JP2001035433A - 走査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方法 - Google Patents
走査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方法Info
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- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000010884 ion-beam technique Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J37/00—Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
- H01J37/02—Details
- H01J37/20—Means for supporting or positioning the objects or the material; Means for adjusting diaphragms or lenses associated with the support
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- H01J2237/00—Discharge tubes exposing object to beam, e.g. for analysis treatment, etching, imaging
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- H01J2237/202—Movement
- H01J2237/20242—Eucentric movement
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- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機械的な回転中心と画像中心が一致していな
い場合にも、回転によって像の逃げが生じない走査型荷
電粒子ビーム装置における試料像観察方法を実現する。 【解決手段】 機械的な回転中心と画像中心が一致して
いない場合に機械的な回転を行っても、常に像の中心位
置は変化しないように動作させる。このためには、機械
的なステージの回転を行った場合、Ｘステージを駆動し
てけＸ方向に移動させ、Ｙステージを駆動してＹ方向に
ステージを移動させる。更に、機械的な回転中心と観察
画像中心との間の距離ＬとＸ，Ｙステージの移動速度を
リンクさせ、距離Ｌの値にかかわらず、観察画面上での
回転速度を一定に見えるようにする。実際には、Ｌの値
が大きくなるほどＸ，Ｙステージの移動速度を早く制御
する。
い場合にも、回転によって像の逃げが生じない走査型荷
電粒子ビーム装置における試料像観察方法を実現する。 【解決手段】 機械的な回転中心と画像中心が一致して
いない場合に機械的な回転を行っても、常に像の中心位
置は変化しないように動作させる。このためには、機械
的なステージの回転を行った場合、Ｘステージを駆動し
てけＸ方向に移動させ、Ｙステージを駆動してＹ方向に
ステージを移動させる。更に、機械的な回転中心と観察
画像中心との間の距離ＬとＸ，Ｙステージの移動速度を
リンクさせ、距離Ｌの値にかかわらず、観察画面上での
回転速度を一定に見えるようにする。実際には、Ｌの値
が大きくなるほどＸ，Ｙステージの移動速度を早く制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡等
の走査型荷電粒子ビーム装置に関し、特に、試料を回転
させて観察する際に用いて最適な走査型荷電粒子ビーム
装置における試料像観察方法に関する。
の走査型荷電粒子ビーム装置に関し、特に、試料を回転
させて観察する際に用いて最適な走査型荷電粒子ビーム
装置における試料像観察方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】走査電子顕微鏡では、電子銃からの電子
ビームをコンデンサレンズと対物レンズによって試料上
に集束し、更に電子ビームを２次元的に走査している。
そして、試料への電子ビームの照射によって発生した２
次電子等を検出し、検出信号を電子ビームの走査に同期
した陰極線管に供給し、試料の走査像を得るようにして
いる。
ビームをコンデンサレンズと対物レンズによって試料上
に集束し、更に電子ビームを２次元的に走査している。
そして、試料への電子ビームの照射によって発生した２
次電子等を検出し、検出信号を電子ビームの走査に同期
