JP2007122998A - 荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 絞り部材の絞り孔の位置合せを効率良く行うことのできる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビーム装置における絞り調整方法を提供する。
【解決手段】 荷電粒子ビーム源１と、荷電粒子ビーム源１から放出された荷電粒子ビーム１１の一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビーム１１を試料１２に照射させる照射系１９と、荷電粒子ビーム１１が照射された試料１２の画像データを形成する画像データ形成手段１３と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段１７と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段１８とを備える荷電粒子ビーム装置において、当該表示画像内での当該孔の像の指定移動方向に合うように移動機構によって当該孔の移動が行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、透過形電子顕微鏡等の荷電粒子ビーム装置及び当該荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法に関する。

透過形電子顕微鏡等の電子顕微鏡では、観察対象となる試料に電子ビーム（荷電粒子ビーム）を照射し、これにより試料の画像（試料像）の取得を行う。

このような電子顕微鏡においては、試料に照射される電子ビームに絞りを加えることにより、電子ビームの試料への照射量を必要に応じて制限することが行われる。また、試料に照射された後に試料を透過した電子ビームに絞りを加えることも必要に応じて行われている。

電子ビームに絞りを加える際には、絞り用の孔（絞り孔）が形成された絞り部材を装置に設け、絞り部材の移動操作を行う。そして、絞り孔の中心を電子ビームの光軸上に移動した場合には、絞り部材における絞り孔の周縁部に到達した電子ビームは当該周縁部により遮断されるとともに、電子ビームの一部が絞り孔を通過することとなる。この結果、電子ビームの一部のみが抽出されることとなり、電子ビームを絞ることができる。

なお、一つの絞り部材には、通常、穴径の異なる複数の絞り孔が形成されており、観察条件に応じて使用する絞り孔を選択し、選択した絞り孔の中心を電子ビームの光軸上に配置する。これにより、絞り部材による電子ビームの絞り条件を選択的に設定することができる。

従来の電子顕微鏡において使用されていた絞り部材は、手動により移動操作がなされるものが多かった。この場合には、手動にて絞り孔の位置調整ができるので、取得された画像を確認しながら比較的容易に絞り孔の中心を光軸上に配置することができた。

これに対して、現在の装置においては、絞り部材を移動させる移動機構を備えたものが多くなっている。この移動機構は、モータ、シリンダ、若しくはピエゾ素子等の駆動源を有し、この駆動源が絞り部材の移動を行う。なお、装置を制御するメインＣＰＵにより当該駆動源が制御される。これにより、移動機構による絞り部材の移動動作がメインＣＰＵによって制御されることとなる。

ここで、このメインＣＰＵにはＰＣ（パーソナルコンピュータ）が接続されており、装置の操作を行うオペレータは、ＰＣに備えられたマウス、ジョイスティック等のポインティングデバイス、及びキーボード等の入力手段を操作することにより、ＰＣを介してメインＣＰＵに必要な指示を送る。

例えば、絞り部材による電子ビームの絞り条件をオペレータが設定する際には、当該入力手段の操作をオペレータが行うことにより、ＰＣからメインＣＰＵに必要な指示が送られ、これに基づいてメインＣＰＵが移動機構による絞り部材の移動動作の制御を行う。そして、オペレータによる操作により、設定された絞り条件に対応する絞り孔の位置調整が行われる
この場合には、ＰＣの表示画面に表示された絞り部材の絞り孔の像を確認しながら、オペレータが絞り孔の移動方向の設定をして移動機構による絞り部材の移動操作を行う。

また、最近は遠隔操作により、装置が配置された部屋とは別室に備えられたＰＣからメインＣＰＵに指示を送り、これに基づいてメインＣＰＵが装置の制御を行う場合もある。

なお、透過形電子顕微鏡において、ポインティングデバイスの動きに対応して対物絞りを移動させる際に、像観察モード時と回折像観察モード時とで対物絞りの移動方向を反対方向とする装置もある（例えば、特許文献１参照）。

