(57)【要約】【課題】電子線応用装置の稼働率および動作の信頼性を向上させる。【解決手段】走査型電子顕微鏡１００の中央制御部１２は、ビーム電流検出器８、真空圧検出器１０、エミッション電流検出部２１、引出し電圧検出部２２などの検出装置によって検出した検出データに基づき、電子銃１の電子源が安定稼働状態に到達したか否かを判定し、その結果を表示装置１８に表示する。また、中央制御部１２は、前記検出データ、または、その検出データについての平均値、変動幅、安定度などの時間推移に基づき、それらの値の時間推移を表す近似式を求め、その近似式の値が所定の値に達する時刻を算出することによって電子源の安定稼働到達時刻を推定し、その推定した安定稼働到達時刻を表示装置１８に表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線を射出する電子源を備え、その射出した電子線を照射して試料表面の観察または加工をする電子線応用装置であって、
前記電子源に流れる電流を検出する電流検出手段、前記電子源に対する引出し電圧を検出する電圧検出手段、前記電子源から射出された電子線のビーム電流を検出するビーム電流検出手段、および、前記電子源近傍の真空圧を検出する真空圧検出手段の少なくとも１つの検出手段と、
前記検出手段に接続され、表示装置を少なくとも有する情報処理装置と、
を備え、
前記情報処理装置が、
前記検出手段によって検出された時系列の検出データを取得し、その取得した時系列の検出データに基づき、前記電子源が安定稼動状態に到達したか否かを判定し、
前記電子源が安定稼動状態に到達したか否かの判定結果を前記表示装置に表示すること
を特徴とする電子線応用装置。
【請求項２】
前記情報処理装置が、さらに、
前記検出手段から取得した時系列の検出データに基づき、前記電子源が安定稼動状態に到達する時刻の予測を行い、その予測した時刻を前記表示装置に表示すること
を特徴とする請求項１に記載の電子線応用装置。
【請求項３】
前記情報処理装置が、
前記電子源が安定稼動状態に到達する時刻の予測を、
前記検出手段から取得した時系列の検出データを所定の時間ごとに区分し、その区分された時間ごとの検出データの平均値、変動幅および安定度の少なくとも１つを算出し、その算出値の時間推移を表す近似式を求め、その近似式の値が所定の値に達する時刻を算出することによって行うこと
を特徴とする請求項２に記載の電子線応用装置。
【請求項４】
電子線を射出する電子源を備え、その射出した電子線を照射して試料表面の観察または加工をする電子線応用装置における電子源の安定稼動状態判定方法であって、
前記電子線応用装置が、
前記電子源に流れる電流を検出する電流検出手段、前記電子源に対する引出し電圧を検出する電圧検出手段、前記電子源から射出された電子線のビーム電流を検出するビーム電流検出手段、および、前記電子源近傍の真空圧を検出する真空圧検出手段の少なくとも１つの検出手段と、
前記検出手段に接続され、表示装置を少なくとも有する情報処理装置と、
を備え、
前記情報処理装置が、
前記検出手段によって検出された時系列の検出データを取得し、その取得した時系列の検出データに基づき、前記電子源が安定稼動状態に到達したか否かを判定し、
前記電子源が安定稼動状態に到達したか否かの判定結果を前記表示装置に表示すること
を特徴とする電子源の安定稼動状態判定方法。
【請求項５】
前記情報処理装置が、さらに、
前記検出手段から取得した時系列の検出データに基づき、前記電子源が安定稼動状態に到達する時刻の予測を行い、その予測した時刻を前記表示装置に表示すること
を特徴とする請求項４に記載の電子源の安定稼動状態判定方法。
【請求項６】
前記情報処理装置が、
前記電子源が安定稼動状態に到達する時刻の予測を、
前記検出手段から取得した時系列の検出データを所定の時間ごとに区分し、その区分された時間ごとの検出データの平均値、変動幅および安定度の少なくとも１つを算出し、その算出値の時間推移を表す近似式を求め、その近似式の値が所定の値に達する時刻を算出することによって行うこと
