特許 6971388 電子顕微鏡

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6971388

(24)【登録日】2021年11月4日

(45)【発行日】2021年11月24日

(54)【発明の名称】電子顕微鏡

(51)【国際特許分類】

   H01J 37/244 20060101AFI20211111BHJP

   H01J 37/04 20060101ALI20211111BHJP

【ＦＩ】

   H01J37/244

   H01J37/04 A

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-512112(P2020-512112)

(86)(22)【出願日】2018年4月2日

(86)【国際出願番号】JP2018014102

(87)【国際公開番号】WO2019193624

(87)【国際公開日】20191010

【審査請求日】2020年9月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110002066

【氏名又は名称】特許業務法人筒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】長沖 功

(72)【発明者】

【氏名】田村 圭司

(72)【発明者】

【氏名】野寺 康行

【審査官】 大門 清

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１２８８０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−０５３４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−００９６２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０１６０４０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−０１６９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５３−０３１９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０７０９１４８６（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｊ ３７／００−３７／１８

Ｈ０１Ｊ ３７／２１

Ｈ０１Ｊ ３７／２４−３７／２９５

Ｈ０１Ｊ ２７／００−２７／２６

Ｇ０１Ｔ １／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

試料へ電子線を照射する電子顕微鏡であって、
電子線を照射する照射部と、
第１の蛍光体を含み、前記照射部による電子線の照射により試料から発生する信号を検出して透過像を撮像する透過像撮像部と、
前記透過像撮像部の前記第１の蛍光体への前記信号の電流値を計測する電流値計測部と、
前記電流値計測部により計測された電流値と、前記第１の蛍光体の面積とに基づいて電子線密度を算出する電子線密度算出部と、
前記電子線密度算出部により算出された電子線密度に関する情報を用いて出力制御する制御部と、
を備え、
前記透過像撮像部と前記試料との間に位置する第２の蛍光体をさらに含み、
前記電子線密度算出部は、前記第２の蛍光体における試料から発生する信号の電流値と、前記第１の蛍光体における試料から発生する信号の電流値との相関関係に基づいて、前記電流値計測部により計測された電流値を補正して、補正した結果と前記第１の蛍光体の面積とに基づいて電子線密度を算出する、電子顕微鏡。

【請求項2】

請求項１に記載の電子顕微鏡において、
前記制御部は、前記電子線密度算出部により算出された電子線密度に関する情報を用いた出力制御として、前記電子線密度をインジケータで表示させる、電子顕微鏡。

【請求項3】

請求項１に記載の電子顕微鏡において、
基準となる電子線密度を設定する設定部と、
前記電子線密度算出部により算出された電子線密度と、前記設定部により設定された電子線密度との比較をする比較部と、をさらに備え、
前記制御部は、前記電子線密度算出部により算出された電子線密度に関する情報に基づいた出力制御として、前記比較部による比較結果に基づいた出力制御する、電子顕微鏡。

【請求項4】

請求項３に記載の電子顕微鏡において、
前記制御部は、前記比較部による比較結果に基づいた出力制御として、前記比較結果を表示させる、電子顕微鏡。

【請求項5】

請求項３または４に記載の電子顕微鏡において、
前記制御部は、前記比較部による比較結果に基づいた出力制御として、前記比較結果に基づいて前記照射部による照射状態を変更させる、電子顕微鏡。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子顕微鏡に関する。

【背景技術】

【0002】

試料に電子線を照射する電子顕微鏡において、当該電子線の電流値を計測するものがある（例えば、特許文献１）。特許文献１に記載の電子顕微鏡は、電子線の光路に偏向場を発生させて、当該電子線をエネルギーに応じて分散させるエネルギーフィルターを有する。当該電子顕微鏡は、試料の位置より上部にあるスリットプレートに吸収された電子線の電流値に基づいて、当該エネルギーフィルターの偏向場の強度を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６―３９１１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示されている技術においては、電子線が試料に照射される前の電流値を測定しており、当該電子線の試料への影響（ダメージ）を適切に特定することができない。

