带电粒子束系统和使用扫描电子显微镜的试样测定方法与流程

本发明涉及带电粒子束(chargedparticlebeam)系统和使用扫描电子显微镜(scanningelectronmicroscope)的试样测定方法，特别涉及试样(sample)在试样室(samplechamber)内的移动的控制。

背景技术：

带电粒子束系统是使用电子、离子等带电粒子来测定试样的系统。作为代表性的带电粒子束系统，已知扫描电子显微镜系统。扫描电子显微镜系统构成为扫描电子显微镜装置单体，或者构成为扫描电子显微镜装置与其它装置的组合。

在扫描电子显微镜装置中，在观察试样之前，先将包括试样和保持器(holder)的试样单元配置在试样室内的载物台上。载物台例如具备上下机构、倾斜机构、第1水平移动机构、第2水平移动机构、旋转机构等。一般来说，在观察试样时，试样靠近物镜。

在日本特许第5537737号说明书所记载的带电粒子束装置中，试样的光学图像被合成到试样台的伪图像，从而生成了合成图像。合成图像没有反映出试样的三维形状。在特开2014-93283号公报所记载的带电粒子束装置中，计算了试样的尺寸。其尺寸是包围试样整体的圆柱的尺寸。没有测定试样的实际的三维形状。

技术实现要素：

发明要解决的问题

在带电粒子束系统中，在使试样单元在试样室内移动的情况下，需要避免试样单元(特别是试样)与存在于试样室内的结构物碰撞。因此，以往是基于由用户输入的试样的最高高度来决定不会发生碰撞的试样的移动条件。但是，这没有考虑试样的实际的三维形状。根据上述现有的技术，会有由于最高高度的输入错误而发生碰撞、因要输入最高高度而产生的用户负担、尽管处于可以使试样靠近物镜的状况中但却做不到等问题。

本发明的目的在于，在带电粒子束系统中实现考虑了试样的三维形状的试样的移动的控制。

用于解决问题的方案

实施方式的带电粒子束系统的特征在于，具有：第1形状数据生成单元，其基于对试样的三维形状计测的结果，生成表示上述试样的三维形状的第1形状数据；试样室，其在内部配置包含上述试样的试样单元，以利用带电粒子束进行测定；第2形状数据生成单元，其生成表示存在于上述试样室内的结构物的三维形状的第2形状数据；以及控制单元，其基于上述第1形状数据和上述第2形状数据来控制上述试样单元在上述试样室内的移动。

根据上述构成，能够基于试样的三维形状和结构物的三维形状来控制试样单元的移动。因此，例如，在预料到试样单元会接近或碰撞结构物的情况下，能够限制试样单元的移动，或者，能够使试样单元的定位最佳化。具体来说，使试样更容易靠近物镜。若无需用户输入试样的高度，则能减轻用户的负担。

在上述构成中，试样的三维形状不是指包住试样整体的立体图形的三维形状，而是指试样的具体的三维形状或试样的实际的三维形状。例如，在试样由多个试样要素构成的情况下，对试样的三维形状进行的计测至少要达到能够单独识别出各个试样要素的大体上的形态的程度。在想高精度地进行移动控制的情况下，就要高精度地计测试样的三维形状。

在实施方式中，上述控制单元以使得上述试样单元不碰撞到上述结构物的方式控制上述试样单元在上述试样室内的移动。根据该构成，会避免试样单元碰撞到结构物。移动的概念中包含位置的变更以及姿势的变更。对试样的三维形状计测能在试样室的外部或试样室的内部实施。也可以在与试样室相邻的空间内对试样实施三维形状计测。

在实施方式中，上述控制单元包含：仿真单元，其在上述试样单元在上述试样室内移动之前，基于上述试样单元的移动信息来执行使上述试样单元虚拟地试行移动的仿真；以及判定单元，其基于上述仿真的执行结果，判定上述试样单元与上述结构物的碰撞，在判定出上述碰撞的情况下，禁止上述试样单元的移动。根据该构成，即使试样单元和结构物具有复杂的形态，或者，即使试样单元的移动是复杂的，也能够比较容易地判定碰撞。也可以在考虑了容限的同时判定理论上的碰撞。试样单元的移动信息的概念中包含载物台的移动信息。

