JP7215238B2 - Incident direction determination device, charged particle beam device, incident direction determination method and program - Google Patents

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本発明は入射方向決定装置、それを備えた荷電粒子線装置、入射方向決定方法およびプログラムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an incident direction determination device, a charged particle beam device including the same, an incident direction determination method, and a program.

走査電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）は、加速された電子線を収束して電子線束として、試料表面上を周期的に走査しながら照射し、照射された試料の局所領域から発生する反射電子および／または二次電子等を検出して、それらの電気信号を材料組織像として変換することによって、材料の表面形態、結晶粒および表面近傍の転位などを観察する装置である。 A scanning electron microscope (SEM) converges an accelerated electron beam and irradiates it as an electron beam flux while periodically scanning the surface of the sample. and/or detect secondary electrons, etc., and convert their electrical signals into a material structure image to observe the surface morphology of materials, crystal grains, dislocations near the surface, and the like.

真空中で電子源より引き出された電子線は、直ちに１ｋＶ以下の低加速電圧から３０ｋＶ程度の高加速電圧まで、観察目的に応じて異なるエネルギーで加速される。そして、加速された電子線は、コンデンサレンズおよび対物レンズ等の磁界コイルによって、ナノレベルの極微小径に集束されて電子線束となり、同時に偏向コイルによって偏向することで、試料表面上に収束された電子線束が走査される。また、最近では電子線を集束するに際して、電界コイルも組み合わせるような形式も用いられる。 An electron beam extracted from an electron source in a vacuum is immediately accelerated with different energies from a low acceleration voltage of 1 kV or less to a high acceleration voltage of about 30 kV depending on the purpose of observation. Then, the accelerated electron beam is condensed into a nano-level ultra-small diameter by a magnetic field coil such as a condenser lens and an objective lens to form an electron beam bundle. A bundle of rays is scanned. In recent years, a form in which an electric field coil is also used to focus electron beams.

従来のＳＥＭにおいては、分解能の制約から、二次電子像によって試料の表面形態を観察し、反射電子像によって組成情報を調べることが主要機能であった。しかしながら、近年、加速された電子線を、高輝度に維持したまま直径数ｎｍという極微小径に集束させることが可能になり、非常に高分解能な反射電子像および二次電子像が得られるようになってきた。 In conventional SEMs, due to resolution limitations, the main functions were to observe the surface morphology of a sample using a secondary electron image and to investigate composition information using a backscattered electron image. However, in recent years, it has become possible to focus an accelerated electron beam to an extremely small diameter of several nanometers while maintaining high brightness, so that extremely high-resolution backscattered electron images and secondary electron images can be obtained. It's becoming

従来、格子欠陥の観察は透過電子顕微鏡（ＴＥＭ：Transmission Electron Microscope）を用いるのが主流であった。しかし、前記のような高分解能ＳＥＭにおいても反射電子像を活用した電子チャネリングコントラストイメージング（ＥＣＣＩ）法を用いることによって、結晶材料の極表面（表面からの深さ約１００ｎｍ程度）ではあるが、試料内部の格子欠陥（以下では、「内部欠陥」ともいう。）の情報を観察できるようになってきた（非特許文献１および２を参照）。 Conventionally, lattice defects have been mainly observed using a transmission electron microscope (TEM). However, even in the above-mentioned high-resolution SEM, by using the electron channeling contrast imaging (ECCI) method that utilizes the backscattered electron image, although it is the extreme surface of the crystal material (about 100 nm depth from the surface), the sample It has become possible to observe information on internal lattice defects (hereinafter also referred to as “internal defects”) (see Non-Patent Documents 1 and 2).

特開２０１６－１３９５１３号公報JP 2016-139513 A 特開２０１８－０２２５９２号公報JP 2018-022592 A

日本電子Ｎｅｗｓ Ｖｏｌ．４３，（２０１１）ｐ．７－１２JEOL News Vol. 43, (2011) p. 7-12 顕微鏡 Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．３（２０１３）ｐ．２１６－２２０Microscope Vol. 48, No. 3 (2013) p. 216-220

ところで、ＳＥＭ－ＥＣＣＩ法によって結晶性材料を観察すると、結晶方位の違いにより観察像の明暗が大きく変化する。そして、特定の結晶方位において、観察像は最も暗くなる。このような条件は、電子チャネリング条件（以下では、単に「チャネリング条件」ともいう）と呼ばれる。上記のチャネリング条件は、試料に対する電子線の入射方向の調整によって満足するようになる。 By the way, when a crystalline material is observed by the SEM-ECCI method, the contrast of the observed image greatly changes due to the difference in crystal orientation. The observed image is the darkest in a specific crystal orientation. Such conditions are called electronic channeling conditions (hereinafter also simply referred to as “channeling conditions”). The above channeling condition is satisfied by adjusting the incident direction of the electron beam with respect to the sample.

ＳＥＭにおいて入射電子線と所定の結晶面とのなす角が変化すると、反射電子強度が変化する。そして、入射電子線と所定の結晶面とのなす角が特定の条件を満足する際に、入射電子線が結晶奥深くまで侵入し反射しづらくなり、反射電子強度が最小となる。この条件がチャネリング条件である。 When the angle formed by an incident electron beam and a predetermined crystal plane changes in the SEM, the reflected electron intensity changes. When the angle formed by the incident electron beam and a predetermined crystal plane satisfies a specific condition, the incident electron beam penetrates deep into the crystal and is less likely to be reflected, thereby minimizing the intensity of the reflected electrons. This condition is the channeling condition.

また、同じ条件であっても、転位または積層欠陥等の格子欠陥があり結晶面が局所的に乱れている部分では、一部の電子線が反射することにより反射電子強度は高くなる。その結果、背景と格子欠陥とのコントラストが強調され、内部欠陥を識別して観察できるようになる。 Further, even under the same conditions, in a portion where crystal planes are locally disturbed due to lattice defects such as dislocations or stacking faults, some electron beams are reflected and the intensity of backscattered electrons increases. As a result, the contrast between the background and lattice defects is enhanced, and internal defects can be identified and observed.

このような格子欠陥に起因するコントラストを観察する方法として、オペレータが反射電子像を観察しながら、手動で試料に対する電子線の入射方向を調整し、背景が最も暗くなる条件を探す方法が考えられる。しかしながら、この方法では、多大な労力を要するだけでなく、オペレータの経験に頼らざるを得ないという問題があった。 As a method of observing the contrast caused by such lattice defects, an operator can manually adjust the incident direction of the electron beam to the sample while observing the backscattered electron image, and search for the condition that makes the background darkest. . However, this method not only requires a great deal of labor, but also has the problem of relying on the experience of the operator.

本発明は、ＳＥＭ等の荷電粒子線装置において、チャネリング条件等の所望の条件を満足するための荷電粒子線の入射方向を簡便に決定することを可能にするための入射方向決定装置、それを備えた荷電粒子線装置、入射方向決定方法およびプログラムを提供することを目的とする。 The present invention provides an incident direction determination device for making it possible to easily determine the incident direction of a charged particle beam for satisfying desired conditions such as channeling conditions in a charged particle beam device such as an SEM. An object of the present invention is to provide a charged particle beam device, an incident direction determination method, and a program.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものである。 The present invention has been made to solve the above problems.

本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置は、
試料の表面に荷電粒子線を入射させる荷電粒子線装置に用いられ、前記試料に対する前記荷電粒子線の目標とする入射方向を決定する装置であって、
前記試料に対する前記荷電粒子線の入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向を回転軸として所定の角度範囲で前記入射方向を変化させ、前記所定の角度範囲内の複数の入射方向において、それぞれ前記結晶上で測定された複数の反射電子強度に関する情報を取得する強度情報取得部と、
前記複数の入射方向とそれに対応する前記複数の反射電子強度に関する情報との関係に基づいて、前記目標とする入射方向を決定する決定部と、を備えることを特徴とする。 An incident direction determination device according to an embodiment of the present invention includes:
A device that is used in a charged particle beam device that causes a charged particle beam to be incident on the surface of a sample, and that determines a target incident direction of the charged particle beam with respect to the sample,
The incident direction of the charged particle beam with respect to the sample forms an angle equal to or less than a predetermined value with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and is equal to or greater than a predetermined value with another crystal plane of the crystal. from a state in which the angle of an intensity information acquisition unit that acquires information on a plurality of backscattered electron intensities measured on the crystal in the incident direction of
and a determining unit that determines the target incident direction based on the relationship between the plurality of incident directions and information on the plurality of reflected electron intensities corresponding thereto.

