JPH06124677A - 試料像の移動制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走査電子顕微鏡等の荷電粒子線装置におい
て、観察角度調整の不便さを解決し、操作の効率化を図
る。 【構成】 表示器１２上の試料像に重畳して矩形カーソ
ルを描かせ、カーソル回転指令手段を有するカーソル移
動指示器１４からの情報によって、中央制御回路１０が
ステージ８を移動させたり、偏向器３、４の電流値を制
御して荷電粒子線の試料上での位置を変化させ、矩形パ
ターンのカーソルで囲んだ部分が表示器１２の画面いっ
ぱいに、画面と整列した角度で表示されるよう試料像の
移動と倍率の変更、更に観察角度の変更を同時に行なう
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は走査型電子顕微鏡等の荷
電粒子線装置の試料像の移動制御装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来大きな試料上の一部分を走査型電子
顕微鏡等の装置を用いて高倍率で観察する場合、まず低
倍率で試料面上の広い領域を表示させその中で観察した
い部分を探した後、観察したい部分がＣＲＴ表示器のほ
ぼ中央に来るようにジョイスティックやトラックボール
等のステージ移動指示器を操作してステージを移動させ
る。次に電子顕微鏡の倍率を上げ、倍率が変わった画面
上で観察したい部分が表示器画面の中央付近にない時は
またその部分が中央に来るようにステージを移動する。
後は同様に観察倍率を少しづつ上げながらステージを移
動し必要な観察倍率で観察したい部分が表示器の中央に
来るように調整し、更に観察に都合がよい角度に観察画
像を電子光学系内の偏向器を制御して２次元的に回転さ
せていた。

【０００３】また、高倍率で表示した試料像を移動する
場合はステージ移動だけでなく電子光学系内の偏向器を
制御して電気的に視野移動を行う操作を併用しなければ
ならない場合もあった。そこで、低倍率で広い領域の試
料像を表示させた状態で観察したい部分にカーソルを移
動させ、その部分を矩形の枠で囲み、実行命令スイッチ
等を押すだけで、試料上の観察したい部分を見たい倍率
でしかも画面の中央に表示することができるようにな
し、観察する試料像の移動を行なう際の手順を大幅に簡
略化することにより操作性を改善し、観察時間の短縮を
図ったものが特開昭６３−２８５８５４号公報にて提案
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】観察角度の変更、し
かしながら、従来提案されている構成では、試料像の観
察したい部分を容易に画面の中央に所望の倍率で表示す
ることができるものの、観察したい部分が回転していて
見づらい場合等、ダイヤル等を調整して偏向器に流す電
流を調整して観察角度を変更する必要があった。本発明
の目的はこの様な従来の観察角度調整の不便さを解決
し、操作の効率化を図ったものである。

【０００５】

【問題点を解決する為の手段】上記目的を達成するため
に本発明では、中央制御回路が表示器上の試料像に重畳
して矩形カーソルを描かせ、カーソル回転指令手段を有
するカーソル移動指示器からの情報によって、中央制御
回路がステージ移動、すなわち機械的視野移動や電気的
視野移動を行う方向と大きさ、変更すべき倍率、更に変
更すべき画面角度を計算し、矩形パターンのカーソルで
囲んだ部分が表示器の画面いっぱいに、画面と整列した
角度で表示されるよう試料像の移動と倍率の変更、更に
観察角度の変更を同時に行うようにした。

【０００６】荷電粒子線による試料上の走査位置は、荷
電粒子線の走査領域と試料とを相対的に移動させれば良
く、試料を載せたステージを移動して走査領域に対して
試料を移動する機械的視野移動のみを行ったり、偏向器
の電流制御により試料に対して走査領域を移動させる電
気的視野移動のみを行ったり、機械的視野移動と電気的
視野移動とを併用しても良い。

【０００７】また、矩形パターンで囲んだ部分を表示器
の画面いっぱいに、画面と整列した角度で表示するタイ
ミングは、実行命令スイッチを設けて、このスイッチか
らの実行命令信号を中央制御回路が受けて行なうように
することが好ましい。

