JP2000208086A - 走査電子顕微鏡の像表示方法 - Google Patents
走査電子顕微鏡の像表示方法Info
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- JP2000208086A JP2000208086A JP11005052A JP505299A JP2000208086A JP 2000208086 A JP2000208086 A JP 2000208086A JP 11005052 A JP11005052 A JP 11005052A JP 505299 A JP505299 A JP 505299A JP 2000208086 A JP2000208086 A JP 2000208086A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 試料表面の凹凸の状態を定量的に観察するこ
とができる走査電子顕微鏡の像表示方法を実現する。 【解決手段】 試料４上の所定領域の２次元走査に伴っ
て検出された信号は、アフィン変換器２２によってＸ−
Ｙ２次元の座標から菱形の座標に変換される。この結
果、陰極線管１５上には菱形の像が表示される。更に、
試料４上の所定領域の２つの端部位置で電子ビームがラ
イン状に繰り返し走査され、この繰り返し走査の過程で
電子ビームのフォーカスを所定範囲変化させ、各フォー
カスごとに試料から得られた信号を前記菱形の像の電子
ビームの走査に対応した端部位置においてずらして表示
する。
とができる走査電子顕微鏡の像表示方法を実現する。 【解決手段】 試料４上の所定領域の２次元走査に伴っ
て検出された信号は、アフィン変換器２２によってＸ−
Ｙ２次元の座標から菱形の座標に変換される。この結
果、陰極線管１５上には菱形の像が表示される。更に、
試料４上の所定領域の２つの端部位置で電子ビームがラ
イン状に繰り返し走査され、この繰り返し走査の過程で
電子ビームのフォーカスを所定範囲変化させ、各フォー
カスごとに試料から得られた信号を前記菱形の像の電子
ビームの走査に対応した端部位置においてずらして表示
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、試料上で電子ビー
ムを走査し、試料からの信号に基づいて像を表示するよ
うにした走査電子顕微鏡において、試料表面の立体的な
構造を観察するに適した像表示方法に関する。
ムを走査し、試料からの信号に基づいて像を表示するよ
うにした走査電子顕微鏡において、試料表面の立体的な
構造を観察するに適した像表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、走査型荷電粒子ビーム装置とし
ての走査電子顕微鏡の一例を示しており、図中１は電子
銃である。電子銃１から発生した電子ビームＥＢは、集
束レンズ２と対物レンズ３によって試料４上に細く集束
される。また、電子ビームＥＢは、走査コイル５によっ
て偏向され、試料４上の電子ビームの照射位置は走査さ
れる。
ての走査電子顕微鏡の一例を示しており、図中１は電子
銃である。電子銃１から発生した電子ビームＥＢは、集
束レンズ２と対物レンズ３によって試料４上に細く集束
される。また、電子ビームＥＢは、走査コイル５によっ
て偏向され、試料４上の電子ビームの照射位置は走査さ
れる。
【０００３】走査コイル５にはビーム走査制御器６から
２次元的な走査信号が供給される。また、試料４は試料
ステージ制御器７によって駆動されるモータ８により、
Ｘ，Ｙの２次元方向に移動させられる移動ステージ９上
に載せられている。
２次元的な走査信号が供給される。また、試料４は試料
ステージ制御器７によって駆動されるモータ８により、
Ｘ，Ｙの２次元方向に移動させられる移動ステージ９上
に載せられている。
【０００４】試料４への電子ビームＥＢの照射によって
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、ＡＤ変換器１１によ
ってディジタル信号に変換された後、フレームメモリー
１２に供給される。
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、ＡＤ変換器１１によ
ってディジタル信号に変換された後、フレームメモリー
１２に供給される。
【０００５】１３はフレームメリー１２の各画素に検出
信号を記憶させる際、記憶画素の座標の選択を行うため
のアドレス発生器であり、この発生器１３はビーム走査
制御器６から供給される電子ビームＥＢの走査信号に応
じた信号により、アドレス信号を作成する。フレームメ
モリー１２に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変
換器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線
管１５に供給される。このような構成の動作を次に説明
する。
信号を記憶させる際、記憶画素の座標の選択を行うため
のアドレス発生器であり、この発生器１３はビーム走査
制御器６から供給される電子ビームＥＢの走査信号に応
じた信号により、アドレス信号を作成する。フレームメ
モリー１２に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変
換器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線
管１５に供給される。このような構成の動作を次に説明
する。
【０００６】２次電子像を観察する場合、試料４上で電
子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４への電子
ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子は、検出
器１０によって検出される。検出信号はＡＤ変換器１１
を介してフレームメモリー１２内の電子ビームＥＢの走
査位置に応じたアドレスの画素対応記憶領域に記憶され
る。
子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４への電子
ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子は、検出
器１０によって検出される。検出信号はＡＤ変換器１１
