CN110998780B - 倾斜角度量计算装置、样品台、带电粒子射线装置和程序 - Google Patents

倾斜角度量计算装置、样品台、带电粒子射线装置和程序 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种倾斜角度量计算装置，被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，计算变更带电粒子射线相对于样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制样品和/或带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，其中，所述倾斜角度量计算装置具备倾斜角度量计算部，所述倾斜角度量计算部基于在带电粒子射线相对于样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定出的、表示带电粒子射线相对于晶体的入射方向的信息来计算倾斜角度量，所述晶体取向图是表示带电粒子射线相对于表面的被选择的位置处的晶体的晶体坐标系的入射方向的图。

Description

倾斜角度量计算装置、样品台、带电粒子射线装置和程序
技术领域
本发明涉及一种倾斜角度量计算装置、具备倾斜角度量计算装置的样品台及带电粒子射线装置以及程序。
背景技术
扫描电子显微镜(SEM：Scanning Electron Microscope)是如下的装置：将被加速的电子射线会聚为电子射线束，以在样品表面上周期性地扫描的方式进行照射，并检测从样品的被照射的局部区域产生的反射电子和/或二次电子等，并将这些电信号转换为材料组织像，由此观察材料的表面形态、晶粒以及表面附近的位错等。
在真空中从电子源引出的电子射线被立即加速，根据观察目的来以从1kV以下的低加速电压到30kV左右的高加速电压的不同的能量进行加速。然后，被加速的电子射线被聚光镜及物镜等磁场线圈聚焦为纳米级的极微小直径而成为电子射线束，同时通过偏转线圈进行偏转，由此使会聚的电子射线束在样品表面上扫描。另外，最近在使电子射线聚焦时，也采用还组合电场线圈这种形式。
由于分辨率的限制，以往的SEM的主要功能是通过二次电子像来观察样品的表面形态，通过反射电子像来调查样品的组成信息。然而，近年，能够在使被加速的电子射线维持高亮度地聚焦为直径为几nm这样的极微小直径，从而能够获得分辨率非常高的反射电子像和二次电子像。
以往，主流是使用透射电子显微镜(TEM：Transmission Electron Microscope)来观察晶格缺陷。但是，在上述那样的高分辨率SEM中，通过采用有效利用了反射电子像的电子通道衬度成像(ECCI)法，也能够观察样品内部的晶格缺陷(下面也称为“内部缺陷”。)的信息，虽然只是能够观察晶体材料的浅表面(日语：極表面)(距表面的深度约为100nm左右)的晶格缺陷(参照非专利文献1和2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-139513号公报
专利文献2：日本特开2018-022592号公报
非专利文献
非专利文献1：日本电子News Vol.43，(2011)p.7-12
非专利文献2：显微镜Vol.48，No.3(2013)p.216-220
发明内容
发明要解决的问题
另外，当通过SEM-ECCI法来观察结晶性材料时，根据晶体取向的不同，观察像的明暗较大地变化。而且，在特定的晶体取向，观察像最暗。这样的条件被称为电子通道条件(下面，也简称为“通道条件”)。上述的通道条件通过调整电子射线相对于样品的入射方向来满足。
在SEM中，当入射电子射线与规定的晶面所成的角发生变化时，反射电子强度发生变化。而且，在入射电子射线与规定的晶面所成的角满足特定的条件时，入射电子射线侵入到晶体深处变得难以反射，从而反射电子强度最弱。该条件为通道条件。
然而，在存在位错或层错等晶格缺陷而使得晶面局部混乱的部分，即使是相同的条件，一部分的电子射线也会发生反射，由此反射电子强度变强。其结果，背景与晶格缺陷之间的衬度增强，从而能够观察识别出内部缺陷。
为了观察这种由晶格缺陷引起的衬度，需要掌握表示晶体坐标系相对于样品坐标系的旋转的取向信息(下面也简称为“晶体的取向信息”。)。大多会在SEM附加地搭载有用于分析晶体取向的电子背散射衍射(EBSD：Electron Back Scatter Diffraction)装置，由此能够获取EBSD花样。
为了获取与背景具有强烈的衬度的晶格缺陷像，行之有效的是，考虑晶体取向来使样品倾斜使得满足通道条件，来观察反射电子像，其中，该晶体取向是根据通过EBSD得到的EBSD花样分析出的。
在此，为了获取EBSD花样，需要使样品在SEM内大幅地倾斜到70°左右。作为用于通过SEM来获得反射电子像的反射电子检测器的几何配置，有配置于EBSD检测器的正下方的前向散射配置和配置于电子枪的正下方的后向散射配置。在前向散射配置中，在使样品在SEM内大幅地倾斜到70°左右的状态下虽然能够获得反射电子像，但是入射电子射线的像差大，因此无法获得高分辨率像。
另一方面，在后向散射配置中，能够获得反映了内部缺陷的高分辨率像，但是存在无法同时进行反射电子像的获取和利用EBSD进行的EBSD花样的获取的问题。另外，交替地获取反射电子像和EBSD花样的情况也产生每次都使样品大幅地倾斜的必要，因此不仅有可能导致作为测定对象的晶粒离开视场，还存在作业时间变长的问题。
另外，在利用TEM观察晶格缺陷时，优选的是在仅特定的晶面的衍射波被较强地激励的布拉格条件下进行观察。另外通过调整电子射线相对于样品的入射方向也满足上述的布拉格条件。然而，在TEM中，也无法同时获取包括晶体的取向信息的电子衍射图形和观察像。因而，为了控制电子射线相对于成为测定对象的晶体的晶体坐标系的入射方位，需要频繁地重复基于观察像进行的位置对准以及基于电子衍射图形进行的晶体取向的确认来符合作为目标的方位关系，从而观察需要大量的劳力。
本发明的目的在于提供如下一种倾斜角度量计算装置、具备倾斜角度量计算装置的样品台及带电粒子射线装置以及程序：在SEM、TEM以及扫描离子显微镜(SIM：ScanningIon Microscope)等带电粒子射线装置中能够调整带电粒子射线相对于样品的入射方向，使得即使是利用该带电粒子射线装置所具备的任意的功能进行了测定的状态也生成期望的晶体取向图。
用于解决问题的方案
本发明是为了解决上述的问题而完成的。
本发明的一个实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，计算变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制所述样品和/或所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，所述倾斜角度量计算装置的特征在于，
具备倾斜角度量计算部，所述倾斜角度量计算部基于在所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定出的、表示所述带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量，所述晶体取向图是表示所述带电粒子射线相对于所述晶体的晶体坐标系的入射方向的图。
另外，本发明的一个实施方式所涉及的程序被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，利用计算机来计算变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制所述样品和/或所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，
所述程序的特征在于，使所述计算机执行以下步骤：
基于在所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定的表示所述带电粒子射线相对于所述晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量，其中，所述晶体取向图是表示所述带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的晶体的晶体坐标系的入射方向的图。
发明的效果
根据本发明，在SEM、TEM、SIM等带电粒子射线装置中能够计算用于调整带电粒子射线相对于样品的入射方向的倾斜角度量，使得即使是利用该带电粒子射线装置所具备的任意的功能进行测定也生成期望的晶体取向图。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的概要结构的图。
图2是具体地示出本发明的一个实施方式中的倾斜角度量计算装置的结构的结构图。
图3是示出晶体取向图的一例的图。
图4是用于说明菊池映射图与实际晶格的示意图之间的对应的概念图。
图5是具体地示出本发明的其它实施方式中的倾斜角度量计算装置的结构的结构图。
图6是用于说明通过使样品台倾斜来使带电粒子射线相对于样品的入射方向倾斜规定角度的方法的图。
图7是用于说明在将带电粒子射线的在样品表面的入射位置固定的状态下通过使发射带电粒子射线的位置变化来变更带电粒子射线相对于样品的入射方向的方法的图。
图8是用于说明在将带电粒子射线的在样品表面的入射位置固定的状态下通过使样品沿规定方向移动来变更带电粒子射线相对于样品的入射方向的方法的图。
图9是示意性地示出SEM的一例的图。
图10是示意性地示出TEM的一例的图。
图11是示出本发明的第一实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
图12是通过EBSD法实际测量出的EBSD花样的图像数据。
图13是用于说明对EBSD花样的图像数据进行图像分析来生成菊池映射图的方法的图。
图14是示意性地示出基准状态下的菊池映射图的一例的图。
图15是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图16是示出本发明的第二实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
图17是示出IPF映射图的一例的图。
图18是示意性地示出基准状态下的2个菊池映射图的一例的图。
图19是用于说明同时显示IPF映射图以及基准状态下的反射电子像及菊池映射图的情形的图。
图20是示意性地示出指定后的2个菊池映射图的一例的图。
图21是用于说明同时显示IPF映射图、变更后的入射方向下的反射电子像以及指定后的菊池映射图的情形的图。
图22是示出本发明的第三实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
图23是示出IPF映射图的一例的图。
图24是示意性地示出基准状态下的菊池映射图的一例的图。
图25是用于说明同时显示IPF映射图以及基准状态下的反射电子像及菊池映射图的情形的图。
图26是示意性地示出基准状态下的菊池映射图的一例的图。
图27是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图28是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图29是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图30是用于说明同时显示IPF映射图、变更后的入射方向下的反射电子像以及指定后的菊池映射图的情形的图。
图31是示意性地示出在以α轴和β轴为中心倾斜之后进一步以β轴为中心倾斜的中途的菊池映射图的一例的图。
图32是示出本发明的第四实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
图33是示意性地示出基准状态下的菊池映射图的一例的图。
图34是示意性地示出基准状态下的菊池映射图的一例的图。
图35是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图36是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图37是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图38是示意性地示出在以α轴和β轴为中心倾斜之后进一步以β轴为中心倾斜的中途的菊池映射图的一例的图。
