(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、
前記荷電粒子線を試料に照射する荷電粒子光学系と、
前記試料を載置する試料台と、
前記試料台を少なくとも平面移動、回転移動および傾斜移動することが可能な、傾斜軸を１軸しか持たないステージと、
前記試料の観察画像と、前記試料台の傾斜状態および観察位置を表す試料台の擬似画像と、前記試料台の二次元表示とを表示する表示部と、
前記擬似画像上での傾斜軸および傾斜角を任意に設定できる操作入力部と、
前記操作入力部から入力された信号に基づいて、前記ステージの平面移動および回転移動により前記ステージの傾斜軸を前記擬似画像の傾斜軸に一致させ、前記ステージの傾斜角を前記擬似画像の傾斜角に一致させ、前記ステージの傾斜軸を前記擬似画像の傾斜軸に一致させるために行った回転量で逆方向にラスターローテーションし、前記ステージが回転することなく、前記試料台の傾斜中心線の方向のみが変わったかのように、前記観察画像上見せかける制御部とを備え、
前記ステージの状態と、前記試料台の擬似画像に示された状態が合致していない場合にその旨を警告することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、
前記荷電粒子線を試料に照射する荷電粒子光学系と、
前記試料を載置する試料台と、
前記試料台を少なくとも平面移動、回転移動および傾斜移動することが可能な、傾斜軸を１軸しか持たないステージと、
前記試料の観察画像と、前記試料台の傾斜状態および観察位置を表す試料台の擬似画像と、前記試料台の二次元表示とを表示する表示部と、
前記擬似画像上での傾斜軸および傾斜角を任意に設定できる操作入力部と、
前記操作入力部から入力された信号に基づいて、前記ステージの平面移動および回転移動により前記ステージの傾斜軸を前記擬似画像の傾斜軸に一致させ、前記ステージの傾斜角を前記擬似画像の傾斜角に一致させ、前記ステージの傾斜軸を前記擬似画像の傾斜軸に一致させるために行った回転量で逆方向にラスターローテーションし、前記ステージが回転することなく、前記試料台の傾斜中心線の方向のみが変わったかのように、前記観察画像上見せかける制御部とを備え、
前記操作入力部への入力と、前記試料台の擬似画像に示された状態が合致していない場合にその旨を警告することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項３】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記擬似画像が、前記試料台の表面にＳＥＭ画像が表示されたものであることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項４】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記擬似画像が、前記試料台上にＣＣＤカメラ像が貼り付けられたものであることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項５】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記擬似画像は、前記試料台の外形全体が表された画像であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項６】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記擬似画像を用いて前記試料の観察対象箇所および観察方向の指示を行うことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項７】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記試料を撮像する撮像装置を有し、
前記撮像装置によって得られた画像を前記試料台の擬似画像に合成して表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項８】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記擬似画像は前記表示部の表示面内および表示面に垂直な方向へのステージの傾き状態が把握できる形態で表示されることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項９】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記試料の擬似画像と合わせて、前記荷電粒子線光学系に含まれる部材の少なくとも一部を表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の荷電粒子線装置において、
前記荷電粒子光学系には、前記荷電粒子線を照射することにより前記試料から得られる二次粒子を検出する検出器が含まれ、
前記荷電粒子光学系に含まれる部材は、前記検出器であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１１】
請求項９に記載の荷電粒子線装置において、
前記荷電粒子光学系に含まれる部材は、前記荷電粒子光学系を構成する部材のうち試料に面している部材であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１２】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記荷電粒子源から前記試料までの前記荷電粒子線の通過経路を所定の真空度に真空排気する真空ポンプを有し、
前記制御部は、前記所定の真空度に到達するまでの待ち時間に前記ステージを傾斜するように制御することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１３】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記擬似画像の視点を切替え可能であることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１４】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記試料台の擬似画像に、当該擬似画像の垂直軸に対する回転角を示すマークを表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１５】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記試料台の擬似画像に表示されたマークを操作することにより、