在实施方式中，上述第1形状数据是表示包括上述试样和保持上述试样的保持器的上述试样单元的三维形状的数据。一般来说，试样是与载持它的保持器一起被进行处理。因此，以试样单元为单位来处理形状数据是合理的。通常，准备有多种保持器，使用从其中选择出的保持器。考虑到这一点，也可以事先准备与多种保持器对应的多个形状数据，使用从其中选择出的形状数据来生成第1形状数据。

在实施方式中，在上述结构物中包含固定配置在上述试样室内的至少1个标准要素。例如，在扫描电子显微镜系统中，作为标准要素，可举出反射电子检测器(backscatteredelectrondetector)、二次电子检测器(secondaryelectrondetector)等。也可以将载物台、试样室内壁等作为标准要素。

在实施方式中，在上述试样室设置有端口组，在使用可选要素时，对从上述端口组中选择出的1个或多个使用端口设置1个或多个可选要素，在使用上述可选要素时，在上述结构物中包含上述1个或多个可选要素。根据上述构成，在使用了1个或多个可选要素的情况下，能够考虑到它们来生成第2形状数据，能够在此基础上控制试样单元的移动。即，在使用了可选要素的情况下，能够防止试样单元碰撞到该可选要素。例如，在扫描电子显微镜系统中，作为可选要素，可举出x射线检测器、喷嘴等。

实施方式的带电粒子束系统包含：第1存储部，其储存有表示固定配置在上述试样室内的多个标准要素的三维形状的多个形状数据；第2存储部，其储存有表示能对上述端口组设置的多个可选要素的三维形状的多个形状数据；以及第3存储部，其储存有端口管理表，上述端口管理表用于管理从上述端口组中选择出的1个或多个使用端口，还用于管理设置在该1个或多个使用端口的1个或多个可选要素，上述第2形状数据生成单元通过参照上述第1存储部、上述第2存储部以及上述第3存储部来生成上述第2形状数据。根据该构成，会生成第2形状数据作为多个形状数据的集合体。特别是，根据该构成，能够确定出所使用的端口和所使用的可选要素，生成符合实际情况的准确的第2形状数据。

实施方式的带电粒子束系统包含：模拟像生成单元，其基于上述试样单元的移动信息、上述第1形状数据以及上述第2形状数据，生成表示上述结构物与上述试样单元的空间关系的模拟像；以及显示单元，其显示上述模拟像。根据该构成，能够将表示出实际的试样室内的模拟像提供给用户。

在实施方式中，上述模拟像生成单元根据上述试样单元的移动信息的更新来更新上述模拟像。可以在刚刚输入移动信息后更新模拟像，也可以在试样单元移动后更新模拟像，或者，也可以在试样单元移动过程中实时更新模拟像。

在实施方式中，在上述模拟像中包含与上述试样单元对应的试样单元对象物以及与上述结构物对应的结构物对象物，上述模拟像生成单元在上述试样单元移动之前判定出上述试样单元与上述结构物的碰撞的情况下，将该判定结果反映至上述试样单元对象物和上述结构物对象物中的至少一方。根据该构成，能可视化地事先识别所预料的碰撞，因此，事先应对碰撞变得容易。例如，可以根据碰撞部分对试样进行重新加工，也可以更换保持器，或者也可以拆下可选项检测器。

实施方式的使用扫描电子显微镜的试样测定方法的特征在于，包含：在将包含试样的试样单元配置到扫描电子显微镜中的试样室的内部之前或之后对上述试样进行三维形状计测的工序；基于上述三维形状计测的结果来生成表示上述试样的三维形状的第1形状数据的工序；生成表示存在于上述试样室内的结构物的三维形状的第2形状数据的工序；基于上述第1形状数据和上述第2形状数据来控制上述试样单元在上述试样室内的移动的工序；以及在上述试样单元在上述试样室内移动后，使用电子束来观察上述试样的工序。

