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JP2004158392A - Electron microscope, method for operating electron microscope, operating program of electron microscope and computer readable recording medium - Google Patents

Electron microscope, method for operating electron microscope, operating program of electron microscope and computer readable recording medium Download PDF

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JP2004158392A
JP2004158392A JP2002325523A JP2002325523A JP2004158392A JP 2004158392 A JP2004158392 A JP 2004158392A JP 2002325523 A JP2002325523 A JP 2002325523A JP 2002325523 A JP2002325523 A JP 2002325523A JP 2004158392 A JP2004158392 A JP 2004158392A
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JP
Japan
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observation
magnification
image
display area
electron microscope
Prior art date
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Application number
JP2002325523A
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Japanese (ja)
Inventor
Taiji Uchida
太治 内田
Kazuhiro Tachibana
和広 橘
Shigenobu Takagi
成宣 高木
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Keyence Corp
Original Assignee
Keyence Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate searching a field by registering an observed image by a suitable magnification on another screen. <P>SOLUTION: An electron microscope can display the observed image on a display unit 28 by applying an acceleration voltage to an electron gun to irradiate a sample with an electron beam based on predetermined image observation conditions, scanning the desired area of the surface of the sample while secondary electrons or reflected electrons emitted from the sample are detected by one or more detectors, thereby focusing the image. The display unit 28 includes a first display region 47 for displaying the image observing at present real time, and a second display region 48 provided on another screen from the region 47 to display the image displayed on the region 47 by registering at predetermined timing. The observation magnification of the image registered with the region 48 is set lower than that displayed on the region 47 at the registering time. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査型、透過型などの電子顕微鏡およびその操作方法、電子顕微鏡操作プログラムならびにコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】
今日、微小物体を拡大する拡大観察装置として、光学レンズを使った光学顕微鏡やデジタルマイクロスコープなどの他、電子レンズを使った電子顕微鏡が利用されている。電子顕微鏡は、電子の進行方向を自由に屈折させ、光学顕微鏡のような結像システムを電子光学的に設計したものである。電子顕微鏡には、試料や標本を透過した電子を電子レンズを用いて結像する透過型の他、試料表面で反射した電子を結像する反射型、収束電子線を試料表面上に走査して各走査点からの二次電子を用いて結像する走査型電子顕微鏡、加熱あるいはイオン照射によって試料から放出される電子を結像する表面放出型(電界イオン顕微鏡)などがある。
【0003】
走査型電子顕微鏡(Scanning Electron Microscopy:SEM)は、対象となる試料に細い電子線(電子プローブ)を照射した際に発生する二次電子や反射電子を、二次電子検出器、反射電子検出器などそれぞれの検出器を用いて取り出し、ブラウン管やLCDなどの表示画面上に表示して、主として試料の表面形態を観察する装置である。一方、透過型電子顕微鏡(Transmission Electron Microscope:TEM)は、薄膜試料に電子線を透過させ、その際に試料中で原子により散乱、回折された電子を電子回折パターンまたは透過電顕像として得ることによって主に物質の内部構造を観察できる。
【0004】
電子線が固体試料に照射されたとき、電子のエネルギーによって固体中を透過するが、その際に試料を構成する原子核や電子との相互作用によって弾性的な衝突、弾性散乱やエネルギー損失を伴う非弾性散乱を生じる。非弾性散乱によって試料元素の殻内電子を励起したり、X線などを励起したり、また二次電子を放出し、それに相当するエネルギーを損失する。二次電子は衝突する角度によって放出される量が異なる。一方、弾性散乱によって後方に散乱し、試料から再び放出される反射電子は、原子番号に固有の量が放出される。SEMはこの二次電子や反射電子を利用する。SEMは電子を試料に照射し、放出される二次電子や反射電子を検出して観察像を結像している。
【0005】
SEMを用いて試料の像観察を行う際は、試料台を機械的にX−Y方向に移動させたり回転させたりして試料の所望領域の像の観察を行う。また観察範囲の移動や回転は、機械的なものに限られず、電子ビームの偏向範囲を制御するイメージシフト機能や、電子ビームの2次元走査の方向を電気的に回転させるスキャンローテーション機能によっても可能である。
【0006】
SEMは数倍から数十万倍までの観察が可能である。このようにSEMは観察できる倍率の幅すなわちダイナミックレンジが広く、かつ光学式の顕微鏡に比べて観察可能な最高倍率が高いため、所望の画像を得るための視野探しの作業が必要となる。視野探しを容易にするために、SEM観察は通常低倍率から開始される。まず低倍率で試料の全体像を把握した後、観察したい部分を指定し、拡大して高倍率に移行する。さらに拡大する過程で試料台(ステージ)の移動など観察位置の移動調整も行われる。
【0007】
このような視野探しの工程において、観察用の画面が一つだけで視野探しを行うと、高倍率になったときに見たい部分を見失うことがある。そのような場合は、現在の観察視野が試料のどの位置を見ているのかを把握できるまで、一旦倍率を下げてやる必要がある。現在を観察視野が把握できると、再び視野探しに戻ることができる。
【0008】
視野探しの際に観察したい部分を見失わないようにするための技術として、観察用のメイン画面以外に、試料の全体像などを低倍率で観測した静止画像を記憶し、別画面(サブ画面)を設けて表示する方法が開発されている(例えば特許文献1)。この方法では、メイン画面で表示中の観察画面が、低倍率で視野の広いサブ画面上のどの位置に当たるかを確認できるため、視野探しが容易になる。
【0009】
【特許文献1】
特開2000−357481号公報、図4
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この方法でナビ画面に登録される静止画像の倍率は、静止画像取得時の観察倍率であった。すなわち、静止画像登録時に観察用のメイン画面で表示中の倍率のままでサブ画面が取得され、サブ画面で登録される倍率をメイン画面の倍率から変更することができなかった。このようにサブ画面に登録される画像の倍率が、メイン画面で表示中の観察倍率に常時固定されていると、不便な場合がある。
【0011】
例えば、メイン画面で表示中の観察画像の倍率がサブ画面の倍率よりも非常に高い場合は、メイン画面がサブ画面のどの位置を観測しているのかを把握することが非常に困難になる。このような場合はサブ画面の倍率を上げて再登録する必要があるが、再登録のためにメイン画面の倍率を現在の観察倍率の数分の1に一旦落としてから、サブ画面を登録し、再度元の高倍率に戻してやる必要があり、手間がかかる。
【0012】
あるいは、同じ試料を繰り返し観察するような場合は、その試料に応じた最適な観察倍率でサブ画面を登録することが好ましい。しかしながら、上記の方法ではメイン画面の観察倍率を一旦試料に適した倍率に設定し、サブ画面を登録してから、また元の観察倍率に戻す必要があり、手間がかかる。特にSEMなどの電子顕微鏡は、1枚の観察像を取り込むのに要する時間(フレームレート)が遅く、また1枚の観察像のままではS/N比が悪いため複数の観察像を平均して表示する処理を行っている。このため観察像の倍率変更には数秒〜数十秒程度の時間を要しレスポンスが悪い傾向があるため、時間のかかる作業は避けることが望ましい。
【0013】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。本発明の主な目的は、視野探しを容易にすべくサブ画面の倍率を任意に設定可能な電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に記載される電子顕微鏡は、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を1以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで観察像を結像し、該検出器で検出した信号に基づいて該観察像を階調表現して表示可能な電子顕微鏡であって、前記観察像を表示するための第1表示領域と、前記第1表示領域に所定のタイミングにおいて表示された観察像の第1観察倍率よりも低い倍率である第2観察倍率を設定するための設定部と、前記第1表示領域に表示された観察像を前記所定のタイミングにおいて取り込み、該取り込んだ観察像を前記設定部で設定された第2観察倍率に変更するための制御手段と、前記制御手段で変更された前記第2観察倍率の観察像を記憶するための記憶手段と、前記第1表示領域とは別画面で設けられ、前記制御手段で第2観察倍率に変更された観察像を表示する第2表示領域とを備える。
【0015】
また、本発明の請求項2に記載される電子顕微鏡は更に、前記第1表示領域で表示中の観察像を、前記設定部で設定された第2観察倍率に変更して前記第2表示領域に表示するタイミングを指定するためのタイミング設定手段を備えることを特徴とする。
【0016】
