(57)【要約】【課題】電子線分析装置において、電子線の走査領域を任意に指定すること、また、任意に指定した電子線走査領域の二次元画像をリアルタイムで観察する。【解決手段】電子線の二次元走査により試料分析を行う電子線分析装置において、領域指定データを記憶する記憶手段と、電子線照射を制御する電子線制御手段とを備えた構成とし、領域指定データに基づいて電子線照射を制御することにより、任意に指定する走査領域の走査を可能とする。領域指定データは、分析対象領域において、領域内の位置を定める位置データと、この位置における電子線の動作を定める動作パラメータとを含む。電子線制御手段は、記憶手段から位置データ及び動作パラメータを順次読み出し、動作パラメータに基づいて位置データが定める位置に対して電子線を照射又は非照射する。【選択図】　図１
2004077337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線の二次元走査により試料分析を行う電子線分析装置において、
分析対象領域に対して、当該領域内の位置を定める位置データと当該位置における電子線の動作を定める動作パラメータとを含む領域指定データを記憶する記憶手段と、
電子線照射を制御する電子線制御手段とを備え、
前記電子線制御手段は、前記記憶手段から位置データ及び動作パラメータを順次読み出し、位置データが定める位置に対して動作パラメータに基づいて電子線を照射又は非照射することにより、試料上において電子線を二次元走査することを特徴とする、電子線分析装置。
【請求項２】
前記動作パラメータは、電子線を照射位置上から外して非照射状態とする待機動作を定める待機パラメータ、及び、前記待機動作によって試料上から外れた電子線を試料上に戻して照射状態とする復帰動作を定める復帰パラメータを含み、
前記制御手段は、待機パラメータにより待機動作を開始し、復帰パラメータにより待機動作を終了することを特徴とする、請求項１に記載の電子線分析装置。
【請求項３】
前記待機パラメータは、電子線の走査線に対する待機方向を定め、
前記制御手段は、待機パラメータが定める待避方向に基づいて電子線の偏向方向を制御することを特徴とする請求項２に記載の電子線分析装置。
【請求項４】
分析対象領域に対して電子線の走査領域を設定する設定手段と、
前記設定した走査領域に基づいて、当該走査領域で行う所定動作の動作位置を定める位置データ、及び動作内容を定める動作パラメータを生成する領域指定データ生成手段とを備え、
前記記憶手段は、当該位置データ及び動作パラメータを領域指定データとして記憶することを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一つに記載の電子線分析装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）、電子線マイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）等の電子線のビームを試料に照射し、試料から発生する特性Ｘ線、反射電子、二次電子等を検出して元素分析や形態観察を行う電子線分析装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電子線分析装置では、観察視野全体を走査領域として走査する他、観察視野内において走査領域を指定し、この指定した走査領域内を走査することも求められる。
【０００３】
このような要求に対して、例えば基準発振クロックをカウントするバイナリーカウンタと走査終了点を設定するためのレジスタとを電子線分析装置に設け、これにより走査領域を指定する構成のものが知られている。この構成において指定した走査領域を走査するには、レジスタに指定する走査領域に対応するデータ点数を予め定めておき、走査開始位置から走査を開始すると共に、バイナリーカウンタにより基準発振クロックを順次計数し、計数値がレジスタに定めたデータ点数に達した時点で走査を終了する。この構成によれば、データ点数により走査領域を定めることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のレジスタとバイナリーカウンタを用いて走査領域を指定する構成では、走査領域の形状が電子線の走査手順に依存するため、自由度がなく走査領域を任意の形状とすることができないという問題がある。