附图说明

图1是示出实施方式的带电粒子束系统的构成例的示意图。

图2是示出运算控制装置的构成例的框图。

图3是示出保持器形状数据库的一例的图。

图4是示出标准要素形状数据库的一例的图。

图5是示出可选要素形状数据库的一例的图。

图6是示出端口管理表的一例的图。

图7是示出图像管理表的一例的图。

图8是示出显示图像的一例的图。

图9是示出第1动作例的流程图。

图10是示出碰撞表现方法的第1例的图。

图11是示出碰撞表现方法的第2例的图。

图12是示出形状计测方法的变形例的图。

图13是示出第2动作例的流程图。

具体实施方式

以下，基于附图来说明实施方式。

在图1中示出了实施方式的带电粒子束系统的构成例。带电粒子束系统在图示的例子中是扫描电子显微镜系统。以下说明的构成也可以应用于离子照射系统等。

扫描电子显微镜系统是使用电子束进行试样的测定和观察的系统。扫描电子显微镜系统在图示的例子中具有扫描电子显微镜10、运算控制装置12和形状计测装置14。作为测定部的扫描电子显微镜10和作为信息处理部的运算控制装置12相当于扫描电子显微镜装置。实施方式的运算控制装置12具有控制扫描电子显微镜10和形状计测装置14的动作的功能。如后所述，也可以将形状计测装置14组装到扫描电子显微镜10中。

扫描电子显微镜10具有构成上部的镜筒部16和构成下部的试样室18。镜筒部16与试样室18在物理上被一体化。试样室18载置在工作台20上。在镜筒部16中配置有电子枪、透镜系统、扫描线圈等。在镜筒部16的下端设置有物镜22。实际上，物镜22的下端部分进入到试样室18中。省略了电源部或泵等的图示。

试样室18具有作为箱体的外壳19。外壳19之内是内部空间18a。在试样室18内也就是在内部空间18a配置有载物台24和试样单元26。具体来说，试样单元26安装到载物台24，由载物台24保持试样单元26。载物台24例如具备上下机构、倾斜机构、第1水平移动机构、第2水平移动机构、旋转机构等。载物台24是进行试样单元的移动的机构，通过载物台24来决定试样单元26的位置和姿势。在图1中，示意性地或简略地表现出载物台24等各机构。

试样单元26包括构成基座的保持器28和其所保持的试样30。试样30是测定对象或观察对象。试样30一般来说由多个试样要素构成。这些试样要素由保持器28保持或贴附于保持器。此外，一般来说，各个试样要素其自身也可以说是试样。从这种观点来看，由多个试样要素构成的试样30是试样组。各个试样要素的形状是各种各样的。例如，如图1所示，也有从保持器28的上表面显著突出的试样要素成为测定对象的情况。

在试样室18内设置有反射电子检测器36。具体来说，在物镜的底面或其附近设置有反射电子检测器36。另外，在试样室18内设置有二次电子检测器32。各检测器32、36是固定设置的，属于后述的标准要素。试样室内壁、载物台等也可以视为标准要素。

在外壳19设置有多个端口40、41。其个数例如是6个。根据需要，从端口组中选择1个或多个使用端口，然后对它们安装1个或多个可选要素。作为可选要素，可举出能量色散型x射线分析器(eds：energydispersivex-rayspectrometer)、波长色散型x射线分析器(wds：wavelengthdispersivespectrometer)、背散射电子衍射检测器(ebsd：electronbackscattereddiffractiondetector)等。在图1中，对端口40设置有可选项检测器38。可选项检测器38的前端部(检测端部)位于试样室18内。在图示的例子中，端口41为未使用端口。

根据需要，在外壳19上设置相机42。在图示的例子中，相机42以使其中心轴44倾斜的状态配置。相机42例如是ccd相机。在拍摄试样30时调整试样单元26的位置和姿势，使得中心轴44通过保持器28的上表面中心，并且使得保持器28的上表面与中心轴44正交。例如，在测定前的测定准备的工序中，拍摄试样30。在外壳19还设置有用于在测定中观察试样单元26等的其它相机，但省略了其图示。

在观察或测定试样30时，试样30靠近物镜22。同时，其姿势被设为适于观察或测定的姿势(例如参照附图标记26a)。在要取得试样30的sem图像的情况下，在维持试样30的位置和姿势的状态下，对试样30照射电子束并对其进行扫描。在要观察其它部分的情况下，变更试样的位置和姿势。