【0005】

本発明の目的は、電子線による試料への影響を適切に特定し得る電子顕微鏡を提供することを目的とする。

【0006】

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。

【課題を解決するための手段】

【0007】

前記課題を解決するための手段として、特許請求の範囲に記載の技術を用いる。

【0008】

一例を挙げるならば、試料へ電子線を照射する電子顕微鏡であって、電子線を照射する照射部と、第１の蛍光体を含み、照射部による電子線の照射により試料から発生する信号を検出して透過像を撮像する透過像撮像部と、透過像撮像部の第１の蛍光体への信号の電流値を計測する電流値計測部と、電流値計測部により計測された電流値と、第１の蛍光体の面積とに基づいて電子線密度を算出する電子線密度算出部と、電子線密度算出部により算出された電子線密度に関する情報を用いて出力制御する制御部と、を備える。

【発明の効果】

【0009】

本発明の技術を用いることにより、電子線による試料への影響を適切に特定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る電子顕微鏡の構成例について概要を示した図である。

【図2】カメラのフランジ部分の側面断面図である。

【図3】カメラ制御部の機能ブロックを示す図である。

【図4】適正電子線密度入力画面の例を示す図である。

【図5】電子線密度表示画面の表示例を示す図である。

【図6】電子線密度表示領域の詳細を示す図である。

【図7】電子顕微鏡がカメラのシンチレータで計測した電流値に基づいた電子線密度を表示する処理を示すフローチャートである。

【図8】算出した電子線密度が、適正電子線密度が示す範囲を逸脱するか否かを判断して、その結果を表示する処理を示すフローチャートである。

【図9】算出した電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱しているか否かを判断した結果に基づいて、スポットサイズを縮小させる処理を示すフローチャートである。

【図10】各スポットサイズにおける電流値を計測した結果を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の実施形態の例を、図面を用いて説明する。

【0012】

図１を参照して本実施形態による電子顕微鏡の例を説明する。図１は、本実施形態に係る電子顕微鏡の構成例について概要を示した図である。本実施形態に係る電子顕微鏡は、試料へ電子線を照射する電子顕微鏡である。本実施形態の電子顕微鏡は、電子銃１、第１の照射レンズコイル２、第２の照射レンズコイル３、第１の偏向コイル４、および第２の偏向コイル５を有する。また、電子顕微鏡は、対物レンズコイル６、対物レンズコイル７、電磁式試料イメージ移動用コイル８、第１の中間レンズコイル９、第２の中間レンズコイル１０、第１の投射レンズコイル１１、および第２の投射レンズコイル１２を有する。

【0013】

また、電子顕微鏡は、励磁電源１３〜２３、デジタルアナログ変換器（DAC）２４〜３４、マイクロプロッセサであるＭＰＵ３５、記憶装置３６、演算装置３７、ＣＲＴコントローラ３８、およびモニタ（ＣＲＴ）３９を有する。また、電子顕微鏡は、インターフェース（I/F）４０〜４１、倍率切替用ロータリーエンコーダ４２、入力用ロータリーエンコーダ４３、キーボード４４、ＲＡＭ４５、およびＲＯＭ４６を有する。

【0014】

また、電子顕微鏡は、カメラ制御部４８、蛍光板４９（第２の蛍光体）、試料を保持する試料ホルダ５１、カメラ５６（透過像撮像部）、およびマウス５７を有する。

【0015】

電子顕微鏡は、試料に対して電子線を照射し、当該電子線の照射により試料から発生する信号を検出して透過像を撮像する。ここで、透過像を得る手順を簡単に説明する。ユーザによるキーボード４４およびマウス５７の操作入力に応じて、電子顕微鏡のＭＰＵ３５は、ＲＯＭ４７に格納された透過像用のレンズデータを読み出し、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２４〜３４に供給する。

【0016】

励磁電源１３〜２３は、各レンズ系の第１の照射レンズコイル２、第２の照射レンズコイル３、対物レンズコイル６に電流を出力する。また、励磁電源１３〜２３は、第１の中間レンズコイル９、第２の中間レンズコイル１０、第１の投射レンズコイル１１、および第２の投射レンズコイル１２にも電流を出力する。ＭＰＵ３５は、励磁電源１３および励磁電源１４の電流値を読み取り、電子銃のスポットサイズを特定する。ここで、スポットサイズとは、電子銃１が照射する電子線の直径である。ＭＰＵ３５は、当該スポットサイズをカメラ制御部４８へ送出する。

