JPS5840299B2 - 電子線走査型電子線装置の試料位置決め装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子線マイクロプローブアナライザとか走査型
電子顕微鏡等の走査型電子線装置における試料位置決め
装置に関する。

従来上記したような走査型電子線装置においては人間が
目視判断で装置を操作して試料の位置決めを行っていた
。

本発明は上記したような走査型電線装置における試料の
位置決めを自動的に行い得るようにすることを一つの目
的としている。

走査型電子線装置においては電子光学系の光軸と共軸的
に光学顕微鏡が設けられており、オペレータがこの光学
顕微鏡を見ながら試料上の分析をしようと思う場所を探
し、その場所が光学顕微鏡の視野の中心に来るように試
料台の微動装置を操作するのであるが、試料上の多くの
場所について順次分析をしたいようなときは予めそれら
の場所の座標を求めて記憶させておき、この記憶に基き
パルスモータで試料台微動装置を動かして順次分析をし
て行くようにすれば大へん能率的である。

本発明は上述した意味における試料の位置決め装置を提
供しようとするものである。

所で上述したように光学顕微鏡で試料上の目標箇所を探
し、その場所を顕微鏡の視野の中心に持って来ても、電
子光学系と光学顕微鏡の両光軸は工作上の誤差で完全に
は一致していない上、試料が磁気を帯びているときは電
子線が曲るから、必ずしも目標とした箇所が走査型電子
顕微鏡によって観察できるとは限らない。

従って本発明のもう一つの目的は、一応光学顕微鏡等に
よって定められた場所の座標に従い試料台を制御して試
料位置を粗く定めた後試料面を電子線で走査して試料面
の像を作り、この像についブ一種のパターン認識操作を
行ってその像中の特異な場所の重心点を求め、その点が
電子線走査像の中央に来るように試料台を微調整するこ
とにより電子光学系と光学顕微鏡の両光軸の不一致とか
試料の帯磁による電子線の曲り等の影響なしに目標とす
る場所を現実の走査電子線像の中央に持って来ることが
できるようにすることである。

目標の場所を走査電子線像の中央に位置させると云うこ
とは、試料の位置決めが比較的低倍率下で行われるので
、像の倍率を上げたとき、目標箇所が視野の外へ出てし
まわないために必要なことである。

次は実施例によって本発明する。

図は本発明の一実施例装置を示す。

１は試料、２は電子線ビーム、３は電子線ビーム２を試
料面走査のために振らせる掃引コイル、４は掃引信号回
路で、５は試料１の表面を目視観察する光学顕微鏡の接
眼レンズで、この光学顕微鏡は電子線ビーム２と共軸の
対物反射光学系６を有する。

７は試料台、８は試斜台、駆動装置でＸ方向とＹ方向と
に各独立に試料台を動かすことができる。

９は駆動装置８０制御装置である。

駆動装置８はパルスモータで試料台を駆動すると共に、
手動千も試料台を動かせるようになっており、試料台送
りねじと連動した機構により試料台のＸ、Ｙ各方向への
移動量に比較した個数のパルスが出力されるようになっ
ている。

このパルスは総制御装置（マイクロコンピュータで構成
される）９において計数され試料上の観察すべき場所の
座標として記憶せられる。

即ち光学顕微鏡で試料を見ながら、試料台をその原点位
置から手動で移動させ、目標箇所を視野の中央まで持っ
て来る。

この操作による総制御装置９内のメモリにその目標箇所
の座標が記憶せしめられる。

１０はパルス発生回路で駆動装置８のパルスモータに駆
動パルスを供給する。

１１は電子線ビーム２により励起された試料１から出る
２次電子を検出する２次電子検出器、１２は同じく試料
から出るＸ線を検出するＸ線検出器である。

スイッチＳ１は試料の２次電子像を作るかＸ線像を作る
かにより切換えられるスイッチであり、試料面の走査電
子線像を観察し写真撮影する場合スイッチＳ２は接点Ｂ
側に切換えられ、検出器１１或は１２の出力がブラウン
管１３に輝度信号とし’１４られる。