特開平４−３６６５３９号公報

オペレータがＰＣの入力部を操作して絞り孔の位置調整を行う際には、上述のごとく、ＰＣの表示画面に表示された絞り孔の像を確認し、表示画面内での絞り孔の移動方向及び移動量の指示を行う。

この場合、当該表示画面内での絞り孔の指示移動方向と、移動機構の絞り部材の移動による絞り孔の実際の移動方向とが一致しない場合が多い。

これは、拡大像を得るために電子顕微鏡に備えられた磁界レンズの作用によって、取得される像が拡大されるだけではなく、像が回転することに起因する。

すなわち、拡大像の取得条件を変えるために倍率を変化させ、これにより磁界レンズの励磁条件を変えると、取得される像に回転が生じるので、これにより表示画面に表示された拡大像は回転後の像となる。

従って、当該回転により、表示画面のＸ−Ｙ座標と、移動機構による絞り孔の移動時での機械的移動制御のｘ−ｙ座標との間に相違が生じることとなり、表示画面内での絞り孔の指示移動方向と、移動機構の絞り部材の移動による絞り孔の移動方向とが一致しないこととなる。

このような場合では、オペレータが表示画面内での移動方向を指定しても、意図する方向と異なる方向に絞り孔が移動機構によって移動してしまうこととなり、絞り孔の中心を電子ビームの光軸上に移動させるという位置合せ操作を効率的に行うことができなかった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、絞り部材の絞り孔の位置合せを効率良く行うことのできる荷電粒子ビーム装置及び荷電粒子ビーム装置における絞り調整方法を提供することを目的とする。

本発明に基づく一の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、荷電粒子ビームが照射された試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする。

また、本発明に基づく他の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、試料に照射された後に試料を透過した荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームに基づいて像を結像する結像系と、結像された像に基づいて試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする。

さらに、本発明に基づく一の荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法は、荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、荷電粒子ビームが照射された試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする。

そして、本発明に基づく他の荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法は、荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、試料に照射された後に試料を透過した荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームに基づいて像を結像する結像系と、結像された像に基づいて試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする。

本発明においては、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われる。

よって、表示画面に表示された絞り孔の位置合せを行う際に、オペレータは表示画像内での絞り孔の像の移動方向を適宜指定すれば、当該指定移動方向に沿って移動機構により絞り孔が移動することとなり、絞り孔の位置合せを効率良く行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明に基づく荷電粒子ビーム装置及び当該装置における絞り位置調整方法について説明する。

図１は、本発明における荷電粒子ビーム装置を示す概略構成図である。この荷電粒子ビーム装置は、透過形電子顕微鏡の構成を備えている。同図において、荷電粒子ビーム源である電子銃１からは、試料１２に向けて電子ビーム（荷電粒子ビーム）１１が放出される。

ここで、電子銃１と試料１２との間には、コンデンサレンズ（ＣＬ）２及びＣＬ絞り部材６を備える照射系１９が設けられている。コンデンサレンズ２は電子ビーム１１を集束させるものである。

また、ＣＬ絞り部材６は金属製の平板から構成され、穴径の異なる複数の絞り孔（孔）６ｃが形成されている。なお、図１においては、簡略化のため、一つの絞り孔６ｃのみを図示している。

電子銃１から放出されてコンデンサレンズ２によるレンズ作用により集束された電子ビーム１１の一部は、ＣＬ絞り部材６の絞り孔６ｃを通過する。これにより、電子ビーム１１の一部のみがＣＬ絞り部材６により抽出されることとなり、電子ビーム１１に絞りを加えることができる。なお、このときＣＬ絞り部材６における絞り孔６ｃの周縁部に到達した電子ビーム１１は、当該周縁部により遮断される。

ＣＬ絞り部材６の絞り孔６ｃを通過した電子ビーム１１は、試料１２に照射される。これにより、電子銃１から放出された電子ビーム１１は、照射系１９により試料１２に照射されることとなる。

試料１２に照射されて試料１２を透過した電子ビーム１１は、対物レンズ（ＯＬ）３によるレンズ作用により集束される。これにより集束された電子ビーム１１の一部は、ＯＬ絞り部材７の絞り孔７ｃを通過する。

