JPH06215720A - 電子顕微鏡 - Google Patents

電子顕微鏡

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Publication number
JPH06215720A
JPH06215720A JP5007352A JP735293A JPH06215720A JP H06215720 A JPH06215720 A JP H06215720A JP 5007352 A JP5007352 A JP 5007352A JP 735293 A JP735293 A JP 735293A JP H06215720 A JPH06215720 A JP H06215720A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sample
search
electron microscope
movement
moving
Prior art date
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Pending
Application number
JP5007352A
Other languages
English (en)
Inventor
Takafumi Yotsutsuji
貴文 四辻
Hiroyuki Kobayashi
弘幸 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Instruments Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Instruments Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Instruments Engineering Co Ltd, Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Instruments Engineering Co Ltd
Priority to JP5007352A priority Critical patent/JPH06215720A/ja
Publication of JPH06215720A publication Critical patent/JPH06215720A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】電子顕微鏡において従来手作業で行っていた試
料の検索を、CPUを用いて試料台の移動を自動化し、
試料の検索効率の高い電子顕微鏡を提供することにあ
る。 【構成】試料5を装着した試料台4を透過電子線像の倍
率に連動した移動量で、X軸,Y軸の2方向に自動的に
移動させる。試料台4の移動範囲,移動速度,加減速時
間等の駆動の条件を、条件表示CRT19に表示し、操
作部18で駆動の条件を設定することで、指定範囲内の
試料5の検索を行えるように構成する。 【効果】従来手作業で行っていた試料の検索を自動化す
ることで、短時間で効率良く試料の検索が可能となり、
電子顕微鏡の操作性が飛躍的に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子顕微鏡に係り、特
に試料台を移動させる駆動の手段を自動化して、試料の
検索に適した電子顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に電子顕微鏡では所望の視野が試料
上の何処に存在するかを予め検索した後、所望の視野の
観察,分析をあらためて行う。検索の方法は電子顕微鏡
像を観察用蛍光板、または電気信号に変換後CRTモニ
タ上に表示し、電子顕微鏡像を観察しながら試料台をX
軸、またはY軸方向に手動で移動し、試料全体をくまな
く検索し、所望の視野を探しだす。近年電子顕微鏡のC
PU制御化と共に、電子顕微鏡の操作の自動化は大幅に
進み、特開平1−211844 号等に開示されるように、試料
検索の高効率化を図った手法はあるが、試料の検索はま
だ自動化されていない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、電子
顕微鏡において従来手作業で行っていた試料の検索を、
CPUを用いて試料台の移動を自動化し、効率良く検索
を行うことにある。また検索領域の指定,検索速度の指
定,所望の視野の座標位置の表示、および記憶、更に既
検索領域の表示を行うことで、試料の検索効率の高い電
子顕微鏡を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
には、電子顕微鏡において、試料を装着した試料台をX
軸,Y軸の2方向に移動させる駆動の手段と、前記試料
の座標位置、および前記試料台の駆動の条件、および前
