JPS62208533A - 走査電子顕微鏡用試料ステ−ジ - Google Patents
走査電子顕微鏡用試料ステ−ジInfo
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- JPS62208533A JPS62208533A JP5186286A JP5186286A JPS62208533A JP S62208533 A JPS62208533 A JP S62208533A JP 5186286 A JP5186286 A JP 5186286A JP 5186286 A JP5186286 A JP 5186286A JP S62208533 A JPS62208533 A JP S62208533A
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- sample stage
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- scanning electron
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
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。
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）
本発明は傾斜可能な走査電子顕微鏡用試料ステージ（以
下、単に試料ステージと称する）の改良に関するもので
ある。
下、単に試料ステージと称する）の改良に関するもので
ある。
（従来の技術）
試料ステージの中には、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向の動作以外に傾
斜の動作も行なえるものがある。その理由は、走査電子
顕微鏡の原理上、走査電子ビームに対する試料表面の角
度により画像信号のコントラストが大きく変化するため
、傾斜によって明確な画像が得られることがあるからで
ある。
斜の動作も行なえるものがある。その理由は、走査電子
顕微鏡の原理上、走査電子ビームに対する試料表面の角
度により画像信号のコントラストが大きく変化するため
、傾斜によって明確な画像が得られることがあるからで
ある。
従来、この種の傾斜可能な試料ステージはユーセントリ
ック・ステージと称され、第３図に示すような構成とな
っている。すなわち第３図において、試料１を搭載した
ＸＹテーブル２が傾斜板３上を平行移動する。この傾斜
板３は傾斜軸４を中心として回動し、また傾斜板３と傾
斜軸４は一緒になって７支持軸５に沿って上下動する。
ック・ステージと称され、第３図に示すような構成とな
っている。すなわち第３図において、試料１を搭載した
ＸＹテーブル２が傾斜板３上を平行移動する。この傾斜
板３は傾斜軸４を中心として回動し、また傾斜板３と傾
斜軸４は一緒になって７支持軸５に沿って上下動する。
さらに、走査電子ビーム６は走査の中央で傾斜軸４の軸
中心線の延長上に垂直に交わるように照射される。
中心線の延長上に垂直に交わるように照射される。
なお、第３図は主な構成要素のみを簡明に示したもので
、詳細については省略している。
、詳細については省略している。
本構成の試料ステージの特徴は、試料１の表面と傾斜軸
４の軸中心の高さが厳密に一致する条件が成立する場合
には、第４図に示すように試料１を傾斜させても、傾斜
以前に試料１の表面上で走査電子ビーム６の照射を受け
ていた位置すなわちＢ素点が移動しないため、傾斜後に
観察点を元の位置に戻すという補正が必要ないことであ
る。
４の軸中心の高さが厳密に一致する条件が成立する場合
には、第４図に示すように試料１を傾斜させても、傾斜
以前に試料１の表面上で走査電子ビーム６の照射を受け
ていた位置すなわちＢ素点が移動しないため、傾斜後に
観察点を元の位置に戻すという補正が必要ないことであ
る。
さてここで、前）ホの「厳密に一致する条件Ｊの定色的
な値は、走査電子顕微鏡の観察倍率、観察ＣＲＴの表示
面積、傾斜角度によって変化するが、例えば具体的に一
般的な値として各々１００００倍、 Ｉ Ｑｘ １０ｃ
ｉ、 Ｏ’から１０°へ傾斜すると、約３０μｍ以下と
いう一致精度が必要となる。すなわち第５図に示すよう
に、試料１の表面と傾斜軸４の軸中心の高さが３ｏμｍ
以上ずれていた場合、傾斜後においては観察点が走査電
子ビーム６の走査領域外になってしまうため、観察ＣＲ
Ｔの表示領域から外れてしまう。
な値は、走査電子顕微鏡の観察倍率、観察ＣＲＴの表示
面積、傾斜角度によって変化するが、例えば具体的に一
般的な値として各々１００００倍、 Ｉ Ｑｘ １０ｃ
ｉ、 Ｏ’から１０°へ傾斜すると、約３０μｍ以下と