また、本発明の一実施形態に係る入射方向決定方法は、
試料の表面に荷電粒子線を入射させる荷電粒子線装置に用いられ、前記試料に対する前記荷電粒子線の目標とする入射方向を決定する方法であって、
（ａ）前記試料に対する前記荷電粒子線の入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向を回転軸として所定の角度範囲で前記入射方向を変化させ、前記所定の角度範囲内の複数の入射方向において、それぞれ前記結晶上で測定された複数の反射電子強度に関する情報を取得するステップと、
（ｂ）前記複数の入射方向とそれに対応する前記複数の反射電子強度に関する情報との関係に基づいて、前記目標とする入射方向を決定するステップと、を備えることを特徴とする。 Further, an incident direction determination method according to an embodiment of the present invention includes:
A method for determining a target incident direction of the charged particle beam with respect to the sample, the method being used in a charged particle beam apparatus for making a charged particle beam incident on the surface of a sample, comprising:
(a) the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample forms an angle equal to or less than a predetermined value with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and with another crystal plane of the crystal; From a state in which an angle of a predetermined value or more is formed, the direction of incidence is changed within a predetermined angle range about a direction that intersects both the direction of incidence and the normal direction of the one crystal plane as a rotation axis, and the direction of incidence is changed within the predetermined angle range. obtaining information about a plurality of backscattered electron intensities measured on the crystal, respectively, in a plurality of incident directions in the
(b) determining the target incident direction based on the relationship between the plurality of incident directions and information on the plurality of reflected electron intensities corresponding thereto;

また、本発明の一実施形態に係るプログラムは、
試料の表面に荷電粒子線を入射させる荷電粒子線装置に用いられ、コンピュータによって、前記試料に対する前記荷電粒子線の目標とする入射方向を決定するプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記試料に対する前記荷電粒子線の入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向を回転軸として所定の角度範囲で前記入射方向を変化させ、前記所定の角度範囲内の複数の入射方向において、それぞれ前記結晶上で測定された複数の反射電子強度に関する情報を取得するステップと、
（ｂ）前記複数の入射方向とそれに対応する前記複数の反射電子強度に関する情報との関係に基づいて、前記目標とする入射方向を決定するステップと、を実行させることを特徴とする。 Further, a program according to an embodiment of the present invention is
A program for use in a charged particle beam device that causes a charged particle beam to be incident on the surface of a sample, and for determining, by a computer, a target incident direction of the charged particle beam with respect to the sample,
to the computer;
(a) the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample forms an angle equal to or less than a predetermined value with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and with another crystal plane of the crystal; From a state in which an angle of a predetermined value or more is formed, the direction of incidence is changed within a predetermined angle range about a direction that intersects both the direction of incidence and the normal direction of the one crystal plane as a rotation axis, and the direction of incidence is changed within the predetermined angle range. obtaining information about a plurality of backscattered electron intensities measured on the crystal, respectively, in a plurality of incident directions in the
(b) determining the target incident direction based on the relationship between the plurality of incident directions and the information on the plurality of reflected electron intensities corresponding thereto;

本発明によれば、ＳＥＭ等の荷電粒子線装置において、チャネリング条件等の所望の条件を満足するための荷電粒子線の入射方向を簡便に決定することが可能になる。 According to the present invention, in a charged particle beam device such as an SEM, it becomes possible to easily determine the incident direction of a charged particle beam for satisfying desired conditions such as channeling conditions.

本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the incident direction determination apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 電子線の入射方向と反射電子強度との関係を模式的に示した図である。FIG. 3 is a diagram schematically showing the relationship between the incident direction of an electron beam and the intensity of reflected electrons; 反射電子強度を測定する位置を説明するための模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the positions at which backscattered electron intensity is measured; 結晶方位図の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a crystal orientation map. 菊池マップと実格子の模式図の対応を説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining the correspondence between the Kikuchi map and the schematic diagram of the real lattice; 指数の二乗和が１０以下である結晶面を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a crystal plane having a sum of squares of indices of 10 or less; 菊池マップの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a Kikuchi map. 入射方向を変化させる位置とその際の回転軸を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the position which changes an incident direction, and a rotating shaft in that case. 反射電子強度の測定結果を模式的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing measurement results of backscattered electron intensity; 本発明の他の実施形態における入射方向決定装置の構成を具体的に示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram specifically showing the configuration of an incident direction determination device according to another embodiment of the present invention; 試料台を傾斜させることで、試料に対する荷電粒子線の入射方向を所定角度傾斜させる方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of tilting the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample by a predetermined angle by tilting the sample stage; 荷電粒子線の試料表面における入射位置を固定した状態で、荷電粒子線を放出する位置を変化させることで、試料に対する荷電粒子線の入射方向を変更する方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a method of changing the incident direction of a charged particle beam with respect to a sample by changing the position from which the charged particle beam is emitted while the incident position of the charged particle beam on the sample surface is fixed. 荷電粒子線の試料表面における入射位置を固定した状態で、試料を所定方向に移動させることで、試料に対する荷電粒子線の入射方向を変更する方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a method of changing the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample by moving the sample in a predetermined direction while the incident position of the charged particle beam on the sample surface is fixed; ＳＥＭの一例を模式的に示した図である。It is the figure which showed an example of SEM typically. 本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置の動作を示すフロー図である。It is a flowchart which shows operation|movement of the incident direction determination apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 菊池マップの一例を模式的に示した図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing an example of a Kikuchi map; 変更後の菊池マップの一例を模式的に示した図である。FIG. 11 is a diagram schematically showing an example of a Kikuchi map after change; 取得された複数の反射電子像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of several acquired backscattered electron images. 本発明の実施の形態における入射方向決定装置を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the computer which implement|achieves the incident direction determination apparatus in embodiment of this invention.

本発明の実施の形態に係る入射方向決定装置、荷電粒子線装置、入射方向決定方法およびプログラムについて、図１～１９を参照しながら説明する。 An incident direction determination device, a charged particle beam device, an incident direction determination method, and a program according to embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

［入射方向決定装置の構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置を備えた荷電粒子線装置の概略構成を示す図である。本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置１０は、試料の表面に荷電粒子線を入射させる荷電粒子線装置１００に用いられ、試料に対する荷電粒子線の目標とする入射方向を決定する装置である。 [Configuration of Incident Direction Determining Device]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a charged particle beam apparatus equipped with an incident direction determination device according to one embodiment of the present invention. An incident direction determining apparatus 10 according to one embodiment of the present invention is used in a charged particle beam apparatus 100 that makes a charged particle beam incident on the surface of a sample, and is an apparatus that determines a target incident direction of the charged particle beam with respect to the sample. be.

なお、本明細書において、「入射方向」とは、試料に対する荷電粒子線の入射方向を意味するものとする。荷電粒子線には、電子線等が含まれる。また、荷電粒子線装置１００には、ＳＥＭ等が含まれる。 In this specification, the "incident direction" means the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample. Charged particle beams include electron beams and the like. Also, the charged particle beam device 100 includes an SEM and the like.

入射方向決定装置１０は、荷電粒子線装置１００に直接組み込まれていてもよいし、荷電粒子線装置１００に接続された汎用のコンピュータ等に搭載されていてもよい。さらに、入射方向決定装置１０は、荷電粒子線装置１００とは接続されていない汎用のコンピュータ等に搭載されていてもよい。 The incident direction determination device 10 may be directly incorporated in the charged particle beam device 100 or may be mounted in a general-purpose computer or the like connected to the charged particle beam device 100 . Furthermore, the incident direction determination device 10 may be installed in a general-purpose computer or the like that is not connected to the charged particle beam device 100 .

また、図１に示すように、本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置１０は、強度情報取得部１と、決定部２とを備える。 Further, as shown in FIG. 1 , the incident direction determination device 10 according to one embodiment of the present invention includes an intensity information acquisition section 1 and a determination section 2 .

強度情報取得部１は、試料表面の選択された位置（以下の説明において、「位置Ａ」ともいう。）の結晶（以下の説明において、「結晶Ａ」ともいう。）上で、複数の入射方向において測定された複数の反射電子強度に関する情報を取得する。そして、決定部２は、複数の入射方向とそれに対応する複数の反射電子強度に関する情報との関係に基づいて、目標とする入射方向を決定する。 The intensity information acquisition unit 1 acquires a plurality of incident light beams on a crystal (also referred to as “crystal A” in the following description) at a selected position on the sample surface (also referred to as “position A” in the following description). Obtain information about multiple backscattered electron intensities measured in a direction. Then, the determining unit 2 determines the target incident direction based on the relationship between the plurality of incident directions and the information on the plurality of reflected electron intensities corresponding thereto.

なお、反射電子強度に関する情報としては、例えば、反射電子強度の数値データ、反射電子像の画像データが含まれる。以下の説明において、反射電子強度に関する情報を単に「反射電子強度」ともいう。 The information about the reflected electron intensity includes, for example, numerical data of the reflected electron intensity and image data of the reflected electron image. In the following description, the information regarding the backscattered electron intensity is also simply referred to as "backscattered electron intensity".

目標とする入射方向を決定する方法については特に制限はないが、例えば、チャネリング条件を満足する入射方向を決定したい場合においては、強度情報取得部１によって得られた複数の反射電子強度から、最も低い強度を示すものを抽出し、それに対応する入射方向を目標とする入射方向とすることができる。 The method for determining the target incident direction is not particularly limited, but for example, when it is desired to determine the incident direction that satisfies the channeling condition, from a plurality of reflected electron intensities obtained by the intensity information acquisition unit 1, Those showing low intensity can be extracted and the corresponding incident direction can be taken as the target incident direction.

図２は、電子線の入射方向と反射電子強度との関係を模式的に示した図である。ここで、図２から分かるように、反射電子強度は、電子線の入射方向がブラッグ角を基準として、数度程度変化しただけでも急激に変化する。そのため、得られた複数の反射電子強度からチャネリング条件のような所望の条件を満たす入射方向を特定するためには、例えば、０．２°間隔程度で取得された無数の情報が必要となる。１つの入射方向において反射電子強度を得るのに数分程度の時間を要することを考慮すると、あらゆる入射方向での測定を行うことは、現実的ではない。 FIG. 2 is a diagram schematically showing the relationship between the electron beam incident direction and the reflected electron intensity. Here, as can be seen from FIG. 2, the reflected electron intensity changes abruptly even if the incident direction of the electron beam changes by only a few degrees with the Bragg angle as a reference. Therefore, in order to specify the incident direction that satisfies a desired condition such as channeling conditions from a plurality of obtained backscattered electron intensities, for example, countless pieces of information acquired at intervals of about 0.2° are required. Considering that it takes several minutes to obtain the intensity of backscattered electrons in one direction of incidence, it is not realistic to measure in all directions of incidence.

