(57)【要約】【課題】像の回転を行った状態でも試料の任意の箇所を光軸上に配置することができる荷電粒子ビーム装置におけるステージ移動制御方法並びに荷電粒子ビーム観察方法および装置を実現する。【解決手段】観察領域Ｒのほぼ中心に、画面上に表示されたポインターＰを移動させ、その位置でマウス１４をクリックする。ＣＰＵ１２は、当該位置について、中心位置との差（Δｓｘ、Δｓｙ）を計算する。次に、計算により求められた差（Δｓｘ、Δｓｙ）から、走査像の回転角度を元に、回転を解除したときの中心との差（Δｓｘ’、Δｓｙ’）を演算により求める。次に、前記中心との差（Δｓｘ’、Δｓｙ’）と、走査像の表示倍率から、ステージの移動量（−Δｘ、−Δｙ）を計算する。計算されたステージの移動量（−Δｘ、−Δｙ）を元に、所望観察位置が走査像の中心になるように試料ステージ５を移動させる。【選択図】      図８
2004192843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のステップより成る荷電粒子ビーム装置におけるステージ移動制御方法。
Ｘ、Ｙ方向に移動可能なステージ上に載置された試料上に荷電粒子ビームを集束すると共に、荷電粒子ビームを試料上の所定の領域で２次元走査を行うステップ、
荷電粒子ビームを試料へ照射した結果得られた第１の信号を検出するステップ、
この検出信号を荷電粒子ビームの２次元走査に同期して映像信号として用い、試料の２次元走査に基づく走査像をディスプレイ上に表示するステップ、
荷電粒子ビームの２次元走査方向を回転させ、ディスプレイ上に表示された走査像を回転させるステップ、
ディスプレイに表示された走査像中の任意の箇所を指定するステップ、
該任意の箇所に関し、像の回転を解除したときのディスプレイのスクリーン中心からの仮想座標位置を求めるステップ、
該仮想座標位置に基づいて、該指定された任意の箇所をディスプレイのスクリーン中心に移動させるように試料ステージをＸ、Ｙ方向に移動させるステップ。
【請求項２】
前記荷電粒子ビームは、電子ビームであることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム装置におけるステージ移動制御方法。
【請求項３】
以下のステップより成る荷電粒子ビーム観察方法。
Ｘ、Ｙ方向に移動可能なステージ上に試料を載置するステップ、
荷電粒子ビームを試料上に集束すると共に、荷電粒子ビームを試料上の所定の領域で２次元走査を行うステップ、
荷電粒子ビームを試料へ照射した結果得られた第１の信号を検出するステップ、
この検出信号を荷電粒子ビームの２次元走査に同期して映像信号として用い、試料の２次元走査に基づく走査像をディスプレイ上に表示するステップ、
荷電粒子ビームの２次元走査方向を回転させ、ディスプレイ上に表示された走査像を回転させるステップ、
ディスプレイに表示された走査像中の任意の箇所を指定するステップ、
該任意の箇所に関し、像の回転を解除したときのディスプレイのスクリーン中心からの仮想座標位置を求めるステップ、
該仮想座標位置に基づいて、該指定された任意の箇所をディスプレイのスクリーン中心に移動させるように試料ステージをＸ、Ｙ方向に移動させるステップ、該指定された任意の箇所に荷電粒子ビームを照射し、この任意の箇所からの第２の信号を検出して試料の観察を行うステップ。
【請求項４】
荷電粒子ビームを任意の箇所に照射して当該任意の箇所から発生する特性Ｘ線を検出し、試料のＸ線分析を行うステップをさらに有する請求項３記載の荷電粒子ビーム観察方法。
【請求項５】
荷電粒子ビームを任意の箇所に照射して当該任意の箇所から発生するオージェ電子を検出し、オージェ電子のエネルギーに基づいて試料の分析を行うステップをさらに有する請求項３記載の荷電粒子ビーム観察方法。
【請求項６】
前記荷電粒子ビームは電子ビームであることを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の荷電粒子ビーム観察方法。
【請求項７】
