JPH0721962A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 表示画面の任意の位置に走査像を表示して
も、表示された走査像の中心と倍率中心とを一致させる
ことができる走査電子顕微鏡をを実現する。 【構成】 ディスプレイ１５の表示画面の左上に走査像
の表示領域を移動させる場合、コンピュータ１１のポイ
ンティングデバイスを操作し、表示領域の移動を指示す
る。この場合、試料４上の電子ビームの走査領域も表示
画面上の走査像の表示領域の移動にともなって移動す
る。この移動は、コンピュータ１１から走査回路６への
制御によって行われる。オペレータが表示画面を観察
し、注目部分が走査像の中に表示されたとき、ポインテ
ィングデバイスを操作し、走査像の観察領域を確定す
る。その際、コンピュータ１１はステージ制御回路１４
を制御し、駆動機構１３により試料ステージ１２を移動
させる。この結果、走査像は、電子ビームの走査領域の
中心（光軸）を中心として拡大あるいは縮小される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走査電子顕微鏡に関
し、特に、走査像の表示領域をディスプレイ画面上の任
意の位置に設定することができる走査電子顕微鏡に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】通常、走査電子顕微鏡では、電子銃から
の電子ビームを集束レンズや対物レンズによって試料上
に細く集束し、更に、電子ビームを試料上で２次元的に
走査している。そしてこの試料への電子ビームの照射に
よって発生した２次電子や反射電子を検出し、検出信号
を電子ビームの走査と同期した陰極線管上に表示するよ
うにしている。

【０００３】この場合、試料上の電子ビームの走査領域
の中心と陰極線管画面の中心とは一致している。従っ
て、像倍率を変化させた場合、画面の中心部分に試料の
注目領域を表示するようにしておけば、その注目領域を
各種の倍率で容易に観察することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した走査電子顕微
鏡は、画像表示専門のディスプレイを有しているが、最
近、画像処理やコンピュータ技術が発達し、単一のディ
スプレイ上に走査電子顕微鏡画像のみならず走査電子顕
微鏡の操作用の表示などを混在して表示することが行わ
れるようになってきた。また、表示画面のマルチウイン
ドウ化が進むにつれ、走査像の表示領域をかならずしも
ディスプレイの画面中心に位置させず、しかも自由に走
査像の表示領域の位置やその大きさを変えることができ
るようになった。従って、倍率中心を表示画面の任意の
一点に指定したりすると、制限視野との区別もできなく
なる。また、走査像の表示領域を表示画面の中心から外
した場合、表示画面の中心と倍率中心が一致しなくな
り、倍率を変化させたときに注目部分が表示領域から消
えてしまう問題が生じる。

【０００５】この問題点を図面を参照して更に詳しく説
明する。図１（ａ）は表示手段の表示画面Ｄを示してお
り、その一部に走査像Ｉが表示されている。このときの
試料上の様子を図１（ｂ）に示す。図中Ｏが電子ビーム
の光軸であり、走査電子顕微鏡の場合は倍率中心とな
る。また、点線で示した領域Ｓが電子ビームの走査範
囲、Ｐが観察すべき注目部分である。ここで、倍率を高
くすると、図１（ｃ）に示すように、電子ビームの走査
範囲（点線で示す）Ｓが移動し、注目部分Ｐが電子ビー
ムの走査範囲が外れてしまい、結果として注目部分の走
査像が観察画面上で表示されなくなる。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、表示画面の任意の位置に走査像を
表示しても、表示された走査像の中心と倍率中心とを一
致させることができる走査電子顕微鏡を実現するにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に基づく走査電子
顕微鏡は、試料に照射される電子ビームを集束する集束
手段と、試料上で電子ビームを走査する走査手段と、試
料への電子ビームの照射によって発生した信号を検出す
る検出手段と、検出手段からの信号が供給され試料の走
査像を表示する表示手段と、試料の位置を移動させる移
動手段とを備えた走査電子顕微鏡において、前記表示手
段は表示画面領域中の走査像の表示領域の大きさと位置
を任意に変え得るように構成されており、走査像の表示
領域の中心を表示手段の表示画面領域の中心から外した
位置に移した際、該表示領域に表示された走査像に対応
した試料上の電子ビームの走査領域の中心が電子ビーム
光軸に一致するように、前記試料移動手段を制御する制
御手段を有したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明に基づく走査電子顕微鏡は、走査像の表
示領域を表示画面の中心が外した際、表示領域に表示さ
れた走査像に対応した試料上の電子ビームの走査領域の
中心が電子ビーム光軸に一致するように、前記試料移動
手段を制御する。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図２は本発明の一実施例である走査電子顕
微鏡を示しており、１は電子銃である。電子銃１から発
生した電子ビームは、集束レンズ２と対物レンズ３とに
よって試料４上に細く集束される。試料４上の電子ビー
ムは、偏向コイル５に走査回路６からの走査信号を倍率
制御回路７を介して供給することによって２次元的に走
査される。なお、８はイメージシフトコイルである。

【００１０】試料４への電子ビームの照射によって発生
した、例えば、２次電子は、２次電子検出器９によって
検出され、その検出信号は映像増幅器１０によって増幅
された後画像処理や各種の回路などの制御を行うコンピ
ュータ１１に供給される。コンピュータ１１は、前記走
査回路６や試料ステージ１２を２次元的に移動させるモ
ータなどの駆動機構１３を制御するステージ制御回路１
４などの制御を行う。コンピュータ１１からの映像信号
はディスプレイ１５に供給される。このディスプレイ１
５は、画像のみならず走査電子顕微鏡の操作用の表示な
どを混在して表示することができ、また、表示画面のマ
ルチウインドウ化の対応が可能で、走査像の表示領域を
かならずしもディスプレイの画面中心に位置させず、し
かも自由に走査像の表示領域の位置やその大きさを任意
に変えることができる。このような構成の動作を次に説
明する。