さらに、本発明の請求項3に記載される電子顕微鏡は、前記設定部が、前記第2観察倍率を、前記第1表示領域に前記所定のタイミングにおいて表示された観察像の前記第1観察倍率に基づいて設定することを特徴とする。
【0017】
さらにまた、本発明の請求項4に記載される電子顕微鏡は、前記設定部は、前記所定のタイミングの時点で前記第2表示領域に前記第2観察倍率の観察像を表示した回数に基づいて前記第2観察倍率を設定することを特徴とする。
【0018】
さらにまた、本発明の請求項5に記載される電子顕微鏡は、前記第2表示領域において、第1表示領域にて表示中の領域に相当する部分を枠線で明示可能とすることを特徴とする。
【0019】
さらにまた、本発明の請求項6に記載される電子顕微鏡は、前記第1表示領域にて前記第1観測倍率で表示中の観察像を、前記第2観察倍率に変更して前記第2表示領域に表示させるタイミングを、ユーザが指定することを特徴とする。
【0020】
一方、本発明の請求項7に記載される電子顕微鏡の操作方法は、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を1以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで観察像を結像し、該検出器で検出した信号に基づいて該観察像を階調表現して表示可能な電子顕微鏡の操作方法であって、観察像を表示するための第1表示領域に第1観察倍率で表示される観察像を、第1観察倍率よりも低い倍率である第2観察倍率に変更して前記第1表示領域とは個別の第2表示領域に表示するタイミングを指定するステップと、前記指定されたタイミングにおいて、前記第1表示領域で表示されている観察像を第2観察倍率に変更して前記第2表示領域に表示し、さらに前記第2観察倍率の観察像を記憶手段に記憶するステップとを備える。
【0021】
また、本発明の請求項8に記載される電子顕微鏡操作プログラムは、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を1以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで観察像を結像し、該検出器で検出した信号に基づいて該観察像を階調表現して表示可能な電子顕微鏡の操作プログラムであって、コンピュータに観察像を表示するための第1表示領域に第1観察倍率で表示される観察像を、所定のタイミングで第1観察倍率よりも低い倍率である第2観察倍率に変更して前記第1表示領域とは個別の第2表示領域に表示する機能と、前記所定のタイミングにおいて、前記第2観察倍率に変更された観察像を記憶手段に記憶する機能とを実現させる。
【0022】
さらに、本発明の請求項9に記載されるコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、前記電子顕微鏡操作プログラムを格納するものである。記録媒体には、CD−ROM、CD−R、CD−RWやフレキシブルディスク、磁気テープ、MO、DVD−ROM、DVD−RAM、DVD−R、DVD−RW、DVD+RWなどの磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格納可能な媒体が含まれる。
【0023】
【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いて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を例示するものであって、本発明は電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を以下のものに特定しない。
【0024】
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよい。
【0025】
本発明の実施例において使用される電子顕微鏡に接続される操作、制御、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばIEEE1394、RS−232xやRS−422、USBなどのシリアル接続、パラレル接続、あるいは10BASE−T、100BASE−TX、1000BASE−Tなどのネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、IEEE802.11xなどの無線LANやBluetoothなどの電波、赤外線、光通信などを利用した無線接続などでもよい。さらにデータの交換や設定の保存などを行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリなどが利用できる。
【0026】
以下の実施例ではSEMについて説明する。但し、本発明はTEMやその他の電子顕微鏡関連装置においても利用できる。本発明を具現化した一実施例に係るSEMについて、図1に基づいて説明する。SEMは一般に加速電子の電子線を発生させ試料に到達させるまでの光学系と、試料を配置する試料室と、試料室内を真空にするための排気系と、像観察のための操作系で構成される。また図2に、この電子顕微鏡を操作する操作プログラムのユーザインターフェース画面のイメージ図を示す。この電子顕微鏡操作プログラムは、図1のコンピュータ1にインストールされ、電子顕微鏡の像観察条件の設定や各種操作を行い、図2に示す観察像の表示を行う表示部を含むユーザインターフェース画面を、図1の表示部28に表示する。
【0027】
光学系は、加速電子の電子線を発生させる電子銃7、加速電子の束を絞り込んで細束化するレンズ系、試料から発生する二次電子や反射電子を検出する検出器を備える。図1に示す走査型電子顕微鏡は、光学系として電子線を照射する電子銃7と、電子銃7から照射される電子線がレンズ系の中心を通過するように補正するガンアライメントコイル9と、電子線のスポットの大きさを細く絞る収束レンズ12であるコンデンサレンズと、収束レンズ12で収束された電子線を試料20上で走査させる電子線偏向走査コイル18と、走査に伴い試料20から放出される二次電子を検出する二次電子検出器21と、反射電子を検出する反射電子検出器22を備える。
【0028】
試料室には、試料台、試料導入装置、X線検出用分光器などが備えられる。試料台はX、Y、Z移動、回転、傾斜機能を備える。
【0029】
排気系は、加速電子の電子線が気体成分通過中に極力エネルギーを失うことなく試料に到達するために必要で、ロータリーポンプ、油拡散ポンプが主として用いられる。
【0030】
操作系は二次電子像、反射電子像、X線像などを表示、観察しながら照射電流の調整、焦点合わせなどを行う。二次電子像などの出力は、アナログ信号であれば写真機によるフィルム撮影が一般的であったが、近年は画像をデジタル信号に変換した出力が可能となり、データの保存や画像処理、印刷のなどの多種多様な処理が可能である。図1のSEMは、二次電子像や反射電子像などの観察像を表示する表示部28と印刷のためのプリンタ29を備える。また操作系は、像観察条件として少なくとも加速電圧またはスポットサイズを設定するために必要な設定項目の設定手順を誘導する誘導手段を備える。
【0031】
図1に示すSEMは、コンピュータ1と接続され、コンピュータ1を電子顕微鏡の操作を行うコンソールとして使用し、また必要に応じて像観察条件や画像データを保存したり、画像処理や演算を行う。図1に示すCPUやLSIなどで構成される中央演算処理部2は、走査型電子顕微鏡を構成する各ブロックを制御する。電子銃高圧電源3を制御することにより、フィラメント4、ウェーネルト5、アノード6からなる電子銃7より電子線を発生させる。電子銃7から発生された電子線8は、必ずしもレンズ系の中心を通過するとは限らず、ガンアライメントコイル9をガンアライメントコイル制御部10によって制御することで、レンズ系の中心を通過するように補正を行う。次に、電子線8は収束レンズ制御部11によって制御される収束レンズ12であるコンデンサコイルによって細く絞られる。収束された電子線8は、電子線8を偏向する非点収差補正コイル17、電子線偏向走査コイル18、対物レンズ19、および電子線8のビーム開き角を決定する対物レンズ絞り13を通過し、試料20に至る。非点収差補正コイル17は非点収差補正コイル制御部14によって制御され、ビーム形状を制御する。同様に電子線偏向走査コイル18は電子線偏向走査コイル制御部15によって、対物レンズ19は対物レンズ制御部16によって、それぞれ制御され、これらの作用によって試料上を走査する。試料20上を電子線8が走査することにより、試料20から二次電子、反射電子等の情報信号が発生され、この情報信号は二次電子検出器21、反射電子検出器22によりそれぞれ検出される。検出された二次電子の情報信号は二次電子検出増幅部23を経て、また反射電子の情報信号は反射電子検出器22で検出されて反射電子検出増幅部24を経て、それぞれA/D変換器25、26によりA/D変換され、画像データ生成部27に送られ、画像データとして構成される。この画像データはコンピュータ1に送られ、コンピュータ1に接続されたモニタなどの表示部28にて表示され、必要に応じてプリンタ29にて印刷される。
【0032】
排気系ポンプ30は、試料室31内部を真空状態にする。排気系ポンプ30に接続された排気制御部32が真空度を調整し、試料20や観察目的に応じて高真空から低真空まで制御する。
【0033】
電子銃7はあるエネルギーをもった加速電子を発生させるソースとなる部分で、W(タングステン)フィラメントやLaBフィラメントを加熱して電子を放出させる熱電子銃の他、尖状に構成したWの先端に強電界を印加して電子を放出させる電界放射電子銃がある。レンズ系には、収束レンズ、対物レンズ、対物レンズ絞り、電子線偏向走査コイル、非点収差補正コイルなどが装着されている。収束レンズは電子銃で発生した電子線をさらに収斂して細くする。対物レンズは最終的に電子プローブを試料に焦点合わせするためのレンズである。対物レンズ絞りは収差を小さくするために用いられる。検出器には、二次電子を検出する二次電子検出器と反射電子を検出する反射電子検出器がある。二次電子はエネルギーが低いのでコレクタにより捕獲され、シンチレータにより光電子に変換されて、光電子倍増管で信号増幅される。一方、反射電子の検出にはシンチレータあるいは半導体型が用いられる。
【0034】
[試料台]
観察位置の位置決めは、試料20を載置した試料台33を物理的に移動させて行う。この場合は観察位置決め手段が試料台33で構成される。試料台33は試料20の観察位置を調整可能なように様々な方向への移動、調整が可能である。移動、調整の方向は、試料台の観察位置を移動、調整させるため、試料台のX軸方向、Y軸方向、R軸方向への移動および微調整が可能である他、試料の傾斜角度を調整するために試料台のT軸方向の調整、ならびに対物レンズと試料との距離(ワーキングディスタンス)を調整するために試料台のZ軸方向の調整が可能である。
【0035】
[画像に対する操作]
本発明の実施例に係る電子顕微鏡の操作方法は、観察像の画像に変化を生じさせるような操作を行った場合に、これに連動してフレームレートの高速化を行う。画像に変化を生じさせる具体的な操作としては、フォーカスの調整、コントラスト調整、明るさ調整、拡大倍率調整、非点収差補正、観察視野の移動、スキャンローテーションなどがある。これらの操作は、図2の画面において、それぞれ該当するボタンを操作することで実行される。
【0036】
[倍率調整]
拡大倍率の調整は、図2の倍率ボタンで行われる。図2の例では第1〜第3倍率ボタン53、54、55の3つが備えられている。虫眼鏡状のアイコンが付された第1倍率ボタン53を押下すると、上記と同様のスライダがサブウィンドウにて表示され、倍率は連続的に調整できる。
【0037】
また第2倍率ボタン54は倍率を数値で表示する。第2倍率ボタン54は、ドロップダウンメニューで所定の倍率を選択することができ、また任意の倍率値を数値で直接入力することもできる。第1倍率ボタン53または第3倍率ボタン55で倍率を変更した場合でも、第2倍率ボタン54は現在第1表示領域47で表示されている観察像の倍率を表示する。図2の例では、倍率値は第2表示領域48で表示されるサイズに対して第1表示領域47で表示されるサイズの割合を示す相対値となっている。例えば第2表示領域48と同じイメージが第1表示領域47に表示されるとき、倍率は「1」となる。ただ、倍率の表示はこの例に限られず、例えば試料の大きさとの絶対的な拡大率で表示しても良い。
【0038】
さらに第3倍率ボタン55である「超低倍率」ボタンを押下すると、所定の最低倍率(例えば「1」)が設定される。これによって、直ちに全体像の表示に復帰することができる。拡大倍率の調整が操作されると、これに応じて図1の電子線偏向走査コイル18が調整される。