图39是示出本发明的第五实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
图40是示意性地示出基准状态下的菊池映射图的一例的图。
图41是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图42是示出本发明的其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置的概要结构的图。
图43是示意性地示出基准状态下的菊池映射图的一例的图。
图44是示出本发明的其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置的概要结构的图。
图45是示意性地示出指定后的菊池映射图的一例的图。
图46是示出实现本发明的实施方式中的倾斜角度量计算装置的计算机的一例的框图。
具体实施方式
参照图1～图46来说明本发明的实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置、样品台、带电粒子射线装置以及程序。
[倾斜角度量计算装置的结构]
图1是示出具备本发明的一个实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的带电粒子射线装置的概要结构的图。本发明的一个实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置10被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置100，是计算变更带电粒子射线相对于样品的入射方向所需要的倾斜角度量的装置，该倾斜角度量是用于控制样品和/或带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值。带电粒子射线包括电子射线、离子束等。另外，带电粒子射线装置100包括SEM、TEM、SIM、聚焦离子束(FIB：Focused IonBeam)加工装置等。
此外，在图1所示的例子中，倾斜角度量计算装置10设置于带电粒子射线装置100，但是例如也可以设置于用于载置样品的样品台。另外，倾斜角度量计算装置10可以直接设置于带电粒子射线装置100或样品台，也可以搭载于与带电粒子射线装置100或样品台连接的通用的计算机等。并且，倾斜角度量计算装置10还可以搭载于不与带电粒子射线装置100或样品台连接的通用的计算机等。
本发明的实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置10具备倾斜角度量计算部3，该倾斜角度量计算部3基于在带电粒子射线相对于样品的入射方向为规定的入射方向的状态(在下面的说明中也称为“基准状态”。)下的、样品表面的被选择的位置(在下面的说明中也称为“位置A”。)处的晶体(在下面的说明中也称为“晶体A”。)的晶体取向图上指定出的、表示带电粒子射线相对于晶体A的入射方向的信息，来计算上述的倾斜角度量。
所述倾斜角度量是用于控制样品和/或带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值。例如，可以直接明示样品和/或带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。另外，倾斜角度量例如可以是驱动载置有样品的样品台所需要的倾斜方向和倾斜量。具体地说，作为倾斜角度量的一例，能够列举表示相对于具备正交的2个轴的倾斜轴Tx和Ty的样品台的、Tx轴的倾斜方向和倾斜量以及Ty轴的倾斜方向和倾斜量的信息。或者，所述倾斜角度量也可以是使带电粒子射线的入射方向倾斜所需要的信息。具体地说，可以是与聚光镜的励磁的变化量有关的信息。
此外，上述的晶体取向图是表示带电粒子射线相对于成为测定对象的晶体即晶体A的晶体坐标系的入射方向的图，是通过计算来生成的。
接着，使用图2来进一步具体地说明本发明的一个实施方式中的倾斜角度量计算装置的结构。图2是具体地示出本发明的一个实施方式中的倾斜角度量计算装置的结构的结构图。
如图2所示，本发明的一个实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置10具备取向信息获取部1、晶体取向图生成部2以及倾斜角度量计算部3。
取向信息获取部1获取样品表面的晶体的取向信息。然后，晶体取向图生成部2基于晶体的取向信息来在基准状态下生成存在于样品表面的位置A的晶体A的晶体取向图。
如上所述，晶体的取向信息是表示晶体坐标系相对于样品坐标系的旋转的取向信息。另外，如上所述，晶体取向图是表示带电粒子射线相对于成为测定对象的晶体即晶体A的晶体坐标系的入射方向的图，是通过计算来生成的。
在此，样品坐标系是被固定于样品的坐标系，晶体坐标系是被固定于晶体晶格的坐标系。如果指定带电粒子射线相对于样品的晶体坐标系的入射方向，则能够使用测定对象的晶体的取向信息来计算带电粒子射线相对于样品坐标系的入射方向，并计算出用于满足该入射方向的样品和/或带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
作为晶体取向图，能够使用附有指数的菊池映射图(日语：菊池マップ)(在后面的说明中，也简称为“菊池映射图”。)、晶面的立体投影图、实际晶格的示意图、计算出的电子衍射图形。在图3中示出晶体取向图的一例。图3的a、图3的b是示出菊池映射图的一例的图，图3的c、图3的d是示出实际晶格的示意图的一例的图。另外，图4是用于说明菊池映射图与实际晶格的示意图之间的对应的概念图。
在图3的a、图3的c、图4的a所示的状态中，晶体所具有的[001]晶带轴的方向与带电粒子射线CB的入射方向平行。此外，图3的a、图3的b中的带电粒子射线CB的入射方向用图中央的十字记号来表示，图3的c、图3的d中的带电粒子射线CB的入射方向为与纸面垂直的方向。另一方面，当如在图4的b中所示意性地示出的那样，晶体相对于带电粒子射线CB的入射方向旋转时，菊池映射图和实际晶格的示意图变化为图3的b、图3的d所示的状态。此外，在本说明书中，以使用附有指数的菊池映射图来作为晶体取向图的情况为例进行说明。
能够通过使用EBSD法、透射EBSD法、TEM法、TEM自动晶体取向映射(TEM-ACOM：TEM-Automated Crystal Orientation Mapping)法、电子通道花样(ECP:Electron ChannelingPattern)等方法进行点分析或映射分析(日语：マッピング分析)等分析来获取上述的晶体的取向信息。
此外，晶体的取向信息可以通过由具备倾斜角度量计算装置10的带电粒子射线装置100进行测定来获取，也可以获取由外部的装置测定得到的数据。另外，晶体的取向信息包括数值数据、以及实际测量出的EBSD花样或电子通道花样或电子衍射图形的图像数据，该数值数据包括表示晶体坐标系相对于样品坐标系的旋转的取向信息。
上述的数值数据例如包括将晶体取向转换为罗德里格斯向量等旋转向量所得到的数据、以及将晶体取向转换为以样品表面上的虚拟的正交坐标系为基准的欧拉角等的旋转矩阵所得到的数据等。并且，向数值数据的转换可以由取向信息获取部1来进行，也可以由外部的装置来进行。此外，在本发明中，“数值数据”是指通过数值的集合表示的数据。
在上述结构中，晶体取向图生成部2基于上述的数值数据，通过计算来生成晶体取向图。例如，作为所述数值数据，能够使用通过EBSD或ECP等实际测量出的EBSD花样或电子通道花样等的分析结果。分析结果不仅包括晶体的取向信息，还包括样品相对于带电粒子射线的几何配置的信息，因此计算出的晶体取向图与样品的几何配置相关联。即，通过对实际测量出的EBSD花样等进行分析，能够将上述的样品坐标系与晶体坐标系关联起来。
另一方面，能够通过上述的EBSD、ECP、TEM等来拍摄实际测量出的EBSD花样、电子通道花样或电子衍射图形的图像数据。图像数据可以是在样品表面的规定区域拍摄得到的多个图像数据，也可以是在位置A处拍摄得到的一个图像数据。另外，作为图像数据，例如包括位图(BMP)格式、JPEG格式、GIF格式、PNG格式、TIFF格式等格式的数据。
在上述结构中，晶体取向图生成部2对在位置A处实际测量出的EBSD花样、电子通道花样或电子衍射图形的图像数据进行图像分析来生成晶体取向图。
此外，关于生成晶体取向图的位置，可以对其预先进行登记，也可以设定为自动地选择符合事先登记的条件的位置。
另外，例如也可以是，晶体取向图生成部2基于上述的转换为欧拉角等得到的数值数据，事先生成用色调表示与测定位置相应的晶体取向而得到的IPF映射图(Inverse PoleFigure Map)等晶体取向映射图，并在从IPF映射图上选择出的位置处生成晶体取向图。
作为晶体取向映射图，除了可以使用上述的IPF映射图以外，还可以使用根据晶相的不同而用颜色区分的映射图、基于取向信息来表示晶界的映射图、对像素间的方位差进行微分来表示畸变分布的映射图等。
生成晶体取向图的位置的选择方法不限定于上述的例子，也可以从SEM、TEM或FIB等带电粒子射线装置的观察图像中选择。另外，还可以基于通过对在样品表面的规定区域事先实际测量出的EBSD花样、电子通道花样、电子衍射图形等进行分析而得到的信息，来选择生成晶体取向图的位置。
上述的信息例如包括与各测定点处的实际测量出的EBSD花样的图像的质量有关的信息、同针对各像素计算实际测量出的EBSD花样与在此处计算晶体取向并通过计算生成的菊池映射图之间的误差得到的值有关的信息等。
另外，对作为基准状态的、带电粒子射线相对于样品的入射方向也没有特别限制，适当地设定即可。例如，能够设定使带电粒子射线的入射方向成为与样品表面垂直的方向这样的入射方向来作为基准状态。
之后，倾斜角度量计算部3基于在晶体取向图上指定的、表示带电粒子射线相对于晶体A的入射方向的信息，来计算变更样品与带电粒子射线的入射方向之间的相对的方位关系所需要的倾斜角度量。在此，变更样品与带电粒子射线的入射方向之间的相对的方位关系是指调整样品与带电粒子射线的入射方向之间的相对的倾斜状态，具体是指变更样品的倾斜方向和倾斜量、以及带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量中的至少一方。
此外，带电粒子射线相对于成为测定对象的晶体的晶体坐标系的入射方向例如通过在菊池映射图上所示出的晶体的取向处显示电子射线的入射方向来表示。在图3的a、图3的b所示的例子中，将带电粒子射线的入射方向表示为中心的十字记号。
在图3的a所示的菊池映射图中，带电粒子射线的入射方向与晶体所具有的[001]晶带轴一致。而且，例如，当操作员参照上述的菊池映射图来指定为针对带电粒子射线的入射方向使与晶体所具有的(200)面平行的方向向旋转轴旋转30°时，倾斜角度量计算装置10根据晶体坐标系中的表示入射方向的信息的变化量，来计算变更样品与带电粒子射线的入射方向之间的相对的方位关系所需要的倾斜角度量。
如上述的例子那样，不更新菊池映射图而通过将带电粒子射线的入射方向指定为任意的角度也能够使菊池映射图上的带电粒子射线的入射方向变化，例如也能够通过在始终显示于固定的场所的状态下、通过操作员的操作指定为再次生成图3的b所示那样的表示期望的方位关系的菊池映射图，来使菊池映射图上的带电粒子射线的入射方向变化。
另外，对基于在晶体取向图上指定的信息来计算倾斜角度量的方法没有特别限制，例如能够采用下面的方法。能够采用如下方法等方法：将具备正交的2个轴的倾斜轴Tx和Ty的样品台的绕各个轴的旋转量分别设为上述晶体取向图的x轴、y轴，根据晶体取向图中表示入射方向的信息的坐标的变化量来转换为Tx轴及Ty轴的旋转方向和旋转量。
倾斜角度量计算装置10通过具有上述的结构，能够计算变更带电粒子射线相对于样品的入射方向所需要的倾斜角度量以生成期望的晶体取向图。
晶体取向图生成部2也可以基于在晶体取向图上指定的信息，来生成指定后的晶体取向图。在图3所示的例子中，图3的(b)的菊池映射图相当于指定后的晶体取向图。此外，在本说明书中，将基于在晶体取向图上指定的信息生成的晶体取向图称为“指定后的晶体取向图”。
