JPH06310072A - 走査形電子顕微鏡 - Google Patents

走査形電子顕微鏡

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JPH06310072A
JPH06310072A JP5097359A JP9735993A JPH06310072A JP H06310072 A JPH06310072 A JP H06310072A JP 5097359 A JP5097359 A JP 5097359A JP 9735993 A JP9735993 A JP 9735993A JP H06310072 A JPH06310072 A JP H06310072A
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甲子男 影山
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理 山田
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Abstract

(57)【要約】 【目的】マウス等のポインティングデバイスを備えた走
査形電子顕微鏡において、画像上のポイントに追従して
視野移動を行うように制御すること。またポイントの位
置を基準に倍率が変化するよう制御すること。 【構成】観察画像の視野移動を行うために電気的視野移
動コイルと、試料移動機構の、どちらか一つまたは両方
を合わせて座標制御するようにし、さらにマウス等のポ
インティングデバイス26により画像の視野移動を行う
とき、表示モニタ22に表示されたポイントを移動させ
たとき、表示モニタ上のポイントの移動に追従して視野
が移動するよう座標制御する。また、倍率を変えると
き、表示モニタ22上のポイントの位置を基準に倍率が
変化するよう視野移動の座標制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、走査形電子顕微鏡(以
下SEMと記す)に係り、特に、試料上の観察視野を選
択するのにマウス等のポインティングデバイスを用いた
ものに関する。
【0002】
【従来の技術】SEMは、細く収束した電子ビームを試
料上で二次元走査し、試料から発生する二次電子などの
信号を検出,増幅し、この信号を輝度変調信号として、
陰極線管などの上に拡大された試料像を表示するもので
ある。試料上の観察したい位置を選択するには、試料を
付けた試料台を機械的に細かく移動する試料移動機構に
より、画像を観察しながらこの移動機構を操作し、観察
視野を選択する。
【0003】また、前記した移動機構のほかに電子線の
通路に設けた偏向系により試料に照射する電子線の位置
を電気的に移動して観察画像の視野移動を行う方法もあ
る。特に高倍率では、電気的視野移動は機械的な移動機
構よりも、移動範囲は少ないがスムーズな視野移動が行
えるため有効である。反対に試料移動機構は移動範囲が
多くとれるため中低倍率で有効である。
【0004】視野選択を効率よく行うために前記した移
動機構にモータを取り付け座標制御したり、さらに、マ
イクロコンピュータを組み込み移動機構と電気的視野移
動を組み合わせて座標制御することもある。
【0005】近年では、パーソナルコンピュータの普及
に伴い、マウス等のポインティングデバイスをSEMに
組み込み、操作性を向上させたものが増えている。
【0006】特に、ポインティングデバイスによるSE
Mの操作の割り当てとして、前記観察視野の選択移動は
最も重要な操作として位置づけられている。
【0007】ところで、画像上にポイントを表示して観
察視野を選択するひとつの方法として、特開昭54−7807
5 号公報に記述されているものがある。それは、図4の
ように画像上に移動中心を選択するためのマークを表示
し、このマークを観察したい位置に移動させ、移動をス
タートするための信号をスイッチ等により入力すること
により試料上のその点が表示モニタ上の中心に移動する
よう制御するものである。
【0008】マークの位置の試料上における位置と現在
の視野中心の座標位置を比較演算し試料移動機構を駆動
することにより行う。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記した
公知の方法は選択した点が必ず画像の中心へ移動するよ
うになっており、この場合、スイッチを押して視野を移
動した後でないと移動後の観察画像がわからず、特に目
標とする観察物が同一視野に何点もある場合は、操作者
が望んだ画像の構図を得るために何度も視野移動を繰り
