JP3524712B2 - 荷電粒子ビーム装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、複数の検出器を用
いて試料からの信号を検出するようにした走査電子顕微
鏡等の荷電粒子ビーム装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】図１に２つの検出器を用いて２次電子を
検出するようにした走査電子顕微鏡を示す。図中１は試
料であり、試料１には図示していない電子銃から加速さ
れた電子ビームＥＢが照射される。電子ビームＥＢは対
物レンズ２によって試料１上に細く集束される。試料１
の電子ビームＥＢの照射位置は、走査コイル３によって
２次元的に走査される。 【０００３】試料１への電子ビームＥＢの照射によって
発生した２次電子は、試料１の横方向（対物レンズ２の
下部）に配置された第１検出器４と、対物レンズ３の上
部に電子ビームの光軸から離れて配置された第２検出器
５によって検出される。第１検出器４は試料１から横方
向に向かう２次電子ｅ1を検出し、第２検出器５は試料
１の上方に向かい、対物レンズ２の磁場によって拘束さ
れる２次電子ｅ2を検出する。 【０００４】第１検出器４と第２検出器５は、それぞれ
加算器６に供給され、２種の検出信号は加算される。加
算器６によって加算された検出信号は、陰極線管７に輝
度変調信号として供給される。陰極線管７は走査コイル
３による電子ビームＥＢの走査と同期しており、その結
果、陰極線管７上には試料１の２次元領域の走査２次電
子像が表示される。 【０００５】このような構成の走査電子顕微鏡では、第
２検出器５は実質的に一次電子ビームＥＢとほぼ同じ方
向に配置されるので、この第２検出器５に基づく観察像
は、無影照明像となる。このため、コンタクトホール等
のホール観察を行った場合には、ホール外側とホール底
部とで、検出信号に差が生じない。しかしながら、この
場合の欠点としては、無影照明像であるため、試料１の
凹凸が観察できないことがあげられる。 【０００６】第１の検出器４は、一次電子ビームＥＢの
軌道から外れた横方向の位置に配置されるため、観察像
は片側照明像となり、検出器４から見えない試料位置の
信号は、検出されないか、極めて検出比が低い。そのた
め、観察像に影を生じ、凹凸感のある像が得られる。一
方、欠点としては、ホール観察の場合、ホール底部から
の信号は、検出器４に向かうことができず、ホール底部
の観察は困難となる。 【０００７】このような現象により、第１検出器４と第
２検出器５の両者の信号を加算し、加算信号に基づいて
像の表示を行えば、２種の検出器の有する欠点を補間
し、ホール底部の観察もできて凹凸感のある像を得るこ
とができる。 【０００８】 【発明が解決しようとする課題】走査電子顕微鏡では、
試料を大きく傾けて像の観察を行う場合がある。この場
合、試料１を第１検出器４により向かい合う方向に傾斜
させた場合、第１検出器４に検出される信号量が増大す
る。 【０００９】この理由は、試料のエッヂ効果により、２
次電子発生領域が拡がり、拡がった領域から発生した２
次電子は、主に第１検出器に検出されるためである。こ
の第１検出器４に入射する２次電子の量は、試料１の傾
斜角に応じて変化する。そのため、観察像の像質は、試
料傾斜角に応じて変化することになる。 【００１０】例えば、試料１が水平方向に配置されてい
る場合に、ホールの底部の像も適切に観察でき、また、
試料の凹凸感も観察しやすい状態であると、試料を傾斜
させるに従い、ホール底部の像は不明瞭となり、逆に、
試料の凹凸はより強調された像となる。 【００１１】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、試料の傾斜角が変わっても像質が
ほとんど変化しない荷電粒子ビーム装置を実現するにあ