を介してフレームメモリー１２内の電子ビームＥＢの走
査位置に応じたアドレスの画素対応記憶領域に記憶され
る。
【０００７】このようにしてフレームメモリー１２の各
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記した走査電
子顕微鏡において、陰極線管１５に表示された像に基づ
き、試料の表面形態を観察することができる。しかしな
がら、試料の凹凸構造を定量的には観察することができ
ない。ほとんどの場合、試料の凹凸の程度はその像の濃
淡模様等から観察者が経験的に判断している場合が多
い。
子顕微鏡において、陰極線管１５に表示された像に基づ
き、試料の表面形態を観察することができる。しかしな
がら、試料の凹凸構造を定量的には観察することができ
ない。ほとんどの場合、試料の凹凸の程度はその像の濃
淡模様等から観察者が経験的に判断している場合が多
い。
【０００９】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的は、試料表面の凹凸の状態を定量的に
観察することができる走査電子顕微鏡の像表示方法を実
現するにある。
もので、その目的は、試料表面の凹凸の状態を定量的に
観察することができる走査電子顕微鏡の像表示方法を実
現するにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明に基づく走査
電子顕微鏡の像表示方法は、電子ビームを試料上で２次
元的に走査し、電子ビームの２次元走査に伴って発生し
た信号に基づいて試料像を表示するようにした走査電子
顕微鏡において、電子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ
方向に２次元走査し、電子ビームの２次元走査に伴って
発生した信号を検出し、検出信号を座標変換して菱形の
像として表示し、前記試料上の所定領域のＹ方向の特定
位置で、電子ビームをＸ方向にライン状に複数回繰り返
し走査し、この繰り返し走査の過程で電子ビームのフォ
ーカスを所定範囲変化させ、各フォーカスごとに試料か
ら得られた信号を前記菱形の像の電子ビームの走査に対
応した端部位置においてずらして表示し、前記試料上の
所定領域のＸ方向の特定位置で、電子ビームをＹ方向に
ライン状に複数回繰り返し走査し、この繰り返し走査の
過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲変化させ、各
フォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱形の像
の電子ビームの走査に対応した端部位置においてずらし
て表示するようにしたことを特徴としている。
電子顕微鏡の像表示方法は、電子ビームを試料上で２次
元的に走査し、電子ビームの２次元走査に伴って発生し
た信号に基づいて試料像を表示するようにした走査電子
顕微鏡において、電子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ
方向に２次元走査し、電子ビームの２次元走査に伴って
発生した信号を検出し、検出信号を座標変換して菱形の
像として表示し、前記試料上の所定領域のＹ方向の特定
位置で、電子ビームをＸ方向にライン状に複数回繰り返
し走査し、この繰り返し走査の過程で電子ビームのフォ
ーカスを所定範囲変化させ、各フォーカスごとに試料か
ら得られた信号を前記菱形の像の電子ビームの走査に対
応した端部位置においてずらして表示し、前記試料上の
所定領域のＸ方向の特定位置で、電子ビームをＹ方向に
ライン状に複数回繰り返し走査し、この繰り返し走査の
過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲変化させ、各
フォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱形の像
の電子ビームの走査に対応した端部位置においてずらし
て表示するようにしたことを特徴としている。
【００１１】第１の発明では、電子ビームを試料の所定
領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査して試料からの信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向とＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＸ方向およびＹ方向にライン状に複数回繰
り返し走査し、この繰り返し走査の過程で電子ビームの
フォーカスを所定範囲変化させ、各フォーカスごとに試
料から得られた信号を前記菱形の像の電子ビームの走査
に対応した端部位置においてずらして表示し、試料上の
構造の高さを定量的に観察することを可能とする。
領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査して試料からの信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向とＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＸ方向およびＹ方向にライン状に複数回繰
り返し走査し、この繰り返し走査の過程で電子ビームの
フォーカスを所定範囲変化させ、各フォーカスごとに試
料から得られた信号を前記菱形の像の電子ビームの走査
に対応した端部位置においてずらして表示し、試料上の
構造の高さを定量的に観察することを可能とする。
【００１２】第２の発明に基づく走査電子顕微鏡の像表
示方法は、第１の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いる。第３の
発明に基づく走査電子顕微鏡の像表示方法は、第１の発
明において、ライン状の複数回の繰り返し走査を、試料
上の所定領域のＸ方向の端部位置、Ｙ方向の端部位置で
行う。
示方法は、第１の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いる。第３の
発明に基づく走査電子顕微鏡の像表示方法は、第１の発
明において、ライン状の複数回の繰り返し走査を、試料
上の所定領域のＸ方向の端部位置、Ｙ方向の端部位置で
行う。
【００１３】第４の発明に基づく走査型荷電粒子ビーム
