JPS5816591B2 - 走査電子顕微鏡 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は走査電子顕微鏡等における像表示装置に関する
。

走査電子顕微鏡やＸ線マイクロアナライザー等の荷電粒
子線装置においては、試料上で電子線等のマイクロスロ
ープを二次元的に走査し、該試料から発生する二次電子
、Ｘ線等を検出して該検出信号を前記プローブ走査と同
期したブラウン管の輝度変調信号として用いることによ
りブラウン管画面上に試料像を表示している。

この様にして表示される試料像の倍率は数１０倍から数
ｌＯ万倍まで極めて広い範囲に亘って変化させることが
可能であるが、観察中の高倍率像が低倍率像中のどの部
分に対応するかを直ちに知るため、異なった倍率の試料
像を同一ブラウン管の画面内に成るいは接近して配置さ
れた別個のブラウン管画面の夫夫に表示する装置が近時
開発されている。

本発明はこの様な低倍率像と高倍率像を同時に観察する
ための新規な装置を提供することを目的とするものであ
る。

第１図は本発明の一実施例を示す略図である。

図において真空内に設けられた試料１に対して電子銃や
集束レンズ（図示せず）によって細い径を有する電子線
２が照射され、該照射位置は電子線２に対する偏向手段
３Ｘ、３Ｙに供給される偏向走査信号によって二次元的
に試料面を走査する。

このときの走査信号はブラウン管４の偏向手段５Ｘ、５
Ｙにも供給され、又ブラウン管の輝度変調信号としては
電子線照射により試料から発生する二次電子、Ｘ線等を
検出する検出器６の出力が増巾器７及び加算回路８を経
て用いられているので、ブラウン管４の画面には試料表
面に関する輝度変調走査像が表示される。

ブラウン管４の偏向手段５Ｘ、５Ｙと電子線２を偏向す
る偏向手段３Ｘ、３Ｙへは通常水平走査信号発生回路９
と垂直走査信号発生回路１０の出力が供給されており、
これらの走査信号発生回路と偏向手段３Ｘ、３Ｙとの間
に設けられた倍率制御回路１１における信号増巾塵を調
整することによって試料を照射する電子線の走査領域が
変化し、ブラウン管４の画面に表示される試料走査像の
倍率が任意に設定される。

こ５で、倍率回路１１と偏向手段３Ｘ、３Ｙの間へ設け
られた回路１２はスイッチング回路を示し、通常の使用
状態においては倍率回路１１からの信号が偏向手段３Ｘ
、３Ｙへ供給される。

第１図実施例装置においては、通常の走査信号発生回路
９，１０とは別に第２の走査信号発生回路１３が設けら
れており、該回路１３は切換回路１４からの出力信号に
よって走査信号を発生し同じく切換回路１４によって制
御されるスイッチング回路１２を経てその走査信号出力
が偏向コイル３Ｘ、３Ｙに供給される。

即ちブラウン管４の画面には常に通常の走査信号によっ
て走査されるが切換回路１２を作動させると試料表面を
走査する信号には二種類の走査信号が交互に供給される
ことになる。

今、第１図の装置において、切換回路１４を作動させな
ければ電子線に照射される試料表面とブラウン管画面は
通常の走査信号によって走査され通常の試料走査像がブ
ラウン管に表示される。

このときの水平走査信号発生回路９の出力波形は第２図
ａに示す鋸歯状波であり、その信号強度は倍率制御回路
１１によって任意に変化する。

次に切換回路１４を作動させると該切換回路は水平走査
信号又は垂直走査信号の出力が一定値と一致したとき、
及び一定値以上（以下）となる時間を検出し、制御信号
を発生する。

今この一定値を第２図ａ中■５とすると時刻１．、１２
．１３・・・・・・において信号を発生する。

又垂直走査信号に対しても同様の検出が行われ、水平、
垂直の両走査信号が共に一定比較信号値と一致したとき
に出力信号が第２の走査信号発生回路１３に印加される
。

該印加信号により第２の走査信号発生回路１３は第２図
すに示す如く勾配の大きな走査信号を発生し、スイッチ
ング回路１２を経て走査偏向コイル３Ｘ、３Ｙに供給す
る。

即ちスイッチング回路１２は切換回路１４の出力によっ
て水平走査信号発生回路９と垂直走査信号発生回路１０
の出力が夫々一定比較信号値よりも大きな値になってい
る時間第２の走査信号発生回路１３の出力端子を偏向コ
イル３Ｘ、３Ｙに接続する。

従って偏向コイル３Ｘ、３Ｙに供給される小平走査信号
の波形は第２図Ｃに示す如くなる。

又、垂直走査信号に関しても水平走査信号の処理と同一
方法により行われる。

このようにして試料表面における電子線の照射領域は第
３図に示す如く中央の狭領域Ａと該狭領域を中心とする
広領ｍの走査領域の二種類となり、電子線の軌跡はＥに
示す如くなる。