【0017】

また、ＭＰＵ３５は、電子銃１に対して電子線の照射要求をする。電子銃１は、これに応じて、電子線を試料ホルダ５１上の試料へ照射する。このように、電子銃１は、照射部として機能する。

【0018】

試料ホルダ５１上の試料を透過した電子線は、電磁式試料イメージ移動用コイル８、第１の中間レンズコイル９および第２の中間レンズコイル１０、第１の投射レンズコイル１１、第２の投射レンズコイル１２を経由して、蛍光板４９上に投影される。蛍光板４９は、例えばアルミ板上に塗布された蛍光体である。従って、当該蛍光体は、試料を透過した信号に応じて発光する。

【0019】

カメラ５６は、蛍光板４９を透過した上記発光による信号を検出して透過像を撮像し、当該透過像による画像データを生成する。このように、カメラ５６は、電子銃１による電子線の照射により試料から発生する信号を検出して、透過像の画像データを生成する。カメラ５６は、生成した透過像の画像データをカメラ制御部４８へ送出する。

【0020】

このカメラ５６は、フランジ部分にシンチレータを有する。ここで、図２を用いてカメラ５６のフランジ部分の説明をする。図２は、カメラ５６のフランジ部分の側面断面図である。カメラ５６のフランジ部分は、アルミコーティング層１０１、シンチレータ１０２（第１の蛍光体）、絶縁体１０３、フランジ１０４、ガラス１０５、および電流読み込み端子１０６（電流値計測部）を有する。このように、カメラ５６は、第１の蛍光体を含む。

【0021】

アルミコーティング層１０１は、アルミニウムによる層である。シンチレータ１０２は、上記アルミコーティング層１０１の下方に取り付けられたシンチレータである。このシンチレータ１０２は、ガラス１０５上に塗布された蛍光体を有する。試料を透過した信号を検出すると、当該蛍光体は、試料の透過像を発光し、ガラス１０５を透過して、カメラ５６が有する光学レンズを介して、図示しないＣＣＤ等によって受光される。ＣＣＤは、受光した透過像を電気信号に変換する。カメラ５６は、当該電気信号により透過像の画像データを生成する。なお、ＣＭＯＳ等の他の固体撮像素子により受光してもよい。

【0022】

ガラス１０５は、シンチレータ１０２の下方には位置するガラスである。また、アルミコーティング層１０１およびシンチレータ１０２を取り囲むように絶縁体１０３が位置する。

【0023】

アルミコーティング層１０１、シンチレータ１０２、絶縁体１０３、およびガラス１０５は、フランジ１０４の上部に位置する。

【0024】

また、電流読み込み端子１０６は、アルミコーティング層１０１に接続し、公知の電流値を読み込む端子である。電流読み込み端子１０６は、シンチレータ１０２への信号の電流値を計測する。このように、電流読み込み端子１０６は、シンチレータ１０２に接するアルミコーティング層１０１に接続して電流値を読み込むので、シンチレータ１０２への信号の電流値を計測する。カメラ５６は、電流読み込み端子１０６により計測された電流値をカメラ制御部４８へ送出する。

【0025】

なお、カメラ５６は、予め定めているタイミングに基づいて、繰り返して透過像の画像データを生成し、電流読み込み端子１０６により電流値を測定してもよい。この場合、カメラ５６は、生成し直した透過像の画像データと測定し直した電流値とをカメラ制御部４８へ送出するようにしてもよい。

【0026】

ここで、図３を用いて、カメラ制御部４８の機能を説明する。図３は、カメラ制御部４８の機能ブロックを示す図である。なお、図３に示す機能をカメラ制御部４８とＭＰＵ３５とを組み合わせて実現するようにしてもよい。カメラ制御部４８は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やマイクロプロセッサ等により実現される。

