DE102011078514A1 - Vergrösserungsbetrachtungsvorrichtung - Google Patents

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Abstract

Betrachtungsfelder eines Elektronenmikroskopbildes und eines optischen Vergrößerungsbetrachtungsbildes werden reibungslos umgeschaltet. Eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung umfasst: Ein Paar Stirnseitenplatten, die Stirnseiten eines Körperabschnitts abschließen; eine Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung, die an einer ersten Position einer zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts angebracht ist; eine optische Bildgebungsvorrichtung, die an einer zweiten Position angebracht ist, die von der ersten Position in der äußeren Oberfläche abweicht; eine Rotationsvorrichtung, die beide Bildgebungsvorrichtungen entlang der äußeren Oberfläche derart rotiert, dass ein Abstand von jeder der beiden Bildgebungsvorrichtungen zu einer gemeinsamen Rotationsachse beider Bildgebungsvorrichtungen konstant gehalten wird und optische Achsen beider Bildgebungsvorrichtungen in Richtung der Rotationsachse ausgerichtet sind; einen Probentisch, der in der Kammer angeordnet ist und an einer Position angeordnet ist, welche im Wesentlichen dieselbe Höhe der Rotationsachse aufweist.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung, bei der eine optische Bildgebungsvorrichtung, die ein optisches Bild mit einer optischen Betrachtungsvorrichtung, wie etwa einem optischen Mikroskop, erhalten kann, einem Elektronenmikroskop, wie zum Beispiel einem Rasterelektronenmikroskop (SEM), hinzugefügt wird.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Beispielsweise sind ein Transmissionselektronenmikroskop und ein Rasterelektronenmikroskop bekannt als eine Vorrichtung mit einem Geladene-Teilchen-Strahl, bei der ein Signal, das durch Bestrahlen einer Betrachtungszielprobe mit einem Geladene-Teilchen-Strahl erhalten wird, detektiert wird, um ein Betrachtungsbild zu erhalten. Beim Elektronenmikroskop wird beispielsweise eine Elektronenbewegungsrichtung frei abgelenkt und ein Bilderzeugungssystem wie in einem optischen Mikroskop wird auf elektro-optische Weise gestaltet. Beispiele des Elektronenmikroskops beinhalten ein Transmissionselektronenmikroskop, das ein Bild von durch eine Probe oder ein Muster transmittierten Elektronen unter Verwendung einer Elektronenlinse bildet, ein Reflexionselektronenmikroskop, das ein Bild aus Elektronen bildet, die an einer Probenoberfläche reflektiert werden, ein Rasterelektronenmikroskop, bei dem die Probenoberfläche mit einem fokussierten Elektronenstrahl abgetastet wird, um unter Verwendung von Sekundärelektronen ein Bild von jedem Rasterpunkt zu bilden, und ein Oberflächenemissionstyp-Elektronenmikroskop (Feldionenmikroskop), das ein Bild von Elektronen, die von der Probe durch Erhitzen oder Ionenbestrahlung emittiert werden, bildet (siehe beispielsweise die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 9-97585 ).
  • Beim Rasterelektronenmikroskop (SEM), das ein Beispiel des Elektronenmikroskops ist, werden Sekundärelektronen und Reflexionselektronen, die beim Bestrahlen der Betrachtungszielprobe mit einem dünnen Elektronenstrahl (Elektronensonde) erzeugt werden, unter Verwendung von Detektoren, wie einem Sekundärelektronendetektor und einem Reflexionselektronendetektor, entnommen und werden auf einem Anzeigeschirm, wie zum Beispiel einem CRT und einem LCD, angezeigt, und hauptsächlich wird ein Oberflächenmodus der Probe betrachtet. Andererseits wird beim Transmissionselektronenmikroskop (TEM) der Elektronenstrahl durch die Dünnschichtprobe transmittiert, die Elektronen, die durch Atome in der Probe zu diesem Zeitpunkt gestreut und gebeugt werden, werden als ein Elektronbeugungsmuster oder ein Transmissionselektronenmikroskopbild erhalten und hauptsächlich kann eine innere Struktur einer Substanz betrachtet werden.
  • Wenn eine feste Probe mit einem Elektronenstrahl bestrahlt wird, werden die Elektronen durch die Elektronenenergie durch die Probe im festen Zustand transmittiert. Zu diesem Zeitpunkt werden elastische Stöße, elastische Streuung und inelastische Streuung, die mit dem Energieverlust verbunden ist, durch Wechselwirkung zwischen Elektronen und Atomkernen, welche die Probe aufbauen, erzeugt. Innere Hüllenelektronen eines Probenelements oder Röntgenstrahlen werden durch die inelastische Streuung angeregt und die Sekundärelektronen werden emittiert, um die Energie entsprechend der inelastischen Streuung zu verlieren. Eine Emissionsmenge von Sekundärelektronen hängt von einem Kollisionswinkel ab. Andererseits ist eine Emissionsmenge von Reflexionselektronen, die durch die elastische Streuung zurückgestreut werden und wieder aus der Probe emittiert werden, für die Kernladungszahl eindeutig. In dem SEM werden die Sekundärelektronen und die Reflexionselektronen verwendet. Im SEM wird die Probe mit den Elektronen bestrahlt und die emittierten Sekundärelektronen oder Reflexionselektronen werden detektiert, um das Betrachtungsbild zu erzeugen. Ein Rastertransmissionselektronenmikroskop (STEM), bei dem der Detektor Licht aufnimmt, das durch die Probe transmittiert wurde, ist auch als ein Typ der Rasterelektronenmikroskope bekannt.
  • Obwohl die Elektronenmikroskope, wie zum Beispiel das SEM, das TEM und das STEM effektiv bei der Betrachtung mit hoher Vergrößerungskraft verwendet werden, zeigen die Elektronenmikroskope bei geringer Vergrößerungsleistung nicht gut an. Allgemein kann das Elektronenmikroskop die Anzeige von einigen zehntausend Mal bis einigen hunderttausend Mal oder einigen Millionen Mal bei maximaler Vergrößerungsleistung durchführen. Andererseits kann das Elektronenmikroskop die Anzeige von einigen Mal bis einigen zig Mal bei minimaler Vergrößerungsleistung durchführen. Beispielsweise kann beim SEM die Betrachtung allgemein bei minimaler Vergrößerungsleistung von etwa 5 Mal bis etwa 50 Mal durchgeführt werden. Bei der Betrachtung mit dem Elektronenmikroskop wird ein visuelles Betrachtungsfeld ein extrem schmales Band, weil die Anzeige von Anfang an mit der hohen Vergrößerungsleistung durchgeführt wird. Daher ist es schwierig, eine visuelle Feldsuche durchzuführen, was eine Tätigkeit ist, um schließlich einen Ort auf der Probe aufzufinden, der betrachtet werden soll. Bevorzugt wird die visuelle Feldsuche schrittweise von dem weiten visuellen Feldzustand, nämlich dem Zustand, in dem die Probe mit der niedrigen Vergrößerungsleistung angezeigt wird, bis zu dem Zustand, in dem das visuelle Feld bei der starken Vergrößerungsleistung verengt ist, durchgeführt.
  • Um die visuelle Feldsuche eines solchen Elektronenmikroskops zu vereinfachen, ist ein Verfahren der Verwendung eines optischen Mikroskops bekannt, bei dem Licht einer sichtbaren Wellenlänge oder Licht einer Infrarotwellenlänge und eine optische Betrachtungsvorrichtung (optische Bildgebungsvorrichtung) verwendet wird (siehe zum Beispiel die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 9-97585 ). Bei der Betrachtung mit der optischen Bildgebungsvorrichtung kann die Anzeige allgemein mit einer niedrigen Vergrößerungsleistung derselben oder geringerer Größe durchgeführt werden. Nachdem die Probe bei niedriger Vergrößerungsleistung mit der optischen Bildgebungsvorrichtung betrachtet wurde, um die visuelle Feldsuche grob durchzuführen, wird eine Betrachtung mit dem Elektronenmikroskop durchgeführt. Um dies zu realisieren wird das Elektronenmikroskop in Verbindung mit dem optischen Betrachtungssystem verwendet, bei dem die Anzeige bei einer niedrigen Vergrößerungsleistung durchgeführt werden kann. Die visuelle Feldsuche wird auf der Grundlage der Anzeige durchgeführt, die mit der niedrigen Vergrößerungsleistung mit dem optischen Betrachtungssystem einer CMOS-Kamera oder dergleichen durchgeführt wurde. Dann wird die Betrachtung mit der großen Vergrößerungsleistung durchgeführt, während das optische Betrachtungssystem auf die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung des SEM oder dergleichen umgeschaltet wird.
  • Bei der Ausgestaltung gemäß der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9-97585 , wie in 27 illustriert ist, wird ein Probentisch, der in einer Kammer vorgesehen ist, zwischen zwei Bildgebungsvorrichtungen bewegt, um die Bilder der Probe im selben visuellen Feld von der optischen Bildgebungsvorrichtung und der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung zu erhalten. Das heißt, eine Bildgebungsvorrichtungsseite ist fest und eine Probenseite wird durch einen Tischantriebsabschnitt bewegt oder gekippt, wodurch das visuelle Feld des Betrachtungsbilds bewegt und verändert wird. Nachdem beispielsweise eine Probe von unmittelbar oberhalb fokussiert wurde, um das Bild zu erhalten, wird ein Winkel zwischen der Bildgebungsvorrichtung und der Probe verändert, um das Bild in einer gekippten Stellung aufzunehmen. Zu diesem Zeitpunkt ist es notwendig, die Fokusposition zu korrigieren, weil ein Fokusabstand zwischen jeder Bildgebungsvorrichtung und der Probe jedes Mal variiert, wenn der Winkel verändert wird. Wenn die Bilder der Probe im gleichen Neigungswinkel in Bezug auf die Probe unter Verwendung der zwei Bildgebungsvorrichtungen erhalten werden, wird der Winkel, der in einer der Bildgebungsvorrichtungen verwendet wird, gespeichert, der Probentisch wird zur Seite der anderen Bildgebungsvorrichtung bewegt und der Winkel, der in einer der Bildgebungsvorrichtungen verwendet wird, wird reproduziert, um die Fokusposition zu fixieren. Daher ist extrem schwierige Einstellarbeit erforderlich, um dasselbe Bild mit den zwei Bildgebungsvorrichtungen zu erhalten.
  • Zusätzlich gibt es ein Problem, dass die Positionsverschiebung bei dem Typ, bei dem der Probentisch oszilliert wird, um einen Blickpunkt zu verändern, für die schwere Probe erzeugt wird, während die Seite der Bildgebungsvorrichtung fixiert ist. Das heißt, wenn der Probentisch geneigt wird, wird eine Komponente in einer Richtung entlang der Probentischneigungsoberfläche in einem Gewicht der Probe erzeugt. Wenn der Probentisch eine Hubfunktion in der XY-Richtung hat, kann das Gewicht des XY-Hubs vergrößert oder vermindert werden, und eine Feder, die vorgesehen ist, um ein Spiel eines XY-Achsengetriebes zu verhindern, könnte nicht funktionieren. Daher fällt leider die schwere Probe, wenn sie nicht fest befestigt ist, selbst wenn die Probe an dem Probentisch befestigt ist, um nicht herunterzurutschen, wenn der Probentisch geneigt wird.
  • Um die obigen Probleme zu lösen wird eine Betrachtungsvorrichtung in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 5-41194 vorgeschlagen. Bei der Betrachtungsvorrichtung, wie sie in 28 illustriert ist, sind XY-Tische für die optische Bildgebungsvorrichtung und das Elektronenmikroskop vorbereitet, die eine Betrachtungsvorrichtung 10X bilden, um einen Probentisch 33X zu platzieren, eine Probe SAx wird auf dem Probentisch 33X platziert und der Probentisch 33X, der auf dem XY-Tisch platziert ist, wird durch eine Schubstange verschoben, wodurch die Betrachtungsposition erhalten wird. In dieser Ausgestaltung wird der Probentisch 33X jedoch verschoben, nachdem er von den XY-Tischen herausgezogen wurde, und der Probentisch 33X wird zu dem anderen XY-Tisch zurückgefahren. Daher ist es nötig, den Probentisch 33X in einer U-Form zu bewegen, was zu einem Problem führt, nachdem ein Bewegungsmechanismus des Probentischs 33X kompliziert wird.
  • Weil die koordinierten Positionen auf den XY-Tischen voneinander unabhängig sind, passen die Koordinaten der XY-Tische nicht vollständig zueinander. Selbst wenn die XY-Koordinatenpositionen auf den XY-Tischen zusammenpassen, ist es nötig, die Fokusposition zu korrigieren, weil sich die Fokusposition zwischen der Betrachtungsvorrichtung und der Probe verändert, wenn das Bild der Probe in der geneigten Position erhalten wird. Wenn die Bilder derselben Probe beim selben Neigungswinkel mit den zwei Betrachtungsvorrichtungen erhalten werden, wird der Winkel, der bei einer der Bildgebungsvorrichtungen verwendet wird, gespeichert, der Probentisch wird zu der anderen Betrachtungsvorrichtungsseite bewegt und der Winkel wird auf den gespeicherten Winkel eingestellt, um die Fokusposition zu fixieren. Eine derartige extrem fehleranfällige Einstellarbeit ist erforderlich, um die Bilder mit demselben visuellen Feld und Ansichtspunkt korrekt zu erhalten.
  • Die japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 10-214583 offenbart ein Elektronenmikroskop. Wie in 29 illustriert ist, enthält das Elektronenmikroskop einen linearen Translationsmechanismus, der den Probentisch, der aus einer Vakuumkammer zu der Betrachtungsposition der optischen Bildgebungsvorrichtung herausgezogen wird, direkt bewegt. Weil jedoch grundsätzlich der Probentisch physikalisch bewegt wird, ist es bei dem Elektronenmikroskop schwierig, die relativen Koordinatenpositionen zwischen den mehreren Betrachtungsvorrichtungen korrekt in Übereinstimmung zu bringen, ähnlich der japanischen ungeprüften Patentveröffentlichung Nr. 5-41194 . Bei beiden Elektronenmikroskopen ist es nötig, den Probentisch in die Vakuumkammer einzusetzen und aus ihr herauszuziehen, wenn zwischen den Betrachtungsvorrichtungen umgeschaltet wird. Leider wird beim Umschalten zwischen den Betrachtungsvorrichtungen eine Wartezeit erzeugt, weil es lange dauert, um die Vakuumkammer zu evakuieren, nachdem die Vakuumkammer geöffnet und geschlossen wurde. Wenn der Translationsmechanismus in die Vakuumkammer eingebaut wird, wird die Vakuumkammer leider vergrößert, so dass sie eine Großkapazitätsvakuumpumpe erfordert, und die Zeit, die zur Evakuierung benötigt wird, wird verlängert.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Wie oben beschrieben wurde, gibt es bei der herkömmlichen Betrachtungsvorrichtung ein Problem, nachdem es nicht leicht ist, die Bilder mit demselben visuellen Feld durch die optische Bildgebungsvorrichtung und die Elektronenmikroskop-Bildgebungsvorrichtung zu erhalten, die verschiedene optische Achsen haben. Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände gemacht und eine Aufgabe von ihr ist es, eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung bereitzustellen, die reibungslos zwischen einem Elektronenmikroskopbild und einem optischen Vergrößerungsbetrachtungsbild umschaltet.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, kann gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung enthalten: Einen Körperabschnitt, der eine im Wesentlichen zylindrisch geformte Außenoberfläche aufweist und wobei ein Innenraum des Körperabschnitts dazu in der Lage ist, als eine Probenkammer dekomprimiert zu werden; ein Paar Stirnseitenplatten, das Stirnseiten des Körperabschnitts abschließt, wobei die Stirnseiten einander gegenüberliegend angeordnet sind; eine Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung als eine erste Betrachtungsvorrichtung, wobei die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung auf einer ersten Position der zylindrisch geformten Außenoberfläche des Körperabschnitts angebracht ist, um ein Elektronenmikroskopbild in der Probenkammer zu erhalten; eine optische Bildgebungsvorrichtung als eine zweite Betrachtungsvorrichtung, wobei die optische Bildgebungsvorrichtung an einer zweiten Position in der zylindrisch geformten Außenoberfläche des Körperabschnitts angebracht ist, um ein optisches Bild in der Probenkammer zu erhalten, wobei die zweite Position von der ersten Position verschieden ist; eine Rotationsvorrichtung, welche die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung entlang der zylindrisch geformten Außenoberfläche des Körperabschnitts derart rotiert, dass ein Abstand von jeder der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung zu einer gemeinsamen Rotationsachse der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung konstant gehalten wird und optische Achsen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung in Richtung der Rotationsachse ausgerichtet sind; einen Probentisch, der in der Probenkammer angeordnet ist, um eine Probe eines Betrachtungsziels zu platzieren; und einen Probentischeinstellungsabschnitt, der eine Höhe einer Betrachtungsoberfläche für die auf dem Probentisch platzierte Probe auf eine Position einstellt, die im Wesentlichen dieselbe wie eine Höhe der Rotationsachse ist. Mit dieser Ausgestaltung werden die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung rotierend bewegt und der Probentisch ist im Wesentlichen derselbe gegenüber einer Höhe der Rotationsachse. Daher werden der Abstand von der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung zu der Probe des Betrachtungsziels und der Abstand von der optischen Bildgebungsvorrichtung zu der Probe immer konstant gehalten, unabhängig von den Rotationspositionen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung. Als ein Ergebnis verändert sich der Abstand zur Probe, nämlich der Arbeitsabstand, vor und nach dem Umschalten nicht, selbst wenn die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung umgeschaltet werden. Daher kann eine Tätigkeit, wie zum Beispiel eine Fokuspunkteinstellung, die mit dem Umschalten verbunden ist, weitgehend eliminiert werden, und ein Benutzer kann leicht zwischen dem optischen Bild und dem Elektronenmikroskopbild umschalten. Darüber hinaus funktioniert eine Rotationsvorrichtung als der Mechanismus, der die optische Bildgebungsvorrichtung bewegt und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung bewegt. Daher kann vorteilhaft der Mechanismus, der die optische Bildgebungsvorrichtung und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung umschaltet, vereinfacht werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung die Rotationsvorrichtung dazu ausgestaltet werden, die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung simultan zu rotieren und ein Bereich, in dem die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung durch die Rotationsvorrichtung rotiert wird, ist derart ausgestaltet, dass die Orte der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung einander zumindest teilweise überlappen. Mit dieser Konfiguration kann mit Vorteil eine der Betrachtungsvorrichtungen durch die Rotationsvorrichtung in der Betrachtungsposition der anderen Betrachtungsvorrichtung angeordnet werden und dieselbe Probe kann vom selben Blickpunkt aus leicht betrachtet werden, während verschiedene Betrachtungsvorrichtungen umgeschaltet werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung die erste Position und die zweite Position auf einer im Wesentlichen identischen Ebene vorgesehen, die im Wesentlichen orthogonal zu der Rotationsachse der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts liegt. Mit dieser Ausgestaltung sind die Rotationsebenen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung im Wesentlichen zueinander identisch, so dass mit Vorteil die Länge des Körperabschnitts verkürzt werden kann, um die äußere Gestalt der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung zu miniaturisieren.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung die erste Position und die zweite Position fixiert werden, während sie nah aneinander gebracht werden, bis zu einem Grad, zu dem die optische Bildgebungsvorrichtung und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung einander nicht stören. In dieser Konfiguration werden die Betrachtungsvorrichtungen angeordnet, während sie bis zu einem Grad nah aneinander gebracht werden, indem die vorderen Enden der Betrachtungsvorrichtungen einander nicht stören. Wenn die andere Betrachtungsvorrichtung zu einer Betrachtungsposition bewegt wird, wird daher ein Bewegungsmaß auf das Minimum gedrückt, um das unnötige Bewegungsmaß zu eliminieren, so dass das Umschalten schnell durchgeführt werden kann.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung bilden in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung zumindest ein Teil der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts und eine der Stirnseitenplatten einen Rotationsteil, der durch die Rotationsvorrichtung rotiert wird, wobei die andere Stirnseitenplatte einen festen Teil bildet, der unabhängig von einer Rotationsbewegung der Rotationsvorrichtung nicht rotiert wird, und der Probentisch kann an der Seite des festen Teils fixiert werden. Mit dieser Konfiguration ist der Probentisch unabhängig von den Bewegungen, nämlich den Rotationen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung, fixiert. Daher wird das Betrachtungsziel fixiert, um die Seite des Betrachtungspunkts in die gewünschte Position zu bewegen, so dass eine Betrachtungsumgebung implementiert werden kann, in welcher der Benutzer die Positionsbeziehungen leicht erkennen kann.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung die Rotationsvorrichtung zwischen dem Rotationsteil des Körperabschnitts und dem festen Teil der Stirnseitenplatte angeordnet sein. Daher kann der Körperabschnitt reibungslos rotiert werden, während die Rotationsvorrichtung an der Stirnseitenplatte auf der Seite des festen Teils angebracht ist.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann bei der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung jede der Stirnseitenplatten einen Öffnungs- und Schließabdeckungsabschnitt bilden. Daher kann der Abdeckungsabschnitt geöffnet und geschlossen werden, um die Probe leicht herauszunehmen und einzusetzen.
  • Gemäß nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Abdeckabschnitt der feste Teil und der Probentisch kann an dem Abdeckabschnitt angebracht werden. Daher kann der Probentisch in dem festen Zustand gehalten werden, unabhängig von der Rotation der zylindrischen äußeren Oberfläche. Darüber hinaus kann eine Ausrichtung, in der der Abdeckabschnitt geöffnet und geschlossen wird, immer in einer konstanten Richtung gehalten werden, indem der Abdeckabschnitt nicht rotiert wird, und der Öffnungs- und Schließbetrieb des Abdeckabschnitts kann leicht durchgeführt werden, während die Struktur vereinfacht wird.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der Probentisch einen horizontalen Oberflächenbewegungsmechanismus, der den Probentisch in einer horizontalen Ebene bewegt, während der Probentisch in einem nicht geneigten Zustand in einer horizontalen Lage gehalten wird, und einen Höheneinstellmechanismus, der die Höhe des Probentischs einstellt, enthalten. Mit dieser Konfiguration kann der Probentisch nur in der X-, Y- und Z-Achse bewegt werden und eine Neigung und Oszillation werden in dem Probentisch unterbunden. Daher verschiebt sich nicht die Probe, die auf dem Probentisch platziert ist, oder rutscht wegen der Neigung herunter, die Tätigkeit des Befestigens der Probe mit einem Klebeband wird vermieden, um die Bearbeitbarkeit zu verbessern, und ein Beschädigen der Probe durch ein solches Klebeband wird auch vermieden.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus und der Höheneinstellungsmechanismus des Probentisches auf der Seite des festen Teils angebracht sein.
  • Gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung enthält der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung Betätigungsknöpfe, die Bewegungsmaße des Probentisches in einer X-Achsenrichtung und einer Y-Achsenrichtung einstellen, und der Höheneinstellmechanismus kann ferner einen sich drehenden Betätigungsknopf aufweisen, der ein Bewegungsmaß des Probentisches in einer Z-Achsenrichtung einstellt. Mit dieser Konfiguration wird die Betätigung vereinheitlicht, so dass die Bewegungsmaße in der XY-Ebene und der Z-Achse durch die rotierenden Betätigungsknöpfe eingestellt werden können, so dass das Betätigungsgefühl des Benutzers vereinheitlicht werden kann.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der Abdeckabschnitt auf dem Körperabschnitt angebracht sein, so dass er auf schiebende Weise geöffnet und geschlossen wird, und der Abdeckabschnitt wird dazu ausgestaltet, den Probentisch zusammen mit dem Abdeckabschnitt von einer Innenseite der Probenkammer herauszuziehen. In dieser Konfiguration kann der Probentisch zusammen mit dem Abdeckabschnitt in schiebender Weise aus der Probenkammer herausgezogen werden und. der Zugang zu dem Probentisch kann vereinfacht werden, um die Probe leicht zu platzieren oder auszutauschen.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann der Höheneinstellmechanismus in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung dazu ausgestaltet sein, den Probentisch aus der Position abzusenken, welche dieselbe wie eine Höhe der Rotationsachse ist. In dieser Konfiguration ist die Probe auf dem Probentisch platziert, während der Probentisch in derselben Höhe wie eine Rotationsachse ist, und der Probentisch wird um die Höhe der Probe abgesenkt. Daher kann die obere Oberfläche der Probe, nämlich die Betrachtungsoberfläche, auf derselben Höhe wie die Rotationsachse sein, und der Fokusabstand zu der Betrachtungsoberfläche der Probe kann in demselben Zustand unabhängig von den Rotationspositionen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung im selben Zustand aufrechterhalten werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann eine sich bewegende Ortslinie des Höheneinstellmechanismus in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung variable Brennpunktbereiche der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung enthalten. Mit dieser Konfiguration können die Brennpunkte der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung durch den Höheneinstellmechanismus eingestellt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung eine Elektronenkanone enthalten, die die Probe mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, und ein Detektor kann ferner in dem festen Teil in einer inneren Oberfläche der Probenkammer vorgesehen sein, um Sekundärelektronen und/oder Reflexionselektronen zu detektieren, die von der Elektronenkanone ausgestrahlt und durch die Probe reflektiert werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein Ansauganschluss in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung in einer der Endflächenplatten vorgesehen sein, wobei der Ansauganschluss Luft in der Probenkammer zu einer Dekompressionspumpe ansaugt, welche die Probenkammer dekomprimiert.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung ferner eine Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung als eine dritte Betrachtungsvorrichtung, um eine Umgebung in der Probenkammer zu betrachten, wobei die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung ein optisches Bild erhält, in dem zumindest der Probentisch, die Probe, die auf dem Probentisch platziert ist, und ein vorderer Endteil der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung in einem visuellen Feld enthalten sind. Mit dieser Konfiguration können die Positionsbeziehung unter den Proben in der Probenkammer, die optische Bildgebungsvorrichtung und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung leicht erkannt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung auf der Seite des festen Teils in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung vorgesehen sein. In dieser Konfiguration können durch Rotieren der Elektronenkanone oder der optischen Bildgebungsvorrichtung die Positionsbeziehung zwischen den Proben, der optischen Bildgebungsvorrichtung und der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung von der Seite des festen Teils erkannt werden, so dass die Anwesenheit oder Abwesenheit einer Störung zwischen dem Probentisch und der Probe auf dem Probentisch leicht bestätigt werden kann.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung eine optische Achse der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse sein. Mit dieser Konfiguration wird, wenn die Betrachtungsvorrichtung rotiert wird, mit Vorteil die Ortslinie der Betrachtungsvorrichtung zu einer Bogenform geformt und eine Bewegung, die durch die Rotation erzeugt wird, kann leicht auf visuelle Weise erkannt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die optische Achse der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung oberhalb der Rotationsachse angeordnet sein. In dieser Konfiguration kann die Beziehung zwischen der Elektronenkanone und der oberen Oberfläche der Probe, die auf dem Probentisch platziert ist, betrachtet werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung ferner einen Anzeigeabschnitt aufweisen, der ein Elektronenmikroskopbild, das durch die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung erhalten wurde, und/oder ein optisches Bild, das durch die optische Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung erhalten wurde, anzeigt. In dieser Konfiguration können das erhaltene Elektronenmikroskopbild und das erhaltene optische Bild gleichzeitig durch den Anzeigeabschnitt bestätigt und verglichen werden, oder das erhaltene Elektronenmikroskopbild und das erhaltene optische Bild können durch den Anzeigeabschnitt bestätigt und verglichen werden, während sie umgeschaltet werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung reicht ein Winkel in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung, der durch die erste Position und die zweite Position und ein Rotationszentrum gebildet wird, von 30° bis 50°. In dieser Konfiguration kann das Rotationsmaß, um das eine der Betrachtungsvorrichtungen zu der Position der anderen Betrachtungsvorrichtung rotiert wird, verkürzt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein überlappender Rotationsbereich in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung, wo ein Rotationsbereich der optischen Bildgebungsvorrichtung und ein Rotationsbereich der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung einander überlappen, von 60° bis 180° reichen. In dieser Konfiguration kann der Bereich, in dem ein Betrachtungsbild im selben Betrachtungswinkel erhalten werden kann, in jeder Betrachtungsvorrichtung weit gesichert werden, um einen Freiheitsgrad der Betrachtung zu verbessern.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung eine elektrostatische oder Magnetfeldelektronenlinse enthalten. Mit dieser Konfiguration kann die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung gemäß dem Zweck und der Anwendung geeignet ausgewählt werden.