【0039】
[観察視野の移動]
また観察像の観察視野を所望の位置に移動させるには、移動ボタン60を操作する。観察視野の移動には、試料台を物理的に移動させる方法やイメージシフトなどが利用できる。イメージシフトは、電子線の走査位置を移動させることにより観察像の観察視野を移動させるものである。また、試料台の移動と電子線の走査位置の移動を組み合わせることもできる。
【0040】
図2の例では、観察位置の位置決めのため試料台を物理的に移動させる方法について説明する。図2では移動ボタン60として、中心位置に移動させる中心移動ボタン、任意の位置に自由に移動可能な自由ボタン、マウス等で指定した矩形領域を一画面に拡大表示させる一画面ボタン、あるいは指定した矩形領域を拡大して表示する拡大表示ボタンの4つを備えている。これらのボタンを利用して、所望の視野に移動し、拡大、縮小して観察位置を位置決めすることができる。
【0041】
以上の観察位置の位置決めは、試料を載置した試料台33を物理的に移動させて行う。移動ボタンの操作に従って、試料台33はX方向、Y方向に移動される。ただ、第2表示領域48にて表示されている範囲内で移動させるときは、試料台を移動させなくとも表示は可能である。
【0042】
上述のように、位置決めはこの方法に限られず、例えば電子銃から照射される電子線の走査位置をシフトさせる方法も利用できる。あるいは両者を併用する方法も利用できる。あるいはまた、広い範囲で一旦画像データを取り込み、データをソフトウェア的に処理する方法も利用できる。この方法では、一旦データが取り込まれてデータ内で処理されるため、ソフトウェア的に観察位置を移動させることが可能で、試料台の移動や電子線の走査といったハードウェア的な移動を伴わないメリットがある。予め大きな画像データを取り込む方法としては、例えば様々な位置の画像データを複数取得し、これらの画像データをつなぎ合わせることで広い面積の画像データを取得する方法がある。あるいは、低倍率で画像データを取得することによって、取得面積を広く取ることができる。
【0043】
さらに図2の画面は、SEM観察がONであることを示すSEM観察ON/OFFボタン70が左上に表示されており、このボタンを押下するとON/OFFを切り替えることができる。
【0044】
さらにまた図2の画面右上には、全画面表示ボタン71を備えており、画面全体を第1表示領域47の領域として使用することができる。
【0045】
次に本発明の他の実施例として、第1表示領域47(メイン画面)と第2表示領域48(サブ画面)を備える表示部28の別の構成を図3に示す。この図に示す表示部28は、第1表示領域47として現在観察中の観察像をリアルタイムに表示するメイン画面と、メイン画面と別画面の第2表示領域48として、所定の登録画像を表示するサブ画面を備えている。サブ画面には、メイン画面で表示される観察像を所望のタイミングで取得して登録した観察像(広域画像)が表示される。サブ画面はメイン画面よりも小さい子画面とすることで、メイン画面の面積を広く取り、画面の効率よく利用できる。またサブ画面を別ウィンドウとして、任意の大きさに変更とし、さらに任意の場所に配置可能とすることもでき、ユーザの好みに応じたレイアウトにすることもできる。さらに、メイン画面とサブ画面は並列されて同時に表示させることができるが、これらの画面を切り替えて個別に表示させることも可能である。
【0046】
広域画像の登録は、ユーザが所望の画像を任意のタイミングで登録する方法や、予め設定したタイミングで電子顕微鏡が自動的に取得する方法などがある。ユーザが手動で登録する方法としては、例えば図2や図3のユーザインターフェース画面において、ユーザが「登録」ボタン96を押下すると、その時点でメイン画面に表示中の観察像が広域画像として登録される。取得された広域画像は、電子顕微鏡の一時メモリに記憶される。またコンピュータに送信してコンピュータ側の記憶素子でも記録することができる。広域画像を一枚だけ登録可能とした場合は、新たな広域画像を登録することで更新される。ただ、広域画像登録用のメモリ領域を必要容量確保することで、複数の広域画像を登録することもできることは言うまでもない。また、登録された広域画像に名前を付けて、ハードディスクや外部記録メディアなどに所定の画像フォーマットで保存することもできる。保存された画像は、「最近保存した画像」として一時保存画像表示欄97にてサムネイル表示やプレビュー表示させることもできる。
【0047】
また、所定のタイミングで自動的に広域画像を登録する方法としては、予め設定画面で所定のタイミングを指定する。例えば、1分毎、5分毎といった所定の時間間隔毎に広域画像を更新するように設定したり、所定の操作を行った際に広域画像を更新するように設定することができる。この設定はタイミング設定画面にて行うことができ、タイミング設定手段として機能する。
【0048】
広域画像の登録の際には、観察倍率を変更することが可能である。例えば、第1表示領域47で表示されている第1観察倍率よりも低い第2観察倍率で第2表示領域48に表示させる。低い第2観察倍率に変更して広域画像として表示させると、元々第1観察倍率で表示されていた視野よりも広い領域で第2表示領域48に登録されることとなる。したがって、視野が拡大されたように見え、周囲の様子も観測できるようになる。この方法は、特に視野探しの際に有効である。ユーザは観測したい所望の領域を探す際に、現在観察中の領域の近辺の様子を知ることができるからである。特に「登録」ボタン96を押下するという単一の動作で視野が拡大された低倍率の画像が第2表示領域48に表示されるため、ユーザは簡単な操作で広い視野を確認することができる。従来のように一旦低倍率に設定し直して近辺の様子を確認した上で、改めて元の観察倍率に戻して視野探しを再開する手間を大幅に削減することができる。
【0049】
観察倍率を変更する手法としては、ユーザが所定の倍率を直接指定する方法や、予め場面に応じて倍率を設定しておく方法、あるいは広域画像の登録回数に応じて倍率を変更する方法、または試料に応じた倍率を指定する方法などがある。ユーザが直接観察倍率を指定する方法は、例えば図3の画面において、登録倍率設定欄98からドロップダウンメニューにより表示される選択肢から所望の倍率を選択する、あるいは現在設定された倍率を増減させる、または直接倍率の数値を入力する等の方法がある。倍率は、第1観察倍率と第2観察倍率との相対値で入力する他、絶対値で第2観察倍率を入力する構成としてもよい。登録倍率設定欄98にて表示されている倍率に基づいて、第1表示領域47の観察像は観察倍率を落として広域画像として第2表示領域48に登録、表示される。これによって、一々観察倍率を数分の一に落として広域画像を登録後、再度元の倍率に戻す手間が省かれ、ユーザビリティが向上される。
【0050】
また場面に応じて倍率を設定しておく方法としては、第1表示領域で表示される観察像の第1観察倍率に応じて第2表示領域への登録の際の第2観察倍率を決定する方法が挙げられる。例えば、第1表示領域で表示される観察像の第1観察倍率が、観察可能な最も低い倍率またはそれに近い低倍率の場合は、倍率変更を行わずその時点で第1表示領域が表示している観察倍率のままで登録し、一方第1表示領域での第1観察倍率が高倍率の場合は、この観察倍率の数分の一の倍率に変更する。このように設定する理由は、低い観察倍率で観察している場合は、一般に人の肉眼で十分に把握できるような視野を観察していることが多いため、その倍率よりも低い倍率で登録する必要性は少ない、言い換えると等倍率での登録が好ましいと考えられるからである。逆に高い観察倍率で観察している場合であれば、視野を見失ったときに広域画像を登録すると考えられるため、等倍率での登録よりも視野を広げた、言い換えるとより低倍率での観察が好ましいからである。
【0051】
また、観察倍率の変更などの条件を所定の設定画面において予め指定しておく方法も利用できる。この方法では、予め広域画像登録時の観察倍率を変更する条件や観察倍率そのものを設定する。上述したように第1表示領域47での現在の第1観察倍率を基準にして第2表示領域48で登録される際の第2観察倍率を決定する他、第1表示領域47での観察倍率と無関係に広域画像を取得する倍率をユーザが直接指定しても良い。さらに条件に応じて観察倍率や観察倍率を決定する条件やパラメータを変更してもよい。ここで設定された条件に従って、所定のタイミングで広域画像が登録される際の倍率が決定される。この設定画面は、第2表示領域48に登録される観察像の観察倍率を設定するための設定部として機能する。
【0052】
第1表示領域47で表示中の観察像の第1観察倍率と、第2表示領域48で登録される広域画像の第2観察倍率の関係は、第1表示領域47と第2表示領域48との対比ができる程度であればよい。例えば1/5〜1/10、好ましくは1/4〜1/8の範囲とする。予め設定可能な倍率を列挙して離散的な値の内から選択する方法や、連続的に倍率を変化させる方法のいずれも利用できる。広域画像が第2表示領域48に表示されると、現在第1表示領域47で表示中の観察像が第2表示領域48のどの領域に相当するかを示す枠線99が第2表示領域48上に表示される。図2や図3においては第2表示領域48上で矩形状の枠線99が赤線で表示されており、この枠線99内の領域が第1表示領域47で拡大表示されている。この枠線99は、第1表示領域47の観察像が視野の移動や倍率拡大などで変更されると、これに応じて枠線99の位置や大きさも更新される。
【0053】
さらに、広域画像の登録回数に応じて観察倍率を変更することもできる。例えば、視野探しの初期の段階においては視野をより広く確保して、すなわち低倍率として広域画像を表示させることで、目的とする視野を大まかにあたりをつけ易くできる。一方、視野探しの工程が進んだ段階ではある程度視野の探索範囲が絞り込まれていると考えられるため、それほど広い視野は必要とされず、言い換えるとあまり低倍率にする必要はない。よって初期の段階よりは高い倍率に抑えることができる。このように、視野探しの段階を登録回数に基づいて区別し、登録回数が少ない段階では観察倍率を低くし、また登録回数が多くなると観察倍率を高くすることで、それぞれの段階に応じた適切な観察倍率とすることができる。
【0054】
一例として、視野探しの工程において最初に広域画像を登録するときは観察倍率A、それ以降に登録するときは観察倍率Bとして第2表示領域48に表示させる方法を、図4のフローチャートに基づいて説明する。まず視野探しのために視野の移動や観察倍率の調整を行う(ステップS1)。次に広域画像の登録を開始するかどうかを判定する(ステップS2)。広域画像の登録を開始する場合はステップS3に移行し、登録しない場合はステップS6にジャンプする。
【0055】
ステップS3では、広域画像の登録回数が1回目か否かを判定する。1回目のときはステップS4Aに進み、観察倍率をAに設定する。一方、2回目以降の場合はステップS4Bに進み、観察倍率をBに設定する。そしてステップS5に進み、設定された観察倍率で広域画像を取得し、第2表示領域48に登録する。なお、第1表示領域47で表示中の観察像は変更されず、観察倍率も維持される。そしてステップS6に進み、視野探しを終了する場合は作業終了、継続する場合はステップS1に戻る。
【0056】
この例では観察倍率Aを設定可能な最低倍率、例えば100倍などとしている。一般に像観察開始後初めて広域画像を登録するのは、視野探しを始める前であるから、現在の観察倍率に関係無く、観察可能な最も低い倍率で広域画像を登録したい場合が多いと思われるからである。一方、観察倍率Bは第1表示領域で表示中の観察像の所定倍率、例えば1/4などに設定する。2回目以降の広域画像登録時は、1回目の登録が低倍率過ぎた場合、または視野探しで視野を見失った場合が多いため、現在の観察倍率より一定倍率低い倍率で登録することが望ましいからである。
【0057】
また、これに限らず観察倍率A<観察倍率Bとし、例えば観察倍率Aを1/8、観察倍率Bを1/4等と設定してもよい。あるいは観察倍率Bは等倍率とすることで、2回目以降の登録では観察倍率変更機能をOFFとしてもよい。
【0058】
また、上記のフローチャートの例では登録1回目のみ低倍率とし、以降はより高倍率に設定したが、登録2回目以降も段階的に倍率に上げるよう設定してもよい。例えば登録1回目の段階では1/8、登録2回目の段階では1/4、登録3回目の段階では1/2、登録4回目以降は1すなわち等倍率として第1表示領域47とおなじ観察像を第2表示領域48に登録するよう設定する。このように登録回数と観察倍率の設定は任意に設定可能である。