【0027】

カメラ制御部４８は、取得部４８１、設定部４８２、電子線密度算出部４８３、比較部４８４、および出力制御部４８５を有する。

【0028】

取得部４８１は、各装置から情報を取得する部分である。例えば、キーボード４４やマウス５７により、基準となる電子線密度である適正電子線密度（例えば、下限電子線密度、上限電子線密度）が入力されると、当該適正電子線密度を取得する。取得部４８１は、当該適正電子線密度を設定部４８２へ送出する。

【0029】

ここで、適正電子線密度を入力する画面（適正電子線密度入力画面）について、図４を用いて説明する。図４は、適正電子線密度入力画面の例を示す図である。適正電子線密度入力画面は、適正電子線密度を入力するための画面である。ユーザの操作入力に応じてＭＰＵ３５は、当該適正電子線密度入力画面をＣＲＴ３９へ表示させる。

【0030】

適正電子線密度入力画面は、下限の設定値入力領域１１１と、上限の設定値入力領域１１２と、設定ボタン１１３を含む。下限の設定値入力領域１１１に下限電子線密度が入力され、上限の設定値入力領域１１２に上限電子線密度が入力され、設定ボタン１１３が押下されると、ＭＰＵ３５は、入力された適正電子線密度をカメラ制御部４８へ送出する。

【0031】

図３に戻り、取得部４８１は、カメラ５６から透過像の画像データを取得する。取得部４８１は、当該画像データを取得すると、出力制御部４８５へ送出する。また、取得部４８１は、カメラ５６から電流値を取得する。取得部４８１は、電流値を取得すると、当該電流値を電子線密度算出部４８３へ送出する。また、取得部４８１は、ＭＰＵ３５から現状のスポットサイズを取得するようにしてもよい。

【0032】

設定部４８２は、適正電子線密度を設定する部分である。設定部４８２は、取得部４８１から適正電子線密度を取得すると、当該適正電子線密度を記憶することにより、当該電子線密度を設定する。

【0033】

電子線密度算出部４８３は、取得部４８１により取得された電流値と、カメラ５６のシンチレータ１０２の面積とに基づいて電子線密度を算出する部分である。電子線密度算出部４８３は、取得部４８１により取得された電流値（シンチレータ１０２への信号の電流値）を取得する。電子線密度算出部４８３は、予めシンチレータ１０２の面積の情報を記憶しており、取得部４８１により取得された電流値と、当該面積の情報とに基づいて電子線密度を算出する。

【0034】

電子線密度算出部４８３は、算出した電子線密度を比較部４８４へ送出する。また、電子線密度算出部４８３は、当該算出した電子線密度を出力制御部４８５へも送出する。

【0035】

比較部４８４は、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度と、設定部４８２により設定された適正電子線密度との比較をする部分である。比較部４８４は、電子線密度算出部４８３から電子線密度を取得する。また、比較部４８４は、設定部４８２に設定されている適正電子線密度を取得する。

【0036】

また、比較部４８４は、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度と、設定部４８２により設定された適正電子線密度とを比較する。例えば、比較部４８４は、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度と、適正電子線密度の下限電子線密度から上限電子線密度までの範囲とを比較して、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度が当該範囲に含まれるか否かを判断する。

【0037】

なお、比較部４８４は、適正電子線密度が上限電子線密度のみ指定されている場合、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度と、当該上限電子線密度とを比較して、当該上限電子線密度を超えているか否かを判断する。

【0038】

比較部４８４は、比較した結果（適正電子線密度が示す範囲又は適正電子線密度の上限を逸脱するか否かを示す情報）を出力制御部４８５へ送出する。

【0039】

出力制御部４８５は、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度に関する情報を用いて出力制御する部分である。出力制御部４８５は、電子線密度算出部４８３から電子線密度（現状の電子線密度）を取得する。また、出力制御部４８５は、取得部４８１から透過像の画像データを取得する。また、出力制御部４８５は、比較部４８４から比較した結果を取得する。出力制御部４８５は、設定部４８２で設定されている適正電子線密度を取得する。

【0040】

出力制御部４８５は、上述の現状の電子線密度と、透過像の画像データと、比較した結果と、適正電子線密度とに基づいた画面（電子線密度表示画面）をモニタ３９へ表示させる。ここで、図５および図６を用いて電子線密度表示画面を説明する。図５は、電子線密度表示画面の表示例を示す図である。

