日立ハイテクこのウェブサイトでは、JavaScriptの機能を有効に設定していただくことで、最適なコンテンツをご覧いただけます。(SEM)は低加速電圧による試料最表面の観察や、複数検出器によるさまざまな情報の同時取得が可能となった。一方で、加速電圧や検出器によって像質が変わり、入射電子の侵入深さや各検出器の検出エネルギー帯を考慮して像解釈することがある。走査型プローブ顕微鏡(SPM)は形状計測モードだけでなく、電磁気特性や機械特性などの物性測定モードも多様化しており、各物性データの解釈が高度化している。白色干渉顕微鏡(CSI)は、mmオーダーの広域において非接触かつ高スループットでサブnmオーダーの高さ計測が可能なことから、工場の検査用途にも広く用いられている。一方で、空間分解能が光の波長に制限される。3つを複合的に用い、同一箇所の観察により、それぞれの長所を活かしながら、お互いのデータを補完して解釈を深めるコリレーション解析が有効である。同一箇所測定技術をSÆMic.(セーミック)と称したソリューションを提供してきた。現在はSÆMic.としてCSIも取り込んだ活動を行っている。よるコリレーション解析事例を紹介する。真空中で磁場や静電場によって電子ビームを絞り、試料表面に照射し走査することで発生する2次電子や反射電子を検出する顕微鏡である。線分光)や、電子線回折パターンから結晶方位や相分布を計測するEBSD(後方散乱電子回折)などと組み合わせて用いられることも多い。複数の検出器を有し、2次電子起因の最表面の凹凸情報や反射電子起因の組成情報などを同時に取得し、像解釈することが一般的である。相関解析の重要性が高まっている。領域における試料表面の形状計測が可能な顕微鏡である。図3に示すように、カンチレバー背面に照射したレーザーの反射光をフォトディテクタで捉え、探針−試料表面の相互作用によって生じる微小な力を検出し、表面形状を捉える。探針−試料間に働く摩擦力や粘弾性、磁気力や静電気力の検出や、探針をナノプローバーとして用いた導電性や誘電特性の測定など、さまざまな物性計測にも用いられている。形状を計測する顕微鏡である。図5のように、透明多層構造の各界面から得られる反射光を用い、断面を作製する手間をかけずに、非破壊で断面の情報を得ることも可能である。層断面解析の概略図と多層バリアフィルム測定例リンケージシステム概要コリレーション解析には、各装置で同一箇所の観察が求められる。共に座標情報の取得が可能な高精度電動ステージ搭載モデルを有しているため、容易に同一箇所を観察できる(図6)。間のコリレーション解析では、共有可能なアライメントマーク付き専用ホルダに試料を固定し、ソフトウェアによるステージアライメントで高精度座標リンケージを実現している。この方式の優位性は、SEMチャンバー内にSPMを配置する複合機方式と比べて、各装置の性能や機能が制限されない点にある。観察の際に加速電圧や照射電流の最適化が必要である。よる広域ダメージレス観察の要求が高い。観察条件検討を行った例を図7に示す1)。観察の前処理には、帯電を抑制し細部まで明瞭に観察するため、帯電軽減に効果のあるイオン液体IL1000を塗布した2)。像に比べて大きな穴が開いており、電子線によってセパレータがダメージを受けていると考えられる。観察条件が明らかとなった。クロスチェックをするという点で、相関解析の典型的な事例といえる。充放電サイクル試験による劣化要因の分析などが欠かせない。相関分析を行った結果を図8に示す3)。間で共用可能な雰囲気遮断ミリングホルダにより、試料作製から装置間の搬送を大気非暴露の状態で実施した。像では、活物質の境界が明るく観察されており、この領域が高抵抗化していることがわかる。Interface)と考えられ、その領域で電気抵抗が大きくなったものと推測される。10Ωの広い範囲の抵抗分布を一度のスキャンで確認できる特長を有する。コリレーション解析によって調べることができる。観察する手法が広く用いられている。広い範囲にわたって断面構造を高分解能で観察できる反面、断面作製に数時間を要する場合も多い。観察でコリレーション解析した事例を図9に示す4)。像では明瞭な断面構造が得られているが、断面作製には2時間程度を要した。非破壊で任意の箇所の断面構造が得られ、約20秒で一視野を観察できる。方が適していると言える。次に透明積層フィルムの異物解析事例を図10に示す5)。深さに異物があることがわかるが、その異物の構成元素まではわからない。用いるようなコリレーション解析も、測定時間を効率化する上で有用である。得られた最表面の物性情報について、深さ方向の影響範囲を可視化したいとの要望がある。像とのコリレーション解析事例を図11に示す6)。像と重ね合わせを行った。系介在物が存在しており、周囲が酸化していることがわかる。介在物が最も電位が低く、酸化している領域も電位が低い。腐食の進みやすい部位を特定するのに役立つ。系介在物に沿って内部まで侵食し始めている様子[図12(b)↑1]がわかった。系介在物[図12(b)←2]が、表面電位には影響しておらず、腐食にもまだ関与していないと考えられる。捉える内部の構造からも検証していくことができる。表面近傍に埋まっているFe系介在物まとめ本稿で紹介した事例から、複数の装置を用いて同一試料の同一箇所を解析することにより、データの信頼性確認やデータ解釈の深化、スクリーニングとしての利用など、さまざまなメリットが得られることがわかった。今後は、課題解決の手段としてコリレーション解析を積極的に運用しながら、リンケージ手順の簡略化やリンケージ精度の向上を目指し、誰もが簡単にコリレーション解析できるシステムを構築していきたい。