生成晶体取向图的位置不限定于一个位置。例如，晶体取向图生成部2也可以基于样品表面的晶体的取向信息，来生成基准状态下的、与位置A不同的其它位置(在下面的说明中也称为“位置B”。)处的晶体(在下面的说明中也称为“晶体B”。)的晶体取向图。而且，倾斜角度量计算部3能够基于在晶体A的晶体取向图上和晶体B的晶体取向图上指定的、表示带电粒子射线相对于晶体A和晶体B的入射方向的信息，来计算倾斜角度量。
并且，晶体取向图生成部2除了可以生成晶体A的指定后的晶体取向图以外，还可以生成晶体B的指定后的晶体取向图。
生成晶体取向图的位置也可以是3个以上。对上述的多个位置的选择方法没有特别限制，可以从同一晶粒内选择多个位置，也可以从不同的晶粒选择多个位置。
例如，钢铁材料等多晶材料内的晶格缺陷有时也由于材料的变形或裂纹的加剧而产生，并在多个晶粒传播。在这种情况下，需要同时观察多个晶粒内的晶格缺陷。通过如上所述那样基于在多个晶体的晶体取向图上指定的信息来计算倾斜角度量，能够容易地调整为在多个晶粒中同时满足通道条件的倾斜角度。其结果，能够连续地观察在多个晶粒传播的晶格缺陷。
另外，如果以在多个晶粒中同时满足通道条件的条件对材料施加应力，则能够当场观察到裂纹等晶格缺陷跨越晶粒的样子。
图5是具体地示出本发明的其它实施方式中的倾斜角度量计算装置的结构的结构图。如图5所示，本发明的其它实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置10也可以还具备旋转轴设定部4。
旋转轴设定部4基于由晶体取向图生成部2生成的晶体取向图，将穿过位置A的轴设定为旋转轴。旋转轴是成为用于使规定的晶面相对于带电粒子射线的入射方向相对地旋转的旋转中心的轴。通过设定穿过位置A的轴，能够以位置A为中心来使样品的倾斜以同心(eucentric)的方式变化。此外，成为旋转轴的轴可以不必严格地穿过位置A。
旋转轴设定部4基于在晶体取向图上指定的信息，将成为旋转轴的轴设定为成为与晶体A所具有的一个晶面(在下面的说明中也称为“晶面a”。)平行或垂直的方向，以使晶面a与入射方向形成规定的角度。
然后，倾斜角度量计算部3计算变更样品和/或带电粒子射线的以旋转轴为旋转中心的倾斜方向和倾斜量所需要的倾斜角度量，该倾斜方向和倾斜量是使晶面a与入射方向形成上述的规定的角度所需要的倾斜方向和倾斜量。
优选的是，旋转轴设定部4基于由晶体取向图生成部2生成的晶体取向图，将在位置A处交叉的2个轴设定为旋转轴。通过设定在位置A处交叉的2个轴，能够以位置A为中心来使样品的倾斜以同心的方式自如地变化。
在上述的方式中，旋转轴设定部4能够使用由晶体取向图生成部2生成的晶体取向图，来将所设定的2个轴中的一个轴(在下面的说明中也称为“α轴”。)设定为成为与晶面a平行或垂直的方向。在将α轴的方向设定为与晶面a平行的方向的情况下，可以将α轴设定为成为还与样品表面平行的方向，或者也可以将α轴设定为成为与构成晶面a的原子的一个排列方向平行的方向。
对上述的2个轴中的另一个轴(在下面的说明中也称为“β轴”。)的方向没有特别限制，例如可以设定为成为与晶面a平行的方向。在该情况下，可以将β轴设定为成为还与样品表面平行的方向，也可以将β轴设定为成为与构成晶面a的原子的一个排列方向平行的方向。
另外，也可以将β轴的方向设定为成为与晶体A所具有的其它晶面(在下面的说明中也称为“晶面b”。)平行或垂直的方向。在将β轴的方向设定为与晶面b平行的方向的情况下，可以将β轴设定为成为还与样品表面平行的方向，也可以将β轴设定为成为与构成晶面b的原子的一个排列方向平行的方向。
如图5所示，本发明的其它实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置10也可以还具备输出部5。输出部5获取由带电粒子射线装置100测定出的样品表面的在基准状态下的带电粒子射线像、以及由晶体取向图生成部2生成的晶体A的晶体取向图和/或上述的指定后的晶体取向图。带电粒子射线像包括反射电子像、二次电子像、透射电子像、SIM像以及STEM像等。
然后，输出部5将获取到的带电粒子射线像、以及晶体A的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。此外，显示装置例如为液晶监视器等。此时，可以将带电粒子射线像、以及晶体取向图和/或指定后的晶体取向图输出到一个显示装置，也可以将带电粒子射线像输出到一个显示装置，而将晶体取向图和/或指定后的晶体取向图输出到另一个显示装置。
如上所述，无法由带电粒子射线装置100来同时测定带电粒子射线像以及EBSD花样或电子通道花样或电子衍射图形。其中，不通过实际的测定而通过计算来生成指定后的晶体取向图，并测定出与该指定后的晶体取向图相应的带电粒子射线的入射方向下的带电粒子射线像，因此输出部5例如能够使带电粒子射线像和菊池映射图同时显示。
也可以是，在晶体取向图生成部2还生成了晶体B的晶体取向图的情况下，输出部5还获取晶体B的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图，并除了将带电粒子射线像、以及晶体A的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图、还将晶体B的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图以同时显示的方式输出。
此外，也可以是，输出部5除了获取带电粒子射线像、晶体取向图以及指定后的晶体取向图以外，还获取由晶体取向图生成部2事先生成的IPF映射图等，并以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
另外，例如在样品具有磁性、反磁性等与磁场相互作用的特性的情况下，在使样品倾斜时，带电粒子射线受到磁场的影响有时也会稍微倾斜。在这样的情况下，要考虑在实际的带电粒子射线相对于样品的入射方向与根据由晶体取向图生成部2生成的指定后的晶体取向图计算出的入射方向之间产生偏离的可能性。
因而，优选的是，在使用上述那样的样品的情况下，每隔规定时间或每当带电粒子射线相对于样品的入射方向变化规定量时，重新设定基准状态，并且晶体取向图生成部2重新生成该被重新设定的基准状态下的晶体取向图。
如图5所示，本发明的其它实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置10也可以还具备倾斜角度调整部6。倾斜角度调整部6基于由倾斜角度量计算部3计算出的倾斜角度量，进行如下指示中的至少一方的指示：对设置于带电粒子射线装置100的内部的样品台进行指示，以变更样品的倾斜方向和倾斜量；以及对带电粒子射线装置100进行指示，以变更带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
此外，对样品台的指示可以借助带电粒子射线装置100所具备的样品台驱动装置来进行，也可以借助外部的样品台驱动装置来进行。
在样品台根据来自倾斜角度调整部6的指示来变更样品的倾斜方向和倾斜量由此控制带电粒子射线相对于样品的入射方向的情况下，对变更样品的倾斜方向和倾斜量的方法没有特别地设置限制。如图6所示，可以通过适当地组合附属于通用的带电粒子射线装置100的样品台的驱动机构来控制入射方向，也可以应用具备专利文献1或专利文献2中公开的机构的样品台。
另外，在带电粒子射线装置100根据来自倾斜角度调整部6的指示来变更带电粒子射线的入射方向由此控制带电粒子射线相对于样品的入射方向的情况下，对变更带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的方法也没有特别地设置限制。例如图7所示，在将带电粒子射线的在样品表面的入射位置固定的状态下，能够通过使发射带电粒子射线的位置变化，来变更带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。或者，如图8所示，在将带电粒子射线的在样品表面的入射位置固定的状态下，也能够通过使附属于带电粒子射线装置100的样品台移动，来变更带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
此外，在倾斜角度量计算装置10具备旋转轴设定部4和倾斜角度调整部6、并由旋转轴设定部4进行2个旋转轴的设定、由倾斜角度量计算部3进行倾斜角度量的计算以及由倾斜角度调整部6进行倾斜状态的调整的情况下，其顺序任意。例如，可以是，在由旋转轴设定部4进行了α轴和β轴的设定之后，由倾斜角度量计算部3分别计算绕α轴的旋转角度和绕β轴的旋转角度，之后，倾斜角度调整部6对样品台或带电粒子射线装置100进行指示，以绕α轴以及绕β轴来调整倾斜状态。
或者，也可以是，在由旋转轴设定部4设定了α轴之后，由倾斜角度量计算部3计算绕α轴的旋转角度，之后，倾斜角度调整部6进行指示以绕α轴来调整倾斜状态，接着，在由旋转轴设定部4设定了β轴之后，由倾斜角度量计算部3计算绕β轴的旋转角度，之后，由倾斜角度调整部6进行指示以绕β轴来调整倾斜状态。并且，α轴与β轴的设定顺序可以相反。
另外，在倾斜角度量计算装置10具备旋转轴设定部4和输出部5的情况下，输出部5可以获取晶体取向图、以及α轴及β轴中的至少一方的与方向有关的信息。
而且，也可以是，输出部5将获取到的晶体取向图、以及表示α轴及β轴的线(下面将表示旋转轴的线也称为“轴线”。)中的至少一方、或表示晶体的以α轴及β轴为旋转中心的情况下的旋转方向(下面将以α轴为旋转中心的旋转方向也称为“α方向”，将以β轴为旋转中心的旋转方向也称为“β方向”。)的线(下面将表示旋转方向的线也称为“方向线”。)中的至少一方以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
此时，可以将晶体取向图、以及轴线或方向线输出到一个显示装置，也可以将晶体取向图输出到一个显示装置，而将轴线或方向线输出到另一个显示装置。另外，在输出到一个显示装置的情况下，可以将晶体取向图、以及轴线或方向线并列显示，也可以重叠显示。
并且，也可以是，在倾斜角度量计算装置10具备输出部5和倾斜角度调整部6、并根据来自倾斜角度调整部6的指示变更了带电粒子射线相对于样品的入射方向的情况下，输出部5还获取由带电粒子射线装置测定出的、变更后的入射方向下的样品表面的带电粒子射线像，并将基准状态和/或变更后的入射方向下的带电粒子射线像、以及晶体A的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
也可以是，在晶体取向图生成部2还生成晶体B的晶体取向图的情况下，输出部5还获取晶体B的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图，并除了将基准状态和/或变更后的入射方向下的带电粒子射线像、以及晶体A的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图、还将晶体B的晶体取向图和/或指定后的晶体取向图以同时显示的方式输出。
[样品台的结构]
本发明的一个实施方式所涉及的样品台具有能够根据来自倾斜角度调整部6的指示来变更样品的倾斜方向和倾斜量的结构。可以是内置于带电粒子射线装置的样品台，也可以是外置的样品台。另外，也可以将内置于带电粒子射线装置的样品台与外置的样品台进行组合。
[带电粒子射线装置的结构]
本发明的一个实施方式所涉及的带电粒子射线装置100具备倾斜角度量计算装置10和主体部20，主体部20具有能够根据来自倾斜角度调整部6的指示来变更带电粒子射线相对于样品的倾斜方向和倾斜量的结构。另外，本发明的其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置100具备上述的样品台。
并且，本发明的其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置100具备倾斜角度量计算装置10和主体部20，主体部20具有能够根据来自倾斜角度调整部6的指示来变更带电粒子射线相对于样品的倾斜方向和倾斜量的结构，并且具备上述的样品台。进一步具体地说明具备本发明的实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的带电粒子射线装置的结构。