した陰極線管に供給し、試料の走査像を得るようにして
いる。
【０００３】このような走査電子顕微鏡を用いて試料の
像観察を行う際、試料ステージを機械的にＸ−Ｙ方向に
移動させたり、回転させたり、傾斜させたりして試料の
所望領域の像の観察を行っている。また、この試料の観
察範囲の移動や回転は、機械的なものだけでなく、電子
ビームの偏向範囲を制御するイメージシフト機能や、電
子ビームの２次元走査の方向を電気的に回転させるスキ
ャンローテーション機能によっても行っている。
像観察を行う際、試料ステージを機械的にＸ−Ｙ方向に
移動させたり、回転させたり、傾斜させたりして試料の
所望領域の像の観察を行っている。また、この試料の観
察範囲の移動や回転は、機械的なものだけでなく、電子
ビームの偏向範囲を制御するイメージシフト機能や、電
子ビームの２次元走査の方向を電気的に回転させるスキ
ャンローテーション機能によっても行っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、このような走査
電子顕微鏡において、機械的に試料を回転させて観察す
る場合、観察画面上の中心が回転動の中心として動作す
るように、Ｘ移動とＹ移動と回転移動とをリンクさせて
いる。走査電子顕微鏡で試料像を観察する場合には、様
々な形状の試料観察を行っているが、時として試料観察
時に観察している試料像を回転して観察したい場合が生
じる。
電子顕微鏡において、機械的に試料を回転させて観察す
る場合、観察画面上の中心が回転動の中心として動作す
るように、Ｘ移動とＹ移動と回転移動とをリンクさせて
いる。走査電子顕微鏡で試料像を観察する場合には、様
々な形状の試料観察を行っているが、時として試料観察
時に観察している試料像を回転して観察したい場合が生
じる。
【０００５】従来は、観察画面上の試料を回転させて観
察する場合、試料上に照射する電子ビームを走査してい
る偏向器に入力する走査信号に、水平信号と垂直信号と
を混ぜていくことにより、電子ビームの走査領域を回転
するようにしている。
察する場合、試料上に照射する電子ビームを走査してい
る偏向器に入力する走査信号に、水平信号と垂直信号と
を混ぜていくことにより、電子ビームの走査領域を回転
するようにしている。
【０００６】この場合、図１に示すように、観察画像の
中心を像の回転中心とし、観察画像を回転させることが
できる。図１において観察画面Ｄの中心Ｃを回転中心と
して、９０°像の回転を行うと、実線の像１は点線の像
２のように回転する。図２はユーセントリックな構造を
有したステージの一例を示している。
中心を像の回転中心とし、観察画像を回転させることが
できる。図１において観察画面Ｄの中心Ｃを回転中心と
して、９０°像の回転を行うと、実線の像１は点線の像
２のように回転する。図２はユーセントリックな構造を
有したステージの一例を示している。
【０００７】図２において、３は高さ方向（Ｚ方向）に
動くＺステージであり、Ｚステージ３上に、Ｙ方向に動
くＹステージ４、Ｘ方向に動くＸステージ５、Ｚ軸を中
心に回転する回転ステージ６が載せられている。試料は
図示していないが、回転ステージ６上に載せられてい
る。更にＺステージ３は適宜な機構により、傾斜できる
ように構成されている。
動くＺステージであり、Ｚステージ３上に、Ｙ方向に動
くＹステージ４、Ｘ方向に動くＸステージ５、Ｚ軸を中
心に回転する回転ステージ６が載せられている。試料は
図示していないが、回転ステージ６上に載せられてい
る。更にＺステージ３は適宜な機構により、傾斜できる
ように構成されている。
【０００８】この図２に示した構成のステージでは、光
軸Ｏと傾斜軸と回転軸とを一致させておけば、ステージ
の傾斜や回転を行っても、観察像の中心位置は常に光軸
上にあり、傾斜や回転にともなって試料の逃げが発生す
ることは防止できる。すなわち、機械的な回転を行う場
合、ステージの回転中心と観察画像中心とが一致してい
れば、走査信号により像の回転を行う場合と同様に、観
察画面上の中心で画像が回転する。
軸Ｏと傾斜軸と回転軸とを一致させておけば、ステージ
の傾斜や回転を行っても、観察像の中心位置は常に光軸
上にあり、傾斜や回転にともなって試料の逃げが発生す
ることは防止できる。すなわち、機械的な回転を行う場
合、ステージの回転中心と観察画像中心とが一致してい
れば、走査信号により像の回転を行う場合と同様に、観
察画面上の中心で画像が回転する。
【０００９】しかしながら、図２のステージ構造で、Ｘ
−Ｙステージ（Ｘステージ５やＹステージ６）の移動に
より、試料観察位置をずらした場合には、Ｘ，Ｙステー
ジ５，６の移動と共に回転中心も移動するため、回転中
心と観察画像中心とが一致しなくなる。図３はこのよう
な状態を示しており、図３（ａ）に示すように、機械的
