JP3950599B2

JP3950599B2 - 試料観察測定装置

Info

Publication number: JP3950599B2
Application number: JP32926299A
Authority: JP
Inventors: 直樹関根
Original assignee: Jeol Ltd
Current assignee: Jeol Ltd
Priority date: 1999-11-19
Filing date: 1999-11-19
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2019-11-19
Also published as: JP2001148229A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、試料に電子線を移動させながら照射して、試料表面を観察測定する試料観察測定装置に関し、特に試料観察測定装置における観察測定像の移動量の表示手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、試料に対して電子線を移動させて照射し試料表面の観察測定領域を順次移動させて観察測定を行う試料観察装置において、観察測定像の移動量を指定する場合、観察測定像の実際の移動距離ではなく、移動距離を間接的に示す数値で指定したり、あるいは、観察倍率を変える場合観察倍率と移動量を反比例させて、移動量の指定時において同じ操作量に対して同じ感覚で視野内で移動させるなどの工夫がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の観察測定像の移動量の指定手法においては、移動距離が直感的にわからないという欠点があり、また、作動距離を変えると移動量の指定値と実際の移動距離が対応しなくなるという問題点がある。更に、倍率を変えた場合の移動の感覚は同じになるが、定量的に全く同じ固定された比率での移動はできないという問題点がある。
【０００４】
本発明は、従来の試料観察測定装置における上記問題点を解消するためになされたもので、請求項１に係る発明は、観察測定像の移動量を直感的に認識することの可能な試料観察測定装置を提供することを目的とする。また、請求項２に係る発明は、作動距離を変えた場合においても指定値に対応した像移動量を維持させることの可能な試料観察測定装置を提供することを目的とする。また、請求項３に係る発明は、作動距離を変えた場合に作動距離の変動に応じて変動した像移動量を表示できるようにした試料観察測定装置を提供することを目的とする。また、請求項４及び５に係る発明は、倍率の変動に影響されることなく、同一の感覚で像移動操作を行えるようにした試料観察測定装置を提供することを目的とする。また、請求項６に係る発明は、像移動に伴う２次粒子信号量の変化を容易に補正できるようにした試料観察測定装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するため、請求項１に係る発明は、試料に対して電子線を移動させて照射し試料表面の観察測定領域を順次移動させて観察測定を行う試料観察測定装置において、前記試料表面の観察測定像を表示する手段と、前記電子線の移動による前記観察測定像の移動量を前記表示手段に表示された前記観察測定像の視野に対する割合で指定する手段と、前記観察測定像の移動量を実際の移動距離で指定する手段と、前記観察測定像の移動量を視野に対する割合で指定した場合には実際の移動距離を算出して前記視野に対する割合による移動量と共に前記実際の移動距離を表示させる手段と、前記観察測定像の移動量を前記実際の移動距離で指定した場合には、視野に対する割合による移動量を算出して前記実際の移動距離と共に表示させる手段とを備えていることを特徴とするものである。
【０００６】
このように構成することにより、観察測定像の移動量を視野に対する割合で指定した場合には実際の移動距離も算出して表示し、また観察測定像の移動量を実際の移動距離で指定した場合には視野に対する割合による移動量も算出して表示されるので、観察測定像の移動量を直感的に認識することが可能となる。
【０００７】
また、請求項２に係る発明は、請求項１に係る試料観察測定装置において、作動距離を変えることの可能な対物レンズと、該対物レンズによる作動距離の変動に応じて、前記指定された観察測定像の移動量を維持するように、前記電子線の偏向量を補正する手段とを備えていることを特徴とするものである。このように、電子線の偏向量を補正する手段を設けることにより、作動距離を変えた場合においても、その変動に対応して電子線の偏向量が補正されるので、指定値に対応した観察測定像の移動量を維持させることが可能となる。
【０００８】
また、請求項３に係る発明は、請求項１に係る試料観察測定装置において、作動距離を変えることの可能な対物レンズと、該対物レンズによる前記作動距離の変動に応じて、前記指定された観察測定像の移動量を補正して表示させる手段とを備えていることを特徴とするものである。このように、指定された観察測定像の移動量を補正して表示する手段を備えることにより、作動距離を変えた場合に、その変動に対応して変動した観察測定像の移動量を表示することが可能となる。
【０００９】
また、請求項４に係る発明は、請求項１に係る試料観察測定装置において、前記視野に対する割合による観察測定像の移動量を設定した後に倍率の変更を行う場合、前記視野に対する割合による観察測定像の移動量を維持しながら実際の移動距離を算出し表示させる手段を備えていることを特徴とするものであり、また、請求項５に係る発明は、請求項１に係る試料観察測定装置において、前記実際の移動距離で前記観察測定像の移動量を設定した後に倍率の変更を行う場合、前記設定された実際の移動距離に対応する視野に対する割合による移動量を算出し、倍率変更後に前記視野に対する割合による移動量を維持しながら倍率変更後の実際の移動距離を算出し表示させる手段を備えていることを特徴とするものである。このように倍率変更後に視野に対する割合による移動量を維持しながら実際の移動距離を算出し表示させる手段を備えることにより、倍率の変動に影響されることなく、同一の感覚で観察測定像の移動操作を行うことが可能となる。
【００１０】