首先，以使用SEM 200作为带电粒子射线装置100的情况为例进行说明。图9是示意性地示出SEM 200的一例的图。如图9所示，SEM 200具备倾斜角度量计算装置10和主体部210。而且，主体部210具备电子射线入射装置220、电子射线控制装置230、样品台240、样品台驱动装置250、检测装置260以及FIB入射装置270。
电子射线入射装置220主要包括：电子枪221，其从电子源引出电子射线，并将该电子射线加速地发射；聚光镜222，其使被加速的电子射线束聚焦；物镜223，其使聚焦的电子射线束会聚于样品上的微小区域；包括物镜223的极靴(pole piece)224；以及偏转线圈225，其用于使电子射线束在样品上扫描。
电子射线控制装置230包括电子枪控制装置231、聚光镜系统控制装置232、物镜系统控制装置233以及偏转线圈控制装置235。此外，电子枪控制装置231是对由电子枪221发射出的电子射线的加速电压等进行控制的装置，聚光镜系统控制装置232是对由聚光镜222聚焦的电子射线束的孔径角等进行控制的装置。
样品台240用于支承样品，能够通过样品台驱动装置250来自如地变更样品台240的倾斜角度和在虚拟的三维坐标上的位置。另外，检测装置260包括二次电子检测器261、反射电子检测器262以及电子背散射衍射(EBSD)检测器263。
FIB入射装置270是用于向样品入射FIB的装置。采用公知的装置即可，因此省略详细的图示和构造的说明。如图9所示，在SEM 200的内部具备FIB入射装置270的结构中，作为带电粒子射线，包括从电子射线入射装置220入射的电子射线和从FIB入射装置270入射的FIB。一般来说，FIB的入射方向相对于电子射线的入射方向倾斜52°、54°或90°。此外，SEM200也可以不具备FIB入射装置270。
在上述的结构中，通过二次电子检测器261和反射电子检测器262来获得带电粒子射线像，通过电子背散射衍射检测器263来获得晶体的取向信息。
接着，以带电粒子射线装置100为TEM 300的情况为例进行说明。图10是示意性地示出SEM 300的一例的图。如图10所示，TEM 300的主体部310具备电子射线入射装置320、电子射线控制装置330、样品保持件340、样品保持件驱动装置350、检测装置360以及检测系统控制装置370。
电子射线入射装置320主要包括：电子枪321，其从电子源引出电子射线，并将该电子射线加速地发射；以及用于使加速的电子射线束聚焦的第一聚光镜322和第二聚光镜323。
电子射线控制装置330包括电子枪控制装置331、第一聚光镜系统控制装置332以及第二聚光镜系统控制装置333。此外，电子枪控制装置331是对由电子枪321发射的电子射线的加速电压进行控制的装置。另外，第一聚光镜系统控制装置332和第二聚光镜系统控制装置333分别是对由第一聚光镜322和第二聚光镜323聚焦的电子射线束的孔径角等进行控制的装置。
样品保持件340用于支承样品，能够通过样品保持件驱动装置350来自如地变更样品保持件340的倾斜角度和在虚拟的三维坐标上的位置。另外，检测装置360包括物镜361、中间镜362、投影镜363以及检测器364。而且，被物镜361、中间镜362以及投影镜363放大后的透射像和电子衍射图形被投影至检测器364。
检测系统控制装置370包括物镜控制装置371、中间镜控制装置372以及投影镜控制装置373，各自改变物镜361、中间镜362以及投影镜363的磁强度，由此能够将进入检测器364的信息切换为透射像或电子衍射图形。
在上述的结构中，通过检测器364来获得带电粒子射线像和晶体的取向信息。
接着，使用图11～图41来说明本发明的一个实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作。
[第一实施方式]
图11是示出本发明的第一实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。在以后示出的实施方式中，首先以使用SEM的情况为例进行说明。
首先，作为前提，在由操作员在样品表面上选择出的位置(下面称为“位置C”。)处进行采用EBSD法的点分析。此外，在采用EBSD法的情况下，需要在使样品相对于基准状态倾斜约70°的状态下进行分析。分析后，使样品的倾斜角度恢复为基准状态。
接着，如图11所示，取向信息获取部1获取由电子背散射衍射检测器263检测出的在位置C处实际测量出的EBSD花样的图像数据(步骤A1)。然后，晶体取向图生成部2对图像数据进行图像分析(步骤A2)。
图12是通过EBSD法获得的位置C处的晶体的EBSD花样的图像数据。晶体取向图生成部2对实际测量出的该EBSD花样的图像数据进行图像分析，通过如图13所示确定与各晶面对应的菊池线，来生成图14所示那样的基准状态下的菊池映射图(晶体取向图)(步骤A3)。
接着，输出部5获取由SEM 200测定出的基准状态下的二次电子像和在步骤A3中生成的基准状态下的菊池映射图，并以同时显示于与倾斜角度量计算装置10连接的显示装置30的方式输出(步骤A4)。
之后，当操作员一边观察显示于显示装置30的菊池映射图一边在菊池映射图上进行指定以使图14所示的D点成为中心时，晶体取向图生成部2基于在晶体取向图上指定的信息，来生成如图15所示的位置C处的晶体的指定后的菊池映射图(步骤A5)。此外，成为中心的点的指定能够通过借助与倾斜角度量计算装置10连接的输入装置40输入指示来进行。
接着，倾斜角度量计算部3基于上述的指定的信息，来计算变更电子射线相对于样品的入射方向所需要的倾斜角度量(步骤A6)。接着，倾斜角度调整部6基于通过步骤A6计算出的倾斜角度量，来对SEM 200进行指示以变更电子射线相对于样品的倾斜方向和倾斜量(步骤A7)。
具体地说，倾斜角度调整部6进行指示使得借助样品台驱动装置250使样品台240沿规定方向移动，并且对SEM 200所具备的电子射线控制装置230进行指示，以使电子射线在样品表面的入射位置追随样品台240的移动。
即，对样品台驱动装置250和电子射线控制装置230进行控制，如图8所示，在将电子射线在样品表面的入射位置固定的状态下使样品沿规定方向移动，由此变更电子射线相对于样品的入射方向。
在变更了电子射线相对于样品的入射方向之后，输出部5除了获取指定后的菊池映射图以外，还获取由SEM 200测定出的、在变更后的入射方向下的二次电子像，并以同时显示于显示装置30的方式输出(步骤A8)。
由此，在显示装置30同时显示指定后的菊池映射图和生成该菊池映射图的状态下的二次电子像。关于二次电子像的获取和向显示装置30的输出，可以是每当变更入射方向时进行，也可以是根据来自操作员的指示来进行，也可以是每隔规定间隔进行，还可以是始终连续地进行。
另外，作为带电粒子射线，能够与电子射线同样地使用从FIB入射装置270照射的FIB。
[第二实施方式]
并且，参照图16来具体地说明本发明的第二实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作。图16是示出本发明的第二实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
首先，作为前提，以样品表面的规定区域为对象来进行采用EBSD法的映射分析。接着，如图16所示，取向信息获取部1获取由电子背散射衍射检测器263检测出的样品表面的晶体的取向信息(步骤B1)，并且将取向信息转换为以样品表面上的虚拟的正交坐标系为基准的欧拉角(步骤B2)。
接着，晶体取向图生成部2基于被转换为欧拉角的取向信息，来生成如图17所示那样的IPF映射图(步骤B3)。之后，输出部5获取所生成的IPF映射图，并输出到显示装置30(步骤B4)。然后，晶体取向图生成部2在由操作员在IPF映射图上选择出的位置(图17中的用黑圆点所示的2个位置，下面将该2个位置分别称为“位置E”和“位置F”。)处，基于被转换为欧拉角的取向信息，来生成如图18所示那样的位置E和位置F处的晶体的基准状态下的2个菊池映射图(晶体取向图)(步骤B5)。此外，如图17所示，位置E和位置F存在于相邻的晶体上。
接着，如图19所示，输出部5除了获取IPF映射图M1以外，还获取在步骤B5中生成的基准状态下的菊池映射图M2和由SEM 200测定出的基准状态下的反射电子像M3，并以同时显示于显示装置30的方式输出(步骤B6)。在本实施方式中，将2个菊池映射图重叠显示。
之后，操作员一边观察重叠显示于显示装置30的2个菊池映射图一边进行指定以使电子射线的入射方向相对于位置E和位置F处的晶体各自具有的(-200)面满足通道条件。与其相伴，晶体取向图生成部2基于在晶体取向图上指定的信息，来生成如图20所示那样的位置E和位置F处的晶体的指定后的菊池映射图(步骤B7)。
接着，倾斜角度量计算部3基于上述的指定的信息，来计算变更电子射线相对于样品的入射方向所需要的倾斜角度量(步骤B8)。接着，倾斜角度调整部6基于通过步骤B8计算出的倾斜角度量来对SEM 200所具备的样品台240进行指示，以借助样品台驱动装置250来变更样品的倾斜方向和倾斜量(步骤B9)。
在变更了电子射线相对于样品的入射方向之后，如图21所示，输出部5除了获取IPF映射图M1以外，还获取指定后的2个菊池映射图M2以及由SEM200测定出的在变更后的入射方向下的反射电子像M3，并以同时显示于显示装置30的方式输出(步骤B10)。此时，也可以为，晶体取向图生成部2再次生成在变更后的入射方向下的IPF映射图，输出部5获取新的IPF映射图并显示于显示装置30。
通过执行上述的步骤，能够在使电子射线的入射方向相对于位置E和位置F处的晶体各自具有的(-200)面满足通道条件的状态下观察反射电子像。在上述的状态下，如图21所示，在位置E和位置F两处的晶体，反射电子强度变弱，因此例如能够观察到以跨越2个相邻的晶体的边界的方式延伸的位错。
此外，关于控制电子射线相对于样品的入射方向以使哪个晶面满足通道条件，可以事先登记，也可以由操作员一边观看晶体取向图一边适当地输入。能够通过输入装置40来进行输入。
[第三实施方式]
并且，参照图22来具体地说明本发明的第三实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作。图22是示出本发明的第三实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
首先，作为前提，以样品表面的规定区域为对象来进行采用EBSD法的映射分析。接着，如图22所示，取向信息获取部1获取由电子背散射衍射检测器263检测出的样品表面的晶体的取向信息(步骤C1)，并且将取向信息转换为以样品表面上的虚拟的正交坐标系为基准的欧拉角(步骤C2)。
接着，晶体取向图生成部2基于被转换为欧拉角的取向信息，来生成如图23所示那样的IPF映射图(步骤C3)。之后，输出部5获取所生成的IPF映射图，并输出到显示装置30(步骤C4)。然后，晶体取向图生成部2在由操作员在IPF映射图上选择出的位置(图23中的用黑圆点所示的位置，下面称为“位置G”。)处，基于被转换为欧拉角的取向信息，来生成如图24所示那样的位置G处的晶体的基准状态下的菊池映射图(步骤C5)。
接着，如图25所示，输出部5除了获取IPF映射图M1以外，还获取在步骤C5中生成的基准状态下的菊池映射图M2和由SEM 200测定出的基准状态下的反射电子像M3，并以同时显示于显示装置30的方式输出(步骤C6)。
在本实施方式中，进行电子射线相对于样品的入射方向的控制，以使电子射线的入射方向相对于(-200)面满足通道条件且朝向与(020)面倾斜了规定角度的方向。关于如何控制电子射线的入射方向，可以事先登记，在本实施方式中由操作员一边观看晶体取向图一边适当地选择。
当操作员一边观察显示于显示装置30的菊池映射图一边选择图24所示的与(-200)面垂直的(0-20)面时，旋转轴设定部3首先将穿过位置G且与(-200)面及样品表面平行的轴设定为旋转轴(下面称为“β轴”。)(步骤C7)。此外，能够通过与倾斜角度量计算装置10连接的输入装置40来进行输入。
与其相伴，输出部5获取与β轴的方向有关的信息，如图26所示，将β方向线与菊池映射图重叠地输出到显示装置30(步骤C8)。在本实施方式中，没有显示β轴线，但是也可以同时显示。然后，当操作员进行指定以使电子射线的入射方向与(-200)面平行时，晶体取向图生成部2基于在晶体取向图上指定的信息，再次生成如图27所示那样的位置G处的晶体的指定后的菊池映射图(步骤C9)。
