明を行う。図５に示すように、サンプルＰは、検査装置１００ｃのサンプルステージ２３２ｃに載置される。
【００８２】
続いて、図５に示すように、第１バルブ３１０を開放することにより、常温乾燥タンク３００から不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、空間２１５ｃに気流Ｆ２１５ｃとして供給される。そして、不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、外筒２５０ｃの内部空間で、かつ、内筒２１０ｃの外部空間に充満される。
【００８３】
次に、第２バルブ４１０を開放することにより、冷却気流タンク４００から冷却気体が、内筒２１０ｃの内部空間２２５ｃに気流Ｆ２２５ｃとして供給される。その結果、冷却気体が、内部空間２２５ｃの内部に充満される。
【００８４】
その結果、空間２１５ｃに常温乾燥気流である気流Ｆ２１５ｃが形成され、その後、サンプルＰの周囲である内部空間２２５ｃに冷却気流である気流Ｆ２２５ｃが形成される。したがって、冷却気流である気流Ｆ２２５ｃを空間２２５に充満させた場合であっても、周囲の空間２１５ｃに常温乾燥気流が形成されているので、開放系の環境下であっても、サンプルＰに霜の付着が生じない。さらに、二重筒部材からなるので、内筒２１０ｃの外面にも霜の付着が生じない。
【００８５】
また、孔２１１ｃ，２２１ｃ，２３１ｃ，２５１ｃを通して偏光顕微鏡により検査を行った場合、孔２１１ｃおよび孔２５１ｃの周囲には、常温乾燥気流が流れることにより偏光顕微鏡のレンズへの温度影響を低減することができる。
【００８６】
よって、サンプルＰの環境変化を加えた状態において、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を実施することができる。
【００８７】
以上のように、検査装置１００，１００ｃにおいては、気流Ｆ２２５，Ｆ２３５，Ｆ２２５ａ，Ｆ２２５ｃによりサンプルＰを冷却した状態でサンプル検査を行うことができ、気流Ｆ２１５，Ｆ２４５，Ｆ２１５ｃによりサンプルＰに対する霜付着防止を実現することができる。また、気流Ｆ２１５，Ｆ２４５，Ｆ２１５ｃを形成することにより、顕微鏡のレンズの温度変化を防止することができるため、顕微鏡レンズの温度変化による誤検査を防止することができる。
【００８８】
また、内筒２１０ｃおよび外筒２５０ｃを形成することにより内筒２１０ｃの外周への霜付着を防止することができる。さらに温度調整板部材２３０ｂを使用することにより種々の環境下において検査を行うことができる。
【００８９】
なお、上記の実施の形態においては、筒部材からなることとして説明を行ったが、これに限定されない。例えば、図６は、サンプルホルダ２００ｅの使用状態を示す模式図である。
【００９０】
図６に示すように、偏光顕微鏡８００のレンズ８１０および光源８２０の間にサンプルホルダ２００ｅを載置する。また、サンプルホルダ２００ｅは、検査装置２００ｅの孔２１１，〜孔２５１が、偏光顕微鏡８００のレンズ８１０および光源８２０間を通過する光を遮蔽しない状態で載置される。
【００９１】
また、図６に示すように、サンプルホルダ２００ｅは、板部材２１０，〜，板部材２５０からなり、互いの板部材２１０，〜，板部材２５０の各間にゴム部材ＲＢを設けている。それにより、空間領域が形成される。
【００９２】
そして、サンプルＰの周囲である板部材２２０および板部材２３０の空間領域と、板部材２３０および板部材２４０の空間領域とに、冷却気体である気流を形成し、板部材２１０および板部材２２０の空間領域と、板部材２４０および板部材２５０の空間領域とに、常温乾燥気流である気流を供給することで、サンプルＰの検査を正確に行うことができる。
【００９３】
また、上記の実施の形態において、気流の入口の形状と出口の断面積が変化していない場合について説明しているが、これに限定されず、気流の入口の形状と出口の断面積を変化させてもよい。
【００９４】
また、サンプルステージ２３２ａ，２３２ｃは、３本の支持部材からなることとしているが、これに限定されず、他の任意の本数、形状からなる支持部材であってもよい。
【００９５】
また、第４の実施の形態においては、矩形状の二重筒部材からなることとしているが、これに限定されず、断面形状が円形の二重筒部材からなってもよく、矩形状と円形との断面形状からなる二重筒部材であってもよく、気流の入口と出口において断面形状の異なる二重筒部材であってもよい。さらに、気流を進行方向に螺旋状に回転させ空間に当該気体を充満させてもよい。
【００９６】
本実施の形態においては、サンプルホルダ２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｅのみ、またはそれらを含む検査装置１００，１００ｃが顕微鏡用の検査装置に相当し、サンプルＰがサンプルに相当し、サンプルステージ２３２ａ，２３２ｃ、板部材２３０の孔２３１および板部材２３０ｂの孔２３１ｂの周辺が保持部に相当し、気流Ｆ２２５，Ｆ２３５，Ｆ２２５ａ，Ｆ２２５ｃが冷却雰囲気に相当し、冷却気流タンク４００、第２バルブ４１０、板部材２２０および板部材２３０、板部材２３０および板部材２４０、板部材２２０および板部材２３０ａ、板部材２２０および板部材２３０ｂ、板部材２３０ｂおよび板部材２４０、内筒２１０ｃが冷却雰囲気形成部に相当する。
【００９７】
また、気流Ｆ２１５，Ｆ２４５，Ｆ２１５ｃが常温乾燥気流に相当し、常温乾燥タンク３００、第１バルブ３１０、板部材２１０および板部材２２０、板部材２４０および板部材２５０、板部材２３０ａおよび板部材２５０、外筒２５０ｃが常温乾燥気流形成部に相当し、孔２１１，２２１，２３１，２４１，２５１、２３１ｂ，２３１ｃが連通部および開口部に相当し、温度調整板部材２３０ｂが加熱装置に相当し、石英等が顕微鏡の光学系を透過する部材に相当する。
