JP2003278825A - 除振装置及び除振装置の制御方法並びに観察システム及び観察システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 観察装置の観察像の振動を略完全に無くすこ
と。 【解決手段】 電子ビームＥＢによるビームスポットが
照射された試料１２からの被検出電子を検出器１３によ
り検出し、検出器１３からの検出データをコントラスト
データとして演算処理部２３に送る。演算処理部２３
は、コントラストデータのコントラスト振動を検出する
とともに、当該コントラスト振動の周波数成分を検出す
る。最大振幅周波数検出部２４は、当該周波数成分のう
ちの最大振幅周波数を検出する。周波数比較部２６は、
当該最大振幅周波数と周波数閾値とを比較する。駆動条
件設定部３４は、当該比較結果に基いてアクチュエータ
３の駆動条件を設定する。駆動制御回路２８は、当該駆
動条件に基いてアクチュエータ３を駆動する。これによ
り、アクチュエータ３の最適な駆動条件が設定され、観
察装置の観察像の振動を略完全に無くすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、電子顕微鏡等の観察装
置に用いられる除振装置及び当該除振装置の制御方法に
関する。

【０００２】また、本発明は、当該除振装置を備える観
察システム及び当該観察システムの制御方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】電子顕微鏡等の観察装置においては、当
該観察装置が設置される床面の振動を受けて当該観察装
置が微妙に振動することがある。このような場合には、
観察時において、観察装置内部の試料の観察像も振動し
てしまい、観察装置の所定の分解能等の性能が損なわれ
ることがある。

【０００４】よって、このような問題を解決するため
に、床面上に配置された基台の上にパッシブ除振器やア
クティブ除振器等の除振器を介在させてベースプレート
を配置し、このベースプレートの上に観察装置を載置す
ることが行われている。このような場合、特にアクティ
ブ除振器を設けた場合においては、当該アクティブ除振
器の制御機構として、載置される観察装置による観察像
の画像データから得られるずれ量を検出し、画像データ
から検出されたずれ量に基いてアクティブ除振器を駆動
制御する制御機構が検討されている。そして、このよう
な制御機構を用いて、観察装置の設置時におけるアクテ
ィブ除振器の駆動設定を行ったり、観察装置の設置後に
おける経時変化によるアクティブ除振器の駆動設定条件
の更新を行うことが考えられている。

【０００５】このようなアクティブ除振器の制御機構の
一例として、特開平８−３２１２７４号公報（以下、公
報という）に示された制御機構がある。以下、この公報
について説明する。

【０００６】当該公報の実施例においては、床上に設置
された架台（基台）の上にパッシブ除振部材（パッシブ
除振器）とアクチュエータ部材（アクティブ除振器）と
を設け、これらパッシブ除振部材とアクチュエータ部材
により定盤（ベースプレート）を支持する。そして、観
察装置である電子顕微鏡の本体が定盤上に搭載される。

【０００７】そして、振動を検出するための振動検出器
を定盤上に設け、また電子顕微鏡の電磁レンズホルダ内
に走査画像検出器を設ける。この走査画像検出器は、取
り込んだ画像データから水平方向成分のずれ量を検出す
るものである。

【０００８】振動検出器からの振動データはローパスフ
ィルタ及びＡ／Ｄ変換器を介してＤＳＰ部材に入力さ
れ、また、走査画像検出器からの水平方向成分のずれ量
はＡ／Ｄ変換器及び画像処理装置を介してＤＳＰ部材に
入力される。そして、ＤＳＰ部材にはアクチュエータ部
材を制御する実行プログラムが書き込まれており、ＤＳ
Ｐ部材はこれによりアクチュエータ部材を制御する。こ
のとき、上記水平方向成分のずれ量とアクチュエータ部
材のパワーのそれぞれの２乗値等を評価関数とし、この
評価関数が最小となるようにＤＳＰ部材はアクチュエー
タ部材を制御する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記公報の例において
は、電子顕微鏡の画像データから水平方向成分のずれ量
を検出し、検出された水平方向成分のずれ量とアクティ
ブ除振器（アクチュエータ部材）のパワーのそれぞれの
２乗等からなる評価関数が最小となるようにアクティブ
除振器を制御し、これにより水平方向成分のずれ量を少
なくするものであるが、当該水平方向のずれ量の振動
（像振動）に関する周波数成分にまで考慮したものでは
なかった。

【００１０】すなわち、観察像の像振動には、周波数の
異なる複数の振動成分（周波数成分）が含まれており、
当該公報に記載された例のごとく水平方向成分のずれ量
（Ｘ方向変位及びＹ方向変位）のみに着目してアクティ
ブ除振器を制御しても、観察像の像振動を略完全に無く
すことはできない。

【００１１】また、上記公報の例も含めて、企業の研究
所等の現地に観察装置が設置されるとき、もしくは観察
装置が当該現地に設置された後に、アクティブ除振器の
駆動設定もしくは駆動設定条件の更新を行うためには、
当該観察装置の供給メーカのメンテナンスエンジニアが
当該現地に出向いて調整作業を行う必要があり、人件費
等のコストがかかるという問題があった。

【００１２】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、観察像のずれ量の振動である像振動を略完全
になくすことのできる除振装置及び除振装置の制御方法
を提供することを目的とする。

【００１３】さらに、本発明は、当該除振装置を有する
観察システム及び当該除振装置の制御方法を含む観察シ
ステムの制御方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】 本発明に基く除振装置
は、観察装置の振動を抑制するためのアクチュエータを
備える除振装置であって、前記観察装置により検出され
たコントラストデータのコントラスト振動の周波数成分
を検出する第１の検出手段と、検出された周波数成分の
うちの最大振幅となる最大振幅周波数を検出する第２の
検出手段と、検出された最大振幅周波数と所定の設定周
波数とを比較する比較手段と、前記比較手段による比較
結果に基いて前記アクチュエータの駆動条件を設定する
駆動条件設定手段と、前記駆動条件設定手段により設定
された駆動条件により前記アクチュエータを駆動制御す
る駆動制御手段とを有することを特徴とする。

