(57)【要約】【課題】電子顕微鏡の操作に不慣れなユーザであっても最適な画質を得るための像観察条件を容易に設定することができる電子顕微鏡等を提供する。【解決手段】電子顕微鏡は、画質を設定する画質設定部５０を備えると共に、画質設定部５０によって設定された画質に基づいて像観察条件を設定可能に構成される。画質設定部５０によって設定された画質に基づいて設定される像観察条件には、例えば、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス等に関するパラメータが含まれる。また、電子顕微鏡は、画質設定部５０によって設定された画質に対応する複数の簡易観察像を表示部２８に表示するプレビュー機能を備える。ユーザは、設定した所望の画質の複数の簡易観察像から最適な像観察条件を選択することが可能となる。【選択図】  図３
2004220987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を検出可能な１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡であって、
前記電子顕微鏡は、得ようとする観察像の画質に関する画質要求を設定するための画質設定部と、
前記画質設定部によって設定された画質要求に基づいて像観察条件を生成する像観察条件生成部と、
を備えることを特徴とする電子顕微鏡。
【請求項２】
前記画質設定部によって設定される画質要求は、得ようとする画質に関する質問であることを特徴とする請求項１に記載の電子顕微鏡。
【請求項３】
前記画質設定部によって設定される画質要求は、像観察条件で使用されるパラメータに関する数値設定を含まないことを特徴とする請求項１または２に記載の電子顕微鏡。
【請求項４】
前記画質設定部によって設定された画質要求に基づいて前記像観察条件生成部が生成する像観察条件は、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス、真空度から少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電子顕微鏡。
【請求項５】
前記画質設定部によって設定された画質要求に基づいて複数の簡易像観察条件を設定し、画質設定部によって設定された画質要求に対応する複数の簡易観察像を表示部に表示可能なことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電子顕微鏡。
【請求項６】
像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を検出可能な１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡の操作方法であって、
得ようとする観察像の画質に関する画質要求を設定するステップと、
前記画質設定ステップによって設定された画質要求に基づいて像観察条件を生成するステップと、
を備えることを特徴とする電子顕微鏡の操作方法。
【請求項７】
前記画質設定ステップで設定される画質要求は、得ようとする画質に関する質問であることを特徴とする請求項６に記載の電子顕微鏡の操作方法。
【請求項８】
前記画質設定ステップで設定される画質要求は、像観察条件で使用されるパラメータに関する数値設定を含まないことを特徴とする請求項６または７に記載の電子顕微鏡の操作方法。
【請求項９】
前記画質設定ステップで設定された画質要求に基づいて像観察条件生成ステップで生成される像観察条件は、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス、真空度から少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載の電子顕微鏡の操作方法。
【請求項１０】
前記電子顕微鏡の操作方法はさらに、
画質設定ステップで設定された画質要求に基づいて複数の簡易像観察条件を設定するステップと、
複数の簡易像観察条件に基づいて複数の簡易観察像を撮像し、表示部に一覧表示するステップと、
一覧表示された複数の簡易観察像の中から、所望の簡易観察像を選択するステップと、
選択された簡易観察像に設定された簡易像観察条件に基づいて観察像を撮像し、表示部に表示するステップと、
を備えることを特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の電子顕微鏡の操作方法。
【請求項１１】
像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を検出可能な１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡の操作をコンピュータに実行させるための電子顕微鏡の操作プログラムであって、コンピュータに
得ようとする観察像の画質に関する画質要求を設定する機能と、
前記画質設定機能によって設定された画質要求に基づいて像観察条件を生成する機能と、
を実現させる電子顕微鏡の操作プログラム。
【請求項１２】
前記画質設定機能で設定される画質要求は、得ようとする画質に関する質問であることを特徴とする請求項１１に記載の電子顕微鏡の操作プログラム。
【請求項１３】
前記画質設定機能で設定される画質要求は、像観察条件で使用されるパラメータに関する数値設定を含まないことを特徴とする請求項１１または１２に記載の電子顕微鏡の操作プログラム。
【請求項１４】
前記画質設定機能で設定された画質要求に基づいて像観察条件生成機能が生成する像観察条件は、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス、真空度から少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項１１から１３のいずれかに記載の電子顕微鏡の操作プログラム。
【請求項１５】
前記電子顕微鏡の操作プログラムはさらに、
画質設定機能で設定された画質要求に基づいて複数の簡易像観察条件を設定する機能と、
複数の簡易像観察条件に基づいて複数の簡易観察像を撮像し、表示部に一覧表示する機能と、
一覧表示された複数の簡易観察像の中から、所望の簡易観察像を選択する機能と、
選択された簡易観察像に設定された簡易像観察条件に基づいて観察像を撮像し、表示部に表示する機能と、
を備えることを特徴とする請求項１１から１４のいずれかに記載の電子顕微鏡の操作プログラム。
【請求項１６】
請求項１１から１５のいずれかに記載した電子顕微鏡の操作プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は走査型、透過型等の電子顕微鏡およびその操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムならびにコンピュータで読み取り可能な記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、微小物体を拡大する拡大観察装置として、光学レンズを使った光学顕微鏡やデジタルマイクロスコープ等の他、電子レンズを使った電子顕微鏡が利用されている。電子顕微鏡は、電子の進行方向を自由に屈折させ、光学顕微鏡のような結像システムを電子光学的に設計したものである。電子顕微鏡には、試料や標本を透過した電子を電子レンズを用いて結像する透過型の他、試料表面で反射した電子を結像する反射型、収束電子線を試料表面上に走査して各走査点からの二次電子を用いて結像する走査型電子顕微鏡、加熱あるいはイオン照射によって試料から放出される電子を結像する表面放出型（電界イオン顕微鏡）等がある。
【０００３】
走査型電子顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ：ＳＥＭ）は、対象となる試料に細い電子線（電子プローブ）を照射した際に発生する二次電子や反射電子を、二次電子検出器、反射電子検出器等それぞれの検出器を用いて取り出し、ブラウン管やＬＣＤ等の表示画面上に表示して、主として試料の表面形態を観察する装置である。一方、透過型電子顕微鏡（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＴＥＭ）は、薄膜試料に電子線を透過させ、その際に試料中で原子により散乱、回折された電子を電子回折パターンまたは透過電顕像として得ることによって主に物質の内部構造を観察できる。
【０００４】
電子線が固体試料に照射されたとき、電子のエネルギーによって固体中を透過するが、その際に試料を構成する原子核や電子との相互作用によって弾性的な衝突、弾性散乱やエネルギー損失を伴う非弾性散乱を生じる。非弾性散乱によって試料元素の殻内電子を励起したり、Ｘ線等を励起したり、また二次電子を放出し、それに相当するエネルギーを損失する。二次電子は衝突する角度によって放出される量が異なる。一方、弾性散乱によって後方に散乱し、試料から再び放出される反射電子は、原子番号に固有の量が放出される。ＳＥＭはこの二次電子や反射電子を利用する。ＳＥＭは電子を試料に照射し、放出される二次電子や反射電子を検出して観察像を結像している。
【０００５】
一般に、ＳＥＭやＴＥＭ等の電子顕微鏡は光学顕微鏡やデジタルマイクロスコープ等他の拡大観察装置に比べ、調整項目が多く、その操作手順が分かり難い。そのためＳＥＭの操作を支援する技術も開発されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−３３８６０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、像観察の目的に応じて画質の調整を行うためには像観察条件の調整項目の設定をユーザの判断によって行う必要がある。したがって、画質の調整を行うためには像観察条件の調整項目が画質に対してどのような影響を与えるかを知っている熟練した専門のオペレータがＳＥＭの操作を行うことが一般的であり、電子顕微鏡の操作に不慣れなユーザが最適な画質を設定し電子顕微鏡による像観察を行うことは容易ではなかった。