な回転中心Ｃｍと画像中心Ｃｄが離れていると、機械的
に９０°回転させると、図３（ｂ）に示すように、画面
中心にあった実線の像１は、点線の像２に移動してしま
い、観察画像の範囲が大幅にずれてしまう。
−Ｙステージ（Ｘステージ５やＹステージ６）の移動に
より、試料観察位置をずらした場合には、Ｘ，Ｙステー
ジ５，６の移動と共に回転中心も移動するため、回転中
心と観察画像中心とが一致しなくなる。図３はこのよう
な状態を示しており、図３（ａ）に示すように、機械的
な回転中心Ｃｍと画像中心Ｃｄが離れていると、機械的
に９０°回転させると、図３（ｂ）に示すように、画面
中心にあった実線の像１は、点線の像２に移動してしま
い、観察画像の範囲が大幅にずれてしまう。
【００１０】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、機械的な回転中心と画像中心が一
致していない場合にも、回転によって像の逃げが生じな
い走査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方法を
実現するにある。
もので、その目的は、機械的な回転中心と画像中心が一
致していない場合にも、回転によって像の逃げが生じな
い走査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方法を
実現するにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく走査型荷
電粒子ビーム装置における試料像観察方法は、機械的な
Ｘ−Ｙ移動、回転ができるステージ上の試料に荷電粒子
ビームを照射すると共に、試料上で荷電粒子ビームを２
次元的に走査し、試料への荷電粒子ビームの照射によっ
て得られた信号に基づき試料の走査像を表示するように
した走査型荷電粒子ビーム装置において、回転ステージ
を回転させる場合、観察像の中心位置と機械的な回転中
心との間の距離Ｌと回転角度に応じてＸ−Ｙステージを
移動させると共に、距離Ｌの長さに応じてＸ−Ｙステー
ジの移動速度を制御し、機械的な回転により常に像が観
察画面の中心で回転するようにしたことを特徴としてい
る。
電粒子ビーム装置における試料像観察方法は、機械的な
Ｘ−Ｙ移動、回転ができるステージ上の試料に荷電粒子
ビームを照射すると共に、試料上で荷電粒子ビームを２
次元的に走査し、試料への荷電粒子ビームの照射によっ
て得られた信号に基づき試料の走査像を表示するように
した走査型荷電粒子ビーム装置において、回転ステージ
を回転させる場合、観察像の中心位置と機械的な回転中
心との間の距離Ｌと回転角度に応じてＸ−Ｙステージを
移動させると共に、距離Ｌの長さに応じてＸ−Ｙステー
ジの移動速度を制御し、機械的な回転により常に像が観
察画面の中心で回転するようにしたことを特徴としてい
る。
【００１２】本発明では、回転ステージを回転させる場
合、観察像の中心位置と機械的な回転中心との間の距離
Ｌと回転角度に応じてＸ−Ｙステージを移動させると共
に、距離Ｌの長さに応じてＸ−Ｙステージの移動速度を
制御し、機械的な回転により常に像が観察画面の中心で
回転するようにした。
合、観察像の中心位置と機械的な回転中心との間の距離
Ｌと回転角度に応じてＸ−Ｙステージを移動させると共
に、距離Ｌの長さに応じてＸ−Ｙステージの移動速度を
制御し、機械的な回転により常に像が観察画面の中心で
回転するようにした。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図４は本発明の方法を実施
するための走査電子顕微鏡の一例を示す図であり、図示
していない電子銃から発生し加速された電子ビームＥＢ
は、図示していないコンデンサレンズと対物レンズ１１
によって試料ホルダ１２に取り付けられた試料上に細く
集束される。電子ビームは更に偏向コイル１３とによっ
て試料の所望領域で２次元的に走査される。
施の形態を詳細に説明する。図４は本発明の方法を実施
するための走査電子顕微鏡の一例を示す図であり、図示
していない電子銃から発生し加速された電子ビームＥＢ
は、図示していないコンデンサレンズと対物レンズ１１
によって試料ホルダ１２に取り付けられた試料上に細く
集束される。電子ビームは更に偏向コイル１３とによっ
て試料の所望領域で２次元的に走査される。
【００１４】電子ビームＥＢの試料への照射によって発
生した２次電子は、図示していない２次電子検出器によ
って検出され、検出信号は適宜増幅されたり、ＡＤ変換
器によってディジタル信号に変換されて画像メモリーに
供給されて記憶される。画像メモリーに記憶された信号
は読み出され、陰極線管に供給されることから、陰極線
管には試料の走査像が表示される。
生した２次電子は、図示していない２次電子検出器によ