を特徴とする請求項５に記載の電子源の安定稼動状態判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子銃から射出される電子線（電子ビームともいう）を微細な試料の観察・加工に応用する電子線応用装置、および、電子源の安定稼動状態判定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子線応用装置は、走査型電子顕微鏡や電子ビーム露光装置など多様な装置が、半導体産業をはじめ多くの分野で利用されている。電子線応用装置において電子線を射出する電子銃は、タングステンフィラメントやタングステン単結晶のＦＥ（Field Emission）チップなどの電子源を含んで構成されている。その電子源は、一般に、使用時間に応じて磨耗する消耗品であり、磨耗した場合には、その電子源を取り替える必要がある。
【０００３】
電子線応用装置において、電子銃は、高真空（特に、電子源がＦＥチップである場合には、１０−８Ｐａ程度）が保たれた空間に配設され、電子銃がいったん稼働を開始すると、その高真空の空間が大気に開放されることはない。しかしながら、電子銃の電子源を交換するときには、その空間といえども大気に曝されることになる。高真空の空間が大気に曝されると、電子銃だけでなくその空間を形成する容器の内壁に、大気中の様々なガスの原子が吸着される。
【０００４】
従って、電子銃の電子源が交換され、その空間が高真空状態に戻された後には、その吸着したガスなどを除去するために、必ず、電子銃および電子銃を収容した容器は、ベーキングされる。ベーキングは、少なくとも１日程度を要する作業である。
【０００５】
元来、電子源の交換には、射出する電子線の軸合わせなどの微妙な調整作業が伴う。その微妙な調整作業にベーキングが加わるので、電子源の交換は、一般に、長時間を要するメンテナンス作業とされている。従って、電子源の交換は、その寿命が尽きる時期を見計らって、電子線応用装置自体の定期的なメンテナンス作業に併せて行われ、できるだけ装置の稼働率の低下を来さないようスケジュールされる。
【０００６】
そこで、電子源の交換を定期的なメンテナンス作業に併せて行うことを可能にするために、電子源の状態監視および寿命診断を行う技術が今まで多く開示されている。例えば、特許文献１には、電子線の放出電流を計測し、その電流値が所定の電流値より低下したときを、交換時期と判定する技術が開示されている。また、特許文献２には、電子銃電源のエミッション電流、引き出し電圧などやその変動勾配などから電子源の余寿命を推定する技術が開示されている。
【特許文献１】特開昭６４−２０４６４号公報
【特許文献２】特開２００３−３６８０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
以上のような特許文献に開示された技術を用いることにより、電子源の余寿命の推定が可能となったため、電子源の交換を定期的なメンテナンス作業に併せて行うことが容易になった。しかしながら、電子線応用装置の稼働率を向上させるためには、以下のような解決すべき課題が残されている。
【０００８】
電子銃の場合、その電子源を交換後すぐに安定稼働が実現されるわけではない。いったん大気に曝された電子銃は、超高真空内に戻され、ベーキングされても、電子銃自身や真空容器の内壁に吸着されたガスが残留するので、しばらくの間はどうしても不安定な状態が継続する。加えて、電子源の動作特性は、製造時の条件や保存状態による個体差が大きい。そのため、電子銃が安定稼働状態に達するまでの時間は、個々の電子源によって異なった時間となる。
【０００９】
そこで、現状においては、熟練したメンテナンス技術者が、過去の経験に基づき、例えば、試料の画像などを観察することによって、電子銃が安定稼働状態に達したことを判定している。すなわち、その判定は、試料から放出される２次電子の検出信号に対し、平滑処理や演算処理などを施した結果として得られる画像の状態を、技術者が目視検査することによって行っている。このような判定方法の場合、安定稼働状態に達する時期を推定することは困難であり、また、判定が熟練していない技術者によって行われると、安定稼働状態に達したことが誤って判定される恐れがある。
【００１０】
そのため、メンテナンス技術者は、電子銃の稼働開始後、安定稼働に達するまでの時間を長めに設定し、その設定した時間が経過した後、その稼働状態を判定する。その場合、交換された電子源の特性によっては、もっと早く安定稼働状態と判定されるべき装置が含まれることになる。つまり、そのような電子線応用装置については、その稼働率をもっと向上させることができた筈である。
【００１１】