【０００８】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。本発明の目的は、電子顕微鏡の操作に不慣れなユーザであっても最適な画質を得るための像観察条件を容易に設定することができる電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載される電子顕微鏡は、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を検出可能な１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡である。この電子顕微鏡は、得ようとする観察像の画質に関する画質要求を設定するための画質設定部と、前記画質設定部によって設定された画質要求に基づいて像観察条件を生成する像観察条件生成部とを備えることを特徴とする。この構成によって、ユーザは所望の画質の観察像を得るにはどのような像観察条件とする必要があるかについて知識を有していなくとも、得ようとする画質について要求するだけで、この画質要求に応じた像観察条件が設定されるので、専門知識が無くとも極めて容易に電子顕微鏡を操作することができる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の電子顕微鏡は、請求項１に加えて、前記画質設定部によって設定される画質要求は、得ようとする画質に関する質問であることを特徴とする。この構成によって、ユーザは例えば画質の質感や精細さ、凹凸感、明るさといった観念的な表現で画質要求を指摘できるので、操作を容易にできる。画質要求である質問に対して、ユーザが予め用意された選択肢の中から選択する方式や、項目毎に質問に答えるウィザード形式等が利用できる。あるいはユーザが自然言語で画質に関する要求を直接入力する方式としてもよい。
【００１１】
さらに、本発明の請求項３に記載の電子顕微鏡は、請求項１または２に加えて、前記画質設定部によって設定される画質要求は、像観察条件で使用されるパラメータに関する数値設定を含まないことを特徴とする。この構成よってユーザは、例えばスポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネスといった像観察条件のパラメータについて、具体的な数値を指定する必要がなく、これらの意味を理解しなくとも所望の画質の観察像を得ることができる。
【００１２】
さらにまた、本発明の請求項４に記載の電子顕微鏡は、請求項１から３のいずれかに加えて、前記画質設定部によって設定された画質要求に基づいて前記像観察条件生成部が生成する像観察条件は、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス、真空度から少なくとも一つを含むことを特徴とする。この構成によって、像観察条件生成部は観念的な画質要求をスポットサイズ等のパラメータからなる像観察条件を生成あるいは自動的に変換するので、ユーザは各パラメータと観察像の画質との関係を理解する必要なく容易に使用できる。
【００１３】
さらにまた、本発明の請求項５に記載の電子顕微鏡は、請求項１から４のいずれかに加えて、前記画質設定部によって設定された画質要求に基づいて複数の簡易像観察条件を設定し、画質設定部によって設定された画質要求に対応する複数の簡易観察像を表示部に表示可能なことを特徴とする。この構成によって、所望のイメージに近い画質を得ている簡易観察像を選択することが可能となり、より確実に所望の画質を得ることができる。
【００１４】
また、本発明の請求項６に記載の電子顕微鏡の操作方法は、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を検出可能な１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡の操作方法である。この方法は、得ようとする観察像の画質に関する画質要求を設定するステップと、前記画質設定ステップによって設定された画質要求に基づいて像観察条件を生成するステップとを備えることを特徴とする。これによって、ユーザは所望の画質の観察像を得るにはどのような像観察条件とする必要があるかについて知識を有していなくとも、得ようとする画質について要求するだけで、この画質要求に応じた像観察条件が設定されるので、専門知識が無くとも極めて容易に電子顕微鏡を操作することができる。
【００１５】
さらに、本発明の請求項７に記載の電子顕微鏡の操作方法は、請求項６に加えて、前記画質設定ステップで設定される画質要求は、得ようとする画質に関する質問であることを特徴とする。これによって、ユーザは例えば画質の質感や精細さ、凹凸感、明るさといった観念的な表現で画質要求を指摘できるので、操作を容易にできる。画質要求である質問に対して、ユーザが予め用意された選択肢の中から選択する方式や、項目毎に質問に答えるウィザード形式等が利用できる。あるいはユーザが自然言語で画質に関する要求を直接入力する方式としてもよい。
【００１６】
さらにまた、本発明の請求項８に記載の電子顕微鏡の操作方法は、請求項６または７に加えて、前記画質設定ステップで設定される画質要求は、像観察条件で使用されるパラメータに関する数値設定を含まないことを特徴とする。これによってユーザは、例えばスポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネスといった像観察条件のパラメータについて、具体的な数値を指定する必要がなく、これらの意味を理解しなくとも所望の画質の観察像を得ることができる。
【００１７】
さらにまた、本発明の請求項９に記載の電子顕微鏡の操作方法は、請求項６から８のいずれかに加えて、前記画質設定ステップで設定された画質要求に基づいて像観察条件生成ステップで生成される像観察条件は、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス、真空度から少なくとも一つを含むことを特徴とする。これによって、像観察条件生成部は観念的な画質要求をスポットサイズ等のパラメータからなる像観察条件を生成あるいは自動的に変換するので、ユーザは各パラメータと観察像の画質との関係を理解する必要なく容易に使用できる。
【００１８】
さらにまた、本発明の請求項１０に記載の電子顕微鏡の操作方法はさらに、請求項６から９のいずれかに加えて、画質設定ステップで設定された画質要求に基づいて複数の簡易像観察条件を設定するステップと、複数の簡易像観察条件に基づいて複数の簡易観察像を撮像し、表示部に一覧表示するステップと、一覧表示された複数の簡易観察像の中から、所望の簡易観察像を選択するステップと、選択された簡易観察像に設定された簡易像観察条件に基づいて観察像を撮像し、表示部に表示するステップとを備えることを特徴とする。これによって、所望のイメージに近い画質を得ている簡易観察像を選択することが可能となり、より確実に所望の画質を得ることができる。
【００１９】
また、本発明の請求項１１に記載の電子顕微鏡の操作プログラムは、像観察条件に基づいて、電子銃に加速電圧を印加して電子線を試料に照射し、試料から放出される二次電子または反射電子を検出可能な１以上の検出器で検出しながら試料表面の所望の領域を走査することで、観察像を結像し表示部に表示可能な電子顕微鏡の操作をコンピュータに実行させるための電子顕微鏡の操作プログラムであって、コンピュータに得ようとする観察像の画質に関する画質要求を設定する機能と、前記画質設定機能によって設定された画質要求に基づいて像観察条件を生成する機能とを実現させるものである。これによって、ユーザは所望の画質の観察像を得るにはどのような像観察条件とする必要があるかについて知識を有していなくとも、得ようとする画質について要求するだけで、この画質要求に応じた像観察条件が設定されるので、専門知識が無くとも極めて容易に電子顕微鏡を操作することができる。
【００２０】
さらに、本発明の請求項１２に記載の電子顕微鏡の操作プログラムは、請求項１１に加えて、前記画質設定機能で設定される画質要求は、得ようとする画質に関する質問であることを特徴とする。これによって、ユーザは例えば画質の質感や精細さ、凹凸感、明るさといった観念的な表現で画質要求を指摘できるので、操作を容易にできる。画質要求である質問に対して、ユーザが予め用意された選択肢の中から選択する方式や、項目毎に質問に答えるウィザード形式等が利用できる。あるいはユーザが自然言語で画質に関する要求を直接入力する方式としてもよい。
【００２１】
さらにまた、本発明の請求項１３に記載の電子顕微鏡の操作プログラムは、請求項１１または１２に加えて、前記画質設定機能で設定される画質要求は、像観察条件で使用されるパラメータに関する数値設定を含まないことを特徴とする。これによってユーザは、例えばスポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネスといった像観察条件のパラメータについて、具体的な数値を指定する必要がなく、これらの意味を理解しなくとも所望の画質の観察像を得ることができる。
【００２２】
さらにまた、本発明の請求項１４に記載の電子顕微鏡の操作プログラムは、請求項１１から１３のいずれかに加えて、前記画質設定機能で設定された画質要求に基づいて像観察条件生成機能が生成する像観察条件は、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス、真空度から少なくとも一つを含むことを特徴とする。これによって、像観察条件生成部は観念的な画質要求をスポットサイズ等のパラメータからなる像観察条件を生成あるいは自動的に変換するので、ユーザは各パラメータと観察像の画質との関係を理解する必要なく容易に使用できる。
【００２３】
さらにまた、本発明の請求項１５に記載の電子顕微鏡の操作プログラムはさらに、請求項１１から１４のいずれかに加えて、画質設定機能で設定された画質要求に基づいて複数の簡易像観察条件を設定する機能と、複数の簡易像観察条件に基づいて複数の簡易観察像を撮像し、表示部に一覧表示する機能と、一覧表示された複数の簡易観察像の中から、所望の簡易観察像を選択する機能と、選択された簡易観察像に設定された簡易像観察条件に基づいて観察像を撮像し、表示部に表示する機能とを備えることを特徴とする。これによって、所望のイメージに近い画質を得ている簡易観察像を選択することが可能となり、より確実に所望の画質を得ることができる。
【００２４】
さらに、本発明の請求項１６に記載されたコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、請求項１１から１５のいずれかに記載した電子顕微鏡の操作プログラムを記録したことを特徴とする。
【００２５】
記録媒体には、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷやフレキシブルディスク、磁気テープ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋Ｒ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリその他のプログラムを格納可能な媒体が含まれる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を例示するものであって、本発明は電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体を以下のものに特定しない。
【００２７】
また、本明細書は特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を随時省略する。
【００２８】
