JP7126914B2 - Electron microscope apparatus, control method for electron microscope apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、電子顕微鏡装置、電子顕微鏡装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an electron microscope apparatus and a control method for an electron microscope apparatus.

走査型電子顕微鏡(SEM)においては、得られる画像の信号量が、画像の良し悪しに大きく影響する。
そして、一般に、画像の信号量をどの程度とするかは、オペレーターの感覚により判断されている。
In a scanning electron microscope (SEM), the amount of signal in an image obtained greatly affects the quality of the image.
In general, the level of the signal amount of the image is determined by the operator's intuition.

また、走査型電子顕微鏡(SEM)において、非導電性の試料を導電性コーティングせずに測定するために、数十~数百Paの低真空で測定を行う、低真空モードが広く普及している(例えば、特許文献1を参照。)。
低真空モードでは、数十~数百Paの低真空とすることにより、ガスの分子が増加する。そして、ガスの分子が電子によってイオン化され、プラスのイオンとなって試料に到達し、非導電性の試料の帯電を中和することができる。
In addition, in scanning electron microscopes (SEM), in order to measure non-conductive samples without conductive coating, low-vacuum mode, in which measurements are performed in a low vacuum of several tens to several hundred Pa, is widely used. (See, for example, Patent Document 1.).
In the low vacuum mode, the number of gas molecules increases by creating a low vacuum of several tens to several hundred Pa. Then, the gas molecules are ionized by the electrons, become positive ions, reach the sample, and can neutralize the charge of the non-conductive sample.

低真空モードでは、圧力値によって、信号量が微妙に変化する。
また、試料や測定条件によって、帯電を除去することができる最適な圧力値が異なる。
In the low-vacuum mode, the signal amount changes subtly depending on the pressure value.
Also, the optimum pressure value for removing the charge differs depending on the sample and measurement conditions.

従来は、低真空モードでの測定時において、信号量の微妙な変化に基づいて最適な圧力値を設定することや、帯電具合を判断し最適な圧力値を設定することは、オペレーターの経験による判断にゆだねられてきた。 Conventionally, when measuring in low-vacuum mode, setting the optimum pressure value based on subtle changes in the amount of signal, or setting the optimum pressure value by judging the degree of electrification depends on the experience of the operator. has been subject to judgment.

特開2005-285485号公報JP 2005-285485 A

しかしながら、オペレーターが、像の鮮明さや測定精度、帯電の具合、それぞれの検出器の信号量について理解し、最適な圧力の条件を決めるのは、一定以上の技能を必要とする。
そのため、オペレーターの負担が大きく、経験の少ないオペレーターが最適な条件を決めることは難しい。
However, a certain level of skill is required for the operator to understand the sharpness of the image, the measurement accuracy, the degree of charging, and the signal amount of each detector, and to determine the optimum pressure conditions.
Therefore, the burden on the operator is heavy, and it is difficult for an inexperienced operator to determine the optimum conditions.

さらに、反射電子像と低真空二次電子像の同時取得を考えた場合等、条件によっては、最適な条件を決める難度がさらに上がってしまう。 Furthermore, depending on conditions, such as simultaneous acquisition of a backscattered electron image and a low-vacuum secondary electron image, the degree of difficulty in determining optimum conditions is further increased.

上述した問題の解決のために、本発明においては、オペレーターの負担を軽減し、オペレーターの経験が少ない場合でも最適な条件を決めることができる電子顕微鏡装置、及び電子顕微鏡装置の制御方法を提供するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an electron microscope apparatus and an electron microscope apparatus control method that can reduce the burden on the operator and determine optimum conditions even if the operator has little experience. It is.

本発明の電子顕微鏡装置は、試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、試料が配置される試料室と、電子ビームが照射されることによって試料から放出される、放射線を検出する検出部と、検出部で検出した放射線の検出信号の処理を行う処理部と、処理部で処理した検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備えている。
そして、本発明の電子顕微鏡装置において、処理部は、検出信号の信号量の定量化、及び試料の帯電の状態の定量化を行い、定量化を行って得られた結果に基づいて試料室の内部の最適な圧力値を決定する処理を行う。
一の本発明の電子顕微鏡装置では、さらに、検出部が電子を検出し、処理部は、検出部で検出した電子の検出信号に関する、階調を用いたヒストグラムを作成し、ヒストグラムから標準偏差の値を算出することにより、信号量の定量化を行う。
他の本発明の電子顕微鏡装置では、さらに、検出部がX線を検出し、処理部は、検出部で検出したX線の検出信号に基づいて、連続X線の最大エネルギーを求めることにより、試料の帯電の状態の定量化を行う。
The electron microscope apparatus of the present invention includes an electron beam irradiation unit for irradiating a sample with an electron beam, a sample chamber in which the sample is placed, and a detection unit for detecting the radiation emitted from the sample by the electron beam irradiation. a processing unit that processes radiation detection signals detected by the detection unit; an image generation unit that generates an image based on the detection signals processed by the processing unit; and a display unit that displays the image generated by the image generation unit. It has
In the electron microscope apparatus of the present invention, the processing section quantifies the signal amount of the detection signal, quantifies the charge state of the sample, and, based on the results obtained by the quantification, the sample chamber. Perform processing to determine the optimum internal pressure value.
In one electron microscope apparatus of the present invention, the detection unit detects electrons, and the processing unit creates a histogram using gradation regarding the detection signal of the electrons detected by the detection unit, and calculates the standard deviation from the histogram. By calculating the value, the signal amount is quantified.
In another electron microscope apparatus of the present invention, the detection unit detects X-rays, and the processing unit obtains the maximum energy of continuous X-rays based on the X-ray detection signal detected by the detection unit. Quantification of the state of charge of the sample is performed.

本発明の電子顕微鏡装置の制御方法は、試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、試料が配置される試料室と、電子ビームが照射されることによって試料から放出される、放射線を検出する検出部と、検出部で検出した放射線の検出信号の処理を行う処理部と、処理部で処理した検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備えた電子顕微鏡装置を制御する方法である。
そして、所定の圧力の範囲内の各圧力において、検出部が試料から放出される放射線の検出信号を検出し、各圧力において検出部が検出した放射線の検出信号に基づいて、処理部が、検出信号の信号量の定量化、及び、試料の帯電の状態の定量化を行う。
さらに処理部が、定量化を行って得られた結果に基づいて、試料室の内部の最適な圧力値を決定する。
そして、試料室の内部の圧力を、決定した最適な圧力値とした状態で、検出部で放射線を検出し、画像作成部で試料の画像を作成する。
一の本発明の電子顕微鏡装置の制御方法では、さらに、検出部が電子を検出し、処理部は、検出部で検出した電子の検出信号に関する、階調を用いたヒストグラムを作成し、ヒストグラムから標準偏差の値を算出することにより、信号量の定量化を行う。
他の本発明の電子顕微鏡装置の制御方法では、さらに、検出部がX線を検出し、処理部は、検出部で検出したX線の検出信号に基づいて、連続X線の最大エネルギーを求めることにより、試料の帯電の状態の定量化を行う。
A control method for an electron microscope apparatus according to the present invention includes an electron beam irradiation unit that irradiates an electron beam onto a sample, a sample chamber in which the sample is placed, and radiation emitted from the sample by the irradiation with the electron beam is detected. a detection unit that processes the radiation detection signal detected by the detection unit; an image creation unit that creates an image based on the detection signal processed by the processing unit; and displays the image created by the image creation unit. A method for controlling an electron microscope apparatus having a display unit for displaying images.
Then, at each pressure within a predetermined pressure range, the detection unit detects a radiation detection signal emitted from the sample, and based on the radiation detection signal detected by the detection unit at each pressure, the processing unit detects Quantification of the signal amount of the signal and quantification of the charged state of the sample are performed.
Furthermore, the processing unit determines the optimum pressure value inside the sample chamber based on the results obtained by performing the quantification.
Then, in a state in which the pressure inside the sample chamber is set to the determined optimum pressure value, the detection unit detects radiation, and the image creation unit creates an image of the sample.
In one control method for an electron microscope apparatus of the present invention, the detection unit detects electrons, and the processing unit creates a histogram using gradation regarding a detection signal of the electrons detected by the detection unit, and from the histogram The amount of signal is quantified by calculating the value of the standard deviation.
In another method of controlling an electron microscope apparatus of the present invention, the detector detects X-rays, and the processor determines the maximum energy of continuous X-rays based on the X-ray detection signal detected by the detector. Thus, the charge state of the sample is quantified.

上述の本発明の電子顕微鏡装置、及び本発明の電子顕微鏡装置の制御方法によれば、検出信号の信号量と試料の帯電の状態を考慮した、最適な圧力値を自動的に決定することができる。このため、電子顕微鏡装置に精通していない者でも、最適な圧力値での観察が可能となる。
これにより、オペレーターの負担は大きく軽減され、人為誤差を減らして、測定結果の質を向上させることができる。
According to the electron microscope apparatus of the present invention and the control method of the electron microscope apparatus of the present invention described above, the optimum pressure value can be automatically determined in consideration of the signal amount of the detection signal and the charged state of the sample. can. Therefore, even a person unfamiliar with the electron microscope apparatus can perform observation at the optimum pressure value.
This greatly reduces the burden on the operator, reduces human error, and improves the quality of measurement results.

本発明の電子顕微鏡装置の一実施の形態の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an electron microscope apparatus of the present invention; FIG. 図1の電子顕微鏡装置の最適な圧力値を決定する方法のフローチャートである。2 is a flowchart of a method for determining optimum pressure values for the electron microscope apparatus of FIG. 1; 実験1の試料の3つの視野のそれぞれにおける照射電流とヒストグラムの標準偏差の関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the irradiation current and the standard deviation of the histogram in each of the three fields of view of the sample of Experiment 1; A 実験2の圧力10Paで得られた反射電子像である。 B 実験2の圧力40Paで得られた反射電子像である。A is a backscattered electron image obtained at a pressure of 10 Pa in Experiment 2. FIG. B is a backscattered electron image obtained at a pressure of 40 Pa in Experiment 2; 実験2の圧力と256階調目のピクセル数との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the pressure in Experiment 2 and the number of pixels at the 256th gradation; 実施例1における、反射電子検出器の信号量を定量化した結果得られた、圧力とヒストグラムの標準偏差との関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between pressure and the standard deviation of a histogram obtained as a result of quantifying the signal amount of the backscattered electron detector in Example 1. FIG. 実施例1における、二次電子検出器の信号量を定量化した結果得られた、圧力とヒストグラムの標準偏差との関係を示す図である。4 is a diagram showing the relationship between pressure and standard deviation of a histogram obtained as a result of quantifying the signal amount of the secondary electron detector in Example 1. FIG.

