JPS63266745A - 試料像の視野移動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、走査型電子顕微鏡等の装置に用いられる試料
像の視野移動装置に関する。

（従来の技術） 従来、走査型電子顕微鏡等の装置に於いて、通常、ジョ
イスティックやトラックボール等を用いてなされるステ
ージの移動あるいは走査用電子ビーム等の偏向による視
野移動指示器の指示方向は、ステージのＸ、Ｙ軸の方向
に対応しており、例えばジョイスティックを左に倒すと
ステージが−Ｘ方向に移動するか、あるいは電子ビーム
の走査領域を電気的にＸ方向に移動することによって試
料像が表示器上で左方向に移動する。同様にジョイステ
イクを手前に倒すとステージが−Ｙ方向に移動するか、
あるいは電子ビームの走査領域を電気的にＹ方向に移動
することによって試料像がＣＲＴ上で下方に移動するよ
うな構造になっている。

一方、試料をステージ上に設置する試料設置台は、従来
、ステージと同一面内で回転可能な機構が付いたものが
多かった。しかし、近年にあっては電子ビームの試料面
上での走査領域を電気的に回転させることによって、試
料設置台は固定したままで、機械的に回転させた場合と
同様に試料像を回転することのできる装置が開発されて
おり、この様な装置は試料台の構造が簡単になるため、
製造コストを下げられるというメリットがある。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、電子ビームの走査領域を電気的に回転さ
せて試料像を表示した場合には、ステージ移動による機
械的な視野移動、あるいは電子ビーム偏向による電気的
な視野移動を行なうと、視野移動指示器の指示方向とＣ
ＲＴ上で試料像が実際に移動する方向が合わなくなると
いう問題点が生ずる。

この問題を第２図及び第３図に従って具体的に説明する
と次のようになる。

第２図はステージ１０上に設置された試料９上を電子ビ
ームで走査する状態を示しており、電子ビームの偏向方
向をθだけ回転させた点線で囲まれた矩形の領域３０を
観察するものとする。ここで３２はステージのＸ、Ｙ座
標系である。

第３図は第２図の領域３０を走査したときのＣＲＴ上の
表示像４０を視野移動指示器としてのジョイスティック
２１と共に示す。

今、第２図、第３図に於ける円形の観察希望パターン３
４をＣＲＴ画面の中心に移動して観察したい場合、観察
者はパターン３４が画面の右側に有ることから左方向に
移動すべく第３図のジョイスイック２゛１を矢印で示す
左方向に倒す。ジョイスティック２１はステージの駆動
機構に信号を送り、ステージ１０を第２図のステージ移
動方向３６で示す−Ｘ方向に移動する。その結果、ＣＲ
Ｔ上の試料像４０は第３図の矢印４２の方向に移動する
ことになり、観察者が意図したものとは異なった方向に
なってしまう。

即ち、観察者がＣＲＴ表示器を見ながら視野移動指示器
を操作した方向とＣＲＴ表示器上の試料像の移動方向が
一致しない。

これは電子ビームによる走査領域をステージの座標系に
対して回転させたことで、視野移動指示器の指示方向（
ステージ座標系と同一）とＣＲＴ表示器上の座標系が回
転して方向が合わなくなったためである。このことはス
テージ移動による機械的視野移動に限らず電子ビーム偏
向による電気的視野移動の場合も同様に起こる。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
ので、電子ビーム走査領域の回転角に無関係に、視野移
動指示器の指示方向とＣＲＴ表示器上の座標系を常に一
致させるようにして操作性を向上するようにした試料像
の視野移動装置を提供することを目的とする。

この目的を達成するため本発明にあっては、電子ビーム
による走査領域をステージの座標系に対して回転させて
も不都合が起きないように、視野移動指示器からの視野
移動信号を移動方向補正手段により電子ビーム走査領域
の回転角に応じて補正した後、機械的あるいは電気的な
視野移動手段に伝えて視野移動を行うようにしたもので
ある。