本明細書において電子顕微鏡とこれに接続される操作、制御、表示、その他の処理等のためのコンピュータ、プリンタ、外部記憶装置その他の周辺機器との接続は、例えばＩＥＥＥ１３９４、ＲＳ−２３２ｘやＲＳ−４２２、ＵＳＢ等のシリアル接続、パラレル接続、あるいは１０ＢＡＳＥ−Ｔ、１００ＢＡＳＥ−ＴＸ、１０００ＢＡＳＥ−Ｔ等のネットワークを介して電気的に接続して通信を行う。接続は有線を使った物理的な接続に限られず、ＩＥＥＥ８０２．１１ｘ、ＯＦＤＭ方式等の無線ＬＡＮやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の電波、赤外線、光通信等を利用した無線接続等でもよい。さらに観察像のデータ保存や設定の保存等を行うための記録媒体には、メモリカードや磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ等が利用できる。
【００２９】
以下の実施例ではＳＥＭについて説明する。但し、本発明はＴＥＭやその他の電子顕微鏡関連装置においても利用できる。本発明を具現化した一実施例に係るＳＥＭについて、図１に基づいて説明する。ＳＥＭは一般に加速電子の電子線を発生させ試料に到達させるまでの光学系と、試料を配置する試料室と、試料室内を真空にするための排気系と、像観察のための操作系で構成される。また、図２〜図１１に、この電子顕微鏡を操作する操作プログラムのユーザインターフェース画面のイメージ図を示す。この電子顕微鏡の操作プログラムは、図１のコンピュータ１にインストールされ、電子顕微鏡の像観察条件の設定や各種操作を行い、図２〜図１１に示す観察像の表示を行う表示部を含むユーザインターフェース画面を、図１の表示部２８に表示する。
【００３０】
光学系は、加速電子の電子線を発生させる電子銃７、加速電子の束を絞り込んで細束化するレンズ系、試料から発生する二次電子や反射電子を検出する検出器を備える。図１に示す走査型電子顕微鏡は、光学系として電子線を照射する電子銃７と、電子銃７から照射される電子線がレンズ系の中心を通過するように補正するガンアライメントコイル９と、電子線のスポットの大きさを細く絞る収束レンズ１２であるコンデンサレンズと、収束レンズ１２で収束された電子線を試料２０上で走査させる電子線偏向走査コイル１８と、走査に伴い試料２０から放出される二次電子を検出する二次電子検出器２１と、反射電子を検出する反射電子検出器２２を備える。
【００３１】
試料室には、試料台、試料導入装置、Ｘ線検出用分光器等が備えられる。試料台はＸ、Ｙ、Ｚ移動、回転、傾斜機能を備える。
【００３２】
排気系は、加速電子の電子線が気体成分通過中に極力エネルギーを失うことなく試料に到達するために必要で、ロータリーポンプ、油拡散ポンプが主として用いられる。
【００３３】
操作系は二次電子像、反射電子像、Ｘ線像等を表示、観察しながら照射電流の調整、焦点合わせ等を行う。二次電子像等の出力は、アナログ信号であれば写真機によるフィルム撮影が一般的であったが、近年は画像をデジタル信号に変換した出力が可能となり、データの保存や画像処理、印刷等の多種多様な処理が可能である。図１のＳＥＭは、二次電子像や反射電子像等の観察像を表示する表示部２８と印刷のためのプリンタ２９を備える。また操作系は、像観察条件として少なくとも加速電圧またはスポットサイズ（入射電子線束の直径）を設定するために必要な設定項目の設定手順を誘導（ガイダンス）する誘導手段を備える。
【００３４】
図１に示すＳＥＭは、コンピュータ１と接続され、コンピュータ１を電子顕微鏡の操作を行うコンソールとして使用し、また必要に応じて像観察条件や画像データを保存したり、画像処理や演算を行う。図１に示すＣＰＵやＬＳＩ等で構成される中央演算処理部２は、走査型電子顕微鏡を構成する各ブロックを制御する。電子銃高圧電源３を制御することにより、フィラメント４、ウェーネルト５、アノード６からなる電子銃７より電子線を発生させる。電子銃７から発生された電子線８は、必ずしもレンズ系の中心を通過するとは限らず、ガンアライメントコイル９をガンアライメントコイル制御部１０によって制御することで、レンズ系の中心を通過するように補正を行う。次に、電子線８は収束レンズ制御部１１によって制御される収束レンズ１２であるコンデンサコイルによって細く絞られる。収束された電子線８は、電子線８を偏向する非点収差補正コイル１７、電子線偏向走査コイル１８、対物レンズ１９、および電子線８のビーム開き角を決定する対物レンズ絞り１３を通過し、試料２０に至る。非点収差補正コイル１７は非点収差補正コイル制御部１４によって制御され、ビーム形状を制御する。同様に電子線偏向走査コイル１８は電子線偏向走査コイル制御部１５によって、対物レンズ１９は対物レンズ制御部１６によって、それぞれ制御され、これらの作用によって試料上を走査する。試料２０上を電子線８が走査することにより、試料２０から二次電子、反射電子等の情報信号が発生され、この情報信号は二次電子検出器２１、反射電子検出器２２によりそれぞれ検出される。検出された二次電子の情報信号は二次電子検出増幅部２３を経て、また反射電子の情報信号は反射電子検出器２２で検出されて反射電子検出増幅部２４を経て、それぞれＡ／Ｄ変換器２５、２６によりＡ／Ｄ変換され、画像データ生成部２７に送られ、画像データとして構成される。この画像データはコンピュータ１に送られ、コンピュータ１に接続されたモニタ等の表示部２８にて表示され、必要に応じてプリンタ２９にて印刷される。
【００３５】
排気系ポンプ３０は、試料室３１内部を真空状態にする。排気系ポンプ３０に接続された排気制御部３２が真空度を調整し、試料２０や観察目的に応じて高真空から低真空まで制御する。
【００３６】
電子銃７はあるエネルギーをもった加速電子を発生させるソースとなる部分で、Ｗ（タングステン）フィラメントやＬａＢ６フィラメントを加熱して電子を放出させる熱電子銃の他、尖状に構成したＷの先端に強電界を印加して電子を放出させる電界放射電子銃がある。レンズ系には、収束レンズ、対物レンズ、対物レンズ絞り、電子線偏向走査コイル、非点収差補正コイル等が装着されている。収束レンズは電子銃で発生した電子線をさらに収斂して細くする。対物レンズは最終的に電子プローブを試料に焦点合わせするためのレンズである。対物レンズ絞りは収差を小さくするために用いられる。検出器には、二次電子を検出する二次電子検出器と反射電子を検出する反射電子検出器がある。二次電子はエネルギーが低いのでコレクタにより捕獲され、シンチレータにより光電子に変換されて、光電子倍増管で信号増幅される。一方、反射電子の検出にはシンチレータあるいは半導体型が用いられる。
【００３７】
［試料台］
観察位置の位置決めは、試料２０を載置した試料台３３を物理的に移動させて行う。この場合は観察位置決め手段が試料台３３で構成される。試料台３３は試料２０の観察位置を調整可能なように様々な方向への移動、調整が可能である。移動、調整の方向は、試料台の観察位置を移動、調整させるため、試料台のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｒ軸方向への移動および微調整が可能である他、試料の傾斜角度を調整するために試料台のＴ軸方向の調整、ならびに対物レンズと試料との距離（ワーキングディスタンス）を調整するために試料台のＺ軸方向の調整が可能である。
【００３８】
観察像の位置決めや観察視野の移動には、試料台を物理的に移動させる方法に限られず、例えば電子銃から照射される電子線の走査位置をシフトさせる方法も利用できる。あるいは両者を併用する方法も利用できる。あるいはまた、広い範囲で一旦画像データを取り込み、データをソフトウェア的に処理する方法も利用できる。この方法では、一旦データが取り込まれてデータ内で処理されるため、ソフトウェア的に観察位置を移動させることが可能で、試料台の移動や電子線の走査といったハードウェア的な移動を伴わないメリットがある。予め大きな画像データを取り込む方法としては、例えば様々な位置の画像データを複数取得し、これらの画像データをつなぎ合わせることで広い面積の画像データを取得する方法がある。あるいは、低倍率で画像データを取得することによって、取得面積を広く取ることができる。
【００３９】
［ｅプレビュー］
本発明の実施の形態に係る電子顕微鏡は、簡易観察像取得機能（プレビュー機能）としてｅプレビューを備える。ｅプレビューとは、最適な観測条件を得るために電子顕微鏡もしくはコンピュータ側で推奨の観測条件を簡易的に複数作成し、各々の観測条件で観察像を取得し、複数の簡易観察像として一覧表示するものである。まずＳＥＭの像観察条件の設定項目の内、１つまたは複数を変化させた設定を、簡易的な像観察条件として複数組準備しておく。例えば加速電圧や検出器の種類を変更した複数の簡易像観察条件を自動的に生成する。そして準備した複数組の簡易像観察条件を順にＳＥＭに設定し、それぞれの条件で試料を連続的に観察する。観察した複数の簡易観察像は一時的に保存し、表示部２８のウィンドウ等に一覧表示する。一覧表示の際には、簡易観察像を縮小して同時に表示させることができる。
【００４０】
例えば操作者は、表示された複数の簡易観察像を比較し、チャージアップの発生を確認する。簡易観察像の画面でチャージアップによる像障害が発生しているものがあれば、その手前の観察像で用いた加速電圧が、チャージアップが発生しない最大の加速電圧になる。必要に応じて、ｅプレビューは複数回実行する。例えばチャージアップが確認されない場合は、加速電圧を上げて再度ｅプレビューを行う。あるいは、チャージアップが生じない最大加速電圧を詳細に調べるために、ｅプレビューで使用する加速電圧の変化量を小さくして絞り込みを行うこともできる。このようにして測定したチャージアップしない最大加速電圧を、除電終了電圧として設定する。設定は、第２表示部から該当する簡易観察像を操作者が選択することで、自動的にその加速電圧をチャージアップしない最大加速電圧として電子顕微鏡またはコンピュータが保持し、設定する。またチャージアップしない最大加速電圧を操作者が手動で記録もしくは入力してもよい。
【００４１】
本発明の実施の形態に係る電子顕微鏡において、以前に結像された観察像を像観察条件と共に記憶される画像ファイル、および前回に結像された観察像に対応する像観察条件は、例えばコンピュータ１のメモリに記憶される。
【００４２】