从多个检测器32、36、38等输出的检测信号被送往运算控制装置12。来自相机42的视频信号也被送往运算控制装置12。从运算控制装置12对扫描电子显微镜10给予多个控制信号。在这些控制信号中包含用于载物台24的移动的控制信号。

接下来，说明形状计测装置14。形状计测装置14是在将试样单元26′配置到试样室18内之前对试样单元26′的三维形状进行计测的装置。试样单元26′包括保持器28′和试样30′，在它们当中至少计测试样30′的三维形状。也可以计测整个试样单元26′的三维形状。

作为三维形状的计测方式，可举出各种方式。例如，在使用公知的对焦法(focusmethod)的情况下，如图1所示，将试样单元26′配置在基座48上，并且在试样单元26′的正上方配置相机50。一边变更相机50与试样30′之间的距离，一边在各个距离拍摄试样30′。基于由此得到的图像组来计算试样30′的三维形状，生成表示其三维形状的形状数据。

在该计测时，可以逐步变更基座48的高度，也可以逐步变更相机50的高度。相机50被支撑机构52支撑。也可以通过激光的扫描来计测试样30′的三维形状。在这种情况下，也可以从水平方向对试样单元26′照射激光。另外，也可以使用使试样单元26′旋转的转盘。

如上所述，试样30′一般来说由多个试样要素30a′、30b′构成。例如由6个试样要素构成。试样30′也可以由1个试样要素构成。对试样30′的三维形状进行的计测至少要达到能够识别出各个试样要素30a′、30b′的程度。要想高精度地进行移动控制，就要高精度地计测试样30′的三维形状。

对于具有复杂形状的试样，也可以使用多个计测方式来计测其三维形状。也可以使用可动型的形状计测装置来代替固定设置型的形状计测装置。表示形状计测的结果的信号或数据被送往运算控制装置12。此外，在实施方式中，是基于试样30′的三维形状计测的结果，在运算控制装置12中生成试样30′的形状数据。也可以是在形状计测装置14中生成试样30′的形状数据。

在图2中示出了图1所示的运算控制装置12的具体构成。运算控制装置12由计算机等信息处理装置构成。运算控制装置12也可以由多个信息处理装置构成。在这种情况下，多个信息处理装置也可以经由网络相互连接。

运算控制装置12具有执行程序的处理器、多个存储部68、73、78、80、84、输入器56、显示器66等。输入器56包含键盘、定点设备等。显示器66例如由液晶显示器、有机el显示器等构成。输入器56作为输入单元发挥功能，显示器66作为显示单元发挥功能。在图2中，处理器所发挥的多个功能通过多个块来表现。具体来说，处理器作为sem动作控制部54、形状计测控制部58、sem图像形成部60、试样图像形成部62、显示处理部64、试样单元形状数据生成部71、结构物形状数据生成部72、仿真部86以及模拟像生成部88发挥功能。处理器例如由cpu构成。处理器也可以由cpu以外的设备构成。上述的多个功能也可以通过多个处理器来实现。

sem动作控制部54是控制扫描电子显微镜的动作的控制部。载物台的动作的控制由sem动作控制部54进行。形状计测控制部58是控制形状计测装置的动作的控制部。sem图像形成部60基于通过电子束的扫描得到的检测信号来形成sem图像。所形成的sem图像的数据被送往显示处理部64。显示处理部64具有图像合成功能、显示图像形成功能等。包含sem图像的显示图像显示在显示器66的画面上。sem图像根据需要记录于存储部68。

试样图像形成部62将通过由相机对试样进行拍摄而生成的光学图像与对保持器进行模拟的图形图像合成，生成作为彩色图像的试样图像。试样图像准确来说是试样单元图像。该图像数据被送到显示处理部64。在显示图像中根据需要而包含试样图像。另外，由其它相机取得的图像显示于显示器66。

实施方式的运算控制装置12具有形状数据处理部70。形状数据处理部70在图示的构成例中具有试样单元形状数据生成部71和结构物形状数据生成部72。

试样单元形状数据生成部71作为第1形状数据生成单元发挥功能，生成表示试样单元的三维形状的形状数据(第1形状数据)。如上所述，试样单元包括试样和保持器。在实施方式中，在试样单元形状数据生成部71中，基于来自形状计测装置的信号74，生成表示试样的三维形状的形状数据。