【0041】

図５に示すように、電子線密度表示画面は、電子線密度表示領域１２１と透過像表示領域１２２とを有する。電子線密度表示領域１２１は、現状電子線密度表示領域１２３と比較結果表示領域１２４とを有する。

【0042】

現状電子線密度表示領域１２３には、現状の電子線密度の数値を表示する。比較結果表示領域１２４には、比較結果に基づく情報を表示する。例えば、比較結果表示領域１２４には、現状の電子線密度を示すインジケータ１３１を表示し、比較した結果に基づいた色で当該インジケータ１３１を表示する。

【0043】

例えば、現状の電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱する場合、出力制御部４８５は、緑でインジケータ１３１を表示させる。また、現状の電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱しない場合、出力制御部４８５は、赤でインジケータ１３１を表示させる。なお、出力制御部４８５は、インジケータ１３１を色分け表示しないようにしてもよい。

【0044】

このように、出力制御部４８５は、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度に関する情報を用いた出力制御として、現状の電子線密度をインジケータで表示させる。また、出力制御部４８５は、比較部４８４による比較結果に基づいた出力制御として、比較結果に基づいて色分けして表示させる。

【0045】

続いて、図６を用いて、電子線密度表示領域１２１の詳細を説明する。図６は、電子線密度表示領域１２１の詳細を示す図である。図６に示すように、電子線密度表示領域１２１における比較結果表示領域１２４では、下限位置１２５および上限位置１２６を表示する。

【0046】

なお、出力制御部４８５は、基準となる電子線密度が入力されていない場合には、適正電子線密度を用いた比較をせずに、現状の電子線密度のみ表示させるようにしてもよい。

【0047】

ここで、図７を用いて、電子顕微鏡が電子線密度を表示する処理手順を説明する。図７は、電子顕微鏡がカメラ５６のシンチレータ１０２で計測した電流値に基づいた電子線密度を表示する処理を示すフローチャートである。

【0048】

まず、電流読み込み端子１０６がカメラ５６におけるシンチレータ１０２の電流値を計測し、当該電流値をカメラ５６からカメラ制御部４８へ送出する。カメラ制御部４８の取得部４８１は、当該電流値を取得する（ステップＳ１）。

【0049】

電子線密度算出部４８３は、当該電流値と、予め記憶しているシンチレータ１０２の面積とに基づいて電子線密度を算出する（ステップＳ２）。

【0050】

出力制御部４８５は、当該電子線密度を含む画面（電子線密度表示画面）をモニタ３９へ表示させることにより、電子線密度を表示させる（ステップＳ３）。

【0051】

続いて、図８を用いて、算出した電子線密度が、適正電子線密度が示す範囲を逸脱するか否かを判断して、その結果を表示する処理手順を説明する。図８は、算出した電子線密度が、適正電子線密度が示す範囲を逸脱するか否かを判断して、その結果を表示する処理を示すフローチャートである。

【0052】

まず、キーボード４４やマウス５７を用いた操作入力により、適正電子線密度が入力されると、ＭＰＵ３５は、当該適正電子線密度をカメラ制御部４８へ送出する。これに応じて、取得部４８１は、当該適正電子線密度を取得する。このように、電子顕微鏡は、適正電子線密度の入力を受け付ける（ステップＳ１１）。

【0053】

続いて、設定部４８２は、当該適正電子線密度を設定する（ステップＳ１２）。続いて、図７に記載のステップＳ１、ステップＳ２と同様に、シンチレータ１０２の電流値を取得し（ステップＳ１３）、電子線密度を算出する（ステップＳ１４）。

【0054】

続いて、比較部４８４は、算出した電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱しているか否かを判断し、判断した結果を出力制御部４８５へ送出する（ステップＳ１５）。出力制御部４８５は、比較部４８４による比較結果が、電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱していないことを示す場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、電子線密度のインジケータを緑で表示した電子線密度表示画面を生成する。出力制御部４８５は、当該電子線密度表示画面を表示させる（ステップＳ１６）。

【0055】

また、出力制御部４８５は、比較部４８４による比較結果が、現状の電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱していることを示す場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、電子線密度のインジケータを赤で表示した電子線密度表示画面を生成する。出力制御部４８５は、当該電子線密度表示画面を表示させる（ステップＳ１７）。