る。 【００１２】 【課題を解決するための手段】請求項１の発明に基づく
荷電粒子ビーム装置は、荷電粒子ビーム源からの荷電粒
子ビームを試料に照射し、試料から得られた信号を複数
の検出器で検出し、複数の検出器の出力信号を混合し、
混合された信号に基づいて像の表示を行うようにした荷
電粒子ビーム装置において、試料を傾斜させる手段を設
け、試料の傾斜角に応じて複数の検出器の出力信号の混
合比を変化させるように構成したことを特徴としてい
る。 【００１３】請求項１の発明では、試料の傾斜角に応じ
て複数の検出器の出力信号の混合比を変化させる。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施の形態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく走
査電子顕微鏡を示しており、１１は電子銃である。電子
銃１１から発生し加速された電子ビームＥＢは、コンデ
ンサレンズ１２によって集束される。コンデンサレンズ
１２の下部には、電流量を制限する絞り１３が配置され
ており、コンデンサレンズ１２の励磁を調整することに
より、絞り１３を通過する電子ビームの電流量が制御さ
れる。 【００１５】コンデンサレンズ１２によって集束された
電子ビームＥＢは、対物レンズ１４によって試料１５上
に細く集束される。試料１５への電子ビームＥＢの照射
位置は、走査コイル１６によって２次元的に走査され
る。 【００１６】試料１５への電子ビームＥＢの照射によっ
て発生した２次電子は、試料１５の横方向（対物レンズ
１４の下部）に配置された第１検出器１７と、対物レン
ズ１４の上部に電子ビームの光軸から離れて配置された
第２検出器１８によって検出される。第１検出器１７は
試料１５から横方向に向かう２次電子ｅ１を検出し、第
２検出器１８は試料１５の上方に向かい、対物レンズ１
４の磁場によって拘束される２次電子ｅ２を検出する。 【００１７】第１検出器１７と第２検出器１８は、それ
ぞれ信号混合制御回路１９に供給され、２種の検出信号
は加算される。信号混合制御回路１９によって加算され
た検出信号は、陰極線管２０に輝度変調信号として供給
される。陰極線管２０は走査コイル１６による電子ビー
ムＥＢの走査と同期しており、その結果、陰極線管２０
上には試料１５の２次元領域の走査２次電子像が表示さ
れる。 【００１８】前記電子銃１１には、加速電圧制御回路２
１から加速電圧が印加される。また、コンデンサレンズ
１２は、照射電流制御回路２２により、所望の電子ビー
ムＥＢの照射電流に応じて制御される。更に、対物レン
ズ１４は焦点制御回路２４によりその励磁が制御され
る。 【００１９】走査コイル１６には倍率制御回路２３から
の走査信号が供給される。また、試料１５は図示してい
ない試料ステージ上に配置されており、試料１５（試料
ステージ）は駆動装置２５によって傾斜させられる。 【００２０】上記加速電圧制御回路２１、照射電流制御
回路２２、焦点制御回路２４、倍率制御回路２３、駆動
装置２５は、ホスト制御装置２６によって制御（スケジ
ュール管理）されている。加速電圧制御回路２１、照射
電流制御回路２２、焦点制御回路２４、倍率制御回路２
３、駆動装置２５の各装置から各被制御要素に供給され
る信号に応じた信号は、信号混合比算出装置２７に供給
される。 【００２１】信号混合比算出装置２７は、各装置からの
信号に基づいて、第１検出器１７と第２検出器１８の信
号の混合の割合を求め、信号混合制御回路１９を制御す
る。ホスト制御装置２６と信号混合比算出装置２７は、
計算機２８の内部に設置されている。このような構成の
動作を次に説明する。 【００２２】加速電圧制御回路２１から加速電圧が印加
されている電子銃１１から発生し加速された電子ビーム
ＥＢは、コンデンサレンズ１２と対物レンズ１４によっ
て試料１５上に細く集束される。この時、電子ビームの