【００１１】まず、通常の走査２次電子像を観察する場
合、電子銃１からの電子ビームが集束レンズ２と対物レ
ンズ３とによって細く集束され、試料４上に照射され
る。この時、走査回路６から偏向コイル５には試料上で
電子ビームを２次元的に走査するための走査信号が供給
される。試料４への電子ビームの照射によって発生した
２次電子は、２次電子検出器９によって検出され、その
検出信号は増幅器１０によって増幅された後、コンピュ
ータ１１に供給され、所望の画像処理が施される。コン
ピュータ１１で画像処理された映像信号は、ディスプレ
イ１５に供給され、試料４の２次電子像がディスプレイ
上に表示される。

【００１２】図３はディスプレイ１５の表示画面と試料
４上の電子ビームの走査領域との関係を説明するための
図であり、図３（ａ）はディスプレイ画面Ｄを示してお
り、表示画面の中心と走査像の表示領域Ｉの中心とが一
致している場合である。この場合、走査像の倍率を変化
させるには、コンピュータ１１からの指示により倍率制
御回路７における走査信号の増幅率が変化させられ、試
料上の電子ビームの走査領域が大きくあるいは小さくさ
れる。この時、表示画面の中心と走査像の中心（倍率中
心）とが一致しているので、注目部分を走査像の中心に
位置させておけば、倍率を上げるに従い、注目部分が画
面から消えるようなことはない。

【００１３】ここで、ディスプレイ１５の表示画面Ｄの
左上に走査像の表示領域を移動させる場合、コンピュー
タ１１のポインティングデバイスを操作し、表示領域の
移動を指示する。この場合、試料４上の電子ビームの走
査領域も表示画面上の走査像の表示領域の移動にともな
って移動する。この移動は、コンピュータ１１から走査
回路６への制御によって行われる。図３（ｂ）はこの場
合のディプレイ１５の表示画面Ｄを示しており、図３
（ｃ）は試料４上の電子ビームの走査領域を示してい
る。図３（ｃ）の点線で示した領域Ｓが走査領域であ
る。この時、電子ビームの光軸は０である。

【００１４】オペレータが表示画面を観察し、注目部分
Ｐが走査像の中に表示されたとき、ポインティングデバ
イスを操作し、走査像の観察領域を確定する。その際、
コンピュータ１１はステージ制御回路１４を制御し、駆
動機構１３により試料ステージ１２を移動させる。この
ステージ１２の移動は、電子ビームの走査領域Ｓの中心
に光軸Ｏが位置するように行われる。次に、オペレータ
が走査像の倍率を上げたい場合、コンピュータ１１にそ
の旨を指示する。コンピュータ１１は、指示された倍率
に基づき、倍率制御回路７を制御し、倍率に応じて走査
信号を増幅する。この結果、走査像は、電子ビームの走
査領域Ｓの中心（光軸Ｏ）を中心として拡大あるいは縮
小される。従って、走査像の注目部分を表示領域の中心
に位置させておく限り、倍率変化によって注目部分の像
が画面から消えることは防止される。

【００１５】以上本発明の実施例を説明したが、本発明
はこの実施例に限定されない。例えば、２次電子を検出
するようにしたが、反射電子像，カソードルミネッセン
ス像あるいはＸ線像を表示する場合にも本発明を適用す
ることができる。また、図４に示すように、ディスプレ
イ画面Ｄ上に走査像の表示領域を複数（Ｉ_１〜Ｉ_３）設
けた場合、その内のいずれかの走査像の中心と電子ビー
ムの光軸とを一致させるようにすれば、所望の走査像に
ついて倍率変化による注目領域の逃げの問題は回避でき
る。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく走
査電子顕微鏡は、走査像の表示領域を表示画面の中心が
外した際、表示領域に表示された走査像に対応した試料
上の電子ビームの走査領域の中心が電子ビーム光軸に一
致するように、前記試料移動手段を制御するように構成
したので、走査像の倍率を変化させても、その像の中の
注目部分が表示領域から外れることは防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の走査電子顕微鏡の問題点を説明するため
の図である。

【図２】本発明に基づく走査電子顕微鏡の一実施例を示
す図である。

【図３】図２の実施例の動作を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の他の実施例におけるディスプレイの表
示画面を示す図である。

【符号の説明】

１ 電子銃 ２ 集束レンズ ３ 対物レンズ ４ 試料 ５ 偏向コイル ７ 走査回路 ８ イメージシフトコイル ９ ２次電子検出器 １０ 映像増幅器 １１ コンピュータ １２ 試料ステージ １３ 駆動機構 １４ ステージ制御回路 １５ ディスプレイ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 試料に照射される電子ビームを集束する
   集束手段と、試料上で電子ビームを走査する走査手段
   と、試料への電子ビームの照射によって発生した信号を
   検出する検出手段と、検出手段からの信号が供給され試
   料の走査像を表示する表示手段と、試料の位置を移動さ
   せる移動手段とを備えた走査電子顕微鏡において、前記
   表示手段は表示画面領域中の走査像の表示領域の大きさ
   と位置を任意に変え得るように構成されており、走査像
   の表示領域の中心を表示手段の表示画面領域の中心から
   外した位置に移した際、該表示領域に表示された走査像
   に対応した試料上の電子ビームの走査領域の中心が電子
   ビーム光軸に一致するように、前記試料移動手段を制御
   する制御手段を有した走査電子顕微鏡。