JPH08153483A - Analyzer - Google Patents

Analyzer

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JPH08153483A
JPH08153483A JP29328094A JP29328094A JPH08153483A JP H08153483 A JPH08153483 A JP H08153483A JP 29328094 A JP29328094 A JP 29328094A JP 29328094 A JP29328094 A JP 29328094A JP H08153483 A JPH08153483 A JP H08153483A
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JP
Japan
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sample
analysis
image
optical
stage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29328094A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigehiro Mitamura
茂宏 三田村
Yutaka Yamada
山田  豊
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Publication date
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Publication of JPH08153483A publication Critical patent/JPH08153483A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To provide an analyzer capable of easily performing positioning to an analyzing point. CONSTITUTION: An analyzer 1 for analyzing a sample front surface is provided with an analyzing means 2 for analyzing a sample 5, an optical observing means 3 to be set in the position different from the analyzing means 2, and for obtaining an optical image on the sample front surface and the position coordinate of the image to a sample stage 4, and the sample stage 4 for moving the sample 5 between the analyzing means 2 and the optical observing means 3. The analyzing point of the sample 5, determined by the image by the optical observing means 3 is positioned on the analyzing means 2 side on the basis of the position coordinate.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、分析装置に関し、特
に、分析装置における試料の分析位置の位置決めを行な
う装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analyzer, and more particularly to a device for positioning an analysis position of a sample in the analyzer.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体基盤やその他の種々の試料に電子
線等のプローブを照射して試料の表面状態を分析する分
析装置では、試料上の分析点を特定して定め、該分析点
とプローブの照射位置との位置合わせを行う必要があ
る。このような分析点の位置決めには、特に大型の試料
の場合には不可欠である。従来、このような分析点の位
置決めする装置を備えた分析装置が知られている。従来
の分析装置における位置決め装置では、例えば、分析点
上に光軸を合わせた光学顕微鏡を設け、この光学顕微鏡
によって試料を観察しながら試料を載置したステージを
移動して分析点を検索し、検索点を分析点としている。
2. Description of the Related Art In an analyzer for irradiating a semiconductor substrate or other various samples with a probe such as an electron beam to analyze the surface condition of the sample, an analysis point on the sample is specified and determined, and the analysis point and the probe are analyzed. It is necessary to align with the irradiation position of. The positioning of such an analysis point is indispensable especially in the case of a large sample. Conventionally, an analyzer including a device for positioning such an analysis point is known. In the positioning device in the conventional analyzer, for example, an optical microscope with the optical axis aligned on the analysis point is provided, and the stage on which the sample is mounted is moved while observing the sample with this optical microscope to search the analysis point, Search points are used as analysis points.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分析装置における位置決めでは、分析点の設定が容易に
行うことができないという問題点がある。従来の位置決
めでは、光学顕微鏡の像の観察によって分析点を設定し
ているため、観察する視野が狭く希望する分析点の検索
が容易に行うことができない。特に、大型の試料の場合
には、光学顕微鏡の視野に対して試料が極めて広くな
り、所望とする分析点の検索を行うことは非常に困難と
なっている。
However, in the positioning in the conventional analyzer, there is a problem that the analysis point cannot be easily set. In the conventional positioning, since the analysis point is set by observing the image of the optical microscope, the field of view to be observed is narrow, and the desired analysis point cannot be easily searched. In particular, in the case of a large sample, the sample becomes extremely wide in the visual field of the optical microscope, and it is very difficult to search for a desired analysis point.

【0004】また、分析装置と位置決め用の光学顕微鏡
とを同じ位置に設置するため、それら装置間の干渉によ
って装置の配置に支障をきたす場合もある。さらに、ス
テージの位置座標の記録が行われない場合には、同一の
分析点への位置合わせを行うことが困難であり、分析の
再現性の点においても問題がある。そこで、本発明は前
記した従来の分析装置の問題点を解決し、分析点への位
置決めを容易に行うことができる分析装置を提供するこ
とを目的とする。
Further, since the analyzer and the optical microscope for positioning are installed at the same position, the arrangement of the devices may be hindered by the interference between the devices. Furthermore, if the position coordinates of the stage are not recorded, it is difficult to perform alignment with the same analysis point, and there is a problem in terms of reproducibility of analysis. Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional analyzer and to provide an analyzer capable of easily positioning to the analysis point.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は、試料表面の分
析を行う分析装置において、試料の分析を行う分析手段
と、分析手段と異なる位置に設置されるとともに試料表
面の光学的な像と該像の試料ステージに対する位置座標
を得る光学的観察手段と、少なくとも分析手段と光学的
観察手段との間において試料の移動を行う試料ステージ
とを具備させ、光学的観察手段の像により定めた試料の
分析点を、位置座標に基づいて分析手段側に位置決めす
ることによって、前記目的を達成する。本発明の分析装
置は、試料の分析を行う分析手段と分析点を定めるため
の光学的観察手段とを分離して設置している装置であ
り、光学的観察手段によって求めた像を観察して分析点
を定め、その定めた分析点を分析手段側に位置決めする
ことによって試料の分析を行う装置である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is an analyzer for analyzing a sample surface, which includes an analyzing means for analyzing the sample and an optical image of the sample surface which is installed at a position different from the analyzing means. A sample provided with an optical observation means for obtaining the position coordinates of the image with respect to the sample stage, and a sample stage for moving the sample between at least the analysis means and the optical observation means, and defined by the image of the optical observation means. The above-mentioned object is achieved by locating the analysis point of 1) on the analysis means side based on the position coordinates. The analysis device of the present invention is a device in which an analysis means for analyzing a sample and an optical observation means for determining an analysis point are separately installed, and an image obtained by the optical observation means is observed. This is an apparatus for analyzing a sample by defining analysis points and positioning the defined analysis points on the analysis means side.

