JPH04341740A - 自動傾斜補正装置 - Google Patents
自動傾斜補正装置Info
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- JPH04341740A JPH04341740A JP3111257A JP11125791A JPH04341740A JP H04341740 A JPH04341740 A JP H04341740A JP 3111257 A JP3111257 A JP 3111257A JP 11125791 A JP11125791 A JP 11125791A JP H04341740 A JPH04341740 A JP H04341740A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子線マイクロアナラ
イザ等に用いられる試料移動傾斜装置に関し、特に、試
料の表面を所定の平面（測定面）に一致させるために試
料表面の傾きを補正する装置に関する。
イザ等に用いられる試料移動傾斜装置に関し、特に、試
料の表面を所定の平面（測定面）に一致させるために試
料表面の傾きを補正する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子線マイクロアナライザでは多くの場
合、Ｘ線を分光するための分光光学系が固定されており
、Ｘ線発生点が所定の位置でないと正確な分析を行なう
ことができない。従って、面分析を行なう場合にも、Ｘ
線発生点となる試料表面の電子ビーム照射箇所は常に一
定の位置にある必要があるが、試料の表面が試料移動台
の移動面（これをＸ−Ｙ面とする）に対して傾いている
と、試料を移動させたときに照射箇所が上下にずれてく
る。このような試料表面の試料台移動面に対する傾斜を
補正するため、従来は、試料台のＸ−Ｙ面移動装置と試
料との間に試料を傾ける機構を設け、試料表面を光学顕
微鏡で観察しながら試料を移動させて、試料表面の３点
で焦点が合うように試料の傾斜の調整を行なっていた。
合、Ｘ線を分光するための分光光学系が固定されており
、Ｘ線発生点が所定の位置でないと正確な分析を行なう
ことができない。従って、面分析を行なう場合にも、Ｘ
線発生点となる試料表面の電子ビーム照射箇所は常に一
定の位置にある必要があるが、試料の表面が試料移動台
の移動面（これをＸ−Ｙ面とする）に対して傾いている
と、試料を移動させたときに照射箇所が上下にずれてく
る。このような試料表面の試料台移動面に対する傾斜を
補正するため、従来は、試料台のＸ−Ｙ面移動装置と試
料との間に試料を傾ける機構を設け、試料表面を光学顕
微鏡で観察しながら試料を移動させて、試料表面の３点
で焦点が合うように試料の傾斜の調整を行なっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の傾斜補正方
法では、試料が替わる毎に目視で３点の焦点合わせを行
なわなければならず、手間と時間がかかっていた。また
、試料の表面に特徴が無い場合には、焦点が合っている
こと（合焦）を目視で検出することが困難な場合があっ
た。本発明はこのような課題を解決するために成された
ものであり、その目的とするところは、誰でも容易に、
しかも短時間で試料表面の傾斜を補正することのできる
自動傾斜補正装置を提供することにある。
法では、試料が替わる毎に目視で３点の焦点合わせを行
なわなければならず、手間と時間がかかっていた。また
、試料の表面に特徴が無い場合には、焦点が合っている
こと（合焦）を目視で検出することが困難な場合があっ
た。本発明はこのような課題を解決するために成された
ものであり、その目的とするところは、誰でも容易に、
しかも短時間で試料表面の傾斜を補正することのできる
自動傾斜補正装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に成された本発明に係る自動傾斜補正装置では、図１に
その構成を概念的に示すように、（ａ）試料１０の表面
αが所定平面β内の所定点ｐ０に在るか否かを検出する
表面検出手段１１と、（ｂ）試料１０を上記所定平面β
に平行な面の内部で、及びそれに垂直な方向に平行移動
させる平行移動手段１３と、（ｃ）試料１０を上記所定
平面βに関して傾斜させる傾斜手段１２と、（ｄ）平行
移動手段１３を用いて試料１０を移動させ、表面検出手
段１１により試料表面αの、同一直線上に乗らない少な
くとも３点ｐ１，…で表面検出を行なうことにより試料