記試料の観察条件を表示する第1の表示装置と、前記駆
動の条件を前記第1の表示装置を用いて選択、または設
定する手段と、前記試料の電子顕微鏡像を検索する手
段、即ち前記電子顕微鏡像を表示する第2の表示装置を
有し、前記第2の表示装置を用いて前記試料をくまなく
検索できる手段、即ち前記試料台を前記電子顕微鏡像の
倍率に連動した移動量で自動的に移動させる手段とを具
備していることである。
【0005】
【作用】第1の表示装置をCRTモニタ、第2の表示装
置を蛍光板を用いた例について述べると、試料台の移動
はX軸方向とY軸方向の移動機構を使用し、CRTモニ
タを用いて駆動の条件の指定、および検索の実行指示を
行うことで、自動的に試料台が移動を開始する。試料台
に装着した試料の電子顕微鏡像は移動中随時蛍光板に写
しだされ、試料上の所望の視野が発見できるまで、蛍光
板上の電子顕微鏡像を観察していれば良い。即ち手動に
よる試料台の移動の操作は一切無い。また試料台の移動
量は電子顕微鏡の倍率に連動して自動的に設定するた
め、試料の電子顕微鏡像は蛍光板上に必ず写しだされ
る。しかもCRTモニタを用いて駆動の条件、即ち検索
領域の指定,検索速度の指定を行うことができるので、
多様な試料の検索に対応できる。更に試料台の移動経路
を表示することで、二重の検索を避けることができる。
また試料の検索中に、電子顕微鏡の倍率を変更しても自
動的に移動量を補正し、検索を停止すること無く試料の
検索を行うことができるため、試料の検索効率が飛躍的
に向上する。
【0006】
【実施例】図1は本発明の一実施例を示す電子顕微鏡の
構成図である。電子顕微鏡は電子銃1より放出した電子
線2を照射レンズ系3で収束し、試料台4に装着した試
料5に照射する。試料5を透過した電子線2は、結像レ
ンズ系6a,6bにより拡大され、蛍光板7上に電子顕
微鏡像を結像する。更に蛍光板移動機構8により蛍光板
7を移動することで、電子顕微鏡像をTVカメラ9に取
り込み、カメラコントローラ10で画像を増幅し、観察
像表示CRT11に表示する。蛍光板7の下部には電子
顕微鏡像の写真撮影機構が付属しているが、図示は省略
する。
【0007】マイクロプロセッサ14は移動機構制御回
路15,レンズ系制御回路16,プログラムメモリ1
7,操作部18,条件表示CRT19に接続されてお
り、電子顕微鏡の制御は、マイクロプロセッサ14を介
して行われる。
【0008】試料5の移動は、試料台4に連結したX軸
方向移動機構12とY軸方向移動機構13で行う。X軸
方向とY軸方向の2軸の合成により試料5上の全範囲の
観察が可能となる。移動機構制御回路15はX軸方向移
動機構12とY軸方向移動機構13に対し、試料台4の
移動速度,加減速時間,移動座標位置、および移動開
始,移動停止を制御する。試料台4における制御の条件
設定は、条件表示CRT19に表示されるデータ入力区域で
設定を行う。データ入力区域は21b,21c,21
d,21eに対応している。また試料台4の移動速度、
および移動開始、移動停止は、試料5に対して検索速
度,検索実行,検索停止に等しい。
【0009】条件表示CRT19に表示されるデータ入
力区域の選択、およびデータ入力は操作部18で行う。
操作部18にはデータを入力するための数値キースイッ
チ,入力した数値を登録する登録キースイッチ,データ
入力区域を選択する選択キースイッチが装備され、更に
観察モード切替,倍率切替,加速電圧切替を行うキース
イッチが装備されている。
【0010】レンズ系制御回路16は操作部18で指定
した観察モード、または倍率になるように、照射レンズ
系3,結像レンズ系6a,6bを制御する。
【0011】これらは全てマイクロプロセッサ14を介
して行われるが、前述の移動機構制御回路15の制御,
レンズ系制御回路16の制御,操作部18の制御,条件
表示CRT19への表示は、プログラムメモリ17内に
予め格納した電子顕微鏡制御プログラム、および試料自
動検索プログラムに基づき実行される。
【0012】ここで、条件表示CRT19に表示される
データ入力区域の選択とデータ入力を図2により詳述す
る。20aは条件表示CRT19の具体的な表示例であ
る。20bは試料位置表示区域であり、試料5の位置を
グラフィックスで表示する。21aは試料の観察条件、
即ち観察モード,倍率,加速電圧を表示する区域であ
る。
【0013】データ入力区域は、試料の検索速度入力区
域21b,検索領域入力区域21c,検索実行、または
検索停止を指示する実行指示入力区域21d,試料の位
置座標を記憶するための記憶番号入力区域21eで構成
され、操作部18でデータ入力区域の選択キースイッチ
を押すことで順番に選択する。
【0014】検索速度入力区域21bでは、検索速度を
操作部18より入力することができ、試料面上で0.2
μm/sから90.0μm/sに相当する速度を設定で