  • Beispielsweise kann die Verwendung der elektrostatischen Elektronenlinse eine Gewichtsreduktion erreichen und daher kann die Betrachtungsvorrichtung stabil rotiert werden, so dass ihre Zuverlässigkeit verbessert wird. Wenn die Magnetfeldelektronenlinse ausgewählt wird, kann eine starke Vergrößerungsleistung erzielt werden.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann ein Handgriff in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung in dem Körperabschnitt vorgesehen sein, um den Körperabschnitt manuell zu rotieren. In dieser Konfiguration kann der Benutzer den Handgriff ergreifen, um den Körperabschnitt zu rotieren, was es dem Benutzer erlaubt, den Betrachtungsvorrichtungswinkel leicht einzustellen.
  • Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung in der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung in einer nicht-austauschbaren Weise an der ersten Position angebracht sein, und die optische Bildgebungsvorrichtung kann abnehmbar auf der zweiten Position angebracht sein. Mit dieser Konfiguration kann die optische Bildgebungsvorrichtung, die in dem Elektronenmikroskop vorgesehen ist, gemäß dem Betrachtungszweck ausgetauscht werden und ein Freiheitsgrad der optischen Betrachtung, die zusammen mit der Elektronenmikroskopbetrachtung verwendet wird, kann verbessert werden.
  • KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
  • 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Skizze eines Vergrößerungsbetrachtungssystems zeigt;
  • 2A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild einer Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung zeigt;
  • 2B ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ansicht einer Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung gemäß einer Modifikation von links gesehen zeigt;
  • 2C ist eine perspektivische Ansicht, die die Ansicht der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der 2B von rechts gesehen zeigt;
  • 3 ist eine vordere Schnittansicht, die eine Innenseite einer Probenkammer der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung zeigt;
  • 4 ist eine seitliche Schnittansicht, gesehen von der Linie IV-IV aus 3;
  • 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V aus 4;
  • 6 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, die einen Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus eines Probentisches, gesehen von schräg rechts vorne, zeigt;
  • 7 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, die den Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus aus 6, gesehen von oben, illustriert;
  • 8 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, die den Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus aus 6, gesehen von schräg rechts hinten, illustriert;
  • 9 ist eine schematische Ansicht, die einen Zustand illustriert, in dem eine optische Bildgebungsvorrichtung verbunden ist, während zu einem SEM oder einem Stand umgeschaltet wird;
  • 10 ist eine schematische Vorderansicht, die einen Abstand zwischen jeder Betrachtungsvorrichtung und dem Probentisch illustriert;
  • 11 ist eine schematische Seitenansicht, die Teile eines Rotationsteils und eines festen Teils illustriert;
  • 12 ist eine Seitenschnittansicht, die eine Probenkammer schematisch illustriert, in der ein Abdeckabschnitt in dem festen Teil vorgesehen ist;
  • 13A ist eine Seitenschnittansicht, die schematisch einen Zustand illustriert, in dem die Probenkammer durch den Abdeckabschnitt, der mit dem Probentisch integriert ist, geschlossen ist;
  • 13B ist eine Seitenschnittansicht, die schematisch einen Zustand illustriert, in dem der Abdeckabschnitt der Probenkammer aus 13A geöffnet ist;
  • 14 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Probenkammer illustriert, in dem nur eine Seite des Körperabschnitts rotiert wird;
  • 15 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die ein Beispiel der Probenkammer illustriert, in der nur ein Zwischenteil des Körperabschnitts rotiert wird;
  • 16 ist eine Seitenschnittansicht, die schematisch die Probenkammer illustriert, in der ein Körperabschnitt in einer Halbkreisform geformt ist;
  • 17A bis 17C sind schematische Diagramme, die Rotationsbereiche der optischen Bildgebungsvorrichtung und einer Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung konzeptionell illustrieren, wobei 17A einen überlappenden Rotationsbereich der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung illustriert, 17B den Rotationsbereich der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung illustriert und 17C den Rotationsbereich der optischen Bildgebungsvorrichtung illustriert;
  • 18 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung illustriert;
  • 19 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Elektronenlinsensystems einer elektrostatischen Linse illustriert;
  • 20 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Elektronenlinsensystems einer elektromagnetischen Linse illustriert;
  • 21A ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines optischen Linsensystems der optischen Bildgebungsvorrichtung illustriert;
  • 21B ist ein Blockdiagramm, das ein optisches Bildgebungssystem illustriert, in dem die optische Bildgebungsvorrichtung durch einen Informationsverarbeitungsabschnitt gesteuert wird;
  • 22A ist eine schematische Schnittansicht, die eine Relativbewegung des Probentisches und einer Betrachtungsvorrichtung in der Probenkammer illustriert;
  • 22B ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand illustriert, in dem die Betrachtungsvorrichtung in der Probenkammer aus 22A rotierend bewegt wird;
  • 23A ist eine schematische Schnittansicht, die den Probentisch illustriert, der durch eine herkömmliche euzentrische Struktur bewegt wurde;
  • 23B ist eine schematische Schnittansicht, die einen Zustand illustriert, in dem der Probentisch in der Probenkammer aus 23A geneigt ist;
  • 24 ist eine schematische Schnittansicht der Probenkammer, die einen Zustand illustriert, in dem der Probentisch abgesenkt wird, um eine Oberfläche, auf der eine Probe platziert ist, oder eine Betrachtungsoberfläche mit einer Rotationsachse zu fluchten;
  • 25 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen einer Brennpunktposition einer Elektronenlinse und einer Rotationsachse illustriert;
  • 26 ist eine schematische Seitenansicht, die eine Positionsbeziehung zwischen einer Brennpunktposition einer optischen Linse und der Rotationsachse illustriert;
  • 27 ist ein Blockdiagramm, das eine herkömmliche Vorrichtung inklusive eines Elektronenmikroskops und eines optischen Mikroskops illustriert;
  • 28 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere herkömmliche Vorrichtung illustriert, bei der das Elektronenmikroskop und das optische Mikroskop umgeschaltet sind; und
  • 29 ist ein Blockdiagramm, das eine andere herkömmliche Vorrichtung mit dem Elektronenmikroskop und dem optischen Mikroskop illustriert.
  • DETAILBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Hiernach werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden. Es sollte bemerkt werden, dass die Ausführungsformen eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung illustrieren, um das technische Konzept der Erfindung zu spezifizieren, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die unten beschriebene Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung begrenzt. Das in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschriebene Element ist nicht auf das Element der Ausführungsform beschränkt. Insbesondere ist der Schutzbereich der Erfindung nicht auf die Größen, Materialien, Formen begrenzt und relative Anordnungen der Komponenten werden lediglich als illustrative Beispiele in den Ausführungsformen beschrieben, soweit nicht anderes bemerkt wird. Die Größen und Positionsbeziehung der Elemente, die in jeder der Zeichnungen illustriert sind, können zum Zweck der klaren Erklärung übertrieben werden. In der folgenden Beschreibung bezeichnet dieselbe Bezeichnung oder dieselbe Bezugsnummer dasselbe oder ein äquivalentes Element und dessen detaillierte Beschreibung wird geeignet ausgelassen. Bei jedem Element, das die Erfindung bildet, können mehrere Elemente dasselbe Element enthalten, und ein Element kann als mehrere Elemente fungieren oder die Funktion eines Elements kann mit mehreren Elementen geteilt werden.
  • Hierin sind eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung und ein Computer, ein Drucker, eine externe Speichervorrichtung und andere Umgebungsgeräte, die mit der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung verbunden sind, um den Betrieb, die Steuerung, Eingabe/Ausgabe, Anzeige und andere Verarbeitungsteile durchzuführen, miteinander in Verbindung, indem sie elektrisch durch IEEE 1394, RS-232x, RS-422, RS-423, RS-485, serielle Verbindung, wie zum Beispiel USB, Parallelverbindung und ein Netzwerk, wie zum Beispiel 10BASE-T, 100BASE-TX und 1000BASE-T miteinander verbunden sind. Die Verbindung ist nicht auf eine physikalische Verbindung begrenzt, bei der ein Draht verwendet wird, sondern ein kabelloses LAN, wie zum Beispiel IEEE802.1.x und eine drahtlose Verbindung, wie zum Beispiel Bluetooth (eingetragener Markenname), bei der eine Funkwellen-, Infrarotstrahl- und eine optische Verbindung verwendet werden, können ebenfalls verwendet werden. Eine Speicherkarte, eine Magnetscheibe, eine optische Scheibe, eine magneto-optische Scheibe und ein Halbleiterspeicher können als ein Aufnahmemedium verwendet werden, um Betrachtungsbilddaten und Einstellungen zu speichern.
  • Bei der Verwendung hierin bedeutet das Elektronenmikroskopbild ein monochromes Bild, das durch eine Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung eines Elektronenmikroskops erhalten wird, um hauptsächlich Beleuchtungsinformationen an einem Betrachtungsziel zu enthalten und durch Schatten angezeigt zu werden. Das optische Bild bedeutet ein Farbbild, das durch eine optische Bildgebungsvorrichtung mit sichtbarem Licht oder ultraviolettem Licht erhalten wird, um hauptsächlich Farbinformationen zu enthalten. In dem optischen Bild kann ein Infrarotbetrachtungsbild, das durch eine Infrarotkamera erhalten wird, zusätzlich zu einem Betrachtungsbild aus sichtbarem Licht, das durch eine Kamera für sichtbares Licht erhalten wird, verwendet werden. Wie unten beschrieben wird, kann das Elektronenmikroskopbild auf der Grundlage der Farbinformationen auf dem optischen Bild gefärbt werden. „Die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung oder die optische Bildgebungsvorrichtung erzeugt das Bild” bedeutet allgemein, dass das Bild mit der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung oder der optischen Bildgebungsvorrichtung erhalten wird. „Die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung oder die optische Bildgebungsvorrichtung erzeugt das Bild” bedeutet jedoch auch ein Konzept, dass das Bild, das durch das andere Element erhalten wurde, in dem Elektronenmikroskop aufgenommen wird. Die Bedeutung des Erhaltens oder Erzeugens des Bildes umfasst ein solches Konzept.
  • In den folgenden Ausführungsformen ist ein SEM, was eines der Elektronenmikroskope ist, als ein Ausführungsbeispiel der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch auf ein TEM, ein STEM und andere Ladungsteilchenstrahlvorrichtungen angewendet werden. In solchen Fällen kann die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung durch eine Ladungsteilchenstrahlbildgebungsvorrichtung ersetzt werden. Die vorliegende Erfindung kann auch auf ein Nahfeldmikroskop, ein Atomkraftmikroskop und ein Elektrostatikkraftmikroskop angewendet werden. Ferner kann die optische Bildgebungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung auch auf ein optisches Mikroskop, ein Lasermikroskop, ein digitales Mikroskop und dergleichen angewendet werden.
  • 1 bis 8 illustrieren eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1 ist ein schematisches Diagramm, das eine Skizze eines Vergrößerungsbetrachtungssystems illustriert, 2A ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ansicht einer Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung illustriert, 2B ist eine perspektivische Ansicht, die eine Ansicht einer Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung gemäß einer Modifikation illustriert, 2C ist eine perspektivische Ansicht, die die Ansicht der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung aus 2B von rechts gesehen illustriert, 3 ist eine Vorder-Schnittansicht, die eine Innenseite einer Probenkammer der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung illustriert, 4 ist eine Seitenschnittansicht, gesehen von der Linie IV-IV aus 3, 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie V-V aus 4, 6 ist eine perspektivische Teilschnittansicht, die einen Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus eines Probentisches illustriert, gesehen von schräg rechts vorne, 7 ist eine teilweise geschnittene Draufsicht, die den Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus aus 6 illustriert, gesehen von oben, und 8 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht, die den Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus aus 6 illustriert, gesehen von schräg rechts hinten.
  • (Vergrößerungsbetrachtungssystem)
  • Ein Vergrößerungsbetrachtungssystem 1000, das in 1 illustriert ist, enthält eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100, eine Dekompressionspumpe VP, eine Stromzuführeinheit PU und einen Anzeigeabschnitt 2. Die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 enthält eine Kammereinheit 14, die eine Probe in einer luftdichten Weise hält, und eine Dekompressionseinheit 15, die ein inneres einer Probenkammer 21 dekomprimiert. Eine Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und eine optische Bildgebungsvorrichtung 12 werden als eine Betrachtungsvorrichtung 10 auf der Kammereinheit 14 angebracht. Die Dekompressionseinheit 15 ist mit der externen Dekompressionspumpe VP verbunden, um eine Evakuierungssystempumpe 70 zu bilden, die das Innere der Probenkammer 21 auf ein vorbestimmtes Vakuum, wie zum Beispiel ein hohes Vakuum und ein niedriges Vakuum, dekomprimiert. Jede Betrachtungsvorrichtung 10 ist mit dem Anzeigeabschnitt 2 verbunden, um erhaltene Bilddaten an die Anzeigevorrichtung 2 zu übertragen. Der Anzeigeabschnitt 2 enthält eine Anzeige, und ein Elektronenmikroskopbild, das durch die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 erhalten wurde, oder ein optisches Bild, das durch die optische Bildgebungsvorrichtung 12 erhalten wurde, können auf der Anzeige angezeigt werden.
  • (Stromzuführungseinheit PU)
  • Eine Steuerung 1, die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 und die Dekompressionspumpe VP sind mit der Stromzuführungseinheit PU verbunden. Die Stromzuführungseinheit PU ist mit einer externen kommerziellen Stromquelle (nicht dargestellt) verbunden, um elektrischen Strom für die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 und dergleichen zuzuführen. In diesem Beispiel führt die Stromzuführungseinheit PU auf der Grundlage einer Anweisung von der Steuerung 1 der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 eine vorbestimmte Spannung zu, ein Betrieb der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 wird durch die Steuerung 1 gesteuert und das erhaltene Bild wird auf dem Anzeigeabschnitt 2 angezeigt.
  • (Steuerung 1)
  • Zusätzlich zu einer speziellen Vorrichtung kann ein allgemeiner Computer, auf dem ein Betriebsprogramm für eine Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung installiert ist, als die Steuerung 1 verwendet werden. Eine externe Konsole CS, die die Steuerung 1 und den Anzeigeabschnitt 2 betreibt, und eine Hochbeschleunigungsspannungseinheit HU, die eine hohe Beschleunigungsspannung für eine Elektronenkanone 47 der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 anlegt, können angeschlossen werden, falls nötig. In dem Beispiel der 1 steuert die Steuerung 1 die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 durch die Stromzuführungseinheit PU. Alternativ kann die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 direkt gesteuert werden, während die Stromzuführungseinheit in der Steuerung integriert ist.
  • (Anzeigeabschnitt 2)
  • In 1 enthält die Steuerung 1 den Anzeigeabschnitt 2. Der Anzeigeabschnitt 2 enthält einen Anzeigeteil 102, auf dem das Elektronenmikroskopbild und das optische Bild angezeigt werden. Die Bilder können gleichzeitig auf einem Bildschirm angezeigt werden oder können angezeigt werden, während von einen zum anderen umgeschaltet wird. Das Umschalten der Anzeige wird manuell von der Konsole CS durchgeführt. Ein Monitor, wie zum Beispiel ein CRT, ein LCD und ein organischer EL kann als der Anzeigeabschnitt 2 verwendet werden. In dem Beispiel der 1 sind der Anzeigeabschnitt 2 und die Steuerung 1 integral konfiguriert. Alternativ können der Anzeigeabschnitt 2 und die Steuerung 1 getrennt konfiguriert sein. Die Konsole CS kann auch in der Steuerung 1 oder dem Anzeigeabschnitt 2 eingearbeitet sein. Zum Beispiel kann ein berührempfindlicher Anzeigeabschnitt verwendet werden. Ein Verbindungsbeispiel jedes Elements ist in 1 beispielhaft illustriert. Alternativ kann ein abweichender Verbindungsmodus oder eine Verkabelung verwendet werden. Offensichtlich kann jedes Element notfalls auch kabellos verbunden werden.
  • Das Vergrößerungsbetrachtungssystem 1000 aus 1 ist ein System, das eine Vergrößerungsbetrachtung, in der eine optische Linse, wie zum Beispiel ein Digitalmikroskop verwendet wird, und eine Elektronenmikroskopbetrachtung, bei der ein Elektronenmikroskop, wie zum Beispiel ein SEM verwendet wird, kombiniert werden. Das heißt, die optische Bildgebungsvorrichtung 12 wird innerhalb der Probenkammer 21 des Elektronenmikroskops hinzugefügt. Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 als eine erste Betrachtungsvorrichtung erzeugt ein optisches Bild mit sichtbarem Licht oder Infrarotlicht. Beispielsweise wird ein optisches Mikroskop und eine optische Kamera, bei der das Licht mit einer sichtbaren Wellenlänge oder einer infraroten Wellenlänge verwendet wird, als die optische Bildgebungsvorrichtung 12 verwendet werden. Ein Benutzer kann das erzeugte optische Bild beliebig nutzen. Beispielsweise wird das optische Bild als ein ausgedehntes Bild verwendet, um ein visuelles Feld während der Betrachtung eines Elektronenmikroskopbildes, wie beispielsweise eines SEM-Bildes, zu suchen, oder das optische Bild kann für den Hilfszweck der Elektronenstrahlbetrachtung, wie zum Beispiel eine Bestätigung einer Betrachtungszielprobe verwendet werden. Die mehreren Bildgebungssysteme, d. h. die Betrachtungsvorrichtung 10 mit der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11, die das Bild mit einem geladenen Teilchen, wie zum Beispiel einem Elektronenstrahl erhält, und die optische Bildgebungsvorrichtung 12, die das Bild mit dem sichtbaren Licht erhält, ist konfiguriert, um zwischen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 umzuschalten.
  • In der Betrachtungsvorrichtung 10, wie in 9 illustriert ist, wird die optische Bildgebungsvorrichtung 12 von der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 abgenommen, die das SEM bildet, und mit einem digitalen Mikroskopstand ST verbunden, der die Betrachtung der Probe erlaubt, die auf einem Tisch des Standes ST platziert ist. Von dem Standpunkt des Vergrößerungsbetrachtungssystems, wie des digitalen Mikroskops, bei dem die optische Linse verwendet wird, wird gesehen, dass es die Konfiguration der 9 ermöglicht, dass die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11, wie zum Beispiel das SEM, als einer von austauschbaren Kopfabschnitten verbunden wird. D. h., bei dem herkömmlichen digitalen Mikroskop kann nur die optische Betrachtungsvorrichtung hauptsächlich als eine Kameraeinheit oder eine Linseneinheit wie die Standkameraeinheit, die in 9 illustriert ist, hauptsächlich verbunden werden. Andererseits kann in dieser Ausführungsform die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11, wie zum Beispiel das SEM, angeschlossen werden und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 kann auch als die Kameraeinheit verwendet werden, die das optische Bild in der Probenkammer 21 aufnimmt, in der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 vorgesehen ist. In solchen Fällen bildet die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 mit der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 der 9 einen der austauschbaren Kopfabschnitte des Vergrößerungsbetrachtungssystems. Daher wird der Kopf abschnitt, wie zum Beispiel das SEM und die optische Linse wahlweise als eins der austauschbaren Kamera oder Linse angebracht, die in dem Vergrößerungsbetrachtungssystem verwendet werden, die Betrachtung kann durchgeführt werden, während die passende Betrachtungsvorrichtung gemäß der gewünschten Anwendung angeschlossen ist, eine Vergrößerungsbetrachtungsreichweite, die zur Verfügung steht, kann nicht nur auf das optische System sondern auch auf das Elektronenmikroskopsystem erstreckt werden und verschiedene Vergrößerungsbetrachtungen können verwendet werden.
  • Auf der anderen Seite, vom Standpunkt der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung mit der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 kann gesehen werden, dass das digitale Mikroskop zu der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung hinzugefügt wird. In jedem Fall kann vorteilhaft das optische Bild und das Elektronenmikroskopbild für dieselbe Probe erhalten werden. Besonders das optische Bild und das Elektronenmikroskopbild, die durch verschiedene Betrachtungsvorrichtungen erhalten werden, kann in demselben visuellen Feld mit derselben Vergrößerungsleistung verglichen werden. Daher kann die Betrachtung aus verschiedenen Blickpunkten durchgeführt werden, indem die Vorteile jedes Betrachtungsbildes wahrgenommen werden und das Informationsmaß, das durch die Vergrößerungsbetrachtung erhalten wird, kann dramatisch erhöht werden.
  • (Betrachtungsvorrichtung 10)
  • Die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung weist mehrere Betrachtungsvorrichtungen 10 auf, welche die Probe in der Probenkammer 21 betrachten. In der in 2A illustrierten Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 sind die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 als die erste Betrachtungsvorrichtung, die das Elektronenmikroskopbild erhalten kann, und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 als die zweite Betrachtungsvorrichtung, die das optische Bild erhalten kann, fixiert, während sie von einem Körperabschnitt 24 vorstehen. Jede Bildgebungsvorrichtung ist derart ausgestaltet, dass ein Anzeigeumschaltabschnitt 36 zwischen Benutzung und Nichtbenutzung umschalten kann. In dem Beispiel von 2A ist ein Druckknopf als der Anzeigeumschaltabschnitt 36 in einer zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 24 vorgesehen. Zusätzlich zu dem Wechsel der Benutzung des ersten und zweiten Bildgebungsabschnitts können der erste und zweite Bildgebungsabschnitt dazu ausgestaltet sein, gleichzeitig verwendet zu werden. In dem Beispiel von 2A wird ein ähnlicher Effekt, obwohl die optische Bildgebungsvorrichtung 12 auf der rechten Seite der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 angeordnet ist, ebenfalls erzielt, selbst wenn die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 umgeschaltet werden.
  • (Vergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt)
  • Jede Betrachtungsvorrichtung 10 enthält einen Vergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt, der die Vergrößerungsleistung einstellt. Genauer enthält die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 einen Elektronenmikroskopvergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 68, der eine Elektronenmikroskopvergrößerungsleistung einstellt. Andererseits enthält die optische Bildgebungsvorrichtung 12 einen optischen Vergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 95, der eine optische Vergrößerungsleistung einstellt. Beispielsweise stellt jeder Vergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt die Vergrößerungsleistung durch Drehen eines Rings ein, der drehbar in einem äußeren Umfang jedes Zylinders vorgesehen ist, wie in 2A illustriert ist. Insbesondere, ähnlich dem optischen Vergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 95, ist der Elektronenmikroskopvergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 68 als Ringform gebildet, wobei der Elektronenmikroskopvergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 68 um den Zylinder rotiert wird, ein Betriebsgefühl der Vergrößerungsleistungseinstellung an jeder Betrachtungsvorrichtung wird vergleichmäßigt, um eine exzellente Benutzerschnittstelle bereitzustellen. Bevorzugt wird eine Antirutschbeschichtung in einer Oberfläche von jedem Ring vorgesehen. Beispielsweise weist der Elektronenmikroskopvergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 68 einen einstellbaren Vergrößerungsleistungsbereich von 20 Mal bis 10000 Mal auf. Beispielsweise weist der optische Vergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 95 den einstellbaren Vergrößerungsleistungsbereich von 50 Mal bis 500 Mal auf. Ein Bild mit stärkerer Vergrößerungsleistung kann auch erhalten werden, wenn ein Digitalzoom in Kombination mit einem optischen Zoom verwendet wird.
