(57)【要約】【課題】画像の縦横比が変更された場合においても、観察対象物の寸法を容易にかつ正しく求めることを可能とする顕微鏡を提供する。【解決手段】本発明の走査型電子顕微鏡は、電子ビームを試料上に２次元状に走査し、試料から発せられる２次電子に基づいて２次元的な画像データ４０を生成するとともに、画像データ４０に、互いに垂直な縦横の２方向に沿って、所定の長さ（１μｍ）を表すスケール４１ａ，４１ｂを合成する。画像データ４０中に合成するスケール４１ａ，４１ｂの大きさは、観察範囲（走査範囲）の大きさに基づき、比例計算によって決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料上の観察範囲から２次元画像を生成するとともに、この画像に、互いに垂直な２方向に沿って、所定の長さを表すスケールを合成することを特徴とする顕微鏡。
【請求項２】
前記観察範囲に電子ビームを２次元状に走査し、前記試料から発せられる２次電子に基づいて２次元画像を生成するとともに、この画像に、互いに垂直な２方向に沿って、所定の長さを表すスケールを合成することを特徴とする請求項１記載の顕微鏡。
【請求項３】
前記画像中に合成する前記スケールの大きさを、前記観察範囲の大きさに基づき、比例計算によって決定することを特徴とする請求項１または２記載の顕微鏡。
【請求項４】
前記スケールをＬ字形とすることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の顕微鏡。
【請求項５】
前記スケールを十字形とすることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の顕微鏡。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：Scanning Electron Microscope）などの２次元画像を生成する顕微鏡に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の解析などにおいて使用される顕微鏡として、走査型電子顕微鏡が知られている。走査型電子顕微鏡は、試料上を２次元的に走査するように電子ビームを照射し、試料から発せられた２次電子を２次元画像として生成する装置である。走査型電子顕微鏡によって得られた画像は、モニタに表示されることの他、プリンタへ出力することなども可能とされている。
【０００３】
また、走査型電子顕微鏡において得られた画像をモニタやプリント写真で観察する際、観察者が試料内の観察対象物の大きさを視覚的にかつ直感的に判断することができるように、ミクロンバーと呼ばれる１次元的なスケール（縮尺目盛）を観察対象物とともに表示させるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平２００１−６８０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１記載の走査型電子顕微鏡では、画像の一辺に沿うように、一方向にスケール表示が行われているので、画像をモニタやプリンタに出力する際に、縦横比が変更されてしまうと、観察対象物の大きさを判断する際、スケール表示がなされていない方向の寸法を誤って判断してしまう恐れがあり、問題である。この他、画像加工ソフトなどによって画像の縦横比が変更された場合も同様な問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、画像の縦横比が変更された場合においても、観察対象物の寸法を容易にかつ正しく求めることを可能とする顕微鏡を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の顕微鏡は、試料上の観察範囲から２次元画像を生成するとともに、この画像に、互いに垂直な２方向に沿って、所定の長さを表すスケールを合成することを特徴とする。
【０００７】
なお、上記顕微鏡を、前記観察範囲に電子ビームを２次元状に走査し、前記試料から発せられる２次電子に基づいて２次元画像を生成するとともに、この画像に、互いに垂直な２方向に沿って、所定の長さを表すスケールを合成するものとすることが好ましい。
【０００８】
また、前記画像中に合成する前記スケールの大きさを、前記観察範囲の大きさに基づき、比例計算によって決定することが好ましい。
【０００９】
また、前記スケールをＬ字形とすることが好ましい。さらに、前記スケールを十字形とすることも好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の顕微鏡によれば、試料上の観察範囲から２次元画像を生成するとともに、この画像に、互いに垂直な２方向に沿って、所定の長さを表すスケールを合成するので、画像データの縦横比が変更された場合においても、観察対象物の寸法を容易にかつ正しく求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
