JPH05343017A - 試料像の移動制御装置 - Google Patents
試料像の移動制御装置Info
- Publication number
- JPH05343017A JPH05343017A JP4171799A JP17179992A JPH05343017A JP H05343017 A JPH05343017 A JP H05343017A JP 4171799 A JP4171799 A JP 4171799A JP 17179992 A JP17179992 A JP 17179992A JP H05343017 A JPH05343017 A JP H05343017A
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- JP
- Japan
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- stage
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- Withdrawn
Links
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 abstract description 12
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステージ移動時の試料像のブレをなくし、表
示器上に表示される試料像の動きを自然にする。 【構成】 水平・垂直走査偏向器３，４を有し、これら
の偏向器３，４に制御信号を入力して電子ビームを試料
７面上に２次元的に走査する電子光学系と、電子ビーム
の走査によって試料７から得られる信号から試料像を表
示するＣＲＴ１２と、試料７を載せるステージ８の位置
座標を検出するステージ座標検出器１４と、ステージ７
が２点間を移動する際ステージ７が２点間を結ぶ直線か
らずれたとき、ステージ座標検出器１４からの位置座標
信号に基づいて、電子ビームの移動方向及び移動量を制
御する信号を水平・垂直走査偏向器３，４に入力してス
テージ８が直線に沿って移動したときと等価な試料像を
ＣＲＴ１２に表示させる中央制御回路１０とを備えてい
る。
示器上に表示される試料像の動きを自然にする。 【構成】 水平・垂直走査偏向器３，４を有し、これら
の偏向器３，４に制御信号を入力して電子ビームを試料
７面上に２次元的に走査する電子光学系と、電子ビーム
の走査によって試料７から得られる信号から試料像を表
示するＣＲＴ１２と、試料７を載せるステージ８の位置
座標を検出するステージ座標検出器１４と、ステージ７
が２点間を移動する際ステージ７が２点間を結ぶ直線か
らずれたとき、ステージ座標検出器１４からの位置座標
信号に基づいて、電子ビームの移動方向及び移動量を制
御する信号を水平・垂直走査偏向器３，４に入力してス
テージ８が直線に沿って移動したときと等価な試料像を
ＣＲＴ１２に表示させる中央制御回路１０とを備えてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、試料像の移動制御装
置に関し、例えば走査型電子顕微鏡の試料像のブレの調
整に好適な試料像の移動制御装置に関する。
置に関し、例えば走査型電子顕微鏡の試料像のブレの調
整に好適な試料像の移動制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査型電子顕微鏡において、電子銃から
放射された電子は、アパーチャを通り抜けると水平走査
偏向器及び垂直走査偏向器で水平及び垂直方向に偏向さ
れ、更に対物レンズで収束されて試料面上に照射され
る。そして、観察用のＣＲＴの電子ビームは水平・垂直
走査偏向器による偏向に同期して走査され、ディテクタ
からの２次電子信号が増幅されて画像信号となり、ＣＲ
Ｔに送られる。ＣＲＴは試料面上の電子ビーム走査と同
期した鋸歯状波信号で水平・垂直方向に掃引されてお
り、画像信号で輝度変調をかけることにより試料像がＣ
ＲＴ画面上に拡大表示される。
放射された電子は、アパーチャを通り抜けると水平走査
偏向器及び垂直走査偏向器で水平及び垂直方向に偏向さ
れ、更に対物レンズで収束されて試料面上に照射され
る。そして、観察用のＣＲＴの電子ビームは水平・垂直
走査偏向器による偏向に同期して走査され、ディテクタ
からの２次電子信号が増幅されて画像信号となり、ＣＲ
Ｔに送られる。ＣＲＴは試料面上の電子ビーム走査と同
期した鋸歯状波信号で水平・垂直方向に掃引されてお
り、画像信号で輝度変調をかけることにより試料像がＣ
ＲＴ画面上に拡大表示される。
【０００３】
【発明が解決しようとするとする課題】ところで、試料
を載せたステージが２点間を移動する場合、ＣＲＴに表
示される試料像はステージの動いた軌跡に沿って移動す
るが、必ずしも常にその２点を結ぶ直線に沿って移動す
るわけではない。例えば、ステージが１μｍ以下の分解
能で移動できないとすると、ステージをＸ方向に１０ｍ