【００９８】
さらに、内筒２１０ｃ、板部材２２０および板部材２４０と側壁とにより形成される部材が第１筒部材に相当し、外筒２５０ｃが第２筒部材に相当し、板部材２１０および板部材２２０と側壁、板部材２４０および板部材２５０と側壁、板部材２３０ａおよび板部材２５０と側壁、とにより形成される部材が第３筒部材および第４筒部材に相当し、板部材２３０，２３０ａ，２３１ｂが気流分離部材に相当する。
【００９９】
本発明の好ましい実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれらだけに制限されない。本発明の主旨と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１００】
１００，１００ｃ 検査装置
２１０，２２０，２３０，２３０ａ，２４０，２５０ 板部材
２１１，２２１，２３１，２４１，２５１，２３１ｂ，２３１ｃ 孔
２１０ｃ 内筒
２３２ａ，２３２ｃ サンプルステージ
２３０ｂ 温度調整板部材
２５０ｃ 外筒
３００ 常温乾燥タンク
３１０ 第１バルブ
４００ 冷却気流タンク
４１０ 第２バルブ
Ｐ サンプル
Ｆ２１５，Ｆ２１５ｃ，Ｆ２２５，Ｆ２２５ａ 気流
Ｆ２２５ｃ，Ｆ２３５，Ｆ２４５ 気流
【技術分野】
【０００１】
本発明は、顕微鏡用の検査装置および顕微鏡による検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、顕微鏡で被検査物を検査するために種々の研究および開発が行われている。特許文献１には、電子顕微鏡の装置外の大気中の水分が霜となって試料表面に付着するのを簡単な構造により防ぐ電子顕微鏡用試料冷却ホルダについて開示されている。
【０００３】
特許文献１記載の電子顕微鏡用試料冷却ホルダは、試料ホルダと、試料表面への結露を低減させるための気体を噴出する手段とを有するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５８２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１記載の電子顕微鏡用試料冷却ホルダにおいては、試料表面への結露を防止することができるが、真の正確な検査を実施することはできない。すなわち、顕微鏡を用いた検査においては、被検査物への影響のみならず、顕微鏡のレンズへの温度影響をも考慮しなければならない。顕微鏡のレンズは、温度影響を受けやすく正確な検査を行うことができないからである。
【０００６】
本発明の目的は、誤検査を防止することができる顕微鏡の検査装置および顕微鏡の検査方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）
一の局面に従う顕微鏡用の検査装置は、サンプル検査を行う顕微鏡の検査装置であって、サンプルを保持する保持部と、保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成部と、冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成部と、顕微鏡の光学系を透過する連通部とを含むものである。
【０００８】
顕微鏡用の検査装置においては、保持部によりサンプルが保持され、冷却雰囲気形成部により保持部の周囲に冷却雰囲気が形成され、常温乾燥気流形成部により冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流が形成される。また、連通部により顕微鏡の光学系が透過される。ここで、冷却雰囲気形成部は、冷却気流を形成するものであってもよく、冷却媒体による冷却雰囲気を形成するものであってもよい。
【０００９】
この場合、冷却雰囲気形成部によりサンプルを冷却した状態でサンプル検査を行うことができ、開放系の環境下であっても、常温乾燥気流形成部によりサンプルに対する霜付着防止を実現することができる。例えば、サンプルはプラスチックフィルム等である。また、常温乾燥気流を形成することにより、顕微鏡のレンズの温度変化を防止することができるため、顕微鏡レンズの温度変化による誤検査を防止することができる。
【００１０】
（２）
冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、第１筒部材を外包する第２筒部材を有し、保持部材は、第１筒部材内に設けられてもよい。
【００１１】
この場合、第２筒部材が第１筒部材を外包し、冷却雰囲気形成部は、冷却雰囲気を形成する第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、常温乾燥気流を形成する第２筒部材を有する。また、保持部が、第１筒部材内に設けられる。その結果、開放系の環境下であっても、第１筒部材におけるサンプルへの霜付着を確実に防止することができる。ここで、筒部材とは、丸筒部材、角筒部材その他任意の断面形状を有する筒部材を含む。
【００１２】
（３）
冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、第１筒部材を対峙する方向から挟持するように設けられた第３筒部材および第４筒部材を有し、保持部材は、第１筒部材内に設けられてもよい。
【００１３】