存储部73作为保持器形状数据库发挥功能。在存储部73中储存有表示多种保持器的三维形状的多个形状数据。通过选择信号76来选择与当前使用的保持器对应的形状数据。

在试样单元形状数据生成部71中，通过对保持器的形状数据与试样的形状数据进行合成来生成试样单元的形状数据。也可以不通过这种合成，而是基于来自形状计测装置的信号74来生成试样单元的形状数据。选择信号76通过用户指定而生成，或者是基于保持器注册信息等而自动地生成。试样单元的形状数据被送到仿真部86和模拟像生成部88。

另一方面，结构物形状数据生成部72生成表示结构物的三维形状的形状数据(第2形状数据)。结构物形状数据生成部72作为第2形状数据生成单元发挥功能。在实施方式中，通过对与配置在试样室内的多个要素对应的多个形状数据进行合成来生成结构物的形状数据。该形状数据被送到仿真部86和模拟像生成部88。

为了生成构成结构物的形状数据的多个形状数据而设置有存储部78、80、84。存储部78作为标准要素形状数据库发挥功能，其中储存有与多个标准要素对应的多个形状数据。各个标准要素是常设在试样室内的要素、即固定配置的要素。存储部80作为可选要素形状数据库发挥功能，其中储存有与多个可选要素对应的多个形状数据。各个可选要素是根据需要而配置在试样室内的要素。选择信号82是确定要使用的可选要素的信号，与要使用的可选要素对应的形状数据从存储部80中被读出。

在存储部84储存有端口管理表。端口管理表是用于管理设置于试样室的多个端口的使用状态的表。通过参照端口管理表，能确定出当前使用的1个或多个端口以及安装于其处的1个或多个可选要素。在端口管理表中根据需要而记录来自输入器56的信息。该记录也可以是自动化的。

结构物形状数据生成部72通过参照存储部78、80、84的内容来生成结构物的形状数据。具体来说，对与多个标准要素对应的多个形状数据和与1个或多个可选要素对应的1个或多个形状数据在空间上进行合成，生成结构物的形状数据。在未使用任何可选要素的情况下，通过与多个标准要素对应的多个形状数据来生成结构物的形状数据。

仿真部86作为仿真单元和碰撞判定单元发挥功能。具体来说，仿真部86基于结构物的形状数据、试样单元的形状数据以及试样单元的移动信息，在试样单元实际移动之前，在试样室内使试样单元虚拟地试行移动，由此来判定有无碰撞。例如，在这些形状数据在空间上相交的情况下会判定出碰撞。考虑到形状计测误差和运算误差，也可以在对某个数据附加了容限(margin)的基础上执行仿真(simulation)，由此来判定理论上的碰撞。移动信息从sem动作控制部54被送往仿真部86。表示有无碰撞的信号从仿真部86被送往sem动作控制部54。

试样单元的移动信息是表示试样单元的移动目的地的坐标的信息，具体来说，是表示x坐标、y坐标、z坐标、倾斜角度、旋转角度的信息。该移动信息也可以称为载物台的移动信息。在判定出碰撞的情况下，移动信息被无效化，也就是说，禁止试样单元的移动。在没有判定出碰撞的情况下，移动信息被有效化，根据该移动信息使试样单元移动，决定试样单元的新位置和新姿势。此外，也可以基于试样的观测位置、试样单元形状数据以及结构物形状数据来使位置信息最佳化。即，也可以自动地计算能使试样接近物镜的条件。

模拟像生成部88作为模拟像生成单元发挥功能。模拟像生成单元基于试样单元的位置信息、试样单元的形状数据以及结构物的形状数据，生成模拟性地以三维表现了试样室内的样子的模拟像(image)。在实施方式中，生成表示当前的试样室内的样子的模拟像。也可以生成表示试样单元移动后的将来的试样室内的样子的模拟像。

