DE112013002826T5 - Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung - Google Patents

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Abstract

In vielen Fällen wird die mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung im Wesentlichen für die Beobachtung bei einer Vergrößerung von 10000 oder darüber verwendet. Es ist demgemäß schwierig zu erkennen, wie die Orientierung einer mit dein bloßen Auge gesehenen Probe der Orientierung der auf einem erfassten Bild erscheinenden Probe entspricht. Dies macht es schwierig, die Neigungsrichtung und andere Einzelheiten der Probe intuitiv zu erkennen. Eine Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung bereitzustellen, welche es ermöglicht, die Orientierung und den Neigungszustand der Probe intuitiv zu erkennen. Die Vorrichtung weist Folgendes auf: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, welche einen Strahl geladener Teilchen emittiert, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das die Probe mit dem Strahl geladener Teilchen bestrahlt, eine Plattform, auf der die Probe angeordnet wird, einen Tisch, der die Plattform in wenigstens einer Neigungsrichtung bewegen kann, eine Anzeigeeinheit, welche einen Neigungszustand der Plattform unter Verwendung eines simulierten Bilds der Plattform anzeigt, eine Bedienungseingabeeinheit, welche es einem Benutzer ermöglicht, die Position und die Richtung der Probe für die Beobachtung festzulegen, und eine Steuereinheit, welche den Betrag der Bewegung des Tisches auf der Grundlage eines von der Bedienungseingabeeinheit eingegebenen Signals steuert.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung in der Art eines Rasterelektronenmikroskops.
  • Stand der Technik
  • Die mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung in der Art von Rasterelektronenmikroskopen erhält ein stark vergrößertes Bild einer Probe durch Bestrahlen der Probe mit einem Strahl geladener Teilchen zum Detektieren von Sekundärteilchen in der Art von Sekundärelektronen oder reflektierten Elektronen und durch Assoziieren detektierter Signale mit den Positionen, die mit dem Strahl geladener Teilchen bestrahlt werden.
  • In den letzten Jahren wurden feine Proben häufig in einer geneigten Beziehung zum Strahl geladener Teilchen beobachtet. Beispielsweise ist eine geneigte Beobachtung wirksam, wenn (1) es erwünscht ist, eine geneigte Fläche der Probe durch Bestrahlen dieser Fläche senkrecht mit dem Strahl geladener Teilchen zu beobachten, (2) es erwünscht ist, die Probe dreidimensional zu betrachten, (3) die Eigenschaften eines Kristalls geändert werden, wenn seine Richtung oder Neigung geändert wird, (4) unterschiedliche Eigenschaften, abhängig vom Reflexionswinkel der geladenen Teilchen, erhalten werden, oder (5) es erwünscht ist, die Absorption geladener Teilchen durch die Probe zu minimieren und die Aufladung für eine bessere Betrachtung zu vermindern. Wie anhand des vorstehend Erwähnten verständlich sein wird, ist es wichtig geworden, feine Proben in einem unter einen genauen Winkel geneigten Zustand zu beobachten.
  • Patentdokument 1 beschreibt ein Elektronenmikroskop, das eine bildgebende Vorrichtung zum Erhalten eines Bilds eines Probentisches aufweist. Das durch die bildgebende Vorrichtung erhaltene Bild des Probentisches wird auf der Anzeigevorrichtung verwendet, um Informationen über die Position der Probe auf dem Probentisch, wo das Probenbild erhalten wurde, anzuzeigen.
  • Dokument zum Stand der Technik
  • Patentdokument
  • Patentdokument 1
    • JP-2010-198998-A
  • Kurzfassung der Erfindung
  • Durch die Erfindung zu lösendes Problem
  • In vielen Fällen wird die vorstehend erwähnte mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung im Wesentlichen für die Beobachtung bei einer Vergrößerung von 10000 oder darüber verwendet. In solchen Fällen ist es schwierig zu erkennen, wie die Orientierung der mit dem bloßen Auge gesehenen Probe der Orientierung der im erfassten Bild erscheinenden Probe entspricht. Die Vorrichtung des vorstehend erwähnten Patentdokuments 1 bietet Informationen lediglich über die innerhalb einer Ebene beobachteten Positionen. Es war schwierig, die Neigungsrichtung und andere Einzelheiten der Probe intuitiv zu erkennen.
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung bereitzustellen, welche es ermöglicht, die Orientierung und den Neigungszustand der Probe intuitiv zu erkennen.
  • Mittel zum Lösen des Problems
  • Zur Lösung des vorstehenden Problems verwendet die vorliegende Erfindung die in den anliegenden Ansprüchen beschriebenen Strukturen.
  • Von mehreren Mitteln, die in dieser Anmeldung für das Lösen des vorstehenden Problems enthalten sind, weist eines Folgendes auf: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, welche einen Strahl geladener Teilchen emittiert, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das eine Probe mit dem Strahl geladener Teilchen bestrahlt, eine Plattform, auf der die Probe angeordnet wird, einen Tisch, der die Plattform in wenigstens einer Neigungsrichtung bewegen kann, eine Anzeigeeinheit, welche einen Neigungszustand der Plattform unter Verwendung eines simulierten Bilds der Plattform anzeigt, eine Bedienungseingabeeinheit, welche es einem Benutzer ermöglicht, einen Beobachtungszielabschnitt der Probe und eine Richtung, in der die Beobachtung der Probe ausgeführt wird, festzulegen, und eine Steuereinheit, welche den Betrag der Bewegung des Tisches auf der Grundlage eines von der Bedienungseingabeeinheit eingegebenen Signals steuert.
  • Wirkung der Erfindung
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung können die Orientierung und der Neigungszustand der Probe intuitiv erkannt werden.
  • Aufgaben, Strukturen und Wirkungen, die von den vorstehend beschriebenen verschieden sind, werden beim Lesen der folgenden Erklärungen von Ausführungsformen dieser Erfindung verständlich werden.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnung
  • Es zeigen:
  • 1 ein schematisches Diagramm einer Gesamtstruktur einer mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung,
  • 2 ein Flussdiagramm von Prozessen, die zur Beobachtung einer Probe führen,
  • 3 ein schematisches Diagramm einer CCD-Kamera,
  • 4-1 ein Beispiel davon, wie ein simuliertes Bild gesehen wird,
  • 4-2 ein weiteres Beispiel davon, wie das simulierte Bild gesehen wird,
  • 4-3 ein weiteres Beispiel davon, wie das simulierte Bild gesehen wird,
  • 5-1 ein Beispiel davon, wie ein simuliertes Bild gesehen wird, wobei das Bild die Positionsbeziehung zwischen einem Detektor und einer Plattform angibt,
  • 5-2 ein weiteres Beispiel davon, wie das simulierte Bild gesehen wird, wobei das Bild die Positionsbeziehung zwischen dem Detektor und der Plattform angibt,
  • 5-3 ein Beispiel davon, wie ein simuliertes Bild gesehen wird, wobei das Bild die Positionsbeziehung zwischen einer Öffnung und der Plattform angibt,
  • 6 einen typischen 3D-Anzeigebildschirm,
  • 7 ein typisches Bildschirmlayout,
  • 8 ein Beispiel davon, wie ein simuliertes Bild gesehen wird, wobei das Bild die Positionsbeziehung zwischen einer Bestrahlungsposition und der Plattform angibt.
  • Modus zum Ausführen der Erfindung
  • Eine offenbarte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung, welche Folgendes aufweist: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, welche einen Strahl geladener Teilchen emittiert, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das eine Probe mit dem Strahl geladener Teilchen bestrahlt, eine Plattform, auf der die Probe angeordnet wird, einen Tisch, der die Plattform in wenigstens einer Neigungsrichtung bewegen kann, eine Anzeigeeinheit, welche einen Neigungszustand der Plattform unter Verwendung eines simulierten Bilds der Plattform anzeigt, eine Bedienungseingabeeinheit, welche es einem Benutzer ermöglicht, einen Beobachtungszielabschnitt der Probe und eine Richtung, in der die Beobachtung der Probe ausgeführt wird, festzulegen, und eine Steuereinheit, welche den Betrag der Bewegung des Tisches auf der Grundlage eines von der Bedienungseingabeeinheit eingegebenen Signals steuert.
  • Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform kann eine Neigungsachse wie gewünscht auf dem simulierten Bild festgelegt werden. Gemäß einer weiteren offenbarten Ausführungsform kann der Tisch die Plattform parallel, geneigt und drehend bewegen, wobei durch eine Kombination der Parallelbewegungen oder Drehbewegungen des Tisches veranlasst wird, dass die auf dem simulierten Bild festgelegte Neigungsachse der Neigungsachse des Tisches entspricht.
  • Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform stellt das simulierte Bild eine äußere Gesamtform der Plattform dar.
  • Gemäß einer weiteren offenbarten Ausführungsform wird das simulierte Bild verwendet, um den Beobachtungszielabschnitt der Probe und die Richtung, in der die Beobachtung der Probe ausgeführt wird, festzulegen.
  • Gemäß einer weiteren offenbarten Ausführungsform weist die mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung ferner eine bildgebende Vorrichtung zur Abbildung der Probe auf. Ein durch die bildgebende Vorrichtung erhaltenes Bild wird dem simulierten Bild der Plattform überlagert, wenn es angezeigt wird.
  • Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform wird das simulierte Bild in einer solchen Weise angezeigt, dass es ermöglicht wird, den Neigungszustand des Tisches innerhalb einer Anzeigefläche der Anzeigeeinheit zu erkennen, wobei sich der Neigungszustand des Tisches auf die zur Anzeigefläche senkrechte Richtung bezieht.
  • Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform wird ein Bild zumindest eines Teils der in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System enthaltenen Komponenten in Zusammenhang mit dem simulierten Bild der Plattform angezeigt. Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform weist das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System einen Detektor auf, der Sekundärteilchen detektiert, die von der mit dem Strahl geladener Teilchen bestrahlten Probe erhalten werden. Der Teil der Komponenten, der in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System enthalten ist, ist der Detektor.
  • Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform steht der Teil der Komponenten, der in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System enthalten ist, der Probe gegenüber.
  • Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform weist die mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung ferner eine Vakuumpumpe auf, welche einen Weg evakuiert, durch den der Strahl geladener Teilchen von der Quelle für einen Strahl geladener Teilchen zur Probe hindurchtritt, wobei der Weg bis auf einen vorgegebenen Vakuumgrad evakuiert wird. Die Steuereinheit führt die Steuerung für das Neigen des Tisches während einer Wartezeit aus, in der der vorgegebene Vakuumgrad erreicht wird.
