(57)【要約】【課題】同じ試料位置かつ焦点が合った状態にての像記録を、無人環境下で長時間可能な電子線装置を提供する。【解決手段】ＶＴＲ記録開始直後、ドリフト検出部１６は、ＴＶカメラ１１で撮像された試料像を、初期のリファレンス画像としてその内部メモリＭＡに記憶する。ＶＴＲ記録中、ドリフト検出部１６は、時間間隔ｔ１毎に、現在ＴＶカメラ１１で撮像されている試料像を現在画像としてその内部メモリＭＢに取り込んで、前記リファレンス画像と現在画像の位置ずれを検出してドリフト補正を行う。焦点ずれ検出部１７は、ＶＴＲ記録中、時間間隔ｔ２毎に焦点合わせを行う。また、前記ドリフト検出部１６は、ＶＴＲ記録中、時間間隔ｔ３毎に、現在ＴＶカメラ１１で撮像されている試料像を、リファレンス画像としてその内部メモリＭＡに更新記憶する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料に電子線を照射し、その電子線照射による試料からの信号を検出して試料の画像を得る電子線装置であって、
試料観察開始時に取得した試料のリファレンス画像と、試料観察中における現在の試料の画像とを比較して、それら２画像間の位置ずれを検出し、その検出結果に基づき、前記位置ずれが無くなるように電子線偏向手段または試料ステージをドリフト補正制御するようにした電子線装置において、
前記試料観察開始から観察終了までの間に前記リファレンス画像が更新され、その更新後においては、更新されたリファレンス画像と前記現在の試料の画像とが比較されることを特徴とする電子線装置。
【請求項２】
試料に電子線を照射し、その電子線照射による試料からの信号を検出して試料の画像を得る電子線装置であって、
試料観察開始時に取得した試料のリファレンス画像と、試料観察中における現在の試料の画像とを比較して、それら２画像間の位置ずれを検出し、その検出結果に基づき、前記位置ずれが無くなるように電子線偏向手段または試料ステージをドリフト補正制御するようにした電子線装置において、
前記試料観察開始から観察終了までの間に焦点合わせが行われることを特徴とする電子線装置。
【請求項３】
試料に電子線を照射し、その電子線照射による試料からの信号を検出して試料の分析を行うと共に試料の画像を得る電子線装置であって、
試料分析開始時に取得した試料のリファレンス画像と、試料分析中における現在の試料の画像とを比較して、それら２画像間の位置ずれを検出し、その検出結果に基づき、前記位置ずれが無くなるように電子線偏向手段または試料ステージをドリフト補正制御するようにした電子線装置において、
前記試料分析開始から分析終了までの間に前記リファレンス画像が更新され、その更新後においては、更新されたリファレンス画像と前記現在の試料の画像とが比較されることを特徴とする電子線装置。
【請求項４】
試料に電子線を照射し、その電子線照射による試料からの信号を検出して試料の分析を行うと共に試料の画像を得る電子線装置であって、
試料分析開始時に取得した試料のリファレンス画像と、試料分析中における現在の試料の画像とを比較して、それら２画像間の位置ずれを検出し、その検出結果に基づき、前記位置ずれが無くなるように電子線偏向手段または試料ステージをドリフト補正制御するようにした電子線装置において、
前記試料分析開始から分析終了までの間に、前記現在の試料の画像の取得に先立って焦点合わせが行われることを特徴とする電子線装置。
【請求項５】
前記試料観察開始から観察終了までの間に焦点合わせが行われることを特徴とする請求項１記載の電子線装置。
【請求項６】
前記試料分析開始から分析終了までの間に、前記現在の試料の画像の取得に先立って焦点合わせが行われることを特徴とする請求項３記載の電子線装置。
【請求項７】
前記電子線装置は透過電子顕微鏡であり、前記ドリフト補正にあたっては、最終段レンズである投影レンズの直上に配置されたアライメントコイルによって電子線が偏向されることを特徴とする請求項１または２に記載の電子線装置。
【請求項８】