【００１５】また、本発明に基く除振装置の制御方法
は、観察装置の振動を抑制するためのアクチュエータを
備える除振装置の制御方法であって、前記観察装置によ
り検出されたコントラストデータのコントラスト振動の
周波数成分を検出する第１の検出工程と、検出された周
波数成分のうちの最大振幅となる最大振幅周波数を検出
する第２の検出工程と、検出された最大振幅周波数と所
定の設定周波数とを比較する比較工程と、前記比較工程
による比較結果に基いて前記アクチュエータの駆動条件
を設定する駆動条件設定工程と、前記駆動条件設定工程
にて設定された駆動条件により前記アクチュエータを駆
動制御する駆動制御工程とを有することを特徴とする。
さらに、本発明に基く観察システムは、内部に試料が配
置される試料室と、前記試料室の振動を抑制するための
アクチュエータと、前記試料室内の試料のコントラスト
データを検出する第１の検出手段と、前記コントラスト
データのコントラスト振動を検出する第２の検出手段
と、検出された前記コントラスト振動の周波数成分を検
出する第３の検出手段と、検出された前記周波数成分の
うちの最大振幅となる最大振幅周波数を検出する第４の
検出手段と、検出された前記最大振幅周波数と所定の設
定周波数とを比較する比較手段と、前記比較手段による
比較結果に基いて前記アクチュエータの駆動条件を設定
する駆動条件設定手段と、前記駆動条件設定手段により
設定された駆動条件により前記アクチュエータを駆動制
御する駆動制御手段とを有することを特徴とする。

【００１６】そして、本発明に基く他の観察システム
は、内部に試料が配置される試料室と、前記試料室の振
動を抑制するためのアクチュエータと、前記アクチュエ
ータの駆動条件を設定する駆動条件設定手段と、前記駆
動条件設定手段により設定された駆動条件により前記ア
クチュエータを駆動制御する駆動制御手段と、前記試料
室内の試料のコントラストデータを検出する第１の検出
手段とを有する観察ユニットと、前記コントラストデー
タのコントラスト振動を検出する第２の検出手段と、検
出された前記コントラスト振動の周波数成分を検出する
第３の検出手段と、検出された前記周波数成分のうちの
最大振幅となる最大振幅周波数を検出する第４の検出手
段と、検出された前記最大振幅周波数と所定の設定周波
数とを比較する比較手段とを有する演算ユニットと、前
記観察ユニットと前記演算ユニットとを接続する通信回
線とを備え、前記比較手段による比較結果に基いて前記
アクチュエータの駆動条件を設定することを特徴とす
る。

【００１７】さらに、本発明に基く観察システムの制御
方法は、内部に試料が配置される試料室と、前記試料室
の振動を抑制するためのアクチュエータとを備える観察
システムの制御方法であって、前記試料のコントラスト
データを検出する第１の検出工程と、検出されたコント
ラストデータのコントラスト振動を検出する第２の検出
工程と、検出されたコントラスト振動の周波数成分を検
出する第３の検出工程と、検出された周波数成分のうち
の最大振幅となる最大振幅周波数を検出する第４の検出
工程と、検出された最大振幅周波数と所定の設定周波数
とを比較する比較工程と、前記比較工程による比較結果
に基いて前記アクチュエータの駆動条件を設定する駆動
条件設定工程と、前記駆動条件設定工程にて設定された
駆動条件により前記アクチュエータを駆動制御する駆動
制御工程とを有することを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明における除振装置を備える
観察システムを示す概略構成図であり、図中１００は観
察システムである。同図において、床１の上面には基台
２が配置されており、当該基台２の上面にはアクチュエ
ータ（アクティブ除振器）３及びパッシブ除振器４が配
置されている。ここで、パッシブ除振器４は、固定マウ
ント４ａと当該固定マウント４ａ上に配置された弾性部
材４ｂとから構成される。

【００２０】アクチュエータ３及びパッシブ除振器４の
上にはベースプレート５が配置される。これにより当該
ベースプレート５はアクチュエータ３及びパッシブ除振
器４を介して基台２の上に載置される。そして、ベース
プレート５の上面には、本発明の観察システムを構成す
る試料室６が載置される。当該試料室６の内部は、図示
しない真空ポンプにより所定の真空度に真空引き可能と
され、その上端部には電子ビームＥＢを発生するための
電子銃７が配置される。当該電子銃７で発生して加速さ
れた電子ビームＥＢは集束レンズ８、対物レンズ１０に
よって、試料室６内の載置台１１に載置された試料１２
上に集束されて照射される。このとき、偏向器９の作用
により、電子ビームＥＢが偏向されて試料１２上を走査
する。なお、集束レンズ８、偏向器９、及び対物レンズ
１０は、おのおの対応する駆動制御回路１６，１７，及
び１８によって駆動制御され、これら駆動制御回路１
６，１７，及び１８はバスライン１５に接続されてい
る。

【００２１】電子ビームＥＢが照射された試料１２から
は、２次電子や反射電子等の被検出電子が発生し、当該
被検出電子は検出器１３により検出される。当該検出器
１３にて検出された被検出電子の検出データは増幅器１
４にて増幅され、当該増幅器１４で増幅された検出デー
タはバスライン１５に送られる。

