JPH09259807A - 走査電子顕微鏡 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】観察視野の選択時に、画像上を任意の位置，大
きさの枠で囲むことで、電子顕微鏡の試料観察操作を容
易にすることを目的とする。 【解決手段】観察画像に四角枠を重ねて表示し、倍率可
変のための偏向用電磁コイルと試料の位置可変のための
試料移動機構を制御するよう構成した走査電子顕微鏡等
の装置。 【効果】走査電子顕微鏡等における煩わしい操作の一つ
である観察視野の選択が容易となり、操作性が向上す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走査電子顕微鏡に
おいて、観察視野を選択する方法の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】走査電子顕微鏡における視野選択は、ま
ず低い倍率で広い視野を観察し、目的の部位を探し、目
的部位が倍率中心にくるよう試料を移動し、倍率を上げ
ていくという操作を一つ一つ手動で行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】これらの操作は一般に
位置の移動と倍率を上げる操作を繰り返すことで行わ
れ、煩雑な操作であった。本発明の目的は試料移動と倍
率の決定を一操作で行うものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の装置は、低倍率
の観察画像上で、拡大観察したい部分を四角枠で示すこ
とで、試料移動制御，倍率制御を自動で行い、視野選択
を容易にすることを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づき詳述する。

【０００６】図１は、本発明の実施形態の模式図であ
る。図中１は電子ビーム、２は電子ビームを試料上で面
走査をするための偏向用電磁コイルでＸとＹ方向のコイ
ルを備えている。３は電磁的に視野移動を行うための電
磁的視野移動コイル、４は電子ビームを試料上に焦点を
結ばせるための対物レンズ、５は高真空状態に保たれた
試料室、６は試料、７は試料の移動機構、８は試料から
発生する二次電子等の検出器、９は検出器からの検出信
号をデジタル化し、画像データとして記憶するための画
像メモリ、１３は画像の表示装置、１２は偏向用電磁コ
イルや対物レンズ，試料の移動機構等を制御するための
マイクロコンピュータ等を用いた制御回路である。ここ
で１０は観察画像にオーバレイして四角枠を表示するた
めの四角枠表示用メモリ、１１は観察画像と四角枠をオ
ーバレイ表示するための画像重ね回路である。

【０００７】電子ビーム１は、高真空状態に保たれた電
子線通路を通り、偏向用コイル２の磁場により偏向さ
れ、電磁的視野移動コイル３でシフトされ、対物レンズ
４で試料６上に焦点を結び試料上を走査する。試料に電
子ビームが照射されると、試料の形状に伴った二次電子
や反射電子等が発生し、検出器８で検出され、画像メモ
リ９でデジタル変換，記憶した後、表示装置１３で画像
を表示する。ここで、試料の位置は移動機構７により、
目的とする観察位置に移動でき、また偏向用コイル２の
電流を変化させることにより拡大倍率を可変する。これ
らは通常、操作者からの試料移動，倍率変更といった指
示により、制御回路１２によって制御される。

【０００８】上記の構成装置の使用方法として、まず低
倍の画像を表示装置１３に表示し、目的の観察視野範囲
が画面内に表示されるように試料移動を行う。次に目的
の観察視野範囲に四角枠を重ねて表示する。四角枠の表
現は、矩形領域を指定できるものであれば良く、ボック
スカーソルや四つ角のクロスマーク表示などが考えられ
る。図２の左に低倍率画像上に四角枠１４を表示した図
を、右に拡大画像を示す。四角枠１４の入力手段の一方
法として、枠の位置，大きさをマウス等の入力装置によ
り目的とする観察部位を指し示すことで決定する。枠に
対する画像メモリ上のＸ，Ｙ画素情報から、マイクロコ
ンピュータ等の制御回路１２により、拡大画像の位置と
倍率を計算し、移動機構７および偏向用コイル２を制御
する。

【０００９】図３に、四角枠のＸ，Ｙ画素情報から、拡
大画像の位置と倍率を計算する手順を示す。ここで拡大
前の試料位置（中心座標）を（ｘ１，ｙ１）、拡大画像
の試料位置（中心座標）を（ｘ２，ｙ２）、四角枠１４
の表示画像中心からの距離をｘｄ２，ｙｄ２、拡大前の
画像の幅をｓ１、拡大後の画像の幅をｓ２とする。

【００１０】ｓ１，ｓ２やｘｄ２，ｙｄ２は通常表示画
素数で現される。まずｘｄ２，ｙｄ２から拡大画像の試
料位置（中心座標）（ｘ２，ｙ２）は次のようにして求
まる。 （ｘ２，ｙ２）＝（ｘ１＋ｘｄ２＊lmag１，ｙ１＋ｙｄ
２＊lmag１） ここでlmag１は拡大前の観察倍率mag１ における画素あ
たりの距離であり、観察画像の倍率と表示画素数から一
義に決定される。

【００１１】次に拡大後の倍率mag２ は次のようにして
求める。

【００１２】mag２＝mag１＊（ｓ１／ｓ２） このようにして制御回路１２は四角枠より（ｘ２，ｙ
２），mag２ を求め、（ｘ２，ｙ２）の座標になるよう
試料移動を行い、またmag２ の観察倍率になるように偏
向用コイル２を制御する。

【００１３】上記の実施例は観察画像の移動手段に試料
の移動機構を用いたが、高倍率での観察時は電磁的視野
移動を用いることで、移動精度が改善される。一般的に
電磁的視野移動は移動可能範囲が限定されるため、指定
領域の画面中心への移動距離が前記移動可能範囲内のと
きに電磁的視野移動を用いるようにすればよい。

【００１４】

【発明の効果】本発明により、走査電子顕微鏡等におけ
る煩わしい操作の一つである観察視野の選択が容易とな
り、操作性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】走査電子顕微鏡の一実施例を示す図。

【図２】画像上の四角枠による視野選択を示す図。

【図３】四角枠拡大手順を示す図。

【符号の説明】

１…電子ビーム、２…偏向用電磁コイル、３…電磁的視
野移動コイル、４…対物レンズ、５…試料室、６…試
料、７…試料移動機構、８…検出器、９…画像メモリ、
１０…四角枠表示用メモリ、１１…画像重ね回路、１２
…制御回路、１３…表示装置、１４…四角枠。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富澤 淳一郎 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内 (72)発明者 沼田 吉典 茨城県ひたちなか市大字市毛1040番地 株 式会社日立サイエンスシステムズ内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】集束された電子ビームを倍率に応じて試料
   上を走査するための偏向器と、試料を移動させるための
   移動機構とその制御装置を備えた走査電子顕微鏡におい
   て、まず観察画像上に任意の位置，大きさの四角枠を重
   ねて表示し、次に前記四角枠に対応した位置と倍率の画
   像を切り換えて表示するよう、試料移動および電子ビー
   ムの偏向を制御する手段を設け、視野選択を容易にする
   ことを特徴とする走査電子顕微鏡。
2. 【請求項２】請求項１において、前記四角枠の中心位置
   が切り換え表示される観察画像の中心になるよう、試料
   移動機構を制御することを特徴とする走査電子顕微鏡。
3. 【請求項３】請求項１において、前記四角枠の大きさと
   観察画像全体の大きさの比と、四角枠が表示されている
   状態における観察倍率とから切り換え選択後の観察画像
   の倍率を求めることを特徴とした装置。