この場合、第３筒部材および第４筒部材が第１筒部材を挟持し、冷却雰囲気形成部は、冷却雰囲気を形成する第１筒部材を有し、常温乾燥気流形成部は、常温乾燥気流を形成する第３および第４筒部材を有する。また、保持部が、第１筒部材内に設けられる。その結果、第３および第４筒部材により第１筒部材が挟持されているので、第１筒部材におけるサンプルへの霜の付着を確実に防止することができる。
【００１４】
（４）
冷却雰囲気形成部は、第１筒部材の内部に気流分離部材をさらに含み、保持部は、気流分離部材からなってもよい。
【００１５】
この場合、気流分離部材の一部により保持部が形成されるので、改めて保持部を形成する必要がなくなる。その結果、コスト削減を実現することができる。
【００１６】
（５）
保持部は、加熱装置を有してもよい。
【００１７】
この場合、保持部は、加熱部を有するので、保持部に保持されるサンプルを加熱処理することができる。したがって、サンプルを加熱した状態の検査を行うことができる。また、冷却雰囲気を徐々に減らし、同時に加熱装置によりサンプルを徐々に加熱することで、サンプルの温度を常温に調整することができる。その結果、サンプルを取り出した場合に、サンプルへの霜付着を確実に防止することができる。
【００１８】
（６）
連通部は、顕微鏡の光学系を透過する部材からなってもよい。
【００１９】
この場合、連通部は、顕微鏡の光学系を透過する部材からなるので、顕微鏡の検査結果への影響を低減することができる。例えば、当該部材とは、石英等である。
【００２０】
（７）
連通部は、開口部からなってもよい。
【００２１】
この場合、連通部は、開口部からなるので、顕微鏡の光学系が全く影響を受けず、サンプルにのみ顕微鏡の光学系が照射される。その結果、顕微鏡の光学系に関する影響を防止することができる。
【００２２】
（８）
顕微鏡は、偏光顕微鏡であってもよい。
【００２３】
この場合、顕微鏡は、偏光顕微鏡からなるので、偏光顕微鏡によりサンプルを適切に検査することができる。例えば、オルソスコープ観察、オープンニコル、クロスニコル、コノスコープ観察等を実施することができる。また、顕微鏡は、電子顕微鏡（走査型電子顕微鏡、その他の透過型電子顕微鏡）、走査型プローブ顕微鏡（原子間力顕微鏡、走査型トンネル顕微鏡、走査型近接場光顕微鏡）、X線顕微鏡、超音波顕微鏡、光学顕微鏡（実体顕微鏡、蛍光顕微鏡、レーザ走査顕微鏡、共焦点レーザ顕微鏡）等であってもよい。
【００２４】
（９）
他の局面に係る検査方法は、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検査装置を用いて当該サンプルを検査する検査方法であって、常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成処理と、乾燥気流の気流内で、サンプルを保持する保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成処理と、を含むものである。
【００２５】
顕微鏡による検査方法においては、サンプルが保持され、次いで、常温乾燥気流形成処理により常温乾燥気流が形成され、冷却雰囲気形成処理によりサンプルの周囲に冷却雰囲気が形成される。
【００２６】
この場合、サンプルを冷却した状態でサンプル検査を行うことができ、常温乾燥気流によりサンプルに対する霜付着防止を実現することができる。ここで、例えば、サンプルはプラスチックフィルム等である。また、常温乾燥気流を形成することにより、顕微鏡のレンズの温度変化を防止することができるため、顕微鏡レンズの温度変化による誤検査の影響を防止することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る顕微鏡用の検査装置および顕微鏡による検査方法によれば、誤検査を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る検査装置の一例を示す模式的説明図である。
【図２】図１のサンプルホルダの断面の一例を示す模式的断面図である。
【図３】第２の実施の形態に係るサンプルホルダの一例を示す模式的断面図である。
【図４】第３の実施の形態に係るサンプルホルダの一例を示す模式的断面図である。
【図５】第４の実施の形態に係る検査装置の一例を示す模式的説明図である。
【図６】サンプルホルダの他例の使用状態を示す模式図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明に係る実施の形態について図面を用いて説明する。以下、偏光顕微鏡を用いて被検査物の光抜けを検査する検査装置に本発明を適用した場合について具体例を挙げて説明を行う。
以下においては、まず、光学異方性光抜けに関して説明を行い、従来の装置によるデメリットについて説明を行い、その後、本発明に係る検査装置および検査方法について説明を行う。
【００３０】
＜光抜け＞
一般に、液晶ディスプレイ等においては、軸が直交した偏光板に挟持された構造を有しており、光源からの光を透過させる、または透過させないという機能は、液晶層が担っている。したがって、液晶層以外の部材が偏光特性を有すると、液晶ディスプレイにおけるコントラスト（白黒）が小さくなり、当該材質を使用することができない。当該偏光特性は、一般に“光抜け”と呼ばれる。
【００３１】
例えば、従前、当該液晶ディスプレイには、ガラス板が使用されていた。しかしながら、ガラス板は、割れ易い、曲げられない、軽量化に不向きである等特性の問題あり、近年、上記の特性を回避するため、プラスチック素材を含む透明複合シート、例えばガラスクロス複合基板等が使用されている。
【００３２】