このＯＬ絞り部材７にも、上述と同様に、穴径の異なる複数の絞り孔７ｃ（図では一つの絞り孔７ｃのみ図示）が形成されており、電子ビーム１１に絞りを加える際には、何れか一つの絞り孔７ｃが選択されて電子ビーム１１の光軸上に配置される。

ＯＬ絞り部材７の下流側には、ＳＡ絞り部材８が配置されている。このＳＡ絞り部材８にも、上述と同様に、穴径の異なる複数の絞り孔８ｃ（図では一つの絞り孔８ｃのみ図示）が形成されている。

そして、ＯＬ絞り部材７の絞り孔７ｃを通過した電子ビーム１１に絞りを加える際には、何れか一つの絞り孔８ｃが選択されて電子ビーム１１の光軸上に配置される。これにより、ＳＡ絞り部材８に到達した電子ビーム１１の一部が絞り孔８ｃを通過することとなり、電子ビーム１１に絞りが加えられる。

ＳＡ絞り部材８の絞り孔８ｃを通過した電子ビーム１１は、中間レンズ４及び投影レンズ５によるレンズ作用を受けて、これらの下流側に位置する蛍光板９若しくは撮像手段１０の何れかの投影面に到達する。この結果、当該投影面には、当該電子ビーム１１に基づく像（試料の透過像）が結像される。

ここで、対物レンズ３、ＯＬ絞り部材７、ＳＡ絞り部材８、中間レンズ４、及び投影レンズ５により結像系２０が構成されており、当該結像系２０により上記像が結像されることとなる。

なお、図１に示す状態は、蛍光板９が電子ビーム１１の軌道から退避されており、その下流側に位置する撮像手段１０の投影面に電子ビーム１１が到達した状態を示す。

撮像手段１０は、ＣＣＤ等の撮像素子を有する。当該撮像素子は、撮像手段１０の投影面に結像した像の撮像を行う。これにより撮像された像に基づく像信号は、撮像手段１０から画像データ形成部１３に送られる。

画像データ形成部１３は、撮像手段１０からの像信号に基づいて、試料１２の画像データを形成する。このようにして形成された画像データは、バスライン１４を介して、画像表示部１７に送られる。画像表示部１７は、図示しない表示画面を有しており、当該画像データに基づく画像を表示画面に表示する。また、画像表示部１７は、後述する操作用ウインドウを表示することもできる。

ここで、電子銃１は、電子銃駆動部１ａにより駆動される。電子銃駆動部１ａはバスライン１４に接続されており、このバスライン１４にはシステム制御部１５が接続されている。これにより、電子銃１は、電子銃駆動部１ａを介して、システム制御部１５により駆動制御される。なお、システム制御部１５は、図中では一つのブロックとして示しているが、メインＣＰＵとＰＣとを含むものとする。

また、各レンズ２〜５は、それぞれ対応するレンズ駆動部２ａ〜５ａにより駆動される。これらレンズ駆動部２ａ〜５ａは、バスライン１４を介して、システム制御部１５に接続されている。これにより、各レンズ２〜５は、対応するレンズ駆動部２ａ〜５ａを介して、システム制御部１５により駆動制御される。

そして、各絞り部材６〜８は、それぞれ対応する移動機構６ｂ〜８ｂに取り付けられている。これら移動機構６ｂ〜８ｂは、対応する絞り部材６〜８の移動を行うものであり、それぞれｘ方向移動部及びｙ方向移動部を個別に備えている。

ここで、ｘ方向移動部は、機械構成により決定される機械的ｘ−ｙ座標におけるｘ方向に沿って絞り部材を移動させるものである。また、ｙ方向移動部は、当該機械的ｘ−ｙ座標におけるｙ方向に沿って絞り部材を移動させるものである。当該各移動に応じて、絞り部材に形成された絞り孔も当該ｘ方向及びｙ方向に沿って移動する。