この電子顕微鏡では、排気系によって試料室内の真空度を変更して像観察を行うことが可能である。一般に試料室が高真空であれば分解能の高い鮮明な画像を得ることができるが、反面チャージアップが生じ易くなり、また水分を含む試料の観察に不適といった欠点がある。一方で低真空であればチャージアップが生じ難くなり、絶縁体や水分を含む試料の観察に適している反面、鮮明な観察像を得ることが困難になるという欠点がある。したがって、観察対象の試料や観察目的に応じて試料室内の圧力（真空度）を調整することで更に適切な観察像を得ることが可能となる。しかしながら、真空度を調整することによって、像観察条件のパラメータが更に増えることとなり、ＳＥＭの操作に慣れていない初心者にとっては条件設定がより困難となる。特に低真空観察では像観察条件の調整が困難となり、結像すら容易でない。そこで本発明の実施の形態に係る電子顕微鏡では、低真空観察用の観察モードに特化したガイダンス機能を設けることにより、このガイダンスに従って初心者でも容易に低真空観察が可能なユーザ環境を提供している。さらに、通常の高真空観察に適した高真空観察用のガイダンス機能も設け、ユーザにいずれの圧力（真空度）で観察を行いたいかを選択させることによって、それぞれに適したガイダンス機能が実行される。また、高真空観察、低真空観察の二段階のみならず、中真空観察、超高真空観察等も加えて三段階、四段階以上といった複数のガイダンス機能を設けることもできる。
【００４３】
なお本明細書においては高真空、低真空の値を特に限定するものでないが、一般に高真空とは圧力が０．１Ｐａ〜１０−５Ｐａ（１０−３〜１０−７Ｔｏｒｒ）あるいは更に真空度の高い１０−５Ｐａ〜１０−８Ｐａ（１０−７〜１０−１０Ｔｏｒｒ）、また低真空とは１００ｋＰａ〜１００Ｐａ（７６０〜１Ｔｏｒｒ）あるいは１００Ｐａ〜０．１Ｐａ（１〜１０−３Ｔｏｒｒ）を指す。低真空観察は、例えばＥＳＥＭ（環境制御型ＳＥＭ）を用いて試料室の圧力を調整することにより実行される。
【００４４】
［電子顕微鏡の操作プログラム］
次に、電子顕微鏡の操作を行うための電子顕微鏡の操作プログラムについて説明する。この電子顕微鏡の操作プログラムは、電子顕微鏡に接続されたコンピュータにインストールされ、実行される。電子顕微鏡の操作プログラムをインストールされたコンピュータが電子顕微鏡の操作プログラムと通信を行い、必要な情報を送受信して設定を行う。通信は、例えばＲＳ−２３２ＣケーブルやＵＳＢケーブルを介してシリアル通信で行われる。
【００４５】
図２〜図１１に、電子顕微鏡の操作プログラムのユーザインターフェース画面のイメージの一例を示す。なお、これらの画面において各入力欄や各ボタンなどの配置、形状、表示の仕方、サイズ、配色、模様などは適宜変更できることはいうまでもない。デザインの変更によってより見やすく、評価や判断が容易な表示としたり操作しやすいレイアウトとすることもできる。例えば詳細設定画面を別ウィンドウで表示させる、複数画面を同一表示画面内で表示する等、適宜変更できる。
【００４６】
これらのプログラムのユーザインターフェース画面において、仮想的に設けられたボタン類や入力欄に対するＯＮ／ＯＦＦ操作、数値や命令入力などの指定は、電子顕微鏡の操作プログラムをインストールされたコンピュータに設けられた入力デバイスで行う。本明細書において「押下する」とは、ボタン類に物理的に触れて操作する他、入力デバイスによりクリックあるいは選択して擬似的に押下することを含む。入出力デバイスはコンピュータと有線もしくは無線で接続され、あるいはコンピュータに固定されている。一般的な入力デバイスとしては、例えばマウスやキーボード、スライドパッド、トラックポイント、タブレット、ジョイスティック、コンソール、ジョグダイヤル、デジタイザ、ライトペン、テンキー、タッチパッド、アキュポイントなどの各種ポインティングデバイスが挙げられる。またこれらの入出力デバイスは、プログラムの操作のみに限られず、電子顕微鏡自体やその周辺機器の操作にも利用できる。さらに、インターフェース画面を表示するディスプレイ自体にタッチスクリーンやタッチパネルを利用して、画面上をユーザが手で直接触れることにより入力や操作を可能としたり、または音声入力その他の既存の入力手段を利用、あるいはこれらを併用することもできる。
【００４７】
なお、電子顕微鏡の操作プログラムをインストールされたコンピュータに接続された入出力デバイスから設定を行う態様の他、電子顕微鏡の操作プログラムや専用ハードウェアを電子顕微鏡に組み込み、電子顕微鏡のみで設定を行えるようにしても良い。この場合、入出力デバイスは電子顕微鏡に設けられあるいは接続され、必要に応じて設定用のモニタなどが接続される。
【００４８】
［メニュー画面］
電子顕微鏡の操作プログラムを起動すると、メニュー画面が表示部２８に表示される。メニュー画面の一例を図２に示す。このメニュー画面にはアイコン状のボタンが配置されており、各々のボタンを押下すると、該当する画面に切り替わる。本実施の形態では、複数のガイダンス機能として第一のオート観察モード、第二のオート観察モードを用意し、メニュー画面からいずれかを選択できる。ここでは第一のオート観察モードを高真空観察用のガイダンス機能とし、第二のオート観察モードを低真空観察用のガイダンス機能としている。さらに初心者ユーザに理解し易いよう、「低真空観察」を、電気を通さない試料や水分を含んだ試料の観察に適した「オート観察▲２▼」と呼び、通常の高真空観察を「オート観察▲１▼」と呼ぶことで、ユーザは真空度や圧力といった概念を意識することなく、単に観察したい試料に応じて適切なガイダンス機能を選択することができ、専門知識のないユーザでも容易に使用できる。
【００４９】
図２のメニュー画面には、手軽に使用したいユーザ向けの簡単操作による観察モード（第一のオート観察モード）に対応する操作画面に移行する“オート観察▲１▼”アイコン（第一のオート観察モード設定手段）１０１、電気を通さない試料や水分を含んだ試料の観察に適している観察モード（第二のオート観察モード）に対応する操作画面に移行する“オート観察▲２▼”アイコン（第二のオート観察モード設定手段）１０２、および全てのパラメータを操作できる観察モード（マニュアル観察モード）に対応する操作画面に移行する“マニュアル観察”アイコン（マニュアル観察モード設定手段）１０３からなる観察モード設定手段が表示される。また、メニュー画面には、観察モード設定アイコンの他に、取り込んだ画像の整理を行うアルバムモード（画像ファイル編集モード）の操作画面に移行する“アルバム”アイコン（画像ファイル編集モード設定手段）１０４、距離や面積を計測する計測モード操作画面に移行する“計測”アイコン（計測モード設定手段）１０５、消耗品の交換時に使われるメンテナンスモードの操作画面に移行する“メンテナンス”アイコン（メンテナンスモード設定手段）１０６、各種初期設定を行う初期設定モードの操作画面に移行する“初期設定”アイコン（初期設定モード設定手段）１０７、およびメニュー画面を終了する“終了”アイコン１０８が表示される。
【００５０】
“オート観察▲１▼”アイコン１０１あるいは“オート観察▲２▼”アイコンを押下することにより、表示部２８に表示される表示画面は、図３に示す画質設定画面に切り替えられる。“マニュアル観察”アイコン１０３を押下することにより、表示部２８に表示される表示画面は、マニュアル観察モードの操作画面に切り替えられる。
【００５１】
［画質設定画面］
図３に画質設定画面の一例を示す。画質設定画面においては、画質を設定するための画質設定部５０が表示部２８に表示される。この画面において、ユーザは観察像として得たい画質を指定する。ここで指定された画質要求に基づいて、像観察条件生成部で像観察条件が生成される。画質要求から像観察条件を生成する像観察条件生成部は、画質設定部５０で指定された画質要求と、像観察条件の各パラメータの対応関係を予め記憶しておく。例えばテーブルにて対応関係を保持する、あるいはＥ２ＰＲＯＭなどのメモリに記憶しておく。この対応関係に基づいて、像観察条件生成部は画質要求を像観察条件に自動的に変換する。画質設定部５０で指定された画質要求の情報が不足して、指定された条件のみから像観察条件が一義的に決定できない場合は、適宜情報を補って像観察条件を生成する。さらに、後述するｅプレビューにおいて複数の簡易像観察条件も、像観察条件生成部が自動的に生成する。これによって、ユーザは面倒で複雑な像観察条件の各パラメータと観察像の画質との関係を理解する必要なく、観念的に得たい画質の条件を指定するだけで自動的に適切な像観察条件が電子顕微鏡側で設定されるため、電子顕微鏡の操作に習熟していない初心者であっても極めて使い易い。なお、像観察条件生成部および画質設定部は、ソフトウェア的に実現可能であり、図１の構成においてはコンピュータ１や中央演算処理部２でこれらの機能を実現することができる。ただ、これらの部材をハードウェアとして構成することも可能であることはいうまでもない。
【００５２】
画質設定部５０は、例えばスポットサイズのパラメータに対応する「滑らか・大雑把」といった画質か、「荒れた・細かい」といった画質かのいずれかを選択して設定する第一の画質設定部の一態様としての第一の画質設定チェック欄５１と第一の画質選択ボタン（ラジオボタン）５１ａ、５１ｂを備える。また同様に、画質設定部５０は、例えば加速電圧のパラメータに対応する「表面の汚れを無視する」ような画質か、「表面の細かい形状を見る」ような画質かのいずれかを選択して設定する第二の画質設定部の一態様としての第二の画質設定チェック欄５２と第二の画質選択ボタン（ラジオボタン）５２ａ、５２ｂを備える。さらに、コントラストのパラメータに対応する「凹凸感が強い」画質か、「凹凸感控えめ」な画質かのいずれかを選択して設定する第三の画質設定部の一態様としての第三の画質設定チェック欄５３と第三の画質選択ボタン（ラジオボタン）５３ａ、５３ｂを備える。加えて、「明るい」画質か「暗い」画質かのいずれかを選択して設定する第四の画質設定部の一態様としての第一の画質設定チェック欄５４と第一の画質選択ボタン（ラジオボタン）５４ａ、５４ｂを備える。各画質設定部は、入力デバイスによって各画質設定チェック欄５１〜５４がチェックされることにより、それぞれの画質設定チェック欄に対応するラジオボタンが選択可能とされる。
【００５３】
図３の例では、スポットサイズのパラメータに対応する画質の画質設定チェック欄５１のみがチェックされており、「滑らか・大雑把」といった画質に対応するラジオボタン５１ａが選択されている。他の加速電圧、コントラスト、およびブライトネスに対応する画質に対応する画質設定チェック欄５２〜５４はチェックされておらず、それぞれの画質設定チェック欄５２〜５４に対応するラジオボタンはグレーアウトして選択不能とされている。この例では、後述するｅプレビューステップにおいて、スポットサイズのパラメータのみが、「滑らか・大雑把」といった画質に対応するパラメータが複数の簡易観察条件で設定され、他の加速電圧、コントラスト、およびブライトネスのパラメータは画質に拘束されることなく複数の簡易観察条件で設定可能とされる。もちろん、画質設定部５０は、これらの画質条件から異なる画質条件における複数の画質を設定可能である。例えば、「滑らか・大雑把」といった画質であり、かつ、「表面の汚れを無視する」ような画質を設定することもできる。さらには、「滑らか・大雑把」といった画質であり、かつ、「表面の汚れを無視する」ような画質であり、かつ、「凹凸感が強い」画質を設定することもできる。このようにして画質設定部５０は、所望の観察像の画質に関する画質要求を設定する。