ここで、一般的なガラスクロス複合基板においては、当該構造の複合化により熱膨張係数のミスマッチ（以下、ＣＴＥミスマッチと呼ぶ。）が生じる場合がある。すなわち、ガラスの熱膨張係数は、数ｐｐｍ／℃であるのに対し、樹脂の熱膨張係数は、数十ｐｐｍ／℃であるためである。その結果、当該ＣＴＥミスマッチによる歪が界面近傍の樹脂側に集中し、樹脂が配向することで、複屈折が生じ、光抜けが生じる場合がある。
【００３３】
＜従来の装置のデメリット＞
従来の装置においては、位相差測定装置または微小位相差測定装置等がある。
位相差測定装置においては、測定エリアが１ｍｍφ〜２０ｍｍφであり、測定範囲は広いものの位相軸によって平均化されるため、位相差に配向パターンがあると正確な測定が出来ないという問題がある。
【００３４】
一方、微小位相差測定装置においては、測定エリアが５０μｍφ〜１００μｍφであり、測定範囲が狭く、分解能が高いが、検査を行うのに、かなりの時間と労力とを費やす必要がある。
【００３５】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明に係る検査装置１００の一例を示す模式的説明図であり、図２は、図１のサンプルホルダ２００の断面の一例を示す模式的断面図である。
【００３６】
図１に示すように、検査装置１００は、サンプルホルダ２００、不活性ガスが充填された常温乾燥タンク３００、冷却気流タンク４００、第１バルブ３１０および第２バルブ４１０を含む。
【００３７】
図１に示す検査装置１００は、常温乾燥タンク３００から第１バルブ３１０を介して後述するサンプルホルダ２００に常温乾燥気流を供給できるように形成され、冷却気流タンク４００から第２バルブ４１０を介して後述するサンプルホルダ２００に冷却気流を供給できるように形成される。なお、当該冷却気流は、例えば窒素を乾燥フィルターに通して、さらに当該窒素を液体窒素中に通した冷却窒素を利用することができ、常温乾燥気流は、例えば窒素を乾燥フィルターに通した常温乾燥窒素を利用することができる。
【００３８】
図１および図２に示すように、サンプルホルダ２００は、主に内部に空間を有する筒部材からなる。図１に示すように、筒部材は、断面形状が矩形状の筒部材からなる。また、図２においては、筒部材の天面を形成する板部材２１０と、筒部材の底面を形成する板部材２５０とを有する。図２に示すように、当該矩形状の筒部材の内部空間を仕切るように、板部材２２０、板部材２３０、板部材２４０が設けられる。
【００３９】
図１および図２に示すように、板部材２１０および板部材２２０との間には、空間２１５が形成され、板部材２２０および板部材２３０との間には、空間２２５が形成され、板部材２３０および板部材２４０との間には、空間２３５が形成され、板部材２４０および板部材２５０との間には、空間２４５が形成される。
【００４０】
また、空間２１５の空間体積をＶ１とし、空間２２５の空間体積をＶ２とした場合、空間体積Ｖ２は、サンプルＰを冷却可能な雰囲気を有すればよい。すなわち、本実施の形態においては、冷却気流の流量と空間２２５の体積との相互関係によりサンプルＰを冷却する空間体積Ｖ２が規定される。また、空間体積Ｖ１については、孔２２１の口径および冷却気流および常温乾燥気流の流量と、空間２１５の体積との相互関係により空間体積Ｖ１が規定される。
【００４１】
具体例として、例えば、空間２１５の空間体積をＶ１とし、空間２２５の空間体積をＶ２とした場合、体積比（Ｖ１／Ｖ２）が１／１０から１０までの範囲内であることが好ましい。すなわち、体積比（Ｖ１／Ｖ２）が１／１０以下であると、乾燥効果が有効に生じ難くなり、体積比（Ｖ１／Ｖ２）が１０以上であると、冷却効果が生じ難くなる。
【００４２】
また、板部材２１０，〜，２５０には、それぞれ孔２１１，２２１，２３１，２４１，２５１が設けられる。当該孔２１１，〜，２５１は、偏光顕微鏡による光を通過できるサイズで形成されている。
【００４３】
なお、図２においては、当該孔２１１，〜，２５１が、同じ孔サイズの場合について図示したが、これに限定されず、それぞれが任意のサイズで形成されていてもよい。すなわち、孔２１１側から孔２５１側まで偏光顕微鏡による光を通過できるサイズが維持されていれば、孔２１１，〜，２５１は、それぞれ任意のサイズの孔であってもよい。
【００４４】
次に、実際にガラスクロス複合基板のサンプルＰを検査する工程について説明を行う。図２に示すように、サンプルＰは、検査装置１００の板部材２３０の孔２３１を閉塞するように載置される。
【００４５】
続いて、図１に示すように、第１バルブ３１０を開放することにより、常温乾燥タンク３００から不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、空間２１５に気流Ｆ２１５として供給され、空間２４５に気流Ｆ２４５として供給される。
【００４６】
次に、第２バルブ４１０を開放することにより、冷却気流タンク４００から冷却気体が、空間２２５に気流Ｆ２２５として供給され、空間２３５に気流Ｆ２３５として供給される。
【００４７】
その結果、空間２１５および空間２４５に常温乾燥気流である気流Ｆ２１５および気流Ｆ２４５が形成され、その後、サンプルＰの周囲である空間２２５および空間２３５に冷却気流である気流Ｆ２２５および気流Ｆ２３５が形成される。したがって、冷却気流である気流Ｆ２２５を空間２２５，２３５に充満させた場合であっても、周囲の空間２１５，２４５に常温乾燥気流が形成されているので、開放系の環境下であっても、空気中の水分が霜に変換せず、サンプルＰに霜の付着が生じない。
【００４８】
また、孔２１１，２２１，２３１，２４１，２５１を通して偏光顕微鏡によりサンプル検査を行った場合、孔２１１および孔２５１の周囲には、常温乾燥気流が流れることにより偏光顕微鏡のレンズへの温度影響を低減することができる。
