CN109314030A - 带电粒子线装置 - Google Patents

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Abstract

为了提供即使相对于高真空环境下的非导电性试料也能检测稳定的二次粒子(23)、电磁波(24)并能进行良好的观察、分析的带电粒子线装置，使带电粒子线装置具有：带电粒子枪(12)；使带电粒子线(20)在试料(21)上进行扫描的扫描偏转器(17、18)；检测从外部向扫描偏转器输入的扫描控制电压的检测部(40、41)；基于检测到的扫描控制电压来计算带电粒子线(20)的照射像素坐标的运算部(42)；以及根据照射像素坐标控制向试料(21)的带电粒子线(20)的照射的照射控制部(45)。

Description

带电粒子线装置
技术领域
本发明涉及带电粒子线装置。
背景技术
作为带电粒子线装置之一的扫描电子显微镜(SEM：Scanning ElectronMicroscope)用电子透镜收集从电子源射出的电子并成为细的电子线，通过扫描偏转器产生的磁场或电场在试料上进行扫描。通过电子检测器检测通过电子线的照射从试料产生的带电粒子(二次电子或反射电子)，若与电子线扫描同时变换为图像数据则得到扫描图像。
通过电子线的照射，从试料上不只是上述带电粒子还会射出电磁波(X射线、光束)。而且，尤其在SEM上搭载能量分散型X射线分析(EDX：Energy Dispersive X-rayspectrometry)装置，通过检测特性X射线来进行试料的组成分析与试料形状的观察并行而作为SEM的申请之一而定论(例如，专利文献1)。
现有技术文献
专利文献1：日本特开2015-184040号公报
发明内容
发明所要解决的课题
近年来，不只是导电性试料，功能性陶瓷等的非导电性试料成为SEM的观察、EDX的分析对象的示例增加。尤其为了正确地观察或分析现有的表面状态而在试料表面上不实施导电性物质的蒸镀处理也变多，在该情况下，使用使试料周围成为数十至数百Pa的低真空环境的方法。
若使试料周围成为低真空环境，则通过电子线与气体分子的相互作用产生气体分子化的离子化。在试料为非导电性的情况下，被离子化为正电荷的气体分子与成为带电起因的试料表面的电子结合，能够缓和试料带电。可是，若电子线通过低真空环境，则由于与剩余气体的碰撞而产生电子的散乱。其结果，电子线的照射半径增大，引起观察图像的空间分辨率降低、产生白噪声等的问题。还会在EDX分析中产生通过散乱电子产生分析对象以外的区域的X射线激发、分析精度降低的课题。
作为在高真空环境下抑制未实施导电性物质的蒸镀处理的非导电性试料带电的方法已知提高电子线的扫描速度而减少在单位时间内照射到试料的电子数量的方法、根据所观察的试料的带电时常数改变扫描线之间的间隔而抑制试料表面带电的方法、高速地设定跳过多个像素并在像素之间移动时的电子线的扫描速度而缓和由电子线照射引起的试料表面的带电的方法、通过电子线的脉冲化而控制照射的电子数并图像化的方法等。
可是，在搭载EDX装置等从外部控制电子线扫描的装置的SEM中，在EDX装置等来自外部侧的电子线的扫描控制时，在SEM侧不能掌握试料上的电子线的位置，在高真空环境中使用上述方法不能抑制非导电性试料的带电。
本发明是鉴于这种状况而进行的发明，其目的在于提供即使相对于高真空环境下的非导电性试料也能检测稳定的带电粒子、电磁波并能进行该试料的观察或分析的带电粒子线装置。
用于解决课题的方法
作为用于实现上述目的的一实施方式，带电粒子线装置具备：
带电粒子枪；
使从上述带电粒子枪射出的带电粒子线在试料上进行扫描的扫描偏转器；
检测从外部向上述扫描偏转器输入的扫描控制电压的检测部；
基于检测到的上述扫描控制电压计算上述带电粒子线的照射像素坐标的运算部；以及
根据上述照射像素坐标控制上述带电粒子线向上述试料的照射的照射控制部。
发明效果
根据本发明能够提供一种即使相对于高真空环境下的非导电性试料也能检测稳定的带电粒子、电磁波且能进行该试料的观察或分析的带电粒子线装置。
附图说明
图1是表示实施例1的能搭载EDX装置的SEM的一例的概略整体图(局部剖视图)。
图2是表示实施例1的搭载了EDX装置的SEM的一例的概略整体结构图(局部剖视图)。
图3是X扫描控制电压以及Y扫描控制电压的说明图。
