(57)【要約】【課題】マニュアル操作により、表示画像を動かして、試料中の観察・検査対象物の探索を行なう際に、オペレータによる移動方向指定手段の操作を簡易化する。【解決手段】試料ステージ１８に載置された試料１６に対して電子線１５を走査し、電子線１５が走査された領域から発生する二次的信号１７を検出し、これに基づく走査像を表示する走査電子顕微鏡において、移動方向指定手段１２からの指示に基づいて、電子線１５の走査領域が試料１６上で相対的に移動したときに、該走査領域における電子線１５の垂直走査方向が、移動方向指定手段１２により指定された表示画像の移動方向に応じた該走査領域の試料１６上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御手段１０が該走査領域の回転の制御を行なう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を載置する試料ステージと、試料ステージに載置された試料に対して電子線を照射するとともに試料上で該電子線を走査する電子線鏡筒と、試料上で電子線が走査された領域（走査領域）から発生する二次的信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段により検出された二次的信号に基づいて走査像データを作成する画像データ作成手段と、走査像データに基づいて走査像の画像表示を行なう表示手段と、これらの各動作を制御する演算制御手段と、表示手段により表示された走査像の表示画像の移動方向及び移動速度を指定する移動方向指定手段とを備える走査電子顕微鏡において、移動方向指定手段からの指示に基づいて、電子線の走査領域が試料上で相対的に移動したときに、該走査領域における電子線の垂直走査方向（試料上での電子線の水平走査を順次ずらしていく方向）が、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動方向に応じた該走査領域の試料上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御手段が該走査領域の回転の制御を行なうことを特徴とする走査電子顕微鏡。
【請求項２】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動速度に応じて、試料上での電子線の走査領域における水平走査の走査幅を、試料上での該走査領域の相対的な移動方向側に位置するのに従って、順次広げるように制御することを特徴とする請求項１記載の走査電子顕微鏡。
【請求項３】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動速度に応じて、さらに試料上での電子線の走査領域における垂直走査の走査幅を広げるように制御することを特徴とする請求項２記載の走査電子顕微鏡。
【請求項４】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動速度に応じて、試料上での電子線の走査領域を規定する水平走査及び垂直走査の各走査幅を、該移動速度が大きくなるのに従って広くするように制御することを特徴とする請求項１記載の走査電子顕微鏡。
【請求項５】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定されるＸ−Ｙ移動方向に基づく試料ステージの移動が、該走査領域の回転後に取得される走査像の表示画像中でのｘ−ｙ方向と整合するように、移動方向指定手段による指定に基づく試料ステージの移動方向を制御することを特徴とする請求項１乃至４何れか記載の走査電子顕微鏡。
【請求項６】
試料を載置する試料ステージと、試料ステージに載置された試料に対して電子線を照射するとともに試料上で該電子線を走査する電子線鏡筒と、試料上で電子線が走査された領域（走査領域）から発生する二次的信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段により検出された二次的信号に基づいて走査像データを作成する画像データ作成手段と、走査像データに基づいて走査像の画像表示を行なう表示手段と、これらの各動作を制御する演算制御手段と、表示手段により表示された走査像の表示画像の移動方向及び移動速度を指定する移動方向指定手段とを備える走査電子顕微鏡の制御方法において、電子線の走査領域が試料上で相対的に移動したときに、該走査領域における電子線の垂直走査方向（試料上での電子線の水平走査を順次ずらしていく方向）が、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動方向に応じた該走査領域の試料上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御手段が該走査領域の回転の制御を行なうことを特徴とする走査電子顕微鏡の制御方法。
