試料ステージ装置、及び電子線装置
【課題】簡単で直感的な操作で試料を所望の姿勢及び位置に移動する。
【解決手段】走査電子顕微鏡１０の多軸ステージ４０を水平回転、傾斜、水平移動させるに際して、二次電子検出器２０の信号から得られるＳＥＭ像から指定用画像を作成して画像表示装置６１に表示しつつ、マウス６２で指定用画像を回転、傾斜、水平移動させる操作を行う。座標生成手段５２は現在の多軸ステージ４０の座標を操作後の指定用画像に基づいて変換し、多軸ステージ駆動制御手段５３は変換後の座標により多軸ステージ４０を駆動する。
【解決手段】走査電子顕微鏡１０の多軸ステージ４０を水平回転、傾斜、水平移動させるに際して、二次電子検出器２０の信号から得られるＳＥＭ像から指定用画像を作成して画像表示装置６１に表示しつつ、マウス６２で指定用画像を回転、傾斜、水平移動させる操作を行う。座標生成手段５２は現在の多軸ステージ４０の座標を操作後の指定用画像に基づいて変換し、多軸ステージ駆動制御手段５３は変換後の座標により多軸ステージ４０を駆動する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料ステージ装置及び電子線装置に係り、特に平面回転を含む複数の自由度を持ち、指定された座標に基づいて試料を所定の姿勢及び位置に保持する試料ステージ装置及びこの試料ステージ装置を備える電子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような電子線装置として５軸の自由度を持つ多軸ステージを備える走査電子顕微鏡がある（特許文献１参照）。この多軸ステージは、図８に示すように、試料２２０を前後左右方向（Ｘ，Ｙ）、上下方向（Ｚ）、平面回転（Ｒ）、傾斜（Ｔ）の５自由度で移動することができる機構を備える。このような多軸ステージを備える走査電子線装置によれば、試料を任意の姿勢及び位置で観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１９３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような走査電子顕微鏡では、観察している試料を回転させて、同一の観察領域を他の方向から観察したい場合等に試料の観察に手間と時間がかかるという問題がある。
【０００５】
図９は従来の走査電子顕微鏡における観察状態を説明するための模式図である。図９（ａ）に示すように、試料のＡ方向からの傾斜観察像２１０が得られている場合、試料の上面２１１及び一方側面２１２が観察できる。このような状態から試料の他方側面２１３を観察したい場合、試料を回転すると共に傾斜を変更して、同図（ａ）に示したＢ方向からの観察を行う必要がある。この方向からの観察を行うことにより、図９（ｂ）に示すように、試料の観察像２１０に上面２１１と他方側面２１３が表示され観察できる。
【０００６】
しかし、このように試料の同一観察領域を異なる方向から観察するに際して、従来の走査電子顕微鏡にあっては、ユーザが試料を観察しつつ、試料を見失わない程度に少しずつ多軸ステージを前後左右方向（Ｘ，Ｙ）、回転方向（Ｒ）及び傾斜方向（Ｔ）に駆動して、試料を移動させていく必要がある。一般に試料の観察位置は、多軸ステージの回転中心や傾斜軸から外れているため、多軸ステージの回転及び傾斜に伴い、前後左右方向に位置を調整しなければ、同一の領域を観察できない。このような操作は、観察が高倍率である場合や、観察する試料が大きなものである場合には特に煩雑な操作となる。
【０００７】
そこで本発明は、簡単で直感的な操作で試料を所望の姿勢及び位置に移動することができる試料ステージ装置、及び電子線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための請求項１の発明は、平面回転を含む複数の自由度を持ち、指定された姿勢及び位置座標に基づいて、試料を所定の姿勢及び位置に保持する多軸ステージと、初期状態で取得した試料の観察画像に基づいて、所望の姿勢及び位置での試料の撮影像を表示する指定用画像を生成する指定用画像生成手段と、前記指定用画像を表示する表示装置及びこの表示装置の操作画像上で試料の姿勢及び位置を指定するポインティングデバイスを備えた姿勢位置指定手段と、この姿勢位置指定手段で指定された指定用画像に基づいて前記多軸ステージの設定座標を生成する座標生成手段と、前記設定座標に基づいて前記多軸ステージを駆動制御する多軸ステージ駆動制御手段と、を備えることを特徴とする試料ステージ装置である。
【０００９】
同じく請求項２の発明は、請求項１に記載の試料ステージ装置において、前記初期状態における試料の観察画像が、電子線が照射された試料から放出された荷電粒子に基づいて得られるものであることを特徴とする。
【００１０】
同じく請求項３の発明は、請求項１に記載の試料ステージ装置において、前記初期状態における試料の観察画像が、試料の光学像であることを特徴とする。
【００１１】
同じく請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の試料ステージ装置において、前記目標指定手段で指定された座標を１組又は複数組格納する座標格納手段を備え、多軸ステージ駆動制御手段は、前記座標格納手段に格納された座標に基づいて多軸ステージを駆動することを特徴とする。
【００１２】
同じく請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のであるものである試料ステージ装置において、多軸ステージが、傾斜、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向、水平回転の５つの自由度を備えることを特徴とする。
【００１３】
同じく請求項６の発明は、電子線を試料に走査する照射手段と、電子線が照射された試料からの荷電粒子に基づいて試料の情報を生成する試料情報生成手段と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の試料ステージ装置とを備えることを特徴とする電子線装置である。
【００１４】
同じく請求項７の発明は、請求項６に記載の電子線装置が走査型電子顕微鏡であることを特徴とする。
【００１５】
同じく請求項８の発明は、請求項７に記載の電子線装置が光学顕微鏡を備えることを特徴とする。
【００１６】
