CN109100382A - Bpma的分区聚焦测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种BPMA的分区聚焦测量方法,在样品有效测量范围划分出9个或21个分区,分别在每个分区的中心分别聚焦,记录每个分区的电镜条件;聚焦完成后,BPMA软件开始样品测量,根据不同分区的不同的电镜条件依次测量每分区,所述电镜条件包括电镜的工作距离;多个分区测量均完成后,保存一个测量数据文件。采用在一个样品的测量面上分区聚焦测量的方法解决样品轻度倾斜的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种BPMA的测量方法,尤其涉及一种BPMA的分区聚焦测量方法。
背景技术
BPMA是一种以电镜图像为主要对象的自动测量软件产品,相类似的产品还有一些。这类自动测量软件要求测量过程中样品要保持水平,只有这样才不会因为失焦,图像不清清晰给测量带来误差。
现有技术中的做法是:在样品的中心做一次聚焦,完成整个样品的测量。
现有技术的缺点:
实际上,样品在测量过程中很难一直保持水平状态。这是因为样品及样品台的制作、样品的安装等很难保证样品表面的高度水平。样品表面细微的的倾斜,在分析样品较大或放大倍数较高时表现得较为突出。
发明内容
本发明的目的是提供一种BPMA的分区聚焦测量方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
本发明的BPMA的分区聚焦测量方法,包括:
在样品有效测量范围划分出多个分区,分别在每个分区的中心分别聚焦,记录每个分区的电镜条件;
聚焦完成后,BPMA软件开始样品测量,根据不同分区的不同的电镜条件依次测量每分区,所述电镜条件包括电镜的工作距离;
多个分区测量均完成后,保存一个测量数据文件。
由上述本发明提供的技术方案可以看出,本发明实施例提供的BPMA的分区聚焦测量方法,采用在一个样品的测量面上分区聚焦测量的方法解决样品轻度倾斜的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中九分区测量面边长示意图;
图2为本发明实施例中九分区测量面排序示意图;
图3为本发明实施例中样品测量面21分区示意图;
图4为本发明实施例中样品测量面21分区中,类型1、编号5、6、7、10、11、12、 15、16、17的9个正方形区域示意图;
图5为本发明实施例中样品测量面21分区中,类型2、编号4、8、14、18的4个区域示意图;
图6为本发明实施例中样品测量面21分区中,类型3、编号1、3、19、21的4个区域示意图;
图7为本发明实施例中样品测量面21分区中,类型4、编号2、20的2个矩形区域示意图;
图8为本发明实施例中样品测量面21分区中,类型5、编号9、13的2个矩形区域示意图;
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的BPMA的分区聚焦测量方法,其较佳的具体实施方式是:
包括:
在样品有效测量范围划分出多个分区,分别在每个分区的中心分别聚焦,记录每个分区的电镜条件;
聚焦完成后,BPMA软件开始样品测量,根据不同分区的不同的电镜条件依次测量每分区,所述电镜条件包括电镜的工作距离;
多个分区测量均完成后,保存一个测量数据文件。
样品为直径27mm圆,在样品有效测量范围划分出的9个区,分区方法包括:
直径27mm圆中的最大内接正方形边长19.09mm,边长19.09的正方形分成九个边长为6.36mm的正方形作为九个大小相同的分区,每个边长为6.36mm的正方形的中心为分区聚焦点;
每个分区的可测量视阈数用以下方法计算:
通过扫描电镜的放大倍数得到每个像素对应多少微米,由BPMA图像分别率x=1024 像素和y=768像素和由扫描电镜得到的微米/像素,得到一个视阈x和y方向的长度;
再用一个视阈x和y方向上的长度和正方形边长6.36mm得到6.36x6.36mm正方形x和y 方向可测量的视阈数;
具体计算如下,计算公式中长度单位为微米:
fx=6360/1024x upix;
fy=6360/768x upix;
除后如果有余数,分配到可测量的视阈中;
每个正方形可测量视阈数:
ff=fx x fy;
样品可测量视阈数:
Sf=9x ff;
上式中:
Fx为边长为6.36mm正方形x方向可测量视阈数;
fy为边长为6.36mm正方形y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff为一个边长6.36mm正方形可测量视阈数;
sf为9个边长为6.36mm正方形一共可测量视阈数;即,样品的可测量视阈数。
将所述9分区的界线延长至样品边界,得到样品有效测量范围的21个区,将21个分区按最上一排自左到右、第二排自右到左、第三排自左到右、第四排自右到左、第五排自左到右依次编号,21个分区中共5类测量视阈数不同的区域:
类型1:编号5、6、7、10、11、12、15、16、17的9个区域为正方形,可测量视阈数与所述9分区相同;
类型2:编号4、8、14、18的4个区域,可测量视阈数相同;
类型3:编号1、3、19、21的4个区域,可测量视阈数相同;
类型4:编号2、20的2个区域为矩形,可测量视阈数相同;
类型5:编号9、13的2个区域为矩形,可测量视阈数相同;
用一个视阈x和y方向上的长度和各分区各测量带的x和y方向上的长度求得每个分区可测量的视阈数,具体计算如下,以下计算公式中长度单位为微米:
类型1中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
f1x=6360/1024x upix;
f1y=6360/768x upix;
除后如果有余数,分配给可测量的视阈;
一个正方形区域可测量视阈数:
ff1=f1x x f1y;
上式中:
f1x为边长为6.36mm正方形x方向可测量视阈数;
f2y为边长为6.36mm正方形y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff1为一个边长为6.36mm正方形可测量视阈数;
类型2中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
f2y=6360/768x upix;
除后如果有余数,分配到可测量的视阈中;
一个区域可测量视阈数:
i=1,2,3,4,5,6…..;
Fx为x方向可测量视阈数;
fy为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff2为该4个相同面积区域中,一个区域可测量视阈数;
类型3中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
除后如果有余数,分配到可测量的视阈中;
一个区域可测量视阈数:
i=1,2,3,4,5,6…..;
f3x为x方向可测量视阈数;
f3y为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff3为该4个相同面积区域中,一个区域可测量视阈数;
类型4中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
矩形最大可测量视阈计算:
f4x=6360/1024x upix;
f4y=3575/768x upix;
一个矩形可测量视阈数:
ff4=f4x x f4y;
f4x为x方向可测量视阈数;
f4y为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff3为一个矩形可测量视阈数;
类型5中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
矩形最大可测量视阈计算:
f5x=3575/1024x upix;
f5y=6360/768x upix;
一个矩形可测量视阈数:
ff5=f5x x f5y;
f5x为x方向可测量视阈数;
f5y为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff5为一个矩形可测量视阈数;
样品21分区总共可以测量视阈数:
Sf=9x ff1+4x ff2+4x ff3+2x ff4+2x ff5;
Sf为样品21分区总共可以测量视阈数。
本发明的BPMA的分区聚焦测量方法,是专门针对样品表面轻微倾斜设计的,BPMA采用在一个样品的测量面上分区聚焦测量的方法解决样品轻度倾斜的问题。
具体实施例:
一、样品介绍:
BPMA常用样品台为9孔样品台,样品台可安放高度约为7-10mm,直径30mm圆柱形的环氧树脂光片九个。一个样品的圆形平面直径30mm,实际有效分析平面直径约为 27mm。
BPMA常用的图像分别率为1024x768(像素)。
二、分区聚焦测量的方法:
1、九分区测量法:
方法:九分区测量法是在样品有效测量范围划分出的9个区,见图1,再分别在九个分区的中心点手动聚焦,软件记录这九个分区的电镜条件(主要是工作距离)。聚焦完成后,BPMA软件开始样品测量,软件根据不同分区的不同电镜条件(主要是工作距离) 从样品左上角1号分区开始,按照顺序测量到9号分区结束,见图2。九个分区测量完成后,保存一个测量数据文件。
分区:直径27mm圆中的最大内接正方形边长19.09mm。边长19.09的正方形可分成九个边长为6.36mm的正方形。每个边长为6.36mm的正方形的中心为分区聚焦点。
分区可测量视阈数计算:九个分区大小相同,见图2,每个分区可测量视阈数用以下方法计算。通过扫描电镜的放大倍数可以得到每个像素对应多少微米。由BPMA图像分别率x=1024像素和y=768像素和由扫描电镜得到的“微米/像素”,可以得到一个视阈x和y方向的长度;再用一个视阈x和y方向上的长度和正方形边长6.36mm可以得到 6.36x6.36mm正方形x和y方向可测量的视阈数。计算公式中长度单位为微米。具体计算如下:
fx=6360/1024x upix
fy=6360/768x upix
除后如果有余数,可以分配到可测量的视阈中。
每个正方形可测量视阈数:
ff=fx x fy
样品可测量视阈数:
Sf=9x ff
fx;边长为6.36mm正方形x方向可测量视阈数;
fy:边长为6.36mm正方形y方向可测量视阈数;
upix:微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff:一个边长6.36mm正方形可测量视阈数;
sf:样品可测量视阈数。9个边长为6.36mm正方形一共可测量视阈数;
2、21分区测量法:
用9分区测量,部分区域未能测到,要测量这些区域,可使用21分区测量法。21分区见图3。
方法:21分区测量法是在样品有效测量范围划分出的21个区,见图3,再分别在21个分区的中心点手动聚焦,软件记录这21个分区的电镜条件(主要是工作距离)。聚焦完成后,BPMA软件开始样品测量,软件根据不同分区的不同电镜条件(主要是工作距离)从样品左上角1号分区开始,按照顺序测量到21号分区结束,见图3。21个分区测量完成后,保存一个测量数据文件。