表面αの所定平面βに対する位置関係を検出し、検出結
果に基いて試料表面αが所定平面βに関して所定の関係
となるように、平行移動手段１３及び傾斜手段１２を駆
動する傾斜補正制御手段１４とを備えることを特徴とす
る。
に成された本発明に係る自動傾斜補正装置では、図１に
その構成を概念的に示すように、（ａ）試料１０の表面
αが所定平面β内の所定点ｐ０に在るか否かを検出する
表面検出手段１１と、（ｂ）試料１０を上記所定平面β
に平行な面の内部で、及びそれに垂直な方向に平行移動
させる平行移動手段１３と、（ｃ）試料１０を上記所定
平面βに関して傾斜させる傾斜手段１２と、（ｄ）平行
移動手段１３を用いて試料１０を移動させ、表面検出手
段１１により試料表面αの、同一直線上に乗らない少な
くとも３点ｐ１，…で表面検出を行なうことにより試料
表面αの所定平面βに対する位置関係を検出し、検出結
果に基いて試料表面αが所定平面βに関して所定の関係
となるように、平行移動手段１３及び傾斜手段１２を駆
動する傾斜補正制御手段１４とを備えることを特徴とす
る。
【０００５】
【作用】傾斜補正制御手段１４の動作を中心に説明する
。まず、表面検出手段１１により試料表面αが所定点ｐ
０に在る（ｐ０∈α）か否かを判定する。試料表面αが
所定点ｐ０に来ていない場合には、平行移動手段１３に
より試料を移動し、試料表面αが所定点ｐ０に来るよう
にする。試料表面αが所定点ｐ０に来た（これを「試料
表面の検出」と呼ぶ）時、平行移動手段１３の制御パラ
メータ等によりその時点での試料の位置Ｌ１を記憶する
。次に、平行移動手段１３を上記所定平面βに平行な面
（Ｘ−Ｙ面とする）内で移動させ、試料１０の位置を変
える。この試料１０の位置で同様に試料表面αの検出を
行ない、その時点の試料１０の位置Ｌ２を記憶する。こ
うして、少なくとも３点で試料表面αの検出を行ない、
各点での試料１０の位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を記憶する。 ここで、この３点（所定点ｐ０に来た試料表面α上の点
）ｐ１，ｐ２，ｐ３（ｐ２，ｐ３は図示せず）は同一直
線上に乗らないようにする。この３点ｐ１，ｐ２，ｐ３
により規定される平面は試料表面αに他ならないため、
各点に対応する試料１０の位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３より、
（この試料位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準座標系における
）試料表面αの位置が決定される。一方、所定平面βの
同じ基準座標系に対する位置は既知であるため、試料表
面αの所定平面βに対する関係がこれにより検出される
。
。まず、表面検出手段１１により試料表面αが所定点ｐ
０に在る（ｐ０∈α）か否かを判定する。試料表面αが
所定点ｐ０に来ていない場合には、平行移動手段１３に
より試料を移動し、試料表面αが所定点ｐ０に来るよう
にする。試料表面αが所定点ｐ０に来た（これを「試料
表面の検出」と呼ぶ）時、平行移動手段１３の制御パラ
メータ等によりその時点での試料の位置Ｌ１を記憶する
。次に、平行移動手段１３を上記所定平面βに平行な面
（Ｘ−Ｙ面とする）内で移動させ、試料１０の位置を変
える。この試料１０の位置で同様に試料表面αの検出を
行ない、その時点の試料１０の位置Ｌ２を記憶する。こ
うして、少なくとも３点で試料表面αの検出を行ない、
各点での試料１０の位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を記憶する。 ここで、この３点（所定点ｐ０に来た試料表面α上の点
）ｐ１，ｐ２，ｐ３（ｐ２，ｐ３は図示せず）は同一直
線上に乗らないようにする。この３点ｐ１，ｐ２，ｐ３
により規定される平面は試料表面αに他ならないため、
各点に対応する試料１０の位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３より、
（この試料位置Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の基準座標系における
）試料表面αの位置が決定される。一方、所定平面βの
同じ基準座標系に対する位置は既知であるため、試料表
面αの所定平面βに対する関係がこれにより検出される
。
【０００６】このようにして検出された試料表面αと所
定平面βとの関係に基き、傾斜手段１２により試料を傾
斜させ、また、平行移動手段１３（特に、Ｘ−Ｙ面に垂