以下に、本発明について、図面を参照しながら、下記の順で説明する。
1.本発明の概要
2.実施の形態
3.実施例
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in the following order with reference to the drawings.
1. Outline of the present invention2. Embodiment 3. Example

<1.本発明の概要>
まず、本発明の概要を説明する。
<1. Outline of the present invention>
First, the outline of the present invention will be explained.

本発明の電子顕微鏡装置は、試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、試料が配置される試料室と、電子ビームが照射されることによって試料から放出される、放射線を検出する検出部と、検出部で検出した放射線の検出信号の処理を行う処理部とを備える。
さらに、本発明の電子顕微鏡装置は、処理部で処理した検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備える。
そして、本発明の電子顕微鏡装置は、処理部が、放射線の検出信号に基づいて、検出信号の信号量の定量化、及び試料の帯電の状態の定量化を行い、定量化を行って得られた結果に基づいて試料室の内部の最適な圧力値を決定する処理を行う構成である。
The electron microscope apparatus of the present invention includes an electron beam irradiation unit for irradiating a sample with an electron beam, a sample chamber in which the sample is placed, and a detection unit for detecting the radiation emitted from the sample by the electron beam irradiation. and a processing unit that processes a radiation detection signal detected by the detection unit.
Further, the electron microscope apparatus of the present invention includes an image creating section that creates an image based on the detection signal processed by the processing section, and a display section that displays the image created by the image creating section.
In the electron microscope apparatus of the present invention, the processing unit quantifies the signal amount of the detection signal and the charged state of the sample based on the radiation detection signal, and is obtained by performing the quantification. Based on the result obtained, the optimum pressure value inside the sample chamber is determined.

上述した電子顕微鏡装置において、電子ビーム照射部と試料室とから、電子顕微鏡本体が構成される。
検出部は、試料室内に設けられて、試料から放出される放射線を検出する。
処理部、画像作成部、表示部、制御部の各部は、電子顕微鏡本体と一体化した構成も可能であるが、電子顕微鏡本体とは別に設けることができる。
また、検出部と処理部、処理部と画像作成部及び制御部、画像作成部と表示部は、それぞれ配線等の有線又は無線で接続することができる。これにより、接続した各部間で検出信号やデータ信号等の信号の伝送を行うことができる。
In the electron microscope apparatus described above, the electron beam irradiation section and the sample chamber constitute the electron microscope main body.
The detector is provided in the sample chamber and detects radiation emitted from the sample.
The processing section, image forming section, display section, and control section can be integrated with the electron microscope main body, but can be provided separately from the electron microscope main body.
Further, the detection unit and the processing unit, the processing unit, the image generation unit and the control unit, and the image generation unit and the display unit can be connected by wire such as wiring or wirelessly. As a result, signals such as detection signals and data signals can be transmitted between the connected units.

本発明の電子顕微鏡装置は、電子ビーム照射部から試料に電子ビームを照射して、試料から放出される放射線を検出部で検出する構成であるので、前述した走査型電子顕微鏡(SEM)に該当する。 The electron microscope apparatus of the present invention is configured to irradiate the sample with an electron beam from the electron beam irradiation unit and detect the radiation emitted from the sample by the detection unit, so it corresponds to the scanning electron microscope (SEM) described above. do.

さらに、本発明の電子顕微鏡装置では、処理部が、放射線の検出信号の信号量の定量化、及び試料の帯電の状態の定量化を行い、定量化を行って得られた結果に基づいて試料室の内部の最適な圧力値を決定する処理を行う。
これにより、放射線の検出信号と試料の帯電の状態に対応して、試料室の内部の最適な圧力値が決定される。
Further, in the electron microscope apparatus of the present invention, the processing unit quantifies the signal amount of the radiation detection signal and the charged state of the sample, and based on the results obtained by the quantification, the sample Processing is performed to determine the optimum pressure value inside the chamber.
As a result, the optimum pressure value inside the sample chamber is determined according to the radiation detection signal and the charged state of the sample.

そして、試料室の内部の圧力を決定した圧力値に設定して、試料に電子ビームを照射し、試料から放出される放射線を検出部で検出し、検出部で検出した検出信号に基づいて画像作成部で画像を作成すればよい。このとき、試料が帯電していない状態となり、かつ信号量が十分多くなるため、非導電性の試料用の低真空モードにおいて、試料の良好な画像が得られる。
従って、電子顕微鏡装置に精通していない者でも最適な圧力値での観察が可能となることから、オペレーターの負担は大きく軽減され、人為誤差を減らして、測定結果の質を向上させることができる。
Then, the pressure inside the sample chamber is set to the determined pressure value, the sample is irradiated with an electron beam, the radiation emitted from the sample is detected by the detector, and an image is obtained based on the detection signal detected by the detector. An image can be created in the creation unit. At this time, the sample is in an uncharged state and the signal amount is sufficiently large, so that a good image of the sample can be obtained in the low-vacuum mode for non-conductive samples.
Therefore, even those who are unfamiliar with electron microscopes can observe at the optimum pressure value, which greatly reduces the burden on the operator, reduces human error, and improves the quality of measurement results. .

また、より好ましくは、電子顕微鏡装置が、さらに、試料室の内部の圧力を制御する制御部を備え、制御部が試料室の内部を処理部が決定した最適な圧力値に制御する構成とする。この構成とすることにより、制御部が自動的に、試料室の内部の圧力を処理部が決定した最適な圧力値に制御するので、オペレーターの負担がさらに軽減される。 More preferably, the electron microscope apparatus further comprises a control unit for controlling the pressure inside the sample chamber, and the control unit controls the inside of the sample chamber to the optimum pressure value determined by the processing unit. . With this configuration, the control unit automatically controls the pressure inside the sample chamber to the optimum pressure value determined by the processing unit, further reducing the burden on the operator.

電子顕微鏡装置の具体的な構成としては、例えば、電子顕微鏡装置が『最適測定圧力の自動設定』ボタンを備えた構成とすることができる。
この構成の場合、『最適測定圧力の自動設定』ボタンを押すことによって、所定の圧力範囲のそれぞれの圧力における電子等の放射線を検出する過程から、制御部が最適な圧力値に制御する過程までの、各過程が自動的に実行されるようにする。
As a specific configuration of the electron microscope apparatus, for example, the electron microscope apparatus may be configured to have an "automatic setting of optimum measurement pressure" button.
In the case of this configuration, by pressing the "automatic setting of the optimum measurement pressure" button, from the process of detecting radiation such as electrons at each pressure in a predetermined pressure range to the process of the control unit controlling the pressure value to the optimum value , so that each process is automatically executed.

なお、上述した、制御部が自動的に試料室の内部の圧力を制御する構成の代わりに、手動で試料室の内部の圧力を制御する構成としてもよい。例えば、処理部が決定した最適な圧力値を、表示部に表示するようにして、オペレーターが、表示部に表示された最適な圧力値を見て、試料室の内部の圧力をその最適な圧力値に設定すればよい。そして、制御部は、試料室の内部の圧力をオペレーターが設定した最適な圧力値に制御する。 Instead of the configuration in which the controller automatically controls the pressure inside the sample chamber as described above, the configuration may be such that the pressure inside the sample chamber is manually controlled. For example, the optimal pressure value determined by the processing unit is displayed on the display unit, and the operator sees the optimal pressure value displayed on the display unit and determines the pressure inside the sample chamber to the optimal pressure value. should be set to a value. The controller then controls the pressure inside the sample chamber to the optimum pressure value set by the operator.

本発明の電子顕微鏡装置は、上述したように非導電性の試料用の低真空モードにおいて、試料の良好な画像が得られ、オペレーターの負担を大きく軽減し、人為誤差を減らして、測定結果の質を向上させる効果を奏する。従って、本発明の電子顕微鏡装置は、高真空モードと低真空モードの両方で使用される電子顕微鏡装置、もしくは、低真空モードのみで使用される電子顕微鏡装置に、適用することができる。 As described above, the electron microscope apparatus of the present invention can obtain a good image of the sample in the low vacuum mode for non-conductive samples, greatly reducing the burden on the operator, reducing human error, and improving the measurement results. It has the effect of improving quality. Therefore, the electron microscope apparatus of the present invention can be applied to an electron microscope apparatus used in both high vacuum mode and low vacuum mode, or an electron microscope apparatus used only in low vacuum mode.

本発明の電子顕微鏡装置において、検出部が検出する試料から放出される放射線としては、例えば、反射電子や二次電子等の電子、X線等が挙げられる。
そして、検出部は、検出する放射線に対応して、それぞれ検出器を設ける。
例えば、反射電子と二次電子とX線を検出する場合には、反射電子検出器と二次電子検出器とX線検出器を設ける。
また例えば、反射電子のみを検出する場合には、反射電子検出器のみを設けた構成とすることが可能である。
In the electron microscope apparatus of the present invention, the radiation emitted from the sample detected by the detection unit includes, for example, electrons such as backscattered electrons and secondary electrons, and X-rays.
The detection unit is provided with detectors corresponding to the radiation to be detected.
For example, when detecting backscattered electrons, secondary electrons, and X-rays, a backscattered electron detector, a secondary electron detector, and an X-ray detector are provided.
Further, for example, when only backscattered electrons are to be detected, a configuration in which only a backscattered electron detector is provided can be employed.

そして、反射電子検出器で検出した、反射電子の検出信号を用いて、処理部において、信号量の定量化と、試料の帯電の状態の定量化を、それぞれ行うことができる。
また、二次電子検出器で検出した、二次電子の検出信号を用いて、処理部において、信号量の定量化と、試料の帯電の状態の定量化を、それぞれ行うことができる。
また、X線検出器で検出した、X線の検出信号を用いて、処理部において、試料の帯電の状態の定量化を行うことができる。
Then, using the backscattered electron detection signal detected by the backscattered electron detector, the processing unit can quantify the signal amount and quantify the charged state of the sample.
In addition, using the secondary electron detection signal detected by the secondary electron detector, the processing unit can quantify the signal amount and quantify the charged state of the sample.
In addition, the charged state of the sample can be quantified in the processing unit using the X-ray detection signal detected by the X-ray detector.