分区:直径27mm圆中分21个分区见图3。其中编号5、6、7、10、11、12、15、16、17的9个区域为正方形,可测量视阈数与9分区相同;编号4、8、14、18的4个区域可测量视阈数相同;编号1、3、19、21的4个区域可测量视阈数相同;编号2、20的2个区域为矩形,可测量视阈数相同;编号9、13的2个区域为矩形,可测量视阈数相同。样品21个分区中共5类测量视阈数(面积)不同的区域。
分区可测量视阈数计算:样品21个分区大小见图3,每个分区可测量视阈用以下方法计算。通过扫描电镜的放大倍数可以得到每个像素对应多少微米。由BPMA图像分别率 x=1024像素和y=768像素和由扫描电镜得到的“微米/像素”,可以得到一个视阈中x和y方向的长度;再用一个视阈x和y方向上的长度和各分区各测量带的x和y方向上的长度求得每个分区可测量的视阈数。
具体计算如下:
21分区按可测量视阈数(面积)可分成5种不同类型。在这5种类型中的各区域,可测量视阈数相同。类型1、有编号5、6、7、10、11、12、15、16、17的9个区域;类型 2、有编号4、8、14、18的4个区域;类型3、有编号1、3、19、21的4个区域;类型4、有编号2、20的2个区域;类型5、有编号9、13的2个区域。以下计算公式中长度单位为微米。
类型1、编号5、6、7、10、11、12、15、16、17的9个区域中每个区域最大可测量视阈数的计算。计算方法同9分区计算(见图4):
f1x=6360/1024x upix
f1y=6360/768x upix
除后如果有余数,可以分配给可测量的视阈。
一个正方形区域可测量视阈数:
ff1=f1x x f1y
f1x;边长为6.36mm正方形x方向可测量视阈数;
f2y:边长为6.36mm正方形y方向可测量视阈数;
upix:微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff1:一个边长为6.36mm正方形可测量视阈数;
类型2、编号4、8、14、18的4个区域中每个区域最大可测量视阈数的计算(见图 5):
f2y=6360/768x upix
除后如果有余数,可以分配到可测量的视阈中。
一个区域可测量视阈数:
i=1,2,3,4,5,6…..;
Fx:x方向可测量视阈数;
fy:y方向可测量视阈数;
upix:微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff2:该4个相同面积区域中,一个区域可测量视阈数;
类型3、编号1、3、19、21的4个区域中每个区域最大可测量视阈数的计算(见图 6):
除后如果有余数,可以分配到可测量的视阈中。
一个区域可测量视阈数:
i=1,2,3,4,5,6…..;
f3x:x方向可测量视阈数;
f3y:y方向可测量视阈数;
upix:微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff3:该4个相同面积区域中,一个区域可测量视阈数;
类型4、编号2、20的2个矩形区域中每个区域最大可测量视阈数的计算(见图7)。
矩形最大可测量视阈计算:
f4x=6360/1024x upix
f4y=3575/768x upix
一个矩形可测量视阈数:
ff4=f4x x f4y
f4x:x方向可测量视阈数;
f4y:y方向可测量视阈数;
upix:微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff3:一个矩形可测量视阈数;
类型5、编号9、13的2个矩形区域中,每个区域最大可测量视阈数的计算(见图8)。
矩形最大可测量视阈计算:
f5x=3575/1024x upix
f5y=6360/768x upix
一个矩形可测量视阈数:
ff5=f5x x f5y
f5x:x方向可测量视阈数;
f5y:y方向可测量视阈数;
upix:微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff5:一个矩形可测量视阈数;
样品21分区总共可以测量视阈数:
Sf=9x ff1+4x ff2+4x ff3+2x ff4+2x ff5
Sf:样品21分区总共可以测量视阈数。
本发明针对样品表面轻微倾斜,BPMA中的分区测量法采用在一个样品的测量面上分区聚焦测量的方法解决了样品轻度倾斜的问题。
上述5中类型的解释:
几何学中:
9分区是圆的内接正方形,分成9个小正方形;那么,21分区中:2、9、13、20应该相同,1、3、4、8、14、18、21、19也应该相同,应该有3种类型。
本申请中:
因为扫描电镜每帧图像一般不是正方形,而是矩形(如每帧1024*768),所以BPMA软件读取的每帧图像也是矩形(一般1024*768),所以在实际测量中,21分区中编号1 (或3、19、21)和编号4(或8、14、18)的面积虽然相同,但x、y向的长度不一样,其可测量视阈数并不相同。同理,编号2(或20)与编号9(或13)的可测量视阈数也不相同。
所以划分为以下5种类型:编号5、6、7、10、11、12、15、16、17的9个区域为正方形,可测量视阈数相同;编号4、8、14、18的4个区域可测量视阈数相同;编号1、3、 19、21的4个区域可测量视阈数相同;编号2、20的2个区域为矩形,可测量视阈数相同;编号9、13的2个区域为矩形,可测量视阈数相同,共5类测量视阈数(面积)不同的区域。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种BPMA的分区聚焦测量方法,其特征在于,包括:
在样品有效测量范围划分出多个分区,分别在每个分区的中心分别聚焦,记录每个分区的电镜条件;
聚焦完成后,BPMA软件开始样品测量,根据不同分区的不同的电镜条件依次测量每分区,所述电镜条件包括电镜的工作距离;
多个分区测量均完成后,保存一个测量数据文件。
2.根据权利要求1所述的BPMA的分区聚焦测量方法,其特征在于,样品为直径27mm圆,在样品有效测量范围划分出的9个区,分区方法包括:
直径27mm圆中的最大内接正方形边长19.09mm,边长19.09的正方形分成九个边长为6.36mm的正方形作为九个大小相同的分区,每个边长为6.36mm的正方形的中心为分区聚焦点;
每个分区的可测量视阈数用以下方法计算:
通过扫描电镜的放大倍数得到每个像素对应多少微米,由BPMA图像分别率x=1024像素和y=768像素和由扫描电镜得到的微米/像素,得到一个视阈x和y方向的长度;
再用一个视阈x和y方向上的长度和正方形边长6.36mm得到6.36x6.36mm正方形x和y方向可测量的视阈数;
具体计算如下,计算公式中长度单位为微米:
fx=6360/1024x upix;
fy=6360/768x upix;
除后如果有余数,分配到可测量的视阈中;
每个正方形可测量视阈数:
ff=fx x fy;
样品可测量视阈数:
Sf=9x ff;
上式中:
Fx为边长为6.36mm正方形x方向可测量视阈数;
fy为边长为6.36mm正方形y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff为一个边长6.36mm正方形可测量视阈数;
sf为9个边长为6.36mm正方形一共可测量视阈数;即,样品的可测量视阈数。
3.根据权利要求2所述的BPMA的分区聚焦测量方法,其特征在于,将所述9分区的界线延长至样品边界,得到样品有效测量范围的21个区,将21个分区按最上一排自左到右、第二排自右到左、第三排自左到右、第四排自右到左、第五排自左到右依次编号,21个分区中共5类测量视阈数不同的区域:
类型1:编号5、6、7、10、11、12、15、16、17的9个区域为正方形,可测量视阈数与所述9分区相同;
类型2:编号4、8、14、18的4个区域,可测量视阈数相同;
类型3:编号1、3、19、21的4个区域,可测量视阈数相同;
类型4:编号2、20的2个区域为矩形,可测量视阈数相同;
类型5:编号9、13的2个区域为矩形,可测量视阈数相同;
用一个视阈x和y方向上的长度和各分区各测量带的x和y方向上的长度求得每个分区可测量的视阈数,具体计算如下,以下计算公式中长度单位为微米:
类型1中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
f1x=6360/1024x upix;
f1y=6360/768x upix;
除后如果有余数,分配给可测量的视阈;
一个正方形区域可测量视阈数:
ff1=f1x x f1y;
上式中:
f1x为边长为6.36mm正方形x方向可测量视阈数;
f2y为边长为6.36mm正方形y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素(通过扫描电镜放大倍数可得);
ff1为一个边长为6.36mm正方形可测量视阈数;
类型2中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
f2y=6360/768x upix;
除后如果有余数,分配到可测量的视阈中;
一个区域可测量视阈数:
Fx为x方向可测量视阈数;
fy为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff2为该4个相同面积区域中,一个区域可测量视阈数;
类型3中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
除后如果有余数,分配到可测量的视阈中;
一个区域可测量视阈数:
f3x为x方向可测量视阈数;
f3y为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff3为该4个相同面积区域中,一个区域可测量视阈数;
类型4中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
矩形最大可测量视阈计算:
f4x=6360/1024x upix;
f4y=3575/768x upix;
一个矩形可测量视阈数:
ff4=f4x x f4y;
f4x为x方向可测量视阈数;
f4y为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff3为一个矩形可测量视阈数;
类型5中每个区域最大可测量视阈数的计算方法:
矩形最大可测量视阈计算:
f5x=3575/1024x upix;
f5y=6360/768x upix;
一个矩形可测量视阈数:
ff5=f5x x f5y;
f5x为x方向可测量视阈数;
f5y为y方向可测量视阈数;
upix为微米/像素,通过扫描电镜放大倍数得到;
ff5为一个矩形可测量视阈数;
样品21分区总共可以测量视阈数:
Sf=9x ff1+4x ff2+4x ff3+2x ff4+2x ff5;
Sf为样品21分区总共可以测量视阈数。
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