【0056】

なお、出力制御部４８５は、上記のように比較結果に基づいて表示させるだけでなく、現状の電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱する場合には、電子銃１を制御し、スポットサイズを縮小させるようにしてもよい。

【0057】

現状の電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱する場合に、取得部４８１で取得した現状のスポットサイズを予め定めている減少量分低減して、ＭＰＵ３５へ電子銃１のスポットサイズの変更要求をする。また、出力制御部４８５は、スポットサイズを変更するために、電子銃１、励磁電源１３、および励磁電源１４等を直接制御するようにしてもよい。

【0058】

上記のように、出力制御部４８５は、比較結果に基づいた出力制御として、比較結果に基づいて電子銃１による照射状態を変更させてもよい。

【0059】

続いて、図９を用いて、比較部４８４による比較結果が、算出した電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱していることを示す場合に、スポットサイズを縮小させる処理手順を説明する。図９は、算出した電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱しているか否かを判断した結果に基づいて、スポットサイズを縮小させる処理を示すフローチャートである。

【0060】

図９に示すステップＳ２１〜ステップＳ２６は、図８に示したフローチャートのステップＳ１１〜ステップＳ１６とそれぞれ同様であるため、説明を省略する。

【0061】

出力制御部４８５は、比較部４８４による比較結果が、現状の電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱していることを示す場合（ステップＳ２５：Ｎｏ）、電子銃１に対してスポットサイズを縮小させる。すなわち、出力制御部４８５は、スポットサイズを変更し（ステップＳ２７）、ステップＳ２３へ進む。

【0062】

このように、カメラ制御部４８は、電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱している場合、スポットサイズを縮小させて、再度電子線密度を算出し直し、当該電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱しているか否かを判断する。なお、出力制御部４８５は、この場合に、さらに電子線密度のインジケータを赤で表示した電子線密度表示画面を生成し、当該電子線密度表示画面を表示させてもよい。

【0063】

なお、上述の実施例では、カメラ５６のシンチレータ１０２の電流値に基づいて電子線密度を算出する場合について述べたが、当該電流値を補正するようにしてもよい。例えば、カメラ５６と、試料との間に位置する蛍光板４９における、試料から発生する信号の電流値と、シンチレータ１０２における試料から発生する信号の電流値との相関関係に基づいて、上記補正をしてもよい。この場合、カメラ制御部４８は、取得部４８１により取得された電流値（電流読み込み端子１０６により計測された電流値）を補正して、補正した結果と第１の蛍光体の面積とに基づいて電子線密度を算出するようにしてもよい。

【0064】

図１０を用いて、蛍光板４９（第２の蛍光体）およびシンチレータ１０２（第１の蛍光体）におけるスポットサイズ毎の電流値の計測結果を説明する。図１０は、各スポットサイズにおける電流値を計測した結果を示す図である。図１０のグラフの縦軸が電流値を示し、横軸がスポットサイズを示す。図１０に示すように、蛍光板４９で計測した電流値の方が高く計測され、スポットサイズが大きくなる程、蛍光板４９で計測した電流値とシンチレータ１０２で計測した電流値との差が顕著になる。

【0065】

図１０に示すような、各スポットサイズにおける蛍光板４９とシンチレータ１０２の電流値を示す情報（例えば、テーブル形式の情報）を、電子線密度算出部４８３は、それぞれの蛍光体の相関関係を示す情報として記憶しておく。そして、電子線密度算出部４８３は、当該相関関係を示す情報を参照して、取得部４８１により取得された電流値を補正して、補正した結果を用いて電子線密度を算出する。

【0066】

例えば、電子線密度算出部４８３は、電子銃１が照射している現状の電子線のスポットサイズに対応する蛍光板４９の電子線密度に補正する。なお、電子線密度算出部４８３は、電子銃１が照射している電子線のスポットサイズを示す情報を、電子銃１を制御している部分（例えば、ＭＰＵ３５等）等から取得しているものとする。