【００２２】このバスライン１５には、観察モード条件
記憶部１９及び調整モード条件記憶部２０が接続されて
おり、試料を観察する際の通常の観察モードとアクチュ
エータ３の駆動制御の調整を行う際の調整モードとの２
つのモードに対応する電子ビーム照射条件がおのおの格
納されるようになっており、当該２つのモードは選択可
能とされている。

【００２３】さらに、このバスライン１５には、画像処
理部２１、画像表示部２２、演算処理部２３、最大振幅
周波数検出部２４、周波数閾値記憶部２５、周波数比較
部２６、及び入力部２７が接続されている。

【００２４】また、基台２上のアクチュエータ３には、
当該アクチュエータ３を駆動制御するための駆動制御回
路２８が接続されており、当該駆動制御回路２８は別の
バスライン２９に接続されている。さらに、基台２上に
は振動センサ３０が配置されており、当該振動センサ３
０は増幅器３１を介してバスライン２９に接続されてい
る。そして、ベースプレート５上にも振動センサ３２が
配置されており、当該振動センサ３２は増幅器３３を介
してバスライン２９に接続されている。

【００２５】さらに、このバスライン２９には、駆動条
件設定部３４及び駆動条件記憶部３５が接続されてい
る。そして、上記バスライン１５及びバスライン２９の
双方にはシステムコントローラ３６が接続されている。
当該システムコントローラ３６は、上述の各構成要素を
適宜制御するとともに、当該制御において必要とされる
演算を行う。なお、上記除振器（アクティブ除振器，パ
ッシブ除振器）３，４及びバスライン１５，２９に接続
された特定の構成要素により除振装置が構成される。

【００２６】次に、上述の観察モード及び調整モードに
おける実行動作について説明する。

【００２７】まず、観察モードを実行する際には、観察
モード条件記憶部１９に格納されている電子ビーム照射
条件を読み出し、読み出された電子ビーム照射条件に基
いて電子銃７、集束レンズ８、偏向器９、及び対物レン
ズ１０を駆動制御し、これにより載置台１１に載置され
た試料１２上に電子ビームＥＢが照射される。電子ビー
ムＥＢが照射された試料１２からは被検出電子が発生
し、当該被検出電子は検出器１３にて検出され、検出器
１３による検出データは上述のごとく増幅器１４にて増
幅されてバスライン１５に送られ、このバスライン１５
を介して画像処理部２１に送られる。画像処理部２１は
受けた検出データを画像処理して画像データを作成し、
当該画像データはバスライン１５を介して画像表示部２
２に送られる。画像表示部２２は受けた画像データに基
いて表示画像を観察像として表示する。そして、オペレ
ータ（操作者）は、当該観察像（表示画像）を目視にて
観察する。

【００２８】このとき、アクチュエータ３は、駆動条件
記憶部３５に記憶されている駆動条件に基いて、駆動制
御回路２８により駆動制御されている。ここで、駆動条
件記憶部３５に記憶されている駆動条件は、観察システ
ム１００の設置時における駆動条件（更新前の駆動条
件）、もしくは後述の調整モードの実行による更新後の
駆動条件となっている。

【００２９】次いで、調整モードの実行について図２も
参照して説明する。ここで、図２は調整モードの実行を
示すフローチャートである。

【００３０】調整モードを実行する際には、メンテナン
スエンジニアの操作により、調整モード条件記憶部２０
に格納されている電子ビーム照射条件を読み出し、読み
出された電子ビーム照射条件に基いて電子銃７、集束レ
ンズ８、偏向器９、及び対物レンズ１０を駆動制御し、
これにより載置台１１に載置された試料１２上に電子ビ
ームＥＢが照射される。ここでの試料１２としては調整
モード専用の試料が用いられる。当該試料１２の表面に
は、図３に示すように、明暗のコントラスト検出用のパ
ターン１２ａが形成されており、検出時には当該パター
ン１２ａの輪郭部１２ｂを境としてパターン内が
「明」、パターン外が「暗」として、それに対応した検
出データ（コントラストデータ）が検出される。そし
て、このときの電子ビーム照射条件はビームスポット照
射を行う条件とされ、これにより試料１２上で固定され
る所定のスポット径を有したビームスポットが、試料１
２のパターン１２ａの輪郭部１２ｂ上に走査が止められ
た状態で照射される。また、アクチュエータ３は、駆動
条件記憶部３５に予め格納されている更新前の駆動条件
にて駆動制御回路２８によって駆動制御されている（ス
テップＳ１）。

【００３１】電子ビームＥＢが照射された試料１２から
は被検出電子が発生し、当該被検出電子は検出器１３に
て連続的に検出され、これにより試料１２上のパターン
１２ａの輪郭部１２ｂの振動に応じたコントラストデー
タ（明暗度データ）が検出される。検出器１３による検
出データは増幅器１４にて増幅されてバスライン１５に
送られ、このバスライン１５を介して演算処理部２３に
送られる。ここで、パターン１２ａの輪郭部１２ｂの振
動は、観察時での観察像の像振動に対応する。そして、
観察システム１００の振動に起因する試料１２の振動
は、当該試料１２上のパターン１２ａの輪郭部１２ｂに
上記ビームスポットを照射して得られる検出データであ
るコントラストデータの振動に対応する。

【００３２】すなわち、試料１２が電子ビームＥＢに対
して相対的に変化し、図３に示す電子ビームＥＢ１のよ
うにパターン１２ａ内を照射しているときは「明」のコ
ントラストデータが検出され、また同図に示すＥＢ２の
ようにパターン１２ａ外を照射しているときは「暗」の
コントラストデータが検出される（ステップＳ２）。

【００３３】演算処理部２３は、コントラストデータを
受けて、当該コントラストデータの時間経過に対する振
動（コントラスト振動）を検出し、この検出結果に基い
てコントラスト振動データを作成する。ここで、このコ
ントラスト振動データの一例を図４に示す（ステップＳ
３）。