これらｘ方向移動部及びｙ方向移動部は、絞り部材の移動を行うためのモータ、シリンダ、若しくはピエゾ素子等の駆動源を備えている。

各移動機構６ｂ〜８ｂは、それぞれ対応する駆動部６ａ〜８ａにより駆動される。これら駆動部６ａ〜８ａは、バスライン１４を介して、システム制御部１５に接続されている。これにより、各移動機構６ｂ〜８ｂは、対応する駆動部６ａ〜８ａを介して、システム制御部１５により駆動制御される。

なお、システム制御部１５には、記憶部１６が接続されている。記憶部１６には、システム制御部１５が制御及び演算を行う際に必要なデータや後述する情報が格納される。

また、バスライン１４には、入力部１８が接続されている。この入力部１８は、マウスやジョイスティック等のポインティングデバイス及びキーボードから構成される。本装置のオペレータは、入力部１８を操作することにより、観察条件の設定やマニュアル動作の実行を行うことができる。さらに、システム制御部１５は、上述した本装置の各構成要素の制御及び必要な演算を実行する。

以上が、本発明における荷電粒子ビーム装置の構成である。次に、上記荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法について説明する。

オペレータは、入力部１８を操作して、画像表示部１７の表示画面に、図２に示す操作用ウインドウ３０を開いて表示する。この操作用ウインドウ３０の表示データは予め記憶部１６に格納されており、オペレータによる操作に基づいて、システム制御部１５が当該表示用データを記憶部１６から読み出して、画像表示部１７の表示画面に操作用ウインドウ３０を表示させる。

さらに、オペレータは入力部１８の操作を行い、表示画面内で表示されるカーソル（図示せず）を用いて、調整対象とする絞りの種類とそのサイズの選択を操作用ウインドウ３０内で行う。

図２に示す例では、絞りの種類として「ＣＬ絞り」が選択され、絞りサイズとして「絞り（１）」が選択されている。ここで、絞りサイズは、絞り部材に形成された穴径の異なる複数の絞り孔に対応して付与された番号が該当する。例えば、穴径の異なる４個の絞り孔が絞り部材に形成されている場合には、穴径の小さい順又は穴径の大きい順に「絞り（１）」から「絞り（４）」の名称（番号）が付与される。

同図の例では、「ＣＬ絞り」及び「絞り（１）」が選択されているとともに、ＯＬ絞り及びＳＡ絞りについては、双方ともに「開放」が選択されている。この「開放」は、該当する箇所について絞りを加えることなく、対応する絞り部材を電子ビームの光軸から完全に退避させた状態をいう。

従って、「開放」の場合には、該当箇所において電子ビームは絞られることなく通過することとなる。なお、上述した「ＣＬ絞り」の箇所において、「開放」を選択することも可能である。

このようにして「ＣＬ絞り」と「絞り（１）」が選択された状態で、任意の倍率条件にて撮像手段１０を介して取得され、画像表示部１７により表示される画像の例を図３に示す。

図３において、４０は画像表示部１７に表示された表示画像である。この表示画像４０には、ＣＬ絞り部材６に形成された絞り（１）に該当する絞り孔６ｃの像（以下、「絞り孔像」という）４１が表示されている。ここで、同図に示す状態では、絞り孔像４１の中心４１ａは、電子ビーム１１の光軸に対応する表示画像４０の中心Ｐに一致していない。

従って、ＣＬ絞り部材６の移動を行う移動機構６ｂを駆動して、ＣＬ絞り部材６を移動させ、これによりＣＬ絞り部材６に形成された絞り孔６ｃの位置調整をする必要がある。

この場合、オペレータは、操作用ウインドウ３０に設けられた移動操作部３８に表示されている移動ボタン３４〜３７の何れかをカーソルによりクリックして、絞り孔像４１の移動方向及び移動量の指示を行う。当該指示に基づいて、ＣＬ絞り部材６に形成された絞り孔６ｃの移動が行われる。