直な方向＝Ｚ軸方向の移動）により試料表面αを所定平
面βに関して所定の位置に置く（たとえば、試料表面α
を平面βに一致させたり、平面βから所定角度だけ傾斜
させる等）ことができる。
定平面βとの関係に基き、傾斜手段１２により試料を傾
斜させ、また、平行移動手段１３（特に、Ｘ−Ｙ面に垂
直な方向＝Ｚ軸方向の移動）により試料表面αを所定平
面βに関して所定の位置に置く（たとえば、試料表面α
を平面βに一致させたり、平面βから所定角度だけ傾斜
させる等）ことができる。
【０００７】
【実施例】本発明の一実施例である電子線マイクロアナ
ライザ（ＥＰＭＡ）用試料移動傾斜装置の構成を図２に
示す。本実施例の試料移動傾斜装置では表面検出手段と
して電子撮像装置３０を使用し、そのイメージセンサ３
１上に形成された像をイメージ信号処理装置２０で処理
することにより、撮像装置３０の光学系の焦点が試料室
３３内の試料３４の表面に合っているか否かを合焦判定
装置２１で判定する。これらの装置による合焦判定処理
は、通常のビデオカメラ等で用いられているものを使用
することができる。
ライザ（ＥＰＭＡ）用試料移動傾斜装置の構成を図２に
示す。本実施例の試料移動傾斜装置では表面検出手段と
して電子撮像装置３０を使用し、そのイメージセンサ３
１上に形成された像をイメージ信号処理装置２０で処理
することにより、撮像装置３０の光学系の焦点が試料室
３３内の試料３４の表面に合っているか否かを合焦判定
装置２１で判定する。これらの装置による合焦判定処理
は、通常のビデオカメラ等で用いられているものを使用
することができる。
【０００８】平行移動手段及び傾斜手段は、ともに従来
の試料移動傾斜装置に備えられているものを用いること
ができる。本実施例では移動ステージ３８のＸＹＺ軸方
向（各方向は図２の下の座標系を参照）の移動はそれぞ
れのパルスモータ４０、４１、４２により行ない、移動
ステージ３８に対する試料台３５の傾斜は２個のＤＣモ
ータ３６、３７により調整する。傾斜モータ３６、３７
はそれぞれ、Ｘ軸方向の傾斜角θｘ及びＹ軸方向のθｙ
を調整するものである。平行移動用パルスモータ４０、
４１、４２及び傾斜用ＤＣモータ３６、３７はそれぞれ
のモータドライバ２４及び２３により駆動され、各モー
タドライバ２３、２４は後述のマイコン２２により制御
される。
の試料移動傾斜装置に備えられているものを用いること
ができる。本実施例では移動ステージ３８のＸＹＺ軸方
向（各方向は図２の下の座標系を参照）の移動はそれぞ
れのパルスモータ４０、４１、４２により行ない、移動
ステージ３８に対する試料台３５の傾斜は２個のＤＣモ
ータ３６、３７により調整する。傾斜モータ３６、３７
はそれぞれ、Ｘ軸方向の傾斜角θｘ及びＹ軸方向のθｙ
を調整するものである。平行移動用パルスモータ４０、
４１、４２及び傾斜用ＤＣモータ３６、３７はそれぞれ
のモータドライバ２４及び２３により駆動され、各モー
タドライバ２３、２４は後述のマイコン２２により制御
される。
【０００９】傾斜補正制御手段としてはマイコン２２を
使用している。本実施例における試料３４の傾斜補正の
ためのマイコン２２の働きを図３のフローチャートによ
り説明する。最初に、合焦判定装置２１からの信号によ
り、撮像装置３０の光学系の焦点が試料３４の表面に合
っているか否かを検出する（ステップＳ１０）。撮像装
置３０の光学系の焦点の位置は、本実施例のＥＰＭＡの
Ｘ線光学系の焦点位置と同じ高さになるように調整され
ている。ステップＳ１０で焦点が合っていないと判定さ
れると、マイコン２２はＺ軸パルスモータ４２を駆動し
（ステップＳ１１）、移動ステージ３８を上下に移動さ
せる。いずれかの時点で光学系の焦点が合うと、処理は
ステップＳ１２に進み、その位置における移動ステージ
３８のＸＹＺ座標の値（Ｆｘ１，Ｆｙ１，Ｆｚ１）をメ
モリに記憶する。なお、この座標値には、パルスモータ
４０、４１、４２のパルス数を使用することができる。
使用している。本実施例における試料３４の傾斜補正の
ためのマイコン２２の働きを図３のフローチャートによ
り説明する。最初に、合焦判定装置２１からの信号によ
り、撮像装置３０の光学系の焦点が試料３４の表面に合
っているか否かを検出する（ステップＳ１０）。撮像装
置３０の光学系の焦点の位置は、本実施例のＥＰＭＡの
Ｘ線光学系の焦点位置と同じ高さになるように調整され
ている。ステップＳ１０で焦点が合っていないと判定さ
れると、マイコン２２はＺ軸パルスモータ４２を駆動し
（ステップＳ１１）、移動ステージ３８を上下に移動さ