  • Gemäß einer anderen offenbarten Ausführungsform wird der Gesichtspunkt des simulierten Bilds veränderbar eingerichtet.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform werden die Neigungs- und Drehbewegungen und die Rasterdrehung des Tisches auf der Grundlage des Drehwinkels des simulierten Bilds der Plattform in Bezug auf eine vertikale Achse gesteuert.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Markierung, welche den Drehwinkel des simulierten Bilds der Plattform in Bezug auf eine vertikale Achse darstellt, auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigte Markierung betätigt, um den Drehwinkel des simulierten Bilds in Bezug auf eine vertikale Achse zu steuern.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Bedienungseingabeeinheit in der Lage, das simulierte Bild der Plattform zu bewegen, ohne den Tisch zu bewegen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die Bedienungseingabeeinheit ein Eingabemittel zum Bewegen des Tisches in einer solchen Weise auf, dass die Plattform den auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigten Zustand erreicht.
  • Gemäß einer anderen Ausführungsform wird eine Warnung ausgegeben, wenn der Zustand des Tisches nicht mit dem vom simulierten Bild der Plattform angegebenen Zustand übereinstimmt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird eine Warnung ausgegeben, wenn die von der Bedienungseingabeeinheit eingegebenen Informationen nicht mit dem durch das simulierte Bild der Plattform angegebenen Zustand übereinstimmen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform werden ein Beobachtungsbild der Probe mit einer hohen Vergrößerung, ein simuliertes Bild der Probe mit einer mittleren Vergrößerung und eine zweidimensionale Anzeige der Plattform mit einer niedrigen Vergrößerung gleichzeitig angezeigt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird ein dem Beobachtungszielabschnitt entsprechender simulierter Strahl auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigt.
  • [Ausführungsformen]
  • Einige Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung erklärt.
  • Die folgenden Absätze erklären ein Rasterelektronenmikroskop als ein Beispiel der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf Rasterelektronenmikroskope beschränkt, und sie kann auch auf Rasterionenmikroskope, ein Rastertransmissionselektronenmikroskop, ein zusammengesetztes Gerät, welches ein solches Mikroskop mit einer Probenverarbeitungsvorrichtung kombiniert, oder ein Analyse- und Inspektionsgerät, welches solche Vorrichtungen verwendet, angewendet werden. Diese Erfindung kann auf eine Beobachtungsvorrichtung angewendet werden, die in der Lage ist, die dadurch getragene Probe zu neigen.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm einer Vorrichtung, worauf eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angewendet wird.
  • Bevor eine Probe in eine Vakuumkammer 107 der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung gegeben wird, wird eine Dünnschnittprobe 102 auf einer Plattform 103 angeordnet, indem sie daran angeklebt wird. Die Plattform 103 und die Probe 102 werden vorab mit einer CCD-Kamera 101 beobachtet, so dass die Beobachtungsposition geprüft werden kann. Es kann auch eine andere bildgebende Vorrichtung als die CCD-Kamera verwendet werden, solange sie Bilder bei Vergrößerungen erhalten kann, die hoch genug sind, um die gesamte Plattform abzubilden. In diesem Fall wird die Plattform 103 auf einem Untergestell montiert, das in der Abbildungsrichtung der CCD-Kamera orientiert ist. Das Untergestell wird in einer solchen Weise präpariert, dass, wenn die Plattform 103 installiert ist, das Zentrum der Plattform 103 mit jenem der CCD-Kamera 101 ausgerichtet ist. Ein anderes Untergestell der gleichen Form ist innerhalb der Vakuumkammer der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung bereitgestellt. Dieses Untergestell wird mit der optischen Achse des Strahls geladener Teilchen ausgerichtet. Nachdem die Orientierung der Plattform unter einer Beobachtung mit der CCD-Kamera bestimmt wurde, wird die gesamte Plattform am Untergestell innerhalb der Vakuumkammer angebracht. Dies ermöglicht es, die Probe zu beobachten, wobei die gleiche Position der Probe als das Zentrum angenommen wird, wobei die Probe in dem Fall, in dem die mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung verwendet wird, in der gleichen Richtung orientiert gehalten wird wie in dem Fall, in dem die CCD-Kamera 101 für die Beobachtung verwendet wird.
  • Eine Elektronenkanone 111 innerhalb der Vakuumkammer 107 erzeugt einen primären Strahl 104 geladener Teilchen. Der primäre Strahl 104 geladener Teilchen wird durch Sammellinsen 112 gesammelt, bevor er durch eine Blende 113 hindurchtritt. Ferner wird der primäre Strahl 104 geladener Teilchen durch einen Abtastablenker 114 und einen Bildverschiebungsablenker 115 abgelenkt. Ein Steuercomputer 122 ermöglicht es, dass der Abtastablenker 114 die Reichweite, die Richtung und die Geschwindigkeit der Abtastung mit dem primären Strahl 104 geladener Teilchen steuert. Auch wird der primäre Strahl 104 geladener Teilchen durch eine Objektivlinse 116 zur Bestrahlung der Probe 102 fokussiert. Ein Detektor 106 detektiert Sekundärteilchen 105 in der Art sekundärer und reflektierter Elektronen, die durch die Bestrahlung mit dem primären Strahl geladener Teilchen erhalten werden. Ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System 117 weist die Elektronenkanone 111, Sammellinsen 113, die Blende 113, den Abtastablenker 114, den Bildverschiebungsablenker 115, die Objektivlinse 116 und den Detektor 106 auf. Andere Linsen, Elektroden oder Detektoren können ferner in dein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System 117 enthalten sein. Ein Teil der Komponenten des mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen Systems 117 kann von den vorstehend erwähnten verschieden sein. Das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System 117 kann demgemäß anders ausgelegt werden. Beispielsweise kann es nur eine Sammellinse 113 geben. Eine Vakuumpumpe 124, die mit dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System 117 gekoppelt ist, evakuiert den Weg, durch den der Strahl geladener Teilchen hindurchtritt, bis auf einen vorgegebenen Vakuumgrad. Der Steuercomputer 122 stellt eine Betriebssteuerung über die Vakuumpumpe bereit.
  • Eine Bilderzeugungseinheit, die im Steuercomputer 122 enthalten ist, assoziiert ein Signal vom Detektor 106 mit der Position, die mit dem primären Strahl 104 geladener Teilchen bestrahlt wird, um jedes Pixel zu erzeugen, wodurch ein Bild geladener Teilchen zur Anzeige auf einer Anzeigevorrichtung 121 erzeugt wird. Die Anzeigevorrichtung 121 ist auch in der Lage, den geneigten Zustand und die Orientierung der Probe unter Verwendung eines simulierten Bilds anzuzeigen, wie später erörtert wird. Der Steuercomputer 122 weist ferner eine Steuereinheit auf, welche die Gesamtsteuerung der Vorrichtung in der Art der Bewegung eines Tisches 118 und der Änderung von Vergrößerungen bereitstellt. Die Steuereinheit und die Bilderzeugungseinheit können jeweils unter Verwendung zweckgebundener Leiterplatten als Hardware oder als Programme, die von einem Computer für allgemeine Zwecke, der mit der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung verbunden ist, auszuführen sind, implementiert werden. Diese Vorrichtungen, Schaltungen und Computer können in einer verdrahteten oder drahtlosen Weise miteinander verbunden werden. Ferner kann der Steuercomputer 122 Arbeitsvorgänge zusätzlich zu den vorstehend beschriebenen ausführen.
  • Der Tisch 118 ist mit einem Mechanismus zur Bewegung in Querrichtung (X-Achse), Längsrichtung (Y-Achse), vertikaler Richtung (Z-Achse), Drehrichtung (R-Achse) und Neigungsrichtung (T-Achse) versehen. Nachdem die Plattform, woran die Probe montiert ist, am Tisch angebracht wurde, kann der Tisch geneigt werden, so dass der interessierende Abschnitt an der Probe bei einem gewünschten Neigungswinkel beobachtet werden kann. Es wird angenommen, dass die nachstehend beschriebenen Ausführungsformen wenigstens einen Mechanismus für eine Bewegung zumindest in Neigungsrichtung (T-Achse) aufweisen.
  • Die Probleme mit der verwandten Technik werden nachstehend detailliert beschrieben.
  • In vielen Fällen wird die mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung im Wesentlichen zur Beobachtung bei einer Vergrößerung von 10000 oder größer verwendet. Nachstehend wird eine Erläuterung der Beziehung zwischen der Art, in der eine Probe tatsächlich gesehen wird, und der Art, in der die Probe gesehen wird, wenn sie vergrößert ist, gegeben. Beispielsweise sei angenommen, dass das Dach eines Hauses in Japan um 20 Grad in Südostrichtung geneigt ist und dass das Haus in einem flachen Zustand betrachtet werden soll. Ein Modell des japanischen Archipels kann in der Größe zu einem Quadrat verringert werden, das auf einer Seite einige Millimeter misst. Dieses Modell kann für eine Vergrößerung von 10000 Mal oder größer auf die Plattform geklebt werden. Es sollte angenommen werden, dass eine solche vergrößerte Ansicht die Beobachtung von Objekten, die so klein sind wie die einzelnen Häuser, ermöglicht. Wenn Personen eine Karte betrachten, betrachten sie sie gewöhnlich mit oben liegender Nordseite, weil diese Orientierung am vertrautesten ist. Das Gleiche gilt für Proben. Personen möchten diese Objekte am häufigsten in einer vorgegebenen Richtung betrachten. Einige Halbleiterproben sind symmetrisch, wenn sie beispielsweise bei 90 Grad betrachtet werden, und andere sind symmetrisch, wenn sie beispielsweise bei 180 Grad betrachtet werden. In einigen Fällen kann die Probe völlig unerkennbar sein, falls sie in der falschen Richtung betrachtet wird. Die Betrachtung eines Objekts in einer nichtvertrauten Richtung macht es häufig schwer erkennbar.