そのため、強度情報取得部１は、所望の条件を満たす入射方向の近くまで合わせた後、その周囲の入射方向において、所定の間隔ごとに測定を行うことで得られた複数の反射電子像を取得するのが有効である。 For this reason, the intensity information acquisition unit 1 acquires a plurality of backscattered electron images obtained by performing measurements at predetermined intervals in the surrounding incident directions after aligning the incident direction close to the one that satisfies the desired condition. It is effective to

例えば、位置Ａにおける結晶Ａが有する１つの結晶面（以下の説明において、「結晶面ａ」ともいう。）に対して、チャネリング条件を満足する入射方向を決定したい場合においては、まず、入射方向が結晶面ａと所定値以下の角度を成す状態へと合わせる。この際、結晶Ａが有する他の結晶面（以下の説明において、「結晶面ｂ」ともいう。）との干渉を避けるため、入射方向が結晶面ｂと所定値以上の角度を成すようにする必要がある。 For example, when it is desired to determine the incident direction that satisfies the channeling condition with respect to one crystal plane of crystal A at position A (also referred to as “crystal plane a” in the following description), first, the incident direction forms an angle of less than a predetermined value with the crystal plane a. At this time, in order to avoid interference with other crystal planes of crystal A (also referred to as “crystal plane b” in the following description), the direction of incidence should form an angle of at least a predetermined value with crystal plane b. There is a need.

なお、以下の説明において、入射方向が、結晶面ａと所定値以下の角度を成し、かつ結晶面ｂと所定値以上の角度を成す状態を「チャネリング近傍状態」ともいう。そして、強度情報取得部１は、チャネリング近傍状態から、所定の角度範囲で入射方向を変化させながら、上記の角度範囲内の複数の入射方向において、結晶Ａ上で測定された複数の反射電子強度を取得する。 In the following description, a state in which the incident direction forms an angle of a predetermined value or less with crystal plane a and a predetermined value or more with crystal plane b is also referred to as a "near channeling state". Then, the intensity information acquiring unit 1 changes the incident direction within a predetermined angular range from the near-channeling state, and measures a plurality of backscattered electron intensities on the crystal A in a plurality of incident directions within the above angular range. to get

上記のように、複数の反射電子強度を測定する位置は同一の結晶上である必要があるが、結晶によっては、歪み等の影響により同一結晶上であっても強度がわずかに変化する場合がある。そのため、複数の反射電子強度を測定する位置は同一領域上であることが好ましい。 As mentioned above, it is necessary to measure multiple backscattered electron intensities on the same crystal. be. Therefore, it is preferable that the positions for measuring a plurality of backscattered electron intensities are on the same region.

図３は、反射電子強度を測定する位置を説明するための模式図である。例えば、図３（ａ）に示すように、試料表面に形成した２つのマーカーの中点での反射電子強度を用いてもよいし、図３（ｂ）に示すように、２つのマーカーをつなぐ線上での反射電子強度の平均値を用いてもよいし、図３（ｃ）に示すように、４つのマーカーで囲まれる領域内の反射電子強度の平均値を用いてもよい。 FIG. 3 is a schematic diagram for explaining the positions where the backscattered electron intensity is measured. For example, as shown in FIG. 3A, the backscattered electron intensity at the midpoint of two markers formed on the sample surface may be used, or as shown in FIG. An average value of backscattered electron intensities on a line may be used, or an average value of backscattered electron intensities within a region surrounded by four markers as shown in FIG. 3(c) may be used.

また、試料に対する荷電粒子線の入射方向を変化させるに際して、入射方向または結晶面ａの法線方向を回転軸としても、反射電子強度は変化しない。そのため、入射方向は、入射方向および結晶面ａの法線方向の両方に交差する方向を回転軸として変化させる必要がある。 Further, when changing the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample, the backscattered electron intensity does not change even if the incident direction or the normal direction of the crystal plane a is set as the axis of rotation. Therefore, it is necessary to change the incident direction with the direction intersecting both the incident direction and the normal direction of the crystal face a as the axis of rotation.

以上のように、本発明においては、チャネリング近傍状態から、所定の角度範囲で入射方向を変化させながら測定された複数の反射電子強度を取得し、それに基づいて、目標とする入射方向を決定するため、迅速かつ高精度にチャネリング条件等を満足するための入射方向を決定することが可能となる。 As described above, in the present invention, a plurality of backscattered electron intensities measured while changing the incident direction within a predetermined angle range are obtained from a state near channeling, and based on this, a target incident direction is determined. Therefore, it is possible to quickly and accurately determine the incident direction for satisfying the channeling condition and the like.

なお、入射方向を事前にチャネリング近傍状態に合わせる方法については特に制限はない。例えば、試料座標系に対する結晶座標系の回転を表す方位情報（以下、単に「結晶の方位情報」ともいう。）を解析することで得られる結晶方位図を参照しながら、入射方向を調整し、チャネリング近傍状態に合わせることが可能である。 Note that there is no particular limitation on the method of matching the incident direction to the near-channeling state in advance. For example, adjusting the incident direction while referring to a crystal orientation map obtained by analyzing orientation information representing the rotation of the crystal coordinate system with respect to the sample coordinate system (hereinafter also simply referred to as “crystal orientation information”), It is possible to adapt to near-channeling conditions.

結晶の方位情報とは、試料座標系に対する結晶座標系の回転を表す方位情報のことである。また、結晶方位図は、測定対象となる結晶、すなわち結晶Ａの結晶座標系に対する、荷電粒子線の入射方向を表す図である。ここで、試料座標系とは、試料に固定された座標系であり、結晶座標系とは、結晶格子に固定された座標系である。 The crystal orientation information is orientation information representing the rotation of the crystal coordinate system with respect to the sample coordinate system. Also, the crystal orientation diagram is a diagram showing the incident direction of the charged particle beam with respect to the crystal coordinate system of the crystal to be measured, that is, the crystal A. FIG. Here, the sample coordinate system is a coordinate system fixed to the sample, and the crystal coordinate system is a coordinate system fixed to the crystal lattice.

ＳＥＭには、結晶方位を解析するための電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ：Electron Back Scatter Diffraction）装置が、付加的に搭載されていることが多く、これにより、結晶方位図の１つであるＥＢＳＤパターンを取得することが可能になる。 The SEM is often additionally equipped with an electron backscatter diffraction (EBSD) device for analyzing crystal orientation, which provides an EBSD pattern, which is one of the crystal orientation maps. can be obtained.

結晶方位図には、実測されたＥＢＳＤパターンまたは電子チャネリングパターンの他、指数付けされた菊池マップ（以降の説明において、単に「菊池マップ」ともいう。）、極点図、逆極点図、結晶面のステレオ投影図、実格子の模式図が含まれる。 In the crystal orientation diagram, in addition to the actually measured EBSD pattern or electron channeling pattern, the indexed Kikuchi map (in the following description, also simply referred to as "Kikuchi map"), pole figure, inverse pole figure, crystal plane Includes stereo projections and schematics of real grids.

図４に結晶方位図の一例を示す。図４ａ，４ｂは、菊池マップの一例を示す図であり、図４ｃ，４ｄは、実格子の模式図の一例を示す図である。また、図５は、菊池マップと実格子の模式図の対応を説明するための概念図である。 An example of a crystal orientation diagram is shown in FIG. 4a and 4b are diagrams showing examples of Kikuchi maps, and FIGS. 4c and 4d are diagrams showing examples of schematic diagrams of real grids. FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining the correspondence between the Kikuchi map and the schematic diagram of the real grid.

図４ａ，４ｃ，５ａに示す状態では、結晶が有する［００１］晶帯軸の方向と荷電粒子線ＣＢの入射方向が平行となっている。なお、図４ａ，４ｂにおける荷電粒子線ＣＢの入射方向は図中央の十字印で示されており、図４ｃ，４ｄにおける荷電粒子線ＣＢの入射方向は紙面垂直方向である。一方、図５ｂに模式的に示されるように、結晶が荷電粒子線ＣＢの入射方向に対して回転すると、菊池マップおよび実格子の模式図は、図４ｂ，４ｄに示す状態に変化する。なお、本明細書においては、結晶方位図として、指数付けされた菊池マップを用いる場合を例に説明を行う。 In the states shown in FIGS. 4a, 4c, and 5a, the direction of the [001] zone axis of the crystal and the incident direction of the charged particle beam CB are parallel. Note that the incident direction of the charged particle beam CB in FIGS. 4a and 4b is indicated by a cross in the center of the figure, and the incident direction of the charged particle beam CB in FIGS. 4c and 4d is perpendicular to the paper surface. On the other hand, as schematically shown in FIG. 5b, when the crystal rotates with respect to the incident direction of the charged particle beam CB, the Kikuchi map and the schematic diagram of the real lattice change to the states shown in FIGS. 4b and 4d. In this specification, a case where an indexed Kikuchi map is used as a crystal orientation map will be described as an example.

上記の結晶の方位情報は、ＥＢＳＤ法、透過ＥＢＳＤ法、電子チャネリングパターン（ＥＣＰ：Electron Channeling Pattern）等を用いた点分析またはマッピング分析等を行うことによって取得することができる。 The crystal orientation information can be obtained by performing point analysis or mapping analysis using an EBSD method, a transmission EBSD method, an electron channeling pattern (ECP), or the like.

