WO2024052986A1 - 観察支援装置 - Google Patents

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WO2024052986A1
WO2024052986A1 PCT/JP2022/033400 JP2022033400W WO2024052986A1 WO 2024052986 A1 WO2024052986 A1 WO 2024052986A1 JP 2022033400 W JP2022033400 W JP 2022033400W WO 2024052986 A1 WO2024052986 A1 WO 2024052986A1
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image
support device
observation
observation support
display
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PCT/JP2022/033400
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French (fr)
Inventor
偉健 陳
寛幸 千葉
大海 三瀬
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/02Details
    • H01J37/22Optical or photographic arrangements associated with the tube

Definitions

  • the present invention relates to an observation support device, and particularly to one that supports observation using a charged particle beam device.
  • a charged particle beam device is a device that manipulates a sample surface with a finely focused charged particle beam in a vacuum, detects signals coming out of the sample, and creates a two-dimensional profile image of the sample surface. Since the observation is performed in a vacuum, the observed sample cannot be visually confirmed.
  • an observation assist function is known that displays an image taken at a lower magnification than the observation magnification and presents the observation position on the taken image at the lower magnification.
  • Patent Document 1 states, ⁇ The magnification of the observation image and the observation position can be adjusted by superimposing a plurality of observation position display images with different magnifications on the observation position display section based on the magnification and coordinates at the time the observation image was acquired. The observation position can be presented even if the magnification of the image displaying the position is significantly different.
  • the observation position when an observation image is acquired, the observation position can be presented even if the current observation magnification (magnification of the observation image) and the magnification of the image displaying the observation position are significantly different. Based on the magnification and coordinates of , a plurality of observation position display images having different magnifications are displayed in an overlapping manner on the observation position display section.
  • the present invention has been made to solve such problems, and even if the current magnification of the observation position display section is significantly different from the magnification of the observation position display image, the position of the observation position display image can be lost.
  • the purpose of the present invention is to provide an observation support device that can prevent such occurrences.
  • An example of the sample observation support device is A sample observation support device, an observation position display section that displays the positions of a plurality of captured images of the sample taken by the charged particle beam device in association with the image display section; a display processing unit that controls the observation position display unit; a representative image selection processing unit that selects a representative image based on the plurality of captured images; Equipped with The display processing section controls the representative image to a size that is easily visible and displays it on the observation position display section in response to the change in the magnification of the image display section.
  • An example of the sample observation support device is an observation position display section that displays the positions of a plurality of captured images of the sample taken by the charged particle beam device in association with the image display section; a display processing unit that controls the observation position display unit; a representative image selection processing unit that selects a representative image based on the plurality of captured images; Equipped with The observation support device extracts a predetermined region and groups the captured images based on the predetermined region.
  • the present invention even if the current magnification of the observation position display section is significantly different from the magnification of the observation position display image, it is possible to avoid losing sight of the position of the observation position display image.
  • Example 1 is an example of a schematic diagram of a charged particle beam device according to Example 1 of the present invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 1 of this invention.
  • observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention.
  • observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 2 of this invention It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention.
  • observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 3 of this invention It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 4 of this invention. It is an example of the observation position display screen of the charged particle beam apparatus based on Example 4 of this invention.
  • a charged particle beam device is a device that accelerates charged particles (charged particles) such as electrons and cations using an electric field and irradiates them onto a sample.
  • Charged particle beam devices utilize interactions between samples and charged particles to observe, analyze, and process samples.
  • the embodiments described below are applicable to various charged particle beam devices (electron microscopes, electron beam lithography devices, ion processing devices, ion microscopes, observation/inspection devices using these devices, etc.).
  • Example 1 With reference to FIG. 1, the overall configuration of a charged particle beam apparatus 100 according to Example 1 of the present invention will be described.
  • This charged particle beam apparatus 100 includes, as an example, a sample chamber 101, a charged particle beam optical system 102, a sample table 103, a stage 104, a detector 105, a vacuum pump 107, a charged particle beam imaging device 110, an arithmetic control unit 120, and a stage. It includes a control device 130, an optical imaging device 150, and a vacuum control device 140.
  • the sample chamber 101 has a function of maintaining its interior in a vacuum state so that the charged particle beam is not scattered, and is configured so that a sample can be loaded therein.
  • the evacuation operation of the sample chamber 101 can be performed by the vacuum control device 140 controlling the vacuum pump 107.
  • the vacuum control device 140 can include a memory 141 for storing various parameters related to evacuation control.
  • the charged particle beam optical system 102 includes a charged particle source 161 that generates an electron beam, a condenser lens 162 that narrows down the electron beam emitted from the charged particle source 161, a deflector 163 that deflects the electron beam, and an objective that converges the electron beam.
  • a lens 164, etc. are provided.
  • the optical system control device 170 includes a memory 171 for storing various parameters related to the control of the charged particle beam optical system 102, and generates an electron beam from a charged particle source 161, and also generates an electron beam using a condenser lens 162. It has a function of deflecting and converging the light using an aperture, a deflector 163, and an objective lens 164, and controlling the light to be irradiated onto the sample 108 mounted on the sample stage 103.
  • the configuration in FIG. 1 is an example, and the charged particle beam optical system 102 may include other lenses and electrodes in addition to the illustrated elements, or some of the elements may be replaced with other similar elements. , the details of the configuration are not limited to those shown.
  • the sample stage 103 is mounted on the stage 104.
  • the stage 104 can move the sample stage 103 in the XY directions (for example, vertically and horizontally) within the sample chamber 101.
  • the sample stage 103 is rotatable around a rotation axis (for example, parallel to the Z axis).
  • the sample stage 103 holds a sample so as to be tiltable with the X direction or the Y direction as the tilt axis.
  • Control of the stage 104 is executed by the stage control device 130 according to the calculation results of the calculation control section 120 and the like.
  • the detector 105 detects backscattered electrons, secondary electrons, backscattered electrons (such as those based on EBSD: Electron Back Scattered Diffraction Pattern), inelastic scattered electrons (such as those related to EELS: Electron Energy Loss Spectroscopy), and Auger electrons emitted from the sample 108. It has the function of detecting electrons, cathodoluminescence (CL), X-rays (related to EDS: Energy Dispersive X-ray Spectroscopy or WDS: Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopy, etc.), etc.
  • the number and position of the detectors 105 are not limited to a specific one.
  • the charged particle beam imaging device 110 has a function of converting a signal detected by the detector 105 into an image, and is internally equipped with a memory 111 that stores signal information.
  • the optical imaging device 150 also has a function of capturing an optical image of the sample 108 in the sample chamber 101 using the optical camera 106 and converting the image signal into an optical image.
  • the optical imaging device 150 includes a memory 151 that stores optical images therein.
  • the calculation control unit 120 is a control unit that controls various components of the charged particle beam apparatus 100 and controls the display of observation results according to observation conditions input by the user.
  • the calculation control unit 120 is configured by an information processing device such as a computer.
  • the arithmetic control unit 120 includes, for example, a CPU 121 (processor), a main storage device 122 such as a memory, and a secondary storage device 123 such as a hard disk drive (HDD) or a solid state drive (SSD).
  • the calculation control unit 120 includes an input unit 124 such as a keyboard, a mouse, and a touch monitor, a display unit 125 such as a liquid crystal display (observation image display unit 1251 and observation position display unit 1252), and each component of the charged particle beam device 100. It includes a communication unit (not shown) that communicates with the elements.
  • the arithmetic control unit 120 and the display unit 125 constitute a sample observation support device according to this embodiment, and support observation of images captured by the charged particle beam device 100.
  • the observation support device is configured as a part of the charged particle beam device 100, but the observation support device of the present invention may be configured independently of the charged particle beam device 100. In that case, For example, an image output from the charged particle beam device 100 may be acquired and observation of the image may be supported.
  • the main storage device 122 stores a computer program that controls the overall operation of the charged particle beam device 100.
  • the computer program is executed by the CPU 121 to provide an information processing section 1221, an image grouping processing section 1222, a representative image selection processing section 1223, a display processing section 1224, etc. as functional blocks.
  • the information processing unit 1221 receives information such as accelerating voltage, emission current, magnification, beam spot, and working distance obtained from the optical system control device 170, and signals, image names, and images obtained from the charged particle beam imaging device 110.
  • Information such as resolution, viewing range, imaging time, time required for imaging, etc., and information such as optical image name, optical image resolution, viewing range, imaging time, time required for imaging, etc. acquired from the optical imaging device 150
  • This is a processing unit that collectively processes information such as stage coordinates obtained from the stage control device 130 and information such as the degree of vacuum obtained from the vacuum control device 140, and outputs it as image attribute information. .
  • the image grouping processing unit 1222 is a control unit for grouping the acquired optical image of the sample 108 or the image converted from the signal (observation image). Further, the representative image selection processing unit 1223 is a processing unit for selecting one or more representative images from the grouped images.
  • the display processing unit 1224 converts the acquired optical image of the sample 108 or the image converted from the signal (observation image) into information such as stage coordinates, stage rotation angle, magnification, raster rotation, etc. (attribute information at the time of imaging). This is a processing unit that performs display processing based on the information. Further, the display processing section 1224 controls the observation position display section 1252. For example, processing is performed on the representative image so that the representative image is always displayed in a size that is easy to visually recognize even if the magnification of the representative image and the magnification of the observation position display section 1252 are significantly different.
  • the representative image is a size that allows the image to be easily recognized so that the display position of an image that satisfies a certain predetermined condition is not lost among the group of images captured in the observation position display section 1252.
  • the stage control device 130 includes a coordinate storage section 131, a control section 132, and a drive section 133.
  • the coordinate storage unit 131 stores the coordinates of the stage 104.
  • the control unit 132 controls the operation of the stage control device 130 as a whole.
  • the drive unit 133 generates a drive signal to drive the stage 104.
  • the control unit 132 acquires stage coordinate information from the coordinate storage unit 131 and transmits it to the calculation control unit 120. This allows the calculation control unit 120 to know the coordinate position of the photographed image.
  • the stage coordinates may be stored in the stage control device 130 or in the calculation control unit 120.
  • FIG. 2A to 2F show examples of observation position display screens of the charged particle beam device 100 according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is an example of a screen displayed on the observation position display section 1252.
  • Such a screen can be realized as the observation position display screen 200 displayed on the observation position display section 1252.
  • the observation position display screen 200 includes an image name list display section 2A02, an image display section 2A03, and an operation section 2A20.
  • the image name list display section 2A02 is a display section that displays a list of image names of the captured image group in a tree structure.
  • the image name list display switching unit 2A01 allows the display of image names to be switched to a list display or a group display based on tag names.
  • the image display unit 2A03 is a display unit that displays the captured image based on information such as the imaging magnification, stage coordinates, and raster rotation (image attribute information at the time of image acquisition).
  • This image display section 2A03 can be configured, for example, as a virtual drawing canvas.
  • the operation unit 2A20 is an operation unit for performing operations such as image capture (image capture button 2A10) and representative image registration (representative image registration button 2A11).
  • the image display unit 2A03 is a position reference and displays an image of the sample taken by the charged particle beam device 100.
  • the displayed image includes a background image and a captured image whose position is shown in relation to the image display section 2A03.
  • the image display section 2A03 has been aligned (associated) with the stage coordinates of the charged particle beam device 100, etc., and the positions in the image display section 2A03 corresponding to each part of the sample are appropriately set. can be determined.
  • the stage coordinates are represented by (Xs, Ys) and the coordinates (pixel coordinates) of the image display section 2A03 are represented by (Xp, Yp)
  • Xp is calculated based on Xs and Ys. and a function for determining Yp has been specified.
  • Techniques for performing such alignment can be appropriately designed by those skilled in the art based on publicly known techniques, but for example, three-point alignment processing may be used, or a dedicated sample holder may be used. good.
  • the background image displayed on the image display section 2A03 is, for example, an image of a sample captured by the charged particle beam device 100, but is not limited thereto.
  • the background image is, for example, an image displayed on the image display section 2A03 with the size on the screen adjusted. Note that it is also possible not to display the background image (in that case, the background displayed on the image display section 2A03 may be blank, or other predetermined display may be performed).
  • the captured image is an image of a sample captured by the charged particle beam device 100, and is, for example, the display image 2A04.
  • the observation position display section 1252 displays the positions of a plurality of display images 2A04 as a plurality of captured images in association with the image display section 2A03. For example, an image captured by the charged particle beam device 100 is displayed on the image display unit 2A03 that has been aligned with respect to the stage coordinates of the charged particle beam device 100.
  • the image display section 2A03 has a variable magnification (that is, inversely proportional to the field of view).
  • the magnification of the image display section 2A03 can be calculated based on the alignment of the charged particle beam device 100 with respect to stage coordinates and the like.
  • the background image and captured images such as the display image 2A04 each have a magnification at the time of acquisition, so if the magnification of the image display section 2A03 is increased, part of the background image and the captured image will be displayed zoomed ( In other words, the number of pixels on one side during display is variable).
  • the observation position display section 1252 can display the image display section 2A03 (or the background image displayed on the image display section 2A03) and the captured image in a size ratio according to their respective magnifications. For example, if the magnification of the image display section 2A03 is 5,000 times, the magnification of the captured image is 20,000 times, and the number of pixels of the image display section 2A03 and the number of pixels at the time of capturing the captured image are the same, the captured image The captured image is reduced and displayed so that the size on the screen is 1/4 of the size of the image display section 2A03.
  • the number of pixels of the image display section 2A03 is 1280 ⁇ 960 pixels, and the initial magnification is 20000 times. Further, it is assumed that the number of pixels at the time of capturing the captured image is 1280 ⁇ 960 pixels, and the magnification at the time of capturing is 20,000 times. In this case, the size of the captured image matches the size of the image display section 2A03, and initially the captured image is displayed as is at a size of 1280 ⁇ 960 pixels. When the number of pixels at the time of imaging differs, the initial size of the different captured images is determined according to these.