当該擬似画像の垂直軸に対する回転角を制御することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１６】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記操作入力部が、ステージを動かすことなく、前記試料台の擬似画像を動かすことができることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１７】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記操作入力部が、前記試料台の擬似画像に示された状態となるように前記ステージを動かす入力手段を備えることを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１８】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
高倍率の試料の観察画像と、中倍率の前記試料台の擬似画像と、低倍率の試料台の二次元表示を同時に表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項１９】
請求項１または２のいずれかに記載の荷電粒子線装置において、
前記試料台の擬似画像に、観察位置に対応した擬似ビームを表示することを特徴とする荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査電子顕微鏡等の荷電粒子線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査電子顕微鏡などの荷電粒子線装置では、試料に荷電粒子線を照射することで得られる二次電子や反射電子等の二次粒子を検出し、荷電粒子線の照射位置と検出された信号を対応付けることで、試料の画像を高倍率で取得することができる。【０００３】
近年、微細な試料を観察するとき、荷電粒子線に対して傾斜して観察することが多くなっている。例えば、（１）試料の観察面自体が傾斜しているが観察面に対して垂直に荷電粒子線を照射して観察したい場合、（２）試料を立体的に見たい場合、（３）方向や傾斜を変更することで結晶の特性が異なる場合、（４）荷電粒子の反射角度によって異なる特性が得られる場合、（５）荷電粒子の試料への吸収を少なくし、チャージアップを軽減して見易くする場合、などの場合に傾斜観察が有効である。このように微細なものを正確な角度で傾斜して観察することが重要になっている。【０００４】
特許文献１には、電子顕微鏡において、試料ステージ像を取得する撮像装置を備え、当該撮像装置で取得した試料ステージ像を用いて、当該試料像を取得している試料ステージ上での位置情報を前記表示装置上に表示する点が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１９８９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した荷電粒子線装置では基本的に１万倍以上で観察することが多く、肉眼で見える試料の向きと取得した画像上の試料の向きの対応が分かりづらい。上述の特許文献１では、平面内のみでしか観察位置の情報が分からず、試料の傾斜の方向等を直感的に把握することが困難であった。【０００７】
本発明の目的は、試料の向きや傾斜の状態を直感的に把握することができる荷電粒子線装置を提供することに関する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。  
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、前記荷電粒子線を試料に照射する荷電粒子線光学系と、前記試料を載置する試料台と、前記試料台を少なくとも傾斜方向に移動可能なステージと、前記試料台の傾斜状態を前記試料台の擬似画像を用いて表示する表示部と、ユーザが前記試料の観察対象箇所および観察方向の指示を行う入力部と、前記操作部から入力された信号に基づいて前記ステージの移動量を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、試料の向きや傾斜の状態を直感的に把握することができる。  
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】荷電粒子線装置の全体構成の概略図である。
【図２】試料観察までの処理の流れを表したフローチャートである。
【図３】ＣＣＤカメラの概略図である。
【図４−１】擬似画像の見え方の一例である。
【図４−２】擬似画像の見え方の一例である。
【図４−３】擬似画像の見え方の一例である。
【図５−１】検出器と試料台との位置関係を表す擬似画像の見え方の一例である。
【図５−２】検出器と試料台との位置関係を表す擬似画像の見え方の一例である。
【図５−３】アパーチャと試料台との位置関係を表す擬似画像の見え方の一例である。
【図６】３Ｄ表示画面の一例である。
【図７】画面レイアウトの一例である。
【図８】ビーム照射位置と試料台との位置関係を表す擬似画像の見え方の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施例には、荷電粒子線を放出する荷電粒子源と、荷電粒子線を試料に照射する荷電粒子光学系と、試料を載置する試料台と、試料台を少なくとも傾斜方向に移動することが可能なステージと、試料台の傾斜状態を試料台の擬似画像を用いて表示する表示部と、ユーザが試料の観察対象箇所および観察方向の指示を行う操作入力部と、操作入力部から入力された信号に基づいてステージの移動量を制御する制御部とを備える電粒子線装置を開示する。
【００１２】
また、実施例には、擬似画像上での傾斜軸を任意に設定可能であることを開示する。また、ステージは試料台を平面移動、傾斜移動、回転移動することが可能であって、擬似画像上で設定された傾斜軸を、ステージの平面移動または回転移動を組み合わせることで、ステージの傾斜軸に対応させることを開示する。
【００１３】
また、実施例には、擬似画像が、試料台の外形全体が表された画像であることを開示する。
【００１４】
また、実施例には、擬似画像を用いて試料の観察対象箇所および観察方向の指示を行うことを開示する。
【００１５】
また、実施例には、試料を撮像する撮像装置を有し、撮像装置によって得られた画像を試料台の擬似画像に合成して表示することを開示する。
【００１６】
また、実施例には、擬似画像は表示部の表示面内および表示面に垂直な方向へのステージの傾き状態が把握できる形態で表示されることを開示する。
【００１７】
また、実施例には、試料台の擬似画像と合わせて、荷電粒子線光学系に含まれる部材の少なくとも一部を表示することを開示する。また、荷電粒子光学系には、荷電粒子線を照射することにより試料から得られる二次粒子を検出する検出器が含まれ、荷電粒子光学系に含まれる部材は、検出器であることを開示する。また、荷電粒子光学系に含まれる部材は、荷電粒子光学系を構成する部材のうち試料に面している部材であることを開示する。