【０００５】
電子線の走査手順は、一般にｘ方向のライン走査をｙ方向に位置を順次ずらしながら行うことで行われる。この走査手順による電子線走査において、レジスタとバイナリーカウンタを用いて走査領域を指定すると、指定走査領域の形状は四角形となり、走査領域を任意の形状に定めることはできない。例えば、観察視野内において曲線状に走査領域を指定し、走査観察像を得るという要求に対応することができない。
【０００６】
走査領域の指定は、観察者が光学像を観察して定める他、試料の構造上の特徴から電子線の照射領域あるいは非照射領域が定められ場合がある。例えば、試料中に絶縁物が存在する場合、絶縁物が存在する領域と観察領域とを同じビーム設定条件で照射することはできない。絶縁物の領域に対して、観察領域と同じ高加速電圧、大電流のビーム設定条件で電子線を照射すると、チャージアップが生じて検出が困難となり、十分な分析結果を得ることができない。
【０００７】
従来の電子線分析装置において、異なるビーム設定条件で分析を行って複数の二次元画像を求めておき、これらの二次元画像データをデータ処理することにより、結果的に走査領域を任意に指定することが考えられる。しかし、この場合には、複数回の走査と、画像データのデータ処理が必要となるため、処理時間が長くなり、リアルタイムでの観察ができないという問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、電子線の走査領域を任意に指定することができることを目的とし、さらに、任意に指定した電子線走査領域の二次元画像をリアルタイムで観察できることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電子線の二次元走査により試料分析を行う電子線分析装置において、領域指定データを記憶する記憶手段と、電子線照射を制御する電子線制御手段とを備えた構成とし、領域指定データに基づいて電子線照射を制御することにより、任意に指定する走査領域の走査を可能とする。
【００１０】
領域指定データは、分析対象領域において、その領域内の位置を定める位置データと、この位置における電子線の動作を定める動作パラメータとを含む。電子線制御手段は、記憶手段から位置データ及び動作パラメータを順次読み出し、位置データが定める位置に対して動作パラメータに基づいて電子線を照射又は非照射する。これにより、任意に指定した電子線走査領域を二次元走査し、取得した二次元画像をリアルタイムで観察する。
【００１１】
動作パラメータは、電子線を照射位置から外して非照射状態とする待機動作を定める待機パラメータ、及び、待機動作によって試料上から外れた電子線を試料上に戻して照射状態とする復帰動作を定める復帰パラメータを含む。制御手段は、待機パラメータにより待機動作を開始し、復帰パラメータにより待機動作を終了する。
【００１２】
また、待機パラメータは、電子線の走査線に対する待機方向を定め、制御手段は、待機パラメータが定める待避方向に基づいて電子線の偏向方向を制御することができ、これにより、電子線の待避動作時において、試料上で照射させたくない領域を避けて電子線を移動させることができる。
【００１３】
さらに、本発明の電子線分析装置は、分析対象領域に対して電子線の走査領域を設定する設定手段と、設定手段で設定した走査領域に基づいて、走査領域で行う所定動作の動作位置を定める位置データ、及び動作内容を定める動作パラメータを生成する領域指定データ生成手段とを備える。記憶手段は、領域指定データ生成手段で生成した位置データ及び動作パラメータを領域指定データとして記憶する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
