(57)【要約】【課題】荷電粒子線照射と並行して次の試料をロードロック室に搬入しても、ポンプやバルブの動作にともなう振動による影響を抑制することができる荷電粒子線装置を提供する。【解決手段】本発明に係る荷電粒子線装置において、予備排気室とその外部を接続するバルブは、試料室の振動を検出する振動センサからその検出値を取得し、試料室の振動が抑制されるように、バルブ開閉アクチュエータを制御する。【選択図】図２
2015133209.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に対して荷電粒子線を照射する荷電粒子線装置であって、
前記荷電粒子線を出射する荷電粒子線源、
前記試料と前記荷電粒子線源を配置する試料室、
前記試料室に隣接する予備排気室、
前記予備排気室内の気体を排気する真空ポンプ、
前記予備排気室を大気圧に対して開放する気体流路、
前記予備排気室内に前記試料を搬入する搬入口を開閉するゲートバルブ、
前記予備排気室と前記真空ポンプとの間の接続を開閉する真空排気バルブ、
前記予備排気室と前記気体流路との間の接続を開閉する大気開放バルブ、
前記試料室の振動を検出する振動センサ、
を備え、
前記ゲートバルブ、前記真空排気バルブ、および前記大気解放バルブのうち少なくともいずれかは、
バルブを開閉駆動するアクチュエータ、
前記アクチュエータの動作を制御する演算器、
を備え、
前記演算器は、
前記振動センサからその検出値を取得し、前記試料室の振動が抑制されるように、前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする荷電粒子線装置。
【請求項２】
前記荷電粒子線装置は、
前記バルブの開度または開閉速度を検出する開度センサを備え、
前記演算器は、
前記開度センサからその検出値を取得し、
前記試料室の振動が所定範囲内に抑制されるようにあらかじめ設定された、前記バルブの開度の目標値または前記バルブの開閉速度の目標値を取得し、
前記バルブの開度が前記バルブの開度の目標値に近づくように前記アクチュエータの動作を制御し、または前記バルブの開閉速度が前記バルブの開閉速度の目標値に近づくように前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項３】
前記荷電粒子線装置は、
前記試料室内の気圧を検出する圧力計を備え、
前記演算器は、
前記圧力計からその検出値を取得し、前記試料室内の気圧の変化速度が所定範囲内に収まるように、前記アクチュエータの動作をさらに制御する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項４】
前記荷電粒子線装置は、
前記試料を載置する試料ステージ、
前記試料ステージを移動させる試料搬送装置、
前記試料の移動速度または加速度を検出する速度計、
を備え、
前記演算器は、
前記試料搬送装置が前記試料ステージを静止させているとき前記速度計からその検出値を取得し、前記試料ステージの移動速度または加速度が所定範囲内に収まるように、前記アクチュエータの動作をさらに制御する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項５】
前記荷電粒子線装置は、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から生じる２次粒子を用いて前記試料の観察像を生成するように構成されており、
前記演算器は、
前記観察像の観察倍率を前記荷電粒子線装置の動作パラメータとして取得し、
前記試料室の振動を抑制すべき量と前記観察倍率との間の対応関係を算出し、その対応関係にしたがって前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項６】
前記演算器は、
前記観察像内において許容される振動幅に対して前記観察倍率を乗算することにより前記試料室の振動幅として許容される範囲を算出し、前記試料室の振動がその範囲内に収まるように前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項５記載の荷電粒子線装置。
【請求項７】
前記演算器は、
前記荷電粒子線源が前記試料の所定箇所に対して前記荷電粒子線を照射する時間を前記荷電粒子線装置の動作パラメータとして取得し、
前記試料室の振動を抑制すべき量と前記時間との間の対応関係を算出し、その対応関係にしたがって前記アクチュエータの動作を制御する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【請求項８】
前記荷電粒子線装置は、
前記荷電粒子線を前記試料に対して照射することにより前記試料から生じる２次粒子を用いて前記試料の観察像を生成する観察像生成器を備え、