試料自動位置決めの場合スイッチＳ２は接点Ａ側に切換
えられる。

このとき検出器１１或は１２の出力は数値信号に変更さ
れてメモリ１４に入力される。

掃引信号回路４の出力は鋸歯状波ではなく隔膜状に変化
する信号で試料面の走査は連続的でなく基盤目の各交点
を順次指定して行くように行われる。

そのため総制御装置から回路４はＸ方向掃引、Ｙ方向掃
引夫々につきＯから順次１ずつ増加する数値信号が送ら
れて来てこれをＤ−Ａ変換して掃引コイル３及びブラウ
ン管１３に供給している。

掃引のための数値信号もまたメモリ１４に送られメモリ
１４では試料面上の各点毎にそれに対応するＸ、Ｙ掃引
数値信号とその点に対する検出器１１又は１２の出力と
を順次記憶して行く。

この記憶の制御は総制御装置９が行う。

メモリ１４に記憶されたデータは試料面を基盤目に分け
てその各点の座標とその点の検出器１１或は１２の出力
であり、これらのデータが判別回路１５に送られる。

回路１５における判別操作は次の通りである。

上記データから検出器１１又は１２の出力において成る
レベル以上又は以下のものの座標値を選出し、これから
、同−Ｙ座標値に対するＸ座標値の最大及び最小と同じ
く同−Ｘ座標値に対するＹ座標値の最大及び最小を求め
、これら最大、最小のＸ座標の平均及び同じくＹ座標の
平均を算出する。

この両平均は検出器１１又は１２の出力中成るレベル以
上又は以下の部分即ち走査電子線像において周囲と異な
った部分（これは成る形をしている）の重心の座標であ
る。

この座標値から像の中心位置の座標値を引いたものは上
記部分の重心の走査電子像の中心からの外れの値であり
、総制御装置９によってこの値に相当するだけの数のパ
ルスがパルス発生回路１０から駆動装置８に送り出され
るよう制御が行われ、上記した部分が走査電子線像の中
央に来ることになる。

以上の構成において、試料１を試料台７にセットした後
まず光学顕微鏡５を覗きながら駆動装置８を手動操作し
て試料上の分析したい箇所を順次視野の中央に持って来
て、それらの各場所の座標を総制御装置内のメモリに記
憶させる。

その後装置を自動モードにすると、総制御装置９に内蔵
されたプログラムに従い都メモルから第１の分析箇所の
度標を読出し、その座標に相当する個数のパルスをパル
ス発生器１０から１駆動装置８に送出させ試料１の位置
を粗く定め、スイッチＳ２を接点Ａに切換え、電子線ビ
ーム２で試料面な走査させ、試料面の２次電子等の検出
出力と走査電子像上の座標とをメモリ１４に記憶させ、
次いでその記憶を判別回路１５で分析し、注目パターン
の重心座標を求め、パルス発生回路１０を制御して試料
位置を側圧した上でスイッチＳ２を接点Ｂ側に切換えて
本来の走査電子線像をブラウン管１３に表示させ、これ
で一つの分析個所の自動位置決め動作が終了する。

本発明装置は上述したような構成で、電子光学系、光学
顕微鏡光学系、試料移動装置等の構造的な誤差、試料の
帯磁の影響等が自動的に修正されるので、光学顕微鏡で
目視により試料の位置決めをするだけで正しい試料位置
の設定ができ、手動的操作が大へん簡単になる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例装置の構成を示すブロツク図で
ある。 １・・・試料、２・・・電子線ビーム、３・・・掃引コ
イル、４・・・掃引信号回路、５・・・光学顕微鏡の接
眼レンズ、６・・・光学顕微鏡の対物反射鏡、１１・・
・２次電子検出器、１２・・・Ｘ線検出器、１３・・・
ブラウン管。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 試料面を電子線ビームで走査し、試料から出る２次
   電子、Ｘ線等を検出して試料面の走査電子線像を形成す
   る装置において、上記走査電子線像中の周囲と異なる領
   域を検出しその領域の重心位置の座標を算出する装置と
   、この算出された座標に従って試料台駆動装置を制御す
   る制御装置とよりなる電子線走査型電子線装置の試料位
   置決め装置。