【００３４】これに引き続いて、演算処理部２３は、作
成したコントラスト振動データをフーリエ変換してコン
トラスト振動の周波数成分を検出する。ここでの周波数
成分は、周波数の異なる複数の振動成分のことをいう。
そして、当該周波数成分全体に基いて周波数成分データ
を作成する。ここで、この周波数成分データの一例を図
５に示す（ステップＳ４）。

【００３５】演算処理部２３で作成された周波数成分デ
ータは、バスライン１５を介して最大振幅周波数検出部
２４に送られる。当該最大振幅周波数検出部２４では、
受けた周波数成分データに基いて、当該データ中での最
も振幅の大きい周波数成分を検出する。そして、検出し
た周波数成分に基いて最大振幅周波数データを作成する
（ステップＳ５）。

【００３６】最大振幅周波数検出部２４で作成された最
大振幅周波数データは、バスライン１５を介して周波数
比較部２６に送られる。当該周波数比較部２６では、受
けた最大振幅周波数データにある最大振幅周波数と予め
設定されている周波数閾値（設定周波数）とを比較し、
当該最大振幅周波数が当該周波数閾値より高いか又は低
いかを判断する。なお、この周波数閾値は、キーボード
等からなる入力部２７の操作により設定入力され、周波
数閾値記憶部２５に予め格納されている。そして、当該
周波数閾値記憶部２５から周波数閾値を読み出すことに
より、周波数比較部２６での上述の比較が行われる。そ
して、上述した比較判断に基いて比較データが作成され
る（ステップＳ６）。

【００３７】周波数比較部２６で作成された比較データ
はバスライン１５を介してシステムコントローラ３６に
送られ、当該システムコントローラ３６は、受けた比較
データに基き、バスライン２９を介して駆動条件設定部
３４を制御する。そして、これにより駆動条件設定部３
４によってアクチュエータ３の駆動条件が設定される。

【００３８】具体的には、上記比較データの内容が「最
大振幅周波数が周波数閾値より高い」という場合では、
システムコントローラ３６はこれを受けて、現時点にて
アクチュエータ３を駆動している更新前の駆動条件に対
して駆動量（駆動ゲイン）を減少するように駆動条件設
定部３４を制御し、当該駆動条件設定部３４はこれに応
じて更新後の駆動条件を設定する。また、上記比較デー
タの内容が「最大振幅周波数が周波数閾値より低い」と
いう場合では、システムコントローラ３６はこれを受け
て、現時点にてアクチュエータ３を駆動している更新前
の駆動条件に対して駆動量を増加するように駆動条件設
定部３４を制御し、当該駆動条件設定部３４はこれに応
じて更新後の駆動条件を設定する。この結果、床１の振
動を打ち消す逆位相の動作をアクチュエータ３が行うよ
うな駆動条件が設定される。なお、この周波数閾値の具
体的な数値としては、例えば１０Ｈｚが考えられる（ス
テップＳ７）。

【００３９】駆動条件設定部３４にて設定された更新後
の駆動条件は駆動制御回路２８に送られ、当該駆動制御
回路２８は新たに受けた当該駆動条件にてアクチュエー
タ３を駆動制御する（ステップＳ８）。

【００４０】更新後の駆動条件にてアクチュエータ３が
駆動制御されている状態で、今度は観察モード条件記憶
部１９に格納されている電子ビーム照射条件を読み出
し、読み出された電子ビーム照射条件に基いて試料１２
上に電子ビームＥＢを照射する。そして、上述の観察モ
ードの実行時と同様に、検出器１３により被検出電子を
検出し、検出データを増幅後、画像処理部２１にて画像
処理して画像データを作成することにより、試料１２の
パターン１２ａの観察像を検出する（ステップＳ９）。

【００４１】画像処理部２１にて作成された画像データ
は画像表示部２２送られ、当該画像表示部２２は当該画
像データに基いて表示画像を観察像として表示する。画
像表示部２２により表示された観察像（表示画像）は、
上記メンテナンスエンジニアにより目視にて確認され、
当該観察像が良好であるか否かを判断される。このと
き、必要に応じて振動センサ３０，３２の検出結果を確
認し、基台２及びベースプレート５の振動条件を確認し
てもよい。（ステップＳ１０）。

【００４２】当該観察像が良好である（ステップＳ１０
にて「ＹＥＳ」の）場合には、メンテナンスエンジニア
の操作により、上記更新後の駆動条件が駆動記憶部３５
に更新されて記憶される（ステップＳ１１）。

【００４３】また、当該観察像がまだ良好ではないと判
断された（ステップＳ１０にて「ＮＯ」の）場合には、
上述のステップＳ３に戻り、コントラスト振動の検出を
再度行い、その後ステップＳ４以降を繰り返し実行す
る。

【００４４】ステップＳ１０にて観察像が良好と判断さ
れた更新後の駆動条件は、ステップＳ１１にて駆動条件
記憶部３５に記憶されるので、これ以降、通常の動作で
ある観察モードの実行の際には、適宜この駆動条件記憶
部３５から更新後の駆動条件を読み出され、当該更新後
の駆動条件にてアクチュエータ３が駆動される。これに
より、観察モードの実行時には、検出される観察像が良
好な状態で試料の観察を行うことができる。

【００４５】次に、図６を用いて、本発明の実施の形態
の変形例を説明する。なお、図６において、上述の実施
の形態と同じ構成要素には同じ参照番号が付されてい
る。

【００４６】図６は、本発明の変形例における除振装置
を備える観察システムを示す概略構成図である。同図に
おいて、当該観察システムは、観察ユニット１０１、演
算ユニット１０２、及び当該観察ユニット１０１と当該
演算ユニット１０２とを接続するインターネット等の通
信回線１０３から構成される。