  • the magnification of the image display section 2A03 When the magnification of the image display section 2A03 is reduced (that is, the field of view is widened), it is necessary to reduce the size of the captured image in accordance with the reduced magnification. For example, when the magnification of the image display section 2A03 is set to 10,000 times, which is half of the original size, the size of the captured image is also set to 640 ⁇ 480 pixels, which is half of the original size (at the time of image capture). Furthermore, when the magnification of the image display section 2A03 is set to 5000 times, which is 1/4 of the original size, the size of the captured image is also set to 320 ⁇ 240 pixels, which is 1/4 of the original size (at the time of image capture).
  • the magnification of the image display section 2A03 is increased (that is, the field of view is narrowed), it is necessary to enlarge the size of the captured image according to the increased magnification.
  • the magnification of the image display section 2A03 is set to 40,000 times, which is twice the original size
  • the size of the captured image is also set to 2,560 ⁇ 1,920 pixels, which is twice the original size (at the time of image capture).
  • a method for determining the display content when the size of the captured image is changed can be appropriately designed by those skilled in the art based on known techniques. For example, when reducing the size, some pixels may be thinned out, and when increasing the size, some pixels may be generated by interpolation.
  • magnification of the image display section 2A03 becomes extremely low compared to the magnification of the captured image (for example, the display image 2A04).
  • the magnification of the image display section 2A03 is 5000 times and a captured image higher than the 5000 times magnification is captured, the image is displayed as shown in FIG. 2A.
  • the observation position display section 1252 displays a magnification enlargement button 2A05, a magnification reduction button 2A06, a magnification reset button 2A07, and a magnification display section 2A08.
  • condition achievement image 2A09 that satisfies a predetermined condition (this condition can be inputted, for example, via the GUI shown in FIGS. 6 and 7, which will be described later).
  • the display magnification of the image display section 2A03 can be reduced by operating the magnification reduction button 2A06 or the mouse, or by resetting the display magnification of the image display section 2A03 to the minimum magnification by operating the magnification reset button 2A07.
  • magnification of the condition achievement image 2A09 has become extremely low (for example, it has been switched to 30 times).
  • the condition achievement image 2A09 is always controlled to a size that is easily visible, and is displayed as the representative image 2B01 surrounded by a speech bubble frame.
  • the display processing unit 1224 controls the representative image 2B01 to a size that is easily visible and displays it on the observation position display unit 1252 in response to the change in the magnification of the image display unit 2A03.
  • the representative image selection processing unit 1223 selects the representative image 2B01 based on the plurality of captured images.
  • the specific selection process can be designed as appropriate, but for example, all the condition-fulfilling images 2A09 may be set as representative images 2B01, or the representative images 2B01 may be selected from among the condition-fulfilling images 2A09 based on a specific rule. An image corresponding to a part of the area included in the condition achievement image 2A09 may be used as the representative image 2B01.
  • the base of the balloon frame is displayed to point to the coordinates at the time of observation or acquisition of the representative image 2B01 in the currently displayed sample map 2B02.
  • a sample map is displayed, but the sample map may not be displayed, or something other than the sample map may be displayed.
  • the representative image 2B01 is shown using a speech bubble frame, a frame of a different shape may be used, or there is no need to use a frame.
  • the base of the speech bubble frame is used to indicate the coordinates of the representative image 2B01, but it is also possible to use a different shape such as an arrow, or if the image is cropped instead of using an arrow etc. May be displayed.
  • the representative image is placed and displayed at the observation position, it is not necessary to show an arrow, etc., but when the representative image is repositioned by dragging the mouse, etc., it is necessary to use arrows etc. to show the original position of the image. May be displayed.
  • the size of an image is the size when the image is displayed on the screen (for example, expressed in units of pixels), and the amount of data of the image (for example, the number of pixels at the time of imaging). does not necessarily correspond. That is, the same image can be displayed in various sizes by enlarging or reducing it.
  • controlling the representative image 2B01 to a size that is easy to view includes, for example, controlling the representative image 2B01 to a specific size.
  • the "specific size” may be, for example, a fixed size regardless of the magnification of the image display section 2A03.
  • a person skilled in the art can appropriately design a specific process for realizing such a size change based on publicly known techniques, and an example is shown below. For example, if the virtual size (field of view) corresponding to the image display section 2A03 is 254 mm, and the virtual size (field of view) of the representative image 2B01 is 127 mm, then the representative image 2B01 is Displayed at half size.
  • the magnification of the image display section 2A03 is reduced to half of its original value.
  • the field of view of the image display section 2A03 becomes 508 mm, which is twice the original value.
  • the field of view of the representative image 2B01 remains 127 mm and is not changed, the field of view of the representative image 2B01 will be 1/4 of the field of view of the image display section 2A03, and therefore the size of the representative image 2B01 will also be 1/4 of the size of the image display section 2A03.
  • the size of the representative image 2B01 changes and is not a fixed size.
  • the field of view of the representative image 2B01 is changed according to the field of view of the image display section 2A03. For example, if the field of view of the image display section 2A03 becomes 508 mm, which is twice the original size, and the field of view of the representative image 2B01 is accordingly increased to 254 mm, which is twice the original size, the size of the representative image 2B01 is fixed. can be displayed. Similarly, when the field of view of the image display section 2A03 becomes 1016 mm, which is four times the original value, the field of view of the representative image 2B01 may be correspondingly increased to 508 mm, which is four times the original value.
  • the above specific processing can also be realized as control using a display layer.
  • the virtual size of the display layer corresponding to the image display section 2A03 may be set as the field of view of the image display section 2A03, and the virtual size of the display layer including the representative image 2B01 may be set as the field of view of the representative image 2B01.
  • the above-mentioned "specific size” may be a size that changes depending on the magnification of the image display section 2A03, but a size that is not simply proportional to the magnification of the image display section 2A03 (for example, the size of the captured image).
  • the size of the representative image 2B01 may be gradually reduced at a slower pace than the rate of decrease in magnification.
  • the representative image 2B01 can be displayed in a size that is easier to visually recognize.
  • the representative image selection processing unit 1223 may select, as the representative image, one of the captured images that is instructed by manual input. For example, if you select one or more captured images in the image display area 2A03, or select one or more image names in the image name list display area 2A02, and click the representative image registration button 2A11, the selected image will be displayed. It is registered as representative image 2B01.
  • the characteristic portion may or may not be specified using the base of the speech bubble frame or an arrow, and is not limited to what is shown in the figure.
  • auxiliary display 2E01 is displayed at the lower right of the image display section 2A03 so that the condition achievement image 2A09 is not lost, and the condition achievement image 2A09 is sized to be easily recognized as the representative image 2D01. may be displayed on the auxiliary display 2E01. That is, controlling the representative image 2D01 to a size that is easy to visually recognize includes controlling the representative image 2D01 to the size of the auxiliary display device 2E01 and displaying it on the auxiliary display device 2E01.
  • controlling the representative image 2D01 to the size of the auxiliary display 2E01 means, for example, as shown in FIG. 2E, the representative image 2D01 is This refers to changing the size of the representative image 2D01 to the maximum size such that the entire area is displayed (that is, the maximum size such that the representative image 2D01 does not protrude from the area).
  • the representative image 2D01 is always displayed at a fixed position, so it can be more easily viewed.
  • a position display marker 2D02 is displayed on the representative image 2D01.
  • the position display marker 2D02 is shown as a cross marker, but it may be displayed in a different shape, or the display range may be displayed in a frame, and is not limited to what is shown in the figures. shall be.
  • the displayed representative images are switched around the representative image 2E02 (representative image No. 3).
  • the display image of the auxiliary display 2E01 or the representative image 2D01 as shown in FIG. 2D is switched to the representative image 2E02.
  • the representative images may be switched manually or automatically depending on the magnification of the image display section 2A03 and the current observation position, and are not limited to those shown in the drawings.
  • the multiple representative images may be displayed on the auxiliary display 2E01 in a size that is easy to see, or they may be grouped and displayed as one representative image. It may be displayed in a size that is easy to see.
  • the representative image selection process is performed manually or according to preset conditions, but the representative image selection process may be performed randomly and is not limited to this example. shall be.
  • the representative image 2B01 can be changed by controlling the representative image 2B01 to a size that is easy to see, or by displaying it at a size that is easy to see on the auxiliary display 2E01. It becomes easy to specify the observation position without losing sight of the object.
  • Example 2 of the present invention will be described below. Descriptions of parts common to Example 1 may be omitted.
  • the captured images may or may not be grouped.
  • Clicking 2A13 executes grouping processing of the selected images.
  • the operation section 2A20 is selected. Grouping is canceled by clicking the group cancellation button 2A16.
  • FIG. 3A to 3H show examples of observation position display screens of the charged particle beam device 100 according to the second embodiment. In this embodiment, it is assumed that image analysis is performed at the timing when the image is captured.
  • FIG. 3A shows an image analysis result display screen 300. This screen is displayed on the display section 125 in FIG.
  • the image analysis result display screen 300 includes an image name list display section 2A02, a target image display section 3A01, an image analysis information display section 3A05, and a particle analysis information display section 3A06.
  • the image name list display section 2A02 displays the image names of captured images (captured images) in a list. When an arbitrary image name is selected in the image name list display section 2A02, the selected image is displayed on the target image display section 3A01.
  • the analysis information of the target image 3A02 is displayed on the image analysis information display section 3A05, and when a result in the image analysis information display section 3A05 is further selected, the detailed analysis information of the selected target result and the image of interest 3A07 (ROI image) are displayed as particles. It is displayed on the analysis information display section 3A06. By clicking the left feed button 3A03 or the right feed button 3A04 on the target image display section 3A01, it is possible to switch between the target image 3A02 and its analysis information.
  • image grouping processing and representative image processing are performed based on these analysis information. selection process.
  • the grouping condition setting radio button 607 When the grouping condition setting radio button 607 is selected, it is possible to easily set the grouping condition. For example, it is possible to set an image or an analysis target within the image from the analysis target setting section 608, and further set grouping processing conditions based on the corresponding image attribute information or image analysis information in the condition setting section 609. It is.
  • selection can be made based on the set selection conditions.
  • a condition is set that the imaging time is the latest.
  • the representative image selection processing unit 1223 may select a representative image according to representative image selection conditions based on image analysis information or image attribute information of each captured image.
  • the image attribute information according to this embodiment is unique information associated with the image, such as the image name at the time of image acquisition, imaging time, time required for imaging, magnification, signal, and resolution.
  • the image analysis information refers to the feature amount (an analysis target in an image obtained by image processing, processing by artificial intelligence (AI), machine learning processing, EDS analysis processing, crystal orientation analysis processing, etc.) (including type, count number, area, average area, distribution, class classification, elemental information, crystal orientation information, etc.) and information representing the relationship between images (distance between images (for example, distance in color space) ), class classification, similarity between images, etc.).
  • AI artificial intelligence
  • EDS analysis processing crystal orientation analysis processing
  • crystal orientation analysis processing including type, count number, area, average area, distribution, class classification, elemental information, crystal orientation information, etc.
  • information representing the relationship between images distance between images (for example, distance in color space)
  • class classification for example, distance in color space
  • similarity between images etc.
  • an appropriate representative image can be automatically selected.
  • the image grouping processing unit 1222 groups captured images. For example, the image grouping processing unit 1222 groups captured images instructed by manual input into the same group.
  • the image grouping processing unit 1222 groups the captured images based on the image analysis information or image attribute information of each captured image. According to such control, a plurality of images having common characteristics can be processed together, making it easier to visually recognize a large number of images more efficiently.
  • image attribute information such as the acquisition time of the captured image and image analysis information of the captured image may be used, or information other than the image attribute information and image analysis information may be used as a condition.
  • the settings of the analysis target setting section 608, the condition setting section 609, and the representative image selection condition setting section 613 may be set from the analysis information displayed in the image analysis information display section 3A05 in FIG. 3A, and other information (e.g. image attribute information) may be set, and is not limited to what is illustrated.
  • the analysis file path can be input into the file path input section 615 or opened using the file selection button 616. If grouping conditions and representative image selection conditions are written in the analysis file, grouping processing and representative image selection processing are performed according to the conditions.
  • the selected page is deleted by selecting the page from the grouping page selection section 604 and clicking the group page deletion button 606.
  • the grouping process and the representative image selection process are performed manually or according to preset conditions, but the image grouping process and the representative image selection process are performed randomly.
  • the present invention is not limited to this embodiment.
  • FIG. 3B shows the display behavior of the condition achievement image 2A09 (representative image) and images other than the representative image when changing the display magnification of the image display section 2A03.
  • the display magnification of the image display section 2A03 is 5000 times, and the condition achievement image 2A09 and other images are displayed in different sizes based on their respective image magnifications.
  • the condition achievement image 2A09 is displayed in a size that is easy to visually recognize.
  • the display size of each image may be gradually reduced according to the display magnification of the image display section 2A03 (reduced image 3B01), and the display size of each image may be gradually reduced (reduced image 3B01), such as a threshold value of a certain fixed magnification.
  • Display of the image may be omitted according to preset conditions (non-display image 3B02; for convenience of explanation, the fact that the image is not displayed is indicated by a broken line in FIG. 3B(b)).
  • display of captured images other than the representative image may be omitted depending on the magnification of the image display section 2A03.
  • the size of images other than the representative image changes according to the magnification of the image display section 2A03, so it becomes easier to understand the relationship between each image on the entire screen.
  • the mouse pointer an example of a position input pointer; another position input pointer
  • the selected image can be displayed or hidden from a right-click menu (not shown).
  • this embodiment describes the use of a mouse pointer, a touch operation or the like may also be used.
  • a check box for switching may be provided, but it should not be interpreted in a limited manner.
  • grouping processing and representative image selection processing for the image of interest 3A07 (ROI image), which is the analysis result of the captured captured image, can be set from the image of interest setting tab 602 on the setting screen 600 (FIG. 7).
  • the image of interest 3A07 can be a representative image.
  • the settings for the grouping process and the representative image selection process for the image of interest 3A07 (ROI image), which is the analysis result, are similar to the settings for the above-mentioned captured image, but the settings for the analysis target are not required. Further, the settings in the condition setting section 609 and the representative image selection condition setting section 613 may be set from the detailed analysis information displayed in the particle analysis information display section 3A06 in FIG. 3A, and other information (for example, image attribute information ) may be set, and is not limited to what is shown.
