JP4169578B2 - Electron microscope, operation method of electron microscope, operation program of electron microscope, and computer-readable recording medium - Google Patents

Electron microscope, operation method of electron microscope, operation program of electron microscope, and computer-readable recording medium Download PDF

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【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査型、透過型等の電子顕微鏡およびその操作方法、電子顕微鏡操作プログラムならびにコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、微小物体を拡大する拡大観察装置として、光学レンズを使った光学顕微鏡やデジタルマイクロスコープ等の他、電子レンズを使った電子顕微鏡が利用されている。電子顕微鏡は、電子の進行方向を自由に屈折させ、光学顕微鏡のような結像システムを電子光学的に設計したものである。電子顕微鏡には、試料や標本を透過した電子を電子レンズを用いて結像する透過型の他、試料表面で反射した電子を結像する反射型、収束電子線を試料表面上に走査して各走査点からの二次電子を用いて結像する走査型電子顕微鏡、加熱あるいはイオン照射によって試料から放出される電子を結像する表面放出型（電界イオン顕微鏡）等がある。
【０００３】
走査型電子顕微鏡（Scanning Electron Microscopy：ＳＥＭ）は、対象となる試料に細い電子線（電子プローブ）を照射した際に発生する二次電子や反射電子を、二次電子検出器、反射電子検出器等それぞれの検出器を用いて取り出し、ブラウン管やＬＣＤ等の表示画面上に表示して、主として試料の表面形態を観察する装置である。一方、透過型電子顕微鏡（Transmission Electron Microscope：ＴＥＭ）は、薄膜試料に電子線を透過させ、その際に試料中で原子により散乱、回折された電子を電子回折パターンまたは透過電顕像として得ることによって主に物質の内部構造を観察できる。
【０００４】
電子線が固体試料に照射されたとき、電子のエネルギーによって固体中を透過するが、その際に試料を構成する原子核や電子との相互作用によって弾性的な衝突、弾性散乱やエネルギー損失を伴う非弾性散乱を生じる。非弾性散乱によって試料元素の殻内電子を励起したり、Ｘ線等を励起したり、また二次電子を放出し、それに相当するエネルギーを損失する。二次電子は衝突する角度によって放出される量が異なる。一方、弾性散乱によって後方に散乱し、試料から再び放出される反射電子は、原子番号に固有の量が放出される。ＳＥＭはこの二次電子や反射電子を利用する。ＳＥＭは電子を試料に照射し、放出される二次電子や反射電子を検出して観察像を結像している。
【０００５】
ＳＥＭにおいては、フィラメント、アノード、スリーブ、絞り等のメンテナンス部品の保守、寿命による交換、定期的洗浄を行わなければならない。このようなメンテナンスが必要な部品交換または部品洗浄を行った際には、所定のメンテナンス作業が必要である。従来は、ユーザが部品交換・洗浄等した後、取り扱い説明書に従い、ＳＥＭの装置本体や表示画面を見ながら自身でフィラメントの第二飽和点設定等の各種メンテナンス作業を行っていた（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】
特開２００１−３３８６０２号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電子顕微鏡はメンテナンス部品の交換方法および再調整が必要な項目の操作手順が複雑であり、調整方法が分かり難く、また調整手順を間違えたり調整が不十分となるといった問題があった。また、調整手順等は取り扱い説明書に記載されているため、取り扱い説明書とＳＥＭの装置本体とを見比べ、さらに表示画面も確認しなければならず、メンテナンス作業が煩雑であった。
【０００７】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、電子顕微鏡のメンテナンス作業を容易にした電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の電子顕微鏡は、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡であって、前記電子顕微鏡はメンテナンス部品として、フィラメント、アノード、スリーブ、対物絞りを備えており、前記電子顕微鏡のメンテナンス作業時に必要となる複数の調整項目から、調整する調整項目を選択可能な調整項目設定ステップを含む複数のステップからなり、各ステップ毎に調整に必要な作業を行うよう誘導するメンテナンスモードを実行可能であり、前記メンテナンスモードが、前記電子顕微鏡の前記メンテナンス部品の交換作業および交換後の調整作業のためのモードであり、前記メンテナンス部品を交換後の調整作業において、選択可能な複数の調整項目は、前記フィラメントを交換した際にのみ選択可能な調整項目として、フィラメント電流の第二飽和点を設定するエミッション電流調整と、前記メンテナンス部品の少なくとも一を交換した際に選択可能な調整項目として、光軸を調整する光軸調整と、非点を調整する非点調整と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に記載される電子顕微鏡は、請求項１に加えて、前記メンテナンスモードにおける複数のステップが更に、調整のための標準試料の準備を行うための試料の準備ステップと、前記調整項目設定ステップにおいて手動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について手動調整を行うための手動設定ステップと、前記調整項目設定ステップにおいて自動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について自動調整を行うための自動設定ステップとを備えることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明の請求項３に記載される電子顕微鏡は、請求項１または２に加えて、前記エミッション電流調整において、さらに、フィラメント電流の第二飽和点の設定を手動 調整するよう選択可能に構成してなることを特徴とする。
【００１１】
さらにまた、本発明の請求項４に記載される電子顕微鏡は、請求項３に加えて、前記手動設定ステップは、前記調整項目設定ステップにおいてフィラメント電流の第二飽和点の設定が手動調整による設定として選択されたとき、少なくともバイアス電圧調整およびフィラメント電流調整を手動で行うためのステップであることを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、本発明の請求項５に記載される電子顕微鏡は、請求項１から４のいずれか一に加えて、前記調整項目設定ステップにおいて選択された調整項目について、更に自動調整に設定することが可能であることを特徴とする。
【００１３】
さらにまた、本発明の請求項６に記載される電子顕微鏡は、請求項１から５のいずれか一に加えて、前記光軸調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の光軸の変化量を光軸メモリとして記憶すると共に、前記非点調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の非点の変化量を非点メモリとして記憶することを特徴とする。
【００１４】
さらにまた、本発明の請求項７に記載される電子顕微鏡は、請求項１から６のいずれか一に加えて、前記メンテナンスモードにおける複数のステップ内の所定のステップにおいて、一以上のメンテナンス部品の交換手順を表示する交換手順画面に移行する交換手順画面移行手段を備えることを特徴とする。
【００１５】
さらにまた、本発明の請求項８に記載される電子顕微鏡は、請求項７に加えて、前記交換手順画面にて交換された電子顕微鏡の部品に応じて、前記調整項目設定ステップにおいて選択される調整項目が自動的に割り当てられることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項９に記載される電子顕微鏡の操作方法は、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能であり、メンテナンス部品として、フィラメント、アノード、スリーブ、対物絞りを備える電子顕微鏡の操作方法であって、前記電子顕微鏡のメンテナンス作業時に必要となる複数の調整項目から、調整する調整項目を選択する工程と、調整のための標準試料の準備を行う工程と、前記調整項目設定ステップにおいて手動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について手動調整を行う工程と、前記調整項目設定ステップにおいて自動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について自動調整を行う工程とを備え、前記調整項目を選択する工程において、前記電子顕微鏡の前記メンテナンス部品の交換後に選択可能な複数の調整項目は、前記フィラメントを交換した際にのみ選択可能な調整項目として、フィラメント電流の第二飽和点を設定するエミッション電流調整と、前記メンテナンス部品の少なくとも一を交換した際に選択可能な調整項目として、光軸を調整する光軸調整と、非点を調整する非点調整と、を含むことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明の請求項１０に記載される電子顕微鏡の操作方法は、請求項９に加えて、前記エミッション電流調整において、さらに、フィラメント電流の第二飽和点の設定を手動調整するよう選択可能に構成してなることを特徴とする。
【００１８】
さらにまた、本発明の請求項１１に記載される電子顕微鏡の操作方法は、請求項１０に加えて、前記手動調整の工程は、前記調整項目を選択する工程においてフィラメント電流の第二飽和点の設定が手動調整による設定として選択されたとき、少なくともバイアス電圧調整およびフィラメント電流調整を手動で行うための工程であることを特徴とする。
【００１９】
さらにまた、本発明の請求項１２に記載される電子顕微鏡の操作方法は、請求項９から１１のいずれか一に加えて、前記調整項目を選択する工程において選択された調整項目について、更に自動調整に設定することが可能であることを特徴とする。
【００２０】
さらにまた、本発明の請求項１３に記載される電子顕微鏡の操作方法は更に、請求項９から１２のいずれか一に加えて、調整項目を選択する工程の前に、一以上のメンテナンス部品の交換手順を表示する交換手順画面を表示する工程を備えることを特徴とする。
【００２１】
さらにまた、本発明の請求項１４に記載される電子顕微鏡の操作方法は、請求項９から１３のいずれか一に加えて、前記光軸調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の光軸の変化量を光軸メモリとして記憶すると共に、前記非点調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の非点の変化量を非点メモリとして記憶することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１５に記載される電子顕微鏡の操作プログラムは、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能であり、メンテナンス部品として、フィラメント、アノード、スリーブ、対物絞りを備える電子顕微鏡の操作をコンピュータに実行させるための電子顕微鏡の操作プログラムであって、複数のステップからなり各ステップ毎に調整に必要な作業を誘導するメンテナンスモードに含まれる調整項目設定ステップにおいて、メンテナンス時に必要な複数の調整項目から調整する調整項目を選択して設定する調整項目設定手段を実行させる機能を備え、前記メンテナンス部品を交換後の調整作業において、前記フィラメントを交換した際にのみ実行可能な、フィラメント電流の第二飽和点を設定するエミッション電流調整設定手段と、前記メンテナンス部品の少なくとも一を交換した際に実行可能な、光軸を調整する光軸調整設定手段と、非点を調整する非点調整設定手段と、を調整項目設定手段として実行させることを特徴とする。
【００２３】
さらにまた、本発明の請求項１６に記載される電子顕微鏡の操作プログラムは、請求項１５に加えて、エミッション電流調整を自動調整および手動調整のいずれか一方を選択して設定する手段をエミッション電流調整設定手段として実行させることを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明の請求項１７に記載される電子顕微鏡の操作プログラムは、請求項１５又は１６に加えて、前記光軸調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の光軸の変化量を光軸メモリとして記憶すると共に、前記非点調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の非点の変化量を非点メモリとして記憶することを特徴とする。
【００２５】
さらにまた、本発明の請求項１８に記載される電子顕微鏡の操作プログラムは更に、請求項１５から１７のいずれか一に加えて、メンテナンスモードにおける所定のステップにおいて、メンテナンスモードで定めるステップ毎の手順に従って調整に必要な作業を行うか、あるいは複数のメンテナンス部品に対する交換手順を表示する交換手順画面に移行するかを選択する手段を実行させることを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明の請求項１９に記載のコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、請求項１５から１８のいずれかに記載した電子顕微鏡の操作プログラムを記録したものである。
【００２７】
記録媒体には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやフレキシブルディスク、磁気テープ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格納可能な媒体が含まれる。
【発明の実施の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を例示するものであって、本発明は電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を以下のものに特定しない。
【００２９】
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
【００３０】
本明細書において電子顕微鏡とこれに接続される操作、制御、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘやＲＳ−４２２、ＵＳＢ等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらに観察像のデータ保存や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。
【００３１】
以下の実施例ではＳＥＭについて説明する。但し、本発明はＴＥＭやその他の電子顕微鏡関連装置においても利用できる。本発明を具現化した一実施例に係るＳＥＭについて、図１に基づいて説明する。ＳＥＭは一般に加速電子の電子線を発生させ試料に到達させるまでの光学系と、試料を配置する試料室と、試料室内を真空にするための排気系と、像観察のための操作系で構成される。また、図２〜図２２に、この電子顕微鏡を操作する操作プログラムのユーザインターフェース画面のイメージ図を示す。この電子顕微鏡の操作プログラムは、図１のコンピュータ１にインストールされ、電子顕微鏡の像観察条件の設定や各種操作を行い、図２〜図２２に示す観察像の表示を行う表示部を含むユーザインターフェース画面を、図１の表示部２８に表示する。
【００３２】
光学系は、加速電子の電子線を発生させる電子銃７、加速電子の束を絞り込んで細束化するレンズ系、試料から発生する二次電子や反射電子を検出する検出器を備える。図１に示す走査型電子顕微鏡は、光学系として電子線を照射する電子銃７と、電子銃７から照射される電子線がレンズ系の中心を通過するように補正するガンアライメントコイル９と、電子線のスポットの大きさを細く絞る収束レンズ１２であるコンデンサレンズと、収束レンズ１２で収束された電子線を試料２０上で走査させる電子線偏向走査コイル１８と、走査に伴い試料２０から放出される二次電子を検出する二次電子検出器２１と、反射電子を検出する反射電子検出器２２を備える。
【００３３】
試料室には、試料台、試料導入装置、Ｘ線検出用分光器等が備えられる。試料台はＸ、Ｙ、Ｚ移動、回転、傾斜機能を備える。
【００３４】
排気系は、加速電子の電子線が気体成分通過中に極力エネルギーを失うことなく試料に到達するために必要で、ロータリーポンプ、油拡散ポンプが主として用いられる。
【００３５】
操作系は二次電子像、反射電子像、Ｘ線像等を表示、観察しながら照射電流の調整、焦点合わせ等を行う。二次電子像等の出力は、アナログ信号であれば写真機によるフィルム撮影が一般的であったが、近年は画像をデジタル信号に変換した出力が可能となり、データの保存や画像処理、印刷等の多種多様な処理が可能である。図１のＳＥＭは、二次電子像や反射電子像等の観察像を表示する表示部２８と印刷のためのプリンタ２９を備える。また操作系は、像観察条件として少なくとも加速電圧またはスポットサイズ（入射電子線束の直径）を設定するために必要な設定項目の設定手順を誘導（ガイダンス）する誘導手段を備える。
【００３６】
図１に示すＳＥＭは、コンピュータ１と接続され、コンピュータ１を電子顕微鏡の操作を行うコンソールとして使用し、また必要に応じて像観察条件や画像データを保存したり、画像処理や演算を行う。図１に示すＣＰＵやＬＳＩ等で構成される中央演算処理部２は、走査型電子顕微鏡を構成する各ブロックを制御する。電子銃高圧電源３を制御することにより、フィラメント４、ウェーネルト５、アノード６からなる電子銃７より電子線を発生させる。電子銃７から発生された電子線８は、必ずしもレンズ系の中心を通過するとは限らず、ガンアライメントコイル９をガンアライメントコイル制御部１０によって制御することで、レンズ系の中心を通過するように補正を行う。次に、電子線８は収束レンズ制御部１１によって制御される収束レンズ１２であるコンデンサコイルによって細く絞られる。収束された電子線８は、電子線８を偏向する非点収差補正コイル１７、電子線偏向走査コイル１８、対物レンズ１９、および電子線８のビーム開き角を決定する対物レンズ絞り１３を通過し、試料２０に至る。非点収差補正コイル１７は非点収差補正コイル制御部１４によって制御され、ビーム形状を制御する。同様に電子線偏向走査コイル１８は電子線偏向走査コイル制御部１５によって、対物レンズ１９は対物レンズ制御部１６によって、それぞれ制御され、これらの作用によって試料上を走査する。試料２０上を電子線８が走査することにより、試料２０から二次電子、反射電子等の情報信号が発生され、この情報信号は二次電子検出器２１、反射電子検出器２２によりそれぞれ検出される。検出された二次電子の情報信号は二次電子検出増幅部２３を経て、また反射電子の情報信号は反射電子検出器２２で検出されて反射電子検出増幅部２４を経て、それぞれＡ／Ｄ変換器２５、２６によりＡ／Ｄ変換され、画像データ生成部２７に送られ、画像データとして構成される。この画像データはコンピュータ１に送られ、コンピュータ１に接続されたモニタ等の表示部２８にて表示され、必要に応じてプリンタ２９にて印刷される。
【００３７】
排気系ポンプ３０は、試料室３１内部を真空状態にする。排気系ポンプ３０に接続された排気制御部３２が真空度を調整し、試料２０や観察目的に応じて高真空から低真空まで制御する。
【００３８】
電子銃７はあるエネルギーをもった加速電子を発生させるソースとなる部分で、Ｗ（タングステン）フィラメントやＬａＢ6フィラメントを加熱して電子を放出させる熱電子銃の他、尖状に構成したＷの先端に強電界を印加して電子を放出させる電界放射電子銃がある。レンズ系には、収束レンズ、対物レンズ、対物レンズ絞り、電子線偏向走査コイル、非点収差補正コイル等が装着されている。収束レンズは電子銃で発生した電子線をさらに収斂して細くする。対物レンズは最終的に電子プローブを試料に焦点合わせするためのレンズである。対物レンズ絞りは収差を小さくするために用いられる。検出器には、二次電子を検出する二次電子検出器と反射電子を検出する反射電子検出器がある。二次電子はエネルギーが低いのでコレクタにより捕獲され、シンチレータにより光電子に変換されて、光電子倍増管で信号増幅される。一方、反射電子の検出にはシンチレータあるいは半導体型が用いられる。
【００３９】
観察位置の位置決めは、試料２０を載置した試料台３３を物理的に移動させて行う。この場合は観察位置決め手段が試料台３３で構成される。試料台３３は試料２０の観察位置を調整可能なように様々な方向への移動、調整が可能である。移動、調整の方向は、試料台の観察位置を移動、調整させるため、試料台のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｒ軸方向への移動および微調整が可能である他、試料の傾斜角度を調整するために試料台のＴ軸方向の調整、ならびに対物レンズと試料との距離（ワーキングディスタンス）を調整するために試料台のＺ軸方向の調整が可能である。
【００４０】
観察像の位置決めや観察視野の移動には、試料台を物理的に移動させる方法に限られず、例えば電子銃から照射される電子線の走査位置をシフトさせる方法も利用できる。あるいは両者を併用する方法も利用できる。あるいはまた、広い範囲で一旦画像データを取り込み、データをソフトウェア的に処理する方法も利用できる。この方法では、一旦データが取り込まれてデータ内で処理されるため、ソフトウェア的に観察位置を移動させることが可能で、試料台の移動や電子線の走査といったハードウェア的な移動を伴わないメリットがある。予め大きな画像データを取り込む方法としては、例えば様々な位置の画像データを複数取得し、これらの画像データをつなぎ合わせることで広い面積の画像データを取得する方法がある。あるいは、低倍率で画像データを取得することによって、取得面積を広く取ることができる。
【００４１】
［電子顕微鏡の操作プログラム］
次に、電子顕微鏡の操作を行うための電子顕微鏡の操作プログラムについて説明する。この電子顕微鏡の操作プログラムは、電子顕微鏡に接続されたコンピュータにインストールされ、実行される。電子顕微鏡の操作プログラムをインストールされたコンピュータが電子顕微鏡の操作プログラムと通信を行い、必要な情報を送受信して設定を行う。通信は、例えばＲＳ−２３２ＣケーブルやＵＳＢケーブルを介してシリアル通信で行われる。
【００４２】
図２〜図２２に、電子顕微鏡の操作プログラムのユーザインターフェース画面のイメージの一例を示す。なお、これらの画面において各入力欄や各ボタン等の配置、形状、表示の仕方、サイズ、配色、模様等は適宜変更できることはいうまでもない。デザインの変更によってより見やすく、評価や判断が容易な表示としたり操作しやすいレイアウトとすることもできる。例えば詳細設定画面を別ウィンドウで表示させる、複数画面を同一表示画面内で表示する等、適宜変更できる。
【００４３】