图4是表示在实施例1的SEM中电子线照射条件的设定GUI的一例的图。
图5是图2所示的SEM中EDX分析时的消隐动作的说明图。
图6是表示实施例2的能搭载EDX装置的SEM的一例的概略整体结构图(局部剖视图)。
图7是图6所示的SEM具备的光激发电子枪的说明图。
图8是表示实施例2的搭载了EDX装置的SEM的一例的概略整体结构图(局部剖视图)。
图9是表示发明者参照现有技术而重新组建的能搭载EDX装置的SEM的一例的概略整体结构图(局部剖视图)。
图10是表示发明者参照现有技术而重新组建的搭载了EDX装置的SEM的一例的概略整体结构图(局部剖视图)。
具体实施方式
发明者在实现上述目的时，关于参照专利文献1中记载的结构而重新组成的EDX装置搭载的、或能搭载的SEM进行了研究。
图9表示重新组成的能搭载EDX的SEM的概略整体结构图(局部剖视图)。在机箱11内配置电子枪12，通过该电子枪12射出电子线20。受到第一集束透镜13的透镜作用，通过了光圈15的电子线20通过第二集束透镜16被X扫描偏转器17、Y扫描偏转器18偏转，受到物镜19的透镜作用而以在载置于试料台22上的试料21的表面上形成焦点的方式照射。为了控制电子线20在试料21上的照射位置，基于从SEM主控制部151输出的扫描控制电压在扫描驱动部30生成X扫描偏转器17、Y扫描偏转器18的驱动电流。从试料21上的电子线20的照射位置产生二次电子23、特性X射线24。
这其中，二次电子的能量一般被定义为50eV以下，在至试料表面的距离长的部位激发的电子线在到达试料表面之前损失能量而在试料内部被吸收。因此，二次电子像具备具有主要反映试料表面的形状的对比的特征。而且，由于二次电子能量小，因此也容易受试料表面附近的电位的影响。普遍在相对于非导电性试料而得到的二次电子像中发现伴随带电的异常对比。另外，相对于半导体装置试料，为了得到反映内部结构的电位对比而观察二次电子像的事例也多。
二次电子23由二次电子检测器25检测，在检测信号处理部26中进行模拟数字(AD)转换。AD转换后的检测信号在基于从SEM主控制部151向检测信号处理部26输入的累计时间信号作为某像素由来的二次电子数据进行累计之后，变换为图像数据。图像数据根据扫描速度在每次一行图像数据的取得完成或每次一帧图像数据的取得完成时从检测信号处理部26经过SEM主控制部151向电脑35传送，在监视器37中作为SEM图像显示。
电子枪12的控制由电子枪控制部34进行，第一集束透镜13、第二集束透镜16以及物镜19的控制由电子光学系统控制部33进行，试料台22的控制由试料台控制部27进行，其操作通过SEM主控制部151分别向电子枪控制部34、电子光学系统控制部33以及试料台控制部27传送使用操作界面36向电脑35输入的设定值来进行。
在SEM主控制部151中具有扫描控制电压切换部29，切换将从SEM侧扫描控制电压生成部38输入的扫描控制电压、从设置于EDX装置中的EDX侧扫描控制电压生成部53输入的扫描控制电压的哪一个输入到扫描驱动部30。基于如图3所示的X扫描用、Y扫描用的各自的扫描控制电压驱动设置于扫描驱动部30的X扫描驱动部31、Y扫描驱动部32，控制流入X扫描偏转器17、Y扫描偏转器18的电流，进行电子线20的二维扫描。而且，在本重新组成例中，作为电磁偏转器记述X扫描偏转器17、Y扫描偏转器18，但也可以是静电偏转器。
图10表示重新组成的搭载EDX装置的SEM的概略整体结构图(局部剖视图)。并且，与图9所示的符号相同的符号表示相同的结构。作为搭载的EDX装置的示例，举例说明专利文献1中记载的EDX装置。在SEM的机箱11中安装EDX检测器51，检测从试料21产生的特性X射线24，该检测信号在EDX主控制部52中基于其波高值变换为能谱。能谱向电脑54中传送，在监视器56中作为能谱图像、或元素匹配图像而显示。在EDX主控制部52中具有EDX侧扫描控制电压生成部53，这里生成的扫描控制电压向SEM主控制部151输入。
另外，电脑35与电脑54用通信电缆连接，在EDX分析开始时，从电脑54向电脑35发送EDX分析开始指令。接收该指令后，电脑35向SEM主控制部151转发该信息，操作扫描控制电压切换部29而将输入扫描驱动部30的扫描控制电压的输入源从SEM侧扫描控制电压生成部38切换为EDX侧扫描控制电压生成部53。即，EDX分析中电子线20的扫描控制由EDX装置负担。此时，在SEM侧以固定电子线的加速电压、电子线量等的方式进行控制，由于不进行电子线的扫描而无法把握试料上的电子线的位置。