【0006】分析手段は、分析点にプローブを照射する
ことによって試料の表面状態を分析する手段であり、例
えば電子線励起X線分光手段を用いることができる。ま
た、光学的観察手段は、分析手段とは異なる位置に設け
られ、試料表面の像を求めて表示し、該表示像を観察す
ることによって分析点を定めるとともに、該分析点の位
置を試料ステージに対する位置座標として求めるもので
あり、例えばレンズ系とCCDカメラにより構成するこ
とができる。さらに、試料ステージは、分析手段と光学
的観察手段との間において試料を移動させるものであ
り、分析手段側における試料の分析点の位置決めは、光
学的観察手段によって求めた位置座標を基にして行うも
のであり、X,Y,Zステージを用いることができる。
The analyzing means is means for analyzing the surface condition of the sample by irradiating the analysis point with a probe, and for example, electron beam excitation X-ray spectroscopic means can be used. The optical observation means is provided at a position different from that of the analysis means, obtains and displays an image of the sample surface, and the analysis point is determined by observing the displayed image, and the position of the analysis point is set at the sample stage. It is obtained as position coordinates with respect to, and can be composed of, for example, a lens system and a CCD camera. Further, the sample stage is for moving the sample between the analyzing means and the optical observing means, and the positioning of the analysis point of the sample on the analyzing means side is based on the position coordinates obtained by the optical observing means. The X, Y, and Z stages can be used.

【0007】本発明の実施態様は、分析手段及び光学的
観察手段にそれぞれ表示手段を設けて分析像及び試料全
体の光学像を表示するものであり、これによって、分析
点の試料における位置関係を確認することができる。本
発明の他の実施態様は、試料ステージは試料を保持する
とともに分析手段と光学的観察手段との間で移動を行う
ステージ台を備え、該ステージ台の分析手段における基
準位置と光学的観察手段における基準位置は一定の位置
関係に設定されるものであり、これによって、試料にお
ける光軸上の位置とプローブ照射位置とを一定に関係に
定めることができ、ステージ台を分析手段と光学的観察
手段との各基準位置間で移動した際、常に同一の位置関
係を得ることができる。
In the embodiment of the present invention, the analyzing means and the optical observing means are respectively provided with the displaying means to display the analysis image and the optical image of the whole sample, whereby the positional relationship of the analysis points in the sample is displayed. You can check. According to another embodiment of the present invention, the sample stage includes a stage base that holds the sample and moves between the analysis means and the optical observation means, and the reference position and the optical observation means in the analysis means of the stage base. The reference position in is set to a fixed positional relationship, whereby the position on the optical axis of the sample and the probe irradiation position can be set in a fixed relationship, and the stage table is analyzed by the analysis means and the optical observation. When moving between the respective reference positions with the means, the same positional relationship can always be obtained.

【0008】本発明の別の実施態様は、光学的観察手段
上における試料ステージに対する試料の位置座標は、光
学的観察手段の像の画素位置と該画素位置に対応する位
置座標から求めるものであり、これによって、分析点の
試料ステージに対する位置座標を光学的観察手段の像に
おける画素指定によって求めることができる、さらに、
該位置座標を用いて分析手段のプローブ照射位置に対し
て分析点を位置決めすることができる。本発明の他の実
施態様は、前記光学的観察手段は試料の拡大像、及び該
拡大像上における分析点の試料ステージに対する位置座
標を得ることができるものであり、これによって、試料
のより微細な位置決めを行うことができる。本発明の更
に他の実施態様は、前記光学的観察手段は、複数個の光
学観察手段を備えるものであり、これによって、試料の
特性や観察条件に対応して試料像を得ることができる。
In another embodiment of the present invention, the position coordinate of the sample with respect to the sample stage on the optical observation means is obtained from the pixel position of the image of the optical observation means and the position coordinates corresponding to the pixel position. , Thereby, the position coordinates of the analysis point with respect to the sample stage can be obtained by pixel designation in the image of the optical observation means.
Using the position coordinates, the analysis point can be positioned with respect to the probe irradiation position of the analysis means. In another embodiment of the present invention, the optical observation means is capable of obtaining a magnified image of the sample and position coordinates of an analysis point on the magnified image with respect to the sample stage. It is possible to perform various positioning. In still another embodiment of the present invention, the optical observing means includes a plurality of optical observing means, whereby a sample image can be obtained in accordance with the characteristics of the sample and the observing conditions.

【0009】また、本発明の他の実施態様は、前記光学
的観察手段は分割して求めた試料像を接合して表示する
ことができるものであり、これによって、より大型の試
料の分析点の位置決めを行うことができる。また、本発
明の実施態様では、光学的観察手段は複数個の分析点を
指定して位置座標を記憶し、試料ステージは該位置座標
に基づいて試料の位置決めを行うものであり、これによ
って、一度の分析点の指定操作によって複数個の分析点
の分析を行うことができる。
According to another embodiment of the present invention, the optical observation means can display the sample images obtained by dividing them in a joined manner, whereby the analysis points of a larger sample can be displayed. Can be positioned. Further, in the embodiment of the present invention, the optical observation means designates a plurality of analysis points and stores the position coordinates, and the sample stage positions the sample based on the position coordinates. It is possible to analyze a plurality of analysis points by once specifying the analysis points.

【0010】[0010]

【作用】本発明によれば、分析を行う試料をステージ台
に載置し、光学的観察手段側に移動させる。この位置に
おいて光学的観察手段によって試料の像を求めて表示装
置に表示し、該像を観察することによって試料の分析点
を定め、指定する。分析点の指定は、表示装置における
画素を指定することにより行うことができる。表示装置
の画素と試料ステージに対する光学的観察手段側の位置
座標は一定の関係に定められているため、画素を指定す
ることによって、試料ステージに対する分析点の位置座
標を求めることができる。次に、この求めた分析点の位
置座標を基にして、該分析点が分析手段側のプローブの
照射位置と一致するように位置決めを行う。光学的観察
手段側と分析手段側の位置関係は試料ステージに対して
一定の関係に定められているため、光学的観察手段で求
めた位置座標は一定の座標変換によって分析手段側のプ
ローブの照射位置に位置決めすることができる。
According to the present invention, the sample to be analyzed is placed on the stage table and moved to the optical observation means side. At this position, the image of the sample is obtained by the optical observation means and displayed on the display device, and the analysis point of the sample is determined and designated by observing the image. The analysis point can be specified by specifying a pixel in the display device. Since the pixel of the display device and the position coordinate on the side of the optical observation means with respect to the sample stage are set to have a fixed relationship, the position coordinate of the analysis point with respect to the sample stage can be obtained by designating the pixel. Next, based on the obtained position coordinates of the analysis point, positioning is performed so that the analysis point coincides with the irradiation position of the probe on the analysis means side. Since the positional relationship between the optical observation means side and the analysis means side is fixed to the sample stage, the position coordinates obtained by the optical observation means are irradiated by the probe on the analysis means side by constant coordinate conversion. Can be positioned in position.