  • (Fokuseinstellungsabschnitt)
  • Jede Betrachtungsvorrichtung 10 kann einen Fokuseinstellungsabschnitt enthalten, der eine Brennweite entlang jeder optischen Achse einstellt. Beispielsweise enthält die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 einen Mikroskopfokuseinstellungsabschnitt 37, der die Brennweite entlang der optischen Achse von ihm einstellt, und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 enthält einen optischen Fokuseinstellungsabschnitt 38, der die Brennweite entlang dieser optischen Achse einstellt. Der optische Fokuseinstellungsabschnitt 38 bewegt die optische Linse in Richtung einer optischen Achse mechanisch auf und ab, um die Brennweite einzustellen. In dem Beispiel der 2A ist ein Wahlknopf als der Fokuseinstellungsabschnitt in der Nähe jeder Betrachtungsvorrichtung vorgesehen, und die Fokusposition kann durch ein Rotationsmaß des Knopfes eingestellt werden. Hierin wird eine Achse, auf der die Elektronenkanone die Probe mit dem Elektronenstrahl bestrahlt, wenn die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 das Elektronenmikroskopbild erhält, als eine „optische Achse” bezeichnet. Detaillierter ist die „optische Achse” ein optischer Pfad des Elektronenstrahls, der von der Elektronenkanone abgestrahlt wird, der die kleinste einer Aberration einer Linse, die durch ein Magnetfeld oder ein elektrisches Feld gebildet wird, hat, oder ist ein Pfad, der als effizientester Elektronenstrahl bereitgestellt wird.
  • Das optische Farbbild inklusive der Farbinformationen kann durch Verwendung der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 in Kombination mit der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zusätzlich zu dem hauptsächlich monochromen Elektronenmikroskopbild ohne Farbinformationen erhalten werden. Zusätzlich zu dem Betrachtungsbild im sichtbaren Licht, bei dem sichtbares Licht oder ultraviolettes Licht verwendet wird, kann auch ein Infrarotbetrachtungsbild, das mit einer Infrarotkamera erhalten wird, in der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 verwendet werden. Das Elektronenmikroskopbild kann auf der Grundlage der Farbinformationen des optischen Bilds gefärbt werden. Beispielsweise kann ein hochgenaues Farbbild mit hoher Vergrößerungsleistung durch Kombinieren des optischen Bildes mit dem Elektronenmikroskopbild erhalten werden.
  • (Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100)
  • Als nächstes wird die Skizze der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 beschrieben werden. Wie in 2A bis 4 illustriert ist, hat das Erscheinungsbild der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 eine Form, in der die boxförmige Dekompressionseinheit 15 an die zylindrische Kammereinheit 14 gekoppelt ist. Wie in 4 illustriert ist, ist die Kammereinheit 14 auf dem flachen Plattenbasisabschnitt 22 platziert. Eine Fixierungsplatte 23 ist auf einer oberen Oberfläche des Basisabschnitts 22 angebracht, so dass sie in einer vertikalen Ausrichtung hervorsteht. Die Fixierungsplatte 23 wirkt als eine Stirnseitenplatte, die eines der Öffnungs-Enden des Körperabschnitts 24 schließt. Die Dekompressionseinheit 15 ist an einer hinteren Oberfläche der Fixierungsplatte 23 angebracht. Eine Rotiervorrichtung 30, die den Körperabschnitt 24 rotiert, ist in einer Frontoberfläche der Fixierplatte 23 vorgesehen. In der Konfiguration von 4 schließt die Fixierplatte 23 eine seitliche Stirnfläche des Körperabschnitts 24 luftdicht, während die Rotiervorrichtung 30 dazwischen eingesetzt ist, und der Körperabschnitt 24 ist drehbar, während die Probenkammer 21 in dem Dekompressionszustand gehalten wird. Um die Rotation des Körperabschnitts 24 zu erlauben, ist die Fixierplatte 23 von dem Basisabschnitt 22 getrennt, um auf dem Basisabschnitt 22 zu gleiten, während der Körperabschnitt 24 auf dem Basisabschnitt 22 wie ein Cantilever gehalten wird, und ein Spalt wird zwischen dem Basisabschnitt 22 und dem Körperabschnitt 24 vorgesehen. Eine Öffnungskante des Körperabschnitts 24 ist nicht in Kontakt mit der Fixierplatte 23 und ein Spalt ist derart vorgesehen, dass die Rotation des Körperabschnitts 24 nicht behindert wird.
  • Die Kammereinheit 14 enthält den Körperabschnitt 24 und ein Paar Stirnseitenplatten und bildet einen Hauptkörperabschnitt der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100. Eine äußere Form des Körperabschnitts 24 ist zu einer im Wesentlichen zylindrischen Form geformt. Ein Innenraum des Körperabschnitts 24 wird luftdicht abgeschlossen durch die zwei Stirnseitenplatten, um die Probenkammer 21 zu bilden, die dekomprimiert werden kann. Eine der Stirnseitenplatten bildet einen Öffnungs- und Schließabdeckungsabschnitt 27, während die andere Stirnseitenplatte die Fixierplatte 23 bildet, die an dem Körperabschnitt 24 angebracht ist, um dadurch die Probenkammer 21 luftdicht abzuschließen. Wie in einer Schnittansicht in 5 illustriert ist, ist ein Ansauganschluss 25 in der Fixierplatte 23 geöffnet, um Luft in der Probenkammer 21 zu der Dekompressionseinheit 15 anzusaugen. Ein Sekundärelektronendetektor 61 und eine Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13, die später beschrieben wird, sind in der Fixierplatte 23 vorgesehen.
  • (Dekompressionseinheit 15)
  • Die Probenkammer 21 wird mit der Dekompressionseinheit 15 durch den Ansauganschluss 25 verbunden. Die Dekompressionseinheit 15 bildet ein Evakuierungssystem, um eine Dekompressionsumgebung derart zu bilden, dass der Elektronenstrahl der beschleunigten Elektronen die Probe erreicht, ohne Energie beim Durchlaufen einer Gaskomponente soweit wie möglich zu verlieren. Eine Rotationspumpe, eine Öldiffusionspumpe, eine Turbomolekularpumpe (TPM) und dergleichen können als die Dekompressionseinheit 15 verwendet werden, um die Probenkammer 21 auf das gewünschte Vakuum von Hochvakuum zu Niedervakuum zu bringen. Beispielsweise kann das Vakuum im Bereich von 10–6 Torr bis 10–10 Torr eingestellt werden. Die Dekompressionseinheit 15 ist luftdicht an die Rückoberfläche der Kammereinheit 14 gekoppelt. Bevorzugt ist der Ansauganschluss 25 in der Fixierplatte 23 vorgesehen, die der feste Teil ist. offensichtlich kann der Ansauganschluss 25 jedoch auf der Seite eines Rotationsteils vorgesehen sein.
  • (Dekompressionseinheitsbedienpanel 16)
  • Ein Dekompressionseinheitsbedienpanel 16 ist in der Dekompressionseinheit 15 vorgesehen, um den Betrieb der Dekompressionseinheit zu bedienen. Im Beispiel von 2A ist das Dekompressionseinheitsbedienpanel 16 neben dem Körperabschnitt 24 vorgesehen, und eine Evakuierung oder ein Entlüften wird durch das Bedienen eines Knopfes gestartet.
  • Eine Anzeige ist in dem Dekompressionseinheitsbedienpanel 16 vorgesehen, um einen stattfindenden Evakuierungsbetrieb oder eine Beendigung des Betriebs anzuzeigen. In diesem Beispiel sind zwei LEDs als die Anzeige vorgesehen, der Zustand der Probenkammer 21 wird durch eine Kombination von Lichtmustern angezeigt, wobei in vier Zustände aufgeteilt wird, d. h. einen atmosphärischen Zustand, einen Evakuierungsbetrieb, den Vakuumzustand und einen Belüftungsbetrieb.
  • (Armabschnitt 26)
  • Bei der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 stehen Armabschnitte 26 von vier Ecken einer Bodenoberfläche des Basisabschnitts 22 vor. Die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 wird horizontal auf einer Grundoberfläche mit den dazwischen eingesetzten Armabschnitten 26 installiert. Bevorzugt ist ein Einstellabschnitt, der eine Höhe von jedem Armabschnitt 26 einstellen kann, in dem Armabschnitt 26 vorgesehen. Daher wird vorteilhaft ein Probentisch 33 in einer horizontalen Position gehalten, um die Vergrößerungsbetrachtung unabhängig von einer Neigung der Bodenoberfläche stabil durchzuführen. Beispielsweise kann eine wohlbekannte Konfiguration, wie zum Beispiel ein Mechanismus, der ein Vorsprungmaß des Einstellabschnitts durch Vorbewegen einer Schraube einstellen kann, geeignet als der Einstellabschnitt verwendet werden. Wie in einer Seitenansicht in 4 illustriert ist, ist der Armabschnitt 26 in dem Basisabschnitt 22 an der Seite der Kammereinheit 14 vorgesehen. Alternativ können die Armabschnitte in der Dekompressionseinheit 15 vorgesehen sein.
  • (Körperabschnitt 24)
  • Der Körperabschnitt 24 hat eine hohle zylindrische Form und beide Stirnflächen des Körperabschnitts 24 sind durch die Stirnflächenplatten abgedichtet, um die luftdichte Probenkammer 21 zu bilden. Zumindest eine der Stirnseitenplatten bildet den Öffnungs- und Schließabdeckabschnitt 27. Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 sind auf der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 24 montiert. Genauer ist die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 in einer ersten Position 41 angebracht und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 ist in einer zweiten Position 42 getrennt von der ersten Position 41 angebracht.
  • Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 sind dazu konfiguriert, in einer zylindrischen Form geformt zu sein, in der die Linse eingearbeitet ist. In der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 sind mehrere optischen Linsen in dem zylindrischen optischen Linsenzylinder eingearbeitet. Ähnlich ist in der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 die Elektronenlinse in dem Elektronenlinsenzylinder eingearbeitet. Wie in einer Schnittansicht in 3 illustriert ist, sind die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 an der äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 24 angebracht, während sie radial von der Mittelachse der Probenkammer 21 vorstehen, deren Innenseite zu einer Zylinderform geformt ist. Mit anderen Worten sind der Elektronenlinsenzylinder und der optische Linsenzylinder der Betrachtungsvorrichtungen 10 fixiert, während sie jeweils in Richtung der Rotationsmitten ausgerichtet sind, und die optische Achse der Elektronenkanone 47 der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und die optische Achse der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 erstrecken sich radial um die Rotationsachse der Rotationsvorrichtung 30.
  • (Abdeckabschnitt 27)
  • Eine der Stirnseitenplatten bildet einen Öffnungs- und Schließabdeckabschnitt 27. Wie in der Seitenansicht in 4 illustriert ist, enthält der Abdeckabschnitt 27 einen Scheibenteil 28, der die Endfläche des Körperabschnitts 24 abschließt, und einen Arm 29, der einen Zapfen in den Scheibenteil 28 zum Rotieren des Scheibenteils 28 einsetzt. In 4 ist die linke Seite die Frontoberflächenseite. Wie in 4 illustriert ist, schwenkt ein unteres Ende des Arms 29 an einem vorderen Ende des Basisabschnitts 22 durch ein Gelenk, der Scheibenteil 28 wird nach unten durch Herabziehen des Arms 28 geöffnet und der Scheibenteil 28 wird in der Endfläche des Körperabschnitts 24 angeordnet, um den Körperabschnitt 24 abzuschließen, indem der Arm 29 aufrecht gebracht wird. Der Benutzer kann die Probe auf dem Probentisch 33 platzieren, der in der Probenkammer 21 vorgesehen ist, während der Abdeckabschnitt 27 geöffnet ist. In dem in 6 illustrierten Beispiel ist der Arm 29, der einen Zapfen in die Mitte des Abdeckabschnitts 27 einsetzt, an dem vorderen Ende des Basisabschnitts 22 biegbar angebracht. Daher wird der Arm 29 nach vorne herabgezogen und der Abdeckabschnitt 27 kann in einer offenen Position angeordnet werden. Gemäß einer solchen Struktur kann unabhängig von der Rotationsposition des Körperabschnitts 24 die Öffnungs- und Schließrichtung des Abdeckabschnitts 27 durchgehend abwärts gehalten werden, während der Abdeckabschnitt 27 rotiert wird, während er in engem Kontakt mit dem Körperabschnitt 24 ist.
  • Die Endfläche des Körperabschnitts 24 wird durch den Abdeckabschnitt 27 geöffnet und geschlossen, so dass vorteilhaft das Innere der Probenkammer 21 weit geöffnet werden kann, um eine große Probe leicht einzusetzen. Besonders in Verbindung mit der Konfiguration, in der der Probentisch 33 nicht geneigt ist, ist es nur nötig, die Probe auf dem Probentisch 33 zu platzieren und es ist nicht nötig, die Probe auf dem Probentisch 33 zu fixieren, um nicht zu verrutschen. Daher kann vorteilhaft die Arbeit zum Einsetzen und Herausnehmen der Probe und die Arbeit zum Platzieren der Probe leicht durchgeführt werden.
  • Um die Probe leicht auf dem Probentisch 33 zu platzieren, kann ein Schlittentyp, bei dem der Probentisch 33 nach vorne herausgezogen wird, während der Abdeckabschnitt 27 geöffnet ist, auch angenommen werden (siehe zum Beispiel 13A und 13B, die später beschrieben werden). Daher kann der Benutzer den Probentisch 33 leicht erreichen. Zusätzlich zu dem Abdeckabschnitt 27 sind die Stirnseitenplatte und der Körperabschnitt 24 aus einem ausreichend haltbaren Element gemacht, das das hohe Vakuum aufrecht erhalten kann.
  • (Fester Teil)
  • In dem Körperabschnitt 24 kann zumindest ein Teil der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche durch die Rotationsvorrichtung 30 rotiert werden. Daher sind der Körperabschnitt 24 und die Stirnseitenplatte in einen Rotationsteil, der in Verbindung mit einer Rotationsbewegung des Körperabschnitts 24 rotiert wird, und einen festen Teil, der ohne die Rotation still verbleibt, aufgeteilt. Mit anderen Worten werden der Körperabschnitt 24 und die Stirnplatte in den festen Teil und den Rotationsteil durch die Rotationsvorrichtung 30 aufgeteilt. Beispielsweise bilden ein Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 und ein Höheneinstellmechanismus 80, die ein Probentischantriebsabschnitt 34 sind, der den Probentisch 33 antreibt, der Abdeckabschnitt 27, die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13, der Basisabschnitt 22 und die Befestigungsplatte 23 den festen Teil. Auf der anderen Seite sind jede Betrachtungsvorrichtung 10 und ein Lichtquellenanschluss 97 eines Beleuchtungsabschnitts, der mit der Betrachtungsvorrichtung 10 verbunden ist oder mit ihr zusammenwirkt, auf der Seite des Rotationsteils vorgesehen.
  • (Rotationsvorrichtung 30)
  • Der Körperabschnitt 24 enthält die Rotationsvorrichtung 30 als eine Bewegungsvorrichtung, die jede Betrachtungsvorrichtung bewegen kann, so dass die Richtung der optischen Achse einer der Betrachtungsvorrichtungen mit der Richtung der optischen Achse der anderen Betrachtungsvorrichtung fluchtet. Die Rotationsvorrichtung 30 rotiert die Seitenoberfläche, an der die Betrachtungsvorrichtungen 10 befestigt sind, zusammen mit dem Umfang um die Mittelachse des zylindrischen Körperabschnitts 24. Beispielsweise kann ein Mechanismus, bei dem ein Lager oder ein Zahnrad, das in der Richtung der Rotationsachse des Körperabschnitts 24 vorgesehen ist, durch Eingriff mit einem Zahnrad rotiert wird, das auf der Seite des Basisabschnitts 22 oder der Dekompressionseinheit 15 vorgesehen ist, welche die feste Seite ist, als die Rotationsvorrichtung 30 verwendet werden. Eine äußere Kraft, die dazu nötig ist, die Rotationsvorrichtung 30 zu rotieren, nämlich eine Widerstandskraft gegen die Rotation, wird bis zu einem Grad eingestellt, zu dem der Benutzer die Rotationsvorrichtung 30 manuell rotieren kann, und einem Grad, zu dem die Widerstandskraft die Position halten kann, wenn der Benutzer seine Hand von der Rotationsvorrichtung 30 abnimmt, während der Körperabschnitt 24 derart rotiert wird, dass die Betrachtungsvorrichtung 10 die gewünschte Position einnimmt. Eine Ölmenge des Lagers und ein Gewicht des Zahnrads werden derart eingestellt, dass die Widerstandskraft und Reibungskraft der Rotation aufrechterhalten werden können. Mit einer solchen Konfiguration können die mehreren Betrachtungsvorrichtungen 10 leicht zur selben Position geschaltet werden, ohne die Veränderung des visuellen Feldes zu erzeugen. Weil die Betrachtungsvorrichtung 10 durch die Rotation geneigt werden kann, kann vorteilhaft eine geneigte Betrachtung leicht mit der starken Vergrößerungsleistung durch einen Multiwinkelmechanismus durchgeführt werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, ist die Rotationsebene, in der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 rotiert, im Wesentlichen fluchtend mit der Rotationsebene, in der die optische Bildgebungsvorrichtung 12 rotiert. Weil die optischen Achsen der Bildgebungsvorrichtungen einander schneiden, kann das Betrachtungsbild desselben visuellen Feldes nur durch Rotieren einer der Bildgebungsvorrichtungen zu der Position der anderen Bildgebungsvorrichtung erhalten werden. Daher können mit Vorteil die Benutzeroperationen, wie zum Beispiel ein Übereinanderlegen des visuellen Feldes durch die Positionsumschaltung und Einstellen des Fokuspunktes, die zu einer anderen Bildgebungsvorrichtung umschalten, um die Bildgebung in demselben visuellen Feld durchzuführen, extrem leicht durchgeführt werden.
  • Der Probentisch 33 wird auf der Seite des festen Teils fixiert, weil die Probe in einer festen Position ist, während die Betrachtungsvorrichtung 10 durch die Rotationsvorrichtung 30 rotiert wird. In dem Beispiel von 4 sind der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 und der Höheneinstellmechanismus 80, die der Probentischantriebsabschnitt 34 sind, der den Probentisch 33 antreibt, auf der Rückoberfläche des Körperabschnitts 24 mit der dazwischen eingesetzten Stirnseitenplatte angebracht.
  • Weil die Seite des Probentisches 33 rotiert oder geneigt wird, ist es für den Benutzer nicht leicht, eine Positionsbeziehung zwischen der Kamera und der Probe zu erkennen, wenn der Blickpunkt verändert wird, und regelmäßig wird eine Verwirrung der Bewegungsrichtung oder dergleichen erzeugt. Andererseits wird bei der vorliegenden Erfindung wegen der natürlichen Betrachtungsmethode, bei der das Betrachtungsziel fixiert wird, während der Blickpunkt des Betrachters verändert wird, vorteilhaft die Positionsbeziehung physikalisch leicht erkannt, ein Missverständnis oder eine Verwirrung wird bei der Einstellarbeit beim Bewegen oder Verändern des Blickpunktes kaum erzeugt und sie ist sogar für einen Anfänger leicht zu verstehen.
  • Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11, welche die Betrachtungsvorrichtungen 10 sind, können gleichzeitig durch Rotieren der Seitenoberfläche des Körperabschnitts 24 bewegt werden. Mit Vorteil können die Mechanismen, welche die zwei Betrachtungsvorrichtungen 10 bewegen, zu einer Rotationsvorrichtung 30 vereinfacht werden, die als die Bewegungsmechanismen für die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 funktioniert. Die Betrachtungsvorrichtungen 10 können leicht durch die Rotation zur selben Position umgeschaltet werden, und die Probe wird in der Position der Rotationsachse fixiert, wodurch eine Veränderung des visuellen Feldes nicht erzeugt wird. 10 ist eine schematische Frontansicht, die einen Abstand zwischen jeder Betrachtungsvorrichtung 10 und dem Probentisch 33 illustriert. Wie in 10 illustriert ist, wird der fokussierte Zustand bei den Betrachtungsvorrichtungen 10 der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 immer aufrechterhalten, selbst wenn die Position verändert wird, weil der Abstand zu der Probe, die auf der Rotationsachse angeordnet ist, durch einen Rotationsübergang im Wesentlichen konstant gehalten werden kann, wenn die Brennweite einmal eingestellt ist. Daher wird eine Umgebung realisiert, die für eine fokussierte Neigungsbetrachtung geeignet ist, bei der nur ein Rotationswinkel, nämlich der Betrachtungspunkt, verändert werden kann.
  • Bevorzugt ist der Abdeckabschnitt 27 auf der Seite des festen Teils zum öffnen und Schließen fixiert. Wie beispielsweise in der Seitenansicht in 4 illustriert ist, ist die Rotationsachse des Scheibenteils 28 auf dem Arm 29 eingesetzt, während der Scheibenteil 28 des Abdeckabschnitts 27 abnehmbar an dem offenen Ende des Körperabschnitts 24 angebracht ist, und das untere Ende des Arms 29 ist auf dem vorderen Ende des Basisabschnitts 22 biegbar angebracht. Wie oben beschrieben wurde, kann daher die Richtung, in der der Abdeckabschnitt 27 geöffnet und geschlossen wird, unabhängig von der Rotationsposition des Körperabschnitts 24 konstant gehalten werden. In diesem Fall schließt der Abdeckabschnitt 27 die Frontoberflächenseite der Stirnseite des Körperabschnitts 24, die Stirnseitenplatte der Rückseitenoberfläche ist fest, während sie mit dem Körperabschnitt 24 integriert ist, und der Probentischantriebsabschnitt 34, der den Probentisch 33 antreibt, ist auf der Dekompressionseinheit 15 angebracht, die der feste Teil ist, um einen Teil des Körperabschnitts 24 zu durchdringen. D. h. in diesem Beispiel wird der Scheibenteil 28 des Abdeckabschnitts 27 in den Rotationsteil integriert, während der Körperabschnitt 24 geschlossen ist, und der Arm 29 ist auf dem festen Teil angebracht. Eine Spannungsfeder 135 ist nahe einem Gelenkabschnitt 138 vorgesehen, der ein gefalteter Abschnitt des Arms 29 und des Basisabschnitts 22 ist. Die Spannungsfeder 135 spannt den Gelenkabschnitt 138 in die Richtung vor, in der der Gelenkabschnitt 138 leicht gefaltet werden kann. D. h. die Spannungsfeder 135 ermöglicht, dass der Arm 29 leicht aus einer horizontalen Ausrichtung in dem geöffneten Zustand in eine vertikale Ausrichtung in dem geschlossenen Zustand aufgerichtet werden kann. Die Spannungsfeder 135, die ein Lösungsmechanismus ist, der einen Arretierungszustand eines Rückhaltemechanismus 140 löst, selbst nach der vertikalen Ausrichtung, spannt auch den Arm 29 in Richtung der Seite des Körperabschnitts 24 vor.
  • Wenn der Abdeckabschnitt 27 auf der Seite des Rotationsteils fixiert ist, variiert die Öffnungs- und Schließrichtung des Abdeckabschnitts 27 gemäß der Rotationsposition des Körperabschnitts 24, und der Benutzer muss leider die Öffnungs- und Schließrichtung in jedem Fall bestätigen. Wenn der Abdeckabschnitt 27 aus schwerem Metall gemacht ist, das eine hohe Festigkeit hat, kann es für den Benutzer schwierig sein, den Abdeckabschnitt 27 manuell zu öffnen und zu schließen, abhängig von der Richtung des Abdeckabschnitts 27, oder eine Last auf den Gelenkabschnitt, der das öffnen und Schließen des Abdeckabschnitts 27 stützt, kann in Abhängigkeit von der Richtung des Abdeckabschnitts 27 erhöht werden. Um den Wechsel der Öffnungs- und Schließposition zu verhindern, wird daher die feste Position des Abdeckabschnitts 27 effektiv auf der Seite des festen Teils vorgesehen. Zusätzlich sind das öffnen und Schließen des Abdeckabschnitts 27 immer in Richtung einer konstanten Richtung ausgerichtet, die es der Öffnungs- und Schließstruktur des Abdeckabschnitts 27 ermöglicht, mit Vorteil vereinfacht zu werden.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist jedoch keine Beschränkung für die Öffnungs- und Schließrichtung des Abdeckabschnitts 27 und ein System, in dem der Abdeckabschnitt 27 nach oben geöffnet und geschlossen wird, kann angenommen werden, wenn der Abdeckabschnitt 27 seitlich geöffnet und geschlossen wird oder wenn eine ausreichende Kraft aufrechterhalten wird. Alternativ wird ein Schlittensystem, in dem der Abdeckabschnitt 27 in der Richtung der Rotationsachse nach außen bewegt wird, auch angenommen werden. In diesem Fall wird der Abdeckabschnitt 27 nach vorne herausgezogen, während er parallel zu der Bodenoberfläche des Körperabschnitts 24 gehalten wird. Mit dieser Konfiguration können vorteilhaft der Abdeckabschnitt 27 und der Probentisch 33 gleichzeitig herausgezogen werden, um den Zugang zu dem Probentisch 33 zu erleichtern, wie oben beschrieben wurde. Unabhängig von dem Öffnungs- und Schließsystem des Abdeckabschnitts 27 kann der Probentisch 33 alleine dazu ausgestaltet sein, aus der Probenkammer 21 herausgezogen zu werden. Beispielsweise stehen der Probentisch 33 und der Arm des Probentischantriebsabschnitts 34, der den Probentisch 33 antreibt, frei an der Frontseite hervor, was die Ausübung der Konfiguration ermöglicht, in der der Probentisch 33 herausgezogen wird.