返さなければならず操作性が悪いという問題があった。
【0010】また、視野を選択する操作の過程で、倍率
を頻繁に変える必要があるが、この場合、目標とする観
察点を一度表示モニタの中心に移動してから倍率を上げ
る操作を行わないと、倍率を上げていった時、目標物が
表示モニタの視野範囲から外れていってしまうという問
題があった。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
には、表示モニタに+マーク等のポイントを画像と重ね
て表示し、視野移動する場合はポイントの動きに追従し
て視観視野が移動するようにする。このポイントの位置
はポインティングデバイスを操作することによりモニタ
上を自由に移動できるようにする。そして画像の観察視
野を決定したところで視野移動を完了すればよい。
【0012】また、倍率を変える場合は、観察したい位
置にポイントを移動し、倍率を変えるように操作したと
き、その点を基準に倍率が変化するようにすればよい。
【0013】
【作用】視野移動をするときは、図1に示すように観察
移動する移動中心点にポインティングデバイスによりポ
イントを合わせる。ここでポインティングデバイスのス
イッチをクリックし、そのままポインティングデバイス
を操作してポイントを移動する。クリックした点を基準
に現在のポイントの位置までの変化量を試料上の距離に
換算し、その移動量を電気的視野移動または試料移動機
構の座標制御にリアルタイムに加算することにより、観
察視野はクリックした点を移動中心点としてポイントの
動きを追従して移動する。即ちポインティングデバイス
を図1(a)のように直線的に動かした場合は視野移動も
直線的に動き、また図1(b)のように非直線的に動か
せばそのように追従して視野を移動することができる。
そして観察目標を表示モニタ上の適当な位置に配置し、
構図を決定したところでポインティングデバイスのスイ
ッチをはなし、視野移動を完了する。
【0014】操作の手段として、視野移動する間ポイン
ティングデバイスのスイッチはクリックしたままでもよ
いが、一度クリックしたら、次にクリックするまでポイ
ントの移動に追従するようにしてもよい。
【0015】また、倍率を変えるとき、ポイントの位置
を基準に上げ下げするには次のようにする。
【0016】まず図2のように画像の観察目標にポイン
ティングデバイスによりポイントをあわせる。
【0017】次にポインティングデバイスのスイッチを
クリックすることにより、倍率を変える。
【0018】そして、倍率を変えたときポイントの位置
の試料像が移動しないように、補正量を算出し視野移動
の座標制御に加算する。この補正量は次式で計算でき
る。
【0019】補正量(X)=表示モニタの中心からポイン
トまでのX寸法 (1/M1−1/M2) 補正量(Y)=表示モニタの中心からポイントまでのY寸
法 (1/M1−1/M2) M1:元の倍率 M2:変えた後の倍率 以上のようにすれば、図2のようにポイントの位置を基
準に倍率を上げ下げできる。
【0020】図2(a)はポイントの位置を基準に倍率
を上げた場合、図2(b)はポイントの位置を基準に倍
率を下げた場合の図である。
【0021】
【実施例】以下、本発明の実施例を図3により説明す
る。走査形電子顕顕微鏡は電子銃1より発生した電子線
2を収束レンズ3及び対物レンズ6により細く絞り試料
上に照射する。同時に走査回路15と電流増幅器12で
駆動される偏向コイル5により2次元的に走査し、試料
7より発生した二次電子等の像信号を増幅し輝度信号と
して像を形成するものである。
【0022】近年のSEMは像信号をA/Dコンバータ
20によりディジタル信号に変換し、フレームメモリ2
1に取り込んだ後、テレビジョン信号に変換して表示モ
ニタ22に画像表示するものが一般的となっている。
【0023】また、電子光学系をはじめ以下説明する回
路の制御はマイクロコンピュータ28により制御されて
おり、CPUバス29を介し制御データが与えられてい
る。
【0024】試料上に照射する電子線の位置を移動する
ためにはマイクロコンピュータ28からの視野移動制御
データを視野移動制御回路14により制御電圧として出
力し、これを電流に変換し、電気的視野移動コイル4に
流すことにより行う。
【0025】また、試料7が取付けられた試料台9を移
動するのは試料移動機構10により行う。今回はX軸及
びY軸についてのみ記すこととした。試料移動機構10
を座標制御するにはこの試料移動機構10にパルスモー
タ16を取り付け、パルスモータ用電源17に送られる
パルスの数をパルスカウンタ18によりカウントし、こ