同じく請求項９の発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載の電子線装置において、指定された指定画像で特定される複数組の座標を格納する座標格納手段と前記複数の座標に基づいて設定された試料ステージ装置の各姿勢及び位置における試料の複数観察画像を格納する画像格納手段と、前記格納した複数の観察画像を連続して表示する連続表示手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、試料の操作画像を視認しつつ試料の観察姿勢及び位置を設定するだけで多軸ステージを所定の姿勢及び位置に設定することができるので、直感的で簡単な操作で所望の姿勢及び位置に試料を設定しその観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
【図２】同じく走査電子顕微鏡の制御系を示すブロック図である。
【図３】同じく走査電子顕微鏡の指定画像の生成及び撮像状態を示す模式図である。
【図４】同じく走査電子顕微鏡の指定用画像を示す模式図である。
【図５】同じく走査電子顕微鏡の観察の手順を示すフローチャートである。
【図６】同じく走査電子顕微鏡の試料姿勢及び位置の設定手順を示すフローチャートである。
【図７】同じく走査電子顕微鏡の画像表示手順を示すフローチャートである。
【図８】試料の移動自由度を示す模式図である。
【図９】従来の走査電子顕微鏡における観察状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための形態例に係る走査電子顕微鏡を図面に基づいて説明する。図１は実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の概略構成を示す模式図である。この走査電子顕微鏡１０は、光学顕微鏡３０を同一の筐体に備え、試料１８における観察領域のＳＥＭ像データと光学像データとを取得して表示するものである。まず走査電子顕微鏡１０の基本的構成について説明する。
【００２０】
走査電子顕微鏡１０は、鏡筒１１内上部の電子線源１２から発生した電子線１３を、コンデンサレンズ１４で収束し、偏向コイル１５で偏向して、対物レンズ１６で収束及びフォーカスを調整し、試料室１７内の試料１８上を走査する。試料１８は、多軸ステージ４０に配置されている。この多軸ステージ４０は、モーター、ネジ機構など公知の駆動機構を備え、試料１８を前後左右方向（Ｘ，Ｙ）、上下方向（Ｚ）、水平回転（Ｒ）、Ｘ軸方向を軸とする傾斜（Ｔ）の５自由度（図８参照）で移動を行い、試料を指定の位置に移動及び水平回転できるほか、任意の角度に傾斜させることができる。この多軸ステージ４０では、下段から傾斜機構４１、Ｙ方向移動機構４２、Ｘ方向移動機構４３、Ｚ方向移動機構４４、回転機構４５が配置される。また、この多軸ステージ４０は後述する制御部５０（図２参照）で駆動制御される。
【００２１】
そして、試料１８から発生した２次電子、反射電子などの荷電粒子１９は、二次電子検出器２０で検出され、ＳＥＭ画像表示制御手段５５（図２参照）で電子線１３の走査状態と同期処理されてＳＥＭ像データが得られ、ＳＥＭ像が画像表示装置６１（図２参照）に表示される。
【００２２】
光学顕微鏡３０は、光学鏡筒内に光学系を備えるほか、試料１８を照明する光源、ＣＣＤ撮像素子、ＣＭＯＳ素子等の電子撮像素子を内蔵し光学像データを出力する。そして、試料１８の観察領域の拡大された光学像が画像表示装置６１（図２参照）に表示される。ここで、光学顕微鏡３０の光軸は前記走査電子顕微鏡１０の光軸と試料１８の観察領域で交差するよう所定の角度で傾けて配置されている。なお、光学顕微鏡３０は、走査電子顕微鏡の光軸と一致するように配置してもよい。本実施の形態例では、互いの観察条件に悪影響を与えることがない。例えば電子線を通過させるため光学顕微鏡の光学系に貫通孔を形成すると、光学顕微鏡の光学像が部分的に暗くなるなどの悪影響が発生するが、本実施の形態例ではそのような影響を排除することができる。
【００２３】
ここで、走査電子顕微鏡１０と光学顕微鏡３０の撮像倍率は、撮像の目的に応じて適宜変更できる。試料１８の撮像位置を決定する場合には、光学顕微鏡３０の撮像倍率を走査電子顕微鏡１０の撮像倍率より小さくすることが好ましい。また、試料１８は任意の角度に傾斜させて観察することができ、試料表面が、光学顕微鏡３０の光軸に対して直交する方向に傾斜させると光学顕微鏡３０で良好な光学像を取得できる。
【００２４】
次に本実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の制御について説明する。図２は実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の制御系を示すブロック図である。走査電子顕微鏡１０には、走査電子顕微鏡１０の画像の表示制御を行うと共に多軸ステージ４０の駆動制御を行う制御部５０が接続される。また、この制御部５０にはオペレーターが多軸ステージ４０の姿勢及び位置を指定する姿勢位置指定手段６０が接続される。姿勢位置指定手段６０は、撮像画像や姿勢及び位置指定のための指定画像を表示する画像表示装置６１と、オペレーターが画像表示装置６１上の点を指定して処理を指定するポインティングデバイスであるマウス６２と、テキスト及び数値を入力するキーボード６３とを備える。なお、ポインティングデバイスとしては、マウス以外の例えばトラックボール等を使用できる。また、ない。テキスト及び数値入力デバイスもキーボード以外の手段を用いることができる。
【００２５】
制御部５０は、画像表示装置６１に表示する指定用画像を生成する指定用画像生成手段５１と、前記指定用画像に基づいて多軸ステージ４０を駆動するための座標データ生成する座標生成手段５２と、前記座標データに基づいて多軸ステージ４０を駆動制御する多軸ステージ駆動制御手段５３と、複数の座標データを格納する座標メモリー５４と、二次電子検出器２０からの信号に基づいて画像表示装置６１にＳＥＭ画像を表示させるＳＥＭ画像表示制御手段５５と、前記指定用画像生成手段５１が生成した指定用画像データを格納する指定用画像メモリー５６と、撮像した複数の画像を格納する撮像画像メモリー５７とを備える。
【００２６】
指定用画像生成手段５１は、初期状態で取得したＳＥＭ画像に基づいて指定用画像を生成して指定用画像メモリー５６に格納する。オペレーターは画像表示装置６１に表示された前記指定用画像を観察しつつ、マウス６２にて、この画像を指定して試料を目的の姿勢及び位置となるよう、水平回転（Ｒ）、傾斜（Ｔ）、平面位置（Ｘ，Ｙ）、倍率の状態を指定する。指定用画像生成手段５１は、この指定に基づいて、撮像画像メモリー５７に格納された指定用画像を指定された状態に指定用画像を回転、傾斜、平面移動及び変倍して表示されるよう変換する。
【００２７】