【0011】また、光学的観察手段が複数個の光学観察
手段を備える場合には、この光学観察系の中から試料の
特性や観察条件に対応して適当な光学観察系を選択し、
最適な試料像を得ることができる。また、光学的観察手
段のレンズ系の倍率等を変更することによって試料の拡
大像をえることができる。この拡大像を観察することに
より、分析点をより微細に指定することができる。この
拡大像において指定した分析点の位置座標は、いったん
拡大前の試料上の位置座標に変換し、その後は前記した
手順に従って位置決めを行った後分析を行う。
When the optical observing means comprises a plurality of optical observing means, an appropriate optical observing system is selected from the optical observing system according to the characteristics of the sample and the observing conditions.
An optimum sample image can be obtained. Further, a magnified image of the sample can be obtained by changing the magnification of the lens system of the optical observation means. By observing this magnified image, the analysis point can be designated more finely. The position coordinates of the analysis point designated in this enlarged image are once converted into the position coordinates on the sample before the enlargement, and thereafter, the positioning is performed according to the procedure described above, and then the analysis is performed.

【0012】また、より大型の試料の場合には、試料を
分割して求めた複数個に像を結合して一つの全体像を求
め、この全体像あるいはこの分割像を観察することによ
って分析点の指定、及び該指定に基づく位置決めを行
う。光学的観察手段は複数個の分析点を指定して位置座
標を記憶させ、記憶した位置座標を読み出して試料ステ
ージを駆動し、試料の分析点の位置決めを行う。これに
よれば、光学的観察手段における分析点の一回の指定操
作によって、複数個の分析点の分析を行うことができ
る。
Further, in the case of a larger sample, the images are combined into a plurality of images obtained by dividing the sample to obtain one whole image, and the whole image or this divided image is observed to analyze points. And the positioning based on the designation. The optical observation means specifies a plurality of analysis points to store the position coordinates, reads the stored position coordinates, drives the sample stage, and positions the analysis points of the sample. According to this, a plurality of analysis points can be analyzed by a single specifying operation of the analysis points in the optical observation means.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図を参照しながら詳
細に説明する。 (本発明の一実施例の構成)図1は本発明の分析装置の
一実施例の構成を説明するブロック図である。図1にお
いて、本発明の分析装置1は、試料5の表面分析を行う
分析手段2と、試料5の光学像を求める光学的観察手段
3と、試料5を分析手段2と光学的観察手段3との間で
移動し、分析点を分析手段2側のビーム軸上に位置決め
する試料ステージ4とを備えている。分析手段2は、例
えば、電子線励起X線分光装置等とすることができ、こ
の場合には、電子ビーム23をプローブとして試料5に
照射し、該照射により放出されるX線を検出器21によ
って検出することによって試料の表面分析を行う。ま
た、分析手段2は、ビームスキャン装置22を備えてお
り、これによってビーム23を走査して2次元的情報を
得ることができる。検出器21及びビームスキャン装置
22は、CPUを含む制御装置11によって制御され、
検出器21からの検出信号は分析表示装置13上に表示
される。電子線励起X線分光装置を用いる場合には、分
析表示装置13上にはSEM像が表示されることにな
る。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. (Structure of One Embodiment of the Present Invention) FIG. 1 is a block diagram for explaining the structure of one embodiment of the analyzer of the present invention. In FIG. 1, an analyzer 1 of the present invention comprises an analyzing means 2 for performing surface analysis of a sample 5, an optical observing means 3 for obtaining an optical image of the sample 5, an analyzing means 2 for the sample 5 and an optical observing means 3. And a sample stage 4 for positioning the analysis point on the beam axis of the analysis means 2 side. The analysis unit 2 can be, for example, an electron beam excitation X-ray spectroscope or the like. In this case, the sample 5 is irradiated with the electron beam 23 as a probe, and the X-ray emitted by the irradiation is detected by the detector 21. The surface analysis of the sample is performed by detecting by. The analyzing means 2 is also provided with a beam scanning device 22, which can scan the beam 23 to obtain two-dimensional information. The detector 21 and the beam scanning device 22 are controlled by the control device 11 including a CPU,
The detection signal from the detector 21 is displayed on the analysis display device 13. When the electron beam excitation X-ray spectroscope is used, the SEM image is displayed on the analysis display device 13.

【0014】光学的観察手段3は試料5の光学的像を求
めて表示し、この光学体像によって分析点を検索し、さ
らにその分析点を指定する手段であり、例えば、レンズ
等の光学系31、CCD装置32により構成し、該光学
像は光学像表示装置12に表示される。CCD装置32
は光軸33上に位置決めされており、試料5の像を光学
系31を介して結像させ複数個の画素によって画素信号
として信号するものである。このCCD装置32の画像
信号は制御装置11を介して光学像表示装置12に表示
される。また、試料ステージ4はX方向、Y方向、Z方
向に移動可能なステージ装置であり、本発明の分析装置
ではステージ台41の移動を行う。このステージ台41
上には試料ホルダ41に取り付けられた試料5が載置さ
れ、ステージ台41を移動することによって試料5の移
動を行う。分析手段2と光学的観察手段3とは、この試
料ステージ4上において異なる位置に設けられており、
分析手段2のビーム23と光学的観察手段3の光軸とは
異なっている。したがって、分析手段2の構成要素と光
学的観察手段3の構成要素は干渉することなく配置する
ことができる。
The optical observation means 3 is a means for obtaining and displaying an optical image of the sample 5, searching for an analysis point by this optical image, and further designating the analysis point. For example, an optical system such as a lens. 31 and a CCD device 32, and the optical image is displayed on the optical image display device 12. CCD device 32
Is positioned on the optical axis 33, and an image of the sample 5 is formed through the optical system 31 and is signaled as a pixel signal by a plurality of pixels. The image signal of the CCD device 32 is displayed on the optical image display device 12 via the control device 11. The sample stage 4 is a stage device that is movable in the X, Y, and Z directions, and the stage base 41 is moved in the analyzer of the present invention. This stage base 41
The sample 5 attached to the sample holder 41 is placed on the top, and the sample 5 is moved by moving the stage base 41. The analyzing means 2 and the optical observing means 3 are provided at different positions on the sample stage 4,
The beam 23 of the analysis means 2 and the optical axis of the optical observation means 3 are different. Therefore, the constituent elements of the analysis means 2 and the optical observation means 3 can be arranged without interference.