【００５４】
一般に、スポットサイズが大きいとき、滑らかな画像が得られるが細かい部分がつぶれたような画像になる。一方、スポットサイズが小さいとき、荒れたような画像となるが細かい部分まで観察できる画像が得られる。また、加速電圧が大きいとき、試料の内部の画像情報が多くなることから表面の汚れ等の影響を受けにくい画像が得られる。一方、加速電圧が小さいとき、試料の表面の画像情報が多くなることから表面の細かい形状までが観察できる画像が得られる。さらに、コントラストを大きく設定したときは凹凸感が強い画質の画像が得られ、コントラストを小さく設定したときは凹凸感が控えめな画質の画像が得られる。さらにまた、ブライトネスを大きく設定したときは明るい画質の画像が得られ、ブライトネスを小さく設定したときは暗い画質の画像が得られる。
【００５５】
また、ここでは、画質設定部が複数の画質設定チェック欄およびラジオボタンから構成される例を示したが、数値入力、スライダ等によってこれらの画質条件を段階的あるいは連続的に設定する構成とすることも可能である。例えば、画質の明るさを１〜５の５段階やＡ〜Ｃの３段階といった段階で離散的あるいは連続的に指定できる。さらにまた、画質設定部は、「表面の汚れを無視する」ような画質のサンプル画像、および「表面の細かい形状を見る」ような画質のサンプル画像等を表示し、これらの画像を選択して設定可能な構成とすることもできる。このようなサンプル画像は、図３の画質設定部５０において、各項目の欄にサムネイル表示させてもよい。
【００５６】
また、画質設定部は上記の例に限られず、例えば自然言語による入力方式を採用することもできる。この場合は、ユーザが得たい画像に関する要求を自然言語で直接入力し、入力された画質要求を画質設定部が解析して、自動的に像観察条件に変換する。自然言語の言語解析手法は、既存の、あるいは将来開発される手法が適宜利用できる。
【００５７】
［第一のオート観察モード］
（試料分類ステップ）
図４に、第一のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面の一例を示す。表示部２８には、結像された観察像を表示する第１表示領域４７と、位置表示、広域図、ｅプレビュー、および比較画像を表示する第２表示領域４８と、ＳＥＭの操作手順を誘導する操作フロー２０１と、観察する試料の材質を設定する第一オート観察用試料指定手段２１１と、前回に設定された像観察条件を観察条件として設定する前回条件設定手段２１２と、試料交換を指示する試料交換指示手段２０８とが表示される。
【００５８】
操作フロー２０１は、例えば試料分類ステップ、位置決めステップ、ｅプレビューステップ（プレビューステップ）、条件選択ステップ、および観察ステップが順に表示される。操作フロー２０１の各ステップを以下に説明する。
【００５９】
（１）試料分類ステップは、観察サンプルがどのような材質であるかを見極め、最初に電子線を照射する条件を決定するためのステップである。具体的にはサンプルが絶縁体の場合はチャージアップ現象が生じるためチャージアップし難い観察条件で、また、サンプルが導体の場合はチャージアップや試料の損傷等を気にするよりも信号量や画質を優先した観察条件が設定される。
【００６０】
（２）位置決めステップは、出来るだけ低倍率でＳＥＭ観察を行い、観察したい位置をさがし、観察したい倍率に設定するためのステップである。
【００６１】
（３）ｅプレビューステップは、観察の目的に応じて、最適な観察条件を探すためのステップである。ｅプレビューステップにおいては、複数の像観察条件で簡易的に試料を結像する。
【００６２】
（４）条件選択ステップにおいては、簡易的に結像察した画像を見比べることで目的に最適な観察条件を選び、その観察条件を装置に設定するためのステップである。
【００６３】
（５）観察ステップは、フォーカスやコントラスト、明るさ（ブライトネス）、非点収差等の微調整を行うためのステップである。また別の場所、別の倍率での観察が必要な場合はそれを行う。
【００６４】
（試料分類ステップ）
試料分類ステップにおいては、操作フロー２０１での“試料分類”の表示が他のステップと異なる態様で表示される。例えば“試料分類”の項目表示が明るい緑色で表示され、他の“位置決め”、“ｅプレビュー”、“条件選択”、“観察”の項目表示が暗い緑色で表示される。もちろん、色相を変更して異なる態様として表示してもよく、項目枠と文字を反転して表示する、点滅、下線、太字、蛍光色等種々の異なる態様を用いることができる。これによって現在のステップが“試料分類”であることが判断できる。
【００６５】
第一のオート観察モードにおける試料分類ステップでは、図４に示すように第一オート観察用試料指定手段２１１が設けられる。第一オート観察用試料指定手段２１１によって、試料の材質を指定し、これに応じた像観察条件が設定される。図４の例ではラジオボタンにより試料の材質を選択させる。ここでは導体のみの試料を設定するラジオボタン（第一の第一オート観察用試料指定手段）２１１ａ、または絶縁体を含む試料（または半導体）を設定するラジオボタン（第二の第一オート観察用試料指定手段）２１１ｂのいずれかがチェックされ、このチェックに基づいて、導体のみの試料、または絶縁体を含む試料（または半導体）に対応する像観察条件が設定される。また、前回条件設定手段２１２において、「前回と同じ条件で観察する」チェック欄２１２ａがチェックされたときは、前回に設定された像観察条件が像観察条件として設定される。
【００６６】
［位置表示］
図４の表示例においては、第２表示領域４８に“位置表示”画面が表示されている。この“位置表示”画面において、円を複数の領域に分割されそれぞれに番号が付された領域は、試料台３３上に同様に番号が付された領域のどの部分を観察しているかを判り易くするために表示されている。
【００６７】
（位置決めステップ）
試料分類ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、位置決めステップに移行する。位置決めステップでは、試料分類ステップで設定された像観察条件に基づいて結像された観察像が第１表示領域４７に表示されており、この観察像に対して観察位置決めや倍率調整を必要に応じて行う。例えば操作者に観察位置の位置決めと拡大倍率を手動で設定させる。また、必要に応じてフォーカス、コントラスト、明るさをそれぞれ調整する。位置決めステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、ｅプレビューステップに移行する。
【００６８】
（ｅプレビューステップ）
［プレビュー機能］
図５に、第一のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面の一例を示す。表示部２８には、結像された観察像を表示する第１表示領域４７と、位置表示、広域図、ｅプレビュー、および比較画像を表示する第２表示領域４８と、ＳＥＭの操作手順を誘導する操作フロー２０１と、プレビュー機能を設定するプレビュー設定手段２３１と、予め設定された複数の簡易像観察条件に対応する像観察条件から一の観察条件を設定する簡易像観察条件設定手段２３２と、試料交換を指示する試料交換指示手段２０８とが表示される。ｅプレビューステップにおいても、図５に示すように操作フロー２０１の表示の内“ｅプレビュー”がハイライトされ、他のステップの表示よりも目立つことで現在のステップがプレビューステップにあることがユーザに示される。
【００６９】
第一のオート観察モードにおけるｅプレビューステップでは、プレビュー設定手段２３１において「ｅプレビューを行う」チェック欄２３１ａがチェックされることにより、ｅプレビュー実行が選択される。ｅプレビューの実行によって、例えば、画質設定画面および試料分類ステップで設定された条件に応じて予め設定された複数のプレビュー像観察条件に基づいて複数の観察像を簡易的に結像し表示部に表示される。プレビュー像観察条件の設定は、像観察条件の内、特定の一以上のパラメータを段階的あるいは連続的に変化させることで簡易的な像観察条件を複数設定する。いずれのパラメータを変化させるかはユーザが指定することもできるし、電子顕微鏡側で予め設定しておいても良い。例えば、予め設定された複数の簡易像観察条件として、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することができる。この予め設定された複数の簡易像観察条件に基づいて、複数の観察像を簡易的に結像し表示部２８に表示される。複数の簡易像観察条件として、二次電子検出器か反射電子検出器といった検出器の種類を変えた簡易像観察条件を設定してもよい。
【００７０】
プレビューステップにおいて設定される複数の簡易像観察条件は、画質設定画面および試料分類ステップで設定された条件に応じて設定される。例えば、画質設定画面において、「滑らか・大雑把」といった画質が設定されたときは、大きいスポットサイズに設定して一定とし、他の加速電圧、コントラスト、ブライトネス等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することによって複数の簡易像観察条件とすることができる。具体的には、「滑らか・大雑把」といった画質が設定されたときは、スポットサイズを大に設定して一定とし、加速電圧が２ｋＶで検出器が二次電子検出器、加速電圧が５ｋＶで検出器が二次電子検出器、加速電圧が２０ｋＶで検出器が二次電子検出器、加速電圧が２０ｋＶで検出器が反射電子検出器である四つの簡易像観察条件が設定される。これら四つの簡易像観察条件に基づいて、四つの「滑らか・大雑把」といった画質の簡易観察像が得られる。
【００７１】
図５の例では、予め設定された複数の簡易像観察条件として、加速電圧と検出器を組み合わせて変化させてＡ〜Ｄの４つの条件を設定している。各条件は、具体的なパラメータで表示する他、結果としてどのような観察像が得られるかを説明することで、ユーザに観念的に把握し易くできる。ここでは、Ａとして「最表面の細かい凹凸情報」に対応する第一の像観察条件（加速電圧２ｋＶで二次電子検出）、Ｂとして「ＡとＣの中間」に対応する第二の像観察条件（加速電圧５ｋで二次電子検出）、Ｃとして「高画質  低ノイズ」に対応する第一の像観察条件（加速電圧２０ｋＶで二次電子検出）、およびＤとして「材質の違い」に対応する第一の像観察条件（加速電圧２０ｋＶで反射電子検出）の４つの簡易像観察条件を設定している。
【００７２】
一方、画質設定画面において、「荒れた・細かい」といった画質が設定されたときは、小さいスポットサイズに設定して一定とし、他の加速電圧、コントラスト、ブライトネス等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することによって複数の簡易像観察条件とすることができる。具体的には、「荒れた・細かい」といった画質が設定されたときは、スポットサイズを小に設定して一定とし、加速電圧が２ｋＶで検出器が二次電子検出器、加速電圧が５ｋＶで検出器が二次電子検出器、加速電圧が２０ｋＶで検出器が二次電子検出器、加速電圧が２０ｋＶで検出器が反射電子検出器である四つの簡易像観察条件が設定される。これら四つの簡易像観察条件に基づいて、四つの「荒れた・細かい」といった画質の簡易観察像が得られる。