って検出され、検出信号は適宜増幅されたり、ＡＤ変換
器によってディジタル信号に変換されて画像メモリーに
供給されて記憶される。画像メモリーに記憶された信号
は読み出され、陰極線管に供給されることから、陰極線
管には試料の走査像が表示される。
【００１５】試料ホルダ１２はステージ１４上に載せら
れているが、ステージ１４は、図２に示した構成のユー
セントリック構造を有している。ステージ１４のＸステ
ージは、Ｘ動駆動回路１５によって駆動され、ステージ
１４のＹステージは、Ｙ動駆動回路１６によって駆動さ
れる。ステージ１４の回転（Ｒ）ステージは、Ｒ動駆動
回路１７によって駆動され、ステージ１４の傾斜（Ｔ）
ステージは、Ｔ動駆動回路１８によって駆動される。更
に、ステージ１４の高さ（Ｚ）ステージは、Ｚ動駆動回
路１９によって駆動される。
れているが、ステージ１４は、図２に示した構成のユー
セントリック構造を有している。ステージ１４のＸステ
ージは、Ｘ動駆動回路１５によって駆動され、ステージ
１４のＹステージは、Ｙ動駆動回路１６によって駆動さ
れる。ステージ１４の回転（Ｒ）ステージは、Ｒ動駆動
回路１７によって駆動され、ステージ１４の傾斜（Ｔ）
ステージは、Ｔ動駆動回路１８によって駆動される。更
に、ステージ１４の高さ（Ｚ）ステージは、Ｚ動駆動回
路１９によって駆動される。
【００１６】Ｘ動駆動回路１５、Ｙ動駆動回路１６、Ｒ
動駆動回路１７、Ｔ動駆動回路１８、Ｚ動駆動回路１９
は、ＣＰＵ２０からの信号に基づいて、ステージコント
ロール回路２１により制御される。ＣＰＵ２０には、後
述するステージの制御のための制御ソフトウェア２２が
格納されている。
動駆動回路１７、Ｔ動駆動回路１８、Ｚ動駆動回路１９
は、ＣＰＵ２０からの信号に基づいて、ステージコント
ロール回路２１により制御される。ＣＰＵ２０には、後
述するステージの制御のための制御ソフトウェア２２が
格納されている。
【００１７】制御ソフトウェア２２は、ステージ１４の
Ｘ，Ｙ，回転を指示するジョイスティックなどのポイン
ティングデバイス２３と、ユーセントリック動作のＯＮ
／ＯＦＦを指示するスイッチ２４からの信号に基づいて
動作する。
Ｘ，Ｙ，回転を指示するジョイスティックなどのポイン
ティングデバイス２３と、ユーセントリック動作のＯＮ
／ＯＦＦを指示するスイッチ２４からの信号に基づいて
動作する。
【００１８】また、このソフトウェア２２は、回転動作
を指示するグラフィック・ユーザー・インターフェイス
（ＧＵＩ）２５からの信号によっても動作する。このソ
フトウェア２２によって求められた各信号値は、ステー
ジ移動信号ユニット２６を介してステージコントロール
回路２１に供給される。
を指示するグラフィック・ユーザー・インターフェイス
（ＧＵＩ）２５からの信号によっても動作する。このソ
フトウェア２２によって求められた各信号値は、ステー
ジ移動信号ユニット２６を介してステージコントロール
回路２１に供給される。
【００１９】ステージ１４は各駆動回路によって水平方
向や高さ方向への移動、傾斜、回転されるが、移動や傾
斜、回転に基づくステージ位置は、位置検出器２７によ
って検出される。位置検出器２７によって得られたステ
ージ位置の情報は、ステージコントロール回路２１を介
してステージ位置表示装置２８に供給されることから、
表示装置２８には、ステージの状態が表示される。この
ような構成の動作を次に詳説する。
向や高さ方向への移動、傾斜、回転されるが、移動や傾
斜、回転に基づくステージ位置は、位置検出器２７によ
って検出される。位置検出器２７によって得られたステ
ージ位置の情報は、ステージコントロール回路２１を介
してステージ位置表示装置２８に供給されることから、
表示装置２８には、ステージの状態が表示される。この
ような構成の動作を次に詳説する。
【００２０】２次電子像の観察を行う場合、図示してい
ない電子銃から発生し加速された電子ビームＥＢは、図
示していないコンデンサレンズと対物レンズ１１によっ
て試料ホルダ１２に取り付けられた試料上に細く集束さ
れる。電子ビームは更に偏向コイル１３とによって試料
の所望領域で２次元的に走査される。
ない電子銃から発生し加速された電子ビームＥＢは、図
示していないコンデンサレンズと対物レンズ１１によっ
て試料ホルダ１２に取り付けられた試料上に細く集束さ
れる。電子ビームは更に偏向コイル１３とによって試料
の所望領域で２次元的に走査される。
【００２１】電子ビームＥＢの試料への照射によって発
生した２次電子は、図示していない２次電子検出器によ
って検出され、検出信号は適宜増幅されたり、ＡＤ変換
器によってディジタル信号に変換されて画像メモリーに
供給されて記憶される。画像メモリーに記憶された信号
は読み出され、陰極線管に供給されることから、陰極線