なお、結晶の方位情報は、入射方向決定装置１０を備えた荷電粒子線装置１００によって測定することで取得してもよいし、外部の装置によって測定されたデータを取得してもよい。また、結晶の方位情報には、試料座標系に対する結晶座標系の回転を表す方位情報を含む数値データ、および実測されたＥＢＳＤパターンまたは電子チャネリングパターンの画像データが含まれる。 The crystal orientation information may be obtained by measuring with the charged particle beam device 100 including the incident direction determining device 10, or may be obtained from data measured by an external device. The crystal orientation information includes numerical data including orientation information representing rotation of the crystal coordinate system with respect to the sample coordinate system, and image data of the actually measured EBSD pattern or electron channeling pattern.

上記の数値データには、例えば、結晶方位をロドリゲスベクトル等の回転ベクトルに変換したデータ、および、結晶方位を試料表面上の仮想的な直交座標系を基準としたオイラー角等によって表された回転行列に変換したデータ等が含まれる。さらに、数値データへの変換は、入射方向決定装置１０が行ってもよいし、外部の装置が行ってもよい。なお、本発明において、「数値データ」は、数値の集合によって表されるデータを意味するものとする。 The above numerical data include, for example, data obtained by converting the crystal orientation into a rotation vector such as a Rodriguez vector, and rotation of the crystal orientation represented by Euler angles or the like with reference to a virtual orthogonal coordinate system on the sample surface. Data converted into a matrix, etc. are included. Furthermore, the conversion into numerical data may be performed by the incident direction determination device 10 or by an external device. In the present invention, "numerical data" means data represented by a set of numerical values.

一方、実測されたＥＢＳＤパターンまたは電子チャネリングパターンの画像データは、上述したＥＢＳＤ法、ＥＣＰ法等により撮像することができる。画像データは、試料表面の所定の領域において撮像された複数の画像データであってもよいし、位置Ａにおいて撮像された１つの画像データであってもよい。また、画像データとしては、例えば、ビットマップ（ＢＭＰ）形式、ＪＰＥＧ形式、ＧＩＦ形式、ＰＮＧ形式、ＴＩＦＦ形式等のデータが含まれる。 On the other hand, the image data of the actually measured EBSD pattern or electronic channeling pattern can be imaged by the EBSD method, ECP method, or the like described above. The image data may be a plurality of image data captured in a predetermined region of the sample surface, or may be one image data captured at the position A. Image data includes data in bitmap (BMP) format, JPEG format, GIF format, PNG format, TIFF format, and the like.

さらに、結晶面ａおよび結晶面ｂの選択方法についても特に制限はないが、低次の結晶面から選択することが好ましい。具体的には、結晶面を（ｈｋｌ）で表した場合に、指数の二乗和、すなわちｈ２＋ｋ２＋ｌ２の値が１０以下である結晶面から選択することが好ましい。ＢＣＣ構造を有する結晶の、指数の二乗和が１０以下である結晶面を図６に例示する。また、結晶面ａの二乗和に対して、過剰に大きな指数の二乗和を有する結晶面ｂは結晶面ａのチャネリングコントラストへの影響が相対的に小さく、無視してよい。そのため、結晶面ｂの指数の二乗和は結晶面ａの指数の二乗和の３倍以下であることが望ましい。 Furthermore, the method of selecting the crystal plane a and the crystal plane b is not particularly limited, but it is preferable to select from low-order crystal planes. Specifically, it is preferable to select a crystal plane from which the sum of the squares of the exponents, that is, the value of h 2 +k 2 +l 2 is 10 or less when the crystal plane is represented by (hkl). Crystal planes having a sum of squares of indices of 10 or less in a crystal having a BCC structure are illustrated in FIG. Also, crystal plane b having an excessively large sum of squares of exponents with respect to the sum of squares of crystal plane a has a relatively small effect on the channeling contrast of crystal plane a, and can be ignored. Therefore, it is desirable that the sum of the squares of the indices of the crystal plane b is not more than three times the sum of the squares of the indices of the crystal plane a.

チャネリング近傍状態から所定の角度範囲で入射方向を変化させる方法について、図７を参照しながらさらに具体的に説明する。図７は、菊池マップの一例を示す図である。図７（ａ）に示すように、結晶面ａとして（２００）を選択し、結晶面ｂとして（０２０）を選択した場合に、入射方向が、結晶面ａ（（２００）の菊池バンドの中心線）と所定値（α）以下の角度を成し、かつ結晶面ｂ（（０２０）の菊池バンドの中心線）と所定値（β）以上の角度を成す状態、すなわち入射方向が図７（ｂ）に示す網掛け部分に含まれる状態がチャネリング近傍状態である。 A method of changing the incident direction within a predetermined angle range from the near-channeling state will be described more specifically with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram showing an example of the Kikuchi map. As shown in FIG. 7A, when (200) is selected as the crystal plane a and (020) is selected as the crystal plane b, the incident direction is the center of the Kikuchi band of the crystal plane a ((200) 7 ( The state included in the shaded portion shown in b) is the near-channeling state.

また、結晶Ａが有する他の結晶面は複数であってもよい。例えば、図７（ｃ）に示すように、結晶面ｂ、結晶面ｃおよび結晶面ｄとして、それぞれ（０２０）、（－１１０）および（１１０）を選択し、結晶面ｂ、結晶面ｃおよび結晶面ｄのそれぞれからβ、γおよびδ以上の角度をなす状態をチャネリング近傍状態として定義してもよい。 Further, the crystal A may have a plurality of other crystal planes. For example, as shown in FIG. 7(c), (020), (−110) and (110) are selected as crystal plane b, crystal plane c and crystal plane d, respectively, and crystal plane b, crystal plane c and A state forming an angle of β, γ, and δ or more from each of the crystal planes d may be defined as a near-channeling state.

上記のチャネリング近傍状態から、所定の角度範囲で入射方向を変化させる。図８は、入射方向を変化させる位置とその際の回転軸を説明するための図である。図８（ａ）に示す例では、（２００）の法線方向に垂直な方向、すなわち（２００）に平行な方向を回転軸として図中のＢ点まで入射方向を変化させる。一方、図８（ｂ）に示す例では、（２００）の法線方向から４５°傾斜する方向を回転軸として図中のＣ点まで入射方向を変化させる。 The incident direction is changed within a predetermined angle range from the near-channeling state described above. FIG. 8 is a diagram for explaining the position at which the incident direction is changed and the rotation axis at that time. In the example shown in FIG. 8(a), the direction of incidence is changed up to point B in the drawing with the direction perpendicular to the normal direction of (200), that is, the direction parallel to (200) as the axis of rotation. On the other hand, in the example shown in FIG. 8(b), the incident direction is changed to point C in the figure with the direction inclined by 45° from the normal direction of (200) as the axis of rotation.

そして、図９は、それにより得られる反射電子強度の測定結果を模式的に示した図である。図９（ａ）に示すように、（２００）の法線方向に垂直な方向を回転軸とした場合には、反射電子強度が最も大きく変化するため、効率的に目標とする入射方向を特定することが可能になる。 FIG. 9 is a diagram schematically showing the measurement result of the reflected electron intensity obtained thereby. As shown in FIG. 9A, when the direction perpendicular to the normal direction of (200) is the rotation axis, the backscattered electron intensity changes the most, so the target incident direction can be efficiently specified. it becomes possible to

一方、図９（ｂ）に示すように、回転軸の方向と（２００）の法線方向との傾きを小さくすると、ピークの幅が広くなる。そのため、入射方向を精密に制御できない荷電粒子線装置１００を用いる場合においては、幅の広いピークから目的とする入射方向を特定する方がより真のチャネリング条件に近い条件を決定することが可能となる。したがって、回転軸の方向は、荷電粒子線装置１００における荷電粒子線の入射方向の制御精度も考慮して決定することが好ましい。 On the other hand, as shown in FIG. 9(b), when the inclination between the direction of the rotation axis and the normal direction of (200) is reduced, the width of the peak becomes wider. Therefore, when using the charged particle beam device 100 in which the incident direction cannot be precisely controlled, it is possible to determine conditions closer to the true channeling conditions by specifying the target incident direction from a broad peak. Become. Therefore, it is preferable to determine the direction of the rotation axis in consideration of the control accuracy of the incident direction of the charged particle beam in the charged particle beam device 100 as well.

図１０は、本発明の他の実施形態における入射方向決定装置の構成を具体的に示す構成図である。図１０に示すように、本発明の他の実施形態に係る入射方向決定装置１０は、算出部３をさらに備えてもよい。 FIG. 10 is a configuration diagram specifically showing the configuration of an incident direction determination device according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10 , the incident direction determination device 10 according to another embodiment of the present invention may further include a calculator 3 .

算出部３は、入射方向を上述した目標とする入射方向へと変更するのに必要となる傾斜角度量を算出する。傾斜角度量は、試料および／または荷電粒子線の、傾斜方向および傾斜量を制御するための指令値である。試料の結晶座標系に対する荷電粒子線の目標とする入射方向が決定されれば、測定対象の結晶の方位情報を用いて、試料座標系に対する荷電粒子線の入射方向が算出され、それを満たすための試料および／または荷電粒子線の、傾斜方向および傾斜量を算出することができる。 The calculator 3 calculates the tilt angle amount required to change the incident direction to the target incident direction described above. The tilt angle amount is a command value for controlling the tilt direction and tilt amount of the sample and/or the charged particle beam. Once the target incident direction of the charged particle beam with respect to the crystal coordinate system of the sample is determined, the orientation information of the crystal to be measured is used to calculate the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample coordinate system. It is possible to calculate the tilt direction and tilt amount of the sample and/or the charged particle beam.