また、請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか１項に係る試料観察測定装置において、前記電子線の照射により前記試料表面より発生する２次粒子線を検出する手段と、前記試料に対する前記電子線の移動による前記観察測定像の移動に伴い前記２次粒子線検出手段で検出する信号量の変化を補正する手段を備えていることを特徴とするものである。このように観察測定像の移動に伴う２次粒子信号量の変化を補正する手段を備えることにより、観察測定像の移動に伴う２次粒子信号量の変化を補正することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る試料観察測定装置の実施の形態を示す概略構成図である。この実施の形態は、本発明を電子プローブマイクロアナライザ（ＥＰＭＡ）に適用したものを示しており、図１において、１は電子銃で、該電子銃１から放出された電子線２は、偏向コイル３で二次元に振られ、対物レンズ４を介して試料５上に照射されるようになっている。６は電子線２の照射を受けた試料５から発生する２次電子を検出する検出器、７は試料５から発生する特性Ｘ線を分光してカウンタ８に入射させるための分光結晶である。９は偏向コイル駆動用の偏向電源、10は対物レンズ駆動用の対物レンズ電源、11は偏向電源９，対物レンズ電源10を制御したり、２次電子検出器６からの２次電子検出信号並びにカウンタ８からＸ線検出信号を処理する制御・処理部、12は試料表面の２次電子像やＸ線分析像等を表示する表示部、13は入力操作部で、試料５に対する電子線２の移動による試料５の観察測定像の移動量の入力設定、対物レンズの作動距離の設定、倍率の設定等を行う。
【００１２】
次に、このような構成の電子プローブマイクロアナライザの動作について説明する。上記実施の形態に係る電子プローブマイクロアナライザは、通常の分析測定動作を行う。すなわち、図示されていない試料ステージを駆動して、分析視野に試料５を移動し、その位置において電子線２を走査して、試料５から放出される２次電子を検出器６で検出し、制御・処理部11で２次電子像を生成して表示部12に表示する。また、電子線２の照射により試料５より発生する特性Ｘ線の強度を、分光結晶７を介してカウンタ８で計測し、得られたＸ線強度をもとに、制御・処理部11でＸ線分析像を形成し、表示部12に表示させる。
【００１３】
この際、試料表面の２次電子像あるいはＸ線分析像を表示部12に表示する場合、入力操作部13からの移動量の入力設定により試料５を照射する電子線２を順次移動させて、全体として異なる領域の試料面の２次電子像あるいはＸ線分析像を順次移動表示させる。
【００１４】
本発明においては、そのとき、入力操作部13による観察測定像の移動量の入力設定では、移動量を視野の割合で指定、あるいは実際の移動距離を指定して、観察測定像を移動させる。図２に示すように視野の割合（ａ％）で移動量を指定した場合には、制御・処理部11において実際の移動距離（ｂμｍ）を算出して両者を表示部12に表示するようになっている。具体的な表示例としては、倍率が2400倍の場合に表示部の視野（画面幅）は 100μｍとしたものが挙げられる。このような視野の場合、移動量を視野の割合で50％と設定したとすると、実移動距離は50μｍとなる。一方、実移動距離で移動量を指定した場合には、同じく制御・処理部11において視野の割合による移動量を算出して、両者を表示する。これにより一目で観察測定像の移動量を認識することができる。
【００１５】
視野割合で移動量を指定する場合に、移動の比率が 100％（１視野移動）のモードを用いることにより、電子線で試料に何らかの変性が発生する場合（元素の移動、分子構造の変化、コンタミ付着）、効率的な視野移動が可能となる。一方、移動の比率を視野の70％〜 100％未満に設定することにより、隣接した境界を確認しながら移動でき、また移動の比率を視野の 100％を超え 130％未満程度にすることにより、一度電子線が照射された領域を完全に避けて視野移動を行うことができる。
【００１６】
次に、図２に示した移動量の設定をしている状態において、対物レンズ４の焦点距離を変えることによる作動距離の変更の設定を行う場合について説明する。このように作動距離を変化させた場合、観察測定像の移動量が変化するので、制御・処理部11において設定されている移動量を維持するように偏向電源９を調整して、電子線２の偏向量に補正を加える。この際、電子線の偏向量はそのままにしておいて、指定されている移動量を、作動距離の変更に対応した実際の移動量（視野の割合、あるいは実移動距離）を算出して、指定移動量の表示を補正して修正し表示するようにしてもよい。
【００１７】
また、図２に示した観察測定像の移動量の設定を行った後、例えば視野割合で50％の移動量の指定を行った状態において、倍率を変化させた場合は、図３に示すように、指定されている視野割合で50％の移動量に変化がないように実移動距離を変更する。すなわち、制御・処理部11において50％の移動量を維持しながら、実際の移動距離（ｃμｍ）の算出を行い表示する。
【００１８】
また、この倍率変更の場合に、実移動距離で移動量が指定されているときは、まず指定実移動距離に対応した視野割合の移動量を算出し、その算出された視野割合の移動量が、倍率を変更させた場合に、変化しないように実移動距離を変更し表示するようにする。
【００１９】
このような動作を行わせることにより、倍率の変化に影響されることなく同一の感覚で、観察測定像の移動の操作を行うことができる。
【００２０】
また、電子線を移動させて観察測定像を移動させた場合、電子線の試料面への入射角が変わり、試料面から放出される２次粒子（Ｘ線、２次電子、反射電子など）の信号量が変動する。本発明においては、電子線が試料上で光軸からの移動量が定量的に認識されているので、この移動量に応じて２次粒子の信号量の変化を、制御・処理部11において容易に補正することができ、補正された信号量に基づく試料の観察測定像を表示することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上実施の形態に基づいて説明したように、請求項１に係る発明によれば、観察測定像の移動量を直感的に認識することの可能な試料観察測定装置を実現することができる。また請求項２に係る発明によれば、作動距離を変えた場合においても指定値に対応した像移動量を維持させることが可能となる。また請求項３に係る発明によれば、作動距離の変動に応じて変動した像移動量を表示することが可能となる。また請求項４及び５に係る発明によれば、倍率に影響されることなく同一の感覚で像移動操作を行うことが可能となる。また請求項６に係る発明によれば、像移動に伴う２次粒子の信号量の変化を容易に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る試料観察測定装置の実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】図１に示した実施の形態における表示装置において、観察測定像を移動させた場合における視野割合の移動量と実際の移動距離を表示した態様を示す図である。
【図３】図２に示した状態から倍率を変えた場合における視野割合の移動量と実際の移動距離を表示した態様を示す図である。
【符号の説明】
１電子銃
２電子線
３偏向コイル
４対物レンズ
５試料
６２次電子検出器
７分光結晶
８カウンタ
９偏向電源
10 対物レンズ電源
11 制御・処理部
12 表示部
13 入力操作部