ここで、図２における移動ボタン３４は、表示画像４０におけるＸ−Ｙ座標において、絞り孔像を＋Ｙ方向に沿って移動させるためのボタンである。また、移動ボタン３５は、当該Ｘ−Ｙ座標において、絞り孔像を＋Ｘ方向に沿って移動させるためのボタンである。さらに、移動ボタン３６は、当該Ｘ−Ｙ座標において、絞り孔像を−Ｘ方向に沿って移動させるためのボタンである。そして、移動ボタン３７は、当該Ｘ−Ｙ座標において、絞り孔像を−Ｙ方向に沿って移動させるためのボタンである。

オペレータは、カーソルにより、移動ボタン３４〜３７のうちの何れか一つの移動ボタンを選択してクリックし、これを押し続けることにより、押し続けた時間に応じて移動量が設定され、選択された移動ボタンの方向に絞り孔の移動が当該移動量に基づいて行われる。

図３に示す例においては、絞り孔像４１の中心４１ａは、表示画像４０のＸ−Ｙ座標におけるＸ軸上に位置しているが、表示画像４０の中心Ｐに対して−Ｘ方向にずれた位置に位置している。従って、オペレータは、図２の移動操作部３８に表示されている移動ボタンのうちの移動ボタン３５をカーソルにてクリックして、これを押し続けるという操作を行う。

しかしながら、倍率条件に応じたレンズ作用に起因する像の回転が生じているため、図３に示すごとく、表示画像４０のＸ−Ｙ座標と、移動機構による孔の移動時での機械的ｘ−ｙ座標とが一致しない場合がある。このような場合、オペレータが移動ボタン３５を選択して押しても、絞り孔像４１の中心４１ａは、移動機構におけるｘ方向移動部の駆動により、当該機械的ｘ−ｙ座標におけるｘ方向に沿う方向（図中の矢印Ｑ参照）に移動してしまうことがある。ここで、４２は、この場合における移動後の絞り孔像を示し、４２ａは、当該絞り孔像４２の中心である。

本発明においては、このような場合に応じて、指定手段である入力部１８により指定された移動方向と移動機構６ｂ〜８ｂの駆動による孔６ｃ〜７ｃの移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構６ｂ〜８ｂが駆動し、これにより表示画像部１７における表示画面内での当該孔の像の指定移動方向に合うように移動機構によって当該孔の移動が行われるようになっている。

この場合、オペレータは、図２に示す操作用ウインドウ３０内において、設定ボタン３０ａをカーソルによりクリックする。

設定ボタン３０ａのクリックにより、図４に示す、設定用ウインドウ５０が画像表示部１７により表示される。この設定用ウインドウ５０には、設定部５１が設けられている。この設定部５１内には、数値を入力するための複数の入力ボックス５３が配置されている。

各入力ボックス５３は、操作用ウインドウ３０（図２参照）における移動ボタン３４〜３７により指定される移動方向に対応して、移動機構を構成するｘ方向移動部及びｙ方向移動部による絞り孔の各移動量の比率をオペレータが入力するものである。

すなわち、設定用ウインドウ５０の設定部５１に表示された「上」は、操作用ウインドウ３０における移動ボタン３４に対応する。また、設定部５１に表示された「下」は、移動ボタン３７に対応する。さらに、設定部５１に表示された「右」は、移動ボタン３５に対応する。また、設定部５１に表示された「左」は、移動ボタン３６に対応する。

そして、オペレータは、これら上（移動ボタン３４）、下（移動ボタン３７）、右（移動ボタン３５）、及び左（移動ボタン３６）のそれぞれに対応して、ｘ方向移動部及びｙ方向移動部による絞り孔の各移動量の比率を各入力ボックス５３に適宜入力することができる。

ここで、図４に示す数値の例では、右方向である移動ボタン３５を押したときのｘ方向移動部による絞り孔の移動量の比率は０．９であり、またこのときのｙ方向移動部による絞り孔の移動量の比率は−０．１に設定されている。ここで、ｘ方向移動部若しくはｙ方向移動部による当該移動量の比率が負の値で設定されている場合には、−ｘ方向若しくは−ｙ方向に移動することを意味する。この状態で、ＯＫボタン５２をカーソルによって押すことにより、各入力ボックス５３に入力された数値が設定される。これにより設定された各比率は、情報として記憶部１６に格納される。