【００４７】観察ユニット１０１は、上述の実施の形態
の観察システムの基本構成を有したものであり、上述の
観察システム１００（図１参照）の構成から演算処理部
２３、最大振幅周波数検出部２４、周波数閾値記憶部２
５、周波数比較部２６、入力部２７、及びシステムコン
トローラ３６が取り除かれた構成とされている。そし
て、当該観察ユニット１０１は、図３に示すように、上
記システムコントローラ３６の代わりにバスライン１
５，２９に個別に接続されたコントローラ３６ａ，３６
ｂを備えるとともに、バスライン１５，２９の双方に接
続された通信制御部４１を備える。上記コントローラ３
６ａ，３６ｂは、おのおの対応するバスライン１５，２
９に接続された各構成要素の制御を行う。

【００４８】また、本変形例においては、演算ユニット
１０２が付加されており、当該演算ユニット１０２は、
バスライン４４と当該バスライン４４に接続された演算
処理部２３ａ、最大振幅周波数検出部２４ａ、周波数閾
値記憶部２５ａ、周波数比較部２６ａ、及び入力部２７
ａが接続されている。ここで、これら演算処理部２３
ａ、最大振幅周波数検出部２４ａ、周波数閾値記憶部２
５ａ、周波数比較部２６ａ、及び入力部２７ａは、それ
ぞれ図１における演算処理部２３、最大振幅周波数検出
部２４、周波数閾値記憶部２５、周波数比較部２６、及
び入力部２７に対応する機能を有する。

【００４９】さらにバスライン４４には、画像表示部４
５及びデータベース４６が接続されている。当該画像表
示部４５は、観察ユニット１０１の画像表示部２１にて
画像処理されて作成された画像データを受けて、必要に
応じて当該画像データに基いた表示画像を表示するため
のものである。また、データベース４６は、演算ユニッ
ト１０２の演算制御の対象となっている観察ユニット１
０１の演算制御履歴データを格納するためのものであ
る。さらに、バスライン４４には通信制御部４２及びコ
ントローラ３６ｃが接続されており、当該コントローラ
３６ｃはバスライン４４に接続されている上記各構成要
素の制御を行う。

【００５０】そして、観察ユニット１０１の通信制御部
４１と演算ユニット１０２の通信制御部４２とは、上述
したようにインターネット等からなる通信回線１０３に
より接続されている。

【００５１】次に、当該変形例の観察システムにおける
観察モード及び調整モードにおける実行動作について説
明する。

【００５２】観察モードの実行の動作については、上述
の実施の形態の場合と基本的に同一である。すなわち、
観察モード条件記憶部１９に格納されている電子ビーム
照射条件を読み出し、読み出された電子ビーム照射条件
に基いて電子銃７、集束レンズ８、偏向器９、及び対物
レンズ１０を駆動制御し、これにより載置台１１に載置
された試料１２上に電子ビームＥＢが照射される。電子
ビームＥＢが照射された試料１２からは被検出電子が発
生し、当該被検出電子は検出器１３にて検出され、検出
器１３による検出データは増幅器１４にて増幅されてバ
スライン１５に送られ、このバスラインを介して画像処
理部２１に送られる。画像処理部２１は受けた検出デー
タを画像処理して画像データを作成し、当該画像データ
はバスライン１５を介して画像表示部２２に送られる。
画像表示部２２は受けた画像データに基いて表示画像を
観察像として表示する。そして、オペレータは、当該観
察像（表示画像）を目視にて観察する。

【００５３】このとき、アクチュエータ３は、駆動条件
記憶部３５に記憶されている駆動条件に基いて、駆動制
御回路２８により駆動制御されている。ここで、駆動条
件記憶部３５に記憶されている駆動条件は、観察ユニッ
ト１０１の設置時における駆動条件（更新前の駆動条
件）、もしくは後述の調整モードの実行による更新後の
駆動条件となっている。

【００５４】次いで、当該変形例における調整モードの
実行について、図４も参照して説明する。ここで、図７
は、当該変形例における調整モードの実行を示すフロー
チャートである。

【００５５】調整モードを実行する際には、まず、演算
ユニット１０２の入力部２７ａ等を介してメンテナンス
エンジニアが調整モード指令をコントローラ３６ｃに送
信することにより、当該コントローラ３６ｃからバスラ
イン４４を介して調整モード指令信号が通信制御部４２
に送られる。通信制御部４２は、調整モード指令信号を
受けて、当該調整モード指令信号を通信回線１０３を介
して観察ユニット１０１の通信制御部４１に転送する。
このとき、通信回線１０３を介した信号の転送は、イン
ターネットで使用されるＴＣＰ／ＩＰ等の通信プロトコ
ルが用いられ、以下同様に通信回線１０３を介した信号
及びデータの転送は当該通信プロトコルが用いられる。

【００５６】観察ユニット１０１の通信制御部４１は、
受けた調整モード指令信号をコントローラ３６ａに送
る。観察ユニット１０１のコントローラ３６ａは、当該
調整モード指令信号を受けて、上述の実施の形態におけ
る調整モードの実行時と同様に、調整モード条件記憶部
２０に格納されている電子ビーム照射条件を読み出し、
読み出された電子ビーム照射条件に基いて電子銃７、集
束レンズ８、偏向器９、及び対物レンズ１０を駆動制御
し、これにより載置台１１に載置された試料１２上に電
子ビームＥＢが照射される。ここでの試料１２としても
調整モード専用の試料が用いられる。すなわち、当該試
料１２の表面には、図３に示すように、明暗のコントラ
スト検出用のパターン１２ａが形成されており、検出時
には当該パターン１２ａの輪郭部１２ｂを境としてパタ
ーン内が「明」、パターン「外」が暗として、それに応
じた検出データ（コントラストデータ）が検出される。
そして、このときの電子ビーム照射条件はビームスポッ
ト照射を行う条件とされ、これにより試料１２上で固定
される所定のスポット径を有したビームスポットが、試
料１２のパターン１２ａの輪郭部１２ｂ上に走査が止め
られた状態で照射される。また、アクチュエータ３は、
駆動条件記憶部３５に予め格納されている更新前の駆動
条件にて駆動制御回路２８によって駆動制御されている
（ステップＳ２１）。