【００１８】
また、実施例には、荷電粒子源から試料までの荷電粒子線の通過経路を所定の真空度に真空排気する真空ポンプを有し、制御部は、所定の真空度に到達するまでの待ち時間にステージを傾斜するように制御することを開示する。
【００１９】
また、実施例には、擬似画像の視点を切替え可能であることを開示する。
【００２０】
また、実施例には、試料台の擬似画像の垂直軸に対する回転角に基づきステージの傾斜移動および回転移動ならびにラスタローテーションを制御することを開示する。
【００２１】
また、実施例には、試料台の擬似画像に、当該擬似画像の垂直軸に対する回転角を示すマークを表示することを開示する。
【００２２】
また、実施例には、試料台の擬似画像に表示されたマークを操作することにより、当該擬似画像の垂直軸に対する回転角を制御することを開示する。
【００２３】
また、実施例には、操作入力部が、ステージを動かすことなく、試料台の擬似画像を動かすことができることを開示ずる。
【００２４】
また、実施例には、操作入力部が、試料台の擬似画像に示された状態となるようにステージを動かす入力手段を備えることを開示する。
【００２５】
また、実施例には、ステージの状態と、試料台の擬似画像に示された状態が合致していない場合にその旨を警告することを開示する。
【００２６】
また、実施例には、操作入力部への入力と、試料台の擬似画像に示された状態が合致していない場合にその旨を警告することを開示する。
【００２７】
また、実施例には、高倍率の試料の観察画像と、中倍率の前記試料の擬似画像と、低倍率の試料台の二次元表示を同時に表示することを開示する。
【００２８】
また、実施例には、試料台の擬似画像に、観察位置に対応した擬似ビームを表示することを開示する。
【実施例】
【００２９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。【００３０】
以下では、荷電粒子線装置の一例として、走査電子顕微鏡について説明する。ただし、本発明はこれに限られることなく、例えば走査イオン顕微鏡や走査透過電子顕微鏡、これらと試料加工装置との複合装置、またはこれらを応用した解析・検査装置にも適用可能である。本発明は、試料の傾斜が可能な観察装置であれば適用可能である。【００３１】
図１は、本発明の一実施形態が適用される装置の概略構成図である。【００３２】
試料を荷電粒子線装置の真空チャンバ１０７に入れる前に、試料台１０３に薄片の試料１０２を貼り付けることで載置し、試料台１０３と試料１０２を予めＣＣＤカメラ１０１で観察し、観察位置を確認する。なお、ＣＣＤカメラ以外であっても試料台の全体像が撮像できる程度の倍率で撮像できる装置であればよい。このとき試料台１０３はＣＣＤカメラの撮像方向に設けられた取り付け台に設置される。取り付け台は、試料台１０３を設置したときに、試料台１０３の中心とＣＣＤカメラ１０１の中心が合うように作成されている。また、荷電粒子線装置の真空チャンバ内にも同じ形状の取り付け台が設置されており、この取り付け台は荷電粒子線の光軸に合わせて調整されている。ＣＣＤカメラでの観察により試料台の向きを決定した後に試料台ごと真空チャンバ内の取り付け台に取り付けることで、試料台及び試料をＣＣＤカメラ１０１で観察する場合にも真空チャンバ内に入れて荷電粒子線装置で観察する場合にも、試料の同じ位置を中心にして同じ向きで観察することができる。【００３３】
真空チャンバ１０７内の電子銃１１１から一次荷電粒子線１０４が発生する。一次荷電粒子線１０４はコンデンサレンズ１１２によって集束され、絞り１１３を通過する。さらに一次荷電粒子線１０４はスキャン偏向器１１４、イメージシフト偏向器１１５によって偏向される。制御コンピュータ１２２によって、スキャン偏向器１１４が一次荷電粒子線１０４をスキャンする範囲や方向、速さを制御することができる。さらに一次荷電粒子線１０４は対物レンズ１１６によって試料１０２に集束して照射される。一次荷電粒子線の照射によって得られる二次電子や反射電子等の二次粒子１０５を検出器１０６で検出する。なお、荷電粒子光学系１１７には、電子銃１１１、コンデンサレンズ１１２、絞り１１３、スキャン偏向器１１４、イメージシフト偏向器１１５、対物レンズ１１６、検出器１０６が含まれるが、これ以外に他のレンズや電極、検出器を含んでもよいし、一部が上記と異なっていてもよく、荷電粒子光学系１１７の構成はこれに限られない。例えばコンデンサレンズ１１３は１つしかない場合もある。荷電粒子光学系１１７には真空ポンプ１２４が接続されており、これにより荷電粒子線の通過経路は所定の真空度に排気される。真空ポンプの動作制御は制御コンピュータ１２２により行われる。【００３４】
制御コンピュータ１２２に含まれる画像生成部が、検出器１０６からの信号を一次荷電粒子線１０４の照射位置と対応付け、各画素を生成することで荷電粒子像を生成し、表示装置１２１へ表示する。また表示装置１２１は後述する擬似画像を用いて試料の傾斜状態や向きを表示することもできる。また、制御コンピュータ１２２は、ステージ１１８移動、倍率切替え等、装置全体の制御を行う制御部も含むものとする。制御部や画像生成部は、専用の回路基板によってハードとして構成されていてもよいし、荷電粒子線装置に接続された汎用のコンピュータで実行されるプログラムによって構成されてもよい。また、これらの装置や回路、コンピュータ間の接続は有線であっても無線であっても良い。さらに、制御コンピュータ１２２は上記した以外の演算を合わせて行ってもよい。【００３５】
ステージ１１８は、横向き（Ｘ軸）、縦向き（Ｙ軸）、高さ（Ｚ軸）、回転（Ｒ軸）、傾斜（Ｔ軸）方向への移動機構を備えており、試料が載置された試料台をステージに取り付けることで、試料の見たい所を見たい角度に傾斜して観察する。以下の実施例においては、少なくとも傾斜（Ｔ軸）方向への移動機構を備えているものとする。【００３６】
次に、従来技術の課題について詳細に説明する。【００３７】
荷電粒子線装置は基本的に１万倍以上で観察することが多く、実際の試料の見え方と観察倍率の関係を例えると以下のようになる。例えば、日本のある１軒家の屋根が東南側を下に２０°傾いているとき、これを平な状態で観察したいと仮定する。このような日本模型を数mm角に縮小して試料台に貼り付け、１万倍以上に拡大すると、１軒位まで微細なものを観察することができると推測される。地図を見るとき、基本的に見慣れた北側を上にして見る。試料の場合も同じで、見たい方向が決まっている場合が多い。半導体試料等では、９０°や１８０°で対称のものもあり、見る方向を誤ったことすら全く判断できないケースもある。このため、この見る方向が変わると分かりにくくなる。【００３８】