前記演算器は、
前記観察像生成器が生成する前記観察像のフレーム画像毎に、前記試料室の振動が前記フレーム画像に対してあらかじめ設定された許容範囲内に抑制されるように前記アクチュエータの動作を制御し、
前記観察像生成器は、
前記試料室の振動によって前記フレーム画像内において生じる像ずれについては、前記演算器が前記試料室の振動を抑制することによって抑制されたものとみなし、
前記試料室の振動によって前記フレーム画像間において生じる像ずれについては、前記フレーム画像間で補間処理を実施することにより抑制する
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
走査電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＥＭ）に代表される荷電粒子線装置は、試料を配置するための試料室（主真空室）内を真空状態とした上で、荷電粒子ビーム（ＳＥＭにおいては電子ビーム）を試料に照射する必要がある。一方、半導体デバイス等を検査するＳＥＭにおいては、単位時間当たりより多くの試料を検査することが求められている。そこで、予備排気室（以下、ロードロック室と称することもある）を備えるＳＥＭが提案されている。
【０００３】
試料室を高い真空に維持した状態において、試料室とロードロック室との間で試料を交換できるようにするため、試料室とロードロック室の間には隔壁が設けられ、当該隔壁には開閉自在なバルブが設けられている。試料室内で試料を処理している間に、ロードロック室内で真空排気またはリークを実施することにより、試料室内における処理を間断なく実施することができる。これにより、装置のスループットを高めることができる。
【０００４】
ロードロック室と真空排気ポンプとの間、およびロードロック室と不活性ガス槽（ロードロック室を大気圧解放するために用いられる）との間は、開閉バルブを用いて結合されている。ロードロック室には真空計が設けられている。この真空計によって測定される真空値が所定値に達した以後に真空排気ポンプや不活性ガス槽間との間のバルブを開閉することにより、ロードロック室内を高真空状態または大気圧状態にする。これにより、大気雰囲気内にある試料を短時間で試料室へと搬送することができる。
【０００５】
荷電粒子線装置を効率的に稼働させるためには、試料室内における処理と、ロードロック室へ次の測定試料を搬入する動作とを並行実施することが望ましい。ところが、試料をロードロック室に搬入する際に大気解放や真空排気動作を実施すると、真空ポンプやバルブの動作にともなって試料室が振動し、検査精度が低下する。この現象は像障害とも呼ばれる。
【０００６】
下記特許文献１は、上記のような課題に関連して、ポンプの振動が荷電粒子線装置本体に伝わらない真空排気系構造について記載している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１６５２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１記載の技術を用いることにより、試料を処理している間にロードロック室内を真空排気または大気圧解放したとしても、これにともなう振動を抑制することができると考えられる。しかし同文献においては、ポンプの振動を抑制するための特別な構造を設ける必要がある。
【０００９】
他方、像障害を回避するための他手法として、ロードロック室においてバルブや真空ポンプが動作するタイミングで試料室における荷電粒子線照射を一時停止させることが考えられる。同様に、試料室内において検査を実施している間はバルブや真空ポンプの動作を一時停止することが考えられる。しかしこれら手法は、いずれも荷電粒子線装置の稼働効率を下げることになり、生産性の低下を招く。
【００１０】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであり、荷電粒子線照射と並行して次の試料をロードロック室に搬入しても、ポンプやバルブの動作にともなう振動による影響を抑制することができる荷電粒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】
【００１１】
本発明に係る荷電粒子線装置において、予備排気室とその外部を接続するバルブは、試料室の振動を検出する振動センサからその検出値を取得し、試料室の振動が抑制されるように、バルブ開閉アクチュエータを制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る荷電粒子線装置によれば、荷電粒子線照射と並行して次の試料をロードロック室に搬入しても、これにともなうバルブやポンプの動作により試料室において生じる振動を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態１に係る荷電粒子線装置１０の構成図である。