  • Wenngleich ferner die Orientierung einer Karte, welche das gesamte japanische Archipel repräsentiert, erkennbar ist, kann eine stark vergrößerte Karte von Japan, welche Städte oder mehrere Häuser zeigt, verwirrend sein. In einem lokalisierten Bild, welches einzelne Häuser zeigt, kann ihre Orientierung nicht erkannt werden. In der Praxis gibt es keine Situation, in der ein solches Modell des japanischen Archipels mit einer mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung beobachtet werden würde. Überdies ist es bei einer Erweiterung schwierig, die Orientierung einer mit dem bloßen Auge gesehenen Probe mit der Orientierung der Probe in einem erfassten Bild zu assoziieren. Es ist demgemäß schwierig, die Neigungsrichtung und andere Spezifika der abgebildeten Probe intuitiv zu erfassen.
  • Wenngleich die vorstehende Beschreibung die Karte von Japan für Erklärungszwecke verwendet hat, kann die Formulierung ”Karte von Japan” für den gleichen Zweck durch ”Gesamtkarte des Landes” ersetzt werden, wobei dies ein beliebiges Land betrifft. In 4-1 kann die Richtung einer geneigten Mittellinie 404 als die Nord-Süd-Richtung (oberer Teil der Zeichnungspunkte nach Norden) gelesen werden und kann die Richtung einer Neigungsachse als Ost-West-Richtung (rechte Seite der Zeichnungspunkte nach Osten) auf einer Karte eines gegebenen Landes gelesen werden.
  • Einer der Gründe, aus dem die vorstehenden Probleme angetroffen wurden, besteht darin, dass die Vakuumkammer nicht transparent ist. Anders als optische Beobachtungsvorrichtungen muss die Probenkammer der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung im Allgemeinen evakuiert werden. In einer undurchsichtigen Vakuumkammer ist es schwierig, zu sehen, wie die Probe innen eingerichtet ist.
  • Ein anderer Grund besteht darin, dass die interessierende Probe nicht in der gewünschten Richtung eingerichtet worden sein kann. Wenngleich es Vorrichtungstypen gibt, die es ermöglichen, dass die Probe von vorne ersetzt wird, erfordern es viele andere unter Berücksichtigung des Arbeitsraums vor der Vorrichtung, dass die Probe von der Seite ersetzt wird. Bei diesem Vorrichtungstyp wird die Probe um 90 Grad gedreht, wenn sie in der Vakuumkammer eingerichtet wird. Falls die Probe von der Seite in die Vorrichtung einzuführen ist, ist es offensichtlich erforderlich, die 90-Grad-Drehung in der Probenkammer zu ermöglichen, wenn die Probe darin orientiert wird.
  • Ein weiterer Grund ist die Neigungsachse des Probentisches. Wenngleich einige Vorrichtungen zwei Neigungsachsen für den Tisch haben, haben die meisten Vorrichtungen infolge von Kostenbeschränkungen nur eine Neigungsachse. Wenn der Probentisch in einer gewünschten Richtung auf der Vorrichtung, welche nur eine Neigungsachse aufweist, zu neigen ist, wird der Probentisch so gedreht, dass seine Neigungsachse mit der zu neigenden Achse, bevor der Tisch geneigt wird, übereinstimmt. Diese Drehbewegung hat den Nachteil, dass verhindert wird, dass die Probe in der gewünschten Richtung betrachtet wird. Ferner müssen, bis die Beobachtungsendposition erreicht wird und die geeignete Vergrößerung der Beobachtung erhalten wird, einige Male Einstellungen bei niedrigen Vergrößerungen vorgenommen werden, wobei es dann schwierig ist, die Probenorientierung bei jeder einzelnen Einstellung zu berücksichtigen.
  • Ein weiterer Grund besteht darin, dass, wenn der Tisch in Tiefenrichtung der Vorrichtung zu neigen ist, die Einrichtung der Probe nicht direkt betrachtet werden kann. Weil ein auf der Vorderseite der Vorrichtung (d. h. auf der Seite der Öffnung, durch welche die Probe ersetzt wird) installierter Detektor die Arbeit des Probenaustausches behindern würde, wird der Detektor im Allgemeinen auf der Tiefenseite der Vorrichtung installiert (d. h. auf der entgegengesetzte Seite der Öffnung, durch welche die Probe ersetzt wird). Falls der Tisch in diesem Fall so geneigt wird, dass die Tiefenseite des Tisches niedriger wird als die Vorderseite der Vorrichtung, wird die Rückseite der Probe von der Vorderseite der Vorrichtung sichtbar. Demgemäß kann der Benutzer nicht visuell überprüfen, wie die Probe eingerichtet ist. Falls die CCD-Kamera verwendet wird, um die Probe seitlich von der Rückseite abzubilden, zeigt das erhaltene Bild die Einrichtung der Probe, jedoch nur als Spiegelbild. Zur Erfassung der Orientierung der Probe muss eine Spiegelwandlung ausgeführt werden.
  • In der Vergangenheit war, wie vorstehend beschrieben, die Entsprechung zwischen der Orientierung der mit dem bloßen Auge betrachteten Probe und der Probenorientierung auf dem erfassten Bild schwer zu erkennen. Angesichts der Schwierigkeit des intuitiven Erfassens der Neigungsrichtung und anderer Einzelheiten der Probe war die Vorrichtung umständlich zu verwenden. Es hat eine sehr lange Zeit in Anspruch genommen, die Probe in den gewünschten Zustand an der Vorrichtung zu bewegen.
  • 2 zeigt einen Grundablauf von Prozessen, die zur Beobachtung der Probe mit dieser Ausführungsform führen. Zuerst werden die Schritte 201 bis 204 als der Prozess erklärt, der auszuführen ist, bevor die Probe 102 in die Vakuumkammer 107 der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung gestellt wird. Die CCD-Kamera 101 wird anfänglich verwendet, um ein CCD-Kamerabild der Probe zu erhalten (Schritt 201). An diesem Punkt ist es bevorzugt, ein ebenes Bild der gesamten Probe zu erhalten.
  • Als nächstes wird das CCD-Kamerabild dreidimensional dargestellt (Schritt 202). Es wird hier ein Zusammensetzungsprozess ausgeführt, bei dem das CCD-Kamerabild in den Steuercomputer 122 eingesetzt wird, bevor es auf ein virtuelles Plattformbild kopiert wird, wobei ein simuliertes Bild erzeugt wird, das die äußere Gesamtform der Plattform repräsentiert. Wenn das simulierte Bild an Stelle des CCD-Kamerabilds angezeigt wird, ermöglicht es, die Orientierung der Probe leicht zu erfassen. Beim vorstehenden Zusammensetzungsprozess wird das mit der CCD-Kamera erhaltene Bild in einer solchen Weise vergrößert oder verkleinert, dass das Plattformbild in der Größe mit dem virtuellen Plattformbild übereinstimmt und das virtuelle Plattformbild immer in der gleichen Größe auf dem Bildschirm erscheint. Die Übereinstimmung kann auch durch automatische Bilderkennung erhalten werden, weil die Form und das Zentrum der Plattform vorab bekannt sind und weil sich die tatsächliche Plattform und die virtuelle Plattform nur in der Größe unterscheiden. Hier sind die dreidimensionalen (3D) Anzeigen nicht auf stereoskopische Ansichten beschränkt, und sie können auch Bilder einschließen, die tatsächlich zweidimensionale Ansichten sind, jedoch den geneigten Zustand dreidimensional darstellen. Typische 3D-Anzeigen sind in den 4-1 bis 4-3 und 5-1 bis 5-3 dargestellt. In der folgenden Beschreibung bezieht sich 3D-Anzeige daher auf den Anzeigemodus, der eine Erfassung des geneigten Zustands des Tisches innerhalb der Anzeigefläche der Anzeigevorrichtung ermöglicht, wobei sich der geneigte Zustand des Tisches auf die zur Anzeigefläche senkrechte Richtung bezieht.
  • 7 zeigt ein Bildschirm-Layout, das angezeigt wird, wenn die Plattform dreidimensional dargestellt wird. Auf einer Oberseite eines SEM-Bildschirms 702 wird ein Menü-Bildschirm 701 angezeigt, der die Auswahl verschiedener Funktionen ermöglicht. Rechts des SEM-Bildschirms 701 wird eine 3D-Anzeige 703 der Plattform, welche die Neigung der Plattform dreidimensional darstellt, angezeigt, und rechts der 3D-Anzeige 703 der Plattform wird ein Bedienpultbildschirm 704 zur Bedienung der Plattform angezeigt.
  • Unter der 3D-Anzeige 703 der Plattform sind ein Eingabeanzeigebereich 706 für die 3D-Anzeige, eine Virtuelle-Bewegung-Taste 707 und eine Tischbewegungstaste 708 dargestellt. Der Eingabeanzeigebereich 706 für die 3D-Anzeige weist Gebiete auf, in denen die Position (X-, Y- und Z-Richtung), der Drehwinkel (R-Richtung), der Neigungswinkel (T-Richtung) und der Drehwinkel der vertikalen Achse (A-Richtung) des Tisches eingegeben wird und worin die eingegebenen Werte angezeigt werden. Hier ist der Drehwinkel der vertikalen Achse (A-Richtung) ein Drehwinkel in Bezug auf die Achse, die zu einer Vorrichtungsinstallationsfläche (zur horizontalen Ebene) senkrecht ist und durch das Zentrum einer Plattform 705 in der 3D-Anzeige 703 der Plattform verläuft (entsprechend einer vertikalen Hilfslinie 602 in 6). Nachdem die Werte in den Eingabeanzeigebereich 706 für die 3D-Anzeige eingegeben wurden, wird die Virtuelle-Bewegung-Taste 707 gedrückt. Dies bewirkt, dass nur die 3D-Anzeige der Plattform entsprechend den Eingabeeinzelheiten in einer simulierten Weise bewegt wird (die Plattform wird nicht wirklich bewegt). Andererseits bewirkt das Drücken der Tischbewegungstaste 708, dass die Plattform sich tatsächlich in Übereinstimmung mit den Eingabeeinzelheiten bewegt. Die Werte in der Art der Tischposition (X-, Y- und Z-Richtung), des Tischdrehwinkels (R-Richtung) und des Tischneigungswinkels (T-Richtung) werden beispielsweise in Rot angezeigt, wenn sie nicht mit der 3D-Anzeige 703 der Plattform und mit der tatsächlichen Plattform unmittelbar nach der Eingabe übereinstimmen. Falls die eingegebenen Werte mit der 3D-Anzeige 703 der Plattform, jedoch nicht mit der tatsächlichen Plattform übereinstimmen, nachdem die Virtuelle-Anzeige-Taste 707 gedrückt wurde, werden sie beispielsweise in Gelb angezeigt. Falls die eingegebenen Werte sowohl mit der 3D-Anzeige 703 der Plattform als auch mit der tatsächlichen Plattform übereinstimmen, nachdem die Tischbewegungstaste 708 gedrückt wurde, werden sie beispielsweise in Weiß angezeigt. Wenn die Farbe der Werte auf diese Weise geändert wird, ist es einfach zu verstehen, was diese Werte bedeuten. Es lässt sich leicht die Beziehung zwischen den im Eingabeanzeigebereich 706 für die 3D-Anzeige dargestellten Werten, jenen der 3D-Anzeige 703 der Plattform und jenen der tatsächlichen Plattform erkennen. Insbesondere ist es möglich, schnell und intuitiv zu erkennen, ob die Werte in der Art der Tischposition (X-, Y- und Z-Richtung), des Drehwinkels (R-Richtung) und des Neigungswinkels (T-Richtung) mit dem in der 3D-Anzeige 703 der Plattform angegebenen Zustand der Plattform und mit dem tatsächlichen Zustand der Plattform übereinstimmen. Es sei bemerkt, dass die Farben der Werte nach Bedarf geändert werden können. Es ist auch möglich, nicht nur die Farben, sondern auch Fonts der Werte zu ändern, eine Markierung und/oder Legenden anzuzeigen oder eine geeignete Kombination dieser Merkmale anzuzeigen. Auch kann die in der 3D-Anzeige 703 der Plattform auftretende Plattform 705 durchlässig gemacht werden, es kann ihre Farbe geändert werden, oder sie kann auf andere Weise geändert werden, um zu warnen, dass die Plattformanzeige nicht mit den im Eingabeanzeigebereich 706 für die 3D-Anzeige angezeigten Werten oder mit dem tatsächlichen Zustand der Plattform übereinstimmt. Eine ähnliche Warnung kann ausgegeben werden, indem beispielsweise eine Nachricht auf dem Bedienpultbildschirm 704 angezeigt wird.