前記リファレンス画像は、所定の時間間隔で更新されることを特徴とする請求項１，３，５，６の何れかに記載の電子線装置。
【請求項９】
前記リファレンス画像と前記現在の試料の画像との比較が所定回行われる毎に、前記リファレンス画像が更新されることを特徴とする請求項１，３，５，６の何れかに記載の電子線装置。
【請求項１０】
前記試料観察開始から観察終了までの間に得られた前記試料の画像は、連続して記録装置に記録されることを特徴とする請求項１，２，５の何れかに記載の電子線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、透過電子顕微鏡などの電子線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】透過電子顕微鏡（ＴＥＭ）は、１０−３ｎｍ程度の波長の電子を用いて試料の透過像を観察する装置であり、高分解能での試料観察が行える装置である。このようなＴＥＭを用いると、微小サイズの金属中の相変化などを明瞭に観察することができる。
【０００３】
また、最近では、高温度下で用いられる金属材料などは、試料加熱／引っ張り用の試料ホルダーにセットされて、材料使用環境温度（たとえば１０００℃程度）にて、転移の発生や移動などのＴＥＭ観察が行われている。その際、転移の発生や移動などを時系列的に詳しく解析しようとすれば、１０時間程度の連続した観察が必要となる。
【０００４】
このような長時間に及ぶ観察においては、ＶＴＲなどを使用して無人環境で像記録を行い、後でＶＴＲを詳細に再生観察するのが効率的であるが、無人環境下では試料の熱膨張などに起因した観察視野のずれ（試料ドリフト）を避けられない。すなわち、試料を１０００℃程度に加熱して引っ張った状態では、１分間に５ｎｍ程度の試料のずれが発生し、２００分間では１μｍ程度の試料のずれが発生する。
【０００５】
そして、この金属中の転移などの観察では、ＶＴＲ像上での記録倍率は１０万倍程度であるが、この倍率で試料が水平方向に１μｍドリフトすれば、ＶＴＲ像上では像は１０ｃｍ移動することになり、全く観察視野が異なってしまう。このため、試料のほぼ同じ場所を連続記録するには、操作者が数分毎に試料の位置合わせを行う必要がある。しかし、このような試料位置合わせの操作を行いながら１０時間にも及ぶ像記録を行うことは、操作者にとって煩雑極まりないことである。
【０００６】
そこで、このような操作者の煩雑な操作を軽減させるＴＥＭとして、特開平７−２７２６６５号公報に記載のものがある。このＴＥＭでは、観察開始時に記憶した電顕像（基準画像）と観察中の電顕像（サンプリング像）とを一定時間毎に比較して、電顕像のドリフトを求め、イメージシフト用の偏向レンズや試料ステージ駆動部にフィードバックしてドリフト補正を行っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】たしかに、特開平７−２７２６６５号公報に記載されているＴＥＭを利用すれば、長時間観察における操作者の負担はそれまでより軽減される。
【０００８】
しかしながら、試料を長時間観察すると、試料への電子線の長時間の照射や、試料の高温加熱によって、その観察中に試料自体が変形することがある。この試料変形により、試料ドリフトがなく観察位置の変化がない場合でも、前記サンプリング像が少しずつ変化して行く。このサンプリング像の変化は、試料構造自体の明確な変化である場合もあるし、また、わずかに試料が傾斜（１度以下）することで、電子の回折条件が異なるものとなることによる回折コントラストの変化に起因した画像変化である場合もある。
【０００９】
このような画像変化が起きる状況においては、特開平７−２７２６６５号公報に記載のＴＥＭであっても、前記基準画像と前記サンプリング像との相関が徐々に弱まり、試料変形によるサンプリング画像の変化の度合が増すにつれて、像のドリフトを求めることが困難となる。この結果、ドリフト補正が正確に行われなくなる。
【００１０】