試料が載置されるＸ、Ｙ方向に移動可能なステージと、荷電粒子ビームを試料上に集束するための手段と、荷電粒子ビームを試料上の所定の領域で２次元走査を行う手段と、荷電粒子ビームを試料へ照射した結果得られた第１の信号を検出する検出器と、この検出信号を荷電粒子ビームの２次元走査に同期して映像信号として用い、試料の２次元走査に基づく走査像を表示する試料像表示手段と、荷電粒子ビームの２次元走査方向を回転させ、試料像表示手段上に表示された走査像を回転させる手段と、試料像表示手段に表示された走査像中の任意の箇所を指定する手段と、該任意の箇所に関し、像の回転を解除したとき試料像表示手段のスクリーン中心からの仮想座標位置を求める手段と、該仮想座標位置に基づいて、該指定された任意の箇所をディスプレイのスクリーン中心に移動させるように試料ステージをＸ、Ｙ方向に移動させる手段と、該指定された任意の箇所に荷電粒子ビームを照射し、この任意の箇所からの第２の信号を該検出器により検出して観察を行うように構成した荷電粒子ビーム観察装置。
【請求項８】
Ｘ線検出器をさらに備え、該Ｘ線検出器により特性Ｘ線を検出して試料のＸ線分析を行なうことを特徴とする請求項７記載の荷電粒子ビーム観察装置。
【請求項９】
オージェ電子検出器をさらに備え、該オージェ電子検出器により検出されたオージェ電子のエネルギーに基づいて試料の分析を行なうことを特徴とする請求項７記載の荷電粒子ビーム観察装置。
【請求項１０】
試料像表示手段にポインターを表示し、ポインターを試料像表示手段上に表示された走査像中の任意の箇所に移動し、この移動後にマウスをクリックし、試料像表示手段に表示された走査像中の任意の箇所を指定するようにした請求項７記載の荷電粒子ビーム観察装置。
【請求項１１】
前記荷電粒子ビームは電子ビームであることを特徴とする請求項７乃至１０の何れかに記載の荷電粒子ビーム観察装置。
【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）、電子プローブマイクロアナライザー（ＥＰＭＡ）あるいはオージェ電子分光計（ＡＥＳ）等の試料に荷電粒子ビームを照射し、試料から発生したＸ線等を検出するようにした荷電粒子ビーム装置におけるステージ移動制御方法並びに荷電粒子ビーム観察方法及び観察装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
走査電子顕微鏡や電子プローブマイクロアナライザー等では、電子銃から発生し加速された電子ビームをコンデンサレンズと対物レンズによって試料上に細く集束している。そして電子ビームを走査コイルによって試料上で２次元的に走査し、電子ビームの走査部分から発生した２次電子等を検出している。
【０００３】
検出された２次電子信号は、映像信号として電子ビームの２次元走査に同期したディスプレイに供給される。その結果、高い倍率で試料の表面構造の状態の観察を行なうことができる。また、試料の特定部分に電子ビームを照射し、該特定部分から発生したＸ線を検出し、検出したＸ線のエネルギーを観察することにより、試料の微小部分の組成分析を行うことができ、広い産業分野で研究や検査目的で使用されている。
【０００４】
例えば、走査電子顕微鏡では、Ｘ線分析のために、エネルギー分散型のＸ線分析装置が用いられる。このエネルギー分散型のＸ線分析装置では、試料の上部にＸ線検出器を設け、試料からのＸ線光子をそのエネルギーに応じた波高のパルスとして検出する。検出されたパルス信号は、波高分析器に供給され、各波高ごとにパルス信号をカウントする。
【０００５】
また、電子プローブマイクロアナライザーでは、試料から発生したＸ線を波長分散型のＸ線分光器によって検出する。この波長分散型Ｘ線分光器では、試料からのＸ線をＸ線分光結晶に導き、分光結晶により回折された特定の波長のＸ線を検出している。この分光結晶と検出器とをローランド円に沿って回転させることにより、各波長のＸ線強度を検出することができる。
【０００６】
このように、試料の特定部分に電子ビームを照射することによって発生したＸ線はそのエネルギーや波長に応じて検出され、各エネルギーや波長に応じたＸ線強度により、電子ビームが照射された試料部分の組成分析が行なわれる。
【０００７】
ところで、正確に試料の組成分析を行うためには、電子ビームの照射点、すなわちＸ線の発生位置と検出器の位置とが常に一定の関係に維持されることが必要である。電子ビームの照射点とＸ線検出器との位置関係が大きく変化すると、検出されるべきＸ線が検出されなかったり、特定のエネルギーや波長のＸ線の強度が低くなり、試料の組成分析に支障を来たすことになる。