当該設定後、操作ウインドウの移動ボタン３５をカーソルによりクリックして、これを押し続けることにより、対応する情報が記憶部１６から読み出され、当該情報に基づいてシステム制御部１５が駆動部６ａを介して移動機構６ｂを駆動することにより、図５に示す矢印Ｒの方向（表示画像４０のＸ−Ｙ座標におけるＸ軸に沿う方向）に絞り孔像４１の中心４１ａが移動し、絞り孔６ｃの中心を電子ビーム１１の光軸上に位置させることができる。ここで、図５に示す４３は、当該移動後における絞り孔像であり、４３ａは、当該絞り孔像４３の中心である。同図において、移動後の絞り孔像４３の中心４３ａは、表示画像４０の中心Ｐと重なり合って一致している。これにより、絞り孔６ｃの中心が電子ビーム１１の光軸上に位置することとなる。ここで、図３及び図５に示すＸ及びＹは、表示画像４０のＸ−Ｙ座標におけるＸ軸及びＹ軸であり、またｘ及びｙはｘ方向移動部による移動軸及びｙ方向移動部による移動軸である。なお、移動ボタン３４をカーソルを介して押すことにより、表示画像４０のＸ−Ｙ座標におけるＹ軸に沿う方向に絞り孔像４１を移動させることもできる。

このように、上記荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源１と、荷電粒子ビーム源１から放出された荷電粒子ビーム１１の一部を通過させる孔６ｃが形成された絞り部材６を有し、この絞り部材６の孔６ｃを通過した荷電粒子ビーム１１を試料１２に照射させる照射系１９と、荷電粒子ビーム１１が照射された試料１２の画像データを形成する画像データ形成手段１３と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段１７と、絞り部材６を移動させて絞り部材６の孔６ｃの移動を行う移動機構６ｂと、表示手段１７に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段１８とを具備する荷電粒子ビーム装置において、指定手段１８により指定された移動方向と移動機構６ｂの駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構６ｂを駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構６ｂによって当該孔の移動が行われる。

なお、上記例では、透過形電子顕微鏡における絞り孔の位置調整の例であったが、走査形電子顕微鏡の構成を備える荷電粒子ビーム装置における絞り孔の位置調整においても本発明は適用可能である。

また、上述した例においては、図１に示す荷電粒子ビーム装置におけるＣＬ絞り部材６の絞り孔６ｃの位置調整の例を取り上げたが、これに限定されることはない。すなわち、結像系２０を構成するＯＬ絞り部材７の絞り孔７ｃの位置調整又はＳＡ絞り部材８の絞り孔８ｃの位置調整を行う際にも適用できる。

すなわち、上述したＣＬ絞り部材６の絞り孔６ｃの位置調整時に設定された上記各比率の情報を記憶部１６に格納した後、ＯＬ絞り部材７の絞り孔７ｃの位置調整時における移動機構７ｂのｘ方向移動部及びｙ方向移動部による絞り孔７ｃの各移動量の比率を、操作用ウインドウ３０内での選択操作の後に、設定用ウインドウ５０の入力ボックス５３に別途入力し、これにより当該各比率を設定して情報として記憶部１６に格納する。

さらに、ＳＡ絞り部材８の絞り孔８ｃの位置調整時における移動機構８ｂのｘ方向移動部及びｙ方向移動部による絞り孔８ｃの各移動量の比率を、操作用ウインドウ３０内での選択操作の後に、設定用ウインドウ５０の入力ボックス５３に別途入力し、これにより当該各比率を設定して情報として記憶部１６に格納する。

この場合の荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源１と、荷電粒子ビーム源１から放出された荷電粒子ビーム１１を試料１２に照射させる照射系１９と、試料１２に照射された後に試料１２を透過した荷電粒子ビーム１１の一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームに基づいて像を結像する結像系２０と、結像された像に基づいて試料の画像データを形成する画像データ形成手段１３と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段１７と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段１８とを具備する荷電粒子ビーム装置において、指定手段１８により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われる。