管には試料の走査像が表示される。
生した２次電子は、図示していない２次電子検出器によ
って検出され、検出信号は適宜増幅されたり、ＡＤ変換
器によってディジタル信号に変換されて画像メモリーに
供給されて記憶される。画像メモリーに記憶された信号
は読み出され、陰極線管に供給されることから、陰極線
管には試料の走査像が表示される。
【００２２】ここで、陰極線管に表示された試料像を回
転させる場合、機械的な回転中心と像の中心とが一致し
ている場合には、回転にともなって像が逃げることはな
いが、機械的な回転中心と像の中心が一致していない場
合、回転前の像の中心は、回転後他の位置に移動してし
まう。この機械的な回転中心と像の中心が一致していな
い場合の動作について、次に図５を参照して説明する。
転させる場合、機械的な回転中心と像の中心とが一致し
ている場合には、回転にともなって像が逃げることはな
いが、機械的な回転中心と像の中心が一致していない場
合、回転前の像の中心は、回転後他の位置に移動してし
まう。この機械的な回転中心と像の中心が一致していな
い場合の動作について、次に図５を参照して説明する。
【００２３】図５において、Ｃｄが画面中心位置であ
り、Ｃｍが機械的な回転中心である。機械的な回転中心
Ｃｍの座標は、画面中心Ｃｄを座標原点とした場合、
（Ｘ，Ｙ）となる。この状態で、ポインティングデバイ
ス２３を操作してステージ１４に含まれる回転ステージ
を角度θａ回転させると、特別な補正動作をさせない
と、画像中心位置ＣｄはＣｄ´（Ｘ´，Ｙ´）の位置に
移動することになる。
り、Ｃｍが機械的な回転中心である。機械的な回転中心
Ｃｍの座標は、画面中心Ｃｄを座標原点とした場合、
（Ｘ，Ｙ）となる。この状態で、ポインティングデバイ
ス２３を操作してステージ１４に含まれる回転ステージ
を角度θａ回転させると、特別な補正動作をさせない
と、画像中心位置ＣｄはＣｄ´（Ｘ´，Ｙ´）の位置に
移動することになる。
【００２４】本発明では、機械的な回転を行っても、常
に像の中心位置はＣｄの位置にあるように動作させる。
このためには、機械的なステージの回転を行った場合、
Ｘステージを駆動して−Ｘ´だけＸ方向に移動させ、Ｙ
ステージを駆動して−Ｙ´だけＹ方向にステージを移動
させれば良い。
に像の中心位置はＣｄの位置にあるように動作させる。
このためには、機械的なステージの回転を行った場合、
Ｘステージを駆動して−Ｘ´だけＸ方向に移動させ、Ｙ
ステージを駆動して−Ｙ´だけＹ方向にステージを移動
させれば良い。
【００２５】このため、ステージの回転を行う前に、現
在のステージ位置を位置検出器２７から読み込み、機械
的な回転中心Ｃｍの座標原点からのずれ量（Ｘ，Ｙ）を
求める。次に、回転中心Ｃｍと像中心Ｃｄとの間の距離
Ｌと角度θとを算出する。この算出は次の式によって行
うことができる。
在のステージ位置を位置検出器２７から読み込み、機械
的な回転中心Ｃｍの座標原点からのずれ量（Ｘ，Ｙ）を
求める。次に、回転中心Ｃｍと像中心Ｃｄとの間の距離
Ｌと角度θとを算出する。この算出は次の式によって行
うことができる。
【００２６】Ｌ＝√（Ｘ2＋Ｙ2） θ＝ｔａｎ-1（Ｙ／Ｘ） 次に、Ｒ動駆動回路１７により機械的にステージを角度
θａだけ回転させる場合、Ｘステージを駆動して−Ｘ´
だけＸ方向に移動させ、Ｙステージを駆動して−Ｙ´だ
けＹ方向にステージを移動させ画像中心を移動させずに
像の回転を行う。この場合の補正量Ｘ´，Ｙ´は次の式
によって求められる。
θａだけ回転させる場合、Ｘステージを駆動して−Ｘ´
だけＸ方向に移動させ、Ｙステージを駆動して−Ｙ´だ
けＹ方向にステージを移動させ画像中心を移動させずに
像の回転を行う。この場合の補正量Ｘ´，Ｙ´は次の式
によって求められる。
【００２７】Ｘ´＝Ｌ×ｓｉｎ（θ＋θａ）−Ｘ Ｙ´＝Ｌ×ｃｏｓ（θ＋θａ）−Ｙ このような補正量の算出や補正量に基づく各駆動回路の
制御は、ＣＰＵ２０内のステージ移動制御ソフトウェア
２２によって実行される。なお、このθａの変化量は、
ある一定のステップごとに計算し、補正していくことが
望ましい。これは、回転により、Ｘ，Ｙ位置の補正を行
うごとに機械的な回転軸の中心も動くためであり、回転
時におけるθａのステップの細かさは、回転の動きの滑
らかさに依存する。また、回転と同時に移動する機械軸
中心のＸ，Ｙの値軌跡をあらかじめ計算で求めて記憶し
ておき、回転角に応じて記憶された値を読み出しながら
ステージのＸ，Ｙ位置補正を行っても良い。
制御は、ＣＰＵ２０内のステージ移動制御ソフトウェア
２２によって実行される。なお、このθａの変化量は、
ある一定のステップごとに計算し、補正していくことが
望ましい。これは、回転により、Ｘ，Ｙ位置の補正を行
うごとに機械的な回転軸の中心も動くためであり、回転