検出部が複数の種類の検出器を設けた構成である場合には、処理部が、複数の種類の検出器からの検出信号を利用して、それらの検出信号から信号量の定量化と試料の帯電の状態の定量化を行い、最適な圧力値を決定することができる。
例えば、反射電子の検出信号と二次電子の検出信号を利用して、それぞれの電子の信号量の定量化を行い、反射電子の検出信号或いはX線の検出信号を利用して試料の帯電の状態の定量化を行うことが可能である。
When the detection unit has a configuration in which a plurality of types of detectors are provided, the processing unit uses detection signals from the plurality of types of detectors, quantifies the signal amount from the detection signals, and detects the sample Quantification of the state of charge can be performed to determine the optimum pressure value.
For example, by using the detection signal of reflected electrons and the detection signal of secondary electrons, the signal amount of each electron is quantified, and the detection signal of reflected electrons or the detection signal of X-rays is used to determine the charging of the sample. It is possible to quantify the state.

(低真空モードでの最適な圧力値の設定)
次に、低真空モードでの最適な圧力値の設定について、さらに詳しく説明する。
低真空モードは、試料や測定条件によって、帯電を除去することができる最適な圧力値が異なる。
さらに、反射電子検出器と低真空モード用の二次電子検出器では、それぞれの検出器で信号量が多く得られる圧力値が異なる。
帯電について考えると、圧力が高いほど、電子線によりイオン化され正の電荷をもった窒素分子の量が増えて、帯電した試料表面を電気的に中和してくれるため、帯電を除去する効果が強くなる。
一次電子線について考えると、圧力が低いほど、散乱が減るため、像の鮮明さやEDS(エネルギー分散型X線分光器)による分析時の精度が向上する。
反射電子検出器について考えると、圧力が低いほど、信号が検出器に到達しやすくなり信号量が増す。
低真空モード用の二次電子検出器について考えると、試料から出た二次電子を試料室内の窒素分子を利用した電子雪崩現象により増幅しているため、圧力が低すぎると信号の増幅が十分行われず、逆に圧力が高すぎると検出器へと信号が到達しづらくなり信号量が減ってしまう。よって、最適な圧力値がその中間に存在する。
(Optimal pressure value setting in low vacuum mode)
Next, setting the optimum pressure value in the low vacuum mode will be described in more detail.
In the low-vacuum mode, the optimum pressure value that can remove charge differs depending on the sample and measurement conditions.
Furthermore, the backscattered electron detector and the low-vacuum mode secondary electron detector differ in the pressure value at which a large amount of signal is obtained in each detector.
In terms of electrification, the higher the pressure, the more positively charged nitrogen molecules ionized by the electron beam, which electrically neutralizes the surface of the charged sample. Become stronger.
Considering the primary electron beam, the lower the pressure, the less the scattering, and the sharper the image and the more accurate the analysis by EDS (Energy Dispersive X-ray Spectrometer).
Considering the backscattered electron detector, the lower the pressure, the easier it is for the signal to reach the detector and the greater the amount of signal.
Considering the secondary electron detector for low-vacuum mode, the secondary electrons emitted from the sample are amplified by the electron avalanche phenomenon using nitrogen molecules in the sample chamber, so if the pressure is too low, the signal will not be sufficiently amplified. On the other hand, if the pressure is too high, it will be difficult for the signal to reach the detector, and the amount of signal will decrease. Therefore, the optimum pressure value lies in between.

処理部において、上述した信号量や帯電の状態等の圧力に対する変化を考慮して、低真空モードでの最適な圧力値を決定する。
最適な圧力値としては、試料の帯電が抑えられ、かつ、信号量が多く得られる圧力を選定する。
そして、処理部において、検出信号の信号量の定量化と、試料の帯電の状態の定量化を行って、その定量化を行って得られた結果に基づいて、低真空モードでの最適な圧力値を決定する処理を行う。
In the processing unit, the optimum pressure value in the low-vacuum mode is determined in consideration of changes in pressure such as the amount of signal and the state of electrification.
As the optimum pressure value, a pressure that suppresses electrification of the sample and obtains a large amount of signal is selected.
Then, in the processing unit, the signal amount of the detection signal and the charge state of the sample are quantified, and based on the results obtained by the quantification, the optimum pressure in the low-vacuum mode is determined. Perform processing to determine the value.

電子顕微鏡装置で得られる画像としては、反射電子の検出信号に基づく反射電子像と、二次電子の検出信号に基づく二次電子像がある。
これらの画像のうち、どちらか一方の画像のみを取得する場合には、試料の帯電が抑えられる圧力の範囲のうちで、その画像の信号量が最も多くなる圧力を、最適な圧力値として選定する。
反射電子像と二次電子像の両方の画像を取得する場合には、それぞれの画像に対して独立して最適な圧力値を選定する方法と、同じ圧力を最適な圧力値に選定する方法と、いずれの方法も可能である。
同じ圧力を最適な圧力値に選定する方法を採用すると、その圧力において、反射電子像と二次電子像の両方の画像を同時に取得することが可能になるが、独立して最適な圧力値を選定する方法よりも信号量が低くなることがある。
なお、同じ圧力を最適な圧力値に選定する方法では、いずれかの画像の最適な圧力値を優先させて選定することも、両方の画像の最適な圧力値の中間の圧力値を選定することも、いずれも可能である。このとき、オペレーターが、どの圧力値を最適な圧力値に選定するかを、事前に決めておくことができる。
Images obtained by an electron microscope include a backscattered electron image based on a backscattered electron detection signal and a secondary electron image based on a secondary electron detection signal.
If only one of these images is to be acquired, select the pressure that maximizes the amount of signal for that image within the range of pressures that suppress charging of the specimen as the optimum pressure value. do.
When acquiring both a backscattered electron image and a secondary electron image, there are two methods: selecting the optimal pressure value independently for each image, and selecting the same pressure as the optimal pressure value. , any method is possible.
By adopting the method of selecting the optimum pressure value for the same pressure, it becomes possible to simultaneously acquire both the backscattered electron image and the secondary electron image at that pressure, but the optimum pressure value can be selected independently. The signal amount may be lower than the selected method.
In the method of selecting the same pressure as the optimum pressure value, the optimum pressure value of one of the images may be selected preferentially, or the intermediate pressure value between the optimum pressure values of both images may be selected. is also possible. At this time, the operator can decide in advance which pressure value is to be selected as the optimum pressure value.

(検出信号の信号量の定量化の方法)
検出信号の信号量の定量化は、例えば、以下の方法により、行うことができる。
(手順1)測定条件とコントラストを設定する。
(手順2)明るさ(輝度)の調整を行い、白黒の階調のヒストグラムのピークを、中央付近にする。例えば、横軸が256階調で縦軸がピクセル数のヒストグラムであれば、ヒストグラムのピークを128階調付近にする。なお、ヒストグラムの階調は、256階調に限定されず、その他の階調も可能である。
(手順3)調整した明るさ(輝度)の条件において、試料から放出された電子を検出して、その検出信号に基づく画像を作成する。
(手順4)作成した画像から、白黒の階調のヒストグラムを得る。
(手順5)得られたヒストグラムより、標準偏差の値を求める。
(Method for quantifying signal amount of detected signal)
Quantification of the signal amount of the detection signal can be performed, for example, by the following method.
(Procedure 1) Set measurement conditions and contrast.
(Procedure 2) Brightness (luminance) is adjusted so that the peak of the black-and-white gradation histogram is near the center. For example, if the horizontal axis is a histogram of 256 gradations and the vertical axis is a histogram of the number of pixels, the peak of the histogram should be around 128 gradations. Note that the gradation of the histogram is not limited to 256 gradations, and other gradations are possible.
(Procedure 3) Electrons emitted from the sample are detected under the adjusted brightness (luminance) condition, and an image is created based on the detected signal.
(Procedure 4) A black-and-white gradation histogram is obtained from the created image.
(Procedure 5) A value of standard deviation is obtained from the obtained histogram.

このようにして求めた標準偏差の値は、信号量と相関があるため、標準偏差の値から信号量を定量化することができる。
なお、(手順3)及び(手順4)では、検出信号に基づく画像を作成して、作成した画像から白黒の階調のヒストグラムを得たが、画像を作成せずに、検出信号から直接白黒の階調のヒストグラムを得ることも可能である。画像を作成して画像からヒストグラムを得た場合も、検出信号から直接ヒストグラムを得た場合も、いずれも検出信号に関するヒストグラムを得ている。
Since the value of the standard deviation obtained in this manner has a correlation with the amount of signal, the amount of signal can be quantified from the value of the standard deviation.
In (Procedure 3) and (Procedure 4), an image based on the detection signal was created, and a black-and-white gradation histogram was obtained from the created image. It is also possible to obtain a histogram of gradations of . In either case of creating an image and obtaining a histogram from the image or obtaining a histogram directly from the detection signal, a histogram relating to the detection signal is obtained.

そして、試料室の内部の圧力を変化させて、それぞれの圧力において、画像を作成して信号量の定量化を行うことにより、圧力と信号量の関係が得られる。この圧力と信号量の関係を用いて、最適な圧力値の決定を行うことができる。 Then, by changing the pressure inside the sample chamber and creating an image at each pressure and quantifying the signal amount, the relationship between the pressure and the signal amount can be obtained. The optimum pressure value can be determined using this relationship between pressure and signal amount.

なお、検出信号の信号量の定量化の方法は、上述した方法に限定されない。検出信号の信号量を定量化することができる方法であれば、他の方法を採用することもできる。 Note that the method for quantifying the signal amount of the detection signal is not limited to the method described above. Other methods can be employed as long as they can quantify the signal amount of the detection signal.

(実験1)
ここで、ヒストグラムの標準偏差の値と信号量に相関があることを確かめるため、照射電流(P. C.: Probe Current)を変化させて、標準偏差の値の変化を調べた。
(Experiment 1)
Here, in order to confirm that there is a correlation between the value of the standard deviation of the histogram and the amount of signal, the irradiation current (PC: Probe Current) was changed to examine the change in the value of the standard deviation.