【0015】また、ステージ台41は分析手段2側及び
光学的観察手段側3において基準の位置に位置決めする
ことができ、この基準位置においてはビーム23と光軸
33のステージ台41に対する位置は不変であり、ステ
ージ台41を分析手段2側の基準位置に移動するとビー
ム23上にはステージ台41の常に同一位置が位置決め
することができ、また、ステージ台41を光学的観察手
段3側の基準位置に移動すると光軸33上にはステージ
台41の常に同一位置が位置決めすることができる。し
たがって、試料ホルダ42に取り付けた試料5がステー
ジ台41に対してどの様な位置に設置されても、試料5
上の位置はステージ台41上の位置座標によって一義的
に定めることができる。そして、試料ステージ4は制御
装置11による制御されるステージ駆動装置43によっ
て駆動される。
Further, the stage base 41 can be positioned at a reference position on the analysis means 2 side and the optical observation means side 3, and at this reference position, the positions of the beam 23 and the optical axis 33 with respect to the stage base 41 do not change. When the stage base 41 is moved to the reference position on the analysis means 2 side, the same position of the stage base 41 can always be positioned on the beam 23, and the stage base 41 can be moved to the reference position on the optical observation means 3 side. When moved to the position, the same position of the stage base 41 can be always positioned on the optical axis 33. Therefore, regardless of the position of the sample 5 attached to the sample holder 42 with respect to the stage base 41, the sample 5
The upper position can be uniquely determined by the position coordinates on the stage base 41. Then, the sample stage 4 is driven by the stage driving device 43 controlled by the control device 11.

【0016】(本発明の一実施例の作用)次に、図1、
図2の本発明の分析装置の一実施例の作用を説明するた
めのフローチャート、及び図3,4,5の本発明の分析
装置の一実施例の作用を説明するためのブロック図を用
いて、本発明の一実施例の作用について説明する。な
お、図2のフローチャートではステップSの符号を用い
て説明する。
(Operation of One Embodiment of the Present Invention) Next, referring to FIG.
Using the flowchart for explaining the operation of the embodiment of the analyzer of the present invention in FIG. 2 and the block diagram for explaining the operation of the embodiment of the analyzer of the present invention in FIGS. The operation of the embodiment of the present invention will be described. Note that the flowchart of FIG. 2 will be described using the reference numeral of step S.

【0017】(ステップS1)始めに、試料5を試料ホ
ルダ4に取付ける。このとき、試料5は試料ホルダ4上
の任意の位置に設置することができ、位置合わせの必要
はない。 (ステップS2)ステージ駆動装置43により試料ステ
ージ4を駆動してステージ台41を光学的観察手段3側
に移動し、試料ホルダ42をステージ台41に設置でき
る位置に移動する。 (ステップS3)次に、試料5を取り付けた試料ホルダ
42をステージ台41にセットし、試料5をCCD装置
32の光軸33上に位置させる。
(Step S1) First, the sample 5 is attached to the sample holder 4. At this time, the sample 5 can be installed at an arbitrary position on the sample holder 4, and no alignment is required. (Step S2) The sample stage 4 is driven by the stage drive device 43 to move the stage base 41 to the optical observation means 3 side, and the sample holder 42 is moved to a position where it can be installed on the stage base 41. (Step S3) Next, the sample holder 42 to which the sample 5 is attached is set on the stage base 41, and the sample 5 is positioned on the optical axis 33 of the CCD device 32.

【0018】(ステップS4)図3は、光学的観察手段
3側に移動したステージ台41に、試料5を配置した状
態を示している。図3において、外側の実線で示される
矩形は試料ステージ4を示し、該試料ステージ4内で左
側の一点鎖線の矩形は分析手段側におけるステージ台を
示し、右側の実線の矩形は光学的観察手段側におけるス
テージ台41を示している。試料5(図中の模様地の矩
形)は、ステージ台41内の任意の位置に配置され、光
学的観察手段3のCCD装置32は図中の破線で示す矩
形のCCD画像範囲34を結像する。光学像表示装置1
2に表示するCCD装置32の像は図3の下方に示すC
CD像35となる。このCCD像35において、格子状
部分はCCD装置32を構成する画素を表し、模様地の
部分はCCD装置32に結像した試料像36を表してい
る。
(Step S4) FIG. 3 shows a state in which the sample 5 is placed on the stage base 41 moved to the optical observation means 3 side. In FIG. 3, the rectangle indicated by the solid line on the outside indicates the sample stage 4, the rectangle of the one-dot chain line on the left side in the sample stage 4 indicates the stage base on the analysis means side, and the rectangle on the right side of the optical observation means The stage base 41 on the side is shown. The sample 5 (rectangular rectangle in the figure) is arranged at an arbitrary position in the stage base 41, and the CCD device 32 of the optical observation means 3 forms an image in a rectangular CCD image range 34 shown by a broken line in the figure. To do. Optical image display device 1
The image of the CCD device 32 displayed in 2 is C shown in the lower part of FIG.
It becomes the CD image 35. In this CCD image 35, the grid-shaped portion represents the pixels that constitute the CCD device 32, and the pattern background portion represents the sample image 36 formed on the CCD device 32.

