JP2004063468A - Scanning electron microscope - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は試料を電子線で走査することによって生成される、試料を特徴づける情報信号を検出して試料の像を得る走査電子顕微鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
走査電子顕微鏡において、像上で指定した位置を所定位置に移動させ、その指定した位置に対応する拡大像を得るために、特公昭54−78075に記載されているように、観察視野内の任意の位置を表示ポインタで指示して観察視野中心に試料を移動させる技術が知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
この技術は拡大して観察すべき位置が観察視野内にある場合は有効である。しかし、拡大して観察すべ位置が視野範囲外あるいはビーム走査可能領域外にある場合にはその位置に対応する拡大像を得ることはできない。
【0004】
一般に視野探しを行う場合は観察視野内だけではなく、視野範囲外から探すことが多い。このため、視野探しに有効な倍率像上でおおよその位置決めをし、その後、倍率を徐々に上げていき、観察位置および観察倍率を決定することになる。こういった視野探し方法では、観察位置のマーキング機能がないため、再び同じ位置で観察を行う場合の位置探しが困難である。
【0005】
本発明の目的は視野範囲外の視野探しを容易にするのに適した走査電子顕微鏡を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の走査電子顕微鏡は、本発明の目的を達成するために、試料を電子線で走査してその試料を特徴づける情報信号を生成する手段と、その生成された情報信号を検出する手段と、その検出された情報信号にもとづいて前記試料の観察像を得る手段と、その得られた観察像を観察位置指定用像として記憶する手段と、その記憶された観察位置指定用像を読出す手段と、前記得られた観察像及び前記読出された観察位置指定用像をそれぞれの表示面に表示する手段と、その表示された観察位置指定用像上の観察位置を指定する手段と、前記表示された観察位置指定用像上の指定された観察位置を位置表示ポインタとして表示し、その指定された観察位置の移動に応じて前記位置表示ポインタを移動させる手段と、その指定された観察位置を前記観察像の表示面の予め定められた位置に移動させてその表示面に前記指定された観察位置に対応する観察像を表示するように前記試料の前記電子線による走査位置を制御する手段とを含む点に特徴がある。
【0007】
【発明の実施の形態】
図1は本発明にもとづく走査電子顕微鏡の一実施例の概略構成図である。陰極1から放出された電子線2は陰極1と引出し電極3の間に印加される引き出し電圧V1により引き出され、陰極1と加速電極4の間に印加される加速電圧Vaccによって加速される。電子線2はレンズ制御電源12で制御される集束レンズ5及び6並びに対物レンズ8により試料ステ−ジ10上の試料9に集束される。試料ステ−ジ10、したがって試料9は試料ステ−ジ駆動部19によって水平方向(X及びY方向)及び電子線2の軸方向(Z方向)に移動したり、回転したりすることができる。走査電源26からの走査信号は倍率設定器27を介して偏向器7a及び7bからなる二段偏向器に与えられ、したがって、試料9は集束された電子線で二次元的に走査される。11は絞りである。
【0008】
試料9からは電子線2の照射によって試料9を特徴づける情報信号、典型的には2次電子信号13が発生する。発生した2次電子信号13は信号検出器14a及び/又は14bによって検出される。これらの検出器については、試料の種類、試料の高さ等によってそのどちらか1個又は両方が用いられる。検出器14a及び/又は14bによって検出された信号はCRTを含む像表示装置15に輝度変調信号として導入される。図では省略されているが、像表示装置15のCRTの走査は電子線2による試料9の走査と同期しており、したがってCRTには2次電子による試料9の拡大像(走査像)がリアルタイムで表示される。この拡大像の倍率は倍率設定器27によって任意に設定可能である。
【0009】
図2は試料観察のフロ−を示すもので、初めに、上述のようにして像表示装置15に試料9の拡大像が表示される(S1)。その拡大像を記憶画像制御部17において指定すると(S2)、その指定された拡大像信号は該拡大像の位置(実際にはその拡大像の中心位置)の試料上位置(試料ステ−ジ上座標位置)と共に記憶装置16に記憶される(S3)。もちろん、指定を複数回実行することにより、試料上の異なる位置の複数個の拡大像を記憶装置16に記憶することができる。
【0010】
図3は記憶されている像の試料ステ−ジ上座標位置マップで、これは像表示装置15に試料の拡大像に代わって表示されてもよいし、別に表示されてもよい。同図において、21は記憶されている像の試料上位置を示すもので、これは位置表示ポインタとして表示されている。記憶画像制御部17で位置ポインタの一つを選択し指定すると、その指定された位置に対応する記憶された像が読出され(S4)、像表示装置15に、リアルタイムで得られた試料の拡大像と同時に表示される(S5)。