試料として、酸化亜鉛の粉体を使用した。
測定条件は、以下の通りとした。
検出器:反射電子検出器BED-C、加速電圧:5kV、倍率:10,000倍、照射電流(P. C.: Probe Current):0~40(相対値)、作動距離:10mm、圧力値: 10-2Pa程度(高真空モード)、絞り:20μm、ロードカレント(L.C.):100μA、画素数:2560×1920、スキャン方式:スロースキャン(CF無し)、1フレームのスキャンタイム:80秒
Zinc oxide powder was used as a sample.
The measurement conditions were as follows.
Detector: Backscattered electron detector BED-C, acceleration voltage: 5 kV, magnification: 10,000 times, irradiation current (PC: Probe Current): 0 to 40 (relative value), working distance: 10 mm, pressure value: 10 - About 2 Pa (high vacuum mode), aperture: 20 μm, load current (LC): 100 μA, number of pixels: 2560×1920, scanning method: slow scan (no CF), scanning time for one frame: 80 seconds

上記の測定条件で、照射電流(P.C.)を0から40まで5おき(相対値)に変化させ、それぞれの照射電流において、画像(反射電子像)の取得を行った。なお、画像を取得する際には、コントラストの設定値を固定するため最大にし、明るさ(輝度)の調整で分布のピーク位置を中心付近に調整した。
そして、得られた画像の信号量を定量化した。具体的には、画像の256階調のヒストグラムの分布から、標準偏差を求めた。
なお、上記の条件では、コントラストが最大でも信号量が少ないため、像が飽和(白とび)することはなく、正規分布に近い形状を示す。
Under the above measurement conditions, the irradiation current (PC) was varied from 0 to 40 at intervals of 5 (relative values), and an image (backscattered electron image) was acquired at each irradiation current. When acquiring the image, the set value of contrast was maximized in order to fix it, and the peak position of the distribution was adjusted to the vicinity of the center by adjusting the brightness (luminance).
Then, the signal amount of the obtained image was quantified. Specifically, the standard deviation was obtained from the distribution of the 256-gradation histogram of the image.
Under the above conditions, even if the contrast is maximum, the amount of signal is small, so the image does not become saturated (brightness is blown out) and exhibits a shape close to a normal distribution.

そして、試料の異なる3つの視野(視野1、視野2、視野3)に対して、画像を取得し、取得した画像の信号量を定量化した。 Then, images were acquired for three different fields of view of the sample (field of view 1, field of view 2, and field of view 3), and the signal amount of the acquired images was quantified.

異なる3つの視野(視野1、視野2、視野3)のそれぞれにおける、照射電流とヒストグラムの標準偏差の関係を、図3に示す。
照射電流の増大に伴い増加する信号量に対応して、図3に示すように、ヒストグラムの標準偏差も照射電流の増大に伴い増加しており、信号量の違いがヒストグラムの標準偏差によって定量化できていることがわかる。
また、図3より、視野が変わっても、大きな変化がないことがわかる。
FIG. 3 shows the relationship between the irradiation current and the standard deviation of the histogram for each of three different fields of view (fields 1, 2, and 3).
As shown in Fig. 3, the standard deviation of the histogram also increases with an increase in the irradiation current, corresponding to the increase in the signal amount with an increase in the irradiation current, and the difference in the signal amount is quantified by the standard deviation of the histogram. I know it's done.
Moreover, it can be seen from FIG. 3 that there is no significant change even if the field of view changes.

(帯電の状態の定量化の方法1)
試料の帯電の状態の定量化は、例えば、以下の方法により、行うことができる。
(手順1)測定条件とコントラストを設定する。
(手順2)明るさ(輝度)の調整を行い、白黒の階調のヒストグラムのピークを、中央付近にする。例えば、横軸が256階調で縦軸がピクセル数のヒストグラムであれば、ヒストグラムのピークを128階調付近にする。なお、ヒストグラムの階調は、256階調に限定されず、その他の階調も可能である。
(手順3)調整した明るさ(輝度)の条件において、試料から放出された電子を検出して、その検出信号に基づく画像を作成する。
(手順4)作成した画像から、白黒の階調のヒストグラムを得る。
(手順5)得られたヒストグラムより、最も明るいコントラストのピクセル数の値を求める。例えば、256階調のヒストグラムであれば、最も明るい256階調目のピクセル数を求める。
(Method 1 for quantification of charged state)
Quantification of the charged state of the sample can be performed, for example, by the following method.
(Procedure 1) Set measurement conditions and contrast.
(Procedure 2) Brightness (luminance) is adjusted so that the peak of the black-and-white gradation histogram is near the center. For example, if the horizontal axis is a histogram of 256 gradations and the vertical axis is a histogram of the number of pixels, the peak of the histogram should be around 128 gradations. Note that the gradation of the histogram is not limited to 256 gradations, and other gradations are possible.
(Procedure 3) Electrons emitted from the sample are detected under the adjusted brightness (luminance) condition, and an image is created based on the detected signal.
(Procedure 4) A black-and-white gradation histogram is obtained from the created image.
(Procedure 5) From the obtained histogram, the number of pixels with the brightest contrast is obtained. For example, in the case of a histogram of 256 gradations, the number of brightest pixels in the 256th gradation is obtained.

このようにして求めた、最も明るいコントラストのピクセル数の値は、帯電の状態と相関があるため、最も明るいコントラストのピクセル数の値から、帯電の状態を定量化することができる。そして、最も明るいコントラストのピクセル数の値が、十分に小さい値やゼロに近い値であれば、帯電が抑えられている、と考えることができる。
なお、(手順3)及び(手順4)では、検出信号に基づく画像を作成して、作成した画像から白黒の階調のヒストグラムを得たが、画像を作成せずに、検出信号から直接白黒の階調のヒストグラムを得ることも可能である。画像を作成して画像からヒストグラムを得た場合も、検出信号から直接ヒストグラムを得た場合も、いずれも検出信号に関するヒストグラムを得ている。
Since the value of the number of pixels with the brightest contrast obtained in this way correlates with the state of charge, the state of charge can be quantified from the value of the number of pixels with the brightest contrast. If the value of the number of pixels with the brightest contrast is sufficiently small or close to zero, it can be considered that charging is suppressed.
In (Procedure 3) and (Procedure 4), an image based on the detection signal was created, and a black-and-white gradation histogram was obtained from the created image. It is also possible to obtain a histogram of gradations of . In either case of creating an image and obtaining a histogram from the image or obtaining a histogram directly from the detection signal, a histogram relating to the detection signal is obtained.

そして、試料室の内部の圧力を変化させて、それぞれの圧力において、画像を作成して試料の帯電の状態の定量化を行うことにより、圧力と試料の帯電の状態の関係が得られるので、帯電が抑制される圧力範囲がわかる。例えば、最も明るいコントラストのピクセル数の値が、十分に小さい値やゼロに近い値となる圧力範囲を、帯電が抑制される圧力範囲とすることができる。 By changing the pressure inside the sample chamber and creating an image at each pressure to quantify the charge state of the sample, the relationship between the pressure and the charge state of the sample can be obtained. The pressure range in which charging is suppressed can be seen. For example, the pressure range in which the number of pixels with the brightest contrast is sufficiently small or close to zero can be set as the pressure range in which charging is suppressed.

なお、試料の帯電の状態の定量化の方法は、上述した方法に限定されない。試料の帯電の状態を定量化することができる方法であれば、他の方法を採用することもできる。 The method for quantifying the charged state of the sample is not limited to the method described above. Other methods can be employed as long as they can quantify the charge state of the sample.

(帯電の状態の定量化の方法2)
上述した方法では、電子を検出して得られる画像を利用して、試料の帯電の状態の定量化を行っていた。
これに対して、試料の帯電の状態の定量化の他の方法として、X線を検出して得られる検出結果を利用することもできる。
(Method 2 for quantification of charged state)
In the above-described method, an image obtained by detecting electrons is used to quantify the charged state of the sample.
On the other hand, as another method of quantifying the charged state of the sample, it is also possible to use the detection result obtained by detecting X-rays.

X線を検出して得られる検出結果を利用する場合は、例えば、以下の方法により試料の状態の定量化を行うことができる。
(手順1)測定条件を設定する。
(手順2)試料から放出されたX線を検出して、その検出信号に基づくエネルギー分布を得る。
(手順3)得られたエネルギー分布から連続X線の末端の値(最大エネルギーの値)を求める。
このようにして求めた、連続X線の末端の値(最大エネルギーの値)は、試料の帯電の状態と相関があるため、連続X線の末端の値(最大エネルギーの値)から、試料の帯電の状態を定量化することができる。
When using detection results obtained by detecting X-rays, the state of the sample can be quantified by, for example, the following method.
(Procedure 1) Set the measurement conditions.
(Procedure 2) X-rays emitted from the sample are detected to obtain an energy distribution based on the detected signals.
(Procedure 3) A terminal value (maximum energy value) of continuous X-rays is obtained from the obtained energy distribution.
The terminal value (maximum energy value) of the continuous X-rays obtained in this manner correlates with the charged state of the sample. The state of charge can be quantified.

そして、試料室の内部の圧力を変化させて、それぞれの圧力において、X線のエネルギー分布を得て試料の帯電の状態の定量化を行うことにより、圧力と試料の帯電の状態の関係が得られるので、帯電が抑制される圧力範囲がわかる。 Then, by changing the pressure inside the sample chamber and obtaining the energy distribution of the X-rays at each pressure and quantifying the charged state of the sample, the relationship between the pressure and the charged state of the sample can be obtained. Therefore, the pressure range in which charging is suppressed can be known.

(実験2)
ここで、上述した試料の帯電の状態の定量化のそれぞれの方法による、試料の帯電の状態の定量化が可能であることを確かめた。
(Experiment 2)
Here, it was confirmed that the charge state of the sample can be quantified by each of the methods for quantifying the charge state of the sample described above.

まず、試料の帯電の状態が、ヒストグラムの最も明るいコントラストのピクセルの数の変化と相関があることを確かめるため、圧力を変化させて、最も明るいコントラスト標準偏差の値の変化を調べた。 First, in order to confirm that the charging state of the sample correlates with the change in the number of brightest contrast pixels in the histogram, the change in the value of the brightest contrast standard deviation was examined by changing the pressure.