本発明はこのような点に鑑みて成されたもので、その目的の１つは、観察中に試料変形が起きても、同じ試料位置の像記録を、無人環境下で長時間可能なＴＥＭを提供することにある。
【００１１】
また、観察中における前記試料ドリフトは、水平方向ばかりでなく、垂直方向にも発生する。そして、試料が垂直方向にたとえば１μｍドリフトすれば、焦点も１μｍずれることになり、像はボケてしまう。このような焦点ずれが上述した長時間観察において発生すると、ピントの合っていない像を延々と記録してしまうことになる。
【００１２】
さらに、このような試料ドリフトに伴う焦点ずれが、特開平７−２７２６６５号公報に記載のＴＥＭにおける長時間観察で発生すると、前記サンプリング像はピントの合っていない像となってしまい、上述した試料変形が起きていない状態においても、像のドリフトを求めることが困難となる。
【００１３】
しかしながら、従来における長時間観察においては、試料ドリフトに伴う焦点ずれについては全く考慮されていなかった。
【００１４】
本発明はこのような点にも鑑みて成されたもので、その目的の１つは、観察中に試料ドリフトに伴う焦点ずれが起きても、同じ試料位置かつ焦点が合った状態にての像記録を、無人環境下で長時間可能なＴＥＭを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発明の電子線装置は、試料に電子線を照射し、その電子線照射による試料からの信号を検出して試料の画像を得る電子線装置であって、試料観察開始時に取得した試料のリファレンス画像と、試料観察中における現在の試料の画像とを比較して、それら２画像間の位置ずれを検出し、その検出結果に基づき、前記位置ずれが無くなるように電子線偏向手段または試料ステージをドリフト補正制御するようにした電子線装置において、前記試料観察開始から観察終了までの間に前記リファレンス画像が更新され、その更新後においては、更新されたリファレンス画像と前記現在の試料の画像とが比較される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の電子線装置の一例を示した図であり、透過電子顕微鏡を示した図である。図１において、１は鏡筒であり、鏡筒１の内部は排気装置（図示せず）によって排気されている。
【００１８】
この鏡筒１の内部には、上から順に、電子銃２、加速管３、集束レンズ４、電子線傾斜用アライメントコイル（ＣＬアライメントコイル）５、試料６、対物レンズ７、中間レンズ８、電子線偏向用アライメントコイル（ＰＬアライメントコイル）９、投影レンズ１０、ＴＶカメラ１１が配置されている。
【００１９】
前記電子銃２から放出された電子は、加速管３によって数百ｋｅＶのエネルギーまで加速され、集束レンズ４によって集束された電子線は試料６を照射する。そして、試料６を透過した電子線は対物レンズ７により結像作用を受け、試料６の初段像が対物レンズ７と中間レンズ８間に形成される。
【００２０】
その後、中間レンズ８と投影レンズ１０により試料拡大像が形成されて行き、最終的な観察／記録面ｈに、数百倍〜数百万倍の範囲で観察目的に沿った倍率で試料像が結像される。この観察／記録面ｈには、ＴＶカメラ１１の撮像素子１１ａが配置されており、観察／記録面ｈに結像された試料像は撮像素子１１ａで撮像される。
【００２１】
撮像素子１１ａからのＴＶ像信号ｉは、像記録用ＶＴＲ（録画装置）１２に入力されるのと平行して、ＴＶ画像取り込みインターフェース１３を装備した制御装置（パーソナルコンピュータＰＣ）１４にも入力される。制御装置１４は、本発明の目的に合わせて開発されたソフトウェア１５を搭載しており、ＰＣ上で動作するソフトウェア１５は、ドリフト検出部１６と焦点ずれ検出部１７を備えている。
【００２２】
これらの検出部１６，１７には、前記インターフェース１３からのＴＶ像信号ｉが供給されるように構成されている。また、インターフェース１３からのＴＶ像信号ｉはディスプレイ１８にも供給されており、ディスプレイ１８上には、前記ＴＶカメラ１１で撮像された透過電子像が表示されている。
【００２３】