【請求項７】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動速度に応じて、試料上での電子線の走査領域における水平走査の走査幅を、試料上での該走査領域の相対的な移動方向側に位置するのに従って、順次広げるように制御することを特徴とする請求項６記載の走査電子顕微鏡の制御方法。
【請求項８】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動速度に応じて、さらに試料上での電子線の走査領域における垂直走査の走査幅を広げるように制御することを特徴とする請求項７記載の走査電子顕微鏡の制御方法。
【請求項９】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動速度に応じて、試料上での電子線の走査領域を規定する水平走査及び垂直走査の各走査幅を、該移動速度が大きくなるのに従って広くするように制御することを特徴とする請求項６記載の走査電子顕微鏡の制御方法。
【請求項１０】
演算制御手段は、移動方向指定手段により指定されるＸ−Ｙ移動方向に基づく試料ステージの移動が、該走査領域の回転後に取得される走査像の表示画像中でのｘ−ｙ方向と整合するように、移動方向指定手段による指定に基づく試料ステージの移動方向を制御することを特徴とする請求項６乃至９何れか記載の走査電子顕微鏡の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試料の走査像を取得することができる走査電子顕微鏡及び該走査電子顕微鏡の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
走査電子顕微鏡による試料観察においては、試料室内に配置された観察対象となる試料上に電子線を走査し、これにより試料から発生する二次電子や反射電子等の被検出電子を検出する。この被検出電子の検出結果に基づいて、試料像となる走査像が取得される。取得された走査像は、画像として表示される。
【０００３】
走査電子顕微鏡の試料室内部において、試料は、試料ステージに載置されている。そして、オペレータは、表示された走査像を目視にて確認しながら試料ステージを移動させて、試料中での目的とする観察対象物又は分析対象物が走査像内に入るようにする。これにより、該走査像の表示画像内で、観察・分析対象物の目視観察ができるようになる。このようにして、試料中での観察・分析対象物がオペレータにより探される。
【０００４】
このように試料中での観察・分析対象物を探す際には、オペレータが、試料上での電子線の走査領域を広げて観察倍率を低倍率とし、この状態で試料ステージを移動させて試料を移動し、試料上での広域の走査領域から、目的とする観察・分析対象物を探している。
【０００５】
ここで、観察倍率を変えても、表示される画像中での見かけの試料の移動速度が一定となるように、試料ステージの移動速度を倍率に連動して自動的に変化させる走査電子顕微鏡もある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６１−２５３７５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
走査電子顕微鏡による試料観察において、試料中における観察・検査対象物を探す場合には、オペレータが観察倍率を低倍率にした状態で、ジョイスティック等の移動方向指定手段を用いたマニュアル操作により、電子線の走査領域を試料上で相対的に移動させて、観察・検査対象物の探索を行なう。この方法において、オペレータは、毎回、観察倍率の上げ下げを行なっている。ここで、該走査領域を試料上で大きく相対移動させるときには、試料ステージを移動することにより行なわれるのが通常である。
【０００８】
また、観察倍率の変更を行なわずに、上記マニュアル操作により試料ステージを動かして観察・検査対象物の探索も行なわれている。この場合、電子線の走査領域に対応する観察視野が狭い状態で維持されており、試料ステージの移動速度を上げることができない。
【０００９】
そして、特に移動方向指定手段としてのジョイスティックをオペレータが操作して試料ステージを移動させ、これにより試料上での該走査領域の相対移動を行って表示画像を移動させる場合において、表示画像内で、観察・検査対象物が表示画像中心に対して斜め方向（表示画像中でのｘ方向又はｙ方向に対して斜めになる方向）に位置しているときには、それに応じて、ジョイスティックのＸ，Ｙ方向間での斜め方向にジョイスティックを倒して表示画像の移動方向を指定する必要がある。
【００１０】
観察・検査対象物の探索時において、このようにジョイスティックのＸ，Ｙ方向間に位置する任意の斜め方向にジョイスティックを倒す操作が必要であると、オペレータによるジョイスティックの操作が煩雑になるという要改善点があった。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、オペレータが、ジョイスティック等の移動方向指定手段を用いたマニュアル操作により、表示画像を動かして、試料中の観察・検査対象物の探索を行なう際に、オペレータによる該移動方向指定手段の操作を簡易化することのできる走査電子顕微鏡及び走査電子顕微鏡の制御方法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】