【0011】
図4は像表示装置15の表示面領域22にリアルタイムで得られた試料の拡大像を表示し、同時にその領域中の一部の領域23に観察位置指定用像として指定によって読出された像を表示した例を示す。図4において、28はその像中の拡大して観察したい部分の位置を表示する位置表示ポインタを示す。観察位置指定用像は、試料ステ−ジ10を回転させると、これ対応して回転し、また、位置表示ポインタ28は、試料ステ−ジ10を回転させて観察位置を移動させたときは、その回転方向及び移動に対応して移動する。図4では、観察位置指定用像は表示面領域22の一部の領域23に表示されているが、別の領域に表示されてもよいし、拡大像と並べて表示されてもよい。
【0012】
位置指定器18を操作して領域23に表示された像すなわち観察位置指定用像の中の興味ある部分を位置表示ポインタ28で選択し指定すると(S6)、その指定された部分の位置信号が記憶装置16から読出され、試料ステ−ジ駆動部19に供給される。したがって、その指定された部分の位置が自動的に表示面領域22の中心位置に位置づけられるように試料ステ−ジ10、したがって試料9が水平移動され(いわゆる視野移動である)(S7)、指定された部分の拡大像(観察像)が表示面領域22に表示され、その観察を行うことができる(S8)。その像の拡大率(倍率)は倍率設定器27で自由に設定できる。
【0013】
以上の説明からわかるように、視野探しは記憶した観察用位置指定用像を読出して行うことができるため、視野範囲外の視野探し作業も容易化される。また、観察位置指定用像に加えてその位置をも記憶しているため、再観察のための位置設定も容易となる。また、視野探しは記憶されている像を読出して行うことができるため、試料の電子線によるダメ−ジを軽減することができる。
【0014】
観察位置指定用像を記憶装置16に記憶するときに、その像及びその像の位置信号に加えて、その像が得られたときの加速電圧、レンズの集束条件すなわちレンズ5、6及び8の励磁条件、並びにワ−キングディスタンス(WD)をも記憶装置16に記憶してもよい。この場合は、観察位置指定用像を読出したときに、制御部24により、その像に対応する加速電圧、レンズの集束条件及びワ−キングディスタンスを読出して自動的にセットすることができる。また、観察位置指定用像を読出したときに、対物レンズの焦点が合うようにその励磁電流を制御部24によって制御するようにしてもよい。
【0015】
観察位置指定用像を記憶装置16に記憶するときには、検出器14a及び14bの使用条件も一緒に記憶してもよい。この場合は、観察位置指定用像を読出したときに、制御部24により、その像に対応する検出器14a及び14bの使用条件をも読出して自動的にセットすることができる。
【0016】
表示面領域23に表示されている観察位置指定用像上の1点以上の位置と該位置に対応する、表示されている観察位置指定用像よりも高倍率の像とを記憶装置16に記憶してもよい。この場合は、表示されている観察位置指定用像上の記憶された位置をその表示された像上に位置表示ポインタとして表示し、その表示位置を指定して、その位置の、記憶されている高倍率像を読出し、表示面領域22に表示することができる。
【0017】
記憶装置16に記憶されるべき観察位置指定用像は試料の分割した領域を電子線で走査して得られた像のつなぎ合わせ像からなるようにしてもよい。これは走査可能範囲よりも広い領域を観察したい場合に効果的である。
【0018】
【発明の効果】
本発明によれば、視野範囲外の視野探しを容易にするのに適した走査電子顕微鏡を提供することにある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にもとづく一実施例を示す走査電子顕微鏡の概略構成図。
【図2】一例としての試料観察のフロ−チャートを示す図。
【図3】一例としての、記憶されている像の試料ステ−ジ上座標位置マップを示す図。
【図4】一例としての、像表示例を示す図。
【符号の説明】
1:陰極、2:電子線、3:引出し電極、4:加速電極、5、6:集束レンズ、7a、7b:偏向器、8:対物レンズ、9:試料、10:試料ステージ、11:絞り、12:レンズ制御電源、13:二次電子信号、14、検出器、15:像表示装置、16:記憶装置、17:記憶画像制御部、18:位置指定器、19:試料ステージ駆動部、21:位置表示ポインタ、22、23:像表示領域、24:制御部、26:走査電源、27:倍率設定器、28:位置表示ポインタ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a scanning electron microscope that obtains an image of a sample by detecting an information signal that characterizes the sample and that is generated by scanning the sample with an electron beam.