傾斜角度量を算出する方法については特に制限はなく、例えば、以下の方法を採用することができる。直交する二軸の傾斜軸ＴｘおよびＴｙを備えた試料台の各々の軸周りの回転量をそれぞれ、上記結晶方位図のｘ軸、ｙ軸とし、結晶方位図において入射方向を示す情報の座標の変化量に応じて、Ｔｘ軸ならびにＴｙ軸の回転方向および回転量に変換される方法等を用いることができる。 The method for calculating the tilt angle amount is not particularly limited, and for example, the following method can be adopted. The amount of rotation around each axis of the sample table provided with the two orthogonal tilt axes Tx and Ty is defined as the x-axis and y-axis of the crystal orientation diagram, respectively, and the coordinates of the information indicating the incident direction in the crystal orientation diagram. A method of converting to the rotation direction and rotation amount of the Tx-axis and the Ty-axis according to the amount of change, or the like can be used.

入射方向決定装置１０は、算出部３を有することによって、例えばチャネリング条件を満足し、背景が最も暗くなるよう、試料に対する荷電粒子線の入射方向を変更するために必要な傾斜角度量を算出することが可能になる。 The incident direction determination device 10 has a calculation unit 3 to calculate the tilt angle amount required to change the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample so that, for example, the channeling condition is satisfied and the background becomes the darkest. becomes possible.

図１０に示すように、本発明の他の実施形態に係る入射方向決定装置１０は、荷電粒子線装置１００を駆動制御する駆動制御部４をさらに備えてもよい。駆動制御部４は、算出部３によって算出された傾斜角度量に基づき、荷電粒子線装置１００が備える試料台に対して、試料の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するか、荷電粒子線装置１００に対して、荷電粒子線の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するかの少なくとも一方を行う。 As shown in FIG. 10 , the incident direction determination device 10 according to another embodiment of the present invention may further include a drive control section 4 that drives and controls the charged particle beam device 100 . Based on the tilt angle amount calculated by the calculator 3, the drive control unit 4 instructs the sample table provided in the charged particle beam device 100 to change the tilt direction and tilt amount of the sample, or the charged particle beam At least one of instructing the device 100 to change the tilt direction and the tilt amount of the charged particle beam is performed.

なお、試料台への指示は、荷電粒子線装置１００が備える試料台駆動装置を介して行ってもよいし、外部の試料台駆動装置を介して行ってもよい。 Instructions to the sample table may be given via a sample table driving device included in the charged particle beam device 100, or may be given via an external sample table driving device.

試料台が駆動制御部４からの指示に応じて試料の傾斜方向および傾斜量を変更することによって、試料に対する荷電粒子線の入射方向を制御する場合において、試料の傾斜方向および傾斜量を変更する方法については特に制限は設けない。例えば、図１１に示すように、試料台２４０を図１１（ａ）の状態から図１１（ｂ）の状態へと傾斜させることで、試料Ｓに対する荷電粒子線ＣＢの入射方向を所定角度傾斜させることができる。試料に対する荷電粒子線の入射方向の制御は、汎用的な荷電粒子線装置１００に付属の試料台の駆動機構を適宜組み合わせることで行ってもよいし、特許文献１または特許文献２に開示される機構を備えた試料台を適用してもよい。 Changing the tilt direction and tilt amount of the sample when the sample table changes the tilt direction and tilt amount of the sample in accordance with instructions from the drive control unit 4 to control the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample. There are no particular restrictions on the method. For example, as shown in FIG. 11, by tilting the sample stage 240 from the state shown in FIG. 11A to the state shown in FIG. be able to. The incident direction of the charged particle beam with respect to the sample may be controlled by appropriately combining the driving mechanism of the sample stage attached to the general-purpose charged particle beam device 100, or disclosed in Patent Document 1 or Patent Document 2. A sample stage with a mechanism may be applied.

また、荷電粒子線装置１００が駆動制御部４からの指示に応じて荷電粒子線の入射方向を変更することによって、試料に対する荷電粒子線の入射方向を制御する場合において、荷電粒子線の傾斜方向および傾斜量を変更する方法についても特に制限は設けない。例えば、図１２に示すように、荷電粒子線ＣＢの試料Ｓの表面における入射位置を固定した状態で、荷電粒子線ＣＢを放出する位置を図１２（ａ）の状態から図１２（ｂ）の状態へと変化させることで、荷電粒子線ＣＢの傾斜方向および傾斜量を変更することができる。または、図１３に示すように、荷電粒子線ＣＢの試料Ｓの表面における入射位置を固定した状態で、荷電粒子線装置１００に付属の試料台２４０を図１３（ａ）の位置から図１３（ｂ）の位置へと移動させることによっても、荷電粒子線ＣＢの傾斜方向および傾斜量を変更することができる。 In addition, when the charged particle beam device 100 changes the incident direction of the charged particle beam in accordance with an instruction from the drive control unit 4 to control the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample, the inclined direction of the charged particle beam And the method of changing the tilt amount is not particularly limited. For example, as shown in FIG. 12, with the incident position of the charged particle beam CB on the surface of the sample S fixed, the position where the charged particle beam CB is emitted is changed from the state of FIG. By changing the state, the tilt direction and tilt amount of the charged particle beam CB can be changed. Alternatively, as shown in FIG. 13, with the incident position of the charged particle beam CB on the surface of the sample S fixed, the sample stage 240 attached to the charged particle beam device 100 is moved from the position shown in FIG. The tilt direction and tilt amount of the charged particle beam CB can also be changed by moving to the position b).

入射方向決定装置１０は、駆動制御部４を有することによって、例えばチャネリング条件を満足し、背景が最も暗くなるよう、試料に対する荷電粒子線の入射方向を変更することが可能になる。 By having the drive control unit 4, the incident direction determination device 10 can change the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample so that, for example, the channeling condition is satisfied and the background becomes darkest.

図１０に示すように、本発明の他の実施形態に係る入射方向決定装置１０は、荷電粒子線装置１００に対して、反射電子強度に関する情報を測定するよう指示を行う測定指示部５をさらに備えてもよい。 As shown in FIG. 10, the incident direction determination device 10 according to another embodiment of the present invention further includes a measurement instructing unit 5 that instructs the charged particle beam device 100 to measure the information on the backscattered electron intensity. You may prepare.

測定指示部５を有する場合においては、駆動制御部４は、チャネリング近傍状態から、入射方向および結晶面ａの法線方向の両方に交差する方向を回転軸として、予め設定された所定の角度範囲で、予め設定された所定間隔ずつ入射方向を変化させる。具体的には、駆動制御部４は、例えば、結晶方位図を参照しながら入射方向が（２００）のチャネリング条件近傍とオペレータによって判断された状態から、（２００）の法線方向に垂直な方向を回転軸として、０．２°間隔で２．４°の範囲で入射方向を変化させる。 In the case where the measurement instruction unit 5 is provided, the drive control unit 4 rotates the axis of rotation in a direction that intersects both the incident direction and the normal direction of the crystal plane a from the near-channeling state. , the incident direction is changed by a preset predetermined interval. Specifically, for example, the drive control unit 4 changes the direction perpendicular to the normal direction of (200) from the state in which the operator determines that the incident direction is near the channeling condition of (200) while referring to the crystal orientation diagram. is the axis of rotation, and the incident direction is changed in the range of 2.4° at intervals of 0.2°.

そして、測定指示部５は、入射方向が所定間隔変化されるごとに、反射電子強度に関する情報を測定するよう指示を行う。すなわち、上記の例では、入射方向が（２００）のチャネリング条件近傍から２．４°傾くまでの１３の方向において、それぞれ反射電子強度に関する情報を測定するよう指示を行う。 Then, the measurement instructing unit 5 instructs to measure the information on the reflected electron intensity each time the incident direction is changed by a predetermined interval. That is, in the above example, an instruction is given to measure the information on the intensity of backscattered electrons in each of 13 directions where the incident direction is inclined by 2.4° from the vicinity of the (200) channeling condition.

入射方向決定装置１０は、駆動制御部４および測定指示部５を備えることにより、チャネリング近傍状態から所定の角度範囲において、複数の反射電子強度に関する情報を自動で測定するよう制御することが可能となる。 The incident direction determination device 10 is provided with a drive control unit 4 and a measurement instruction unit 5, so that it can be controlled to automatically measure information on a plurality of backscattered electron intensities within a predetermined angle range from a state near channeling. Become.

［試料台の構成］
本発明の一実施形態に係る試料台は、駆動制御部４からの指示に応じて試料の傾斜方向および傾斜量を変更することが可能な構成を有するものである。荷電粒子線装置に内蔵されている試料台でもよいし、外付けの試料台でもよい。また、荷電粒子線装置に内蔵されている試料台と外付けの試料台とを組み合わせてもよい。 [Configuration of sample table]
A sample table according to an embodiment of the present invention has a configuration capable of changing the tilt direction and tilt amount of a sample according to an instruction from the drive control unit 4 . A sample stage built into the charged particle beam device or an external sample stage may be used. Also, a sample stage built into the charged particle beam device and an external sample stage may be combined.

［荷電粒子線装置の構成］
本発明の一実施形態に係る荷電粒子線装置１００は、入射方向決定装置１０および本体部２０を備え、本体部２０が駆動制御部４からの指示に応じて試料に対する荷電粒子線の傾斜方向および傾斜量を変更するとともに、測定指示部５からの指示に応じて反射電子強度に関する情報を測定することが可能な構成を有するものである。 [Configuration of charged particle beam device]
A charged particle beam device 100 according to an embodiment of the present invention includes an incident direction determination device 10 and a main body 20. It has a configuration capable of changing the tilt amount and measuring information about the intensity of reflected electrons in accordance with an instruction from the measurement instructing section 5 .