【００４９】
よって、サンプルＰの環境変化を加えた状態において、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を正確に実施することができる。
【００５０】
＜実施例＞
次に、第１の実施の形態に係る検査装置１００の効果を確認するため、ガラスクロス複合基板をサンプルＰとして実験を行った。
【実施例１】
【００５１】
実施例１においては、検査装置１００を用いて開放系の環境下でサンプルＰの検査を行った（表１参照）。
【００５２】
（比較例１）
比較例１においては、サンプルＰの周囲に冷却窒素のみによる冷却を実施し、顕微鏡のレンズを冷却窒素雰囲気内に配置して密閉系の環境下で、サンプルＰの検査を行った（表１参照）。
【００５３】
（比較例２）
比較例２においては、サンプルＰの周囲に冷却窒素のみによる冷却を実施し、顕微鏡のレンズを冷却窒素雰囲気外に配置して開放系の環境下で、サンプルＰの検査を行った（表１参照）。
【００５４】
【表１】
結果Ａ）顕微鏡レンズの温度（サンプルＰを−２０℃にした場合）
結果Ｂ）サンプルＰへの霜付着
結果Ｃ）サンプルＰの光抜けの検査（リタデーション換算、ｎｍ）
【００５５】
ここで、結果Ｃにおける光抜けの検査の詳細について説明を行う。透明複合シートをクロスニコルにした偏光顕微鏡で観察した。偏光顕微鏡の光軸を固定し、光源の強さを一定にした状態でサンプルを回転させ、シートの一部分あるいは全体がもっとも明るくなる角度にセットした。２．４ｍｍ×１．８ｍｍの観察部分を画像（画素数６４０ｘ４８０）化してＰＣに取り込み、これを各画素が０〜２５５の階調を持つ白黒画像に変換した。この白黒画像中の各画素の階調を総和し、この総和値をリタデーション換算したものを光り抜けの値とした。
【００５６】
以上のように、比較例１においては、サンプルＰへの霜付着が生じないものの、顕微鏡レンズの温度が低下し、正確な検査を行うことができなかった。また、比較例２においては、サンプルＰへの霜付着が生じ、正確な検査を行うことができなかった。
【００５７】
一方、実施例１においては、サンプルＰの霜付着が生じず、顕微鏡レンズの温度低下も生じず、正確な検査を行うことができた。
【００５８】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明に係る第２の実施の形態について説明を行う。第２の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る検査装置１００と主に相違する点について説明を行う。第２の実施の形態に係る検査装置は、サンプルホルダ２００の代わりにサンプルホルダ２００ａを有する。
【００５９】
図３は、第２の実施の形態に係るサンプルホルダ２００ａの一例を示す模式的断面図である。
【００６０】
図３に示すように、サンプルホルダ２００ａは、主に内部に空間を有する筒部材からなる。図１と同様に、図３においても、筒部材は、断面形状が矩形状の筒部材からなる。また、図３においても、筒部材の天面を形成する板部材２１０と、筒部材の底面を形成する板部材２５０とを有する。
図３に示すように、サンプルホルダ２００ａにおいては当該矩形状の内部空間を仕切るように、板部材２２０、板部材２３０ａが設けられる。
【００６１】
図３の板部材２３０ａは、図２の板部材２３０と異なり、サンプルステージ２３２ａを有する。サンプルステージ２３２ａは、サンプルＰを板部材２３０ａから離間させた状態で保持できるよう複数の支持部材（後述する図５に示すサンプルステージ２３２ｃと同様の形状）からなる。
【００６２】
また、板部材２１０および板部材２２０との間には、空間２１５が形成され、板部材２２０および板部材２３０ａとの間には、空間２２５ａが形成され、板部材２３０ａおよび板部材２５０との間には、空間２４５が形成される。
【００６３】
図３の検査装置２００ａにおいては、第１バルブ３１０を開放することにより、常温乾燥タンク３００から不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、空間２１５に気流Ｆ２１５として供給され、空間２４５に気流Ｆ２４５として供給される。
【００６４】
次に、第２バルブ４１０を開放することにより、冷却気流タンク４００から冷却気体が、空間２２５ａに気流Ｆ２２５ａとして供給される。この場合、サンプルＰがサンプルステージ２３２ａにより支持されているので、サンプルステージ２３２ａ部分、すなわち、サンプルＰの裏面側にも、気流Ｆ２２５ａが流れ、サンプルＰの表裏を冷却することができる。
【００６５】
その結果、冷却気流である気流Ｆ２２５ａを空間に充満させた場合であっても、周囲の空間２１５，２４５に常温乾燥気流が形成されているので、開放系の環境下であっても、サンプルＰに霜の付着が生じない。
【００６６】
また、孔２１１，２２１，２５１を通して偏光顕微鏡により検査を行った場合、孔２１１および孔２５１の周囲には、常温乾燥気流を流すことにより偏光顕微鏡のレンズへの温度影響を低減することができる。よって、サンプルＰの環境変化を加えた状態において、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を実施することができる。
【００６７】
また、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と比較して、板部材２４０を削減することができるので、低コストで検査装置２００ａを製造することができる。また、サンプルステージ２３２ａの構成を簡易にすることで、検査装置２００ａの厚みを薄くすることができる
