JPH01151146A - 走査形電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、走査形電子顕微鏡に関し、例えば高倍率観
察位置等の中心を表示手段の画面中央に容易に移動させ
ることができるようにしたものである。

（従来の技術） 従来、電子顕微鏡により高倍率等の画像で試料を観察す
る場合は、まず低倍率の画像上で目的とする観察個所を
探し、次いで観察者が観察用ブラウン管の画面を見なが
ら、その観察個所が画面の中央に来るように試料を載置
したステージを移動させ、そのあと所要の高倍率まで倍
率を上げて試料を観察することが行なわれていた。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、通常の走査形電子顕微鏡の画面の一一一　　
　　　　　　　　　　　一つ−走査速度は１秒で１画面
程度と遅い。このため、ステージ位置の移動調整時に、
その移動量（移動状態）を即、観察用ブラウン管の画面
上で観察することができず、試料の位置調整が難しかっ
た。

これに対し、ステージ位置の移動調整時に、リアルタイ
ムでその画像を観察する手段として、走査速度を数１０
ｍＳ／画面の速さのモード、例えばＴＶモードと称され
る速度で走査するようにしたものがあるが、このものは
試料に与える影響が大ぎく、試料土にチャージアップが
生じ易い。また、走査方向を回転させて試料の画像を回
転させるスキャンローテーションをかけると、ステージ
のＸＹ軸と画面のＸＹ軸がずれるので位置調整がさらに
難しくなってしまう。

このように、低倍率の画像上で例えば高倍率観察位置等
の中心を画面の中央に移動させるためのステージの調整
には、かなりの熟練を要するとともに、手間がかかり、
また被観察試料にダメージを与え易いという問題点があ
った。

この発明は上記事情に基づいてなされたもので、表示中
画像の画面中心とは異なる所要の位置に観察位置中心を
カーソルで指示するだけで、その観察位置中心を、表示
手段の画面の中央に容易に移動させることができ、また
、これとともに移動調整時における被観察試料に与える
ダメージを低減させることのできる走査形電子顕微鏡を
提供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は上記問題点を解決するために、ＸＹステージ
上に載置した被観察試料の画像を表示手段の画面に所要
の倍率で表示する走査形電子顕微鏡において前記表示手
段の画面に表示された被観察試料の画像上に、当該表示
中面像にお【プる画面中心とは異なる所要の位置に観察
位置中心をカーソルで指示Ｊる位置入力手段と、該位置
入力手段から入力された前記観察位置中心の位置信号及
び前記表示中画像の倍率から当該観察位置中心を前記表
示手段の画面中央に位置させるための前記ＸＹステージ
の移動量を求め該移動量信号に基づいて当該ＸＹステー
ジを所用量移動させるコントローラとを具備させたこと
を要旨とする。

（作用） 表示手段に表示された画像上で、位置入力手段により所
望の観察位置中心をカーソルで指示すると、コントロー
ラで、その位置入力手段から入力された位置信号及び表
示中画像の倍率から当該観察位置中心を表示手段の画面
中央に移動させるためのＸＹステージの移動量が演算さ
れ、この移動量信号に基づいてＸＹステージが所要量移
動し、所望の観察位置中心が画面の中央に移動する。

（実施例） 以下、この発明の実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。この実施例は高倍率観察位置の中心を画面
中央に移動させる形式のものに適用されている。

第１図中、１は真空容器で構成された走査形電子顕微鏡
の本体く以下、ＳＥＭ本体という）であり、ＳＥＭ本体
１には、電子ビーム２を放出する電子銃３、電子ビーム
２を収束するための収束レンズ４、収束された電子ビー
ム２をＸ軸方向及びＹ軸方向に走査する走査コイル５ａ
、５ｂ、走査される電子ビーム２を被観察試料７上に合
焦させる対物レンズ６、被観察試料７を載置するための
ＸＹステージ８及び電子ビーム２の照射により被観察試
料７から得られる２次電子等を検出して電気信号に変換
する検出器９等が所要の態様で配設されている。