  • Wie später beschrieben wird, kann der Probentisch 33 in einer Ebene bewegt und rotiert werden, während die horizontale Position aufrechterhalten wird, so dass der Probentisch 33 nicht geneigt oder oszilliert wird. Hierin bedeutet der Ausdruck „Befestigen” des Probentisches 33 in der horizontalen Position, dass der Probentisch 33 nicht um die Rotationsachse in Bezug auf den Körperabschnitt 24 geneigt oder oszilliert wird. D. h. ein Verschieben des Probentisches 33 in der Richtung der Rotationsachse ist im Konzept des „Befestigens” umfasst.
  • (Modifikation der Rotationsvorrichtung)
  • 11 ist eine schematische Seitenansicht, die hauptsächlich die Aufteilung der Konfiguration der 4 in den Rotationsteil und den festen Teil illustriert. In dieser Konfiguration rotiert der gesamte Körperabschnitt 24 in Bezug auf eine der Stirnseitenplatten (Rückoberflächenseite, auf der rechten Seite in 11 angeordnet), und die Rotationsvorrichtung 30 ist zwischen der Stirnseitenplatte und dem Körperabschnitt 24 platziert, um die Rotation des Körperabschnitts 24 durchzuführen. Der Rotationsteil, wie zum Beispiel der Abdeckabschnitt und der Körperabschnitt, und der feste Teil sind nicht auf eine solche Konfiguration begrenzt, sondern es können verschiedene Modi verwendet werden. 12, 13A und 13B illustrieren Rotationsvorrichtungen gemäß von Modifikationen. In 12, 13A und 13B ist 12 eine Seitenschnittansicht, die schematisch eine Probenkammer 21B illustriert, in der ein Abdeckabschnitt 27B in dem festen Teil vorgesehen ist, 13A illustriert einen Zustand, in dem eine Probenkammer 21C durch einen Abdeckabschnitt 27C geschlossen ist, der in einen Probentisch 33C integriert ist, und 13B illustriert einen Zustand, in dem der Abdeckabschnitt 27C geöffnet ist. Aus Bequemlichkeitsgründen werden die Dekompressionseinheit und dergleichen in 12, 13A und 13B ausgelassen.
  • In dem Beispiel von 12 ist die Frontoberflächenseite (linke Seite in 12) des Körperabschnitts 24 durch die Stirnseitenplatte geschlossen, und der Öffnungs- und Schließabdeckabschnitt 27B ist auf der Rückoberflächenseite (rechte Seite in 12) vorgesehen. In dieser Konfiguration bildet der Abdeckabschnitt 27B den festen Teil, der nicht durch die Rotation des Körperabschnitts 24 rotiert wird. In den Beispielen von 13A und 13B ist der Probentisch 33C integral auf dem Abdeckabschnitt 27C angebracht, der in dem festen Teil vorgesehen ist. Wie in 13A und 13B illustriert ist, ist in dieser Konfiguration der Probentisch 33C bevorzugt an dem Abdeckabschnitt 27C angebracht und der Abdeckabschnitt 27C wird von der Rückseitenoberfläche der Vorrichtung herausgezogen, wodurch der Probentisch 33C, der an dem Abdeckabschnitt 27C montiert ist, aus der Probenkammer 21C herausgezogen wird, während der Abdeckabschnitt 27C geöffnet wird. Mit dieser Konfiguration wird der Zugang zu dem Probentisch 33C erleichtert und die Probe wird leicht platziert, herausgenommen und gewechselt.
  • Obwohl der gesamte Körperabschnitt in den Beispielen der 11 und 12 rotiert wird, kann nur ein Teil des Körperabschnitts rotiert werden. Beispielsweise kann ein Körperabschnitt 24D in zwei Teile geteilt werden, eine der Stirnseitenplatten (die Seite der rückseitigen Oberfläche auf der rechten Seite in 14) bildet den festen Teil (illustriert durch schräge Linien in 14), und die andere Stirnseitenplatte (die Seite der Frontoberfläche) bildet den rotierenden Teil, wie in der perspektivischen Ansicht in 14 illustriert ist, wodurch ein Teil der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche (Frontoberflächenseite) rotiert wird. In dem Beispiel, das in einer perspektivischen Ansicht in 15 illustriert wird, wird ein Körperabschnitt 24E in drei Teile aufgeteilt, wobei beide Stirnseiten den festen Teil (illustriert durch schräge Linien in 15) bilden, und nur ein Zwischenteil der Seitenoberfläche, an dem die Betrachtungsvorrichtung 10 befestigt ist, verschoben wird. Daher bilden vorteilhaft die Stirnseitenplatte und ein Abdeckabschnitt 27E die Seite des festen Teils und insbesondere die Öffnungs- und Schließstruktur des Abdeckabschnitts 27E kann leicht ausgebildet werden.
  • In solchen Ausgestaltungen, wenn der feste Teil in einem Teil der Stirnseitenplatte oder des Körperabschnitts 24 vorgesehen ist, hält der feste Teil den Probentischantriebsabschnitt 34, der den Probentisch 33 antreibt. Genauer ist die Öffnung in der Stirnseitenplatte vorgesehen, wie in 4 und dergleichen illustriert ist, und der Probentischantriebsabschnitt 34, der den Probentisch 33 antreibt, ist innerhalb der Öffnung und auf der Fixierplatte 23 vorgesehen. D. h. der Arm des Probentischantriebsabschnitts 34 wird in die Probenkammer 21 von der Öffnung aus eingesetzt, die der feste Teil ist, und der Probentisch 33 wird an dem vorderen Ende des Arms gehalten, während er in X-, Y- und Z-Richtung angetrieben wird. In dem Beispiel von 15 kann der Probentischantriebsabschnitt 34 in der frontoberflächenseitigen Stirnplatte vorgesehen sein, die ein anderer fester Teil ist. Alternativ können der Körperabschnitt 24 und beide Stirnseitenplatten um die Rotationsachse an dem Basisabschnitt 22 drehbar eingesetzt sein. In diesem Fall kann der Probentisch 33 nur durch einen Teil der Stirnseitenplatte gehalten werden.
  • In jeder der Konfigurationen gibt es ein Erfordernis für die Struktur, nach dem der Körperabschnitt 24 luftdicht derart rotiert werden kann, dass der Dekompressionszustand in der Probenkammer 21 aufrechterhalten werden kann, selbst wenn die Rotationsvorrichtung rotiert wird. Insbesondere hat der Körperabschnitt 24 ein beachtliches Gewicht, weil er die mehreren Betrachtungsvorrichtungen 10 aufweist, und der Körperabschnitt 24 wird in der Cantileverposition durch die Fixierplatte 23 rotiert. Daher ist auch eine ausreichende mechanische Festigkeit erforderlich. Daher wird in dem in 4 illustrierten Beispiel ein Kreuzwalzlager 31 mit einer hohen Rotationsgenauigkeit und einer exzellenten Gewichtslagerbeständigkeit als das Lager in einer Rotationsebene zwischen der Fixierplatte 23 und dem Körperabschnitt 24 verwendet, was die Stirnseitenplatte bildet. Zusätzlich wird ein O-Ring 32 dazwischengelegt, um die Luftdichtigkeit in der Rotationsebene aufrechtzuerhalten. Daher kann der stabile Rotationsmechanismus erzeugt werden, während die Luftdichtigkeit der Probenkammer 21 in dem Körperabschnitt 24 aufrechterhalten wird.
  • Gemäß der Verwendung hierin ist es nicht immer nötig, dass die Rotation und das Rotieren die vollständige kreisförmige Bewegung bedeutet, sondern die Rotation und das Rotieren umfassen eine Bogenbewegungs-Ortslinie. Wie beispielsweise in einer schematischen Seitenschnittansicht in 16 illustriert ist, wird ein Körperabschnitt 24F in einer Halbkreisform geformt und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 werden entlang der gekrümmten Seitenoberfläche bewegt, um die geneigte Betrachtung, die in einer Probenkammer 21F durchgeführt werden soll, zu ermöglichen. Ähnlich kann nicht nur ein vollständiger Zylinder, sondern auch ein Teilzylinder, wie zum Beispiel ein halbkreisförmiger oder ein kreisbogenförmiger als die zylindrisch geformte äußere Oberfläche des Körperabschnitts verwendet werden.
  • (Handgriff 35)
  • Ein Handgriff 35 kann auch in dem Körperabschnitt 24 vorgesehen sein, um den Körperabschnitt 24 manuell leicht zu rotieren. Ähnlich der Betrachtungsvorrichtung 10 ist der Handgriff 35, der in 2A illustriert ist, ein Kammerneigungsknopf, der fixiert ist, während er von der zylindrisch geformten Außenoberfläche des Körperabschnitts 24 vorsteht. Ein Griffteil ist derart an dem vorderen Ende des Handgriffs 35 vorgesehen, dass der Benutzer den Handgriff 35 leicht durch seine Hand ergreifen kann. Der Benutzer kann den Griffteil des Handgriffs 35 ergreifen, um den Körperabschnitt 24 in der gewünschten Richtung zu rotieren. Zwei Handgriffe 35 sind derart voneinander beabstandet vorgesehen, dass der Benutzer die Handgriffe 35 mit beiden Händen ergreifen kann. Bevorzugt sind die zwei Handgriffe 35 an der Außenseite der Positionen vorgesehen, wobei die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und die optische Bildgebungsvorrichtung 12, die zwei Betrachtungsvorrichtungen sind, von der Seitenoberfläche des Körperabschnitts 24 vorstehen, so dass die zwei Betrachtungsvorrichtungen zwischen den zwei Handgriffen 35 eingeklemmt sind. Wenn die zwei Betrachtungsvorrichtungen zwischen den Handgriffen 35 angeordnet sind, wird ein Bruch, der durch den Endabschnitt der umfangsseitig vorstehenden Betrachtungsvorrichtung bewirkt wird, der während der Rotation in Kontakt mit einem externen Element kommt, effektiv durch die außerhalb der Betrachtungsvorrichtung angeordneten Handgriffe verhindert. Die Handgriffe 35 stehen weiter vor als die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und die optische Bildgebungsvorrichtung 12, was den Schutzeffekt der Betrachtungsvorrichtungen weiter verbessern kann. Zusätzlich wird in der Modifikation, die in 2B und 2C illustriert ist, der Griffteil, der an dem vorderen Ende des Handgriffs 35B vorgesehen ist, nach außen gebogen, was es dem Benutzer erlaubt, den Handgriff 35B leichter zu ergreifen. Zusätzlich zu der Stangenform kann der Handgriff 35 in einer L-Form, einer U-Form und einer Halbkreisform geformt sein. Alternativ kann nur ein Handgriff 35 vorgesehen sein. Alternativ kann die Betrachtungsvorrichtung auch als Handgriff verwendet werden, wenn die Betrachtungsvorrichtung an dem Körperabschnitt mit ausreichender Festigkeit angebracht ist.
  • (Anzeigeumschaltabschnitt 36)
  • Die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung enthält den Anzeigeumschaltabschnitt 36, der die zu verwendende Bildgebungsvorrichtung umschaltet. Ein Hardware-Umschalter kann als ein Beispiel für den Anzeigeumschaltabschnitt 36 genannt werden. In dem Beispiel der 2A werden Druckknöpfe als der Anzeigeumschaltabschnitt 36 vor der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 in der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 24 vorgesehen. Eine Anzeigeleuchte 17, wie zum Beispiel eine LED-Leuchte, ist in der Front von jedem Knopf vorgesehen. In dem Anzeigeumschaltabschnitt 36 ist, wenn einer der Druckknöpfe gedrückt wird, die Betrachtungsvorrichtung in der Rückoberfläche des Druckknopfes ausgewählt, ein bewegtes Bild, das in Echtzeit auf dem Anzeigeabschnitt angezeigt wird, wird automatisch zu dem Bild umgeschaltet, das durch die Betrachtungsvorrichtung erhalten wird, und die entsprechende Anzeigeleuchte 17 wird angeschaltet, um anzuzeigen, dass die Betrachtungsvorrichtung gegenwärtig ausgewählt ist. Auf diese Weise kann dem Benutzer die Umschaltbetätigung durch seine Sinne bewusst werden, durch die mechanische Schaltbetätigung, die den Druckknopf drückt, und der gegenwärtig ausgewählte Zustand kann visuell durch die gedrückte Position des Druckknopfs und das Anschalten/Ausschalten der Anzeigeleuchte 17 erkannt werden. In dem Beispiel der 2A kann einer der Druckknöpfe alternativ ausgewählt werden und der nicht gewählte Druckknopf wird automatisch ausgeschaltet. Mit anderen Worten ist eine der Betrachtungsvorrichtungen durch den Anzeigeumschaltabschnitt 36 ausgewählt und nur die ausgewählte Betrachtungsvorrichtung wird betätigt. Daher können die zwei Betrachtungsvorrichtungen nicht gleichzeitig verwendet werden. Die zwei Betrachtungsvorrichtungen können jedoch so ausgestaltet sein, dass sie dazu in der Lage sind, gleichzeitig verwendet zu werden, zusätzlich zu der Ausgestaltung, in der die Betrachtungsvorrichtungen alternativ verwendet werden.
  • Zusätzlich zu dem Hardware-Betrieb, der den Umschalter betreibt, der in jeder Betrachtungsvorrichtung vorgesehen ist, kann eine Software-Schaltung angenommen werden, wenn die Betrachtungsvorrichtungen durch den Anzeigeschaltabschnitt 36 geschaltet werden. Beispielsweise kann der Auswahlzustand der Betrachtungsvorrichtung automatisch geschaltet werden, wenn ein Fenster, auf dem das Betrachtungsbild der auszuwählenden Betrachtungsvorrichtung ausgewählt ist, auf dem Bildschirm des Anzeigeabschnitts aktiviert ist.
  • In dem Anzeigeumschaltabschnitt 36 kann zusätzlich zu der Hardware-Konfiguration eine Konfiguration angenommen werden, bei der eine Schaltanweisung auf elektronische oder Software gesteuerte Weise bereitgestellt wird, wie zum Beispiel eine Ausgestaltung, bei der ein Betriebsprogramm der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 betrieben wird. Alternativ können ein Hardware-Umschalter und ein Software-Umschalter, wie zum Beispiel das Betriebsprogramm, gleichzeitig verwendet werden. Wenn zum Beispiel die Rotationsvorrichtung 30 den Körperabschnitt 24 rotiert, können die Betrachtungsvorrichtungen 10 automatisch geschaltet werden. Der Umschalter kann in dem Handgriff 35 für den Rotationsbetrieb vorgesehen sein. Insbesondere wird der Betrieb zum Umschalten der Betrachtungsvorrichtung 10 häufig zu dem Zeitpunkt durchgeführt, wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 physikalisch bewegt wird, nämlich die Rotationsvorrichtung 30 betrieben wird. Daher kann der Anzeigeumschaltabschnitt 36 der Betrachtungsvorrichtung 10 in dem Handgriff 35 vorgesehen sein, der während der Rotation durch den Benutzer ergriffen wird, was es ermöglicht, dass der Umschaltbetrieb und der Rotationsbetrieb im Wesentlichen gleichzeitig durchgeführt werden, um die Bequemlichkeit zu verbessern. Beispielsweise ist in der Stirnseite oder Seitenoberfläche des Griffabschnitts 35B des Handgriffs 35 ein Druckknopfschalter als der Anzeigeumschaltabschnitt 36 in einer Position vorgesehen, wo der Benutzer den Druckknopfschalter leicht durch einen Daumen oder Zeigefinger drücken kann, während er den Griffabschnitt 35b ergreift. Der Druckknopfschalter schaltet zwischen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung in einer Umschaltweise um. Alternativ kann ein spezieller Schaltknopf vorgesehen sein, um auf jede Betrachtungsvorrichtung umzuschalten. Beispielsweise kann der Umschalter, der auf die Betrachtungsvorrichtung umschaltet, die auf der rechten Seite angeordnet ist, in dem rechten Handgriff 35 vorgesehen sein, d. h. der Umschalter, der zu der optischen Bildgebungsvorrichtung umschaltet, kann in der optischen Bildgebungsvorrichtung vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Umschalter, der zu der Betrachtungsvorrichtung umschaltet, die auf der linken Seite angeordnet ist, in dem linken Handgriff 35 vorgesehen sein, d. h. der Umschalter, der zu der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung umschaltet, kann in der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung vorgesehen sein.
  • (Probenkammer 21)
  • Eine Abdichtstruktur ist in der Probenkammer 21 vorgesehen, um den Dekompressionszustand aufrechterhalten zu können. Ein Anschluss wird in einer Innenwand der Probenkammer 21 geöffnet, um verschiedene Elemente anzuordnen oder zu verbinden. Jeder Anschluss ist derart luftdicht abgedichtet, dass das Innere der Probenkammer 21 in dem Dekompressionszustand gehalten werden kann. Beispielsweise wird eine Dichtung, wie zum Beispiel ein O-Ring, an dem Kopplungspunkt verwendet, um die Abdichtstruktur zu erzeugen.
  • (Erste Position 41 und zweite Position 42)
  • In der Betrachtungsvorrichtung 10 ist die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11, die die erste Betrachtungsvorrichtung bildet, an der ersten Position 41 in der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 24 angebracht, und die optische Bildgebungsvorrichtung 12, die die zweite Betrachtungsvorrichtung bildet, ist ähnlich an der zweiten Position 42 nahe der ersten Position 41 in der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts 24 angebracht. In dem Beispiel von 3 ist ein Abstand zwischen der ersten Position 41, an der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 befestigt ist, und der zweiten Position 42, an der die optische Bildgebungsvorrichtung 12 befestigt ist, ein fester Wert. D. h. wenn der zylindrische Körperabschnitt 24 rotiert wird, rotieren die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zusammen. Daher können die Bewegungsmechanismen der Betrachtungsvorrichtungen 10 zu einem Mechanismus vereinfacht werden.
  • Die zweite Position 42 ist eine Position, in der das vordere Ende der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 nicht die optische Achse der Elektronenkanone 47 der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 stört. Bevorzugt ist die zweite Position 42 die Position, in der das vordere Ende der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 nah an die optische Achse der Elektronenkanone 47 gebracht wird, so weit wie möglich, während die optische Achse der Elektronenkanone 47 nicht gestört wird. Wie in 3 illustriert ist, kann die optische Bildgebungsvorrichtung 12 nah an die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 herangebracht werden, und als eine Folge wird ein zum Rotieren auf die Positionen der Betrachtungsvorrichtungen 10 nötiges Rotationsmaß auf ein Minimum gedrückt, um reibungslos und schnell die Bildpositionsumschaltarbeit durchzuführen. Wie in 17A bis 17C illustriert ist, kann vorteilhaft ein Überlappungsbereich (ein Überlappungsrotationsbereich, der später beschrieben wird) zwischen rotierbaren Bereichen der Betrachtungsvorrichtungen 10 verbreitert werden.
  • Daher wird ein Versatzwinkel zwischen dem Rotationszentrum und der ersten Position 41 oder zweiten Position 42 bevorzugt so klein wie möglich gemacht. Genauer reicht der Versatzwinkel von 30° bis 50°. In dem Beispiel der 3 sind die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 derart an dem Körperabschnitt 24 angebracht, dass ein Winkelunterschied von 40° zwischen der optischen Achse der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und der optischen Achse der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 erzeugt wird. Die Rotationsvorrichtung 30 kann über den Versatzwinkel oder mehr rotiert werden, und daher kann eine der Betrachtungsvorrichtungen zu der Position der anderen Betrachtungsvorrichtung rotiert werden. Der Rotationsbereich in der Rotationsvorrichtung 30 ist der maximale Rotationsbereich, der durch einen Rotationssteuerungsabschnitt gesteuert wird. Die Rotationsvorrichtung 30 kann auf einen breiteren Rotationsbereichssteuerungswert rotiert werden, indem der Rotationssteuerungsabschnitt gelöst wird.
  • In diesem Beispiel wird die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 an dem Körperabschnitt 24 auf eine nicht-austauschbare Weise angebracht und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 wird abnehmbar an dem Körperabschnitt 24 angebracht. Wie in 9 illustriert ist, kann die optische Bildgebungsvorrichtung 12 daher von der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung 100 abgenommen werden, um die optische Bildgebungsvorrichtung 12 durch einen Digitalmikroskopstand ST zu ersetzen. Ein Anbringabschnitt der optischen Bildgebungsvorrichtung wird in der zweiten Position 42 vorgesehen, um diese abnehmbare Anbringstruktur zu erzeugen.
  • (Anbringungsabschnitt der optischen Bildgebungsvorrichtung)
  • Der Anbringungsabschnitt der optischen Bildgebungsvorrichtung wird in der zylindrisch geformten Außenoberfläche des Körperabschnitts 24 vorgesehen, um die optische Bildgebungsvorrichtung 12 an der zweiten Position 42 abnehmbar anzubringen. Der Anbringabschnitt der optischen Bildgebungsvorrichtung weist einen Anschluss auf, der geöffnet wird, um den optischen Linsenzylinder der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 darin einzusetzen, und eine Anbringung 39 wird in dem Anschluss vorgesehen, um die optische Bildgebungsvorrichtung 12 anzubringen. Wie in 3 illustriert ist, wird die Anbringung 39 in eine zylindrische Form mit einem Boden geformt, und ein Innendurchmesser der Anbringung 39 wird etwas größer als die äußere Form der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 gestaltet, so dass die optische Bildgebungsvorrichtung 12 angebracht werden kann. Eine Struktur, wie zum Beispiel eine Schraubennut, in die die optische Bildgebungsvorrichtung 12 eingesetzt und fixiert wird, wird in der zylindrischen Innenoberfläche der Anbringung 39 vorgesehen.
  • Ein Öffnungsfenster wird in der Bodenoberfläche der Anbringung 39 vorgesehen und ein lichtdurchlässiges Fenster wird in dem Öffnungsfenster derart angebracht, dass die optische Linse der angebrachten optischen Bildgebungsvorrichtung 12 nicht behindert wird. Die Anbringung 39 wird durch den O-Ring derart abgedichtet, dass die optische Bildgebungsvorrichtung 12 angebracht werden kann, während die Luftdichtigkeit der Probenkammer 21 aufrechterhalten wird. Die O-Ringe werden jeweils in der Kopplungsebene zwischen der Anbringung 39 und dem Körperabschnitt 24 und in der Kopplungsebene zwischen der Anbringung 39 und dem lichtdurchlässigen Fenster vorgesehen. In dem Beispiel von 3 ist der Anbringungsabschnitt der optischen Bildgebungsvorrichtung durch vier Elemente vakuumverschlossen, d. h. einen ersten O-Ring, den Anschluss, einen zweiten O-Ring und das lichtdurchlässige Fenster.
  • Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 wird abnehmbar an der Anbringung 39 angebracht, die luftdicht in der zylindrisch geformten Außenoberfläche des Körperabschnitts 24 vorgesehen ist, was es erlaubt, dass die optische Betrachtung durchgeführt wird, während die Luftdichtigkeit aufrechterhalten bleibt. Ein Freiheitsgrad der optischen Betrachtung wird dramatisch erhöht, da die optische Bildgebungsvorrichtung 12, die auf der Anbringung 39 angebracht ist, leicht ausgetauscht werden kann. Insbesondere in Elektronenmikroskopen, wie zum Beispiel dem herkömmlichen SEM wird, obwohl es ein Elektronenmikroskop mit einer optischen Linse gibt, die die optische Betrachtung durchführen kann, prinzipiell die optische Linse untergeordnet verwendet, um das visuelle Feld des Elektronenmikroskops zu suchen, und es gibt wenige Elektronenmikroskope mit vollständig ausgebildeten optischen Linsen. Auf der anderen Seite sind in der vorliegenden Ausführungsform, weil die optischen Linsen ausgetauscht werden können, vorteilhaft die Optionen der optischen Linsen in der optischen Betrachtung kombiniert mit dem Elektronenmikroskop verbreitert und der Freiheitsgrad der Betrachtung wird stark vergrößert.
  • Herkömmlich wird, nachdem das visuelle Feld durch die optische Bildgebungsvorrichtung 12 abgesucht wurde, die Feinbetrachtung durch die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 durchgeführt. Wenn das optische Bild und das Elektronenmikroskopbild desselben visuellen Feldes mit derselben Vergrößerungsleistung angezeigt werden, um einen Kontrast und ein Umschalten durch die Kombination des optischen Bildes und des Elektronenmikroskopbildes durchzuführen, wird die Arbeit zum Ausrichten des optischen Bildes und des Elektronenmikroskopbildes, um dasselbe visuelle Feld zu erhalten, schwierig. Andererseits überlappen in der vorliegenden Ausführungsform die Vergrößerungsleistungen der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und des Elektronenmikroskops, und die Probe wird auf der Rotationsachse platziert, während die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und das Elektronenmikroskop rotiert werden, so dass das optische Bild und das Elektronenmikroskopbild extrem leicht in demselben optischen Feldbereich erhalten werden können.
  • Wie in 3 illustriert ist, sind die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 an der ersten Position 41 und der zweiten Position 42 angebracht, während sie bis zu einem Grad nah aneinander gebracht werden, in dem die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 einander nicht stören. Genauer kann der vordere Endteil der Betrachtungsvorrichtung 10 physikalisch in der Probenkammer 21 stören und eine der optischen Achsen kann durch den anderen Zylinder unterbrochen werden. Wie in 3 illustriert ist, ist insbesondere ein Eindringmaß in die Probenkammer 21 relativ klein und die optische Achse kann durch das vordere Ende der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 behindert werden, weil die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 in die Probenkammer 21 vorsteht, während die optische Bildgebungsvorrichtung 12 an der Anbringung 39 angebracht ist. Daher ist es nötig, dass die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 voneinander beabstandet sind, so dass die physikalische oder optische Störung nicht erzeugt wird.