図１は本発明の電子線分析装置により指定する指令領域例であり、図２は、指定領域に対して電子線の走査、待避、及び復帰の各動作を説明するための図である。
【００１５】
図１において、分析対象領域Ａは電子線分析装置が二次元走査することができる全領域を示し、この分析対象領域Ａ中の斜線で示す部分は、電子線を照射して走査する走査領域Ｂを示し、走査領域Ｂ内の部分は電子線を照射しない非走査領域Ｃを示している。本発明では、この走査領域Ｂの形状は任意に定めることができる。分析対象領域Ａは、例えば、ｘ方向に６４０点、ｙ方向に４８０点とし、合計３０７２００点の画素で表すことができる。なお、この画素数は一例であり、任意の数とすることができる。また、図１では、走査領域Ｂ内に非走査領域Ｃを定める例を示しているが、逆に非走査領域Ｃ内に走査領域Ｂを定めることもできる。
【００１６】
この走査領域及び非走査領域の領域指定は、例えば、ホストコンピュータ上で分析対象領域Ａを画像表示し、この画像上で描画することで行うことができる。描画による領域指定は、例えば、マウスドラッグによる曲線描画で行うことができる。
【００１７】
非走査領域Ｃは、例えば試料上の絶縁物の領域に設定することができる。絶縁物が存在する部分とその他の部分とは電子線のビーム設定条件が異なる。絶縁物が存在する部分に対して、走査領域と同様のビーム設定条件（高加速電圧、大電流）の電子線を照射すると、試料がチャージアップして検出が困難となるため、絶縁物が存在する部分に照射する電子線のビーム設定条件は低加速電圧、小電流とする必要がある。
【００１８】
そこで、本発明の電子線分析装置において、走査領域の走査時に、この絶縁物が存在する部分を非走査領域Ｃとして指定し、この指定に基づいて電子線の照射を制御することにより、所定の電子線のビーム設定条件でチャージアップすることなく分析する。
【００１９】
図２は、本発明の電子線分析装置による、電子線の走査、待避及び復帰の各動作を示している。図２は、図１と同様の走査領域Ｂ及び非走査領域Ｃを設定し、走査領域Ｂ上では電子線をｘ方向及びｙ方向に二次元走査させ、非走査領域Ｃでは電子線の照射方向を試料の分析対象領域Ａ以外とすることで、非照射状態としている。この非照射状態とするために、走査領域Ｂと非走査領域Ｃとの境界において、電子線の待避及び復帰を行う。電子線が走査領域Ｂをｘ方向に走査する途中（図２中の▲１▼、▲１▼′）において非走査領域Ｃの境界に達すると（図２中のＸＡ，ＸＣ）、待避動作により電子線の照射方向を変更し、走査線上から外す（図２中の▲２▼、▲２▼′）。
【００２０】
この待避動作状態において、電子線の走査位置が非走査領域Ｃの他方の境界に達すると（図２中のＸＢ，ＸＤ）、復帰動作により電子線の照射方向を元の走査線上に戻す（図２中の▲３▼、▲３▼′）。復帰動作により走査線上に戻った電子線は、走査領域Ｂの走査を再開する（図２中の▲４▼、▲４▼′）。
【００２１】
上記の動作を非走査領域Ｃの境界線上で繰り返すことにより、任意の形状に設定された非走査領域Ｃであっても、この非走査領域Ｃを除いて走査領域Ｂのみを二次元走査することができる。この二次元走査で取得した検出信号を画像信号として表示することで、任意に指定した電子線走査領域の二次元画像をリアルタイムで観察することができる。
【００２２】
図３は本発明の電子線分析装置の概略を説明するためのブロック図である。電子線分析装置１は、分析試料Ｓに電子線を走査させる構成として、走査信号としてカウンタ出力を生成するスキャンジェネレータ２と、カウンタ出力をＤ／Ａ変換し、ビームの走査位置を制御するアナログ信号を生成するＤ／Ａ変換器３と、ビーム走査コイルに供給する駆動電流を形成する制御アンプ／パワーアンプ４と、電子線の照射方向を制御するビーム走査コイル５とを備える。