【００５７】電子ビームＥＢが照射された試料１２から
は被検出電子が発生し、当該被検出電子は検出器１３に
て連続的に検出され、これにより試料１２上のパターン
１２ａの輪郭部１２ｂの振動に応じたコントラストデー
タ（明暗度データ）が検出される。検出器１３による検
出データは増幅器１４にて増幅されてバスライン１５に
送られる。ここで、パターン１２ａの輪郭部１２ｂの振
動は、観察時での観察像の像振動に対応する。そして、
観察ユニット１０１の振動に起因する試料１２の振動
は、試料１２上のパターン１２ａの輪郭部１２ｂに上記
ビームスポットを照射して得られる検出データであるコ
ントラストデータの振動に対応する。すなわち、試料１
２が電子ビームＥＢに対して相対的に変位し、図３に示
す電子ビームＥＢ１のようにパターン１２ａ内を照射し
ているときは「明」のコントラストデータが検出され、
また同図に示す電子ビームＥＢ２のようにパターン外を
照射しているときは「暗」のコントラストデータが検出
される（ステップＳ２２）。

【００５８】当該コントラストデータはバスライン１５
を介して通信制御部４１に送られ、当該通信制御部４１
から通信回線１０３を介して演算ユニット１０２の通信
制御部４２に転送される（ステップＳ２３）。

【００５９】通信制御部４２は、通信回線１０３を介し
て受けたコントラストデータをバスライン４４を介して
演算処理部２３ａに送る。演算処理部２３ａは、コント
ラストデータを受けて、当該コントラストデータの時間
経過に対する振動（コントラスト振動）を検出し、この
検出結果に基いてコントラスト振動データを作成する。
このコントラスト振動データは、上述の図４に示された
一例に対応する（ステップＳ２４）。

【００６０】これに引き続いて、演算処理部２３ａは、
作成したコントラスト振動データをフーリエ変換してコ
ントラスト振動の周波数成分を検出する。ここでの周波
数成分は、周波数の異なる複数の振動成分のことをい
う。そして、当該周波数成分全体に基いて周波数成分デ
ータを作成する。この周波数成分データは、上述の図５
に示された一例に対応する（ステップＳ２５）。

【００６１】演算処理部２３ａで作成された周波数成分
データは、バスライン４４を介して最大振幅周波数検出
部２４ａに送られる。当該最大振幅周波数検出部２４ａ
では、受けた周波数成分データに基いて、当該データ中
での最も振幅の大きい周波数成分を検出する。そして、
検出した周波数成分に基いて最大振幅周波数データを作
成する（ステップＳ２６）。

【００６２】最大振幅周波数検出部２４ａで作成された
最大振幅周波数データは、バスライン４４を介して周波
数比較部２６ａに送られる。当該周波数比較部２６ａで
は、受けた最大振幅周波数データにある最大振幅周波数
と予め設定されている周波数閾値とを比較し、当該最大
振幅周波数が当該周波数閾値より高いか又は低いかを判
断する。なお、この周波数閾値は、キーボード等からな
る入力部２７ａの操作により設定入力され、周波数閾値
記憶部２５ａに予め格納されている。そして、当該周波
数閾値記憶部２５ａから周波数閾値を読み出すことによ
り、周波数比較部２６ａでの上述の比較が行われる。そ
して、上述した比較判断に基いて比較データが作成され
る（ステップＳ２７）。

【００６３】周波数比較部２６ａで作成された比較デー
タはバスライン４４を介して通信制御部４２に送られ
る。通信制御部４２は、比較データを受けて、当該比較
データを通信回線１０３を介して観察ユニット１０１の
通信制御部４１に転送する（ステップＳ２８）。

【００６４】観察ユニット１０１の通信制御部４１は、
通信回線１０３を介して比較データを受けて、当該比較
データをバスライン２９を介してコントローラ３６ｂに
送る。当該コントローラ３６ｂは、受けた比較データに
基き、バスライン２９を介して駆動条件設定部３４を制
御する。そして、これにより駆動条件設定部３４によっ
てアクチュエータ３の駆動条件が設定される。

【００６５】具体的には、上述の実施の形態と同様に、
上記比較データの内容が「最大振幅周波数が周波数閾値
より高い」という場合では、コントローラ３６ｂはこれ
を受けて、現時点にてアクチュエータ３を駆動している
更新前の駆動条件に対して駆動量（駆動ゲイン）を減少
するように駆動条件設定部３４を制御し、当該駆動条件
設定部３４はこれに応じて更新後の駆動条件を設定す
る。また、上記比較データの内容が「最大振幅周波数が
周波数閾値より低い」という場合では、コントローラ３
６ｂはこれを受けて、現時点にてアクチュエータ３を駆
動している更新前の駆動条件に対して駆動量を増加する
ように駆動条件設定部３４を制御し、当該駆動条件設定
部３４はこれに応じて更新後の駆動条件を設定する。こ
の結果、床１の振動を打ち消す逆位相の動作をアクチュ
エータが行うような駆動条件が設定される。なお、この
周波数閾値の具体的な数値としては、例えば１０Ｈｚが
考えられる（ステップＳ２９）。