いう一致精度が必要となる。すなわち第５図に示すよう
に、試料１の表面と傾斜軸４の軸中心の高さが３ｏμｍ
以上ずれていた場合、傾斜後においては観察点が走査電
子ビーム６の走査領域外になってしまうため、観察ＣＲ
Ｔの表示領域から外れてしまう。
しかしながら、従来の試料ステージでは試料１の表面と
傾斜軸４の軸中心の高さの差異を検出する手段がないこ
とから、上述したような３０μｍ以下の範囲内で両者を
一致させることは不可能であり、そのため試料ステージ
を傾斜させる毎に観察点を探して元の位置に戻すという
作業が必要になるという問題点がある。
傾斜軸４の軸中心の高さの差異を検出する手段がないこ
とから、上述したような３０μｍ以下の範囲内で両者を
一致させることは不可能であり、そのため試料ステージ
を傾斜させる毎に観察点を探して元の位置に戻すという
作業が必要になるという問題点がある。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は上述のような問題点を解決するために成された
もので、その目的とするところは前述したような傾斜さ
せることによる観察点の移動を自動的に補正して極めて
効率的な観察を行なうことが可能な走査電子顕微鏡用試
料ステージを提供することにある。
もので、その目的とするところは前述したような傾斜さ
せることによる観察点の移動を自動的に補正して極めて
効率的な観察を行なうことが可能な走査電子顕微鏡用試
料ステージを提供することにある。
し発明の構成〕
（問題点を解決するための手段）
上記の目的を達成するために本発明では、試料が搭載さ
れたＸＹテーブルと、傾斜軸を中心として回動可能に設
けられ、上面側を上記ＸＹテーブルが平行移動する傾斜
板とを備え、上記傾斜板と傾斜軸がＺ支持軸に沿って一
体に上下動するように構成された走査電子顕微鏡用試料
ステージにおいて、上記試料の表面と傾斜軸を水平方向
から照明するように配置された投光器と、その反射光を
検出する１次元イメージセンサと、この１次元イメージ
センサからの出力信号を基に、上記試料の表面と傾斜軸
との間の距離を検出する距離検出器と、試料ステージ本
体のＸ−Ｙ−Ｚ傾斜についての状態量を検出する状態量
検出器と、上記距離検出器、状８ｍ検出器からの各出力
信号、およびオペレータによる試料ステージ本体への駆
動指定内容に基づいて、試料ステージ本体の傾斜後に移
動する試料表面上の観察点を元の位置へ戻すべく補正量
を演算して試料ステージ本体を駆動する演算制御手段と
を備えて構成するようにしたことを特徴とする。
れたＸＹテーブルと、傾斜軸を中心として回動可能に設
けられ、上面側を上記ＸＹテーブルが平行移動する傾斜
板とを備え、上記傾斜板と傾斜軸がＺ支持軸に沿って一
体に上下動するように構成された走査電子顕微鏡用試料
ステージにおいて、上記試料の表面と傾斜軸を水平方向
から照明するように配置された投光器と、その反射光を
検出する１次元イメージセンサと、この１次元イメージ
センサからの出力信号を基に、上記試料の表面と傾斜軸
との間の距離を検出する距離検出器と、試料ステージ本
体のＸ−Ｙ−Ｚ傾斜についての状態量を検出する状態量
検出器と、上記距離検出器、状８ｍ検出器からの各出力
信号、およびオペレータによる試料ステージ本体への駆
動指定内容に基づいて、試料ステージ本体の傾斜後に移
動する試料表面上の観察点を元の位置へ戻すべく補正量
を演算して試料ステージ本体を駆動する演算制御手段と
を備えて構成するようにしたことを特徴とする。
（作用）
上述した構成の走査電子顕微鏡用試料ステージにおいて
は、試料表面と傾斜軸に水平方向から照明された反射光
を検出する１次元イメージセンサからの出力信号を基に
、距離検出器によって試料表面と傾斜軸との間の距離が
検出され、また状態量検出器によって試料ステージ本体
のＸ−Ｙ・ｚ１１ｉ斜についての状態ｌが検出され、さ
らに演算１１３御手段によってこれら距離検出器、状Ｒ
ｆｉ検出器からの各出力信号、および試料ステージ本体
への駆動指定内容に基づいて、試料ステージ本体の傾斜
後に移動する試料表面上のａ素点を元の位置へ戻す′べ
く補正量が演算され、これに応じて試料ステージ本体が
駆動されることになり、試料ステージ本体を傾斜させて
も観察点の移動が自動的に補正されて効率的な観察を行
なうことができる。
は、試料表面と傾斜軸に水平方向から照明された反射光
を検出する１次元イメージセンサからの出力信号を基に
、距離検出器によって試料表面と傾斜軸との間の距離が
検出され、また状態量検出器によって試料ステージ本体
のＸ−Ｙ・ｚ１１ｉ斜についての状態ｌが検出され、さ
らに演算１１３御手段によってこれら距離検出器、状Ｒ
ｆｉ検出器からの各出力信号、および試料ステージ本体