図３は実施形態例に係る走査電子顕微鏡の指定画像の生成及び撮像状態を示す模式図、図４は同じく走査電子顕微鏡の指定用画像を示す模式図である。指定用画像生成手段５１は、まず当初のＳＥＭ像に基づいて指定用画像１１０を生成する。この例では、指定用画像１１０は試料を傾斜させた状態でＡ方向から撮像したものをそのまま使用している。なお、この指定用画像は、ＳＥＭ像をそのまま使用するほか、細部を省略して模式的なものとすることができる。指定用画像１１０は、指定用画像メモリー５６に格納される。この例では、指定用画像１１０には、上面１１１と、手前側である一方側面１１２が現れており、奥側である他方側面１１３は表示されていない。この指定用画像１１０は、指定用に使用され、所望の姿勢位置状態を示す目安となる
【００２８】
指定用画像生成手段５１は、姿勢位置指定手段６０からの指定により、指定用画像メモリー５６に格納された指定用画像１１０を変形させる。本実施形態例において、マウス６２での指定できる処理は、水平回転移動、傾斜移動、平面移動、及び倍率変更とする。試料の回転はマウス６２のホイールの回転、試料の傾斜はマウス右ドラッグ、平面移動はマウスの左ドラッグ、倍率変更はホイールの押下した状態での回転で行う。
【００２９】
例えば、試料を矢印Ａ方向から観察している状態（図３（ａ））から、試料を矢印Ｂ方向から観察、即ち試料を１８０°回転する場合（図３（ｂ））、オペレーターはマウス６２のホイールを回転させる。これに伴い指定用画像生成手段５１は、指定用画像１１０を回転させ、オペレーターはこの画像（図３（ｃ））を観察して所望の状態とする。ここで、指定用画像生成手段５１は、指定用画像メモリー５６に格納された指定用画像１１０を回転させたものであるので、表示される指定用画像１１０（図３（ｃ））は、実際に観察される画像と異なり、一方側面１１２が現れたままで、他方側面１１３は表示されていない。なお、各移動及び倍率の変更の値をキーボード６３から入力することによりＳＥＭ画像表示制御手段５５に指定用画像１１０を生成させることができる。
【００３０】
本例ではこの指定用画像１１０の表示状態に基づいて座標生成手段５２が多軸ステージ４０の各座標を生成して座標メモリー５４に格納し、多軸ステージ駆動制御手段５３がこの座標に基づいて多軸ステージ４０を駆動する。
【００３１】
多軸ステージ４０が指定された座標に基づいて駆動された状態で、二次電子検出器２０からの信号に基づいてＳＥＭ画像がＳＥＭ画像表示制御手段５５により生成され、画像表示装置６１に表示される（図３（ｄ））。この観察像１２０では、上面１２１と回転前に奥側であったほか側面１２３が手前側に表示され、所望の回転後の観察像を得ることができる。
【００３２】
指定用画像生成手段５１は、回転移動、傾斜移動、位置移動及び倍率変更に際しても同様に指定用画像１１０を変更して画像表示装置６１に表示する。図４は走査電子顕微鏡の指定用画像を示す模式図である。図４（ａ）は回転移動時における指定用画像１１０を、同（ｂ）は傾斜移動時における指定用画像１１０を、同（ｃ）は水平位置移動及び倍率変更時における指定用画像１１０を示している。
【００３３】
具体的には、図４（ａ）に示す試料の回転時に、指定用画像生成手段５１は指定用画像１１０を回転して表示する。また、同（ｂ）に示す傾斜時に、指定用画像生成手段５１は、指定用画像１１０をあたかも試料を傾斜したように指定用画像１１０を変形して表示する。さらに、同（ｃ）に示す位置移動及び倍率変更時には、指定用画像生成手段５１は、指定用画像１１０の大きさを変えると共に、全体視野１１５中の配置位置を表示する。
【００３４】
次に座標生成手段５２における座標の生成について説明する。座標生成手段５２は、姿勢位置指定手段６０で指定された指定用画像１１０の姿勢及び位置から下式に基づいて変換を行い、座標を出力する
【００３５】
【数１】
【００３６】
ここで、ｘ，ｙ，ｚは、現在の座標、φは傾斜角、θは回転角、Ｘ，Ｙ，Ｚは変換後の座標を示している。この式は、多軸ステージ４０を下方から傾斜機構４１、Ｙ方向移動機構４２、Ｘ方向移動機構４３、Ｚ方向移動機構４４、回転機構４５の順に配置して構成した場合のものであり、これらの機構の配置順が変われば適宜変更する必要がある。
【００３７】
制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を備えたコンピュータとして構成され、格納したソフトウエアをＣＰＵで実行することにより、公知の手法で画像処理及び座標変換等を行い、前述した各手段の機能を実現する。また、これらの機能をハードウエアとして実装することもできる。
【００３８】
次に実施の形態に係る走査電子顕微鏡１０の撮像手順について説明する。図３は走査電子顕微鏡の観察の手順を示すフローチャート、図４は同じく走査電子顕微鏡の試料姿勢及び位置の設定手順を示すフローチャートである。
【００３９】
この例では、初期位置及び姿勢での試料のＳＥＭ画像を取得し、この画像に基づいて作成された指示用画像を表示装置に表示しつつオペレーターがマウス操作で次回撮像する試料の姿勢及び位置を指定する。
【００４０】
まず、現在の視野においてＳＥＭ画像表示制御手段５５が二次電子検出器２０からの信号に基づいてＳＥＭ像を生成し、座標生成手段５２が多軸ステージ４０の現在座標を取得する（ＳＡ１）。次いで指定用画像生成手段５１がこのＳＥＭ像に基づいて指定用画像データを生成する。この指定用画像データは指定用画像メモリー５６に格納され、この指定用画像データに基づいて画像表示装置６１に指定用画像が表示される（ＳＡ２）。オペレーターはこの指定用画像を観察しつつマウス６２を操作して、指定用画像を所望の状態になるよう水平回転移動、傾斜移動、平面移動、倍率変更の指定を行う（ＳＡ３）。
【００４１】
このオペレーターによる指定に伴い、指定用画像生成手段５１は、撮像画像メモリー５７に格納された画像データを変更し（ＳＡ４）、指定用画像メモリー５６に格納して画像表示装置６１に表示する（ＳＡ５）。この指定用画像の変更に従って座標生成手段５２は、座標の変換を行い（ＳＡ６）、座標メモリー５４に格納する。
【００４２】
指定用画像１１０により必要とする姿勢位置が定まると、オペレーターが所定キーボタンの押下、あるいはマウスによる特定個所のクリックを行う。これにより、試料の姿勢及び位置が確定してＳＥＭ画像の取得処理を開始する（ＳＡ７）。すると、多軸ステージ駆動制御手段５３は、座標メモリー５４に格納した座標に基づいて、多軸ステージ４０を駆動して（ＳＡ８）を指定された姿勢及び位置に配置し、撮像が行われる（ＳＡ９）。この撮像された画像データは撮像画像メモリー５７に格納され、指定用画像生成手段５１に指定された姿勢及び位置のＳＥＭ画像が表示される。なお、撮像の前にオートフォーカスなどにより画像を鮮鋭にする処理を行宇ことができる。