  • Auf der Plattform 705 in der 3D-Anzeige 703 der Plattform werden die geneigte Achse und die geneigte Mittellinie angezeigt. Die geneigte Mittellinie wird nur in einem Abschnitt unterhalb des Zentrums der Plattform 705 angezeigt. An der Spitze der geneigten Mittellinie wird ein Niedrigste-Position-Indikator 709, welcher die niedrigste Position der Plattform angibt, angezeigt. Dies ermöglicht beispielsweise eine intuitive Erfassung der Richtung, in der die Plattform geneigt ist. Wenn der Niedrigste-Position-Indikator 709 mit einer Maus oder dergleichen bewegt wird, kann die 3D-Anzeige 703 der Plattform um die Neigungsachse oder die vertikale Achse gedreht werden. Dies ermöglicht es sogar einem unerfahrenen Bediener, die Plattform intuitiv zu bedienen, ohne den Neigungswinkel, den Drehwinkel und die Rasterdrehung zu bemerken. Die Werte im Eingabeanzeigebereich 706 für die 3D-Anzeige variieren mit der Bewegung der 3D-Anzeige 703 der Plattform und werden, nachdem sie nicht mit der tatsächlichen Position der Plattform übereinstimmen, in Gelb angezeigt. Es ist auch möglich, die 3D-Anzeige 703 der Plattform direkt mit der Maus oder dergleichen zu ändern, ohne auf den Niedrigste-Position-Indikator 709 zurückzugreifen.
  • Die 3D-Anzeige 703 der Plattform zeigt einen Detektorindikator 710, einen Einstrahlungspositionsindikator 711 und einen Tisch-X-Y-Bewegung-Verfügbarer-Bereich-Indikator 712 an. Diese Indikatoren und ihre angegebenen Orientierungen variieren mit der Bewegung der 3D-Anzeige 703 der Plattform. Der Detektorindikator 710 gibt schematisch die Position und die Richtung des Detektors in Bezug auf die Plattform 705 an. Falls mehrere Detektoren an der Vorrichtung bereitgestellt werden, werden mehrere Detektorindikatoren 710 angezeigt. In einem solchen Fall ist es möglich, nur den notwendigen Detektorindikator 710 durch die Arbeitsvorgänge des Benutzers anzuzeigen oder automatisch nur den Detektorindikator 710 anzuzeigen, der für die wirksame Analyseanwendung erforderlich ist. Der Einstrahlungspositionsindikator 711 gibt schematisch die Einstrahlungsposition auf der Plattform 705 an. Es ist möglich, die Beobachtungsposition auf der Plattform 705 zu prüfen. Der Tisch-X-Y-Bewegung-Verfügbarer-Bereich-Indikator 712 zeigt auf der Plattform 705 schematisch den Bereich an, in dem der Tisch in X- und in Y-Richtung bewegt werden kann. Es ist möglich, auf der Plattform 705 die Position zu prüfen, die durch Bewegen des Tisches in X- und in Y-Richtung beobachtet werden kann. Der Tisch-X-Y-Bewegung-Verfügbarer-Bereich-Indikator 712 wird nach dem Berechnen der Bedingungen angezeigt, unter denen die Plattform nicht in Kontakt mit den Innenwänden der Probenkammer oder mit einem Detektor gelangt, wobei diese Berechnungen auf der Grundlage des intrinsischen X-Y-Verfahrbereichs des Tisches, der tatsächlichen Größe der Plattform, der Größe der Probenkammer und des Anordnungs- und Neigungswinkels des Detektors ausgeführt werden.
  • Der Bedienpultbildschirm 704 weist 2D-Anzeige der Plattform 713 und einen Eingabeanzeigebereich 714 für die 2D-Anzeige auf. Die 2D-Anzeige der Plattform 713 ähnelt ihrer Entsprechung einer herkömmlichen Vorrichtung. Dabei gibt die 2D-Anzeige der Plattform 713 schematisch die Einstrahlungsposition unter Verwendung des Schnittpunkts zwischen Linien parallel zur X-Achse bzw. Y-Achse an. Der Eingabeanzeigebereich 714 für die 2D-Anzeige ähnelt auch seiner Entsprechung bei der herkömmlichen Vorrichtung. Die Position (X-, Y- und Z-Richtung), der Drehwinkel (R-Richtung) und der Neigungswinkel (T-Richtung) des Tisches können in diesen Bereich gesetzt werden. Das heißt, dass es die Verwendung des Bedienpultbildschirms 704 ermöglicht, Arbeitsvorgänge ähnlich jenen bei der herkömmlichen Vorrichtung auszuführen.
  • Als nächstes legt der Benutzer die Position (X-, Y- und Z-Richtung), den Drehwinkel (R-Richtung) und den Neigungswinkel (T-Richtung) des Tisches bei Betrachtung des simulierten Bilds fest. Der Neigungswinkel und die Orientierung des Probentisches im simulierten Bild werden auch in Übereinstimmung mit den Einstellungen geändert (Schritt 203). Falls die Möglichkeit besteht, die Position (X-, Y- und Z-Richtung), den Drehwinkel (R-Richtung) und den Neigungswinkel (T-Richtung) des Tisches durch Ziehen des simulierten Bilds oder anderweitiges Manipulieren des Zustands der abgebildeten Plattform im simulierten Bild festzulegen, wird die Einfachheit der Verwendung dadurch weiter verbessert. Auch kann der Gesichtspunkt geändert werden oder kann das Bild vergrößert oder verkleinert werden, wie später erörtert wird. Falls die Anzeigevorrichtung ein Berührungsbildschirm ist, kann sie an Stelle einer Maus verwendet werden. Eine Bedienungseingabeeinheit 123 ist der Begriff, der hier allgemein verwendet wird, um das Mittel in der Art der Maus anzugeben, wodurch der Benutzer eine Eingabe ausführt, um den Zustand der Plattform, den Beobachtungszielabschnitt und die Beobachtungsrichtung festzulegen.
  • Im Stand der Technik wurde der Neigungsgrad durch die Verwendung einer Tastatur numerisch eingegeben. Weil der tatsächliche Ort und der Zustand der sich ergebenden Neigung nicht gesehen wurden, war es schwierig zu erkennen, wie die Neigung zustande kam. Selbst wenn die Neigung beispielsweise auf einer völlig verschiedenen Neigungsachse geschah, blieb sie manchmal unbemerkt. Wenn der Neigungswinkel des Tisches, die Vergrößerung und die Verkleinerung des abgebildeten Tisches und der Gesichtspunkt auf dem Bild mit den Fingerspitzen auf einen Tablett-Endgerät oder mit einer Mausvorrichtung geändert werden können, kann durch Beobachtung von den veränderlichen Gesichtspunkten beurteilt und klar erkannt werden, wie der Tisch geneigt ist. Wenn es erforderlich ist, einen genauen Winkel zu erhalten, kann die Anforderung durch eine numerische Eingabe durch die Tastatur erfüllt werden.
  • Als nächstes wird die Probe 102 in die Vakuumkammer 107 eingesetzt (Schritt 204). An diesem Punkt wird die Einstellung in der Vakuumkammer vorgenommen, während die tatsächliche Position (X- und Y-Richtung), der Drehwinkel (R-Richtung) und der Neigungswinkel (T-Richtung) des Tisches, die in Schritt 203 eingestellt wurden, intakt gehalten werden. Wie vorstehend erwähnt, ist ein Untergestell mit einer Form ähnlich jener des Untergestells, das sich unter der CCD-Kamera befindet, mit der optischen Achse des mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen Systems ausgerichtet in der Vakuumkammer installiert. Demgemäß wird die Probe durch einfaches Anordnen von ihr zusammen mit der Plattform 103 auf dem Untergestell innerhalb der Vakuumkammer eingerichtet, während ihre Position, ihr Drehwinkel und ihr Neigungswinkel intakt gehalten werden.
  • Als nächstes wird der Prozess, der auszuführen ist, nachdem die Probe 102 in die Vakuumkammer 107 der mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden Vorrichtung gesetzt wurde, nachstehend in Zusammenhang mit den Schritten 205 bis 209 erklärt.
  • Nachdem die Einrichtung der Probe 102 abgeschlossen wurde, wird eine Evakuierung eingeleitet (Schritt 205). Der Benutzer schreibt dem Steuercomputer 122 beispielsweise durch Drücken einer Evakuierung-OK-Taste vor, mit der Evakuierung zu beginnen.