への駆動指定内容に基づいて、試料ステージ本体の傾斜
後に移動する試料表面上のａ素点を元の位置へ戻す′べ
く補正量が演算され、これに応じて試料ステージ本体が
駆動されることになり、試料ステージ本体を傾斜させて
も観察点の移動が自動的に補正されて効率的な観察を行
なうことができる。
（実施例）
以下、本発明を図面に示す一実施例を参照して説明する
。
。
第１図は、本発明による試料ステージの構成例を示すも
のであり、第３図と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる
。
のであり、第３図と同一部分には同一符号を付してその
説明を省略し、ここでは異なる部分についてのみ述べる
。
すなわち第１図において、７は試料１の表面と傾斜軸４
を水平方向から照明する投光器、８はその反射光を検出
する１次元イメージセンサである。
を水平方向から照明する投光器、８はその反射光を検出
する１次元イメージセンサである。
そして、この１次元イメージセンサ８からの出力信号は
、２値化回路９を介して距離検出器１０に入力する。こ
の場合、傾斜軸４とその周辺部において傾斜軸４の軸中
心を水平に横切る直線のみ白色に塗装し、残りを一般の
試料では見られない強い黒色に塗装することにより、２
値化回路９の出力信号では傾斜軸４の軸中心位置と試料
１の表面位置が峻別されるため、距離検出器１０では容
易に両者間の距離を算出できる。一方、演算制御部１１
は上述の距離検出器１０．オペレータによる試料ステー
ジへの駆動指定を仲介する駆動指定装置１２．試料ステ
ージｘ−ｙ−ｚ傾斜についての状８１を検出するエンコ
ーダ１３からの各出力信号を入力し、これらを基に補正
量を演算し試料ステージの駆動Ｓｉ置１４へ制御信号を
出力して試料ステージを動作させるものである。
、２値化回路９を介して距離検出器１０に入力する。こ
の場合、傾斜軸４とその周辺部において傾斜軸４の軸中
心を水平に横切る直線のみ白色に塗装し、残りを一般の
試料では見られない強い黒色に塗装することにより、２
値化回路９の出力信号では傾斜軸４の軸中心位置と試料
１の表面位置が峻別されるため、距離検出器１０では容
易に両者間の距離を算出できる。一方、演算制御部１１
は上述の距離検出器１０．オペレータによる試料ステー
ジへの駆動指定を仲介する駆動指定装置１２．試料ステ
ージｘ−ｙ−ｚ傾斜についての状８１を検出するエンコ
ーダ１３からの各出力信号を入力し、これらを基に補正
量を演算し試料ステージの駆動Ｓｉ置１４へ制御信号を
出力して試料ステージを動作させるものである。
次に、かかる如く構成した試料ステージの作用について
説明する。
説明する。
なお、ここでは説明の便宜上第２図に示すように、傾斜
角度Ｏ°で試１１を測定し、つづいてｅ°試料ステージ
を傾斜させて同じ位置を測定する場合を例として述べる
。第２図おいて、１５は傾斜軸４の中心、１６は傾斜角
度Ｏ°において試料表面上で走査電子ビーム６の照射を
受けていた位置すなわち観察点、１７はＯｏの傾斜にと
もない観察点１６が移動してきた位置、１８は傾斜角度
ｅ°において試料表面上で走査電子ビーム６の照射を受
ける位置、１９．２０は各々傾斜角度Ｑ ６．θ°にお
ける試料表面を示すものである。
角度Ｏ°で試１１を測定し、つづいてｅ°試料ステージ
を傾斜させて同じ位置を測定する場合を例として述べる
。第２図おいて、１５は傾斜軸４の中心、１６は傾斜角
度Ｏ°において試料表面上で走査電子ビーム６の照射を
受けていた位置すなわち観察点、１７はＯｏの傾斜にと
もない観察点１６が移動してきた位置、１８は傾斜角度
ｅ°において試料表面上で走査電子ビーム６の照射を受
ける位置、１９．２０は各々傾斜角度Ｑ ６．θ°にお
ける試料表面を示すものである。
第１図において演算制御部１１は、まず傾斜角度Ｏ°の
時に傾斜軸の中心１５とと観察点１６との距離Ｒを距離
検出器１０から受けとって記憶し、つづいて駆動指定装
置１２から傾斜角度ｅ゛の指定値を受けとって記憶する
。そしてこれらを基に、傾斜後に移動してきた観察点１
７を元の位置１６へ戻すための補正量、すなわち試料表
面２０に平行な方向の補正量ΔＸ（第２図における１７
と１８との距離）、ならびにＺ方向の補正量Δ２（第２
図における１６と１８との距離）を次式により算出する
。
時に傾斜軸の中心１５とと観察点１６との距離Ｒを距離
検出器１０から受けとって記憶し、つづいて駆動指定装
置１２から傾斜角度ｅ゛の指定値を受けとって記憶する
。そしてこれらを基に、傾斜後に移動してきた観察点１
７を元の位置１６へ戻すための補正量、すなわち試料表
面２０に平行な方向の補正量ΔＸ（第２図における１７
と１８との距離）、ならびにＺ方向の補正量Δ２（第２
図における１６と１８との距離）を次式により算出する
。