これらのプログラムのユーザインターフェース画面において、仮想的に設けられたボタン類や入力欄に対するＯＮ／ＯＦＦ操作、数値や命令入力等の指定は、電子顕微鏡の操作プログラムをインストールされたコンピュータに設けられた入力デバイスで行う。本明細書において「押下する」とは、ボタン類に物理的に触れて操作する他、入力デバイスによりクリックあるいは選択して擬似的に押下することを含む。入出力デバイスはコンピュータと有線もしくは無線で接続され、あるいはコンピュータに固定されている。一般的な入力デバイスとしては、例えばマウスやキーボード、スライドパッド、トラックポイント、タブレット、ジョイスティック、コンソール、ジョグダイヤル、デジタイザ、ライトペン、テンキー、タッチパッド、アキュポイント等の各種ポインティングデバイスが挙げられる。またこれらの入出力デバイスは、プログラムの操作のみに限られず、電子顕微鏡自体やその周辺機器の操作にも利用できる。さらに、インターフェース画面を表示するディスプレイ自体にタッチスクリーンやタッチパネルを利用して、画面上をユーザが手で直接触れることにより入力や操作を可能としたり、または音声入力その他の既存の入力手段を利用、あるいはこれらを併用することもできる。
【００４４】
なお、電子顕微鏡の操作プログラムをインストールされたコンピュータに接続された入出力デバイスから設定を行う態様の他、電子顕微鏡の操作プログラムや専用ハードウェアを電子顕微鏡に組み込み、電子顕微鏡のみで設定を行えるようにしても良い。この場合、入出力デバイスは電子顕微鏡に設けられあるいは接続され、必要に応じて設定用のモニタ等が接続される。
【００４５】
［メニュー画面］
電子顕微鏡の操作プログラムを起動すると、メニュー画面が表示部２８に表示される。メニュー画面の一例を図２に示す。この図に示すメニュー画面は、オート観察モードまたはマニュアル観察モードのいずれかを選択する観察モード選択手段の一態様である。メニュー画面にはアイコン状のボタンが配置されており、各々のボタンを押下すると、該当する画面に切り替わる。本実施の形態では、複数のガイダンス機能として第一のオート観察モード、第二のオート観察モードを用意し、メニュー画面からいずれかを選択できる。ここでは第一のオート観察モードを高真空観察用のガイダンス機能とし、第二のオート観察モードを低真空観察用のガイダンス機能としている。さらに初心者ユーザに理解し易いよう、「低真空観察」を、電気を通さない試料や水分を含んだ試料の観察に適した「オート観察(2)」と呼び、通常の高真空観察を「オート観察(1)」と呼ぶことで、操作者は真空度や圧力といった概念を意識することなく、単に観察したい試料に応じて適切なガイダンス機能を選択することができ、専門知識のない操作者でも容易に使用できる。
【００４６】
図２のメニュー画面には、手軽に使用したいユーザ向けの簡単操作による観察モード（第一のオート観察モード）に対応する操作画面に移行する“オート観察(1)”アイコン（第一のオート観察モード設定手段）１０１、電気を通さない試料や水分を含んだ試料の観察に適している観察モード（第二のオート観察モード）に対応する操作画面に移行する“オート観察(2)”アイコン（第二のオート観察モード設定手段）１０２、および全てのパラメータを操作できる観察モード（マニュアル観察モード）に対応する操作画面に移行する“マニュアル観察”アイコン（マニュアル観察モード設定手段）１０３からなる観察モード設定手段が表示される。また、メニュー画面には、観察モード設定アイコンの他に、取り込んだ画像の整理を行うアルバムモード（画像ファイル編集モード）の操作画面に移行する“アルバム”アイコン（画像ファイル編集モード設定手段）１０４、距離や面積を計測する計測モード操作画面に移行する“計測”アイコン（計測モード設定手段）１０５、メンテナンス部品の交換時に使われるメンテナンスモードの操作画面に移行する“メンテナンス”アイコン（メンテナンスモード設定手段）１０６、各種初期設定を行う初期設定モードの操作画面に移行する“初期設定”アイコン（初期設定モード設定手段）１０７、およびメニュー画面を終了する“終了”アイコン１０８が表示される。
【００４７】
“オート観察(1)”アイコン１０１を押下することにより、表示部２８に表示される表示画面は、図３に示す第一のオート観察モードの操作画面に切り替えられる。また同様に、“オート観察(2)”アイコン１０２、“マニュアル観察”アイコン１０３を押下することにより、表示部２８に表示される表示画面は、図６に示す第二のオート観察モードの操作画面、図１２に示すマニュアル観察モードの操作画面にそれぞれ切り替えられる。また、“メンテナンス”アイコン１０７を押下することにより、表示部２８に表示される表示画面は、図３のメンテナンスモードの操作画面に切り替えられる。
【００４８】
第一のオート観察モードにおいては、図３〜図５に示すように、所定のステップに従って高真空観察に必要な設定を誘導するガイダンス機能が実行される。一方、第二のオート観察モードにおいては、図６〜図１０に示されるように、低真空観察に適した像観察条件を容易に設定できるよう、ステップ毎に操作を誘導するガイダンス機能が実行される。また、マニュアル観察モードにおいてはこのような誘導を行わず、図１２に示すようにすべての項目を操作者自身が設定可能である。以下、これらのモードについて説明する。
【００４９】
［第一のオート観察モード］
図３に、第一のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面の一例を示す。表示部２８には、結像された観察像を表示する第１表示領域４７と、位置表示、広域図、ｅプレビュー、および比較画像を表示する第２表示領域４８と、ＳＥＭの操作手順を誘導する操作フロー２０１と、観察する試料の材質を設定する第一オート観察用試料指定手段２１１と、前回に設定された像観察条件を観察条件として設定する前回条件設定手段２１２と、試料交換を指示する試料交換指示手段２０８と、像観察条件を個別に設定可能なセルフ条件設定画面に移行するセルフ条件設定画面移行手段２０９とが表示される。
【００５０】
操作フロー２０１は、例えば試料分類ステップ、位置決めステップ、ｅプレビューステップ（プレビューステップ）、条件選択ステップ、および観察ステップが順に表示される。操作フロー２０１の各ステップを以下に説明する。
【００５１】
（１）試料分類ステップは、観察サンプルがどのような材質であるかを見極め、最初に電子線を照射する条件を決定するためのステップである。具体的にはサンプルが絶縁体の場合はチャージアップ現象が生じるためチャージアップし難い観察条件で、また、サンプルが導体の場合はチャージアップや試料の損傷等を気にするよりも信号量や画質を優先した観察条件が設定される。
【００５２】
（２）位置決めステップは、出来るだけ低倍率でＳＥＭ観察を行い、観察したい位置をさがし、観察したい倍率に設定するためのステップである。
【００５３】
（３）ｅプレビューステップは、観察の目的に応じて、最適な観察条件を探すためのステップである。ｅプレビューステップにおいては、複数の像観察条件で簡易的に試料を結像する。
【００５４】
（４）条件選択ステップにおいては、簡易的に結像察した画像を見比べることで目的に最適な観察条件を選び、その観察条件を装置に設定するためのステップである。
【００５５】
（５）観察ステップは、フォーカスやコントラスト、明るさ（ブライトネス）、非点収差等の微調整を行うためのステップである。また別の場所、別の倍率での観察が必要な場合はそれを行う。
【００５６】
（試料分類ステップ）
第一のオート観察モードにおける試料分類ステップでは、図３に示すように第一オート観察用試料指定手段２１１が設けられる。これによって試料の材質を指定し、これに応じた像観察条件が設定される。また、前回条件設定手段２１２において、「前回と同じ条件で観察する」チェック欄２１２ａがチェックされたときは、前回に設定された像観察条件が像観察条件として設定される。さらに図３の表示例においては、第２表示領域４８に“位置表示”画面が表示されている。この“位置表示”画面において、円を複数の領域に分割されそれぞれに番号が付された領域は、試料台３３上に同様に番号が付された領域のいずれの部分を観察しているかを判り易くするために表示されている。
【００５７】
［セルフ条件設定画面移行手段］
さらにまた画面左下には、セルフ条件設定画面へ移行するためのセルフ条件設定画面移行手段の一形態として、セルフ条件設定ボタン２０９が設けられている。このセルフ条件設定ボタン２０９は、図３の試料分類ステップのみならず、位置決めステップ、図４のｅプレビューステップ、条件選択ステップ、および図５の観察ステップ等他のステップにおいても表示されている。いずれのステップにおいても、セルフ条件設定ボタン２０９を押下することによって、セルフ条件設定画面への移行が指示され、表示部２８に表示される表示画面は、図１１に示すセルフ条件設定画面の操作画面に切り替えられる。これによって、操作者は操作フロー２０１に示されたガイダンスの順序に拘束されることなく、所望のタイミングで所望の像観察条件を設定、変更することが可能となる。このことは、ガイダンス機能によって初心者に判りやすい操作体系を提示すると共に、必要時には所定の手順によらず設定画面に速やかに移行できる手段を提供することで、知識のある操作者がガイダンス順序によらず任意の項目を設定可能としている。これによって操作者はガイダンス機能を適宜利用しながら、これに拘束されることなく必要な事項を所望の順序で設定できる。このように本実施の形態ではガイダンス機能をエスケープ、あるいはＯＮ／ＯＦＦすることを可能とし、これによってガイダンス機能と通常の任意設定機能とを並立させ、習熟度や利用形態等の異なる様々なユーザの要求に応えることのできる操作支援環境が実現される。
【００５８】
（位置決めステップ）
試料分類ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、位置決めステップに移行する。位置決めステップでは、試料分類ステップで設定された像観察条件に基づいて結像された観察像が第１表示領域４７に表示されており、この観察像に対して観察位置決めや倍率調整を必要に応じて行う。例えば操作者に観察位置の位置決めと拡大倍率を手動で設定させる。また、必要に応じてフォーカス、コントラスト、明るさをそれぞれ調整する。位置決めステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、ｅプレビューステップに移行する。
【００５９】
（ｅプレビューステップ）
［プレビュー機能］
図４に、第一のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面の一例を示す。ｅプレビューステップでは、プレビュー設定手段２３１において「ｅプレビューを行う」チェック欄２３１ａがチェックされることにより、ｅプレビュー実行が選択される。ｅプレビューの実行によって、予め設定された複数の像観察条件（プレビュー像観察条件）に基づいて複数の観察像を簡易的に結像し表示部に表示される。プレビュー像観察条件の設定は、像観察条件の内、特定の一以上のパラメータを段階的あるいは連続的に変化させることで簡易的な像観察条件を複数設定する。いずれのパラメータを変化させるかは操作者が指定することもできるし、電子顕微鏡側で予め設定しておいても良い。
【００６０】
（条件選択ステップ）
ｅプレビュー実行後に「次へ」ボタンを押下すると、条件選択ステップに移行する。条件選択ステップの画面では、ｅプレビューステップで設定された４つの簡易像観察条件に基づきｅプレビューが実行され、４枚の簡易観察像が結像されて表示部２８の第２表示領域４８に一覧表示される。操作者はこの中から所望の画像を選択する。ここにおいて、第２表示領域４８は、表示された複数の簡易観察像から所望の簡易観察像を選択するための簡易観察像選択手段として機能する。条件選択ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、観察ステップに移行する。この際、選択された簡易観察像を撮像した際の簡易像観察条件に基づいて、これを像観察条件として設定し、新たに観察像が撮像され、第１表示領域部に表示されるよう制御される。ここでの撮像は、簡易的なものでなく、選択された簡易像観察条件を像観察条件として設定した上で通常の撮像が行われる。選択された簡易像観察条件を像観察条件として設定するための像観察条件設定手段は、簡易観察像を選択する簡易観察像選択手段と同様に、第２表示領域４８上での選択に基づき、電子顕微鏡の内部にて中央演算処理部２等により実行される。すなわち、図４や後述する図９においては、第２表示領域４８の“ｅプレビュー”画面が、簡易像観察条件からいずれか一つの像観察条件を選択する簡易観察像選択手段、および選択した簡易観察像に設定された簡易像観察条件を像観察条件として設定する像観察条件設定手段として機能する。
【００６１】
また、ｅプレビューを実行しないこともできる。図４のｅプレビューステップにおいて、「ｅプレビューを行う」チェック欄２３１ａのチェックを外し、代わりに簡易像観察条件設定手段２３２において、Ａ「最表面の細かい凹凸情報」のラジオボタン２３２ａ、Ｂ「ＡとＣの中間」ラジオボタン２３２ｂ、Ｃ「高画質 低ノイズ」ラジオボタン２３２ｃ、およびＤ「材質の違い」ラジオボタン２３２ｄのうちいずれか一つを選択する。これらの条件は、上記ｅプレビューのために設定された簡易像観察条件と対応している。このようにして予め設定された複数の簡易像観察条件からいずれかの条件が選択されると、選択された簡易像観察条件から一の観察条件が設定され、ｅプレビューが行われることなく、選択された像観察条件に基づいて観察像を結像し表示部に表示するように制御される。この場合は条件選択ステップが不要となるので、図５に示す観察ステップの操作画面に切り替えられる。
【００６２】
（観察ステップ）
図５に第一のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面を表示部２８に表示する一例を示す。観察ステップでは、結像された観察像に対して倍率調整、視野移動、コントラスト・明るさ・フォーカス調整等を必要に応じて行い、さらに高精度な画像の取り込み、保存、印刷、除電等の処理を行う。観察ステップの操作画面は上記と同様、第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、操作フロー２０１と、試料交換指示手段２０８と、セルフ条件設定画面移行手段２０９等の他、観察ステップにおける操作メッセージを表示する観察操作メッセージ領域２５１と、倍率調整、視野移動、コントラスト・明るさ・フォーカス調整等を行うための調整手段を備える。
【００６３】
以上の第一のオート観察モードでの試料分類ステップ、ｅプレビューステップ、および観察ステップのいずれのステップにおいても、セルフ条件設定画面移行手段を表示する例を示したが、オート観察モードにおける所定のステップにおいてのみセルフ条件設定画面移行手段を表示部２８に表示する構成とすることができる。セルフ条件設定画面移行手段を表示する所定のステップは、オート観察モードのすべてのステップに設ける必要はなく、そのステップの目的に応じて適宜設定できる。
【００６４】
［第二のオート観察モード］
次に、第二のオート観察モードの一例として、電気を通さない試料や水分を含んだウェットな試料を観察可能な第二のオート観察モードを、図６〜図１０に基づいて説明する。
【００６５】
（試料分類ステップ）
図６に、第二のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面の一例を示す。表示部２８に示される試料分類ステップの操作画面は、観察する試料の材質を設定する第二オート観察用試料指定手段３１１と、前回に設定された像観察条件を観察条件として設定する前回条件設定手段３１２を備えている。
【００６６】
第二のオート観察モードにおける試料分類ステップでは、チャージアップ防止を目的とした操作を誘導するチャージアップ防止項目、あるいは試料の蒸発防止を目的とした操作を誘導する蒸発防止項目とが設定可能である。それぞれの項目に対して、チャージアップ防止に適した簡易像観察条件、および蒸発防止に適した簡易像観察条件がｅプレビューにおいて設定される。
【００６７】
チャージアップを防止するには、高真空では加速電圧を低く抑えて試料の帯電を防止することが挙げられる。一方低真空では空気分子が増えるので、これがイオン化して帯電を阻害するため高い加速電圧としてもチャージアップが生じ難い。このようにチャージアップの度合いは真空度に対する依存が大きいが、その他にスポットサイズの大きさ、加速電圧の高さによる依存性もある。
【００６８】
チャージアップ防止目的の簡易像観察条件の例としては、真空度と加速電圧を調整する。真空度を変化させると、真空引きのため待ち時間が発生する。待ち時間は、変化の度合いに依存するが、バルブの開閉やポンプの回転等機械的な動作が必要となるため、数分〜十数分程度かかる。従来であれば、真空度を変更する度に真空引きの待ち時間が発生するため、操作者は断続的に数分間は作業を止めて待たなければならなかった。しかしながら上記実施の形態では、プレビュー機能によって指定された真空度に自動的に調整されるため、操作者はプレビューが完了するまでの間は電子顕微鏡に付きっきりで待つ必要がなく、他の作業に充てることができ、待ち時間を無駄にせず有効利用することができる。
【００６９】
あるいは真空度を固定して加速電圧とスポットサイズを調整し、真空度を一定のまま、加速電圧とスポットサイズを変更した簡易像観察条件を設定する。真空度の調整には、排気系ポンプ３０で試料室３１内の圧力を調整するため時間がかかる。よって各簡易像観察条件で真空度を一定とれば、この時間を節約してプレビュー画像を得るために要する時間を短縮できるというメリットがある。
【００７０】
一方、試料の蒸発を防止するには、真空度を低く抑えることが挙げられる。また蒸発量は、真空度に対する依存性の他にも、加速電圧にも依存している。これは加速電圧の違いによって試料が加熱される度合いが変わることによる。そこで真空度を一定として加速電圧を調整することによって、上記と同様真空度の調整に要する時間を省き、プレビュー画像を得るために要する時間を短縮できるというメリットがある。
【００７１】
第二のオート観察モードにおける試料分類ステップでは、図６に示すように第二オート観察用試料指定手段３１１において、試料の材質を指定する。ここでは、第一の第二オート観察用試料指定手段３１１ａとして水分を含まない試料または半導体の試料の高速観察を設定するラジオボタン、第二の第二オート観察用試料指定手段３１１ｂとして水分を含まない試料または半導体の試料の高画質観察を設定するラジオボタン、および第三の第二オート観察用試料指定手段３１１ｃとして水分を含む試料を設定するラジオボタンとする。「水分を含まない試料＜高速＞」および「水分を含まない試料＜高画質＞」はチャージアップ防止を必要とする材質が設定されるチャージアップ防止項目に相当し、「水分を含む試料」は蒸発防止を必要とする材質が設定される蒸発防止項目に相当する。このうちいずれか一つのラジオボタンが選択されることにより、選択された条件に対応する像観察条件が設定される。
【００７２】
また前回条件設定手段３１２は、前回に結像された観察像に対応する像観察条件を一つ記憶可能であり、「前回と同じ条件で観察する」チェック欄３１２ａがチェックされると、前回の観察時に設定された像観察条件を呼び出し、これを像観察条件として設定する。
【００７３】
（位置決めステップ）
図６の試料分類ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、位置決めステップに移行する。図７に第二のオート観察モードにおける位置決めステップの操作画面の一例を示す。位置決めステップの操作画面には、上記と同様の操作ボタンの他、位置決めステップにおける操作メッセージを表示する位置決め操作メッセージ領域３２１が備えられる。位置決めステップでは、試料分類ステップで設定された像観察条件に基づいて結像された観察像が第１表示領域４７に表示されており、この観察像に対して観察位置決めや倍率調整を必要に応じて行う。第２表示領域４８には第１表示領域４７で表示されるよりも低倍率の“広域図”画面を表示し、第１表示領域４７にて表示中の領域が第２表示領域４８でいずれの領域に該当するかが枠線で表示される。また、必要に応じてフォーカス、コントラスト、明るさをそれぞれ調整する。位置決めステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、図８のｅプレビューステップに移行する。
【００７４】
（プレビューステップ）
図８に、第二のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面の一例を示す。ｅプレビューステップの操作画面は、上記図４と同様に第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、操作フロー３０１と、プレビュー設定手段３３１と、簡易像観察条件設定手段３３２と、試料交換指示手段３０８と、セルフ条件設定画面移行手段３０９とを備える。
【００７５】
プレビュー設定手段３３１において「ｅプレビューを行う」チェック欄３３１ａがチェックされることにより、ｅプレビュー実行が選択される。ｅプレビューによって複数の観察像を簡易的に結像するための複数の簡易像観察条件は、簡易像観察条件設定手段３３２において提示される条件と同一の条件が設定される。ｅプレビューで得られた複数の簡易観察像は一時的に保存され、表示部２８の第２表示領域４８に一覧表示される。
【００７６】
また、上記図４と同様にｅプレビューを実行しないこともできる。図８において、「ｅプレビューを行う」チェック欄３３１ａのチェックを外し、代わりに簡易像観察条件設定手段３３２において簡易像観察条件を設定する。これにより、ｅプレビューが行われることなく、選択された簡易像観察条件に基づいて観察像を結像し、第１表示領域４７に表示するように制御される。この場合、図９の条件選択ステップは不要で、図１０に示す観察ステップの操作画面に切り替えられる。
【００７７】
（条件選択ステップ）
図９に第二のオート観察モードにおける条件選択ステップの操作画面の一例を示す。条件選択ステップにおいては、第２表示領域４８に表示された４つの“ｅプレビュー”画面からいずれか一つの画面を押下することによって、その画面に対応する簡易像観察条件が設定される。なおｅプレビュー動作中すなわち簡易観察像結像中でも選択は可能である。
【００７８】
（観察ステップ）
図１０に、第二のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面の一例を示す。この図は上記図５と対応しており、同様に第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、操作フロー３０１と、観察操作メッセージ領域３５１と、試料交換指示手段３０８と、セルフ条件設定画面移行手段３０９とを備える。図１０の表示例においては、第２表示領域４８に“広域図”画面が表示されており、上記の通り結像された観察像に対して倍率調整、視野移動、コントラスト・明るさ・フォーカス調整等を必要に応じて行い、さらに高精度な画像の取り込み、保存、印刷、除電等の処理を行う。これらの調整を行うために図１０の画面は、図５と同様、倍率調整、視野移動、コントラスト・明るさ・フォーカス調整等を行うための調整手段を備える。
【００７９】
以上、図６〜図１０に、第二のオート観察モードの試料分類ステップ、位置決めステップ、ｅプレビューステップ、条件選択ステップ、および観察ステップのいずれのステップにおいてもセルフ条件設定画面移行手段を表示する例を示したが、オート観察モードにおける所定のステップにおいてセルフ条件設定画面移行手段を表示部２８に表示する構成とすることもできる。セルフ条件設定画面移行手段を表示する所定のステップは、オート観察モードのすべてのステップに設ける必要はなく、そのステップの目的に応じて適宜設定できる。
【００８０】
［セルフ条件設定画面］