  • Es sind im Allgemeinen wenigstens 10 Minuten erforderlich, um ein Vakuum zu erreichen. Während dieser Zeit wird der Tisch entsprechend Tischinformationen über den Probentisch im simulierten Bild bewegt (Schritt 206). Hier beziehen sich die Tischinformationen auf die Position (X- und Y-Richtung), den Drehwinkel (R-Richtung) und den Neigungswinkel (T-Richtung) des Tisches. Wenn in Schritt 205 vorgeschrieben wird, mit der Evakuierung zu beginnen, leitet der Steuercomputer Schritt 206 automatisch ein.
  • Der Neigungswinkel und die Orientierung des Probentisches im simulierten Bild können vom tatsächlichen Drehwinkel (R-Richtung) und vom Neigungswinkel (T-Richtung) des Tisches abweichen. Im Interesse eines intuitiven Verständnisses sollten der Neigungswinkel und die Orientierung des Probentisches im simulierten Bild vorzugsweise wie vom Benutzer gewünscht festgelegt werden, ohne durch die Beschränkungen der Hardwarebewegung gestört zu werden. Andererseits unterliegt der tatsächliche Tisch den Randbedingungen zu bewegbaren Bereichen der Drehung und der Neigung, die der Hardware zuzuschreiben sind. Falls es beispielsweise nur eine Neigungsachse des Tisches gibt, wie vorstehend erwähnt, kann die Neigungsachse nicht wie gewünscht unter Hardwarebeschränkungen festgelegt werden. Demgemäß müssen der Neigungswinkel und die Orientierung des Probentisches, die vom Benutzer im simulierten Bild eingestellt wurden, in die tatsächlichen Dreh- und Neigungsbewegungen des Tisches umgewandelt werden.
  • Die Umwandlung wird erreicht, indem zugelassen wird, dass die Neigungsachse im vorstehenden simulierten Bild so festgelegt wird, dass sie der Neigungsachse des Tisches entspricht. Insbesondere wird die Umwandlung folgendermaßen ausgeführt: Erstens wird der Tisch in X- und Y-Richtung bewegt, so dass das Drehzentrum des simulierten Bilds mit jenem des Tisches ausgerichtet wird. Der Tisch wird dann gedreht, so dass die nach unten geneigte Mittellinie des simulierten Bilds zusammen mit ihrer Neigungsrichtung mit jenen des tatsächlichen Tisches ausgerichtet wird. Danach wird der tatsächliche Tisch geneigt, so dass sein Neigungswinkel mit jenem des simulierten Bilds übereinstimmt. An diesem Punkt werden die Bewegungsbeträge in X- und Y-Richtung, der Drehwinkel und der Neigungswinkel des Tisches durch eine arithmetische Verarbeitungseinheit im Steuercomputer 122 auf der Grundlage der vom Benutzer eingegebenen Tischinformationen bestimmt. Beispielsweise können Umwandlungstabellen vorab vorbereitet werden, oder die Werte können durch Berechnungen unter Verwendung von Umwandlungsgleichungen jedes Mal dann umgewandelt werden, wenn sie eingegeben werden. Selbst wenn die Werte jedes Mal dann berechnet werden, wenn sie eingegeben werden, sind die für die Berechnungen verwendeten Urnwandlungsgleichungen einfach, so dass die Umfänge der beteiligten Berechnungen begrenzt sind.
  • Im Allgemeinen sind höchstens einige Minuten erforderlich, um den Tisch in Position zu bewegen. Es könnte geschehen, dass nach Abschluss der Tischbewegung der vorgegebene Vakuumgrad noch erreicht werden muss. In diesem Fall wird gewartet, bis der vorgegebene Vakuumgrad erreicht wurde. Nachdem der vorgegebene Vakuumgrad erhalten wurde, wird der Evakuierungsprozess beendet (Schritt 207).
  • Falls der Tisch zu bewegen ist, während er nach Abschluss der Evakuierung beobachtet wird, wäre zu viel Zeit für das Bewegen des Tisches erforderlich. Stattdessen kann der Tisch, wenn er während der Evakuierung bewegt wird, rechtzeitig an die gewünschte Position gesetzt werden, wenn die Vorrichtung für die Beobachtung bereit gemacht wird, ohne dass dem Benutzer der Prozess bewusst wird. Wenngleich der Tisch möglicherweise nicht genau in die richtige Position für die Beobachtung bewegt wird, kann er ohne eine Wartezeit mit einem verhältnismäßig hohen Genauigkeitsgrad in die Beobachtungsposition (X-Y-Koordinaten) mit dem richtigen Neigungswinkel (T) und der gewünschten Richtung (W) für die Beobachtung gesetzt werden. Hier bezieht sich die gewünschte Richtung (W) für die Beobachtung auf die Richtung, in der der Benutzer die Probe beobachten möchte, und sie entspricht dem Drehwinkel des simulierten Bilds.
  • Als nächstes wird die durch die Drehung des Tisches hervorgerufene Drehung des Bilds korrigiert, indem der Abtastablenker veranlasst wird, die Abtastrichtung des primären Strahls geladener Teilchen um einen vorgegebenen Betrag durch Rasterdrehung zu drehen (Schritt 208). Das heißt, dass der tatsächliche Tisch in Übereinstimmung mit der Neigungsachse geneigt wird. Falls der Tisch ohne Korrektur zu beobachten wäre, würde es so erscheinen, als ob er beliebig dreht. Um die anscheinend ursprüngliche Anzeige zu erhalten, wird das Bild durch Rasterdrehung in entgegengesetzter Richtung gedreht. Hier ist der Betrag, um den die Abtastrichtung des primären Strahls geladener Teilchen zu drehen ist, der Betrag, um den die Neigungsachse des simulierten Bilds in Schritt 206 gedreht wurde, um mit der Neigungsachse des tatsächlichen Tisches ausgerichtet zu werden. Das heißt, dass dieser Drehbetrag ein Drehwinkel (A) um die vertikale Achse ist. Wenn die zu neigende gewünschte Position einer Rasterdrehung bis zu einer Position unterzogen wird, bei der der Tisch um den gleichen Winkel wie der Drehwinkel (R) in entgegengesetzter Richtung für einen Drehversatz beim Drehwinkel (A) der vertikalen Achse neigbar ist, kann es erreicht werden, dass der abgebildete Probentisch anscheinend nur seine unterste Position ändert, ohne dass sich der Probentisch tatsächlich dreht.
  • Schließlich wird die Beobachtung eingeleitet, indem die Oberfläche der Probe mit denn primären Strahl geladener Teilchen abgetastet wird (Schritt 209). Wenn die Beobachtung unter der vorstehend beschriebenen Steuerung eingeleitet wird, wird die Probe in der gleichen Weise wie zuvor wie gewünscht geneigt und orientiert gesehen. Bei den meisten Rasterelektronenmikroskopen ist ihr Tisch in Neigungsrichtung fixiert. Auch gemäß dieser Ausführungsform kann der Tisch bei Betrachtung vorn Vorderteil der Vorrichtung nur in Tiefenrichtung geneigt werden. Falls der Benutzer demgemäß die niedrigste Position auf dem Bildschirm (d. h. auf der Probe) festlegt, wird der Tisch um den Drehwinkel (R) gedreht, so dass er in der gewünschten Richtung geneigt werden kann, so dass die unterste Position der Probe der Rückseite gegenübersteht.
  • Dadurch kann die unterste Position der Probe geneigt werden (T). Falls dieser Zustand jedoch ohne Anpassung zu beobachten wäre, würde die gewünschte Richtung (W) für die Beobachtung um den Drehwinkel (R) beliebig gedreht gesehen werden. Demgemäß wird die abgebildete Probe durch Rasterdrehung um den gleichen Winkel wie den Drehwinkel (R) in entgegengesetzter Richtung, d. h. um den Drehwinkel (A) um die vertikale Achse, gedreht. Dies ermöglicht es, dass die gewünschte Position geneigt wird und in der gleichen Richtung (W) wie zuvor gesehen wird, was sehr zweckmäßig ist. Wenngleich der Drehwinkel (R) hier für den Zweck des Erhaltens einer Neigung in irgendeiner gewünschten Richtung dargestellt ist, kann der tatsächliche Drehwinkel (R) mit dem Wert des Drehwinkels (A) um die vertikale Achse übereinstimmen, oder dies kann nicht der Fall sein, wobei sein Vorzeichen umgekehrt ist. Dies liegt daran, dass der Zweck des tatsächlichen Drehwinkels (R) ein zweifacher ist: das Erhalten einer Neigung in der gewünschten Richtung und das Drehen der Probe einfach für die Beobachtung.
  • In Zusammenhang mit einer Beobachtung kann ein SEM-Bild auf der Oberfläche der Plattform 705 in der 3D-Anzeige 703 der Plattform angezeigt werden. Standardmäßig wird das in Übereinstimmung mit der Neigung der Plattform 705 angezeigte SEM-Bild kleiner gemacht als der SEM-Bildschirm 702 und größer gemacht als die 2D-Anzeige 713 der Plattform in Vergrößerung. Es ist auch möglich, die Anzeige der Plattform 705 zu löschen und nur das SEM-Bild entsprechend der Neigung anzuzeigen. Wenn ein SEM-Bild bei einer hohen Vergrößerung, ein SEM-Bild in der 3D-Anzeige 703 der Plattform bei einer mittleren Vergrößerung und die 2D-Anzeige 713 der Plattform bei einer niedrigen Vergrößerung Seite an Seite angezeigt werden, ist es intuitiv möglich, die Beziehungen zwischen den Betrachtungsbedingungen zu verstehen, wie die Beobachtungsposition auf der tatsächlichen Probe und ihren Neigungswinkel. Die Vergrößerung des SEM-Bilds in der 3D-Anzeige 703 der Plattform kann beispielsweise entweder vom Benutzer oder durch die Vorrichtung automatisch auf der Grundlage der Vergrößerung des SEM-Bildschirms 702 eingestellt werden.