接着，倾斜角度量计算部3基于在晶体取向图上指定的信息，来计算以β轴为中心的向β方向倾斜的倾斜角度量(步骤C10)。接着，倾斜角度调整部6基于在步骤C10中的计算结果，对SEM 200所具备的样品台240进行指示，以借助样品台驱动装置250变更样品的倾斜方向和倾斜量(步骤C11)。
在变更了电子射线相对于样品的入射方向之后，输出部5获取指定后的菊池映射图，并输出到显示装置30(步骤C12)。如图27所示可知，(-200)面与电子射线的入射方向平行。此时，也可以为，输出部5获取由SEM 200测定出的在变更后的入射方向下的反射电子像，并同时显示于显示装置30。
之后，当操作员一边观察显示于显示装置30的菊池映射图一边选择图27所示的与β方向垂直的(-200)面时，旋转轴设定部3将穿过位置A且与(-200)面垂直的轴设定为旋转轴(下面称为“α轴”。)(步骤C13)。
与其相伴，输出部5获取与α轴的方向有关的信息，如图28所示，将α方向线与菊池映射图重叠地输出到显示装置30(步骤C14)。然后，当操作员进行指定以使电子射线的入射方向相对于(-200)面的角度保持固定且与(020)面之间倾斜规定角度时，晶体取向图生成部2基于在晶体取向图上指定的信息，再次生成如图29所示那样的位置G处的晶体的指定后的菊池映射图(步骤C15)。
接着，倾斜角度量计算部3基于在晶体取向图上指定的信息，计算以α轴为中心的向α方向倾斜的倾斜角度量(步骤C16)。接着，倾斜角度调整部6基于在步骤C16中的计算结果，对SEM 200所具备的样品台240进行指示，以借助样品台驱动装置250来变更样品的倾斜方向和倾斜量(步骤C17)。
在变更了电子射线相对于样品的入射方向之后，如图30所示，输出部5除了获取IPF映射图M1以外，还获取指定后的菊池映射图M2以及由SEM 200测定出的变更后的入射方向下的反射电子像M3，并以同时显示于显示装置30的方式输出(步骤B18)。
并且，在使电子射线的入射方位在图31所示的点H至点I之间移动时，反射电子强度的衬度绕与(-200)面平行的轴大幅地变化。优选的是，一边使电子射线相对于样品的入射方向以β轴为中心从图31的H点移动到I点一边测量反射电子强度，并选择出反射电子强度最低的位置，以获得其中的背景与晶格缺陷之间的衬度最强的通道条件。
[第四实施方式]
并且，参照图32来具体地说明本发明的第四实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作。图32是示出本发明的第四实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
首先，作为前提，在由操作员在样品表面上选择出的位置(下面称为“位置J”。)处进行采用EBSD法的点分析。接着，如图32所示，取向信息获取部1获取由电子背散射衍射检测器263检测出的位置J处的晶体的取向信息(步骤D1)，并且将取向信息转换为以样品表面上的虚拟的正交坐标系为基准的欧拉角(步骤D2)。
接着，晶体取向图生成部2基于被转换为欧拉角的取向信息，来生成如图33所示那样的位置J处的晶体的基准状态下的菊池映射图(步骤D3)。然后，输出部5获取所生成的菊池映射图，并输出到显示装置30(步骤D4)。
在本实施方式中，进行电子射线相对于样品的入射方向的控制，以使电子射线的入射方向相对于(-200)面满足通道条件且朝向与(020)面之间倾斜了规定角度的方向。关于如何控制电子射线的入射方向，可以事先登记，在本实施方式中设为由操作员一边观看晶体取向图一边适当地选择。
当操作员一边观察显示于显示装置30的菊池映射图一边选择图33所示的(-200)面时，旋转轴设定部3首先将穿过位置J且与(-200)面及样品表面平行的轴设定为旋转轴(下面称为“β轴”。)(步骤D5)。此外，能够通过与倾斜角度量计算装置10连接的输入装置40来进行输入。
与其相伴，输出部5获取与β轴的方向有关的信息，如图34所示，将β轴线与菊池映射图并列地输出到显示装置30(步骤D6)。在本实施方式中，没有显示β方向线，但是也可以同时显示β方向线。然后，当由操作员进行指定以使电子射线的入射方向与(-200)面平行时，晶体取向图生成部2基于在晶体取向图上指定的信息，再次生成如图35所示那样的位置J处的晶体的指定后的菊池映射图(步骤D7)。
接着，倾斜角度量计算部3基于在晶体取向图上指定的信息，来计算以β轴为中心的倾斜角度量(步骤D8)。接着，倾斜角度调整部6基于步骤D8中的计算结果，对SEM 200所具备的样品台240进行指示，以借助样品台驱动装置250变更样品的倾斜方向和倾斜量(步骤D9)。
在变更了电子射线相对于样品的入射方向之后，输出部5获取指定后的菊池映射图，并输出到显示装置30(步骤D10)。如图35所示可知，(-200)面与电子射线的入射方向平行。此时，也可以为，输出部5获取由SEM 200测定出的在变更后的入射方向下的反射电子像，并同时显示于显示装置30。
之后，当操作员一边观察显示于显示装置30的菊池映射图一边选择图35所示的与(-200)面垂直的方向时，旋转轴设定部3将穿过位置J且与(-200)面垂直的轴设定为旋转轴(下面称为“α轴”。)(步骤D11)。
与其相伴，输出部5获取与α轴的方向有关的信息，如图36所示，将α轴线同与菊池映射图并列地显示的β轴线重合地输出到显示装置30(步骤D12)。然后，当操作员进行指定以使电子射线的入射方向相对于(-200)面的角度保持固定且与(020)面之间倾斜规定角度时，晶体取向图生成部2基于在晶体取向图上指定的信息，再次生成位置J处的晶体的指定后的菊池映射图(步骤D13)。
接着，倾斜角度量计算部3基于在晶体取向图上指定的信息，来计算以α轴为中心的倾斜角度量(步骤D14)。接着，倾斜角度调整部6基于步骤D14中的计算结果，对SEM 200所具备的样品台240进行指示，以借助样品台驱动装置250变更样品的倾斜方向和倾斜量(步骤D15)。
在变更了电子射线相对于样品的入射方向之后，输出部5获取指定后的菊池映射图，并如图37所示，以与α轴线及β轴线同时显示于显示装置30的方式输出(步骤D16)。
然后，在使电子射线的入射方位在图38所示的点K至点L之间移动时，反射电子强度的衬度围绕与(-200)面平行的轴大幅地变化。优选的是，一边使电子射线相对于样品的入射方向以β轴为中心从图38的K点移动到L点一边测量反射电子强度，选择反射电子强度最低的位置，以获得其中的背景与晶格缺陷之间的衬度最强的通道条件。
在以上的实施方式中，以使用SEM的情况为例进行了说明，但是不限定于此，使用TEM的情况也是同样的。
[第五实施方式]
参照图39来具体地说明本发明的第五实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作。图39是示出本发明的第五实施方式所涉及的倾斜角度量计算装置的动作的流程图。
此外，在TEM中，由于获取由透过试样的电子射线成像出的像和电子衍射图形，因此不仅能够获得试样的最表面的信息，还能够获得内部的信息，但是TEM试样的观察区域一般是厚度为几μm以下的薄膜，因此继续上述的表述而使用样品表面的称呼。
首先，作为前提，在由操作员在TEM试样的样品表面上选择出的位置(下面称为“位置M”。)处，在基准状态下进行TEM分析。接着，如图39所示，取向信息获取部1获取由检测器364检测出的位置M处的电子衍射图形(步骤E1)。此外，在TEM中，对透射电子像和电子衍射图形进行测定时的样品的倾斜角度是同一角度，因此获取电子衍射图形时的带电粒子射线相对于样品的入射方向为基准状态。然后，晶体取向图生成部2对所获得的电子衍射图形进行分析，将样品表面的晶体的取向信息转换为欧拉角(步骤E2)。
接着，晶体取向图生成部2基于被转换为欧拉角的取向信息，来生成如图40所示那样的位置M处的晶体的基准状态下的菊池映射图(步骤E3)。之后，输出部5获取由TEM 300测定出的基准状态下的透射电子像和基准状态下的菊池映射图(晶体取向图)，并以同时显示于显示装置30的方式输出(步骤E4)。
之后，当操作员一边观察显示于显示装置30的菊池映射图一边在菊池映射图上进行指定以使图40所示的N点成为中心时，晶体取向图生成部2基于在晶体取向图上指定的信息，生成如图41所示那样的位置M处的晶体的指定后的菊池映射图(步骤E5)。此外，成为中心的点的指定能够通过从与倾斜角度量计算装置10连接的输入装置40输入指示来进行。
接着，倾斜角度量计算部3基于上述的指定的信息，来计算变更电子射线相对于样品的入射方向所需要的倾斜角度量(步骤E6)。接着，倾斜角度调整部6基于通过步骤E6计算出的倾斜角度量，对TEM 300所具备的样品台340进行指示以借助样品台驱动装置350变更样品的倾斜方向和倾斜量(步骤E7)。
在变更了电子射线相对于样品的入射方向之后，输出部5除了获取指定后的菊池映射图以外，还获取由TEM 300测定出的在变更后的入射方向下的透射电子像，并以同时显示于显示装置30的方式输出(步骤E8)。
由此，在显示装置30同时显示虚拟的菊池映射图和在生成该菊池映射图的状态下的透射电子像。关于透射电子像的获取和向显示装置30的输出，可以是每当变更电子射线相对于样品的入射方向时进行，也可以是根据来自操作员的指示来进行，也可以是每隔规定间隔进行，还可以是始终连续地进行。
[其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置]
图42是示出本发明的其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置的概要结构的图。本发明的其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置100具备主体部20、输出装置50以及显示装置30。
而且，输出装置50获取晶体取向映射图、晶体取向图以及带电粒子射线像，并且将它们以同时显示于显示装置30的方式输出。
如后所述，通过基于预先测定出的晶体的取向信息的计算来生成晶体取向映射图和晶体取向图。可以是，由外部的装置进行晶体取向映射图和晶体取向图的生成，并由输出装置50获取晶体取向映射图和晶体取向图。另外，也可以是，输出装置50通过基于晶体的取向信息生成晶体取向映射图和晶体取向图来获取。
上述的晶体的取向信息是预先通过主体部20在规定区域内测定出的。另外，晶体的取向信息包括将晶体取向转换为以样品表面上的虚拟的正交坐标系为基准的欧拉角等的旋转矩阵所得到的数据等包括晶体的取向信息的数值数据。而且，基于包括规定区域内的晶体的取向信息的数值数据，生成晶体取向映射图。
另外，在带电粒子射线相对于样品的入射方向为规定的入射方向的状态(在下面的说明中也称为“基准状态”。)下，基于上述的规定区域内的被选择的位置(在下面的说明中也称为“位置O”。)处的取向信息，生成如图43所示那样的晶体取向图。
而且，在包括位置O的区域内，由主体部20测定基准状态下的带电粒子射线像。如上所述，无法同时测定带电粒子射线像、以及EBSD花样或电子通道花样或电子衍射图形。但是，晶体取向图不是通过实际的测定而是通过计算来生成的，测定与晶体取向图相应的带电粒子射线的入射方向下的带电粒子射线像。因此，输出装置20除了获取事先生成的晶体取向映射图以外，还获取带电粒子射线像和晶体取向图，并且如图19、图21、图25以及图30所示，并能够以同时显示的方式输出。
此外，显示装置30例如为液晶监视器等。另外，显示装置30可以为一个，也可以为多个。例如，可以将晶体取向映射图、带电粒子射线像以及晶体取向图显示于一个显示装置30，也可以分别显示于不同的显示装置30。
图44是示出本发明的其它实施方式所涉及的带电粒子射线装置的概要结构的图。在图44所示的结构中，带电粒子射线装置100还具备输入装置40。另外，输出装置50具有获取部51、输出部52、操作部53以及调整部54。
在本实施方式中，获取部51获取晶体取向映射图、晶体取向图以及带电粒子射线像，输出部52将它们以同时显示于显示装置30的方式输出。另外，输出部52将图43所示那样的晶体取向图作为操作用图像输出到显示装置30。而且，当操作员使用输入装置40在显示装置30上进行操作时，与该操作相应地，操作部53对操作用图像进行用于变更带电粒子射线相对于样品的入射方向的处理。