【００４３】
次に、マウス６２による試料の姿勢及び位置の姿勢の指定について説明する。図６は実施形態に係る走査電子顕微鏡の試料姿勢及び位置の設定手順を示すフローチャートである。試料の姿勢及び位置の指定を行うに際しては、まず指定用画像を画像表示装置６１に表示する（ＳＢ１）、そして、マウス６２のホイールを回転して（ＳＢ２）、試料の回転移動を指定し（ＳＢ３）する。同様にマウス６２を右ドラッグして（ＳＢ４）、試料の傾斜移動を指定する（ＳＢ５）。また、マウス６２を左ドラッグして（ＳＢ６）、試料の平面移動を行う、そして、マウス６２のホイールを押下しつつ回転して（ＳＢ８）、試料の回転を行う（ＳＢ９）。なお、これらの処理とマウスの操作との対応は任意に変更することができる。また、マウスに代えトラックボール等、他のポインティングデバイスを使用することができる。
【００４４】
これらの指定により、指定用画像生成手段５１により指定用画像が変更して画像表示装置６１に表示され（ＳＢ１０）、最終的にこの変更した状態に基づいて座標生成手段５２が多軸ステージ４０の座標を生成する（ＳＢ１１）。
【００４５】
本実施形態例に係る走査電子顕微鏡１０は、試料の移動時に撮像した複数画像を連続的に表示することができる。図７は走査電子顕微鏡の画像表示手順を示すフローチャートである。このような処理は、試料の回転移動、傾斜移動、平面移動やそれらの組合わせに依る移動を行ったとき、移動中の観察像の変化を動画として表示するものである。
【００４６】
この撮像処理では、まずオペレーターが指定用画像を見ながら試料を撮像する姿勢及び位置（回転、傾斜、水平位置、倍率等）を指定する（ＳＣ１）。そして、座標生成手段５２が姿勢及び位置における多軸ステージ４０の座標を算出して座標メモリー５４に格納する。この処理（ＳＣ１、ＳＣ２）を所定の複数個所において行い（ＳＣ３）、得られた位置姿勢座標を座標メモリー５４に順次格納していく。
【００４７】
次いで、多軸ステージ駆動制御手段５３が座標メモリー５４に格納された複数の座標を参照して多軸ステージ４０を駆動し、各座標においてＳＥＭ画像表示制御手段５５が二次電子検出器２０からの信号に基づいて撮像を行い（ＳＣ４）、画像データを撮像画像メモリー５７に順次格納していく（ＳＣ５）。
【００４８】
すべての撮像が終了すると、オペレーターの指示により、ＳＥＭ画像表示制御手段５５は連続表示手段として作動し、撮像画像メモリー５７に格納した複数の画像を順次表示し（ＳＣ７、ＳＣ８）、処理は終了する。
【００４９】
このようにして、走査電子顕微鏡１０は、指定された複数の個所のＳＥＭ像を順次表示し、試料の観察像を動画として表示することができる。
【００５０】
なお、前記実施形態例では、指示用画像をＳＥＭ像に基づいて生成したが、この指示画像は走査電子顕微鏡１０に配置した光学顕微鏡３０で得られる拡大像を基に生成することもできる。光学顕微鏡像に基づいて指示画像を生成すると、指示用画像をカラー像として表示でき、視認が容易になる。
【００５１】
以上のように本実施形態に係る走査電子顕微鏡１０は、画像表示された指示用画像をマウスで直感的に操作するだけで多軸ステージ４０操作することができ、試料の所望の姿勢及び位置の拡大像を得ることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 走査電子顕微鏡
１１ 鏡筒
１２ 電子線源
１３ 電子線
１４ コンデンサレンズ
１５ 偏向コイル
１６ 対物レンズ
１７ 試料室
１８ 試料
１９ 荷電粒子
２０ 二次電子検出器
３０ 光学顕微鏡
４０ 多軸ステージ
４１ 傾斜機構
４２ Ｙ方向移動機構
４３ Ｘ方向移動機構
４４ Ｚ方向移動機構
４５ 回転機構
５０ 制御部
５１ 指定用画像生成手段
５２ 姿勢位置座標生成手段
５３ 多軸ステージ駆動制御手段
５４ 位置姿勢座標メモリー
５５ ＳＥＭ画像表示制御手段
５６ 指定用画像メモリー
５７ 撮像画像メモリー
６０ 姿勢位置指定手段
６１ 画像表示装置
６２ マウス
６３ キーボード
１１０ 指定用画像
１１１ 上面
１１２ 一方側面
１１３ 他方側面
１２０ 観察像
１２１ 上面
１２３ 他側面
【技術分野】
【０００１】
本発明は試料ステージ装置及び電子線装置に係り、特に平面回転を含む複数の自由度を持ち、指定された座標に基づいて試料を所定の姿勢及び位置に保持する試料ステージ装置及びこの試料ステージ装置を備える電子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述のような電子線装置として５軸の自由度を持つ多軸ステージを備える走査電子顕微鏡がある（特許文献１参照）。この多軸ステージは、図８に示すように、試料２２０を前後左右方向（Ｘ，Ｙ）、上下方向（Ｚ）、平面回転（Ｒ）、傾斜（Ｔ）の５自由度で移動することができる機構を備える。このような多軸ステージを備える走査電子線装置によれば、試料を任意の姿勢及び位置で観察することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３１９３６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような走査電子顕微鏡では、観察している試料を回転させて、同一の観察領域を他の方向から観察したい場合等に試料の観察に手間と時間がかかるという問題がある。
【０００５】
図９は従来の走査電子顕微鏡における観察状態を説明するための模式図である。図９（ａ）に示すように、試料のＡ方向からの傾斜観察像２１０が得られている場合、試料の上面２１１及び一方側面２１２が観察できる。このような状態から試料の他方側面２１３を観察したい場合、試料を回転すると共に傾斜を変更して、同図（ａ）に示したＢ方向からの観察を行う必要がある。この方向からの観察を行うことにより、図９（ｂ）に示すように、試料の観察像２１０に上面２１１と他方側面２１３が表示され観察できる。
【０００６】
しかし、このように試料の同一観察領域を異なる方向から観察するに際して、従来の走査電子顕微鏡にあっては、ユーザが試料を観察しつつ、試料を見失わない程度に少しずつ多軸ステージを前後左右方向（Ｘ，Ｙ）、回転方向（Ｒ）及び傾斜方向（Ｔ）に駆動して、試料を移動させていく必要がある。一般に試料の観察位置は、多軸ステージの回転中心や傾斜軸から外れているため、多軸ステージの回転及び傾斜に伴い、前後左右方向に位置を調整しなければ、同一の領域を観察できない。このような操作は、観察が高倍率である場合や、観察する試料が大きなものである場合には特に煩雑な操作となる。