  • Auch gilt die Art, in der der Tisch unter Verwendung des simulierten Bilds bewegt wird, wie vorstehend erörtert, nicht nur unmittelbar nach dem Ersetzen der Probe, sondern auch wenn die gewünschte Probenposition, der Neigungswinkel oder die Neigungsachse geändert wird. In diesen Fällen kann für das CCD-Kamerabild, das als das simulierte Bild zu verwenden ist, weiter jenes verwendet werden, das erhalten wurde, bevor die Probe in die Vakuumkammer eingebracht wurde. Wie im vorstehenden Beispiel kann der Benutzer den Tisch wie gewünscht durch Ändern der Einstellungen am simulierten Bild und Drücken der Bewegungstasten bewegen. In diesem Fall werden die vorstehend erwähnten Schritte 206, 208 und 209 ausgeführt. Wenngleich einige Zeit erforderlich ist, um den Tisch tatsächlich zu bewegen, können die beteiligten Arbeitsvorgänge intuitiv ausgeführt werden, und die Bewegung bis zu der gewünschten Position kann leicht erreicht werden.
  • Mit der vorstehenden Struktur kann der Tisch, wenn es erwünscht ist, ohne Einschränkungen für den Neigungswinkel des Tisches leicht bewegt werden. Das heißt, dass der Tisch, wenngleich die Hardwareachse, die geneigt werden kann, fixiert ist, bewegt werden kann, als ob er auf der gewünschten Neigungsachse mit dem gewünschten Neigungswinkel verschoben werden würde. Weil die Neigung im simulierten Bild automatisch in tatsächliche Tischsteuergrößen umgewandelt wird, ist es nicht erforderlich, mit den Arbeitsvorgängen der Tischbewegung fortzufahren, während der ablaufende Prozess überprüft wird. Ohne die Notwendigkeit, halb gedrehte Bilder zu betrachten, besteht eine geringe Möglichkeit, Fehler zu machen. Weil die Probe überdies in der gewünschten vorab ausgewählten Richtung. betrachtet werden kann, ist die Möglichkeit verringert, dass der Benutzer die Richtung der Probe fehlerhaft erkennt.
  • 3 ist eine schematische Ansicht einer CCD-Kamera.
  • In einer Plattformfixiereinheit 301 ist es wichtig, dass die Plattform 103 in der gleichen Position ist wie das Zentrum der in der Vakuumkammer 107 angeordneten Plattform. Das mit der CCD-Kamera 101 erhaltene Bild sollte vorzugsweise entsprechend der Größe der Plattform 103 vergrößert oder verkleinert werden. Der Tisch wird in Bezug auf den Ursprung bewegt, der an das Zentrum der Einheit, woran die Plattform innerhalb der Vakuumkammer fixiert ist, gelegt ist. Es folgt, dass die Ausrichtung in der Vakuumkammer vereinfacht wird, wenn das Zentrum der Plattformfixiereinheit 301 mit dem Zentrum der Position übereinstimmt, an der die Plattform innerhalb der Vakuumkammer installiert ist. Es kann eine leichte Abweichung zwischen den Zentren auftreten, die sich aus einer unterschiedlichen Vergrößerung ergibt. Wenn eine Ausrichtung zwischen dem Plattformbild und dem CCD-Bild ausgeführt wird, wird die Ausrichtung dazwischen daher möglich, wenn zumindest eines vom Plattformrahmenbild und vom CCD-Bild vergrößert, verkleinert oder bewegt werden kann, um eine Korrektur vorzunehmen. Wenn das Plattformbild im CCD-Kamerabild mit dem Plattformbild im simulierten Bild ausgerichtet wird, offenbart die Festlegung einer bestimmten Position im simulierten Bild den Abstand vom Zentrum der tatsächlichen Plattform, solange die Größe der Plattform zuvor bekannt war. Weil die Position, die direkt beobachtet werden soll, nicht aus einem Gesamtbild der Probe bestimmt werden kann, kann das Bild allmählich vergrößert werden, um eine Suche nach der Zielposition auszuführen. Die Suche kann in der gleichen Weise wie auf einer Ebene ohne Neigung ausgeführt werden.
  • Die 4-1 bis 4-3 zeigen, wie simulierte Bilder gesehen werden. 4-1 zeigt, wie ein simuliertes Bild ohne Neigung gesehen wird. Nachstehend wird ein erklärendes Beispiel angegeben, bei denn ein von einer Probe 401 als Modell des japanischen Archipels aufgenommenes CCD-Kamerabild einer Plattform 402 überlagert wird, um ein simuliertes Bild zu erzeugen. In der folgenden Beschreibung wird die Achse, deren Höhe unverändert bleibt, wenn die Plattform auf einer Hardwarebasis geneigt wird, als eine Neigungsachse 403 bezeichnet. Im Beispiel aus 4-1 ergibt sich die Neigungsachse 403, wie in 4-1 ersichtlich ist, falls die Plattform in Tiefenrichtung der Zeichnung geneigt wird (in Nord-Süd-Richtung des Modells des japanischen Archipels). Auch wenn die Plattform in Tiefenrichtung der Zeichnung geneigt wird (in Nord-Süd-Richtung des Modells des japanischen Archipels), wird eine gerade Linie, welche die höchste Position und die niedrigste Position der Plattform verbindet, als eine geneigte Mittellinie 404 bezeichnet. Offensichtlich schneiden sich die Neigungsachse 403 und die geneigte Mittellinie 404 unter einem rechten Winkel.
  • 4-2 zeigt, wie das simulierte Bild gesehen wird, wenn es in der Richtung von einer Öffnung betrachtet wird, durch welche die Probe auf der tatsächlichen Vorrichtung ersetzt wird. Wenn die geneigte Probe seitwärts vom Vorderteil der Vorrichtung betrachtet wird, beginnt die Rückseite der Probe im Allgemeinen sichtbar zu werden (abhängig vom Neigungswinkel), weil der Detektor im Hinterteil installiert ist. Wenn die Plattform weiter geneigt wird, wird die Rückseite der Plattform, wie in 4-2 ersichtlich, sichtbar, wobei die interessierende Probe vor einer Betrachtung verborgen bleibt. Wenn die Plattform geneigt wird und die Rückseite sichtbar zu werden beginnt, kann der Benutzer nicht beurteilen, ob die Probe wie gewünscht positioniert oder orientiert ist. Solche Eventualitäten werden umgangen, indem die Probe von verschiedenen Gesichtspunkten gesehen und beobachtet wird.
  • 4-3 zeigt eine ideale Art, in der das simulierte Bild gesehen wird. Anfänglich wird das simulierte Bild gedreht, um die Richtung zu erreichen, in der der Benutzer die Probe betrachten möchte. Dann werden Arbeitsvorgänge ausgeführt, um das simulierte Bild in die vom Benutzer gewünschte Richtung zu neigen, unabhängig davon, ob die Neigung auf einer Hardwarebasis erreichbar ist. Hier ist es wichtig, dass die Neigungsachse 403 oder die geneigte Mittellinie 404 auf dem simulierten Bild wie gewünscht in irgendwelchen Richtungen geändert werden, einschließlich der Richtung der Neigungsachse, welche Hardwarebeschränkungen unterliegt, und der anderen Richtungen. Wenn der Tisch bewegt wird, bis eine solche Sicht erhalten wird, kann der Benutzer die Neigung in einer intuitiven, leicht zu erfassenden Weise einrichten.
  • Die Priorität, die dem einfachen Erfassen durch den Benutzer gegeben wird, lässt sich den tatsächlichen Tisch jedoch zu einer Position bewegen, die von jener verschieden ist, die im simulierten Bild gezeigt wird. Abhängig von der Beziehung zwischen der Neigungsrichtung und der Position des Detektors, kann die Plattform jedoch zu einer Position gedreht worden sein, die vom Benutzer nicht erwartet wird. Dabei sind, um die geneigte Probe am klarsten zu beobachten, jedoch eine Fokuskorrektur und eine Vergrößerungskorrektur pro Rasterabtastung wirksam. Für diesen Zweck ist es wichtig, dass die Richtung der Neigungsachse gleich der Abtastrichtung ist. Die Abtastrichtung wird demgemäß für die Beobachtung gedreht.
  • Das simulierte Bild kann zwischen verschiedenen Gesichtspunkten geschaltet werden, beispielsweise wenn die Probe vom Detektor betrachtet wird, wenn die Probe vom Vorderteil der Vorrichtung betrachtet wird (d. h. von der Öffnung der Probenkammer für den Probenaustausch) oder wenn die Probe in der Richtung betrachtet wird, in der sie am klarsten beobachtet werden kann (d. h. in der Richtung, in der die Abtastrichtung in Bezug auf den Bildschirm, auf dem das simulierte Bild angezeigt wird, konstant bleibt). Simulierte Bilder können auch zum Vergleich der Unterschiede dazwischen auf zwei Bildschirmen angezeigt werden. Diese Beobachtungsarten erleichtern das Erkennen der Drehrichtung und des Gesichtspunkts bei einer tatsächlichen Beobachtung.
  • Beispielsweise besteht der Vorteil, der erhalten wird, wenn die Probe vom Vorderteil der Vorrichtung aus betrachtet wird, darin, dass die Probe in der vom Benutzer gewünschten Richtung dargestellt werden kann und dass die Orientierungsentsprechung zwischen dem simulierten Bild und der Probe intuitiv erkannt werden kann. Dies liegt daran, dass der Benutzer die Probe in der Vorrichtung gewöhnlich in der gewünschten Richtung, in der die Probe zu betrachten ist, einrichtet. Es ist wichtig, die Drehrichtung des simulierten Bilds selbst dann nicht zu ändern, wenn das simulierte Bild unter einem gewünschten Winkel geneigt ist.
  • Der Vorteil, der erhalten wird, wenn die Probe in Richtung vom Detektor betrachtet wird, besteht darin, dass geschätzt werden kann, wie eine Probe mit einer rauen Oberfläche als ein SEM-Bild gesehen wird. Eine Probe mit Höckern und Vertiefungen kann, wenn sie angezeigt wird, als schwarz schattiert erscheinen. Im SEM-Bild befindet sich der Detektor in der Richtung der Lichtquelle für das Bild. Dies bedeutet, dass die Höcker Schatten auf der entgegengesetzten Seite zur Betrachtung vom Detektor werfen und dass die Vertiefungen als Schatten auf der Seite des Detektors erscheinen. Falls demgemäß die Rauigkeit der Probe und die Richtung des Detektors vorab bekannt sind, kann geprüft werden, wie die Rauigkeit der Probe im SEM-Bild erscheint.