時におけるθａのステップの細かさは、回転の動きの滑
らかさに依存する。また、回転と同時に移動する機械軸
中心のＸ，Ｙの値軌跡をあらかじめ計算で求めて記憶し
ておき、回転角に応じて記憶された値を読み出しながら
ステージのＸ，Ｙ位置補正を行っても良い。
【００２８】以上のような動作を行うことにより、画像
中心と機械的な回転中心の位置がずれていた場合に、機
械的にステージを回転させても、観察画像中心で画像を
回転させることができる。なお、回転補正後の機械的な
回転中心は、Ｃｍ´の位置に移動する。
中心と機械的な回転中心の位置がずれていた場合に、機
械的にステージを回転させても、観察画像中心で画像を
回転させることができる。なお、回転補正後の機械的な
回転中心は、Ｃｍ´の位置に移動する。
【００２９】ところで、機械的なステージの回転動作を
行う場合、回転中心と観察画像中心との間の距離Ｌが長
い場合と短い場合とで、Ｘ方向およびＹ方向のステージ
の移動速度を一定とすると、観察画面上では、回転中心
が常に観察画面中心とならなくなる。すなわち、特定の
距離Ｌでは、観察画像中心で画像を回転させることがで
きるが、特定の距離Ｌ以外では、ステージの回転にとも
なって、画面上中心がずれていき、最後に中心に戻る現
象が生じる。
行う場合、回転中心と観察画像中心との間の距離Ｌが長
い場合と短い場合とで、Ｘ方向およびＹ方向のステージ
の移動速度を一定とすると、観察画面上では、回転中心
が常に観察画面中心とならなくなる。すなわち、特定の
距離Ｌでは、観察画像中心で画像を回転させることがで
きるが、特定の距離Ｌ以外では、ステージの回転にとも
なって、画面上中心がずれていき、最後に中心に戻る現
象が生じる。
【００３０】そのため、本発明では、機械的な回転中心
と観察画像中心との間の距離ＬとＸ，Ｙステージの移動
速度をリンクさせ、距離Ｌの値にかかわらず、観察画面
上での回転速度を一定に見えるようにする。実際には、
Ｌの値が大きくなるほどＸ，Ｙステージの移動速度を早
く制御する。このような制御は、ステージ移動制御ソフ
トウェアによって実行される。このことは、距離Ｌの値
が変わっても、図５における座標位置Ｘ´，Ｙ´から座
標原点への移動時間を常に一定とすることである。
と観察画像中心との間の距離ＬとＸ，Ｙステージの移動
速度をリンクさせ、距離Ｌの値にかかわらず、観察画面
上での回転速度を一定に見えるようにする。実際には、
Ｌの値が大きくなるほどＸ，Ｙステージの移動速度を早
く制御する。このような制御は、ステージ移動制御ソフ
トウェアによって実行される。このことは、距離Ｌの値
が変わっても、図５における座標位置Ｘ´，Ｙ´から座
標原点への移動時間を常に一定とすることである。
【００３１】なお、上記したような機械的な回転によっ
ても常に観察画像の中心が動かないように動作させるこ
とはせず、機械的な回転のみで観察画像の中心も自然に
移動するように観察したい場合には、スイッチ２４を用
いてユーセントリック動作をＯＦＦの状態とし、ステー
ジ移動制御ソフトウェア２２の動作を停止させれば良
い。
ても常に観察画像の中心が動かないように動作させるこ
とはせず、機械的な回転のみで観察画像の中心も自然に
移動するように観察したい場合には、スイッチ２４を用
いてユーセントリック動作をＯＦＦの状態とし、ステー
ジ移動制御ソフトウェア２２の動作を停止させれば良
い。
【００３２】以上本発明の実施の形態を詳述したが、本
発明はこの形態に限定されない。例えば、回転動作を行
う際に、回転による補正を所定の回転ステップごとに行
うようにしたが、ステップを持たせずに、回転と同時に
Ｘ，Ｙを目的の値に直接動作させるようにしても良い。
特に、直接回転角を指定して回転させる場合は、指定の
角度の値を直接算出し、Ｘ，Ｙの補正移動を行っても良
い。また、走査電子顕微鏡を例に説明したが、イオンビ
ームを試料上で走査する装置にも本発明を適用すること
ができる。
発明はこの形態に限定されない。例えば、回転動作を行
う際に、回転による補正を所定の回転ステップごとに行
うようにしたが、ステップを持たせずに、回転と同時に
Ｘ，Ｙを目的の値に直接動作させるようにしても良い。
特に、直接回転角を指定して回転させる場合は、指定の
角度の値を直接算出し、Ｘ，Ｙの補正移動を行っても良
い。また、走査電子顕微鏡を例に説明したが、イオンビ
ームを試料上で走査する装置にも本発明を適用すること
ができる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に基づく走
査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方法は、機
械的なＸ−Ｙ移動、回転ができるステージ上の試料に荷