更に、日本全体が表された大局的な地図上の方角は理解できても、日本地図を高倍率に拡大し町や数軒の家を見たとき、家１軒単位の局所的な画像においては方角が分からなくなることがある。実際にはこのような日本模型を荷電粒子線装置で観察することはないが、肉眼で見える試料の向きと取得した画像上の試料の向きの対応が分かりづらく、傾斜の方向等を直感的に把握することが困難であった。【００３９】
なお、本明細書では日本地図の例で説明しているが、「日本地図」を「国土全体の大局的な地図」と読みかえれば、必要に応じてそれぞれの国に置き換えて考えることが可能である。図４−１において傾斜中心線４０４の方向をそれぞれの国の地図における南北方向（紙面上側が北）、傾斜軸の方向を東西方向（紙面右側が東）として読み替えればよい。【００４０】
上述した課題が発生する理由の一つに、真空チャンバが不透明なことが挙げられる。光学系の観察装置と比べ荷電粒子線装置では一般的に試料室の中を真空にする必要があり、不透明な真空チャンバだと真空チャンバ内での試料のセットの様子が判らない。【００４１】
また、別の理由として、見たい試料が期待通りの方向でセットできないことが挙げられる。装置の前面から試料交換するタイプの装置もあるが、装置前面での作業スペースを考慮して装置の横から試料交換するタイプも多い。このタイプの場合には試料室内で試料が９０°回転してセットされることになる。装置の横から入れる場合は、試料室内での試料の向きを考える際に当然９０°の回転を考慮しなければならない。【００４２】
また、別の理由として、試料ステージの傾斜軸の問題が挙げられる。傾斜ステージは２軸のものもあるが、コストの問題で１軸方向にしか傾斜しないものが一般的である。１軸しか傾斜軸を持たない装置で任意の方向に傾斜させるためには、試料ステージを回転してステージの傾斜軸を傾斜したい軸に一致させてから傾斜する。この回転動作により、試料を見たい方向から見ることができない欠点がある。さらに、最終的な観察位置と適切な観察倍率にするまでには低倍率で何度か調整を行う必要があり、そのたびに方向を考慮するのは難しい。【００４３】
また、別の理由として、ステージを装置の奥側に傾斜させる場合には試料の様子が直接見えなくなることが挙げられる。装置の手前側（試料交換を行う開口部側）に検出器を付けると試料交換等で邪魔になるため、装置の奥側（試料交換を行う開口部と対面側）に検出器が設置されることが一般的である。この場合に、ステージの装置奥側が装置手前側より低くなるようにステージを傾斜させると、装置の手前側からは試料の裏側が見えることになり、ユーザは試料の様子を視認できなくなる。また、裏横からＣＣＤカメラで像を取得すると試料の様子が分かるがミラー反転した像となるので、試料の方向を理解する場合にはミラー変換が必要である。【００４４】
以上のように、従来は、肉眼で見える試料の向きと取得した画像上の試料の向きの対応が分かりづらく、傾斜の方向等を直感的に把握することが困難であるため、使い勝手が悪く、試料を所望の状態に移動するまでに膨大な時間を要していた。【００４５】
図２に、本実施例における試料観察までの基本的な処理フローを示す。    まず、試料１０２を荷電粒子装置の真空チャンバ１０７内に入れる前の処理についてステップ２０１〜２０４で説明する。初めに、ＣＣＤカメラ１０１によって、ＣＣＤカメラ像を取得する（ステップ２０１）。このとき、試料全体の平面画像を取得することが望ましい。【００４６】
次に、ＣＣＤカメラ像を３Ｄ表示する（ステップ２０２）。ここで、そのＣＣＤカメラ像を制御コンピュータ１２２に入力し、仮想試料台の上にＣＣＤカメラ像を貼り付ける合成処理によって試料台の外形全体が表された擬似画像を生成し、ＣＣＤカメラ像の代わりに表示すると試料の向きを容易に把握することができる。ここで上記合成処理においては、ＣＣＤカメラにより取得された画像を拡大又は縮小して試料台の大きさと仮想試料台の大きさを一致させ、仮想試料台が常に画面上で一定の大きさに表されるようにする。予め、試料台の形と中心が判っており、試料台と仮想試料台とは大きさが異なるだけなので、画像の自動認識で一致させることも可能である。また、ここで、３Ｄ表示とは、立体視に限られず、実際には二次元表示であっても三次元での傾斜状態を表すものも含む。３Ｄ表示した例として、図４−１から図４−３、図５−１から図５−３がある。このように表示装置の表示面内および表示面に垂直な方向へのステージの傾き状態が把握できる表示形態を以下３Ｄ表示と称する。【００４７】
図７に、試料台が３Ｄ表示される時の画面レイアウトを示す。ＳＥＭ画面７０２の上部には、色々な機能を選択できるメニュー画面７０１がある。ＳＥＭ画面７０１の右隣には、試料台の傾きを３Ｄで表現する試料台の３Ｄ表示７０３があり、この右隣には、試料台を操作するための操作パネル画面７０４がある。【００４８】
試料台の３Ｄ表示７０３の下方には、３Ｄ表示用入力表示領域７０６ならびにバーチャル移動ボタン７０７およびステージ移動ボタン７０８がある。３Ｄ表示用入力表示領域７０６には、ステージの位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）、回転角（Ｒ方向）、および傾斜角（Ｔ方向）ならびに垂直軸回転角（Ａ方向）を入力し、入力された数値を表示する領域がある。ここで、垂直軸回転角（Ａ方向）は、装置設置面（水平面）に対して垂直な軸であって、試料台の３Ｄ表示７０３における試料台７０５の中心を通過するもの（図６における垂直補助線６０２に相当するもの）を基準とした回転角である。この３Ｄ表示用入力表示領域７０６に数値を入力した後、バーチャル移動ボタン７０７を押すことにより、この入力内容に従って、試料台の３Ｄ表示のみが擬似的に移動する（実際には、試料台は移動しない）。一方、ステージ移動ボタン７０８を押すことにより、前記入力内容に従って、試料台が実際に移動する。ステージの位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）、回転角（Ｒ方向）、および傾斜角（Ｔ方向）などの数値は、入力直後など、試料台の３Ｄ表示７０３および実際の試料台に合致していないときは赤色で表示される。バーチャル移動ボタン７０７を押した後など、試料台の３Ｄ表示７０３には合致しているが、実際の試料台には合致していないときは黄色で表示される。そして、ステージ移動ボタン７０８を押した後など、試料台の３Ｄ表示７０３および実際の試料台の双方に合致しているときは白色で表示される。このように、数値の色を変化させることによって、当該数値が何を意味しているかが容易に理解できる。３Ｄ表示用入力表示領域７０６に表示されている数値、試料台の３Ｄ表示７０３および実際の試料台の関係を容易に理解できる。特に、３Ｄ表示用入力表示領域７０６に表示されている、ステージの位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）、回転角（Ｒ方向）、および傾斜角（Ｔ方向）などの数値と、試料台の３Ｄ表示７０３に示されている試料台の状態と、実際の試料台の状態が一致していないことを直感的に素早く理解できる。なお、数値の色は適宜変更可能であり、色による変化のみならず、フォントを変更したり、マークを表示したり、説明文を表示したりしてもよく、若しくは、これらを適宜組み合わせて表示してもよい。また、試料台の３Ｄ表示７０３に示されている試料台７０５の表示形態を、半透明にしたり、色を変えたりして変更し、３Ｄ表示用入力表示領域７０６に表示されている数値や、実際の試料台の状態と一致していないことを警告してもよい。操作パネル画面７０４などにメッセージを表示して、同様の警告をしてもよい。【００４９】