  • the "detailed analysis information" refers to the feature amount (image processing, artificial intelligence (AI) processing, machine learning processing, EDS analysis processing, crystal orientation analysis processing, etc.) of each image of interest 3A07 (ROI image). What is obtained (for example, includes the type, area, circularity, class classification, elemental information, crystal orientation information, etc. of the object to be analyzed in each image of interest 3A07 (ROI image)) and the relationship between the images. Information (including the distance between the images of interest 3A07 (ROI images) (for example, distance in color space), class classification, similarity between images, etc.).
  • the representative image selection condition for example, the condition set in the representative image selection condition setting unit 613 in FIGS. 6 and 7
  • the representative image selection condition for example, the condition set in the representative image selection condition setting unit 613 in FIGS. 6 and 7
  • multiple The image of interest 3C03 (ROI image) of the target of interest 3C02 that achieves the condition is selected as a representative image from the displayed image 3C01 (captured image) in which different types of particles or foreign matter are mixed
  • the magnification of the image display section 2A03 is the magnification of the captured image.
  • the image of interest 3C03 is displayed as a representative image.
  • the representative image selection processing unit 1223 uses any of the captured images as the representative image in the first embodiment, but in this embodiment, the representative image selection processing unit 1223 selects the image of interest occupying a predetermined area in any of the captured images as the representative image. do. According to such control, objects of particular interest are displayed in a size that is easier to see.
  • the display image 3C01 containing a mixture of images may be displayed on the image display section 2A03 as shown in FIG. 3C, or may be displayed on the auxiliary display 2E01 in a size that is easy to visually recognize as shown in FIG. 3D. , but is not limited to what is shown.
  • an image of interest (ROI image) is created in advance as the analysis result of each captured image, but it may be created at the timing when the analysis result satisfies the representative image selection conditions. It is assumed that it is not limited to.
  • the representative image selection processing unit 1223 may select the one designated by the mouse pointer from among the grouped captured images as the representative image. Furthermore, if grouping processing has been performed on a group of captured images that have already been captured, as shown in FIG. 3E, when the mouse pointer 3C04 is hovered over the representative image, the representative image is enlarged. That is, controlling the representative image to a size that is easy to visually recognize includes enlarging the representative image in response to designation by the mouse pointer.
  • the representative image becomes easier to visually recognize.
  • observation position display unit 1252 enlarges one of the representative images and displays a slider bar of the group image in relation to the enlarged representative image.
  • a slider bar 3E01 is displayed above the enlarged representative image 3E02.
  • the representative images enlarged and displayed at the position of the enlarged representative image 3E02 are sequentially switched at a certain time interval from among the same group (slide show), and the slider bar The position of the slider in is also changed accordingly.
  • Switching of representative images is not limited to switching at fixed time intervals, and may be performed in response to up and down movement of the mouse wheel or manual movement of a slider on a slider bar.
  • the representative image may be changed.
  • the representative image selection processing unit 1223 may select a representative image from among the grouped captured images while switching them at a predetermined time. In other words, the representative images will be switched over time.
  • the slide show button 2A18 of the operation unit 2A20 When the slide show button 2A18 of the operation unit 2A20 is clicked, a slide show of all representative images currently displayed on the image display unit 2A03 is started simultaneously.
  • the representative image may or may not be enlarged, and is not limited to what is illustrated.
  • the slider bar may or may not be displayed, and something other than the slider bar may be displayed, and the display is not limited to what is shown.
  • the representative image 2B01 of the image display section 2A03 may be selected and the group image list display section 3F01 may be displayed from a right-click menu (not shown) or the like.
  • the group image list display section 3F01 displays a list of captured images belonging to the same group as the selected representative image 2B01.
  • an image information display pop-up window showing attribute information, analysis information, etc. of the display image 2A04 is displayed.
  • 3G01 is displayed. That is, in response to one of the displayed captured images being specified by the mouse pointer 3C04, the observation position display unit 1252 displays at least one of image attribute information and image analysis information for the specified captured image in a pop-up window. indicate.
  • the observation position display unit 1252 may change the magnification of the image display unit 2A03 based on the magnification of the captured image in response to any of the displayed captured images being designated by the mouse pointer 3C04. For example, when the display image 2A04 is double-clicked, the stage coordinates and magnification, which are unique information at the time of imaging the double-clicked display image 2A04, are reflected in the display settings of the image display section 2A03, and the display image 2A04 is appropriately displayed. It is assumed that the magnification and coordinates of the image display section 2A03 are changed as shown in FIG.
  • the magnification of the image display section 2A03 is changed so that the captured image is displayed in a predetermined size.
  • the changed display will be in a state as shown in FIG. 2A, for example.
  • the magnification of the image display section 2A03 is changed based on the size of the captured image, so the relationship between these images can be more easily understood.
  • the stage coordinates of the charged particle beam device 100 are associated with the display coordinates of the image display unit 2A03 (alignment implementation) is necessary.
  • This association method can be appropriately designed by a person skilled in the art based on publicly known techniques, and one example is the use of the addition theorem of trigonometric functions. If the coordinates of the image are (coordinates X, coordinates Y, rotation angle R), and the stage rotation direction of the charged particle beam apparatus 100 is counterclockwise (clockwise is positive), the display coordinates of the image on the image display unit 2A03 are ( The coordinates X', Y', rotation R') can be determined from the following equations.
  • FIG. 3H is an example of a screen when the image name list display switching unit 2A01 is switched to tag name (“Tag”) display. If grouping processing is performed on the imported display image manually or based on the grouping conditions, the group name 603 set in the grouping page selection section 604 of the setting screen 600 is changed to the tag name 3H02. Associated. In this way, the observation support device stores the name of the group of captured images in association with the tag name of the captured image.
  • the image names 3H01 of the images captured in the image display section 2A03 are displayed in a tree structure for each tag name 3H02.
  • the group name when grouped may be used as the tag name (examples in Figures 6 and 3H), or a name different from the group name may be given as the tag name. It's okay.
  • a tag group representative image display button 3H03 is provided next to each tag name 3H02, and by clicking this button, it is possible to display or hide the representative image of that group.
  • a folder may be created for each tag name 3H02, and captured images having the same tag name may be stored in the same folder (that is, they may be divided into albums).
  • the image name 3H01 is the name of the image captured in the image display section 2A03, and is information given when the image was acquired.
  • the tag name 3H02 according to this embodiment is additional information or keywords other than the image name that is added to the image, and is usually information related to the content or characteristics of the image, such as the name of the group to which the image belongs. may be given.
  • the group name 603 according to this embodiment is a name that can be set in the grouping page selection section 604 of the setting screen 600, and is a general term for a group of images grouped into the same group based on grouping conditions.
  • Example 3 Example 3 of the present invention will be described below. Descriptions of parts common to Embodiment 1 or 2 may be omitted.
  • FIG. 4A to 4G are examples of observation position display screens of the charged particle beam device 100 according to the third embodiment of the present invention.
  • a group of continuously captured images 4A01 in a target region 4A02 of a continuous sample designated by the charged particle beam apparatus 100 is taken into the image display section 2A03, a display example of the result becomes as shown in FIG. 4A.
  • the target area 4A02 means, for example, an area of the sample that has a specific structure and can be distinguished from other areas on the image, but is not limited thereto.
  • the analysis file settings on the settings screen 600 are used to read the analysis file for extracting the target area 4A02, an image including binarization processing, target area search processing, etc. is generated for the continuously captured image group 4A01. Processing is performed and a segmentation area (predetermined area) is determined. In this way, the observation support device can extract the target area 4A02 as a segmentation area.
  • the "display layer” is a virtual transparent sheet on which an image or map can be displayed in the image display section 2A03, and an arbitrary number of display layers can be stacked on the image display section 2A03. It is possible to perform image processing on each display layer, and it is possible to perform operations such as image editing on each display layer.
  • Obtain working distance information which is attribute information of a group of continuously captured images, visualize the parts corresponding to the target area 4A02 using color shading, etc., and create a pseudo height map of the target area 4A02 as a separate display layer. You may.
  • FIG. 4A shows extraction of the target area 4A02 from the group of continuously captured images 4A01, but the target area may be centered from a single image and is not limited to what is shown.
  • a person skilled in the art can appropriately design a specific process for extracting a specific target area as a segmentation area based on one or more images based on known techniques.
  • Each display layer allows the display layer of the continuously captured image group 4A01 to be switched between display and non-display on the image display section 2A03 by operating an image display toggle button or a check box.
  • a display layer setting window 4B02 is displayed.
  • the segmentation map 4B01 of the target area 4A02 is displayed on the image display section 2A03.
  • the segmentation map 4B01 can be configured, for example, as a display layer that expresses whether each pixel is included in the segmentation area with a binary value.
  • a composite display layer 4C01 of the segmentation map 4B01 of the target area 4A02 and the height map is displayed on the image display section 2A03.
  • an imaging time map created from the imaging time, a signal map created from signal information, etc. may be displayed.
  • output results from other systems may be displayed as a display layer.
  • the observation support device stores sample information output from devices other than the charged particle beam device 100 as a display layer.
  • FIG. 4G shows representative image selection processing and grouping processing by utilizing the display layer of the image display section 2A03.
  • an optical microscope image 4G01 background image
  • the optical microscope image 4G01 is taken into the image display section 2A03 and displayed as a display layer, and further, in order to match the observation position information of the optical microscope and the stage position information of the charged particle beam device.
  • the optical microscope image 4G01 is taken into the image display section 2A03 and displayed as a display layer, and further, in order to match the observation position information of the optical microscope and the stage position information of the charged particle beam device.
  • a region including the staining target is continuously imaged in multiple fields of view in an optical microscope image at higher magnification, and the obtained continuous image group 4G03 (continuous image Group 2) is displayed on the image display section 2A03.
  • alignment processing is used as an example to match the observation position information of the optical microscope and the stage position information of the charged particle beam device, but a sample holder that does not require alignment processing may also be used, and this example It is assumed that it is not limited.
  • the position of the stained observation target on the optical microscope image 4G01 by image processing including binarization processing, object search processing, and the like. Since the observation position information of the optical microscope image 4G01 (display layer) is synchronized with the stage coordinates of the charged particle beam device 100, the image of the charged particle beam device 100 captured at the same position as the staining observation target (captured image) can be set as the condition achievement image 4G04.
  • condition achievement image 4G04 is set to a size that is easy to visually recognize as the representative image 4G05 (representative image No. 4). It becomes possible to display.
  • the observation support device calculates the range of the target area (segmentation area) by performing image processing on the display layer, including binarization processing and object search processing, and then captures images that are included within the range of the target area (segmentation area). Allows images to be grouped. For example, when imaging a specific area under specific imaging conditions (for example, high magnification), if the imaging field of view is small relative to the specific area, it is necessary to image the specific area with a plurality of imaging fields of view. Therefore, for example, the specific area (for example, a rectangular area including the entire segmentation area) is divided into a plurality of small sections (for example, rectangular sections arranged in a grid pattern), and a captured image is acquired for each small section. Then, among the captured images, those including the segmentation area are grouped into the same group.
  • specific imaging conditions for example, high magnification
  • the observation support device extracts the segmentation area and groups the captured images based on the segmentation area. According to such control, captured images related to a specific segmentation area can be automatically grouped, and the segmentation area can be viewed more efficiently.
  • the representative image selection processing unit 1223 selects one image from among the captured images grouped into the same group based on preset representative image selection conditions (for example, extracting the newest image) or randomly.
  • the image may be extracted and used as a representative image. That is, the representative image selection processing unit 1223 selects a captured image captured at a position corresponding to the target area (for example, a position including at least a part of the target area) based on the result of image processing for a specific target area of the display layer. Let be the representative image.
  • a captured image of the target area can be automatically set as a representative image, and the target area can be observed efficiently.
  • the snapshot image is also possible to use the snapshot image as a representative image.
  • the example is not limited to this example.
  • an optical microscope image is described as an example of a background image, but output results from a white interference microscope, an atomic force microscope, a focused ion beam device, an optical microscope, image processing software, etc. may also be used as a background image. Please note that the invention is not limited to what is shown.
  • the display state of the image display section 2A03 As shown in FIG. 4C, when the snapshot button 2A17 of the operation section 2A20 is clicked, the display state of the image display section 2A03 is saved as one snapshot image. The snapshot image can then be displayed on the image display section 2A03.
  • the display processing unit 1224 saves the display state of the observation position display unit 1252 as a snapshot image by taking a snapshot, and uses this snapshot image as a representative image (for example, snapshot image 4D01 in FIG. 4D). (in a reduced state) is displayed on the observation position display section 1252.
  • the display method (size control, etc.) of the snapshot image can be the same as that of the captured image.
  • the magnification and field of view at the time of capturing the snapshot image can be set to values equal to the magnification and field of view of the image display section 2A03 at the time of acquiring the snapshot image.
  • the snapshot image 4D01 is registered as a representative image, even if the magnification of the image display section 2A03 is extremely low, information can be confirmed and the position can be checked from the snapshot image 4D01 that displays the composite layer of the target area. can be easily identified.
  • the number of representative images regarding the target area may be single or multiple.
  • the representative image of the target area may be a representative image 4E01 selected from among the captured images included in the continuously captured image group, as shown in FIGS. 4E and 4F, respectively, and the continuously captured image group is It may be a representative image 4F01 that displays a series of connected images.
  • a snapshot image can be displayed on the auxiliary display 2E01.
  • Example 4 of the present invention will be described below. Descriptions of parts common to Embodiments 1, 2, or 3 may be omitted.
  • 5A and 5B are examples of observation position display screens of the charged particle beam device according to Example 4 of the present invention.
  • new imaging conditions are set for the target region 4A02 of the sample 108, such as a different magnification, by using the segmentation map 4B01 of the target region 4A02, It is possible to automatically set the new continuous imaging candidate image group 5A01.
  • a segmentation map is a map that binarizes whether each pixel is included in the target area in order to separate a predetermined area (target area) from the background and visualize only the target area.