次に、セルフ条件設定画面について説明する。セルフ条件設定画面は、定められた操作フローに従って順に条件設定を行うオート観察モードとは異なり、操作者が所望の項目を任意の順に設定できる。そのため、図６〜図１０で設定可能な項目を一画面にまとめたような構成である。なお、すべての項目を一画面で設定可能とする必要はなく、特定の項目は別画面で設定するよう構成してもよいことはいうまでもない。また必要な際はモード復帰手段として「戻る」ボタンを押下すれば、オート観察モードに復帰することもできる。
【００８１】
さらに、モード切替手段として、本実施の形態では画面の下部に設けられたタブを切り替えることで、より詳細設定が可能なマニュアル観察に切り替えたり、オート観察(1)・オート観察(2)への変更や、計測モード、アルバムモード等にも切り替えることができる。なお後述するマニュアル観察ではすべての設定項目を調整可能であるが、セルフ条件設定画面は、所定の項目のみを設定可能としている。セルフ条件設定画面は、ある程度操作に慣れた操作者を対象にしており、通常変更する必要のない項目は変更できないようにすることで、誤操作を防止している。より詳細な設定が行いたい操作者は、マニュアル観察モードに移行すれば、すべての設定を行うことができる。
【００８２】
図１１に、第一のオート観察モードからセルフ条件設定画面に移行した際に表示部２８に表示される操作画面の一例を示す。この操作画面は、上記と同様に第１表示領域４７と、第２表示領域４８の他、観察する試料の材質を設定する試料指定手段４０１と、予め設定された複数の簡易像観察条件に対応する像観察条件から一の観察条件を設定する簡易像観察条件設定手段４０２と、検出器、加速電圧、およびスポットサイズ等を設定する個別条件設定手段４０３と、以前に記憶された画像ファイルに対応する像観察条件から一の観察条件を設定するファイル対応条件設定手段４０４とを備える。図１１の表示例においては、第２表示領域４８に“位置表示”画面が表示されている。
【００８３】
試料指定手段４０１では、観察対象の試料の材質を指定する。ここで選択した試料の観察に適した像観察条件が設定される。また、試料指定手段４０１において試料の特性を指定した後、「ｅプレビュー」ボタン４０１ｃを押下すると、ｅプレビューが実行される。第２表示領域４８が自動的にｅプレビューのタブに切り替わり、予め設定された複数の簡易像観察条件に基づいて複数の簡易観察像が第２表示領域４８に表示される。複数の簡易像観察条件は、後述する簡易像観察条件設定手段４０２で示される簡易観察条件と対応しているので、操作者は各簡易観察像の簡易像観察条件を確認できる。
【００８４】
簡易像観察条件設定手段４０２では、プレビュー機能を実行することなく操作者が指定した簡易像観察条件に基づいて観察像の結像が行われる。簡易像観察条件設定手段４０２でいずれかの像観察条件を選択し、「上の条件に設定する」ボタン４０２ｅが押下されることにより、選択された簡易像観察条件が設定され、この像観察条件に基づいて観察像を結像し表示部の第１表示領域４７に表示するよう制御される。
【００８５】
また、個別条件設定手段４０３によって像観察条件を個別に設定することもできる。個別条件設定手段４０３によって設定可能な項目としては、例えば「検出器」ボックス４０３ａ、「加速電圧」ボックス４０３ｂ、「スポットサイズ」ボックス４０３ｄ等が挙げられるが、これ以外の像観察条件のパラメータとして、真空度、非点収差、光軸等種々を設定するよう構成してもよい。
【００８６】
また、ファイル対応条件設定手段４０４の一態様である「ファイルから読み出す」ボタンによって、以前に記憶された画像ファイルに対応する像観察条件から一の観察条件を設定することができる。
【００８７】
なお、図１１は第一のオート観察モードにおいてセルフ条件設定画面を選択した例を示したが、第二のオート観察モードにおいても同様のセルフ条件設定画面の操作画面が提供される。第二のオート観察モードが低真空観察の場合は、低真空観察に適した条件が提示される。
【００８８】
［マニュアル観察モード］
さらに、本実施の形態に係る電子顕微鏡は、すべての設定項目が調整可能なマニュアル観察モードを備えている。このモードは、操作者自身がすべての像観察条件を設定可能なモードである。図１２に、マニュアル観察モードにおける操作画面の一例を示す。この図に示す操作画面は、結像された観察像を表示する第１表示領域４７と、位置表示、広域図、ｅプレビュー、および比較画像を表示する第２表示領域４８と、観察像の画像補正を設定する画像補正設定手段６０１と、検出器、加速電圧、真空度、およびスポットサイズ等の像観察条件を個別に設定する個別条件設定手段６０３と、以前に記憶された画像ファイルに対応する像観察条件から一の観察条件を設定するファイル対応条件設定手段６０４と、プレビュー機能を設定するプレビュー設定手段６０５と、観察像等の倍率を設定する倍率設定手段６１１と、観察視野の移動を設定する観察視野移動設定手段６１２と、コントラストおよび明るさを設定するコントラスト・明るさ設定手段６１３と、非点収差の調整を設定する非点収差調整設定手段６１４と、光軸の調整を設定する光軸調整設定手段６１５とを備える。
【００８９】
マニュアル観察モードでは、画像補正設定手段６０１において、シャープネスを設定するシャープネス設定手段６０１ａと、ハイライトを設定するハイライト設定手段６０１ｂと、ガンマ補正を設定するガンマ補正設定手段６０１ｃと、観察像の輝度分布を示す輝度分布図（ヒストグラム）６０１ｄと、オーバーレンジ抽出設定手段６０１ｅとが表示される。オーバーレンジ抽出設定手段は、オーバーレンジした領域を抽出して表示するよう設定するものである。具体的には、観察像が表示された状態で、オーバーレンジ抽出設定手段６０１ｅの一態様である「オーバーレンジチェック」欄をチェックすると、観察像のアンダー領域あるいはオーバー領域なったオーバーレンジ領域を他の中間色領域と異なる態様で表示される。
【００９０】
また、上記と同様個別条件設定手段６０３によって像観察条件を個別に設定することもできる。個別条件設定手段６０３で設定可能な項目としては、「検出器」ボックス６０３ａ、「加速電圧」ボックス６０３ｂ、「真空度」ボックス６０３ｃ、「スポットサイズ」ボックス６０３ｄ等が用意されているが、非点収差調整設定手段、光軸調整設定手段等を含めてもよい。また、「ファイルから読み出す」ボタン（ファイル対応条件設定手段）４０４によって、以前に記憶された画像ファイルに対応する像観察条件から一の観察条件を設定することができる。さらに、プレビュー設定手段の一態様である「ｅプレビュー設定」ボタン６０５によって、上述したプレビュー機能が実行される。
【００９１】
［メンテナンスモード］
次に、図１３〜図２２に基づいてメンテナンス手順を誘導するためのメンテナンスモードについて説明する。図１３は、メンテナンスモードの操作画面として最初に表れる調整項目設定ステップである作業分類ステップの操作画面を、表示部２８に表示した例を示す。作業分類ステップの操作画面は、ＳＥＭのメンテナンスの操作手順を誘導する操作フロー８０１と、メンテナンス部品の交換手順の説明を表示する交換手順画面に移行する交換手順画面移行手段８０２と、調整する項目を設定する調整項目設定手段８１０とを備える。
【００９２】
操作フロー８０１は、作業分類ステップ、試料の準備ステップ、手動設定ステップ、自動設定ステップ、および設定終了ステップよりなり、これらが順に表示される。操作フロー８０１の各ステップを以下に説明する。
【００９３】
（１）作業分類ステップは、調整項目を選択するためのステップである。
【００９４】
（２）試料の準備ステップは、調整のための標準試料の準備を行うためのステップである。
【００９５】
（３）手動調整ステップは、フィラメント電流の第二飽和点の設定が手動調整による設定として選択されたとき、バイアス電圧調整およびフィラメント電流調整等の各種設定を手動で行うためのステップである。
【００９６】
（４）自動調整ステップは、作業分類ステップにおいて自動調整が選択されて設定された調整項目の自動調整を行うステップである。
【００９７】
（５）設定終了ステップは、メンテナンス時の調整が終了した後のガイダンスを行うためのステップである。
【００９８】
作業分類ステップにおいては、操作フロー８０１の表示“作業分類”が他のステップの表示と異なる態様で表示される。例えば、“作業分類”の項目表示が明るい緑色で表示され、他の“試料の準備”、“手動設定”、“自動設定”、“設定終了”の項目表示が暗い緑色で表示される。もちろん、色調を変更して異なる態様として表示してもよいし、あるいは項目枠と文字を反転して表示する、点滅、下線、太字、蛍光色によるハイライト等、種々の異なる態様を用いることができる。これによって現在のステップが“作業分類”であることが識別できる。ステップが移行した場合は該当するステップにハイライト表示も移行する。このように他のステップにおいても同様の手段で現在のステップをユーザに示すことができる。
【００９９】
交換手順画面移行手段８０２は、消耗品など各々のメンテナンス部品の交換手順を示す画面に移行するための手段である。交換手順画面移行手段８０２は、フィラメントを交換する手順を示すフィラメント交換手順画面移行手段、アノード／スリーブを交換する手順を示すアノード／スリーブ交換手順画面移行手段、および対物絞りを交換する手順を示す対物絞り交換手順画面移行手段を備える。図１３の例では、フィラメント交換手順画面移行手段の一形態であるフィラメント交換手順画面移行ボタン８０２ａと、アノード／スリーブ交換手順画面移行手段の一形態であるアノード／スリーブ交換手順画面移行ボタン８０２ｂと、対物絞り交換手順画面移行手段の一形態である対物絞り交換手順画面移行ボタン８０２ｃとを備えている。フィラメント交換手順画面移行ボタン８０２ａが押下されたときは、図１４に示すフィラメント交換手順が表示部２８の画面に表示される。また、アノード／スリーブ交換手順画面移行ボタン８０２ｂが押下されたときは、図１５に示すアノード／スリーブ交換手順が画面に表示される。また、対物絞り交換手順画面移行ボタン８０２ｃが押下されたときは、図１６に示す対物絞り交換手順が画面に表示される。
【０１００】
さらに、交換手順画面に移行した後においても、他の交換手順画面に移行できるように、図１４〜図１６の各交換手順画面には、それぞれ交換画面移行手段が設けられている。各画面の下部には、フィラメント交換手順画面移行手段の一形態であるフィラメント交換手順画面移行ボタン９０２ａと、アノード／スリーブ交換手順画面移行手段の一形態であるアノード／スリーブ交換手順画面移行ボタン９０２ｂと、対物絞り交換手順画面移行手段の一形態である対物絞り交換手順画面移行ボタン９０２ｃが備えられる。
【０１０１】
図１４は、フィラメント交換の交換手順を示す交換手順画面である。画面上には、フィラメント交換の手順が番号を付して順に説明されている。またＳＥＭ装置のイメージも表示されており、手順の番号が示されている。さらに注意事項も太字で説明されている。操作者は指示に従って、説明文とイメージ図の番号を対応させながら、実際にＳＥＭ装置に対して必要なフィラメント交換作業を行う。このように、操作者はＳＥＭの表示部２８を見ながらフィラメント交換手順を確認できるので、マニュアルや取り扱い説明書等を別途準備して参照する必要がない。よってマニュアルが手元に備えておかなくても、あるいは紛失しても、交換作業を行える。また取り扱い説明書とＳＥＭ本体を対比して作業する必要もないので、ＳＥＭ装置のみでメンテナンス作業を完結させることができる。交換手順の説明は、テキストとイメージを併用して作業順に記載されているので、初心者であっても判りやすい。必要に応じて、音声や動画による案内を併用してもよい。フィラメント交換作業終了後は、「戻る」ボタンを押下すると、図１３に示す画面に戻る。
【０１０２】
同様に、図１５はアノード／スリーブ交換手順画面を、図１６に示す対物絞り交換手順を示す。これらの交換手順画面も、図１４と同様の構成とできる。
【０１０３】
以上のように、メンテナンスモードにおいては、操作者はまず図１３の画面から交換手順画面移行手段８０２にて、所望の交換手順画面に移行し、必要な部品のメンテナンス作業を行う。その後、図１３に戻って操作フロー８０１に従い、作業分類ステップから順に調整作業を開始する。
【０１０４】
（作業分類ステップ）
作業分類ステップでは、交換、洗浄等メンテナンス作業を行った部品に応じて、調整項目としてどの項目の調整を行うかを操作者が調整項目設定手段８１０から選択する。また、各調整項目についてさらに調整を自動で行うか、手動で行うかを選択できる。これによって、特に交換作業を行った後の再調整作業を、ある程度自動化することができる。なお、メンテナンスを行った部品に応じて、調整項目が自動的に選択されるよう予め設定することもできる。この場合、例えば交換手順画面移行手段８０２を押下したことを検出して交換された部品を判別し、これに応じて交換部品によって調整が必要な項目を抽出し、調整項目設定手段８１０で自動的に調整項目が選択される。
【０１０５】
調整項目設定手段８１０は、調整項目としてエミッション電流を調整するエミッション電流調整設定手段と、光軸を調整する光軸調整設定手段と、非点調整のための非点調整設定手段とを備える。図１３の例では、エミッション電流調整設定手段の一形態であるエミッション電流設定チェックボタン８１１と、光軸調整設定手段の一形態である光軸調整チェックボタン８１２と、非点調整設定手段の一形態である非点調整チェックボタン８１３とが表示される。
【０１０６】
エミッション電流調整設定手段は、さらにラジオボタンにより自動調整および手動調整のいずれか一方を選択して設定可能である。図１３の例では、自動調整を設定する自動調整設定手段の一形態であるラジオボタン８１１ａ、または手動調整を設定する手動調整設定手段の一形態であるラジオボタン８１１ｂのいずれかが選択できる。エミッション電流調整設定チェックボタン８１１が選択されたときは、さらにこのラジオボタン８１１ａ、８１１ｂのチェックに基づいて、自動調整または手動調整に設定される。この構成によって、操作者はエミッション電流調整に対して自動調整と手動調整のいずれかを選択できる。エミッション電流調整設定は、加速電圧等の条件によって第二飽和点の値が異なることから、この値を厳密に合わせたい操作者は手動で調整することを選択する。エミッション電流調整の設定は、フィラメント交換を行った場合のみ必要である。
【０１０７】
これに対し、図１３に示す光軸調整設定チェックボタン８１２および非点調整設定チェックボタン８１３は、これらの項目を選択しても自動調整のみが設定可能で、手動調整を選択することはできない。ただ、上述のように手動調整が可能なように構成できることはいうまでもない。光軸調整と非点調整の設定は、フィラメント、アノード／スリーブ、対物絞りのいずれのメンテナンス部品を交換した場合にも再調整が必要である。また、調整項目設定手段８１０は、これらの調整項目に限られず、フォーカスメモリの調整を設定するフォーカス調整設定手段を備える構成としてもよい。フォーカス調整設定手段を備えた場合、フォーカス調整は、フィラメント、アノード／スリーブ、対物絞りのいずれのメンテナンス部品を交換した場合にも再調整するように設定できる。
【０１０８】
エミッション電流調整においては、フィラメント電流の第二飽和点が設定される。一方、光軸調整においては、像観察条件の変化に対する光軸の変化量を光軸メモリとして記憶する。加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンス等の像観察条件を変化させた際は、これによって光軸も変化する。そこで光軸の変化量を記憶しておき、像観察条件を変化させた際には自動的に光軸の値もこれに応じて変化させるものである。
【０１０９】
また、非点調整も同様に像観察条件の変化に対する非点の変化量を、非点メモリとして記憶するものである。加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンス等の像観察条件の変化に対する非点の変化量を記憶して、その条件を変化させたときに自動的に非点の値を変化させるよう非点メモリが調整される。
【０１１０】
さらにフォーカス調整についても、像観察条件の変化に対するフォーカス位置の変化量を、フォーカスメモリとして記憶するものである。加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンス等の像観察条件の変化に対するフォーカスの変化量を記憶して、その条件を変化させたときに自動的にフォーカスの値を変化させるようフォーカスメモリが調整される。光軸メモリ、非点メモリ、フォーカスメモリ等は、コンピュータのメモリに記憶してもよく、また、電子顕微鏡専用のハードウェアのメモリ等に記憶することもできる。
【０１１１】
これらの調整項目について調整を行う場合、項目によっては調整すべき順序が決まっており、調整順序を間違えると各種調整が不十分となることがある。例えば、フィラメント交換時には、まずエミッション電流調整を行ってから、光軸調整、非点調整、およびフォーカス調整を行う必要がある。また、調整を行う際には、設定用試料の準備等不可欠なステップがある。このように調整に不可欠なステップを含む誘導フローによって調整作業を誘導することによって、効率よく確実に調整を行うことができる。各ステップにおいては、調整すべき項目の操作方法の説明メッセージ等が表示される。
【０１１２】
なお、図１３の作業分類ステップの操作画面には、さらに下部に「加速電圧連動の禁止」ボタンが設けられる。通常は加速電圧を変更したとき、これに連動してガンアライメントおよび非点収差のずれが自動的に補正される。「加速電圧連動の禁止」ボタンは、この連動機能をＯＦＦにするものである。
【０１１３】
（試料の準備ステップ）
図１３の作業分類ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、試料の準備ステップに移行する。図１７に、メンテナンスモードにおける試料の準備ステップの操作画面を、表示部２８に表示する一例を示す。試料の準備ステップの操作画面は、図１３と同様の操作フロー８０１と、交換手順画面移行手段８０２に加えて、調整用標準試料の準備手順の操作メッセージを表示する試料準備メッセージ領域８２０とを備える。試料準備メッセージ領域８２０には、例えば、標準試料が取り付けられていることを確認する旨やワーキングディスタンスを所定値に設定する旨等が表示される。操作者はメッセージに従って標準試料をＳＥＭにセットすると共に、標準試料との距離を所定値に設定する。
【０１１４】
図１７の試料の準備ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、図１８に示す手動設定ステップに移行する。なお、手動設定すべき項目がないとき、具体的には図１３の画面においてエミッション電流設定で自動を選択していた場合は、手動設定ステップをスキップして図２１の自動設定ステップにジャンプする構成とすることで、不要な設定項目を表示させず操作者の混乱を防いで安全かつ簡単なメンテナンス作業を図ることができる。
【０１１５】
（手動設定ステップ）
図１８に、メンテナンスモードにおける手動設定ステップの操作画面の一例を表示部２８に表示した状態を示す。手動設定ステップの操作画面は、図１３等と同様の操作フロー８０１と、交換手順画面移行手段８０２に加えて、エミッション電流の手動設定の操作メッセージを表示する手動設定メッセージ領域８３０と、エミッション電流手動調整項目設定手段を構成するバイアス電圧手動調整設定手段およびフィラメント電流手動調整設定手段を備える。手動設定メッセージ領域８３０には、例えばエミッション電流の補正を行うための手順として、バイアス電圧を調整し、エミッション電流を適正値にセットする旨、フィラメント電流を調整し第二飽和点に合わせる旨等が表示される。
【０１１６】
［フィラメント電流の第二飽和点設定］
このステップでは、フィラメント電流の第二飽和点に設定する作業を行う。バイアス電圧調整においては、フィラメント電流をフィラメントの個体差を考慮したほぼ第二飽和点と考えられるフィラメント電流の値に設定し、バイアス電圧を変化させてエミッション電流を適正値に設定する。エミッション電流が適正値に設定されていない場合には、フィラメント電流を調整しても第二飽和点を見つけることができないからである。バイアス電圧調整においてバイアス電圧を変化させエミッション電流を適正値に設定した後、フィラメント電流調整においてフィラメント電流を変化させてフィラメント電流の第二飽和点を設定する。
【０１１７】
［バイアス電圧手動調整設定手段］
図１８の手動設定ステップの操作画面においては、エミッション電流手動調整項目設定手段を構成する手段の内、バイアス電圧手動調整設定手段の一形態としてバイアス電圧手動調整設定ボタン８３１と、フィラメント電流手動調整設定手段の一形態としてフィラメント電流手動調整設定ボタン８３２とが設けられている。バイアス電圧調整設定ボタン８３１が押下されると、図１９に示すようにサブウィンドウが開いて、バイアス電圧値設定手段の一形態であるバイアス電圧値設定スライダ８３１ａが表示される。このバイアス電圧値設定スライダ８３１ａ上に表示される矢印をマウス等の入力デバイスにより左右に移動させると、電圧値は連続的に変化する。このときマウスのポインタはスライダ上に合わせる必要はなく、マウスを左右方向に移動させるのみでバイアス電圧値設定スライダ８３１ａを操作できる。またサブウィンドウの右上には、バイアス電圧の調整可能な範囲を示すスケールが表示されており、現在のバイアス電圧が調整可能範囲のどの位置にあるかが表示される。マウスの右ボタンをクリックするとバイアス電圧値設定スライダ８３１ａのサブウィンドウが閉じられ、バイアス電圧調整が終了される。これによって、操作者はバイアス電圧を手動で調整することができる。
【０１１８】
［フィラメント電流手動調整設定手段］
また、バイアス電圧値設定後、図１８においてフィラメント電流調整設定ボタン８３２が押下されると、図２０に示すようにフィラメント電流値設定手段の一形態であるフィラメント電流値設定スライダ８３２ａがサブウィンドウで表示される。フィラメント電流値設定スライダ８３２ａの操作も、上記バイアス電圧値設定スライダ８３１ａと同様の手法で行われる。これによって、操作者はフィラメント電流値を手動で調整することができる。
【０１１９】
（自動設定ステップ）
図１８〜図２０の手動設定ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、自動設定ステップに移行する。図２１に、メンテナンスモードにおける自動設定ステップの操作画面を表示部２８に表示した例を示す。自動設定ステップの操作画面は、図１３等と同様、操作フロー８０１と、交換手順画面移行手段８０２に加えて、自動調整設定の操作メッセージを表示する自動設定メッセージ領域８４０を備える。自動設定メッセージ領域８４０には、例えば、自動調整のために必要な操作を行う旨が表示される。図２１の自動設定ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、図２２の設定終了ステップに移行する。
【０１２０】
（設定終了ステップ）
図２２に、メンテナンスモードにおける設定終了ステップの操作画面の一例を示す。設定終了ステップの操作画面は、図１３等と同様、操作フロー８０１と、交換手順画面移行手段８０２に加えて、調整が終了した旨を表示する終了メッセージ領域８５０を備える。
【０１２１】
以上、メンテナンスモードの作業分類ステップ、試料の準備ステップ、手動設定ステップ、自動設定ステップ、および設定終了ステップのいずれのステップにおいても交換手順画面移行手段を表示する例を示したが、メンテナンスモードにおける所定のステップにおいて交換手順画面移行手段を表示する構成とすることができる。交換手順画面移行手段を表示する所定のステップは、メンテナンスモードのすべてのステップに設ける必要はなく、そのステップの目的に応じて適宜設定できる。
【０１２２】
ここでは、各ステップの誘導を誘導フローによって示す例を示したが、これ以外にも例えばウィザード形式等によって各ステップの誘導を行うこともできる。
【発明の効果】
【０１２３】
