[发明专利]电荷粒子线装置和电荷粒子线装置的条件设定方法

说明书

本发明的电荷粒子线装置对操作者的观察条件设定进行辅助，使得能够不局限于基于操作者的经验的试错地，通过电荷粒子线装置获取希望的画质(对比度等)的图像。为此，是一种电荷粒子线装置，其具备：试料(115)台，其载置试料；电荷粒子光学系统，其向试料照射电荷粒子束；检测器(121、122)，其检测由于电荷粒子束与试料的相互作用而产生的电子；控制部(103)，其根据由操作者设定的观察条件控制试料台和电荷粒子光学系统，根据来自检测器的检测信号形成图像；显示器(104)，其显示用于设定观察条件的观察辅助画面，其中，控制部将与在观察条件下通过电荷粒子光学系统照射到试料的每个像素的照射电子量有关的信息(510)显示到观察辅助画面(401)。

技术领域

本发明涉及电荷粒子线装置和电荷粒子线装置的条件设定方法。

背景技术

电荷粒子线装置通过向对象试料照射电荷粒子线，来进行对象试料的观察、分析等。例如，扫描电子显微镜是以下的装置，其使用电子线作为电荷粒子线，将电子线汇聚得较细地以各种速度一边在试料上扫描一边照射，对由此产生的二次电子和反射电子等检测信号进行成像，从而形成图像。

扫描电子显微镜不只用于高倍率地观察试料上的细微的凹凸的用途，还广泛地用于以由于试料内部的组分的不同而形成的组分对比度像、由于试料表面的微小的电位差而形成的电压对比度像为代表的试料分析、检测通过电子线照射产生的X射线而进行的组分分析的用途。为了获取S/N较好且清晰的对比度图像，除了将通过高电压加速后的电子线汇聚得较细地进行照射以外，重要的是适当地设定电子线的照射量和照射时间而扫描电子束。

在扫描电子显微镜中，以各种速度扫描电子线，对从试料上产生的二次电子、反射电子等检测出的信号进行成像而形成图像，因此每个区域的电子照射量和照射时间对获取对比度产生很大影响。操作者一边调整它们的组合和显示倍率一边进行像观察。为了形成一张图像而设定的电子照射时间的动态范围宽，是数十毫秒～数百秒。一般，为了高精细地获取清晰的图像，而减慢照射电子的扫描速度，长时间地照射电子，获取S/N优良的图像。另一方面，在由于试料的特征而存在充电、污染的问题的情况下，必须通过将总的照射时间设定得较短、缩短每个区域的照射时间并对获取的图像进行累计，从而获取希望的图像。

另外，操作者在观察中，一边改变视野一边在数十倍到数百万倍之间操作观察倍率，因此不只是电子的照射量和照射时间变化，根据倍率操作，照射到试料表面的每个区域的每个时间的电子密度也变化，获取的扫描电子显微镜的对比度也变化。

这样通过扫描电子显微镜观察的像质量根据上述的条件选择而变化，因此，对操作者要求对电子照射对试料的影响、获取像的对比度变化的知识、对扫描电子显微镜的用户界面的熟悉度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-16002号公报

发明内容

为了获取适当的电子显微镜像，如上述那样，重要的是正确地设定照射到观察区域的照射电子的状态。但是，作为应该考虑到的照射电子状态，有总的照射电子数、照射电子在每个像素的停留时间等，影响照射电子状态的关联参数有获取图像的分辨率、扫描速度、照射电流量等很多，因此操作者大多通过基于经验的试错，与观察试料、目的对应地导出最优的设定。例如，在专利文献1中，说明了必须根据观察用途变更像素数，并公开了通过与相当于一个像素的视野范围对应地改变电子束开角而得到最好的分辨率，但没有在视觉上确认参数对获取图像的意义的办法，操作者难以识别电子照射条件的不同而进行条件设定。

因此，存在以下的问题，即为了获取希望的像对比度的图像，因试错而需要多于设想的操作时间，或者对于经验少的操作者来说，因充电、污染而无法获取希望的高精细并且清晰度优良的图像。因此，必须对操作者的观察条件设定进行辅助，以便能够适当地设定电子的照射量和照射时间、以及扫描方式。