一方、安定稼働状態に達していないのに、安定稼働状態に達したと誤って判定された場合には、電子線応用装置のメンテナンスが終了した後、つまり、ユーザへの装置の利用がリリースされた後、動作の異常などが発見され、装置が緊急停止するような事態が発生することがある。そのような場合には、再度メンテナンスが行われることになるので、装置の稼働時間は却って減少し、稼働率が低下する。
【００１２】
以上のような従来技術の問題点に鑑み、本発明の目的は、電子銃が安定稼働状態に達するまでの時間を予測するとともに、安定稼働状態に達したことを判定する方法を提供し、さらに、その方法を実現した電子線応用装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以上の従来技術の問題を解決するために、本発明の電子線応用装置は、電子線を射出する電子源に流れる電流を検出する電流検出手段、電子源に対する引出し電圧を検出する電圧検出手段、電子源から射出された電子線のビーム電流を検出するビーム電流検出手段、および、前記電子源近傍の真空圧を検出する真空圧検出手段の少なくとも１つの検出手段と、前記検出手段に接続され、表示装置を少なくとも有する情報処理装置と、を備えたものとし、その情報処理装置が、検出手段によって検出された時系列の検出データを取得し、その取得した時系列の検出データに基づき、前記電子源が安定稼動状態に到達したか否かを判定し、その判定結果を前記表示装置に表示するようにした。さらに、本発明においては、前記情報処理装置が、検出手段から取得した時系列の検出データに基づき、前記電子源が安定稼動状態に到達する時刻の予測を行い、その予測した時刻を前記表示装置に表示するようにした。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、安定稼働状態に達したことをあらかじめ設定した基準に基づき判定することができ、さらには、電子銃が安定稼働状態に達するまでの時間を予測することができるので、電子線応用装置の稼働率および動作の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る電子線応用装置である走査型電子顕微鏡の構成の例を示した図である。電子線応用装置は、走査型電子顕微鏡に限定されるものではないが、本明細書では、電子線応用装置は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscopeともいう）であるものとして説明を行う。
【００１７】
図１に示すように、走査型電子顕微鏡１００は、大きくは、鏡体２および鏡体２に収容された部分である電子顕微鏡の本体部と、電子源を含む電子銃１に制御用の電流・電圧を供給する高電圧電源部１１と、中央制御部１２を中心として構成され、前記本体部を制御する制御装置部２５と、によって構成される。
【００１８】
図１において、電子顕微鏡の本体部を構成する鏡体２は、電子銃１、コンデンサレンズ３、偏向走査用コイル４、対物レンズ５、ステージ７、ビーム電流検出器８、２次電子検出器９、真空圧検出器１０などを含む。また、制御装置部２５は、中央制御部１２、記憶装置１７、表示装置１８、入力装置１９を含み、さらに、画像演算部１３、信号処理部１４、電子光学系制御部１５、ステージ制御部１６などを含んで構成される。
【００１９】
ここで、電子銃１は、図示しない電子源（エミッタともいう）、引出し電極、加速電極などを含んで構成され、電子源と引出し電極および加速電極との間に高電圧を印加することにより、電子源から電子ビームが射出される。
【００２０】
高電圧電源部１１は、中央制御部１２からの指示の下に、電子源と引出し電極および加速電極との間に印加する引出し電圧や加速電圧を生成するとともに、エミッション電流検出部２１、引出し電圧検出部２２などを備える。このとき、エミッション電流検出部２１は、エミッタ（電子源）に流す電流を計測し、また、引出し電圧検出部２２は、電子源から電子を引出すための引出し電極に印加する電圧を計測する。
【００２１】
電子銃１から射出された電子ビームは、コンデンサレンズ３によって細いビームに収束され、偏向走査用コイル４によって偏向・走査され、対物レンズ５によって試料６の所定の位置に焦点が合わせられる。なお、コンデンサレンズ３、偏向走査用コイル４および対物レンズ５は、しばしば、電子光学系と呼ばれる。