前記ドリフト検出部１６は、ドリフト補正信号ｄをＰＬアライメントコイル電源装置１９に供給するように構成されている。ＰＬアライメントコイル電源装置１９は、ドリフト補正信号ｄに基づき、ＰＬアライメントコイル９に供給する励磁電流を調節する。
【００２４】
また、前記焦点ずれ検出部１７は、電子線傾斜信号ｔをＣＬアライメントコイル電源装置２０に、また、焦点ずれ補正信号ｆを対物レンズ電源装置２１に供給するように構成されている。ＣＬアライメントコイル電源装置２０は、電子ビーム傾斜信号ｔに基づき、ＣＬアライメントコイル５に供給する励磁電流を調節する。一方、対物レンズ電源装置２１は、焦点ずれ補正信号ｆに基づき、対物レンズ７に供給する励磁電流を調節する。
【００２５】
以上、図１のＴＥＭの装置構成を説明した。なお、図１には示されていないが、金属薄膜試料６は加熱／引っ張り用の試料ホルダーにセットされており、金属薄膜試料６は、たとえば１０００℃程度に加熱された状態で所定の力で引っ張られている。
【００２６】
以下、図１のＴＥＭにおいて、１０００℃程度に加熱されて引っ張られた金属薄膜試料６の透過電子像を、長時間にわたってＶＴＲ１２に記録する場合の動作説明を行う。図２は、その動作フローを示したものである。
【００２７】
まず、操作者は、ディスプレイ１８上に表示される試料像を見ながら、試料６の観察目的部位が観察視野の中心に位置するように、試料位置を調節する（図２−▲１▼）。この試料位置の調節が終わると、操作者は、ピントがしっかり合った試料像が得られるように、対物レンズ電源装置２０を手動操作して焦点合わせを行う（図２−▲２▼）。
【００２８】
次に、操作者は、制御装置１４のソフトウェア１５に対して「長時間観察」の開始を指示すると共に、ＶＴＲ１２の録画スイッチを押して像記録を開始させる（図２−▲３▼）。この「長時間観察」の開始の指示は、ディスプレイ１８上に表示される「長時間観察」のボタンをマウスでクリックすることで行われる。
【００２９】
こうして、時刻ｔ０において、試料６の長時間観察が開始されて、ＶＴＲ１２への像記録が開始される。なお、観察時間Ｔや、後述する「ドリフト補正」の時間間隔ｔ１や、後述する「焦点合わせ」の時間間隔ｔ２や、後述する「リファレンス画像の更新」の時間間隔ｔ３は、操作者によって、前記ソフトウェア１５に対して観察開始前に予め設定されている。
【００３０】
さて、試料６の観察が開始された時刻ｔ０直後、すなわちＶＴＲ記録開始直後、ＴＶカメラ１１からのＴＶ像信号ｉが供給されているドリフト検出部１６は、ＴＶカメラ１１で撮像された試料像を、初期のリファレンス画像（画像Ａ）としてその内部メモリＭＡに記憶する（図２−▲４▼）。
【００３１】
そして、ＶＴＲ記録中、ドリフト検出部１６は、操作者が予め設定した時間間隔ｔ１毎に、現在ＴＶカメラ１１で撮像されている試料像を現在画像（画像Ｂ）としてその内部メモリＭＢに取り込んで、前記リファレンス画像（画像Ａ）と現在画像（画像Ｂ）の位置ずれを検出してドリフト補正を行う（図２の▲５▼−１，▲５▼−２，▲５▼−３，▲５▼−４）。この２画像間の位置ずれの検出は、両者の相互相関関数ＸＣＦ（ｒ）の計算による。すなわち、ドリフト検出部１６は、下記（１）式の演算を行って、相互相関関数ＸＣＦ（ｒ）を求める。
【００３２】
ＸＣＦ（ｒ）＝ＦＴ−１［ＦＴ［Ａ］・（ＦＴ［Ｂ］）※］…（１）
ここで、Ａはリファレンス画像（画像Ａ）、Ｂは現在画像（画像Ｂ）、ＦＴ［Ａ］はリファレンス画像のフーリエ変換、（ＦＴ［Ｂ］）※は現在画像のフーリエ変換の複素共役、ＦＴ−１はフーリエ逆変換を示している。
【００３３】
この（１）式の演算によれば、リファレンス画像（画像Ａ）と現在画像（画像Ｂ）との一致度の分布、すなわち位置ずれの分布が得られるので、現在画像がリファレンス画像から、どの方向にどれだけの量ずれているかを求めることができる。より具体的には、相互相関関数ＸＣＦ（ｒ）中に現れるピーク位置が、リファレンス画像と現在画像との移動ベクトルｄｒを与えるものとなる。そして、この移動ベクトルｄｒは、その２画像間のずれの量と方向、すなわち試料６のドリフト量と方向を与えるものである。