一般来说，带电粒子检测器、电磁波检测器在从试料产生的带电粒子或电磁波的入射消失之后也具备如输出信号持续恒定时间那样的应答时间特性。以下将在向检测器的带电粒子或电磁波的入射消失之后到达其入射由来的输出信号消失之前的时间称为输出持续时间。例如，在EDX中使用于X射线检测的硅漂移探测器(SDD：Silicon DriftDetector)中，由入射到检测器中的X射线产生的电荷根据在检测器内所施加的电场被集中于收集电极中，但其漂移时间依赖于检测面积，其结果，SDD的输出持续时间为微秒级。
不论观察、分析的差异如何，在以下均将构成观察、分析的对象区域的最小单位称为像素。在使用具备如上述那样的输出持续时间的检测器连续检测的两像素间或产生多个像素间的信号产生重复的情况下，不能判断检测的信号从哪个像素射出，观察、分析的结果的空间分辨率降低。
为了防止这种情况，在电子线在像素间移动的前后，在相比于上述输出持续时间长的时间中，普遍进行废弃检测数据的处理。
可是，在为了抑制试料带电，应用根据进行观察的试料的带电时常数改变扫描线间的间隔而抑制试料表面的带电的方法或跳过多个像素并高速地设定在像素间移动时的电子线的扫描速度而缓和由电子线照射引起的试料表面的带电的方法的情况下，产生以下限制。
即，若在连续照射于试料的电子线滞留于某像素的时间比检测器的输出持续时间短时，为了防止像素间信号重复而执行废弃检测数据的处理，则不会剩余检测数据。因此，在电子线滞留于某像素的时间上具有下限，如果该下限时间不是对试料带电抑制有效的短时间，则得到带电抑制的效果会变得困难。
通过电子线的脉冲化控制照射的电子线数，用进行图像化的方法使电子线消隐，通过断续地照射试料，可分别设定电子线照射某像素的时间、与检测器的输出持续时间相应的电子线的切断时间。可是，在EDX装置侧没有监消隐控制信号的输出功能的情况下需要追加该功能、即使能够从EDX装置输出消隐控制信号消隐机构以及消隐的应答时间特性也依赖于SEM装置结构，因此相对于电子线所期望的断续照射控制是否可行不确定，EDX装置的通用性的维持与带电抑制功能并存变得困难。
因此，发明者等关于解决上述课题的方法所探讨的结果料想到只要检测从外部输入的扫描控制电压并基于其检测值计算带电粒子线所照射的试料上的像素坐标，根据其像素坐标控制带电粒子线的照射即可。由此，即使来自EDX装置等外部侧的电子线扫描控制时刻也能在SEM侧把握试料上的电子线位置，在高真空环境中如使用上述方法能够抑制非导电性试料的带电。
以下，关于本发明的实施例使用附图进行说明。在本实施例中关于作为一次带电粒子使用电子的SEM进行说明，也可适用于扫描透过电子显微镜(STEM)。另外，也可适用于作为一次带电粒子使用离子的装置(扫描离子显微镜SIM等)。在该情况下，光学系统置换为静电透镜、静电偏转器，并不是影响本发明的适用性的装置。另外，在实施例中作为从外部向SEM输入扫描控制电压进行SEM的扫描控制的装置举例说明EDX装置，但也可适用于搭载后方散射电子折回(EBSD：Electron Back Scatter Diffraction)装置、超导转移端温度计(TES：Transition Edge Sensor)型X射线微热量计装置等的情况。
实施例1
关于本发明的第一实施例的能搭载EDX装置、或搭载了EDX装置的SEM使用图1至图5进行说明。而且，关于图1以及图2中记载的符号，关于与作为现有技术进行说明的图9以及图10相同的符号位置表示同一结构。
图1表示本实施例的能搭载EDX装置的SEM的概略整体结构图(局部剖视图)。本实施例的SEM主控制部28除了图9以及图10的SEM主控制部151还具备以下功能。即，在SEM主控制部28中，扫描控制电压切换部29的X扫描用、Y扫描用输出分别分支并在X扫描检测用AD转换器41、Y扫描检测用AD转换器40中进行AD转换，输入运算器42。
扫描控制电压如图3所示，相当于1像素滞留时间或1行扫描时间的恒定时间的值没有变化，在向下一像素或下一行移动时变化为矩形形状。因此，通过判断在运算器42中上次与现在的输入值的差是否超过预先设定的临界值(例如，如果是相邻像素间的转移则为10mV、伴随一扫描周期完成的归位时为数V)，可检测X扫描、Y扫描各自的像素转移时间。