  • Der Vorteil des simulierten Bilds bei Betrachtung in der Richtung, in der die Probe am klarsten gesehen wird, besteht darin, dass die tatsächliche Rasterabtastrichtung leicht erkannt werden kann. Je größer der Neigungswinkel der Probe ist, desto schwieriger ist es, auf die Probe zu fokussieren, weil der Abstand zwischen dein Oberteil der Probe und der Elektronenkanone vorn Abstand zwischen dem Unterteil der Probe und der Elektronenkanone verschieden ist. Es gibt Techniken zum Ändern des Fokus auf der Probe in Intervallen mehrerer Rasterabtastungen, um die klarste Beobachtung zu erreichen. Insbesondere ist das Ändern des Fokus pro Rasterabtastung schwierig, weil es zu schnell erfolgt, um ausgeführt zu werden. Stattdessen wird die Probe in Richtung der Neigungsachse abgetastet, und der Fokus wird in Richtung der geneigten Mittellinie in Intervallen mehrerer Rasterabtastungen geändert. Weil ein einfaches Ändern des Fokus die Vergrößerung ändert, ist es erforderlich, den Fokus und die Vergrößerung einzustellen, so dass die Vergrößerung in einem vollständigen Bild unverändert bleibt. Auf diese Weise wird die Abtastrichtung durch Rasterdrehung gedreht, um eine Parallelität mit der Neigungsachsenrichtung für die klarste Beobachtung der Probe zu erreichen. Dabei beobachtet der Benutzer das simulierte Bild in vielen Fällen unter der Annahme, dass die Abtastrichtung immer konstant ist. Falls der Benutzer das simulierte Bild in der für die Beobachtung unter Verwendung des SEM-Bilds gewünschten Richtung anzeigen möchte, ist das Bild in einer Abtastrichtung zu erhalten, die von der vom Benutzer erwarteten verschieden ist. Demgemäß ist es bevorzugt, dass das simulierte Bild von einem Gesichtspunkt in der Richtung angezeigt wird, in der die Abtastrichtung auf dem simulierten Bild konstant bleibt, d. h. von einem Gesichtspunkt in der Richtung, in der die Probe am klarsten beobachtet werden kann.
  • Im Fall der Anzeige von einem solchen Gesichtspunkt wird der Gesichtspunkt des simulierten Bilds durch die Neigungsachsenrichtung des Tisches bestimmt. Aus diesem Grund wird das simulierte Bild gewöhnlich in einer Richtung angezeigt, die von der Richtung verschieden ist, in der der Benutzer das SEM-Bild betrachten möchte. Andererseits ist es, wie vorstehend in Zusammenhang mit Schritt 208 erklärt wurde, auch wichtig, dass dem Benutzer die Hardwarebeschränkungen in der Neigungsachsenrichtung des Tisches nicht bewusst werden, indem durch Rasterdrehung veranlasst wird, dass die Abtastrichtung des tatsächlichen SEM-Bilds mit der Beobachtungsrichtung des simulierten Bilds übereinstimmt. Diese Gesichtspunkte sollten vorzugsweise nach Bedarf gewechselt werden.
  • Die 5-1 bis 5-3 zeigen Beispiele aus verschiedenen Gesichtspunkten erhaltener simulierter Bilder.
  • 5-1 zeigt ein Beispiel, in dem der Gesichtspunkt des simulierten Bilds am Vorderteil der Vorrichtung liegt. In diesem Beispiel ist die Probe tatsächlich in der Richtung des auf der entgegengesetzten Seite des Vorderteils der Vorrichtung installierten Detektors orientiert und geneigt. Dies bedeutet, dass der im simulierten Bild angegebene Neigungszustand der Probe gleich dem tatsächlichen Neigungszustand der Probe ist. Die Betrachtung des Bilds von diesem Gesichtspunkt ermöglicht eine intuitive Erkennung des Zustands, in dem die Probe eingebracht wurde. Weil die Rückseite der Probe sichtbar ist, kann der Benutzer jedoch nicht bestimmen, ob der Neigungsbetrag der gewünschte Betrag ist.
  • Demgemäß wird, wie in 5-2 dargestellt ist, eine simulierte Repräsentation eines Falls gemacht, in dem der Gesichtspunkt so geändert wird, dass die Position auf der Probenoberfläche geprüft werden kann.
  • In den 5-1 und 5-2 wird ein Detektor 501 zusammen mit einem simulierten Bild von einem Gesichtspunkt, der etwas vom idealen Gesichtspunkt in 4-3 entfernt ist, angezeigt. Diese Bilder sind zweckmäßig, weil sie es ermöglichen, dass der Benutzer intuitiv die Positionsbeziehung zwischen dem Detektor und der Probe erkennt. Wenn die Plattform auf der Vorrichtung gedreht wird, ohne dass der Benutzer der Drehung bewusst wird, wie vorstehend erörtert wurde, scheint sich der Detektor 501 in seiner fixierten Position in Bezug auf die Probe zu drehen. Falls die Probe demgemäß eine raue Oberfläche aufweist, wie vorstehend erwähnt wurde, macht es das Aufklären der Position des Detektors 501 auch einfacher, den Zustand der Höcker und Vertiefungen auf der Probe zu betrachten. Der Detektor 501 kann nur dann angezeigt werden, wenn der Gesichtspunkt zumindest über einen vorgegebenen Abstand fortbewegt wird, oder die Richtung des Detektors 501 kann im simulierten Bild kontinuierlich angegeben werden.
  • 5-3 zeigt eine Öffnung 502, welche eine Öffnung der Elektronenkanone bildet. Hier bezeichnet die Öffnung eine der Komponenten, welche das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System ausmachen, und welche der Probe gegenübersteht, wie die Spitze der Objektivlinse. Die Anzeige ermöglicht es dem Benutzer, zu prüfen, dass die Öffnung 502 nicht in Kontakt mit der Plattform 402 gelangt, wenn die Plattform 402 nahezu senkrecht geneigt ist. Dies macht einen Ausfall der Vorrichtung oder einen Mangel auf der Probe, der durch den Kontakt dazwischen hervorgerufen wird, unmöglich, so dass die Sicherheit und Zweckmäßigkeit garantiert werden. Im Allgemeinen beträgt der Abstand zwischen der Öffnung 502 und der Probe 401 lediglich einige Millimeter, so dass vorsichtig vorgegangen werden muss. Je kleiner der Abstand zwischen der Öffnung 502 und der Probe 401 ist, umso höher ist die verfügbare Vergrößerung für das erhaltene Bild. Wenn der kleine Abstand auf diese Weise mit einem Gefühl der Sicherheit erhalten wird, wird eine Zweckmäßigkeit bereitgestellt.
  • Die anderen Komponenten, die in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System an Stelle des Detektors und der Öffnung oder zusätzlich dazu enthalten sind, können in Zusammenhang mit dem simulierten Bild angezeigt werden. Auch können nicht der gesamte Detektor, die gesamte Öffnung und die gesamten anderen Komponenten, die in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System enthalten sind, sondern nur ein Teil davon angezeigt werden. Falls diese Komponenten nicht im Gesichtsfeld des simulierten Bilds enthalten sind, können ein Pfeil oder vergleichbare Markierungen, welche die Richtung des Detektors oder anderer angeben, dem simulierten Bild überlagert angezeigt werden.
  • Der Gesichtspunkt kann vom eine GUI bedienenden Benutzer mit mehreren auf dem Bildschirm angezeigten Tasten ausgewählt werden. Das simulierte Bild wird dann vom ausgewählten Gesichtspunkt angezeigt. Wenn sich zu einem anderen Gesichtspunkt bewegt wird, kann der Benutzer den Gesichtspunkt des simulierten Bilds langsam und kontinuierlich über die Anzeige bewegen. Dies ermöglicht es dem Benutzer, die Bewegung des Gesichtspunkts einfacher zu erkennen, und macht es unmöglich, Fehler bei der Erkennung der Richtung des Gesichtspunkts zu machen.
  • Zusätzlich zur Änderung des Gesichtspunkts durch die Verwendung einer Vorrichtung in der Art einer Maus ist es ferner bevorzugt, wenn das Gesichtsfeld und der Skalierungsfaktor geändert werden, um die gewünschte Beobachtungsposition bei Bedarf zu beurteilen.
  • Wie vorstehend beschrieben wurde, kann der Gesichtspunkt der Probe für die Beobachtung zum Detektor beispielsweise zum Vorderteil der Vorrichtung und zur Rückseite der Vorrichtung verschoben werden. Dies macht es unmöglich, Fehler bei der Erkennung der Richtung zu machen, und dies ermöglicht eine unproblematische Beobachtung.
  • 6 ist eine tatsächliche 3D-Darstellung eines Modells des japanischen Archipels, das als ein Beispiel angegeben ist. Eine Kreuzmarkierung (x) gibt eine Beobachtungsposition 601 an. Auf dem Tisch bewegen sich die X- und die Y-Achse so, dass die Beobachtungsposition unmittelbar unter die Elektronenkanone gelangt. An diesem Punkt gibt es zwei Darstellungsverfahren: Entweder wird die Position unmittelbar unter der Elektronenkanone zum Zentrum des simulierten Bilds gemacht, oder das Zentrum der Plattform 402 wird auf das Zentrum des simulierten Bilds fixiert. Gemäß dem erstgenannten Darstellungsverfahren ist es leicht ersichtlich, wie der Beobachtungspunkt 601 unmittelbar unter die Elektronenkanone gelangt. Mit dem letztgenannten Darstellungsverfahren ist es leicht ersichtlich, wo sich die zu beobachtende Position über der gesamten Probe befindet. Welches der Verfahren zu verwenden ist, kann vorab an der Vorrichtung festgelegt werden oder vorn Benutzer ausgewählt werden.