【００３４】
ドリフト検出部１６は、上記（１）式の演算によって得られる移動ベクトルｄｒから、現在画像がリファレンス画像から、どの方向にどけだけの量ずれているかを求めると、その求めたずれ方向に、求めたずれ量だけ透過電子像を移動させるための偏向信号ｄを生成してＰＬアライメントコイル電源装置１９に供給する。ＰＬアライメントコイル電源装置１９は、ドリフト検出部１６からの偏向信号ｄに基づき、ＰＬアライメントコイル９に供給する励磁電流を調節する。
【００３５】
これによって、中間レンズ８を通過した電子線は、ＰＬアライメントコイル９によって移動ベクトルｄｒをキャンセルする方向に偏向されるので、リファレンス画像と同じ視野の試料像がＴＶカメラ１１で撮像される。つまり、これで画像の位置ずれが補正されることになる。このドリフト補正にあたっては、ＰＬアライメントコイル９の観察／記録面ｈ上に対する感度を予め測定しておくことで、移動ベクトルｄｒのキャンセルに必要なＰＬアライメントコイル９の偏向量は容易に得られる。
【００３６】
なお、図１のＴＥＭには、試料６とＴＶカメラ１１との間に、実際には複数のアライメントコイルが装備されているが、上述したドリフト補正にあたって、特にＰＬアライメントコイル９を用いることは以下の点において有利である。
【００３７】
すなわち、ドリフト補正のための電子線の偏向に、ＰＬアライメントコイル９以外のアライメントコイルが用いられると、そのアライメントコイル以下には複数段のレンズが配置されているので（中間レンズ８は複数段のレンズから成っている）、その複数のレンズへの入射前にドリフト補正偏向を受けた電子は、複数のレンズの軸外を通過することになる。このため、それぞれのレンズの軸外収差により像が歪んでしまう。
【００３８】
これに対し、ＰＬアライメントコイル９を用いた場合は、投影レンズ１０は１段の最終段レンズであるため、電子がＰＬアライメントコイル９によって偏向されても、その後、複数段のレンズを通過することはない。ドリフト補正偏向された電子は唯一投影レンズ１０を通過するのみであるが、ＰＬアライメントコイル９は投影レンズ１０の直上に配置されており、ドリフト補正偏向された電子はその偏向直後に投影レンズ１０に入射するため、電子線があまり軸から外れることなく投影レンズ１０の結像作用を受ける。すなわち、投影レンズ１０の軸外収差の影響をほとんど受けることなく電子線は結像され、歪みのない試料像を得ることができる。
【００３９】
以上、ドリフト検出部１６において時間間隔ｔ１毎に行われるドリフト補正について説明した。
【００４０】
また、図１における焦点ずれ検出部１７は、ＶＴＲ記録中、操作者が予め設定した時間間隔ｔ２毎に、以下の手法にて焦点ずれ量を検出して焦点合わせを行う（図２の▲６▼−１，▲６▼−２，▲６▼−３）。すなわち、ＴＶカメラ１１からのＴＶ像信号ｉが供給されている焦点ずれ検出部１７は、時間間隔ｔ２毎にまず、現在ＴＶカメラ１１で撮像されている試料像を電子線傾斜前画像（画像Ｃ）としてその内部メモリＭＣに取り込む。
【００４１】
そして、その電子線傾斜前画像（画像Ｃ）の取り込み後即座に、焦点ずれ検出部１７は、試料６に対する入射電子の角度をθｔだけ変化させるための電子線傾斜信号ｔをＣＬアライメントコイル電源装置２０に供給する。ＣＬアライメントコイル電源装置２０は、焦点ずれ検出部１７からの傾斜信号ｔに基づき、ＣＬアライメントコイル５に供給する励磁電流を調節する。これによって、試料６への電子線の入射角度はθｔだけ変化し、試料６は、θｔだけ傾斜した電子線の照射を受ける。
【００４２】
その電子線照射による試料像（θｔ）はＴＶカメラ１１で撮像され、焦点ずれ検出部１７は、現在ＴＶカメラ１１で撮像されている試料像（θｔ）を電子線傾斜後画像（画像Ｄ）としてその内部メモリＭＤに取り込む。そして、焦点ずれ検出部１７は、電子線傾斜前画像（画像Ｃ）と電子線傾斜後画像（画像Ｄ）の位置ずれδを、相互相関関数により計算する。この相互相関関数の計算は、上述した（１）式を用いて行われる。