而且，通过对该像素转移时的检测次数进行计数、以及检测扫描控制电压的归位，可进行现在的扫描控制电压作为偏转目标的像素坐标的计算。而且，为了除去与AD转换器的输入电压重叠的高频干扰成分，可以在运算器42中的差计算前加上不久之前的多个数字数据并平均。
运算器42若基于上次计算检测像素转移时间，则向SEM主控制部28具备的消隐控制部45输入像素转移时间信号的同时，在存储部43中存储上述那样计算的现在的扫描控制电压作为偏转目标的像素坐标数据。
消隐控制部45具备对储存预先设定的消隐周期、用百分率表示消隐周期内的电子线照射接通的比例的占空比、作为从照射电子线的像素至下次照射电子线的像素之间所夹持的未照射电子线的像素数的像素跳过数量、通过运算器42更新的现在的上述像素坐标数据的存储部42进行访问的机构，为了根据该像素转移时间信号和从存储部43参照的上述存储内容控制对电子线2向试料21上的照射接通/断开，向消隐驱动部39输入消隐控制信号。消隐驱动部39基于该消隐控制信号生成熄灭装置14的电压。若对熄灭装置14施加电压，则电子线20偏转至光圈15的孔外，对试料21的照射断开。
消隐控制部45除了来自运算器42的像素转移时间信号还具备来自SEM主控制部28具备的像素转移时间信号生成部44的输入机构，根据输入到电脑35的设定条件能够选择输入源头。或者切断两者的输入也能够断开消隐控制。而且，消隐控制部45与上述相同根据从运算器42或像素转移时间信号生成部44输入的像素转移时间信号、从存储部43参照的上述存储内容判断对电子线20向试料21上的照射接通/断开，向检测信号处理部26输入控制获取或废弃二次电子检测器25的检测信号的累计时间信号。
在图4中表示本实施例的SEM所具备的电子线照射条件的设定画面71。该电子线照射条件的设定画面71作为设定项目具备相当于1像素滞留时间的滞留时间72、电子线的消隐周期73、上述占空比74、上述像素跳过数75以及表示将一次Y扫描中获得的图像数据作为一帧形成一个二次电子图像时使用于累计处理的的帧累计数76、及设定是否使上述消隐动作与SEM侧扫描控制电压连动的SEM扫描连动检查框77、同样设定是否使上述消隐动作与EDX侧扫描控制电压连动的EDX扫描连动检查框78。
根据通过下拉列表选择或文本输入的滞留时间72的设定时间，相当于该设定时间的n分之一(n＝1、2、3、···)的选择项显示于消隐周期73的下拉列表中。另外，根据从下拉列表中选择的像素跳过数s(s＝0、1、2、3、···)，以像素的累计次数p(p＝1、2、3、···)在整个扫描区域变得均匀的方式将相当于(s+1)·p的选择项显示于帧累计数76的下拉列表。SEM扫描连动检查框77与EDX扫描连动检查框78存在排他关系，无法同时检查两者并接通，但能使两者均检查而断开。在该情况下，即使基于SEM侧、EDX装置侧的哪个扫描控制电压开始电子线的扫描，也不执行用该电子线照射条件的设定画面71设定的消隐动作。
图2表示本实施例的搭载了EDX装置的SEM的概略整体结构图(局部剖视图)。说明在该结构中实施由EDX装置进行的元素匹配分析的顺序。
所必要的电子线20的加速电压由作为分析对象的元素的特性X射线的临界激发电压规定，为了得到充分的特性X射线强度优选施加临界激发电压的两倍以上的加速电压。在所含有的元素不明的情况一般设定为15kV～20kV。在重视相对于轻元素的分析的定量性的情况下、降低电子线20在试料21内的扩散区域并提高分析的空间分辨率的情况下，根据那些条件而设定更低的加速电压。将电子线扫描区域的倍率设定为元素匹配分析时所假想的倍率，操作试料台22移动至分析对象区域附近的观察区域中。
电子线20的照射电流量的调整在图4所示的电子线照射条件的设定画面71中在预先断开EDX扫描连动检查框78之后实施，以显示于EDX装置的GUI中的Dead-time(感应迟钝时间)为预定范围(例如，20～30％)的方式进行操作SEM的第一集束透镜13、第二集束透镜16的设定。
设定加速电压与照射电流量之后，在上述电子线照射条件的设定画面71中根据元素匹配分析时假定的值从下拉列表中选择或文本输入滞留时间72。