【0059】
さらにまた、観察対象の試料に応じて観察倍率を設定することも可能である。試料に応じて観測に適した倍率が大体決まっている場合は、その倍率に設定した方が都合がよいことがある。したがって、予め登録倍率の設定を観測対象の試料に応じた倍率に設定しておき、この倍率を呼び出し可能とすることで観測対象に応じた測定ができ、使い勝手が良くなる。
【0060】
倍率を変更する際の基準点は、第1表示領域47の中央あるいは重心とすることが望ましい。第2表示領域48に登録された際は周囲に均一に視野が拡大されるからである。ただ、第1表示領域47の左上、右上などの隅部や任意の点を基準として倍率を低下させることも可能である。
【0061】
以上の実施例においては観察倍率変更機能をOFFにすることも可能であり、第1表示領域47と同一の観察倍率で広域画像を登録し、第2表示領域48に表示させることも可能であることは言うまでもない。
【0062】
上述した観察倍率変更機能などの機能は、電子顕微鏡操作プログラムがコンピュータを通じて電子顕微鏡の中央演算部に送信して実行される。すなわち、観察倍率を変更するための制御手段として機能する。なお、上述した機能や手段、部材はソフトウェアで仮想的に実現する他、物理的なハードウェアで構成して実現することも可能である。
【0063】
以上のように、本実施例の電子顕微鏡では、第2表示領域48に登録する広域画像を取得する際の観察倍率は、第1表示領域47の現在の観察画像と同じ倍率、または現在の観察倍率を基準とした所定倍率、あるいは現在の観察倍率と無関係の所定倍率のいずれにも設定可能である。また観察倍率を変更する際のパラメータとしては第1表示領域47の現在の観察倍率、広域画像の登録回数等があり、あるいはユーザが所望の倍率を指定しても良い。ユーザが所望の倍率を切り替える場合は、予め設定画面においてどの倍率をどの場面で使用するかを設定しておく方法や、倍率や条件の異なる専用のボタンを一または複数用意しておき、任意の場面やタイミングで所望のボタンを押下して倍率を切り替える方法が利用できる。専用のボタンを利用する方法の例としては、上述した等倍、所定倍率、任意の倍率用に3種類のボタンを用意し、それぞれのボタンに所定の条件や倍率を予め設定もしくは割り当てておくことで、ユーザはそれぞれのボタンを選択して押下することによって所望の倍率にて広域画像を登録することができる。
【0064】
【発明の効果】
本発明の電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、以上説明したように、観察像の像観察条件や状況に応じて第2表示領域上に登録される画像の倍率を切り替えることが可能となる。これによって第1表示領域で表示中の画像よりも好適に広域な画像を簡単な操作で表示することが可能となり、これらの画像を並べてあるいは切り替えて表示することで視野探しを容易にすることができる。
【0065】
それは本発明が、第2表示領域に登録する際の倍率を、現在第1表示領域に表示されている倍率に固定するのではなく、条件に応じた最適な倍率に変更しているからである。これによって現在の観察倍率を気にすることなく、適切な画像を別画面に登録でき、使いやすい倍率で登録されるようになる。特に第1表示領域で表示中の観察像の観察倍率よりも低い倍率で第2表示領域に表示すれば、第1表示領域には表示されていない周辺の画像も含めたより広い領域が取得されるため、見かけ上視野が広がって目的の視野探しには極めて都合がよい。しかも従来の技術よりも簡単に、面倒な操作なしに広めの領域を取得できるため、ユーザにとっては使い勝手がよい。特に高倍率に表示可能でダイナミックレンジの広い電子顕微鏡にとっては、ポイントとなる視野探しが重要であるため、本発明のような機能は極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る走査型電子顕微鏡の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡操作プログラムのユーザインターフェース画面の一例を示すイメージ図である。
【図3】本発明の他の実施例に係る電子顕微鏡操作プログラムのユーザインターフェース画面の一例を示すイメージ図である。
【図4】本発明のさらに他の実施例に係る電子顕微鏡において視野探しの手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1・・・コンピュータ
2・・・中央演算処理部
3・・・電子銃高圧電源
4・・・フィラメント
5・・・ウェーネルト
6・・・アノード
7・・・電子銃
8・・・電子線
9・・・ガンアライメントコイル
10・・・ガンアライメントコイル制御部
11・・・収束レンズ制御部
12・・・収束レンズ
13・・・対物レンズ絞り
14・・・非点収差補正コイル制御部
15・・・電子線偏向走査コイル制御部
16・・・対物レンズ制御部
17・・・非点収差補正コイル
18・・・電子線偏向走査コイル
19・・・対物レンズ
20・・・試料
21・・・二次電子検出器
22・・・反射電子検出器
23・・・二次電子検出増幅部
24・・・反射電子検出増幅部
25・・・A/D変換器
26・・・A/D変換器
27・・・画像データ生成部
28・・・表示部
29・・・プリンタ
30・・・排気系ポンプ
31・・・試料室
32・・・排気制御部
33・・・試料台
47・・・第1表示領域
48・・・第2表示領域
49・・・チップ画面
50・・・広域画像
51・・・eプレビュー
53・・・第1倍率ボタン
54・・・第2倍率ボタン
55・・・第3倍率ボタン
60・・・移動ボタン
70・・・SEM観察ON/OFFボタン
71・・・全画面表示ボタン
96・・・「登録」ボタン
97・・・一時保存画像表示欄
98・・・登録倍率設定欄
99・・・枠線
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electron microscope of a scanning type, a transmission type, and the like, an operation method thereof, an electron microscope operation program, and a computer-readable recording medium.
[0002]
[Prior art]
Today, as a magnifying observation apparatus for enlarging a minute object, an electron microscope using an electronic lens is used in addition to an optical microscope using an optical lens, a digital microscope, and the like. An electron microscope is a device in which an electron traveling direction is freely refracted and an imaging system such as an optical microscope is designed to be electron-optical. Electron microscopes include a transmission type that images electrons transmitted through a sample or specimen using an electron lens, a reflection type that images electrons reflected on the sample surface, and a convergent electron beam that scans the sample surface. There are a scanning electron microscope that forms an image using secondary electrons from each scanning point, and a surface emission type (field ion microscope) that forms electrons emitted from a sample by heating or ion irradiation.
[0003]
2. Description of the Related Art A scanning electron microscope (SEM) is a secondary electron detector and a reflected electron detector that detect secondary electrons and reflected electrons generated when a target sample is irradiated with a thin electron beam (electron probe). It is an apparatus that observes mainly the surface morphology of a sample by taking out using each detector and displaying it on a display screen such as a cathode ray tube or an LCD. On the other hand, a transmission electron microscope (TEM) is a technique in which an electron beam is transmitted through a thin film sample, and electrons scattered and diffracted by atoms in the sample are obtained as an electron diffraction pattern or a transmission electron microscope image. Mainly allows the internal structure of the substance to be observed.
[0004]
When an electron beam is applied to a solid sample, it penetrates through the solid due to the energy of the electrons. At that time, the interaction with the nuclei and electrons that make up the sample causes elastic collision, elastic scattering and energy loss. This produces elastic scattering. Inelastic scattering excites electrons in the shell of the sample element, excites X-rays and the like, emits secondary electrons, and loses energy corresponding to them. The amount of secondary electrons emitted differs depending on the angle of impact. On the other hand, reflected electrons scattered backward by elastic scattering and emitted again from the sample are emitted in an amount specific to the atomic number. The SEM utilizes these secondary electrons and reflected electrons. The SEM irradiates a sample with electrons, detects emitted secondary electrons and reflected electrons, and forms an observation image.