以上説明したように、本発明の電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、手順や再調整が困難なメンテナンス作業を容易にかつ確実に行うことができるという特長を実現する。それは本発明が、メンテナンス作業後の調整作業を、必要な順に誘導フローで操作を誘導するガイダンス機能を備えているからである。各調整項目毎に必要な操作を説明すると共に、自動設定も可能であるため、操作は簡潔化され、電子顕微鏡の操作に不慣れな操作者に対してもメンテナンスの設定を容易に行うことができる。さらに必要な場合は手動調整も可能であるため、知識を有する操作者にとっても利便性は損なわれない。このように、本発明によれば煩雑なメンテナンス部品の交換や再調整作業を容易にするという優れた特長が実現される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る走査型電子顕微鏡の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムのメニュー画面を示すイメージ図である。
【図３】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第一のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図４】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第一のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図５】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第一のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図６】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図７】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける位置決めステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図８】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図９】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける条件選択ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムのセルフ条件設定ステップにおける操作画面を示すイメージ図である。
【図１２】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムのマニュアル観察モードにおける操作画面を示すイメージ図である。
【図１３】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおける作業分類ステップを示す操作画面のイメージ図である。
【図１４】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおけるフィラメント交換手順を示す表示画面のイメージ図である。
【図１５】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおけるアノード／スリーブ交換手順を示す表示画面のイメージ図である。
【図１６】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおける対物絞り交換手順を示す表示画面のイメージ図である。
【図１７】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおける試料の準備ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図１８】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおける手動設定ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図１９】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードの手動設定ステップにおけるバイアス電圧値設定時の操作画面を示すイメージ図である。
【図２０】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードの手動設定ステップにおけるフィラメント電流値設定時の操作画面を示すイメージ図である。
【図２１】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおける自動設定ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図２２】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡のメンテナンスモードにおける設定終了ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【符号の説明】
１…コンピュータ；２…中央演算処理部；３…電子銃高圧電源；４…フィラメント；５…ウェーネルト；６…アノード；７…電子銃；８…電子線；９…ガンアライメントコイル；１０…ガンアライメントコイル制御部；１１…収束レンズ制御部；１２…収束レンズ；１３…対物レンズ絞り；１４…非点収差補正コイル制御部；１５…電子線偏向走査コイル制御部；１６…対物レンズ制御部；１７…非点収差補正コイル；１８…電子線偏向走査コイル；１９…対物レンズ；２０…試料；２１…二次電子検出器；２２…反射電子検出器；２３…二次電子検出増幅部；２４…反射電子検出増幅部；２５…Ａ／Ｄ変換器；２６…Ａ／Ｄ変換器；２７…画像データ生成部；２８…表示部；２９…プリンタ；３０…排気系ポンプ；３１…試料室；３２…排気制御部；３３…試料台；４７…第１表示領域；４８…第２表示領域；１０１…第一のオート観察モード設定手段；１０２…第二のオート観察モード設定手段；１０３…マニュアル観察モード設定手段；１０４…画像ファイル編集モード設定手段；１０５…計測モード設定手段；１０６…初期設定モード設定手段；１０７…終了設定手段；２０１…操作フロー；２０８…試料交換指示手段；２０９…セルフ条件設定画面移行手段；２１１…第一オート観察用試料指定手段；２１２…前回条件設定手段；２３１…プレビュー設定手段；２３２…簡易像観察条件設定手段
２５２…観察操作メッセージ領域；３０１…操作フロー；３０８…試料交換指示手段；３０９…セルフ条件設定画面移行手段；３１１…第二オート観察用試料指定手段；３１１ａ…第一の第二オート観察用試料指定手段；３１１ｂ…第二の第二オート観察用試料指定手段；３１１ｃ…第三の第二オート観察用試料指定手段；３１２…前回条件設定手段；３１２ａ…「前回と同じ条件で観察する」チェック欄；３３１ａ…「ｅプレビューを行う」チェック欄；３３２…簡易像観察条件設定手段；４０１…試料指定手段；４０１ａ…「導体のみの試料」のラジオボタン；４０１ｂ…「絶縁体を含む試料」のラジオボタン；４０１ｃ…「ｅプレビュー」ボタン；４０２…簡易像観察条件設定手段；４０２ａ…「最表面の細かい凹凸情報（加速電圧２ｋＶ）」ラジオボタン；４０２ｂ…「ＡとＣの中間（加速電圧５ｋＶ）」ラジオボタン；４０２ｃ…「高画質 低ノイズ（加速電圧２０ｋＶ）」ラジオボタン；４０２ｄ…「材質の違い（２０ｋＶ 反射電子）」ラジオボタン；４０２ｅ…「上の条件に設定する」ボタン；４０３…個別条件設定手段；４０３ａ…「検出器」ボックス；４０３ｂ…「加速電圧」ボックス；４０３ｄ…「スポットサイズ」ボックス；４０４…ファイル対応条件設定手段；６０１…画像補正設定手段；６０１ａ…シャープネス設定手段；６０１ｂ…ハイライト設定手段；６０１ｃ…ガンマ補正設定手段；６０１ｄ…輝度分布図；６０１ｅ…オーバーレンジ抽出設定手段；６０３…個別条件設定手段；６０３ａ…「検出器」ボックス；６０３ｂ…「加速電圧」ボックス；６０３ｃ…「真空度」ボックス；６０３ｄ…「スポットサイズ」ボックス；６０４…ファイル対応条件設定手段；６０５…「ｅプレビュー設定」ボタン；６１１…倍率設定手段；６１２…観察視野移動設定手段；６１３…コントラスト・明るさ設定手段；６１４…非点収差調整設定手段；６１５…光軸調整設定手段；８０１…操作フロー；８１０…調整項目設定手段；８１１…エミッション電流設定チェックボタン；８１１ａ、８１１ｂ…ラジオボタン；８１２…光軸調整チェックボタン；８１３…非点調整チェックボタン；８３１…バイアス電圧手動調整設定ボタン；８３１ａ…バイアス電圧値設定スライダ；８３２…フィラメント電流手動調整設定ボタン；８３２ａ…フィラメント電流値設定スライダ；８０２…交換手順画面移行手段；８０２ａ、９０２ａ…フィラメント交換手順画面移行ボタン；８０２ｂ、９０２ｂ…アノード／スリーブ交換手順画面移行ボタン；８０２ｃ、９０２ｃ…対物絞り交換手順画面移行ボタン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to an electron microscope such as a scanning type or a transmission type and an operation method thereof, an electron microscope operation program, and a computer-readable recording medium.
[0002]
[Prior art]
  Today, as a magnifying observation device for enlarging a minute object, an electron microscope using an electron lens is used in addition to an optical microscope using an optical lens and a digital microscope. An electron microscope freely refracts the traveling direction of electrons and is an electro-optical design of an imaging system such as an optical microscope. Electron microscopes include a transmission type that forms an image of electrons that have passed through a sample or specimen using an electron lens, a reflection type that forms an image of electrons reflected on the sample surface, and scans the sample surface with a focused electron beam. There are a scanning electron microscope that forms an image using secondary electrons from each scanning point, and a surface emission type (field ion microscope) that forms an image of electrons emitted from a sample by heating or ion irradiation.
[0003]
  Scanning Electron Microscopy (SEM) is a secondary electron detector or backscattered electron detector that detects secondary electrons and reflected electrons generated when a target sample is irradiated with a thin electron beam (electron probe). And the like, and are displayed on a display screen such as a cathode ray tube or an LCD to mainly observe the surface form of the sample. On the other hand, a transmission electron microscope (TEM) transmits an electron beam through a thin film sample, and at that time, electrons scattered and diffracted by atoms in the sample are obtained as an electron diffraction pattern or a transmission electron microscope image. Can mainly observe the internal structure of the substance.
[0004]
  When an electron beam is irradiated onto a solid sample, it is transmitted through the solid by the energy of the electrons. At that time, due to the interaction with the nuclei and electrons that make up the sample, elastic collision, elastic scattering, and energy loss occur. Causes elastic scattering. By inelastic scattering, electrons in the shell of the sample element are excited, X-rays are excited, secondary electrons are emitted, and the corresponding energy is lost. The amount of secondary electrons emitted varies depending on the angle of collision. On the other hand, the reflected electrons scattered back by elastic scattering and emitted again from the sample are emitted in an amount specific to the atomic number. The SEM uses these secondary electrons and reflected electrons. The SEM irradiates a sample with electrons and detects emitted secondary electrons and reflected electrons to form an observation image.
[0005]
  In SEM, maintenance parts such as filaments, anodes, sleeves, and throttles must be maintained, replaced due to their service life, and periodically cleaned. When performing such component replacement or component cleaning that requires maintenance, a predetermined maintenance operation is required. Conventionally, after a user replaces or cleans a part, the user performs various maintenance work such as setting the second saturation point of the filament by himself / herself while viewing the SEM device main body and the display screen according to the instruction manual (for example, Patent Documents). 1).
[Patent Document 1]
JP 2001-338602 A
[Problems to be solved by the invention]
[0006]
  However, the electron microscope has a problem that a maintenance part replacement method and an operation procedure for items that need to be readjusted are complicated, the adjustment method is difficult to understand, and the adjustment procedure is incorrect or adjustment is insufficient. Further, since the adjustment procedure and the like are described in the instruction manual, it is necessary to compare the instruction manual with the SEM apparatus main body and to check the display screen, and the maintenance work is complicated.
[0007]
  The present invention has been made to solve such problems. An object of the present invention is to provide an electron microscope that facilitates maintenance work of the electron microscope, an operation method of the electron microscope, an operation program for the electron microscope, and a computer-readable recording medium.
[Means for Solving the Problems]
[0008]
  In order to achieve the above object, an electron microscope according to claim 1 of the present invention emits an electron beam to a sample by applying an acceleration voltage to an electron gun based on image observation conditions, and is emitted from the sample. An electron microscope capable of forming an observation image and displaying it on a display unit by scanning a desired region of the sample surface while detecting secondary electrons or reflected electrons with one or more detectors,The electron microscope has a filament, an anode, a sleeve, and an objective aperture as maintenance parts,It consists of a plurality of steps including an adjustment item setting step capable of selecting an adjustment item to be adjusted from a plurality of adjustment items required at the time of maintenance work of the electron microscope, and guides the user to perform the work necessary for adjustment at each step. Maintenance mode can be executedThe maintenance mode is a mode for replacement work of the maintenance part of the electron microscope and adjustment work after replacement, and in the adjustment work after replacement of the maintenance part, a plurality of selectable adjustment items are: As an adjustment item that can be selected only when the filament is replaced, an emission current adjustment that sets a second saturation point of the filament current, and an adjustment item that can be selected when at least one of the maintenance parts is replaced is the optical axis. An optical axis adjustment for adjusting the astigmatism and an astigmatism adjustment for adjusting the astigmatism..
[0009]
  Further, in addition to claim 1, the electron microscope described in claim 2 of the present invention includes a sample preparation step for preparing a standard sample for adjustment in addition to a plurality of steps in the maintenance mode. When there is an adjustment item for which manual adjustment is set in the adjustment item setting step, there is a manual setting step for performing manual adjustment for the item, and an adjustment item for which automatic adjustment is set in the adjustment item setting step And an automatic setting step for automatically adjusting the item.