電流量は、照射電流制御回路２２によって制御され、ま
た、電子ビームの焦点は、焦点制御回路２４によって制
御される。 【００２３】試料１５の電子ビームＥＢの照射位置は、
走査コイル１６によって２次元的に走査されるが、走査
倍率は倍率制御回路２３によって制御される。試料１５
への電子ビームＥＢの照射によって発生した２次電子
は、試料１５の横方向（対物レンズ１４の下部）に配置
された第１検出器１７と、対物レンズ１４の上部に電子
ビームの光軸から離れて配置された第２検出器１８によ
って検出される。 【００２４】第１検出器１７は試料１５から横方向に向
かう２次電子ｅ１を検出し、第２検出器１８は試料１５
の上方に向かい、対物レンズ１４の磁場によって拘束さ
れる２次電子ｅ２を検出する。 【００２５】第１検出器１７と第２検出器１８との出力
は、それぞれ信号混合制御回路１９に供給され、２種の
検出信号は加算される。信号混合制御回路１９によって
加算された検出信号は、陰極線管２０に輝度変調信号と
して供給される。陰極線管２０は走査コイル１６による
電子ビームＥＢの走査と同期しており、その結果、陰極
線管２０上には試料１５の２次元領域の走査２次電子像
が表示される。 【００２６】さて、試料１５は駆動装置２５によって適
宜傾斜されるが、この駆動装置２５からは、試料の傾斜
角に応じた制御信号が信号混合比算出装置２７に供給さ
れる。信号混合比算出装置２７は、試料１５の傾斜角に
応じて第１検出器１７と第２検出器１８の信号の検出の
際の検出感度比率を求める。 【００２７】例えば、試料１５が水平の状態では、両検
出器の検出感度の比率を１：１とする。また、検出器１
７の方向に試料を角度θ傾斜させた場合（この状態は図
中点線で示されている）、検出器１７に向かう２次電子
の量が増えるので、例えば、検出器１７と検出器１８の
検出感度の割合を０．５：１．５とする。 【００２８】この割合は、試料の傾斜角θに応じて変化
されており、傾斜角が大きくなるほど、第１検出器１７
の割合は小さくなり、逆に第２検出器１８の割合は大き
くなる。例えば、信号混合比算出装置２７内には、各傾
斜角ごとに第１検出器１７と第２検出１８の検出器の感
度比がテーブルの形式で記憶されており、信号混合比算
出装置２７は、傾斜角の信号に基づいてテーブルから両
検出器の感度比を求め、その感度比に基づいて信号混合
制御回路１９を制御し、その感度比で両検出器で信号検
出を行うようにしている。 【００２９】この結果、陰極線管２０に表示される像
は、試料１５の傾斜角度によらず、ほぼ一定の像質とな
り、コンタクトホール等の深い開孔を有した試料であっ
ても、開孔の底部も観察でき、また、凹凸感の優れた像
とすることができる。なお、信号混合比を求める際、試
料の傾斜角による検出器感度比設定のみならず、電子ビ
ームＥＢの加速電圧、照射電流量、電子ビームＥＢの焦
点の状態、倍率によって検出信号の混合比を変化させる
ようにしても良い。 【００３０】次に、信号混合比算出装置２７をファジイ
推論により構成した例を説明する。図３はファジイ推論
により混合比を求める際の算出装置２７の具体例を示し
ている。信号混合比算出装置２７内には、マンマシンイ
ンターフェース３０が設けられ、更に、信号混合比をフ
ァジイ推論によって推論するファジイ推論手段３１と、
ファジイ推論手段３１に入力する変数を作成する前処理
手段３２と、ファジイ推論手段３１の出力を評価する後
処理手段３３と、ファジイ推論手段３１において信号混
合比を推論する際に、参照されるｉｆ／ｔｈｅｎ形式で
記述されたルールが格納されているルールベース（記憶
装置）３４と、ルールベース３４に格納されているルー
ルを編集できるルールエディタ３５とが構築されてい
る。 【００３１】図４に信号混合比算出装置２７内でのデー
タの入出力の状況を示す。図４において、加速電圧Ｖａ
と照射電流量Ｉｐと焦点位置Ｉｏと倍率Ｍａと試料傾斜