[0005]
When observing an image of a sample using the SEM, the image of a desired region of the sample is observed by mechanically moving or rotating the sample stage in the XY directions. In addition, the movement and rotation of the observation range are not limited to mechanical ones, but can also be performed by an image shift function that controls the deflection range of the electron beam or a scan rotation function that electrically rotates the two-dimensional scanning direction of the electron beam. It is.
[0006]
SEM enables observation from several times to several hundred thousand times. As described above, the SEM has a wide range of observable magnification, that is, a wide dynamic range, and has a high observable maximum magnification as compared with an optical microscope. Therefore, it is necessary to search for a visual field to obtain a desired image. In order to facilitate visual field searching, SEM observation is usually started at low magnification. First, after grasping the whole image of the sample at a low magnification, a part to be observed is designated, enlarged, and shifted to a high magnification. In the process of further expansion, movement adjustment of the observation position such as movement of the sample stage (stage) is also performed.
[0007]
In such a visual field search process, if a visual field search is performed with only one observation screen, a desired portion may be lost when the magnification becomes high. In such a case, it is necessary to temporarily reduce the magnification until it is possible to grasp which position on the sample the current observation field looks at. If the observation field of view can be grasped, the user can return to searching for the field of view again.
[0008]
As a technique to ensure that you do not lose sight of the part you want to observe when searching for a visual field, a still image obtained by observing the entire image of the sample at a low magnification, in addition to the main screen for observation, is stored on another screen (sub screen). There has been developed a method of displaying by providing (for example, Patent Document 1). According to this method, it is possible to confirm which position on the sub-screen having a low magnification and a wide field of view the observation screen being displayed on the main screen is located, so that it is easy to find the field of view.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-357481, FIG.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, the magnification of the still image registered on the navigation screen by this method is the observation magnification at the time of acquiring the still image. That is, at the time of registration of a still image, a sub-screen is acquired with the magnification being displayed on the observation main screen, and the magnification registered on the sub-screen cannot be changed from the magnification of the main screen. If the magnification of the image registered on the sub-screen is always fixed to the observation magnification displayed on the main screen, it may be inconvenient.
[0011]
For example, when the magnification of the observation image being displayed on the main screen is much higher than the magnification of the sub screen, it is very difficult to know which position of the sub screen the main screen is observing. In such a case, it is necessary to increase the magnification of the sub-screen and re-register. However, for the re-registration, once reduce the magnification of the main screen to a fraction of the current observation magnification, and then register the sub-screen. It is necessary to return to the original high magnification again, which is troublesome.
[0012]
Alternatively, in a case where the same sample is repeatedly observed, it is preferable to register the sub-screen at an optimum observation magnification according to the sample. However, in the above method, it is necessary to set the observation magnification of the main screen once to a magnification suitable for the sample, register the sub-screen, and then return to the original observation magnification, which is troublesome. In particular, an electron microscope such as an SEM has a slow time (frame rate) required to capture one observation image, and has a poor S / N ratio if only one observation image is used. Display processing is being performed. For this reason, changing the magnification of the observation image requires several seconds to several tens of seconds, and the response tends to be poor. Therefore, it is desirable to avoid time-consuming operations.
[0013]
The present invention has been made to solve such a problem. A main object of the present invention is to provide an electron microscope, an electron microscope operation method, an electron microscope operation program, and a computer-readable recording medium capable of arbitrarily setting a magnification of a sub-screen to facilitate a visual field search. It is in.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electron microscope according to claim 1 of the present invention irradiates a sample with an electron beam by applying an accelerating voltage to an electron gun based on image observation conditions and emits the electron beam from the sample. An observation image is formed by scanning a desired area of the sample surface while detecting secondary electrons or reflected electrons to be detected by one or more detectors, and the observation image is formed based on a signal detected by the detector. An electron microscope capable of displaying gradations and displaying, wherein a first display area for displaying the observation image and a first observation magnification of the observation image displayed at a predetermined timing in the first display area are provided. A setting unit for setting a second observation magnification, which is a low magnification, and capturing the observation image displayed in the first display area at the predetermined timing; and capturing the captured observation image set by the setting unit. Control for changing to 2 observation magnification A step, a storage unit for storing the observation image of the second observation magnification changed by the control unit, and a separate screen provided on the first display area, wherein the control unit changes the observation image to the second observation magnification. And a second display area for displaying the obtained observation image.
[0015]
Further, the electron microscope according to claim 2 of the present invention further changes an observation image being displayed in the first display area to a second observation magnification set by the setting section, so that the second display area is changed. And a timing setting means for designating a timing to be displayed on the display.
[0016]
Further, in the electron microscope according to claim 3 of the present invention, the setting unit sets the second observation magnification to the first observation magnification of an observation image displayed at the predetermined timing in the first display area. It is characterized by setting based on.
[0017]
Still further, in the electron microscope according to claim 4 of the present invention, the setting unit may be configured to display the observation image of the second observation magnification in the second display area at the time of the predetermined timing. The second observation magnification is set.
[0018]
Further, in the electron microscope according to the fifth aspect of the present invention, in the second display area, a portion corresponding to an area being displayed in the first display area can be clearly indicated by a frame line. I do.
[0019]
Furthermore, in the electron microscope according to claim 6 of the present invention, the observation image being displayed at the first observation magnification in the first display area is changed to the second observation magnification to perform the second display. It is characterized in that the user designates the timing of display in the area.
[0020]
On the other hand, in the method for operating an electron microscope according to claim 7 of the present invention, based on image observation conditions, an accelerating voltage is applied to an electron gun to irradiate an electron beam to a sample, and secondary electrons emitted from the sample are emitted. An observation image is formed by scanning a desired region of the sample surface while detecting electrons or reflected electrons with one or more detectors, and the observation image is expressed in gradation based on a signal detected by the detector. An operation method of an electron microscope capable of displaying an observation image at a first observation magnification in a first display area for displaying an observation image, the second observation being a magnification lower than the first observation magnification. Changing a magnification to specify a timing for displaying in the second display area separate from the first display area; and, at the specified timing, changing the observation image displayed in the first display area to the second display area. Change to observation magnification and display in the second display area Further comprising the step of storing the observation image of the second observation magnification in the storage unit.
[0021]
An electron microscope operating program according to an eighth aspect of the present invention provides an electron microscope operating program, comprising: applying an accelerating voltage to an electron gun to irradiate a sample with an electron beam based on image observation conditions; Alternatively, an observation image is formed by scanning a desired region of the sample surface while detecting the reflected electrons with one or more detectors, and the observation image is expressed in gradation based on a signal detected by the detector. An operation program for an electron microscope capable of displaying an observation image displayed at a first observation magnification in a first display area for displaying an observation image on a computer, at a predetermined timing, a magnification lower than the first observation magnification. A function of changing the second observation magnification to the second observation magnification and displaying the image in the second display area separate from the first display area, and storing the observation image changed to the second observation magnification in the storage means at the predetermined timing. With the ability to remember .
[0022]
Further, a computer-readable recording medium according to claim 9 of the present invention stores the electron microscope operation program. Recording media include magnetic disks such as CD-ROM, CD-R, CD-RW, flexible disk, magnetic tape, MO, DVD-ROM, DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD + RW, optical disk, and optical disk. It includes a magnetic disk, a semiconductor memory, and other media capable of storing programs.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the embodiment described below is an example of an electron microscope for embodying the technical idea of the present invention, an operation method of the electron microscope, an electron microscope operation program, and a computer-readable recording medium, The present invention does not specify an electron microscope, an electron microscope operation method, an electron microscope operation program, and a computer-readable recording medium as follows.
[0024]
Further, the present specification does not limit the members described in the claims to the members of the embodiments. In addition, the size, the positional relationship, and the like of the members illustrated in each drawing may be exaggerated for clarity of description. Further, each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are formed of the same member and one member also serves as the plurality of elements.
[0025]
Computers, printers, external storage devices, and other peripheral devices for operations, controls, displays, and other processes connected to the electron microscope used in the embodiments of the present invention are connected to, for example, IEEE 1394 and RS-232x. And RS-422, USB, etc., for serial communication, parallel connection, or 10BASE-T, 100BASE-TX, 1000BASE-T, etc., and perform electrical communication via a network. The connection is not limited to a physical connection using a wire, but may be a wireless LAN using IEEE 802.11x or the like, a wireless connection using radio waves such as Bluetooth, infrared rays, optical communication, or the like. Further, as a recording medium for exchanging data and storing settings, a memory card, a magnetic disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a semiconductor memory, and the like can be used.
[0026]
In the following embodiments, an SEM will be described. However, the present invention can also be used in TEM and other electron microscope related devices. An SEM according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The SEM generally consists of an optical system for generating an electron beam of accelerated electrons and reaching the sample, a sample chamber in which the sample is placed, an exhaust system for evacuating the sample chamber, and an operation system for image observation. Is done. FIG. 2 shows an image diagram of a user interface screen of an operation program for operating the electron microscope. The electron microscope operation program is installed in the computer 1 of FIG. 1 and sets a user's view of an observation image shown in FIG. 2 by setting image observation conditions of the electron microscope, performing various operations, and displaying an observation image shown in FIG. 1 is displayed on the display unit 28.
[0027]
The optical system includes an electron gun 7 for generating an electron beam of accelerated electrons, a lens system for narrowing the bundle of accelerated electrons to narrow the bundle, and a detector for detecting secondary electrons and reflected electrons generated from the sample. The scanning electron microscope shown in FIG. 1 includes an electron gun 7 that irradiates an electron beam as an optical system, a gun alignment coil 9 that corrects the electron beam emitted from the electron gun 7 to pass through the center of the lens system, A condenser lens, which is a converging lens 12 for narrowing the size of the spot of the electron beam, an electron beam deflection scanning coil 18 for scanning the electron beam converged by the converging lens 12 on the sample 20, and emitted from the sample 20 with the scanning. And a backscattered electron detector 22 for detecting backscattered electrons.