【００７３】
上記の例では、加速電圧のパラメータを複数設定するとともに、検出器の種類を変えた複数の簡易像観察条件が設定される例を示したが、コントラスト、ブライトネス等のパラメータを複数設定した複数の簡易像観察条件を設定してもよく、またこれら加速電圧、コントラスト、ブライトネス等から複数の像観察条件を複数設定した組み合わせとしてもよい。
【００７４】
同様に、画質設定画面において、「表面の汚れを無視する」ような画質が設定されたときは、大きい加速電圧に設定して一定とし、他のスポットサイズ、コントラスト、ブライトネス等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することによって複数の簡易像観察条件とすることができる。一方、画質設定画面において、「表面の細かい形状を見る」ような画質が設定されたときは、小さい加速電圧に設定して一定とし、他のスポットサイズ、コントラスト、ブライトネス等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することによって複数の簡易像観察条件とすることができる。
【００７５】
同じように、「凹凸感が強い」画質が設定されたときは大きいコントラストを設定して一定とし、「凹凸感控えめ」な画質が設定されたときは小さいコントラストを設定して一定とし、他のスポットサイズ、加速電圧、ブライトネス等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することによって複数の簡易像観察条件とすることができる。また、「明るい」画質が設定されたときは大きいブライトネスを設定して一定とし、「暗い」画質が設定されたときは小さいブライトネスを設定して一定とし、他のスポットサイズ、加速電圧、コントラスト等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することによって複数の簡易像観察条件とすることができる。
【００７６】
ここでは、設定された画質に対応する像観察条件のパラメータを一定とする例を示したが、設定された画質に対応する像観察条件のパラメータを設定された画質に対応する限定されたパラメータの範囲内で複数設定する構成としてもよい。例えば、「滑らか・大雑把」といった画質が設定されたときは、スポットサイズを大きいスポットサイズから中程度のスポットサイズの範囲内で複数設定することができる。具体的には、「滑らか・大雑把」といった画質が設定されたときは、検出器を二次電子検出器に設定し、スポットサイズを大とし加速電圧を５ｋＶとする第一の簡易像観察条件、スポットサイズを大とし加速電圧を２０ｋＶとする第二の簡易像観察条件、スポットサイズを中とし加速電圧を５ｋＶとする第三の簡易像観察条件、スポットサイズを中とし加速電圧を２０ｋＶとする第四の簡易像観察条件からなる四つの簡易像観察条件が設定される。これら四つの簡易像観察条件に基づいて、四つの「滑らか・大雑把」といった画質の簡易観察像が得られる。
【００７７】
一方、「荒れた・細かい」といった画質が設定されたときは、スポットサイズを中程度のスポットサイズから小さいスポットサイズの範囲内で複数設定することができる。具体的には、「荒れた・細かい」といった画質が設定されたときは、検出器を二次電子検出器に設定し、スポットサイズが中で加速電圧が５ｋＶ、スポットサイズが中で加速電圧が２０ｋＶ、スポットサイズが小で加速電圧が５ｋＶ、スポットサイズが小で加速電圧が２０ｋＶである四つの簡易像観察条件が設定される。これら四つの簡易像観察条件に基づいて、四つの「荒れた・細かい」といった画質の簡易観察像が得られる。
【００７８】
上記の例では、「滑らか・大雑把」といった画質か、「荒れた・細かい」といった画質かの画質に対応するパラメータであるスポットサイズの他に加速電圧のパラメータを複数設定する複数の簡易像観察条件が設定される例を示したが、コントラスト、ブライトネス等のパラメータを複数設定した複数の簡易像観察条件を設定してもよく、またこれら加速電圧、コントラスト、ブライトネス等から複数の像観察条件を複数設定した組み合わせとしてもよい。また、スポットサイズの設定は大、中、小による設定だけでなく、数値化したパラメータの値等によってパラメータの範囲を設定してもよい。
【００７９】
同様に、「表面の汚れを無視する」ような画質が設定されたときは、加速電圧を大きい加速電圧から中程度の加速電圧の範囲内で複数設定することができる。一方、「表面の細かい形状を見る」ような画質が設定されたときは、加速電圧を中程度の加速電圧から小さい加速電圧の範囲内で複数設定することができる。さらに、「凹凸感が強い」画質が設定されたときは、コントラストを大きいコントラストから中程度のコントラストの範囲内で複数設定することができる。一方、「凹凸感控えめ」な画質が設定されたときは、コントラストを中程度のコントラストから小さいコントラストの範囲内で複数設定することができる。さらにまた、「明るい」画質が設定されたときは、ブライトネスを大きいブライトネスから中程度のブライトネスの範囲内で複数設定することができる。一方、「暗い」画質が設定されたときは、ブライトネスを中程度のブライトネスから小さいブライトネスの範囲内で複数設定することができる。
【００８０】
（条件選択ステップ）
ｅプレビュー実行後に「次へ」ボタンを押下すると、条件選択ステップに移行する。条件選択ステップでは、ｅプレビューステップで設定された４つの簡易像観察条件に基づきｅプレビューが実行され、４枚の簡易観察像が結像されて表示部２８の第２表示領域４８に一覧表示される。ユーザはこの中から所望の画像を選択する。条件選択ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、観察ステップに移行する。
【００８１】
また、ｅプレビューを実行しないこともできる。図５のｅプレビューステップにおいて、「ｅプレビューを行う」チェック欄２３１ａのチェックを外し、代わりに簡易像観察条件設定手段２３２において、Ａ「最表面の細かい凹凸情報」のラジオボタン２３２ａ、Ｂ「ＡとＣの中間」ラジオボタン２３２ｂ、Ｃ「高画質低ノイズ」ラジオボタン２３２ｃ、およびＤ「材質の違い」ラジオボタン２３２ｄのうちいずれか一つを選択する。これらの条件は、上記ｅプレビューのために設定された簡易像観察条件と対応している。簡易像観察条件設定手段２３２のいずれかを選択すれば、自動的に「ｅプレビューを行う」チェック欄２３１ａのチェックがオフになるようにしたり、「ｅプレビューを行う」をラジオボタンとして簡易像観察条件設定手段２３２に組み込んでも良い。このようにして予め設定された複数の簡易像観察条件からいずれかの条件が選択されると、選択された簡易像観察条件から一の観察条件が設定され、ｅプレビューが行われることなく、選択されたラジオボタンに対応する像観察条件に基づいて観察像を結像し表示部に表示するように制御される。この場合は条件選択ステップが不要となるので、図６に示す観察ステップの操作画面に切り替えられる。
【００８２】
（観察ステップ）
図６に第一のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面を表示部２８に表示する一例を示す。観察ステップでは、結像された観察像に対して倍率調整、視野移動、コントラスト・明るさ・フォーカス調整等を必要に応じて行い、さらに高精度な画像の取り込み、保存、印刷、除電等の処理を行う。観察ステップの操作画面は上記と同様、第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、操作フロー２０１と、試料交換指示手段２０８等の他、観察ステップにおける操作メッセージを表示する観察操作メッセージ領域２５１を備える。図６の表示例においては、第２表示領域４８に“広域図”画面が表示されている。
【００８３】
［第二のオート観察モード］
（試料分類ステップ）
次に、第二のオート観察モードの一例として、電気を通さない試料や水分を含んだウェットな試料を観察可能な第二のオート観察モードを、図７〜図１１に基づいて説明する。
【００８４】
図７に、第二のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面の一例を示す。表示部２８に示される試料分類ステップの操作画面は、上記同様第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、ＳＥＭの操作手順を誘導する操作フロー３０１と、試料交換を指示する試料交換指示手段３０８と、像観察条件を個別に設定可能なセルフ条件設定画面に移行するセルフ条件設定画面移行手段３０９等の他、観察する試料の材質を設定する第二オート観察用試料指定手段３１１と、前回に設定された像観察条件を観察条件として設定する前回条件設定手段３１２を備える。図７の表示例においては、第２表示領域４８に“位置表示”画面が表示されている。
【００８５】
操作フロー３０１は、例えば試料分類ステップ、位置決めステップ、ｅプレビューステップ、条件選択ステップ、および観察ステップが順に表示される。試料分類ステップにおいては、操作フロー３０１欄の“試料分類”の表示が他のステップの表示よりも強調され、現在のステップを示している。
【００８６】
第二のオート観察モードにおける試料分類ステップでは、チャージアップ防止を目的とした操作を誘導するチャージアップ防止項目、あるいは試料の蒸発防止を目的とした操作を誘導する蒸発防止項目とが設定可能である。それぞれの項目に対して、チャージアップ防止に適した簡易像観察条件、および蒸発防止に適した簡易像観察条件がｅプレビューにおいて設定される。
【００８７】
第二のオート観察モードにおける試料分類ステップでは、図７に示すように第二オート観察用試料指定手段３１１において、試料の材質を指定する。ここではユーザが真空度や加速電圧等の値を意識することなく、観察したい試料を選択すれば足りるように、試料の種別と撮像したい観察像の画質を示した選択肢を提示している。図７の例では、第二オート観察用試料指定手段３１１として第一〜第三の３つの選択肢を備え、ラジオボタンによっていずれかを選択させる。ここでは、「水分を含まない試料＜高速＞」、「水分を含まない試料＜高画質＞」、および「水分を含む試料」の３つに分類する。このうち、「水分を含まない試料＜高速＞」および「水分を含まない試料＜高画質＞」はチャージアップ防止を必要とする材質が設定されるチャージアップ防止項目に相当し、「水分を含む試料」は蒸発防止を必要とする材質が設定される蒸発防止項目に相当する。具体的には、それぞれ、第一の第二オート観察用試料指定手段３１１ａとして水分を含まない試料または半導体の試料の高速観察を設定するラジオボタン、第二の第二オート観察用試料指定手段３１１ｂとして水分を含まない試料または半導体の試料の高画質観察を設定するラジオボタン、および第三の第二オート観察用試料指定手段３１１ｃとして水分を含む試料を設定するラジオボタンとする。このうちいずれか一つのラジオボタンが選択されることにより、選択された条件に対応する像観察条件が設定される。