せる。いずれかの時点で光学系の焦点が合うと、処理は
ステップＳ１２に進み、その位置における移動ステージ
３８のＸＹＺ座標の値（Ｆｘ１，Ｆｙ１，Ｆｚ１）をメ
モリに記憶する。なお、この座標値には、パルスモータ
４０、４１、４２のパルス数を使用することができる。
【００１０】次のステップＳ１３では、この合焦検出が
３回行なわれたか否かを判定する。未だ３回行なわれて
いない場合には、まずステップＳ１４でＸ軸及びＹ軸パ
ルスモータ４０、４１を駆動し、前回の測定点のＸＹ座
標とは異なるＸＹ座標点に移動する。このとき、それま
でに既に２回の合焦検出を行なっているならば、次の１
点はそれまでの２点を結ぶ直線上に乗らないようにする
。ステップＳ１４でＸＹ座標の移動が終了するとステッ
プＳ１０に戻り、上記ステップＳ１０〜Ｓ１２の処理を
同様に繰り返して、合焦検出位置のＸＹＺ座標値（Ｆｘ
２，Ｆｙ２，Ｆｚ２）をメモリに記憶する。
３回行なわれたか否かを判定する。未だ３回行なわれて
いない場合には、まずステップＳ１４でＸ軸及びＹ軸パ
ルスモータ４０、４１を駆動し、前回の測定点のＸＹ座
標とは異なるＸＹ座標点に移動する。このとき、それま
でに既に２回の合焦検出を行なっているならば、次の１
点はそれまでの２点を結ぶ直線上に乗らないようにする
。ステップＳ１４でＸＹ座標の移動が終了するとステッ
プＳ１０に戻り、上記ステップＳ１０〜Ｓ１２の処理を
同様に繰り返して、合焦検出位置のＸＹＺ座標値（Ｆｘ
２，Ｆｙ２，Ｆｚ２）をメモリに記憶する。
【００１１】こうして３点の合焦検出を行ない、各点の
座標値（Ｆｘ１，Ｆｙ１，Ｆｚ１）、（Ｆｘ２，Ｆｙ２
，Ｆｚ２）、（Ｆｘ３，Ｆｙ３，Ｆｚ３）をメモリに記
憶した後、ステップＳ１５に進んで３点を通る平面の式
を算出する。この平面は試料３４の表面αに他ならない
。試料表面αの式が求められると、移動ステージ３８の
移動面（Ｘ−Ｙ面）を基準とする試料表面αの傾斜角θ
ｘ、θｙを算出する（ステップＳ１６）。
座標値（Ｆｘ１，Ｆｙ１，Ｆｚ１）、（Ｆｘ２，Ｆｙ２
，Ｆｚ２）、（Ｆｘ３，Ｆｙ３，Ｆｚ３）をメモリに記
憶した後、ステップＳ１５に進んで３点を通る平面の式
を算出する。この平面は試料３４の表面αに他ならない
。試料表面αの式が求められると、移動ステージ３８の
移動面（Ｘ−Ｙ面）を基準とする試料表面αの傾斜角θ
ｘ、θｙを算出する（ステップＳ１６）。
【００１２】試料表面αの式及び傾斜角θｘ、θｙが求
められると、最後にステップＳ１７で、各傾斜モータ３
６、３７を駆動して試料表面αをＸ−Ｙ平面に平行にす
るとともに、Ｚ軸モータ４２を駆動して試料表面αを所
定の高さ（撮像装置３０の光学系の焦点位置）に合わせ
る。これにより、試料表面αを２次元的にＸ線分析する
際、パルスモータ４０、４１により試料をＸ−Ｙ平面内
で移動させても、試料表面αは常に同一平面内にあるこ
とになり、Ｘ線は常に固定点から発生することになる。
められると、最後にステップＳ１７で、各傾斜モータ３
６、３７を駆動して試料表面αをＸ−Ｙ平面に平行にす
るとともに、Ｚ軸モータ４２を駆動して試料表面αを所
定の高さ（撮像装置３０の光学系の焦点位置）に合わせ
る。これにより、試料表面αを２次元的にＸ線分析する
際、パルスモータ４０、４１により試料をＸ−Ｙ平面内
で移動させても、試料表面αは常に同一平面内にあるこ
とになり、Ｘ線は常に固定点から発生することになる。
【００１３】なお、表面検出手段としては上記の撮像装
置の他に、超音波距離計や位相差検出式合焦検出装置等
も用いることができる。
置の他に、超音波距離計や位相差検出式合焦検出装置等
も用いることができる。
【００１４】
【発明の効果】本発明に係る自動傾斜補正装置では、人
間の目による合焦判定を必要としないため、傾斜補正が
容易、迅速、かつ、正確に行なえるようになる。また、
表面検出手段に超音波測距装置等を用いることにより、
表面に特徴のない試料（たとえば、鏡面研磨試料）でも
容易に傾斜補正を行なうことができるようになる。本傾
斜補正装置は試料表面を水平にする必要がある通常のＸ
線マイクロアナライザ装置の他、試料表面を所定角度だ
け傾ける必要のある装置（例えば、試料を５゜程度傾け
て２回撮影するステレオ走査電子顕微鏡等）にも応用す
ることができる。
間の目による合焦判定を必要としないため、傾斜補正が
容易、迅速、かつ、正確に行なえるようになる。また、
表面検出手段に超音波測距装置等を用いることにより、
表面に特徴のない試料（たとえば、鏡面研磨試料）でも
容易に傾斜補正を行なうことができるようになる。本傾