【0019】(ステップS5)光学像表示装置12上の
CCD像35に表示された試料像36を観察して分析点
を求め、その分析位置pを指定する。この分析位置pの
試料ステージ4に対する位置座標を分析位置P(xa,
yb)で表す。この分析位置P(xa,yb)は、ステ
ージ台41に対して定まる位置であり、以下のステップ
S6及びステップS7の工程により求める。 (ステップS6)分析位置P(xa,yb)を求めるた
めに、始めに分析位置pのCCD像35における位置を
画素によって求める。CCD像35をm×nのマトリッ
クス状の画素により構成する場合、分析位置pは画素位
置(a,b)によって表すことができる。なお、このm
×nの画素は例えば512×512や1024×102
4等のものが知られてり、必要に応じて定めることがで
きる。以下、512×512の画素を例として説明す
る。
(Step S5) The sample image 36 displayed on the CCD image 35 on the optical image display device 12 is observed to obtain an analysis point, and the analysis position p is designated. The position coordinate of the analysis position p with respect to the sample stage 4 is determined by the analysis position P (xa,
It is represented by yb). The analysis position P (xa, yb) is a position determined with respect to the stage base 41, and is obtained by the steps S6 and S7 described below. (Step S6) In order to obtain the analysis position P (xa, yb), first, the position of the analysis position p in the CCD image 35 is obtained by pixels. When the CCD image 35 is composed of m × n matrix pixels, the analysis position p can be represented by the pixel position (a, b). In addition, this m
The pixels of × n are, for example, 512 × 512 and 1024 × 102.
4 etc. are known and can be set as needed. Hereinafter, 512 × 512 pixels will be described as an example.

【0020】(ステップS7)前記ステップS6で求め
た分析位置pの画素位置(a,b)は、CCD像35に
おける位置を示すものであって試料ステージ4に対する
位置でないため、次に分析位置p(a,b)を試料ステ
ージ4に対する分析位置P(xa,yb)に変換する。
ここで、試料ステージ4の光学的観察手段側におけるC
CD画像範囲34の各隅部の座標を、それぞれA(x
1,y1)、B(x1,y2)、C(x2,y2)、D
(x2,y1)とし、それらに対応する画素を(1,
1)、(1,512)、(512,512)、(51
2,1)とすると、分析位置P(xa,yb)は分析位
置p(a,b)を用いて次式の様な関係式によって変換
することができる。 xa=a(x2−x1)/512+x1 …(1) ya=b(y2−y1)/512+y1 …(2) なお、上記関係式は一例であって、他の関係式によって
表すこともできる。したがって、CCD像35において
分析位置pを画素(a,b)により指定し、その値を前
記変換式(1),(2)を用いて変換すると、試料ステ
ージ4に対する分析位置P(xa,yb)を求めること
ができる。この分析位置P(xa,yb)はステージ台
41に対する座標であるため、試料5をステージ台41
に対して設置する際の位置決めは不要となる。なお、C
CD像35における画素(a,b)の指定は、光学像表
示装置12上における位置指定の周知の技術を用いて行
うことができる。
(Step S7) Since the pixel position (a, b) of the analysis position p obtained in the step S6 shows the position in the CCD image 35 and is not the position with respect to the sample stage 4, the analysis position p is next. (A, b) is converted into an analysis position P (xa, yb) for the sample stage 4.
Here, C on the optical observation means side of the sample stage 4
The coordinates of the corners of the CD image range 34 are set to A (x
1, y1), B (x1, y2), C (x2, y2), D
(X2, y1), and the pixels corresponding to them are (1,
1), (1,512), (512, 512), (51
2, 1), the analysis position P (xa, yb) can be converted using the analysis position p (a, b) according to the following relational expression. xa = a (x2-x1) / 512 + x1 ... (1) ya = b (y2-y1) / 512 + y1 ... (2) In addition, the said relational expression is an example and can also be represented by other relational expressions. Therefore, when the analysis position p is designated by the pixel (a, b) in the CCD image 35 and the value is converted using the conversion formulas (1) and (2), the analysis position P (xa, yb with respect to the sample stage 4 is obtained. ) Can be asked. Since the analysis position P (xa, yb) is a coordinate with respect to the stage base 41, the sample 5 is placed on the stage base 41.
Positioning is not required when installing with respect to. Note that C
The pixel (a, b) in the CD image 35 can be specified by using a well-known technique for specifying the position on the optical image display device 12.

【0021】(ステップS8)前記ステップS7で求め
た分析位置P(xa,yb)を記憶する。この分析位置
P(xa,yb)の記憶は、例えば制御装置11内に設
けたメモリ(図示していない)に行うことができる。な
お、ステップAについては後述する。 (ステップS9)表示したCCD像において分析点の分
析位置を全て指定したかいなかを判定し、指定が終了し
ていない場合には前記ステップS5からステップS8の
工程を繰り返して全ての分析点の分析位置を求める。
(Step S8) The analysis position P (xa, yb) obtained in step S7 is stored. The analysis position P (xa, yb) can be stored in, for example, a memory (not shown) provided in the control device 11. The step A will be described later. (Step S9) It is judged whether all the analysis positions of the analysis points are designated in the displayed CCD image, and if the designation is not completed, the steps S5 to S8 are repeated to analyze all the analysis points. Find the position.