【００６８】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明に係る第３の実施の形態について説明を行う。第３の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る検査装置１００と主に相違する点について説明を行う。第３の実施の形態に係る検査装置は、サンプルホルダ２００の代わりにサンプルホルダ２００ｂを有する。
【００６９】
図４は、第３の実施の形態に係るサンプルホルダ２００ｂの一例を示す模式的断面図である。
【００７０】
図４に示すように、サンプルホルダ２００ｂは、主に内部に空間を有する筒部材からなる。図１と同様に、図３においても、筒部材は、断面形状が矩形状の筒部材からなる。また、図４においても、筒部材の天面を形成する板部材２１０と、筒部材の底面を形成する板部材２５０とを有する。図４に示すように、当該矩形状の内部空間を仕切るように、板部材２２０、板部材２３０ｂ、板部材２４０が設けられる。
【００７１】
図４の板部材２３０ｂは、図２の板部材２３０と異なり、温度調整機能を有する温度調整板部材２３０ｂである。例えば、温度調整板部材２３０ｂは、サンプルＰを保持しつつ、温度上昇または温度下降を行うことができる。
【００７２】
このように、第４の実施の形態に係る検査装置においては、サンプルホルダ２００ｂの温度調整板部材２３０ｂの働きにより、サンプルＰの環境変化、具体的には、温度を上昇させたり、低下させたりして、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を実施することができる。
【００７３】
また、第４の実施の形態に係る検査装置においては、温度調整板部材２３０ｂの温度を低下させた状態で、冷却気流を減らし、徐々に温度調整板部材２３０ｂの温度を上昇させて、サンプルＰ自体の温度を常温に戻すこともできる。
【００７４】
なお、温度調整板部材２３０ｂは、具体的にヒータであってもよく、または冷却媒体であってもよい。さらに、当該冷却媒体として、ペルチェ素子または温度調整板部材２３０ｂ中に冷却液体を流す方法を有した媒体等であってもよい。
【００７５】
＜第４の実施の形態＞
続いて、本発明に係る第４の実施の形態について説明を行う。第４の実施の形態においては、第１の実施の形態に係る検査装置１００と主に相違する点について説明を行う。
【００７６】
図５は、第４の実施の形態に係る検査装置１００ｃの一例を示す模式的説明図である。
【００７７】
図５に示すように、検査装置１００ｃは、サンプルホルダ２００ｃ、不活性ガスが充填された常温乾燥タンク３００、冷却気流タンク４００、第１バルブ３１０および第２バルブ４１０を含む。
【００７８】
図５に示す検査装置１００ｃは、常温乾燥タンク３００から第１バルブ３１０を介して後述するサンプルホルダ２００ｃに常温乾燥気流を供給できるように形成され、冷却気流タンク４００から第２バルブ４１０を介して後述するサンプルホルダ２００ｃに冷却気流を供給できるように形成される。
【００７９】
図５に示すように、サンプルホルダ２００ｃは、主に内部に空間を有する２重の筒部材からなる。図５に示すように、２重の筒部材の外筒２５０ｃおよび内筒２１０ｃのいずれも、断面形状が矩形状の筒部材からなる。
外筒２５０ｃの内部空間で、かつ内筒２１０ｃの外部空間には、空間２１５ｃが設けられ、内筒２１０ｃの内部空間には、空間２２５ｃが設けられる。
【００８０】
また、内筒２１０ｃの天面には、孔２２１ｃが設けられ、底面には図３と同じように、サンプルステージ２３２ｃおよび孔２３１ｃが設けられる。
同様に、外筒２５０ｃの天面には、孔２１１ｃが設けられ、底面には、孔２５１ｃが設けられる。
【００８１】
次に、実際にガラスクロス複合基板のサンプルＰを検査する工程について説明を行う。図５に示すように、サンプルＰは、検査装置１００ｃのサンプルステージ２３２ｃに載置される。
【００８２】
続いて、図５に示すように、第１バルブ３１０を開放することにより、常温乾燥タンク３００から不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、空間２１５ｃに気流Ｆ２１５ｃとして供給される。そして、不活性ガスからなる常温の乾燥気体が、外筒２５０ｃの内部空間で、かつ、内筒２１０ｃの外部空間に充満される。
【００８３】
次に、第２バルブ４１０を開放することにより、冷却気流タンク４００から冷却気体が、内筒２１０ｃの内部空間２２５ｃに気流Ｆ２２５ｃとして供給される。その結果、冷却気体が、内部空間２２５ｃの内部に充満される。
【００８４】
その結果、空間２１５ｃに常温乾燥気流である気流Ｆ２１５ｃが形成され、その後、サンプルＰの周囲である内部空間２２５ｃに冷却気流である気流Ｆ２２５ｃが形成される。したがって、冷却気流である気流Ｆ２２５ｃを空間２２５に充満させた場合であっても、周囲の空間２１５ｃに常温乾燥気流が形成されているので、開放系の環境下であっても、サンプルＰに霜の付着が生じない。さらに、二重筒部材からなるので、内筒２１０ｃの外面にも霜の付着が生じない。
【００８５】
また、孔２１１ｃ，２２１ｃ，２３１ｃ，２５１ｃを通して偏光顕微鏡により検査を行った場合、孔２１１ｃおよび孔２５１ｃの周囲には、常温乾燥気流が流れることにより偏光顕微鏡のレンズへの温度影響を低減することができる。
【００８６】
よって、サンプルＰの環境変化を加えた状態において、内部応力を可視化し、正確に光抜けの検査を実施することができる。
【００８７】