れを読み取りながらパルス発生回路19をマイクロコン
ピュータ28により制御することにより行う。本実施例
ではパルスモータを採用したが直流モータと座標位置を
読み取るためのエンコーダを組み合わせ制御してもよ
い。
【0026】ポインティングバデイス26はポインティ
ングデバイス読み取り回路27を介し、ポイントの移動
制御量及びクリックするためのスイッチ信号を読み取
る。
【0027】表示モニタ上のポイントは、マイクロコン
ピュータ28により表示位置の制御を行いながら、ポイ
ント表示回路25より出力された表示信号を加算器23
により画像信号と信号加算することにより、+マークを
画像と重ね合わせ表示する。本実施例ではポインティン
グバデイス26を視野移動の他に倍率変更等の多機能に
切り換えて使うためポインティングデバイス26の機能
切り換えを行わなければならない。
【0028】ポインティングデバイスの機能切り換え
は、表示モニタ上に機能を表示したシェルと呼ばれる機
能を表す枠を表示し、これにポイントを合わせクリック
することによりマイクロコンピュータが機能を切り換え
る。今回は表示モニタ上のシェルの表示位置を固定して
使うこととし、シェル表示回路24によりこれを表示す
る。
【0029】ポインティングデバイスの機能を視野移動
に切り換えた後、表示モニタ上に表示されたポイントを
視野移動するときの移動中心点にポインティングデバイ
ス26により移動する。
【0030】その後、ポインティングバデイス26のス
イッチを押すことにより移動中心点の位置を登録する。
視野移動するためにポイントをポインティングデバイス
26により移動したとき、最初に登録されたポイントの
座標位置と現在の位置の差をX軸,Y軸それぞれについ
て算出し、この値を前記した視野移動手段に加算する。
【0031】移動量を加算する移動の手段は前記した電
気的視野移動及び試料移動機構の一方または両方のいず
れでもよいが電気的視野移動はその移動量が数十ミクロ
ンと少ないため電気的視野移動の移動範囲を越えた場合
は試料移動機構10により移動しなければならない。
【0032】ポインティングデバイス26のスイッチは
視野移動する間押し続けるようにしてもよいが、移動中
心を選択しそこで一回クリックしたら、それ以降もう一
度クリックするまでポイントの移動に追従するようにし
てもよい。
【0033】以上のような視野移動制御を行えばポイン
トの移動に追従して視野移動することができる。
【0034】さらに、倍率を変える場合を説明する。
【0035】倍率を変えるには、まずポインティングバ
デイス26の機能を倍率の上げ下げに切り換えなければ
ならない。視野移動と同様に倍率機能のシェルを選択,
クリックしポインティングデバイス26の機能を倍率の
上げ下げに切り換える。
【0036】その後、表示モニタ上のポイントをポイン
ティングデバイス26により倍率を上げ下げする基準位
置に移動する。マイクロコンピュータ28はポイントの
位置の試料上における座標位置を算出する。
【0037】ここで倍率を変えるためにポインティング
バデイス26のスイッチをクリックする。
【0038】マイクロコンピュータ28は倍率を変える
と同時に、ポイントの位置の試料像が倍率を変える前と
倍率を変えた後で移動しないように補正量を算出し、こ
れを視野移動手段に加算する。倍率を変えるごとに以上
のような制御を行えば、ポイントの位置を基準に倍率を
上げ下げすることができる。
【0039】
【発明の効果】本発明によれば、ポインティングデバイ
スを備えたSEMにおいて、モニタ上のポイントに追従
して視野移動ができるので観察画像の構図をリアルタイ
ムに行え、視野移動操作を何度も繰り返し行わなくても
よいという効果がある。
【0040】また、倍率を変える場合は表示ポイントの
位置を基準に倍率を上げ下げできるので、観察目標が表
示範囲から外れてしまわないで効率のよい視野選択操作
ができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による視野移動の方法を説明するための
図である。
【図2】本発明による倍率を変える方法を説明するため
の図である。
【図3】電気的視野移動と、X軸Y軸の試料移動手段を
もつSEMにおける本発明の実施例を示す図である。
【図4】画像上にポイントを表示し、視野移動する方法
の公知例の説明図である。
【符号の説明】
1…電子銃、2…電子線、3…収束レンズ、4…電気的
視野移動コイル、5…偏向コイル、6…対物レンズ、7
…試料、8…二次電子検出器、9…試料台、10…試料
移動機構、11…増幅器、12…電流増幅器、13…電
子光学系制御回路、14…視野移動制御回路、15…走