【００２３】
また、電子線分析装置１は、二次元画像を取得する構成として、電子線の走査によって分析試料Ｓから発生する特性Ｘ線、反射電子、二次電子等を検出する検出器６と、検出器６からの検出信号を信号増幅し、デジタルの画像信号に変換するアンプ及びＡ／Ｄ変換器７と、取得した画像デジタルデータを記憶し、ビデオ信号に変換する画像メモリ及びビデオＤ／Ａ変換器８と、ビデオ信号を取り込むビデオキャプチャー９と、取り込んだ画像信号を画像表示する画像表示手段／ユーザーインターフェース１３とを備える。
【００２４】
さらに、本発明の電子線分析装置１は、任意に指定した走査領域に電子線を走査させる構成として、領域を指定するユーザインターフェース１３と、ユーザインターフェース１３で指定した領域指定データに基づいて電子線の走査の開始、停止、及び待避及び復帰の各動作を制御する制御ＣＰＵ／メモリ１０と、走査の開始点及び停止点を記憶するプリセットバッファ１１と、待避や復帰を指示する制御コマンドに従って電子線のビーム待避及び復帰の各動作を制御アンプ／パワーアンプ４に指示するビーム待避回路１２を備える。
【００２５】
本発明の電子線分析装置１は、任意に指定した走査領域を二次元走査し、取得した二次元画像を表示するために、はじめに走査領域の指定を行う。
【００２６】
走査領域の指定は、例えば、光学顕微鏡等（図示していない）により試料の画像データを取得して画像表示手段１３に表示し、この表示画像を観察して試料の分析対象領域Ａ中に走査領域Ｂ及び非走査領域Ｃを設定する。この領域の指定は、例えば、コンピュータが備えるマウス等のユーザインターフェース１３によりビデオキャプチャ機能を利用して行うことができる。
【００２７】
また、ユーザインターフェース１３は、分析対象領域Ａ中の走査の開始点及び終了点を設定することができる。なお、走査領域Ｂは、走査の開始点及び終了点で定められる領域内に設定されるものとする。
【００２８】
図４は領域指定のデータフォーマットを示す図である。図４（ａ）領域指定のデータフォーマットの一例であり、メモリアドレス及びメモリデータを備え、領域指定データは、分析対象領域中の各画素に対して設定される。
【００２９】
メモリアドレスは、スキャンジェネレータ２が生成するカウンタ出力に対応しており、メモリデータの読み出しをカウンタ出力に応じて行う。メモリアドレスのビット数は指定する領域の大きさに依存するが、図４（ａ）では例えばＡ２３〜Ａ０の２４ビット（Ｘ＝１２ビット，Ｙ＝１２ビット）で表している。また、メモリデータは位置データと動作パラメータを含み、メモリアドレスとリンクしている。位置データは分析対象領域中の位置を表し、動作パラメータが指定する動作（例えば、開始、終了、待避、復帰）を行う位置を示している。位置データのビット数は分析対象領域の大きさ及び位置決め精度に依存するが、図４（ａ）では例えばＤ３〜Ｄ１４の１２ビットで表している。
【００３０】
また、動作パラメータは、待避動作あるいは復帰動作を指定するデータ領域、待避あるいは復帰において電子線を移動する方向を指定するデータ領域、及び走査の実行／非実行（ビームがその場で停止）を指定するデータ領域を備える。
【００３１】
待避／復帰を指定するデータ領域中において、「待避」の指定はビームを照射位置から外す待避動作を表し、「復帰」の指定は待避動作により照射位置から外されたビームを照射位置に戻す復帰動作を表している。
【００３２】
ビームの移動方向を指定するデータ領域中において、「上」、「下」の指定は待避あるいは復帰動作においてビームを何れの方向に振るかを表している。図２において、ｙの負の方向を上方向、ｙの正の方向を下方向としたとき、「上」の指定はビームをｙの負の方向に振る動作を表し、「下」の指定はビームをｙの正の方向に振る動作を表している。
【００３３】