以上のように、検査装置１００，１００ｃにおいては、気流Ｆ２２５，Ｆ２３５，Ｆ２２５ａ，Ｆ２２５ｃによりサンプルＰを冷却した状態でサンプル検査を行うことができ、気流Ｆ２１５，Ｆ２４５，Ｆ２１５ｃによりサンプルＰに対する霜付着防止を実現することができる。また、気流Ｆ２１５，Ｆ２４５，Ｆ２１５ｃを形成することにより、顕微鏡のレンズの温度変化を防止することができるため、顕微鏡レンズの温度変化による誤検査を防止することができる。
【００８８】
また、内筒２１０ｃおよび外筒２５０ｃを形成することにより内筒２１０ｃの外周への霜付着を防止することができる。さらに温度調整板部材２３０ｂを使用することにより種々の環境下において検査を行うことができる。
【００８９】
なお、上記の実施の形態においては、筒部材からなることとして説明を行ったが、これに限定されない。例えば、図６は、サンプルホルダ２００ｅの使用状態を示す模式図である。
【００９０】
図６に示すように、偏光顕微鏡８００のレンズ８１０および光源８２０の間にサンプルホルダ２００ｅを載置する。また、サンプルホルダ２００ｅは、検査装置２００ｅの孔２１１，〜孔２５１が、偏光顕微鏡８００のレンズ８１０および光源８２０間を通過する光を遮蔽しない状態で載置される。
【００９１】
また、図６に示すように、サンプルホルダ２００ｅは、板部材２１０，〜，板部材２５０からなり、互いの板部材２１０，〜，板部材２５０の各間にゴム部材ＲＢを設けている。それにより、空間領域が形成される。
【００９２】
そして、サンプルＰの周囲である板部材２２０および板部材２３０の空間領域と、板部材２３０および板部材２４０の空間領域とに、冷却気体である気流を形成し、板部材２１０および板部材２２０の空間領域と、板部材２４０および板部材２５０の空間領域とに、常温乾燥気流である気流を供給することで、サンプルＰの検査を正確に行うことができる。
【００９３】
また、上記の実施の形態において、気流の入口の形状と出口の断面積が変化していない場合について説明しているが、これに限定されず、気流の入口の形状と出口の断面積を変化させてもよい。
【００９４】
また、サンプルステージ２３２ａ，２３２ｃは、３本の支持部材からなることとしているが、これに限定されず、他の任意の本数、形状からなる支持部材であってもよい。
【００９５】
また、第４の実施の形態においては、矩形状の二重筒部材からなることとしているが、これに限定されず、断面形状が円形の二重筒部材からなってもよく、矩形状と円形との断面形状からなる二重筒部材であってもよく、気流の入口と出口において断面形状の異なる二重筒部材であってもよい。さらに、気流を進行方向に螺旋状に回転させ空間に当該気体を充満させてもよい。
【００９６】
本実施の形態においては、サンプルホルダ２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２００ｅのみ、またはそれらを含む検査装置１００，１００ｃが顕微鏡用の検査装置に相当し、サンプルＰがサンプルに相当し、サンプルステージ２３２ａ，２３２ｃ、板部材２３０の孔２３１および板部材２３０ｂの孔２３１ｂの周辺が保持部に相当し、気流Ｆ２２５，Ｆ２３５，Ｆ２２５ａ，Ｆ２２５ｃが冷却雰囲気に相当し、冷却気流タンク４００、第２バルブ４１０、板部材２２０および板部材２３０、板部材２３０および板部材２４０、板部材２２０および板部材２３０ａ、板部材２２０および板部材２３０ｂ、板部材２３０ｂおよび板部材２４０、内筒２１０ｃが冷却雰囲気形成部に相当する。
【００９７】
また、気流Ｆ２１５，Ｆ２４５，Ｆ２１５ｃが常温乾燥気流に相当し、常温乾燥タンク３００、第１バルブ３１０、板部材２１０および板部材２２０、板部材２４０および板部材２５０、板部材２３０ａおよび板部材２５０、外筒２５０ｃが常温乾燥気流形成部に相当し、孔２１１，２２１，２３１，２４１，２５１、２３１ｂ，２３１ｃが連通部および開口部に相当し、温度調整板部材２３０ｂが加熱装置に相当し、石英等が顕微鏡の光学系を透過する部材に相当する。
【００９８】
さらに、内筒２１０ｃ、板部材２２０および板部材２４０と側壁とにより形成される部材が第１筒部材に相当し、外筒２５０ｃが第２筒部材に相当し、板部材２１０および板部材２２０と側壁、板部材２４０および板部材２５０と側壁、板部材２３０ａおよび板部材２５０と側壁、とにより形成される部材が第３筒部材および第４筒部材に相当し、板部材２３０，２３０ａ，２３１ｂが気流分離部材に相当する。
【００９９】
本発明の好ましい実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれらだけに制限されない。本発明の主旨と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１００】
１００，１００ｃ 検査装置
２１０，２２０，２３０，２３０ａ，２４０，２５０ 板部材
２１１，２２１，２３１，２４１，２５１，２３１ｂ，２３１ｃ 孔
２１０ｃ 内筒
２３２ａ，２３２ｃ サンプルステージ
２３０ｂ 温度調整板部材
２５０ｃ 外筒
３００ 常温乾燥タンク
３１０ 第１バルブ
４００ 冷却気流タンク
４１０ 第２バルブ
Ｐ サンプル
Ｆ２１５，Ｆ２１５ｃ，Ｆ２２５，Ｆ２２５ａ 気流
Ｆ２２５ｃ，Ｆ２３５，Ｆ２４５ 気流
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サンプル検査を行う顕微鏡用の検査装置であって、
前記サンプルを保持する保持部と、
前記保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成部と、
前記冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成部と、
前記顕微鏡の光学系を透過する連通部と、を含むことを特徴とする顕微鏡用の検査装置。