  • the observation support device stores the segmentation region (or segmentation map) as a display layer.
  • the segmentation map can be displayed overlaid with other information (e.g., the arrangement status of subdivisions), and the relationship between the target area and other structures (e.g., subdivisions) can be more easily understood. can do.
  • other information e.g., the arrangement status of subdivisions
  • the relationship between the target area and other structures e.g., subdivisions
  • the segmentation map 4B01 of the target area 4A02 becomes 0 (white and light gray). and 1 (dark gray), resulting in a binarized pixel map 5B03. It is assumed that a portion including a part of the target area 4A02 is 1 (dark gray).
  • the imaging field of view mesh 5B01 it becomes possible to automatically set the imaging field of view mesh 5B01 based on new imaging conditions, such as the magnification, the field of view overlap rate of images to be captured, and the imaging range.
  • new imaging conditions such as the magnification, the field of view overlap rate of images to be captured, and the imaging range.
  • the small section is set as the imaging field of view 5B04, that is, the imaging process is performed for the small section.
  • the small section is set as the non-imaging visual field 5B05 of the imaging visual field mesh 5B01.
  • the observation support device responds to the target area (segmentation area) based on the overlap determination result between the image processing result for the target area (segmentation area) and the imaging field mesh formed according to the imaging conditions.
  • the imaging area group to be captured is determined.
  • the new continuous imaging candidate image group 5A01 is automatically set while following the shape of the target area 4A02, but it does not have to follow the shape of the target area, and it is also possible to automatically set a single image instead of a continuous imaging image group. Please note that the invention is not limited to what is shown.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)

Abstract

試料の観察支援装置は、荷電粒子線装置によって試料を撮像した複数の撮像画像の位置を、画像表示部に対応付けて表示する観察位置表示部と、前記観察位置表示部を制御する表示処理部と、前記複数の撮像画像に基づき代表画像を選出する代表画像選出処理部と、を備え、前記表示処理部は、前記画像表示部の倍率が変更されることに応じ、前記代表画像を視認しやすいサイズに制御して観察位置表示部に表示する。

Description

観察支援装置
 本発明は観察支援装置に関し、とくに荷電粒子線装置による観察を支援するものに関する。
 荷電粒子線装置は、真空中に細く絞った荷電粒子線で試料表面を操作し、試料から出てくる信号を検出して、試料表面の2次元プロファイル画像を作成する装置である。真空中で観察するため、観察試料は目視での確認ができない。試料上の観察位置を特定するため、観察倍率よりも低倍率で撮影した画像を表示し、前記撮影した低倍率の画像上に観察位置を提示する観察補助機能が知られている。
 本技術分野の従来技術として、特許文献1がある。特許文献1には、「観察画像を取得したときの倍率及び座標に基づいて、倍率が異なる複数の観察位置表示用画像を観察位置表示部に重ねて表示することにより、観察画像の倍率と観察位置を表示する画像の倍率とが大きく異なっていても観察位置を提示できる。」と記載されている。
国際公開第WO17/090100号パンフレット
 特許文献1の装置では、現在観察している倍率(観察画像の倍率)と、観察位置を表示する画像の倍率とが大きく異なっていても観察位置を提示できるように、観察画像を取得したときの倍率及び座標に基づいて、倍率が異なる複数の観察位置表示用画像を観察位置表示部に重ねて表示する。
 しかしながら、特許文献1の方式では、観察位置表示部の倍率が、表示中の画像の倍率と大きく異なった場合に、表示中画像を見失いやすく、画像の観察位置の特定が困難であった。
 本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、観察位置表示部の現在倍率が、観察位置表示用画像の倍率と大きく異なっていても、観察位置表示用画像の位置を見失わないようにすることが可能な、観察支援装置を提供することを目的とする。
 本発明に係る試料の観察支援装置の一例は、
 試料の観察支援装置であって、
 荷電粒子線装置によって試料を撮像した複数の撮像画像の位置を、画像表示部に対応付けて表示する観察位置表示部と、
 前記観察位置表示部を制御する表示処理部と、
 前記複数の撮像画像に基づき代表画像を選出する代表画像選出処理部と、
を備え、
 前記表示処理部は、前記画像表示部の倍率が変更されることに応じ、前記代表画像を視認しやすいサイズに制御して観察位置表示部に表示する。
 本発明に係る試料の観察支援装置の一例は、
 荷電粒子線装置によって試料を撮像した複数の撮像画像の位置を、画像表示部に対応付けて表示する観察位置表示部と、
 前記観察位置表示部を制御する表示処理部と、
 前記複数の撮像画像に基づき代表画像を選出する代表画像選出処理部と、
を備え、
 前記観察支援装置は、所定の領域を抽出し、前記所定の領域に基づいて前記撮像画像をグループ化する。
 本発明によれば、観察位置表示部の現在倍率が、観察位置表示用画像の倍率と大きく異なっていても、観察位置表示用画像の位置を見失わないようにすることが可能である。
 なお、本発明に関連するさらなる特徴は、本明細書の記述、添付図面から明らかになるものである。また、上記した以外の、課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置の概略図の一例である。 本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例2に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例4に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 本発明の実施例4に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の一例である。 撮像画像のグループ化条件及び代表画像の選出条件の設定画面である。 撮像画像の解析結果である注目画像のグループ化条件及び代表画像の選出条件の設定画面である。
 以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。添付図面では、機能的に同じ要素は同じ番号又は対応する番号で表示される場合もある。なお、添付図面は本開示の原理に則った実施例と実装例を示しているが、これらは本開示の理解のためのものであり、決して本開示を限定的に解釈するために用いられるものではない。本明細書の記述は典型的な例示に過ぎず、本開示の特許請求の範囲又は適用例を如何なる意味においても限定するものではない。
 本明細書では、当業者が本開示を実施するのに十分詳細にその説明がなされているが、他の実装・形態も可能で、本開示の技術的思想の範囲と精神を逸脱することなく構成・構造の変更や多様な要素の置き換えが可能であることを理解する必要がある。従って、以降の記述をこれに限定して解釈してはならない。
 荷電粒子線装置は、電子や陽イオンなどの電荷をもつ粒子(荷電粒子)を電界で加速し、試料に照射する装置である。荷電粒子線装置は、試料と荷電粒子との相互作用を利用して、試料の観察、分析、加工などを行う。以下で説明する実施例は、各種の荷電粒子線装置(電子顕微鏡、電子線描画装置、イオン加工装置、イオン顕微鏡、これらを応用した観察・検査装置、など)に適用可能である。
[実施例1]
 図1を参照して、本発明の実施例1に係る荷電粒子線装置100の全体構成を説明する。この荷電粒子線装置100は、一例として、試料室101、荷電粒子線光学系102、試料台103、ステージ104、検出器105、真空ポンプ107、荷電粒子線撮像装置110、演算制御部120、ステージ制御装置130、光学撮像装置150、及び真空制御装置140を備える。
 試料室101は、荷電粒子線が散乱しないよう、その内部を真空状態に維持する機能を有し、内部に試料を搭載できるように構成される。試料室101の真空引き動作は、真空制御装置140が真空ポンプ107を制御することにより実行され得る。真空制御装置140は、真空引き制御に関する各種パラメータ等を記憶するためのメモリ141を備えることができる。
 荷電粒子線光学系102は、電子線を発生させる荷電粒子源161、荷電粒子源161から放出された電子線を細く絞るコンデンサーレンズ162、電子線を偏向させる偏向器163、電子線を収束させる対物レンズ164、等を備える。
 光学系制御装置170は、荷電粒子線光学系102の制御に関する各種パラメータ等を記憶するためのメモリ171を備えており、荷電粒子源161から電子線を発生させるとともに、コンデンサーレンズ162で電子線を絞り、偏向器163、及び対物レンズ164により偏向・収束させ、試料台103上に搭載された試料108に照射するように制御する機能を有する。
 図1の構成は一例であり、荷電粒子線光学系102は、図示の要素以外に他のレンズや電極を含んでもよいし、要素の一部が他の類似の要素に置き換えられていても良く、構成の詳細は図示のものに限られない。
 試料台103は、ステージ104上に搭載される。ステージ104は、試料台103を試料室101内においてXY方向(たとえば縦方向および横方向)に移動させることができる。試料台103は、回転軸(たとえばZ軸に平行)を中心として回転可能である。試料台103は、X方向もしくはY方向を傾斜軸として、試料を傾斜可能に保持する。ステージ104の制御は、演算制御部120での演算結果等に従い、ステージ制御装置130により実行される。
 検出器105は、試料108から発する反射電子、二次電子、後方散乱電子(EBSD: Electron Back Scattered Diffraction Patternによるもの等)、非弾性散乱電子(EELS: Electron Energy Loss Spectroscopyに係るもの等)、オージェ電子、カソードルミネッセンス(CL: Cathodoluminescence)、X線(EDS: Energy Dispersive X-ray SpectroscopyまたはWDS: Wavelength Dispersive X-ray Spectroscopyに係るもの等)、等を検出する機能を有する。
 なお、図1では、検出器105は1個のみ図示されているが、検出器105の個数や位置は特定のものには限定されない。試料108を光学カメラ106の撮像範囲(視野)に対し相対的にステージ104を移動させることにより、ナビゲーション用途のための試料108の全体の画像が取得される。
 荷電粒子線撮像装置110は、検出器105が検出した信号を画像に変換する機能を有し、信号の情報を記憶するメモリ111を内部に備える。また、光学撮像装置150は、試料室101内の試料108の光学画像を光学カメラ106により撮影し、その撮像信号を光学画像に変換する機能を有する。光学撮像装置150は、その内部において、光学画像を記憶するメモリ151を備えている。
 演算制御部120は、ユーザから入力された観察条件等に従い、荷電粒子線装置100の各種構成要素を制御し、観察結果の表示を制御する制御部である。演算制御部120は、コンピュータなどの情報処理装置によって構成される。演算制御部120は、一例として、CPU121(プロセッサ)、メモリなどの主記憶装置122、ハードディスクドライブ(HDD)やソリッドステートドライブ(SSD)などの二次記憶装置123を内部に備える。
 また、演算制御部120は、キーボード、マウス、タッチモニタなどの入力部124、液晶ディスプレイなどの表示部125(観察画像表示部1251及び観察位置表示部1252)、及び荷電粒子線装置100の各構成要素と通信する通信部(図示せず)等を備える。
 演算制御部120および表示部125が、本実施例に係る試料の観察支援装置を構成し、荷電粒子線装置100によって試料を撮像した画像の観察を支援する。本実施例では、観察支援装置は荷電粒子線装置100の一部として構成されるが、本発明の観察支援装置は荷電粒子線装置100とは独立に構成されてもよく、その場合には、たとえば荷電粒子線装置100から出力される画像を取得し、その画像の観察を支援してもよい。
 主記憶装置122は、荷電粒子線装置100全体の動作を制御するコンピュータプログラムを格納している。コンピュータプログラムは、CPU121によって実行されることにより、機能ブロックとして、情報処理部1221、画像グループ化処理部1222、代表画像選出処理部1223、及び表示処理部1224等を提供する。
 情報処理部1221は、それぞれ光学系制御装置170から取得される加速電圧、エミッション電流、倍率、ビームスポットやワーキングディスタンス等の情報と、荷電粒子線撮像装置110から取得される信号、画像名、画像解像度、視野範囲、撮像時刻、撮像に要した時間、等の情報と、光学撮像装置150から取得される光学画像名、光学画像解像度、視野範囲、撮像時刻、撮像に要した時間、等の情報と、ステージ制御装置130から取得されるステージ座標等の情報と、真空制御装置140から取得される真空度等の情報とをまとめて処理し、画像の属性情報として出力するための処理部である。