  • Andererseits wird die Bewegungsdistanz, wenn die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 übermäßig beabstandet sind, verlängert, wenn der Körperabschnitt 24 rotiert und zu den Positionen der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 bewegt wird, und nachteilig wird der Überlapp der Ortslinien, in denen beide Betrachtungsvorrichtungen 10 angeordnet werden können, nämlich der überlappende Rotationsbereich, verjüngt. Daher werden die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 bis zu einem Grad nah aneinander angeordnet, zu dem die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 einander nicht stören, das Bewegungsmaß wird auf ein Minimum gedrückt, um das unnötige Bewegungsmaß zu beseitigen, wenn eine der Betrachtungsvorrichtungen 10 zu der Betrachtungsposition der anderen Betrachtungsvorrichtung 10 bewegt wird, und vorteilhaft kann das Umschalten schnell durchgeführt werden.
  • Die Positionen, an denen die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 fixiert werden, sind im Wesentlichen in derselben Ebene angeordnet, die im Wesentlichen orthogonal zu der Rotationsachse des zylindrischen Körperabschnitts 24 liegt. Weil die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 immer im selben Umfang bewegt werden, passen daher die Ortskurven der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zueinander, und die Betrachtungsbilder desselben visuellen Feldes können erhalten werden. Weil die Bewegungsbereiche der optischen Achsen der Betrachtungsvorrichtungen 10 zueinander passen, indem im Wesentlichen die Rotationsebene, in der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 rotiert, und die Rotationsebene, in der die optische Bildgebungsvorrichtung 12 rotiert, zueinander passen, können vorteilhaft die Betrachtungsbilder desselben visuellen Feldes nur durch Rotieren einer der Betrachtungsvorrichtungen 10 zu der Position der anderen Betrachtungsvorrichtung 10 erhalten werden und die Benutzeroperationen, wie zum Beispiel das Passendmachen des visuellen Feldes und die Brennpunkteinstellung wegen der Positionsumschaltung, die zu der anderen Betrachtungsvorrichtung 10 umschalten, um das Bild im selben visuellen Feld aufzunehmen, können extrem leicht durchgeführt werden.
  • Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 sind auf derselben Ebene angebracht. Daher kann vorteilhaft die Länge des Körperabschnitts 24 verkürzt werden, die kompakte Vorrichtung kann in der Rotationsachsenrichtung erreicht werden und die äußere Form der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung kann miniaturisiert werden. Die Neigungsbetrachtung kann leicht bei verschiedenen Neigungswinkeln (Betrachtungswinkeln) durch die Struktur durchgeführt werden, in der die Seite des Probentisches 33 auf der geneigten Seite der Betrachtungsvorrichtung 10 angebracht wird, was eine Neigungsbetrachtung mit starker Vergrößerungsleistung bei vielen Winkeln durchzuführen erlaubt.
  • Da die erste Position 41, an der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 fixiert ist, von der zweiten Position 42 abweicht, an der die optische Bildgebungsvorrichtung 12 fixiert ist, weicht die erste Position 41 von der zweiten Position 42 im Neigungswinkel ab, unter dem das Probenbild durch jede Betrachtungsvorrichtung 10 erhalten wird. Als eine Folge können die Betrachtungsvorrichtungen 10 durch Rotieren des Körperabschnitts 24 leicht zu der Position jeder Betrachtungsvorrichtung 10 bewegt werden, obwohl das Elektronenmikroskopbild und das optische Bild gleichzeitig in verschiedenen Neigungswinkeln erhalten werden. D. h., durch das extrem leichte Rotieren des Körperabschnitts 24 wird die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 schnell und korrekt zu der Position bewegt, in der die optische Bildgebungsvorrichtung 12 angeordnet ist, oder die optische Bildgebungsvorrichtung 12 wird schnell und korrekt zu der Position bewegt, in der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 angeordnet ist. Dies ist ein großer Vorteil, verglichen mit dem herkömmlichen Elektronenmikroskop.
  • Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wenn die Betrachtungsbilder unter demselben Neigungswinkel durch die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 erhalten werden sollen, wird der zylindrische Körperabschnitt 24, nachdem das Betrachtungsbild (zum Beispiel das optische Bild) durch eine der Betrachtungsvorrichtungen (zum Beispiel die optische Bildgebungsvorrichtung 12) erhalten wurde, rotiert, um die andere Betrachtungsvorrichtung (zum Beispiel die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11) zu der Position zu rotieren, in der das Betrachtungsbild durch die eine der Betrachtungsvorrichtungen erhalten wird. Da das Drehen eine bogenförmige Ortslinie entlang der Mittelachse der Rotationsbewegung, nämlich der Rotationsachse, wird, wird die optische Achse der Betrachtungsvorrichtung in jeder Position, in der die optische Achse in Richtung der Rotationsachse ausgerichtet ist, beibehalten. Wenn die Brennweite einmal eingestellt ist, wird daher die Fokussieroperation extrem leicht durchgeführt, da die Brennweite während der Rotation im Wesentlichen aufrechterhalten wird.
  • Wenn das Betrachtungsbild zuerst in einer der Betrachtungsvorrichtungen aufgenommen wird, wird mit anderen Worten, wenn die fokussierte Position auch in der anderen Betrachtungsvorrichtung eingestellt wird, der fokussierte Zustand vor und nach dem Rotieren aufrechterhalten und das Betrachtungsbild kann schnell nach der Rotation erhalten werden. Daher können gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Betrachtungsbilder an derselben Position unter Verwendung der zwei verschiedenen Betrachtungsvorrichtungen 10 schnell und leicht erhalten werden.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird in der Konfiguration der 3 und 17 der Körperabschnitt 24 rotiert, um dasselbe visuelle Feld aus derselben Richtung (Neigungswinkel) zu betrachten. Beispiele eines Verfahrens zum Erkennen, dass eine der Betrachtungsvorrichtungen in der Position angeordnet ist, in der die andere Betrachtungsvorrichtung ursprünglich angeordnet wurde, umfassen ein Verfahren, bei dem ein Rotationspositions-Detektionsabschnitt, wie zum Beispiel ein Rotationsencoder und ein Winkelsensor, in dem Körperabschnitt angeordnet ist, um den Rotationswinkel elektrisch zu detektieren, und ein Verfahren, bei dem Skalen und Markierungen in dem Körperabschnitt und der festen Seite vorgesehen sind, um den Rotationswinkel visuell zu erkennen.
  • Die zwei Betrachtungsvorrichtungen sind an dem Körperabschnitt 24 so angebracht, dass die optische Achse durch die Rotationsmitte der Rotationsvorrichtung 30 in jeder Rotationsposition verläuft, die durch die Rotationsvorrichtung 30 bereitgestellt werden kann. Die Position von einer der Betrachtungsvorrichtungen (zum Beispiel der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11) wird zu der gewünschten Position des Betrachters unter Verwendung der Rotationsvorrichtung 30 rotiert und fixiert, was die Vergrößerungsbetrachtung in einem genauen Punkt der Probe, die auf dem Probentisch angeordnet ist, aus der genauen visuellen Feldrichtung erlaubt.
  • In der vorliegenden Ausführungsform bedeutet der verwendete Ausdruck „im Wesentlichen dieselbe Betrachtungsposition” das Folgende. Nach dem Bild des genauen Punkts der Probe, die auf dem Probentisch platziert ist, durch eine der Betrachtungsvorrichtungen, die durch die oben beschriebene Technik positioniert wurde, wird die andere Betrachtungsvorrichtung (zum Beispiel die optische Bildgebungsvorrichtung 12) zu der Rotationsposition, an der eine der Betrachtungsvorrichtungen angeordnet ist, rotiert und fixiert, und die Vergrößerungsbetrachtung wird in dem genauen Punkt der Probe durchgeführt, die auf dem Probentisch platziert ist, aus im Wesentlichen derselben genauen visuellen Feldrichtung. In diesem Fall bedeutet die „im Wesentlichen gleiche Betrachtungsposition” die Position, in der eine der Betrachtungsvorrichtungen und die andere Betrachtungsposition positioniert sind.
  • Die im Wesentlichen gleiche Betrachtungsposition ist für die beiden Betrachtungsvorrichtungen vorgesehen und die zwei Betrachtungsvorrichtungen erhalten die Bilder im Wesentlichen mit derselben Vergrößerungsleistung. In solchen Fällen wird angenommen, dass die Position des Probentisches und die Position der Probe, die auf dem Probentisch platziert ist, relativ zu dem Probentisch im Wesentlichen identisch zueinander sind. Daher können die Vergrößerungsleistung des Bildes, das durch jede Betrachtungsvorrichtung erhalten wurde, und das Bild in dem genauen Punkt der Probe die nachfolgende vergleichende Betrachtung der zwei Bilder verbessern.
  • Mit anderen Worten ist der visuelle Feldbereich der Betrachtung, in dem die Probe mit der genauen Vergrößerungsleistung aus der genauen visuellen Feldrichtung durch eine der Betrachtungsvorrichtungen betrachtet wird, im Wesentlichen gleich dem visuellen Feldbereich der Betrachtung, in dem die Probe mit derselben Vergrößerungsleistung wie der genauen Vergrößerungsleistung aus derselben Richtung wie der genauen visuellen Feldrichtung durch die andere Betrachtungsvorrichtung betrachtet wird, nachdem der Körperabschnitt 24 durch die Rotationsvorrichtung 30 derart rotiert wird, dass die Probe aus derselben Richtung wie der genauen visuellen Feldrichtung durch die andere Betrachtungsvorrichtung betrachtet werden kann. Offensichtlich könnte die im Wesentlichen gleiche Betrachtungsposition hierin nicht die vollständig gleiche Betrachtungsposition werden, wegen eines mechanischen Fehlers der Betrachtungsvorrichtung 30.
  • (Rotationsbereich)
  • Die Bereiche, in denen die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 rotieren können, sind derart ausgestaltet, dass zumindest Teile der Bereiche einander überlappen, nämlich derart, dass die Betrachtungsvorrichtungen 10 zu jeder Position bewegt werden können. 17A bis 17C sind schematische Diagramme, die die Bereiche, in denen die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 rotieren können, konzeptionell illustrieren. 17A illustriert den überlappenden Rotationsbereich der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12, 17B illustriert einen Rotationsbereich der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und 17C illustriert einen Rotationsbereich der optischen Bildgebungsvorrichtung 12. In den 17A bis 17C zeigt eine durchgezogene Linie den Rotationsbereich der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 an, und eine unterbrochene Linie zeigt den Rotationsbereich der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 an. Wie oben beschrieben wurde, hängt der Rotationsbereich, in dem jede Betrachtungsvorrichtung 10 rotieren kann, von dem Rotationsbereich des Körperabschnitts 24 ab, weil die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zusammen durch die Rotation des Körperabschnitts 24 rotieren.
  • (Überlappender Rotationsbereich)
  • Genauer gesagt ist ein Winkel, bei dem der Winkelabstand zwischen der ersten Position 41 und der zweiten Position 42, nämlich der Versatzwinkel oder Offset-Winkel, von dem Rotationsbereich des Körperabschnitts 24 abgezogen wird, der überlappende Rotationsbereich, in dem die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 einander überlappen. Beispielsweise im Fall des Rotationsbereichs von 150° des Körperabschnitts 24 und des Offset-Winkels von 40° wird der überlappende Rotationsbereich 150° – 40° = 110°. Bevorzugt können sowohl das Elektronenmikroskopbild als auch das optische Bild bei verschiedenen Neigungswinkeln mit steigendem überlappendem Rotationsbereich erhalten werden. Idealerweise deckt der Überlappungsrotationsbereich von 0° bis 180° die gesamte obere Oberfläche des Probentisches 33 ab. In diesem Fall können das Elektronenmikroskopbild und das optische Bild in fast allen Neigungswinkeln erhalten werden. Weil jedoch die Rotation der Betrachtungsvorrichtung 10 unterbrochen wird, wenn die Betrachtungsvorrichtung 10, die von dem Körperabschnitt 24 vorsteht, in Kontakt mit der Oberfläche gerät, auf der die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung installiert ist, gibt es eine physikalische Begrenzung durch die Länge, über die jede Betrachtungsvorrichtung 10 von dem Körperabschnitt 24 vorsteht, und die Höhe des Armabschnitts 26, der dazu verwendet wird, die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung auf der Bodenoberfläche zu installieren. Daher wird der Überlappungsrotationsbereich etwa 60° bis etwa 180°. Bevorzugt werden die vorstehende Länge jeder Betrachtungsvorrichtung 10 und die Länge des Armabschnitts 26 so eingestellt, dass der überlappende Rotationsbereich von 180° oder der überlappende Rotationsbereich nah an 180° erreicht wird. Hierin wird der Neigungswinkel berechnet, wobei angenommen wird, dass der Neigungswinkel auf 0° gesetzt wird, wenn die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 in der vertikalen Position angeordnet ist. Beispielsweise hat in dem Beispiel von 17B die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 den totalen Rotationsbereich von 150°, nämlich den Rotationsbereich von 90° auf der linken Seite der vertikalen Position und den rotierbaren Bereich von 60° auf der rechten Seite der vertikalen Position. Weil der Rotationsbereich der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 fixiert ist, während sie um 40° auf die rechte Seite der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 geneigt wird, hat die optische Bildgebungsvorrichtung 12 den totalen Rotationsbereich von 150°, nämlich den Rotationsbereich von 50° auf der linken Seite der vertikalen Position und den Rotationsbereich von 100° auf der rechten Seite der vertikalen Position, wie in 17C illustriert ist.
  • Wie oben beschrieben wurde, kann in den Betrachtungsvorrichtungen 10 (optische Bildgebungsvorrichtung 12 und Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11) der Abstand zu der Probe, die auf der Rotationsachse angeordnet ist, während des rotierenden Übergangs (des Rotierens) im Wesentlichen konstant gehalten werden. Daher kann, wenn einmal die Brennweite eingestellt ist, vorteilhaft nur der Rotationswinkel, nämlich der Blickpunkt, in dem In-Fokus-Zustand, dem fokussierten Zustand, verändert werden, selbst wenn die Position verändert wird.
  • (Skizze der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11)
  • Eine Skizze der Elektronenstrahl-Bildgebungsvorrichtung 11 wird mit Bezug auf 18 beschrieben werden. 18 ist ein Blockdiagramm, das eine Systemkonfiguration der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 illustriert. In 18 wird das SEM, bei dem die elektrostatische Linse vom elektrostatischen Typ verwendet wird, verwendet. Das SEM enthält ein Elektronenlinsensystem, das den Elektronenstrahl der beschleunigten Elektronen emittiert, um den Elektronenstrahl dazu zu bringen, eine Probe SA zu erreichen, eine Probenkammer 21 (Kammer), in der die Probe SA angeordnet ist, ein Evakuierungssystem, das die Probenkammer 21 evakuiert, und ein Betriebssystem für die Bildbetrachtung. Die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 aus 18 steuert jedes Element unter Verwendung einer Elektronenmikroskopsteuerung 40, um das Elektronenmikroskopbild zu betrachten, das das Elektronenstrahlbetrachtungsbild ist, das durch den Ladungsteilchenstrahl erhalten wird. Die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 führt auch Einstellungen von Bildbetrachtungsbedingungen und verschiedenen Operationen des Elektronenmikroskops unter Verwendung eines Elektronenmikroskop-Betriebsprogramms durch, das durch die Steuerung 1 aus 18 ausgeführt wird, und zeigt das Betrachtungsbild auf dem Anzeigeabschnitt 2 an.
  • (Elektronenlinsensystem)
  • Das Elektronenlinsensystem enthält die Elektronenkanone 47, die einen Elektronenstrahl EB beschleunigter Elektronen emittiert, ein Elektronenlinsensystem, das einen beschleunigten Elektronenfluss verjüngt, um einen dünnen Strahl zu bilden, und einen Detektor, der Sekundärelektronen und Reflexionselektronen detektiert, die von der Probe SA erzeugt werden. Die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 aus 18 enthält die Elektronenkanone 47, welche das Elektronenlinsensystem ist, um die Probe mit dem Elektronenstrahl EB zu bestrahlen, einen Kanonenausrichter 49, der ein Einsteller für die optische Achse ist, um den Elektronenstrahl EB, der aus der Elektronenkanone 47 emittiert wird, derart zu korrigieren, dass der Elektronenstrahl EP durch die Mitte des Elektronenlinsensystems verläuft, eine Kondensorlinse, die eine Fokussierlinse 52 ist, um eine Bildpunktgröße des Elektronenstrahls EB leicht zu verjüngen, einen Elektronenstrahlablenkungs- und -abtastabschnitt 58, der die Probe SA abtastet, wobei der Elektronenstrahl EB durch die Fokussierlinse 52 fokussiert wird, einen Sekundärelektronendetektor 61, der die Sekundärelektronen detektiert, die von der Probe SA in Verbindung mit dem Abtasten emittiert werden, und einen Reflexionselektronendetektor 62, der die Reflexionselektronen detektiert.
  • (Evakuierungssystem)
  • Die Probenkammer 21 enthält einen Probentisch 33, eine Probeneinführvorrichtung und ein Röntgendetektionsspektroskop. Der Probentisch 33 (Tisch) wird durch eine Probentischsteuerung 34 gesteuert und der Probentisch 33 hat eine Bewegungsfunktion in X-, Y- und Z-(Höhen)-Richtung und eine Rotations-(R)-Funktion. Die vier Achsen sind motorbetrieben oder ein Teil hiervon oder alle vier Achsen können manuell betrieben werden. Das Evakuierungssystem enthält die Dekompressionseinheit 15, die oben beschrieben wurde.
  • (Betriebssystem)
  • Das Betriebssystem führt eine Einstellung eines Bestrahlungsstroms und ein Fokussieren durch, während das Sekundärelektronenbild, das Reflexionselektronenbild, das Röntgenbild und dergleichen angezeigt und betrachtet werden. Allgemein ist eine Ausgabe des Sekundärelektronenbilds eine Filmfotografie mit einer Kamera für ein analoges Signal. Kürzlich wird das Bild ausgegeben, während es zu einem digitalen Signal umgewandelt wird, und verschiedene Bearbeitungsstücke, wie zum Beispiel ein Datenspeicher, eine Bildverarbeitung und ein Drucken können durchgeführt werden. Das SEM aus 18 enthält den Anzeigeabschnitt 2, der die Betrachtungsbilder, wie zum Beispiel das Sekundärelektronenbild und das Reflexionselektronenbild, anzeigt, und einen Drucker 69 zum Drucken. Das Betriebssystem enthält einen Führungsabschnitt, der eine Folge zum Einstellen von Gegenständen, die zumindest zum Einstellen der Beschleunigungsspannung und der Punktgröße (des Durchmessers des einfallenden Elektronenstrahlflusses) als Bildbetrachtungsbedingungen notwendig sind, führt.
  • (Details der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11)
  • Als nächstes wird die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 im Detail mit Bezug auf 18 beschrieben werden. Das SEM aus 18 ist mit der Steuerung 1 und dem Anzeigeabschnitt verbunden, die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 wird durch die Steuerung 1 betrieben, das Ergebnis wird auf dem Anzeigeabschnitt angezeigt und die Bildbetrachtungsbedingung und die Bilddaten werden gespeichert oder die Bildverarbeitung und Berechnung werden durchgeführt, falls erforderlich. Ein zentraler Verarbeitungsabschnitt 60 in 18, der eine CPU und eine LSI enthält, steuert jeden Block, der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 bildet. Der zentrale Verarbeitungsabschnitt 60 steuert eine Elektronenkanonen-Hochspannungsleistungsquelle 43, um die Elektronenkanone 47, welche ein Filament 44, eine Wehnelt-Elektrode 45 und eine Anode enthält, dazu zu bringen, den Elektronenstrahl EB zu emittieren. Der Elektronenstrahl EB, der von der Elektronenkanone 47 emittiert wurde, verläuft nicht immer durch die Mitte des Elektronenlinsensystems, und der Kanonenausrichter 49 wird durch eine optische Achseneinstellung 50 gesteuert, um die Korrektur derart durchzuführen, dass der Elektronenstrahl EB durch das Zentrum des Elektronenlinsensystems verläuft. Dann wird der Elektronenstrahl EB durch die Kondensorlinse, d. h. die Fokussierlinse 52, die durch die Fokussierlinsensteuerung 51 gesteuert wird, fein verjüngt. Der fokussierte Elektronenstrahl EB verläuft durch einen Elektronenstrahlablenk- und -abtastabschnitt 58, eine Objektivlinse 59 und ein Objektivdiaphragma 53, die den Elektronenstrahl EB ablenken, und einen Astigmatismuskorrektor 57, der einen Strahlaufweitungswinkel des Elektronenstrahls EB bestimmt, und der Elektronenstrahl EB erreicht die Probe SA. Der Astigmatismuskorrektor 57, der eine Abtastgeschwindigkeit oder dergleichen steuert, wird durch eine Astigmatismuskorrektursteuerung 54 gesteuert. Ähnlich wird der Elektronenstrahlablenk- und -abtastabschnitt 58 durch eine Elektronenablenk- und -abtastabschnittsteuerung 55 gesteuert, die Objektivlinse 59 wird durch eine Objektivlinsensteuerung 56 gesteuert und die Probe SA wird mit dem Elektronenstrahl EB durch die Wirkung des Elektronenstrahlablenkungs- und -abtastabschnitts 58 und der Objektivlinse 59 abgetastet. Informationssignale, wie zum Beispiel die Sekundärelektronen und die Reflexionselektronen, werden von der Probe SA durch Abtasten der Probe SA mit dem Elektronenstrahl EB emittiert, und die Informationssignale werden durch den Sekundärelektronendetektor 61 und den Reflexionselektronendetektor 62 detektiert. Ein A/D-Wandler 65 führt eine A/D-Wandlung in Informationssignale der detektierten Sekundärelektronen durch einen Sekundärelektronendetektions- und -verstärkungsabschnitt 63 durch. Die Informationssignale der Reflexionselektronen werden durch den Reflexionselektronendetektor 62 detektiert und ein A/D-Wandler 66 führt eine A/D-Wandlung in die Informationssignale der Reflexionselektronen durch einen Reflexionselektronendetektions- und -verstärkungsabschnitt 64 durch. Dann werden die Informationssignale der detektierten Sekundärelektronen und die Informationssignale der Reflexionselektronen zu einem Bilddatenerzeuger 67 übertragen, um Bilddaten zu bilden. Die Bilddaten werden zu der Steuerung 1 übertragen und auf dem Anzeigeabschnitt 2, wie zum Beispiel einem Monitor, der mit der Steuerung 1 verbunden ist, angezeigt, und die Bilddaten werden, falls erforderlich, durch einen Drucker gedruckt. Die Evakuierungssystempumpe 70 evakuiert die Probenkammer 21. Eine Evakuierungssteuerung 72, die mit der Evakuierungssystempumpe 70 verbunden ist, stellt das Vakuum ein und die Evakuierungssteuerung 72 steuert das Vakuum vom Hochvakuum zum niedrigen Vakuum in Übereinstimmung mit der Probe SA und dem Betrachtungszweck.
  • (Elektronenkanone 47)
  • Die Elektronenkanone 47 ist eine Quelle, die das beschleunigte Elektron mit einem bestimmten Energieniveau erzeugt. Beispiele der Elektronenkanone 47 umfassen eine thermische Elektronenkanone, die einen W(Wolfram)-Draht oder einen LaB6-Draht erhitzt, um Elektronen zu emittieren, und eine Feldemissionselektronenkanone, die ein starkes elektrisches Feld auf eine Spitze aus W anlegt, um Elektronen zu emittieren. Andererseits wird das Elektronenlinsensystem durch einen Elektronenmikroskopvergrößerungsleistungs-Einstellabschnitt 68 zum Einstellen der Elektronenmikroskopvergrößerungsleistung gesteuert. Die Fokussierlinse 52, die Objektivlinse 59, das Objektivdiaphragma 53, der Elektronenstrahlablenk- und -abtastabschnitt 58, der Astigmatismuskorrektor 57 und dergleichen sind auf dem Elektronenlinsensystem angebracht. Die Fokussierlinse verjüngt den Elektronenstrahl EB, der aus der Elektronenkanone 47 emittiert wird, noch feiner. Die Objektivlinse 59 fokussiert schließlich einen Elektronenfühler auf der Probe SA. Das Objektivdiaphragma 53 wird dazu verwendet, eine Aberration zu reduzieren. Der Detektor enthält den Sekundärelektronendetektor 61, der die Sekundärelektronen detektiert, und den Reflexionselektronendetektor 62, der die Reflexionselektronen detektiert. Wegen niedriger Energie werden die Sekundärelektronen durch einen Kollektor eingefangen, durch einen Szintillator in Photoelektronen umgewandelt und durch einen Photomultiplier signalverstärkt.
  • Andererseits werden die Reflexionselektronen durch den Szintillator oder einen Halbleiterdetektor detektiert. Die Erfindung ist nicht auf die Sekundärelektronensignaldetektion und die Reflexionselektronensingaldetektion beschränkt, sondern Singnaldetektoren für Auger-Elektronen, Transmissionselektronen, eine innere elektromotorische Kraft, Kathodenlumineszenz, eine Röntgenstrahlung und Absorptionselektronen können auf die vorliegende Erfindung angewendet werden. Alternativ kann der Reflexionselektronendetektor auch ausgelassen werden.