[0028]
The sample chamber is provided with a sample stage, a sample introduction device, a spectroscope for X-ray detection, and the like. The sample stage has X, Y, and Z movement, rotation, and tilt functions.
[0029]
The exhaust system is necessary for the electron beam of the accelerated electrons to reach the sample without losing energy as much as possible during the passage of the gas component, and a rotary pump and an oil diffusion pump are mainly used.
[0030]
The operation system adjusts irradiation current, focuses, etc. while displaying and observing a secondary electron image, a reflected electron image, an X-ray image, and the like. For the output of secondary electron images and the like, filming with a camera was generally used if the signal was an analog signal, but in recent years it has become possible to output an image converted to a digital signal, which enables data storage, image processing, and printing. And various other processes are possible. The SEM of FIG. 1 includes a display unit 28 for displaying an observation image such as a secondary electron image or a reflected electron image, and a printer 29 for printing. Further, the operation system includes an inducing means for inducing a setting procedure of setting items necessary for setting at least an acceleration voltage or a spot size as an image observation condition.
[0031]
The SEM shown in FIG. 1 is connected to the computer 1, uses the computer 1 as a console for operating an electron microscope, saves image observation conditions and image data, and performs image processing and calculations as needed. A central processing unit 2 including a CPU and an LSI shown in FIG. 1 controls each block constituting the scanning electron microscope. By controlling the electron gun high-voltage power supply 3, an electron beam is generated from an electron gun 7 composed of a filament 4, a Wehnelt 5, and an anode 6. The electron beam 8 generated from the electron gun 7 does not always pass through the center of the lens system, and is controlled by the gun alignment coil control unit 10 so that the electron beam 8 passes through the center of the lens system. Make corrections. Next, the electron beam 8 is narrowed down by a condenser coil which is a converging lens 12 controlled by a converging lens controller 11. The converged electron beam 8 passes through an astigmatism correction coil 17 that deflects the electron beam 8, an electron beam deflection scanning coil 18, an objective lens 19, and an objective lens stop 13 that determines the beam opening angle of the electron beam 8. , To the sample 20. The astigmatism correction coil 17 is controlled by the astigmatism correction coil controller 14 to control the beam shape. Similarly, the electron beam deflection scanning coil 18 is controlled by the electron beam deflection scanning coil control unit 15, and the objective lens 19 is controlled by the objective lens control unit 16, respectively. By scanning the sample 20 with the electron beam 8, information signals such as secondary electrons and reflected electrons are generated from the sample 20, and the information signals are detected by the secondary electron detector 21 and the reflected electron detector 22, respectively. You. The detected secondary electron information signal passes through a secondary electron detection / amplification unit 23, and the backscattered electron information signal is detected by a backscattered electron detector 22 and passes through a backscattered electron detection / amplification unit 24. The data is A / D-converted by the devices 25 and 26 and sent to the image data generator 27 to be configured as image data. This image data is sent to the computer 1, displayed on a display unit 28 such as a monitor connected to the computer 1, and printed by a printer 29 as needed.
[0032]
The exhaust system pump 30 evacuates the inside of the sample chamber 31. An evacuation control unit 32 connected to the evacuation system pump 30 adjusts the degree of vacuum and controls from a high vacuum to a low vacuum according to the sample 20 and the purpose of observation.
[0033]
The electron gun 7 is a portion serving as a source for generating accelerated electrons having a certain energy, such as a W (tungsten) filament or LaB. 6 In addition to a thermionic electron gun that emits electrons by heating a filament, there is a field emission electron gun that emits electrons by applying a strong electric field to the tip of a pointed W. The lens system is provided with a converging lens, an objective lens, an objective lens aperture, an electron beam deflection scanning coil, an astigmatism correction coil, and the like. The converging lens further converges and narrows the electron beam generated by the electron gun. The objective lens is a lens for finally focusing the electron probe on the sample. The objective lens stop is used to reduce aberration. The detector includes a secondary electron detector for detecting secondary electrons and a backscattered electron detector for detecting backscattered electrons. Since the secondary electrons have low energy, they are captured by the collector, converted into photoelectrons by the scintillator, and amplified by the photomultiplier. On the other hand, a scintillator or a semiconductor type is used for detecting the reflected electrons.
[0034]
[Sample stage]
The positioning of the observation position is performed by physically moving the sample table 33 on which the sample 20 is placed. In this case, the observation positioning means is constituted by the sample table 33. The sample stage 33 can be moved and adjusted in various directions so that the observation position of the sample 20 can be adjusted. As for the direction of movement and adjustment, in order to move and adjust the observation position of the sample stage, the sample stage can be moved in the X-axis direction, the Y-axis direction and the R-axis direction and finely adjusted. It is possible to adjust the sample stage in the T-axis direction for adjustment, and to adjust the distance (working distance) between the objective lens and the sample in the Z-axis direction.
[0035]
[Operation on Image]
The operation method of the electron microscope according to the embodiment of the present invention speeds up the frame rate in conjunction with an operation that causes a change in the observed image. Specific operations that cause a change in the image include focus adjustment, contrast adjustment, brightness adjustment, magnification adjustment, astigmatism correction, movement of the observation field, scan rotation, and the like. These operations are executed by operating respective buttons on the screen of FIG.
[0036]
[Adjust magnification]
Adjustment of the magnification is performed by the magnification button in FIG. In the example of FIG. 2, three first to third magnification buttons 53, 54, and 55 are provided. When the first magnification button 53 with a magnifying glass icon is pressed, a slider similar to the above is displayed in the sub-window, and the magnification can be continuously adjusted.
[0037]
The second magnification button 54 displays the magnification numerically. The second magnification button 54 can select a predetermined magnification from a drop-down menu, and can directly input an arbitrary magnification value as a numerical value. Even when the magnification is changed by the first magnification button 53 or the third magnification button 55, the second magnification button 54 displays the magnification of the observation image currently displayed in the first display area 47. In the example of FIG. 2, the magnification value is a relative value indicating the ratio of the size displayed in the first display area 47 to the size displayed in the second display area 48. For example, when the same image as the second display area 48 is displayed in the first display area 47, the magnification is “1”. However, the display of the magnification is not limited to this example. For example, the magnification may be displayed by an absolute magnification with the size of the sample.
[0038]
Further, when the “ultra low magnification” button as the third magnification button 55 is pressed, a predetermined minimum magnification (for example, “1”) is set. As a result, it is possible to immediately return to the display of the entire image. When the adjustment of the magnification is operated, the electron beam deflection scanning coil 18 in FIG. 1 is adjusted accordingly.
[0039]
[Moving observation field of view]
To move the observation visual field of the observation image to a desired position, the user operates the movement button 60. For moving the observation field of view, a method of physically moving the sample stage, an image shift, or the like can be used. The image shift is to move an observation field of an observation image by moving a scanning position of an electron beam. Also, the movement of the sample stage and the movement of the scanning position of the electron beam can be combined.
[0040]
In the example of FIG. 2, a method of physically moving the sample stage for positioning the observation position will be described. In FIG. 2, as the move button 60, a center move button for moving to a center position, a free button that can be freely moved to an arbitrary position, a one-screen button for enlarging and displaying a rectangular area specified by a mouse or the like on one screen, or a specified button There are four enlarged display buttons for enlarging and displaying the rectangular area. Using these buttons, it is possible to move to a desired field of view, enlarge and reduce the size, and position the observation position.
[0041]
The above positioning of the observation position is performed by physically moving the sample table 33 on which the sample is placed. According to the operation of the movement button, the sample table 33 is moved in the X direction and the Y direction. However, when moving within the range displayed in the second display area 48, display is possible without moving the sample stage.
[0042]
As described above, the positioning is not limited to this method. For example, a method of shifting the scanning position of the electron beam emitted from the electron gun can be used. Alternatively, a method using both of them can be used. Alternatively, a method of once taking in image data in a wide range and processing the data by software can also be used. In this method, since the data is once captured and processed within the data, the observation position can be moved by software, and there is no hardware movement such as movement of the sample stage or electron beam scanning. There is. As a method of capturing large image data in advance, for example, there is a method of obtaining a plurality of image data at various positions and connecting these image data to obtain image data of a wide area. Alternatively, by acquiring image data at a low magnification, a large acquisition area can be obtained.
[0043]
Further, in the screen of FIG. 2, an SEM observation ON / OFF button 70 indicating that SEM observation is ON is displayed at the upper left, and when this button is pressed, ON / OFF can be switched.
[0044]
Furthermore, a full screen display button 71 is provided at the upper right of the screen in FIG. 2, and the entire screen can be used as the area of the first display area 47.
[0045]
Next, as another embodiment of the present invention, another configuration of the display unit 28 having the first display area 47 (main screen) and the second display area 48 (sub screen) is shown in FIG. The display unit 28 shown in this figure displays a main screen for displaying an observation image being currently observed in real time as a first display area 47 and a predetermined registered image as a second display area 48 separate from the main screen. It has a sub screen. On the sub-screen, an observation image (wide-area image) obtained by acquiring and registering the observation image displayed on the main screen at a desired timing is displayed. By making the sub-screen a small screen smaller than the main screen, the area of the main screen is made large and the screen can be used efficiently. In addition, the sub screen can be changed to an arbitrary size as a separate window, can be arranged at an arbitrary place, and can have a layout according to the user's preference. Further, the main screen and the sub screen can be displayed side by side at the same time, but it is also possible to switch these screens and display them individually.
[0046]
The wide area image can be registered by a method in which a user registers a desired image at an arbitrary timing or a method in which an electron microscope automatically acquires a desired image at a preset timing. As a method for the user to manually register, for example, when the user presses a “register” button 96 on the user interface screen of FIG. 2 or FIG. 3, an observation image displayed on the main screen at that time is registered as a wide area image. You. The acquired wide area image is stored in a temporary memory of the electron microscope. It can also be transmitted to a computer and recorded on a storage element on the computer side. When only one wide area image can be registered, the image is updated by registering a new wide area image. However, it goes without saying that a plurality of wide area images can be registered by securing a required capacity of a memory area for wide area image registration. It is also possible to name the registered wide area image and save it in a predetermined image format on a hard disk or an external recording medium. The stored image can also be displayed as a thumbnail or a preview in the temporarily stored image display section 97 as “recently stored image”.