【０００７】
そこで本発明は、簡単で直感的な操作で試料を所望の姿勢及び位置に移動することができる試料ステージ装置、及び電子線装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための請求項１の発明は、平面回転を含む複数の自由度を持ち、指定された姿勢及び位置座標に基づいて、試料を所定の姿勢及び位置に保持する多軸ステージと、初期状態で取得した試料の観察画像に基づいて、所望の姿勢及び位置での試料の撮影像を表示する指定用画像を生成する指定用画像生成手段と、前記指定用画像を表示する表示装置及びこの表示装置の操作画像上で試料の姿勢及び位置を指定するポインティングデバイスを備えた姿勢位置指定手段と、この姿勢位置指定手段で指定された指定用画像に基づいて前記多軸ステージの設定座標を生成する座標生成手段と、前記設定座標に基づいて前記多軸ステージを駆動制御する多軸ステージ駆動制御手段と、を備えることを特徴とする試料ステージ装置である。
【０００９】
同じく請求項２の発明は、請求項１に記載の試料ステージ装置において、前記初期状態における試料の観察画像が、電子線が照射された試料から放出された荷電粒子に基づいて得られるものであることを特徴とする。
【００１０】
同じく請求項３の発明は、請求項１に記載の試料ステージ装置において、前記初期状態における試料の観察画像が、試料の光学像であることを特徴とする。
【００１１】
同じく請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の試料ステージ装置において、前記目標指定手段で指定された座標を１組又は複数組格納する座標格納手段を備え、多軸ステージ駆動制御手段は、前記座標格納手段に格納された座標に基づいて多軸ステージを駆動することを特徴とする。
【００１２】
同じく請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載のであるものである試料ステージ装置において、多軸ステージが、傾斜、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向、水平回転の５つの自由度を備えることを特徴とする。
【００１３】
同じく請求項６の発明は、電子線を試料に走査する照射手段と、電子線が照射された試料からの荷電粒子に基づいて試料の情報を生成する試料情報生成手段と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の試料ステージ装置とを備えることを特徴とする電子線装置である。
【００１４】
同じく請求項７の発明は、請求項６に記載の電子線装置が走査型電子顕微鏡であることを特徴とする。
【００１５】
同じく請求項８の発明は、請求項７に記載の電子線装置が光学顕微鏡を備えることを特徴とする。
【００１６】
同じく請求項９の発明は、請求項６から請求項８のいずれかに記載の電子線装置において、指定された指定画像で特定される複数組の座標を格納する座標格納手段と前記複数の座標に基づいて設定された試料ステージ装置の各姿勢及び位置における試料の複数観察画像を格納する画像格納手段と、前記格納した複数の観察画像を連続して表示する連続表示手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、試料の操作画像を視認しつつ試料の観察姿勢及び位置を設定するだけで多軸ステージを所定の姿勢及び位置に設定することができるので、直感的で簡単な操作で所望の姿勢及び位置に試料を設定しその観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の概略構成を示す模式図である。
【図２】同じく走査電子顕微鏡の制御系を示すブロック図である。
【図３】同じく走査電子顕微鏡の指定画像の生成及び撮像状態を示す模式図である。
【図４】同じく走査電子顕微鏡の指定用画像を示す模式図である。
【図５】同じく走査電子顕微鏡の観察の手順を示すフローチャートである。
【図６】同じく走査電子顕微鏡の試料姿勢及び位置の設定手順を示すフローチャートである。
【図７】同じく走査電子顕微鏡の画像表示手順を示すフローチャートである。
【図８】試料の移動自由度を示す模式図である。
【図９】従来の走査電子顕微鏡における観察状態を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下本発明を実施するための形態例に係る走査電子顕微鏡を図面に基づいて説明する。図１は実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の概略構成を示す模式図である。この走査電子顕微鏡１０は、光学顕微鏡３０を同一の筐体に備え、試料１８における観察領域のＳＥＭ像データと光学像データとを取得して表示するものである。まず走査電子顕微鏡１０の基本的構成について説明する。
【００２０】
走査電子顕微鏡１０は、鏡筒１１内上部の電子線源１２から発生した電子線１３を、コンデンサレンズ１４で収束し、偏向コイル１５で偏向して、対物レンズ１６で収束及びフォーカスを調整し、試料室１７内の試料１８上を走査する。試料１８は、多軸ステージ４０に配置されている。この多軸ステージ４０は、モーター、ネジ機構など公知の駆動機構を備え、試料１８を前後左右方向（Ｘ，Ｙ）、上下方向（Ｚ）、水平回転（Ｒ）、Ｘ軸方向を軸とする傾斜（Ｔ）の５自由度（図８参照）で移動を行い、試料を指定の位置に移動及び水平回転できるほか、任意の角度に傾斜させることができる。この多軸ステージ４０では、下段から傾斜機構４１、Ｙ方向移動機構４２、Ｘ方向移動機構４３、Ｚ方向移動機構４４、回転機構４５が配置される。また、この多軸ステージ４０は後述する制御部５０（図２参照）で駆動制御される。
【００２１】
そして、試料１８から発生した２次電子、反射電子などの荷電粒子１９は、二次電子検出器２０で検出され、ＳＥＭ画像表示制御手段５５（図２参照）で電子線１３の走査状態と同期処理されてＳＥＭ像データが得られ、ＳＥＭ像が画像表示装置６１（図２参照）に表示される。
【００２２】
光学顕微鏡３０は、光学鏡筒内に光学系を備えるほか、試料１８を照明する光源、ＣＣＤ撮像素子、ＣＭＯＳ素子等の電子撮像素子を内蔵し光学像データを出力する。そして、試料１８の観察領域の拡大された光学像が画像表示装置６１（図２参照）に表示される。ここで、光学顕微鏡３０の光軸は前記走査電子顕微鏡１０の光軸と試料１８の観察領域で交差するよう所定の角度で傾けて配置されている。なお、光学顕微鏡３０は、走査電子顕微鏡の光軸と一致するように配置してもよい。本実施の形態例では、互いの観察条件に悪影響を与えることがない。例えば電子線を通過させるため光学顕微鏡の光学系に貫通孔を形成すると、光学顕微鏡の光学像が部分的に暗くなるなどの悪影響が発生するが、本実施の形態例ではそのような影響を排除することができる。