試料台の３Ｄ表示７０３における試料台７０５には、傾斜軸と傾斜中心線が表示されている。傾斜中心線は、試料台７０５の中心から下方に位置する部分のみに表示されている。また、傾斜中心線の端には、試料台の最下方位置を示す最下方位置表示７０９が表示されている。これにより、試料台の傾斜の向きなどを直感的に理解することができる。また、最下方位置表示７０９をマウスなどで動かすことにより、試料台の３Ｄ表示７０３を、傾斜軸や垂直軸を中心に回転させることができる。これにより、傾斜角および回転角ならびにラスタローテーションを意識することなく、初心者であっても試料台を直感的に操作することができる。なお、３Ｄ表示用入力表示領域７０６の数値は、試料台の３Ｄ表示７０３の動きに合わせて変化し、実際の試料台の状態とは合致しなくなるので黄色で表示される。なお、最下方位置表示７０９ではなく、試料台７０５をマウスなどの直接動かすことにより、試料台の３Ｄ表示７０３を変化できるようにしてもよい。【００５０】
試料台の３Ｄ表示７０３においては、検出器７１０、ビーム照射表示位置７１１およびステージＸＹ移動可能領域表示７１２が表示されている。これらの表示位置や表示向きは、試料台の３Ｄ表示７０３の動きに合わせて変化する。検出器７１０は、試料台７０５に対する位置や方向を模式的に表示したものである。装置に複数の検出器が存在する場合には、検出器７１０は複数表示され、ユーザの操作により必要な検出器７１０のみを表示させたり、分析アプリケーションに合わせて必要な検出器７１０のみを自動で表示させたりすることもできる。ビーム照射位置表示１１１は、試料台７０５に対するビーム照射位置を模式的に表示したものである。観察位置を試料台７０５上で確認することができる。ステージＸＹ移動可能領域表示７１２は、ＸＹ方向にかかるステージの移動可能範囲を、試料台７０５の上に模式的に表示したものである。ステージをＸＹ方向に移動させることにより観察可能な位置を試料台７０５上で確認することができる。ステージＸＹ移動可能領域表示７１２は、ステージの本来的なＸＹ駆動範囲の他、実際の試料台の大きさ、試料室の大きさ、検出器の配置および傾斜角などに基づいて、試料台が、試料室内壁や検出器などに接触しない条件を算出した上で表示される。【００５１】
操作パネル画面７０４には、試料台の２Ｄ表示７１３および２Ｄ表示用入力表示領域７１４がある。試料台の２Ｄ表示７１３は、従来装置と同様なものであり、Ｘ軸とＹ軸のそれぞれに平行なラインの交点により、ビーム照射位置が模式的に表されている。２Ｄ表示用入力表示領域７１４は、従来装置と同様なものであり、ステージの位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ方向）、回転角（Ｒ方向）、および傾斜角（Ｔ方向）を設定することができる。つまり、操作パネル画面７０４を用いれば、従来装置と同様に操作することができる。【００５２】
次に、ユーザは擬似画像を見ながらステージの位置（Ｘ，Ｙ方向）、回転角（Ｒ方向）、傾斜角（Ｔ方向）を設定する。これに合わせて擬似画像における試料ステージの傾斜角、向きも変更される（ステップ２０３）。また、擬似画像を直接マウスでドラッグする等擬似画像に表された試料台の像の状態を操作することにより、ステージの位置（Ｘ，Ｙ方向）、回転角（Ｒ方向）、傾斜角（Ｔ方向）を設定できるようにすると、更に操作性が向上する。また、後述するように、視点切替えや拡大、縮小を可能としてもよい。また、表示装置がタッチパネルであればマウスでの操作の代わりとすることもできる。マウス等のユーザが試料台の状態、観察対象箇所および観察方向を指示する入力を行う手段を総称して操作入力部１２３とする。【００５３】
従来は、何度に傾斜するのかをキーボードによる数値入力で行っていたが、どこがどのように傾斜するのか見ていないので、傾斜状況が判り難かった。例えば、全く異なる傾斜軸で傾けても気付かない場合があった。上記のように、タブレット端末における指操作やマウスのデバイスで傾斜角度、拡大／縮小、視点変更可能とすることで、色々な視点からステージの傾斜状況を観察しながら評価でき、どのように傾斜しているかが良く判る。また、正確な角度を求める際にはキーボードによる数値入力とすることで厳密な角度にも対応できる。【００５４】
次に、試料１０２を真空チャンバ１０７内にセットする（ステップ２０４）。このとき、ステップ２０３で調整した実際のステージの位置（Ｘ，Ｙ方向）、回転角（Ｒ方向）、傾斜角（Ｔ方向）を保ったまま、真空チャンバ内に設置する。前述したように真空チャンバ内にも、ＣＣＤカメラの下に設けられた取り付け台と同形の取り付け台が、荷電粒子線光学系の光軸と一致して設けられている。したがって、試料台１０３ごと真空チャンバ内の取り付け台に移動するだけで、試料の位置、回転角、傾斜角を保ったまま設置することが可能である。【００５５】
次に、試料１０２を荷電粒子装置の真空チャンバ１０７内に入れた後の処理についてステップ２０５〜２０９で説明する。【００５６】
試料１０２のセットが完了すると、真空引きを開始する（ステップ２０５）。ユーザは真空排気ＯＫボタンを押下げする等によって、制御コンピュータ１２２に真空引きを開始する指示をする。【００５７】
真空にするためには、通常１０分以上かかるので、その間に擬似画像における試料ステージのステージ情報に基づいてステージを移動する（ステップ２０６）。ここでステージ情報とは、位置（Ｘ，Ｙ方向）、回転角（Ｒ方向）、傾斜角（Ｔ方向）のことをいう。制御コンピュータがステップ２０５の真空排気をスタートする指示を受けることにより、制御コンピュータはステップ２０６を自動的に開始する。【００５８】
擬似画像における試料ステージの傾斜角や向きと、実際のステージの回転角（Ｒ方向）、傾斜角（Ｔ方向）は異なる場合がある。擬似画像における試料ステージの傾斜角や向きはハードウェアの動作制限に関係なくユーザが自由に設定することができることが、直感的な理解のためには望ましい。一方で、実際のステージでは回転および傾斜範囲にハードウェアに起因する可動範囲制限がある。例えば前述したようにステージ傾斜軸が一軸の場合には、ハードウェアとして自由な傾斜軸を設定することができない。したがって、擬似画像においてユーザが調整した試料ステージの傾斜角や向きを、実際のステージの回転動作、傾斜動作に変換する必要がある。【００５９】