其次，分别从下拉列表中设定消隐周期73与占空比74。在将SEM扫描连动检查框77接通之后，在SEM侧开始电子线20的扫描而获得二次电子图像。在该二次电子图像中目视确认由试料21带电引起的异常对比的情况下变更上述所设定的消隐周期73与占空比74。另外，除上述以外设定像素跳过数75以及帧累计数76，再次确认在已获得的二次电子图像中是否发现上述异常对照。
在不久之前的电子线照射的影响残留的情况下等，如有必要一边移动观察视野一边重复消隐周期73、占空比74、像素跳过数75、帧累计数76的变更和二次电子图像的获取，发现在二次电子图像中未表现上述异常对照的电子线照射条件。尤其在需要降低占空比74的情况下，由于预测特性X射线的计数率降低，因此优选预先确认是否可获得即使提高帧累计数也不会发现上述异常对比的二次电子图像。
如上述谋求所期望的电子线照射条件之后在EDX装置侧的GUI中设定与该电子线照射条件内的帧累计数76相同的设定值。在分析对象区域中移动观察视野，在上述电子线照射条件的设定画面71中接通EDX扫描连动检查框78，在EDX装置侧开始元素匹配分析。
在分析开始时，如上述从电脑54向电脑35中发送EDX分析开始指令，将扫描控制电压切换部29所选择的扫描控制电压的输入源切换为EDX装置侧，SEM能够检测分析的开始。
图5是图2所示的SEM中的EDX分析时的消隐动作的说明图。将从EDX装置侧向SEM侧输入的扫描控制电压的时间波形作为基准，在EDX装置侧控制X射线信号获取时间。在SEM侧如上述基于从EDX装置侧输入的扫描控制电压驱动X扫描偏转器17、Y扫描偏转器18，并通过X扫描检测用AD转换器41、Y扫描检测用AD转换器40以及运算器42检测像素转移时间的同时计算作为偏转目标的像素坐标。
运算器42在访问存储部43并更新像素坐标数据之后向消隐控制部45输入像素转移时间信号。相对于EDX侧扫描控制电压中的像素转移时间，在SEM侧检测的像素转移时间中产生系统时钟之间的时间差、AD转换器的转换周期、数字数据的加法平均处理、差分计算、与临界值的比较、向存储部43的存取所需要的处理时间总量的延迟，是相对于EDX分析时的滞留时间(通常，数μs以上)短至100ns左右而能够忽略的范围。另外，严密的说也会产生从像素转移时间信号的输入至完成向熄灭装置14的电压施加的延迟时间，但那也是短至数十ns而能够忽视的范围。
消隐控制部45在基于存储部43的存储内容和像素转移时间信号向消隐驱动部39输入消隐控制信号的同时，向检测信号处理部26输入累计时间信号。检测信号处理部26基于该累计时间信号从二次电子检测器25读取的二次电子数据通过进行帧累计而作为反映元素匹配分析中的试料21的带电状态的二次电子图像而能够图像化，通过显示于SEM的监视器37而能够确认分析途中以及分析完成后的试料的带电状态。另外，检测信号处理部26基于上述累计时间信号从二次电子检测器25获取的二次电子数据作为视频信号从SEM主控制部28向EDX主控制部52输入。如使用图5进行说明那样，二次电子数据由于与从EDX装置侧向SEM侧输入的扫描控制电压的像素转移时间大致同步获取，因此即使在EDX装置侧也能与像素对应。因此，如果在EDX装置侧也具备上述视频信号的帧累计功能，则能在EDX装置的监视器56中显示二次电子图像。
根据以上本实施例，与现有技术相同，EDX分析中EDX装置侧维持担任扫描控制的形式、且通过像素转移时间的检测与成为现在的偏转目标的像素坐标的计算，在EDX分析中使用之前求出的每个像素的电子线照射条件，即使相对于置于高真空环境下的非导电性试料也能够抑制分析中的该试料带电。
实施例2
关于实施例2使用图6至图8进行说明。而且，在实施例1中记载而本实施例中没有记载的事项不是特殊的情况则能够适用于本实施例。
图6是表示本实施例的能搭载EDX装置的SEM的一例的概略整体结构图(局部剖视图)。本实施例的SEM为图1所示的SEM的电子枪12置换为光激发电子枪91，电子枪控制部34置换为光激发电子枪控制部92，除去熄灭装置14以及消隐驱动部39的结构。
光激发电子枪控制部92具备高电压生成部93以及激发光控制部94。高电压生成部93生成的加速电压以及引出电压被向光激发电子枪91内的后述的电极导入。另外，激发光控制部94生成波长600nm至800nm的激光，该激光通过光纤等的光传输机构被导入光激发电子枪91内。