  • (Elektronenlinsensystem)
  • (Elektrostatische Linse)
  • In dem SEM, d. h. in der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 wird die elektrostatische Linse, d. h. die Elektronenlinse vom elektrostatischen Typ, als die Elektronenlinse verwendet. Weil das SEM vom elektrostatischen Typ ein niedriges Gewicht hat, ist das SEM vom elektrostatischen Typ geeignet für die Struktur der vorliegenden Ausführungsform, bei der die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 geneigt ist. 19 ist ein Blockdiagramm, das eine Skizze der elektrostatischen Linse illustriert. Wie in 19 illustriert ist, hat die elektrostatische Linse die Struktur, bei der jede Elektronenlinse in dem Elektronenlinsenzylinder elektrisch durch eine elektrostatische Linsensteuerung 40A gesteuert ist. Der Elektronenlinsenzylinder enthält eine Elektronenkanone 47A, eine erste Kondensorlinse 52A, eine zweite Kondensorlinse 57A, einen Elektronenstrahlablenk- und -abtastabschnitt 58, eine Abtastelektrode 58A, welche die Probe mit einem Elektronenstrahl EB1 abtastet, und eine Objektivlinse 59A. Die Elektronenkanone 47A enthält ein Filament 44A, das eine Elektronenstrahlquelle ist, eine Wehnelt-Elektrode 45A, welche die zylindrische Elektronenstrahlfokussierelektrode ist, und eine Anode 46A. Die elektrostatische Linsensteuerung 40A enthält eine Elektronenhochspannungsleistungsquelle 43A, die den Draht 44A und die Wehnelt-Elektrode 45A steuert, um die Elektronenkanone 47A dazu zu bringen, den Elektronenstrahl EB1 zu emittieren, eine erste Linsensteuerung 51A, die die erste Kondensorlinse 52A steuert, eine zweite Linsensteuerung 54A, die die zweite Kondensorlinse 57A steuert, eine Abtastelektrodensteuerung 55A, welche die Abtastelektrode 58A steuert, und eine Objektivlinsensteuerung 56A, welche die Objektivlinse 59A steuert. In der elektrostatischen Linse werden die Mehrzahl von Elektroden kombiniert, die Probe SA wird mit dem Elektronenstrahl EB1 unter Verwendung der Fokussieraktion des positiven elektrischen Feldes an dem Elektronenstrahl EB1 bestrahlt und ein Sekundärelektron SE1, das von der Probe SA emittiert wird, wird durch einen Sekundärelektronendetektor 61A detektiert. Obwohl die Elektronenlinse mit einer solchen Struktur die große Aberration aufweist, kann die Struktur vorteilhaft vereinfacht werden, um das Gewicht der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zu reduzieren, und daher kann die Betrachtungsvorrichtung 10 stabil rotiert werden, um ihre Zuverlässigkeit zu verbessern. In dem Beispiel von 19 enthält der Elektronenstrahlablenk- und -abtastabschnitt 58 eine Einstufenabtastelektrode 58A. Alternativ kann der Elektronenstrahlablenk- und -abtastabschnitt 58 eine Mehrstufenabtastelektrode enthalten.
  • (Elektromagnetische Linse)
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die elektrostatische Linse der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 begrenzt und eine andere Elektronenlinse kann geeignet verwendet werden. Zum Beispiel kann eine elektromagnetische Linse, die eine Elektronenlinse vom Magnetfeldtyp ist, als die Elektronenlinse verwendet werden, solange die mechanische Festigkeit ausreichend aufrechterhalten werden kann. Vorteilhafterweise ist die elektromagnetische Linse für die hohe Vergrößerungsleistung geeignet. 20 illustriert eine Skizze der elektromagnetischen Linse. Die elektromagnetische Linse aus 20 weist die Struktur auf, in der jede Elektronenlinse in dem Elektronenlinsenzylinder elektrisch durch eine elektromagnetische Linsensteuerung 40B gesteuert wird. Der Elektronenlinsenzylinder enthält eine Elektronenkanone 47B, eine erste Kondensorlinse 52B, eine zweite Kondensorlinse 57B, eine Abtastspule 58B, die die Probe mit einem Elektronenstrahl EB2 abtastet, und eine Objektivlinse 59B. Die Elektronenkanone 47B enthält ein Filament 44B, welches die Elektronenstrahlquelle ist, eine Wehnelt-Elektrode 45, die die zylindrische Elektronenstrahlfokussierelektrode ist, und eine Anode 46B. Die elektromagnetische Linsensteuerung 40B enthält eine Elektronenkanonenhochspannungsleistungsquelle 43B, die das Filament 44B und die Wehnelt-Elektrode 45B dazu steuert, die Elektronenkanone 47B dazu zu bringen, den Elektronenstrahl EB2 zu emittieren, eine erste Linsensteuerung 51B, die die erste Kondensorlinse 52B steuert, eine zweite Linsensteuerung 54B, die die zweite Kondensorlinse 57B steuert, eine Abtastspulensteuerung 55B, die die Abtastspule 58B steuert, und eine Objektivlinsensteuerung 56B, die die Objektivlinse 59B steuert. Bei der elektromagnetischen Linse wird die Probe SA2 mit dem Elektronenstrahl EB2 bestrahlt und ein Sekundärelektron SE2, das von der Probe SA2 emittiert wird, wird durch einen Sekundärelektronendetektor 61B detektiert. Die oben beschriebene elektrostatische Linse verwendet das elektrische Feld, während die elektromagnetische Linse das Magnetfeld des Elektromagneten verwendet, um die Probe SA2 mit dem Elektronenstrahl EB2 zu bestrahlen.
  • Die elektromagnetische Linse, bei der der Elektromagnet verwendet wird, wird allgemein in der Elektronenlinse vom Magnetfeldtyp verwendet. Alternativ kann dadurch, dass nicht der Elektromagnet sondern ein Permanentmagnet als der Magnetfelderzeugungsabschnitt verwendet wird, die Vereinfachung, Miniaturisierung und Gewichtsreduktion der Linsenstruktur erreicht werden. In solchen Fällen wird jedoch die Brennweite ein fester Wert, weil das Magnetfeld, anders als beim Elektromagneten, nicht eingestellt werden kann. Aus Bequemlichkeitsgründen wird die elektromagnetische Linse, bei der der Permanentmagnet verwendet wird, hierin auch als elektromagnetische Linse bezeichnet.
  • (Detektor)
  • In dem Beispiel von 3 wird der Sekundärelektronendetektor (SED) 61 als der Detektor verwendet. Wie oben beschrieben wurde, kann ein anderer Detektor anstelle von oder zusätzlich zu dem Sekundärelektronendetektor 61 verwendet werden. In dem Beispiel von 3 wird der Sekundärelektronendetektor 61 in dem festen Teil vorgesehen. Bevorzugt wird der Sekundärelektronendetektor 61 in der Stirnseitenplatte vorgesehen, die an der rückseitigen Oberflächenseite angeordnet ist. Weil sowohl der Probentisch 33 als auch der Sekundärelektronendetektor 61 in dem festen Teil angeordnet sind, ist die relative Position zwischen dem Probentisch 33 und dem Sekundärelektronendetektor 61 unveränderlich, und das Sekundärelektron kann stabil detektiert werden. Insbesondere bei der Neigungsbetrachtung, bei der der Probentisch geneigt wird, wird vorteilhaft das Sekundärelektron nicht zum Schatten des Probentisches, sondern das Sekundärelektron kann sicher eingefangen werden. D. h. in der herkömmlichen Konfiguration, in der die Seite des Probentisches geneigt wird, während die Elektronenkanone und der Sekundärelektronendetektor fest sind, wird die Probenoberfläche manchmal zu einem Schatten des Probentisches, wenn sie von dem Sekundärelektronendetektor betrachtet wird, was zu einem Problem führt, nachdem die Detektionsgenauigkeit des Sekundärelektrons verschlechtert wird. Andererseits wird in der obigen Konfiguration, in der die Seite des Probentisches fest ist, während die Seite der Elektronenkanone geneigt wird, ein solches Schattenproblem nicht erzeugt, weil der Probentisch selbst in der Neigungsbetrachtung nicht geneigt wird. Als eine Folge kann vorteilhaft das stabile Betrachtungsergebnis selbst in der Neigungsbetrachtung erzielt werden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Konfiguration begrenzt. Beispielsweise kann der Detektor auf der Seite des Rotationsteils vorgesehen sein.
  • (Probentisch 33)
  • Wie in 6 bis 8 illustriert ist, ist der Probentisch 33 in der Probenkammer 21 angeordnet, um die Betrachtungszielprobe zu platzieren. Der Probentisch 33 ist ein runder Tisch mit einer flachen oberen Oberfläche. 6 bis 8 illustrieren den Probentisch 33, zum Zwecke der Erklärung in einem Halbkreis weg gebrochen. Der Probentisch 33 wird in der Position angeordnet, die im Wesentlichen mit der Mittelachse der zylindrischen Probenkammer 21 fluchtet. Streng genommen ist der Bewegungsmechanismus derart eingestellt, dass die Probenplatzierungsoberfläche des Probentisches 33 mit einem Schnittpunkt der optischen Achsen der zwei Betrachtungsvorrichtungen 10 übereinstimmt, da der Probentisch 33 vertikal angehoben und abgesenkt werden kann, während er in der horizontalen Position gehalten wird.
  • Die Probe wird im Wesentlichen in der Mitte der Rotationsachse angeordnet und die Probe wird betrachtet, während jede Betrachtungsvorrichtung 10 gehalten wird, während sie in Richtung der Mittelachse ausgerichtet wird. Selbst wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 entlang der Rotationsachse rotiert wird, ist daher die optische Achse immer in Richtung der Probe ausgerichtet, und die Probe kann in dem visuellen Feld eingefangen werden. Zusätzlich wird die konstante Arbeitsdistanz, wenn einmal die Brennweite (Arbeitsdistanz (WD)) eingestellt ist, immer aufrechterhalten, selbst wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 rotiert wird, so dass die Betrachtung aus verschiedenen Winkeln durchgeführt werden kann, während der fokussierte Zustand im Wesentlichen aufrechterhalten bleibt. D. h., weil ein visueller Feldverlust, der durch die Bewegung der Betrachtungsvorrichtung 10 bewirkt wird, extrem reduziert werden kann, kann vorteilhaft ein Anfänger, der mit dem Betrieb nicht vertraut ist, den Betrieb leicht durchführen.
  • (Probentischantriebsabschnitt 34)
  • Die Betrachtungsposition wird durch physikalisches Bewegen des Probentisches 33 bestimmt, auf dem die Probe SA platziert ist. Die Probe SA wird durch den Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 und den Höheneinstellmechanismus 80 bewegt, die den Probentischantriebsabschnitt 34 bilden, welcher den Probentisch 33 antreibt. Der Probentischantriebsabschnitt 34 wird durch die Probentischsteuerung 34 gesteuert. Der Probentisch 33 kann in verschiedenen Richtungen derart bewegt und eingestellt werden, dass die Betrachtungsposition der Probe SA eingestellt werden kann. Genauer ist der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 dazu vorgesehen, den Probentisch 33 in der horizontalen Ebene zu bewegen. Der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 kann die Bewegung und die Feineinstellung in der X-Achsen- und Y-Achsenrichtung durchführen, welche die Ebenenrichtung des Probentisches 33 sind. Eine R-Achsen-(Rotations)-Richtung kann zu dem Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 hinzugefügt werden. Der Probentischantriebsabschnitt 34 wirkt als ein Betrachtungspositionierabschnitt, der die Betrachtungsposition in Bezug auf die Probe bestimmt.
  • (Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74)
  • Wie in 6 bis 7 illustriert ist, sind in dem Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 ein X-Achsen-Betriebsknopf 74X, ein Y-Achsen-Betriebsknopf 74Y und ein R-Achsen-Betriebsknopf 74R an der rechten Seite des Körperabschnitts 24 so vorgesehen, dass sie nach vorne vorstehen. Der X-Achsen-Betriebsknopf 74X, der Y-Achsen-Betriebsknopf 74Y und der R-Achsen-Betriebsknopf 74R stellen das Bewegungsmaß des Probentisches 33 manuell in der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der R-Achsenrichtung ein. Wie in 6 bis 7 illustriert ist, wird bei der Bewegung des Probentisches 33 in der X-Achsenrichtung, der Y-Achsenrichtung und der R-Achsenrichtung ein Drehmoment gemäß einem Rotationsmaß jedes Betriebsknopfes durch einen Caterpillar-Bandantrieb, der an einem rückseitigen Ende jedes Betriebsknopfes gespannt ist, und ein Antriebsgetriebe übertragen, wodurch der Probentisch 33 um ein vorbestimmtes Maß bewegt wird.
  • (Betätigungsknopf)
  • Bei dem Höheneinstellmechanismus 80 wird ein Z-Achsen-Betätigungsknopf 80Z, der das Bewegungsmaß des Probentisches 33 in der Z-Achsenrichtung einstellt, so vorgesehen, dass er von der rückseitigen Oberfläche der Fixierplatte 23 nach oben vorsteht. Die Betätigungsknöpfe werden zu einem Rotationstyp vereinheitlicht, was es dem Benutzer erlaubt, die Bewegung des Probentisches 33 mit einem vereinheitlichten Betätigungsgefühl einzustellen. In den Beispielen der 6 und 7 werden der X-Achsen-Betätigungsknopf 74X, der Y-Achsen-Betätigungsknopf 74Y und der R-Achsenbetätigungsknopf 74R an der rechten Seite des Körperabschnitts 24 vorgesehen, während sie von der vertikalen Oberfläche hervorstehen. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine solche Anordnung und Position beschränkt und der X-Achsen-Betätigungsknopf 74X, der Y-Achsen-Betätigungsknopf 74Y und der R-Achsen-Betätigungsknopf 74R können an einer beliebigen Position und mit einer beliebigen Anordnung der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung vorgesehen sein. Zum Beispiel sind bei der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der Modifikationen, die in 2B und 2C illustriert sind, der X-Achsen-Betätigungsknopf 74X, der Y-Achsen-Betätigungsknopf 74Y und der R-Achsen-Betätigungsknopf 74R in der horizontalen Ebene angeordnet. Ein Vorsprung, der durch Finger gehalten wird, um die durchgehende Rotation während der Rotation zu erleichtern, kann an jedem Betätigungsknopf vorgesehen sein. Ferner ist der Z-Achsen-Betätigungsknopf 80Z derart befestigt, dass die Rotationsachse von der Seitenoberfläche vorsteht, während der Knopfteil zur vertikalen Position wird, was es dem Benutzer ermöglicht, die Einstellung der Höhenrichtung von der Position des Knopfes mit seinen Sinnen zu erkennen, um den Z-Achsen-Betätigungsknopf 80Z leicht von anderen Knöpfen zu unterscheiden.
  • (Nichtneigung)
  • In dem Probentisch 33 kann die Bewegung nur in der horizontalen Ebene durchgeführt werden, während die Neigungswinkel-(T-Achsen-Richtungs)-Einstellung, die bei einem herkömmlichen Probentisch durchgeführt wird, beseitigt wird. Mit anderen Worten enthält der Probentischantriebsabschnitt 34 keinen Neigungsabschnitt, der den Probentisch 33 neigt. Der Probentisch 33 ist an der horizontalen Position in dem nicht geneigten Zustand befestigt, in dem die Neigungsaktion des Probentisches 33 verboten ist, so dass die Probe, die auf der oberen Oberfläche des Probentisches 33 platziert ist, davon abgehalten werden kann, wegen einer Neigung bewegt zu werden oder herunter zu rutschen. Vorteilhafterweise wird die herkömmlich erforderliche Arbeit zum Fixieren der Probe an dem Probentisch unter Verwendung eines doppelseitigen Klebebandes vermieden, und ein Beschädigen der Probe, bewirkt durch die Klebekraft und das Abpellen des Klebstoffs, kann vermieden werden.
  • Die Seite der Betrachtungsvorrichtung wird geneigt, nämlich rotiert, anstatt den Probentisch 33 zu neigen, wodurch der Benutzer vorteilhaft leicht die Veränderung des visuellen Feldes in der Neigungsbetrachtung erkennen kann. Weil die Seite der Betrachtungsvorrichtung, wie zum Beispiel der Elektronenkanone, herkömmlich fixiert ist, während die Probenseite geneigt wird, erscheint die Veränderung des visuellen Feldes als die Veränderung des Betrachtungszieles, und es ist für den Benutzer schwer zu erkennen, in welcher Position die Probe ist, aus welcher Richtung die Probe betrachtet wird und welche Achse in welcher Richtung eingestellt werden muss, um das gewünschte visuelle Feld zu erhalten. Daher war es notwendig, dass eine erfahrene Person die Feineinstellung durchführt. Andererseits neigt der Benutzer, in der Konfiguration, in der die Probe fixiert ist, während die Betrachtungsvorrichtungsseite bewegt (rotiert) wird, die Betrachtungsvorrichtung physikalisch von Hand, und die Position der Probe ist fixiert, so dass der Benutzer die relative Position zwischen der Probe und der Betrachtungsvorrichtungsseite leicht erkennen kann. Mit anderen Worten ist die Konfiguration ähnlich der allgemeinen Betrachtung nah an der Aktion, in der der Betrachtungswinkel des Benutzers in Bezug auf die feste Probe bewegt wird, wobei die relative Positionsbeziehung zusätzlich zu der manuellen Einstellung der Betrachtungsvorrichtung durch den Benutzer extrem klar wird. Da die relative Position zwischen der Probe und der Betrachtungsvorrichtung auch beim Verändern des visuellen Feldes erkannt werden kann, kann der Benutzer leicht verstehen, wie das gewünschte visuelle Feld eingestellt wird, indem welche Achse in welche Richtung bewegt wird, und selbst der Benutzer, der mit dem Probentischantriebsabschnitt 34 nicht vertraut ist, kann den Betrieb intuitiv erkennen.
  • (Höheneinstellmechanismus 80)
  • Bei dem Probentisch 33 kann der Höheneinstellmechanismus 80, der die horizontale Position einstellt, die Z-Achsen-Richtung, d. h. die vertikale Richtung, einstellen, um den Abstand (Arbeitsabstand) zwischen der Objektivlinse 59 und der Probe einzustellen. Die variablen Brennpunktbereiche der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 sind in der Bewegungsortkurve des Höheneinstellmechanismus 80 enthalten, was die Brennpunkteinstellungen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 ermöglicht. In diesem Fall kann der Höheneinstellmechanismus 80 durch den Mikroskopfokuseinstellabschnitt 37, der den Brennpunkt der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 einstellt, und den optischen Fokuseinstellungsabschnitt 38, der den Brennpunkt der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 einstellt, geteilt werden. Wenn jede Betrachtungsvorrichtung 10 den Fokuseinstellabschnitt enthält, kann der Höheneinstellmechanismus 80 im Zusammenhang mit dem Fokuseinstellabschnitt verwendet werden. Wenn eine der Betrachtungsvorrichtungen 10 vom Typ eines festen Brennpunkts ist, der keinen Fokuseinstellabschnitt enthält, wirkt der Höheneinstellmechanismus 80 als der Fokuseinstellabschnitt. Wenn beispielsweise die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 den Mikroskopfokuseinstellabschnitt 37 enthält, während die optische Bildgebungsvorrichtung 12 vom festen Brennpunkttyp ist, kann der Höheneinstellmechanismus 80 als der optische Fokuseinstellabschnitt 38 verwendet werden.
  • Das Positionieren des Betrachtungsbildes und die Bewegung des visuellen Betrachtungsfeldes sind nicht auf das Verfahren des physikalischen Bewegens des Probentisches begrenzt. Beispielsweise kann ein Verfahren (Bildverschiebung) des Verschiebens der Abtastposition des Elektronenstrahls, der aus der Elektronenkanone emittiert wird, verwendet werden. Alternativ kann die virtuelle Bewegung in Verbindung mit der physikalischen Bewegung verwendet werden. Alternativ kann ein Verfahren des Aufnehmens von Bilddaten, einmal in einem weiten Bereich zum Verarbeiten der Bilddaten durch Software, ebenfalls verwendet werden. Weil die Daten nur einmal aufgenommen und verarbeitet werden, kann bei diesem Verfahren die Betrachtungsposition durch Software bewegt werden und die Hardware-Bewegung, wie zum Beispiel die Bewegung des Probentisches, und das Elektronenstrahlabtasten, werden nicht durchgeführt. In Bezug auf das Verfahren des vorherigen Aufnehmens großer Bilddaten gibt es ein Verfahren zum Erhalten von mehreren Stücken von Bilddaten in verschiedenen Positionen und Kombinieren der Stücke von Bilddaten, um die großflächigen Bilddaten zu erhalten. Alternativ kann der Bereich großflächig erhalten werden, indem die Bilddaten mit der niedrigen Vergrößerungsleistung erhalten werden.
  • (Optische Bildgebungsvorrichtung 12)
  • Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 wird unten beschrieben werden. 21A illustriert ein Konfigurationsbeispiel des optischen Linsensystems der optischen Bildgebungsvorrichtung 12. Die optische Linse enthält ein optisches Bildgebungselement 92, das in dem optischen Linsenzylinder angeordnet ist, und eine optische Zoomlinse 93 und eine Objektivlinse 94, die eine optische Linsengruppe 98 bilden. Jede Linse enthält mehrere optische Linsen. Die optische Zoomlinse 93 wird manuell oder motorbetrieben angetrieben, um einen Spalt zwischen den Linsen einzustellen, wodurch die Vergrößerungsleistung eingestellt wird. Für den Motorantrieb wird ein Motor vorgesehen, um die Position der optischen Zoomlinse 93 zu bewegen, und die optische Zoomvergrößerungsleistung wird durch die Rotation des Motors eingestellt. Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 enthält einen optischen Vergrößerungsleistungs-Einstellungsabschnitt 95, um die optische Vergrößerungsleistung einzustellen. Für die variable Fokusposition kann der optische Fokuseinstellungsabschnitt 38 vorgesehen sein, um die Fokusposition einzustellen. Für die feste Fokusposition kann der optische Fokuseinstellungsabschnitt ausgelassen werden. Ein Beleuchtungsabschnitt 96 wird angeordnet, um eine Probe SA3, die auf dem Probentisch 33 platziert ist, zu beleuchten.
  • Ein CCD, ein CMOS und dergleichen können als das optische Bildgebungselement 92 verwendet werden. Bei dem optischen Bildgebungselement 92 wird das reflektierte Licht oder das transmittierte Licht des Lichtes, das durch das optische System in die Probe SA3 einfällt, elektrisch als ein Bildgebungssignal in jedem der zweidimensional angeordneten Pixel ausgelesen, um ein optisches Bild zu erzeugen. Die Bilddaten, die durch das optische Bildgebungselement 92 elektrisch ausgelesen werden, werden zu einem Informationsverarbeitungsabschnitt 101 übertragen und durch ihn verarbeitet.
  • (Optisches Bildgebungssystem)
  • In der Konfiguration des Vergrößerungsbetrachtungssystems 1000, das in 1 illustriert ist, werden die Steuerungen vorgesehen, um jeweils die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zu steuern. Hierin wird die Elektronenmikroskop-Bildgebungsvorrichtung durch die Steuerung 1 gesteuert und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 wird durch den Informationsverarbeitungsabschnitt 101 gesteuert, der in dem Anzeigeabschnitt enthalten ist. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Steuerung 1 dazu ausgestaltet, die Bildverarbeitung, wie zum Beispiel eine Bildsynthese, durchzuführen. Anstelle der Konfiguration, bei der die Steuerung die Betrachtungsvorrichtung separat steuert, können die mehreren Betrachtungsvorrichtungen durch eine Steuerung gesteuert werden. Die Verwendung der gemeinsamen Steuerung kann die Anzahl notwendiger Elemente reduzieren, und der Benutzer kann eine Steuerung betreiben, um die mehreren Betrachtungsvorrichtungen zu steuern. Bei dem Betrieb der Betrachtungsvorrichtungen wird die Betriebsfähigkeit durch Bereitstellen der vereinheitlichten Umgebung und einer Benutzerschnittstelle verbessert.
  • 21B ist ein Blockdiagramm, das ein optisches Bildgebungssystem illustriert, bei dem die optische Bildgebungsvorrichtung 12 durch den Informationsbearbeitungsabschnitt 101 des Anzeigeabschnitts 2 gesteuert wird. Die optische Bildgebungsvorrichtung 12, die in 21B illustriert ist, enthält ein Lichtaufnahmeelement, wie zum Beispiel den CCD, als das optische Bildgebungselement, das das Bild der Probe SA3 aufnimmt, eine CCD-Steuerungsschaltung 91, die die Steuerungen des CCD antreibt, und die optische Linsengruppe 98, die ein Bild des transmittierten Lichts oder reflektierten Lichts des Lichtes, mit dem die Probe SA3, die auf dem Probentisch 33 platziert ist, von dem Beleuchtungsabschnitt 96 illuminiert wird, auf dem CCD bildet. Die in 21A illustrierte Konfiguration kann in der optischen Linsengruppe 98 verwendet werden. Wie in 4 und dergleichen beschrieben ist, sind der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus 74 und der Höheneinstellmechanismus 80 als der Probentischantriebsabschnitt 34 vorgesehen, der den Probentisch 33 antreibt, an dem die Probe SA3 platziert ist. Ein Mechanismus, der die optische Linsengruppe 98 in der Richtung der optischen Achse bewegt, kann als der optische Fokuseinstellabschnitt vorgesehen sein, oder der Höheneinstellmechanismus kann auch als der optische Fokuseinstellabschnitt verwendet werden, der die relative Distanz in Richtung der optischen Achse verändert, um den Fokuspunkt einzustellen.
  • Der Anzeigeabschnitt 2 enthält einen Speicher 103 als einen Modus des Bilddatenspeicherabschnitts, bei dem die Bilddaten, die elektrisch durch das Bildgebungselement ausgelesen wurden, gespeichert werden, einen Anzeigeteil 102, der das Bild auf der Grundlage der Bilddaten anzeigt, die durch das Bildgebungselement elektrisch ausgelesen wurden, einen Betätigungsteil 105, der die Eingabe und dergleichen auf der Grundlage eines Bildschirms, der auf dem Anzeigeteil 102 angezeigt ist, betätigt, den Informationsverarbeitungsabschnitt 101, der verschiedene Verarbeitungsstücke durchführt, wie zum Beispiel die Bildbearbeitung auf der Grundlage der Information, die von dem Betätigungsteil 105 eingegeben wurde, und eine Schnittstelle 104, durch die der Informationsverarbeitungsabschnitt 101 die Informationen auf die optische Bildgebungsvorrichtung 12 überträgt oder von ihr aufnimmt. Der Anzeigeteil 102 ist ein Monitor, der eine hoch auflösende Anzeige durchführen kann, und der CRT oder das Flüssigkristallpaneel werden als der Anzeigeteil 102 verwendet.