【００２２】
電子光学系制御部１５は、中央制御部１２からの指示に従い、コンデンサレンズ３、偏向走査用コイル４、対物レンズ５などの電子光学系の諸パラメータを制御し、試料６の表面観測像の倍率設定や焦点合わせなどを行う。
【００２３】
ステージ７は、少なくとも水平２方向に自在に移動可能なように構成され、その上部に観察対象の試料６が載置される。ここで、ステージ７の位置合わせおよび移動の制御は、中央制御部１２からの指示に従い、ステージ制御部１６によって行われる。
【００２４】
ビーム電流検出器８は、ステージ７上に設けられ、電子銃１から射出される電子ビームのビーム電流を検出する。なお、ビーム電流検出器８は、通常、ステージの端に設置されるが、ビーム電流を検出するときには、電子ビームが照射可能な位置に移動させられる。
【００２５】
２次電子検出器９は、電子ビームが試料６に照射されたとき、試料６からはその表面形状や材質に応じた量やエネルギーの２次電子が放出される（ほかに、反射電子やオージェ電子などが放出されるが、以下、これらをまとめて２次電子で代表させる。）ので、その放出される２次電子を検出、増幅し、電気信号として出力する。
【００２６】
真空圧検出器１０は、電子銃１の近傍に配設され、電子銃１の近傍空間における真空圧を検出する。また、このほかに、試料６の近傍空間の真空圧を検出する真空圧検出器があってもよい。
【００２７】
信号処理部１４は、ビーム電流検出器８によって検出されたビーム電流や、真空圧検出器１０によって検出された真空圧などを参照して、２次電子検出器９から出力される出力信号をＡ／Ｄ（Analog to Digital）変換し、試料６の走査画像信号を生成する。画像演算部１３は、その信号処理部１４から出力される走査画像信号を処理し、試料６の表面の２次元走査画像（ＳＥＭ画像）を生成する。
【００２８】
中央制御部１２は、画像演算部１３により生成された試料６のＳＥＭ画像を取り込み、表示装置１８に表示する。また、入力装置１９からは、ＳＥＭ画像の取り込み条件（走査速度，加速電圧，倍率，画素数など）の設定や、ＳＥＭ画像の出力や保存などを指定することができる。このようにして取り込まれた画像データや、設定されたＳＥＭ画像の観測条件などは、記憶装置１７に保存される。
【００２９】
中央制御部１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、メモリ（記憶装置１７の一部または全部であってもよい）と、を備えた情報処理装置（いわゆるコンピュータ）によって構成される。そして、中央制御部１２が有する種々の機能は、ＣＰＵがメモリに格納された所定のプログラムを実行することによって実現される。
【００３０】
中央制御部１２は、その１つの機能ブロックとして、電子源状態判定部２０を備える。ここで、電子源状態判定部２０は、ビーム電流検出器８などからの検出信号に基づき、電子銃１内の電子源の稼働状態を判定するとともに、安定稼働到達時間の予測演算を行う。以下、電子源状態判定部２０の処理フローについて、詳細に説明する。
【００３１】
図２は、電子源状態判定部２０の処理フローの例を示した図である。この電子源状態判定は、ベーキングを含め電子源の交換が完了し、電子源つまり電子銃１から電子ビームの射出が開始された後、入力装置１９からメンテナンス技術者により所定の入力が行われたとき、起動される。
【００３２】
中央制御部１２は、電子源状態判定部２０の処理を開始すると、まず、表示装置１８に図３に示すような状態判定条件設定画面３０１を表示する（ステップＳ０１）。
【００３３】
ここで、図３は、状態判定条件設定画面３０１の例を示した図である。また、状態判定条件とは、電子銃１つまり電子源が安定稼働状態であることを判定するための条件である。なお、本明細書では、ビーム電流検出器８、真空圧検出器１０、エミッション電流検出部２１、引出し電圧検出部２２などの検出器から出力される値、または、それらの値から誘導される値を表す変数を、状態判定パラメータと呼ぶ。
【００３４】
図３に示すように、状態判定条件設定画面３０１には、検出項目３０２と、データ処理方法３０３と、判定条件３０４と、を設定する欄が設けられている。ここで、検出項目３０２は、状態判定パラメータの項目名（変数名）であって、図３では、エミッション電流、引出し電圧、ビーム電流および真空圧が例として示されている。この場合、メンテナンス技術者は、各項目名に付されたチェックボックスをチェックすることによって所望の項目を選択できる。