在图7中表示该光激发电气枪91的详细内容。光激发电子枪91由透明基板101、GaAs膜102、支架103、聚光透镜104、窗105、光纤106、引出电极107构成。在透明基板101上粘贴GaAs膜102，成为GaAs膜与金属制支架103接触的结构。
在支架103中施加上述高电压生成部93生成的加速电压(图7中Vacc)，另外，在配置于支架103的下方的引出电极107中相同地施加上述高电压生成部93生成的引出电压(图7中Vext)。
从光纤106端面射出的上述激发光控制部94生成的激光光束108通过机箱11的窗105，通过聚光透镜104的透镜作用在GaAs膜102上形成焦点。机箱11内的GaAs膜102周围通过排气机构(省略图示)而成为压力为10-8Pa以下的超高真空，在GaAs膜102上的上述激光光束108的焦点附近，位于GaAs膜102的价电子带上的电子被传导带所激发，该电子通过负电子亲和力(NEA：Negative Electron Affinity)从表面向超高真空中射出。射出的该电子通过引出电压Vext所施加的引出电极107被电子光学系统引导，成为电子线20。
在本实施例的SEM中，从消隐控制部45向光激发电子枪控制部92内的激发光控制部94输入消隐控制信号。激发光控制部94基于该消隐控制信号接通/断开激光光束，通过该激光光束的接通/断开，从光激发电子枪91发出的电子线20也接通/断开。即，通过消隐控制部45输出的消隐控制信号控制电子线20向试料21的照射接通/断开。
图8是本实施例的搭载了EDX装置的SEM的概略整体结构图(局部剖视图)。如通过图6的说明而清楚，相对于从EDX装置向SEM输入的扫描控制电压，通过检测像素转移时间且计算作为现在的偏转目标的像素坐标，在EDX分析中适用之前求出的每个像素的电子线照射条件，即使相对于载置于高真空环境下的非导电性试料也能够抑制分析中的该试料带电。并且，符号55表示操作界面。
而且，在本实施例中如实施例1由于用熄灭装置使电子线偏转而不需要断开向试料的照射，因此能够从电子光学系统节省熄灭装置的设备，在除去熄灭装置具有的向电子线的偏转噪音、设计自由度的方面上有利。
以上，根据本实施例，能够提供即使相对于高真空环境下的非导电性试料也能检测稳定的带电粒子、电磁波，且能进行该试料的观察或分析的带电粒子线装置。另外，通过作为电子枪使用光激发电子枪能够从电子光学系统中节省熄灭装置的设备，能够除去熄灭装置具有的向电子线的偏转噪音，还能提高设计自由度。
并且，本发明包括以下实施方式。
(1)一种带电粒子线装置，具备：
光激发带电粒子枪；
使从上述光激发带电粒子枪射出的带电粒子线在试料上进行扫描的扫描偏转器；
检测从外部向上述扫描偏转器输入的扫描控制电压的检测部；
基于检测到的上述扫描控制电压计算上述带电粒子线的照射像素坐标的运算部；以及
根据上述照射像素坐标控制上述带电粒子线向上述试料的照射的照射控制部。
(2)一种带电粒子线装置，具备：
带电粒子枪；
使从上述带电粒子枪射出的带电粒子线在试料上进行扫描的扫描偏转器；
产生向上述扫描偏转器输入的扫描控制电压的扫描控制电压产生部；
检测从外部向上述扫描偏转器输入且与上述扫描控制电压不同的外部扫描控制电压的检测部；
基于检测到的上述外部扫描控制电压计算上述带电粒子线的照射像素坐标的计算部；以及
根据上述照射像素坐标控制上述带电粒子线向上述试料的照射的照射控制部。
(3)在上述(2)记载的带电粒子线装置中，
上述带电粒子线装置具备熄灭装置，
上述照射控制部通过上述熄灭装置控制来自上述带电粒子枪的上述带电粒子线向上述试料的照射的接通/断开。
(4)在上述(2)记载的带电粒子线装置中，
上述带电粒子枪是光激发带电粒子枪，
上述照射控制部控制上述光激发带电粒子枪的激发光控制部而控制来自上述光激发带电粒子枪的上述带电粒子线向上述试料的照射的接通/断开。
另外，本发明并不限于上述实施例，包括多种变形例。例如，上述实施例是为了容易理解本发明进行说明而详细地说明的内容，未必具备说明中全部的结构。另外，也可将某实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，还可在某实施例的结构中追加其他实施例的结构。另外，关于各实施例的结构的一部分可进行其他结构的追加·删除·置换。
符号说明