この変換は、前記擬似画像上で設定された傾斜軸を、前記ステージの平面移動または回転移動を組み合わせることで、前記ステージの傾斜軸に対応させることにより行う。具体的には以下のように行う。まず、擬似画像における回転中心とステージの回転中心を合わせるようにＸ，Ｙ方向のステージ位置を移動する。その後、擬似画像における下側に傾けられた傾斜中心線が実際のステージの下側に傾けられた傾斜中心線に、傾斜方向も含めて一致するように、ステージを回転させる。その後、擬似画像における傾斜角と一致するように、実際のステージを傾斜させる。このとき、Ｘ，Ｙ方向のステージ移動量、回転角、傾斜角は、ユーザが入力したステージ情報に基づいて制御コンピュータ１２２内部の演算処理部が決定する。例えば、予め変換表を用意しておいてもよいし、変換式を用いて計算によりその都度求めても良い。簡単な変換式により演算できるのでその都度演算する場合であっても演算量は少なくて済む。【００６０】
通常、ステージ移動は長くても数分であるので、ステージ移動後、まだ所定の真空度まで排気されていない場合には、真空完了まで、待つ。所定の真空度に達すると真空排気が終了する（ステップ２０７）。【００６１】
真空排気完了後に観察しながらステージを移動すると、ステージ移動に時間がかかってしまう。上記のステップ２０５〜２０７のように、真空排気の時間内でステージ移動すると、ユーザが意識しなくても、装置が観察可能な状態となったときにはステージが自然に希望する位置へ移動した状態にすることができる。厳密に正しい観察位置への移動はできなくても、ある程度の精度で観察位置（ＸＹ座標）と、正しい傾斜角度（Ｔ）、見たい方向（Ｗ）の３つが待ち時間無しで得られる。なお、ここで見たい方向（Ｗ）とは、ユーザが観察したい試料の向きであり、擬似画像における回転角に対応する。【００６２】
次に、スキャン偏向器によるラスタローテーションで所定量だけ一次荷電粒子線のスキャン方向を回転させることで、ステージが回転した分の画像の回転を補正する（ステップ２０８）。つまり、実際のステージが傾斜軸に合わせて傾斜しており、そのまま観察すると勝手に回転しているように見えるので、元の表示に見せかけるようにラスタローテーションで反対側に回転する。ここで、一次荷電粒子線のスキャン方向を回転させる回転量は、ステップ２０６で擬似画像における傾斜軸を実際のステージの傾斜軸に一致させるために行った回転量である。つまり、この回転量が垂直軸回転角（Ａ）である。傾斜したい位置を傾斜できる位置まで回転角(Ｒ)で回転した同じ角度分、垂直軸回転角（Ａ）で逆方向にラスタローテーションして回転を相殺することにより、試料ステージが回転することなく、その最下方位置のみが変わったかのように、画像上見せかけることが実現できる。【００６３】
最後に、一次荷電粒子線で試料上をスキャンすることで、観察を開始する（ステップ２０９）。上記の制御によって、観察を開始したときには、あたかも希望するところで傾斜し、試料の向きも変わらないように見える。なお、走査電子顕微鏡では、ステージの傾斜方向が固定されているものがほとんどであり、本実施例でも、装置正面からみて後ろ側にしかステージを傾斜させることができない。このため、画面上（試料上）の最下方位置をユーザが指定すると、その方向にステージが傾斜できるように、試料の最下方位置が後ろ側となるようにステージを回転角（Ｒ）で回転させる。この結果、試料の最下方位置を傾斜（Ｔ）させることが可能となる。しかし、このまま観察しても見たい方向（Ｗ）が回転角（Ｒ）分、勝手に回転して見えてしまう。そこで、ラスタローテーションにより、回転角（Ｒ）と反対方向に同角度分、すなわち、垂直軸回転角（Ａ）だけ回転することで、希望する位置を傾斜させることができ、かつ、今までと変わらない方向（Ｗ）から見ることができるので大変便利である。なお、ここでの回転角（Ｒ）は、自由な方向に傾斜させる目的で示しているが、実際の回転角（Ｒ）には、自由な方向に傾斜させるためと、単純に試料を回転して見るための目的があるため、必ずしも回転角（Ｒ）が垂直軸回転角（Ａ）の符号を反対にした値になるとは限らない。【００６４】
観察に合わせて、試料台の３Ｄ表示７０３における試料台７０５の表面にＳＥＭ画像を表示してもよい。試料台７０５の傾斜に合わせて表示されるＳＥＭ画像の倍率は、デフォルトとしては、ＳＥＭ画面７０２より小さく、試料台の２Ｄ表示７１３よりも大きくする。試料台７０５の表示を消去して、ＳＥＭ画像のみを傾斜に合わせた態様で表示してもよい。高倍率のＳＥＭ画像７０２と、中倍率の試料台の３Ｄ表示７０３におけるＳＥＭ画像と、低倍率の試料台の２Ｄ表示７１３が並んで表示されることにより、ＳＥＭ画像と、実際の試料上の観察位置や傾斜角などの観察条件の関係が、直感的に理解できる。試料台の３Ｄ表示７０３におけるＳＥＭ画像の倍率は、ユーザが調整できるようにしてもよいし、ＳＥＭ画面７０２の倍率などに基づいて装置が自動的に決定してもよい。【００６５】
また、上述したような、擬似画像を用いたステージ移動について、試料交換直後だけではなく、希望する試料位置や傾斜角度や傾斜軸を変更するときにも適用可能である。このときにも擬似画像に用いるＣＣＤカメラ像は試料を真空チャンバに入れる前に撮像したものを使い続ければよい。上記と同様に、ユーザは擬似画像上で設定を変更し、移動ボタンを押すことで希望するステージ移動を可能とする。この場合には上述したステップの２０６，２０８，２０９を行う。実際のステージ移動時間はかかるが、操作を直感的に行うことができ、期待した位置への移動が容易にできる。【００６６】
以上の構成によれば、ステージの傾斜軸の制限なく、いつでも簡単にステージ移動できる。すなわち、ハード的に傾斜できる軸が固定であるが、あたかも希望する傾斜軸、傾斜角度でステージ移動できる。また、擬似画像における傾斜を実際のステージの制御量に自動的に変換することで、途中経過を確認しながら操作する必要がなく、途中の回転像を見なくて済むので誤り難い。また、予め見たい方向から見ることができるので、ユーザが試料の方向を誤って認識してしまう可能性を低減できる。【００６７】
図３は、ＣＣＤカメラの概略図を示す。【００６８】