【０００８】

【作用】従って大きな試料上の一部分を走査型電子顕微
鏡等の荷電粒子線装置を用いて高倍率で観察する場合、
オペレータはまず低倍率で広い領域の試料像を表示器上
に表示させ、観察したい部分を確認したら、カーソル移
動指示器によりカーソルを移動させて、その部分を矩形
の枠で囲み、観察したい角度に矩形を回転させるだけで
試料上の観察したい部分を見たい倍率でしかも画面の中
央に観察したい角度で表示する事ができる。

【０００９】

【実施例】図１に本発明を走査型電子顕微鏡に適用した
実施例のブロック図を示す。図１に於いて１は電子銃、
２はアパーチャ、３は水平走査偏向器、４は垂直走査偏
向器、５は対物レンズ、６はディテクター、７は観察試
料、８はステージ、９は電子光学系制御回路、１０は中
央制御回路、１１は画像信号増幅回路、１２はＣＲＴ表
示器、１３はステージ制御回路、１４はカーソル回転指
令つまみ１４ａを有するカーソル移動指示器、１５はＡ
／Ｄ変換器、１６はフレームメモリである。

【００１０】電子銃１から射出され、アパーチャ２を通
り抜けた電子ビームは偏向器３、４で水平、垂直方向に
偏向された後、対物レンズ５で収束されて観察試料７に
当たる。電子光学系制御回路９はオペレータが指示する
倍率、角度で希望する位置を観察できるように図中の各
機能ブロック１、３、４、５を制御している。電子ビー
ムが試料７に当たって発生する２次電子あるいは反射電
子はディテクター６に入り電気信号に変換され画像信号
増幅回路１１で増幅された後、Ａ／Ｄ変換器１５でデジ
タル信号に変換され、フレームメモリ１６にデジタル画
像情報として記憶される。フレームメモリ１６のデジタ
ル画像情報は、ＣＲＴ表示器１２に送られる。ＣＲＴ表
示器１２のＣＲＴは、中央制御回路１０からの指令によ
り、鋸歯状波信号で水平、垂直方向に掃引され、フレー
ムメモリ１６から順次読み出される画素情報により、Ｃ
ＲＴの対応する画素に輝度変調をかける事によりＣＲＴ
上に試料像を形成する。

【００１１】また、ＣＲＴ表示器１２にはカーソル移動
指示器１４によって指示される位置に、試料像に重畳し
て矩形パターンで構成されたグラフィックカーソルが表
示されるよう、中央制御回路１０がカーソルの位置情報
をフレームメモリ１６の画像情報の読み出しに同期して
フレームメモリ１６の出力に加算する。中央制御回路１
０は、カーソル移動指示器１４からのカーソルの大きさ
の情報、カーソルの移動情報、及びカーソル回転指令つ
まみ１４ａの回転量に対応して得られるカーソルの回転
情報を入力し、カーソルの大きさ、位置、向きを演算
し、カーソル移動指示器１４からの指令に応じたカーソ
ルをＣＲＴに表示させる信号をフレームメモリ１６の画
像情報の読み出しに同期して出力する。オペレータはカ
ーソル移動指示器１４を操作する事により上記カーソル
の大きさを変更し、かつカーソルを移動、回転してＣＲ
Ｔ上の試料像の観察したい部分を矩形のパターンで囲
む。図２はこの状態を示しており矩形パターンで構成さ
れたグラフィックカーソルは実線１４０で示されてい
る。

【００１２】中央制御回路１０は、これらのカーソル移
動指示器１４からの情報に基づいて、ＣＲＴの画面の中
心座標（試料７面上での座標と対応がとれている）に対
するカーソルの中心の座標を求めて、カーソルの中心の
座標を試料７面上の座標に変換すると共に、図２に示し
た矩形パターン１４０の頂点の座標１４０ａ、及びカー
ソルの水平線に対する傾き角θを求める。中央制御回路
１０は、この変換した値を基に、ステージ８の移動方向
と移動量を求めると共に、カーソル１４０の中心座標と
頂点の座標１４０ａから求めた距離によって、変更すべ
き倍率を決定し、カーソル１４０の傾き角θから変更す
べき走査角度を計算する。