角Ｔｉとを，マンマシンインターフェース３０を介して
前処理手段３２に入力すると、前処理手段３２は、加速
電圧内部変数＃Ｖａと照射電流量内部変数＃Ｉｐと焦点
位置内部変数＃Ｉｏと倍率内部変数＃Ｍａと試料傾斜角
内部変数＃Ｔｉとをファジイ推論手段３１に出力する。 【００３２】ファジイ推論手段３１は、加速電圧内部変
数＃Ｖａと照射電流量内部変数＃Ｉｐと焦点位置内部変
数＃Ｉｏと倍率内部変数＃Ｍａと試料傾斜角内部変数＃
Ｔｉとから、ルールベース３４に格納されているｉｆ／
ｔｈｅｎ形式で記述されたルールを参照して、ファジイ
推論によって信号混合比内部変数＃Ｓｍと、検出器感度
内部変数＃Ｄｇと、検出器輝度内部変数＃Ｄｂとを推論
し、それらを後処理手段３３に出力する。 【００３３】後処理手段３３は、信号混合比内部変数＃
Ｓｍと、検出器感度内部変数＃Ｄｇと、検出器輝度内部
変数＃Ｄｂとから、数値を評価して、信号混合比目標値
Ｓｍと検出器感度目標値Ｄｇと検出器輝度目標値Ｄｂと
を出力し、それらの値を信号混合制御回路１９に供給す
る。なお、上記構成で、ルールエディタ３５により、ル
ールベース３４に格納されているｉｆ／ｔｈｅｎ形式で
記述されたルールを編集することができる。 【００３４】上記した実施の形態における動作を更に詳
細に説明する。前記したように、加速電圧Ｖａと照射電
流量Ｉｐと焦点位置Ｉｏと倍率Ｍａと試料傾斜角Ｔｉと
を前処理手段３２に入力すると、前処理手段３２は、加
速電圧内部変数＃Ｖａと照射電流量内部変数＃Ｉｐと焦
点位置内部変数＃Ｉｏと倍率内部変数＃Ｍａと試料傾斜
角内部変数＃Ｔｉとをファジイ推論手段３１に出力す
る。上記各内部変数は、次式によって求められる。 【００３５】＃Ｖａ＝Ｖａ／（Ｖａ・norm） ＃Ｉｐ＝Ｉｐ／（Ｉｐ・norm） ＃Ｉｏ＝Ｉｏ／（Ｉｏ・norm） ＃Ｍａ＝Ｍａ／（Ｍａ・norm） ＃Ｔｉ＝Ｔｉ／（Ｔｉ・norm） 上記した式において、Ｖａ・normは加速電圧正規化係
数、Ｉｐ・normは照射電流正規化係数、Ｉｏ・normは焦
点位置正規化係数、Ｍａ・normは倍率正規化係数、Ｔｉ
・normは試料位置正規化係数である。前記｛＃Ｖａ，＃
Ｉｐ，＃Ｉｏ，＃Ｍａ，＃Ｔｉ｝の入力空間は、それぞ
れ複数のファジイ集合によって分割されている。この入
力変数空間のファジイ集合による分割例を図５に示す。 【００３６】図５（ａ）はＶａの分割例を示しており、
ここでは、＃Ｖａの領域｛＃Ｖａ・min ，＃Ｖａ・max
｝を１６個のファジイ集合｛０．５ｋＶ，１ｋＶ，２
ｋＶ，３ｋＶ，４ｋＶ，５ｋＶ，６ｋＶ，７ｋＶ，８ｋ
Ｖ，９ｋＶ，１０ｋＶ，１１ｋＶ，１２ｋＶ，１３Ｋ
Ｖ，１４ＫＶ，１５ｋＶ｝で分割した。また、図５
（ｂ）に示すように、＃Ｉｏの領域｛＃Ｉｏ・min ，＃
Ｉｏ・max ｝を８個のファジイ集合｛０．２Ａ，０．４
Ａ，０．６，０．８，１．０Ａ，１．２Ａ，１．４Ａ，
１．６｝で分割した。 【００３７】更に、図５（ｃ）に示すように、＃Ｉｐの
領域｛＃Ｉｐ・min ，＃Ｉｐ・max ｝を１６個のファジ
イ集合｛Ｉｐ・１，Ｉｐ・２，Ｉｐ・３，Ｉｐ・４，Ｉ
ｐ・５，Ｉｐ・６，Ｉｐ・７，Ｉｐ・８，Ｉｐ・９，Ｉ
ｐ・１０，Ｉｐ・１１，Ｉｐ・１２，Ｉｐ・１３，Ｉｐ
・１４，Ｉｐ・１５，Ｉｐ・１６｝で分割した。また、
図５（ｄ）に示すように、＃Ｍａの領域｛＃Ｍａ・min
，＃Ｍａ・max ｝を５個のファジイ集合｛×100 ，×1
000，×10000 ，×100000，×400000｝で分割した。ま
た、図５（ｅ）に示すように、＃Ｔｉの領域｛＃Ｔｉ・
min ，＃Ｔｉ・max ｝を７個のファジイ集合｛０°，１
０°，２０°，３０°，４０°，５０°，６０°｝で分
割した。 【００３８】上記した各分割において、ファジイ集合同
志が関わりを持つことに特徴がある。また、図５で示し
た各ファジイ集合は、要素のその集合における属性の度