ｍ、Ｙ方向に１０μｍ移動させる場合には、Ｘ方向に１
０ｍｍ移動する間に、Ｙ方向への１μｍの移動が１０回
行なわれることになる。したがって、観察倍率が高いと
きには、Ｙ方向への１μｍの移動が行なわれる毎に、Ｃ
ＲＴに表示される試料像は急激に変化するので、ＣＲＴ
の画面がブレたように見えるという問題があった。
を載せたステージが２点間を移動する場合、ＣＲＴに表
示される試料像はステージの動いた軌跡に沿って移動す
るが、必ずしも常にその２点を結ぶ直線に沿って移動す
るわけではない。例えば、ステージが１μｍ以下の分解
能で移動できないとすると、ステージをＸ方向に１０ｍ
ｍ、Ｙ方向に１０μｍ移動させる場合には、Ｘ方向に１
０ｍｍ移動する間に、Ｙ方向への１μｍの移動が１０回
行なわれることになる。したがって、観察倍率が高いと
きには、Ｙ方向への１μｍの移動が行なわれる毎に、Ｃ
ＲＴに表示される試料像は急激に変化するので、ＣＲＴ
の画面がブレたように見えるという問題があった。
【０００４】この発明はこのような事情に鑑みてなされ
たもので、その課題はステージ移動時の試料像のブレを
なくし、表示器上に表示される試料像の動きを自然にす
ることができる試料像の移動制御装置を提供することで
ある。
たもので、その課題はステージ移動時の試料像のブレを
なくし、表示器上に表示される試料像の動きを自然にす
ることができる試料像の移動制御装置を提供することで
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めこの発明の試料像の移動制御装置は、エネルギービー
ムの偏向器を有し、この偏向器に制御信号を入力して前
記ビームを試料面上に２次元的に走査するビーム走査手
段と、前記エネルギービームの走査によって前記試料か
ら得られる信号から試料像を表示する表示手段と、前記
試料を載置するステージを有し、このステージの位置を
機械的に移動させるステージ手段と、前記ステージの位
置座標を検出するステージ座標検出手段と、前記ステー
ジが２点間を移動する際前記ステージが２点間を結ぶ直
線からずれたとき、前記ステージ座標検出手段からの位
置座標信号に基づいて、前記エネルギービームの移動方
向及び移動量を制御する信号を前記偏向器に入力して前
記ステージが前記直線に沿って移動したときと等価な試
料像を前記表示手段に表示させる偏向器制御手段とを備
えている。
めこの発明の試料像の移動制御装置は、エネルギービー
ムの偏向器を有し、この偏向器に制御信号を入力して前
記ビームを試料面上に２次元的に走査するビーム走査手
段と、前記エネルギービームの走査によって前記試料か
ら得られる信号から試料像を表示する表示手段と、前記
試料を載置するステージを有し、このステージの位置を
機械的に移動させるステージ手段と、前記ステージの位
置座標を検出するステージ座標検出手段と、前記ステー
ジが２点間を移動する際前記ステージが２点間を結ぶ直
線からずれたとき、前記ステージ座標検出手段からの位
置座標信号に基づいて、前記エネルギービームの移動方
向及び移動量を制御する信号を前記偏向器に入力して前
記ステージが前記直線に沿って移動したときと等価な試
料像を前記表示手段に表示させる偏向器制御手段とを備
えている。
【０００６】
【作用】試料を載せたステージが２点間を移動する際そ
のステージがその２点を結ぶ直線から外れて移動したと
き、偏向器制御手段はステージ座標検出手段からの位置
座標信号に基づいて、エネルギービームの移動方向及び
移動量を制御する信号を偏向器に入力して、前記ステー
ジが前記直線に沿って移動したときと等価な試料像を表
示手段に表示させる。
のステージがその２点を結ぶ直線から外れて移動したと
き、偏向器制御手段はステージ座標検出手段からの位置
座標信号に基づいて、エネルギービームの移動方向及び
移動量を制御する信号を偏向器に入力して、前記ステー
ジが前記直線に沿って移動したときと等価な試料像を表
示手段に表示させる。
【０００７】
【実施例】以下この発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【０００８】図１は、この発明の一実施例に係る走査形
電子顕微鏡のブロック図である。
電子顕微鏡のブロック図である。
【０００９】１次電子を放射する電子銃１の下方に１次
電子を絞るアパーチャ２が配置され、アパーチャ２の下
方に電子ビーム（エネルギービーム）を水平方向、垂直
方向に偏向する水平、垂直走査偏向器（偏向器）３，４
が配置されている。
電子を絞るアパーチャ２が配置され、アパーチャ２の下
方に電子ビーム（エネルギービーム）を水平方向、垂直
方向に偏向する水平、垂直走査偏向器（偏向器）３，４
が配置されている。
【００１０】水平、垂直走査偏向器３，４の下方に対物
レンズ５が配置され、対物レンズ５の下方にステージ８
が配置され、ステージ８上には試料７が載せてある。
レンズ５が配置され、対物レンズ５の下方にステージ８
が配置され、ステージ８上には試料７が載せてある。
【００１１】ステージ８の斜め上方には試料７から放射