  • In dem Speicher 103 wird beispielsweise eine Brennweiteninformation über die relative Distanz in der optischen Achsenrichtung zwischen dem Probentisch 33 und der optischen Linsengruppe 98 beim Einstellen des Brennpunktes mit dem optischen Fokuseinstellabschnitt zusammen mit einer zwei dimensionalen Positionsinformation auf der Probe SA3 in einer Ebene im Wesentlichen senkrecht zu der optischen Achsenrichtung gespeichert. Wenn ein beliebiger Punkt oder Bereich auf dem Bild, das auf dem Anzeigeteil 102 angezeigt wird, unter Verwendung des Bedienteils 105 eingestellt wird, berechnet der Informationsverarbeitungsabschnitt 101 die durchschnittliche Höhe in der Richtung der optischen Achse der Probe SA3 entsprechend dem eingestellten Bereich auf der Grundlage der Brennweiteninformation, die in dem Speicher gespeichert ist, auf einem Teil oder der Gesamtheit der Probe SA3, entsprechend dem eingestellten Bereich. Bei der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung liest das Bildgebungselement elektrisch das reflektierte oder transmittierte Licht des Lichtes aus, das durch die optische Linsengruppe 98 auf den Probentisch 33, auf dem die Probe SA3 platziert ist, einfällt, und die durchschnittliche Höhe oder Tiefe in der Richtung der optischen Achse der Probe SA3, entsprechend dem genauen Bereich, kann berechnet werden. Der Informationsverarbeitungsabschnitt 101 kann auch als ein Bildsynthetisierungsabschnitt wirken, der das Elektronenmikroskopbild und das optische Bild synthetisiert.
  • Der Bedienteil 105 ist mit dem Computer kabelgestützt oder kabellos verbunden, oder der Bedienteil 105 ist an dem Computer befestigt. Beispielsweise enthält der allgemeine Bedienteil 105 verschiedene Zeigevorrichtungen, wie zum Beispiel eine Maus, eine Tastatur, ein Slidepad, einen Trackpoint, ein Tablett, einen Joystick, eine Konsole, einen Jogdial, einen Digitizer, einen Lichtstift, ein numerisches Tastenfeld, ein Touchpad und ein Accu-point. Der Bedienteil 105 kann dazu verwendet werden, die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung und periphere Vorrichtungen hiervon zusätzlich zum Betrieb des Vergrößerungsbetrachtungsbetriebsprogramms zu betätigen. Der Touchscreen oder das Touchpaneel werden in der Anzeige verwendet, die einen Interfacebildschirm anzeigt, und der Benutzer berührt direkt den Bildschirm, um eine Eingabe oder ein Betätigung zu aktivieren. Alternativ können eine Spracheingabe oder andere bestehende Eingabeabschnitte verwendet oder herkömmlich verwendet werden. In 21B enthält der Bedienteil 105 die Zeigevorrichtung, zum Beispiel die Maus.
  • Der Computer kann mit dem Anzeigeabschnitt 2 verbunden sein und das Vergrößerungsbetrachtungsbetriebsprogramm kann zusätzlich auf dem Computer installiert sein, um die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung von dem Computer zu betreiben. Alternativ kann der Anzeigeabschnitt durch den Computer implementiert werden. In diesem Fall wirkt der Monitor, der mit dem Computer verbunden ist, als der Anzeigeteil des Anzeigeabschnitts.
  • (Pixelverschiebungsabschnitt 99)
  • Die optische Bildgebungsvorrichtung 12 weist einen Pixelverschiebungsabschnitt 99 auf, der die Pixel verschiebt, um eine höhere Auflösung als eine durch den CCD erzielte Auflösung zu erreichen. Bei der Pixelverschiebung wird die hohe Auflösung durch Synthetisieren des Bildes, das aufgenommen wird, während ein Objekt um einen halben Pixelabstand verschoben wird, und des vor-verschobenen Bildes erreicht. Beispiele des typischen Bildverschiebemechanismus enthalten ein CCD-Antriebsverfahren zum Bewegen des Bildgebungselements, ein LPF-Neigungsverfahren zum Neigen des LPF und ein Linsenbewegungsverfahren zum Bewegen der Linsen. In 21B ist ein optischer Pfad-Verschiebeteil vorgesehen, der einen einfallenden optischen Pfad des reflektierten Lichts oder transmittierten Lichts, das auf den CCD durch die optische Linsengruppe 98 von der Probe SA3, die auf dem Probentisch 33 angebracht ist, in zumindest einer Richtung über einen Abstand, der kleiner als ein Spalt zwischen Pixeln des CCD in der Richtung ist, verschiebt. Der Mechanismus oder die Technik des Implementierens der Bildverschiebung ist nicht auf die oben beschriebenen Konfigurationen beschränkt, sondern andere bekannte Verfahren können geeignetenfalls verwendet werden.
  • Der CCD kann elektrisch ein Lichtaufnahmemaß in jedem der Pixel auslesen, die zweidimensional in der x-Richtung und der y-Richtung angeordnet sind. Das Bild der Probe SA3, das auf dem CCD ausgebildet ist, wird durch jeden Pixel des CCD gemäß der Lichtaufnahmemenge in ein elektrisches Signal umgewandelt und ferner durch die CCD-Steuerungsschaltung 91 zu den digitalen Daten umgewandelt. Der Informationsverarbeitungsabschnitt 101 speichert die digitalen Daten, die durch die CCD-Steuerungsschaltung 91 umgewandelt wurden, als die Lichtaufnahmedaten in dem Speicher 103 zusammen mit der Pixelanordnungsinformation (x, y), welche die zweidimensionale Positionsinformation auf der Probe SA3 in einer Ebene (x- und y-Richtung in 21B) im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der optischen Achse (z-Richtung in 21B) ist. Hierin ist die Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der optischen Achse ist, nicht exakt eine Ebene mit einem rechten Winkel in Bezug auf die optische Achse, sondern eine Betrachtungsoberfläche, die innerhalb eines Neigungsbereichs bis zu einem Grad angeordnet ist, zu dem die Form der Probe der Auflösung des optischen Systems und des Bildgebungselements erkannt werden kann.
  • Wie oben beschrieben wurde, wird in der Konfiguration des Vergrößerungsbetrachtungssystems 1000 aus 1 die optische Bildgebungsvorrichtung 12 durch den Informationsverarbeitungsabschnitt 101 gesteuert, der in den Anzeigeabschnitt 2 eingebunden ist, während die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 durch die Steuerung gesteuert wird. D. h., die Steuerung wird separat in jeder Betrachtungsvorrichtung vorgesehen. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine solche Konfiguration beschränkt und eine Steuerung kann die mehreren Betrachtungsvorrichtungen steuern.
  • (Beleuchtungsteil 96)
  • In dem Beleuchtungsteil 96, der in 21B illustriert ist, ist eine Epi-Beleuchtung illustriert, die die Probe SA3 mit dem Licht illuminiert, das aus der Blickrichtung einfällt. Die vorliegende Erfindung ist nicht hierauf begrenzt und eine Transmissionsbeleuchtung, die die Probe SA3 mit transmittiertem Licht illuminiert, kann ebenfalls verwendet werden. Der Illuminationsteil 96 wird mit dem Anzeigeabschnitt 2 durch eine Glasfaser 106 verbunden. Der Anzeigeabschnitt 2 enthält eine Verbindung, die die Glasfaser 106 verbindet, und der Anzeigeabschnitt 2 enthält eine Lichtquelle 107, die das Licht durch die Verbindung darin zu der Glasfaser 106 ausgibt. Eine Halogenlampe, eine Xenonlampe, die LED oder dergleichen werden als die Lichtquelle 107 verwendet.
  • Wie in 4 und 7 illustriert ist, wird der Beleuchtungsteil 96 an einem Lichtquellenanschluss 97 in der Probenkammer 21 angeordnet. Bei dem Beleuchtungsteil 96, der mit dem Lichtquellenanschluss 97 verbunden ist, wird die optische Achse des Beleuchtungslichtes derart eingestellt, dass das Beleuchtungslicht in Richtung des Probentisches 33 ausgerichtet ist. Wie in 4 illustriert ist, ist der Beleuchtungsteil 96 bevorzugt auf einer Ebene angeordnet, die von der Rotationsebene abweicht, in der jede Betrachtungsvorrichtung 10 vorgesehen ist, und die optische Achse wird in einem Winkel, der die Rotationsebene schneidet, eingestellt. Durch Neigen des Beleuchtungslichts auf diese Weise, wird die Richtung, in der der Schatten durch die Probe durch das Illuminationslicht erzeugt wird, nicht parallel zu der Rotationsebene werden, sondern schneidet die Rotationsebene, so dass der dunkle Schattenteil effektiv in der Neigungsbetrachtung reduziert werden kann.
  • Bevorzugt hat die innere Oberfläche der Probenkammer 21 eine Reflektivität. Daher wird das Illuminationslicht in der Probenkammer 21 so weit wie möglich reflektiert und eine Schattierung der Illumination kann durch unregelmäßige Reflexion verringert werden. Beispielsweise ist die innere Oberfläche der Probenkammer 21 mit einem hochreflektierenden Metall, wie zum Beispiel einer Ag-Beschichtung, beschichtet.
  • Der Lichtquellenanschluss 97 ist auf der Seite des Rotationsteils vorgesehen. Weil der Illuminationsteil 96 auch zusammen mit der Rotation des Körperabschnitts 24 rotiert wird, kann die Positionsbeziehung zwischen der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und dem Illuminationsteil 96 konstant gehalten werden, und die Probe wird kontinuierlich im selben Winkel in der radialen Richtung, unabhängig von der Position der optischen Bildgebungsvorrichtung 12, illuminiert. Als ein Ergebnis verändert sich der Beleuchtungszustand vorteilhaft nicht gemäß der Rotation der optischen Bildgebungsvorrichtung 12.
  • (Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13)
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 als eine dritte Betrachtungsvorrichtung vorgesehen, um eine Umgebung in der Probenkammer 21 zu betrachten. Die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13, welche die zusätzliche optische Bildgebungsvorrichtung ist, kann ein optisches Bild als ein Innenbild der Probenkammer aufnehmen. Das optische Bild enthält zumindest den Probentisch 33, die Probe, die auf dem Probentisch 33 platziert ist, und den vorderen Endabschnitt der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 in dem visuellen Feld. Daher können die Probe in der Probenkammer 21 und die Positionsbeziehung zwischen der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 leicht erkannt werden. Insbesondere wird die Position, in der die Probe platziert ist, vorteilhaft bestätigt. Beispielsweise kann in der Konfiguration, bei der der Probentisch 33 nach vorne aus der Probenkammer 21 herausgezogen wird, obwohl die Probenplatzierarbeit leicht durchzuführen ist, nicht vorher bestätigt werden, wie die Probe gemäß der Probenplatzierposition durch die Betrachtungsvorrichtung gesehen wird. Andererseits kann der Benutzer durch Bereitstellen der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 die Probe in der gewünschten Position auf dem Probentisch 33 vor der Evakuierung platzieren, während das Innenbild der Probenkammer bestätigt wird, welches das optische Bild der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 in Echtzeit ist. D. h., vorteilhaft kann die Probe platziert werden, während die Probenplatzierposition bestätigt wird. Die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 kann das Bildgebungselement, wie zum Beispiel den CCD und den CMOS, umfassen und wird auch als eine Kammerblickkamera (CVC) bezeichnet.
  • Bevorzugt ist die optische Achse der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse. Daher kann der Rotationsübergang des Körperabschnitts 24 von oben erkannt werden, und der Rotationszustand kann leicht als die bogenförmige Ortskurve erkannt werden. Die Rotationsachse kann durch eine Offset-Verschiebung, bei der die optische Achse versetzt ist, um parallel zu der Rotationsachse zu werden, in dem optischen Bild enthalten sein, so dass die Rotation leichter erkannt werden kann. Bevorzugt ist ein Versatzmaß der optischen Achse der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 auf der Grundlage der Rotationsachse des Körperabschnitts 24 in einem Bereich von etwa ±10% des zylindrischen Radius eingestellt. Hierin wird der Ausdruck „der Probentisch 33 hat im Wesentlichen die gleiche Höhe wie die Rotationsachse” in dem Sinn verwendet, dass die Versatzposition enthalten ist. Hierin wird „parallel” im Sinne des Umfassens einer Winkeldifferenz von bis zu 20° in Bezug auf die Rotationsachse verwendet. Wenn die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 an der Versatzposition in der Probenkammer angeordnet ist, ist weiter bevorzugt die optische Achse der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 oberhalb der Rotationsachse angeordnet. Daher kann die Probenbetrachtungsoberfläche, die mit der Rotationsachse fluchtet, in dem unteren Abschnitt des Innenbildes der Probenkammer enthalten sein, und die Positionsbeziehung zwischen der Probe und der Elektronenkanone kann sicher erkannt werden.
  • Wenn die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zusammen mit dem Körperabschnitt 24 rotiert wird, wird die Position, in der die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 fixiert wird, vorteilhaft auf der Seite des festen Teils angeordnet, der nicht rotiert, weil die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der Körperabschnitt 24 rotiert werden, während das Vorhandensein oder die Abwesenheit oder ein Risiko einer Störung zwischen dem Probentisch 33 und der Probe, die auf dem Probentisch 33 platziert ist, bestätigt wird.
  • Die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung 13 kann jedoch auch auf der Seite des Rotationsteils vorgesehen sein. In diesem Fall wird die Rotationswinkelinformation an dem Körperabschnitt 24 durch den Winkelsensor oder dergleichen erhalten, um die Korrektur der Bildrotation zu steuern, was die Aufnahme des ruhenden Bildes ermöglicht, bei dem die Rotationsbewegung aufgehoben ist. Beispielsweise berechnet die Steuerung 1 ein Rotationsmaß des Rotationsabschnitts und das Bewegungsmaß des visuellen Feldes, und die Bildverarbeitung wird derart durchgeführt, dass der Anzeigeteil des visuellen Betrachtungsfeldes in der Umkehrrichtung um das Bewegungsmaß des visuellen Feldes bewegt wird. Daher wird das Innenbild der Probenkammer als das Rotationskorrekturbild angezeigt, bei dem die Korrektur so durchgeführt wird, um die Neigung zu beseitigen, die durch die Rotation des Körperabschnitts erzeugt wurde, so dass das visuelle Feld des Bildes, das auf dem Anzeigeabschnitt 2 angezeigt wurde, unabhängig von der Rotationsposition konstant gehalten werden kann.
  • 22A und 22B sind schematische Schnittansichten, die eine relative Bewegung zwischen dem Probentisch 33 und der Betrachtungsvorrichtung 10 in der Probenkammer 21 illustrieren. Wie oben beschrieben wurde, wird nur der Probentisch 33 durch den Höheneinstellmechanismus 80 vertikal bewegt, während er in der horizontalen Position gehalten wird, und die Neigung und Oszillation, mit der die Probenplatzieroberfläche des Probentisches 33 geneigt wird, werden bei dem Probentisch 33 unterbunden. Um die Neigungsbetrachtung mit dieser Konfiguration zu ermöglichen, wird der Probentisch 33 dazu ausgestaltet, die Seite der Betrachtungsvorrichtung 10 zu neigen. Wenn die Seite der Probe fixiert wird, während die Seite der Betrachtungsvorrichtung 10 geneigt wird, kann der Benutzer vorteilhaft leicht die Positionsbeziehung der Neigungsposition in dem Betrachtungsbild erkennen, das durch die Betrachtungsvorrichtung 10 aufgenommen und in dem Anzeigeabschnitt 2 angezeigt wird. Umgekehrt ist es bei der herkömmlichen Struktur, bei der die Kameraseite fixiert ist, während der Probentisch 33 geneigt wird, nämlich in einer euzentrischen Struktur, die in 23A und 23B illustriert ist, schwierig, Positionsbeziehung zu erkennen, zu welcher Richtung die Neigung eingestellt werden soll, um das gewünschte Bild zu erhalten, wenn der Neigungswinkel der Neigungsbetrachtung in dem gegenwärtig betrachteten Bild verändert wird. Auf der anderen Seite kann in der Konfiguration der vorliegenden Ausführungsform, bei der die Probenseite, d. h. das Betrachtungsziel, fixiert ist, während die Seite der Betrachtungsvorrichtung 10, die der Blickwinkel der Betrachtung wird, nämlich eine Sichtlinie, bewegt wird, vorteilhaft die Positionsbeziehung mit einem Sinn des Bewegens der Sichtlinie erkannt werden, ähnlich dem Fall, wo der Benutzer das Objekt tatsächlich betrachtet, und daher kann die Richtung, in der der Winkel eingestellt werden sollte, schnell erkannt werden.
  • Weil der Probentisch 33 nicht geneigt wird, ist ein Risiko, dass die Probe von dem Probentisch 33 herunterrutscht, überwunden, und die Struktur zum Fixieren der Probe an dem Probentisch 33 und die Arbeit zum Fixieren der Probe mit dem Klebeband sind unnötig, und ein Risiko des Zerstörens der Probe durch Abschälen des Klebebandes ist überwunden. Daher werden die Bearbeitbarkeit und Sicherheit verbessert.
  • In der herkömmlichen euzentrischen Struktur, wenn die Höhe (Z-Achse) des Probentisches 33 verändert wird, während der Probentisch 33 geneigt wird, wird der Probentisch 33 aus der schwarzen Position, die in 23B illustriert ist, in die schraffierte Position bewegt, und die optische Achse der optischen Bildgebungsvorrichtung 12, die in der geneigten Position fixiert ist, wird relativ auf dem Probentisch 33 bewegt, was zu einem Problem führt, dass das visuelle Betrachtungsfeld unbeabsichtigt bewegt wird. Besonders beim Typ mit fixiertem Brennpunkt, bei dem die optische Bildgebungsvorrichtung 12 nicht den optischen Fokuseinstellabschnitt aufweist, der die Brennweite einstellt, ist es nötig, dass die Arbeitsdistanz nur durch Einstellen der Höhe des Probentisches 33 verändert wird, und das visuelle Betrachtungsfeld könnte, abhängig von der fokussierten Position, nicht zu dem des Elektronenmikroskops passen.
  • Wenn der Winkel zwischen der Betrachtungsvorrichtung 10 und der Probe verändert wird, ist es nötig, die Fokusposition zu korrigieren, da die Brennweite zwischen der Betrachtungsvorrichtung 10 und der Probe jedes Mal variiert, wenn der Winkel verändert wird. Zusätzlich ist es beim Aufnehmen von Neigungsbetrachtungsbildern derselben Probe unter demselben Neigungswinkel durch die zwei Betrachtungsvorrichtungen 10 notwendig, den Winkel zu speichern, der in einer der Betrachtungsvorrichtungen 10 verwendet wurde, und es ist nötig, diesen Winkel zu reproduzieren, um die Fokusposition einzustellen, nachdem der Probentisch 33 auf die Seite der anderen Betrachtungsvorrichtung 10 bewegt wurde.
  • Andererseits kann in der vorliegenden Ausführungsform, wie in 22A und 22B illustriert ist, das visuelle Betrachtungsfeld unabhängig von der Höhe des Probentisches 33 konstant gehalten werden, indem der Rotationsübergang der Betrachtungsvorrichtung 10 zu der vertikalen Position durchgeführt wird. In der vorliegenden Ausführungsform ist die zu verwendende Betrachtungsvorrichtung 10 in der vertikalen Ausrichtung angeordnet, die optische Achse der ausgewählten Betrachtungsvorrichtung 10 fluchtet nämlich im Wesentlichen mit der Bewegungsrichtung (Z-Achse) des Höheneinstellabschnitts. Daher kann die Bewegung des visuellen Betrachtungsfeldes, die durch die Höheneinstellung bewirkt wurde, verhindert werden. Als eine Folge wird der euzentrische Arbeitsabstand nur ein Punkt. Wenn die Betrachtung durchgeführt wird, während die Betrachtungsvorrichtung 10 in der vertikalen Ausrichtung angeordnet ist, fluchtet die optische Achse der Betrachtungsvorrichtung 10 mit der Achse der vertikalen Bewegung des Probentisches 33 und das visuelle Feld wird nicht bewegt, selbst wenn die Arbeitsdistanz eingestellt wird. Daher kann bevorzugt die euzentrische Position leicht eingestellt werden.
  • Offensichtlich kann die Probe betrachtet werden, selbst wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 in der Neigungsposition angeordnet ist. In diesem Fall kann die Bewegung des visuellen Betrachtungsfeldes, obwohl das visuelle Betrachtungsfeld durch die Höheneinstellung des Probentisches 33 bewegt wird, durch die Bildverarbeitung aufgehoben werden. Beispielsweise berechnet ein Berechnungsteil den Wechsel der Höhe und das Bewegungsmaß des visuellen Feldes, und der Berechnungsteil führt die Bildverarbeitung derart durch, dass der Anzeigeteil des visuellen Betrachtungsfeldes (das optische Bild und das Elektronenmikroskopbild auf der Anzeige) durch die Bewegung des visuellen Feldes in der entgegen gesetzten Richtung bewegt wird. Daher kann das visuelle Feld des Bildes, das auf dem Anzeigeabschnitt 2 angezeigt wird, konstant gehalten werden, unabhängig von der Höhenänderung. Als eine Folge kann die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung erreicht werden, bei der sich das visuelle Betrachtungsfeld, unabhängig vom Winkel und der Betrachtungsposition des Probentisches 33, nicht verändert, selbst wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 umgeschaltet wird.
  • Insbesondere bei dem herkömmlichen Gestaltungskonzept wird die Betrachtung mit der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 wegen einer hohen Priorität für die Elektronenmikroskopbetrachtung geopfert und die Neigungsbetrachtung wird wegen einer hohen Priorität für die Auflösung (maximale Vergrößerungsleistung) des Elektronenmikroskops beschränkt. Als eine Folge kann der Benutzer, obwohl sowohl die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 als auch die optische Bildgebungsvorrichtung 12 vorgesehen sind, keinen Vorteil aus der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 in seinem maximalen Ausmaß ziehen, um das optische Bild und die Neigungsbetrachtung ohne Beschränkung zu nutzen.
  • Genauer wird die Auflösung des Elektronenmikroskops mit abnehmender Arbeitsdistanz, d. h. der Distanz von dem vorderen Ende der Objektivlinse der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 zu der Probe, besser. Wenn jedoch die Probe aus dem geneigten Winkel betrachtet wird, gerät die Probe leider in Kontakt mit der Objektivlinse der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11, wenn die Arbeitsdistanz zu kurz ist. Herkömmlich wird die Betrachtung durchgeführt, während die Arbeitsdistanz auf die minimale Distanz eingestellt ist, in der die Probe nicht mit der Objektivlinse kollidiert. Die minimale Distanz wird durch eine Größe der Probe und den gewünschten Neigungswinkel bestimmt. Als eine Folge wird die Betrachtung bei dem herkömmlichen Elektronenmikroskop mit der Arbeitsdistanz durchgeführt, die durch die Größe der Probe und den gewünschten Neigungswinkel bestimmt wird. Um die Betrachtung komfortabel mit verschiedenen Arbeitsdistanzen durchzuführen, ist es wünschenswert, dass sich das visuelle Betrachtungsfeld bei keiner Arbeitsdistanz verändert, wenn sich der Neigungswinkel des Probentisches 33 verändert. Daher wird bei dem herkömmlichen Elektronenmikroskop die Konfiguration angenommen, bei der das visuelle Feld bei keiner Arbeitsdistanz bewegt wird, selbst wenn der Probentisch 33 geneigt wird, nämlich der Neigungsmechanismus des Probentisches 33 vom euzentrischen Typ, bei dem, wie in 23B illustriert ist, das visuelle Feld, unabhängig von der Position der Z-Achse des Probentisches 33 auf der optischen Achse des Elektronenmikroskops, nicht verschoben wird.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die Einstellung derart vorher durchgeführt, dass die Probenoberfläche an der schwarzen Position der 23A und 23B angeordnet ist, was es erlaubt, dass die Betrachtung in demselben visuellen Feld unter demselben Neigungswinkel mit der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 und der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 nur durch eine Aktion zum Durchführen der geneigten Rotation des Probentisches 33 durchgeführt werden kann. Es ist jedoch notwendig, dass die optische Bildgebungsvorrichtung 12, die eine geringe Feldtiefe aufweist, die visuelle Feldsuche und die Positionseinstellung durchführt und das visuelle Feld zwischen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 beim Durchführen der Positionseinstellung verschoben wird, was zu einem Problem führt, nachdem die Einstellung kaum durchzuführen ist.
  • Im Hinblick auf die obigen Umstände ist die Seite des Probentisches 33 fixiert, wie oben in der vorliegenden Ausführungsform beschrieben wurde, während die Seite der Betrachtungsvorrichtung 10 geneigt ist, wie in 22A und 22B illustriert ist. Da nicht der Probentisch 33, sondern die Seite der Betrachtungsvorrichtung 10 geneigt wird, können die Bilder, unabhängig von der Höhe des Probentisches 33, leicht in derselben Betrachtungsposition in demselben Neigungswinkel umgeschaltet werden, da nicht der Probentisch 33, sondern die Seite der Betrachtungsvorrichtung 10 geneigt wird. Daher werden sowohl die Elektronenmikroskopbetrachtung als auch die optische Mikroskopbetrachtung betont und die Neigungsbetrachtung wird auch betont, was die Implementierung der herkömmlichen Vergrößerungsbetrachtung ermöglicht.