これにより、例えば「上」の指定によれば、待避▲２▼では非走査領域Ｃに対して上方向にビームを振ることで待避を行い、復帰▲３▼′では非走査領域Ｃに対して上方向にビームを振ることで待避したビームを戻す。また、「下」の指定によれば、待避▲２▼′では非走査領域Ｃに対して下方向にビームを振ることで待避を行い、復帰▲３▼では非走査領域Ｃに対して下方向にビームを振ることで待避したビームを戻す。
【００３４】
走査の実行／非実行を指定するデータ領域中において、「ＯＮ」、「ＯＦＦ」の指定は走査するかあるいは走査しないかを指定し、図４（ｃ）の開始点において「ＯＮ」とすることにより走査を開始し、図４（ｆ）の終了点において「ＯＦＦ」とすることにより走査を終了する。この開始点と終了点との間の分析対象領域において二次元走査を行い、この二次元走査中において、領域内に待避が指定されている場合には走査するビームを待避させて試料への照射を避け、復帰が指定されている場合には待避しておいたビームを復帰させて試料への照射を再開する。図４（ｄ）は走査開始と走査終了の間における走査時を示しており、待避／復帰がない場合には、動作パラメータ中に待避／復帰、及び上／下のデータ領域に動作指定を行わない。
【００３５】
なお、図４（ｃ）の開始点を表す領域指定データフォーマットにおいて、メモリアドレスは開始点に対応するアドレスデータが設定され、メモリデータには走査を開始する位置データ（Ｘｓ，Ｙｓ）が設定される。また、図４（ｆ）の終了点を表す領域指定データフォーマットにおいて、メモリアドレスには終了点に対応するアドレスデータが設定され、メモリデータには終了する位置データ（Ｘｅ，Ｙｅ）が設定され、動作パラメータの「ＯＮ／ＯＦＦ」には「ＯＦＦ」が設定される。
【００３６】
また、図４（ｅ）の待避／復帰を表す領域指定データフォーマットにおいて、メモリアドレスに各動作を行う位置に対応するアドレスデータが設定され、メモリデータには各動作の位置データ（ＸＡ，ＹＡ），（ＸＢ，ＹＢ）が設定される。
【００３７】
また、図４（ｂ）の開始前及び図４（ｇ）の終了後を表す領域指定データフォーマットにおいては、動作パラメータの「ＯＮ／ＯＦＦ」には「ＯＦＦ」が設定され、走査を行わない。この開始点と終了点の設定を変更することにより、任意の領域走査が可能とする。
【００３８】
画像表示手段１３の機能は、走査開始、走査終了、待避、復帰の設定に基づいて位置データ及び動作パラメータを生成し、制御ＣＰＵ／メモリ１０の記憶手段に記憶する。
【００３９】
電子線分析装置１による走査は以下のようにして行われる。スキャンジェネレータ２は、ある定められた周波数のパルス列をカウントするバイナリカウンタであり、カウンタ出力を生成する。カウンタ出力は、制御ＣＰＵ／メモリ１０及びＤ／Ａ変換器３に出力される。
【００４０】
Ｄ／Ａ変換器３に入力されたカウンタ出力はアナログ信号に変換され、のぎり波の走査信号が形成される。図５（ｂ）はＤ／Ａ変換器で形成されるのこぎり波の一例であり、ｘ方向の一走査分を示している。形成されたのこぎり波は、制御アンプ／パワーアンプ４に送られてビーム走査コイル５を駆動する駆動電流が形成される。ビーム走査コイル５は、この駆動電流により電子線源から放出された電子線を偏向し、ビームを分析試料Ｓ上で走査させる。
【００４１】
一方、制御ＣＰＵ／メモリ１０に入力したカウンタ出力は、領域指定データフォーマットに設定されたメモリアドレスと一致した時点で、メモリデータに設定されたデータを出力する。制御ＣＰＵ／メモリ１０は、開始、終了のデータ、及び待避、復帰の制御コマンドをカウンタ出力に応じた所定のタイミングで出力する。
【００４２】
開始及び終了のデータは、プリセットバッファ１１に設定され、走査の開始点及び終了点を定める。このプリセットバッファ１１は、設定された開始点及び終了点のアドレスデータをＤ／Ａ変換器３に送る。Ｄ／Ａ変換器３は、スキャンジェネレータ２からのカウンタ出力をモニタし、開始点のアドレスデータと一致した時点でのこぎり波の形成を開始し、終了点のアドレスデータと一致した時点でのこぎり波の形成を終了する。