本発明の実施の形態に係る入射方向決定装置を備えた荷電粒子線装置の構成について、さらに具体的に説明する。 The configuration of the charged particle beam device provided with the incident direction determination device according to the embodiment of the present invention will be described more specifically.

荷電粒子線装置１００としてＳＥＭ２００を用いる場合を例に説明する。図１４は、ＳＥＭ２００の一例を模式的に示した図である。図１４に示すように、ＳＥＭ２００は、入射方向決定装置１０、表示装置３０、入力装置４０および本体部２１０を備える。そして、本体部２１０は、電子線入射装置２２０、電子線制御装置２３０、試料台２４０、試料台駆動装置２５０、検出装置２６０およびＦＩＢ入射装置２７０を備える。 A case of using the SEM 200 as the charged particle beam device 100 will be described as an example. FIG. 14 is a diagram schematically showing an example of the SEM 200. As shown in FIG. As shown in FIG. 14, the SEM 200 includes an incident direction determining device 10, a display device 30, an input device 40 and a main body 210. FIG. The main body 210 includes an electron beam injection device 220 , an electron beam control device 230 , a sample table 240 , a sample table driving device 250 , a detection device 260 and an FIB injection device 270 .

電子線入射装置２２０は、電子源より電子線を引き出し、加速しながら放出する電子銃２２１と、加速された電子線束を集束するコンデンサレンズ２２２と、集束された電子線束を試料上の微小領域に収束させる対物レンズ２２３と、それを含むポールピース２２４と、電子線束を試料上で走査するための偏向コイル２２５とから主に構成される。 An electron beam injection device 220 includes an electron gun 221 that extracts an electron beam from an electron source and emits it while accelerating it, a condenser lens 222 that converges the accelerated electron beam, and a converged electron beam onto a minute area on the sample. It is mainly composed of a converging objective lens 223, a pole piece 224 including it, and a deflection coil 225 for scanning the electron beam flux on the sample.

電子線制御装置２３０は、電子銃制御装置２３１と、集束レンズ系制御装置２３２と、対物レンズ系制御装置２３３と、偏向コイル制御装置２３５とを含む。なお、電子銃制御装置２３１は、電子銃２２１により放出される電子線の加速電圧等を制御する装置であり、集束レンズ系制御装置２３２は、コンデンサレンズ２２２により集束される電子線束の開き角等を制御する装置である。 The electron beam controller 230 includes an electron gun controller 231 , a focusing lens system controller 232 , an objective lens system controller 233 and a deflection coil controller 235 . The electron gun control device 231 is a device for controlling the acceleration voltage and the like of the electron beam emitted by the electron gun 221, and the focusing lens system control device 232 is a device for controlling the aperture angle and the like of the electron beam focused by the condenser lens 222. is a device that controls

試料台２４０は、試料を支持するためのものであり、試料台駆動装置２５０により傾斜角度および仮想的な３次元座標上の位置を自在に変更することが可能である。また、検出装置２６０には、二次電子検出器２６１、反射電子検出器２６２および電子後方散乱回折（ＥＢＳＤ）検出器２６３が含まれる。 The sample table 240 is for supporting the sample, and can be freely changed in tilt angle and virtual three-dimensional coordinate position by the sample table driving device 250 . The detector 260 also includes a secondary electron detector 261 , a backscattered electron detector 262 and an electron backscatter diffraction (EBSD) detector 263 .

ＦＩＢ入射装置２７０は、試料に対してＦＩＢを入射するための装置である。公知の装置を採用すればよいため、詳細な図示および構造の説明は省略する。図１４に示すように、ＳＥＭ２００の内部にＦＩＢ入射装置２７０を備える構成においては、荷電粒子線として、電子線入射装置２２０から入射される電子線およびＦＩＢ入射装置２７０から入射されるＦＩＢが含まれる。一般的に、ＦＩＢの入射方向は、電子線の入射方向に対して、５２°、５４°または９０°傾斜している。なお、ＳＥＭ２００は、ＦＩＢ入射装置２７０を備えていなくてもよい。 The FIB injection device 270 is a device for injecting the FIB onto the sample. Since a known device may be used, detailed illustration and description of the structure are omitted. As shown in FIG. 14, in the configuration in which the FIB injection device 270 is provided inside the SEM 200, the charged particle beam includes an electron beam injected from the electron beam injection device 220 and an FIB injected from the FIB injection device 270. . In general, the incident direction of the FIB is inclined by 52°, 54° or 90° with respect to the electron beam incident direction. Note that the SEM 200 does not have to include the FIB injection device 270 .

上記の構成においては、二次電子検出器２６１および反射電子検出器２６２により、荷電粒子線像が得られ、電子後方散乱回折検出器２６３によって、結晶の方位情報が得られる。特に、反射電子検出器２６２によって、反射電子強度に関する情報を測定することが可能である。 In the above configuration, the secondary electron detector 261 and the backscattered electron detector 262 obtain a charged particle beam image, and the electron backscatter diffraction detector 263 obtains crystal orientation information. In particular, the backscattered electron detector 262 can measure information about backscattered electron intensity.

［装置動作］
次に、本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置の動作について図１５～１８を用いて説明する。図１５は、本発明の一実施形態に係る入射方向決定装置の動作を示すフロー図である。以降に示す実施形態では、ＳＥＭを用いる場合を例に説明する。 [Device operation]
Next, the operation of the incident direction determination device according to one embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 to 18. FIG. FIG. 15 is a flow diagram showing the operation of the incident direction determination device according to one embodiment of the present invention. In the embodiments shown below, the case of using an SEM will be described as an example.

まず前提として、試料表面上でオペレータが選択した位置（以下、「位置Ｄ」という。）において、ＥＢＳＤ法を用いたマッピング分析を行う。なお、ＥＢＳＤ法を用いる場合には、試料を元の状態から約７０°傾斜させた状態で分析を行う必要がある。分析後、試料の傾斜角度を元の状態に戻す。 First, as a premise, a mapping analysis using the EBSD method is performed at a position selected by the operator on the sample surface (hereinafter referred to as "position D"). In addition, when using the EBSD method, it is necessary to analyze the sample in a state in which it is tilted by about 70° from the original state. After analysis, the tilt angle of the sample is restored to its original state.

そして、電子後方散乱回折検出器２６３が検出した試料表面における結晶の方位情報を試料表面上の仮想的な直交座標系を基準としたオイラー角に変換する。続いて、オイラー角に変換された位置Ｄにおける方位情報に基づき、図１６に示すような菊池マップ（結晶方位図）を得る。 Then, the crystal orientation information on the sample surface detected by the electron backscatter diffraction detector 263 is converted into Euler angles based on a virtual orthogonal coordinate system on the sample surface. Subsequently, a Kikuchi map (crystal orientation map) as shown in FIG. 16 is obtained based on the orientation information at the position D converted into the Euler angles.

その後、オペレータが、表示装置３０に表示された菊池マップを観察しながら、入力装置４０を用いて荷電粒子線装置を操作し、図１７に示されるＥ点が中心となるよう入射方向を調整する。Ｅ点は（－２００）のブラッグ角に近い方向であり、かつ、（０－２０）とは干渉の影響を受けない程度に十分な角度を成している。 After that, the operator operates the charged particle beam device using the input device 40 while observing the Kikuchi map displayed on the display device 30, and adjusts the incident direction so that the point E shown in FIG. 17 is the center. . Point E is in a direction close to the (-200) Bragg angle and at a sufficient angle with (0-20) to avoid interference.

上記の状態から、駆動制御部４は、ＳＥＭ２００が備える試料台２４０に対して、試料台駆動装置２５０を介して、（－２００）の法線方向に垂直な方向を回転軸として、０．２°間隔で２．４°の範囲で入射方向を変化させるよう指示を行う（ステップＡ１）。 From the above state, the drive control unit 4 rotates the sample stage 240 of the SEM 200 via the sample stage driving device 250 so that the rotation axis is 0.2 An instruction is given to change the direction of incidence within a range of 2.4° at intervals of 2.4° (step A1).

そして、測定指示部５は、ＳＥＭ２００が備える反射電子検出器２６２に対して、入射方向が０．２°間隔で変化されるごとに、反射電子像を測定するよう指示を行う（ステップＡ２）。 Then, the measurement instruction unit 5 instructs the backscattered electron detector 262 provided in the SEM 200 to measure backscattered electron images each time the incident direction is changed at intervals of 0.2° (step A2).

その後、強度情報取得部１は、ステップＡ２での指示により１３の入射方向において測定された１３個の反射電子像を取得する（ステップＡ３）。図１８に、取得された複数の反射電子像を示す。 After that, the intensity information acquisition unit 1 acquires 13 backscattered electron images measured in 13 incident directions according to the instruction in step A2 (step A3). FIG. 18 shows a plurality of acquired backscattered electron images.

続いて、決定部２は、上記の反射電子像とそれに対応する入射方向との関係に基づいて、位置Ｄに存在する結晶Ｄ（反射電子像の中心に存在する結晶）が最も暗くなる入射方向を決定する（ステップＡ４）。図１８に示す例では、（－２００）から設定された初期の角度から０．２°傾斜した入射方向における反射電子像が最も暗く、チャネリング条件を満足していると判断された。 Next, based on the relationship between the backscattered electron image and the corresponding incident direction, the determining unit 2 determines the incident direction in which the crystal D existing at the position D (the crystal existing at the center of the backscattered electron image) is the darkest. is determined (step A4). In the example shown in FIG. 18, the backscattered electron image in the direction of incidence inclined by 0.2° from the initial angle set from (−200) was the darkest, and it was determined that the channeling condition was satisfied.