【００１３】カーソル移動指示器１４に取り付けられた
命令実行スイッチの操作により中央制御回路１０は電子
光学系制御回路９とステージ制御回路１３に信号を送
り、カーソル１４０の中心がＣＲＴの中心にくるように
ステージ８を移動させると共に、偏向器３、４に流す電
流を制御して倍率の変更（走査領域の大きさの変更）と
走査角度の変更（走査方向の変更）を同時に行う。電子
ビームを試料８面上で水平線に対して−θの角度で走査
することにより、カーソル１４０をθ回転した試料像を
ＣＲＴ上に表示することができる。この結果ＣＲＴ表示
器１２のＣＲＴには図３に示すように図２のカーソル１
４０で示された領域の試料像が拡大され、しかも角度調
整されて表示される事になる。

【００１４】試料像の視野移動を行う場合移動量が少な
ければステージ８を動かさなくても電子光学系の垂直、
水平走査偏向器３、４を制御して試料７面上の電子ビー
ム走査領域を移動させて視野移動を行う事が出来る。上
述の説明では、試料像の視野移動をステージ移動により
行なう場合について述べたが、偏向器３、４を制御して
視野移動を行う方が応答が早いので、本実施例に於いて
も中央制御回路１０は試料７面上の移動量を計算した
後、その量に応じてステージ８を駆動するか、電子ビー
ム偏向器３、４を制御するか判断し実行することができ
る。

【００１５】勿論、ステージ８による視野移動と電子ビ
ーム偏向器３、４による視野移動とは択一的ではなく、
併用しても良い。また、本実施例に於いては、Ａ／Ｄ変
換器から出力されるデジタル信号をフレームメモリに画
像情報として記憶し、フレームメモリのデジタル画像情
報をＣＲＴ表示器に送る構成になっているが、Ａ／Ｄ変
換器から出力されるデジタル信号を直接ＣＲＴ表示器に
送るようにしても良い。

【００１６】

【発明の効果】以上の様に本発明によれば、観察する試
料像の視野移動を行う際の手順を大幅に簡略化する事に
より操作性を改善し観察時間の短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】走査型電子顕微鏡に本発明を実施した場合の一
実施例のブロック図である。

【図２】本発明の一実施例のＣＲＴ表示器のＣＲＴ画面
を示す図である。

【図３】図２に示すように観察したい部分を矩形パター
ンで囲んだ後、命令実行スイッチを押したあとのＣＲＴ
表示器の画面。図２の矩形パターンで囲まれた領域がＣ
ＲＴ表示器のＣＲＴ画面いっぱいに拡大され表示されて
いる様子を示す図である。

【符号の説明】

１ 電子銃 ２ アパーチャ ３ 水平走査偏向器 ４ 垂直走査偏向器 ５ 対物レンズ ６ ディテクター ７ 観察試料 ８ ステージ ９ 電子光学系制御回路 １０ 中央制御回路 １１ 画像信号増幅回路 １２ ＣＲＴ表示器 １３ ステージ制御回路 １４ カーソル移動指示器 １４ａ カーソル回転指令つまみ １５ Ａ／Ｄ変換器 １６ フレームメモリ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子ビーム等の荷電粒子線で試料面上の
   所望の領域を２次元的に走査する電子光学系と、前記試
   料を載置し、試料の位置を前記電子光学系の軸に垂直な
   面内で機械的に移動する試料移動手段と、前記荷電粒子
   線による走査によって試料から得られる信号に基づいて
   試料像を表示器に表示する表示手段と、前記電子光学系
   や前記試料移動手段を制御すると共に、前記試料像に重
   畳して矩形のカーソルを表示させる中央制御回路と、前
   記カーソルの前記表示器上での位置や大きさを前記中央
   制御回路に指示するカーソル指示器と、を備えた試料像
   の移動制御装置に於いて、前記カーソル指示器は、前記
   カーソルを任意の回転角度で表示させるカーソル回転指
   令手段を有し、矩形のカーソルを表示する前記中央制御
   回路は、前記カーソル回転指令手段から前記カーソルの
   回転角度情報を得て、前記カーソルで指示された領域内
   の試料像を拡大して前記表示器の画面に画面と同じ角度
   で表示させるように、前記電子光学系を制御する事を特
   徴とする試料像の移動制御装置。