 画像グループ化処理部1222は、取得された試料108の光学画像もしくは信号より変換された画像(観察画像)をグループ化処理するための制御部である。また、代表画像選出処理部1223は、グループ化処理された画像群から一枚もしくは複数枚の代表画像を選出するための処理部である。
 表示処理部1224は、取得された試料108の光学画像もしくは信号より変換された画像(観察画像)を、ステージ座標、ステージ回転角度、倍率、ラスターローテーション、等の情報(撮像時の属性情報)に基づき表示処理を行う処理部である。さらに、表示処理部1224は、観察位置表示部1252を制御する。たとえば、代表画像に対して、代表画像の倍率と観察位置表示部1252の倍率が大きく異なっても常に代表画像を視認しやすいサイズで表示するように処理を行う。
 本実施例における代表画像とは、観察位置表示部1252に取込まれた画像群の中で、ある決められた条件を満たした画像の表示位置が見失われないように、画像が視認されやすいサイズになるように表示倍率もしくは表示サイズを常に制御されている画像のことであるが、これに限定して解釈してはならない。
 ステージ制御装置130は、座標記憶部131と、制御部132と、駆動部133とを備える。座標記憶部131は、ステージ104の座標を記憶する。制御部132は、ステージ制御装置130全体の動作を制御する。駆動部133は、駆動信号を生成してステージ104を駆動させる。制御部132は、ステージ座標情報を座標記憶部131から取得し、演算制御部120へ送信する。これにより、演算制御部120が、撮影した画像の座標位置を知ることが出来る。なお、ステージ座標は、ステージ制御装置130で記憶されてもよいし、演算制御部120で記憶されてもよい。
 図2A~図2Fは実施例1に係る荷電粒子線装置100の観察位置表示画面の例を示す。図2Aは観察位置表示部1252に示される画面の例である。このような画面は、観察位置表示部1252において表示される観察位置表示画面200として実現することができる。
 観察位置表示画面200は、画像名リスト表示部2A02、画像表示部2A03と操作部2A20を含む。画像名リスト表示部2A02は、取込まれた画像群の画像名をツリー構造で一覧表示する表示部である。図2Aの例では、画像名リスト表示切替部2A01で画像名の表示を一覧表示もしくはタグ名によるグループ表示へ切替えることを可能とする。
 画像表示部2A03は、取込まれた画像を撮像倍率、ステージ座標とラスターローテーションなどの情報(画像取得時の画像属性情報)に基づき画像を表示する表示部となる。この画像表示部2A03は、たとえば仮想的な描画キャンバスとして構成することができる。操作部2A20で、画像取込(画像取込ボタン2A10)と代表画像登録(代表画像登録ボタン2A11)などの操作を行う操作部である。
 画像表示部2A03は、位置の基準であり、荷電粒子線装置100によって試料を撮像した画像を表示する。表示される画像は、背景画像と、画像表示部2A03に関連してその位置が示される撮像画像とを含む。
 画像表示部2A03は、荷電粒子線装置100のステージ座標等に対してアライメント(関連付け)が実施されており、試料の各部位について、それらの部位に対応する画像表示部2A03内の位置を適切に決定することができる。より具体的な例として、ステージ座標が(Xs,Ys)で表され、画像表示部2A03の座標(画素の座標)が(Xp,Yp)で表される場合に、XsおよびYsに基づいてXpおよびYpを決定するための関数が特定されている。
 このようなアライメントを実施するための手法は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計することができるが、例として、3点アライメント処理を用いてもよく、専用の試料ホルダを用いてもよい。
 画像表示部2A03に表示される背景画像は、たとえば荷電粒子線装置100によって試料を撮像した画像であるが、これに限らない。背景画像は、たとえば画像表示部2A03に画面上のサイズを合わせて表示される画像である。なお、背景画像を表示しないことも可能である(その場合には、画像表示部2A03に表示される背景は空白としてもよく、他の所定の表示を行ってもよい)。
 撮像画像は、荷電粒子線装置100によって試料を撮像した画像であり、たとえば表示画像2A04である。観察位置表示部1252は、画像表示部2A03に対応付けて、複数の撮像画像として複数の表示画像2A04の位置を表示する。たとえば、荷電粒子線装置100によって撮像された画像は、荷電粒子線装置100のステージ座標に対してアライメントが実施された画像表示部2A03に表示される。
 画像表示部2A03は、倍率(すなわち視野の反比例)が可変である。画像表示部2A03の倍率は、荷電粒子線装置100のステージ座標等に対するアライメントに基づいて算出可能である。たとえば背景画像と表示画像2A04等の撮像画像は、それぞれ取得時の倍率を持っているため、画像表示部2A03の倍率を大きくすると、背景画像と撮像画像の一部がズームして表示される(すなわち表示時の一辺の画素数が可変である)。
 観察位置表示部1252は、画像表示部2A03(または画像表示部2A03に表示される背景画像)および撮像画像を、それぞれの倍率に応じたサイズ比で表示することができる。たとえば、画像表示部2A03の倍率が5000倍であり、撮像画像の倍率が20000倍であり、画像表示部2A03の画素数と撮像画像の撮像時の画素数が同一である場合には、撮像画像の画面上のサイズが画像表示部2A03のサイズの1/4となるように、撮像画像を縮小して表示する。
 以下、例を用いてより具体的に説明する。画像表示部2A03の画素数が1280×960画素であり、当初の倍率が20000倍であるとする。また、撮像画像の撮像時の画素数が1280×960画素であり、その撮像時の倍率が20000倍であるとする。この場合には、撮像画像のサイズは画像表示部2A03のサイズと一致し、当初は撮像画像がそのまま1280×960画素のサイズで表示される。撮像時の画素数が異なる場合には、これらに応じて異なる撮像画像の当初のサイズが決定される。
 画像表示部2A03の倍率を低下させる(すなわち視野を広くする)と、低下後の倍率に応じて撮像画像のサイズを縮小する必要がある。たとえば、画像表示部2A03の倍率を当初の半分である10000倍とした場合には、撮像画像のサイズも当初(撮像時)の半分の640×480画素とする。また、画像表示部2A03の倍率を当初の1/4である5000倍とした場合には、撮像画像のサイズも当初(撮像時)の1/4である320×240画素とする。
 逆に、画像表示部2A03の倍率を増大させる(すなわち視野を狭くする)と、増大後の倍率に応じて撮像画像のサイズを拡大する必要がある。たとえば、画像表示部2A03の倍率を当初の2倍である40000倍とした場合には、撮像画像のサイズも当初(撮像時)の2倍の2560×1920画素とする。
 上記の例では、撮像画像の変更後のサイズS1が、撮像画像の当初のサイズS0に、画像表示部2A03の当初の倍率X0に対する画像表示部2A03の変更後の倍率X1の比(X1/X0)を乗じたサイズとなるように、すなわちS1=S0×X1/X0となるように、撮像画像のサイズS1を変更する。
 なお、撮像画像のサイズを変更した場合の表示内容の決定方法は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計することができる。たとえばサイズを縮小する場合には、画素の一部を間引きしてもよく、サイズを拡大する場合には、画素の一部を補間により生成してもよい。
 次に、画像表示部2A03の倍率が、撮像画像(例えば表示画像2A04)の倍率と比較して極端に低くなった場合について説明する。例えば、画像表示部2A03の倍率が5000倍で、かつ倍率5000倍よりも高い撮像画像が取込まれた場合において、図2Aに示すように画像が表示される。
 観察位置表示部1252は、倍率拡大ボタン2A05、倍率縮小ボタン2A06、倍率リセットボタン2A07および倍率表示部2A08を表示する。
 ここで、撮像画像の中に、所定の条件を満たす条件達成画像2A09があるとする(なお、この条件は、たとえば後述の図6および図7等に示すGUIを介して入力することができる)。また、倍率縮小ボタン2A06またはマウス操作で画像表示部2A03の表示倍率を縮小する、もしくは、倍率リセットボタン2A07の操作で画像表示部2A03の表示倍率を最小倍率にリセットするなどで、画像表示部2A03の倍率が条件達成画像2A09の倍率と比較して極端に低くなった(例えば30倍に切替えられた)とする。
 この場合でも、本実施例によれば、図2Bの例に示すように、条件達成画像2A09が常に視認しやすいサイズに制御されたうえ、吹き出し枠で囲まれて代表画像2B01として表示される。このように、表示処理部1224は、画像表示部2A03の倍率が変更されることに応じ、代表画像2B01を視認しやすいサイズに制御して観察位置表示部1252に表示する。
 なお、代表画像選出処理部1223は、複数の撮像画像に基づき、代表画像2B01を選出する。選出の具体的処理は適宜設計可能であるが、たとえば条件達成画像2A09をすべて代表画像2B01としてもよく、条件達成画像2A09のうちから特定の規則に基づいて代表画像2B01を選出してもよく、条件達成画像2A09に含まれる一部の領域に対応する画像を代表画像2B01としてもよい。
 さらに、吹き出し枠の付け根は、表示中試料マップ2B02における代表画像2B01の観察時もしくは取得時の座標を指すように表示される。図2Bの例では、試料マップを表示しているが、試料マップを表示しなくもよく、もしくは試料マップ以外のものを表示してもよい。また、吹き出し枠を使用して代表画像2B01を示しているが、別形状の枠を使用してもよく、枠を使用しなくてもよい。
 また、本実施例では吹き出し枠の付け根を使用して代表画像2B01の座標を示しているが、矢印など別形状のものを使用してもよく、もしく矢印などを使用せず画像を切り抜いて表示してもよい。
 代表画像を観察位置に配置して表示した場合には、矢印などを示さなくてもよいが、代表画像をマウスドラッグなどにより位置を変更した場合において、画像の元位置がわかるように矢印などで表示してもよい。
 本実施例において、画像のサイズとは、その画像が画面上に表示される際の大きさ(たとえば画素数を単位として表される)であり、画像のデータ量(たとえば撮像時の画素数)とは必ずしも対応しない。すなわち、同一の画像を、拡大または縮小することにより、様々なサイズで表示することが可能である。
 また、本実施例において、「代表画像2B01を視認しやすいサイズに制御する」とは、たとえば代表画像2B01を特定のサイズに制御することを含む。「特定のサイズ」とは、たとえば、画像表示部2A03の倍率に関わらず固定されたサイズであってもよい。
 このようなサイズ変更を実現する具体的な処理は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計することができるが、一例を以下に示す。たとえば、画像表示部2A03に対応する仮想的な大きさ(視野)が254mmであり、代表画像2B01の仮想的な大きさ(視野)が127mmであったとすると、代表画像2B01は画像表示部2A03の半分のサイズで表示される。
 ここで、画像表示部2A03の倍率が当初の半分に低下したとする。この場合には、画像表示部2A03の視野が当初の2倍の508mmとなる。仮に、代表画像2B01の視野が127mmのまま変更されない場合には、代表画像2B01の視野は画像表示部2A03の視野の1/4となり、したがって代表画像2B01のサイズも画像表示部2A03のサイズの1/4となるので、代表画像2B01のサイズが変化することになり、固定されたサイズとはならない。
 本実施例では、代表画像2B01のサイズを固定するために、代表画像2B01の視野を画像表示部2A03の視野に応じて変更する。たとえば、画像表示部2A03の視野が当初の2倍の508mmとなった場合には、代表画像2B01の視野もこれに応じて当初の2倍の254mmとすれば、代表画像2B01のサイズを固定して表示することができる。同様に、画像表示部2A03の視野が当初の4倍の1016mmとなった場合には、代表画像2B01の視野もこれに応じて当初の4倍の508mmとすればよい。
 上記の具体的な処理は、表示レイヤーを用いた制御として実現することも可能である。画像表示部2A03に対応する表示レイヤーの仮想的な大きさを画像表示部2A03の視野とし、代表画像2B01を含む表示レイヤーの仮想的な大きさを代表画像2B01の視野とすればよい。
 または、上記の「特定のサイズ」とは、画像表示部2A03の倍率に応じて変化するサイズであってもよく、ただし、画像表示部2A03の倍率に単純に比例しないサイズ(たとえば、撮像画像の変更後のサイズが、上述のS1とは異なるサイズとして計算される。すなわち、撮像画像の当初のサイズS0に、画像表示部2A03の当初の倍率X0に対する画像表示部2A03の変更後の倍率X1の比(X1/X0)を乗じたサイズS1であるS1=S0×X1/X0となるようなサイズS1とは異なるサイズとして計算される)である。たとえば、画像表示部2A03の倍率が低下してゆくにつれて、その倍率低下ペースより遅いペースで、代表画像2B01のサイズが徐々に小さくなるようにすることも可能である。
 このような制御によれば、より視認しやすいサイズで代表画像2B01を表示することができる。
 図2Bの例では、ユーザが手動で代表画像として登録することを可能とする。すなわち、代表画像選出処理部1223は、撮像画像のうち手動入力により指示されたものを代表画像として選出してもよい。たとえば、画像表示部2A03内の撮像画像を単一もしくは複数選択した、もしくは画像名リスト表示部2A02の画像名を単一もしくは複数選択した状態で、代表画像登録ボタン2A11をクリックすると、選択画像が代表画像2B01として登録される。
 一方、代表画像として登録済の画像を選択して、代表画像取消ボタン2A12をクリックすると、代表画像2B01の登録状態を取消すことが可能である。互いに近接する位置の代表画像を複数登録した場合、画像表示部2A03の倍率を撮像画像の倍率と比較して極端に低くした際、図2Cに示すように複数枚の代表画像2C01はお互い距離を置くようにし、それぞれの吹き出し枠の付け根が互いに近い位置を指定する。
 代表画像表示トグルボタン2A14の操作で、画像表示部2A03に代表画像2B01の表示と非表示を切替えることを可能とする(非表示とすると、すべての代表画像2B01が表示されなくなる)。この表示および非表示の切り替えは、画像表示部2A03の倍率に関わらず実行されてもよい。
 次に、画像表示部2A03の表示倍率が表示中画像の倍率と比較して極端に高くなった場合について説明する。図2Dの例では、図2Aの条件達成画像2A09を中心に、画像表示部2A03の倍率を10000倍まで上げた場合に、条件達成画像2A09を見失わないように、条件達成画像2A09を代表画像2D01(代表画像その2)として、視認しやすいサイズで表示する。
 また、代表画像2D01の位置を特定できるように、吹き出し枠の付け根、もしくは矢印などで特徴部を指定してもよく、指定しなくてもよく、図示のものに限定されないとする。
 代表画像2D01をマウスドラッグで移動する、表示サイズを拡大または縮小するなど、操作を実施可能とする。または、図2Eの例に示すように、条件達成画像2A09を見失わないように、補助表示器2E01を画像表示部2A03の右下部に表示し、条件達成画像2A09を代表画像2D01として視認しやすいサイズで補助表示器2E01に表示してもよい。すなわち、代表画像2D01を視認しやすいサイズに制御することは、代表画像2D01を、補助表示器2E01のサイズに制御して補助表示器2E01に表示させることを含む。
 ここで、「代表画像2D01を補助表示器2E01のサイズに制御する」とは、たとえば図2Eに示すように、補助表示器2E01のうち所定領域(全体であってもよい)において、代表画像2D01の全体が表示されるような最大のサイズ(すなわち、代表画像2D01が当該領域からはみ出さないような最大のサイズ)に、代表画像2D01のサイズを変更することをいう。
 このような制御によれば、代表画像2D01が常に固定された位置に表示されるので、より容易に視認できる。