走査］イル５ａ、５ｂには、走査用の鋸歯状波を発生す
る走査回路１１が接続されている。鋸歯状波による被観
察試料７上の電子ビーム２の偏向範囲が大きい場合は、
低倍率の画像が得られ、また偏向範囲が小さい場合は、
高倍率の画像が得られる。また、走査回路１１は、ＣＲ
丁ドライバ１２を介して表示手段としての観察用ブラウ
ン管（ＣＲＴ）１３に接続されている。ＣＲＴドライバ
１２からは、走査回路１１からの走査信号ａに同期して
観察用ブラウン管１３走査用の走査信号すが発生される
。

一方、検出器９は、プリアンプ１４を介してＣ８丁ドラ
イバ１２に接続されている。検出器９の検出信号である
２次電子等信号は、プリアンプ１４で適宜に増幅された
のち映像信号ｄとしてＣＲＴドライバ１２に入力される
。

そしてさらに、この実施例の走査形電子顕微鏡には、観
察用ブラウン管１３に表示された被観察試料７の画像上
に、その表示中画像の倍率よりも所要の高倍率で観察す
るための高倍率観察位置をカーソルで指示するための位
置入力手段としての位置入力装置１５が装備されている
。位置入力装置１５としては、例えばトラックボールが
用いられ、またカーソルとしては後述するように四角形
枠のマークが用いられている。

位置入力装置１５は、コントローラ１６に接続されてい
る。コントローラ１６の出力側は、ＣＲＴドライバ１２
及び走査回路１１にそれぞれ接続され、ざらに各パルス
モータドライバ１７．１８を介してＸＹステージ８駆動
用のパルスモータＭＸ、　Ｍｙにそれぞれ接続されてい
る。

上記のコントローラ１６には、次のような各機能が備え
られている。即ち、コントローラ１６は、まず位置入力
装置１５から観察用ブラウン管１３画面上の四角形カー
ソルの位置変更の信号を受け、ＣＲＴドライバ１２へ四
角形カーソルの位置及び大きさの信号Ｃを送る。ＣＲＴ
ドライバ１２では、この信号Ｃにより、四角形の枠信号
が発生′され、プリアンプ１４からの映像信号ｄに、こ
の四角形の枠信号がスーパーインポーズされ、これが映
像信号ｆとして観察用ブラウン管１３に送られる。

また、コントローラ１６からは、走査回路１１に対して
高倍率への切換信号が送られる。この切換信号により、
走査回路１１からは、高倍率観察位置が観察用ブラウン
管１３の中央に移動されたのち、高倍率偏向用の鋸歯状
波が発生される。

さらに、コントローラ１６では、位置入力装置１５から
入力された四角形カーソルの位置信号及び観察用ブラウ
ン管１３に現に表示されている画像の倍率から高倍率観
察位置を観察用ブラウン管１３の画面中央に位置させる
ためのＸＹステージ８の移動量が演算され、この移動量
信号であるパルス信号が、パルスモータドライバ１７．
１８にそれぞれ送られる。そして、このパルス信号に基
づいてパルスモータドライバ１７．１８により各パルス
モータＭＸ、　Ｍｙが所要ステップだけ回転され、高倍
率観察位置が観察用ブラウン管１３の画面中央に位置さ
れる。

次に、コントローラ１６内の処理手順を示す第２図のフ
ローチャートを用いて動作を説明する。

観察用ブラウン管１３には、プリアンプ１４側からＣＲ
Ｔドライバ１２を介して入力された映像信号により被観
察試料７の低倍率の画像が表示されている。また、第３
図に示すように、観察用ブラウン管１３には、コントロ
ーラ１６からＣＲＴドライバ１２を介して、次に行なわ
れる高倍率で観察可能な大きさの四角形の枠信号が入力
され、その画面１３ａには、四角形カーソル１９が表示
されている（ステップ２１）。