【０００８】
ここで、走査電子顕微鏡や電子プローブマイクロアナライザーにおいて試料のＸ線観察を行う場合、最初に電子ビームを試料上で２次元的に走査し、比較的低い倍率による試料の２次電子像をディスプレイ上に表示する。図１はこのようにしてディスプレイの画面上に表示された像を示している。オペレータは、表示された像の中からＸ線観察をすべき領域Ｒを選択し、その画面上の領域Ｒのほぼ中心箇所Ｃに、画面上に表示されたポインターＰをマウスの操作によって移動させ、その位置Ｃでマウスをクリックする。
【０００９】
ＣＰＵは、マウスでクリックされた位置Ｃを読み取り、電子ビームの光軸と一致している画面の中心位置との差（Δｓｘ、Δｓｙ）を計算により求める。そして、この差（Δｓｘ、Δｓｙ）と走査像の表示倍率から、ステージの移動量（−Δｘ、−Δｙ）を計算により求める。この計算されたステージの移動量（−Δｘ、−Δｙ）を元に領域Ｒが視野中心に位置するようにステージを移動させる。
【００１０】
このような操作を行うことにより、図２に示すように、観察すべき領域Ｒが電子ビーム光軸Ｏ上に配置されることから、電子ビームが照射されるＸ線発生点（Ｘ線発生領域）とＸ線検出器の位置がほぼ最適な関係となる。したがって、電子ビームの偏向角度が大きくなり、電子ビームの照射点とＸ線検出器との位置関係が大きく変化して、検出されるべきＸ線が検出されなかったり、特定のエネルギーや波長のＸ線の強度が低くなり、試料の組成分析に支障を来たすことは防止される。
【００１１】
ところで、走査電子顕微鏡等では、ディスプレイ上に表示された走査像を観察しながら、その像を回転させることが良く行われている。この像を回転させるためには、水平方向（Ｘ方向）と垂直方向（Ｙ方向）の走査信号の位相を同時に変化させれば良く、変化に応じた分だけ像がディスプレイ上で回転することになる（特許文献１参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開２０００―１５６１９４号公報（第２頁）
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように像を回転させた状態で、試料ステージを機械的に移動させたり、イメージシフト（電子ビームの試料上の２次元領域を電子ビームの偏向によってシフトさせる）機能を用いて像を水平方向と垂直方向に動かす場合がある。この場合、像の回転角に応じて観察画面のＸ，Ｙ方向も回転しているため、試料ステージやビームシフトで像をＸ，Ｙ方向に移動させても、ディスプレイ上の像は、ディスプレイの水平と垂直方向とは回転角分だけずれて移動することになる。
【００１４】
すなわち、オペレータがＸ，Ｙ方向に例えばステージを移動させても、観察画面上では、回転角度分回転した状態で試料が移動され、見掛け上はＸ，Ｙ方向と合わない感覚をオペレータに与えることになる。また、Ｘ，Ｙが回転角度分だけ回転して移動するため、観察領域を画面の中心に位置させる等の試料の合わせ込みの操作が非常に煩わしくなる。
【００１５】
このように、走査電子顕微鏡等では、画面を任意の角度回転させる機能を有している。画面を回転させる場合には、キーボードにより回転角を入力するか、ディスプレイ上に回転のボタンを用意し、そのボタン上でマウスをクリックし、回転角を適宜な方法により設定をする。
【００１６】
この回転の設定によりＣＰＵは、走査信号発生回路を制御し、水平方向と垂直方向の走査信号の位相を同時に回転角に応じて変化させる。このような操作により、電子ビームのＸ方向とＹ方向の走査方向を指定された角度変化させることができる。その結果、図１に示した画像は図３に示すように、ディスプレイ上で回転表示されることになる。
【００１７】
このような像回転が行われた場合、図３に示した特定領域Ｒのほぼ中心箇所Ｃに、画面上に表示されたポインターＰをマウスの操作によって移動させ、その位置Ｃでマウスをクリックする。ＣＰＵは、マウスでクリックされた位置Ｃについて、電子ビームの光軸を原点とした試料上の座標を求める。ＣＰＵは、この座標値に基づいてステージ駆動回路を制御し、位置Ｃが電子ビームの光軸上に配置されるようにステージを移動させる。
【００１８】