11—机箱，12—电子枪，13—第一集束透镜，14—熄灭装置，15—光圈，16—第二集束透镜，17—X扫描偏转器，18—Y扫描偏转器，19—物镜，20—电子线，21—试料，22—试料台，23—二次电子，24—特性X射线，25—二次电子检测器，26—检测信号处理部，27—试料台控制部，28—SEM主控制部，29—扫描控制电压切换部，30—扫描驱动部，31—X扫描驱动部，32—Y扫描驱动部，33—电子光学系统控制部，34—电子枪控制部，35—电脑，36—操作界面，37—监视器，38—SEM侧扫描控制电压生成部，39—消隐驱动部，40—Y扫描检测用AD转换器，41—X扫描检测用AD转换器，42—运算器，43—存储部，44—像素转移时间信号生成部，45—消隐控制部，51—EDX检测器，52—EDX主控制部，53—EDX侧扫描控制电压生成部，54—电脑，55—操作界面，56—监视器，71—电子线照射条件的设定画面，72—滞留时间，73—消隐周期、74—占空比，75—像素跳过数，76—帧累计数，77—SEM扫描连动检查框，78—EDX扫描连动检查框，91—光激发电子枪，92—光激发电子枪控制部，93—高电压生成部，94—激发光控制部，101—透明基板，102—GaAs膜，103—支架，104—聚光透镜，105—窗，106—光纤，107—引出电极，108—激光光束，151—SEM主控制部。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种带电粒子线装置，其特征在于，
具有：
带电粒子枪；
使从上述带电粒子枪射出的带电粒子线在试料上进行扫描的扫描偏转器；
产生向上述扫描偏转器输入的扫描控制电压的扫描控制电压产生部；
检测从外部向上述扫描偏转器输入且与上述扫描控制电压不同的外部扫描控制电压的检测部；
基于检测到的上述外部扫描控制电压来计算上述带电粒子线的照射像素坐标的运算部；以及
根据上述照射像素坐标来控制向上述试料的上述带电粒子线的照射的照射控制部。
2.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
还具备：
检测通过上述带电粒子线的照射而从上述试料射出的二次粒子的二次粒子检测器；
根据上述照射像素坐标将从上述二次粒子检测器输出的二次粒子数据进行图像化的信号处理部；以及
显示由上述信号处理部进行了图像化的二次粒子图像的图像显示部。
3.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述照射控制部控制照射时间、照射与照射的间隔时间以及照射与照射的间隔像素数。
4.根据权利要求2所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述照射控制部控制照射时间、照射与照射的间隔时间以及照射与照射的间隔像素数。
5.(修改后)根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
搭载有具备向上述扫描偏转器施加上述外部扫描控制电压的外部扫描控制电压产生部的能量分散型X射线分析装置、后方散射电子折回装置或超导转移端温度计型X射线微热量计装置。
6.(删除)
7.(删除)
8.(删除)
9.(删除)
10.(删除)
11.(删除)
12.(修改后)根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述带电粒子线装置具备熄灭装置，
上述照射控制部通过上述熄灭装置来控制向上述试料的来自上述带电粒子枪的上述带电粒子线的照射的接通/断开。
13.(修改后)根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述带电粒子枪是光激发带电粒子枪，
上述照射控制部控制上述光激发带电粒子枪的激发光控制部，从而控制向上述试料的来自上述光激发带电粒子枪的上述带电粒子线的照射的接通/断开。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
进行了删除认定为没有创造性的权利要求1-10中的权利要求6-10的修改。另外，对权利要求1进行增加没有驳回理由的权利要求11的结构的修改，并且进行了删除权利要求11的修改。另外，以解释伴随权利要求1的修改产生的不明确的记载为目的，对权利要求5、12以及13进行了修改。由此，全部的从属权利要求直接或间接地从属于没有驳回理由的权利要求1。