きる。検索領域入力区域21cでは、操作部18より現
在位置を中心としてX軸方向,Y軸方向共に±20μm
から±60μmに相当する検索領域、即ち40μm×4
0μmから120μm×120μmの検索領域を設定で
きる。また試料面全域の検索の指定も可能である。
【0015】実行指示入力区域21dでは、操作部18
より登録キースイッチのみを押すことで検索実行とな
る。また検索実行中に再度登録キースイッチのみを押す
ことで一時的に検索停止となるが、再々度登録キースイ
ッチのみを押すことで検索の実行が継続される。
【0016】記憶番号入力区域21eでは0から19ま
での記憶番号を操作部18より入力することができ、試
料の位置座標を20種類記憶することができる。本実施
例では試料の位置座標の記憶を20種類としているが、
その上限は限定されるものではない。
【0017】22aは試料の検索経路表示であり、グラ
フィクスによる検索後の移動経路が表示される。
【0018】22bは試料現在位置表示であり、同様に
グラフィクスで表示される。
【0019】次に試料自動検索プログラムから移動機構
制御回路15に指定する試料台の移動指示経路、および
移動制御アルゴリズムを図3,図4により詳述する。2
3は検索中心位置である。検索中心位置23は、検索実
行を指示する時点での視野座標に相当し、更に検索終了
時の試料台復帰座標に相当する。検索実行が指示される
と検索開始点24aの座標を次式で算出し、移動機構制
御回路15に指定する。これを図4のフローチャート図
中でA2の処理に対応している。
【0020】
【数1】
【0021】ここで、Px(0)は検索開始点24aのX
座標、Pxは検索中心位置23のX座標、LxはX軸方
向の検索領域であり、検索領域入力区域21cで設定す
る。Y座標に関しても同様にPy(0)は検索開始点24
aのY座標、Pyは検索中心位置23のY座標、Lyは
Y軸方向の検索領域であり、検索領域入力区域21cで
設定する。
【0022】検索速度入力区域21bで指定した値に相
当する移動速度と加減速時間を、移動機構制御回路15
に指定する。加減速時間は移動速度が零の状態から定常
状態になるまでの時間、または移動速度が定常状態から
零の状態になるまでの時間である。移動速度が試料面上
で10μm/sの場合、加減速時間を100msに設定
する。移動速度と加減速時間は初期移動時に一度だけ移
動機構制御回路15に指定することで、条件が維持され
るようになっている。これを図4のフローチャート図中
でA3の処理に対応している。
【0023】移動開始の指示を移動機構制御回路15に
指定することで、自動的に指定座標までの移動が行われ
る。検索開始点24aへの移動は移動機構制御回路15
からX軸方向移動機構12とY軸方向移動機構13に対
し同時に駆動指示がだされる。(フローチャート図4で
はA4の処理に対応。) 検索開始点24aへの移動が終了したら、引き続き次移
動点P1の座標を次式で求め、移動機構制御回路15に
指定する。(フローチャート図4ではA6の処理に対
応。)
【0024】
【数2】
【0025】ここで、Px(1)はP1のX座標、Py
(1)はP1のY座標である。移動開始の指示を移動機
構制御回路15に指定することで、自動的に指定座標ま
での移動が行われ、P1への移動が終了したら、引き続
き次移動点P2の座標を次式で求め、移動機構制御回路
15に指定する。次移動座標を指定するときX軸方向移
動機構12とY軸方向移動機構13は停止状態となる
が、加減速時間を含めて150ms程度であるため、連
続した移動イメージとなる。(フローチャート図4では
A6の処理に対応。)
【0026】
【数3】
【0027】ここで、Px(2)はP2のX座標、Py
(2)はP2のY座標である。移動開始の指示を移動機
構制御回路15に指定することで、自動的に指定座標ま
での移動が行われ、P2への移動が終了したら、引き続
き次移動点P3の座標を繰返し求め、移動機構制御回路
15に指定する。Δyは透過電子線像の倍率に連動した
Y軸方向の移動量であり、倍率を変更しても観察像のY
軸方向の移動量が蛍光板上で一定となるように設定す
る。移動量は移動前の観察像の一部を確認できるよう
に、観察像の重なりを考慮する。また透過電子線像の倍
率は、写真撮影機構を基準としているため、蛍光板上で
の倍率に対して補正が必要である。本実施例では観察像
の重なりを考慮し、蛍光板上で12cmに相当する移動量
を設定し、倍率の補正値を1.3 とする。透過電子線像
の倍率をMとした場合、Δyは次式で求める。
【0028】
【数4】
【0029】検索開始点24aから検索終了点24bに
おいて、次移動点のX座標、およびY座標の一般式をP
x(n),Py(n)とすると、次式で求めることがで
きる。
【0030】
【数5】
【0031】ただしPy(n)がLyの範囲を超えない
座標となるようにnを設定しなければならない。