对上述的用于变更带电粒子射线相对于样品的入射方向的处理没有特别的限制，例如包括虚拟地生成变更了入射方向的情况下的晶体取向图的处理。
对操作员进行的操作也没有特别的限制，例如能够从输入装置40适当地输入以使图43所示的P点成为中心。与其相应地，操作部53计算使P点成为中心那样的带电粒子射线相对于样品的入射方向，并虚拟地生成图45所示那样的该入射方向下的晶体取向图。
然后，调整部54基于操作部53的处理，实际变更带电粒子射线相对于样品的入射方向。即，调整部54进行调整以使由操作部53计算出的用于使P点成为中心的入射方向与实际的入射方向一致。具体地说，调整部54通过变更样品和/或带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量，来变更带电粒子射线相对于样品的入射方向。
如上所述，通过具有操作部53和调整部54，当操作员一边观看作为操作用图像的晶体取向图一边进行操作，虚拟地变更带电粒子射线相对于样品的入射方向并再次生成晶体取向图时，与此相附随地能够变更实际的入射方向。而且，通过主体部20再次测定变更了入射方向的状态下的带电粒子射线像。
之后，获取部51除了获取晶体取向映射图以外，还获取为变更后的入射方向的状态下的晶体取向图和带电粒子射线像，输出部52将它们以同时显示于显示装置30的方式输出。由此，即使是一边变更带电粒子射线相对于样品的入射方向，也能够始终使晶体取向映射图、晶体取向图以及带电粒子射线像同时显示。
本发明的一个实施方式所涉及的程序是使计算机执行图11所示的步骤A1～A8、图16所示的步骤B1～B10、图22所示的步骤C1～C18、图32所示的步骤D1～D16或图39所示的步骤E1～E8的程序即可。通过将该程序安装到计算机并执行，能够实现本实施方式中的倾斜角度量计算装置10。在该情况下，计算机的处理器作为取向信息获取部1、晶体取向图生成部2、倾斜角度量计算部3、旋转轴设定部4、输出部5以及倾斜角度调整部6发挥功能，进行处理。
另外，本实施方式中的程序可以通过由多个计算机构建的计算机系统来执行。在该情况下，例如，各计算机可以分别作为取向信息获取部1、晶体取向图生成部2、倾斜角度量计算部3、旋转轴设定部4、输出部5以及倾斜角度调整部6中的任一个来发挥功能。
在此，使用图46来说明通过执行第一～第五实施方式中的程序来实现倾斜角度量计算装置10的计算机。图46是示出实现本发明的第一～第五实施方式中的倾斜角度量计算装置10的计算机的一例的框图。
如图46所示，计算机500具备CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)511、主存储器512、存储装置513、输入接口514、显示控制器515、数据读取器/写入器516以及通信接口517。这些各部经由总线521来以能够彼此进行数据通信的方式连接。此外，计算机500可以具备GPU(Graphics Processing Unit：图形处理单元)、或FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)，来作为CPU 511的补充或替代。
CPU 511将存储装置513中保存的本实施方式中的程序(代码)在主存储器512中展开，并将它们按规定顺序执行，由此实施各种运算。典型地，主存储器512是DRAM(DynamicRandom Access Memory：动态随机存取存储器)等易失性的存储装置。另外，本实施方式中的程序是以被保存于计算机可读取的记录介质520的状态提供的。此外，本实施方式中的程序可以是在经由通信接口517连接的因特网上流通的程序。
另外，作为存储装置513的具体例，除了硬盘驱动器以外，能够列举快闪存储器等半导体存储装置。输入接口514用于中继CPU 511与键盘及鼠标之类的输入设备518之间的数据传输。显示控制器515与显示器装置519连接，对显示器装置519中的显示进行控制。
数据读取器/写入器516用于中继CPU 511与记录介质520之间的数据传输，执行从记录介质520的程序的读出以及计算机500中的处理结果的向记录介质520的写入。通信接口517用于中继CPU 511与其它计算机之间的数据传输。
另外，作为记录介质520的具体例，能够列举CF(Compact Flash(注册商标))及SD(Secure Digital：安全数字卡)等通用的半导体存储设备、软盘(Flexible Disk)等磁记录介质、或CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory：光盘只读存储器)等光学记录介质。
此外，本实施方式中的倾斜角度量计算装置10也能够通过使用与各部对应的硬件来实现，而不通过安装有程序的计算机。另外，倾斜角度量计算装置10也可以是一部分通过程序来实现、剩余部分通过硬件来实现。并且，倾斜角度量计算装置10也可以使用云服务器来构成。
上述的实施方式的一部分或全部能够通过下面记载的(附记1)～(附记40)来表现，但是不限定于下面的记载。
(附记1)
一种倾斜角度量计算装置，被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，计算变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制所述样品和/或所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，其中，
所述倾斜角度量计算装置具备倾斜角度量计算部，所述倾斜角度量计算部基于在所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定出的、表示所述带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量，所述晶体取向图是表示所述带电粒子射线相对于所述晶体的晶体坐标系的入射方向的图。
(附记2)
根据附记1所记载的倾斜角度量计算装置，其中，还具备：
取向信息获取部，其获取所述表面的晶体的取向信息；以及
晶体取向图生成部，其基于所述取向信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图。
(附记3)
根据附记2所记载的倾斜角度量计算装置，其中，
所述晶体取向图生成部基于在所述晶体取向图上指定出的所述信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的指定后的晶体取向图。
(附记4)
根据附记2或3所记载的倾斜角度量计算装置，其中，
所述晶体取向图生成部基于所述取向信息，生成所述带电粒子射线相对于所述表面的入射方向为规定的入射方向的状态下的、与所述被选择的位置不同的其它位置处的晶体的晶体取向图，并且，
倾斜角度量计算部基于在所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图上和所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图上指定出的、表示所述带电粒子射线相对于所述被选择的位置处的晶体和所述其它位置处的晶体的入射方向的信息，来计算所述倾斜角度量。
(附记5)
根据附记2至4中的任一个所记载的倾斜角度量计算装置，其中，
还具备旋转轴设定部，所述旋转轴设定部基于所述晶体取向图，将穿过所述被选择的位置的轴设定为旋转轴，
所述旋转轴设定部基于在所述晶体取向图上指定的信息，将所述轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，以使所述被选择的位置处的晶体所具有的一个晶面与所述入射方向形成规定的角度，
所述倾斜角度量计算部计算变更所述样品和/或所述带电粒子射线的以所述旋转轴为旋转中心的倾斜方向和倾斜量所需要的倾斜角度量，该倾斜方向和倾斜量是使所述一个晶面与所述入射方向形成所述规定的角度的倾斜方向和倾斜量。
(附记6)
根据附记5所记载的倾斜角度量计算装置，其中，
所述旋转轴设定部将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
所述旋转轴设定部将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述一个晶面平行的方向。
(附记7)
根据附记5所记载的倾斜角度量计算装置，其中，
所述旋转轴设定部将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
所述旋转轴设定部将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述被选择的位置处的晶体所具有的其它晶面平行或垂直的方向。
(附记8)
根据附记2至7中的任一个所述的倾斜角度量计算装置，其中，
还具备输出部，
所述输出部获取由所述带电粒子射线装置测定出的所述规定的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像、以及由所述晶体取向图生成部生成的所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
所述输出部将所述带电粒子射线像以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记9)
根据附记8所记载的倾斜角度量计算装置，其中，
所述输出部还获取由所述晶体取向图生成部生成的所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
所述输出部将所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图、以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记10)
根据附记2至9中的任一个所述的倾斜角度量计算装置，其中，
还具备倾斜角度调整部，
所述倾斜角度调整部基于由所述倾斜角度量计算部计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
(附记11)
根据附记8或9所述的倾斜角度量计算装置，其中，
还具备倾斜角度调整部，
所述倾斜角度调整部基于由所述倾斜角度量计算部计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量，
在根据来自所述倾斜角度调整部的指示变更了所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向时，
所述输出部还获取由所述带电粒子射线装置测定出的所述变更后的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像，并将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出，或者将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记12)
一种样品台，具备根据附记10或11所记载的倾斜角度量计算装置，
所述样品台能够根据来自所述倾斜角度调整部的指示，来变更所述样品的倾斜方向和倾斜量。
(附记13)
一种带电粒子射线装置，具备根据附记10或11所记载的倾斜角度量计算装置，
所述带电粒子射线装置能够根据来自所述倾斜角度调整部的指示，来变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
(附记14)
一种带电粒子射线装置，具备根据附记12所记载的样品台。
(附记15)
一种带电粒子射线装置，具备主体部、输出装置以及显示装置，其中，
所述主体部能够通过向样品的表面入射带电粒子射线，来测定出所述表面的规定区域内的晶体的取向信息和带电粒子射线像，
所述输出装置获取晶体取向映射图、晶体取向图以及带电粒子射线像，并且将所述晶体取向映射图、所述晶体取向图以及所述带电粒子射线像以同时显示于所述显示装置的方式输出，其中，
所述晶体取向映射图是基于由所述主体部预先测定出的所述规定区域内的取向信息来生成的，