しかしながら、像は回転されているので、マウスでクリックされた位置Ｃについて、電子ビームの光軸を原点とした試料上（ステージ上）の座標を求め、この座標値に基づいてステージ駆動回路を制御し、ステージを移動させても、ディスプレイ画像上の座標系とステージ上の座標系とは、電子ビームの走査方向を回転させているので異なっており、位置Ｃが電子ビームの光軸上に配置されず、図４に示すように、電子ビームの走査方向の回転角に応じて像が回転するだけで、位置Ｃを光軸上に配置することができない。
【００１９】
このことをさらに別の図面を用いてより具体的に説明する。図５において、▲１▼は像回転前の像である。ｐは▲１▼に対応するステージ駆動Ｘ方向、ｑは▲１▼に対応するステージ駆動Ｙ方向である。▲２▼は一例として９０゜の像回転を行なった後の像である。現在▲２▼の像が表示されているものとする。従来のままで、ポイントＣを画像中心０に持ってこようとして、画像のＸ方向にａだけ移動させる操作をすると、そのままステージ駆動上でのＸ方向にステージが移動することになり画像上では▲３▼の方向に動いてしまう。
【００２０】
図６はこのようにして移動した像の状態を示している。
【００２１】
本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、その目的は、像の回転を行った状態でも試料の任意の箇所を光軸上に配置することができる荷電粒子ビーム装置におけるステージ移動制御方法並びに荷電粒子ビーム観察装置および方法を実現するにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に基づく荷電粒子ビーム装置におけるステージ移動制御方法並びに荷電粒子ビーム観察方法および装置は、視野選択のための試料像が回転させられていても、指定した観察位置について、像の回転を解除したときのディスプレイのスクリーン中心からの仮想座標位置を求め、仮想座標位置に基づいて、該指定された任意の箇所をディスプレイのスクリーン中心に移動させるように試料ステージをＸ、Ｙ方向に移動させるようにしたので、視野選択のための試料像が回転していても、指定した観察位置をスクリーン中心に移動させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図を参照して詳述する。図８は本発明に基づく試料のＸ線分析が可能な走査電子顕微鏡の概略を示している。図中１は電子銃であり、電子銃１から発生し加速された電子ビームＥＢは、コンデンサレンズ２、対物レンズ３によって細く集束され、試料４に照射される。試料４は試料をＸ，Ｙ方向の２次元に移動させるためのステージ５上に載置されている。対物レンズ３の上部には、電子ビームを試料上で２次元的に走査するための偏向器６が設けられている。
【００２４】
コンデンサレンズ２は駆動回路７によって駆動され、対物レンズ３は駆動回路８によって駆動される。また、偏向器６は駆動回路９によって駆動される。更に、ステージ５はステージ駆動回路１０によって駆動され、Ｘ方向あるいはＹ方向に移動させられる。なお、偏向器６の駆動回路９には、走査信号発生回路１１からの２次元走査信号が供給される。
【００２５】
各駆動回路７、８、１０および走査信号発生回路１１は、バスラインＢを介してＣＰＵ１２に接続され、ＣＰＵ１２によって制御される。例えば、試料４に照射される電子ビームＥＢの電流量を所望の値に変化させるためには、バスラインＢに接続されたキーボード１３によって該所望の値を設定する。そうすれば、ＣＰＵ１２はコンデンサレンズ２の駆動回路７を制御し、試料４に照射される電子ビームの電流量が所望の値となるようにコンデンサレンズ２の励磁強度を変化させる。なお、バスラインＢには、ＣＰＵ１２の操作のためのマウス１４も接続されており、更にディスプレイ１５、メモリー１６も接続されている。
【００２６】
また、電子銃１における電子ビームの加速電圧を変化させた場合には、ＣＰＵ１２はコンデンサレンズ２と対物レンズ３の駆動回路７、８を制御し、変化後の加速電圧でも電子ビームＥＢが試料４上でフォーカスされるように、コンデンサレンズ２と対物レンズ３の励磁強度を変化させる。
【００２７】