合（メンバーシップ値）を示すメンバーシップ関数で表
現されている。すなわち、図５（ａ）に示すように、あ
る＃Ｖａ（三角印部）が入力されたとき、ファジイ集合
｛１ｋＶ｝に属するメンバーシップ値は、μ（１ｋＶ｜
＃Ｖａ）であり、ファジイ集合｛２ｋＶ｝に属するメン
バーシップ値はμ（２ｋＶ｜＃Ｖａ）となることを示し
ている。 【００３９】同様に、図５（ｂ）には、ある＃Ｉｏのフ
ァジイ集合｛０．４＃Ｉｏ｝に属するメンバーシップ値
μ（０．４｜＃Ｉｏ）を、図５（ｃ）には、ある＃Ｉｐ
のファジイ集合｛Ｉｐ・１｝に属するメンバーシップ値
μ（Ｉｐ・１｜＃Ｉｐ）とファジイ集合｛Ｉｐ・２｝に
属するメンバーシップ値μ（Ｉｐ・２｜＃Ｉｐ）とを、
図５（ｄ）には、ある＃Ｍｇのファジイ集合｛×10000
0｝に属するメンバーシップ値μ（×100000｜＃Ｍｇ）
とファジイ集合｛×400000｝に属するメンバーシップ値
μ（×400000｜＃Ｍｇ）とを、図５（ｅ）には、ある＃
Ｔｉのファジイ集合｛０°｝に属するメンバーシップ値
μ（０°｜＃Ｔｉ）とファジイ集合｛１０°｝に属する
メンバーシップ値μ（１０°｜＃Ｔｉ）とを示してい
る。 【００４０】前記ルールベース３４には、前記｛＃Ｖ
ａ，＃Ｉｐ，＃Ｉｏ，＃Ｍａ，＃Ｔｉ｝から、前記｛＃
Ｓｍ，＃Ｄｇ，＃Ｄｂ｝を決定するルールが、次のよう
にｉｆ／ｔｈｅｎ形式で記述されている。なお、このル
ールは単なる一例である。 【００４１】前記ファジイ推論手段３１においては、ルールベース３
４に格納されているルールを参照して、入力変数｛＃Ｖ
ａ，＃Ｉｐ，＃Ｉｏ，＃Ｍａ，＃Ｔｉ｝から、出力変数
｛＃Ｓｍ，＃Ｄｇ，＃Ｄｂ｝をファジイ推論する。上述
したｉｆ／ｔｈｅｎルール例は、ｔｈｅｎ部（後件部）
の出力変数を数値で記述した場合であるが、次のよう
に、ｔｈｅｎ部の出力変数をファジイ集合で記述するこ
とができる。この例を次に示す。 【００４２】 上記した例で、Ｆ１００．０，Ｆ２２３．０，Ｆ７０．
０，Ｆ２００．０，Ｆ６０．０は、それぞれファジイ集
合である。なお、ｔｈｅｎ部の出力変数を数値で記述し
た場合と、ファジイ集合で記述した場合とでは、ファジ
イ推論のアルゴリズムが異なる。まず、ｔｈｅｎ部の出
力変数を数値で記述した場合のアルゴリズムについて次
に述べる。 【００４３】図６は２入力１出力のファジイ推論を行う
例を示しており、ここでは、２入力を加速電圧内部変数
＃Ｖａと、照射電流量内部変数＃Ｉｐとし、１出力を信
号混合比＃Ｓｍとしている。ここで、＃Ｖａ＝ｖ、＃Ｉ
ｐ＝ｐとし、図６（ａ）に示すように、ｎルール目のｔ
ｈｅｎ部で記述されているＳｍが「Ｓｍ ｉｓ ｖsn」
（ただし、ｖsnは数値）で、図６（ｂ）に示すように、
ｍルール目のｔｈｅｎ部で記述されているＳｍが「Ｓｍ
ｉｓ ｖsm」（ただし、ｖsmは数値）であったとき、
例えば、第ｎルール目が次のように記述されているとす
る。 【００４４】 この場合、前記入力ｖのファジイ集合｛２ｋＶ｝に属す
るメンバシップ値は、μ（２ｋＶ｜ｖ）であり、入力ｐ
のファジイ集合｛Ｉｐ・３｝に属するメンバシップ値
は、μ（Ｉｐ・３｜ｐ）であり、図６（ａ）のｎルール
目のｉｆ部（前件部）の成立する確からしさμnをｍｉ
ｎ｛μ（２ｋＶ｜ｖ），μ（Ｉｐ・３｜ｐ）｝で評価す
る。すなわち、第ｎルール目のｉｆ部（前件部）の成立
する確からしさμnを次のようにする。 【００４５】 μn＝ｍｉｎ｛μ（Ｖｎ｜ｐ），μ（Ｉｐｎ｜ｐ）｝ 上式で、ＶｎとＩｐｎはｎルールに記述されている加速
電圧、照射電流量のファジイ集合である。同様にして、
入力変数が３以上のときも、各々のメンバシップ値の中
で最小となるものとを選択するものとする。この時、ｎ
ルール目のｔｈｅｎ部に記述されている数値ｖsnの確か
らしさをμn・ｖsnと評価する。上記の操作を全てのル
ールに対して行い、出力となる推論値§Ｓｍを次の通り