試料として、ろ紙を使用した。
測定条件は、以下の通りとした。
検出器:反射電子検出器BED-C、加速電圧:10kV、倍率:100倍、照射電流:150pA、作動距離:10mm、圧力:10~150Pa、画素数:2560×1920、スキャン方式:スロースキャン(CF無し)、1フレームのスキャンタイム:40秒
Filter paper was used as a sample.
The measurement conditions were as follows.
Detector: backscattered electron detector BED-C, acceleration voltage: 10 kV, magnification: 100 times, irradiation current: 150 pA, working distance: 10 mm, pressure: 10 to 150 Pa, number of pixels: 2560 × 1920, scanning method: slow scan ( No CF), scan time for 1 frame: 40 seconds

上記の測定条件で、圧力を10~150Paの範囲で変化させ、それぞれの圧力において、画像(反射電子像)の取得を行った。なお、画像を取得する際には、各圧力で視野とコントラストの設定を固定し、明るさの調整で分布のピーク位置を中心付近に調整した。
そして、得られた画像から、試料の帯電の状態を定量化した。具体的には、画像のヒストグラムの最も明るい256階調目のピクセル数を求めた。
Under the above measurement conditions, the pressure was changed in the range of 10 to 150 Pa, and an image (backscattered electron image) was acquired at each pressure. When acquiring the images, the visual field and contrast settings were fixed at each pressure, and the peak position of the distribution was adjusted to the vicinity of the center by adjusting the brightness.
Then, the charged state of the sample was quantified from the obtained image. Specifically, the number of pixels at the 256th gradation, which is the brightest in the histogram of the image, was obtained.

圧力10Paで得られた反射電子像を図4Aに示し、圧力40Paで得られた反射電子像を図4Bに示す。
また、圧力と256階調目のピクセル数との関係を、図5に示す。
図4Aの圧力10Paでは、反射電子像に輝度の高い箇所がいくつかあり、帯電していることがわかる。これに対して、図4Bの圧力40Paでは、反射電子像に図4Aで見られた輝度の高い箇所がほとんどなく、帯電が抑えられていると考えられる。
また、図5より、圧力が大きくなるにつれて、画像の256階調目のピクセル数が減少していき、帯電が抑えられていくことがわかる。そして、40Pa程度の圧力において、画像の256階調目のピクセル数が十分に小さくなり、ほぼ帯電が抑えられていることがわかる。
A backscattered electron image obtained at a pressure of 10 Pa is shown in FIG. 4A, and a backscattered electron image obtained at a pressure of 40 Pa is shown in FIG. 4B.
FIG. 5 shows the relationship between the pressure and the number of pixels at the 256th gradation.
At a pressure of 10 Pa in FIG. 4A, the backscattered electron image has several bright spots, indicating that the film is charged. On the other hand, at the pressure of 40 Pa in FIG. 4B, the backscattered electron image has almost no high-brightness portions seen in FIG. 4A, and it is considered that charging is suppressed.
Also, from FIG. 5, it can be seen that as the pressure increases, the number of pixels in the 256th gradation of the image decreases, and charging is suppressed. At a pressure of about 40 Pa, the number of pixels of the 256th gradation of the image becomes sufficiently small, and it can be seen that charging is substantially suppressed.

また、上述の試料の帯電の状態の定量化が有効であることを確かめるため、他の定量化方法として、エネルギー分散型X線分光器(EDS)を用いて、圧力値を10~150Paの範囲で変化させ、それぞれの圧力値において、連続X線を測定した。
ただし、上述した画像の取得と同じ試料及び同じ測定条件で測定を行ったところ、毎秒500カウント程度のX線しか取得できず、カウント数が少なかった。
そこで、時間を500秒に延長して、試料及びその他の測定条件は上述した画像の取得と同じ測定条件として、測定を行った。そして、測定で得られた連続X線について、末端の値(最大エネルギーの値)を調べた。
In addition, in order to confirm that the above-described quantification of the charged state of the sample is effective, an energy dispersive X-ray spectrometer (EDS) was used as another quantification method, and the pressure value was set in the range of 10 to 150 Pa. , and continuous X-rays were measured at each pressure value.
However, when the measurement was performed using the same sample and under the same measurement conditions as the acquisition of the image described above, only about 500 counts of X-rays per second could be acquired, and the number of counts was small.
Therefore, the time was extended to 500 seconds, and the sample and other measurement conditions were the same as those for obtaining the above-described image. Then, the terminal value (maximum energy value) was examined for the continuous X-rays obtained by the measurement.

圧力(Pa)と、EDSを用いて測定した連続X線の末端の値(eV)との関係を、下記の表1に示す。 Table 1 below shows the relationship between the pressure (Pa) and the terminal value (eV) of continuous X-rays measured using EDS.

Figure 0007126914000001
Figure 0007126914000001

表1より、図5に示した256階調目のピクセル数の変化と同様に、40Pa程度の圧力で連続X線の末端の値に変化がなくなり、ほぼ帯電が抑えられていることがわかる。
即ち、図5に示した256階調目のピクセル数によって、試料の帯電の状態を定量化できることが確かめられ、また、EDSを用いて測定した連続X線の末端の値でも、試料の帯電の状態を定量化できることが確かめられた。
As can be seen from Table 1, similarly to the change in the number of pixels at the 256th gradation shown in FIG.
That is, it was confirmed that the charge state of the sample can be quantified by the number of pixels in the 256th gradation shown in FIG. It was confirmed that the state can be quantified.

(電子顕微鏡装置の検査方法)
本発明に係る電子顕微鏡装置が、検出器で取得した検出信号に基づいて信号量を定量化できることを利用して、電子顕微鏡装置の検査を行うことができる。
(Inspection method for electron microscope device)
The electron microscope apparatus according to the present invention can be inspected by utilizing the fact that the signal amount can be quantified based on the detection signal acquired by the detector.

検査の対象とする電子顕微鏡装置は、試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、試料が配置される試料室と、電子ビームが照射されることによって試料から放出される、放射線を検出する検出部と、検出部で検出した放射線の検出信号の処理を行う処理部と、処理部で処理した検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備えた構成とする。 An electron microscope apparatus to be inspected includes an electron beam irradiation unit that irradiates a sample with an electron beam, a sample chamber in which the sample is placed, and radiation emitted from the sample by the electron beam irradiation is detected. A detection unit, a processing unit that processes radiation detection signals detected by the detection unit, an image creation unit that creates an image based on the detection signal processed by the processing unit, and an image created by the image creation unit is displayed. It is configured to have a display unit.

そして、以下に説明する方法で検査を行う。
(手順1)まず、予め、基準試料に対して測定条件で、放射線の検出と、検出信号の信号量の定量化を行い、検出信号の信号量の基準値を設定する。
この基準値を設定するための測定は、電子顕微鏡装置の納入時等、電子顕微鏡装置の状態が良く、状態が安定しているときに行うことが望ましい。そして、例えば、納入時の場合には、納入の作業者が対応することができる。
(手順2)検査の際には、(手順1)で用いた基準試料を用いて、(手順1)と同じ測定条件で、放射線の検出と、検出信号の信号量の定量化を実施する。そして、処理部は、定量化して得られた値が、(手順1)で設定した基準値と比較して、所定の正常値の範囲内であるかどうかを、判定する。
得られた値が所定の正常値の範囲内である場合には、通常通り装置を使用する。
得られた値が所定の正常値の範囲外である場合には、装置の保守を行う。この場合、表示部に保守を推奨する通知を表示するように構成してもよい。
Then, the inspection is performed by the method described below.
(Procedure 1) First, radiation is detected and the signal amount of the detection signal is quantified in advance under measurement conditions for a reference sample, and a reference value for the signal amount of the detection signal is set.
It is desirable that the measurement for setting the reference value is performed when the electron microscope apparatus is in good and stable condition, such as when the electron microscope apparatus is delivered. Then, for example, in the case of delivery, the delivery worker can respond.
(Procedure 2) During the inspection, the reference sample used in (Procedure 1) is used to detect radiation and quantify the signal amount of the detection signal under the same measurement conditions as in (Procedure 1). Then, the processing unit compares the value obtained by quantification with the reference value set in (Procedure 1) and determines whether or not it is within a predetermined normal value range.
If the values obtained are within the predetermined normal range, the device is used normally.
If the value obtained is outside the predetermined normal range, the device is serviced. In this case, the display may be configured to display a notification recommending maintenance.

このようにして、信号量の定量化を行い、定量化して得られた値が、基準値と比較して所定の正常値の範囲内であるかどうか判定するので、判定の結果に基づいて、適切なタイミングで保守を行うことが可能になる。これにより、電子顕微鏡装置の性能を維持して効率良く運用することができる。 In this way, the signal amount is quantified, and the value obtained by quantification is compared with the reference value to determine whether or not it is within a predetermined range of normal values. Maintenance can be performed at appropriate timing. As a result, it is possible to maintain the performance of the electron microscope apparatus and operate it efficiently.

なお、この検査方法において、信号量の定量化に用いる検出器は、反射電子検出器及び二次電子検出器のいずれか一方でも両方でも構わない。(手順1)で用いた検出器と同じ検出器を用いて、(手順2)を行えば良い。 In this inspection method, either one or both of the backscattered electron detector and the secondary electron detector may be used for quantifying the signal amount. (Procedure 2) may be performed using the same detector as that used in (Procedure 1).

<2.実施の形態>
次に、本発明の具体的な実施の形態を説明する。
本発明の電子顕微鏡装置の一実施の形態の概略構成図を、図1に示す。
<2. Embodiment>
Next, specific embodiments of the present invention will be described.
FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of an embodiment of an electron microscope apparatus of the present invention.