【００４３】
こうして、位置ずれδが得られれば、現状の焦点ずれ量ｄｆは以下の（２）式で計算できる。
【００４４】
ｄｆ＝δ／θｔ　…（２）
この（２）式から分かるように、正焦点からずれた結像条件下で、試料に対する入射電子の角度がθｔだけ変化すると、１次軌道の近似内で焦点ずれ量ｄｆに依存した像移動δが誘発される。この現象を利用した焦点合わせの手法は、イメージウォブラーとして既に利用されており、イメージウォブラーとは、試料に対する入射電子の角度を数Ｈｚ〜数十Ｈｚの周期で変化させながら、傾斜による像の振動が無くなるように操作者が対物レンズの励磁を設定する手法である。本発明では、この操作と同等な処理を焦点ずれ検出部１７で実現している。
【００４５】
すなわち、焦点ずれ検出部１７は、上記（２）式から焦点ずれ量ｄｆを求めると、その焦点ずれを補正する焦点ずれ補正信号ｆを生成して対物レンズ電源装置２１に供給する。対物レンズ電源装置２１は、焦点ずれ検出部１７からの焦点ずれ補正信号ｆに基づき、対物レンズ７に供給する励磁電流を調節する。これによって、焦点ずれが補正される。
【００４６】
なお、この焦点合わせにあたっては、対物レンズ７の焦点調整感度を予め測定しておくことで、焦点ずれ量ｄｆのキャンセルに必要な対物レンズ７の励磁の変化量（焦点ずれ補正信号ｆ）は容易に得られる。
【００４７】
また、この焦点合わせのタイミングと、前記ドリフト補正のタイミングが一致した場合には、焦点ずれ検出部１７による焦点合わせの動作が優先されるように、ソフトウェア１５はプログラムされている。
【００４８】
以上、焦点ずれ検出部１７において時間間隔ｔ２毎に行われる焦点合わせについて説明した。
【００４９】
さて、「発明が解決しようとする課題」で述べたように、試料６への電子線の長時間の照射や、試料６の高温加熱が行われると、試料自体が少しずつ変形して行く。このため、このままでは、観察開始時点に得られた前記リファレンス画像（画像Ａ）と現在画像（画像Ｂ）との相関が徐々に弱まって、ドリフト補正が正確に行われなくなる。
【００５０】
そこで、前記ドリフト検出部１６は、ＶＴＲ記録中、操作者が予め設定した時間間隔ｔ３毎に、現在ＴＶカメラ１１で撮像されている試料像を、リファレンス画像（画像Ａ’，Ａ”…）としてその内部メモリＭＡに更新記憶する（図２の▲７▼−１，▲７▼−２）。ただし、このリファレンス画像の更新時には、その更新に先立って、上述した焦点ずれ検出部１７による焦点合わせと、その焦点合わせ後に、ドリフト検出部１６による前記ドリフト補正が行われる。このようなリファレンス画像更新時の動作が行われるように、ソフトウェア１５はプログラムされている。
【００５１】
そして、リファレンス画像の更新後においては、ドリフト検出部１６は、更新されたリファレンス画像（画像Ａ’，Ａ”…）と現在画像（画像Ｂ）との位置ずれを検出して上述したドリフト補正を行う。このように、図１のＴＥＭでは、リファレンス画像が時間間隔ｔ３毎に更新されるので、観察中に試料変形が起きても、相互相関関数ＸＣＦ（ｒ）のピークの減衰を防止することができ、長時間観察中にわたってドリフト補正を正確に行うことができる。
【００５２】
以上説明したように、図１のＴＥＭにおいては、時間間隔ｔ１毎にドリフト補正が行われ、時間間隔ｔ２毎に焦点合わせが行われ、そして、時間間隔ｔ３毎にリファレンス画像の更新が行われる。このため、図１のＴＥＭにおいては、観察中に試料ドリフトや試料変形が発生しても、同じ試料位置かつ焦点が合った状態にての像記録を、無人環境下で長時間可能である。
【００５３】
以上、本発明を図１のＴＥＭを例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限定されるものではない。
【００５４】