[0010]
  Furthermore, in addition to claim 1 or 2, the electron microscope described in claim 3 of the present invention includes:In the emission current adjustment, the filament current second saturation point is set manually. It is configured to be selectable so as to be adjusted.
[0011]
  Furthermore, in addition to claim 3, the electron microscope described in claim 4 of the present invention is the manual setting step in which the setting of the second saturation point of the filament current is set by manual adjustment in the adjustment item setting step. Is selected, the step is a step for manually performing at least bias voltage adjustment and filament current adjustment.
[0012]
  Furthermore, the electron microscope described in claim 5 of the present invention is any one of claims 1 to 4.oneIn addition, the adjustment item selected in the adjustment item setting step can be further set to automatic adjustment.
[0013]
  Furthermore, an electron microscope according to claim 6 of the present invention is any one of claims 1 to 5.oneIn addition to,In the optical axis adjustment, the amount of change in the optical axis when the acceleration voltage, spot size, and working distance are changed is stored as an optical axis memory, and in the astigmatic adjustment, the acceleration voltage, spot size, and working distance are changed. The amount of change in astigmatism at the time of being stored is stored as astigmatism memory.
[0014]
  Furthermore, the electron microscope described in claim 7 of the present invention is any one of claims 1 to 6.oneIn addition, a replacement procedure screen transition means for transitioning to a replacement procedure screen displaying a replacement procedure of one or more maintenance parts in a predetermined step among the plurality of steps in the maintenance mode is provided.
[0015]
  Furthermore, in addition to claim 7, the electron microscope described in claim 8 of the present invention is selected in the adjustment item setting step in accordance with the parts of the electron microscope exchanged on the exchange procedure screen. Adjustment items are automatically assigned.
[0016]
  According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a method of operating an electron microscope, wherein, based on image observation conditions, an acceleration voltage is applied to an electron gun to irradiate the sample with an electron beam, and the secondary emitted from the sample. By scanning a desired area on the sample surface while detecting electrons or reflected electrons with one or more detectors, an observation image can be formed and displayed on the display unit.It is equipped with a filament, anode, sleeve, and objective aperture as maintenance partsAn operation method of an electron microscope, a step of selecting an adjustment item to be adjusted from a plurality of adjustment items required during maintenance work of the electron microscope, a step of preparing a standard sample for adjustment, and the adjustment If there is an adjustment item for which manual adjustment has been set in the item setting step, the process for performing manual adjustment for the item, and if there is an adjustment item for which automatic adjustment has been set in the adjustment item setting step, the item is automatically The process of making adjustmentsIn the step of selecting the adjustment item, a plurality of adjustment items that can be selected after replacement of the maintenance part of the electron microscope is an adjustment item that can be selected only when the filament is replaced. Emission current adjustment for setting points, optical axis adjustment for adjusting the optical axis, and astigmatism adjustment for adjusting astigmatism as adjustment items that can be selected when at least one of the maintenance parts is replaced Characterized by.
[0017]
  Furthermore, in addition to claim 9, the operation method of the electron microscope described in claim 10 of the present invention isIn the emission current adjustment, the setting of the second saturation point of the filament current can be selected so as to be manually adjusted.
[0018]
  Furthermore, in addition to claim 10, the manual adjustment step according to the eleventh aspect of the present invention includes the step of manually adjusting the second saturation point of the filament current in the step of selecting the adjustment item. When the setting is selected as a setting by manual adjustment, it is a step for manually performing at least bias voltage adjustment and filament current adjustment.
[0019]
  Furthermore, the operation method of the electron microscope described in claim 12 of the present invention is any one of claims 9 to 11.oneIn addition, the adjustment item selected in the step of selecting the adjustment item can be further set to automatic adjustment.
[0020]
  Furthermore, the operation method of the electron microscope described in claim 13 of the present invention is further any one of claims 9 to 12.oneIn addition, the method includes a step of displaying a replacement procedure screen for displaying a replacement procedure of one or more maintenance parts before the step of selecting an adjustment item.
[0021]
  Furthermore, the operation method of the electron microscope described in claim 14 of the present invention is any one of claims 9 to 13.oneIn addition to,In the optical axis adjustment, the amount of change in the optical axis when the acceleration voltage, spot size, and working distance are changed is stored as an optical axis memory, and in the astigmatic adjustment, the acceleration voltage, spot size, and working distance are changed. The amount of change in astigmatism at the time of being stored is stored as astigmatism memory.
[0022]
  Further, the claims of the present invention15The electron microscope operation program described in 1) applies one or more secondary electrons or reflected electrons emitted from the sample by applying an acceleration voltage to the electron gun and irradiating the sample with an electron beam based on image observation conditions. By scanning a desired area on the sample surface while detecting with a detector, an observation image can be formed and displayed on the display unit.It is equipped with a filament, anode, sleeve, and objective aperture as maintenance partsAn operation program for an electron microscope for causing a computer to execute an operation of the electron microscope, which is composed of a plurality of steps, and includes an adjustment item setting step included in a maintenance mode that guides an operation necessary for adjustment at each step. Execute the adjustment item setting means to select and set the adjustment item to be adjusted from the required multiple adjustment itemsAnd an emission current adjustment setting means for setting a second saturation point of the filament current, which can be executed only when the filament is replaced in an adjustment operation after replacing the maintenance part, and at least one of the maintenance parts An optical axis adjustment setting unit that adjusts the optical axis and an astigmatism adjustment setting unit that adjusts astigmatism, which can be executed when the lens is replaced, are executed as the adjustment item setting unit..
[0023]
  Furthermore, the operation program for an electron microscope described in claim 16 of the present invention, in addition to claim 15, includes means for selecting one of automatic adjustment and manual adjustment for emission current adjustment and setting the emission current adjustment. It is characterized by being executed as an adjustment setting means.
[0024]
Furthermore, in addition to the fifteenth or sixteenth aspect, the electron microscope operation program according to the seventeenth aspect of the present invention includes an optical axis when the acceleration voltage, spot size, and working distance are changed in the optical axis adjustment. Is stored as an optical axis memory, and in the astigmatism adjustment, the astigmatism change amount when the acceleration voltage, the spot size, and the working distance are changed is stored as an astigmatism memory.
[0025]
  Furthermore, the claims of the present invention18The operation program for the electron microscope described in claim 1 is further claimed.15From17One ofoneIn addition, in a predetermined step in the maintenance mode, select whether to perform work necessary for adjustment according to the procedure for each step determined in the maintenance mode, or to shift to the replacement procedure screen that displays the replacement procedure for multiple maintenance parts It is characterized in that the means for executing is executed.
[0026]
  Further claims of the present invention19The computer-readable recording medium according to claim 1,15From18The operation program of the electron microscope described in any of the above is recorded.
[0027]
  Recording media include magnetic disks such as CD-ROM, CD-R, CD-RW, flexible disk, magnetic tape, MO, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + RW, optical disk, optical A medium that can store a magnetic disk, a semiconductor memory, and other programs is included.
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0028]
  Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below exemplifies an electron microscope, an operation method of the electron microscope, an operation program of the electron microscope, and a computer-readable recording medium for embodying the technical idea of the present invention. The present invention does not specify an electron microscope, an operation method of the electron microscope, an operation program for the electron microscope, and a computer-readable recording medium as follows.
[0029]
  Further, the present specification by no means specifies the members shown in the claims to the members of the embodiments. Note that the size, positional relationship, and the like of the members shown in each drawing may be exaggerated for clarity of explanation. Furthermore, in the following description, the same name and symbol indicate the same or the same members, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.
[0030]
  In this specification, the connection between the electron microscope and computers, printers, external storage devices and other peripheral devices for operation, control, display, and other processing connected thereto is, for example, IEEE 1394, RS-232x, or RS- Communication is performed by electrically connecting via a network such as 422, serial connection such as USB, parallel connection, or 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T. The connection is not limited to a physical connection using a wire, and may be a wireless connection using a wireless LAN such as IEEE802.11x, radio waves such as Bluetooth, infrared rays, optical communication, or the like. Further, a memory card, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, or the like can be used as a recording medium for storing observation image data or setting data.
[0031]
  In the following examples, SEM will be described. However, the present invention can also be used in TEM and other electron microscope related devices. An SEM according to an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIG. The SEM is generally composed of an optical system for generating an electron beam of accelerated electrons to reach the sample, a sample chamber for arranging the sample, an exhaust system for evacuating the sample chamber, and an operation system for image observation. Is done. 2 to 22 show image diagrams of user interface screens of an operation program for operating the electron microscope. This electron microscope operation program is installed in the computer 1 of FIG. 1 and includes a display unit for setting image observation conditions and various operations of the electron microscope and displaying the observation images shown in FIGS. The screen is displayed on the display unit 28 of FIG.
[0032]
  The optical system includes an electron gun 7 that generates an electron beam of accelerating electrons, a lens system that narrows and narrows the bundle of accelerated electrons, and a detector that detects secondary electrons and reflected electrons generated from the sample. The scanning electron microscope shown in FIG. 1 includes an electron gun 7 that irradiates an electron beam as an optical system, a gun alignment coil 9 that corrects the electron beam irradiated from the electron gun 7 so as to pass through the center of the lens system, A condenser lens, which is a converging lens 12 for narrowing the size of an electron beam spot, an electron beam deflection scanning coil 18 that scans the electron beam converged by the converging lens 12 on the sample 20, and emitted from the sample 20 during scanning. A secondary electron detector 21 for detecting the secondary electrons and a backscattered electron detector 22 for detecting the backscattered electrons.
[0033]
  The sample chamber includes a sample stage, a sample introduction device, a spectrometer for X-ray detection, and the like. The sample stage has X, Y, Z movement, rotation, and tilt functions.
[0034]
  The exhaust system is necessary for the electron beam of accelerating electrons to reach the sample without losing energy as much as possible while passing through the gas component, and a rotary pump and an oil diffusion pump are mainly used.
[0035]
  The operation system displays and observes secondary electron images, backscattered electron images, X-ray images, etc., and performs adjustment of irradiation current, focusing, and the like. If the output of the secondary electron image, etc., is an analog signal, film shooting with a photographic machine was common. A wide variety of processes are possible. The SEM of FIG. 1 includes a display unit 28 that displays an observation image such as a secondary electron image and a reflected electron image, and a printer 29 for printing. Further, the operation system includes guidance means for guiding (guidance) a setting item setting procedure necessary for setting at least an acceleration voltage or a spot size (diameter of incident electron beam bundle) as an image observation condition.
[0036]
  The SEM shown in FIG. 1 is connected to a computer 1, uses the computer 1 as a console for operating an electron microscope, stores image observation conditions and image data, and performs image processing and computation as necessary. A central processing unit 2 composed of a CPU, an LSI, or the like shown in FIG. 1 controls each block constituting the scanning electron microscope. By controlling the electron gun high-voltage power supply 3, an electron beam is generated from an electron gun 7 including a filament 4, a Wehnelt 5, and an anode 6. The electron beam 8 generated from the electron gun 7 does not necessarily pass through the center of the lens system, but passes through the center of the lens system by controlling the gun alignment coil 9 by the gun alignment coil control unit 10. Make corrections. Next, the electron beam 8 is narrowed down by a condenser coil which is a converging lens 12 controlled by a converging lens control unit 11. The converged electron beam 8 passes through an astigmatism correction coil 17 that deflects the electron beam 8, an electron beam deflection scanning coil 18, an objective lens 19, and an objective lens aperture 13 that determines the beam opening angle of the electron beam 8. To the sample 20. The astigmatism correction coil 17 is controlled by the astigmatism correction coil controller 14 and controls the beam shape. Similarly, the electron beam deflection scanning coil 18 is controlled by the electron beam deflection scanning coil control unit 15 and the objective lens 19 is controlled by the objective lens control unit 16, respectively. When the electron beam 8 scans the sample 20, information signals such as secondary electrons and reflected electrons are generated from the sample 20, and these information signals are detected by the secondary electron detector 21 and the reflected electron detector 22, respectively. The The detected secondary electron information signal passes through the secondary electron detection amplification unit 23, and the reflected electron information signal is detected by the reflected electron detector 22 and then passes through the reflected electron detection amplification unit 24, and A / D converted. A / D conversion is performed by the devices 25 and 26 and is sent to the image data generation unit 27 to be configured as image data. This image data is sent to the computer 1, displayed on a display unit 28 such as a monitor connected to the computer 1, and printed by a printer 29 as necessary.
[0037]
  The exhaust system pump 30 evacuates the sample chamber 31. An exhaust control unit 32 connected to the exhaust system pump 30 adjusts the degree of vacuum, and controls from high vacuum to low vacuum according to the sample 20 and observation purpose.
[0038]
  The electron gun 7 is a source that generates accelerated electrons having a certain energy, such as a W (tungsten) filament or LaB.6There is a field emission electron gun that emits electrons by applying a strong electric field to the tip of a W-shaped tip in addition to a thermionic gun that emits electrons by heating a filament. The lens system is equipped with a converging lens, an objective lens, an objective lens aperture, an electron beam deflection scanning coil, an astigmatism correction coil, and the like. The converging lens further converges and narrows the electron beam generated by the electron gun. The objective lens is a lens for finally focusing the electron probe on the sample. The objective lens stop is used to reduce aberrations. The detector includes a secondary electron detector that detects secondary electrons and a reflected electron detector that detects reflected electrons. Since secondary electrons have low energy, they are captured by the collector, converted into photoelectrons by a scintillator, and signal amplified by a photomultiplier tube. On the other hand, a scintillator or a semiconductor type is used for detection of reflected electrons.
[0039]
  The observation position is positioned by physically moving the sample stage 33 on which the sample 20 is placed. In this case, the observation positioning means is constituted by the sample stage 33. The sample stage 33 can be moved and adjusted in various directions so that the observation position of the sample 20 can be adjusted. The direction of movement and adjustment is to move and adjust the observation position of the sample stage, so that the sample stage can be moved and finely adjusted in the X-axis direction, Y-axis direction, and R-axis direction. In order to adjust, the sample stage can be adjusted in the T-axis direction, and the sample stage can be adjusted in the Z-axis direction to adjust the distance between the objective lens and the sample (working distance).
[0040]
  The positioning of the observation image and the movement of the observation visual field are not limited to the method of physically moving the sample stage, and for example, a method of shifting the scanning position of the electron beam irradiated from the electron gun can be used. Or the method of using both together can also be utilized. Alternatively, a method of once capturing image data over a wide range and processing the data in software can be used. In this method, since the data is once captured and processed in the data, the observation position can be moved by software, and there is an advantage that does not involve hardware movement such as movement of the sample stage or scanning of the electron beam. There is. As a method of capturing large image data in advance, for example, there is a method of acquiring a plurality of image data at various positions and acquiring image data of a wide area by connecting these image data. Alternatively, the acquisition area can be increased by acquiring image data at a low magnification.
[0041]
  [Operation program for electron microscope]
  Next, an operation program for the electron microscope for operating the electron microscope will be described. The operation program for the electron microscope is installed and executed on a computer connected to the electron microscope. A computer in which an operation program for the electron microscope is installed communicates with the operation program for the electron microscope, and transmits and receives necessary information for setting. Communication is performed by serial communication via an RS-232C cable or a USB cable, for example.
[0042]
  2 to 22 show an example of an image of the user interface screen of the operation program for the electron microscope. In these screens, it goes without saying that the arrangement, shape, display method, size, color scheme, pattern, etc. of the input fields and buttons can be changed as appropriate. By changing the design, the layout can be made easier to display, easier to evaluate and judge, and easy to operate. For example, the detailed setting screen can be displayed as a separate window, or a plurality of screens can be displayed within the same display screen.
[0043]
  On the user interface screen of these programs, ON / OFF operations for numerically provided buttons and input fields, designation of numerical values and command inputs, etc., are specified on the computer provided with the operation program of the electron microscope Do it on the device. In this specification, “pressing” includes not only physically touching and operating buttons, but also clicking or selecting with an input device for pseudo-pressing. The input / output device is connected to the computer by wire or wireless, or is fixed to the computer. Examples of general input devices include various pointing devices such as a mouse, keyboard, slide pad, track point, tablet, joystick, console, jog dial, digitizer, light pen, numeric keypad, touch pad, and accu point. These input / output devices are not limited to program operations, but can be used to operate the electron microscope itself and its peripheral devices. Furthermore, using a touch screen or touch panel on the display itself that displays the interface screen, the user can directly input and operate the screen by hand, or use voice input or other existing input means, Or these can also be used together.
[0044]
  In addition to the configuration in which the operation program for the electron microscope is set from an input / output device connected to the computer on which it is installed, the operation program for the electron microscope and dedicated hardware are incorporated into the electron microscope so that the setting can be performed only with the electron microscope. Anyway. In this case, the input / output device is provided or connected to an electron microscope, and a setting monitor or the like is connected as necessary.
[0045]
  [Menu screen]
  When the operation program for the electron microscope is activated, a menu screen is displayed on the display unit 28. An example of the menu screen is shown in FIG. The menu screen shown in this figure is one mode of observation mode selection means for selecting either the auto observation mode or the manual observation mode. Icon-like buttons are arranged on the menu screen, and when each button is pressed, the screen is switched to the corresponding screen. In the present embodiment, a first auto observation mode and a second auto observation mode are prepared as a plurality of guidance functions, and either one can be selected from the menu screen. Here, the first auto observation mode is a guidance function for high vacuum observation, and the second auto observation mode is a guidance function for low vacuum observation. In order to make it easier for beginners to understand, “low-vacuum observation” is suitable for observation of samples that do not conduct electricity or samples that contain moisture.(2)`` Automatic observation is the usual high vacuum observation(1)The operator can select an appropriate guidance function according to the sample to be observed without being aware of concepts such as the degree of vacuum and pressure, and can be easily used even by an operator without specialized knowledge. .
[0046]
  The menu screen of FIG. 2 shifts to an operation screen corresponding to an observation mode (first auto observation mode) by a simple operation for a user who wants to use it easily.(1)“Transition to an operation screen corresponding to an icon (first auto observation mode setting means) 101, an observation mode (second auto observation mode) suitable for observing a sample that does not conduct electricity or a sample that contains moisture” Auto observation(2)From “icon (second automatic observation mode setting means) 102” and “manual observation” icon (manual observation mode setting means) 103 that shifts to an operation screen corresponding to an observation mode (manual observation mode) in which all parameters can be operated In addition to the observation mode setting icon, an “album” icon for shifting to an operation screen for album mode (image file editing mode) for organizing captured images is displayed on the menu screen. (Image file editing mode setting means) 104, “Measurement” icon (measurement mode setting means) 105 for shifting to a measurement mode operation screen for measuring distances and areas, and a maintenance mode operation screen used for replacement of maintenance parts “Maintenance” icon (Maintenance mode setting Means) 106, the process proceeds to the operation screen of an initial setting mode for performing various initial settings "initial setting" icon (default mode setting means) 107, and ends the menu screen "Exit" icon 108 are displayed.