【００１２】
本発明に基づく走査電子顕微鏡は、試料を載置する試料ステージと、試料ステージに載置された試料に対して電子線を照射するとともに試料上で該電子線を走査する電子線鏡筒と、試料上で電子線が走査された領域（走査領域）から発生する二次的信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段により検出された二次的信号に基づいて走査像データを作成する画像データ作成手段と、走査像データに基づいて走査像の画像表示を行なう表示手段と、これらの各動作を制御する演算制御手段と、表示手段により表示された走査像の表示画像の移動方向及び移動速度を指定する移動方向指定手段とを備える走査電子顕微鏡において、移動方向指定手段からの指示に基づいて、電子線の走査領域が試料上で相対的に移動したときに、該走査領域における電子線の垂直走査方向（試料上での電子線の水平走査を順次ずらしていく方向）が、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動方向に応じた該走査領域の試料上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御手段が該走査領域の回転の制御を行なうことを特徴とする。
【００１３】
本発明に基づく走査電子顕微鏡の制御方法は、試料を載置する試料ステージと、試料ステージに載置された試料に対して電子線を照射するとともに試料上で該電子線を走査する電子線鏡筒と、試料上で電子線が走査された領域（走査領域）から発生する二次的信号を検出する信号検出手段と、信号検出手段により検出された二次的信号に基づいて走査像データを作成する画像データ作成手段と、走査像データに基づいて走査像の画像表示を行なう表示手段と、これらの各動作を制御する演算制御手段と、表示手段により表示された走査像の表示画像の移動方向及び移動速度を指定する移動方向指定手段とを備える走査電子顕微鏡の制御方法において、電子線の走査領域が試料上で相対的に移動したときに、該走査領域における電子線の垂直走査方向（試料上での電子線の水平走査を順次ずらしていく方向）が、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動方向に応じた該走査領域の試料上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御手段が該走査領域の回転の制御を行なうことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明では、走査電子顕微鏡及びその制御方法において、走査像の表示画像の移動方向を指定するための移動方向指定手段からの指示に基づいて、電子線の走査領域が試料上で相対的に移動したときに、該走査領域における電子線の垂直走査方向（試料上での電子線の水平走査を順次ずらしていく方向）が、移動方向指定手段により指定された表示画像の移動方向に応じた該走査領域の試料上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御手段が該走査領域の回転の制御を行なう。
【００１５】
従って、オペレータが、表示画像の移動方向を指定するために移動方向指定手段の操作を行い、これに基づいて電子線の走査領域が試料上で相対的に移動したときには、該表示画像中での上下方向（ｙ方向：試料上での電子線走査における垂直走査方向に対応する方向）が、該画像の移動方向に沿うこととなる。
【００１６】
これにより、オペレータは、表示画像を見ながら、表示画像中での上方向にほぼ対応するように移動方向指定手段の操作（すなわち、移動方向指定手段における＋Ｘ方向にほぼ対応する方向での移動方向指定手段の操作）を行なえば、所望の探索方向に該表示画像が移動していくこととなり、試料上での観察・検査対象物の探索をすることができる。
【００１７】
この結果、試料上での観察・検査対象物の探索を行なう際に、オペレータによる移動方向指定手段の操作を簡易化することができる。これにより、オペレータによる移動方向指定手段の操作時での作業負担を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明における走査電子顕微鏡の構成を示す概略構成図である。
【図２】試料上での電子線走査領域の相対移動を示す図である。
【図３】図２における領域３１の電子線走査により取得される走査像の表示画像を示す図である。
【図４】第１の変形例において取得される走査像の表示画像の例を示す図である。
【図５】第２の変形例における電子線走査をモデル的に示す図である。