試料台固定部３０１にて、真空チャンバ１０７内に入れたときの試料台の中心と同じ位置に試料台１０３が来ることが重要である。ＣＣＤカメラ１０１による画像の倍率は、試料台１０３の大きさに対応して、拡大・縮小できることが望ましい。真空チャンバ内の試料台取り付け部の中心を基準にしてステージを動かす原点としているので、試料台固定部３０１の中心と真空チャンバ内の試料台の取り付け位置の中心とが合っていることで、真空チャンバ１０７内とのアライメントが簡単になる。倍率が異なり、中心がわずかにずれることがあるので、試料台の枠とＣＣＤ像を合わせるときは、少なくとも試料台の枠とＣＣＤ像のどちらかを拡大・縮小、移動可能とすることでアライメントが可能である。ＣＣＤカメラ像における試料台の像と擬似画像における試料台の像とをアライメントすることで、試料台サイズが既知の大きさである場合には、擬似画像においてある位置を指定されると、実際の試料台中心からの距離が分かるものである。試料の全体像から直接観察したい位置を特定することはできないので、段々と拡大しながら目的位置をサーチすることになる。このサーチは、傾斜の無い平面上と同様に行えばよい。【００６９】
図４−１から図４―３は、擬似画像の見え方を表現したものである。図４−１は、傾斜無しの場合の見え方である。試料台４０２に日本模型の試料４０１のＣＣＤカメラ像を合成して擬似画像とした例で説明する。以下、ハード的に試料台を傾斜しても高さが全く変化しない軸を傾斜軸４０３とよぶ。図４−１の例では試料台が紙面奥行き方向（日本模型における南北方向）に傾くとすると、傾斜軸４０３は図４−１の位置となる。また、試料台を紙面奥行き方向（日本模型における南北方向）に傾けたとき、試料台のうち最も高い位置と最も低い位置を結んだ線が傾斜中心線４０４という。当然、傾斜軸４０３と傾斜中心線４０４は直交する。【００７０】
図４−２は、実際に装置に設置したときに試料交換のための開口部の方向からみたときの見え方を示したものである。傾斜した試料を装置手前から横方向にみると傾斜角度にもよるが、検出器が後ろ側についているため、一般的に裏側が見えるようになり、更に傾くと図４−２のように試料台の裏面が見え、肝心の試料が見えない見え方となってしまう。試料台を傾斜させた場合に裏面が見えたのではユーザが希望する試料位置または向きになっているかを評価できないため、色々な視点から見え、観察できるようにした。【００７１】
図４−３は、理想的な見え方を示した。初めに、ユーザが試料を見たい向きにするため擬似画像を回転する。その後、ハードで傾斜できるか否かに関わらずユーザが希望する方向に擬似画像が傾斜するように操作する。ここで、擬似画像上の傾斜軸４０３または傾斜中心線４０４がユーザの希望によって、ハードウェアで制限される傾斜軸の方向以外の方向も含めた任意の方向に、自由に変更できることが重要である。この見え方になるようにステージを移動することでユーザは直感的で分かり易い傾斜設定をすることができる。【００７２】
しかし、ユーザの分かり易さを優先することで、実際のステージ位置は擬似画像に表示されているのとは異なる状態へ移動している。傾斜方向と検出器の位置との関係により、ユーザが想像していない位置へ試料台が回転していることがある。また、傾斜した試料を最もきれいに観察するためには、ラスタごとの焦点補正や倍率補正が有効であり、そのためには傾斜軸とスキャン方向が同じ方向であることが重要となるため、走査方向を回転して観察することになる。【００７３】
検出器から見た場合や装置正面（試料交換のための試料室開口部側）から見た場合や試料が最もきれいに観察できる方向（擬似画像が表示される画面に対して走査方向が一定となる方向）等、色々な視点から見た場合の擬似画像を切替えて表示、または、２画面に表示して違いを見比べることで、実際の観察時の回転方向や視点が判り易くなる。【００７４】
例えば、装置正面から見た場合の利点は、試料をユーザの見たい方向から表すことができ、擬似画像と試料の向きとの対応を直感的に理解できる点である。ユーザは通常その試料を見たい方向に設定して装置に入れるからである。任意の角度で擬似画像を傾斜した場合でも擬似画像の回転方向の向きを変更しないことが重要である。【００７５】
また、検出器方向から見た擬似画像の利点は、凹凸がある試料のＳＥＭ画像での見え方を推測できる点にある。試料に凹凸があると、影になって黒く表示されることがある。検出器はＳＥＭ像内では画像における光源の方向に対応するので、凸状の場合には検出器側から見て凸状の向こう側が影となる。また、凹状の場合には、凹形状の検出器側の面が影になる。したがって、予め、試料の凹凸と検出器の方向が分かっていると、その凸凹のＳＥＭ画像での見え方を確認できる。【００７６】
また、試料が最もきれいに観察できる方向から見た擬似画像の利点は、実際のラスタスキャン方向を簡単に認識できる点にある。傾斜角が大きい試料ほど、試料の上側と下側について、電子銃と試料の距離が異なるため、フォーカスが合わない。フォーカスを合わせて最も綺麗に観察するために数ラスタスキャン毎にフォーカスを変更する技術がある。具体的には、通常、１ラスタ中にフォーカスを変更することは時間が速すぎて対応が難しいため、傾斜軸方向にスキャンし、数ラスタ単位に傾斜中心線方向でフォーカスを変更して対応する。また、単純にフォーカスを変更すると倍率が変わるので、完成した１画像内で倍率が変わらないようにフォーカスと倍率を調整する必要がある。このように最もきれいに観察するために、ラスタローテーションによって傾斜軸方向と平行になるように走査方向が回転する。一方で、ユーザは常に走査方向が一定であるという前提の下に擬似画像を見ることが多いので、仮にユーザがＳＥＭ画像で観察したい方向からの擬似画像を表示する場合には、ユーザが想定する走査方向とは異なる走査方向で撮像することになる。したがって、走査方向が擬似画像上で一定方向となるような視点、すなわち試料が最もきれいに観察できる方向からの視点で擬似画像を表示することができるようにするのが望ましい。【００７７】
なお、この視点からの表示の場合、擬似画像の視点はステージの傾斜軸方向によって決まってしまうので、一般にはユーザがＳＥＭ画像で見たい方向とは異なる向きで擬似画像が表示される。一方で、ステップ２０８で説明したように、実際のＳＥＭ画像の走査方向をラスタローテーションにより擬似画像での観察方向に一致させることでユーザにステージのハード面での傾斜軸方向の制限を感じさせないようにするという効果も重要であるため、これらの視点を切替えられるようにするのがよい。【００７８】
図５−１から図５−３に異なる視点からの擬似画像の例を示す。【００７９】
図５−１は、擬似画像の視点を装置正面から見た場合にした例を示す。この例においては、実際の試料の傾斜状態も、装置正面と反対側に設置されている検出器側の方を試料が向いて傾いているので、擬似画像に表された試料の傾斜状態は実際の試料の傾斜状態と等しい。この視点から見ると、試料を入れたときの状態が直感的に理解できる。ただし、試料の裏面が見えているため、ユーザは傾きの量が所望の量であるか判断できない。【００８０】
そこで、図５−２のように、視点を切替えて試料表面の位置を確認できる方向から見た場合を擬似的に表現するようにしている。【００８１】