  • Bei dem herkömmlichen Elektronenmikroskop wird der Z-Tisch in dem Element als der Höheneinstellmechanismus 80 vorgesehen, an dem die Elektronenlinse und die optische Linse angebracht sind, und der Mechanismus, der den Probentisch 33 neigt und rotiert, wird auf dem Z-Tisch vorgesehen. Die Elektronenlinse und die optische Linse werden auf der Seite des festen Teils angebracht.
  • Auf der anderen Seite wird bei der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform der Mechanismus, der den Probentisch 33 rotiert, in dem Element vorgesehen, an dem die Elektronenlinse und die optische Linse angebracht sind, und der Höheneinstellmechanismus 80 wird ferner an dem Element angebracht. D. h., der Rotationsachsenmechanismus und der Z-Achsenbewegungsmechanismus werden, verglichen mit dem herkömmlichen Elektronenmikroskop, an den Umkehrpositionen vorgesehen. Die Elektronenlinse und die optische Linse werden an der Seite des Rotationsteils angebracht.
  • (Einstellung der Bewegungsrichtung der optischen Achse und des Probentisches 33)
  • Bei der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der vorliegenden Ausführungsform werden die Rotationsübergänge der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 durch die Rotationsvorrichtung 30 durchgeführt, die es ermöglicht, dass beide Betrachtungsvorrichtungen 10 durch Umschalten in einer Betrachtungsposition angeordnet werden. D. h., die Bildgebung kann durchgeführt werden, während die optischen Achsen beider Betrachtungsvorrichtungen 10 durch das Umschalten miteinander fluchten. Andererseits kann der Probentisch 33 durch den Höheneinstellmechanismus 80 vertikal bewegt werden, während er in der horizontalen Position gehalten wird. Als eine Folge kann die optische Achse mit der Bewegungsrichtung des Probentisches 33 durch Anordnung der Betrachtungsvorrichtung 10 in der vertikalen Position ausgerichtet werden.
  • Daher kann die Neigungsbetrachtung durch die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 und die optische Bildgebungsvorrichtung 12 durchgeführt werden, die entlang der zylindrisch geformten Außenoberfläche rotiert werden, und die Rotationsachse wird mit der Höhenrichtung des Probentisches 33, nämlich der Höhe der Betrachtungsoberfläche der Probe, die auf dem Probentisch 33 platziert wird, in Flucht gebracht, um die Betrachtung ohne Veränderung des visuellen Feldes zu ermöglichen. Das Betrachtungsbild kann im Wesentlichen in dem selben visuellen Feld im Wesentlichen mit dem selben Leistungswinkel und im Wesentlichen derselben Vergrößerungsleistung aufgenommen werden, während die optischen Achsen der Betrachtungsvorrichtungen 10 miteinander fluchten, und die vergleichende Betrachtung der zwei erhaltenen Betrachtungsbilder kann durchgeführt werden.
  • (Vergrößerungsleistung-Umwandlungsfunktion)
  • Die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung weist ferner eine Vergrößerungsleistungs-Umwandlungsfunktion auf. Wenn verschiedene Betrachtungsvorrichtungen verschiedene Entscheidungskriterien der Vergrößerungsleistung aufweisen, wird die abweichende Betrachtungsvorrichtung bei der Vergrößerungsleistungs-Umwandlungsfunktion mit einer vereinheitlichten Vergrößerungsleistung angezeigt, oder die Vergrößerungsleistung, die durch verschiedene Entscheidungskriterien ausgedrückt wird, wird automatisch auf die vereinheitlichte Vergrößerungsleistung eingestellt. Wenn die Betrachtung mit der Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung durchgeführt wird, wird durch die Vergrößerungsleistung allgemein angezeigt, wie viel Vergrößerung für die Betrachtung nötig ist. Weil eine Definition der Vergrößerungsleistung von der Größe des Anzeigebereichs abhängt, variiert die Vergrößerungsleistung jedoch oft bei jeder Betrachtungsvorrichtung. Allgemein ist die Vergrößerungsleistung durch die folgende Gleichung definiert und wird berechnet. Vergrößerungsleistung = Anzeigebereich des Betrachtungsbildes/Bereich des visuellen Betrachtungsfeldes
  • Bei der obigen Gleichung ist der Anzeigebereich durch einen Parameter definiert, nicht durch den Benutzer, sondern durch einen Entwickler der Betrachtungsvorrichtung. Andererseits wählt der Benutzer in Bezug auf den Bereich des visuellen Betrachtungsfeldes willkürlich einen gewünschten visuellen Feldbereich in dem einstellbaren visuellen Feldbereich aus, der durch die Leistung der Betrachtungsvorrichtung bestimmt wird. Ein Vergrößerungsleistungsbestimmungsverfahren wird unten beschrieben werden.
  • (Elektronenmikroskopvergrößerungsleistung)
  • Beispielsweise bedeutet bei der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11, die das Rasterelektronenmikroskop bildet, der Anzeigebereich allgemein eine Fotogröße (z. B. 124 mm × 94 mm). Der visuelle Betrachtungsfeldbereich bedeutet eine eigentliche Größe des Bereichs, in dem die Probe mit dem Elektronenstrahl, der von der Elektronenkanone durch die Elektronenlinse emittiert wird, abgetastet wird.
  • (Optische Vergrößerungsleistung)
  • Auf der anderen Seite bildet bei der Struktur der optischen Bildgebungsvorrichtung 12, wie zum Beispiel dem digitalen Mikroskop, das von der Probe, die mit dem Beleuchtungslicht beleuchtet wurde, reflektierte Licht durch die optische Linse ein Bild auf dem optischen Bildgebungselement, wie zum Beispiel dem CCD und dem CMOS. Allgemein wird der Anzeigebereich der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 eine Monitorgröße (z. B. die Größe eines 15 Zoll Monitorbildschirms) des Anzeigeabschnitts 102. Die Monitorgröße variiert auf der Grundlage dessen, ob der Anzeigeabschnitt 102 der LCD oder der CRT ist. Der Bereich des visuellen Betrachtungsfeldes wird (effektiver Bildbereich des optischen Bildgebungselements)/(optische Vergrößerungsleistung der optischen Linse). Die optische Vergrößerungsleistung wird ein Vergrößerungsfaktor in Bezug auf die Größe des Objektes.
  • Es gibt keine Beschränkung für das Verfahren der Bestimmung der Vergrößerungsleistung. in einem genauen Beispiel werden nicht die gesamten, sondern nur ein Teil der Bilddaten, die von dem visuellen Betrachtungsfeldbereich aufgenommen werden, in dem Anzeigebereich angezeigt. In einem solchen Verfahren wird das Bild angezeigt, wenn eine Unschärfe oder Deformation in der Umgebung des Bildes erzeugt wird, während die Unschärfe oder Deformation abgeschnitten wird. Obwohl die Auflösung grob körnig wird, kann alternativ die scheinbare Vergrößerungsleistung durch einen so genannten Digitalzoom vergrößert werden. In solchen Fällen wird die Vergrößerungsleistung vergrößert.
  • Auf der anderen Seite kann der Bereich des visuellen Betrachtungsfeldes in der horizontalen und vertikalen Richtung oder einer XY-Richtung bewegt werden, um mehrere Stücke von Bilddaten aufzunehmen, und die Bilddatenstücke können gekoppelt werden, um den weiten visuellen Feldbereich in dem Anzeigebereich anzuzeigen. Beispielsweise kann das Bild, das die niedrige Vergrößerungsleistung als die Betrachtungsvergrößerungsleistung aufweist, erhalten werden, oder das Hochauflösungsbild kann erhalten werden, so dass der Digitalzoom später auf das hoch aufgelöste Bild angewendet werden kann. In solchen Fällen wird die Vergrößerungsleistung verringert.
  • Wenn die Betrachtungsbilder in demselben visuellen Betrachtungsfeldbereich durch zumindest zwei Arten der Betrachtungsvorrichtungen aufgenommen werden, wie oben beschrieben wurde, während die Vergrößerungsleistungen der Betrachtungsvorrichtungen voneinander in der Definition abweichen, können unbequemer Weise die gewünschten Betrachtungsbilder in demselben Bereich des visuellen Betrachtungsfeldes nicht erhalten werden, selbst wenn die Bilder mit derselben „Vergrößerungsleistung” aufgenommen werden. D. h., selbst wenn die Vergrößerungsbetrachtung in demselben visuellen Feldbereich durchgeführt wird, hat die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung, bei der das Bild auf dem großen Bildschirm angezeigt wird, die hohe Vergrößerungsleistung und die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung, bei der das Bild auf dem kleinen Bildschirm angezeigt wird, hat die niedrige Vergrößerungsleistung. Als eine Folge ist die tatsächlich durch die Betrachtungsvorrichtung angezeigte Größe variabel, wenn nur die Vergrößerungsleistung als eine Bezugsgröße verwendet wird, und sie ist für die Vergleichsbetrachtung ungeeignet.
  • Daher werden herkömmlich ein Verfahren des vorherigen Betrachtens der Probe, deren Größe wohlbekannt ist, zum Durchführen einer Kalibrierarbeit, die die Vergrößerungsleistungsdefinition jeder Betrachtungsvorrichtung bestätigt, ein Verfahren, bei dem unter Berücksichtigung des Unterschieds der Definition der Vergrößerungsleistung der Benutzer die Vergrößerungsleistung manuell berechnet, mit der derselbe visuelle Betrachtungsfeldbereich betrachtet werden kann, und ein Verfahren des Verwendens nicht derselben Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung, sondern des unterschiedlichen Elektronenmikroskops und optischen digitalen Mikroskops, als Gegenmaßnahmen eingesetzt. Leider wird für jedes dieser Verfahren viel Zeit und Aufwand benötigt.
  • Auf der anderen Seite wird in der vorliegenden Ausführungsform die vereinheitlichte Vergrößerungsleistung in beiden Betrachtungsvorrichtungen definiert, so dass dieselbe Anzeigegröße bei demselben visuellen Betrachtungsfeldbereich erhalten wird. Mit anderen Worten wird ein Wert, bei dem derselbe Anzeigebereich durch den visuellen Betrachtungsfeldbereich geteilt wird, als die Vergrößerungsleistung definiert. Daher definiert selbst in den verschiedenen Betrachtungsvorrichtungen der Entwickler denselben Anzeigebereich, um die Vergrößerungsleistungs-Umwandlungsfunktion hinzuzufügen, die es dem Benutzer erlaubt, die Vergrößerungsleistung, die auf dieselbe Weise definiert wurde, zu verwenden. Wenn die Vergrößerungsleistung für eine der Betrachtungsvorrichtungen eingestellt ist, wird der Wert, der in die Vergrößerungsleistung der anderen Betrachtungsvorrichtung umgewandelt wird, zusammen mit der eingestellten Vergrößerungsleistung angezeigt. Alternativ kann die Vergrößerungsleistungsanzeige der anderen Betrachtungsvorrichtung verändert werden und die Vergrößerungsleistung der anderen Betrachtungsvorrichtung kann angezeigt werden, während sie zu der Vergrößerungsleistung einer der Betrachtungsvorrichtungen umgewandelt wird, oder die Vergrößerungsleistung der anderen Betrachtungsvorrichtung und der Wert, der zu der Vergrößerungsleistung einer der Betrachtungsvorrichtungen umgewandelt wurde, können zusammen angezeigt werden.
  • Zusätzlich zu der Tatsache, dass die Vergrößerungsleistung, die durch eine der Betrachtungsvorrichtungen umgewandelt wurde, durch den Vergrößerungsleistungs-Umwandlungsabschnitt umgewandelt wird, kann die Vergrößerungsleistungsbezugsgröße zu einer Drittbezugsgrößenvergrößerungsleistung umgewandelt werden, die von den Vergrößerungsleistungen der Betrachtungsvorrichtungen abweicht. In diesem Fall werden das optische Bild und das Elektronenmikroskopbild angezeigt, während sie durch die Drittbezugsgrößenvergrößerungsleistung vereinheitlicht werden.
  • (Rotationsachse im variablen Fokuspunktbereich)
  • Der Höheneinstellabschnitt wird derart eingestellt, dass die Rotationsachse der Rotationsvorrichtung 30 in einem variablen Höhenbereich enthalten ist, in dem die Höhe eingestellt werden kann. Daher wird der Probentisch 33 in der Mitte der Rotationsachse angeordnet, und der Abstand von der Betrachtungsvorrichtung 10 in jeder Position des Probentisches 33 kann konstant gehalten werden, selbst wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 entlang der Rotationsachse rotiert wird. Daher kann die fokussierte Distanz, wenn die Brennweite oder Fokusdistanz einmal eingestellt ist, beibehalten werden, selbst wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 bewegt wird, der visuelle Feldwinkel kann immer im fokussierten Zustand verändert werden und das ist extrem vorteilhaft für die Neigungsbetrachtung.
  • Wie in der schematischen Schnittansicht in 24 illustriert ist, die den Rückschritt illustriert, wird der Probentisch 33 genauer von der Rotationsachse um die Probenhöhe derart abgesenkt, dass die Betrachtungsposition der Probenoberfläche, nämlich die Betrachtungsoberfläche, d. h. die obere Oberfläche der Probe, dieselbe wie eine Höhe der Rotationsachse ist, was das Erreichen des Haltezustands der Arbeitsdistanz ermöglicht. Daher kann der Höheneinstellmechanismus 80 in dem gewünschten Bereich von der Position, in der der Probentisch 33 in derselben Höhe wie die Rotationsachse ist, abgesenkt werden. Dies ermöglicht, dass der Probentisch 33 gemäß der Höhe der Betrachtungsoberfläche abgesenkt wird, um die Betrachtungsoberfläche mit der Rotationsachse korrekt in Flucht zu bringen.
  • Folglich kann bei der Bewegung des Probentisches 33 in der Richtung der Z-Achse eine obere Hub-Endposition des Probentisches 33 bis zu der Position angehoben werden, die zumindest die Rotationsachse enthält, und der Probentisch 33 kann zu der Position unter zumindest die Rotationsachse abgesenkt werden.
  • (Einstellung des Rückschritts)
  • Die optische Linse, die eine Feldtiefe aufweist, die geringer als die der Elektronenlinse ist, wird verwendet, um die Probenoberfläche mit der Rotationsachse fluchtend auszurichten. Die Anbringposition der optischen Linse wird vorher derart eingestellt, dass die Fokusposition der optischen Linse mit der Rotationsachse fluchtet. Der Körperabschnitt 24 wird derart rotiert, dass die optische Achse der optischen Linse senkrecht zu der Probenplatzieroberfläche des Probentisches 33 wird, und die Z-Achsenposition des Probentisches 33 wird derart eingestellt, dass das Bild der optischen Linse fokussiert wird. Weil zu diesem Zeitpunkt nur der Abstand zwischen der optischen Linse und der Probe verändert wird, während das visuelle Feld nicht bewegt wird, kann die Einstellung leicht vorgenommen werden. Dann wird die Fokuspunkteinstellung der Elektronenlinse in einem ähnlichen Verfahren durchgeführt. Daher werden unabhängig davon, wie der Körperabschnitt 24 rotiert und geneigt wird, die visuellen Felder des Elektronenmikroskops und des optischen Mikroskops nicht verschoben.
  • (Vorliegen oder Fehlen des Fokuseinstellabschnitts, fester Fokuspunkt-Typ)
  • Wenn die Brennweite der Betrachtungsvorrichtung 10 feste ist, kann die Arbeitsdistanz durch Einstellen der Höhe des Probentisches 33 mit dieser Konfiguration korrekt auf die Fokusposition eingestellt werden. Wenn die Betrachtungsvorrichtung 10 den Fokuseinstellabschnitt enthält, wird die Arbeitsdistanz alternativ derart eingestellt, dass die Rotationsachse der Rotationsvorrichtung 30 in dem Brennweitenbereich enthalten ist, der durch den Fokuseinstellabschnitt eingestellt werden kann. Beispielsweise enthält die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 häufig den mikroskopischen Fokuseinstellabschnitt 37, der die Brennweite entlang der optischen Achse einstellen kann. Wie in 25 illustriert ist, wird das Einstellen vorher derart durchgeführt, dass die Rotationsachse in dem variablen Bereich der Fokusposition enthalten ist, und die Fokusposition der Elektronenlinse passt durch Einstellen der Brennweite unter Verwendung des mikroskopischen Fokuseinstellabschnitts 37 zu der Rotationsachsenposition. Wenn die optische Bildgebungsvorrichtung 12 den optischen Fokuseinstellabschnitt 38 enthält, der die Brennweite entlang der optischen Achse einstellen kann, wie in 26 illustriert ist, wird die Einstellung ähnlich vorher derart durchgeführt, dass die Rotationsachse in dem variablen Bereich der Fokusposition enthalten ist, und der optische Fokuseinstellabschnitt 38 wird derart eingestellt, dass die Fokusposition mit der Rotationsachse übereinstimmt.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • In dem obigen Beispiel sind die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 beispielhaft kombiniert. Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf die Konfiguration angewendet werden, bei der die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 kombiniert sind, sondern auch auf die Konfiguration, bei der die optische Bildgebungsvorrichtung 12 und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 hinzugefügt sind, falls erforderlich. Wie beispielsweise oben beschrieben wurde, kann das Vergrößerungsbetrachtungssystem, das in dem Blockdiagramm aus 18 illustriert ist, durch abnehmbares Anbringen der optischen Bildgebungsvorrichtung 12 an dem Vergrößerungsbetrachtungssystem mit der Anbringung 39 dazwischen eingesetzt ausgestaltet sein. Daher kann die optische Bildgebungsvorrichtung 12 hinzugefügt werden, falls erforderlich, während das Vergrößerungsbetrachtungssystem als das Elektronenmikroskop verwendet wird. Daher kann das nützliche Vergrößerungsbetrachtungssystem, das exzellente Flexibilität und Ausbaufähigkeit aufweist, indem Optionen gemäß der Betrachtungsanwendung hinzugefügt und entfernt werden können, konstruiert werden.
  • Die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung kann geeignet auf die Funktion des Durchführens einer Skalieranzeige des aufgenommenen Betrachtungsbildes in einer Elektronenstrahl-Aussehensinspektionsvorrichtung, einer Elektronenstrahl-Längenmessvorrichtung, einer Teilchenstrahl-Inspektionsvorrichtung und dergleichen, die in einem Prozess des Bewertens und Messens einer Charakteristik eines Halbleiterelements mit dem Elektronenstrahl oder dem Ionenstrahl, die die geladenen Partikel sind, verwendet werden. Zusätzlich zu dem SEM kann die Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung als die Linse der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung 11 auf ein TEM, ein Rastersondenmikroskop (SPM), wie zum Beispiel ein Rastertunnelmikroskop (STM) und ein Atomkraftmikroskop (AFM), ein Lasermikroskop und ein Röntgenmikroskop angewendet werden.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Claims (26)

  1. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung, umfassend: einen Körperabschnitt, wobei der Körperabschnitt eine im Wesentlichen zylindrisch geformte äußere Oberfläche aufweist und ein Innenraum des Körperabschnitts dazu geeignet ist, eine Probenkammer zu dekomprimieren; ein Paar Stirnseitenplatten, die die Stirnseiten des Körperabschnitts abschließen, wobei die Stirnseiten einander gegenüberliegend angeordnet sind; eine Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung als eine erste Betrachtungsvorrichtung, wobei die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung an einer ersten Position der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts angebracht ist, um ein Elektronenmikroskopbild der Probenkammer zu erhalten; eine optische Bildgebungsvorrichtung als eine zweite Betrachtungsvorrichtung, wobei die optische Bildgebungsvorrichtung an einer zweiten Position in der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts angebracht ist, um ein optisches Bild der Probenkammer zu erhalten, wobei die zweite Position von der ersten Position verschieden ist; eine Rotationsvorrichtung, die die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung entlang der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts derart rotiert, dass ein Abstand sowohl von der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung als auch der optischen Bildgebungsvorrichtung zu einer gemeinsamen Rotationsachse der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung konstant gehalten wird und optische Achsen der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung in Richtung der Rotationsachse ausgerichtet sind; einen Probentisch, der in der Probenkammer angeordnet ist, um eine Probe eines Betrachtungsziels zu platzieren; und einen Probentisch-Einstellabschnitt, der eine Höhe einer Betrachtungsoberfläche für die Probe, die auf dem Probentisch platziert ist, auf eine Position einstellt, die im Wesentlichen dieselbe wie eine Höhe der Rotationsachse ist.
  2. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rotationsvorrichtung dazu ausgestaltet ist, gleichzeitig die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung zu rotieren, und ein Bereich, in dem die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und die optische Bildgebungsvorrichtung durch die Rotationsvorrichtung rotiert werden, derart ausgestaltet ist, dass die Ortskurven der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung einander zumindest teilweise überlappen.
  3. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Position und die zweite Position auf einer im Wesentlichen identischen Ebene vorgesehen sind, die im Wesentlichen senkrecht zu der Rotationsachse der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts verläuft.
  4. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Position und die zweite Position fixiert sind, während sie bis zu einem Grad eng aneinander gebracht werden, zu dem die optische Bildgebungsvorrichtung und die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung einander nicht stören.
  5. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest ein Teil der zylindrisch geformten äußeren Oberfläche des Körperabschnitts und zumindest eine der Stirnseitenplatten einen Rotationsteil bilden, der durch die Rotationsvorrichtung rotiert wird, wobei die andere Stirnseitenplatte einen festen Teil bildet, der, unabhängig von einer Rotationsbewegung der Rotationsvorrichtung, nicht rotiert wird, und der Probentisch auf der Seite des festen Teils angebracht ist.
  6. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Rotationsvorrichtung zwischen dem Rotationsteil des Körperabschnitts und dem festen Teil der Stirnseitenplatte angeordnet ist.
  7. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei jede der Stirnseitenplatten einen Öffnungs- und Schließabdeckabschnitt bildet.
  8. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Abdeckabschnitt der feste Teil ist und der Probentisch an dem Abdeckabschnitt angebracht ist.
  9. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Probentisch einen Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus, der den Probentisch in einer horizontalen Ebene bewegt, während der Probentisch in einem nicht geneigten Zustand in einer horizontalen Position gehalten wird, und einen Höheneinstellmechanismus aufweist, der die Höhe des Probentisches einstellt.
  10. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus und der Höheneinstellmechanismus des Probentisches auf der Seite des festen Teils angebracht sind.
  11. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Horizontaloberflächenbewegungsmechanismus Rotationsbetätigungsknöpfe aufweist, die Bewegungsmaße des Probentisches in einer X-Achsenrichtung und einer Y-Achsenrichtung einstellen, und der Höheneinstellmechanismus ferner einen Rotationsbetätigungsknopf aufweist, der ein Bewegungsmaß des Probentisches in einer Z-Achsenrichtung einstellt.
  12. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Abdeckabschnitt an dem Körperabschnitt angebracht ist, so dass er schiebend geöffnet und geschlossen werden kann, und der Abdeckabschnitt dazu ausgestaltet ist, den Probentisch zusammen mit dem Abdeckabschnitt aus einem Innern der Probenkammer herauszuziehen.
  13. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Höheneinstellmechanismus dazu ausgestaltet ist, den Probentisch von der Position, welche dieselbe wie eine Höhe der Rotationsachse ist, abzusenken.
  14. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 13, wobei eine Bewegungs-Ortskurve des Höheneinstellmechanismus variable Fokuspunktbereiche der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung und der optischen Bildgebungsvorrichtung aufweist.
  15. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung eine Elektronenstrahlkanone aufweist, die die Probe mit einem Elektronenstrahl bestrahlt, und ein Detektor ferner an dem festen Teil an einer Innenoberfläche der Probenkammer vorgesehen ist, um Sekundärelektronen und/oder Reflexionselektroden zu detektieren, die von der Elektronenkanone abgestrahlt und durch die Probe reflektiert wurden.
  16. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Ansauganschluss in einer der Stirnseitenplatten vorgesehen ist, wobei der Ansauganschluss Luft in der Probenkammer zu einer Dekompressionspumpe ansaugt, die die Probenkammer dekomprimiert.
  17. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend eine Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung als eine dritte Betrachtungsvorrichtung, um eine Umgebung in der Probenkammer zu betrachten, wobei die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung ein optisches Bild aufnimmt, in dem zumindest der Probentisch, die Probe, die auf dem Probentisch platziert ist, und ein vorderer Endteil der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung in einem visuellen Feld enthalten sind.
  18. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei die Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung an der Seite des festen Teils vorgesehen ist.
  19. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 17, wobei eine optische Achse der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung im Wesentlichen parallel zu der Rotationsachse verläuft.
  20. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei die optische Achse der Probenkammer-Innenbetrachtungsvorrichtung oberhalb der Rotationsachse angeordnet ist.
  21. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Anzeigeabschnitt, der ein Elektronenmikroskopbild, das durch die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung aufgenommen wurde, und/oder ein optisches Bild, das durch die optische Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung aufgenommen wurde, anzeigt.
  22. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Winkel, der durch die erste Position und die zweite Position und ein Rotationszentrum gebildet wird, von 30° bis 50° reicht.
  23. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Überlappungsrotationsbereich, in dem ein Rotationsbereich der optischen Bildgebungsvorrichtung und ein Rotationsbereich der Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung einander überlappen, von 60° bis 180° reicht.
  24. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung eine Elektronenlinse vom elektrostatischen Typ oder vom Magnetfeldtyp aufweist.
  25. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Handgriff in dem Körperabschnitt vorgesehen ist, um den Körperabschnitt manuell zu rotieren.
  26. Vergrößerungsbetrachtungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Elektronenstrahlbildgebungsvorrichtung an der ersten Position auf nicht-austauschbare Weise angebracht ist und die optische Bildgebungsvorrichtung abnehmbar an der zweiten Position angebracht ist.
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