【図６】第２の変形例において取得される走査像の表示画像の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明に基づく走査電子顕微鏡及びその制御方法について説明する。
【００２０】
図１は、本発明における走査電子顕微鏡の構成を示す概略構成図である。同図において、電子銃１から放出された電子線１５は、集束レンズ２及び対物レンズ４により試料１６上で細く集束された状態で、試料室２０内の試料１６に照射される。
【００２１】
このように試料１６に照射された電子線１５は、偏向コイル３によって適宜偏向され、試料１６上を走査する。このときの電子線１５の偏向を制御することにより、試料１６上での所定領域を走査領域とする電子線１５の走査が行われる。
【００２２】
ここで、電子銃１、集束レンズ２、偏向コイル３及び対物レンズ４により、電子線鏡筒１９が構成される。
【００２３】
電子線１５が走査（照射）された試料１６からは、二次電子又は反射電子等からなる被検出電子１７が発生する。この被検出電子１７は、試料室２０内に配置された電子検出器７により検出される。
【００２４】
この電子検出器７は、被検出電子１７の検出結果に基づいて、検出信号を出力する。この検出信号は、Ａ／Ｄ変換された後に画像データ作成部８に送られる。画像データ作成部８は、該検出信号と、電子線１５の走査時における偏向コイル３の駆動を制御するための走査信号とに基づき、走査像データを作成する。
【００２５】
このようにして作成された走査像データは、バスライン９を介して、必要に応じて記憶部（図示せず）に格納されるとともに、表示部１１に送られる。表示部１１は、該走査像データに基づいて、走査像の画像表示を行なう。
【００２６】
試料室２０内部には、試料ステージ１８が設置されており、試料１６は、試料室２０内において試料ステージ１８上に載置されている。試料ステージ１８は、Ｘステージ５ｂ及びＹステージ６ｂを備えている。図１の構成では、Ｙステージ６ｂの上にＸステージ５ｂが配置されており、試料１６は、Ｘステージ５ｂ上に載置されている。
【００２７】
Ｘステージ５ｂは、電子線１５の進行方向（図中では−Ｚ方向）に直交する第１の方向（図中ではＸ方向）に沿って、試料１６の移動を行なう。また、Ｙステージ６ｂは、電子線１５の進行方向に直交するとともに、上記第１の方向（Ｘ方向）に直交する第２の方向（Ｙ方向）に、Ｘステージ５ｂ及び試料１６の移動を行なう。なお、ここでは、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向の各方向について、正負（＋，−）何れかの表示がない場合には、それぞれ±Ｘ方向、±Ｙ方向及び±Ｚ方向を示すものとする。
【００２８】
Ｘ方向及びＹ方向により規定される平面（Ｘ−Ｙ平面）は、電子線１５の進行方向に対して、直交する平面となる。そして、Ｘステージ５ｂの移動及びＹステージ６ｂの移動を同時に行なうことにより、試料１６をＸ−Ｙ平面内における任意の方向に移動させることができる。
【００２９】
なお、図示していないが、Ｙステージ６ｂの下にはＺステージが配置されている。Ｚステージは、各Ｘ，Ｙステージ５ｂ，６ｂ及び試料１６のＺ方向での移動を行なう。
【００３０】
また、図に示すごとく、Ｘステージ５ｂには、Ｘモータ５が接続されている。さらに、Ｙステージ６ｂには、Ｙモータ６が接続されている。Ｘモータ５は、Ｘステージ５ｂをＸ方向に移動させるものであり、Ｙモータ６は、Ｙステージ６ｂをＹ方向に移動させるものである。
【００３１】
そして、電子銃１は、駆動部１ａにより駆動される。また、集束レンズ２、偏向コイル３及び対物レンズ４は、それぞれ対応する駆動部２ａ〜４ａにより駆動される。そして、Ｘモータ５は、Ｘ駆動部５ａにより駆動され、Ｙモータ６は、Ｙ駆動部６ａにより駆動される。
【００３２】
そして、これら各駆動部１ａ〜６ａは、バスライン９を介して、演算制御部（演算制御手段）１０に接続されている。演算制御部１０は、各駆動部１ａ〜６ａの制御を行なう。これにより、電子銃１、集束レンズ２、偏向コイル３、対物レンズ４、Ｘモータ５及びＹモータ６のそれぞれが、対応する各駆動部１ａ〜６ａを介して、演算制御部１０によって駆動制御されることとなる。
【００３３】
ここで、偏向コイル３を駆動する駆動部３ａには、演算制御部１０からバスライン９を介して、上述した走査信号が送られる。駆動部３ａは、走査信号に基づいて、偏向コイル３の駆動を行なう。また、該走査信号は、上述した画像データ作成部８にも送られる。
【００３４】
本走査電子顕微鏡には、ジョイスティック１２からなる移動方向指定手段が備えられている。ジョイスティック１２には、Ｘ軸変位量カウンタ１３及びＹ軸変位量カウンタ１４が接続されている。Ｘ軸変位量カウンタ１３は、オペレータによるジョイスティック１２の傾斜操作時に、Ｘ方向でのジョイスティック１２の傾斜変位量の検出を行なう。また、これと同様にＹ軸変位量カウンタ１４は、オペレータによるジョイスティック１２の傾斜操作時に、Ｙ方向でのジョイスティック１２の傾斜変位量の検出を行なう。