Δｘ −ＲＸ ｔ ａ ｎ ｅ −（１
）Δｚ−Ｒ（１／ｃｏｓｅ −１） ・ （２）し
かる後に、ｅｏの傾斜信号を駆動装置１４へ出力し、つ
づいて上述の補正量を駆動装置１４へ出力して試料ステ
ージを動作させる。これにより、傾斜にともない移動し
てきた観察点１７が元の位置１６へ自動的に復帰するこ
とになる。
）Δｚ−Ｒ（１／ｃｏｓｅ −１） ・ （２）し
かる後に、ｅｏの傾斜信号を駆動装置１４へ出力し、つ
づいて上述の補正量を駆動装置１４へ出力して試料ステ
ージを動作させる。これにより、傾斜にともない移動し
てきた観察点１７が元の位置１６へ自動的に復帰するこ
とになる。
尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではな（
、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施する
ことができるものである。
、その要旨を変更しない範囲で種々に変形して実施する
ことができるものである。
［発明の効果］
以上説明したように本発明によれば、試料が搭載された
ＸＹテーブルと、傾斜軸を中心とじて回動可能に設けら
れ、上面側を上記ＸＹテーブルが平行移動する傾斜板と
を備え、上記傾斜板と傾斜軸がＺ支持軸に沿って一体に
上下動するように構成された走査電子顕微鏡用試料ステ
ージにおいて、上記試料の表面と傾斜軸を水平方向から
照明するように配置された投光器と、その反射光を検出
する１次元イメージセンサと、この１次元イメージセン
サからの出力信号を基に、上記試料の表面と傾斜軸との
間の距離を検出する距離検出器と、試料ステージ本体の
Ｘ−Ｙ−Ｚ傾斜についての状態量を検出する状態量検出
器と、上記距離検出器。
ＸＹテーブルと、傾斜軸を中心とじて回動可能に設けら
れ、上面側を上記ＸＹテーブルが平行移動する傾斜板と
を備え、上記傾斜板と傾斜軸がＺ支持軸に沿って一体に
上下動するように構成された走査電子顕微鏡用試料ステ
ージにおいて、上記試料の表面と傾斜軸を水平方向から
照明するように配置された投光器と、その反射光を検出
する１次元イメージセンサと、この１次元イメージセン
サからの出力信号を基に、上記試料の表面と傾斜軸との
間の距離を検出する距離検出器と、試料ステージ本体の
Ｘ−Ｙ−Ｚ傾斜についての状態量を検出する状態量検出
器と、上記距離検出器。
状ｆｉｆｆｉ検出器からの各出力信号、およびオペレー
タによる試料ステージ本体への駆動指定内容に基づいて
、試料ステージ本体の傾斜後に移動する試料表面上の観
察点を元の位置へ戻すべく補正量を演算して試料ステー
ジ本体を駆動する演算制御手段とを備えて構成するよう
にしたので、傾斜させることによる観察点の移動を自動
的に補正して極めて効率的なｌ！察を行なうことが可能
な信頼性の高い走査電子顕微鏡用試料ステージが提供で
きる。
タによる試料ステージ本体への駆動指定内容に基づいて
、試料ステージ本体の傾斜後に移動する試料表面上の観
察点を元の位置へ戻すべく補正量を演算して試料ステー
ジ本体を駆動する演算制御手段とを備えて構成するよう
にしたので、傾斜させることによる観察点の移動を自動
的に補正して極めて効率的なｌ！察を行なうことが可能
な信頼性の高い走査電子顕微鏡用試料ステージが提供で
きる。
第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は同実
施例における作用を説明するための図、第３図は従来の
試料ステージを示す構成図、第４図および第５図は第３
図における作用をそれぞれ説明するための図である。 １・・・試料、２・・・ＸＹテーブル、３・・・傾斜板
、４・・・傾斜軸、５・・・Ｚ支持軸、６・・・走査電
子ビーム、７・・・投光器、８・・・１次元イメージセ
ンサ、９・・・２値化回路、１ｏ・・・距離検出器、１
１・・・演算制御部、１２・・・駆動指定装置、１３・
・・エンコーダ、１４・・・駆動Ｉ装置、１５・・・傾
斜軸の中心、１６・・・観察点、１７・・・θ°の傾斜
にともない観察点１６が移動してきた位置、１８・・・
傾斜角度ｅ°において走査電子ビーム６の照射を受ける
位置、１９・・・傾斜角度０°における試料表面、２０
・・・傾斜角度θ°における試料表面。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 １ 図 Ｌ 第２飄 第３ 第４ 第５
施例における作用を説明するための図、第３図は従来の
試料ステージを示す構成図、第４図および第５図は第３
図における作用をそれぞれ説明するための図である。 １・・・試料、２・・・ＸＹテーブル、３・・・傾斜板
、４・・・傾斜軸、５・・・Ｚ支持軸、６・・・走査電
子ビーム、７・・・投光器、８・・・１次元イメージセ