所述晶体取向图是基于所述规定区域内的被选择的位置处的取向信息生成的、所述带电粒子射线相对于所述表面的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图，
所述带电粒子射线像是由所述主体部在包括所述被选择的位置的区域内测定出的、为所述规定的入射方向的状态下的带电粒子射线像。
(附记16)
根据附记15所记载的带电粒子射线装置，其中，
所述输出装置具有获取部、输出部以及操作部，
所述获取部获取所述晶体取向映射图、所述晶体取向图以及所述带电粒子射线像，
所述输出部将所述晶体取向映射图、所述晶体取向图以及所述带电粒子射线像以同时显示于所述显示装置的方式输出，并且将所述晶体取向图作为操作用图像输出到所述显示装置，
所述操作部根据操作员的操作，对所述操作用图像进行用于变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向的处理。
(附记17)
根据附记16所记载的带电粒子射线装置，其中，
所述输出装置还具有调整部，
所述调整部基于所述操作部的所述处理，来变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向。
(附记18)
根据附记17所记载的带电粒子射线装置，其中，
所述获取部获取所述晶体取向映射图、晶体取向图以及带电粒子射线像，
该晶体取向图是基于所述规定区域内的被选择的位置处的取向信息生成的、所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为由所述调整部变更后的入射方向的状态下的晶体取向图，
该带电粒子射线像是由所述主体部在包括所述被选择的位置的区域内测定出的、为所述变更后的入射方向的状态下的带电粒子射线像，
所述输出部将所述晶体取向映射图以及为变更后的入射方向的状态下的所述晶体取向图及所述带电粒子射线像同时输出到所述显示装置。
(附记19)
一种倾斜角度量计算方法，被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，计算变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制所述样品和/或所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，其中，
所述倾斜角度量计算方法基于在所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定的、表示所述带电粒子射线相对于所述晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量，其中，所述晶体取向图是表示所述带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的所述晶体的晶体坐标系的入射方向的图。
(附记20)
根据附记19所记载的倾斜角度量计算方法，其中，包括以下步骤：
(a)获取所述表面的晶体的取向信息；
(b)基于所述取向信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图；以及
(c)计算所述倾斜角度量。
(附记21)
根据附记20所记载的倾斜角度量计算方法，其中，
在所述(b)的步骤中，基于在所述晶体取向图上指定的所述信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的指定后的晶体取向图。
(附记22)
根据附记20或21所记载的倾斜角度量计算方法，其中，
在所述(b)的步骤中，基于所述取向信息，来生成所述带电粒子射线相对于所述表面的入射方向为规定的入射方向的状态下的、与所述被选择的位置不同的其它位置处的晶体的晶体取向图，并且，
在所述(c)的步骤中，基于在所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图上和所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图上指定的、表示所述带电粒子射线相对于所述被选择的位置处的晶体和所述其它位置处的晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量。
(附记23)
根据附记20至22中的任一个所记载的倾斜角度量计算方法，其中，还包括(d)基于所述晶体取向图，将穿过所述被选择的位置的轴设定为旋转轴的步骤，
在所述(d)的步骤中，基于在所述晶体取向图上指定的信息，将所述轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，以使所述被选择的位置处的晶体所具有的一个晶面与所述入射方向形成规定的角度，
在所述(c)的步骤中，计算变更所述样品和/或所述带电粒子射线的以所述旋转轴为旋转中心的倾斜方向和倾斜量所需要的倾斜角度量，该倾斜角度量是用于使所述一个晶面与所述入射方向形成所述规定的角度的倾斜角度量。
(附记24)
根据附记23所记载的倾斜角度量计算方法，其中，
在所述(d)的步骤中，将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述一个晶面平行的方向。
(附记25)
根据附记23所记载的倾斜角度量计算方法，其中，
在所述(d)的步骤中，将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，
将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述被选择的位置处的晶体所具有的其它晶面平行或垂直的方向。
(附记26)
根据附记20至25中的任一个所记载的倾斜角度量计算方法，其中，还包括以下步骤：
(e)获取由所述带电粒子射线装置测定出的所述规定的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像以及在所述(b)的步骤中生成的所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
将所述带电粒子射线像以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记27)
根据附记26所记载的倾斜角度量计算方法，其中，
在所述(e)的步骤中，还获取在所述(b)的步骤中生成的所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
将所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记28)
根据附记20至27中的任一个所记载的倾斜角度量计算方法，其中，还包括以下步骤：
(f)基于在所述(c)的步骤中计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
(附记29)
根据附记26或27所记载的倾斜角度量计算方法，其中，还包括以下步骤：
(f)基于在所述(c)的步骤中计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量，
在根据所述(f)的步骤中的指示变更了所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向时，
在所述(e)的步骤中，还获取由所述带电粒子射线装置测定出的所述变更后的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像，
并将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出，
或者将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记30)
一种程序，被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，利用计算机来计算变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制所述样品和/或所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，所述程序使所述计算机执行以下步骤：
基于在所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定的表示所述带电粒子射线相对于所述晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量，其中，所述晶体取向图是表示带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的所述晶体的晶体坐标系的入射方向的图。
(附记31)
根据附记30所记载的程序，其中，使所述计算机执行以下步骤：
(a)获取所述表面的晶体的取向信息；
(b)基于所述取向信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图；以及
(c)计算所述倾斜角度量。
(附记32)
根据附记31所记载的程序，其中，
在所述(b)的步骤中，基于在所述晶体取向图上指定的所述信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的指定后的晶体取向图。
(附记33)
根据附记31或32所记载的程序，其中，
在所述(b)的步骤中，基于所述取向信息，来生成所述带电粒子射线相对于所述表面的入射方向为规定的入射方向的状态下的、与所述被选择的位置不同的其它位置处的晶体的晶体取向图，并且，
在所述(c)的步骤中，基于在所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图上和所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图上指定的、表示所述带电粒子射线相对于所述被选择的位置处的晶体和所述其它位置处的晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量。
(附记34)
根据附记31至33中的任一个所记载的程序，其中，
还包括(d)基于所述晶体取向图，将穿过所述被选择的位置的轴设定为旋转轴的步骤，
在所述(d)的步骤中，基于在所述晶体取向图上指定的信息，将所述轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，以使所述被选择的位置处的晶体所具有的一个晶面与所述入射方向形成规定的角度，
在所述(c)的步骤中，计算变更所述样品和/或所述带电粒子射线的以所述旋转轴为旋转中心的倾斜方向和倾斜量所需要的倾斜角度量，所述倾斜方向和倾斜量是用于使所述一个晶面与所述入射方向形成所述规定的角度的倾斜方向和倾斜量。
(附记35)
根据附记34所记载的程序，其中，
在所述(d)的步骤中，将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述一个晶面平行的方向。
(附记36)
根据附记34所记载的程序，其中，
在所述(d)的步骤中，将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，
将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述被选择的位置处的晶体所具有的其它晶面平行或垂直的方向。
(附记37)
根据附记31至36中的任一个所记载的程序，其中，还包括以下步骤：
(e)获取由所述带电粒子射线装置测定出的所述规定的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像、以及在所述(b)的步骤中生成的所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
并将所述带电粒子射线像以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记38)
根据附记37所记载的程序，其中，