【００３５】
これらＸ，Ｙ軸カウンタ１３，１４による各変位量の検出データは、バスライン９を介して、演算制御部１０に送られる。
【００３６】
以上が、本発明における走査電子顕微鏡の構成である。次に、本発明における走査電子顕微鏡の動作及び制御方法について説明する。
【００３７】
上述した走査電子顕微鏡を用いて、電子線１５により試料１６上を走査したときの状態の一例を図２に示す。ここで、図２は、電子線１５が走査される試料１６の上面１６ｂの一部を拡大して示した試料１６の平面図である。図２において、電子線１５の進行方向は、図の紙面に対して垂直な方向に沿う方向となる。
【００３８】
同図において、試料１６の上面１６ｂには、所定形状（本例では楕円形状）の構造物１６ａが存在している。この構造物１６ａは、例えば、その周囲（構造物１６ａの周囲）における試料面の組成に対して、異なる組成を備えたもの等が該当する。そして、オペレータが、該構造物１６ａの輪郭１６ｄに沿って視野移動を行い、これにより該輪郭１６ｄ上及びその近傍に位置する観察・分析対象物の探索を行なう場合について説明する。
【００３９】
まず、当初の試料１６上での電子線１５の走査領域が、領域３１であるとする。このときに得られる試料１６の走査像を、図３に示す。図３において、４１は、領域３１（図２参照）の電子線１５による走査を行なって得られる走査像の表示画像である。該表示画像４１内において、図中の右側には、構造物１６ａの一部分の像が位置しており、図中の左側には、試料１６上において該構造物１６ａの周囲に位置する周囲部１６ｃの像が位置している。輪郭１６ｄは、構造物１６ａと該周囲部１６ｃとの境界となっている。
【００４０】
このように、試料１６の上面１６ｂにおける領域３１が電子線１５の走査領域となっており、図３に示すような走査画像４１の表示が行なわれている状態で、オペレータは、該表示画像４１を目視で確認した上で、ジョイスティック１２の操作を行なう。
【００４１】
本例では、構造物１６ａの輪郭１６ｄに沿って観察視野（電子線１５の走査領域）の移動を行なうので、オペレータは、当該輪郭線１６ｅに沿う方向にジョイスティック１２を倒す（傾斜させる）操作を行なう。
【００４２】
図３に示す表示画像４１から、視野を該表示画像中で上方向（＋ｙ方向）に移動させる場合には、オペレータは、ジョイスティック１２を上方向（＋Ｙ方向）に向けて倒す操作を行なうこととなる。ここで、当該走査画像４１では、輪郭線１６ｅの上部１６ｆは、上方向に対して少しだけ右側に傾いている。
【００４３】
従って、オペレータは、ジョイスティック１２を＋Ｙ方向のみに沿う方向に倒すのではなく、「＋Ｙ方向変位量」と「少しの＋Ｘ方向変位量」とを含む上方向にジョイスティック１２を倒す操作を行なう。
【００４４】
この操作に基づいて、Ｘ軸変位量カウンタ１３及びＹ軸変位量カウンタ１４は、ジョイスティック１２によって指定されたＸ方向変位量及びＹ方向変位量をそれぞれ検出する。これにより検出された各変位量の検出データは、バスライン９を介して、演算制御部１０に送られる。
【００４５】
演算制御部１０は、送られた各変位量の検出データに基づき、その時点での試料ステージ１８のＸ方向移動量及びＹ方向移動量を演算により求める。そして演算制御部１０は、Ｘ方向移動量に応じたＸ方向駆動信号をＸ駆動部５ａに送るとともに、Ｙ方向移動量に応じたＹ方向駆動信号をＹ駆動部６ａに送る。
【００４６】
Ｘ駆動部５ａ及びＹ駆動部６ａは、それぞれ受けた各駆動信号に基づき、それぞれＸモータ５及びＹモータ６の駆動を行なう。これにより、試料ステージ１８を構成するＸステージ５ｂ及びＹステージ６ｂの移動が行なわれる。この結果、試料ステージ１８に載置された試料１６が移動される。
【００４７】
このとき、図２において、電子線１５の走査領域が、試料１６の上面における領域３１から領域３２に相対的に移動するように、試料１６の移動が行なわれる。
【００４８】
また、本発明では、この走査領域の移動時において、演算制御部１０によって、当該走査領域の回転補正も同時に行なわれる。この回転補正は、上述したＸ軸変位量カウンタ１３及びＹ軸変位量カウンタ１４からの各変位量の検出データに基づいて、演算制御部１０が、当該回転補正量を算出する。なお、この走査領域の回転は、スキャンローテーションと呼ばれている。
【００４９】
上記回転補正量は、走査領域における電子線１５の垂直走査方向が、ジョイスティック１２により指定された表示画像４１の移動方向に基づく該走査領域の試料１６上での相対移動方向と平行な状態となるように、演算制御部１０により演算される。ここで、当該垂直走査方向は、試料１６上での電子線１５の走査領域において、電子線１５による水平走査を順次ずらしていく方向のことをいう。図２の例において、走査領域３１では、長辺方向（図中の矢印ｈ）が電子線１５の水平走査方向に該当し、それに直交する短辺方向（図中の矢印ｖ）が電子線１５の垂直走査方向に該当する。
【００５０】