【0022】(ステップS10)次に、試料ステージ4
を分析手段2側に移動し、分析位置pをズーム23上に
位置決めする操作を以下のステップS10からステップ
S13によって行う。光学的観察手段3及び分析手段2
におけるステージ台41の位置関係は、基準位置におい
て常に一定の関係にあり、光学的観察手段3側における
分析位置P(xa,yb)に対応する分析手段2側の分
析位置をQ(Xa,Yb)とすると、この分析位置Pと
Qの間は、例えば以下の式によって関係付けることがで
きる。 Xa=xa−Lx …(3) Yb=yb−Ly …(4) 図4は、この分析位置PとQの間の関係を説明するため
の図であり、図中において一点鎖線は光学的観察手段3
側のCCD画像範囲を示し、実線は分析手段2側のCC
D画像範囲を示している。両CCD画像範囲において、
光軸Sとズーム位置Rは常に一定の位置関係にある。こ
の位置関係を例えばx軸方向にLx、y軸方向にLyの
ずれにより表す。このとき、光学的観察手段3側のCC
D画像範囲内にある点Pと、点Pに対応する分析手段2
側のCCD画像範囲内の点Qは前記式(3),(4)に
よって表れる。また、CCD装置32の焦点及び分析手
段2の焦点に応じて、z軸方向についてもLzのずれが
ある場合には、前記式(3),(4)に次式(5)を加
えることにより、Pの位置座標からQの位置座標に座標
変換する。 Zc=zc−Lz …(5) (ステップS11)前記ステップS10の座標変換で求
めたQの位置座標(Xa,Yb,Zc)を記憶する。前
記ステップS10の座標変換及び位置座標の記憶は、例
えば、制御装置11において行うことができる。 (ステップS12)次に、記憶してあるQの位置座標
(Xa,Yb,Zc)を読み出し、この位置座標に基づ
いてステージ台41を移動して試料5の置決めを行う。
(Step S10) Next, the sample stage 4
Is moved to the analysis means 2 side, and the operation of positioning the analysis position p on the zoom 23 is performed by the following steps S10 to S13. Optical observation means 3 and analysis means 2
The positional relationship of the stage base 41 in FIG. 2 is always constant at the reference position, and the analysis position on the analysis means 2 side corresponding to the analysis position P (xa, yb) on the optical observation means 3 side is Q (Xa, Yb). ), The analysis positions P and Q can be related by, for example, the following formula. Xa = xa-Lx (3) Yb = yb-Ly (4) FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the analysis positions P and Q, and the dashed line in the figure indicates optical observation. Means 3
Side shows the CCD image range, the solid line is the CC on the analysis means 2 side
The D image range is shown. In both CCD image areas,
The optical axis S and the zoom position R always have a fixed positional relationship. This positional relationship is represented by a shift of Lx in the x-axis direction and Ly in the y-axis direction, for example. At this time, CC on the optical observation means 3 side
Point P within D image range and analysis means 2 corresponding to point P
The point Q in the CCD image area on the side is represented by the equations (3) and (4). If there is a deviation of Lz in the z-axis direction depending on the focus of the CCD device 32 and the focus of the analyzing unit 2, the following formula (5) is added to the formulas (3) and (4). , P position coordinates are converted to Q position coordinates. Zc = zc-Lz (5) (step S11) The position coordinate (Xa, Yb, Zc) of Q obtained by the coordinate conversion in step S10 is stored. The coordinate conversion and the storage of the position coordinates in step S10 can be performed by the control device 11, for example. (Step S12) Next, the stored Q position coordinates (Xa, Yb, Zc) are read, and the stage table 41 is moved based on the position coordinates to place the sample 5.

【0023】(ステップS13)ステージ台41を光学
的観察手段3から分析手段2側に移動し、分析位置pが
ビーム中心R(Xr,Yr)に一致するよう位置決めを
行う。この分析位置pをビーム中心Rに位置決めするこ
とによって、分析位置p上にビーム23を照射すること
ができる。図5は分析位置pのビーム中心への位置決め
を説明するための図である。図5において、試料ステー
ジ4を駆動することによりステージ台41を移動させ、
分析位置pの位置座標Pをビーム中心Rに一致させる
(破線(1))ことにより、位置決めが行われる。この
破線(1)による位置決めを便宜上破線(2)と破線
(3)に分解して説明する。
(Step S13) The stage base 41 is moved from the optical observation means 3 to the analysis means 2 side, and positioning is performed so that the analysis position p coincides with the beam center R (Xr, Yr). By positioning the analysis position p at the beam center R, the beam 23 can be irradiated onto the analysis position p. FIG. 5 is a diagram for explaining the positioning of the analysis position p at the beam center. In FIG. 5, the stage base 41 is moved by driving the sample stage 4,
Positioning is performed by matching the position coordinate P of the analysis position p with the beam center R (broken line (1)). For the sake of convenience, the positioning by the broken line (1) will be described by dividing it into broken lines (2) and broken lines (3).

【0024】破線(2)の移動は、前記ステップS10
の座標変換に対応するものであり、ステージ台41を光
学的観察手段3側の基準位置から分析手段2側の基準位
置に移動させたときの座標関係を示している。この破線
(2)の移動では、Qの位置座標はビーム中心Rに一致
するとは限らず、ずれが生じている。そこで、次に破線
(3)による移動によってQの位置座標をビーム中心R
に一致するよう位置決めを行なう。この位置決めにおい
ては、x軸方向にXaとXrとの差の分だけ移動し、ま
た、y軸方向にYbとYrとの差の分だけ移動すること
により行うことができる。また、Z軸方向についてもZ
cとZrとの差の分だけ移動することにより焦点合わせ
を行うことができる。
The movement of the broken line (2) is performed by the step S10.
This corresponds to the coordinate conversion of (1) and shows the coordinate relationship when the stage base 41 is moved from the reference position on the optical observation means 3 side to the reference position on the analysis means 2 side. In the movement of the broken line (2), the position coordinate of Q does not always coincide with the center R of the beam, and a shift occurs. Therefore, next, the position coordinate of Q is changed to the beam center R by moving along the broken line (3).
Position so that it matches with. This positioning can be performed by moving in the x-axis direction by the difference between Xa and Xr and by moving in the y-axis direction by the difference between Yb and Yr. Also in the Z-axis direction, Z
Focusing can be performed by moving by the difference between c and Zr.

【0025】(ステップS14)前記までの工程によっ
て、分析点pは分析手段2側のビーム中心Rに位置決め
されるため、ビームスキャン装置22を駆動してビーム
23を分析点pを中心に走査して走査像を求め、分析表
示装置13に表示する。 (ステップS15)選定した分析点について分析が終了
したかいなかを判定し、他の分析点について走査像を求
める場合には、前記ステップS12にもどって位置座標
Qを読み出してステップS13,ステップS14の工程
を繰り返す。
(Step S14) Since the analysis point p is positioned at the beam center R on the analyzing means 2 side by the above steps, the beam scanning device 22 is driven to scan the beam 23 around the analysis point p. Then, the scanning image is obtained and displayed on the analysis display device 13. (Step S15) When it is determined whether the analysis is completed for the selected analysis point and the scanning image is obtained for another analysis point, the process returns to step S12, the position coordinate Q is read out, and steps S13 and S14 are performed. Repeat the process.