査回路、16…パルスモータ、17…パルスモータ用電
源、18…パルスカウンタ、19…パルス発生回路、2
0…A/Dコンバータ、21…フレームメモリ、22…
表示モニタ、23…加算器、24…シェル表示回路、2
5…ポイント表示回路、26…ポインティングデバイ
ス、27…ポインティングデバイス読み取り回路、28
…マイクロコンピュータ、29…CPUバス。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電子線通路に設けた偏向系により試料上に
    照射する電子線の位置を変え観察視野を移動する電気的
    視野移動機能と試料の位置を移動する移動機構の一方ま
    たは両方と、画像表示モニタ上の画像と重ねて矢印や+
    マーク等のポイントを表示する機能と、そのポイントを
    任意の位置に移動しながら、その点をピックするための
    スイッチ部をもつポインティングデバイスとを備えた走
    査形電子顕微鏡において、画像上の任意の点をピックし
    ながらそのポイントを移動したとき、ピックされた試料
    上の位置を前記した電気的視野移動及び試料移動機構を
    座標制御することにより、ポイントの動きに追従して視
    野移動するように制御したことを特徴とする走査形電子
    顕微鏡。
  2. 【請求項2】請求項1において、画像上の任意の点を一
    度ピックしたとき、次にもう一度ピックするまで最初に
    ピックした試料上の位置が画像上のポイントの動きに追
    従するよう制御したことを特徴とする走査形電子顕微
    鏡。
  3. 【請求項3】請求項1において、ポインティングデバイ
    スのスイッチの一回目のピックで画像上のポイントの位
    置にポイントの表示とは区別した+等のマークを表示
    し、このマークが示す画像上の位置が二回目にピックし
    たときのポイントの位置へ移動するよう前記した電気的
    視野移動及び試料移動機構を座標制御をしたことを特徴
    とする走査形電子顕微鏡。
  4. 【請求項4】電子線通路に設けた偏向系により試料上に
    照射する電子線の位置を変え観察視野を移動する電気的
    視野移動機能と試料の位置を移動する移動機構の一方ま
    たは両方と、画像表示モニタ上の画像と重ねて矢印等の
    ポイントを表示する機能と、そのポイントを任意の位置
    に移動しながら、その点をピックするためのスイッチ部
    を2個以上もつポインティングデバイスとを備えた走査
    形電子顕微鏡において、画像上のポイントの表示位置を
    基準として倍率を上げたり下げたりするよう制御したこ
    とを特徴とする走査形電子顕微鏡。
  5. 【請求項5】電子線通路に設けた偏向系により試料上に
    照射する電子線の位置を変え観察視野を移動する電気的
    視野移動機能と試料の位置を移動する移動機構の一方ま
    たは両方と、画像表示モニタ上の画像と重ねて矢印等の
    ポイントを表示する機能と、そのポイントを任意の位置
    に移動しながら、その点をピックするためのスイッチ部
    を3個以上もつポインティングデバイスとを備えた走査
    形電子顕微鏡において、請求項1の視野移動を操作する
    スイッチと請求項4の倍率を変えるスイッチを別々のス
    イッチで同時に行うようにしたことを特徴とした走査形
    電子顕微鏡。
  6. 【請求項6】電子線通路に設けた偏向系により試料上に
    照射する電子線の位置を変え観察視野を移動する電気的
    視野移動機能と試料の位置を移動する移動機構の一方ま
    たは両方と、画像表示モニタ上の画像と重ねて矢印等の
    ポイントを表示する機能と、そのポイントを任意の位置
    に移動しながら、その点をピックするためのスイッチ部
    を2個以上もつポインティングデバイスとを備えた走査
    形電子顕微鏡において、ポインティングデバイスのスイ
    ッチの操作方法により請求項1の視野移動操作と、請求
    項4の倍率操作を区別して行えるよう制御したことを特
    徴とした走査形電子顕微鏡。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196281A (ja) * 2005-01-13 2006-07-27 Hitachi High-Technologies Corp 走査電子顕微鏡及びその撮像方法
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