【００４３】
これにより、のこぎり波は開始点と終了点の間で形成され、開始点の前及び終了点の後では形成されない。走査はのこぎり波によるビーム偏向で行われるため、のこぎり波が形成される開始点と終了点の間でのみ走査が行われる。従って、この開始点と終了点を変更することにより走査領域の範囲を任意に設定することができる。
【００４４】
一方、制御ＣＰＵ／メモリ１０から出力される待避及び復帰の制御コマンドはビーム待避回路１２に送られる。ビーム待避回路１２は、待避の制御コマンドを受けて制御アンプ／パワーアンプ４に対して待避動作の制御を行い、また、復帰の制御コマンドを受けて制御アンプ／パワーアンプ４に対して復帰動作の制御を行う。
【００４５】
図５は走査、待避及び復帰を説明するための信号の一例である。図５（ａ）は、カウンタ出力の一例を示し、また、図５（ｂ）はのこぎり波の一例を示し、図５（ｃ）は待避及び復帰の制御コマンドで形成される待避信号の一例を示し、図（ｄ），（ｅ）は、ビーム走査コイル５に供給される駆動電流の一例を示している。なお、図５に示す例は、ｘ方向の一走査中に走査の開始、待避、復帰、及び走査の終了を行う場合を示している。
【００４６】
図５（ａ）に示すカウンタ出力において、Ｘｓを開始点のカウンタ値とし、ＸＡを待避動作のカウンタ値とし、ＸＢを復帰動作のカウンタ値とし、Ｘｅを終了点のカウンタ値とする。
【００４７】
カウンタ値がＸｓとなった時点でプリセットバッファ１１に開始点のアドレスが設定され、Ｄ／Ａ変換器３はこのアドレス値に対応した大きさからのこぎり波の形成を開始する（図５（ｂ）中のａ）。また、カウンタ値がＸｅとなった時点でプリセットバッファに終了点のアドレスが設定され、Ｄ／Ａ変換器３はのこぎり波の形成を終了する（図５（ｂ）中のｂ）。
【００４８】
こののこぎり波が形成されている間に、例えばカウンタ値がＸＡからＸＢ−１の間で待避の制御コマンドが出力されると、ビーム待避回路１２から待避信号（図５（ｃ））が出力される。制御アンプ／パワーアンプ４は、のこぎり波（図５（ｂ））と待避信号（（図５（ｃ））とを合成して、駆動電流（図５（ｄ）あるいは図５（ｅ））を出力する。
【００４９】
電子線のビームはこの駆動電流により走査が行われる。待避信号は、ビームの偏向量を大きくすることによりビームを分析領域から外すことができる。また、、図５（ｃ）の実線で示す待避信号と破線で示す待避信号は、ビームの偏向方向を異にするものであり、ビームの偏向中にビームが非照射領域を通過しない方向となるように設定する。駆動電流は、図５（ｃ）の待避信号の方向により、図５（ｄ）あるは図５（ｅ）に示す波形となる。
【００５０】
図３において、検出器６は、ビームを分析試料Ｓ上で走査することにより放出される特性Ｘ線、二次電子、反射電子を検出して検出信号を出力する。検出信号は、アンプで信号増幅されると共に、スキャンジェネレータ２からのＨＤ（垂直信号），ＶＤ（水平信号），ドットクロックの信号と同期して、画像デジタルデータを形成し、画像メモリ／ビデオＤ／Ａ８に記録する。画像メモリ／ビデオＤ／Ａ８は、記録した画像デジタルデータをアナログ信号に変換して形成したビデオ信号をインターフェース９のビデオキャプチャに送り、画像表示手段１３に表示する。この画像データの表示は、ビーム照射による画像取得と同時に行うことができるため、リアルタイムで行うことができる。
【００５１】
図６は、駆動電流を形成する一構成例を示す回路図であり、図７，図８はこのビーム待避回路による動作を説明するための走査状態図、及び領域指定データの一例である。なお、図６は、図３中に示すスキャンジェネレータ２，Ｄ／Ａ変換器３，制御アンプ／パワーアンプ４，プリセットバッファ１１，ビーム待避回路１２を含み、制御ＣＰＵ／メモリ１０（図６には示していない）から制御信号を受け、形成した駆動電流をビーム走査コイル５（図６には示していない）に出力する。