（作用） このような構成を備えた本発明の試料像の視野移動装置
によれば、電子ビームによる走査領域がステージ座標系
統に対し回転していても、ＣＲＴ表示器上の座標系に基
づいた視野移動指示器の操作方向に視野を移動するよう
に機械的又は電気的電子ビーム偏向による走査領域の移
動が行なわれ、ｖＡ察者が意図した方向に試料像を移動
することができる。

（実施例） 第１図は走査型電子顕微鏡を例にとって本発明の一実施
例を示した説明図である。

第１図において、１は電子銃、２，４は電子ビーム制限
用のアパーチャ、３は電子ビームを大きく変更してアパ
ーチャ４により遮ることにより遮断するブランカ−１５
はＸ方向用変更器、６はＹ方向用偏向器、７は対物レン
ズ、８はディテクター、９は観察試料、１０はＸ、Ｙ方
向に移動自在なステージである。

また、１１は電子銃制御回路、１２はブランキング制御
回路、１３はＸＹ走査信号発生回路、１４はＸ方向走査
信号増幅回路、１５はＹ方向走査信号増幅回路、１６は
対物レンズ制御回路、１７は画像信号増幅回路、１８は
ＣＲ７表示器、１９はステージ駆動回路、２１は視野移
動指示器である。

このような走査型電子顕微鏡の構成は従来と同じである
が、これに加えて本発明にあっては、視野移動指示器２
１とステージ駆動回路１９の間に移動方向補正回路２０
を新たに設けている。

第１図の実施例をその作用と共に詳細に説明すると、電
子銃１から射出されアパーチャ２．４を通り扱けた電子
ビームはＸ方向偏向器５及びＹ方向偏向器６で変更され
た後、対物レンズ７で集束されて観察試料９にあたる。

このとき観察試料９から発生する２次電子或いは反射電
子はディテクター８に入って電気信号に変換され、画像
信号増幅回路１７でＣＲＴ表示器１８の入力に必要なレ
ベルまで増幅され、ＸＹ走査信号発生回路１３からの電
子ビームの偏向走査に同期した水平・垂直掃引信号と共
にＣＲＴ上に試ｙＩ４ｍを形成する。

一方、ＸＹ走査信号発生回路１３はＣＲＴ表示器１８内
の水平及び垂直方向偏向器をドライブする鋸歯状波掃引
信号）−１，Ｖと観察試料９における電子ビーム走査領
域の回転角支持信号θと更に電子顕微鏡のＸ、Ｙ方向偏
向器５，６をドライブする走査信号Ｘ、Ｙを発生し、鋸
歯状波掃引信号Ｈ２ＶをＣＲＴ表示器１８に、走査信＠
Ｘ、ＹをそれぞれＸ、Ｙ方向走査信号増幅器１４．１５
に、更に回転角指示信号θを移動方向補正回路２０に出
力する。

ここで電子顕微鏡のＸ方向、Ｙ方向の偏向信号Ｘ、Ｙは
垂直及び水平掃引信号Ｈ，Ｖ及び回転角指示信号θとの
間で次式で表わされる関係をもつ。

この第（１）式で与えられる走査信号Ｘ、Ｙは、Ｘ、Ｙ
方向走査信号増幅回路１４．１５で電子顕微鏡の観察倍
率に応じた振幅に増幅され、Ｘ、　Ｙ方向偏向器５，６
を駆動する。その結果、例えば第２図に示したように試
ＦＩ９上のθだけ傾いた領域３０が電子ビームで走査さ
れ、第３図４０に示すような試料像がＣＲＴ上に表示さ
れる。

このようなステージ座標系３２に対し、θだけ傾いた領
域３０の電子ビーム走査による表示状態で視野移動指示
器２１を操作すると、操作方向に応じてＸＯ，ＹＯとな
る移動信号が移動方向補正回路２０に送られる。移動方
向補正回路２０はこのときＸＹ走査信号発生回路１３よ
り受けている回転角指示信号θによって次式で示す移動
信号Ｘｉ　、Ｙｌに補正する。