とする。 【００４６】 【数１】 上記した推論の操作は、出力変数が２以上のときも同様
にして行う。 【００４７】次に、ｔｈｅｎ部の出力変数をファジイ集
合で記述した場合について、図７を用いて説明する。図
７は２入力１出力の例であり、２入力を加速電圧内部変
数＃Ｖａと、照射電流量内部変数＃Ｉｐとし、１出力を
信号混合比内部変数＃Ｓｍとしている。ここで、＃Ｖａ
＝ｖ、＃Ｉｐ＝ｐとし、図７（ａ）に示すように、ｎル
ール目のｔｈｅｎ部で記述されているＳｍが「Ｓｍ ｉ
ｓ ｖsn」（ただし、ｖsnはファジイ集合）で、図７
（ｂ）に示すように、ｍルール目のｔｈｅｎ部で記述さ
れているＳｍが「Ｓｍ ｉｓ ｖsm」（ただし、ｖsmは
ファジイ集合）であったとき、例えば、第ｎルール目が
次のように記述されているとする。 【００４８】 この場合、前記入力ｖのファジイ集合｛２ｋＶ｝に属す
るメンバシップ値は、μ（２ｋＶ｜ｖ）であり、入力ｐ
のファジイ集合｛Ｉｐ・３｝に属するメンバシップ値
は、μ（Ｉｐ・３｜ｐ）であり、図７（ａ）のｎルール
目のｉｆ部（前件部）の成立する確からしさμnをｍｉ
ｎ｛μ（２ｋＶ｜ｖ），μ（Ｉｐ・３｜ｐ）｝で評価す
る。すなわち、第ｎルール目のｉｆ部の成立する確から
しさμnを次のようにする。 【００４９】 μn＝ｍｉｎ｛μ（Ｖｎ｜ｐ），μ（Ｉｐｎ｜ｐ）｝ 上式で、ＶｎとＩｐｎはｎルールに記述されている加速
電圧、照射電流量のファジイ集合である。同様にして、
入力変数が３以上のときも、各々のメンバシップ値の中
で最小となるものとを選択するものとする。この時、ｎ
ルール目のｔｈｅｎ部に記述されているファジイ集合ｖ
snを表現するメンバシップ関数μ（ｖsn）と、ｎルール
目のｉｆ部の成立する確からしさμnとから、新たにフ
ァジイ集合を評価したメンバシップ関数μＢｎを次式に
よって作り出す。 【００５０】μＢｎ＝ｍｉｎ｛μn，μ（ｖsn）｝ 上記の操作を全てのルールに対して行い、新たに出力合
成関数μＢ＊を次式によって作り出す。 【００５１】 【数２】 この出力合成関数μＢ＊から、μＢ＊の重心を次式によ
って計算し、出力となる推論値§Ｓｍとする。 【００５２】 【数３】 ここで、出力変数＃Ｓｍをｖ＝＃Ｓｍとし、ａ，ｂは出
力変数空間の境界値である。同様にして、出力変数が２
以上のときも上記の操作を行う。 【００５３】上述したｔｈｅｎ部の出力変数を数値で記
述した場合、あるいは、ファジイ集合で記述した場合の
ファジイ推論が、図３で示したファジイ推論手段３１で
実行され、信号量混合比目標値内部変数＃Ｓｍと検出器
ゲイン比目標値内部変数＃Ｄｇと検出器輝度比目標値内
部変数＃Ｄｂとが、後処理手段３３に出力される。後処
理手段３３では、＃Ｓｍと＃Ｄｇと＃Ｄｂとを適切な目
標値に変数変換して、信号量混合比目標値Ｓｍと検出器
ゲイン比目標値Ｄｇと検出器輝度比目標値Ｄｂとする。
変数変換の方法は、例えば、Ｓｍ＝α＃Ｓｍ， Ｄｇ＝
β＃Ｄｇ， Ｄｂ＝γ＃Ｄｂのように、パラメータα，
β，γを積算することが考えられる。なお、上記したル
ールベース３４に格納されているルールは、ルールエデ
ィタ３５によって修正、削除、追加ができる。 【００５４】以上のように、本発明では、加速電圧や試
料の傾斜角等の各制御部の制御規則が数値の羅列ではな
く、ｉｆ／ｔｈｅｎ形式で記述されているため、その物
理的意味が分かりやすく、データハンドリングが容易と
なる。また、新たに制御規則を追加、削除したい場合で
も、ルールを追加、削除するだけで良く、従来のよう
に、数値計算のアルゴリズムまで変える必要はない。更
に、ルールで記述された制御点は、ファジイ集合で記述
されるため、出力変数空間全域においてファジイ推論さ
れ、従って、従来、固定加算されていた検出信号を少な
いルール数で行えることになる。 【００５５】以上本発明の実施の一形態を詳述したが、
本発明はこれらの形態に限定されない。例えば、混合比