[0002]
[Prior art]
In a scanning electron microscope, a specified position on the image is moved to a predetermined position, and an arbitrary image within the observation field of view is described as described in JP-B-54-78075 in order to obtain an enlarged image corresponding to the specified position. A technique is known in which a sample is moved to the center of an observation visual field by indicating the position of the sample with a display pointer.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
This technique is effective when the position to be magnified and observed is within the observation visual field. However, when the enlarged observation position is outside the field of view or outside the beam scanable area, an enlarged image corresponding to the position cannot be obtained.
[0004]
In general, when searching for a visual field, the search is often performed not only within the visual field but also outside the visual field range. For this reason, approximate positioning is performed on a magnification image that is effective for field-of-view search, and thereafter the magnification is gradually increased to determine the observation position and the observation magnification. In such a visual field searching method, since there is no marking function of an observation position, it is difficult to search for a position when observing the same position again.
[0005]
An object of the present invention is to provide a scanning electron microscope suitable for facilitating a search for a visual field outside a visual field range.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the object of the present invention, a scanning electron microscope according to the present invention includes a means for scanning a sample with an electron beam to generate an information signal characterizing the sample, and a means for detecting the generated information signal. Means for obtaining an observation image of the sample based on the detected information signal, means for storing the obtained observation image as an observation position designation image, and reading out the stored observation position designation image. Means, means for displaying the obtained observation image and the read-out observation position designation image on respective display surfaces, means for designating an observation position on the displayed observation position designation image, Means for displaying a designated observation position on the displayed observation position designation image as a position display pointer, and moving the position display pointer in accordance with the movement of the designated observation position, and the designated observation position Before Means for controlling the scanning position of the sample by the electron beam so as to move the observation image to a predetermined position on the display surface and display the observation image corresponding to the specified observation position on the display surface. There is a feature in that it includes.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of one embodiment of a scanning electron microscope according to the present invention. Electron beam 2 emitted from cathode 1 is extracted by extraction voltage V1 applied between cathode 1 and
[0008]
An information signal characterizing the sample 9, typically a
[0009]
FIG. 2 shows a flow of sample observation. First, an enlarged image of the sample 9 is displayed on the
[0010]
FIG. 3 is a coordinate position map of the stored image on the sample stage, which may be displayed on the
[0011]
FIG. 4 shows an enlarged image of the sample obtained in real time on the
[0012]
When the
[0013]
As can be understood from the above description, the visual field search can be performed by reading out the stored observation position specifying image, which facilitates the visual field search operation outside the visual field range. In addition, since the position is stored in addition to the image for specifying the observation position, the position for the re-observation can be easily set. Further, since the search for the visual field can be performed by reading the stored image, the damage of the sample due to the electron beam can be reduced.
[0014]
When the observation position specifying image is stored in the
[0015]
When storing the observation position specifying image in the
[0016]
One or more positions on the observation position designation image displayed in the
[0017]
The observation position designating image to be stored in the
[0018]
【The invention's effect】
According to the present invention, there is provided a scanning electron microscope suitable for facilitating a search for a visual field outside a visual field range.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope showing one embodiment according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a flowchart of sample observation as an example.
FIG. 3 is a diagram showing a coordinate position map on a sample stage of a stored image as an example.
FIG. 4 is a diagram showing an example of image display as an example.
[Explanation of symbols]
1: cathode, 2: electron beam, 3: extraction electrode, 4: acceleration electrode, 5, 6: focusing lens, 7a, 7b: deflector, 8: objective lens, 9: sample, 10: sample stage, 11: aperture , 12: lens control power supply, 13: secondary electron signal, 14, detector, 15: image display device, 16: storage device, 17: storage image control unit, 18: position designator, 19: sample stage drive unit, 21: position display pointer, 22, 23: image display area, 24: control unit, 26: scanning power supply, 27: magnification setting device, 28: position display pointer.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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- 2003-08-11 JP JP2003207032A patent/JP2004063468A/en active Pending
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