される２次電子を補捉するディテクタ６が配置され、こ
のディテクタ６は画像信号増幅回路１１を介してＣＲＴ
（表示手段）１２に接続されている。
される２次電子を補捉するディテクタ６が配置され、こ
のディテクタ６は画像信号増幅回路１１を介してＣＲＴ
（表示手段）１２に接続されている。
【００１２】ステージ８にはステージ制御回路１３が接
続され、このステージ制御回路１３からの制御信号によ
りステージ８の動きが制御される。また、ステージ８に
はステージ座標検出器（ステージ座標検出手段）１４が
接続され、このステージ座標検出器１４はステージ８が
駆動中であるか否かにかかわらずステージ座標信号を中
央制御回路（偏向器制御手段）１０に出力する。この中
央制御回路１０は電子光学系制御回路９に接続され、こ
の電子光学系制御回路９は電子光学系（ビーム走査手
段）を構成する電子銃１、水平、垂直走査偏向器３，４
及び対物レンズ５を制御する。
続され、このステージ制御回路１３からの制御信号によ
りステージ８の動きが制御される。また、ステージ８に
はステージ座標検出器（ステージ座標検出手段）１４が
接続され、このステージ座標検出器１４はステージ８が
駆動中であるか否かにかかわらずステージ座標信号を中
央制御回路（偏向器制御手段）１０に出力する。この中
央制御回路１０は電子光学系制御回路９に接続され、こ
の電子光学系制御回路９は電子光学系（ビーム走査手
段）を構成する電子銃１、水平、垂直走査偏向器３，４
及び対物レンズ５を制御する。
【００１３】電子銃１から放射され、アパーチャ２を通
り抜けた電子ビームは、水平、垂直走査偏向器３，４で
水平、垂直方向に偏向された後、対物レンズ５で収束さ
れて試料７に当たる。電子ビームが試料７に当たって発
生する２次電子又は反射電子は、ディテクタ６に入って
電気信号に変換され、画像信号増幅回路１１で増幅され
てＣＲＴ１２に送られる。ＣＲＴ１２は試料面上の電子
ビームの走査と同期した鋸歯状波信号で水平、垂直方向
に掃引されており、画像信号増幅回路１１から入力され
る画像信号で輝度変調をかけることによりＣＲＴ１２上
に試料像を形成する。ここにいう同期には、図示しない
フレームメモリの読出し走査とＣＲＴ１２側の電子ビー
ムの走査とを同期させるような場合も含む。
り抜けた電子ビームは、水平、垂直走査偏向器３，４で
水平、垂直方向に偏向された後、対物レンズ５で収束さ
れて試料７に当たる。電子ビームが試料７に当たって発
生する２次電子又は反射電子は、ディテクタ６に入って
電気信号に変換され、画像信号増幅回路１１で増幅され
てＣＲＴ１２に送られる。ＣＲＴ１２は試料面上の電子
ビームの走査と同期した鋸歯状波信号で水平、垂直方向
に掃引されており、画像信号増幅回路１１から入力され
る画像信号で輝度変調をかけることによりＣＲＴ１２上
に試料像を形成する。ここにいう同期には、図示しない
フレームメモリの読出し走査とＣＲＴ１２側の電子ビー
ムの走査とを同期させるような場合も含む。
【００１４】また、ステージ８はオペレータが指示する
座標へ移動させることができる。オペレータが指示した
座標はステージ制御回路１３に送出され、ステージ制御
回路１３によりステージ８の動きが制御されて指示した
座標にステージ８が移動する。ステージ座標は、ステー
ジ８が駆動中であるか否かにかかわらずステージ座標検
出器１４から中央制御回路１０に入力されている。
座標へ移動させることができる。オペレータが指示した
座標はステージ制御回路１３に送出され、ステージ制御
回路１３によりステージ８の動きが制御されて指示した
座標にステージ８が移動する。ステージ座標は、ステー
ジ８が駆動中であるか否かにかかわらずステージ座標検
出器１４から中央制御回路１０に入力されている。
【００１５】ステージ８が図２（ａ）〜（ｃ）に示す座
標Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）から座標Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）へ移
動する場合、実際にはステージ８はＰ１とＰ２とを結ぶ
直線（図２の破線）上を移動せず、例えば図２の実線の
ような軌跡を描く。そのため図２の円で囲んだ部分で
は、ＣＲＴ１２上の試料像がブレて見えてしまうのであ
るが、次のようにしてＣＲＴ１２上の試料像がブレて見
えないようにした。
標Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）から座標Ｐ２（Ｘ２，Ｙ２）へ移
動する場合、実際にはステージ８はＰ１とＰ２とを結ぶ
直線（図２の破線）上を移動せず、例えば図２の実線の
ような軌跡を描く。そのため図２の円で囲んだ部分で
は、ＣＲＴ１２上の試料像がブレて見えてしまうのであ
るが、次のようにしてＣＲＴ１２上の試料像がブレて見
えないようにした。
【００１６】座標Ｐ１（Ｘ１，Ｙ１）と座標Ｐ２（Ｘ
２，Ｙ２）とを結ぶ直線上をステージ８が移動すると仮
定すると、移動途中の任意のステージ座標ＰＳｔ（Ｘ，
Ｙ）は、計算上