以上のような試料ステージ１８の移動及び電子線１５の走査領域の回転補正を行なった後の試料１６上での電子線１５の走査領域は、図中の３２で示す領域となる。
【００５１】
このとき、本走査電子顕微鏡では、電子線１５の走査領域の回転後に取得される走査像の表示画像中でのｘ，ｙ方向と、ジョイスティック１２により指定されるＸ，Ｙ方向での移動に基づく該表示画像が移動する方向とが整合するように、演算制御部１０は、試料ステージ１８の移動制御を行なう。
【００５２】
さらに、オペレータが同様の操作を行なうことにより、試料１６上での電子線１５の走査領域は、領域３２から領域３３に移動する。すなわち、図２中の矢印Ａで示す方向に該走査領域が試料１６上で相対的に移動する。
【００５３】
そして、さらにオペレータが順次同様の操作を行なうことにより、試料１６上での電子線１５の走査領域は、領域３３→領域３４→領域３５→領域３６へと順次移動する。
【００５４】
これらの各移動時において、電子線１５の走査領域の回転後に取得される走査像の表示画像中でのｘ，ｙ方向と、ジョイスティック１２により指定されるＸ，Ｙ方向での移動に基づく該表示画像が移動する方向とが合うようになっている。
【００５５】
そして、各領域（走査領域）３１〜３６における電子線１５の垂直走査方向が、ジョイスティック１２により指定された表示画像４１の移動方向に応じた走査領域の試料１６上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御部１０により、電子線１５の偏向条件が制御されている。
【００５６】
これにより、オペレータは、表示画像４１を確認しながら該画像中でのほぼ上方向（＋ｙ方向）に対応してジョイスティック１２を倒す操作を行なうのみで、所望とする方向（本例では、構造物１６ａの輪郭線１６ｅの方向）に沿って走査領域を順次移動させることができ、簡易な操作で観察・分析対象物の試料１６上での探索を行なうことができる。
【００５７】
ここで、本発明の第１の変形例について、以下に説明する。
【００５８】
オペレータによるジョイスティック１２の操作時において、各Ｘ，Ｙ軸変位量カウンタから順次送られる各変位量の検出データから、演算制御部１０は、各タイミングでの試料ステージ１８の移動量（試料ステージ１８の移動速度に対応）を制御することとなる。
【００５９】
このとき、演算制御部１０は、このときの各Ｘ，Ｙ軸変位量カウンタから順次送られる各変位量の検出データから、各時点における試料ステージ１８の移動速度を取得できる。
【００６０】
そこで、演算制御部１０は、試料ステージ１８の移動速度に連動して、試料１６上での電子線１５の走査領域における水平走査の走査幅（水平走査幅）を、試料１６上での該走査領域の相対的な移動方向に位置するのに従って順次広げるように制御することもできる。
【００６１】
これにより、該走査領域の試料１６上での相対移動の際に、該走査領域内において、該相対移動方向に位置する側（表示画像４１内における上側）の視野が広くなり、該相対移動方向側での試料１６上の情報を広く取得することができるようになる。この結果、オペレータは、試料１６上で該相対移動方向に位置する観察・分析対象を探しやすくなる。
【００６２】
このとき、該走査領域内における該相対移動方向とは反対側（該相対移動進行方向に対する手前側）に位置する部分（表示画像４１内における下側の部分）の表示倍率の変動は小さいので、設定された表示倍率をほぼ維持した状態で、該部分の試料観察を行なうことができる。
【００６３】
図４に、この第１の変形例によって取得される走査像の表示画像の一例を示す。ここで、説明上、試料１６の上面１６ｂには、「Ｈ」型の形状を備えるパターンが形成されており、該パターンの走査像を取得して画像表示を行なっているものとする。
【００６４】
図４（１）に示す状態は、電子線１５の走査領域が試料１６上で停止しており、このときに取得される走査像の表示画像４１を示している。
【００６５】
いま、このような「Ｈ」型パターンが、試料１６上で、図４（１）における表示画像４１の上方向に対応する方向に沿って、同じ大きさ及び形状で複数配列形成されている場合を想定する。
【００６６】
上記の状態から、上記走査領域の試料１６上での相対移動（表示画像４１の上方向に対応する方向での相対移動）が開始された直後（該移動速度：小）の状態で、電子線１５の走査により画像取得を行なうと、そのときに取得される「Ｈ」型パターンの走査像に基づく表示画像４１は、図４（２）に示すごとくとなる。
【００６７】
この状態では、表示画像４１における上側に位置する部分については、図４（１）に示す状態に比べて、図に示す領域Ｒ１及び領域Ｒ２の分だけ横方向に視野が広がっている。ここで、図中の矢印ａは、表示画像４１の移動方向を示す。
【００６８】
さらにこの状態に対して、該走査領域の試料１６上での相対速度が速くなったとき（該速度：大）の状態で、電子線１６の走査により画像取得を行なうと、そのときに取得される「Ｈ」型パターンの走査像に基づく表示画像４１は、図４（３）に示すごとくとなる。