通过上述修改，修改后的全部权利要求均具有新颖性和创造性。

Claims (13)

1.一种带电粒子线装置，其特征在于，
具有：
带电粒子枪；
使从上述带电粒子枪射出的带电粒子线在试料上进行扫描的扫描偏转器；
检测从外部向上述扫描偏转器输入的扫描控制电压的检测部；
基于检测到的上述扫描控制电压来计算上述带电粒子线的照射像素坐标的运算部；以及
根据上述照射像素坐标来控制向上述试料的上述带电粒子线的照射的照射控制部。
2.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
还具备：
检测通过上述带电粒子线的照射而从上述试料射出的二次粒子的二次粒子检测器；
根据上述照射像素坐标将从上述二次粒子检测器输出的二次粒子数据进行图像化的信号处理部；以及
显示由上述信号处理部进行了图像化的二次粒子图像的图像显示部。
3.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述照射控制部控制照射时间、照射与照射的间隔时间以及照射与照射的间隔像素数。
4.根据权利要求2所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述照射控制部控制照射时间、照射与照射的间隔时间以及照射与照射的间隔像素数。
5.根据权利要求1所述的带电粒子线装置，其特征在于，
搭载有具备向上述扫描偏转器施加的扫描控制电压产生部的能量分散型X射线分析装置、后方散射电子折回装置或超导转移端温度计型X射线微热量计装置。
6.一种带电粒子线装置，其特征在于，
具有：
光激发带电粒子枪；
使从上述光激发带电粒子枪射出的带电粒子线在试料上进行扫描的扫描偏转器；
检测从外部向上述扫描偏转器输入的扫描控制电压的检测部；
基于检测到的上述扫描控制电压来计算上述带电粒子线的照射像素坐标的运算部；以及
根据上述照射像素坐标控制向上述试料的上述带电粒子线的照射的照射控制部。
7.根据权利要求6所述的带电粒子线装置，其特征在于，
还具备：
检测通过上述带电粒子线照射而从上述试料射出的二次粒子的二次粒子检测器；
根据上述照射像素坐标将从上述二次粒子检测器射出的二次粒子数据进行图像化的信号处理部；以及
显示由上述信号处理部进行了图像化的二次粒子图像的图像显示部。
8.根据权利要求6所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述照射控制部控制照射时间、照射与照射的间隔时间以及照射与照射的间隔像素数。
9.根据权利要求7所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述照射控制部控制照射时间、照射与照射的间隔时间以及照射与照射的间隔像素数。
10.根据权利要求6所述的带电粒子线装置，其特征在于，
搭载有具备向上述扫描偏转器施加的扫描控制电压产生部的能量分散型X射线分析装置、后方散射电子折回装置或超导转移端温度计型X射线微热量计装置。
11.一种带电粒子线装置，其特征在于，
具有：
带电粒子枪；
使从上述带电粒子枪射出的带电粒子线在试料上进行扫描的扫描偏转器；
产生向上述扫描偏转器输入的扫描控制电压的扫描控制电压产生部；
检测从外部向上述扫描偏转器输入且与上述扫描控制电压不同的外部扫描控制电压的检测部；
基于检测到的上述外部扫描控制电压来计算上述带电粒子线的照射像素坐标的运算部；以及
根据上述照射像素坐标控制向上述试料的上述带电粒子线的照射的照射控制部。
12.根据权利要求11所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述带电粒子线装置具备熄灭装置，
上述照射控制部通过上述熄灭装置来控制向上述试料的来自上述带电粒子枪的上述带电粒子线的照射的接通/断开。
13.根据权利要求11所述的带电粒子线装置，其特征在于，
上述带电粒子枪是光激发带电粒子枪，
上述照射控制部控制上述光激发带电粒子枪的激发光控制部，从而控制向上述试料的来自上述光激发带电粒子枪的上述带电粒子线的照射的接通/断开。
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