算出装置の構成を公知のエキスパートシステムで構成す
ることもできる。また、２種の検出器を例に説明した
が、２つ以上の検出器を有する装置にも適用することが
できる。 【００５６】更に、２次電子信号の検出に限定されず、
反射電子、オージェ電子、透過電子、内部起電力、カソ
ードルミネッセンス、Ｘ線、吸収電子などの信号検出器
の制御、もしくは、異種信号検出器間の制御にも適用す
ることができる。 【００５７】 【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、試料の傾斜角に応じて複数の検出器の出力信号の混
合比を変化させるように構成したので、試料の傾斜角
（観察条件）によらず、常に最適な像質で像の観察を行
うことができる。例えば、ホール観察の場合、試料の傾
斜角が異なっても、常に、ホール底部の観察もでき、ま
た、凹凸感のある像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】従来の２つの検出器を備えた走査電子顕微鏡を
示す図である。 【図２】本発明に基づく走査電子顕微鏡を示す図であ
る。 【図３】ファジイ推論により混合比を求める際の算出装
置の具体例を示す図である。 【図４】図３の算出装置内でのデータの入出力の状況を
示す図である。 【図５】入力変数空間のファジイ集合による分割例を示
す図である。 【図６】ｔｈｅｎ部の出力変数を数値で記述した場合の
ファジイ推論を説明するための図である。 【図７】ｔｈｅｎ部の出力変数をファジイ集合で記述し
た場合のファジイ推論を説明するための図である。 【符号の説明】 １１ 電子銃 １２ コンデンサレンズ １３ 絞り １４ 対物レンズ １５ 試料 １６ 走査コイル １７ 第１検出器 １８ 第２検出器 １９ 信号混合比制御回路 ２０ 陰極線管 ２１ 加速電圧制御回路 ２２ 照射電流制御回路 ２３ 倍率制御回路 ２４ 焦点制御回路 ２５ 駆動装置 ２６ ホスト制御装置 ２７ 信号混合比算出装置 ２８ 計算機

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−91501（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−52927（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−199755（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−236746（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−16331（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−204893（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−12462（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−73165（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 37/244 H01J 37/20 H01J 37/22 H01J 37/28

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 荷電粒子ビーム源からの荷電粒子ビーム
   を試料に照射し、試料から得られた信号を複数の検出器
   で検出し、複数の検出器の出力信号を混合し、混合され
   た信号に基づいて像の表示を行うようにした荷電粒子ビ
   ーム装置において、試料を傾斜させる手段を設け、試料
   の傾斜角に応じて複数の検出器の出力信号の混合比を変
   化させるように構成した荷電粒子ビーム装置。