【００８８】
また、過去に使用した像観察条件の履歴を記憶する履歴記憶手段を設けることができる。履歴記憶手段に記憶された複数の履歴を遡って表示し、所望の像観察条件を選択して、これを現在の像観察条件として設定する。記憶された過去の履歴の中から選択する際は、実行した日付で特定したり、特定の像観察条件に予め名前を付けて保存することにより、これを呼び出す方法等が利用できる。
【００８９】
特に本実施の形態では、このような履歴記憶手段の一態様として、前回に結像された観察像に対応する像観察条件を一つ記憶可能な前回条件設定手段を備えている。前回条件設定手段３１２において、「前回と同じ条件で観察する」チェック欄３１２ａがチェックされたときは、前回の観察時に設定された像観察条件を呼び出し、これを像観察条件として設定する。
【００９０】
第二オート観察用試料指定手段３１１または前回条件設定手段３１２において、ユーザは像観察条件を設定した後「次へ」ボタンを押下すると、図８の位置決めステップに移行し、第１表示領域４７には設定された像観察条件に基づいて結像された観察像が表示される。
【００９１】
（位置決めステップ）
図７の試料分類ステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、位置決めステップに移行する。図８に第二のオート観察モードにおける位置決めステップの操作画面の一例を示す。表示部２８に表示される位置決めステップの操作画面には、結像された観察像を表示する第１表示領域４７と、位置表示、広域図、ｅプレビュー、および比較画像を切り替えて表示する第２表示領域４８と、ＳＥＭの操作手順を誘導する操作フロー３０１と、位置決めステップにおける操作メッセージを表示する位置決め操作メッセージ領域３２１と、試料交換を指示する試料交換指示手段３０８とが備えられる。
【００９２】
位置決めステップでは、試料分類ステップで設定された像観察条件に基づいて結像された観察像が第１表示領域４７に表示されており、この観察像に対して観察位置決めや倍率調整を必要に応じて行う。第２表示領域４８には第１表示領域４７で表示されるよりも低倍率の“広域図”画面を表示し、第１表示領域４７にて表示中の領域が第２表示領域４８でどの領域に該当するかが枠線で表示される。例えば操作者に観察位置の位置決めと拡大倍率を手動で設定させる。また、必要に応じてフォーカス、コントラスト、明るさをそれぞれ調整する。位置決めステップ終了後、「次へ」ボタンを押下すると、図９のｅプレビューステップに移行する。
【００９３】
（プレビューステップ）
図９に、第二のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面の一例を示す。表示部２８に表示されるｅプレビューステップの操作画面は、上記図５と同様に第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、操作フロー３０１と、プレビュー設定手段３３１と、簡易像観察条件設定手段３３２と、試料交換指示手段３０８とを備える。このｅプレビューステップにおいても、操作フロー３０１中の“ｅプレビュー”の表示が他のステップよりも目立つようハイライト表示される。
【００９４】
プレビューステップにおいては、画質設定画面および試料分類ステップで設定された項目に応じてそれぞれの画質に対応するチャージアップ防止に適した簡易像観察条件、および蒸発防止に適した簡易像観察条件がｅプレビューにおいて設定される。例えば、予め設定された複数の簡易像観察条件として、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス、真空度等の像観察条件から一つ以上の像観察条件のパラメータを複数設定することができる。この予め設定された複数の簡易像観察条件に基づいて、複数の観察像を簡易的に結像し表示部２８に表示される。複数の簡易像観察条件として、二次電子検出器か反射電子検出器といった検出器の種類を変えた簡易像観察条件を設定してもよい。
【００９５】
チャージアップを防止するには、高真空では加速電圧を低く抑えて試料の帯電を防止することが挙げられる。一方低真空では空気分子が増えるので、これがイオン化して帯電を阻害するため高い加速電圧としてもチャージアップが生じ難い。このようにチャージアップの度合いは真空度に対する依存が大きいが、その他にスポットサイズの大きさ、加速電圧の高さによる依存性もある。
【００９６】
具体的には、画質設定画面において「滑らか・大雑把」といった画質が設定され、試料分類ステップにおいてチャージアップ防止項目が設定された場合の簡易像観察条件の例としては、スポットサイズを大に設定して一定とし、真空度と加速電圧を調整し、例えば高真空で加速電圧が１ｋＶ、高真空で加速電圧が２ｋＶ、真空度１３Ｐａで加速電圧が１５ｋＶ、および真空度３０Ｐａで加速電圧が２０ｋＶという４つの簡易像観察条件の組とする。
【００９７】
一方、画質設定画面において「荒れた・細かい」といった画質が設定され、試料分類ステップにおいてチャージアップ防止項目が設定された場合の簡易像観察条件の例としては、スポットサイズを小に設定して一定とし、真空度と加速電圧を調整し、例えば高真空で加速電圧が１ｋＶ、高真空で加速電圧が２ｋＶ、真空度１３Ｐａで加速電圧が１５ｋＶ、および真空度３０Ｐａで加速電圧が２０ｋＶという４つの簡易像観察条件の組とする。
【００９８】
あるいは、画質設定画面において「滑らか・大雑把」といった画質が設定され、試料分類ステップにおいてチャージアップ防止項目が設定された場合の簡易像観察条件の他の例としては、加速電圧とスポットサイズを調整し、真空度を１３Ｐａで一定のまま、加速電圧が２０ｋＶでスポットサイズを１６、加速電圧が１０ｋＶでスポットサイズを１６、加速電圧が１５ｋＶでスポットサイズを１２、および加速電圧が１０ｋＶでスポットサイズを１２とした四つの簡易像観察条件の組とする。
【００９９】
一方、画質設定画面において「荒れた・細かい」といった画質が設定され、試料分類ステップにおいてチャージアップ防止項目が設定された場合の簡易像観察条件の他の例としては、真空度を固定して加速電圧とスポットサイズを調整し、真空度を１３Ｐａで一定のまま、加速電圧が２０ｋＶでスポットサイズを１２、加速電圧が１５ｋＶでスポットサイズを１２、加速電圧が２０ｋＶでスポットサイズを８、および加速電圧が１０ｋＶでスポットサイズを８とした四つの簡易像観察条件の組とする。
【０１００】
真空度の調整には、排気系ポンプ３０で試料室３１内の圧力を調整するため時間がかかる。よって各簡易像観察条件で真空度を一定とれば、この時間を節約してプレビュー画像を得るために要する時間を短縮できるというメリットがある。
【０１０１】
一方、試料の蒸発を防止するには、真空度を低く抑えることが挙げられる。また蒸発量は、真空度に対する依存性の他にも、加速電圧にも依存している。これは加速電圧の違いによって試料が加熱される度合いが変わることによる。そこで真空度を一定として加速電圧を調整することによって、上記と同様真空度の調整に要する時間を省き、プレビュー画像を得るために要する時間を短縮できるというメリットがある。
【０１０２】
具体的には、画質設定画面において「滑らか・大雑把」といった画質が設定され、試料分類ステップにおいて蒸発防止項目が設定された場合の簡易像観察条件の例としては、スポットサイズを大に設定して一定とし、加速電圧７ｋＶ、加速電圧１０ｋＶ、加速電圧１５ｋＶ、および加速電圧２０ｋＶとした４つの簡易像観察条件の組とする。
【０１０３】
一方、画質設定画面において「荒れた・細かい」といった画質が設定され、試料分類ステップにおいて蒸発防止項目が設定された場合の簡易像観察条件の例としては、スポットサイズを小に設定して一定とし、加速電圧７ｋＶ、加速電圧１０ｋＶ、加速電圧１５ｋＶ、および加速電圧２０ｋＶとした４つの簡易像観察条件の組とする。
【０１０４】
以上の説明では、「滑らか・大雑把」といった画質か、「荒れた・細かい」といった画質かの画質が設定される例を示したが、他の画質が設定された場合も、同様に、試料分類ステップで設定された項目に応じて、その画質に対応するパラメータが適宜設定された複数の簡易像観察条件の組が設定される。
【０１０５】
第二のオート観察モードにおけるｅプレビューステップでも、プレビュー設定手段３３１において「ｅプレビューを行う」チェック欄３３１ａがチェックされることにより、ｅプレビュー実行が選択される。「ｅプレビューを行う」チェック欄３３１ａがチェックされると、簡易像観察条件設定手段３３２がグレーアウトして選択不能となり、ユーザの誤動作を防止する。図９の例でも、予め設定された複数の簡易像観察条件として、簡易像観察条件設定手段３３２において提示される条件と同一の条件が設定される。ここでは、Ａ「低解像度  低チャージ」、Ｂ「Ａに近い画像」、Ｃ「Ｄに近い画像」、およびＤ「高画質  低ノイズ」として、それぞれ低真空観察に適した簡易像観察条件設定がなされる。このステップでは未だｅプレビューは実行されず、「次へ」ボタンを押下することによってｅプレビューが開始される。ｅプレビューによって観察像を簡易的に結像し得られた複数の簡易観察像は一時的に保存され、表示部２８の第２表示領域４８に一覧表示される。
【０１０６】
また、上記図５と同様にｅプレビューを実行しないこともできる。図９のｅプレビューステップにおいて、「ｅプレビューを行う」チェック欄３３１ａのチェックを外し、代わりに簡易像観察条件設定手段３３２において簡易像観察条件を設定する。図９の例では、４つの選択肢がラジオボタンで表示され、それぞれＡ「低解像度  低チャージ」のラジオボタン３３２ａ、Ｂ「Ａに近い画像」ラジオボタン３３２ｂ、Ｃ「Ｄに近い画像」ラジオボタン３３２ｃ、およびＤ「高画質低ノイズ」ラジオボタン３３２ｄが提示される。これらのラジオボタンからいずれか一つを選択し「次へ」ボタンを押下することにより、ｅプレビューが行われることなく、選択されたラジオボタンに対応する簡易像観察条件に基づいて観察像を結像し、第１表示領域４７に表示するように制御される。この場合、図１０の条件選択ステップは不要で、図１１に示す観察ステップの操作画面に切り替えられる。
【０１０７】
（条件選択ステップ）