なお、この場合、メモリー１６内には、各加速電圧に応じた各レンズの強度データがテーブルの形式で記憶されている。ＣＰＵ１２はメモリー１６から指定された加速電圧における各レンズ強度を読み出し、この読み出したレンズ強度データに基づいて各レンズを制御する。その結果、加速電圧を変化させた場合でも、各レンズは瞬時に最適なレンズ強度に設定される。
【００２８】
更に、試料像の観察倍率を変える場合には、ＣＰＵ１２は走査信号発生回路１１を制御し、倍率に応じて走査信号の振幅を調整する。なお、倍率を低くする場合には、走査信号の振幅が大きくされて試料４上の電子ビームの２次元走査領域は広くされ、逆に、倍率を高くする場合には、走査信号の振幅が小さくされて試料４上の電子ビームの２次元走査領域は小さくされる。
【００２９】
試料４への電子ビームの照射によって発生した２次電子は、２次電子検出器１７によって検出される。検出器１７の検出信号は、増幅器１８、バスラインＢを介してＣＰＵ１２に供給される。ＣＰＵ１２は検出信号を走査信号発生回路１１の走査信号に同期してディスプレイ１５に供給するよう制御していることから、ディスプレイ１５の画面上には、試料４の電子ビーム照射領域の走査２次電子像が表示される。
【００３０】
また、試料４への電子ビームの照射によって試料の組成に応じた特性Ｘ線が発生するが、この特性Ｘ線は、エネルギー分散型のＸ線検出器１９によって検出される。Ｘ線検出器１９は試料からのＸ線光子をそのエネルギーに応じた波高のパルスとして検出する。検出されたパルス信号は、増幅器２０を介して波高分析器２１に供給され、各波高ごとにパルス信号をカウントする。試料４の特定点における電子ビームの照射時間ごとに各波高ごとにカウントされたパルス信号は、バスラインＢを介してＣＰＵ１２に送られ、メモリー１６に試料４上の電子ビームの照射点と共に記憶される。
【００３１】
ここで、試料４への電子ビームの照射点を走査信号発生回路１１からのディジタル走査信号を偏向器６に供給することによって、ディジタル走査すれば、走査に伴って各電子ビームの照射点から特性Ｘ線が発生する。この特性Ｘ線は、Ｘ線検出器１９によって検出される。Ｘ線検出器１９からのパルス信号は、増幅器２０によって増幅された後、波高分析器２１に供給される。
【００３２】
波高分析器１９によって得られた各電子ビームの照射点におけるエネルギー（波高）スペクトルは、バスラインＢを介してメモリー１６に供給される。この結果、メモリー１６には、試料の特定２次元領域の各点における特性Ｘ線のエネルギースペクトルが得られる。ＣＰＵ１２は、各点における特性Ｘ線のエネルギースペクトルから、各点の試料の組成を求め、各組成ごとに色分けを行い、各点の求められた色信号を画像信号として、各点の座標に応じてディスプレイ１５に供給する。この結果、ディスプレイ１５には、組成ごとに色分けされた試料の特定領域の組成像が得られる。
【００３３】
さて、図８に示すような走査電子顕微鏡において試料のＸ線分析を行う場合、最初に電子ビームを試料４上で２次元的に走査し、比較的低い倍率による試料の２次電子像をディスプレイ１５上に表示する。図１はこのようにしてディスプレイ１５の画面上に表示された像を示している。オペレータは、表示された像の中からＸ線分析をすべき領域Ｒを選択し、その画面上の領域Ｒのほぼ中心箇所Ｃに、画面上に表示されたポインターＰをマウス１４の操作によって移動させ、その位置Ｃでマウス１４をクリックする。
【００３４】
ＣＰＵ１２は、マウス１４でクリックされた位置Ｃについて、電子ビームの光軸を原点とした試料４上の座標を求める。ＣＰＵ１２は、この座標値に基づいてステージ駆動回路１０を制御し、位置Ｃが電子ビームの光軸上に配置されるようにステージ５を移動させる。
【００３５】
このような操作を行うことにより、図２に示すように、観察すべき領域Ｒが電子ビーム光軸上に配置されることから、電子ビームが照射されるＸ線発生点とＸ線検出器１９の位置がほぼ最適な関係となる。したがって、電子ビームの偏向角度が大きくなり、電子ビームの照射点とＸ線検出器との位置関係が大きく変化して、検出されるべきＸ線が検出されなかったり、特定のエネルギーや波長のＸ線の強度が低くなり、試料の組成分析に支障を来たすことは防止される。
【００３６】