 さらに、現在観察位置を特定しやすくするために、代表画像2D01に、位置表示マーカー2D02を表示する。図2Dと図2Eの例では、位置表示マーカー2D02を十字マーカーで示しているが、別形状のものを表示してもよく、枠で表示範囲を表示してもよく、図示のものに限定されないとする。
 さらに、図2Fでは、代表画像2E02(代表画像その3)を中心に、画像表示部2A03の倍率を、例えば13000倍まで上げた場合に、表示される代表画像が切り替わる。たとえば、補助表示器2E01の表示画像、もしくは図2Dのような代表画像2D01が代表画像2E02に切換わる。代表画像の切換わりは、手動で実施してもよく、画像表示部2A03の倍率と現在観察位置に応じながら自動的に切換わってもよく、図示のものに限定されないとする。
 また、互いに近接する位置に複数枚の代表画像があった場合において、複数枚の代表画像を補助表示器2E01に視認しやすいサイズで表示してもよいし、グループ化して一枚の代表画像で視認しやすいサイズで表示してもよい。
 また、補助表示器2E01で表示される代表画像のサイズもしくは倍率の変更、補助表示器2E01のマウスドラッグ操作、倍率変更などによる代表画像の表示変更などを可能としてもよく、本実施例に限定されないとする。本実施例では、代表画像の選出処理は、手動もしくは事前に設定された条件により実施されるが、代表画像の選出処理をランダムに実施してもよく、本実施例に限定されるものではないとする。
 画像表示部2A03の倍率が代表画像2B01の倍率と大きく異なったときに、代表画像2B01を視認しやすいサイズに制御する、もしくは補助表示器2E01で視認しやすいサイズで表示することにより、代表画像2B01を見失うことなく、観察位置を特定することが容易になる。
[実施例2]
 以下、本発明の実施例2について説明する。実施例1と共通する部分については、説明を省略する場合がある。
 撮像画像はグループ化されても、されなくてもよい。グループ化処理する場合では、画像表示部2A03内の撮像画像を単一もしくは複数選択した、もしくは画像名リスト表示部2A02の画像名を単一もしくは複数選択した状態で、操作部2A20のグループ化ボタン2A13をクリックすると、選択画像のグループ化処理が実施される。
 逆に、グループ化処理が実施されている撮像画像を画像表示部2A03から単一もしくは複数選択した、もしくは画像名リスト表示部2A02の画像名を単一もしくは複数選択した状態で、操作部2A20のグループ解除ボタン2A16をクリックすることで、グループ化が解除される。
 図3A~図3Hは実施例2に係る荷電粒子線装置100の観察位置表示画面の例を示す。本実施例では、画像を取込んだタイミングにおいて、画像の解析が実施されるとする。図3Aに画像解析結果表示画面300を示す。この画面は、図1の表示部125に表示される。
 画像解析結果表示画面300は画像名リスト表示部2A02と、対象画像表示部3A01と、画像解析情報表示部3A05と粒子解析情報表示部3A06とを含む。画像名リスト表示部2A02は取込んだ画像(撮像画像)の画像名をリストで表示している。画像名リスト表示部2A02の任意の画像名を選択すると、選択された画像が対象画像表示部3A01に表示される。
 対象画像3A02の解析情報は画像解析情報表示部3A05に表示され、さらに画像解析情報表示部3A05内の結果を選択すると、選択された対象結果の詳細解析情報及び注目画像3A07(ROI画像)が粒子解析情報表示部3A06に表示される。対象画像表示部3A01の左送りボタン3A03、もしくは右送りボタン3A04をクリックすることで、対象画像3A02とその解析情報を切り換えることが可能とする。
 上記のように、取込んだ撮像画像と、当該撮像画像の解析結果である注目画像3A07(ROI画像)それぞれに解析情報がある場合、これらの解析情報に基づいて画像のグループ化処理と代表画像の選出処理を実施することが可能とする。
 まず、撮像画像ごとのグループ化処理及び代表画像の選出処理について説明する。取込画像設定部2A15より設定画面600(図6)を呼び出し、画像設定タブ601を選択すると、取込んだ撮像画像のグループ化処理及び代表画像の選出処理を設定できる。
 まず、グループページ追加ボタン605でグループページを追加する。グループ化条件設定ラジオボタン607を選択した場合では、簡易的にグループ化条件を設定することを可能とする。例えば、解析対象設定部608から画像、もしくは画像内の解析対象を設定し、さらに条件設定部609でそれぞれ対応した画像属性情報、もしくは画像解析情報に基づいたグループ化処理条件を設定することが可能である。
 その後、関係設定部610及び閾値設定部611において条件を設定する。特徴量を複数設定した場合、条件間の関係を条件間関係設定部612より設定可能とする。
 同一グループに属する撮像画像群から代表画像2B01を一枚もしくは複数枚選出する場合は、代表画像選出条件設定部613において選出条件を設定することにより、設定された選出条件に基づいて選出可能である。図6の例では、撮像時刻が最も新しいという条件が設定される。
 代表画像選出処理部1223は、各撮像画像の画像解析情報または画像属性情報に基づき、代表画像選出条件に従って代表画像を選出してもよい。ここで、本実施例に係る画像属性情報とは、画像取得時の画像名、撮像時刻、撮像に要した時間、倍率、信号と解像度など画像に関連付けられている固有情報である。また、本実施例に係る画像解析情報とは、特徴量(画像処理、人工知能(AI)による処理、機械学習処理、EDS解析処理、結晶方位解析処理などにより得られる、画像内の解析対象物の種類、カウント数、面積、平均面積、分布、クラス分類、元素情報、結晶方位情報、などを含む)と、画像間の関係性を表す情報(画像間の距離(たとえば色空間内での距離)、クラス分類、画像間の類似度などを含む)のことである。
 このような制御によれば、適切な代表画像を自動的に選出することができる。
 画像グループ化処理部1222は、撮像画像をグループ化する。たとえば、画像グループ化処理部1222は、撮像画像のうち手動入力により指示されたものを同一のグループにグループ化する。
 または、画像グループ化処理部1222は、各撮像画像の画像解析情報または画像属性情報に基づいて撮像画像をグループ化する。このような制御によれば、共通する特徴を有する複数の画像をまとめて処理することができ、多数の画像をより効率的に視認しやすくなる。
 グループ化の条件として、撮像画像の取得時間などの画像属性情報と、撮像画像の画像解析情報が使用されてもよく、画像属性情報と画像解析情報以外の情報を条件として使用されてもよい。
 解析対象設定部608、条件設定部609及び、代表画像選出条件設定部613の設定は図3Aの画像解析情報表示部3A05に表示されている解析情報から設定してよく、それ以外の情報(例えば画像属性情報)を設定してもよく、図示のものに限定されないとする。
 一方、解析ファイル設定ラジオボタン614を選択した場合、解析ファイルパスをファイルパス入力部615に入力するか、もしくはファイル選択ボタン616より開くことが可能である。解析ファイルの内容により、グループ化条件と代表画像選出条件が記載されている場合、その条件に従いグループ化処理及び代表画像選出処理が実施される。
 グループ化ページを削除する場合は、グループ化ページ選択部604よりページを選択し、グループページ削除ボタン606をクリックすることにより、選択ページの削除が実施される。
 本実施例では、グループ化処理と代表画像の選出処理は、手動もしくは事前に設定された条件により実施されると記載しているが、画像のグループ化処理と代表画像の選出処理をランダムに実施してもよく、本実施例に限定されるものではないとする。
 図3Bでは画像表示部2A03の表示倍率を変更する際における、条件達成画像2A09(代表画像)、及び、代表画像以外の画像の表示挙動を示す。
 図3B(a)に示すように、画像表示部2A03の表示倍率が5000倍であり、条件達成画像2A09とそれ以外の画像とはそれぞれの画像倍率に基づいて異なるサイズで表示されている。ここで、図3B(b)のように画像表示部2A03の表示倍率を1500倍まで下げた場合、条件達成画像2A09は視認しやすいサイズで表示される。それに対し、条件達成画像2A09以外の撮像画像は、画像表示部2A03の表示倍率に応じて、各画像の表示サイズが徐々に縮小されてもよく(縮小画像3B01)、ある決まった倍率の閾値など事前に設定された条件により、画像の表示が省略されてもよい(非表示画像3B02。なお説明の便宜上、図3B(b)には当該画像が表示されないことを破線で示している)。すなわち、本実施例に係る観察支援装置は、代表画像以外の撮像画像を、画像表示部2A03の倍率に応じたサイズ(たとえば、画像表示部2A03の倍率に単純に比例するサイズ。すなわち、撮像画像の当初のサイズS0に、画像表示部2A03の当初の倍率X0に対する画像表示部2A03の変更後の倍率X1の比(X1/X0)を乗じたサイズすなわちS1=S0×X1/X0となるサイズ)に制御するか、または、画像表示部2A03の倍率に応じて、代表画像以外の撮像画像の表示を省略する。
 このような制御によれば、代表画像以外の画像については画像表示部2A03の倍率に応じてサイズが変動するので、画面全体における各画像の関係の把握がより容易となる。
 または、画像表示部2A03の倍率にかかわらず、表示されている条件達成画像2A09およびそれ以外の撮像画像のいずれかに対して、マウスポインター(位置入力ポインターの例。他の位置入力ポインターであってもよい。以下同じ)で選択した状態で、図示しない右クリックメニューなどから、選択画像の表示、もしくは非表示を切替え可能とする。本実施例では、マウスポインターの使用を記載しているが、タッチ操作などを使用してもよい。
 また、画像の表示もしくは非表示を切り替えるための右クリックメニューの他に、例えば画像名リスト表示部2A02で表示されている画像名ツリービューの各画像名の横に、画像の表示と非表示を切替えるためのチェックボックスを用意してもよく、限定的に解釈してはならない。
 次に、取込んだ撮像画像の解析結果である注目画像3A07(ROI画像)のグループ化処理及び代表画像の選出処理は、設定画面600(図7)の注目画像設定タブ602より設定可能である。注目画像3A07は代表画像となり得る。
 解析結果である注目画像3A07(ROI画像)のグループ化処理及び代表画像の選出処理の設定は上記撮像画像の設定と類似しているが、解析対象の設定は不要とする。また、条件設定部609及び、代表画像選出条件設定部613の設定は図3Aの粒子解析情報表示部3A06に表示されている詳細解析情報から設定してよく、それ以外の情報(例えば画像属性情報)を設定してもよく、図示のものに限定されないとする。
 本実施例に係る「詳細解析情報」とは、各注目画像3A07(ROI画像)の特徴量(画像処理、人工知能(AI)による処理、機械学習処理、EDS解析処理、結晶方位解析処理などにより得られるもの。たとえば、各注目画像3A07(ROI画像)内の解析対象物の種類、面積、円形度、クラス分類、元素情報、結晶方位情報、などを含む)と、画像間の関係性を表す情報(注目画像3A07(ROI画像)間の距離(たとえば色空間内での距離)、クラス分類、画像間の類似度などを含む)のことである。
 図3Cに示すように、各撮像画像の解析結果である注目画像群から代表画像選出条件(たとえば図6および図7の代表画像選出条件設定部613において設定される条件)を満たした場合、複数種類の粒子もしくは異物が混在している表示画像3C01(撮像画像)から、条件達成注目対象3C02の注目画像3C03(ROI画像)が代表画像として選出され、画像表示部2A03の倍率が撮像画像の倍率と比較して極端に低くなった際に、注目画像3C03が代表画像として表示される。
 このように、代表画像選出処理部1223は、実施例1では撮像画像のいずれかを代表画像としていたが、本実施例では、撮像画像のいずれかにおいて所定の領域を占める注目画像を代表画像とする。このような制御によれば、とくに注目すべき対象がより視認しやすいサイズで表示される。
 注目画像3C03をマウスポインター3C04でマウスオーバーする(「マウスオーバー」とは、たとえば、マウスポインター3C04を注目画像3C03上に配置することを意味する)と、元画像である、複数種類の粒子もしくは異物が混在している表示画像3C01は、図3Cに示すように、画像表示部2A03に表示されてもよく、もしくは図3Dに示すように補助表示器2E01に視認しやすいサイズで表示されてもよく、図示のものに限定されないとする。
 本実施例では、注目画像(ROI画像)に対して解析対象の設定を不要としているが、解析対象の設定を実施してもよく、図示のものに限定されないとする。また、本実施例では、事前に各撮像画像の解析結果の注目画像(ROI画像)を作成しているが、解析結果が代表画像選出条件を満たしたタイミングに作成されてもよく、図示のものに限定されないとする。
 代表画像選出処理部1223は、グループ化された撮像画像のうち、マウスポインターによって指定されたものを代表画像としてもよい。また、取込済みの撮像画像群に対して、グループ化処理が実施されている場合、図3Eに示すように、マウスポインター3C04を代表画像にマウスオーバーすると、代表画像が拡大される。すなわち、代表画像を視認しやすいサイズに制御することは、マウスポインターによって指定されることに応じて代表画像を拡大することを含む。
 このような制御によれば、代表画像がさらに視認しやすくなる。
 また、観察位置表示部1252は、代表画像のひとつを拡大するとともに、拡大された代表画像に関連して、グループ画像のスライダーバーを表示する。図3Eの例では、拡大代表画像3E02の上側に、スライダーバー3E01が表示される。
 スライダーバー3E01が表示された状態を一定時間維持すると、拡大代表画像3E02の位置に拡大表示される代表画像が、同じグループのうちから一定の時間間隔で順次に切替わる(スライドショー)ともに、スライダーバーにおけるスライダーの位置もそれに応じて変更される。代表画像の切換えは、一定の時間間隔による切替えに限らず、マウスホイールの上下移動もしくはスライダーバーにおけるスライダーの手動移動に応じて実施されてもよい。
 また、この際に、代表画像を変更してもよい。たとえば、代表画像選出処理部1223は、グループ化された撮像画像のうちから、所定時間で切り替えつつ代表画像を選出してもよい。すなわち、代表画像が時間の経過につれて切り替わることになる。
 このような制御によれば、複数の撮像画像を効率的に閲覧することができる。
 操作部2A20のスライドショーボタン2A18をクリックすると、画像表示部2A03に表示中の全ての代表画像についてスライドショーが同時開始される。ただし、この場合では、代表画像を拡大しても、しなくてもよく、図示のものに限定されるものではない。また、スライダーバーを表示しても、しなくてもよく、スライダーバー以外のものを表示してもよく、図示のものに限定されるものではない。
 図3Fに示すように、画像表示部2A03の代表画像2B01を選択し、図示しない右クリックメニューなどよりグループ画像一覧表示部3F01を表示してもよい。グループ画像一覧表示部3F01は、選択した代表画像2B01と同じグループに属する撮像画像を一覧表示する。
 このような制御によれば、グループ単位での画像の把握がより容易になる。
 また、図3Gに示すように、グループ画像一覧表示部3F01の表示画像2A04(撮像画像)をマウスポインター3C04でマウスオーバーすると、表示画像2A04の属性情報や解析情報などを示す画像情報表示用ポップアップウィンドウ3G01が表示される。すなわち、観察位置表示部1252は、一覧表示された撮像画像のいずれかがマウスポインター3C04によって指定されることに応じ、指定された撮像画像について画像属性情報および画像解析情報の少なくとも一方をポップアップウィンドウで表示する。
 このような制御によれば、各撮像画像に関する情報の閲覧がより効率的に行える。
 観察位置表示部1252は、一覧表示された撮像画像のいずれかがマウスポインター3C04によって指定されることに応じ、撮像画像の倍率に基づいて画像表示部2A03の倍率を変更してもよい。たとえば、表示画像2A04がダブルクリックされると、ダブルクリックされた表示画像2A04の撮像時の固有情報であるステージ座標と倍率を画像表示部2A03の表示設定に反映し、表示画像2A04を適切に表示するように画像表示部2A03の倍率と座標が切替わるとする。