斜補正装置は試料表面を水平にする必要がある通常のＸ
線マイクロアナライザ装置の他、試料表面を所定角度だ
け傾ける必要のある装置（例えば、試料を５゜程度傾け
て２回撮影するステレオ走査電子顕微鏡等）にも応用す
ることができる。
【図１】 本発明の構成を概念的に示すブロック図。
【図２】 本発明の一実施例であるＥＰＭＡ用試料移
動傾斜装置の構成を示すブロック図。
動傾斜装置の構成を示すブロック図。
【図３】 実施例の試料移動傾斜装置の中央処理装置
であるマイコンが行なう試料傾斜補正処理のフローチャ
ート。
であるマイコンが行なう試料傾斜補正処理のフローチャ
ート。
α…試料の表面
β…所定の平面ｐ０…面β上の所定の点
ｐ１…試料の表面の点 ３５…試料台
３６、３７…傾斜モータ ３８…移動ステージ
４０、４１、４２…Ｘ、Ｙ、Ｚ軸モータ
β…所定の平面ｐ０…面β上の所定の点
ｐ１…試料の表面の点 ３５…試料台
３６、３７…傾斜モータ ３８…移動ステージ
４０、４１、４２…Ｘ、Ｙ、Ｚ軸モータ
Claims (1)
- 【請求項１】 試料表面が所定平面内の所定点に在る
か否かを検出する表面検出手段と、試料を上記所定平面
に平行な面内及びそれに垂直な方向に平行移動させる平
行移動手段と、試料を上記所定平面に関して傾斜させる
傾斜手段と、平行移動手段を用いて試料を移動させ、表
面検出手段により試料表面の、同一直線上に乗らない少
なくとも３点で表面検出を行なうことにより試料表面の
所定平面に対する位置関係を検出し、検出結果に基いて
試料表面が所定平面に関して所定の関係となるように、
平行移動手段及び傾斜手段を駆動する傾斜補正制御手段
とを備えることを特徴とする自動傾斜補正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111257A JPH04341740A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 自動傾斜補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3111257A JPH04341740A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 自動傾斜補正装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04341740A true JPH04341740A (ja) | 1992-11-27 |
Family
ID=14556611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3111257A Pending JPH04341740A (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 自動傾斜補正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04341740A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076251A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Kurabo Ind Ltd | 試料ブロックの面出し方法 |
| JP2009042174A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Sharp Corp | 斜出射電子線プローブマイクロｘ線分析方法およびそれに用いられるプログラム、並びに、斜出射電子線プローブマイクロｘ線分析装置 |
-
1991
- 1991-05-16 JP JP3111257A patent/JPH04341740A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008076251A (ja) * | 2006-09-21 | 2008-04-03 | Kurabo Ind Ltd | 試料ブロックの面出し方法 |
| JP2009042174A (ja) * | 2007-08-10 | 2009-02-26 | Sharp Corp | 斜出射電子線プローブマイクロｘ線分析方法およびそれに用いられるプログラム、並びに、斜出射電子線プローブマイクロｘ線分析装置 |
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