そして、算出部３は、入射方向を、ステップＡ４によって決定された最も暗くなる入射方向へと変更するのに必要となる傾斜角度量を算出する（ステップＡ５）。続いて、駆動制御部４は、ステップＡ５によって算出された傾斜角度量に基づいて、ＳＥＭ２００が備える試料台２４０に対して、試料台駆動装置２５０を介して、試料に対する電子線の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示する（ステップＡ６）。 Then, the calculator 3 calculates the tilt angle amount required to change the incident direction to the darkest incident direction determined in step A4 (step A5). Subsequently, based on the tilt angle amount calculated in step A5, the drive control unit 4 controls the sample table 240 provided in the SEM 200 via the sample table driving device 250 to change the tilt direction and tilt angle of the electron beam with respect to the sample. Instruct to change the amount (step A6).

これにより、チャネリング条件を満足するように、入射方向を高精度で制御することが可能となる。 This makes it possible to control the incident direction with high accuracy so as to satisfy the channeling condition.

本発明の一実施形態に係るプログラムは、コンピュータに、図１５に示すステップＡ１～Ａ６を実行させるプログラムであればよい。このプログラムをコンピュータにインストールし、実行することによって、本実施の形態における入射方向決定装置１０を実現することができる。この場合、コンピュータのプロセッサは、強度情報取得部１、決定部２、算出部３、駆動制御部４および測定指示部５として機能し、処理を行なう。 A program according to an embodiment of the present invention may be a program that causes a computer to execute steps A1 to A6 shown in FIG. By installing this program in a computer and executing it, the incident direction determination device 10 in this embodiment can be realized. In this case, the processor of the computer functions as an intensity information acquisition section 1, a determination section 2, a calculation section 3, a drive control section 4, and a measurement instruction section 5, and performs processing.

また、本実施の形態におけるプログラムは、複数のコンピュータによって構築されたコンピュータシステムによって実行されてもよい。この場合は、例えば、各コンピュータが、それぞれ、強度情報取得部１、決定部２、算出部３、駆動制御部４および測定指示部５のいずれかとして機能してもよい。 Also, the program in this embodiment may be executed by a computer system constructed by a plurality of computers. In this case, for example, each computer may function as one of the intensity information acquisition unit 1, the determination unit 2, the calculation unit 3, the drive control unit 4, and the measurement instruction unit 5, respectively.

ここで、上記の実施形態におけるプログラムを実行することによって、入射方向決定装置１０を実現するコンピュータについて図１９を用いて説明する。図１９は、本発明の実施形態における入射方向決定装置１０を実現するコンピュータの一例を示すブロック図である。 Here, a computer that implements the incident direction determination device 10 by executing the program in the above embodiment will be described with reference to FIG. 19 . FIG. 19 is a block diagram showing an example of a computer that implements the incident direction determination device 10 according to the embodiment of the present invention.

図１９に示すように、コンピュータ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）５１１と、メインメモリ５１２と、記憶装置５１３と、入力インターフェイス５１４と、表示コントローラ５１５と、データリーダ／ライタ５１６と、通信インターフェイス５１７とを備える。これらの各部は、バス５２１を介して、互いにデータ通信可能に接続される。なお、コンピュータ５００は、ＣＰＵ５１１に加えて、またはＣＰＵ５１１に代えて、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を備えていてもよい。 As shown in FIG. 19, a computer 500 includes a CPU (Central Processing Unit) 511, a main memory 512, a storage device 513, an input interface 514, a display controller 515, a data reader/writer 516, and a communication interface 517. and These units are connected to each other via a bus 521 so as to be capable of data communication. Note that the computer 500 may include a GPU (Graphics Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array) in addition to the CPU 511 or instead of the CPU 511 .

ＣＰＵ５１１は、記憶装置５１３に格納された、本実施の形態におけるプログラム（コード）をメインメモリ５１２に展開し、これらを所定順序で実行することにより、各種の演算を実施する。メインメモリ５１２は、典型的には、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の揮発性の記憶装置である。また、本実施の形態におけるプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体５２０に格納された状態で提供される。なお、本実施の形態におけるプログラムは、通信インターフェイス５１７を介して接続されたインターネット上で流通するものであってもよい。 The CPU 511 expands the programs (codes) of the present embodiment stored in the storage device 513 into the main memory 512 and executes them in a predetermined order to perform various calculations. Main memory 512 is typically a volatile storage device such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory). Also, the program in the present embodiment is provided in a state stored in computer-readable recording medium 520 . Note that the program in this embodiment may be distributed on the Internet connected via communication interface 517 .

また、記憶装置５１３の具体例としては、ハードディスクドライブの他、フラッシュメモリ等の半導体記憶装置が挙げられる。入力インターフェイス５１４は、ＣＰＵ５１１と、キーボードおよびマウスといった入力機器５１８との間のデータ伝送を仲介する。表示コントローラ５１５は、ディスプレイ装置５１９と接続され、ディスプレイ装置５１９での表示を制御する。 Further, as a specific example of the storage device 513, in addition to a hard disk drive, a semiconductor storage device such as a flash memory can be given. Input interface 514 mediates data transmission between CPU 511 and input devices 518 such as a keyboard and mouse. The display controller 515 is connected to the display device 519 and controls display on the display device 519 .

データリーダ／ライタ５１６は、ＣＰＵ５１１と記録媒体５２０との間のデータ伝送を仲介し、記録媒体５２０からのプログラムの読み出し、およびコンピュータ５００における処理結果の記録媒体５２０への書き込みを実行する。通信インターフェイス５１７は、ＣＰＵ５１１と、他のコンピュータとの間のデータ伝送を仲介する。 Data reader/writer 516 mediates data transmission between CPU 511 and recording medium 520 , reads programs from recording medium 520 , and writes processing results in computer 500 to recording medium 520 . Communication interface 517 mediates data transmission between CPU 511 and other computers.

また、記録媒体５２０の具体例としては、ＣＦ（Compact Flash（登録商標））およびＳＤ（Secure Digital）等の汎用的な半導体記憶デバイス、フレキシブルディスク（Flexible Disk）等の磁気記録媒体、またはＣＤ－ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）などの光学記録媒体が挙げられる。 Specific examples of the recording medium 520 include general-purpose semiconductor storage devices such as CF (Compact Flash (registered trademark)) and SD (Secure Digital); magnetic recording media such as flexible disks; An optical recording medium such as a ROM (Compact Disk Read Only Memory) can be used.

なお、本実施の形態における入射方向決定装置１０は、プログラムがインストールされたコンピュータではなく、各部に対応したハードウェアを用いることによっても実現可能である。また、入射方向決定装置１０は、一部がプログラムで実現され、残りの部分がハードウェアで実現されていてもよい。さらに、入射方向決定装置１０は、クラウドサーバを用いて構成してもよい。 Note that the incident direction determination device 10 in the present embodiment can be realized by using hardware corresponding to each part instead of a computer in which a program is installed. Also, the incident direction determination device 10 may be partially implemented by a program and the rest by hardware. Furthermore, the incident direction determination device 10 may be configured using a cloud server.

本発明によれば、ＳＥＭ等の荷電粒子線装置において、チャネリング条件等の所望の条件を満足するための荷電粒子線の入射方向を簡便に決定することが可能になる。 According to the present invention, in a charged particle beam device such as an SEM, it becomes possible to easily determine the incident direction of a charged particle beam for satisfying desired conditions such as channeling conditions.

１．強度情報取得部
２．決定部
３．算出部
４．駆動制御部
５．測定指示部
１０．入射方向決定装置
２０．本体部
３０．表示装置
４０．入力装置
１００．荷電粒子線装置
２００．ＳＥＭ
５００．コンピュータ
ＣＢ．荷電粒子線 1. Intensity information acquisition unit 2 . decision unit 3 . Calculation unit 4. drive control section 5 . Measurement instruction section 10 . Incident direction determination device 20 . Main body 30 . Display device 40 . input device 100 . charged particle beam device 200 . SEM
500. computer CB. charged particle beam

Claims (13)