 具体例として、撮像画像が、所定のサイズで表示されるように、画像表示部2A03の倍率が変更される。変更後の表示は、たとえば図2Aに示すような状態となる。具体例として、撮像画像の視野がF1であり、撮像画像を表示すべき所定のサイズがS1であり、画像表示部2A03のサイズがS2であるとする。この場合には、画像表示部2A03の視野F2が、F2=F1×S2/S1となるように、画像表示部2A03の倍率が変更される。
 このような制御によれば、撮像画像のサイズを基準として画像表示部2A03の倍率が変更されるので、これらの画像間の関係をより容易に把握することができる。
 ここで、荷電粒子線装置100で撮像した背景画像および撮像画像を画像表示部2A03で正確に表示するためには、荷電粒子線装置100のステージ座標を画像表示部2A03の表示座標に関連付ける(アライメントを実施する)必要がある。
 この関連付けの方法は、公知技術等に基づいて当業者が適宜設計可能であるが、一例として、三角関数の加法定理の活用が考えられる。画像の座標を(座標X,座標Y,回転角度R)とし、荷電粒子線装置100のステージ回転方向が反時計回り(時計回りが正)である場合、画像表示部2A03における画像の表示座標(座標X’,座標Y’,回転R’)は以下の式より求めることが可能である。
 X’=X・cos(-R)-Y・sin(-R) … (式1)
 Y’=X・sin(-R)+Y・cos(-R) … (式2)
 R’=-R …(式3)
 画像表示部2A03の表示位置を上記(座標X’,座標Y’,回転R’)へ切り替えると、画像の撮像された位置が表示される。次に画像を適切な表示倍率(例えば1:1の比率)で表示するために、画像の1ピクセルあたりの分解能Resoを画像表示部2A03の1ピクセルあたりの分解能Reso’に一致させる必要がある。
 Reso=Reso’ … (式4)
 ここで、画像表示部2A03のピクセル数および視野をW’およびFOV’とし、画像の属性情報であるピクセル数および視野をWおよびFOVとすると、式4から以下の式が得られる。
 FOV/W=FOV’/W’ … (式5)
上記等号式を成り立たせる(1:1の比率で画像を表示する)ために、画像の1ピクセルあたりの分解能Resoを変更する必要がある。しかし、画像の視野FOVは撮像時の固有情報で普通は変更されないため、変更される情報はピクセル数Wとなる。画像のリサイズ処理、例えば拡大・縮小処理と補間処理を実施することで、画像のピクセル数Wを変更できるため、結果として画像表示部2A03において画像がリサイズされ、適切な表示倍率(1:1の比率)で表示することが可能になる。ここでは、画像を比率1:1で表示する例を挙げたが、それ以外の比率でも良いとする。
 図3Hは、画像名リスト表示切替部2A01をタグ名(「Tag」)表示へ切替えた際の画面例である。取込まれた表示画像に対して、手動で、もしくはグループ化条件に基づきグループ化処理が実施された場合、設定画面600のグループ化ページ選択部604で設定されたグループ名603がタグ名3H02に関連付けられる。このように、観察支援装置は、撮像画像のグループの名称を、撮像画像のタグ名に関連付けて記憶する。画像表示部2A03に取込まれた画像の画像名3H01は、タグ名3H02ごとにツリー構造で表示される。
 このような構成によれば、グループ単位での撮像画像の管理がより容易となる。
 グループ名603へのタグ名3H02の関連付けは、グループ化した時のグループ名をそのままタグ名としてもよいし(図6および図3Hの例)、グループ名とは別の名称をタグ名として付与してもよい。
 各タグ名3H02の横にタググループの代表画像表示ボタン3H03が設けてあり、このボタンをクリックすると、そのグループの代表画像を表示するか、もしくは非表示にすることが可能である。
 さらに、タグ名3H02ごとにフォルダを作成し、同じタグ名を有する撮像画像を同じフォルダに保存してもよい(すなわちアルバム分けをしてもよい)。
 本実施例に係る画像名3H01とは、画像表示部2A03に取込まれた画像の名称であり、画像が取得されたときに付与された情報である。本実施例に係るタグ名3H02とは、画像に付与された、画像名以外の付加情報もしくはキーワードであり、通常はその画像の内容や特徴などに関連する情報、例えば画像の所属グループの名称などが付与されることがある。本実施例に係るグループ名603とは、設定画面600のグループ化ページ選択部604で設定可能な名称であり、グループ化条件に基づいて同じグループにグループ化された画像群の総称である。
[本実施例による主な効果]
 撮像画像をグルーピングすることで、類似画像をまとめることが可能になり、情報の整理が容易になる。同グループから代表画像が選出された場合、画像表示部2A03の表示倍率の変更により、代表画像が視認しやすいサイズで制御されつつ、それ以外の画像が縮小表示されるかまたは表示を省略されるため、画像表示部2A03が簡潔になり、目的画像である代表画像の観察位置及び、解析情報などを短時間で把握することが可能である。さらに、グループ画像のスライドショーにより、同じグループ内の画像を容易に確認できるため、対象表示画像の観察位置もしくは画像情報の特定が容易になる。
[実施例3]
 以下、本発明の実施例3について説明する。実施例1または2と共通する部分については、説明を省略する場合がある。
 図4A~図4Gは、本発明の実施例3に係る荷電粒子線装置100の観察位置表示画面の例である。荷電粒子線装置100で指定した連続した試料の対象領域4A02における連続撮像画像群4A01を画像表示部2A03に取込むと、その結果表示例は図4Aに示すようになる。なお対象領域4A02は、たとえば試料のうち特定の構造を有し画像上で他の領域と区別可能な領域を意味するが、これに限らない。
 ここで、設定画面600の解析ファイル設定を使用し、対象領域4A02を抽出するための解析ファイルを読込むと、連続撮像画像群4A01に対して、二値化処理と対象領域探索処理などを含む画像処理が実施され、セグメンテーション領域(所定の領域)が決定される。このようにして、観察支援装置は、対象領域4A02をセグメンテーション領域として抽出することが可能である。
 抽出された対象領域4A02を画像表示部2A03とは別の表示レイヤーとして保存することを可能とする。本実施例に係る「表示レイヤー」とは、画像表示部2A03において、画像もしくはマップを表示することができる仮想的な透明シートのことであり、画像表示部2A03で任意の枚数の表示レイヤーを重ね合わせることができ、各表示レイヤーに対する画像処理が可能であり、各表示レイヤーに対する画像編集などの操作が可能である。
 連続撮像画像群の属性情報であるワーキングディスタンス情報を取得し、それぞれ対象領域4A02に対応した箇所を色の濃淡などで視覚化処理し、対象領域4A02の疑似高さマップを別の表示レイヤーとして作成してもよい。
 図4Aの例では、連続撮像画像群4A01から対象領域4A02の抽出を示しているが、単一画像から対象領域を中心してもよく、図示のものに限定されないとする。1以上の画像に基づき、特定の対象領域をセグメンテーション領域として抽出するための具体的な処理は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計可能である。
 それぞれの表示レイヤーは、画像表示トグルボタンもしくはチェックボックスなどの操作で、画像表示部2A03において連続撮像画像群4A01の表示レイヤーの表示と非表示を切替えることを可能とする。
 図4Bに示すように、操作部2A20の表示レイヤー設定ボタン2A19をクリックすると、表示レイヤー設定ウィンドウ4B02が表示される。表示レイヤー設定ウィンドウ4B02よりセグメンテーションマップのチェックボックスをチェックオンすることで、画像表示部2A03に対象領域4A02のセグメンテーションマップ4B01が表示される。セグメンテーションマップ4B01は、たとえば、各画素がセグメンテーション領域に含まれるか否かを二値で表す表示レイヤーとして構成することができる。
 図4Cに示すように、高さマップのチェックボックスをさらにチェックオンすると、画像表示部2A03に対象領域4A02のセグメンテーションマップ4B01と高さマップの合成表示レイヤー4C01が表示される。セグメンテーションマップと高さマップ以外にも、撮像時刻から作成される撮像時刻マップ、信号情報から作成される信号マップ、等を表示してもよい。
 さらに、他システム(例えば白色干渉顕微鏡、原子間力顕微鏡もしくは集束イオンビーム装置、光学顕微鏡、蛍光顕微鏡、画像処理ソフトウェアなど)の出力結果を表示レイヤーとして表示してもよい。このように、観察支援装置は、荷電粒子線装置100以外の装置から出力された試料の情報を、表示レイヤーとして保存する。
 図4Gの例では、画像表示部2A03の表示レイヤーの活用で代表画像の選出処理、及びグループ化処理について示す。例えば観察対象4G02に合った色素を選択して染色された樹脂切片を、光学顕微鏡を用いて観察すると、染色された観察対象の光学顕微鏡画像4G01(背景画像)を出力することができる。
 図4G(a)に示すように、光学顕微鏡画像4G01を画像表示部2A03に取込んで表示レイヤーとして表示し、さらに光学顕微鏡の観察位置情報と荷電粒子線装置のステージ位置情報を一致させるためにアライメント処理を実施したうえ、ステージの外部制御を行うことで、荷電粒子線装置100による同一箇所の高精細な構造観察が可能になる。
 図4G(b)に示すように、荷電粒子線装置100において、より高倍率で、光学顕微鏡画像において染色対象を含む領域を複数視野で連続撮像し、取得した連続撮像画像群4G03(連続撮像画像群その2)を画像表示部2A03に表示する。ここで、光学顕微鏡の観察位置情報と荷電粒子線装置のステージ位置情報を一致させるためアライメント処理を例として挙げているが、アライメント処理が不要な試料ホルダを使用してもよく、本実施例に限定されるものではないとする。
 ここで、光学顕微鏡画像4G01(表示レイヤー)に対して、二値化処理及び対象探索処理などを含む画像処理により、染色観察対象の位置を求めることが可能である。光学顕微鏡画像4G01(表示レイヤー)の観察位置情報は、荷電粒子線装置100のステージ座標と同期されているため、染色観察対象と同じ位置で撮像された荷電粒子線装置100の画像(撮像画像)を、条件達成画像4G04とすることが可能である。
 図4G(c)に示すように、画像表示部2A03の表示倍率を低倍率、例えば30倍まで下げた際に、条件達成画像4G04を代表画像4G05(代表画像その4)として視認しやすいサイズで表示することが可能になる。
 また、代表画像の選出と同様に、画像処理と表示レイヤーの活用により複数枚の撮像画像をグループ化処理することを可能とする。例えば、表示レイヤーにおける対象領域の部分を、荷電粒子線装置100で高倍率でかつ対象領域よりも広範囲に連続撮像をした場合を考える。
 観察支援装置は、表示レイヤーに対して二値化処理及び対象探索処理などを含む画像処理で対象領域(セグメンテーション領域)の範囲を求めることで、対象領域(セグメンテーション領域)の範囲内に含まれる撮像画像群をグループ化することを可能とする。たとえば、特定領域を特定の撮像条件(例えば高倍率)で撮像する際、当該特定領域に対して撮像視野が小さい場合には、当該特定領域を複数の撮像視野で撮像する必要がある。そのため、たとえば、当該特定領域(たとえばセグメンテーション領域の全体を含む矩形領域)を複数の小区画(たとえば格子状に配列される矩形区画)に分割し、各小区画について撮像画像を取得する。そして、撮像画像のうち、セグメンテーション領域を含むものを同じグループにグループ化する。
 このようにして、観察支援装置は、セグメンテーション領域を抽出し、セグメンテーション領域に基づいて撮像画像をグループ化する。このような制御によれば、特定のセグメンテーション領域に関連する撮像画像を自動的にグループ化でき、セグメンテーション領域をより効率的に閲覧することができる。
 代表画像選出処理部1223は、同一グループにグループ化された撮像画像群のうちから、事前に設定された代表画像選出条件に基づき(例えば最も新しい画像を抽出する等)、もしくはランダムに、一枚の画像を抽出して代表画像としてもよい。すなわち、代表画像選出処理部1223は、表示レイヤーの、特定の対象領域に対する画像処理の結果に基づき、対象領域に対応する位置(たとえば対象領域の少なくとも一部を含む位置)において撮像された撮像画像を代表画像とする。
 このような制御によれば、対象領域が撮像された撮像画像を自動的に代表画像とすることができ、対象領域を効率的に観察することができる。
 もしくは画像表示部2A03の表示倍率を、対象領域のサイズを表示するのに最適化した後、複数枚の画像をスナップショットすることで、スナップショット画像を代表画像とすることも可能とし、本実施例に限定されないとする。
 本実施例では、背景画像の例として光学顕微鏡画像を記載したが、白色干渉顕微鏡、原子間力顕微鏡もしくは集束イオンビーム装置、光学顕微鏡、画像処理ソフトウェアなどの出力結果を背景画像として使用してもよく、図示のものに限定されないとする。
 図4Cに示すような画像表示部2A03の表示状態において、操作部2A20のスナップショットボタン2A17をクリックすると、画像表示部2A03の表示状態が一枚のスナップショット画像として保存される。そして、スナップショット画像を画像表示部2A03に表示することが可能である。
 すなわち、表示処理部1224は、観察位置表示部1252の表示状態をスナップショットすることによりスナップショット画像として保存し、このスナップショット画像を、代表画像として(たとえば図4Dのスナップショット画像4D01のように縮小された状態で)、観察位置表示部1252に表示させる。スナップショット画像の表示方法(サイズの制御等)は、撮像画像と同様とすることができる。その際、スナップショット画像の撮像時の倍率および視野は、スナップショット画像を取得した際の画像表示部2A03の倍率および視野に等しい値とすることができる。
 図4Dに示すように、スナップショット画像4D01を代表画像として登録すると、画像表示部2A03の倍率を極端に低くした場合においても、対象領域の合成レイヤーを表示するスナップショット画像4D01から情報確認及び位置の特定を容易に実施できる。
 対象領域に関する代表画像の枚数は、単一でも複数枚でもよい。また、対象領域の代表画像は、図4Eと図4Fにそれぞれ示すように、連続撮像画像群に含まれる撮像画像のうち選出された代表画像4E01でもよく、連続撮像画像群を撮像位置に応じて並べたつなぎ画像を表示する代表画像4F01でもよい。また、同様に、画像表示部2A03の倍率を極端に高くした場合においても、補助表示器2E01にスナップショット画像を表示可能とする。
[本実施例による主な効果]
 画像処理の実施により試料の対象領域を抽出し、それに対してさらに画像の属性情報と解析情報などを使用して各種レイヤーを作成すると、対象領域の情報が視覚化されるため、状態を容易に把握できる。また、対象領域のレイヤーに対して画像処理などを実施することで、荷電粒子線装置100で撮像した撮像画像群のグループ化処理及び、代表画像の選出処理を自動で実施することが可能になる。さらに、スナップショット画像を代表画像として登録すると、画像表示部の倍率が対象領域の倍率と比較して大きく異なった場合でも代表画像を一目で見るだけで対象領域の情報と状態を確認することが可能である。
[実施例4]
 以下、本発明の実施例4について説明する。実施例1、2または3と共通する部分については、説明を省略する場合がある。
 図5Aおよび図5Bは、本発明の実施例4に係る荷電粒子線装置の観察位置表示画面の例である。図5Aの例では、試料108の対象領域4A02に対して、例えば異なる倍率など、新規に撮像条件を設定すると、対象領域4A02のセグメンテーションマップ4B01を利用することで、対象領域4A02の形状に沿った新規連続撮像候補画像群5A01を自動設定することが可能である。