図1に示す電子顕微鏡装置1は、鏡筒2、試料室3、排気ポンプ4、ガス導入部5を備えている。
このうち、鏡筒2と試料室3によって、電子顕微鏡装置本体が構成される。
鏡筒2の上部には、電子銃11が設けられており、鏡筒2と電子銃11によって、試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部が構成される。
試料室3には、試料から放出される放射線のうちの電子を検出する検出器として、反射電子検出器13と二次電子検出器14が設けられている。そして、測定する対象の試料12を、試料室3の内部に配置する。
加えて、試料室3には、排気ポンプ4とガス導入部5が設けられ、試料室3の内部の吸気と排気を制御する。なお、ガス導入部5は、単に大気を試料室3の内部に導入するガス導入バルブでもよい。
さらに、電子顕微鏡装置1は、処理部21と、制御部22と、画像作成部23と、表示部24を備えている。
An electron microscope apparatus 1 shown in FIG.
Among them, the body of the electron microscope is constituted by the lens barrel 2 and the sample chamber 3 .
An electron gun 11 is provided above the lens barrel 2, and the lens barrel 2 and the electron gun 11 constitute an electron beam irradiation section for irradiating the sample with an electron beam.
The sample chamber 3 is provided with a backscattered electron detector 13 and a secondary electron detector 14 as detectors for detecting electrons in the radiation emitted from the sample. A sample 12 to be measured is placed inside the sample chamber 3 .
In addition, the sample chamber 3 is provided with an exhaust pump 4 and a gas introduction section 5 to control the intake and exhaust of the sample chamber 3 . The gas introduction part 5 may be a gas introduction valve that simply introduces the air into the sample chamber 3 .
Further, the electron microscope apparatus 1 includes a processing section 21 , a control section 22 , an image creation section 23 and a display section 24 .

この電子顕微鏡装置1では、電子銃11から出射した電子ビームEBを、試料室3内に配置された試料12に照射する。そして、試料12から放出される反射電子と二次電子を、反射電子検出器13と二次電子検出器14でそれぞれ検出する。 In this electron microscope apparatus 1, an electron beam EB emitted from an electron gun 11 is irradiated onto a sample 12 arranged in a sample chamber 3. As shown in FIG. Backscattered electrons and secondary electrons emitted from the sample 12 are detected by a backscattered electron detector 13 and a secondary electron detector 14, respectively.

なお、試料12から放出されるX線も検出する場合には、さらに、試料室3にX線検出器を設けて電子顕微鏡装置1を構成する。 If the X-rays emitted from the sample 12 are also to be detected, the electron microscope apparatus 1 is further provided with an X-ray detector in the sample chamber 3 .

処理部21は、反射電子検出器13と二次電子検出器14でそれぞれ検出された電子に基づく検出信号を処理する。また、処理部21は、検出信号に基づいて、信号量の定量化や試料12の帯電の状態の定量化を行う。そして、処理部21は、信号量の定量化や試料12の帯電の状態の定量化の結果に基づいて、最適な圧力値を決定する。 The processing unit 21 processes detection signals based on electrons detected by the backscattered electron detector 13 and the secondary electron detector 14, respectively. The processing unit 21 also quantifies the signal amount and the charged state of the sample 12 based on the detection signal. Then, the processing unit 21 determines the optimum pressure value based on the quantification of the signal amount and the quantification of the charged state of the sample 12 .

制御部22は、排気ポンプ4とガス導入部5の動作を制御して、試料室3の内部圧力を調整する。また、制御部22は、図示は省略するが、鏡筒2内のコイルやレンズ等の制御も行う。
そして、処理部21で決定した最適な圧力値に基づき、試料室3の内部の圧力を図示しない圧力センサ等で検知しながら、制御部22が排気ポンプ4とガス導入部5の動作を制御することにより、試料室3の内部の圧力を、最適な圧力値に自動的に制御することができる。
The control unit 22 controls the operations of the exhaust pump 4 and the gas introduction unit 5 to adjust the internal pressure of the sample chamber 3 . Although not shown, the control unit 22 also controls the coils, lenses, etc. within the lens barrel 2 .
Based on the optimum pressure value determined by the processing unit 21, the control unit 22 controls the operation of the exhaust pump 4 and the gas introduction unit 5 while detecting the internal pressure of the sample chamber 3 with a pressure sensor or the like (not shown). Thereby, the pressure inside the sample chamber 3 can be automatically controlled to an optimum pressure value.

画像作成部23は、処理部21で処理した検出信号に基づいて、画像を作成する。
表示部24は、画像作成部23で作成した画像を表示する。
表示部24に表示された画像を観察することにより、試料の状態を観察することができる。
The image creating section 23 creates an image based on the detection signal processed by the processing section 21 .
The display section 24 displays the image created by the image creating section 23 .
By observing the image displayed on the display unit 24, the state of the sample can be observed.

なお、表示部24には、画像作成部23で作成した画像の他に、電子顕微鏡装置1の状態等、様々な情報を表示してもよい。例えば、異常があった場合に警告を表示するようにしてもよい。 In addition to the image created by the image creation unit 23, the display unit 24 may display various information such as the state of the electron microscope apparatus 1. FIG. For example, a warning may be displayed when there is an abnormality.

処理部21、制御部22、画像作成部23は、コンピュータプログラムを実行するコンピュータ(例えば、マイクロコンピュータやパーソナルコンピュータ)等で構成することができる。
そして、処理部21と制御部22は、鏡筒2及び試料室3から成る装置本体と配線等の有線又は無線で接続されている構成とする。
また、表示部24は、画像作成部23と有線又は無線で接続されている構成とする。
The processing unit 21, the control unit 22, and the image creation unit 23 can be configured by a computer (for example, a microcomputer or a personal computer) that executes a computer program.
The processing unit 21 and the control unit 22 are connected to the main body of the apparatus, which includes the lens barrel 2 and the sample chamber 3, by wire such as wiring or wirelessly.
Also, the display unit 24 is configured to be connected to the image creation unit 23 by wire or wirelessly.

次に、本実施の形態の電子顕微鏡装置1における、最適な圧力値を決定する具体的な方法について説明する。
最適な圧力値を決定する方法の一形態のフローチャートを、図2に示す。
Next, a specific method for determining the optimum pressure value in the electron microscope apparatus 1 of this embodiment will be described.
A flow chart of one form of method for determining the optimum pressure value is shown in FIG.

図2に示すフローチャートでは、まず、ステップS11において、測定条件と画像のコントラストを設定する。測定条件としては、例えば、照射電流、加速電圧、倍率、スキャン時間等が挙げられる。 In the flowchart shown in FIG. 2, first, in step S11, measurement conditions and image contrast are set. Measurement conditions include, for example, irradiation current, acceleration voltage, magnification, scan time, and the like.

次に、ステップS12において、圧力範囲と圧力間隔を設定する。
なお、最適な圧力値の決定を、常に同じ圧力範囲と圧力間隔で実施するように設定している場合には、このステップS12は省略される。
Next, in step S12, a pressure range and a pressure interval are set.
Note that if the optimum pressure value is always determined in the same pressure range and pressure interval, this step S12 is omitted.

次に、ステップS13において、試料室3の圧力を、設定された圧力範囲のうちの最小圧力にする。 Next, in step S13, the pressure in the sample chamber 3 is set to the minimum pressure within the set pressure range.

次に、ステップS14において、ブライトネスの調整を行う。具体的には、ブライトネスの調整により、白黒の階調のヒストグラムのピークを中央付近にする。例えば、ヒストグラムが256階調の場合は、ピークを128階調付近にする。 Next, in step S14, brightness is adjusted. Specifically, by adjusting the brightness, the peak of the black-and-white gradation histogram is brought to the vicinity of the center. For example, if the histogram has 256 gradations, the peak should be around 128 gradations.

次に、ステップS15において、画像を取得する。具体的には、検出器で電子を検出して、その検出信号を処理部21で処理して、処理部21で処理した検出信号に基づいて、画像作成部23において画像を作成する。検出器としては、図1の反射電子検出器13及び二次電子検出器14の両方又はいずれか一方を使用する。
なお、画像作成部23において作成した画像は、いったん図示しない記憶部(メモリ等)に保存しておく。
Next, in step S15, an image is acquired. Specifically, electrons are detected by the detector, the detection signal is processed by the processing unit 21 , and an image is generated by the image generation unit 23 based on the detection signal processed by the processing unit 21 . As a detector, either or both of the backscattered electron detector 13 and the secondary electron detector 14 of FIG. 1 are used.
Note that the image created by the image creation unit 23 is temporarily stored in a storage unit (memory or the like) not shown.

次に、ステップS16において、圧力が最大圧力であるかどうか判断する。
圧力が最大圧力ではない場合には、ステップS17に進む。
圧力が最大圧力である場合には、ステップS18に進む。
Next, in step S16, it is determined whether the pressure is the maximum pressure.
If the pressure is not the maximum pressure, go to step S17.
If the pressure is the maximum pressure, go to step S18.

ステップS17においては、ステップS12で設定された圧力間隔に従い、圧力を一段階上げて、ステップS14に戻る。
そして、一段階上げた圧力で、再びステップS14のブライトネスの調整を行う。
In step S17, the pressure is increased by one step according to the pressure interval set in step S12, and the process returns to step S14.
Then, the brightness is adjusted again in step S14 with the pressure increased by one step.

ステップS18においては、取得した画像から信号量を定量化する。取得した画像は、いったん保存しておいた記憶部から読み出して、信号量の定量化に使用する。
例えば、前述したように、ヒストグラムの標準偏差を求めることにより、信号量を定量化する。それぞれの圧力で取得した各画像に対して、信号量を定量化することにより、圧力と信号量の関係が得られる。
In step S18, the signal amount is quantified from the acquired image. The acquired image is read out from the storage section in which it was temporarily stored, and used for quantification of the signal amount.
For example, as described above, the signal amount is quantified by obtaining the standard deviation of the histogram. By quantifying the amount of signal for each image acquired at each pressure, the relationship between pressure and amount of signal is obtained.

次に、ステップS19において、取得した画像から帯電の状態を定量化する。具体的には、例えば、前述したように、ヒストグラムの最も明るいコントラストのピクセル数を求めることにより、帯電の状態を定量化する。それぞれの圧力で取得した各画像に対して、帯電の状態を定量化することにより、圧力と信号量の関係が得られる。 Next, in step S19, the charged state is quantified from the acquired image. Specifically, for example, as described above, the charging state is quantified by determining the number of pixels with the brightest contrast in the histogram. By quantifying the state of charge for each image acquired at each pressure, the relationship between pressure and signal amount can be obtained.