【0032】検索開始点24aから検索終了点24bま
での移動が完了すると、試料台復帰座標、即ち検索中心
位置23の座標と、移動開始の指示を移動機構制御回路
15に指定することで、元の視野座標に移動し一連の試
料検索が完了する。(フローチャート図4ではA7,A
8の処理に対応。) また、蛍光板移動機構8により蛍光板7を移動すること
で、電子顕微鏡像をTVカメラ9に取り込み、観察像表
示CRT11で試料検索を行うことが可能である。ただ
し蛍光板7の状態をプログラムで監視し、Y軸方向の移
動量Δyを観察像表示CRT11に対応するように換算
しなければならない。
【0033】本実施例によれば、蛍光板7上での試料検
索,観察像表示CRT11での試料検索のどちらにおい
ても、試料検索の自動化と効率向上を図るのに極めて好
適なものである。
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、従来手作業で行ってい
た試料の検索を、CPUを用いて試料台の移動を自動化
したことで、短時間で効率良く試料の検索が可能とな
り、電子顕微鏡の操作性が飛躍的に向上する。本発明は
透過形電子顕微鏡を実施例として説明したが、走査形電
子顕微鏡に関しても同様に対応できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す電子顕微鏡の構成図。
【図2】図1の条件表示用CRTの具体例を示す構成
図。
【図3】試料自動検索プログラムによる試料台の移動経
路を示す構成図。
【図4】移動制御アルゴリズムを示すフローチャート
図。
【符号の説明】
1…電子銃、2…電子線、3…照射レンズ系、4…試料
台、5…試料、6a…結像レンズ系、7…蛍光板、8…
蛍光板移動機構、9…TVカメラ、10…カメラコント
ローラ、11…観察像表示CRT、12…X軸方向移動
機構、13…Y軸方向移動機構、14…マイクロプロセ
ッサ、15…移動機構制御回路、16…レンズ系制御回
路、17…プログラムメモリ、18…操作部、19…条
件表示CRT、20a…条件表示用CRT、20b…試
料位置表示区域、22a…検索経路表示、22b…試料
現在位置表示、23…検索中心位置、24a…検索開始
点、24b…検索終了点。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子顕微鏡において、試料を装着した試料
    台をX軸,Y軸の2方向に移動させる駆動の手段と、前
    記試料の座標位置、および前記試料台の駆動の条件、お
    よび前記試料の観察条件を表示する第1の表示装置と、
    前記駆動の条件を前記第1の表示装置を用いて選択、ま
    たは設定する手段と、電子顕微鏡像を表示する第2の表
    示装置を有し、前記第2の表示装置を用いて前記試料台
    を電子顕微鏡像の倍率に連動した移動量で自動的に移動
    させる手段とを具備していることを特徴とする電子顕微
    鏡。
  2. 【請求項2】請求項1において、前記駆動の手段は、前
    記試料台の移動速度の制御、および前記移動速度が設定
    値になるまでの時間、または前記移動速度が零になるま
    での時間、加減速時間の制御ができることを特徴とする
    電子顕微鏡。
  3. 【請求項3】請求項1において、前記駆動の条件は、前
    記試料台の移動速度、前記試料台の移動範囲、前記試料
    の検索領域、および前記試料の検索実行の指示とし、前
    記第1の表示装置を用いて表示,選択、更に設定できる
    ことを特徴とする電子顕微鏡。
  4. 【請求項4】請求項1又は2又は3において、前記第1
    の表示装置と、前記第2の表示装置が同一であることを
    特徴とする電子顕微鏡。
JP5007352A 1993-01-20 1993-01-20 電子顕微鏡 Pending JPH06215720A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6878934B2 (en) 2000-07-13 2005-04-12 Hitachi, Ltd. Method and device for observing a specimen in a field of view of an electron

Cited By (5)

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US6878934B2 (en) 2000-07-13 2005-04-12 Hitachi, Ltd. Method and device for observing a specimen in a field of view of an electron
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