【図２】真空バルブ１０５の構成図である。
【図３】実施形態２における演算器１０４のブロック図である。
【図４】実施形態３における演算器１０４のブロック図である。
【図５】実施形態４における演算器１０４のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜実施の形態１：装置構成＞
図１は、本発明の実施形態１に係る荷電粒子線装置１０の構成図である。荷電粒子線装置１０は、試料１７に対して荷電粒子線１４を照射する装置であり、試料室５９、ロードロック室５８、試料搬送装置２４、表示装置３０を備える。
【００１５】
試料室５９は、荷電粒子線源１２、試料ステージ１９、試料室圧力計６０、２次電子検出器６２を格納する。荷電粒子線源１２は、荷電粒子線１４を試料１７に対して照射する。試料ステージ１９は、試料１７を移動させる。試料室圧力計６０は、試料室５９内の気圧を計測する。２次電子検出器６２は、２次電子１３を検出してその検出信号を表示装置３０に出力する。
【００１６】
ロードロック室５８は、荷電粒子線装置１０の外から搬送されてきた試料１７をいったん収納する。試料搬送装置２４は、ロードロック室５８内にある試料１７を試料室５９内に搬送する。表示装置３０は、荷電粒子線１４を試料１７に対して照射することにより試料１７から生じる２次電子１３の検出信号を用いて、試料１７の観察像を生成および画面表示する。
【００１７】
試料室５９は、試料室真空排気バルブ５７によって試料室真空排気ポンプ５６と接続され、常時高真空状態に保たれている。すなわち、試料室真空排気バルブ５７は常時開状態のままである。荷電粒子線装置１０を保守するときなどのように試料室５９を大気解放する場合は、試料室真空排気バルブ５７を閉じて試料室５９を大気解放する。
【００１８】
＜実施の形態１：基本動作＞
試料１７は、まずロードロック室５８に搬入される。試料１７をロードロック室５８に搬入するためには、ロードロック室５８を大気解放しなければならない。そこでまず試料室ゲートバルブ５２を閉じ、試料室５９の真空状態が保たれるようにする。次に、ロードロック室真空排気バルブ５３を閉じ、ロードロック室真空排気ポンプ５１による真空排気を停止する。その後、大気解放バルブ５５を開け、不活性ガス槽５４から不活性ガスをロードロック室５８に充填する。これにより、ロードロック室５８内の圧力が上昇し、大気解放状態となる。
【００１９】
ロードロック室５８が大気解放された時点で、大気解放バルブ５５を閉じるとともにロードロック室ゲートバルブ５０を開ける。この後、試料１７をロードロック室５８に搬入する。試料１７をロードロック室５８内に搬入したら、ロードロック室ゲートバルブ５０を閉じる。次に、ロードロック室真空排気バルブ５３を開け、ロードロック室真空排気ポンプ５１による真空排気を開始する。ロードロック室圧力計６１によりロードロック室５８内が真空状態になったことを確認し、試料室ゲートバルブ５２を開ける。
【００２０】
試料搬送装置２４は、試料１７を試料室５９内にある試料ステージ１９上に固定する。その後、試料搬送装置２４は検査条件にしたがって試料ステージ１９を順次移動させる。試料ステージ１９が所望の位置に移動した後、荷電粒子線１４を試料ステージ１９上の試料１７に照射する。２次電子検出器６２は、試料１７に荷電粒子線１４が照射されることにより放出された２次電子１３を検出する。表示装置３０は、２次電子１３の検出信号を用いて試料１７の観察像を生成および表示する。
【００２１】
＜実施の形態１：並行動作に関する課題＞
高生産性を実現するためには、試料室５９内の処理が完了した後、即座に次の試料１７を試料室５９内に搬入できるよう準備しておくことが望ましい。そこで、試料室５９内で試料１７に対して荷電粒子線１４を照射している間（試料１７の測定・検査が実行されている間）に、次の試料１７をロードロック室５８に搬入しておく。
【００２２】
試料１７をロードロック室５８に搬入するためには、大気解放バルブ５５、ロードロック室ゲートバルブ５０、ロードロック室真空排気バルブ５３を動作させる必要がある。しかし、このバルブ開閉動作やロードロック室５８内の気圧変化によって発生する振動が試料室５９に伝わり、処理精度を劣化させる可能性がある。
【００２３】
これを回避するため、試料１７に対して荷電粒子線１４を照射している間はロードロック室５８の真空排気・大気解放動作を一時中断することが考えられる。あるいは、ロードロック室５８が真空排気・大気解放動作を実行している間は試料１７に対する荷電粒子線照射を一時中断することが考えられる。これにより、バルブ開閉動作やロードロック室５８内の気圧変化によって発生する振動が試料室５９に伝わることを抑制できる反面、この一時中断が荷電粒子線装置１０の生産性を低下させる要因となる。