次に、ステップS20において、定量化した帯電の状態、即ち、ステップS19の定量化で得られた圧力と帯電の状態の関係から、帯電が抑えられる圧力範囲を求める。
例えば、前述したように、ヒストグラムの最も明るいコントラストのピクセル数の値が十分に小さい値やゼロに近い値である範囲を、帯電が抑えられる圧力範囲とする。
Next, in step S20, from the quantified state of charge, that is, the relationship between the pressure and the state of charge obtained in the quantification at step S19, a pressure range in which charging is suppressed is obtained.
For example, as described above, the range in which the number of pixels with the brightest contrast in the histogram is sufficiently small or close to zero is defined as the pressure range in which charging is suppressed.

なお、ステップS18~ステップS20の各ステップは、図2に示したフローチャートの順序には限定されない。他の順序(例えば、S19→S18→S20、S19→S20→S18等)も可能である。 Note that the steps S18 to S20 are not limited to the order of the flowchart shown in FIG. Other orders (eg, S19->S18->S20, S19->S20->S18, etc.) are also possible.

次に、ステップS21において、ステップS18の定量化で得られた圧力と信号量の関係から、ステップS20で求めた、帯電が抑えられる圧力範囲内であって、かつ信号量が最大となる圧力を求める。 Next, in step S21, from the relationship between the pressure and the signal amount obtained in the quantification in step S18, the pressure obtained in step S20 that is within the pressure range that suppresses charging and that maximizes the signal amount is determined. Ask.

このようにして、帯電が抑えられ、かつ、信号量が最大となる、圧力を求めることができる。
そして、この圧力を最適な圧力値として、処理部21から制御部22に指示することにより、制御部22が試料室3の内部の圧力を制御する。こうして試料室3が最適な圧力値に制御された状態で、試料12の観察や測定を行うことができる。
これにより、試料室3の内部の圧力が、自動的に最適な圧力に制御されるので、オペレーターの経験による個人差を無くして、経験の少ないオペレーターでも良好な測定を行うことが可能になる。
In this way, it is possible to obtain the pressure at which charging is suppressed and the signal amount is maximized.
The control unit 22 controls the pressure inside the sample chamber 3 by instructing the control unit 22 from the processing unit 21 to use this pressure as the optimum pressure value. In this way, the sample 12 can be observed and measured while the sample chamber 3 is controlled to the optimum pressure value.
As a result, the pressure inside the sample chamber 3 is automatically controlled to the optimum pressure, so that individual differences due to operator experience are eliminated, and even an inexperienced operator can perform good measurements.

(変形例)
図2に示したフローチャートでは、圧力を圧力範囲の最小値から最大値まで上げていく場合を説明したが、圧力を圧力範囲の最大値から最小値まで下げていくことも可能である。その場合、図2のステップS13の代わりに圧力を最大圧力にするステップが入り、ステップS16の代わりに圧力が最小圧力か判断するステップが入り、ステップS17の代わりに圧力を一段階下げるステップが入る。
(Modification)
In the flowchart shown in FIG. 2, the case of increasing the pressure from the minimum value to the maximum value of the pressure range has been described, but it is also possible to decrease the pressure from the maximum value to the minimum value of the pressure range. In that case, instead of step S13 in FIG. 2, a step of setting the pressure to the maximum pressure is inserted, step S16 is replaced with a step of determining whether the pressure is the minimum pressure, and step S17 is replaced with a step of lowering the pressure by one step. .

図2に示したフローチャートでは、まず、圧力範囲の全ての圧力について検出器で画像を取得して、取得した画像からの信号量の定量化及び帯電の状態の定量化を行っているが、画像の取得と定量化の順序は、図2のフローチャートの順序に限定されるものではない。
例えば、各圧力での画像の取得と、各圧力で取得した画像からの定量化を、並行して独立に行うようにすることも可能である。
また例えば、1つの圧力で画像の取得と取得した画像からの定量化を行ってから、次の圧力に変えて画像の取得と取得した画像からの定量化を行うことも可能である。この場合のフローチャートは、例えば、図2のステップS18及びステップS19が、ステップS15とステップS16との間に移動した内容となる。
In the flowchart shown in FIG. 2, first, images are acquired with a detector for all pressures in the pressure range, and the signal amount and the charging state are quantified from the acquired images. The order of acquisition and quantification of is not limited to the order of the flow chart of FIG.
For example, acquisition of images at each pressure and quantification from the images acquired at each pressure can be performed independently in parallel.
Further, for example, it is possible to perform image acquisition and quantification from the acquired image at one pressure, and then change to the next pressure to acquire an image and perform quantification from the acquired image. In this case, the flow chart has, for example, steps S18 and S19 in FIG. 2 moved between steps S15 and S16.

図2のフローチャートでは、画像を取得して、取得した画像から信号量の定量化と試料の定量化を行っていた。即ち、検出部13,14で検出した検出信号に基づく画像を作成して、作成した画像からヒストグラムを得て、定量化を行っていた。
このように検出信号に基づいて画像を作成した画像から定量化する場合には、画像の作成過程を共用化するために、最適な圧力値で試料を観察・測定して作成する画像と同様の範囲で、画像を作成することが望ましい。
In the flowchart of FIG. 2, an image is acquired, and the quantification of the signal amount and the sample is performed from the acquired image. That is, an image is created based on the detection signals detected by the detectors 13 and 14, a histogram is obtained from the created image, and quantification is performed.
In the case of quantifying an image created based on the detection signal in this way, in order to share the image creation process, the same image as the image created by observing and measuring the sample at the optimum pressure value should be used. It is desirable to create an image in the range.

これに対して、画像を作成せずに、検出信号から直接、信号量の定量化や試料の帯電の状態の定量化を行うことも可能である。このように検出信号から直接定量化する場合には、画像を作成する範囲とは独立して、使用する検出信号の範囲を設定することも可能である。そして、その範囲内の検出信号から直接ヒストグラムを作成して、ヒストグラムの標準偏差の値や、ヒストグラムの最も明るいコントラストのピクセル数の値を求めることができる。 On the other hand, it is also possible to directly quantify the signal amount and the charged state of the sample from the detection signal without creating an image. In the case of direct quantification from the detection signal in this way, it is also possible to set the range of the detection signal to be used independently of the range in which the image is created. A histogram can then be created directly from the detected signals within that range to obtain the value of the standard deviation of the histogram and the number of pixels with the brightest contrast in the histogram.

<3.実施例>
次に、本発明に係る実施例として、信号量の定量化と試料の帯電の状態の定量化を行い、最適な圧力値を求めた。
<3. Example>
Next, as an example according to the present invention, quantification of the signal amount and quantification of the charged state of the sample were performed to obtain the optimum pressure value.

(実施例1)
前述した実験2の測定において、反射電子検出器13(BED)と同時に、二次電子検出器14でも画像の取得を行っており、本実施例では、この二次電子検出器14で取得した画像も定量化を行った。
なお、反射電子検出器13で取得した画像から帯電の状態を定量化した結果は、図5に示した通りである。図5に示したように、帯電が抑えられる圧力範囲は、40Pa以上の圧力範囲である。
また、図5に示した256階調目のピクセル数を求めた同じヒストグラムから、ヒストグラムの標準偏差を求めて、反射電子検出器13の信号量を定量化した。
さらに、二次電子検出器14で取得した画像から、ヒストグラムの標準偏差を求めて、二次電子検出器14の信号量を定量化した。
(Example 1)
In the measurement of Experiment 2 described above, an image is acquired by the secondary electron detector 14 at the same time as the backscattered electron detector 13 (BED). was also quantified.
FIG. 5 shows the result of quantifying the charging state from the image acquired by the backscattered electron detector 13. FIG. As shown in FIG. 5, the pressure range in which charging is suppressed is the pressure range of 40 Pa or more.
Further, the standard deviation of the histogram was obtained from the same histogram in which the number of pixels at the 256th gradation shown in FIG.
Furthermore, the standard deviation of the histogram was obtained from the image acquired by the secondary electron detector 14 to quantify the signal amount of the secondary electron detector 14 .

反射電子検出器13の信号量の定量化の結果として、圧力とヒストグラムの標準偏差との関係を、図6に示す。
図6より、圧力が低いほど、標準偏差が大きく、信号量も大きいことがわかる。
そして、帯電が抑えられる40Pa以上の圧力範囲では、その圧力範囲内で最も低い圧力40Paにおいて標準偏差が最も大きくなっており、信号量も最も大きくなっていると推測される。
従って、反射電子像では、最適な圧力が40Paであることがわかる。
FIG. 6 shows the relationship between the pressure and the standard deviation of the histogram as a result of quantifying the signal amount of the backscattered electron detector 13 .
It can be seen from FIG. 6 that the lower the pressure, the larger the standard deviation and the larger the signal amount.
In the pressure range of 40 Pa or higher where charging is suppressed, the standard deviation is the largest at the lowest pressure of 40 Pa within the pressure range, and it is presumed that the signal amount is also the largest.
Therefore, it can be seen from the backscattered electron image that the optimum pressure is 40 Pa.

二次電子検出器14の信号量の定量化の結果として、圧力とヒストグラムの標準偏差との関係を、図7に示す。
図7より、40~80Paまでは標準偏差の値が大きくなっていき、標準偏差の値と相関する信号量も増大することが推測される。また、さらに圧力を上げると、標準偏差の値が小さくなっていき、標準偏差の値と相関する、信号量も減少することが推測される。
そして、図7の結果より、帯電が抑えられる40Pa以上の圧力範囲では、圧力80Paにおいて標準偏差が最も大きくなっており、信号量も最も大きくなっていると推測される。
従って、二次電子像では、最適な圧力が80Paであることがわかる。
FIG. 7 shows the relationship between the pressure and the standard deviation of the histogram as a result of quantifying the signal amount of the secondary electron detector 14 .
From FIG. 7, it is presumed that the standard deviation value increases from 40 to 80 Pa, and the signal amount correlated with the standard deviation value also increases. Moreover, when the pressure is increased further, the value of the standard deviation becomes smaller, and it is presumed that the amount of signal correlated with the value of the standard deviation also decreases.
From the results of FIG. 7, it is presumed that, in the pressure range of 40 Pa or more where charging is suppressed, the standard deviation is the largest at a pressure of 80 Pa, and the signal amount is also the largest.
Therefore, it can be seen from the secondary electron image that the optimum pressure is 80 Pa.