在实施方式中，将试样单元形状数据与结构物形状数据进行合成，并对由此生成的合成形状数据进行绘制处理，从而生成三维地表现了各对象物(object)的模拟像。作为绘制方法，可举出体绘制法(volumerenderingmethod)、表面绘制法(surfacerenderingmethod)等。也可以是，在对试样单元形状数据与结构物形状数据分别进行了绘制处理的基础上，对由此生成的2个绘制图像进行合成，从而生成模拟像。

所生成的模拟像从模拟像生成部88被送往显示处理部64。显示处理部64生成包含模拟像的显示图像。在显示器66显示该显示图像。模拟像根据需要而储存于存储部68。例如，与sem图像相对应地储存表示取得该sem图像时的测定室内的样子的模拟像。

在图3中示出了保持器形状数据库的构成例。图示的保持器形状数据库73a包括多个记录，各记录具有与保持器编号90相对应的形状数据92。根据保持器形状数据库73a，通过指定表示实际上使用的保持器类别的保持器编号，能取得保持器的形状数据。

在图4中示出了标准要素形状数据库的构成例。图示的标准要素形状数据库78a包括多个记录，各记录具有与识别标准要素的信息94相对应的代表坐标96和形状数据98。代表坐标96用于表示对形状数据98在空间上进行合成时对形状数据98进行映射(mapping)的位置。在代表坐标中也可以包含确定朝向或姿势的信息。作为坐标系，能采用作为试样室坐标系的相对坐标系。各个标准要素是常设的要素，在生成结构物形状数据时，参照所有标准要素的形状数据。

在图5中示出了可选要素形状数据库的构成例。图示的可选要素形状数据库80a包括多个记录，各记录包含与识别可选要素的信息100相对应的形状数据102。当可选要素设置在特定的端口时，其位置和姿势是定好的，因此，在各记录中不包含代表坐标，但是也可以根据需要，在可选要素形状数据库80a上管理表示端口与可选要素的位置关系的信息。

在图6中示出了端口管理表的构成例。图示的端口管理表84a包括多个记录，各记录包含对与端口编号106相对应的代表坐标108和可选要素进行识别的信息110。根据该端口管理表84a，只要指定所使用的端口编号，就能够确定出其代表坐标，还能确定出所使用的可选要素。可选要素的形状数据从图5所示的可选要素形状数据库中取得。

在图7中示出了在图2所示的存储部68上构建的图像数据库的构成例。图示的图像数据库112包括多个记录，各记录具有与sem图像id113相对应的多个信息。在多个信息中包含测定条件(加速电压等)114、载物台坐标116、模拟像标识符118。从而，当重放sem图像时，能再现测定时的试样室内的样子。还能再现测定时的载物台位置。

在图8中示出了显示于显示器的显示图像的一例。图示的显示图像120包含sem图像122、模拟像124、试样图像134、坐标指定部140等。模拟像124是对取得sem图像122时的试样室内进行了再现的三维cg(computergraphic；计算机图形)图像。此外，在图8中简略地表现出了模拟像124。

在模拟像124中包含试样单元对象物126和结构物对象物128。另外，在模拟像124中包含确定观测点的坐标的标记130、132。也可以在模拟像124上指定下一个观察点。在模拟像124中也可以包含表示电子束的显示要素。当试样单元的位置信息被有效化且对其进行了更新时，模拟像124的内容也会实时被更新。

试样图像134是包括试样的光学图像和保持器的图形图像的合成图像。也可以在试样图像134上通过标记136、138来指定观测点的坐标。由用户使用坐标指定部140来指定观测点的坐标。在这种情况下，可以进行对坐标显示要素的点击操作，也可以将坐标作为数值输入。

当被给予了试样单元(也就是载物台)的移动信息时，会执行试样单元的移动的仿真。其结果是，若没有判定出碰撞，则该移动信息有效，根据该移动信息使试样单元实际移动。另一方面，若判定出碰撞，则移动信息被无效化，禁止试样单元的移动。可以由用户直接指定移动信息，也可以基于用户对观测点的坐标的指定来计算移动信息。