たとえば、上記例では、リファレンス画像は時間間隔ｔ３毎に更新されたが、前記ドリフト補正が所定回行われる毎に、そのリファレンス画像を更新するようにしてもよい。すなわち、ドリフト補正時におけるリファレンス画像と前記現在画像との比較が、所定回行われる毎に、リファレンス画像を更新するようにしてもよい。その際、所定回目のドリフト補正に先立って、焦点合わせを行うようにすれば、所定回目のドリフト補正を正確に行えると共に、焦点の合った試料像をリファレンス画像として更新記憶できる。
【００５５】
また、上記例では、時間間隔ｔ１毎にドリフト検出が行われ、検出されたドリフト量の大きさに関係なく、そのドリフト検出の度にドリフト補正が行われている。これを、時間間隔ｔ１毎にドリフト検出を行い、その各回において検出された位置ずれ量ｄｒが閾値ｄｒ’を越えたときだけ、実際にドリフト補正制御を行うように変更しても良い。なお、この閾値ｄｒ’は観察倍率Ｍに応じて設定され、閾値ｄｒ’は、倍率Ｍが大きいほど小さな値に設定される。
【００５６】
また、上記例では、時間間隔ｔ２毎に焦点ずれ検出が行われ、検出された焦点ずれ量の大きさに関係なく、その焦点ずれ検出の度に焦点ずれ補正が行われている。これを、時間間隔ｔ２毎に焦点ずれ検出を行い、その各回において検出された焦点ずれｄｆが閾値ｄｆ’を越えたときだけ、実際に焦点ずれ補正制御を行うように変更しても良い。
【００５７】
また、本発明を、長時間にわたって試料の２次電子像観察を行う走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）に用いるようにしても良い。この場合には、観察開始時に、試料上の所定領域が電子線走査されてリファレンス画像（２次電子画像）が取得される。そして、観察中に、電子線走査によって得られた現在画像（２次電子画像）と前記リファレンス画像との位置ずれが検出されて、ドリフト補正が行われる。
【００５８】
さらに、ドリフト補正のための前記リファレンス画像が像観察中に更新され、また、焦点合わせが像観察中に行われる。この焦点合わせは、これまで良く知られているＳＥＭのオートフォーカスによって行われ、このオートフォーカス中は観察像の取り込みは中断される。
【００５９】
なお、この走査電子顕微鏡におけるドリフト補正においては、リファレンス画像と現在画像の位置ずれが無くなるように試料ステージをドリフト補正制御するようにしても良い。
【００６０】
また、本発明を、長時間にわたって試料上の特定点を分析する電子プローブマイクロアナライザに用いるようにしても良い。この場合には、分析開始時に、試料上の所定領域が電子線走査されてリファレンス画像（２次電子画像）が取得される。そして、分析中にある時間間隔で分析が中断され、電子線走査によって得られた現在画像（２次電子画像）と前記リファレンス画像との位置ずれが検出されて、ドリフト補正が行われる。
【００６１】
さらに、ドリフト補正のための前記リファレンス画像が試料分析中に更新され、また、前記現在画像の取得に先立って、前記ＳＥＭのオートフォーカスと同様な焦点合わせが行われる。この電子プローブマイクロアナライザにおけるドリフト補正においても、リファレンス画像と現在画像の位置ずれが無くなるように、電子線偏向器や、試料ステージのドリフト補正制御が行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例を示した図であり、透過電子顕微鏡を示した図である。
【図２】図１の透過電子顕微鏡の動作フローを示した図である。
【符号の説明】
１…鏡筒、２…電子銃、３…加速管、４…集束レンズ、５…ＣＬアライメントコイル、６…試料、７…対物レンズ、８…中間レンズ、９…ＰＬアライメントコイル、１０…投影レンズ、１１…ＴＶカメラ、１１ａ…撮像素子、１２…ＶＴＲ、１３…ＴＶ像取り込みインターフェース、１４…制御装置、１５…ソフトウェア、１６…ドリフト検出部、１７…焦点ずれ検出部、１８…ディスプレイ、１９…ＰＬアライメントコイル電源装置、２０…ＣＬアライメントコイル電源装置、２１…対物レンズ電源装置
【図１】
2004047340.tif 000003
【図２】
2004047340.tif 000004