【００６６】駆動条件設定部３４にて設定された更新後
の駆動条件は駆動制御回路２８に送られ、当該駆動制御
回路２８は新たに受けた当該駆動条件にてアクチュエー
タ３を駆動制御する（ステップＳ３０）。

【００６７】更新後の駆動条件にてアクチュエータ３が
駆動制御されている状態で、今度は観察モード条件記憶
部１９に格納されている電子ビーム照射条件を読み出
し、読み出された電子ビーム照射条件に基いて試料１２
上に電子ビームＥＢを照射する。そして、上述の観察モ
ードの実行時と同様に、検出器１３により被検出電子を
検出し、検出データを増幅後、画像処理部２１にて画像
処理して画像データを作成することにより、試料１２の
パターン１２ａの観察像を検出する（ステップＳ３
１）。

【００６８】画像処理部２１にて作成された画像データ
はバスライン１５を介して通信制御部４１に送られ、当
該通信制御部４１から通信回線１０３を介して演算ユニ
ット１０２の通信制御部４２に転送される（ステップＳ
３２）。

【００６９】演算ユニット１０２の通信制御部４２は、
通信回線１０３を介して受けた画像データをバスライン
４４を介して画像表示部４５に送る。当該画像表示部４
５は当該画像データに基いて表示画像を観察像として表
示する。画像表示部４５により表示された観察像（表示
画像）は、上記メンテナンスエンジニアにより目視にて
確認され、当該観察像が良好であるか否かを判断され
る。このとき、必要に応じて振動センサ３０，３２の検
出結果を通信回線１０３を介して受けて確認し、基台２
及びベースプレート５の振動状態を確認してもよい（ス
テップＳ３３）。

【００７０】当該観察像が良好である（ステップＳ３３
にて「ＹＥＳ」の）場合には、メンテナンスエンジニア
が入力部２７ａ等を介してその旨を入力し、当該入力信
号はコントローラ３６ｃに送られる。コントローラ３６
ｃは、当該入力信号を受けて、「ＹＥＳ」の旨の判断デ
ータをバスライン４４を介して通信制御部４２に送る。
通信制御部４２は、当該判断データを通信回線１０３を
介して観察ユニット１０１の通信制御部４１に転送する
（ステップＳ３４）。

【００７１】観察ユニット１０１の通信制御部４１は、
通信回線１０３を介して受けた判断データをバスライン
２９を介してコントローラ３６ｂに送る。コントローラ
３６ｂは、当該判断データを受けて、上記更新後の駆動
条件を駆動記憶部３５に格納する。これにより駆動条件
が当該駆動記憶部３５に更新されて記憶される（ステッ
プＳ３５）。

【００７２】ここで、当該観察像がまだ良好ではないと
判断された（ステップＳ３３にて「ＮＯ」の）場合に
は、上述のステップＳ２４に戻り、コントラスト振動の
検出を再度行い、その後ステップＳ２５以降を繰り返し
実行する。

【００７３】ステップＳ３３にて観察像が良好と判断さ
れた更新後の駆動条件は、ステップＳ３５にて駆動条件
記憶部３５に記憶されるので、これ以降、通常の動作で
ある観察モードの実行の際には、適宜この駆動条件記憶
部３５から更新後の駆動条件を読み出され、当該更新後
の駆動条件にてアクチュエータ３が駆動される。これに
より、観察モードの実行時には、検出される観察像が良
好な状態で試料の観察を行うことができる。

【００７４】上述の本発明の変形例においては、例え
ば、図６における観察ユニット１０１が企業の研究所等
の現地に設置され、また演算ユニット１０２が観察装置
（観察ユニット１０１）の供給メーカの事業所に設置さ
れ、当該観察ユニット１０１と当該演算ユニット１０２
とがインターネット等からなる通信回線１０３によって
接続されることとなる。

【００７５】よって、当該現地に観察ユニット１０１が
設置されるとき、もしくは観察ユニット１０１が当該現
地に設置された後に、観察ユニット１０１のアクティブ
除振器（アクチュエータ３）の駆動設定もしくは駆動設
定条件の更新を行う際には、上記供給メーカの事業所内
のメンテナンスエンジニアが演算ユニット１０２を操作
し、これにより通信回線１０３を介して現地の観察ユニ
ット１０１を遠隔操作すればよいので、メンテナンスエ
ンジニアが現地に出向いて調整作業を行う必要がなく、
人件費等のコストを低減することができる。

【００７６】なお、上述の変形例において、複数の観察
ユニット１０１が設置場所を異にして設置されたとき
に、当該複数の観察ユニット１０１に対して通信回線１
０３を介して一つの演算ユニット１０２を対応させるこ
ともできる。この場合、演算ユニット１０２のデータベ
ース４６は、当該複数の観察ユニット１０１の演算制御
履歴を格納できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態における観察システムを
示す概略構成図である。