【００６９】
この状態では、表示画像４１における上側に位置する部分については、図４（２）に示す状態に対して、さらに広がることとなる。すなわち、図４（１）に示す状態と比較すると、図に示す領域Ｒ３及び領域Ｒ４の分だけ横方向に視野が広がっている。
【００７０】
このように、ジョイスティック１２により指定された表示画像４１の移動速度に応じて、試料１６上での電子線１５の走査領域における水平走査の走査幅を、試料１６上での該走査領域の相対的な移動方向側に位置するのに従って順次広げるようにすると、これにより取得される走査像に基づく表示画像４１における移動方向側に位置する部分の横方向の視野が広がることとなる。これにより、該走査領域の相対移動方向側に位置する試料１６上の情報を多く取得することができ、オペレータによる観察・分析対象物の探索を容易に行なうことができる。
【００７１】
また、このとき、表示画像４１における移動方向手前側（表示画像４１中での下側）部分では、現状の観察倍率がほぼ維持されることとなり、そのときに維持された高倍率状態で試料１６上の観察を行なうことができる。
【００７２】
次に、図５及び図６を参照して、第２の変形例について説明する。
【００７３】
この第２の変形例においては、上記第１の変形例と同様に、演算制御部１０は、試料ステージ１８の移動速度に連動して、試料１６上での電子線１５の走査領域における水平走査の走査幅（水平走査幅）を、試料１６上での該走査領域の相対的な移動方向に位置するのに従って順次広げるように制御する。
【００７４】
そして、これと同時に、演算制御部１０は、試料ステージ１８の該移動速度に応じて、試料１６上での電子線１５の走査時における垂直走査の走査幅（垂直走査幅）を広げるように制御する。
【００７５】
図５中における「１」は、電子線１５の走査領域が試料１６上で停止しているときの水平走査幅及び垂直走査幅の設定例をモデル的に示している。
【００７６】
この状態に対して、同図中の「２」は、該走査領域の試料１６上での相対移動が開始された直後（該移動速度：小）の電子線走査の状態を示す。当該「２」の状態では、相対移動速度に応じて、電子線１５の走査時における垂直走査幅は、上記「１」の状態に対して広がっている。
【００７７】
さらに、同図中の「３」は、上記「２」の状態に対して、該走査領域の相対速度が速くなったとき（該速度：大）の状態での電子線走査の状態を示す、当該「３」の状態では、相対速度に応じて、電子線１５の走査時における垂直走査幅は、上記「２」の状態に対してさらに広がっている。
【００７８】
これら「１」、「２」及び「３」の電子線走査時において取得される各走査像の表示画像４１の例を、図６に示す。ここで、各電子線走査時においては、上述と同様に、複数配列された「Ｈ」型パターンの走査像を取得して画像表示を行なっている。
【００７９】
図６（１）に示す表示画像４１は、図５中「１」の電子線走査時において取得される走査像の表示画像である。このときには、電子線１５の走査領域は、試料１６上で停止した状態となっている。
【００８０】
次いで、図６（２）に示す表示画像４１は、図５中「２」の電子線走査時において取得される走査像の表示画像である。このときには、表示画像４１の上側に対応して電子線１５の垂直走査幅が広がっており、表示画像４１の上部において、図に示す領域Ｓ１の分だけ縦方向及び横方向に視野が広がっている。図中の矢印は、表示画像４１の移動方向を示している。
【００８１】
さらに、図６（３）に示す表示画像４１は、図５中「３」の電子線走査時において取得される走査像の表示画像である。このときには、表示画像４１の上側に対応して電子線１５の垂直走査幅がさらに広がっており、表示画像４１の上部において、図に示す領域Ｓ２の分だけ縦方向及び横方向に視野がさらに広がっている。
【００８２】
この第２の変形例においては、オペレータのジョイスティック１２の操作による移動方向の指定の際には、その時点での移動方向側の観察倍率が低倍となり、表示画像上の縦方向での視野も広がることとなる。これにより、該相対移動方向側に位置する試料１６上の情報を多く取得することができ、観察・分析対象物の探索を容易に行なうことができる。
【００８３】
また、このとき、表示画像４１における移動方向手前側（表示画像４１中での下側）部分では、第１の変形例と同様に、現状の倍率が維持されることとなり、そのとき維持された高倍率状態で試料１６上の観察を行なうことができる。
【００８４】
なお、第３の変形例として、ジョイスティック１２により指定された表示画像４１の移動速度に応じて、試料１６上での電子線１５の走査領域における水平走査幅及び垂直走査幅を、該移動速度が大きくなるのに従って全体として広くするように設定することもできる。この場合は、該移動速度が大きくなるのに応じて、試料１６上での該走査領域が全体的に広がることとなり、取得される表示画像４１は、全体として低倍率化された画像となる。
【００８５】