２，Ｙ２）とを結ぶ直線上をステージ８が移動すると仮
定すると、移動途中の任意のステージ座標ＰＳｔ（Ｘ，
Ｙ）は、計算上
【００１７】
【数１】 但し、
【００１８】
【数２】 の条件を満す位置にある。ステージ８が移動している
間、中央制御回路１０は、リアルタイムでステージ座標
検出器１４の出力を読み取り、電子光学系制御回路９を
介して水平、垂直走査偏向器３，４を制御する。
間、中央制御回路１０は、リアルタイムでステージ座標
検出器１４の出力を読み取り、電子光学系制御回路９を
介して水平、垂直走査偏向器３，４を制御する。
【００１９】水平、垂直走査偏向器３，４の制御につい
て、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
て、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
【００２０】第１に、ステージ座標ＰＳｔ（Ｘｔ，
Ｙｔ）を読む（ステップ１）。
Ｙｔ）を読む（ステップ１）。
【００２１】第２に、ＰＳｔ（Ｘｔ，Ｙｔ）から、座標
Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線Ｙ＝Ａ１・Ｘ＋Ｂ１に垂線を引
き、その交点をＰ０ｔ（Ｘｔ０，Ｙｔ０）とする（ステ
ップ２）。
Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線Ｙ＝Ａ１・Ｘ＋Ｂ１に垂線を引
き、その交点をＰ０ｔ（Ｘｔ０，Ｙｔ０）とする（ステ
ップ２）。
【００２２】第３に、ＣＲＴ１２の中心にＰ０ｔを表示
するために、水平、垂直走査偏向器３，４による偏向が
行なわれていない場合に比べステージ８上で電子ビーム
が移動しなければならない距離△ｔ、△ｔのＸ方向・Ｙ
方向成分△Ｘｔ△Ｙｔ、移動方向θｔを演算する（ステ
ップ３）。
するために、水平、垂直走査偏向器３，４による偏向が
行なわれていない場合に比べステージ８上で電子ビーム
が移動しなければならない距離△ｔ、△ｔのＸ方向・Ｙ
方向成分△Ｘｔ△Ｙｔ、移動方向θｔを演算する（ステ
ップ３）。
【００２３】
【数３】 第４に、水平、垂直走査偏向器３，４で電子ビームを移
動できる最大距離を△ｍａｘとし、△ｔ＞△ｍａｘの場
合は△ｔ＝△ｍａｘとする。（ステップ４）。
動できる最大距離を△ｍａｘとし、△ｔ＞△ｍａｘの場
合は△ｔ＝△ｍａｘとする。（ステップ４）。
【００２４】最後に、ステージ８で上記△ｔ、θｔの移
動が行なわれるように水平、垂直偏向器３，４を制御す
る（ステップ５）。
動が行なわれるように水平、垂直偏向器３，４を制御す
る（ステップ５）。
【００２５】以上のように水平、垂直走査偏向器３，４
を制御することにより、ステージ８が２点間を移動する
場合、ステージ８が２点を結ぶ直線（図２（ａ）〜
（ｃ）の破線）から外れた位置を通って移動しても、あ
たかも２点間の直線上を移動したように試料像をＣＲＴ
１２に表示することができ、またステージ８が２点間を
結ぶ直線から大幅に外れた位置を通って移動し、しかも
電子ビームの移動限界を超えてしまったとしても、ステ
ージ８が前記直線にできる限り近い箇所を通って移動し
たように試料像をＣＲＴ１２上に表示することができ
る。いずれのケースも、ステージ８の移動に伴うＣＲＴ
１２上に表示される試料像の動きがより自然な状態に見
えるようになる。
を制御することにより、ステージ８が２点間を移動する
場合、ステージ８が２点を結ぶ直線（図２（ａ）〜
（ｃ）の破線）から外れた位置を通って移動しても、あ
たかも２点間の直線上を移動したように試料像をＣＲＴ
１２に表示することができ、またステージ８が２点間を
結ぶ直線から大幅に外れた位置を通って移動し、しかも
電子ビームの移動限界を超えてしまったとしても、ステ
ージ８が前記直線にできる限り近い箇所を通って移動し
たように試料像をＣＲＴ１２上に表示することができ
る。いずれのケースも、ステージ８の移動に伴うＣＲＴ
１２上に表示される試料像の動きがより自然な状態に見
えるようになる。
【００２６】なお、この実施例では本願発明を走査型電
子顕微鏡に適用した場合について述べたが、本願発明は
これに限定されず、走査型測長機やレーザ顕微鏡などに
適用することもできる。また、エネルギービームとして
は、電子ビームやイオンビームなどの荷電粒子線の他に
レーザビームなども含まれる。
子顕微鏡に適用した場合について述べたが、本願発明は
これに限定されず、走査型測長機やレーザ顕微鏡などに
適用することもできる。また、エネルギービームとして
は、電子ビームやイオンビームなどの荷電粒子線の他に
レーザビームなども含まれる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明の試料像の
移動制御装置によれば、試料を載せたステージが２点間
を移動する場合そのステージが２点間を結ぶ直線からず
れて移動したとき、そのズレを補正してステージが直線
に沿って移動したかのように試料像を表示手段に表示さ