【００２４】
＜実施の形態１：バルブ構成＞
図２は、真空バルブ１０５の構成図である。真空バルブ１０５は、ロードロック室ゲートバルブ５０、ロードロック室真空排気バルブ５３、または大気解放バルブ５５の少なくともいずれかとして採用することができる。これら３つのバルブ全てが真空バルブ１０５と同様の構成を備えてもよいし、１つまたは２つのバルブのみが同構成を備えてもよい。
【００２５】
真空バルブ１０５は、アクチュエータ１００、ゲートバルブ１０１、開度センサ１０２、振動センサ１０３、演算器１０４を備える。これら構成要素は必ずしも真空バルブ１０５と一体的に構成する必要はなく、いずれか１以上の構成要素を真空バルブ１０５の外部に設けることもできる。
【００２６】
ゲートバルブ１０１は、開閉動作によってロードロック室５８を外部と接続しまたは封止する。アクチュエータ１００は、ゲートバルブ１０１を開閉させる。開度センサ１０２は、ゲートバルブ１０１の開度または開閉速度を検出する。振動センサ１０３は、試料室５９の振動を検出する。
【００２７】
演算器１０４は、開度目標値１０６を取得する。開度目標値１０６は、ロードロック室５８内の気圧変動によって生じる振動を許容範囲内に抑制することができる程度にあらかじめ設定された、ゲートバルブ１０１の開度の目標値である。開度目標値１０６の具体的な値は、例えば実験やシミュレーションなどによりあらかじめ適切に定めておくことができる。演算器１０４は、開度目標値１０６とともに、開度センサ１０２による検出値および振動センサ１０３による検出値を取得し、これらの値を用いて、振動センサ１０３が検出する試料室５９の振動が所定の許容範囲内に収まるようにアクチュエータ１００を制御する。
【００２８】
また、ゲートバルブ１０１の開閉動作自体も試料室５９の振動源となる。そこで演算器１０４は、開度目標値１０６に代えて、またはこれと併用して、ゲートバルブ１０１の開閉速度目標値を取得し、これを用いて、振動センサ１０３が検出する試料室５９の振動が所定の許容範囲内に収まるようにアクチュエータ１００を制御することもできる。
【００２９】
＜実施の形態１：まとめ＞
以上のように、本実施形態１に係る荷電粒子線装置１０は、ロードロック室ゲートバルブ５０、ロードロック室真空排気バルブ５３、または大気解放バルブ５５の少なくともいずれかとして真空バルブ１０５を備える。真空バルブ１０５は、試料室５９の振動が抑制されるように、ゲートバルブ１０１の開度または開閉速度を制御する。これにより、試料室５９内において荷電粒子線１４を試料１７に対して照射している間にロードロック室５８を真空排気または大気解放したとしても、試料室５９の振動を許容範囲内に抑えることができる。
【００３０】
＜実施の形態２＞
実施形態１においては、ロードロック室５８内の気圧変動またはバルブ開閉動作によって生じる試料室５９の振動を抑制する構成例について説明した。試料室５９のその他の振動源または試料室５９の振動と相関性があるパラメータとして、試料室５９内の気圧変動が考えられる。そこで本発明の実施形態２では、実施形態１で説明した構成に加えて、試料室５９内の気圧変化を許容範囲内に抑えるようにバルブ開度を制御する構成例について説明する。本実施形態２に係る荷電粒子線装置１０は、実施形態１で説明した制御動作に加えて上記制御を実施するので、以下では実施形態１との差異点を中心に説明する。
【００３１】
図３は、本実施形態２における演算器１０４のブロック図である。本実施形態２において、演算器１０４は、補償器１０７、微分器１０８を備える。演算器１０４は、バルブを制御するよう指示されると制御演算を開始する。
【００３２】
演算器１０４は、開度目標値１０６と開度センサ１０２による検出値との間の差分を求め、これを偏差信号１０９として出力する。補償器１０７は、偏差信号１０９に基づきアクチュエータ１００に対する操作信号を計算する。補償器１０７は例えば、ＰＩＤ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ）制御演算によって走査信号を求めることができる。演算器１０４はこれと並行して、試料室圧力計６０による検出値として圧力信号１１１を取得する。微分器１０８は圧力信号１１１を用いて、試料室５９内の気圧変化速度１１２を求める。演算器１０４は、負帰還制御系としての安定度を損なわないように設定された制御ゲイン１１０を気圧変化速度１１２に乗じる。演算器１０４は、その結果を補償器１０７の出力から減じる。これにより、試料室５９内の気圧変化速度が所定範囲内に抑制されるように、バルブ開閉動作が制御されることになる。演算器１０４は、その結果をアクチュエータ１００に対する操作信号として出力する。
【００３３】
＜実施の形態２：まとめ＞