【００３５】
なお、エミッション電流はエミッション電流検出部２１によって検出されるデータ、引出し電圧は引出し電圧検出部２２によって検出されるデータ、ビーム電流はビーム電流検出器８によって検出されるデータ、真空圧は真空圧検出器１０によって検出されるデータである。また、検出項目３０２として表示する状態判定パラメータは、これら以外のものであっても構わない。
【００３６】
データ処理方法３０３は、状態判定パラメータの値を算出するときのデータ処理の方法を指示するものであり、ここでは、平均値、変動幅および安定度を算出する処理が例として示されている。この場合、メンテナンス技術者は、各データ処理方法に付されたチェックボックスをチェックすることによって所望のデータ処理方法を選択できる。
【００３７】
なお、平均値、変動幅および安定度の値は、状態判定パラメータに対応する検出器から所定の時間ごとに取得される所定の数の時系列のデータ（例えば、ビーム電流検出器８によって６秒ごとに検出された１０個のデータ）を用いて算出される。
【００３８】
判定条件３０４は、電子源の稼働状態を判定するときに用いられる判定データを設定するものであり、それぞれのデータ処理方法ごとに、判定条件の等号または不等号と、判定条件の判定値を入力する入力ボックスが設けられている。例えば、図３の例においては、ビーム電流の安定度の判定条件は２％以下という条件が設定されている。ここで、安定度＝変動幅／平均値×１００である。
【００３９】
なお、中央制御部１２は、以上の状態判定条件設定画面３０１を用いて設定された状態判定条件のデータを、記憶装置１７に格納しておき、次回、電子源状態判定が起動されたときには、その状態判定条件のデータを初期値として、状態判定条件設定画面３０１に表示するようにしてもよい。
【００４０】
再び、図２の処理フローの説明に戻る。続いて、状態判定条件設定画面３０１（図３参照）を用いて、メンテナンス技術者が状態判定条件のデータを入力するので、中央制御部１２は、その入力された状態判定条件のデータを読み取る（ステップＳ０２）。
【００４１】
次に、中央制御部１２は、検出項目３０２（図３参照）で選択された状態判定パラメータに対応する各検出器（エミッション電流検出部２１、引出し電圧検出部２２、ビーム電流検出器８など）から検出データを取得する（ステップＳ０３）。さらに、中央制御部１２は、取得した検出データについて、データ処理方法３０３で指定されたデータ処理を施し、状態判定パラメータの値を算出する（ステップＳ０４）。
【００４２】
次に、中央制御部１２は、算出した状態判定パラメータの値と判定条件３０４で設定した判定データとに基づき、電子源の稼働状態を判定し（ステップＳ０５）、その判定した電子源の稼働状態を表示装置１８に表示する（ステップＳ０６）。なお、ステップＳ０５の判定においては、図３のように、状態判定条件設定画面３０１で複数の状態判定条件が設定されていた場合には、中央制御部１２は、そのすべての条件が満足されたとき、電子源が安定稼働状態であると判定する。
【００４３】
図４は、ステップＳ０６で表示される状態判定結果表示画面の例を示した図で、（ａ）は、安定稼働状態でないと判定されたときの表示例、（ｂ）は、安定稼働状態と判定されたときの表示例である。なお、この時点では、判定された稼働状態は、「準備中」または「稼働中」と表示されるが、安定稼働到達時間は表示されない。
【００４４】
再び、図２の処理フローの説明に戻る。次に、中央制御部１２は、ステップＳ０５で安定稼働状態と判定されたときには（ステップＳ０７でＹｅｓ）、電子源状態判定部２０の処理を終了する。また、安定稼働状態と判定されなかったときには（ステップＳ０７でＮｏ）、中央制御部１２は、ステップＳ０３と同様にして各検出器から検出データを取得する（ステップＳ０８）。そして、中央制御部１２は、次に、図５を用いて説明するようにして、安定稼働到達時刻を予測し、その結果に基づき、電子源の稼働状態を判定する（ステップＳ０９）。
【００４５】
図５は、安定稼働到達時刻を予測する方法を説明するための図であり、（ａ）は、ビーム電流検出器８によって検出されるビーム電流の時間推移を示した図、（ｂ）は、ビーム電流変動幅の時間推移を示した図である。
【００４６】