【0026】(本発明の他の実施例)次に、本発明の他
の実施例について、図6及び図7を用いて説明する。こ
の実施例は、光学的観察手段3において、CCD画像を
拡大表示して分析点を指定する場合であり、前記実施例
の工程中において工程Aを追加することによって実施す
ることができる。そこで、ここでは工程Aのみについて
説明し、その他の工程については説明を省略する。図6
は拡大表示の工程を説明するためのフローチャートであ
り、図7は拡大表示の工程を説明するブロック図であ
る。以下、ステップTの符号を用いて説明する。
(Other Embodiments of the Present Invention) Next, other embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment is a case in which a CCD image is enlarged and displayed to specify an analysis point in the optical observation means 3, and it can be carried out by adding step A in the steps of the above-mentioned embodiment. Therefore, only step A will be described here, and description of the other steps will be omitted. Figure 6
[Fig. 7] is a flowchart for explaining a process of enlarged display, and Fig. 7 is a block diagram explaining a process of enlarged display. Hereinafter, description will be given using the reference numeral of step T.

【0027】(ステップT1)前記実施例のステップS
7までの段階によって、分析点pの位置座標P(xa,
yb)が求められている。図7の(a)は試料5におけ
る光軸Sと位置座標Pとの関係を示している。CCD像
を観察し、分析点p付近を拡大して位置指定を行う必要
が生じた場合には、分析点pを光軸S上に位置合わせ
し、光学系31等の倍率を変更して再びCCD装置によ
って拡大した像を求める必要がある。図7の(b)は分
析点pを光軸Sに位置合わせする状態を示しており、ス
テージ台41の移動によってCCD画像範囲は破線の位
置から実線の位置まで移動して、分析点pは光軸S上に
位置する。この移動は、例えば試料ステージ4をx軸方
向に(xs−xa)、y軸方向に(ys−ya)移動す
ることよって行なうことができる。
(Step T1) Step S of the above embodiment
Depending on the steps up to 7, the position coordinates P (xa,
yb) is sought. FIG. 7A shows the relationship between the optical axis S and the position coordinate P in the sample 5. When it becomes necessary to observe the CCD image and enlarge the vicinity of the analysis point p to specify the position, the analysis point p is aligned on the optical axis S, the magnification of the optical system 31 and the like is changed, and the position is again specified. It is necessary to obtain an enlarged image by the CCD device. FIG. 7B shows a state in which the analysis point p is aligned with the optical axis S, and the CCD image range moves from the position of the broken line to the position of the solid line by the movement of the stage base 41, and the analysis point p becomes It is located on the optical axis S. This movement can be performed, for example, by moving the sample stage 4 in the x-axis direction (xs-xa) and in the y-axis direction (ys-ya).

【0028】(ステップT2,ステップT3)次に、光
学系31等の倍率を変更して再びCCD装置32によっ
て拡大したCCD像を求めて、光学表示装置に表示す
る。図7の(c)は拡大像38を示しており、ここでは
CCD画像範囲34中の拡大領域37をn倍に拡大して
拡大像38を求めている。拡大領域37は、例えば最初
の分析点を中心として縦方向に2N、横方向に2Mの長
さの矩形範囲としており、n倍の拡大によって512×
512の画素の拡大像38として表示される。
(Steps T2 and T3) Next, the magnification of the optical system 31 and the like is changed and the CCD image enlarged by the CCD device 32 is obtained again and displayed on the optical display device. FIG. 7C shows a magnified image 38. Here, the magnified area 37 in the CCD image range 34 is magnified n times to obtain the magnified image 38. The enlarged region 37 is, for example, a rectangular range having a length of 2N in the vertical direction and 2M in the horizontal direction with the first analysis point as the center, and 512 × by an n-fold enlargement.
An enlarged image 38 of 512 pixels is displayed.

【0029】(ステップT4,ステップT5,ステップ
T6)拡大像38を観察して分析点tを指定し、拡大像
38を表示するCCD像上において分析位置tに対応す
る画素(d,e)を求め、画素(d,e)を光学的観察
手段3側における位置座標T(xd,ye)に変換す
る。このステップT4からステップT6の工程は前記実
施例のステップS5からステップS7と同様の工程によ
り行なうことができるため、詳細な説明は省略する。
(Step T4, Step T5, Step T6) The magnified image 38 is observed, the analysis point t is designated, and the pixel (d, e) corresponding to the analysis position t is displayed on the CCD image displaying the magnified image 38. Then, the pixel (d, e) is converted into the position coordinate T (xd, ye) on the optical observation means 3 side. The steps T4 to T6 can be performed by the same steps as the steps S5 to S7 in the above-described embodiment, and thus detailed description thereof will be omitted.

【0030】ステップT6の工程において、位置座標T
(xd,ye)は、例えば以下の式(6),(7)によ
って表すことができる。 xd=xs−nM(512−d)/512 …(6) ye=ys+nN(e−512)/512 …(7) これによって、拡大像の観察により設定した分析点tの
位置座標T(xd,ye)が求まることになる。これ以
降の処理は、前記実施例のステップS8以下と同様に行
なうことができる。図2では分析位置をt、光学的観察
手段3側の位置座標をT(xd,ye)、分析手段2側
に変換した位置座標をQ(Xd,Ye,Zf)によって
表している。
In the process of step T6, the position coordinate T
(Xd, ye) can be represented by, for example, the following equations (6) and (7). xd = xs-nM (512-d) / 512 ... (6) ye = ys + nN (e-512) / 512 ... (7) Thereby, the position coordinate T (xd, of the analysis point t set by observation of the enlarged image). ye) will be obtained. Subsequent processing can be performed in the same manner as step S8 and subsequent steps in the above-described embodiment. In FIG. 2, the analysis position is represented by t, the position coordinate on the optical observation means 3 side is represented by T (xd, ye), and the position coordinate converted on the analysis means 2 side is represented by Q (Xd, Ye, Zf).