ところで、従来技術の欄において説明したごとく、走査電子顕微鏡では、画面を任意の角度回転させる機能を有している。画面を回転させる場合には、キーボード１３により回転角を入力するか、ディスプレイ１５上に回転のボタンを用意し、そのボタン上にポインターを移動させ、マウス１４をクリックし、回転角を適宜な方法により設定をする。この回転の設定によりＣＰＵ１２は、走査信号発生回路１１を制御し、Ｘ方向とＹ方向の走査方向を指定された角度変化させる。その結果、図１に示した画像は図３に示すように、ディスプレイ上１５で回転表示されることになる。
【００３７】
このような像回転が行われた場合、図３に示した特定領域Ｒのほぼ中心箇所Ｃに、画面上に表示されたポインターＰをマウス１４の操作によって移動させ、その位置Ｃでマウス１４をクリックする。ＣＰＵ１２は、マウス１４でクリックされた位置Ｃについて、電子ビームの光軸Ｏを原点とした試料４上の座標を求める。ＣＰＵ１２は、この座標値に基づいてステージ駆動回路１０を制御し、位置Ｃが電子ビームの光軸上に配置されるようにステージ５を移動させる。
【００３８】
このとき、像は回転されているので、マウス１４でクリックされた位置Ｃについて、電子ビームの光軸を原点とした試料４上の座標を求め、この座標値に基づいてステージ駆動回路１０を制御し、ステージ５を移動させても、位置Ｃが電子ビームの光軸上に配置されず、図４に示すように、位置Ｃを光軸上に配置することができない。
【００３９】
このため、本実施の形態では、図３の画面に表示された像の中からＸ線分析をすべき領域Ｒを選択し、その画面上の領域Ｒのほぼ中心箇所Ｃに、画面上に表示されたポインターＰをマウス１４の操作によって移動させ、その位置Ｃでマウス１４をクリックする。
【００４０】
ＣＰＵ１２は、マウス１４でクリックされた位置Ｃについて、スクリーン中心位置との差（Δｓｘ、Δｓｙ）を計算する。次に、計算により求められた差（Δｓｘ、Δｓｙ）から、走査像の回転角度を元に、回転を解除したときのスクリーン中心位置との差（Δｓｘ’、Δｓｙ’）を演算により求める。
【００４１】
次に、回転を解除したときのスクリーン中心位置との差（Δｓｘ’、Δｓｙ’）と、走査像の表示倍率から、ステージの移動量（−Δｘ、−Δｙ）を計算する。計算されたステージの移動量（−Δｘ、−Δｙ）を元に、所望観察位置が走査像の中心位置になるように試料ステージ５を移動させる。この状態で再度２次電子を検出して、２次電子像を表示して確認する。
【００４２】
このようにして、Ｘ線分析を行うべき領域を電子ビーム光軸上に配置した後、前記したＸ線分析を実行すれば、像の回転を行った状態でも試料の任意の箇所を光軸上に配置することができ、正確な試料のＸ線分析を行うことができる。
【００４３】
ここで、像の回転がＯＮの状態で、マウスをクリックした画面上のポインターＰの位置が、像の回転がＯＦＦだとしたらどこのポインター位置（Δｓｘ’、Δｓｙ’）に相当するかを求める計算式の一例を示す。
【００４４】
まず、実際にマウスがクリックされたときのポインター位置を（ｍｓ、ｍｙ）、像の回転動作の解消（走査回転がＯＦＦの状態）に対応したポインターの位置を（ｔｘ、ｔｙ）、ディスプレイのスクリーンサイズを（ｓｘ、ｓｙ）、像の回転角をα、（ｘ、ｙ）を一次変数とすると、次の式が導かれる。
【００４５】
ｘ＝ｍｘ−（ｓｘ／２）→Δｓｘ
ｙ＝ｍｙ−（ｓｙ／２）→Δｓｙ
上式は、実際にマウスがクリックされたときのポインター位置を（ｍｓ、ｍｙ）をスクリーン中心からの相対座標に変換するものである。
【００４６】
次に、像の回転成分を元のスクリーン絶対成分へ変換する成分である（ｔｘ、ｔｙ）は、次式によって求められる。
【００４７】
ｔｘ＝（ｘ＊ｃｏｓα−ｙ＊ｓｉｎα＋（ｓｘ／２））
ｔｙ＝（ｘ＊ｓｉｎα＋ｙ＊ｃｏｓα＋（ｓｙ／２））
この結果、ポインターで指示した位置と、回転を解除したときのスクリーン中心位置との差（Δｓｘ’、Δｓｙ’）は、次のように表すことができる。
【００４８】
Δｓｘ’＝Δｓｘ・ｃｏｓα−Δｓｙ・ｓｉｎα
Δｓｙ’＝Δｓｘ・ｓｉｎα＋Δｓｙ・ｃｏｓα
Δｓｘ’、Δｓｙ’からステージの移動量Δｘ、Δｙは次式の計算によって求められる。
【００４９】
Δｘ＝（Δｓｘ’／Ｍ）・Ｃｘ
Δｙ＝（Δｓｙ’／Ｍ）・Ｃｙ
ここで、Ｍは観察倍率であり、Ｃｘ及びＣｙは観察している像の大きさと実際の試料上での長さとを関係付ける換算定数である。
【００５０】
上記した各演算はＣＰＵ１２によって行われる。
【００５１】