また、図５−１、図５−２では、図４−３の理想上の見え方から少し視点を遠ざけて検出器５０１も擬似画像と合わせて表示した。これにより、ユーザは検出器と試料の位置関係を直感的に認識することができるので便利である。前述のように、ユーザが意識しないで装置側で試料台を回転することで、固定位置にある検出器５０１が試料に対して相対的に回転してみえる。このため、前述のように試料に凹凸がある場合には、この検出器５０１の位置を明確にすることで凹凸の状態も分かり易くなる。検出器５０１は視点をある一定以上遠ざけた場合にのみ表示しても良いし、常に検出器５０１の方向を擬似画像の中に表しても良い。【００８２】
図５−３は、図４−３に電子銃の開口部であるアパーチャ５０２を表示したものである。ここでアパーチャとは荷電粒子光学系を構成する部材のうち試料に面している部材のことを指し、例えば対物レンズの先端部がこれにあたる。これにより、ユーザは試料台４０２を垂直に近く傾斜させたとき、アパーチャ５０２と試料台４０２が接触しないことが判るので、接触による装置の故障や、試料のキズが無くなり、安全で便利である。通常、アパーチャ５０２と試料４０１までの距離は数mmであり、近いので十分な注意が必要である。また、できるだけ、アパーチャ５０２と試料４０１を近づけた方がより拡大できるため、安心して近づけることができるので便利である。【００８３】
なお、検出器やアパーチャの代わりにまたはこれらとともに、その他の荷電粒子線光学系に含まれる部材を擬似画像と合わせて表示しても良い。また、検出器やアパーチャ、荷電粒子線光学系に含まれる部材の全体を表示するのではなく、これらの一部分のみを表示するようにしてもよい。また、擬似画像の視野内にこれらの部材が含まれないときには、検出器の方向などを表す矢印等を擬似画像に合わせて表示してもよい。【００８４】
視点の切替えは、ＧＵＩとして複数のボタンを画面上に表示することでユーザに選択させ、選択された視点の位置で擬似画像を表示する。また、違う視点へ移動する場合はゆっくりと連続的に擬似画像の視点を移動しながら表示することによって、ユーザは視点移動をより簡単に認識することができ、視点の方向間違いがなくなる。【００８５】
また、マウス等のデバイスによって視点の変更に加えて、視野の変更や拡大／縮小率の変更をできるようにすることで見たい観察位置を自由に評価できるとより好ましい。【００８６】
以上のように、３Ｄ表示した擬似画像において試料の視点を検出器や装置前方、後面等、に切替えて観察することで、方向の誤りがなくなり、スムースな観察ができる。【００８７】
図６は日本模型を例に実際の３Ｄ表現の一例である。×マークで観察位置６０１を示す。観察位置が電子銃の真下に来るようにステージではＸＹ軸を移動する。このとき、擬似画像は、電子銃の真下の位置を擬似画像の画面中心になるように表現する表現方法と、試料台４０２の中心を擬似画像の画面中心に固定して表現する表現方法と２つある。前者の表現方法では観察位置６０１が電子銃の真下にあることが分かりやすいし、後者の表現方法では観察対象位置が試料全体のどのあたりに位置するかが分かりやすい。どちらで表現するかは、予め装置に設定されていてもよいし、ユーザが選択できるようにしてもよい。【００８８】
図８は、ビーム照射位置と試料台との位置関係を表す擬似画像の見え方の一例であり、３Ｄ表示において観察位置を示す他の表現方法である。ここでは、試料台の擬似画像上に、半透明の逆円錐形によりビームを表現したビーム照射位置表示８０１を３Ｄ表示している。ビームの先端位置が観察位置に対応しており、試料台上の観察位置を立体的に理解し易い。半透明として、ビームの後ろ側も見えるようにしてあるので、観察時の障害にもなり難い。ビーム表示を「する/しない」で切り替えることも有効である。図６のように、試料台上にＸマークを表示して観察位置を示す表現方式は、試料台の傾斜が小さいときは観察位置を直感的に素早く理解できるが、試料台の傾斜が大きくなりＸマークの歪みが大きくなると、観察位置の把握が面倒になる。しかし、図８のようなビーム照射位置表示８０１を用いた表現方法は、試料台の傾斜が大きくても歪むことがないため、傾斜角によらず観察位置を直感的に素早く理解できる。もちろん、図６のようなＸマークと図８のようなビーム照射位置表示８０１を併用してもよい。観察位置をより把握し易くするために、傾斜角などの変化に合わせて、ビーム照射位置表示８０１を傾けてもよい。【００８９】
また、背景に何もない画面の中に試料台だけが表示された状態では、試料台を任意の方向に傾けた場合に、試料台の傾斜角や向きが分かりにくいことが推測される。そこで、垂直補助線６０２や傾斜中心線４０４や傾斜軸４０３の平行線を引くことで試料台の傾きがさらに分かり易くなる。これらの線は視点を遠くにしたときに表示するようにしても良い。【００９０】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。【００９１】
また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００９２】
１０１  ＣＣＤカメラ
１０２，４０１  試料
１０３，４０２，７０５  試料台
１０４  一次荷電粒子線
１０５  二次粒子
１０６，５０１，７１０  検出器
１０７  真空チャンバ
１１１  電子銃
１１２  コンデンサレンズ
１１３  絞り
１１４  スキャン偏向器
１１５  イメージシフト偏向器
１１６  対物レンズ
１１７  荷電粒子光学系
１１８  ステージ
１２１  表示装置
１２２  制御コンピュータ
３０１  試料台固定部
４０３  傾斜軸
４０４  傾斜中心線
５０２  アパーチャ
６０１  観察位置
６０２  垂直補助線
７０１  メニュー画面
７０２  ＳＥＭ画面
７０３  試料台の３Ｄ表示
７０４  操作パネル画面
７０６  ３Ｄ表示用入力表示領域
７０７  バーチャル移動ボタン
７０８  ステージ移動ボタン
７０９  最下方位置表示
７１１，８０１  ビーム照射位置表示
７１２  ステージＸＹ移動可能領域表示
７１３  試料台の２Ｄ表示
７１４  ２Ｄ表示用入力表示領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図４−３】
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【図５−１】
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【図５−２】
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【図５−３】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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