せることができるので、試料像の動きがより自然な状態
に見えるようになる。
移動制御装置によれば、試料を載せたステージが２点間
を移動する場合そのステージが２点間を結ぶ直線からず
れて移動したとき、そのズレを補正してステージが直線
に沿って移動したかのように試料像を表示手段に表示さ
せることができるので、試料像の動きがより自然な状態
に見えるようになる。
【図１】図１はこの発明の一実施例に係る走査型電子顕
微鏡を示すブロック図である。
微鏡を示すブロック図である。
【図２】図２はステージを移動させたときにＣＲＴに表
示されるステージの動きを示す図である。
示されるステージの動きを示す図である。
【図３】図３は水平、垂直走査偏向器の制御に関するフ
ローチャートである。。
ローチャートである。。
１ 電子銃 ３ 水平走査偏向器 ４ 垂直走査偏向器 ５ 対物レンズ ７ 試料 ８ ステージ ９ 電子光学系制御回路 １０ 中央制御回路 １２ ＣＲＴ １４ ステージ座標検出器
Claims (1)
- 【請求項１】 エネルギービームの偏向器を有し、この
偏向器に制御信号を入力して前記ビームを試料面上に２
次元的に走査するビーム走査手段と、 前記エネルギービームの走査によって前記試料から得ら
れる信号から試料像を表示する表示手段と、 前記試料を載置するステージを有し、このステージの位
置を機械的に移動させるステージ手段と、 前記ステージの位置座標を検出するステージ座標検出手
段と、 前記ステージが２点間を移動する際前記ステージが２点
間を結ぶ直線からずれたとき、前記ステージ座標検出手
段からの位置座標信号に基づいて、前記エネルギービー
ムの移動方向及び移動量を制御する信号を前記偏向器に
入力して前記ステージが前記直線に沿って移動したとき
と等価な試料像を前記表示手段に表示させる偏向器制御
手段と、 を備えていることを特徴とする試料像の移動制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171799A JPH05343017A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 試料像の移動制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4171799A JPH05343017A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 試料像の移動制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343017A true JPH05343017A (ja) | 1993-12-24 |
Family
ID=15929925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4171799A Withdrawn JPH05343017A (ja) | 1992-06-05 | 1992-06-05 | 試料像の移動制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05343017A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130361A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線装置の撮像方法 |
| JP2009181923A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| US9586262B2 (en) | 2009-07-17 | 2017-03-07 | Boston Electronic Materials Llc | Manufacturing and applications of metal powders and alloys |
-
1992
- 1992-06-05 JP JP4171799A patent/JPH05343017A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008130361A (ja) * | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置及び荷電粒子線装置の撮像方法 |
| JP2009181923A (ja) * | 2008-02-01 | 2009-08-13 | Hitachi High-Technologies Corp | 荷電粒子線装置 |
| US9586262B2 (en) | 2009-07-17 | 2017-03-07 | Boston Electronic Materials Llc | Manufacturing and applications of metal powders and alloys |
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