【００５２】
図６において、図３中のスキャンジェネレータ２，Ｄ／Ａ変換器３，制御アンプ／パワーアンプ４，プリセットバッファ１１は、それぞれ基準クロック２２及び１２ビットカウンタ（Ｘカウンタ２４，Ｙカウンタ２５），１２ビットＤ／Ａ変換器（２６，２７），アンプ（２８，２９），プリセットバッファ２３に対応する。
【００５３】
また、ビーム待避回路１２は、領域指定データを記憶する記憶手段２１、記憶手段２１の出力をデコードしてビーム待避の極性を切り換えるデコーダ３０、デコーダ３０の出力に基づいてＹ走査用のアンプ２９に待避用の信号を印加する待避スイッチ３１を備える。待避スイッチ３１は、走査信号となるのこぎり波に過剰電圧を印加することでビームを偏向させ、非走査領域へのビームの照射を避ける待避スイッチ３１は、印加する過剰電圧の正負の電圧極性を切り換えることでビームの偏向方向を切り換えることができる。なお、ＳＷ１は読み込み／書き込み信号のスイッチであり、ＳＷ２はチップセレクトのスイッチであり、ＳＷ３は走査スイッチである。
【００５４】
記憶手段２１への走査領域指定データの書き込みは、アドレスＡ０〜Ａ２３、データＤ０〜Ｄ１４を、ＳＷ１，ＳＷ２を閉じ、ＳＷ３を開くことで行う。書き込みが終了した後、ＳＷ１，ＳＷ２を開き、ＳＷ３を閉じて接地電圧とする。
【００５５】
ｘ方向の走査は、Ｘカウンタ２４，１２ビットＤ／Ａ２６、及びアンプ２８により形成されるのこぎり波の駆動信号によって行われ、ｙ方向の走査は、Ｙカウンタ２５，１２ビットＤ／Ａ２７、及びアンプ２９により形成されるのこぎり波の駆動信号によって行われる。また、待避及び復帰の動作は、ｙ走査ののこぎり波に対して待避スイッチ３１により過剰電圧を印加することで行われる。
【００５６】
次に、図７，図８を用いて本発明の電子線分析装置における走査、待避動作及び復帰動作について説明する。
【００５７】
図７に示す例では、走査対象領域（図中に矩形状の全領域Ａ）において、（Ｘｓ，Ｙｓ）で表される開始点の位置から（Ｘｅ，Ｙｅ）で表される終了点の位置までの領域を走査領域とし、この走査領域内の斜線で示す非走査領域Ｃについてはビームを試料に照射しない走査動作を行う。この非走査領域Ｃは、領域指定データ中の待避及び復帰の動作パラメータで設定される。なお、開始点及び終了点の組は、走査対象領域内において任意の位置及び任意の組数を設定することができる。また、待避及び復帰の組についても、任意の位置及び任意の組数を設定することができる。
【００５８】
制御ＣＰＵ／メモリで定められる位置（例えば、Ｘｓ，Ｙｓ）から走査が開始され、ｙ方向で同一の位置において、ｘ方向の最終位置まで走査することにより一ライン分の走査が完了する（図７中のａ）。図８中のａで示す領域指定データは、この一ライン分のデータ例を示している。
【００５９】
前記一ラインの走査が完了した後、次の図８中のｂで示すアドレス部分のデータはｙ方向でＹｓ＋１とすることにより次の一ライン分の走査が行われる（図７中のｂ）。
【００６０】
分析対象領域Ａ中に、ビーム照射を行わない非走査領域Ｃがある場合には、この非走査領域Ｃの境界に沿って待避及び復帰の動作パラメータが設定される。図８中のｃ２，ｄ２は待避を行う動作パラメータの一例であり、図８中のｃ３，ｄ３は復帰を行う動作パラメータの一例である。なお、待避動作は非走査領域Ｃの境界上の画素位置を設定位置として行い、復帰動作は非走査領域Ｃの境界上の画素位置に走査方向で次の画素位置を設定位置として行う例を示している。
【００６１】
図７及び図８のｃで表される走査ラインにおいて、待避が設定された位置までは走査を続け（ｃ１）、待避が設定された位置（ＸＡ，ＹＡ）において図７の図面上で上方向にビームを振ることで待避動作を行う（ｃ２）。ここで上方向は、ビームが非走査領域Ｃ上を照射しないように振る方向を意味しており、非走査領域Ｃ上を照射しない方向であれば任意の方向とすることができる。その後、復帰の動作パラメータが現れるまで同様に待避動作を行い、これによって非走査領域Ｃ上にビームが照射されるのを回避する。なお、待避動作におけるビームの振り方向を上に設定するか、あるいは下に設定するかは、非走査領域Ｃの形状によって定めることができる。