Claims

試料に対して電子線を移動させて照射し試料表面の観察測定領域を順次移動させて観察測定を行う試料観察測定装置において、前記試料表面の観察測定像を表示する手段と、前記電子線の移動による前記観察測定像の移動量を前記表示手段に表示された前記観察測定像の視野に対する割合で指定する手段と、前記観察測定像の移動量を実際の移動距離で指定する手段と、前記観察測定像の移動量を視野に対する割合で指定した場合には実際の移動距離を算出して前記視野に対する割合による移動量と共に前記実際の移動距離を表示させる手段と、前記観察測定像の移動量を前記実際の移動距離で指定した場合には、視野に対する割合による移動量を算出して前記実際の移動距離と共に表示させる手段とを備えていることを特徴とする試料観察測定装置。
作動距離を変えることの可能な対物レンズと、該対物レンズによる作動距離の変動に応じて、前記指定された観察測定像の移動量を維持するように、前記電子線の偏向量を補正する手段とを備えていることを特徴とする請求項１に係る試料観察測定装置。
作動距離を変えることの可能な対物レンズと、該対物レンズによる前記作動距離の変動に応じて、前記指定された観察測定像の移動量を補正して表示させる手段とを備えていることを特徴とする請求項１に係る試料観察測定装置。
前記視野に対する割合による観察測定像の移動量を設定した後に倍率の変更を行う場合、前記視野に対する割合による観察測定像の移動量を維持しながら実際の移動距離を算出し表示させる手段を備えていることを特徴とする請求項１に係る試料観察測定装置。
前記実際の移動距離で前記観察測定像の移動量を設定した後に倍率の変更を行う場合、前記設定された実際の移動距離に対応する視野に対する割合による移動量を算出し、倍率変更後に前記視野に対する割合による移動量を維持しながら倍率変更後の実際の移動距離を算出し表示させる手段を備えていることを特徴とする請求項１に係る試料観察測定装置。
前記電子線の照射により前記試料表面より発生する２次粒子線を検出する手段と、前記試料に対する前記電子線の移動による前記観察測定像の移動に伴い前記２次粒子線検出手段で検出する信号量の変化を補正する手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に係る試料観察測定装置。