【0031】(本発明の更に他の実施例)図8は本発明
の更に他の実施例を説明する図である。この実施例は、
光学的観察手段3に複数個の光学観察系を設置するもの
である。図8においては、前記実施例に示してたCCD
装置32の他に光顕微鏡39−1やその他の観察系39
−2を設置した例を示している。これらの光学観察系
は、ステージ台に対して一定の位置関係で設置されてお
り、前記実施例のCCD装置32と同様に分析点とビー
ムとの位置決めを行なうことができる。この構成によ
り、試料の特性や分析条件等に応じて複数個の光学観察
系の中から最適な光学観察系を選択し、分析点を検索す
ることができる。
(Still Another Embodiment of the Present Invention) FIG. 8 is a view for explaining still another embodiment of the present invention. This example is
A plurality of optical observation systems are installed in the optical observation means 3. In FIG. 8, the CCD shown in the above embodiment is used.
In addition to the device 32, an optical microscope 39-1 and other observation system 39
2 shows an example in which -2 is installed. These optical observation systems are installed in a fixed positional relationship with respect to the stage table, and can position the analysis point and the beam similarly to the CCD device 32 of the above embodiment. With this configuration, the optimum optical observation system can be selected from a plurality of optical observation systems according to the characteristics of the sample, the analysis conditions, etc., and the analysis point can be searched.

【0032】(本発明の別の実施例)図9は本発明の別
の実施例を説明する図である。この実施例は、試料を分
割してCCD像を求め、該分割CCD像を1つのCCD
像に結合して表示するものである。図9では、CCD画
像範囲を34−1から34−4の4つに分割し、これら
を結合して一つのCCD像35を表示している。これに
よって、大きな試料についてのCCD像35を得ること
ができる。この場合には、結合して得られたCCD像を
基にして分析点を設定し、前記実施例と同様の処理によ
って分析点とビームとの位置合わせを行なうことができ
る。
(Other Embodiments of the Present Invention) FIG. 9 is a diagram for explaining another embodiment of the present invention. In this embodiment, a sample is divided into CCD images, and the divided CCD images are combined into one CCD image.
It is displayed in combination with the image. In FIG. 9, the CCD image range is divided into four, 34-1 to 34-4, and these are combined to display one CCD image 35. As a result, a CCD image 35 of a large sample can be obtained. In this case, the analysis point can be set based on the CCD image obtained by combining, and the analysis point and the beam can be aligned by the same processing as in the above-described embodiment.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
分析点への位置決めを容易に行うことができる分析装置
を提供することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to provide an analysis device that can easily perform positioning at an analysis point.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の分析装置の一実施例の構成を説明する
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an embodiment of an analyzer of the present invention.

【図2】本発明の分析装置の一実施例の作用を説明する
ためのフローチャートである。
FIG. 2 is a flow chart for explaining the operation of one embodiment of the analyzer of the present invention.

【図3】本発明の分析装置の一実施例の作用を説明する
ためのブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram for explaining the operation of one embodiment of the analyzer of the present invention.

【図4】本発明の分析装置の一実施例の作用を説明する
ためのブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram for explaining the operation of the embodiment of the analyzer of the present invention.

【図5】本発明の分析装置の一実施例の作用を説明する
ためのブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram for explaining the operation of the embodiment of the analyzer of the present invention.

【図6】本発明の拡大表示の工程を説明するためのフロ
ーチャートである。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an enlarged display process of the present invention.

【図7】本発明の拡大表示の工程を説明するブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating an enlarged display process of the present invention.

【図8】本発明の更に他の実施例を説明する図である。FIG. 8 is a diagram illustrating still another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の別の実施例を説明する図である。FIG. 9 is a diagram illustrating another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…分析装置、2…分析手段、3…光学的観察手段、4
…試料ステージ、5…試料、11…制御装置、12…光
学像表示装置、13…分析表示装置、21…検出器、2
2…ビームスキャン装置、23…ビーム、31…光学
系、32…CCD装置、33…光軸、34…CCD画像
範囲、35…CCD像、36…試料像、37…拡大領
域、38…拡大像、39−1…光顕微鏡、39−2…観
察系、41…ステージ台、42…試料ホルダ、43…ス
テージ駆動装置。
1 ... Analysis device, 2 ... Analysis means, 3 ... Optical observation means, 4
... sample stage, 5 ... sample, 11 ... control device, 12 ... optical image display device, 13 ... analysis display device, 21 ... detector, 2
2 ... Beam scanning device, 23 ... Beam, 31 ... Optical system, 32 ... CCD device, 33 ... Optical axis, 34 ... CCD image range, 35 ... CCD image, 36 ... Sample image, 37 ... Enlarged region, 38 ... Enlarged image , 39-1 ... Optical microscope, 39-2 ... Observation system, 41 ... Stage base, 42 ... Sample holder, 43 ... Stage drive device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 試料表面の分析を行う分析装置におい
て、試料の分析を行う分析手段と、前記分析手段と異な
る位置に設置され、試料表面の光学的な像と該像の試料
ステージに対する位置座標を得る光学的観察手段と、少
なくとも前記分析手段と前記光学的観察系との間におい
て、試料の移動を行う試料ステージとを備え、光学的観
察手段の像により定めた試料の分析点を、位置座標に基
づいて分析手段側に位置決めすることを特徴とする分析
装置。
1. An analyzing device for analyzing a sample surface, wherein an analyzing means for analyzing the sample, an optical image of the sample surface, which is installed at a position different from that of the analyzing means, and a position coordinate of the image with respect to the sample stage. And a sample stage for moving the sample between at least the analysis means and the optical observation system, and the position of the analysis point of the sample defined by the image of the optical observation means An analyzer characterized by being positioned on the analyzing means side based on coordinates.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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