以上のように、本実施形態２に係る荷電粒子線装置１０は、気圧変化速度１１２の負帰還効果によって試料室５９内の気圧変化を所定範囲内に抑制しながら、バルブ開閉動作を制御する。試料室５９内の気圧変化は試料室５９の振動を発生させる要因となるため、これを抑制することにより試料室５９の振動を抑制することができる。
【００３４】
なお本実施形態２において、補償器１０７、微分器１０８、制御ゲイン１１０の乗算処理を組み合わせて状態フィードバック制御を構成しても、本実施形態２と同様の効果を発揮することができる。
【００３５】
＜実施の形態３＞
試料搬送装置２４が試料ステージ１９を静止させているときは試料１７も静止しているはずであるが、試料室５９の振動が生じると、本来は静止しているはずの試料ステージ１９が微動し、像障害が生じる可能性がある。そこで本発明の実施形態３では、実施形態１〜２で説明した構成に加えて、試料ステージ１９の微動を抑制する構成例について説明する。その他の構成は実施形態１〜２と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
【００３６】
図４は、本実施形態３における演算器１０４のブロック図である。本実施形態３において、試料室５９内には、試料ステージ１９の変位を検出し、その検出値として変位信号１１６を出力する、変位計１１３が設けられている。
【００３７】
演算器１０４は、バルブ制御演算を開始すると、変位計１１３から変位信号１１６を取得する。微分器１０８は、変位信号１１６を２階微分することにより、試料ステージ１９の加速度１１５を求める。演算器１０４は、負帰還制御系としての安定度を損なわない制御ゲイン１１０を加速度１１５に乗じる。演算器１０４は、その結果を補償器１０７の出力から減じる。これにより、試料ステージ１９の加速度が所定範囲内に抑制されるように、バルブ開閉動作が制御されることになる。演算器１０４は、その結果をアクチュエータ１００に対する操作信号として出力する。
【００３８】
＜実施の形態３：まとめ＞
以上のように、本実施形態３に係る荷電粒子線装置１０は、加速度１１５の負帰還効果によって試料ステージ１９の加速度（すなわち試料ステージ１９の振動）を直接的に抑制しながら、バルブ開閉動作を制御する。試料１７は試料ステージ１９上に固定されているため、試料ステージ１９の振動を抑制することにより試料１７の振動を抑制し、像障害を抑制することができる。
【００３９】
なお本実施形態３において、補償器１０７、微分器１０８、制御ゲイン１１０の乗算処理を組み合わせて状態フィードバック制御を構成しても、本実施形態３と同様の効果を発揮することができる。
【００４０】
本実施形態３においては、微分器１０８が変位信号１１６を２階微分することにより試料ステージ１９の加速度を求めたが、これに代えてまたはこれと併用して、変位信号１１６を１階微分することにより試料ステージ１９の移動速度を求め、これを用いて負帰還制御を実施することもできる。試料ステージ１９の移動速度は試料ステージ１９の振動に相当するので、本実施形態３と同様の効果を発揮することができる。
【００４１】
本実施形態３において、演算器１０４は変位計１１３による検出値を微分することにより試料ステージ１９の加速度または移動速度を求めることとしたが、試料ステージ１９の加速度または移動速度そのものを検出するセンサを設けてもよい。
【００４２】
＜実施の形態４＞
実施形態１〜３において、試料１７の同一箇所に対して荷電粒子線１４を照射する時間が、試料室５９の振動周波数と比較して十分に短い場合は、試料室５９の振動による影響は限定的であると考えられる。他方、荷電粒子線１４の照射時間が十分に長い場合は、試料室５９の振動による影響が顕著に生じると考えられる。したがって、荷電粒子線１４の照射時間に応じて、制御ゲイン１１０を調整できることが望ましい。
【００４３】
また、２次電子１３の検出信号を用いて試料１７の観察像を生成する場合、試料室５９の振動が観察像に対して及ぼす影響は、観察像の撮像倍率によっては許容できる場合がある。例えば、撮像倍率が比較的低い場合、僅かな振動が発生してもその振動は観察像内においてあまり表れないため、観察像に対して求められる精度によってはその振動の影響は許容できる場合がある。したがって、観察像の撮像倍率に応じて、制御ゲイン１１０を調整できることが望ましい。
【００４４】
本発明の実施形態４では、上記事情に鑑みて、荷電粒子線１４の照射時間または観察像の撮像倍率に応じて制御ゲイン１１０を調整する構成例について説明する。その他の構成は実施形態１〜３と同様であるため、以下では差異点を中心に説明する。
【００４５】
図５は、本実施形態４における演算器１０４のブロック図である。本実施形態４において、演算器１０４は、実施形態１〜３で説明した構成に加えて、荷電粒子線１４の照射時間１１７と観察像の撮像倍率１１８を取得する。これらの値は例えば荷電粒子線装置１０のユーザがインターフェースを介して設定し、演算器１０４はその設定値を取得する。なお図５においては、例示として図３と同様の構成を前提とした。