【請求項２】
前記冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、
前記常温乾燥気流形成部は、前記第１筒部材を外包する第２筒部材を有し、
前記保持部材は、前記第１筒部材内に設けられたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項３】
前記冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、
前記常温乾燥気流形成部は、前記第１筒部材を対峙する方向から挟持するように設けられた第３筒部材および第４筒部材を有し、
前記保持部材は、前記第１筒部材内に設けられたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項４】
前記冷却雰囲気形成部は、前記第１筒部材の内部に気流分離部材をさらに含み、
前記保持部は、前記気流分離部材からなることを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項５】
前記保持部は、加熱装置を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項６】
前記連通部は、前記顕微鏡の光学系を透過する部材からなることを特徴とすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項７】
前記連通部は、開口部からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項８】
前記顕微鏡は、偏光顕微鏡であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検査装置を用いて当該サンプルを検査する検査方法であって、
前記常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成処理と、
前記常温乾燥気流の気流内で当該サンプルの保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成処理と、を含むことを特徴とする顕微鏡による検査方法。
【請求項１】
サンプル検査を行う顕微鏡用の検査装置であって、
前記サンプルを保持する保持部と、
前記保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成部と、
前記冷却雰囲気の周囲に常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成部と、
前記顕微鏡の光学系を透過する連通部と、を含むことを特徴とする顕微鏡用の検査装置。
【請求項２】
前記冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、
前記常温乾燥気流形成部は、前記第１筒部材を外包する第２筒部材を有し、
前記保持部材は、前記第１筒部材内に設けられたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項３】
前記冷却雰囲気形成部は、第１筒部材を有し、
前記常温乾燥気流形成部は、前記第１筒部材を対峙する方向から挟持するように設けられた第３筒部材および第４筒部材を有し、
前記保持部材は、前記第１筒部材内に設けられたことを特徴とする請求項１記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項４】
前記冷却雰囲気形成部は、前記第１筒部材の内部に気流分離部材をさらに含み、
前記保持部は、前記気流分離部材からなることを特徴とする請求項２または３に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項５】
前記保持部は、加熱装置を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項６】
前記連通部は、前記顕微鏡の光学系を透過する部材からなることを特徴とすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項７】
前記連通部は、開口部からなることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項８】
前記顕微鏡は、偏光顕微鏡であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の顕微鏡用の検査装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の検査装置を用いて当該サンプルを検査する検査方法であって、
前記常温乾燥気流を形成する常温乾燥気流形成処理と、
前記常温乾燥気流の気流内で当該サンプルの保持部の周囲に冷却雰囲気を形成する冷却雰囲気形成処理と、を含むことを特徴とする顕微鏡による検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１８０３７５（Ｐ２０１１−１８０３７５Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−４４４４１（Ｐ２０１０−４４４４１）
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１日（２０１０．３．１）
【出願人】（０００００２１４１）住友ベークライト株式会社 (2,927)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]