一方ブラウン管の画面は常に通常の鋸歯状の走査信号に
よって走査しているので、第４図に示す如くブラウン管
画面４ａの端部領域Ｂ′を除く領域Ａ′には試料面上の
走査領域Ａに対応する高倍率の走査像が表示され、領域
Ｂ′には試料面上の走査領域Ｂに対応する低倍率の走査
像が表示される。

このようなン表示方法によれば、観察者は観察中の高倍
率像の周囲の像の概略を直ちに参照することができるの
で、走査電子顕微鏡の操作性向上に大きな効果が得られ
る。

又、このとき倍率制御回路１１を制御して陰極線画面の
領域Ａ′に表示される高倍率像の１倍率を任意に調整す
ることができるが、領域Ｂ′に表示される低倍率像の倍
率は常に一定に保たれる。

更に高倍率像の視野移動を倍率制御回路１１における走
査信号レー’ｖｔａ可変手段を用いて行う場合には、該
レベルの変化値を第２の走査信号発生回路１３１の制御
信号として用いることにより第２の走査信号のレベル調
整を行い、ブラウン管画面のＢ′に表示される低倍率像
視野の中心を常に領域Ａ′に表示される高倍率像視野の
中心吉一致させることができる。

尚、図中加算回路８は切換回路１４からの出力信号を陰
極線管４の輝度変調信号として用いるためのもので、ブ
ラウン管画面内の領域ＡとＢの領域に輝線又は暗線を表
示するために設けたものである。

第５図は本発明の他の実施例装置を示す略図であり、第
１図と同一の符号を付したものは同一の構成要素を表わ
している。

第５図の装置においては、低倍率像を表示するための映
像信号は予じめ各試料の測定の初めに走査信号と共に記
憶回路１５に記録される。

該記憶回゛路１５に記憶された情報は読み出し回路１６
により読み出され、スイッチング回路１１を介してブラ
ウン管の輝度変調信号として印加される。

スイッチング回路１７の切換は切換回路１４の出力信号
によって行われ、該切換回路１４は第２の走査信号発生
回路１３に対しても低倍走査信号発生のトリガー信号を
与える。

又、位置検出回路１９は倍率制御回路１１における信号
レベル可変手段からの信号と試料１の機械的移動装置１
８からの信号により電子線に照射される試料領域の変化
を検出し、第２の走査信号発生回路１３における走査信
号レベルに関する補正信号を発生する。

第１図の実施例装置においては試料を機械的に移動して
も試料面上における電子線による低倍像走査領域と高倍
像走査領域との位置関係は変化しないので、第２の走査
信号発生回路１３の信号レベル補正信号としては倍率制
御回路１１における信号レベル可変手段からの信号のみ
を用いることにより、常にブラウン管画面内に表示され
る高倍像を低倍像の中央部に対応させることができるが
、第５図の実施例装置においては、試料位置を機械的に
移動させると試料面上における電子線による高倍像走査
領域が変化するにも拘らず記憶回路１５に記憶されてい
る低倍像信号は変化しないので、前記位置検出回路１９
を設けることにより、記憶回路１５からの読み出しを制
御する第２の走査信号発生回路１３に対して試料移動装
置１８からの信号をも考慮した補正信号を与える必要が
ある。

従って記憶回路１５には通常の方法でブラウン管画面に
表示される低倍像の視野よりも広い視野に相当する映像
信号を予じめ測定して記憶させておくことができる。

斯く構成することにより、切換回路１４の作動をオン、
オフさせることにより随時、単一のブラウン管画面内に
高倍像とその周囲の低倍像を比較観察することが可能と
なるので、第１図の実施例装置と同様、走査電子顕微鏡
の操作性向上に大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例装置を示す略図、第２図乃至
第４図は第１図の装置の動作を説明するための略図、第
５図は本発明の更に他の実施例装置を示す略図である。 １・・・・・・試料、２・・・・・・電子線、３Ｘ、３
Ｙ、５Ｘ。 ５Ｙ・・・・・・偏向コイル、６・・・・・・電子線検
出器、８・・・・・・加算回路、９・・・・・・水平走
査信号発生回路、１０・・・・・・垂直走査信号発生回
路、１１・・・・・・倍率制御回路、１２．１７・・・
・・・スイッチング回路、１４・・・・・・切換回路、
１５・・・・・・記憶回路、１６・・・・・・読出し回
路、１８・・・・・・移動装置、１９・・・・・・位置
検出回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料表面の第一の領域を電子線によって２次元的に
   走査するための走査電源と、該走査電源の出力走査信号
   をその画面走査信号として用いると共に、前記第一の領
   域の走査の際に試料から検出される検出信号を輝度変調
   信号として用いるブラウン管と、該ブラウン間の画面の
   端部領域に対応する前記走査電源の出力走査信号の発生
   時間を検出する手段と、該検出手段からの出力が発生し
   ている間は前記第一の領域を中心としてそれよりも広い
   試料表面の第二の領域を走査して得られる試料からの検
   出信号を前記ブラウン管の輝度変調信号として供給する
   手段を設けたことを特徴とする走査電子顕微鏡。