ンサ、９・・・２値化回路、１ｏ・・・距離検出器、１
１・・・演算制御部、１２・・・駆動指定装置、１３・
・・エンコーダ、１４・・・駆動Ｉ装置、１５・・・傾
斜軸の中心、１６・・・観察点、１７・・・θ°の傾斜
にともない観察点１６が移動してきた位置、１８・・・
傾斜角度ｅ°において走査電子ビーム６の照射を受ける
位置、１９・・・傾斜角度０°における試料表面、２０
・・・傾斜角度θ°における試料表面。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第 １ 図 Ｌ 第２飄 第３ 第４ 第５
Claims (1)
- 試料が搭載されたＸＹテーブルと、傾斜軸を中心として
回動可能に設けられ、上面側を前記ＸＹテーブルが平行
移動する傾斜板とを備え、前記傾斜板と傾斜軸がＺ支持
軸に沿って一体に上下動するように構成された走査電子
顕微鏡用試料ステージにおいて、前記試料の表面と傾斜
軸を水平方向から照明するように配置された投光器と、
その反射光を検出する１次元イメージセンサと、この１
次元イメージセンサからの出力信号を基に、前記試料の
表面と傾斜軸との間の距離を検出する距離検出器と、試
料ステージ本体のＸ・Ｙ・Ｚ傾斜についての状態量を検
出する状態量検出器と、前記距離検出器、状態量検出器
からの各出力信号、およびオペレータによる試料ステー
ジ本体への駆動指定内容に基づいて、試料ステージ本体
の傾斜後に移動する試料表面上の観察点を元の位置へ戻
すべく補正量を演算して試料ステージ本体を駆動する演
算制御手段とを備えてなることを特徴とする走査電子顕
微鏡用試料ステージ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186286A JPS62208533A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 走査電子顕微鏡用試料ステ−ジ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5186286A JPS62208533A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 走査電子顕微鏡用試料ステ−ジ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208533A true JPS62208533A (ja) | 1987-09-12 |
Family
ID=12898678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5186286A Pending JPS62208533A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 走査電子顕微鏡用試料ステ−ジ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62208533A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2737785A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-02-14 | Matra Mhs | Procede et dispositif de positionnement d'un objet par rapport au point de focalisation d'un microscope |
| JP2009266564A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム装置の試料装置 |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP5186286A patent/JPS62208533A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2737785A1 (fr) * | 1995-08-11 | 1997-02-14 | Matra Mhs | Procede et dispositif de positionnement d'un objet par rapport au point de focalisation d'un microscope |
| JP2009266564A (ja) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Jeol Ltd | 荷電粒子ビーム装置の試料装置 |
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