 セグメンテーションマップとは、所定の領域(対象領域)を背景から分離し、対象領域のみを可視化するために、各画素が対象領域に含まれるか否かを二値化したものである。観察支援装置は、セグメンテーション領域(またはセグメンテーションマップ)を表示レイヤーとして保存する。
 このような制御によれば、セグメンテーションマップを他の情報(たとえば小区画の配置状態)と重ねて表示することができ、対象領域と他の構造(たとえば小区画)との関係をより容易に把握することができる。
 本実施例では、図5Bに示すように対象領域4A02(図4A参照)のセグメンテーションマップ4B01に対して、例えば二値化処理といった画像処理を施すと、セグメンテーションマップ4B01は0(白および薄い灰色)と1(濃い灰色)の二値化ピクセルマップ5B03となる。対象領域4A02の一部を含む部分は1(濃い灰色)になるとする。
 ここで、新しい撮像条件、例えば、倍率、撮像する画像の視野重複率、撮像範囲などの新規設定量から、撮像視野メッシュ5B01の自動設定が可能になる。撮像視野メッシュ5B01を、セグメンテーションマップ4B01と重ね合わせると、図5Bの注目箇所5B02の拡大像に示すようになる。
 撮像視野メッシュ5B01の小区画のいずれかが、対象領域4A02の二値化ピクセルマップ5B03の濃い灰色部分(対象領域4A02を示すもの)と重なる場合(たとえば、濃い灰色部分を少なくとも1ピクセル含む場合)には、当該小区画を撮像視野5B04として設定し、すなわち当該小区画について撮像処理が行われる。一方、小区画が二値化ピクセルマップ5B03の濃い灰色部分と重ならない場合(濃い灰色部分をまったく含まない場合)には、当該小区画は、撮像視野メッシュ5B01の非撮像視野5B05と設定する。
 このように、観察支援装置は、対象領域(セグメンテーション領域)に対する画像処理の結果と、撮像条件に応じて形成される撮像視野メッシュと、の重なり判定結果に基づき、対象領域(セグメンテーション領域)に対応する撮像領域群を決定する。
 このように、新規撮像条件により設定された撮像視野メッシュ5B01と、セグメンテーションマップ4B01との活用により、対象領域4A02の形状に沿った新規連続撮像候補画像群5A01の自動設定が可能となる。
 本実施例では、対象領域4A02の形状に沿いながら新規連続撮像候補画像群5A01を自動設定するが、対象領域の形状に沿わなくてもよく、連続撮像画像群ではなく単一画像の自動設定でもよく、図示のものに限定されないとする。
[本実施例による主な効果]
 対象領域4A02に対して、新規連続撮像候補画像群5A01の自動設定により、対象領域を効率良く高精細に再撮像することなどが可能になる。
 100…荷電粒子線装置
 101…試料室
 102…荷電粒子線光学系
 103…試料台
 104…ステージ
 105…検出器
 106…光学カメラ
 107…真空ポンプ
 108…試料
 110…荷電粒子線撮像装置
 111…メモリ
 120…演算制御部(観察支援装置)
 121…CPU
 122…主記憶装置
 123…二次記憶装置
 124…入力部
 125…表示部(観察支援装置)
 130…ステージ制御装置
 131…座標記憶部
 132…制御部
 133…駆動部
 140…真空制御装置
 141…メモリ
 150…光学撮像装置
 151…メモリ
 161…荷電粒子源
 162…コンデンサーレンズ
 163…偏向器
 164…対物レンズ
 170…光学系制御装置
 171…メモリ
 200…観察位置表示画面
 300…画像解析結果表示画面
 600…設定画面
 601…画像設定タブ
 602…注目画像設定タブ
 603…グループ名
 604…グループ化ページ選択部
 605…グループページ追加ボタン
 606…グループページ削除ボタン
 607…グループ化条件設定ラジオボタン
 608…解析対象設定部
 609…条件設定部
 610…関係設定部
 611…閾値設定部
 612…条件間関係設定部
 613…代表画像選出条件設定部
 614…解析ファイル設定ラジオボタン
 615…ファイルパス入力部
 616…ファイル選択ボタン
 1221…情報処理部
 1222…画像グループ化処理部
 1223…代表画像選出処理部
 1224…表示処理部
 1251…観察画像表示部
 1252…観察位置表示部
 2A01…画像名リスト表示切替部
 2A02…画像名リスト表示部
 2A03…画像表示部
 2A04…表示画像(撮像画像)
 2A05…倍率拡大ボタン
 2A06…倍率縮小ボタン
 2A07…倍率リセットボタン
 2A08…倍率表示部
 2A09…条件達成画像(代表画像)
 2A10…画像取込ボタン
 2A11…代表画像登録ボタン
 2A12…代表画像取消ボタン
 2A13…グループ化ボタン
 2A14…代表画像表示トグルボタン
 2A15…取込画像設定部
 2A16…グループ解除ボタン
 2A17…スナップショットボタン
 2A18…スライドショーボタン
 2A19…表示レイヤー設定ボタン
 2A20…操作部
 2B01…代表画像
 2B02…表示中試料マップ
 2C01…代表画像
 2D01…代表画像
 2D02…位置表示マーカー
 2E01…補助表示器
 2E02…代表画像
 3A01…対象画像表示部
 3A02…対象画像
 3A03…左送りボタン
 3A04…右送りボタン
 3A05…画像解析情報表示部
 3A06…粒子解析情報表示部
 3A07…注目画像(代表画像)
 3B01…縮小画像
 3B02…非表示画像
 3C01…表示画像(撮像画像)
 3C02…条件達成注目対象
 3C03…注目画像(代表画像)
 3C04…マウスポインター(位置入力ポインター)
 3E01…スライダーバー
 3E02…拡大代表画像
 3F01…グループ画像一覧表示部
 3G01…画像情報表示用ポップアップウィンドウ
 3H01…画像名
 3H02…タグ名
 3H03…代表画像表示ボタン
 4A01…連続撮像画像群
 4A02…対象領域(所定の領域)
 4B01…セグメンテーションマップ
 4B02…表示レイヤー設定ウィンドウ
 4C01…合成表示レイヤー
 4D01…スナップショット画像(代表画像)
 4E01…代表画像
 4F01…代表画像
 4G01…光学顕微鏡画像
 4G02…観察対象
 4G03…連続撮像画像群
 4G04…条件達成画像(撮像画像)
 4G05…代表画像
 5A01…新規連続撮像候補画像群
 5B01…撮像視野メッシュ
 5B02…注目箇所
 5B03…二値化ピクセルマップ
 5B04…撮像視野
 5B05…非撮像視野

Claims (20)

  1.  試料の観察支援装置であって、
     荷電粒子線装置によって試料を撮像した複数の撮像画像の位置を、画像表示部に対応付けて表示する観察位置表示部と、
     前記観察位置表示部を制御する表示処理部と、
     前記複数の撮像画像に基づき代表画像を選出する代表画像選出処理部と、
    を備え、
     前記表示処理部は、前記画像表示部の倍率が変更されることに応じ、前記代表画像を視認しやすいサイズに制御して観察位置表示部に表示する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  2.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記代表画像を視認しやすいサイズに制御することは、
     前記代表画像を特定のサイズに制御することを含む、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  3.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記代表画像を視認しやすいサイズに制御することは、
     前記代表画像を所定の補助表示器のサイズに制御して前記補助表示器に表示させることを含む、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  4.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記撮像画像をグループ化する画像グループ化処理部をさらに備え、
     前記観察支援装置は、
     前記代表画像以外の前記撮像画像を、前記画像表示部の倍率に応じたサイズに制御するか、または、
     前記画像表示部の倍率に応じて、前記代表画像以外の前記撮像画像の表示を省略する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  5.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記代表画像選出処理部は、
     前記撮像画像のうち手動入力により指示されたものを前記代表画像として選出するか、または、
     各前記撮像画像の画像解析情報または画像属性情報に基づき、代表画像選出条件に従って前記代表画像を選出する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  6.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記代表画像選出処理部は、
     前記撮像画像のいずれかを前記代表画像とするか、または、
     前記撮像画像のいずれかにおいて所定の領域を占める注目画像を前記代表画像とする、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  7.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記撮像画像をグループ化する画像グループ化処理部をさらに備え、
     前記画像グループ化処理部は、
     前記撮像画像のうち手動入力により指示されたものを同一のグループにグループ化するか、または、
     各前記撮像画像の画像解析情報または画像属性情報に基づいて前記撮像画像をグループ化する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  8.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記撮像画像をグループ化する画像グループ化処理部をさらに備え、
     前記代表画像選出処理部は、
     グループ化された前記撮像画像のうち、位置入力ポインターによって指定されたものを前記代表画像とするか、または、
     グループ化された前記撮像画像のうちから、所定時間で切り替えつつ前記代表画像を選出する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  9.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記撮像画像をグループ化する画像グループ化処理部をさらに備え、
     前記代表画像選出処理部は、グループ化された前記撮像画像のうち、位置入力ポインターによって指定されたものを前記代表画像とし、
     前記代表画像を視認しやすいサイズに制御することは、位置入力ポインターによって指定されることに応じ、前記代表画像を拡大することを含む、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  10.  請求項9に記載の観察支援装置において、
     前記観察位置表示部は、拡大された前記代表画像に関連してスライダーバーを表示する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  11.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記撮像画像をグループ化する画像グループ化処理部をさらに備え、
     前記観察支援装置は、前記代表画像と同じグループに属する前記撮像画像を一覧表示する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  12.  請求項11に記載の観察支援装置において、
     前記観察位置表示部は、前記一覧表示された前記撮像画像のいずれかが位置入力ポインターによって指定されることに応じ、指定された前記撮像画像について画像属性情報および画像解析情報の少なくとも一方をポップアップウィンドウで表示する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  13.  請求項11に記載の観察支援装置において、
     前記観察位置表示部は、前記一覧表示された前記撮像画像のいずれかが位置入力ポインターによって指定されることに応じ、前記撮像画像の倍率に基づいて前記画像表示部の倍率を変更する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  14.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記撮像画像をグループ化する画像グループ化処理部をさらに備え、
     前記観察支援装置は、前記撮像画像のグループの名称を、前記撮像画像のタグ名に関連付けて記憶する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  15.  請求項1に記載の観察支援装置において、
     前記表示処理部は、前記観察位置表示部の表示状態をスナップショットすることによりスナップショット画像として保存し、
     前記表示処理部は、前記スナップショット画像を前記観察位置表示部に表示させる、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  16.  試料の観察支援装置であって、
     荷電粒子線装置によって試料を撮像した複数の撮像画像の位置を、画像表示部に対応付けて表示する観察位置表示部と、
     前記観察位置表示部を制御する表示処理部と、
     前記複数の撮像画像に基づき代表画像を選出する代表画像選出処理部と、
    を備え、
     前記観察支援装置は、所定の領域を抽出し、前記所定の領域に基づいて前記撮像画像をグループ化する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  17.  請求項16に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記所定の領域を表示レイヤーとして保存する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  18.  請求項16に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、
     前記荷電粒子線装置以外の装置から出力された前記試料の情報を、表示レイヤーとして保存し、
     前記代表画像選出処理部は、前記表示レイヤーの、特定の対象領域に対する画像処理の結果に基づき、前記対象領域に対応する位置において撮像された前記撮像画像を前記代表画像とする、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  19.  請求項18に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、前記対象領域の範囲内に含まれた前記撮像画像をグループ化する画像グループ化処理部をさらに備え、
     前記代表画像選出処理部は、同一グループにグループ化された前記撮像画像のうちから、代表画像選出条件に基づいて前記代表画像を選出する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
  20.  請求項18に記載の観察支援装置において、
     前記観察支援装置は、
     前記対象領域に対する画像処理の結果と、
     撮像条件に応じて形成される撮像視野メッシュと、
    の重なり判定結果に基づき、前記対象領域に対応する撮像領域群を決定する、
    ことを特徴とする、観察支援装置。
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