具体的な例として、前述した図５に示した例に適用すると、Ｘ方向にａだけ移動させる操作を演算によって、ステージ駆動上ではＹ方向に−ａだけステージを移動させるデータに変換することとなり、その変換後のデータと倍率とに基づいてステージを移動させると、クリックした試料位置を電子ビーム光軸の位置に正しく移動することができる。図７はこのようにして移動した像の状態を示している。
【００５２】
以上本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されず幾多の変形が可能である。例えば、走査電子顕微鏡を例に説明したが、試料からの特性Ｘ線を分光結晶で回折させ、ローランド円上の検出器で特定波長の特性Ｘ線の強度を検出するようにした電子プローブマイクロアナライザーや、試料からのオージェ電子をエネルギー分光器に導き、オージェ電子のエネルギー分布を測定するようにしたオージェ分光器等にも本発明を適用することができる。
【００５３】
また、試料表面の観察位置を探すために、２次電子を検出し、走査２次電子像を表示するようにしたが、反射電子あるいは吸収電子などを検出し、反射電子像や吸収電子像に基づいて、観察位置の選択を行うようにしても良い。更に、ディスプレイ上にポインターを表示させ、そのポインターの位置をマウスで移動させ、所望位置にポインターを移動させてマウスをクリックし、観察位置の決定を行ったが、マウスを用いず、ジョイスティックの操作によって観察位置を決定させても良い。
【００５４】
更に、ディスプレイに複数種の走査像が表示されている場合には、複数の走査像の内で特定の走査像に注目し、特定の走査像おいて観察位置を指定した場合、求めるスクリーン座標の原点を、各々の画面の中心に取り、そこからの差を（Δｓｘ、Δｓｙ）とすれば良い。
【００５５】
また、上述の実施の形態例では、荷電粒子ビームとして電子ビームを用いた場合について説明したが、本発明はこれに限るものではなくイオンビーム等のその他の荷電粒子ビームを用いることができる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に基づく荷電粒子ビーム観察方法および装置は、視野選択のための試料像が回転させられていても、指定した観察位置について、像の回転を解除したときのディスプレイのスクリーン中心からの仮想座標位置を求め、仮想座標位置に基づいて、該指定された任意の箇所をディスプレイのスクリーン中心に移動させるように試料ステージをＸ、Ｙ方向に移動させることがでかる。これにより、視野選択のための試料像が回転していても、指定した観察位置をスクリーン中心に移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスプレイ上に表示された比較的広い視野の試料の走査像と観察すべき領域を示す図である。
【図２】観察すべき領域がディスプレイのスクリーン中心に移動された図である。
【図３】ディスプレイのスクリーン上に表示された像を回転させた状態の試料の走査像を示す図である。
【図４】像の回転を解除した際の仮想的な像を示す図である。
【図５】像観察の説明図である。
【図６】像観察の説明図である。
【図７】像観察の説明図である。
【図８】本発明に基づく荷電粒子ビーム観察装置の一例を示す図である。
【符号の説明】
１  電子銃
２  コンデンサレンズ
３  対物レンズ
４  試料
５  試料ステージ
６  偏向器
７  コンデンサレンズ駆動回路
８  対物レンズ駆動回路
９  偏向器駆動回路
１０  ステージ駆動回路
１１  走査信号発生回路
１２  ＣＰＵ
１３  キーボード
１４  マウス
１５  ディスプレイ
１６  メモリー
１７  ２次電子検出器
１８、２０  増幅器
１９  Ｘ線検出器
２１  波高分析器
【図１】
2004192843.tif 000003
【図２】
2004192843.tif 000004
【図３】
2004192843.tif 000005
【図４】
2004192843.tif 000006
【図５】
2004192843.tif 000007
【図６】
2004192843.tif 000008
【図７】
2004192843.tif 000009
【図８】
2004192843.tif 000010