[0047]
  “Automatic observation(1)“When the icon 101 is pressed, the display screen displayed on the display unit 28 is switched to the operation screen of the first auto observation mode shown in FIG.(2)When the “icon 102” and the “manual observation” icon 103 are pressed, the display screen displayed on the display unit 28 is an operation screen of the second auto observation mode shown in FIG. 6 and an operation of the manual observation mode shown in FIG. Each of the screens can be switched to a screen, and the “maintenance” icon 107 can be pressed to switch the display screen displayed on the display unit 28 to the maintenance mode operation screen shown in FIG.
[0048]
  In the first auto observation mode, as shown in FIGS. 3 to 5, a guidance function for guiding settings necessary for high vacuum observation is executed according to predetermined steps. On the other hand, in the second auto observation mode, as shown in FIGS. 6 to 10, a guidance function that guides the operation for each step is executed so that image observation conditions suitable for low vacuum observation can be easily set. The In manual observation mode, such guidance is not performed.,As shown in FIG. 12, all items can be set by the operator. Hereinafter, these modes will be described.
[0049]
  [First auto observation mode]
  FIG. 3 shows an example of the operation screen of the sample classification step in the first auto observation mode. The display unit 28 guides the first display area 47 for displaying the formed observation image, the second display area 48 for displaying the position display, the wide area map, the e preview, and the comparison image, and the operation procedure of the SEM. Operation flow 201, first auto observation sample specifying means 211 for setting the material of the sample to be observed, previous condition setting means 212 for setting the image observation condition set last time as an observation condition, and instructing sample replacement The sample exchange instruction means 208 for performing the operation and the self condition setting screen transition means 209 for shifting to a self condition setting screen capable of individually setting the image observation conditions are displayed.
[0050]
  In the operation flow 201, for example, a sample classification step, a positioning step, an e preview step (preview step), a condition selection step, and an observation step are displayed in order. Each step of the operation flow 201 will be described below.
[0051]
  (1) The sample classification step is a step for determining what kind of material the observation sample is and determining the conditions for irradiating the electron beam first. Specifically, when the sample is an insulator, the charge-up phenomenon occurs, so it is difficult to charge-up, and when the sample is a conductor, the signal amount and image quality are higher than the concern for charge-up and specimen damage. Observation conditions that prioritize are set.
[0052]
  (2) The positioning step is a step for performing SEM observation at as low a magnification as possible, finding a position to be observed, and setting the magnification to be observed.
[0053]
  (3) The e preview step is a step for searching for an optimum observation condition in accordance with the purpose of observation. In the e preview step, the sample is simply imaged under a plurality of image observation conditions.
[0054]
  (4) The condition selection step is a step for selecting the optimum observation condition for the purpose by comparing the images imaged simply and setting the observation condition in the apparatus.
[0055]
  (5) The observation step is a step for fine adjustment of focus, contrast, brightness (brightness), astigmatism and the like. If observation at another location or magnification is necessary, do so.
[0056]
  (Sample classification step)
  In the sample classification step in the first auto observation mode, as shown in FIG. 3, first auto observation sample designating means 211 is provided. In this way, the material of the sample is designated, and image observation conditions corresponding to this are set. When the previous condition setting unit 212 checks the “observe under the same conditions as the previous” check field 212a, the image observation condition set last time is set as the image observation condition. Further, in the display example of FIG. 3, a “position display” screen is displayed in the second display area 48. In this “Position Display” screen, the circle is divided into a plurality of areas and each numbered area indicates which part of the similarly numbered area is observed on the sample stage 33. It is displayed to make it easier.
[0057]
  [Self condition setting screen transition means]
  Furthermore, a self condition setting button 209 is provided at the lower left of the screen as one form of a self condition setting screen transition means for shifting to the self condition setting screen. This self condition setting button 209 is displayed not only in the sample classification step in FIG. 3 but also in other steps such as a positioning step, an e preview step in FIG. 4, a condition selection step, and an observation step in FIG. In any step, the self condition setting button 209 is pressed to instruct the transition to the self condition setting screen, and the display screen displayed on the display unit 28 is an operation screen of the self condition setting screen shown in FIG. Can be switched to. Thus, the operator can set and change a desired image observation condition at a desired timing without being restricted by the order of guidance shown in the operation flow 201. This is because the guidance function provides an easy-to-understand operation system for beginners and provides a means for promptly shifting to the setting screen when necessary, regardless of a predetermined procedure, so that a knowledgeable operator can follow the guidance sequence. Arbitrary items can be set. Accordingly, the operator can set necessary items in a desired order without being restricted by the guidance function as appropriate. As described above, in this embodiment, the guidance function can be escaped or turned on / off, and thereby the guidance function and the normal arbitrary setting function are arranged side by side, and various users having different proficiency levels, usage patterns, etc. An operation support environment that can meet the requirements is realized.
[0058]
  (Positioning step)
  When the “Next” button is pressed after the sample classification step, the process proceeds to the positioning step. In the positioning step, an observation image formed based on the image observation conditions set in the sample classification step is displayed in the first display area 47, and observation positioning and magnification adjustment are performed on this observation image as necessary. Do it. For example, the operator manually sets the observation position and the magnification. In addition, the focus, contrast, and brightness are adjusted as necessary. When the “Next” button is pressed after the positioning step, the e preview step is started.
[0059]
  (E preview step)
  [Preview function]
  FIG. 4 shows an example of an operation screen for the e preview step in the first auto observation mode. In the e preview step, the preview setting means 231 checks the “perform e preview” check field 231a to select execution of e preview. By executing the e-preview, a plurality of observation images are simply formed based on a plurality of preset image observation conditions (preview image observation conditions) and displayed on the display unit. In setting the preview image observation condition, a plurality of simple image observation conditions are set by changing one or more specific parameters stepwise or continuously among the image observation conditions. Which parameter is to be changed can be designated by the operator, or may be set in advance on the electron microscope side.
[0060]
  (Condition selection step)
  e When the “Next” button is pressed after preview execution, the process proceeds to the condition selection step. On the condition selection step screen, e-preview is executed based on the four simple image observation conditions set in the e preview step, and four simple observation images are formed and listed in the second display area 48 of the display unit 28. Is displayed. The operator selects a desired image from these. Here, the second display area 48 functions as simple observation image selection means for selecting a desired simple observation image from the displayed plurality of simple observation images. When the “Next” button is pressed after the condition selection step, the process proceeds to the observation step. At this time, based on the simple image observation condition when the selected simple observation image is picked up, this is set as the image observation condition, and control is performed so that a new observation image is picked up and displayed in the first display area section. Is done. The imaging here is not simple, and normal imaging is performed after setting the selected simple image observation condition as the image observation condition. The image observation condition setting means for setting the selected simple image observation condition as the image observation condition is based on the selection on the second display area 48, similarly to the simple observation image selection means for selecting the simple observation image. It is executed by the central processing unit 2 and the like inside the electron microscope. That is, in FIG. 4 and FIG. 9 to be described later, the “e preview” screen in the second display area 48 selects the simple observation image selection means for selecting any one image observation condition from the simple image observation conditions, and the selected simple image. It functions as image observation condition setting means for setting the simple image observation condition set in the observation image as the image observation condition.
[0061]
  Also, the e preview can be omitted. In the e preview step of FIG. 4, uncheck the “perform e preview” check field 231 a, and instead, in the simple image observation condition setting unit 232, radio buttons 232 a and B “A” And C ”radio button 232b, C“ high image quality and low noise ”radio button 232c, and D“ difference in material ”radio button 232d. These conditions correspond to the simple image observation conditions set for the e preview. When any one of the preset simple image observation conditions is selected in this way, one observation condition is set from the selected simple image observation conditions, and the selection is performed without performing an e-preview. Control is performed so that an observation image is formed and displayed on the display unit based on the image observation conditions. In this case, since the condition selection step is not necessary, the operation screen of the observation step shown in FIG. 5 is switched.
[0062]
  (Observation step)
  FIG. 5 shows an example in which the operation screen for the observation step in the first auto observation mode is displayed on the display unit 28. In the observation step, magnification adjustment, field of view movement, contrast / brightness / focus adjustment, etc. are performed as necessary on the formed observation image, and more accurate image capture, storage, printing, static elimination, etc. I do. The operation screen of the observation step is the same as described above, in the observation step, in addition to the first display area 47, the second display area 48, the operation flow 201, the sample exchange instruction means 208, the self condition setting screen transition means 209, etc. An observation operation message area 251 for displaying an operation message is provided, and adjustment means for performing magnification adjustment, visual field movement, contrast / brightness / focus adjustment, and the like.
[0063]
  Although an example in which the self condition setting screen transition means is displayed in any of the sample classification step, e preview step, and observation step in the first auto observation mode described above, a predetermined step in the auto observation mode is shown. The self-condition setting screen transition means can be displayed on the display unit 28 only at. The predetermined step for displaying the self condition setting screen transition means does not need to be provided in all steps of the auto observation mode, and can be set as appropriate according to the purpose of the step.
[0064]
  [Second auto observation mode]
  Next, as an example of the second auto observation mode, a second auto observation mode capable of observing a sample that does not conduct electricity or a wet sample containing moisture will be described with reference to FIGS.
[0065]
  (Sample classification step)
  FIG. 6 shows an example of the operation screen of the sample classification step in the second auto observation mode. The operation screen of the sample classification step shown on the display unit 28 includes second auto-observation sample specifying means 311 for setting the material of the sample to be observed, and previous condition setting for setting the image observation condition set last time as the observation condition. Means 312 is provided.
[0066]
  In the sample classification step in the second auto-observation mode, it is possible to set a charge-up prevention item for inducing an operation for the purpose of preventing charge-up or an anti-evaporation item for inducing an operation for the purpose of preventing the evaporation of the sample. . For each item, a simple image observation condition suitable for preventing charge-up and a simple image observation condition suitable for preventing evaporation are set in the e-preview.
[0067]
  In order to prevent the charge-up, the acceleration voltage is kept low in a high vacuum to prevent the sample from being charged. On the other hand, since air molecules increase in a low vacuum, they are ionized to inhibit charging, so that even if the acceleration voltage is high, it is difficult to cause charge-up. As described above, the degree of charge-up greatly depends on the degree of vacuum, but there are other dependencies depending on the spot size and the acceleration voltage.
[0068]
  As an example of simple image observation conditions for the purpose of preventing charge-up, the degree of vacuum and the acceleration voltage are adjusted. When the degree of vacuum is changed, a waiting time is generated for evacuation. Although the waiting time depends on the degree of change, it takes several minutes to several tens of minutes because mechanical operations such as opening / closing of a valve and rotation of a pump are required. Conventionally, an evacuation waiting time is generated each time the degree of vacuum is changed, and thus an operator has to intermittently stop working for several minutes and wait. However, in the above-described embodiment, the degree of vacuum specified by the preview function is automatically adjusted, so that the operator does not have to wait for the electron microscope until the preview is completed, and is used for other work. Can be used effectively without wasting waiting time.
[0069]
  Alternatively, the vacuum degree is fixed, the acceleration voltage and the spot size are adjusted, and the simple image observation condition is set by changing the acceleration voltage and the spot size while keeping the vacuum degree constant. Adjustment of the degree of vacuum takes time because the exhaust system pump 30 adjusts the pressure in the sample chamber 31. Therefore, if the degree of vacuum is constant under each simple image observation condition, there is an advantage that the time required to obtain the preview image can be shortened by saving this time.
[0070]
  On the other hand, in order to prevent sample evaporation, the degree of vacuum can be kept low. The evaporation amount depends not only on the degree of vacuum but also on the acceleration voltage. This is because the degree to which the sample is heated changes depending on the acceleration voltage. Therefore, by adjusting the acceleration voltage while keeping the degree of vacuum constant, there is an advantage that the time required for adjusting the degree of vacuum can be omitted and the time required for obtaining the preview image can be shortened as described above.
[0071]
  In the sample classification step in the second auto observation mode, the sample material is designated in the second auto observation sample designation means 311 as shown in FIG. Here, the first second auto observation sample designating means 311a includes a radio button for setting high-speed observation of a sample not containing water or a semiconductor sample, and the second second auto observation sample designating means 311b contains water. A radio button for setting high-quality observation of a non-sample or a semiconductor sample, and a radio button for setting a sample containing moisture as the third second auto-observation sample specifying means 311c. “Moisture-free sample <high-speed>” and “moisture-free sample <high quality>” correspond to charge-up prevention items in which materials requiring charge-up prevention are set, and “water-containing sample” This corresponds to an evaporation prevention item in which a material requiring evaporation prevention is set. By selecting one of these radio buttons, an image observation condition corresponding to the selected condition is set.
[0072]
  The previous condition setting unit 312 can store one image observation condition corresponding to the observation image formed last time. When the “observation under the same conditions as the previous” check field 312a is checked, The image observation conditions set at the time of observation are called up and set as image observation conditions.
[0073]
  (Positioning step)
  When the “Next” button is pressed after the sample classification step in FIG. 6 is completed, the process proceeds to the positioning step. FIG. 7 shows an example of the operation screen for the positioning step in the second auto observation mode. In addition to the same operation buttons as described above, the positioning step operation screen includes a positioning operation message area 321 for displaying an operation message in the positioning step. In the positioning step, an observation image formed based on the image observation conditions set in the sample classification step is displayed in the first display area 47, and observation positioning and magnification adjustment are performed on this observation image as necessary. Do it. In the second display area 48, a “wide area map” screen having a lower magnification than that displayed in the first display area 47 is displayed, and the area being displayed in the first display area 47 is any of the second display areas 48. Whether it corresponds to the area is displayed with a frame. In addition, the focus, contrast, and brightness are adjusted as necessary. When the “Next” button is pressed after the positioning step, the e preview step in FIG. 8 is entered.
[0074]
  (Preview step)
  FIG. 8 shows an example of an operation screen for the e preview step in the second auto observation mode. The operation screen of the e preview step includes the first display area 47, the second display area 48, the operation flow 301, the preview setting means 331, the simple image observation condition setting means 332, and the sample exchange as in FIG. Instruction means 308 and self condition setting screen transition means 309 are provided.
[0075]
  When the preview setting means 331 checks the “perform e preview” check field 331a, e preview execution is selected. The plurality of simple image observation conditions for simply forming a plurality of observation images by e-preview are set to the same conditions as those presented in the simple image observation condition setting unit 332. A plurality of simple observation images obtained by the e-preview are temporarily stored and displayed as a list in the second display area 48 of the display unit 28.
[0076]
  In addition, as in FIG. 4, the e preview can be not executed. In FIG. 8, the “perform e preview” check column 331a is unchecked, and instead, the simple image observation condition setting means 332 sets the simple image observation conditions. As a result, control is performed so that an observation image is formed based on the selected simple image observation condition and displayed in the first display region 47 without performing an e-preview. In this case, the condition selection step of FIG. 9 is unnecessary, and the operation screen of the observation step shown in FIG. 10 is switched.
[0077]
  (Condition selection step)
  FIG. 9 shows an example of the operation screen for the condition selection step in the second auto observation mode. In the condition selection step, by pressing any one of the four “e preview” screens displayed in the second display area 48, simple image observation conditions corresponding to the screen are set. Note that selection is possible even during the e-preview operation, that is, during the formation of a simple observation image.
[0078]
  (Observation step)
  FIG. 10 shows an example of the operation screen for the observation step in the second auto observation mode. This figure corresponds to FIG. 5, and similarly, the first display area 47, the second display area 48, the operation flow 301, the observation operation message area 351, the sample exchange instruction means 308, and the self condition setting. Screen transition means 309. In the display example of FIG. 10, a “wide area view” screen is displayed in the second display area 48, and magnification adjustment, field of view movement, contrast / brightness / focus adjustment are performed on the observation image formed as described above. Etc. are performed as necessary, and more accurate processing such as image capture, storage, printing, and charge removal is performed. In order to perform these adjustments, the screen of FIG. 10 includes adjustment means for performing magnification adjustment, visual field movement, contrast / brightness / focus adjustment, and the like, as in FIG.
[0079]
  As described above, examples of displaying the self condition setting screen transition means in any of the sample classification step, the positioning step, the e preview step, the condition selection step, and the observation step in the second auto observation mode are shown in FIGS. However, the self condition setting screen transition means may be displayed on the display unit 28 at a predetermined step in the auto observation mode. The predetermined step for displaying the self condition setting screen transition means does not need to be provided in all steps of the auto observation mode, and can be set as appropriate according to the purpose of the step.
[0080]
  [Self condition setting screen]
  Next, the self condition setting screen will be described. The self-condition setting screen is different from the auto observation mode in which conditions are set in order according to a predetermined operation flow, and an operator can set desired items in an arbitrary order. Therefore, the configuration is such that the items that can be set in FIGS. Needless to say, it is not necessary that all items can be set on one screen, and specific items may be set on another screen. When necessary, the mode can be returned to the auto observation mode by pressing the “return” button.
[0081]
  Furthermore, as a mode switching means, in this embodiment, by switching the tab provided at the bottom of the screen, it is possible to switch to manual observation that allows more detailed settings, or auto observation.(1)・ Automatic observation(2)It is possible to switch to, change to measurement mode, album mode, etc. Although all setting items can be adjusted in manual observation described later, the self-condition setting screen allows only predetermined items to be set. The self-condition setting screen is intended for an operator who has become accustomed to the operation to some extent, and prevents an erroneous operation by preventing items that normally do not need to be changed. An operator who wants to make more detailed settings can make all settings by shifting to the manual observation mode.
[0082]
  FIG. 11 shows an example of an operation screen displayed on the display unit 28 when the first automatic observation mode is shifted to the self condition setting screen. This operation screen corresponds to the first display area 47 and the second display area 48, the sample designating means 401 for setting the material of the sample to be observed, and a plurality of preset simple image observation conditions as described above. Corresponding to the simple image observation condition setting means 402 for setting one observation condition from the image observation conditions to be performed, the individual condition setting means 403 for setting the detector, the acceleration voltage, the spot size, etc., and the previously stored image file And file correspondence condition setting means 404 for setting one observation condition from the image observation conditions. In the display example of FIG. 11, a “position display” screen is displayed in the second display area 48.
[0083]
  The sample designation means 401 designates the material of the sample to be observed. Image observation conditions suitable for the observation of the sample selected here are set. In addition, when the sample designation means 401 designates the characteristics of the sample and then the “e preview” button 401c is pressed, the e preview is executed. The second display area 48 automatically switches to the e-preview tab, and a plurality of simple observation images are displayed in the second display area 48 based on a plurality of preset simple image observation conditions. Since the plurality of simple image observation conditions correspond to the simple observation conditions indicated by the simple image observation condition setting unit 402 described later, the operator can check the simple image observation conditions of each simple observation image.
[0084]
  The simple image observation condition setting unit 402 forms an observation image based on the simple image observation condition designated by the operator without executing the preview function. One of the image observation conditions is selected by the simple image observation condition setting unit 402, and the “set to the above condition” button 402e is pressed to set the selected simple image observation condition. Based on the control, the observation image is formed and controlled in the first display area 47 of the display unit.
[0085]
  The individual condition setting means 403 can also set the image observation conditions individually. Items that can be set by the individual condition setting means 403 include, for example, a “detector” box 403a, an “acceleration voltage” box 403b, a “spot size” box 403d, and the like. Various configurations such as a degree of vacuum, astigmatism, and an optical axis may be set.