電粒子ビームを照射すると共に、試料上で荷電粒子ビー
ムを２次元的に走査し、試料への荷電粒子ビームの照射
によって得られた信号に基づき試料の走査像を表示する
ようにした走査型荷電粒子ビーム装置において、回転ス
テージを回転させる場合、観察像の中心位置と機械的な
回転中心との間の距離Ｌと回転角度に応じてＸ−Ｙステ
ージを移動させると共に、距離Ｌの長さに応じてＸ−Ｙ
ステージの移動速度を制御するようにしたので、画像中
心位置と機械的な回転位置とがずれていても、機械的に
ステージを回転させても、常に像を観察画面の中心で回
転させることができる。
査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方法は、機
械的なＸ−Ｙ移動、回転ができるステージ上の試料に荷
電粒子ビームを照射すると共に、試料上で荷電粒子ビー
ムを２次元的に走査し、試料への荷電粒子ビームの照射
によって得られた信号に基づき試料の走査像を表示する
ようにした走査型荷電粒子ビーム装置において、回転ス
テージを回転させる場合、観察像の中心位置と機械的な
回転中心との間の距離Ｌと回転角度に応じてＸ−Ｙステ
ージを移動させると共に、距離Ｌの長さに応じてＸ−Ｙ
ステージの移動速度を制御するようにしたので、画像中
心位置と機械的な回転位置とがずれていても、機械的に
ステージを回転させても、常に像を観察画面の中心で回
転させることができる。
【図１】画像中心と機械的な回転中心とが一致している
状態を説明するための図である。
状態を説明するための図である。
【図２】ユーセントリックステージの一例を示す図であ
る。
る。
【図３】画像中心と機械的な回転中心とが一致していな
い状態を説明するための図である。
い状態を説明するための図である。
【図４】本発明に基づく方法を実施するための走査電子
顕微鏡の一例を示す図である。
顕微鏡の一例を示す図である。
【図５】機械的回転に伴う補正動作を説明するための図
である。
である。
１１ 対物レンズ １２ 試料ホルダ １３ 偏向コイル １４ ステージ １５〜１９ 各ステージの駆動回路 ２０ ＣＰＵ ２１ ステージコントロール回路 ２２ ステージ移動制御ソフトウェア ２３ ポインティングデバイス ２４ スイッチ ２５ ＧＵＩ ２６ ステージ移動信号発生ユニット ２７ 位置検出器 ２８ 表示装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 利治 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会社内 (72)発明者 渡部 紀夫 東京都昭島市武蔵野三丁目１番２号 日本 電子株式会社内 Ｆターム(参考） 5C001 AA03 AA04 AA05 AA06 CC04
Claims (1)
- 【請求項１】 機械的なＸ−Ｙ移動、回転ができるステ
ージ上の試料に荷電粒子ビームを照射すると共に、試料
上で荷電粒子ビームを２次元的に走査し、試料への荷電
粒子ビームの照射によって得られた信号に基づき試料の
走査像を表示するようにした走査型荷電粒子ビーム装置
において、回転ステージを回転させる場合、観察像の中
心位置と機械的な回転中心との間の距離Ｌと回転角度に
応じてＸ−Ｙステージを移動させると共に、距離Ｌの長
さに応じてＸ−Ｙステージの移動速度を制御し、機械的
な回転により常に像が観察画面の中心で回転するように
した走査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方
法。
Priority Applications (4)
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|---|---|---|---|
| JP20426699A JP3859396B2 (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 走査型荷電粒子ビーム装置における試料像観察方法及び走査型荷電粒子ビーム装置 |
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|---|---|
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| GB2381947B (en) * | 2001-11-09 | 2004-01-07 | Leica Microsys Lithography Ltd | Electron beam lithography machine |
| US6777688B2 (en) * | 2002-09-16 | 2004-08-17 | National University Of Singapore | Rotational stage for high speed, large area scanning in focused beam systems |