【００４６】
演算器１０４は、照射時間１１７に応じて制御ゲイン１１０を調整する。例えば照射時間１１７が長い場合は試料室５９の振動の影響が相対的に大きくなるので、照射時間１１７に応じて試料室５９の振動の許容範囲は小さいとみなし、より強い制御を施すように制御ゲイン１１０を調整する。照射時間１１７、振動の許容範囲、および制御ゲイン１１０の調整量の関係は、あらかじめ実験やシミュレーションなどによって適切に定めておくことができる。
【００４７】
演算器１０４は、照射時間１１７に代えてまたはこれと併用して、撮像倍率１１８に応じて制御ゲイン１１０を調整する。例えば、試料室５９の振動によって観察像内において生じる像ずれの許容量に対して撮像倍率１１８を乗算することにより、試料室５９の振動の許容量を求めることができる。演算器１０４は、試料室５９の振動がその許容範囲内に収まるように、制御ゲイン１１０を調整することができる。
【００４８】
本実施形態４においては、制御ゲイン１１０を調整する構成例について説明したが、実施形態１で説明した構成においても同様の処理を実施することができる。
【００４９】
＜実施の形態４：まとめ＞
以上のように、本実施形態４に係る荷電粒子線装置１０は、照射時間１１７または撮像倍率１１８に応じて、試料室５９の振動の許容範囲を求め、これに基づき制御ゲイン１１０を調整する。これにより、荷電粒子線装置１０の実際の処理条件に応じてロードロック室５８の大気解放動作や真空排気動作を最適化し、より生産性の高い荷電粒子線装置１０を提供することができる。
【００５０】
＜実施の形態５＞
試料１７の観察像は、複数の時間フレームにおいてそれぞれ生成した観察像（フレーム画像）を合成することによって生成される。試料室５９が振動している場合、各フレーム画像内にはその振動の影響が表れる。各フレーム画像を合成することにより得た観察像は各フレーム画像内の振動の影響が重畳されているため、結果として振動の影響はさらに顕著となる。他方、個々のフレーム画像内における試料室５９の振動による影響は、合成画像内におけるものと比較して小さいと考えられる。
【００５１】
荷電粒子線装置１０は、上記特性を利用して、試料室５９の振動を抑制する量を小さくすることができる。すなわち、演算器１０４は、表示装置３０が生成する個々のフレーム画像内における試料室５９の振動の影響が十分に抑制される程度に、バルブ開閉動作を制御する。個々のフレーム画像内における振動の影響は小さいので、このときの制御量は合成画像に対応する制御量よりも小さく設定することができる。
【００５２】
表示装置３０は、試料室５９の振動の影響が抑制されたフレーム画像を生成する。ただし、個々のフレーム画像内においては振動の影響は抑制されているものの、フレーム画像間にわたる振動の影響は残っている。ただしこのフレーム画像間にわたる像ずれは、画像処理によって補間することができると考えられる。個々のフレーム画像内における微動に起因する像ずれは除去されているからである。そこで表示装置３０は、個々のフレーム画像内の像ずれが除去されている前提の下、例えばパターンマッチングによって同一箇所の観察像を重ね合わせるなどの手法により、フレーム画像間の像ずれを補間することができる。
【００５３】
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記実施形態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、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることもできる。また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることもできる。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成を追加・削除・置換することもできる。
【符号の説明】
【００５４】
１２：荷電粒子線源、１９：試料ステージ、２４：試料搬送装置、３０：表示装置、５０：ロードロック室ゲートバルブ、５１：ロードロック室真空排気ポンプ、５３：ロードロック室真空排気バルブ、５５：大気解放バルブ、５８：ロードロック室、５９：試料室、６０：試料室圧力計、１００：アクチュエータ、１０１：ゲートバルブ、１０２：開度センサ、１０３：振動センサ、１０４：演算器、１１３：変位計。
【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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