【0067】

このように、電子線密度算出部４８３は、カメラ５６と試料との間に位置する蛍光板４９における電流値を考慮して、シンチレータ１０２で計測された電流値を補正する。これにより、電子線密度算出部４８３は、より試料に近い位置で計測された電流値を用いて、試料への影響度合いを反映した電子線密度を算出することができる。

【0068】

上述に記載の実施形態のように、電子銃１は、電子線を照射し、シンチレータ１０２を有するカメラ５６が、当該電子線の照射により試料から発生する信号を検出して透過像を撮像する。電流読み込み端子１０６は、シンチレータ１０２への信号の電流値を計測し、電子線密度算出部４８３は、計測された電流値と、シンチレータ１０２の面積とに基づいて電子線密度を算出し、出力制御部４８５は、算出された電子線密度に関する情報を用いて出力制御する。

【0069】

このように、電子顕微鏡は、カメラ５６のシンチレータ１０２への信号（試料を透過した信号）の電流値を計測し、当該電流値と、シンチレータ１０２の面積とに基づく電子線密度を算出するので、電子線の試料への影響を特定し得る情報を算出することができる。また、上述の実施形態では、電子顕微鏡は、透過像の撮像時の電流値を表示するので、リアルタイムで電子線密度の情報を提供することができる。

【0070】

また、出力制御部４８５は、電子線密度をインジケータで表示させるので、試料への影響をユーザが視覚的に認識できる形式で出力することができる。

【0071】

また、設定部４８２は、適正電子線密度を設定し、比較部４８４が、電子線密度算出部４８３により算出された電子線密度と、当該適正電子線密度とを比較する。出力制御部４８５は、比較部４８４により比較された結果に基づいて出力制御するので、電子線の試料への影響度合いに応じて出力制御することができる。

【0072】

また、出力制御部４８５は、比較した結果に基づいてインジケータを色分け表示する。このように、電子顕微鏡は、比較した結果に基づいて色分け表示するので、電子線の試料への影響度合いをユーザに容易に認識させることができる。

【0073】

また、出力制御部４８５は、比較した結果、電子線密度が適正電子線密度の範囲を逸脱している場合、電子銃１を制御して、スポットサイズを縮小させる。このように、出力制御部４８５は、電子銃１の照射状態を変更させるので、電子線の試料への影響度を軽減させることができる。

【0074】

上述の実施形態では、カメラ制御部４８は、算出した電子線密度を表示させる場合について述べたが、当該電子線密度を用いた他の出力制御をしてもよい。例えば、カメラ制御部４８は、算出した電子線密度を記憶したり、外部装置へ送信したりしてもよい。

【0075】

上述の実施形態では、適正電子線密度の入力を受け付ける場合について述べたが、自動で設定するようにしてもよい。この場合、例えば、試料の材料種別をユーザ入力等により特定し、試料の材料種別に応じて設定するようにしてもよい。例えば、材料種別の透過率の違いを考慮して適正電子線密度を設定するようにしてもよい。

【0076】

前述した本発明の機能等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、マイクロプロセッサユニット等がそれぞれの機能等を実現する動作プログラムを解釈して実行することによりソフトウェアで実現してもよい。ハードウェアとソフトウェアを併用してもよい。

【0077】

また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも製品上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【0078】

また、図中に示した制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、必ずしも製品上の全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

【符号の説明】

【0079】

１…電子銃、２…第１の照射レンズコイル、３…第２の照射レンズコイル、４…第１の偏向コイル、５…第２の偏向コイル、６…対物レンズコイル、７…対物レンズコイル、８…電磁式試料イメージ移動用コイル、９…第１の中間レンズコイル、１０…第２の中間レンズコイル、１１…第１の投射レンズコイル、１２…第２の投射レンズコイル、３５…マイクロプロセッサ、４４…キーボード、４５…ＲＡＭ、４６…ＲＯＭ、４８…カメラ制御部、４９…蛍光板、５１…試料ホルダ、５６…カメラ、５７…マウス、１０１…アルミコーティング層、１０２…シンチレータ、１０３…絶縁体、１０４…フランジ、１０５…ガラス、１０６…電流読み込み端子、４８１…取得部、４８２…設定部、４８３…電子線密度算出部、４８４…比較部、４８５…出力制御部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】