なお、最適な圧力値に設定した後の試料の観察・測定において、反射電子検出器13と二次電子検出器14によって同時に画像を取得したい場合には、反射電子像と二次電子像のどちらかの最適な圧力値(40Pa或いは80Pa)を優先させる、もしくは、その中間の圧力値(例えば、60Pa)とする。 In observation and measurement of the sample after setting the optimum pressure value, if it is desired to simultaneously acquire images with the backscattered electron detector 13 and the secondary electron detector 14, either the backscattered electron image or the secondary electron image is selected. The optimum pressure value (40 Pa or 80 Pa) is prioritized, or an intermediate pressure value (eg, 60 Pa) is used.

(実施例2)
実施例1で採用した反射電子検出器13で取得した画像の代わりに、EDSを用いて検出した連続X線を採用し、連続X線の末端の値によって、試料の帯電の状態を定量化した。
本実施例では、実験2と同じ試料を用いて、実験2と同じ測定条件とした。
(Example 2)
Instead of the image acquired by the backscattered electron detector 13 employed in Example 1, continuous X-rays detected using EDS were employed, and the charge state of the sample was quantified by the terminal value of the continuous X-rays. .
In this example, the same sample as in Experiment 2 was used and the same measurement conditions as in Experiment 2 were used.

試料の帯電の状態の定量化の結果は、先に表1に示した通りである。
表1の結果から、40Paで帯電が抑えられていることがわかる。
即ち、連続X線の末端の値で判断することにより、実施例1の場合と同様に、帯電が抑えられる圧力範囲を求めることができる。
The results of quantification of the charged state of the samples are shown in Table 1 above.
From the results in Table 1, it can be seen that charging is suppressed at 40 Pa.
That is, by judging from the terminal value of the continuous X-rays, similarly to the first embodiment, it is possible to obtain the pressure range in which charging is suppressed.

1 電子顕微鏡装置、2 鏡筒、3 試料室、4 排気ポンプ、5 ガス導入部、11 電子銃、12 試料、13 反射電子検出器、14 二次電子検出器、21 処理部、22 制御部、23 画像作成部、24 表示部、EB 電子ビーム 1 electron microscope apparatus, 2 lens barrel, 3 sample chamber, 4 exhaust pump, 5 gas introduction section, 11 electron gun, 12 sample, 13 backscattered electron detector, 14 secondary electron detector, 21 processing section, 22 control section, 23 image creation unit, 24 display unit, EB electron beam

Claims (5)

試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、
前記試料が配置される試料室と、
前記電子ビームが照射されることによって前記試料から放出される、放射線を検出する検出部と、
前記検出部で検出した前記放射線の検出信号の処理を行う処理部と、
前記処理部で処理した前記検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、
前記画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備え、
前記処理部は、前記検出信号の信号量の定量化、及び前記試料の帯電の状態の定量化を行い、定量化を行って得られた結果に基づいて前記試料室の内部の最適な圧力値を決定する処理を行い、
前記検出部が電子を検出し、
前記処理部は、前記検出部で検出した前記電子の検出信号に関する、階調を用いたヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムから標準偏差の値を算出することにより、前記信号量の定量化を行う
電子顕微鏡装置。
an electron beam irradiation unit for irradiating the sample with an electron beam;
a sample chamber in which the sample is placed;
a detection unit that detects radiation emitted from the sample by being irradiated with the electron beam;
a processing unit that processes a detection signal of the radiation detected by the detection unit;
an image creation unit that creates an image based on the detection signal processed by the processing unit;
A display unit for displaying the image created by the image creation unit,
The processing unit quantifies the signal amount of the detection signal, quantifies the charged state of the sample, and optimizes the pressure value inside the sample chamber based on the results obtained by the quantification. perform processing to determine
The detection unit detects electrons,
The processing unit creates a histogram using gradation for the electron detection signal detected by the detection unit, and calculates a standard deviation value from the histogram, thereby quantifying the signal amount.
Electron microscope equipment.
試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、
前記試料が配置される試料室と、
前記電子ビームが照射されることによって前記試料から放出される、放射線を検出する検出部と、
前記検出部で検出した前記放射線の検出信号の処理を行う処理部と、
前記処理部で処理した前記検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、
前記画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備え、
前記処理部は、前記検出信号の信号量の定量化、及び前記試料の帯電の状態の定量化を行い、定量化を行って得られた結果に基づいて前記試料室の内部の最適な圧力値を決定する処理を行い、
前記検出部がX線を検出し、
前記処理部は、前記検出部で検出した前記X線の検出信号に基づいて、連続X線の最大エネルギーを求めることにより、前記試料の帯電の状態の定量化を行う
電子顕微鏡装置。
an electron beam irradiation unit for irradiating the sample with an electron beam;
a sample chamber in which the sample is placed;
a detection unit that detects radiation emitted from the sample by being irradiated with the electron beam;
a processing unit that processes a detection signal of the radiation detected by the detection unit;
an image creation unit that creates an image based on the detection signal processed by the processing unit;
A display unit for displaying the image created by the image creation unit,
The processing unit quantifies the signal amount of the detection signal, quantifies the charged state of the sample, and optimizes the pressure value inside the sample chamber based on the results obtained by the quantification. perform processing to determine
The detection unit detects X-rays,
The processing unit quantifies the charged state of the sample by obtaining the maximum energy of continuous X-rays based on the X-ray detection signal detected by the detection unit.
Electron microscope equipment.
さらに、前記試料室の内部の圧力を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記試料室の内部を前記処理部が決定した前記最適な圧力値に制御する請求項1又は請求項2に記載の電子顕微鏡装置。 Further comprising a control section for controlling the pressure inside the sample chamber, wherein the control section controls the inside of the sample chamber to the optimum pressure value determined by the processing section . Electron microscope apparatus as described. 試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、
前記試料が配置される試料室と、
前記電子ビームが照射されることによって前記試料から放出される、放射線を検出する検出部と、
前記検出部で検出した前記放射線の検出信号の処理を行う処理部と、
前記処理部で処理した前記検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、
前記画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備えた電子顕微鏡装置において、
所定の圧力の範囲内の各圧力において、前記検出部が前記試料から放出される前記放射線の検出信号を検出し、
各圧力において前記検出部が検出した前記放射線の検出信号に基づいて、前記処理部が、前記検出信号の信号量の定量化、及び、前記試料の帯電の状態の定量化を行い、
さらに前記処理部が、定量化を行って得られた結果に基づいて、前記試料室の内部の最適な圧力値を決定し、
前記検出部が電子を検出し、
前記処理部は、前記検出部で検出した前記電子の検出信号に関する、階調を用いたヒストグラムを作成し、前記ヒストグラムから標準偏差の値を算出することにより、前記信号量の定量化を行い、
前記試料室の内部の圧力を、決定した前記最適な圧力値とした状態で、前記検出部で前記放射線を検出し、前記画像作成部で試料の画像を作成する
電子顕微鏡装置の制御方法。
an electron beam irradiation unit for irradiating the sample with an electron beam;
a sample chamber in which the sample is placed;
a detection unit that detects radiation emitted from the sample by being irradiated with the electron beam;
a processing unit that processes a detection signal of the radiation detected by the detection unit;
an image creation unit that creates an image based on the detection signal processed by the processing unit;
In an electron microscope apparatus comprising a display section for displaying an image created by the image creation section,
At each pressure within a predetermined pressure range, the detection unit detects a detection signal of the radiation emitted from the sample,
Based on the radiation detection signal detected by the detection unit at each pressure, the processing unit quantifies the signal amount of the detection signal and quantifies the charging state of the sample,
Furthermore, the processing unit determines the optimum pressure value inside the sample chamber based on the results obtained by performing the quantification,
The detection unit detects electrons,
The processing unit creates a histogram using gradation for the electron detection signal detected by the detection unit, and calculates a standard deviation value from the histogram, thereby quantifying the signal amount,
A control method for an electron microscope apparatus, wherein the radiation is detected by the detection unit and an image of the sample is created by the image creation unit while the pressure inside the sample chamber is set to the determined optimum pressure value.
試料に電子ビームを照射する電子ビーム照射部と、
前記試料が配置される試料室と、
前記電子ビームが照射されることによって前記試料から放出される、放射線を検出する検出部と、
前記検出部で検出した前記放射線の検出信号の処理を行う処理部と、
前記処理部で処理した前記検出信号に基づいて画像を作成する画像作成部と、
前記画像作成部が作成した画像を表示する表示部を備えた電子顕微鏡装置において、
所定の圧力の範囲内の各圧力において、前記検出部が前記試料から放出される前記放射線の検出信号を検出し、
各圧力において前記検出部が検出した前記放射線の検出信号に基づいて、前記処理部が、前記検出信号の信号量の定量化、及び、前記試料の帯電の状態の定量化を行い、
さらに前記処理部が、定量化を行って得られた結果に基づいて、前記試料室の内部の最適な圧力値を決定し、
前記検出部がX線を検出し、
前記処理部は、前記検出部で検出した前記X線の検出信号に基づいて、連続X線の最大エネルギーを求めることにより、前記試料の帯電の状態の定量化を行い、
前記試料室の内部の圧力を、決定した前記最適な圧力値とした状態で、前記検出部で前記放射線を検出し、前記画像作成部で試料の画像を作成する
電子顕微鏡装置の制御方法。
an electron beam irradiation unit for irradiating the sample with an electron beam;
a sample chamber in which the sample is placed;
a detection unit that detects radiation emitted from the sample by being irradiated with the electron beam;
a processing unit that processes a detection signal of the radiation detected by the detection unit;
an image creation unit that creates an image based on the detection signal processed by the processing unit;
In an electron microscope apparatus comprising a display section for displaying an image created by the image creation section,
At each pressure within a predetermined pressure range, the detection unit detects a detection signal of the radiation emitted from the sample,
Based on the radiation detection signal detected by the detection unit at each pressure, the processing unit quantifies the signal amount of the detection signal and quantifies the charging state of the sample,
Furthermore, the processing unit determines the optimum pressure value inside the sample chamber based on the results obtained by performing the quantification,
The detection unit detects X-rays,
The processing unit obtains the maximum energy of continuous X-rays based on the X-ray detection signal detected by the detection unit, thereby quantifying the charged state of the sample,
A control method for an electron microscope apparatus, wherein the radiation is detected by the detection unit and an image of the sample is created by the image creation unit while the pressure inside the sample chamber is set to the determined optimum pressure value.
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