試料の表面に荷電粒子線を入射させる荷電粒子線装置に用いられ、前記試料に対する前記荷電粒子線の目標とする入射方向を決定する装置であって、
前記試料に対する前記荷電粒子線の入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向（但し、「前記１つの結晶面の法線方向と垂直な方向」を除く。）を回転軸として所定の角度範囲で前記入射方向を変化させ、前記所定の角度範囲内の複数の入射方向において、それぞれ前記結晶上で測定された複数の反射電子強度に関する情報を取得する強度情報取得部と、
前記複数の入射方向とそれに対応する前記複数の反射電子強度に関する情報との関係に基づいて、前記目標とする入射方向を決定する決定部と、を備える、
入射方向決定装置。 A device that is used in a charged particle beam device that causes a charged particle beam to be incident on the surface of a sample, and that determines a target incident direction of the charged particle beam with respect to the sample,
The incident direction of the charged particle beam with respect to the sample forms an angle equal to or less than a predetermined value with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and is equal to or greater than a predetermined value with another crystal plane of the crystal. Rotate in a direction that intersects both the incident direction and the normal direction of the one crystal plane (excluding "a direction perpendicular to the normal direction of the one crystal plane") from the state of forming an angle of an intensity information acquiring unit configured to change the incident direction within a predetermined angle range as an axis and acquire information on a plurality of backscattered electron intensities measured on the crystal in each of the plurality of incident directions within the predetermined angle range; ,
a determining unit that determines the target incident direction based on the relationship between the plurality of incident directions and information on the plurality of reflected electron intensities corresponding thereto;
Incident direction determination device. 前記入射方向を前記目標とする入射方向へと変更するのに必要となる前記試料および／または前記荷電粒子線の、傾斜方向および傾斜量を制御するための指令値である傾斜角度量を算出する算出部をさらに備える、
請求項１に記載の入射方向決定装置。 calculating a tilt angle amount that is a command value for controlling the tilt direction and tilt amount of the sample and/or the charged particle beam required to change the incident direction to the target incident direction; further comprising a calculation unit;
The incident direction determining device according to claim 1. 前記荷電粒子線装置を駆動制御する駆動制御部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記傾斜角度量に基づき、前記試料の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するか、前記荷電粒子線の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するかの少なくとも一方を行う、
請求項２に記載の入射方向決定装置。 further comprising a drive control unit that drives and controls the charged particle beam device,
Based on the tilt angle amount, the drive control unit performs at least one of instructing to change the tilt direction and tilt amount of the sample and instructing to change the tilt direction and tilt amount of the charged particle beam. conduct,
The incident direction determination device according to claim 2. 前記荷電粒子線装置に対して、反射電子強度に関する情報を測定するよう指示を行う測定指示部をさらに備え、
前記駆動制御部は、前記入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向（但し、「前記１つの結晶面の法線方向と垂直な方向」を除く。）を回転軸として、予め設定された所定の角度範囲で、予め設定された所定間隔ずつ前記入射方向を変化させ、
前記測定指示部は、前記入射方向が前記所定間隔変化されるごとに、反射電子強度に関する情報を測定するよう指示を行う、
請求項３に記載の入射方向決定装置。 further comprising a measurement instruction unit that instructs the charged particle beam device to measure information about the intensity of backscattered electrons,
The drive control unit controls the direction of incidence to form an angle of a predetermined value or less with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface and an angle of a predetermined value or more with another crystal plane of the crystal. A direction that intersects both the incident direction and the normal direction of the one crystal plane (excluding the "direction perpendicular to the normal direction of the one crystal plane") is defined as the rotation axis. , changing the incident direction by a predetermined interval within a predetermined angular range,
The measurement instruction unit instructs to measure information about the intensity of reflected electrons each time the incident direction is changed by the predetermined interval.
The incident direction determining device according to claim 3. 請求項１から請求項４までのいずれかに記載の入射方向決定装置を備えた、
荷電粒子線装置。 Equipped with the incident direction determination device according to any one of claims 1 to 4,
Charged particle beam device. 試料の表面に荷電粒子線を入射させる荷電粒子線装置に用いられ、前記試料に対する前記荷電粒子線の目標とする入射方向を決定する方法であって、
（ａ）前記試料に対する前記荷電粒子線の入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向（但し、「前記１つの結晶面の法線方向と垂直な方向」を除く。）を回転軸として所定の角度範囲で前記入射方向を変化させ、前記所定の角度範囲内の複数の入射方向において、それぞれ前記結晶上で測定された複数の反射電子強度に関する情報を取得するステップと、
（ｂ）前記複数の入射方向とそれに対応する前記複数の反射電子強度に関する情報との関係に基づいて、前記目標とする入射方向を決定するステップと、を備える、
入射方向決定方法。 A method for determining a target incident direction of the charged particle beam with respect to the sample, the method being used in a charged particle beam apparatus for making a charged particle beam incident on the surface of a sample, comprising:
(a) the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample forms an angle equal to or less than a predetermined value with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and with another crystal plane of the crystal; A direction that intersects both the incident direction and the normal direction of the one crystal plane from the state of forming an angle of a predetermined value or more (however, "a direction perpendicular to the normal direction of the one crystal plane" is excluded). ) as a rotation axis, changing the incident direction within a predetermined angular range, and acquiring information on a plurality of backscattered electron intensities measured on the crystal in a plurality of incident directions within the predetermined angular range. ,
(b) determining the target incident direction based on the relationship between the plurality of incident directions and the corresponding information on the plurality of backscattered electron intensities;
Incident direction determination method. （ｃ）前記入射方向を前記目標とする入射方向へと変更するのに必要となる前記試料および／または前記荷電粒子線の、傾斜方向および傾斜量を制御するための指令値である傾斜角度量を算出するステップをさらに備える、
請求項６に記載の入射方向決定方法。 (c) a tilt angle amount that is a command value for controlling the tilt direction and tilt amount of the sample and/or the charged particle beam required to change the incident direction to the target incident direction; further comprising the step of calculating
The incident direction determination method according to claim 6. （ｄ）前記傾斜角度量に基づき、前記試料の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するか、前記荷電粒子線の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するかの少なくとも一方を行うことで、前記荷電粒子線装置を駆動制御するステップをさらに備える、
請求項７に記載の入射方向決定方法。 (d) performing at least one of instructing to change the tilt direction and tilt amount of the sample or instructing to change the tilt direction and tilt amount of the charged particle beam based on the tilt angle amount; , further comprising a step of driving and controlling the charged particle beam device,
The incident direction determination method according to claim 7. （ｅ）前記入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向（但し、「前記１つの結晶面の法線方向と垂直な方向」を除く。）を回転軸として、予め設定された所定の角度範囲で、予め設定された所定間隔ずつ前記入射方向を変化させ、
前記入射方向が前記所定間隔変化されるごとに、前記荷電粒子線装置に対して、反射電子強度に関する情報を測定するよう指示を行うステップをさらに備える、
請求項８に記載の入射方向決定方法。 (e) The incident direction forms an angle of a predetermined value or less with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and forms an angle of a predetermined value or more with another crystal plane of the crystal. From the state, a direction that intersects both the incident direction and the normal direction of the one crystal plane (however, "a direction perpendicular to the normal direction of the one crystal plane" is excluded) is set as a rotation axis, and changing the incident direction by a predetermined interval in a predetermined angle range,
further comprising the step of instructing the charged particle beam device to measure information about the intensity of backscattered electrons each time the incident direction is changed by the predetermined interval;
The incident direction determination method according to claim 8. 試料の表面に荷電粒子線を入射させる荷電粒子線装置に用いられ、コンピュータによって、前記試料に対する前記荷電粒子線の目標とする入射方向を決定するプログラムであって、
前記コンピュータに、
（ａ）前記試料に対する前記荷電粒子線の入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向（但し、「前記１つの結晶面の法線方向と垂直な方向」を除く。）を回転軸として所定の角度範囲で前記入射方向を変化させ、前記所定の角度範囲内の複数の入射方向において、それぞれ前記結晶上で測定された複数の反射電子強度に関する情報を取得するステップと、
（ｂ）前記複数の入射方向とそれに対応する前記複数の反射電子強度に関する情報との関係に基づいて、前記目標とする入射方向を決定するステップと、を実行させる、
プログラム。 A program for use in a charged particle beam device that causes a charged particle beam to be incident on the surface of a sample, and for determining, by a computer, a target incident direction of the charged particle beam with respect to the sample,
to said computer;
(a) the incident direction of the charged particle beam with respect to the sample forms an angle equal to or less than a predetermined value with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and with another crystal plane of the crystal; A direction that intersects both the incident direction and the normal direction of the one crystal plane from the state of forming an angle of a predetermined value or more (however, "a direction perpendicular to the normal direction of the one crystal plane" is excluded). ) as a rotation axis, changing the incident direction within a predetermined angular range, and acquiring information on a plurality of backscattered electron intensities measured on the crystal in a plurality of incident directions within the predetermined angular range. ,
(b) determining the target incident direction based on the relationship between the plurality of incident directions and the corresponding information on the plurality of backscattered electron intensities;
program. （ｃ）前記入射方向を前記目標とする入射方向へと変更するのに必要となる前記試料および／または前記荷電粒子線の、傾斜方向および傾斜量を制御するための指令値である傾斜角度量を算出するステップをさらに備える、
請求項１０に記載のプログラム。 (c) a tilt angle amount that is a command value for controlling the tilt direction and tilt amount of the sample and/or the charged particle beam required to change the incident direction to the target incident direction; further comprising the step of calculating
11. A program according to claim 10. （ｄ）前記傾斜角度量に基づき、前記試料の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するか、前記荷電粒子線の傾斜方向および傾斜量を変更するよう指示するかの少なくとも一方を行うことで、前記荷電粒子線装置を駆動制御するステップをさらに備える、
請求項１１に記載のプログラム。 (d) performing at least one of instructing to change the tilt direction and tilt amount of the sample or instructing to change the tilt direction and tilt amount of the charged particle beam based on the tilt angle amount; , further comprising a step of driving and controlling the charged particle beam device,
12. A program according to claim 11. （ｅ）前記入射方向が、前記表面の選択された位置の結晶が有する１つの結晶面と所定値以下の角度を成し、かつ前記結晶が有する他の結晶面と所定値以上の角度を成す状態から、前記入射方向および前記１つの結晶面の法線方向の両方に交差する方向（但し、「前記１つの結晶面の法線方向と垂直な方向」を除く。）を回転軸として、予め設定された所定の角度範囲で、予め設定された所定間隔ずつ前記入射方向を変化させ、
前記入射方向が前記所定間隔変化されるごとに、前記荷電粒子線装置に対して、反射電子強度に関する情報を測定するよう指示を行うステップをさらに備える、
請求項１２に記載のプログラム。
(e) The incident direction forms an angle of a predetermined value or less with one crystal plane of a crystal at a selected position on the surface, and forms an angle of a predetermined value or more with another crystal plane of the crystal. From the state, a direction that intersects both the incident direction and the normal direction of the one crystal plane (however, "a direction perpendicular to the normal direction of the one crystal plane" is excluded) is set as a rotation axis, and changing the incident direction by a predetermined interval in a predetermined angle range,
further comprising the step of instructing the charged particle beam device to measure information about the intensity of backscattered electrons each time the incident direction is changed by the predetermined interval;
13. A program according to claim 12.
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