図５（ａ）に示すように、一般に、電子源が交換され、その電子源から電子ビームの射出が開始された当初しばらくの間は、ビーム電流検出器８によって検出されるビーム電流Ibは、安定しない。従って、そのときのビーム電流変動幅ΔIbは大きい。ここで、データの変動幅とは、所定の時間刻みで所定の時間内に取得された時系列のデータ（例えば、６秒刻みで１分間に取得された１０個のデータ）のうち、その最大値と最小値との差をいう。また、図５（ａ）および（ｂ）において、時間軸の原点は、電子源からの電子ビーム射出開始時刻であるとする。
【００４７】
また、図５（ｂ）に示すように、ビーム電流変動幅ΔIbは、時間の経過とともに、次第に小さくなっていく。そして、ここでは、ビーム電流変動幅ΔIbが所定の閾値ΔIbth以下になった状態を安定稼働状態と呼び、ビーム電流変動幅ΔIbが所定の閾値ΔIbth以下になったときの時刻を安定稼働到達時刻と呼ぶ。なお、閾値ΔIbthは、図３の状態判定条件設定画面３０１を用いて、メンテナンス技術者によって設定された値である。
【００４８】
中央制御部１２は、電子源が、まだ、安定稼働状態になっていなかった場合、次のような手順により、安定稼働到達時刻を推定することができる。
【００４９】
中央制御部１２は、まず、ビーム電流検出器８によって検出されたビーム電流Ibを、例えば、６秒ごとに取得する。その取得したビーム電流Ibは、例えば、図５（ａ）の折れ線グラフ５０１のように表される。次に、中央制御部１２は、取得したビーム電流Ibを所定の時間、例えば１分ごとにグループ化し、そのグループ化したビーム電流Ibごとに、ビーム電流変動幅ΔIbを算出する。このようにして算出したビーム電流変動幅ΔIbは、図５（ｂ）の黒丸ドット５０２のようにプロットされる。
【００５０】
次に、中央制御部１２は、最小２乗法などを用いて、図５（ｂ）のようにプロットされた黒丸ドット５０２の並びを近似する近似直線５０３を求める。そして、近似直線５０３により、ビーム電流変動幅ΔIbが安定稼働状態の閾値ΔIbthとなる時刻を求め、その時刻を安定稼働到達時刻と推定する（予測する）。
【００５１】
例えば、近似直線５０３を表す式として、ΔIb＝−ａ・ｔ＋ｂ  が得られたときには、安定稼働到達時刻Ｔは、ΔIbth＝−ａ・Ｔ＋ｂ  を満足する時刻Ｔ、つまり、
Ｔ＝（ｂ−ΔIbth）／ａ
として求められる。
【００５２】
なお、以上の説明においては、安定稼働到達時刻を直線近似により求めたが、直線近似に代えて、２次曲線や指数曲線などによる曲線近似を用いてもよい。
【００５３】
再び、図２の処理フローの説明に戻る。中央制御部１２は、ステップＳ０９において、以上に説明したようにして安定稼働到達時刻を予測し、その予測した安定稼働到達時刻に基づき、電子源の稼働状態を判定する。ここで、中央制御部１２は、そのときの現在時刻が安定稼働到達時刻より後の時刻になっていたときには、電子源の稼働状態は安定稼働状態にあると判定し、現在時刻が安定稼働到達時刻に到達していなかったときには、電子源の稼働状態はまだ安定稼働状態に達していないと判定する。なお、この時刻の比較を行うときには、安定稼働到達時刻は、例えば、日本標準時による時刻に換算された時刻であるとする。
【００５４】
次に、中央制御部１２は、判定した電子源の稼働状態および推定した安定稼働到達時刻を表示装置１８に表示する（ステップＳ１０）。
【００５５】
図６は、安定稼働到達時刻を表示した状態判定結果表示画面の例を示した図である。この場合には、状態判定結果の「準備中」のほかに、推定された安定稼働到達時刻が表示されている。この表示により、メンテナンス技術者は、電子源が安定稼働状態になるおよその時刻を知ることができる。
【００５６】
再び、図２の処理フローの説明に戻る。ステップＳ０９における稼働状態の判定において、現在時刻が安定稼働到達時刻の予測時刻より後の時刻でなかったときには（ステップＳ１１でＮｏ）、電子源は安定稼働状態に達していないので、中央制御部１２は、その処理をステップＳ０８へ戻し、ステップＳ０８以下の処理を再度実行する。一方、現在時刻が安定稼働到達時刻の予測時刻より後の時刻であったときには（ステップＳ１１でＹｅｓ）、電子源は安定稼働状態になっているので、中央制御部１２は、表示装置１８に電子源が安定稼働状態になったことを表示し（ステップＳ１２）、電子源状態判定部２０の処理を終了する。
【００５７】