【００２３】
ここで、走査電子顕微鏡１０と光学顕微鏡３０の撮像倍率は、撮像の目的に応じて適宜変更できる。試料１８の撮像位置を決定する場合には、光学顕微鏡３０の撮像倍率を走査電子顕微鏡１０の撮像倍率より小さくすることが好ましい。また、試料１８は任意の角度に傾斜させて観察することができ、試料表面が、光学顕微鏡３０の光軸に対して直交する方向に傾斜させると光学顕微鏡３０で良好な光学像を取得できる。
【００２４】
次に本実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の制御について説明する。図２は実施の形態例に係る走査電子顕微鏡の制御系を示すブロック図である。走査電子顕微鏡１０には、走査電子顕微鏡１０の画像の表示制御を行うと共に多軸ステージ４０の駆動制御を行う制御部５０が接続される。また、この制御部５０にはオペレーターが多軸ステージ４０の姿勢及び位置を指定する姿勢位置指定手段６０が接続される。姿勢位置指定手段６０は、撮像画像や姿勢及び位置指定のための指定画像を表示する画像表示装置６１と、オペレーターが画像表示装置６１上の点を指定して処理を指定するポインティングデバイスであるマウス６２と、テキスト及び数値を入力するキーボード６３とを備える。なお、ポインティングデバイスとしては、マウス以外の例えばトラックボール等を使用できる。また、ない。テキスト及び数値入力デバイスもキーボード以外の手段を用いることができる。
【００２５】
制御部５０は、画像表示装置６１に表示する指定用画像を生成する指定用画像生成手段５１と、前記指定用画像に基づいて多軸ステージ４０を駆動するための座標データ生成する座標生成手段５２と、前記座標データに基づいて多軸ステージ４０を駆動制御する多軸ステージ駆動制御手段５３と、複数の座標データを格納する座標メモリー５４と、二次電子検出器２０からの信号に基づいて画像表示装置６１にＳＥＭ画像を表示させるＳＥＭ画像表示制御手段５５と、前記指定用画像生成手段５１が生成した指定用画像データを格納する指定用画像メモリー５６と、撮像した複数の画像を格納する撮像画像メモリー５７とを備える。
【００２６】
指定用画像生成手段５１は、初期状態で取得したＳＥＭ画像に基づいて指定用画像を生成して指定用画像メモリー５６に格納する。オペレーターは画像表示装置６１に表示された前記指定用画像を観察しつつ、マウス６２にて、この画像を指定して試料を目的の姿勢及び位置となるよう、水平回転（Ｒ）、傾斜（Ｔ）、平面位置（Ｘ，Ｙ）、倍率の状態を指定する。指定用画像生成手段５１は、この指定に基づいて、撮像画像メモリー５７に格納された指定用画像を指定された状態に指定用画像を回転、傾斜、平面移動及び変倍して表示されるよう変換する。
【００２７】
図３は実施形態例に係る走査電子顕微鏡の指定画像の生成及び撮像状態を示す模式図、図４は同じく走査電子顕微鏡の指定用画像を示す模式図である。指定用画像生成手段５１は、まず当初のＳＥＭ像に基づいて指定用画像１１０を生成する。この例では、指定用画像１１０は試料を傾斜させた状態でＡ方向から撮像したものをそのまま使用している。なお、この指定用画像は、ＳＥＭ像をそのまま使用するほか、細部を省略して模式的なものとすることができる。指定用画像１１０は、指定用画像メモリー５６に格納される。この例では、指定用画像１１０には、上面１１１と、手前側である一方側面１１２が現れており、奥側である他方側面１１３は表示されていない。この指定用画像１１０は、指定用に使用され、所望の姿勢位置状態を示す目安となる
【００２８】
指定用画像生成手段５１は、姿勢位置指定手段６０からの指定により、指定用画像メモリー５６に格納された指定用画像１１０を変形させる。本実施形態例において、マウス６２での指定できる処理は、水平回転移動、傾斜移動、平面移動、及び倍率変更とする。試料の回転はマウス６２のホイールの回転、試料の傾斜はマウス右ドラッグ、平面移動はマウスの左ドラッグ、倍率変更はホイールの押下した状態での回転で行う。
【００２９】
例えば、試料を矢印Ａ方向から観察している状態（図３（ａ））から、試料を矢印Ｂ方向から観察、即ち試料を１８０°回転する場合（図３（ｂ））、オペレーターはマウス６２のホイールを回転させる。これに伴い指定用画像生成手段５１は、指定用画像１１０を回転させ、オペレーターはこの画像（図３（ｃ））を観察して所望の状態とする。ここで、指定用画像生成手段５１は、指定用画像メモリー５６に格納された指定用画像１１０を回転させたものであるので、表示される指定用画像１１０（図３（ｃ））は、実際に観察される画像と異なり、一方側面１１２が現れたままで、他方側面１１３は表示されていない。なお、各移動及び倍率の変更の値をキーボード６３から入力することによりＳＥＭ画像表示制御手段５５に指定用画像１１０を生成させることができる。
【００３０】
本例ではこの指定用画像１１０の表示状態に基づいて座標生成手段５２が多軸ステージ４０の各座標を生成して座標メモリー５４に格納し、多軸ステージ駆動制御手段５３がこの座標に基づいて多軸ステージ４０を駆動する。
【００３１】
多軸ステージ４０が指定された座標に基づいて駆動された状態で、二次電子検出器２０からの信号に基づいてＳＥＭ画像がＳＥＭ画像表示制御手段５５により生成され、画像表示装置６１に表示される（図３（ｄ））。この観察像１２０では、上面１２１と回転前に奥側であったほか側面１２３が手前側に表示され、所望の回転後の観察像を得ることができる。
【００３２】
指定用画像生成手段５１は、回転移動、傾斜移動、位置移動及び倍率変更に際しても同様に指定用画像１１０を変更して画像表示装置６１に表示する。図４は走査電子顕微鏡の指定用画像を示す模式図である。図４（ａ）は回転移動時における指定用画像１１０を、同（ｂ）は傾斜移動時における指定用画像１１０を、同（ｃ）は水平位置移動及び倍率変更時における指定用画像１１０を示している。
【００３３】
具体的には、図４（ａ）に示す試料の回転時に、指定用画像生成手段５１は指定用画像１１０を回転して表示する。また、同（ｂ）に示す傾斜時に、指定用画像生成手段５１は、指定用画像１１０をあたかも試料を傾斜したように指定用画像１１０を変形して表示する。さらに、同（ｃ）に示す位置移動及び倍率変更時には、指定用画像生成手段５１は、指定用画像１１０の大きさを変えると共に、全体視野１１５中の配置位置を表示する。
【００３４】