移動方向補正回路２０において前記第（２）式に従って
補正された移動信号ＸＩ　、Ｙｌは、ステージ駆動回路
１９にステージ駆動信号として与えられ、ステージ駆動
回路１９は例えばモータ駆動等によりステージ１０を補
正された移動信号Ｘ１゜Ｙｌの大きさに対応した速さで
駆動し、その結果、ステージ１０は視野移動指示器２１
による指示方向に対し回転角指示信号θにより定まる角
度だけ傾いたθ方向へ移動するようになる。

従って、ＣＲＴ表示器１８に表示している試料像はＣＲ
７表示器１８上の表示座標系に従って視野移動指示器２
１で指示した方向に移動するようになる。

尚、上記の実施例にあっては移動方向補正回路２０で前
記第（２）式に従って補正された移動信号ｘｉ　、Ｙｌ
をステージ駆動回路１９に与えてステージ１０の移動に
より機械的に視野移動を行なっているが、移動方向補正
回路２０で補正された移動信＠ＸＩ、Ｙｌを、ＸＹ走査
信号発生回路１３からのＸ、Ｙ方向偏向信号Ｘ、Ｙと合
成してＸ、Ｙ方向走査信号増幅回路１４．１５に入力し
、Ｘ、Ｙ方向偏向器５．６による電子ビームの走査位置
の移動でＣＲ７表示器１８上の座標系に従って視野移動
指示器２１で指示した方向に試料像を移動するようにし
ても良い。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば電子ビームによる走
査領域をステージの座標系に対し回転させていても、Ｃ
ＲＴ表示器上に表示された試料像の移動方向が視野移動
指示器で指示した方向と常に一致するため、観察者は電
子ビーム走査領域の回転を全く意識せずにＣＲＴ表示器
上の試料像だけに注目し、ＣＲＴ上の座標系に従って視
野移動指示器を操作することができる。このため本発明
にあっては、ＣＲＴ表示器を見ながら、視野移動指示器
を操作して大きな試料の中から観察したいパターンを探
し出す際の操作性が著しく向上し、その結果、試料を観
察するための時間を大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は走査型電子顕微鏡を例にとって本発明の一実施
例を示した説明図、第２図は試料面の電子ビーム走査領
域を示した説明図、第３図は第２図のビーム走査による
ＣＲＴ表示画面の説明図である。 １：電子銃 ２．４ニアパーチヤ ３ニブランカー ５：Ｘ方向偏向器 ６：Ｙ方向偏向器 ７：対物レンズ ８：ディテクター ９：観察試料 １０：ステージ １１：電子銃制御回路 １２ニブランキング制御回路 １３：ＸＹ走査信丹発生回路 １４：Ｘ方向走査信号増幅回路 １５：Ｙ方向走査信号増幅回路 １７：画像信号増幅回路 １Ｂ　：ＣＲＴ表示器 １９：ステージ駆動回路 ２０：移動方向補正回路 ２１：視野移動指示器（ジョイスティック、トラックボ
ール）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）電子ビーム等の荷電粒子線で試料面上の任意の角
   度を持った矩形の領域を２次元的に走査する電子光学系
   と； 該電子光学系の２次元走査によって試料から得られる信
   号を前記荷電粒子線による試料面の走査と同期、あるい
   は等価的に同期した掃引により陰極線管（ＣＲＴ）上等
   に試料像として表示する表示器と； 該表示器上での試料像の視野移動を指示する視野移動指
   示器と； 前記視野移動指示器によって指示された移動信号を、前
   記電子ビーム等による試料面走査時の走査領域回転角度
   に応じて補正する移動方向補正手段と； 該移動方向補正手段によって補正された移動信号によっ
   て前記試料像の視野を移動させる視野移動制御手段と； を備えたことを特徴とする試料像の視野移動装置。
2. （２）前記視野移動制御手段は、前記試料位置を機械的
   に移動するステージ移動手段を含み前記移動方向補正手
   段で補正された移動信号により前記移動ステージ手段を
   駆動して機械的に視野移動を行なうことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の試料像の視野移動装置。
3. （３）前記視野移動制御手段は、前記移動方向補正手段
   で補正された移動信号により前記電子光学系を偏向駆動
   して電気的に視野移動を行うことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の試料像の視野移動装置。