【図２】 上記実施の形態における調整モードの実行を
示すフローチャートである。

【図３】 電子ビームが照射される試料の要部拡大図で
ある。

【図４】 コントラスト振動データの一例を示す図であ
る。

【図５】 周波数成分データの一例を示す図である。

【図６】 本発明の変形例における観察システムを示す
概略構成図である。

【図７】 上記変形例における調整モードの実行を示す
フローチャートである。

【符号の説明】

３…アクチュエータ（アクティブ除振器）， ６…試料
室， １２…試料室，２１…画像処理部， ２２…画像
表示部， ２３…演算処理部，２４…最大振幅周波数検
出部， ２５…周波数閾値記憶部，２６…周波数比較
部， ２７…入力部， ２８…駆動制御回路，３４…駆
動条件設定部， ３５…駆動条件記憶部，３６…システ
ムコントローラ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 観察装置の振動を抑制するためのアクチ
   ュエータを備える除振装置において、前記観察装置によ
   り検出されたコントラストデータのコントラスト振動の
   周波数成分を検出する第１の検出手段と、検出された周
   波数成分のうちの最大振幅となる最大振幅周波数を検出
   する第２の検出手段と、検出された最大振幅周波数と所
   定の設定周波数とを比較する比較手段と、前記比較手段
   による比較結果に基いて前記アクチュエータの駆動条件
   を設定する駆動条件設定手段と、前記駆動条件設定手段
   により設定された駆動条件により前記アクチュエータを
   駆動制御する駆動制御手段とを有することを特徴とする
   除振装置。
2. 【請求項２】 前記第１の検出手段は、前記コントラス
   ト振動に対応するコントラスト振動データをフーリエ変
   換することにより周波数成分を検出することを特徴とす
   る請求項１記載の除振装置。
3. 【請求項３】 観察装置の振動を抑制するためのアクチ
   ュエータを備える除振装置の制御方法において、前記観
   察装置により検出されたコントラストデータのコントラ
   スト振動の周波数成分を検出する第１の検出工程と、検
   出された周波数成分のうちの最大振幅となる最大振幅周
   波数を検出する第２の検出工程と、検出された最大振幅
   周波数と所定の設定周波数とを比較する比較工程と、前
   記比較工程による比較結果に基いて前記アクチュエータ
   の駆動条件を設定する駆動条件設定工程と、前記駆動条
   件設定工程にて設定された駆動条件により前記アクチュ
   エータを駆動制御する駆動制御工程とを有することを特
   徴とする除振装置の制御方法。
4. 【請求項４】 前記第１の検出工程では、前記コントラ
   スト振動に対応するコントラスト振動データをフーリエ
   変換することにより周波数成分を検出することを特徴と
   する請求項３記載の除振装置の制御方法。
5. 【請求項５】 前記第１の検出工程は前記コントラスト
   データを通信回線を介して受けてなされるとともに、前
   記駆動条件設定工程は前記比較工程による比較結果のデ
   ータを通信回線を介して受けることによりなされること
   を特徴とする請求項３若しくは４記載の除振装置の制御
   方法。
6. 【請求項６】 内部に試料が配置される試料室と、前記
   試料室の振動を抑制するためのアクチュエータと、前記
   試料室内の試料のコントラストデータを検出する第１の
   検出手段と、前記コントラストデータのコントラスト振
   動を検出する第２の検出手段と、検出された前記コント
   ラスト振動の周波数成分を検出する第３の検出手段と、
   検出された前記周波数成分のうちの最大振幅となる最大
   振幅周波数を検出する第４の検出手段と、検出された前
   記最大振幅周波数と所定の設定周波数とを比較する比較
   手段と、前記比較手段による比較結果に基いて前記アク
   チュエータの駆動条件を設定する駆動条件設定手段と、
   前記駆動条件設定手段により設定された駆動条件により
   前記アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段とを有
   する観察システム。
7. 【請求項７】 内部に試料が配置される試料室と、前記
   試料室の振動を抑制するためのアクチュエータと、前記
   アクチュエータの駆動条件を設定する駆動条件設定手段
   と、前記駆動条件設定手段により設定された駆動条件に
   より前記アクチュエータを駆動制御する駆動制御手段
   と、前記試料室内の試料のコントラストデータを検出す
   る第１の検出手段とを有する観察ユニットと、前記コン
   トラストデータのコントラスト振動を検出する第２の検
   出手段と、検出された前記コントラスト振動の周波数成
   分を検出する第３の検出手段と、検出された前記周波数
   成分のうちの最大振幅となる最大振幅周波数を検出する
   第４の検出手段と、検出された前記最大振幅周波数と所
   定の設定周波数とを比較する比較手段とを有する演算ユ
   ニットと、前記観察ユニットと前記演算ユニットとを接
   続する通信回線とを備え、前記比較手段による比較結果
   に基いて前記アクチュエータの駆動条件を設定すること
   を特徴とする観察システム。
8. 【請求項８】 前記第３の検査手段は、前記コントラス
   ト振動に対応するコントラスト振動データをフーリエ変
   換することにより周波数成分を検出することを特徴とす
   る請求項６若しくは７記載の除振装置。
9. 【請求項９】 内部に試料が配置される試料室と、前記
   試料室の振動を抑制するためのアクチュエータとを備え
   る観察システムの制御方法において、前記試料のコント
   ラストデータを検出する第１の検出工程と、検出された
   コントラストデータのコントラスト振動を検出する第２
   の検出工程と、検出されたコントラスト振動の周波数成
   分を検出する第３の検出工程と、検出された周波数成分
   のうちの最大振幅となる最大振幅周波数を検出する第４
   の検出工程と、検出された最大振幅周波数と所定の設定
   周波数とを比較する比較工程と、前記比較工程による比
   較結果に基いて前記アクチュエータの駆動条件を設定す
   る駆動条件設定工程と、前記駆動条件設定工程にて設定
   された駆動条件により前記アクチュエータを駆動制御す
   る駆動制御工程とを有することを特徴とする観察システ
   ムの制御方法。
10. 【請求項１０】 前記第３の検出工程では、前記コント
    ラスト振動に対応するコントラスト振動データをフーリ
    エ変換することにより周波数成分を検出することを特徴
    とする請求項９記載の観察システムの制御方法。
11. 【請求項１１】 前記第２の検出工程は前記第１の検出
    工程で検出されたコントラストデータを通信回線を介し
    て受けてなされるとともに、前記駆動条件設定工程は前
    記比較工程による比較結果のデータを通信回線を介して
    受けることによりなされることを特徴とする請求項９若
    しくは１０記載の観察システムの制御方法。