この第３の変形例でも、オペレータのジョイスティック１２の操作による移動方向の指定の際には、その時点での移動方向側も含めた全体の視野が広がることとなり、該相対移動方向側に位置する試料１６上の情報を多く取得することができて、観察・分析対象物の探索を容易に行なうことができる。
【００８６】
このように、本発明における走査電子顕微鏡及び走査電子顕微鏡の制御方法は、試料１６を載置する試料ステージ１８と、試料ステージ１８に載置された試料１６に対して電子線１５を照射するとともに試料１６上で該電子線１５を走査する電子線鏡筒１９と、試料１６上で電子線１５が走査された領域（走査領域）から発生する二次的信号（二次電子）１７を検出する信号検出手段（検出器）７と、信号検出手段７により検出された二次的信号１７に基づいて走査像データを作成する画像データ作成手段（画像データ作成部）８と、走査像データに基づいて走査像の画像表示を行なう表示手段（表示部）１１と、これらの各動作を制御する演算制御手段（演算制御部）１０と、表示手段１１により表示された走査像の表示画像４１の移動方向及び移動速度を指定する移動方向指定手段（ジョイスティック）１２とを備える走査電子顕微鏡及び走査電子顕微鏡の制御方法において、移動方向指定手段１２からの指示に基づいて、電子線１５の走査領域が試料１６上で相対的に移動したときに、該走査領域における電子線１５の垂直走査方向（試料１６上での電子線の水平走査を順次ずらしていく方向）が、移動方向指定手段１２により指定された表示画像４１の移動方向に応じた該走査領域の試料１６上での相対移動方向と平行な方向と合うように、演算制御手段１０が該走査領域の回転の制御を行なうことを特徴としている。
【００８７】
ここで、演算制御手段１０は、移動方向指定手段１２により指定された表示画像４１の移動速度に応じて、試料１６上での電子線１５の走査領域における水平走査の走査幅を、試料１６上での該走査領域の相対的な移動方向側に位置するのに従って、順次広げるように制御することもできる（第１の変形例）。
【００８８】
そして、このとき演算制御手段１０は、移動方向指定手段１２により指定された表示画像４１の移動速度に応じて、さらに試料１６上での電子線１５の走査領域における垂直走査の走査幅を広げるように制御することもできる（第２の変形例）。
【００８９】
また、演算制御手段１０は、移動方向指定手段１２により指定された表示画像４１の移動速度に応じて、試料１６上での電子線１５の走査領域における水平走査及び垂直走査の各走査幅を、該移動速度が大きくなるのに従って全体として広くなるように制御することもできる（第３の変形例）。
【００９０】
なお、上記各実施形態において、演算制御手段１０は、移動方向指定手段１２により指定されるＸ−Ｙ移動方向に基づく試料ステージ１８の移動が、該走査領域の回転後に取得される走査像の表示画像４１中でのｘ−ｙ方向と整合するように、移動方向指定手段１２による指定に基づく試料ステージ１８の移動方向を制御している。
【００９１】
このような構成により、本発明においては、オペレータが、表示画像４１の移動方向を指定するために移動方向指定手段１２の操作を行い、これに基づいて電子線１５の走査領域が試料１６上で相対的に移動したときには、該表示画像４１中での上下方向（ｙ方向：試料１６上での電子線走査における垂直走査方向に対応する方向）が、該画像４１の移動方向に沿うこととなる。
【００９２】
これにより、オペレータは、表示画像４１を見ながら、表示画像４１中での上方向（＋ｙ方向）にほぼ対応するように移動方向指定手段１２の操作（すなわち、移動方向指定手段における＋Ｘ方向にほぼ対応する方向での操作）を行なえば、所望の探索方向に該表示画像４１が移動していくこととなり、試料１６上での観察・検査対象物の探索を容易に行なうことができる。
【００９３】
この結果、試料１６上での観察・検査対象物の探索を行なう際に、オペレータによる移動方向指定手段１２の操作を簡易化することができる。これにより、オペレータによる移動方向指定手段１２の操作時での作業負担を軽減することができる。
【００９４】
なお、上記において、移動方向指定手段は、ジョイスティックの例であったが、トラックボール等の他の移動方向指定手段であってもよい。また、試料から発生する二次的信号は、二次電子に限定される必要はなく、反射電子等であってもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１…電子銃、２…集束レンズ、３…偏向コイル、４…対物レンズ、５…Ｘモータ、６…Ｙモータ、７…電子検出器、８…画像データ作成部、９…バスライン、１０…演算制御部、１１…表示部、１２…ジョイスティック、１３…Ｘ軸変位量カウンタ、１４…Ｙ軸変位量カウンタ、１５…電子線、１６…試料、１７…二次電子、１８…試料ステージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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