図１０に第二のオート観察モードにおける条件選択ステップの操作画面の一例を示す。この図に示す操作画面も、第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、操作フロー３０１と、条件選択ステップにおける操作メッセージを表示する条件選択観察操作メッセージ領域３４１と、試料交換指示手段３０８等を備える。
【０１０８】
図１０の表示例においては、第２表示領域４８に“ｅプレビュー”画面が表示される。条件選択ステップにおいては、第２表示領域４８に表示された４つの“ｅプレビュー”画面からいずれか一つの画面を押下することによってその画面に対応する簡易像観察条件が設定される。すなわち、第２表示領域４８の“ｅプレビュー”画面が、簡易像観察条件からいずれか一つの像観察条件を選択して設定する簡易像観察条件設定手段として機能する。なおｅプレビュー動作中でも選択は可能である。ｅプレビューの描画には時間がかかるが、４つの簡易観察画像の結像が完了しない描画中においてもユーザは所望の簡易観察画像もしくは未表示の画面を選択することができる。このようにしてユーザは第２表示領域４８においていずれかの画面を選択し、「次へ」ボタンを押下すると観察ステップに移行する。
【０１０９】
（観察ステップ）
図１１に第二のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面の一例を示す。この図は上記図６と対応しており、同様に第１表示領域４７と、第２表示領域４８と、操作フロー３０１と、観察操作メッセージ領域３５１と、試料交換指示手段３０８とを備える。図１１の表示例においては、第２表示領域４８に“広域図”画面が表示されており、上記の通り結像された観察像に対して倍率調整、視野移動、コントラスト・明るさ・フォーカス調整等を必要に応じて行い、さらに高精度な画像の取り込み、保存、印刷、除電等の処理を行う。
【０１１０】
［マニュアル観察モード］
さらに、本実施の形態に係る電子顕微鏡は、すべての設定項目が調整可能なマニュアル観察モードを備えている。このモードは、ユーザが像観察条件を設定するためのモードである。マニュアル観察モードにおいては、検出器、加速電圧、真空度、およびスポットサイズ等の像観察条件を個別に設定する個別条件設定手段と、観察像等の倍率を設定する倍率設定手段と、観察視野の移動を設定する観察視野移動設定手段と、コントラストおよびブライトネスを設定するコントラスト・ブライトネス設定手段と、非点収差の調整を設定する非点収差調整設定手段、光軸の調整を設定する光軸調整設定手段と、画質を設定するための画質設定部等が表示部２８に表示され、入力デバイスによりそれぞれの手段の所定の部分を押下することによってぞれぞれの像観察条件等を設定可能に構成される。ここでは、個別条件設定手段において、検出器、加速電圧、真空度、スポットサイズを個別に設定する例を示したが、個別条件設定手段に、非点収差調整設定手段、光軸調整設定手段等を含めることができる。
【０１１１】
マニュアル観察モードにおいては、画質設定部によって設定された画質に対応する像観察条件のパラメータが、画質設定部によって設定された画質に基づいて自動的に設定されて像観察が行われる。このとき、画質設定部によって設定された画質に対応する像観察条件以外の像観察条件のパラメータは、マニュアル操作によって設定されたパラメータが設定される。画質設定部は、画質設定画面で示した構成と同様の構成とすることができる。
【０１１２】
「滑らか・大雑把」といった画質が設定されたときは、スポットサイズのパラメータが大きい値に自動的に設定される。一方、「荒れた・細かい」といった画質が設定されたときは、スポットサイズが小さい値に自動的に設定される。
【０１１３】
同様に、画質設定画面において、「表面の汚れを無視する」ような画質が設定されたときは加速電圧のパラメータが大きい値に自動的に設定され、「表面の細かい形状を見る」ような画質が設定されたときは加速電圧のパラメータが小さい値に自動的に設定される。
【０１１４】
また、「凹凸感が強い」画質が設定されたときはコントラストのパラメータが大きい値に自動的に設定され、「凹凸感控えめ」な画質が設定されたときはコントラストのパラメータが小さい値に自動的に設定される。
【０１１５】
さらにまた、「明るい」画質が設定されたときはブライトネスのパラメータが大きい値に自動的に設定され、「暗い」画質が設定されたときはブライトネスのパラメータが小さい値に自動的に設定される。
【０１１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子顕微鏡、電子顕微鏡の操作方法、電子顕微鏡の操作プログラムおよびコンピュータで読み取り可能な記録媒体は、電子顕微鏡の操作に不慣れなユーザであっても、それぞれの像観察条件の設定が画質にどのような影響を与えるかを意識することなく所望の画質の観察像を得ることができる。したがって、電子顕微鏡の操作に不慣れなユーザであっても、最適な画質を設定し電子顕微鏡による像観察を容易に行うことができる。たとえば、スポットサイズ、加速電圧、コントラスト、ブライトネス等の像観察条件と画質設定部によって設定される画質と対応させた場合、ユーザはこれらのパラメータを意識することなく画像の質感という観念的な表現から所望の画質の観察像を得ることができる。また、画質設定部によって設定された画質に基づいて複数の簡易像観察条件が設定され、複数の簡易観察像が表示部に表示される場合は、ユーザが設定した所望の画質の複数の簡易観察像から最適な像観察条件を選択することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る走査型電子顕微鏡の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムのメニュー画面を示すイメージ図である。
【図３】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの画質設定画面における画質設定部の一例を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第一のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図５】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第一のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図６】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第一のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図７】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける試料分類ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図８】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける位置決めステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図９】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおけるｅプレビューステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図１０】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける条件選択ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る電子顕微鏡の操作プログラムの第二のオート観察モードにおける観察ステップの操作画面を示すイメージ図である。
【符号の説明】
１・・・コンピュータ
２・・・中央演算処理部
３・・・電子銃高圧電源
４・・・フィラメント
５・・・ウェーネルト
６・・・アノード
７・・・電子銃
８・・・電子線
９・・・ガンアライメントコイル
１０・・・ガンアライメントコイル制御部
１１・・・収束レンズ制御部
１２・・・収束レンズ
１３・・・対物レンズ絞り
１４・・・非点収差補正コイル制御部
１５・・・電子線偏向走査コイル制御部
１６・・・対物レンズ制御部
１７・・・非点収差補正コイル
１８・・・電子線偏向走査コイル
１９・・・対物レンズ
２０・・・試料
２１・・・二次電子検出器
２２・・・反射電子検出器
２３・・・二次電子検出増幅部
２４・・・反射電子検出増幅部
２５・・・Ａ／Ｄ変換器
２６・・・Ａ／Ｄ変換器
２７・・・画像データ生成部
２８・・・表示部
２９・・・プリンタ
３０・・・排気系ポンプ
３１・・・試料室
３２・・・排気制御部
３３・・・試料台
４７・・・第１表示領域
４８・・・第２表示領域
５０・・・画質設定部
５１・・・第一の画質設定チェック欄
５１ａ，５１ｂ・・・第一の画質選択ボタン
５２・・・第二の画質設定チェック欄
５２ａ，５２ｂ・・・第二の画質設定チェック欄
５３・・・第三の画質設定チェック欄
５３ａ，５３ｂ・・・第三の画質設定チェック欄
５４・・・第四の画質設定チェック欄
５４ａ，５４ｂ・・・第四の画質設定チェック欄
１０１・・・第一のオート観察モード設定手段
１０２・・・第二のオート観察モード設定手段
１０３・・・マニュアル観察モード設定手段
１０４・・・画像ファイル編集モード設定手段
１０５・・・計測モード設定手段
１０６・・・初期設定モード設定手段
１０７・・・終了設定手段
２０１・・・操作フロー
２０８・・・試料交換指示手段
２１１・・・第一オート観察用試料指定手段
２１２・・・前回条件設定手段
２３１・・・プレビュー設定手段
２３２・・・簡易像観察条件設定手段
２５１・・・観察操作メッセージ領域
３０１・・・操作フロー
３０８・・・試料交換指示手段
３１１・・・第二オート観察用試料指定手段
３１１ａ・・・第一の第二オート観察用試料指定手段
３１１ｂ・・・第二の第二オート観察用試料指定手段
３１１ｃ・・・第三の第二オート観察用試料指定手段
３１２・・・前回条件設定手段
３１２ａ・・・「前回と同じ条件で観察する」チェック欄
３３１ａ・・・「ｅプレビューを行う」チェック欄
３３２・・・簡易像観察条件設定手段
【図１】
2004220987.tif 000003
【図２】
2004220987.tif 000004
【図３】
2004220987.tif 000005
【図４】
2004220987.tif 000006
【図５】
2004220987.tif 000007
【図６】
2004220987.tif 000008
【図７】
2004220987.tif 000009
【図８】
2004220987.tif 000010
【図９】
2004220987.tif 000011
【図１０】
2004220987.tif 000012
【図１１】
2004220987.tif 000013