次に座標生成手段５２における座標の生成について説明する。座標生成手段５２は、姿勢位置指定手段６０で指定された指定用画像１１０の姿勢及び位置から下式に基づいて変換を行い、座標を出力する
【００３５】
【数１】
【００３６】
ここで、ｘ，ｙ，ｚは、現在の座標、φは傾斜角、θは回転角、Ｘ，Ｙ，Ｚは変換後の座標を示している。この式は、多軸ステージ４０を下方から傾斜機構４１、Ｙ方向移動機構４２、Ｘ方向移動機構４３、Ｚ方向移動機構４４、回転機構４５の順に配置して構成した場合のものであり、これらの機構の配置順が変われば適宜変更する必要がある。
【００３７】
制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を備えたコンピュータとして構成され、格納したソフトウエアをＣＰＵで実行することにより、公知の手法で画像処理及び座標変換等を行い、前述した各手段の機能を実現する。また、これらの機能をハードウエアとして実装することもできる。
【００３８】
次に実施の形態に係る走査電子顕微鏡１０の撮像手順について説明する。図３は走査電子顕微鏡の観察の手順を示すフローチャート、図４は同じく走査電子顕微鏡の試料姿勢及び位置の設定手順を示すフローチャートである。
【００３９】
この例では、初期位置及び姿勢での試料のＳＥＭ画像を取得し、この画像に基づいて作成された指示用画像を表示装置に表示しつつオペレーターがマウス操作で次回撮像する試料の姿勢及び位置を指定する。
【００４０】
まず、現在の視野においてＳＥＭ画像表示制御手段５５が二次電子検出器２０からの信号に基づいてＳＥＭ像を生成し、座標生成手段５２が多軸ステージ４０の現在座標を取得する（ＳＡ１）。次いで指定用画像生成手段５１がこのＳＥＭ像に基づいて指定用画像データを生成する。この指定用画像データは指定用画像メモリー５６に格納され、この指定用画像データに基づいて画像表示装置６１に指定用画像が表示される（ＳＡ２）。オペレーターはこの指定用画像を観察しつつマウス６２を操作して、指定用画像を所望の状態になるよう水平回転移動、傾斜移動、平面移動、倍率変更の指定を行う（ＳＡ３）。
【００４１】
このオペレーターによる指定に伴い、指定用画像生成手段５１は、撮像画像メモリー５７に格納された画像データを変更し（ＳＡ４）、指定用画像メモリー５６に格納して画像表示装置６１に表示する（ＳＡ５）。この指定用画像の変更に従って座標生成手段５２は、座標の変換を行い（ＳＡ６）、座標メモリー５４に格納する。
【００４２】
指定用画像１１０により必要とする姿勢位置が定まると、オペレーターが所定キーボタンの押下、あるいはマウスによる特定個所のクリックを行う。これにより、試料の姿勢及び位置が確定してＳＥＭ画像の取得処理を開始する（ＳＡ７）。すると、多軸ステージ駆動制御手段５３は、座標メモリー５４に格納した座標に基づいて、多軸ステージ４０を駆動して（ＳＡ８）を指定された姿勢及び位置に配置し、撮像が行われる（ＳＡ９）。この撮像された画像データは撮像画像メモリー５７に格納され、指定用画像生成手段５１に指定された姿勢及び位置のＳＥＭ画像が表示される。なお、撮像の前にオートフォーカスなどにより画像を鮮鋭にする処理を行宇ことができる。
【００４３】
次に、マウス６２による試料の姿勢及び位置の姿勢の指定について説明する。図６は実施形態に係る走査電子顕微鏡の試料姿勢及び位置の設定手順を示すフローチャートである。試料の姿勢及び位置の指定を行うに際しては、まず指定用画像を画像表示装置６１に表示する（ＳＢ１）、そして、マウス６２のホイールを回転して（ＳＢ２）、試料の回転移動を指定し（ＳＢ３）する。同様にマウス６２を右ドラッグして（ＳＢ４）、試料の傾斜移動を指定する（ＳＢ５）。また、マウス６２を左ドラッグして（ＳＢ６）、試料の平面移動を行う、そして、マウス６２のホイールを押下しつつ回転して（ＳＢ８）、試料の回転を行う（ＳＢ９）。なお、これらの処理とマウスの操作との対応は任意に変更することができる。また、マウスに代えトラックボール等、他のポインティングデバイスを使用することができる。
【００４４】
これらの指定により、指定用画像生成手段５１により指定用画像が変更して画像表示装置６１に表示され（ＳＢ１０）、最終的にこの変更した状態に基づいて座標生成手段５２が多軸ステージ４０の座標を生成する（ＳＢ１１）。
【００４５】
本実施形態例に係る走査電子顕微鏡１０は、試料の移動時に撮像した複数画像を連続的に表示することができる。図７は走査電子顕微鏡の画像表示手順を示すフローチャートである。このような処理は、試料の回転移動、傾斜移動、平面移動やそれらの組合わせに依る移動を行ったとき、移動中の観察像の変化を動画として表示するものである。
【００４６】
この撮像処理では、まずオペレーターが指定用画像を見ながら試料を撮像する姿勢及び位置（回転、傾斜、水平位置、倍率等）を指定する（ＳＣ１）。そして、座標生成手段５２が姿勢及び位置における多軸ステージ４０の座標を算出して座標メモリー５４に格納する。この処理（ＳＣ１、ＳＣ２）を所定の複数個所において行い（ＳＣ３）、得られた位置姿勢座標を座標メモリー５４に順次格納していく。
【００４７】
次いで、多軸ステージ駆動制御手段５３が座標メモリー５４に格納された複数の座標を参照して多軸ステージ４０を駆動し、各座標においてＳＥＭ画像表示制御手段５５が二次電子検出器２０からの信号に基づいて撮像を行い（ＳＣ４）、画像データを撮像画像メモリー５７に順次格納していく（ＳＣ５）。
【００４８】
すべての撮像が終了すると、オペレーターの指示により、ＳＥＭ画像表示制御手段５５は連続表示手段として作動し、撮像画像メモリー５７に格納した複数の画像を順次表示し（ＳＣ７、ＳＣ８）、処理は終了する。
【００４９】
このようにして、走査電子顕微鏡１０は、指定された複数の個所のＳＥＭ像を順次表示し、試料の観察像を動画として表示することができる。
【００５０】
なお、前記実施形態例では、指示用画像をＳＥＭ像に基づいて生成したが、この指示画像は走査電子顕微鏡１０に配置した光学顕微鏡３０で得られる拡大像を基に生成することもできる。光学顕微鏡像に基づいて指示画像を生成すると、指示用画像をカラー像として表示でき、視認が容易になる。
【００５１】
以上のように本実施形態に係る走査電子顕微鏡１０は、画像表示された指示用画像をマウスで直感的に操作するだけで多軸ステージ４０操作することができ、試料の所望の姿勢及び位置の拡大像を得ることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 走査電子顕微鏡
１１ 鏡筒
１２ 電子線源
１３ 電子線
１４ コンデンサレンズ
１５ 偏向コイル
１６ 対物レンズ
１７ 試料室
１８ 試料
１９ 荷電粒子
２０ 二次電子検出器