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| JP5479950B2 (ja) * | 2010-03-03 | 2014-04-23 | オリンパス株式会社 | 顕微鏡装置及び観察位置再現方法 |
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| DE102012205317B4 (de) | 2012-03-30 | 2018-06-28 | Carl Zeiss Microscopy Gmbh | Verfahren zur Einstellung einer Position eines Trägerelements in einem Teilchenstrahlgerät, Computerprogrammprodukt sowie Teilchenstrahlgerät |
| JP7360978B2 (ja) * | 2020-03-18 | 2023-10-13 | 株式会社日立ハイテクサイエンス | 荷電粒子ビーム装置 |
| CZ309943B6 (cs) | 2020-08-07 | 2024-02-21 | Tescan Group, A.S. | Způsob provozu zařízení se svazkem nabitých částic |
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|---|---|---|---|---|
| JPS4833903B1 (ja) * | 1969-04-08 | 1973-10-17 | ||
| US4627009A (en) * | 1983-05-24 | 1986-12-02 | Nanometrics Inc. | Microscope stage assembly and control system |
| JPS6376251A (ja) | 1986-09-17 | 1988-04-06 | Toshiba Corp | 走査電子顕微鏡用試料ステ−ジ |
| JP2760786B2 (ja) * | 1987-03-18 | 1998-06-04 | 株式会社日立製作所 | 走査電子顕微鏡およびその試料台移動方法 |
| US5684856A (en) * | 1991-09-18 | 1997-11-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Stage device and pattern transfer system using the same |
| US5481111A (en) * | 1994-01-03 | 1996-01-02 | Philips Electronics North America Corporation | Electron microscope having a goniometer controlled from the image frame of reference |
| JP3014274B2 (ja) * | 1994-06-29 | 2000-02-28 | 株式会社日立製作所 | ２軸傾斜試料微動装置及び像の逃げ補正方法 |
| JP3544438B2 (ja) * | 1996-09-30 | 2004-07-21 | セイコーインスツルメンツ株式会社 | イオンビームによる加工装置 |
-
1999
- 1999-07-19 JP JP20426699A patent/JP3859396B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-07-07 EP EP00305774A patent/EP1071112B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-07-07 DE DE60029166T patent/DE60029166T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-19 US US09/619,450 patent/US6444991B1/en not_active Expired - Fee Related
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| EP1071112A3 (en) | 2001-04-18 |
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