走査型電子顕微鏡１０の構成を示す図１において、電子銃１１から出た電子ビーム１２は、収束レンズ１３および対物レンズ１４によって細く絞られ、試料台１５に固定された試料１６の表面上に照射されるとともに、偏向コイル１７によって、試料１６上の所定の走査範囲内を２次元的に走査される。走査駆動部１８は、操作設定部１９によって設定される倍率（観察倍率）に応じて走査範囲（観察範囲）を決定し、電子ビーム１２がこの走査範囲内を走査するように偏向コイル１７を駆動する。この走査範囲は、設定倍率が小さい場合には大きく、設定倍率が大きい場合には小さくなる。
【００１２】
電子ビーム１２が試料１６に照射されることにより、試料１６から２次電子２０が発生する。この２次電子２０は、２次電子検出器２１によって検出され、検出信号は、増幅器２２によって増幅された後、像処理部２３に入力される。また、これと同時に、走査駆動部１８から、設定倍率に応じた電子ビーム１２の走査範囲情報が像処理部２３に入力される。
【００１３】
像処理部２３は、入力された検出信号および走査範囲情報に基づき、２次電子２０の２次元的な画像データを生成するとともに、走査範囲に対応した大きさのスケール（縮尺目盛）を生成し、画像データにこのスケールを合成する。像処理部２３は、この画像データを画像メモリ２４に入力し、画像メモリ２４に入力された画像データは、随時、モニタ（画像表示装置）２５やプリンタ（印刷装置）２６へ出力され、表示または印刷がなされる。
【００１４】
図２は、上記のように像処理部２３によって生成された画像データを示す。画像データ４０には、横方向の長さを表すスケール４１ａと、これと垂直な縦方向の長さを表すスケール４１ｂとが合成されている。スケール４１ａ，４１ｂは、それぞれ１μｍの長さを表す、いわゆるミクロンバーであり、その画像データ４０中の大きさ（長さ）は、走査範囲の大きさから比例計算して決定される。例えば、走査範囲の一方向が５μｍである場合には、該方向の長さを５等分した長さを基準として、画像データ４０中に合成されるスケール４１ａ，４１ｂの大きさが決定される。
【００１５】
このスケール４１ａ，４１ｂにより、モニタ２５による表示やプリンタ２６による印刷を介して行われる画像データ４０の観察の際に、観察者は、試料１６内の観察対象物４２の大きさを視覚的にかつ直感的に判断することができる。
【００１６】
また、スケール４１ａ，４１ｂは、画像データ４０に合成されており、モニタ２５による表示やプリンタ２６による印刷の際に、画像の縦横比が変更されたとしても、それに伴ってスケール４１ａ，４１ｂの長さも変更されるので、観察者は、観察対象物４２の縦横の寸法の判断を誤ることなく、容易に正しい寸法を求めることができる。図３は、画像データ４０の縦横比が変形された例を示し、この場合、縦方向のスケール４１ｂが横方向のスケール４１ａより大きくなっている。
【００１７】
さらに、画像データ４０が、モニタ２５およびプリンタ２６以外の外部装置に出力され、画像加工ソフトによって縦横の倍率変更などが施された場合にも同様に、スケール４１ａ，４１ｂの長さが変更されるので、この場合も、観察者が観察対象物４２の縦横の寸法を誤って判断してしまうことはない。
【００１８】
なお、上記実施形態では、スケール４１ａを画像データ４０の下辺に沿って配置し、スケール４１ｂを画像データ４０の右辺に沿って配置しているが、本発明はこれに限定されず、スケール４１ａ，４１ｂは適宜の位置に配置してよく、また、スケール４１ａ，４１ｂを一体にしてもよい。図４（Ａ）は、スケール４１ａの左端と、スケール４１ｂの下端とを結合し、スケール４１ａ，４１ｂをＬ字形とした例である。図４（Ｂ）は、スケール４１ａとスケール４１ｂとをぞれぞれの中心で結合し、スケール４１ａ，４１ｂを十字形とした例である。
【００１９】
また、上記実施形態では、スケール４１ａ，４１ｂの長さをそれぞれ１μｍとしているが、本発明はこれに限定されず、走査範囲に応じて適宜の長さに変更してよく、スケール４１ａとスケール４１ｂとを異なる長さとしてもよい。
【００２０】
さらに、上記実施形態では、走査型電子顕微鏡を例に挙げて説明しているが、本発明はこれに限定されず、２次元画像を生成するものであれば、光学顕微鏡や、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ：Scanning Tunneling Microscope）や原子間力顕微鏡(ＡＦＭ：Atomic Force Microscope)などの走査型プローブ顕微鏡など、種々の顕微鏡に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】走査型電子顕微鏡を示す概略構成図である。
【図２】像処理部によって生成された画像データを示す図である。
【図３】画像データの縦横比が変形された例を示す図である。
【図４】スケールの変形例を示す図であり、（Ａ）はスケールをＬ字形とした例、（Ｂ）はスケールを十字形とした例である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  走査型電子顕微鏡
１６  試料
１８  走査駆動部
２１  ２次電子検出器
２３  像処理部
２４  画像メモリ
２５  モニタ
２６  プリンタ
４０  データ
４１ａ  スケール
４１ｂ  スケール
４２  観察対象物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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