[0086]
  One viewing condition can be set from the image viewing conditions corresponding to the previously stored image file by using a “read from file” button which is an aspect of the file correspondence condition setting unit 404.
[0087]
  Although FIG. 11 shows an example in which the self condition setting screen is selected in the first auto observation mode, the same self condition setting screen operation screen is also provided in the second auto observation mode. When the second auto observation mode is low vacuum observation, conditions suitable for low vacuum observation are presented.
[0088]
  [Manual observation mode]
  Furthermore, the electron microscope according to the present embodiment has a manual observation mode in which all setting items can be adjusted. In this mode, the operator himself can set all image observation conditions. FIG. 12 shows an example of an operation screen in the manual observation mode. The operation screen shown in this figure includes a first display area 47 that displays an imaged observation image, a second display area 48 that displays a position display, a wide area diagram, an e-preview, and a comparison image, and an image of the observation image. Corresponding to image correction setting means 601 for setting correction, individual condition setting means 603 for individually setting image observation conditions such as detector, acceleration voltage, vacuum degree, and spot size, and previously stored image files A file correspondence condition setting unit 604 that sets one observation condition from image observation conditions, a preview setting unit 605 that sets a preview function, a magnification setting unit 611 that sets a magnification of an observation image, and the like, and a movement of an observation field is set Observation field movement setting means 612 for setting the contrast and brightness for setting the contrast and brightness, and astigmatism adjustment for setting the astigmatism adjustment. It includes a setting unit 614, and an optical axis adjusting setting unit 615 sets an adjustment of the optical axis.
[0089]
  In the manual observation mode, in the image correction setting means 601, the sharpness setting means 601a for setting the sharpness, the highlight setting means 601b for setting the highlight, the gamma correction setting means 601c for setting the gamma correction, and the brightness of the observation image. A luminance distribution diagram (histogram) 601d indicating the distribution and overrange extraction setting means 601e are displayed. The overrange extraction setting means is configured to extract and display the overranged area. Specifically, when the “overrange check” column, which is one mode of the overrange extraction setting unit 601e, is checked in a state where the observation image is displayed, the overrange region that has become the under region or the over region of the observation image is changed. Are displayed in a manner different from the intermediate color area.
[0090]
  In addition, the image observation conditions can be individually set by the individual condition setting means 603 as described above. Items that can be set by the individual condition setting means 603 include a “detector” box 603a, an “acceleration voltage” box 603b, a “vacuum degree” box 603c, a “spot size” box 603d, etc. Aberration adjustment setting means, optical axis adjustment setting means, and the like may be included. A “read from file” button (file correspondence condition setting means) 404 can set one observation condition from image observation conditions corresponding to the previously stored image file. Further, the above-described preview function is executed by an “e preview setting” button 605 which is an aspect of the preview setting unit.
[0091]
  [Maintenance mode]
  Next, a maintenance mode for guiding a maintenance procedure will be described based on FIGS. FIG. 13 shows an example in which the operation screen for the work classification step, which is the adjustment item setting step that appears first as the operation screen for the maintenance mode, is displayed on the display unit 28. The operation screen of the work classification step includes an operation flow 801 for guiding an operation procedure for maintenance of the SEM, an exchange procedure screen shifting means 802 for shifting to an exchange procedure screen for displaying an explanation of a maintenance part replacement procedure, and items to be adjusted. Adjustment item setting means 810 for setting.
[0092]
  The operation flow 801 includes a work classification step, a sample preparation step, a manual setting step, an automatic setting step, and a setting end step, which are sequentially displayed. Each step of the operation flow 801 will be described below.
[0093]
  (1) The work classification step is a step for selecting an adjustment item.
[0094]
  (2) The sample preparation step is a step for preparing a standard sample for adjustment.
[0095]
  (3) The manual adjustment step is a step for manually performing various settings such as bias voltage adjustment and filament current adjustment when the setting of the second saturation point of the filament current is selected as the setting by manual adjustment.
[0096]
  (4) The automatic adjustment step is a step of performing automatic adjustment of the adjustment items set by selecting automatic adjustment in the work classification step.
[0097]
  (5) The setting end step is a step for performing guidance after the adjustment at the time of maintenance is completed.
[0098]
  In the work classification step, the display “work classification” of the operation flow 801 is displayed in a different form from the display of other steps. For example, the “work classification” item display is displayed in bright green, and the other “sample preparation”, “manual setting”, “automatic setting”, and “setting end” item displays are displayed in dark green. Of course, the color tone may be changed and displayed in a different mode, or various different modes such as blinking, underline, bold, and highlighting with fluorescent color may be used, such as displaying the item frame and characters reversed. it can. As a result, it can be identified that the current step is “work classification”. When a step moves, the highlight display also moves to the corresponding step. In this way, the current step can be shown to the user in the same manner in the other steps.
[0099]
  The replacement procedure screen transition means 802 is a means for shifting to a screen showing the replacement procedure of each maintenance part such as a consumable. The replacement procedure screen transition means 802 includes a filament replacement procedure screen transition means indicating a procedure for replacing the filament, an anode / sleeve replacement procedure screen transition means indicating the procedure for replacing the anode / sleeve, and an objective indicating the procedure for replacing the objective aperture. A diaphragm replacement procedure screen transition means is provided. In the example of FIG. 13, a filament replacement procedure screen transition button 802a which is a form of the filament replacement procedure screen transition means, an anode / sleeve replacement procedure screen transition button 802b which is a form of the anode / sleeve replacement procedure screen transition means, An objective aperture replacement procedure screen transition button 802c, which is an embodiment of the objective aperture replacement procedure screen transition means, is provided. When the filament replacement procedure screen transition button 802 a is pressed, the filament replacement procedure shown in FIG. 14 is displayed on the screen of the display unit 28. When the anode / sleeve replacement procedure screen transition button 802b is pressed, the anode / sleeve replacement procedure shown in FIG. 15 is displayed on the screen. When the objective aperture replacement procedure screen transition button 802c is pressed, the objective aperture replacement procedure shown in FIG. 16 is displayed on the screen.
[0100]
  Furthermore, each of the replacement procedure screens of FIGS. 14 to 16 is provided with a replacement screen transition means so that it is possible to shift to another replacement procedure screen even after shifting to the replacement procedure screen. At the bottom of each screen, there are a filament replacement procedure screen transition button 902a which is a form of the filament replacement procedure screen transition means, and an anode / sleeve replacement procedure screen transition button 902b which is a form of the anode / sleeve replacement procedure screen transition means. The objective aperture replacement procedure screen transition button 902c, which is an embodiment of the objective aperture replacement procedure screen transition means, is provided.
[0101]
  FIG. 14 is an exchange procedure screen showing an exchange procedure for filament exchange. On the screen, filament replacement procedures are numbered and explained in order. An image of the SEM device is also displayed, indicating the procedure number. In addition, precautions are also shown in bold. In accordance with the instruction, the operator actually performs a necessary filament replacement operation for the SEM apparatus while associating the number of the explanatory text and the image diagram. Thus, the operator can check the filament replacement procedure while looking at the display unit 28 of the SEM, so there is no need to separately prepare and refer to a manual, an instruction manual, or the like. Therefore, even if the manual is not at hand or lost, it can be replaced. Further, since it is not necessary to compare the instruction manual with the SEM main body, the maintenance work can be completed only with the SEM apparatus. The explanation of the exchange procedure is written in the order of work using both text and images, so it is easy to understand even for beginners. If necessary, guidance by voice or video may be used together. After the filament replacement operation is completed, when the “Return” button is pressed, the screen returns to the screen shown in FIG.
[0102]
  Similarly, FIG. 15 shows the anode / sleeve replacement procedure screen and the objective aperture replacement procedure shown in FIG. These replacement procedure screens can also have the same configuration as in FIG.
[0103]
  As described above, in the maintenance mode, the operator first shifts from the screen of FIG. 13 to the desired replacement procedure screen by the replacement procedure screen transition means 802 and performs maintenance work of necessary parts. Thereafter, returning to FIG. 13, the adjustment work is started in order from the work classification step according to the operation flow 801.
[0104]
  (Work classification step)
  In the work classification step, the operator selects from the adjustment item setting means 810 which item to adjust as an adjustment item according to the parts for which maintenance work such as replacement or cleaning has been performed. Further, it is possible to select whether the adjustment is further automatically performed or manually performed for each adjustment item. As a result, the readjustment work after the replacement work can be automated to some extent. It should be noted that it is possible to set in advance so that the adjustment items are automatically selected according to the parts for which maintenance has been performed. In this case, for example, it is detected that the replacement procedure screen transition means 802 has been pressed and the replaced parts are identified, and the items that need to be adjusted are extracted according to the replacement parts, and the adjustment item setting means 810 automatically The adjustment item is selected.
[0105]
  The adjustment item setting means 810 includes an emission current adjustment setting means for adjusting an emission current as an adjustment item, an optical axis adjustment setting means for adjusting the optical axis, and an astigmatism adjustment setting means for astigmatism adjustment. In the example of FIG. 13, an emission current setting check button 811 that is one form of emission current adjustment setting means, an optical axis adjustment check button 812 that is one form of optical axis adjustment setting means, and one form of astigmatism adjustment setting means. The astigmatism adjustment check button 813 is displayed.
[0106]
  The emission current adjustment setting means can be further set by selecting either automatic adjustment or manual adjustment with a radio button. In the example of FIG. 13, either a radio button 811a which is a form of automatic adjustment setting means for setting automatic adjustment or a radio button 811b which is a form of manual adjustment setting means for setting manual adjustment can be selected. When the emission current adjustment setting check button 811 is selected, automatic adjustment or manual adjustment is set based on the check of the radio buttons 811a and 811b. With this configuration, the operator can select either automatic adjustment or manual adjustment for the emission current adjustment. In the emission current adjustment setting, since the value of the second saturation point varies depending on conditions such as the acceleration voltage, the operator who wants to adjust this value precisely selects manual adjustment. The emission current adjustment setting is necessary only when the filament is replaced.
[0107]
  On the other hand, the optical axis adjustment setting check button 812 and the astigmatism adjustment setting check button 813 shown in FIG. 13 can set only automatic adjustment and cannot select manual adjustment even if these items are selected. However, it goes without saying that manual adjustment can be performed as described above. The setting of the optical axis adjustment and the astigmatism adjustment needs to be readjusted when any maintenance parts of the filament, the anode / sleeve, and the objective aperture are replaced. Further, the adjustment item setting unit 810 is not limited to these adjustment items, and may include a focus adjustment setting unit that sets the adjustment of the focus memory. When the focus adjustment setting means is provided, the focus adjustment can be set so that the readjustment can be performed even when any of the maintenance parts of the filament, the anode / sleeve, and the objective diaphragm is replaced.
[0108]
  In the emission current adjustment, the second saturation point of the filament current is set. On the other hand, in the optical axis adjustment, the change amount of the optical axis with respect to the change of the image observation condition is stored as an optical axis memory. When image observation conditions such as acceleration voltage, spot size, working distance, etc. are changed, the optical axis also changes. Therefore, the change amount of the optical axis is stored, and when the image observation condition is changed, the value of the optical axis is automatically changed accordingly.
[0109]
  Similarly, the astigmatism adjustment is to store the astigmatism change amount with respect to the change in the image observation condition as an astigmatism memory. The astigmatism memory adjusts the astigmatism to automatically change the astigmatism value when the conditions are changed by memorizing the amount of astigmatism change with changes in image observation conditions such as acceleration voltage, spot size, working distance, etc. Is done.
[0110]
  Further, for the focus adjustment, the amount of change in the focus position with respect to the change in the image observation condition is stored as a focus memory. The focus memory is adjusted so as to store the amount of change in focus with respect to changes in image observation conditions such as acceleration voltage, spot size, working distance, etc., and to automatically change the focus value when the conditions are changed. The optical axis memory, astigmatism memory, focus memory, and the like may be stored in a computer memory, or may be stored in a hardware memory dedicated to an electron microscope.
[0111]
  When adjusting these adjustment items, the order to be adjusted is determined depending on the item, and if the adjustment order is incorrect, various adjustments may be insufficient. For example, when replacing the filament, it is necessary to adjust the emission current first, and then adjust the optical axis, adjust the astigmatism, and adjust the focus. In addition, when adjustment is performed, there are indispensable steps such as preparation of a setting sample. As described above, the adjustment work is guided by the guidance flow including the steps indispensable for the adjustment, whereby the adjustment can be performed efficiently and reliably. In each step, an explanation message for an operation method of an item to be adjusted is displayed.
[0112]
  The operation classification step operation screen shown in FIG. 13 is further provided with a “prohibit acceleration voltage interlock” button at the bottom. Normally, when the acceleration voltage is changed, the gun alignment and astigmatism shift are automatically corrected in conjunction with this change. The “prohibit acceleration voltage interlock” button turns off this interlock function.
[0113]
  (Sample preparation step)
  When the “Next” button is pressed after the work classification step in FIG. 13 is completed, the process proceeds to the sample preparation step. FIG. 17 shows an example in which the operation screen of the sample preparation step in the maintenance mode is displayed on the display unit 28. The operation screen of the sample preparation step includes an operation flow 801 similar to that in FIG. 13 and a sample preparation message area 820 for displaying an operation message of the adjustment standard sample preparation procedure in addition to the replacement procedure screen transition means 802. . In the sample preparation message area 820, for example, confirmation that a standard sample is attached and that the working distance is set to a predetermined value are displayed. The operator sets the standard sample in the SEM according to the message and sets the distance from the standard sample to a predetermined value.
[0114]
  When the “Next” button is pressed after the sample preparation step in FIG. 17 is completed, the process proceeds to the manual setting step shown in FIG. When there is no item to be manually set, specifically, when automatic is selected in the emission current setting on the screen of FIG. 13, the manual setting step is skipped and the configuration jumps to the automatic setting step of FIG. By doing so, unnecessary setting items are not displayed, and the operator can be prevented from being confused to perform safe and simple maintenance work.
[0115]
  (Manual setting step)
  FIG. 18 shows a state where an example of the operation screen for the manual setting step in the maintenance mode is displayed on the display unit 28. The operation screen of the manual setting step includes an operation flow 801 similar to FIG. 13 and the like, a replacement procedure screen transition means 802, a manual setting message area 830 for displaying an operation message for manual setting of the emission current, and an emission current manual. Bias voltage manual adjustment setting means and filament current manual adjustment setting means constituting adjustment item setting means are provided. In the manual setting message area 830, for example, as a procedure for correcting the emission current, the bias voltage is adjusted to set the emission current to an appropriate value, the filament current is adjusted to the second saturation point, etc. Is displayed.
[0116]
  [Second saturation point setting of filament current]
  In this step, an operation for setting the second saturation point of the filament current is performed. In the bias voltage adjustment, the filament current is set to a filament current value that is considered to be a substantially second saturation point in consideration of individual differences between filaments, and the emission current is set to an appropriate value by changing the bias voltage. This is because if the emission current is not set to an appropriate value, the second saturation point cannot be found even if the filament current is adjusted. After adjusting the bias voltage in the bias voltage adjustment to set the emission current to an appropriate value, the filament current is changed in the filament current adjustment to set the second saturation point of the filament current.
[0117]
  [Bias voltage manual adjustment setting means]
  In the operation screen of the manual setting step in FIG. 18, among the means constituting the emission current manual adjustment item setting means, the bias voltage manual adjustment setting button 831 as one form of the bias voltage manual adjustment setting means, and the filament current manual adjustment setting. As one form of the means, a filament current manual adjustment setting button 832 is provided. When the bias voltage adjustment setting button 831 is pressed, a sub window is opened as shown in FIG. 19, and a bias voltage value setting slider 831a which is one form of the bias voltage value setting means is displayed. When the arrow displayed on the bias voltage value setting slider 831a is moved left and right by an input device such as a mouse, the voltage value changes continuously. At this time, the mouse pointer does not need to be positioned on the slider, and the bias voltage value setting slider 831a can be operated only by moving the mouse in the left-right direction. A scale indicating the adjustable range of the bias voltage is displayed at the upper right of the subwindow, and the position of the current bias voltage in the adjustable range is displayed. When the right button of the mouse is clicked, the sub window of the bias voltage value setting slider 831a is closed, and the bias voltage adjustment is completed. This allows the operator to manually adjust the bias voltage.
[0118]
  [Manual filament current setting method]
  When the filament current adjustment setting button 832 in FIG. 18 is pressed after setting the bias voltage value, a filament current value setting slider 832a, which is one form of filament current value setting means, is displayed in a subwindow as shown in FIG. The The filament current value setting slider 832a is also operated in the same manner as the bias voltage value setting slider 831a. This allows the operator to manually adjust the filament current value.
[0119]
  (Automatic setting step)
  When the “next” button is pressed after the manual setting step of FIGS. 18 to 20 is completed, the process proceeds to the automatic setting step. FIG. 21 shows an example in which the operation screen for the automatic setting step in the maintenance mode is displayed on the display unit 28. The operation screen for the automatic setting step includes an automatic setting message area 840 for displaying an operation message for automatic adjustment setting in addition to the operation flow 801 and the replacement procedure screen transition means 802, as in FIG. The automatic setting message area 840 displays, for example, that an operation necessary for automatic adjustment is performed. When the “next” button is pressed after the automatic setting step in FIG. 21 is completed, the process proceeds to the setting end step in FIG.
[0120]
  (Setting end step)
  FIG. 22 shows an example of the operation screen for the setting end step in the maintenance mode. The operation screen of the setting end step includes an end message area 850 for displaying that the adjustment is completed, in addition to the operation flow 801 and the replacement procedure screen transition means 802, as in FIG.
[0121]
  As described above, the example of displaying the replacement procedure screen transition means in any of the work classification step in the maintenance mode, the sample preparation step, the manual setting step, the automatic setting step, and the setting end step has been shown. In this step, the replacement procedure screen transition means can be displayed. The predetermined step for displaying the replacement procedure screen transition means does not need to be provided in all the steps of the maintenance mode, and can be appropriately set according to the purpose of the step.
[0122]
  Here, an example in which the guidance of each step is shown by the guidance flow is shown, but other than this, the guidance of each step can also be performed by a wizard format or the like.