在图9中示出了图1所示的扫描电子显微镜系统的第1动作例。此外，省略了细节动作的图示。

在s10中，由用户将试样单元安放到形状计测装置，然后通过形状计测装置来计测试样的三维形状。该计测结果从形状计测装置被送往运算控制装置。在s12中，由用户将试样单元配置到试样室内。具体来说，是将试样单元安装到载物台。s14是测定准备工序，在该工序中，进行试样室内的空气的排气，另外，试样单元被定位在初始位置。在s14中，在运算控制装置中生成作为cg图像的模拟像，并开始其显示。试样室内的样子显示为模拟像。

在s16中，指定试样单元的移动目的地坐标。通常是由用户指定移动目的地坐标，但也可以自动地计算移动目的地坐标。在s18中，执行仿真。在试样室内使试样单元虚拟地移动，判定此时试样单元是否会碰撞到结构物。在发生碰撞的情况下，处理从s20转至s22。在s22中，移动目的地坐标被取消，禁止试样单元的移动。另外，作为错误处理，在画面上显示预测到碰撞的消息。此时也可以输出报警音。

在不发生碰撞的情况下，处理从s20转至s24。在s24中，根据移动目的地坐标，使试样单元实际移动。此时，模拟像被更新。然后，在s26中对试样实施电子束的照射和扫描，从而形成和显示sem图像。在s28中，将sem图像和模拟像储存于图像数据库。在s30中，在判断为处理继续进行的情况下，重复执行s16以后的各工序。

根据上述的动作例，当指定了移动目的地坐标作为移动信息时，在试样单元的实际移动之前，先执行仿真，判定有无碰撞。在预测到碰撞的情况下，限制试样单元的移动，因此，能够防止碰撞于未然。以往，会有因担心碰撞而无法使试样靠近物镜的情况，但根据上述的动作例，能使试样更靠近物镜。也可以基于观测点的指定来计算最佳的移动目的地坐标，据此来控制试样单元的移动。

在图10和图11中示出了碰撞判定结果的显示例。在图10所示的第1显示例中，在模拟像124a中包含试样单元对象物126a和结构物对象物128a。在结构物对象物128a中包含检测器对象物142。仿真的结果是判定为试样会碰撞到检测器的前端部，并反映出该判定结果，将检测器对象物142的前端部142a进行了识别表现。例如，作为识别表现，可举出着色处理、高亮(highlight)处理等。也可以通过色相来表现危险度。可以基于这样的信息拆下检测器，也可以基于这样的信息更换保持器。

在图11所示的第2显示例中，在模拟像124b中包含试样单元对象物126b和结构物对象物128b。在试样单元对象物126b中包含表现了试样要素的试样要素对象物144。仿真的结果是判定为试样要素会碰撞到检测器，并反映出该判定结果，将试样要素对象物144的上端部144a进行了识别表现。可以基于这样的信息对试样进行重新加工。也可以对处于碰撞关系的2个部分实施识别处理。

在图12示出了形状计测的变形例。在试样室18的内部空间18a中，在载物台24安装有试样单元26。在其内部空间18a设置有形状计测装置150。其例如是通过激光的扫描对试样或试样单元的三维形状进行计测的装置。在计测三维形状时，试样单元绕其中心轴旋转(参照附图标记26b和附图标记152)。该旋转能通过载物台所具有的功能来进行。也可以通过现有的或专用的光学相机来计测三维形状。

在图13中示出了图1所示的扫描电子显微镜系统的第2动作例。此外，对于与图9所示的工序同样的工序标注同一工序编号，省略其说明。

在该第2动作例中，在s32中，在进行s34中的移动目的地坐标的指定之前，先执行仿真。即，基于载物台的可移动范围，事先探索会发生碰撞的所有坐标范围(碰撞坐标范围)。当在s34中指定了移动目的地坐标后，在s36中，判断该移动目的地坐标是否属于事先确定出的碰撞坐标范围。在移动目的地坐标属于碰撞坐标范围的情况下，执行s22。在移动目的地坐标不属于碰撞坐标范围的情况下，执行s24以后的工序。

在第2动作例中，虽然s32中的仿真费时间，但会得到能迅速进行s36中的碰撞有无判定的优点。另一方面，根据第1动作例，能够针对实际指定的移动目的地坐标执行仿真，因此，能够减少运算量。在扫描电子显微镜系统以外的带电粒子束系统中也可以采用各图所示的构成。