なお、ステップＳ１２の処理は、実は、ステップＳ１０においてなされているので、ここでは、特に、処理をしなくてもよい。あるいは、表示を図６の例と変えて、もっと目立つ表示を行ってもよく、また、電子源が安定稼働状態になったことを音声スピーカなどに出力してもよい。
【００５８】
また、以上の説明においては、１つの状態判定条件に基づき安定稼働到達時刻を推定する方法について示したが、状態判定条件が複数ある場合には、中央制御部１２は、その各々の状態判定条件について安定稼働到達時刻を推定し、その中で安定稼働到達時刻が最も遅い時刻を用いて電子源の安定稼働状態を判定する。
【００５９】
以上に説明した実施形態によれば、走査型電子顕微鏡１００の中央制御部１２は、ビーム電流検出器８、真空圧検出器１０、エミッション電流検出部２１、引出し電圧検出部２２などの検出装置によって検出した検出データに基づき、電子銃１の電子源が安定稼働状態に到達したか否かを判定し、その結果を表示装置１８に表示する。従って、熟練したメンテナンス技術者でなくても、電子源の稼働状態を判定することができるようになり、また、熟練したメンテナンス技術者が誤った判定をする可能性を小さくすることができる。そのため、ユーザへ装置利用をリリースした後における走査型電子顕微鏡１００の動作の信頼性を高めることができる。
【００６０】
また、中央制御部１２は、前記検出装置によって検出した検出データ、または、その検出データについての平均値、変動幅、安定度などの時間推移に基づき、電子源の安定稼働到達時刻を推定し、その推定した安定稼働到達時刻を表示装置１８に表示する。その表示された時刻により、メンテナンス技術者は、ユーザに装置利用のリリース時刻を通知することができるようになる。従って、ユーザは、あらかじめ装置利用の準備ができるので、電子源が安定稼働状態になるとすぐに走査型電子顕微鏡１００を利用することができる。この場合、電子源が安定稼働状態であるのに装置が使用されない不稼動状態をなくすことができるので、走査型電子顕微鏡１００の稼働率を向上させることができる。
【００６１】
なお、以上の実施形態は、走査型電子顕微鏡１００を電子線応用装置を代表する例として説明したが、本発明は、走査型電子顕微鏡に限定されることなく、電子源から射出される電子ビームを用いて試料の表面を観察したり加工したりする装置であれば、いずれの装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明に係る電子線応用装置である走査型電子顕微鏡の構成の例を示した図である。
【図２】電子源状態判定部の処理フローの例を示した図である。
【図３】状態判定条件設定画面の例を示した図である。
【図４】状態判定結果表示画面の例を示した図で、（ａ）は、安定稼働状態でないと判定されたときの表示例、（ｂ）は、安定稼働状態と判定されたときの表示例である。
【図５】安定稼働到達時刻を予測する方法を説明する図で、（ａ）は、ビーム電流の時間推移を示した図、（ｂ）は、ビーム電流変動幅の時間推移を示した図である。
【図６】安定稼働到達時刻を表示した状態判定結果表示画面の例を示した図である。
【符号の説明】
【００６３】
１      電子銃
２      鏡体
３      コンデンサレンズ
４      偏向走査用コイル
５      対物レンズ
６      試料
７      ステージ
８      ビーム電流検出器
９      ２次電子検出器
１０    真空圧検出器
１１    高電圧電源部
１２    中央制御部
１３    画像演算部
１４    信号処理部
１５    電子光学系制御部
１６    ステージ制御部
１７    記憶装置
１８    表示装置
１９    入力装置
２０    電子源状態判定部
２１    エミッション電流検出部
２２    引出し電圧検出部
２５    制御装置部
１００  走査型電子顕微鏡
３０１  状態判定条件設定画面
３０２  検出項目
３０３  データ処理方法
３０４  判定条件
【図１】
2008166220.tif 000003
【図２】
2008166220.tif 000004
【図３】
2008166220.tif 000005
【図４】
2008166220.tif 000006
【図５】
2008166220.tif 000007
【図６】
2008166220.tif 000008