３０ 光学顕微鏡
４０ 多軸ステージ
４１ 傾斜機構
４２ Ｙ方向移動機構
４３ Ｘ方向移動機構
４４ Ｚ方向移動機構
４５ 回転機構
５０ 制御部
５１ 指定用画像生成手段
５２ 姿勢位置座標生成手段
５３ 多軸ステージ駆動制御手段
５４ 位置姿勢座標メモリー
５５ ＳＥＭ画像表示制御手段
５６ 指定用画像メモリー
５７ 撮像画像メモリー
６０ 姿勢位置指定手段
６１ 画像表示装置
６２ マウス
６３ キーボード
１１０ 指定用画像
１１１ 上面
１１２ 一方側面
１１３ 他方側面
１２０ 観察像
１２１ 上面
１２３ 他側面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面回転を含む複数の自由度を持ち、指定された姿勢及び位置座標に基づいて、試料を所定の姿勢及び位置に保持する多軸ステージと、
初期状態で取得した試料の観察画像に基づいて、所望の姿勢及び位置での試料の撮影像を表示する指定用画像を生成する指定用画像生成手段と、
前記指定用画像を表示する表示装置及びこの表示装置の操作画像上で試料の姿勢及び位置を指定するポインティングデバイスを備えた姿勢位置指定手段と、
この姿勢位置指定手段で指定された指定用画像に基づいて前記多軸ステージの設定座標を生成する座標生成手段と、
前記設定座標に基づいて前記多軸ステージを駆動制御する多軸ステージ駆動制御手段と、を備えることを特徴とする試料ステージ装置。
【請求項２】
前記初期状態における試料の観察画像が、電子線が照射された試料から放出された荷電粒子に基づいて得られるものであることを特徴とする請求項１に記載の試料ステージ装置。
【請求項３】
前記初期状態における試料の観察画像が、試料の光学像であることを特徴とする請求項１に記載の試料ステージ装置。
【請求項４】
前記目標指定手段で指定された座標を１組又は複数組格納する座標格納手段を備え、前記多軸ステージ駆動制御手段は、前記座標格納手段に格納された座標に基づいて多軸ステージを駆動することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の試料ステージ装置。
【請求項５】
多軸ステージが、傾斜、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向、水平回転の５つの自由度を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の試料ステージ装置。
【請求項６】
電子線を試料に走査する照射手段と、
電子線が照射された試料からの荷電粒子に基づいて試料の情報を生成する試料情報生成手段と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の試料ステージ装置とを備えることを特徴とする電子線装置。
【請求項７】
走査型電子顕微鏡であることを特徴とする請求項６に記載の電子線装置。
【請求項８】
光学顕微鏡を備えることを特徴とする請求項７に記載の電子線装置。
【請求項９】
指定された指定画像で特定される複数組の座標を格納する座標格納手段と
前記複数の座標に基づいて設定された試料ステージ装置の各姿勢及び位置における試料の複数観察画像を格納する画像格納手段と、
前記格納した複数の観察画像を連続して表示する連続表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の電子線装置。
【請求項１】
平面回転を含む複数の自由度を持ち、指定された姿勢及び位置座標に基づいて、試料を所定の姿勢及び位置に保持する多軸ステージと、
初期状態で取得した試料の観察画像に基づいて、所望の姿勢及び位置での試料の撮影像を表示する指定用画像を生成する指定用画像生成手段と、
前記指定用画像を表示する表示装置及びこの表示装置の操作画像上で試料の姿勢及び位置を指定するポインティングデバイスを備えた姿勢位置指定手段と、
この姿勢位置指定手段で指定された指定用画像に基づいて前記多軸ステージの設定座標を生成する座標生成手段と、
前記設定座標に基づいて前記多軸ステージを駆動制御する多軸ステージ駆動制御手段と、を備えることを特徴とする試料ステージ装置。
【請求項２】
前記初期状態における試料の観察画像が、電子線が照射された試料から放出された荷電粒子に基づいて得られるものであることを特徴とする請求項１に記載の試料ステージ装置。
【請求項３】
前記初期状態における試料の観察画像が、試料の光学像であることを特徴とする請求項１に記載の試料ステージ装置。
【請求項４】
前記目標指定手段で指定された座標を１組又は複数組格納する座標格納手段を備え、前記多軸ステージ駆動制御手段は、前記座標格納手段に格納された座標に基づいて多軸ステージを駆動することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の試料ステージ装置。
【請求項５】
多軸ステージが、傾斜、Ｙ方向、Ｘ方向、Ｚ方向、水平回転の５つの自由度を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の試料ステージ装置。
【請求項６】
電子線を試料に走査する照射手段と、
電子線が照射された試料からの荷電粒子に基づいて試料の情報を生成する試料情報生成手段と、請求項１から請求項５のいずれかに記載の試料ステージ装置とを備えることを特徴とする電子線装置。
【請求項７】
走査型電子顕微鏡であることを特徴とする請求項６に記載の電子線装置。
【請求項８】
光学顕微鏡を備えることを特徴とする請求項７に記載の電子線装置。
【請求項９】
指定された指定画像で特定される複数組の座標を格納する座標格納手段と
前記複数の座標に基づいて設定された試料ステージ装置の各姿勢及び位置における試料の複数観察画像を格納する画像格納手段と、
前記格納した複数の観察画像を連続して表示する連続表示手段と、
を備えることを特徴とする請求項６から請求項８のいずれかに記載の電子線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１３８２１９（Ｐ２０１２−１３８２１９Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８８８６８（Ｐ２０１０−２８８８６８）
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２４日（２０１０．１２．２４）
【出願人】（０００２２０３４３）株式会社トプコン (904)
【Ｆターム（参考）】
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