このように、本発明においては、表示画像内での絞り孔の像の指定移動方向に合うように移動機構によって絞り孔の移動が行われる。

よって、表示画面に表示された絞り孔の位置合せを行う際に、オペレータは表示画像内での絞り孔の像の移動方向を適宜指定すれば、当該指定移動方向に沿って移動機構により絞り孔が移動することとなり、絞り孔の位置合せを効率良く行うことができる。

なお、上記各例においては、表示画像のＸ−Ｙ座標に沿う方向を指定して、その指定された方向での孔の像の移動に対応して、移動機構を構成するｘ方向移動部及びｙ方向移動部による孔の各移動量の比率が設定可能となっているがこれに限定されるものではない。

すなわち、表示画面のＸ−Ｙ座標に沿う方向以外の任意の方向（例えば、当該Ｘ−Ｙ座標の平面内でＸ方向に対して４５度の角度でもって傾斜する方向）を指定して、その指定された方向での孔の像の移動に対応して、ｘ方向移動部及びｙ方向移動部による孔の各移動量の比率を設定可能とすることもできる。

また、本発明は、画像表示部及び入力部等を装置本体がある部屋とは別室に配置して、当該装置本体を遠隔操作する際にも適用できる。

本発明における荷電粒子ビーム装置を示す概略構成図である。 操作用ウインドウを示す図である。 絞り孔の像を含む表示画像を示す図である。 設定用ウインドウを示す図である。 絞り孔の像を含む表示画像を示す図である。

符号の説明

１…電子銃（荷電粒子ビーム源）、６，７，８…絞り部材、６ｃ，７ｃ，８ｃ…絞り孔（孔）
１１…電子ビーム（荷電粒子ビーム）、１２…試料、１３…画像データ形成部（画像データ形成手段）、１７…画像表示部（表示手段）、１８…入力部（指定手段）

Claims (8)

1. 荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、荷電粒子ビームが照射された試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
2. 荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、試料に照射された後に試料を透過した荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームに基づいて像を結像する結像系と、結像された像に基づいて試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする荷電粒子ビーム装置。
3. 前記表示画像内での指定移動方向は、当該表示画像のＸ−Ｙ座標におけるＸ軸若しくはＹ軸に沿う方向であることを特徴とする請求項１若しくは２記載の荷電粒子ビーム装置。
4. 前記移動機構はｘ方向移動部及びｙ方向移動部を有し、前記指定手段により指定された移動方向に対応するｘ方向移動部及びｙ方向移動部による当該孔の移動量の比率が前記情報に含まれていることを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の荷電粒子ビーム装置。
5. 荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、荷電粒子ビームが照射された試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法。
6. 荷電粒子ビーム源と、荷電粒子ビーム源から放出された荷電粒子ビームを試料に照射させる照射系と、試料に照射された後に試料を透過した荷電粒子ビームの一部を通過させる孔が形成された絞り部材を有し、この絞り部材の孔を通過した荷電粒子ビームに基づいて像を結像する結像系と、結像された像に基づいて試料の画像データを形成する画像データ形成手段と、形成された画像データに基づく画像を表示するための表示手段と、絞り部材を移動させて絞り部材の孔の移動を行う移動機構と、表示手段に表示された当該孔の像の表示画像内での移動方向を指定する指定手段とを具備する荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法において、指定手段により指定された移動方向と移動機構の駆動による当該孔の移動方向とを対応付ける情報に基づいて移動機構を駆動することにより、表示画像内での当該孔の像が当該指定手段による指定方向に移動するように移動機構によって当該孔の移動が行われることを特徴とする荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法。
7. 前記表示画像内での指定移動方向は、当該表示画像のＸ−Ｙ座標におけるＸ軸若しくはＹ軸に沿う方向であることを特徴とする請求項５若しくは６記載の荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法。
8. 前記移動機構はｘ方向移動部及びｙ方向移動部を有し、前記指定手段により指定された移動方向に対応するｘ方向移動部及びｙ方向移動部による当該孔の移動量の比率が前記情報に含まれていることを特徴とする請求項５乃至７何れか記載の荷電粒子ビーム装置におけるビーム絞り位置調整方法。
   

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