[0047]
As a method of automatically registering a wide area image at a predetermined timing, a predetermined timing is specified in advance on a setting screen. For example, it is possible to set so as to update the wide area image at predetermined time intervals such as every one minute or every five minutes, or to update the wide area image when a predetermined operation is performed. This setting can be made on the timing setting screen, and functions as timing setting means.
[0048]
When registering a wide area image, the observation magnification can be changed. For example, the image is displayed in the second display area 48 at a second observation magnification lower than the first observation magnification displayed in the first display area 47. If the image is changed to a low second observation magnification and displayed as a wide-area image, an area larger than the field of view originally displayed at the first observation magnification is registered in the second display area 48. Therefore, the visual field appears to be enlarged, and the surroundings can be observed. This method is particularly effective when searching for a visual field. This is because, when searching for a desired region to be observed, the user can know the state near the region currently being observed. In particular, since a low-magnification image whose field of view is enlarged by a single operation of pressing the “register” button 96 is displayed in the second display area 48, the user can confirm the wide field of view with a simple operation. . As in the related art, it is possible to greatly reduce the trouble of once resetting to a low magnification and confirming the state of the vicinity, and then returning to the original observation magnification again and restarting the visual field search.
[0049]
As a method of changing the observation magnification, a method in which the user directly specifies a predetermined magnification, a method in which the magnification is set in advance according to the scene, a method in which the magnification is changed in accordance with the number of registrations of the wide area image, or There is a method of designating a magnification according to the sample. A method for the user to directly specify the observation magnification is to select a desired magnification from options displayed by a drop-down menu from a registered magnification setting field 98 on the screen in FIG. 3, or increase or decrease the currently set magnification, for example. Alternatively, there is a method of directly inputting a numerical value of the magnification. The magnification may be input as a relative value between the first observation magnification and the second observation magnification, or may be configured to input the second observation magnification as an absolute value. Based on the magnification displayed in the registered magnification setting column 98, the observation image in the first display area 47 is registered and displayed in the second display area 48 as a wide area image with the observation magnification reduced. As a result, it is possible to save the trouble of resetting the original magnification again after the wide-area image is registered by reducing the observation magnification to a fraction of each time, thereby improving usability.
[0050]
As a method of setting the magnification according to the scene, a second observation magnification at the time of registration in the second display area is determined according to the first observation magnification of the observation image displayed in the first display area. Method. For example, when the first observation magnification of the observation image displayed in the first display area is the lowest magnification that can be observed or a low magnification close thereto, the first display area is displayed at that point without changing the magnification. When the first observation magnification in the first display area is a high magnification, the magnification is changed to a fraction of this observation magnification. The reason for setting in this way is that if you are observing at a low observation magnification, in general, you often observe a visual field that can be sufficiently grasped by the naked eye of the human, so register at a lower magnification than that magnification This is because the necessity is small, in other words, it is considered that registration at the same magnification is preferable. Conversely, if you are observing at a high observation magnification, it is considered that a wide area image will be registered when you lose the field of view, so the field of view is expanded compared to registration at equal magnification, in other words, observation at lower magnification Is preferred.
[0051]
Further, a method in which conditions such as a change in the observation magnification are specified in advance on a predetermined setting screen can be used. In this method, conditions for changing the observation magnification when registering the wide area image and the observation magnification itself are set in advance. As described above, in addition to determining the second observation magnification at the time of registration in the second display area 48 based on the current first observation magnification in the first display area 47, the observation magnification in the first display area 47 is determined. The user may directly specify the magnification for acquiring the wide area image regardless of the above. Further, the observation magnification and the conditions and parameters for determining the observation magnification may be changed according to the conditions. According to the conditions set here, the magnification at which the wide area image is registered at a predetermined timing is determined. This setting screen functions as a setting unit for setting the observation magnification of the observation image registered in the second display area 48.
[0052]
The relationship between the first observation magnification of the observation image being displayed in the first display area 47 and the second observation magnification of the wide area image registered in the second display area 48 is determined by the first display area 47 and the second display area 48. What is necessary is just to be able to compare with. For example, the range is 1/5 to 1/10, preferably 1/4 to 1/8. Either a method of listing preset magnifications and selecting from discrete values, or a method of continuously changing magnifications can be used. When the wide area image is displayed in the second display area 48, a frame 99 indicating which area of the second display area 48 the observation image currently displayed in the first display area 47 corresponds to is displayed in the second display area 48. Displayed above. In FIGS. 2 and 3, a rectangular frame 99 is displayed as a red line on the second display area 48, and the area inside the frame 99 is enlarged and displayed in the first display area 47. When the observation image in the first display area 47 is changed by moving the field of view or enlarging the magnification, the position and size of the frame 99 are updated accordingly.
[0053]
Furthermore, the observation magnification can be changed according to the number of registrations of the wide area image. For example, in the initial stage of visual field search, a wider visual field is secured, that is, a wide-area image is displayed at a low magnification, so that the target visual field can be easily approximated. On the other hand, it is considered that the search range of the visual field has been narrowed to some extent at the stage where the visual field searching process has advanced, so that a wide visual field is not required, in other words, it is not necessary to reduce the magnification very much. Therefore, the magnification can be suppressed to a higher value than in the initial stage. In this way, the visual field searching stage is distinguished based on the number of registrations, and the observation magnification is reduced when the number of registrations is small, and the observation magnification is increased when the number of registrations is large. Observation magnification.
[0054]
As an example, a method of displaying in the second display area 48 as the observation magnification A when initially registering a wide-area image, and as the observation magnification B when registering thereafter, based on the flowchart of FIG. explain. First, movement of the visual field and adjustment of the observation magnification are performed to search for the visual field (step S1). Next, it is determined whether registration of a wide area image is started (step S2). If the registration of the wide area image is started, the process proceeds to step S3, and if not, the process jumps to step S6.
[0055]
In step S3, it is determined whether or not the number of registrations of the wide area image is the first time. At the first time, the process proceeds to step S4A, and the observation magnification is set to A. On the other hand, in the case of the second time or later, the process proceeds to step S4B, and the observation magnification is set to B. Then, the process proceeds to step S5, where a wide area image is acquired at the set observation magnification and registered in the second display area 48. The observation image being displayed in the first display area 47 is not changed, and the observation magnification is maintained. Then, the process proceeds to step S6, where the work is terminated when the search for the visual field is completed, and the process returns to step S1 when the search is continued.
[0056]
In this example, the observation magnification A is set to the lowest settable magnification, for example, 100 times. In general, registering a wide-area image for the first time after image observation is started is before searching for a field of view, so it seems that in many cases, it is often desired to register a wide-area image at the lowest observable magnification regardless of the current observation magnification. It is. On the other hand, the observation magnification B is set to a predetermined magnification of the observation image being displayed in the first display area, for example, 1/4. At the time of the second and subsequent wide-area image registration, since the first registration is often too low in magnification or the visual field is lost when searching for the visual field, it is desirable to register at a magnification lower than the current observation magnification by a certain magnification. It is.
[0057]
The present invention is not limited thereto, and the observation magnification A may be set to be smaller than the observation magnification B. For example, the observation magnification A may be set to 1/8, and the observation magnification B may be set to 1/4. Alternatively, the observation magnification change function may be turned off in the second and subsequent registrations by setting the observation magnification B to the same magnification.
[0058]
Further, in the example of the above-described flowchart, the low magnification is set only for the first registration, and the higher magnification is set thereafter. However, the magnification may be set to be increased stepwise after the second registration. For example, 1/8 at the first registration stage, 1/4 at the second registration stage, 1/2 at the third registration stage, and the same observation image as the first display area 47 at 1 or the same magnification after the fourth registration. Is set to be registered in the second display area 48. As described above, the number of registrations and the observation magnification can be arbitrarily set.
[0059]
Furthermore, the observation magnification can be set according to the sample to be observed. If a magnification suitable for observation is roughly determined according to the sample, it may be more convenient to set the magnification to that. Therefore, the registration magnification is set in advance to a magnification corresponding to the sample to be observed, and by making the magnification callable, measurement according to the observation target can be performed, and the usability is improved.
[0060]
It is desirable that the reference point when changing the magnification be the center or the center of gravity of the first display area 47. This is because, when registered in the second display area 48, the field of view is uniformly enlarged around the second display area 48. However, it is also possible to reduce the magnification based on a corner or an arbitrary point such as the upper left or upper right of the first display area 47.
[0061]
In the above embodiment, the observation magnification changing function can be turned off, and a wide area image can be registered at the same observation magnification as the first display area 47 and displayed in the second display area 48. Needless to say.
[0062]
Functions such as the observation magnification changing function described above are executed by an electron microscope operation program transmitted to a central processing unit of the electron microscope through a computer. That is, it functions as control means for changing the observation magnification. The functions, means, and members described above can be realized virtually by software, or can be realized by being configured by physical hardware.