【The invention's effect】
[0123]
  As described above, the electron microscope, the operation method of the electron microscope, the operation program of the electron microscope, and the computer-readable recording medium according to the present invention can easily and reliably perform maintenance work that is difficult to perform procedures and readjustment. Realize the feature of being able to. This is because the present invention is provided with a guidance function that guides the adjustment work after the maintenance work in the necessary flow according to the guidance flow. The necessary operations for each adjustment item are explained and automatic setting is possible, so the operation is simplified, and maintenance settings can be easily performed even for an operator who is unfamiliar with the operation of the electron microscope. . Furthermore, since manual adjustment is possible if necessary, convenience for the operator who has knowledge is not impaired. Thus, according to the present invention, the excellent feature of facilitating complicated replacement of replacement parts and readjustment work is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scanning electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an image diagram showing a menu screen of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an image diagram showing an operation screen of a sample classification step in a first auto observation mode of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an image diagram showing an operation screen of an e-preview step in a first auto observation mode of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an image diagram showing an operation screen of an observation step in a first auto observation mode of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an image diagram showing an operation screen of a sample classification step in the second auto observation mode of the operation program for the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an image diagram showing an operation screen of a positioning step in a second auto observation mode of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an image diagram showing an operation screen of an e-preview step in the second auto observation mode of the operation program for the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an image diagram showing an operation screen of a condition selection step in the second auto observation mode of the operation program for the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 10 is an image diagram showing an operation screen of an observation step in a second auto observation mode of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 11 is an image diagram showing an operation screen in a self-condition setting step of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an image diagram showing an operation screen in a manual observation mode of an operation program for an electron microscope according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is an image diagram of an operation screen showing a work classification step in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 14 is an image diagram of a display screen showing a filament replacement procedure in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an image view of a display screen showing an anode / sleeve replacement procedure in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an image diagram of a display screen showing an objective aperture replacement procedure in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an image diagram showing an operation screen of a sample preparation step in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 18 is an image diagram showing an operation screen of a manual setting step in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 19 is an image diagram showing an operation screen when setting a bias voltage value in the manual setting step of the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 20 is an image diagram showing an operation screen when setting a filament current value in the manual setting step of the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 21 is an image diagram showing an operation screen of an automatic setting step in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 22 is an image diagram showing an operation screen of a setting end step in the maintenance mode of the electron microscope according to one embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Computer; 2 ... Central processing part; 3 ... Electron gun high voltage power supply; 4 ... Filament; 5 ... Wehnelt; 6 ... Anode; 7 ... Electron gun; 8 ... Electron beam; 11: Converging lens control unit; 12 ... Converging lens; 13 ... Objective lens stop; 14 ... Astigmatism correction coil control unit; 15 ... Electron beam deflection scanning coil control unit; 16 ... Objective lens control unit; Astigmatism correction coil; 18 Electron beam deflection scanning coil; 19 Objective lens; 20 Sample; 21 Secondary electron detector; 22 Reflected electron detector; Reflected electron detection and amplification unit; 25 ... A / D converter; 26 ... A / D converter; 27 ... Image data generation unit; 28 ... Display unit; 29 ... Printer; 30 ... Exhaust system pump; ... exhaust Control unit; 33 ... Sample stage; 47 ... First display area; 48 ... Second display area; 101 ... First auto observation mode setting means; 102 ... Second auto observation mode setting means; 103 ... Manual observation mode setting Means: 104 ... Image file editing mode setting means; 105 ... Measurement mode setting means; 106 ... Initial setting mode setting means; 107 ... End setting means; 201 ... Operation flow; 208 ... Sample exchange instruction means; 211: First auto observation sample designating means; 212: Previous condition setting means; 231: Preview setting means; 232: Simple image observation condition setting means
252 ... Observation operation message area; 301 ... Operation flow; 308 ... Sample exchange instruction means; 309 ... Self condition setting screen transition means; 311 ... Second auto observation sample designation means; 311a ... First second auto observation sample 311b ... second second auto observation sample designating means; 311c ... third second auto observation sample designating means; 312 ... previous condition setting means; 312a ... "observation under the same conditions as the previous" check Column: 331a: “Perform e preview” check column: 332: Simple image observation condition setting means: 401: Sample designation means: 401a: Radio sample button of “conductor-only sample”; 401b: “sample including insulator” Radio button; 401c ... "e preview" button; 402 ... Simple image observation condition setting means; 402a ... "Fine unevenness information on the outermost surface (acceleration voltage 2) V) "radio button; 402b ..." between A and C (acceleration voltage 5kV) "radio button; 402c ..." high image quality low noise (acceleration voltage 20kV) "radio button; 402d ..." difference in materials (20kV backscattered electrons) "Radio button; 402e ..." Set to above condition "button; 403 ... Individual condition setting means; 403a ..." Detector "box; 403b ..." Acceleration voltage "box; 403d ..." Spot size "box; 404 ... File 601 ... Image correction setting means; 601a ... Sharpness setting means; 601b ... Highlight setting means; 601c ... Gamma correction setting means; 601d ... Luminance distribution map; 601e ... Overrange extraction setting means; Setting means: 603a ... "detector" box; 603b ... "acceleration voltage" box 603c ... "Vacuum degree" box; 603d ... "Spot size" box; 604 ... File correspondence condition setting means; 605 ... "e preview setting" button; 611 ... Magnification setting means; 612 ... Observation field movement setting means; Brightness setting means; 614 ... astigmatism adjustment setting means; 615 ... optical axis adjustment setting means; 801 ... operation flow; 810 ... adjustment item setting means; 811 ... emission current setting check buttons; 811a, 811b ... radio buttons; 812 ... Optical axis adjustment check button; 813 ... Astigmatism adjustment check button; 831 ... Bias voltage manual adjustment setting button; 831a ... Bias voltage value setting slider; 832 ... Filament current manual adjustment setting button; 832a ... Filament current value setting slider; 802 ... Replacement procedure screen transition means 802a, 902a ... filament replacement procedure screen transition button; 802b, 902b ... anode / sleeve replacement procedure screen transition button; 802c, 902c ... objective aperture replacement procedure screen transition button

Claims (19)

像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡であって、
前記電子顕微鏡はメンテナンス部品として、フィラメント、アノード、スリーブ、対物絞りを備えており、
前記電子顕微鏡のメンテナンス作業時に必要となる複数の調整項目から、調整する調整項目を選択可能な調整項目設定ステップを含む複数のステップからなり、各ステップ毎に調整に必要な作業を行うよう誘導するメンテナンスモードを実行可能であり、
前記メンテナンスモードが、前記電子顕微鏡の前記メンテナンス部品の交換作業および交換後の調整作業のためのモードであり、
前記メンテナンス部品を交換後の調整作業において、選択可能な複数の調整項目は、
前記フィラメントを交換した際にのみ選択可能な調整項目として、
フィラメント電流の第二飽和点を設定するエミッション電流調整と、
前記メンテナンス部品の少なくとも一を交換した際に選択可能な調整項目として、
光軸を調整する光軸調整と、
非点を調整する非点調整と、
を含むことを特徴とする電子顕微鏡。Based on the image observation conditions, an accelerating voltage is applied to the electron gun to irradiate the sample with an electron beam, and secondary or reflected electrons emitted from the sample are detected by one or more detectors while the desired surface of the sample is An electron microscope capable of forming an observation image and displaying it on a display unit by scanning an area,
The electron microscope has a filament, an anode, a sleeve, and an objective aperture as maintenance parts,
It consists of a plurality of steps including an adjustment item setting step capable of selecting an adjustment item to be adjusted from a plurality of adjustment items required at the time of maintenance work of the electron microscope, and guides the user to perform the work necessary for adjustment at each step. Maintenance mode can be executed,
The maintenance mode is a mode for replacement work of the maintenance part of the electron microscope and adjustment work after replacement,
In the adjustment work after replacing the maintenance part, a plurality of selectable adjustment items are:
As an adjustment item that can be selected only when the filament is replaced,
Emission current adjustment to set the second saturation point of the filament current,
As an adjustment item that can be selected when at least one of the maintenance parts is replaced,
Optical axis adjustment to adjust the optical axis,
Astigmatism to adjust astigmatism,
An electron microscope comprising: 前記メンテナンスモードにおける複数のステップは更に、
調整のための標準試料の準備を行うための試料の準備ステップと、
前記調整項目設定ステップにおいて手動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について手動調整を行うための手動設定ステップと、
前記調整項目設定ステップにおいて自動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について自動調整を行うための自動設定ステップと、
を備えることを特徴とする請求項１記載の電子顕微鏡。The plurality of steps in the maintenance mode further includes:
A sample preparation step for preparing a standard sample for adjustment; and
When there is an adjustment item for which manual adjustment is set in the adjustment item setting step, a manual setting step for performing manual adjustment for the item;
When there is an adjustment item for which automatic adjustment is set in the adjustment item setting step, an automatic setting step for performing automatic adjustment for the item;
The electron microscope according to claim 1, further comprising: 前記エミッション電流調整において、さらに、フィラメント電流の第二飽和点の設定を手動調整するよう選択可能に構成してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子顕微鏡。  3. The electron microscope according to claim 1, wherein the emission current adjustment is configured to be selectable so as to manually adjust the setting of the second saturation point of the filament current. 4. 前記手動設定ステップは、前記調整項目設定ステップにおいてフィラメント電流の第二飽和点の設定が手動調整による設定として選択されたとき、少なくともバイアス電圧調整およびフィラメント電流調整を手動で行うためのステップであることを特徴とする請求項２に記載の電子顕微鏡。The manual setting step is a step for manually performing at least a bias voltage adjustment and a filament current adjustment when the setting of the second saturation point of the filament current is selected as the manual adjustment setting in the adjustment item setting step. The electron microscope according to claim 2 . 前記調整項目設定ステップにおいて選択された調整項目について、更に自動調整に設定することが可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一に記載の電子顕微鏡。  The electron microscope according to any one of claims 1 to 4, wherein the adjustment item selected in the adjustment item setting step can be further set to automatic adjustment. 前記光軸調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の光軸の変化量を光軸メモリとして記憶すると共に、
前記非点調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の非点の変化量を非点メモリとして記憶することを特徴とする請求項１から５のいずれか一に記載の電子顕微鏡。In the optical axis adjustment, the change amount of the optical axis when the acceleration voltage, the spot size, and the working distance are changed is stored as an optical axis memory,
6. The electron according to claim 1, wherein in the astigmatism adjustment, an astigmatism change amount when an acceleration voltage, a spot size, and a working distance are changed is stored as an astigmatism memory. microscope. 前記メンテナンスモードにおける複数のステップ内の所定のステップにおいて、一以上のメンテナンス部品の交換手順を表示する交換手順画面に移行する交換手順画面移行手段を備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一に記載の電子顕微鏡。  The replacement procedure screen transition means for transitioning to a replacement procedure screen for displaying a replacement procedure of one or more maintenance parts in a predetermined step of the plurality of steps in the maintenance mode is provided. The electron microscope as described in one. 前記交換手順画面にて交換された電子顕微鏡の部品に応じて、前記調整項目設定ステップにおいて選択される調整項目が自動的に割り当てられることを特徴とする請求項７に記載の電子顕微鏡。  8. The electron microscope according to claim 7, wherein the adjustment item selected in the adjustment item setting step is automatically assigned according to the parts of the electron microscope exchanged on the exchange procedure screen. 像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能であり、メンテナンス部品として、フィラメント、アノード、スリーブ、対物絞りを備える電子顕微鏡の操作方法であって、
前記電子顕微鏡のメンテナンス作業時に必要となる複数の調整項目から、調整する調整項目を選択する工程と、
調整のための標準試料の準備を行う工程と、
前記調整項目設定ステップにおいて手動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について手動調整を行う工程と、
前記調整項目設定ステップにおいて自動調整が設定された調整項目がある場合に、当該項目について自動調整を行う工程と、
を備え、
前記調整項目を選択する工程において、前記電子顕微鏡の前記メンテナンス部品の交換後に選択可能な複数の調整項目は、
前記フィラメントを交換した際にのみ選択可能な調整項目として、
フィラメント電流の第二飽和点を設定するエミッション電流調整と、
前記メンテナンス部品の少なくとも一を交換した際に選択可能な調整項目として、
光軸を調整する光軸調整と、
非点を調整する非点調整と、
を含むことを特徴とする電子顕微鏡の操作方法。Based on the image observation conditions, an accelerating voltage is applied to the electron gun to irradiate the sample with an electron beam, and secondary or reflected electrons emitted from the sample are detected by one or more detectors while a desired surface of the sample is detected. By scanning the area, it is possible to form an observation image and display it on the display unit, and as a maintenance component, an operation method of an electron microscope including a filament, an anode, a sleeve, and an objective aperture,
A step of selecting an adjustment item to be adjusted from a plurality of adjustment items required during maintenance work of the electron microscope,
Preparing a standard sample for adjustment;
When there is an adjustment item for which manual adjustment is set in the adjustment item setting step, the step of performing manual adjustment for the item;
When there is an adjustment item for which automatic adjustment is set in the adjustment item setting step, automatic adjustment for the item; and
With
In the step of selecting the adjustment item, a plurality of adjustment items that can be selected after replacement of the maintenance part of the electron microscope are:
As an adjustment item that can be selected only when the filament is replaced,
Emission current adjustment to set the second saturation point of the filament current,
As an adjustment item that can be selected when at least one of the maintenance parts is replaced,
Optical axis adjustment to adjust the optical axis,
Astigmatism to adjust astigmatism,
A method for operating an electron microscope, comprising: 前記エミッション電流調整において、さらに、フィラメント電流の第二飽和点の設定を手動調整するよう選択可能に構成してなることを特徴とする請求項９に記載の電子顕微鏡の操作方法。  10. The method of operating an electron microscope according to claim 9, wherein the emission current adjustment is further configured to allow manual adjustment of the setting of the second saturation point of the filament current. 前記手動調整の工程は、前記調整項目を選択する工程においてフィラメント電流の第二飽和点の設定が手動調整による設定として選択されたとき、少なくともバイアス電圧調整およびフィラメント電流調整を手動で行うための工程であることを特徴とする請求項１０記載の電子顕微鏡の操作方法。  The manual adjustment step is a step for manually performing at least a bias voltage adjustment and a filament current adjustment when the setting of the second saturation point of the filament current is selected as the manual adjustment setting in the step of selecting the adjustment item. The method of operating an electron microscope according to claim 10, wherein: 前記調整項目を選択する工程において選択された調整項目について、更に自動調整に設定することが可能であることを特徴とする請求項９から１１のいずれか一に記載の電子顕微鏡の操作方法。  The method for operating an electron microscope according to any one of claims 9 to 11, wherein the adjustment item selected in the step of selecting the adjustment item can be further set to automatic adjustment. 前記電子顕微鏡の操作方法は、更に、調整項目を選択する工程の前に、
一以上のメンテナンス部品の交換手順を表示する交換手順画面を表示する工程を備えることを特徴とする請求項９から１２のいずれか一に記載の電子顕微鏡の操作方法。The operation method of the electron microscope is further, before the step of selecting the adjustment item,
The method of operating an electron microscope according to any one of claims 9 to 12, further comprising a step of displaying a replacement procedure screen for displaying a replacement procedure of one or more maintenance parts. 前記光軸調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の光軸の変化量を光軸メモリとして記憶すると共に、
前記非点調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の非点の変化量を非点メモリとして記憶することを特徴とする請求項９から１３のいずれか一に記載の電子顕微鏡の操作方法。In the optical axis adjustment, the change amount of the optical axis when the acceleration voltage, the spot size, and the working distance are changed is stored as an optical axis memory,
14. The electron according to claim 9, wherein in the astigmatism adjustment, an astigmatism change amount when an acceleration voltage, a spot size, and a working distance are changed is stored as an astigmatism memory. How to operate the microscope. 像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能であり、メンテナンス部品として、フィラメント、アノード、スリーブ、対物絞りを備える電子顕微鏡の操作をコンピュータに実行させるための電子顕微鏡の操作プログラムであって、
複数のステップからなり各ステップ毎に調整に必要な作業を誘導するメンテナンスモードに含まれる調整項目設定ステップにおいて、メンテナンス時に必要な複数の調整項目から調整する調整項目を選択して設定する調整項目設定手段を実行させる機能を備え、
前記メンテナンス部品を交換後の調整作業において、
前記フィラメントを交換した際にのみ実行可能な、
フィラメント電流の第二飽和点を設定するエミッション電流調整設定手段と、
前記メンテナンス部品の少なくとも一を交換した際に実行可能な、
光軸を調整する光軸調整設定手段と、
非点を調整する非点調整設定手段と、
を調整項目設定手段として実行させることを特徴とする電子顕微鏡の操作プログラム。Based on the image observation conditions, an accelerating voltage is applied to the electron gun to irradiate the sample with an electron beam, and secondary or reflected electrons emitted from the sample are detected by one or more detectors while a desired surface of the sample is detected. By scanning the area, an observation image can be formed and displayed on the display unit. Operation of the electron microscope for causing the computer to operate the electron microscope including the filament, anode, sleeve, and objective diaphragm as maintenance parts A program,
Adjustment item setting to select and set the adjustment items to be adjusted from the multiple adjustment items required during maintenance in the adjustment item setting step included in the maintenance mode that consists of multiple steps and guides the work necessary for adjustment at each step With the ability to execute the means,
In the adjustment work after replacing the maintenance parts,
This is only possible when the filament is changed,
Emission current adjustment setting means for setting the second saturation point of the filament current;
Executable when at least one of the maintenance parts is replaced,
Optical axis adjustment setting means for adjusting the optical axis;
Astigmatism adjustment setting means for adjusting astigmatism;
As an adjustment item setting means. 前記電子顕微鏡の操作プログラムは、
前記エミッション電流調整において、フィラメント電流の第二飽和点の設定を自動調整および手動調整のいずれか一方を選択して設定する手段をエミッション電流調整設定手段として実行させることを特徴とする請求項１５に記載の電子顕微鏡の操作プログラム。The operation program of the electron microscope is
16. In the emission current adjustment, means for selecting and setting one of automatic adjustment and manual adjustment for setting the second saturation point of the filament current is executed as an emission current adjustment setting means. The operation program of the electron microscope as described. 前記光軸調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の光軸の変化量を光軸メモリとして記憶すると共に、
前記非点調整において、加速電圧、スポットサイズ、ワーキングディスタンスを変化させた際の非点の変化量を非点メモリとして記憶することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電子顕微鏡の操作プログラム。In the optical axis adjustment, the change amount of the optical axis when the acceleration voltage, the spot size, and the working distance are changed is stored as an optical axis memory,
The electron microscope operation program according to claim 15 or 16, wherein in the astigmatism adjustment, an astigmatism change amount when an acceleration voltage, a spot size, and a working distance are changed is stored as an astigmatism memory. . 前記電子顕微鏡の操作プログラムは更に、
メンテナンスモードにおける所定のステップにおいて、メンテナンスモードで定めるステップ毎の手順に従って調整に必要な作業を行うか、あるいは複数のメンテナンス部品に対する交換手順を表示する交換手順画面に移行するかを選択する手段を実行させることを特徴とする請求項１５から１７のいずれか一に記載の電子顕微鏡の操作プログラム。The operation program for the electron microscope further includes:
Executes means to select whether to perform work necessary for adjustment according to the procedure for each step determined in the maintenance mode or to shift to the replacement procedure screen displaying the replacement procedure for multiple maintenance parts at a predetermined step in the maintenance mode The operation program for an electron microscope according to any one of claims 15 to 17, wherein the operation program is executed. 請求項１５から１８のいずれか一に記載した電子顕微鏡の操作プログラムを記録したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。  A computer-readable recording medium in which an operation program for an electron microscope according to any one of claims 15 to 18 is recorded.
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