  • 8 zeigt eine typische Art, in der ein simuliertes Bild, welches die Positionsbeziehung zwischen der Einstrahlungsposition und der Plattform angibt, gesehen wird. Dies ist ein anderes Darstellungsverfahren, welches die Beobachtungsposition dreidimensional zeigt. Hier wird auf dem simulierten Bild der Plattform ein Einstrahlungspositionsindikator 801, welcher den Strahl mit einem invertierten durchsichtigen Kegel darstellt, dreidimensional angezeigt. Die Spitze des Strahls entspricht der Beobachtungsposition, was über der Plattform leicht dreidimensional zu erkennen ist. Weil der Strahl durchsichtig gemacht ist, um zu ermöglichen, dass durch seine Rückseite geblickt wird, stellt der Strahl während der Beobachtung nur eine geringe Sichtbehinderung dar. Es ist auch wirksam, die Strahlanzeige ein- bzw. auszuschalten. Das Verfahren zur Darstellung der Beobachtungsposition durch Angeben der Kreuzmarkierung (x) über der Plattform, wie in 6 dargestellt, ermöglicht es, dass die Beobachtungsposition schnell und intuitiv erkannt wird, solange die Neigung der Plattform klein ist. Wenn die Plattform weiter geneigt wird, so dass die angezeigte Kreuzmarkierung (x) stärker verzerrt wird, kann es mühsam werden, die Beobachtungsposition zu erkennen. Das Darstellungsverfahren unter Verwendung des Einstrahlungspositionsindikators 801, wie in 8 dargestellt, verzerrt die Anzeige jedoch selbst dann nicht, wenn die Plattform stark geneigt wird. Dies ermöglicht es, die Beobachtungsposition, unabhängig vom Neigungswinkel, schnell und intuitiv zu erkennen. Offensichtlich können die Kreuzmarkierung (x), wie in 6 dargestellt, und der Einstrahlungspositionsindikator 801, wie in 8 dargestellt, gleichzeitig verwendet werden. Um die Beobachtungsposition einfacher erkennen zu können, kann der Einstrahlungspositionsindikator 801 in Übereinstimmung mit den Änderungen des Neigungswinkels oder einem anderen Faktor geneigt dargestellt werden.
  • Wenn nur die Plattform ohne Hintergrund auf einem Bildschirm angezeigt wird, ist es vermutlich schwierig, den Neigungswinkel und die Orientierung der Plattform zu sehen, wenn die Plattform in eine gegebene Richtung geneigt wird. In einem solchen Fall machen es Zeichnungslinien, die jeweils parallel zur vertikalen Hilfslinie 602, zur geneigten Mittellinie 604 und zur Neigungsachse 603 verlaufen, verständlicherweise leichter, die Neigung der Plattform zu erkennen. Diese parallelen Linien können angezeigt werden, wenn der Gesichtspunkt in eine Entfernung gesetzt wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erörterten Ausführungsformen beschränkt und kann auch in diversen Variationen implementiert werden. Die vorstehenden Ausführungsformen wurden als detaillierte Beispiele erklärt, die dabei helfen, diese Erfindung besser zu verstehen. Die vorliegende Erfindung ist, wenn sie verwirklicht wird, nicht notwendigerweise auf eine Ausführungsform beschränkt, welche alle vorstehend beschriebenen Strukturen aufweist. Ein Teil der Struktur einer Ausführungsform kann durch die Struktur einer anderen Ausführungsform ersetzt werden. Die Struktur einer gegebenen Ausführungsform kann durch die Struktur einer anderen Ausführungsform ergänzt werden. Ein Teil der Struktur jeder Ausführungsform kann durch eine andere Struktur ergänzt werden, fortgelassen werden oder ersetzt werden. Die vorstehend beschriebenen Strukturen, Funktionen, Verarbeitungseinheiten und Verarbeitungsmittel können teilweise oder vollständig durch Hardware, beispielsweise durch einen integrierten Schaltungsentwurf, implementiert werden.
  • Auch können die vorstehend beschriebenen Strukturen und Funktionen durch Software in Form von Programmen implementiert werden, welche, wenn sie von einem Prozessor interpretiert und ausgeführt werden, die jeweilige Funktionalität hervorbringen. Die Programme, Tabellen, Dateien und andere Daten zur Implementation der Funktionen können in Speichervorrichtungen in der Art von Speichern, Festplatten und SSD (Solid State Drive) oder auf Aufzeichnungsmedien in der Art von Chipkarten, SD-Karten und DVD gespeichert werden. Die dargestellten Steuerleitungen und Datenleitungen können nicht alle Steuerleitungen und Datenleitungen repräsentieren, die in der Vorrichtung als Produkt benötigt werden. In der Praxis können fast alle Strukturen als miteinander verbunden angesehen werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 101
    CCD-Kamera
    102, 401
    Probe
    103, 402, 705
    Plattform
    104
    Primärer Strahl geladener Teilchen
    105
    Sekundärteilchen
    106, 501, 710
    Detektor
    107
    Vakuumkammer
    111
    Elektronenkanone
    112
    Sammellinse
    113
    Blende
    114
    Abtastablenker
    115
    Bildverschiebungsablenker
    116
    Objektivlinse
    117
    Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System
    118
    Tisch
    121
    Anzeigevorrichtung
    122
    Steuercomputer
    301
    Plattformfixiereinheit
    403
    Neigungsachse
    404
    Geneigte Mittellinie
    502
    Öffnung
    601
    Beobachtungsposition
    602
    Vertikale Hilfslinie
    701
    Menübildschirm
    702
    SEM-Bildschirm
    703
    3D-Anzeige der Plattform
    704
    Bedienpultbildschirm
    706
    Eingabeanzeigebereich für 3D-Anzeige
    707
    Virtuelle-Bewegung-Taste
    708
    Tischbewegungstaste
    709
    Niedrigste-Position-Indikator
    711, 801
    Einstrahlungspositionsindikator
    712
    Tisch-X-Y-Bewegung-Verfügbarer-Bereich-Indikator
    713
    2D-Anzeige der Plattform
    714
    Eingabeanzeigebereich für die 2D-Anzeige

Claims (21)

  1. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung, welche Folgendes umfasst: eine Quelle für einen Strahl geladener Teilchen, welche einen Strahl geladener Teilchen emittiert, ein mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitendes optisches System, das eine Probe mit dem Strahl geladener Teilchen bestrahlt, eine Plattform, auf der die Probe angeordnet wird, einen Tisch, der die Plattform in wenigstens einer Neigungsrichtung bewegen kann, eine Anzeigeeinheit, welche einen Neigungszustand der Plattform unter Verwendung eines simulierten Bilds der Plattform anzeigt, eine Bedienungseingabeeinheit, welche es einem Benutzer ermöglicht, einen Beobachtungszielabschnitt der Probe und eine Richtung, in der die Beobachtung der Probe ausgeführt wird, festzulegen, und eine Steuereinheit, welche den Betrag der Bewegung des Tisches auf der Grundlage eines von der Bedienungseingabeeinheit eingegebenen Signals steuert.
  2. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Neigungsachse wie auf dem simulierten Bild gewünscht eingestellt werden kann.
  3. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Tisch die Plattform in einer parallelen, geneigten und drehenden Weise bewegen kann und wobei durch eine Kombination der Parallelbewegungen oder Drehbewegungen des Tisches veranlasst wird, dass die auf dem simulierten Bild festgelegte Neigungsachse der Neigungsachse des Tisches entspricht.
  4. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das simulierte Bild die äußere Gesamtform der Plattform darstellt.
  5. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das simulierte Bild verwendet wird, um den Beobachtungszielabschnitt der Probe und die Richtung, in der die Beobachtung der Probe ausgeführt wird, festzulegen.
  6. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner Folgendes umfasst: eine bildgebende Vorrichtung zum Abbilden der Probe, wobei ein durch die bildgebende Vorrichtung erhaltenes Bild dem simulierten Bild der Plattform überlagert wird, wenn es angezeigt wird.
  7. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das simulierte Bild in einer solchen Weise angezeigt wird, dass es ermöglicht wird, den Neigungszustand des Tisches innerhalb der Anzeigefläche der Anzeigeeinheit zu erkennen, wobei sich der Neigungszustand des Tisches auf die Richtung senkrecht zur Anzeigefläche bezieht.
  8. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Bild wenigstens eines Teils der Komponenten, die in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System enthalten sind, zusammen mit dem simulierten Bild der Plattform angezeigt wird.
  9. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei das mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende optische System einen Detektor aufweist, der Sekundärteilchen detektiert, die von der mit dem Strahl geladener Teilchen bestrahlten Probe erhalten werden, und wobei der Teil der Komponenten, der in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System enthalten ist, der Detektor ist.
  10. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei der Teil der Komponenten, der in dem mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitenden optischen System enthalten ist, der Probe gegenübersteht.
  11. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, welche ferner Folgendes umfasst: eine Vakuumpumpe, welche einen Weg evakuiert, durch den der Strahl geladener Teilchen von der Quelle für einen Strahl geladener Teilchen zur Probe hindurchläuft, wobei der Weg auf einen vorgegebenen Vakuumgrad evakuiert wird, wobei die Steuereinheit eine Steuerung zum Neigen des Tisches während einer Wartezeit, in der der vorgegebene Vakuumgrad erreicht wird, ausführt.
  12. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Gesichtspunkt des simulierten Bilds änderbar eingerichtet ist.
  13. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Neigungs- und Drehbewegungen und die Rasterdrehung des Tisches auf der Grundlage des Drehwinkels des simulierten Bilds der Plattform in Bezug auf eine vertikale Achse gesteuert werden.
  14. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Markierung, welche den Drehwinkel des simulierten Bilds der Plattform in Bezug auf eine vertikale Achse darstellt, auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigt wird.
  15. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigte Markierung betätigt wird, um den Drehwinkel des simulierten Bilds in Bezug auf eine vertikale Achse zu steuern.
  16. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bedienungseingabeeinheit in der Lage ist, das simulierte Bild der Plattform zu bewegen, ohne den Tisch zu bewegen.
  17. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Bedienungseingabeeinheit ein Eingabemittel zum Bewegen des Tisches in einer solchen Weise aufweist, dass die Plattform den auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigten Zustand erreicht.
  18. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Warnung ausgegeben wird, wenn der Zustand des Tisches nicht mit dem durch das simulierte Bild der Plattform angegebenen Zustand übereinstimmt.
  19. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Warnung ausgegeben wird, wenn die von der Bedienungseingabeeinheit eingegebenen Informationen nicht mit dem durch das simulierte Bild der Plattform angegebenen Zustand übereinstimmen.
  20. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Beobachtungsbild der Probe bei einer hohen Vergrößerung, ein simuliertes Bild der Probe bei einer mittleren Vergrößerung und eine zweidimensionale Anzeige der Plattform bei einer niedrigen Vergrößerung gleichzeitig angezeigt werden.
  21. Mit einem Strahl geladener Teilchen arbeitende Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein simulierter Strahl, welcher dem Beobachtungszielabschnitt entspricht, auf dem simulierten Bild der Plattform angezeigt wird.
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