【００６２】
復帰が設定された位置（ＸＢ，ＹＡ）に達すると、図７の図面上で下方向にビームを振ることで元の走査位置に戻す（ｃ３）。ここで下方向は、前回の待避動作において上方向に振ったビームを元に戻して、ビームが走査ライン上を照射するように振る方向を意味しており、前記待避の方向が下方向であれば、このときの復帰方向は上方向となる。図７及び図８のｄで示す走査ラインにおいても、ｃで示す走査ラインと同様に待避及び復帰の動作が行われる。
【００６３】
分析対象領域中に走査を終了する終点位置（Ｘｅ，Ｙｅ）を設定した場合、この位置に設定される「ＯＦＦ」の動作パラメータに基づいて走査を停止することができる。走査の停止は、例えば「ＯＦＦ」の信号を１２ビットＤ／Ａコンバータ２６、２７のインプットイネーブルに入力することによりカウンタ値の出力を停止せず、ビーム走査を停止させることができる。図８（ｅ）はこの終了位置を設定する領域指定データ例である。
【００６４】
本発明の電子線分析装置の形態によれば、電子線のビーム照射によりダメージを受ける構造を有する試料を観察する場合、この構造に沿ってビーム照射及び非照射を選択的に設定しビーム照射することにより、精度良い分析結果を得ることができる。
【００６５】
また、本発明の電子線分析装置の形態によれば、電子線のビーム照射でチャージアップが起きる試料の近傍の観察、分析において、高加速電圧、大電流の条件で分析することができるため、分析精度が向上する。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子線分析装置によれば、電子線の走査領域を任意に指定することができる。また、任意に指定した電子線走査領域の二次元画像をリアルタイムで観察できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子線分析装置により指定する指令領域例を示す図である。
【図２】指定領域に対して電子線の走査、待避、及び復帰の各動作を説明するための図である。
【図３】本発明の電子線分析装置の概略を説明するためのブロック図である。
【図４】本発明の領域指定のデータフォーマットを示す図である。
【図５】本発明の走査、待避及び復帰を説明するための信号の一例である。
【図６】本発明の駆動電流を形成する一構成例を示す回路図である。
【図７】本発明のビーム待避回路による動作を説明するための走査状態図である。
【図８】本発明のビーム待避回路による動作を説明するための走査状態図、及び領域指定データの一例である。
【符号の説明】
１…電子線分析装置、２…スキャンジェネレータ、３…Ｄ／Ａ変換器、４…制御アンプ／パワーアンプ、５…ビーム走査コイル、６…検出器、７…アンプ／Ａ／Ｄ変換器、８…画像メモリ／ヒ゛テ゛オＤ／Ａ変換器、９…ユーザインタフェース、１０…制御ＣＰＵ／メモリ、１１…プリセットバッファ、１２…ビーム待避回路、２１…記憶手段、２２…基準クロック、２３…プリセットバッファ、２４…Ｘカウンタ、２５…Ｙカウンタ、２６，２７…１２ビットＤ／Ａ変換器、２８，２９…制御アンプ／パワーアンプ、３０…デコーダ、Ａ…分析対象領域、Ｂ…走査領域、Ｃ…非走査領域、Ｓ…試料。
【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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【図７】
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【図８】
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