在所述(e)的步骤中，还获取在所述(b)的步骤中生成的所述其它位置的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
并将所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图、以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
(附记39)
根据附记31至38中的任一个所记载的程序，其中，还包括以下步骤：
(f)基于在所述(c)的步骤中计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
(附记40)
根据附记37或38所记载的程序，其中，还包括以下步骤：
(f)基于在所述(c)的步骤中计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量，
在根据所述(f)的步骤中的指示变更了所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向时，
在所述(e)的步骤中，还获取由所述带电粒子射线装置测定出的、所述变更后的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像，
并将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出，
或者将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
产业上的可利用性
根据本发明，在SEM、TEM、SIM等带电粒子射线装置中能够计算用于调整带电粒子射线的入射方向的倾斜角度量，使得即使是利用该带电粒子射线装置所具备的任意的功能进行测定，也生成期望的晶体取向图。
附图标记说明
1：取向信息获取部；2：晶体取向图生成部；3：倾斜角度量计算部；4：旋转轴设定部；5：输出部；6：倾斜角度调整部；10：倾斜角度量计算装置；20：主体部；30：显示装置；40：输入装置；50：输出装置；100：带电粒子射线装置；200：SEM；300：TEM；500：计算机；M1：IPF映射图；M2：菊池映射图；M3：反射电子像；CB：带电粒子射线。

Claims (16)

1.一种倾斜角度量计算装置，被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，计算变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制所述样品和/或所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，其中，
所述倾斜角度量计算装置具备：
倾斜角度量计算部，所述倾斜角度量计算部基于在所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定出的、表示所述带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量，所述晶体取向图是表示所述带电粒子射线相对于所述晶体的晶体坐标系的入射方向的图；
取向信息获取部，其获取所述表面的晶体的取向信息；以及
晶体取向图生成部，其基于所述取向信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图，
其中，所述带电粒子射线装置为扫描电子显微镜。
2.根据权利要求1所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
所述晶体取向图生成部基于在所述晶体取向图上指定出的、表示所述带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的晶体的入射方向的信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的指定后的晶体取向图。
3.根据权利要求1或2所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
所述晶体取向图生成部基于所述取向信息，生成所述带电粒子射线相对于所述表面的入射方向为规定的入射方向的状态下的、与所述被选择的位置不同的其它位置处的晶体的晶体取向图，并且，
倾斜角度量计算部基于在所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图上和所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图上指定出的、表示所述带电粒子射线相对于所述被选择的位置处的晶体和所述其它位置处的晶体的入射方向的信息，来计算所述倾斜角度量。
4.根据权利要求1所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
还具备旋转轴设定部，所述旋转轴设定部基于所述晶体取向图，将穿过所述被选择的位置的轴设定为旋转轴，
所述旋转轴设定部基于在所述晶体取向图上指定的信息，将所述轴设定为成为与一个晶面平行或垂直的方向，以使所述被选择的位置处的晶体所具有的一个晶面与所述入射方向形成规定的角度，
所述倾斜角度量计算部计算变更所述样品和/或所述带电粒子射线的以所述旋转轴为旋转中心的倾斜方向和倾斜量所需要的倾斜角度量，该倾斜方向和倾斜量是使所述一个晶面与所述入射方向形成所述规定的角度的倾斜方向和倾斜量。
5.根据权利要求4所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
所述旋转轴设定部将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
所述旋转轴设定部将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述一个晶面平行的方向。
6.根据权利要求4所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
所述旋转轴设定部将在所述被选择的位置处交叉的2个轴设定为旋转轴，并且，
所述旋转轴设定部将所述2个轴中的一个轴设定为成为与所述一个晶面平行或垂直的方向，将所述2个轴中的另一个轴设定为成为与所述被选择的位置处的晶体所具有的其它晶面平行或垂直的方向。
7.根据权利要求3所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
还具备输出部，
所述输出部获取由所述带电粒子射线装置测定出的所述规定的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像、以及由所述晶体取向图生成部生成的所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
所述输出部将所述带电粒子射线像以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
8.根据权利要求7所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
所述输出部还获取由所述晶体取向图生成部生成的所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图，
所述输出部将所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图、以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
9.根据权利要求1所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
还具备倾斜角度调整部，
所述倾斜角度调整部基于由所述倾斜角度量计算部计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
10.根据权利要求7或8所述的倾斜角度量计算装置，其特征在于，
还具备倾斜角度调整部，
所述倾斜角度调整部基于由所述倾斜角度量计算部计算出的所述倾斜角度量，来进行如下指示中的至少一方：对所述样品台进行指示以变更所述样品的倾斜方向和倾斜量；或对所述带电粒子射线装置进行指示以变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量，
在根据来自所述倾斜角度调整部的指示变更了所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向时，
所述输出部还获取由所述带电粒子射线装置测定出的所述变更后的入射方向下的所述表面的带电粒子射线像，并将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、以及所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出，或者将所述规定的入射方向和/或所述变更后的入射方向下的所述表面的所述带电粒子射线像、所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以及所述其它位置处的晶体的所述晶体取向图和/或所述指定后的晶体取向图以同时显示于外部的显示装置的方式输出。
11.一种样品台，具备根据权利要求9或10所述的倾斜角度量计算装置，
所述样品台能够根据来自所述倾斜角度调整部的指示，来变更所述样品的倾斜方向和倾斜量。
12.一种带电粒子射线装置，具备根据权利要求9或10所述的倾斜角度量计算装置，
所述带电粒子射线装置能够根据来自所述倾斜角度调整部的指示，来变更所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量。
13.一种带电粒子射线装置，具备根据权利要求11所述的样品台。
14.一种带电粒子射线装置，具备主体部、输出装置以及显示装置，其中，
所述主体部能够通过向样品的表面入射带电粒子射线，来测定出所述表面的规定区域内的晶体的取向信息和带电粒子射线像，
所述输出装置获取晶体取向映射图、晶体取向图以及带电粒子射线像，并且将所述晶体取向映射图、所述晶体取向图以及所述带电粒子射线像以同时显示于所述显示装置的方式输出，其中，
所述晶体取向映射图是基于由所述主体部预先测定出的所述规定区域内的取向信息来生成的，
所述晶体取向图是基于所述规定区域内的、由操作员在所述晶体取向映射图上选择出的位置处的取向信息生成的、所述带电粒子射线相对于所述表面的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图，
所述带电粒子射线像是由所述主体部在包括所述选择出的位置的区域内测定出的、为所述规定的入射方向的状态下的带电粒子射线像。
15.一种记录介质，其上存储有程序，所述程序被用于向样品台上所载置的样品的表面入射带电粒子射线的带电粒子射线装置，利用计算机来计算变更所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向所需要的倾斜角度量，所述倾斜角度量是用于控制所述样品和/或所述带电粒子射线的倾斜方向和倾斜量的指令值，所述程序使所述计算机执行以下步骤：
基于在所述带电粒子射线相对于所述样品的入射方向为规定的入射方向的状态下的晶体取向图上指定的表示所述带电粒子射线相对于所述晶体的入射方向的信息来计算所述倾斜角度量，其中，所述晶体取向图是表示带电粒子射线相对于所述表面的被选择的位置处的所述晶体的晶体坐标系的入射方向的图；
获取所述表面的晶体的取向信息；
基于所述取向信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图，
其中，所述带电粒子射线装置为扫描电子显微镜。
16.根据权利要求15所述的记录介质，其特征在于，使所述计算机执行以下步骤：
(a)获取所述表面的晶体的取向信息；
(b)基于所述取向信息，来生成所述被选择的位置处的晶体的所述晶体取向图；以及
(c)计算所述倾斜角度量。
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