[0063]
As described above, in the electron microscope of the present embodiment, the observation magnification at the time of acquiring the wide area image registered in the second display area 48 is the same as the current observation image in the first display area 47, or the current observation magnification. The predetermined magnification based on the magnification or the predetermined magnification independent of the current observation magnification can be set. Further, parameters for changing the observation magnification include the current observation magnification of the first display area 47, the number of registrations of the wide area image, and the like, or the user may specify a desired magnification. When the user switches a desired magnification, a method of setting in advance which magnification is to be used in which scene on the setting screen, or one or more dedicated buttons having different magnifications and conditions are prepared, and an arbitrary A method of switching a magnification by pressing a desired button at a scene or timing can be used. As an example of the method of using the dedicated button, three types of buttons are prepared for the same magnification, a predetermined magnification, and an arbitrary magnification described above, and a predetermined condition or magnification is set or assigned to each button in advance. Then, the user can register a wide area image at a desired magnification by selecting and pressing each button.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, the electron microscope, the electron microscope operating method, the electron microscope operating program, and the computer-readable recording medium of the present invention are registered on the second display area according to the image observation conditions and conditions of the observation image. It is possible to switch the magnification of the image to be performed. This makes it possible to display a wide area image more suitably than the image being displayed in the first display area by a simple operation, and it is possible to easily search for a visual field by displaying these images side by side or by switching them. it can.
[0065]
This is because the present invention does not fix the magnification at the time of registration in the second display area to the magnification currently displayed in the first display area, but changes the magnification to an optimum magnification according to conditions. . Thus, an appropriate image can be registered on another screen without worrying about the current observation magnification, and registered at an easy-to-use magnification. In particular, if the image is displayed in the second display area at a magnification lower than the observation magnification of the observation image being displayed in the first display area, a wider area including peripheral images not displayed in the first display area is obtained. Therefore, the visual field is apparently widened, which is extremely convenient for searching for the target visual field. In addition, a wide area can be acquired more easily and without troublesome operations than the conventional technique, so that the user is convenient. In particular, for an electron microscope that can be displayed at a high magnification and has a wide dynamic range, searching for a point of view is important, so the function of the present invention is extremely useful.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a scanning electron microscope according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an image diagram showing an example of a user interface screen of an electron microscope operation program according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an image diagram showing an example of a user interface screen of an electron microscope operation program according to another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a flowchart showing a procedure for searching for a visual field in an electron microscope according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... Computer
2 Central processing unit
3. High voltage power supply for electron gun
4 ... filament
5 ... Wehnelt
6 ... Anode
7 ... Electron gun
8 ... Electron beam
9 ... gun alignment coil
10 ... gun alignment coil controller
11: Convergent lens controller
12 ・ ・ ・ Convergent lens
13 ... objective lens aperture
14 ... Astigmatism correction coil control unit
15 ... Electron beam deflection scanning coil controller
16 Objective lens control unit
17 ・ ・ ・ Astigmatism correction coil
18 ... Electron beam deflection scanning coil
19 ... Objective lens
20 ... sample
21 ... Secondary electron detector
22 ... backscattered electron detector
23 ... Secondary electron detection amplifier
24 ... backscattered electron detection and amplification unit
25 ... A / D converter
26 ... A / D converter
27 ... Image data generation unit
28 Display unit
29 ・ ・ ・ Printer
30 ... Exhaust pump
31 ・ ・ ・ Sample room
32 ... Exhaust control unit
33 ... Sample stage
47 ... first display area
48 second display area
49 ... Tip screen
50 ... wide area image
51 ... e preview
53 ... first magnification button
54 ... second magnification button
55 ... third magnification button
60 ... Move button
70 SEM observation ON / OFF button
71 ... full screen display button
96 ... "Registration" button
97 ... temporary storage image display field
98 ・ ・ ・ Registered magnification setting field
99 ... frame line

Claims (9)

像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を1以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで観察像を結像し、該検出器で検出した信号に基づいて該観察像を階調表現して表示可能な電子顕微鏡であって、
前記観察像を表示するための第1表示領域と、
前記第1表示領域に所定のタイミングにおいて表示された観察像の第1観察倍率よりも低い倍率である第2観察倍率を設定するための設定部と、
前記第1表示領域に表示された観察像を前記所定のタイミングにおいて取り込み、該取り込んだ観察像を前記設定部で設定された第2観察倍率に変更するための制御手段と、
前記制御手段で変更された前記第2観察倍率の観察像を記憶するための記憶手段と、
前記第1表示領域とは別画面で設けられ、前記制御手段で第2観察倍率に変更された観察像を表示する第2表示領域とを備える電子顕微鏡。
Based on the image observation conditions, an accelerating voltage is applied to the electron gun to irradiate the sample with an electron beam, and secondary electrons or reflected electrons emitted from the sample are detected by one or more detectors while a desired surface of the sample is detected. An electron microscope that forms an observation image by scanning an area, and is capable of displaying the observation image in gradation based on a signal detected by the detector,
A first display area for displaying the observation image;
A setting unit for setting a second observation magnification that is lower than the first observation magnification of the observation image displayed at a predetermined timing in the first display area;
Control means for capturing the observation image displayed in the first display area at the predetermined timing, and changing the captured observation image to a second observation magnification set by the setting unit;
Storage means for storing the observation image of the second observation magnification changed by the control means,
An electron microscope comprising: a second display area provided on a separate screen from the first display area and displaying an observation image changed to a second observation magnification by the control unit.
前記電子顕微鏡は更に、
前記第1表示領域で表示中の観察像を、前記設定部で設定された第2観察倍率に変更して前記第2表示領域に表示するタイミングを指定するためのタイミング設定手段を備えることを特徴とする請求項1記載の電子顕微鏡。
The electron microscope further comprises:
A timing setting unit for changing an observation image being displayed in the first display area to a second observation magnification set by the setting unit and designating a timing for displaying the observation image in the second display area. The electron microscope according to claim 1, wherein
前記設定部は、前記第2観察倍率を、前記第1表示領域に前記所定のタイミングにおいて表示された観察像の前記第1観察倍率に基づいて設定することを特徴とする請求項1または2記載の電子顕微鏡。The apparatus according to claim 1, wherein the setting unit sets the second observation magnification based on the first observation magnification of an observation image displayed at the predetermined timing in the first display area. Electron microscope. 前記設定部は、前記所定のタイミングの時点で前記第2表示領域に前記第2観察倍率の観察像を表示した回数に基づいて前記第2観察倍率を設定することを特徴とする請求項1または2記載の電子顕微鏡。The said setting part sets the said 2nd observation magnification based on the frequency | count of displaying the observation image of the said 2nd observation magnification in the said 2nd display area at the time of the said predetermined timing, The said 1st or 2nd characterized by the above-mentioned. 2. The electron microscope according to 2. 前記電子顕微鏡は、前記第2表示領域において、第1表示領域にて表示中の領域に相当する部分を枠線で明示可能とすることを特徴とする請求項1から4のいずれか記載の電子顕微鏡。The electron microscope according to any one of claims 1 to 4, wherein the electron microscope enables a portion corresponding to an area being displayed in the first display area to be clearly indicated by a frame line in the second display area. microscope. 前記電子顕微鏡は、前記第1表示領域にて前記第1観測倍率で表示中の観察像を、前記第2観察倍率に変更して前記第2表示領域に表示させるタイミングを、ユーザが指定することを特徴とする請求項1から5のいずれか記載の電子顕微鏡。In the electron microscope, a user designates a timing at which an observation image being displayed at the first observation magnification in the first display area is changed to the second observation magnification and displayed in the second display area. The electron microscope according to claim 1, wherein: 像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を1以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで観察像を結像し、該検出器で検出した信号に基づいて該観察像を階調表現して表示可能な電子顕微鏡の操作方法であって、
観察像を表示するための第1表示領域に第1観察倍率で表示される観察像を、第1観察倍率よりも低い倍率である第2観察倍率に変更して前記第1表示領域とは個別の第2表示領域に表示するタイミングを指定するステップと、
前記指定されたタイミングにおいて、前記第1表示領域で表示されている観察像を第2観察倍率に変更して前記第2表示領域に表示し、さらに前記第2観察倍率の観察像を記憶手段に記憶するステップと、
を備える電子顕微鏡の操作方法。
Based on the image observation conditions, an accelerating voltage is applied to the electron gun to irradiate the sample with an electron beam, and secondary electrons or reflected electrons emitted from the sample are detected by one or more detectors while a desired surface of the sample is detected. An observation image is formed by scanning an area, and an operation method of an electron microscope capable of displaying and displaying the observed image in gradation based on a signal detected by the detector,
The observation image displayed at the first observation magnification in the first display area for displaying the observation image is changed to a second observation magnification that is lower than the first observation magnification, and is separately provided from the first display area. Specifying the timing of display in the second display area of
At the designated timing, the observation image displayed in the first display area is changed to a second observation magnification and displayed in the second display area, and the observation image at the second observation magnification is stored in storage means. Memorizing step;
The operation method of the electron microscope provided with.
像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を1以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで観察像を結像し、該検出器で検出した信号に基づいて該観察像を階調表現して表示可能な電子顕微鏡の操作プログラムであって、コンピュータに
観察像を表示するための第1表示領域に第1観察倍率で表示される観察像を、所定のタイミングで第1観察倍率よりも低い倍率である第2観察倍率に変更して前記第1表示領域とは個別の第2表示領域に表示する機能と、
前記所定のタイミングにおいて、前記第2観察倍率に変更された観察像を記憶手段に記憶する機能と、
を実現させるための電子顕微鏡操作プログラム。
Based on the image observation conditions, an accelerating voltage is applied to the electron gun to irradiate the sample with an electron beam, and secondary electrons or reflected electrons emitted from the sample are detected by one or more detectors while a desired surface of the sample is detected. An operation program for an electron microscope capable of forming an observation image by scanning an area, displaying the observation image in gradation based on a signal detected by the detector, and displaying the observation image on a computer. The observation image displayed at the first observation magnification in the first display area is changed to the second observation magnification that is lower than the first observation magnification at a predetermined timing, and the observation image is separately provided from the first display area. A function to be displayed in the second display area of
A function of storing the observation image changed to the second observation magnification in the storage unit at the predetermined timing;
Electron microscope operation program for realizing
請求項8に記載される前記電子顕微鏡操作プログラムを格納したコンピュータで読み取り可能な記録媒体。A computer-readable recording medium storing the electron microscope operation program according to claim 8.
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