位置入力装置１５であるトラックボールを操作して、表
示画像中の所望の高倍率観察位置に四角形カーソル１９
を合わせ（ステップ２２）、高倍率への切換え入力を行
なうと（ステップ２３の「あり」）、コントローラ１６
で、トラックボールからの信号により画面１３ａ上にお
ける四角形カーソル１９の位置が読取られ（ステップ２
４）、その四角形カーソル１９から画面１３ａ中央まで
の距離が求められ、また現表示中画像の倍率から、四角
形カーソル１９を画面１３ａ中央に位置させるためのＸ
Ｙステージ８の必要移動量、Ｘ軸、Ｙにスキャンローテ
ーションによる回転を加味し２ＸＹステージ８の移動量
に換算され（ステップ２６）、その移動量に対応した個
数のパルス信号がパルスモータドライバ１７．１８に送
られる。そして、このパルスモータドライバ１７．１８
の駆動により各パルスモータＭＸ、　Ｍｙが所要ステッ
プ数だけ回転してＸＹステージ８が所要方向に移動し、
四角形カーソル１９、即ち、高倍率観察位置が観察用ブ
ラウン管１３の画面１３ａの中央に位置される（ステッ
プ２７）。

そして、これに引続いて、コントローラ１６から走査回
路１１に対し、高倍率への切換信号が送られ（ステップ
２８）、四角形カーソル１９で指示された領域が、画面
１３ａ上に所要の高倍率で表示される。

このようにして、位置入力装置１５の操作により、四角
形カーソル１９で指示された高倍率観察位置が、電子ビ
ーム２の走査の中央位置に来るようにＸＹステージ８が
自動的に移動され、走査回路１１の動作により高倍率に
切換えられた時に、その高倍率観察位置が、画面１．３
ａに拡大されて所要の観察が行なわれる。そして、ＸＹ
ステージ８の移動中は、被観察試料７への電子ビーム２
の照射を止めることにより、当該被観察試料７のダメー
ジが低減される。また、この実施例では、設定した高倍
率で観察したい領域が、拡大されたときの画像中に全て
入るか否かが画面１３ａ上に表示された四角形カーソル
１９により確認でき、さらには被観察試料７にダメージ
を与えることの少ない低倍率の画像上で高倍率観察位置
の設定が的確に行なわれる。

なお、上述の実施例では、倍率を上げて観察する場合に
ついて説明したが、等倍率で単に観察位置中心を変える
場合にもこの発明を適用することができる。この発明を
用いると、スキャンローテーションの影響を考慮する必
要がないので、観察作業性の向上が図られる。また、カ
ーソルは四角形のものを用いたが、十字形のものや平行
形のもの等を用いることもできる。

［発明の効果コ 以上説明したように、この発明によれば、表示手段に表
示された画像上で、位置入力手段により、当該表示中画
像における画面中心とは異なる所望の位置に観察位置中
心をカーソルで指示すると、コントローラで、その位置
入力手段から入力された位置信号及び表示中面像の倍率
から当該観察位置中心を表示手段の画面中央に移動さぜ
るためのＸＹステージの移動量が演算され、この移動量
信号に基づいてＸＹステージが所要量移動されるので、
観察位置中心を表示手段の画面中央に容易に移動させる
ことができ、また、ＸＹステージの移動詞整時にリアル
タイムで画像の移動を観察するために走査速度を格別高
速度等にする必要がないので、被観察試料に与えるダメ
ージを低減させることができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る走査形電子顕微鏡の実施例を示
す構成図、第２図は動作を説明するためのフローチャー
ト、第３図は表示手段の画面上におけるカーソルの表示
例を示す正面図である。 １：ＳＥＭ本体、　　７：被観察試料、８：ＸＹステー
ジ、 １３：観察用ブラウン管（表示手段）、１５：位置入力
装置（位置入力手段）、１６：コントローラ、 ＭＸ、ＭＹ：パルスモータ、　　１９カーソル。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＸＹステージ上に載置した被観察試料の画像を表
   示手段の画面に所要の倍率で表示する走査形電子顕微鏡
   において、 前記表示手段の画面に表示された被観察試料の画像上に
   、当該表示中画像における画面中心とは異なる所要の位
   置に観察位置中心をカーソルで指示する位置入力手段と
   、 該位置入力手段から入力された前記観察位置中心の位置
   信号及び前記表示中画像の倍率から当該観察位置中心を
   前記表示手段の画面中央に位置させるための前記ＸＹス
   テージの移動量を求め該移動量信号に基づいて当該ＸＹ
   ステージを所用量移動させるコントローラと を具備させたことを特徴とする走査形電子顕微鏡。
2. （２）前記観察位置中心は、前記表示中画像の倍率より
   も所要の高倍率で観察するための高倍率観察位置の中心
   であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   走査形電子顕微鏡。