装置は、電子ビームを試料上で２次元的に走査し、電子
ビームの２次元走査に伴って発生した信号に基づいて試
料像を表示するようにした走査電子顕微鏡において、電
子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査
し、電子ビームの２次元走査に伴って発生した信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向の特定位置で、電子ビー
ムをＸ方向にライン状に走査し、この走査の過程で電子
ビームのフォーカスを所定範囲繰り返し変化させ、各フ
ォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱形の像の
電子ビームの走査に対応した端部位置においてずらして
表示し、前記試料上の所定領域のＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＹ方向にライン状に走査し、この走査の過
程で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰り返し変化さ
せ、各フォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱
形の像の電子ビームの走査に対応した端部位置において
ずらして表示するようにしたことを特徴としている。
装置は、電子ビームを試料上で２次元的に走査し、電子
ビームの２次元走査に伴って発生した信号に基づいて試
料像を表示するようにした走査電子顕微鏡において、電
子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査
し、電子ビームの２次元走査に伴って発生した信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向の特定位置で、電子ビー
ムをＸ方向にライン状に走査し、この走査の過程で電子
ビームのフォーカスを所定範囲繰り返し変化させ、各フ
ォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱形の像の
電子ビームの走査に対応した端部位置においてずらして
表示し、前記試料上の所定領域のＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＹ方向にライン状に走査し、この走査の過
程で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰り返し変化さ
せ、各フォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱
形の像の電子ビームの走査に対応した端部位置において
ずらして表示するようにしたことを特徴としている。
【００１４】第４の発明では、電子ビームを試料の所定
領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査して試料からの信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向とＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＸ方向およびＹ方向にライン状に走査し、
この走査の過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰
り返し変化させ、各フォーカスごとに試料から得られた
信号を前記菱形の像の電子ビームの走査に対応した端部
位置においてずらして表示し、試料上の構造の高さを定
量的に観察することを可能とする。
領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査して試料からの信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向とＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＸ方向およびＹ方向にライン状に走査し、
この走査の過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰
り返し変化させ、各フォーカスごとに試料から得られた
信号を前記菱形の像の電子ビームの走査に対応した端部
位置においてずらして表示し、試料上の構造の高さを定
量的に観察することを可能とする。
【００１５】第５の発明に基づく走査電子顕微鏡の像表
示方法は、第４の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いる。第６の
発明に基づく走査電子顕微鏡の像表示方法は、第４の発
明において、ライン状の複数回の繰り返し走査を、試料
上の所定領域のＸ方向の端部位置、Ｙ方向の端部位置で
行う。
示方法は、第４の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いる。第６の
発明に基づく走査電子顕微鏡の像表示方法は、第４の発
明において、ライン状の複数回の繰り返し走査を、試料
上の所定領域のＸ方向の端部位置、Ｙ方向の端部位置で
行う。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく像表
示方法を実施するための走査電子顕微鏡の一例を示して
おり、図１の従来装置と同一ないしは類似部分には同一
番号が付されている。
施の形態を詳細に説明する。図２は本発明に基づく像表
示方法を実施するための走査電子顕微鏡の一例を示して
おり、図１の従来装置と同一ないしは類似部分には同一
番号が付されている。
【００１７】図２において、１は電子銃である。電子銃
１から発生した電子ビームＥＢは、集束レンズ２と対物
レンズ３によって試料４上に細く集束される。また、電
子ビームＥＢは、走査コイル５によって偏向され、試料
４上の電子ビームの照射位置は走査される。
１から発生した電子ビームＥＢは、集束レンズ２と対物
レンズ３によって試料４上に細く集束される。また、電
子ビームＥＢは、走査コイル５によって偏向され、試料
４上の電子ビームの照射位置は走査される。
【００１８】走査コイル５には走査信号発生器１６から
走査信号用増幅器１７を介して２次元的な走査信号ある
いは、一次元のライン状の走査信号が供給される。ま
た、対物レンズ３にはフォーカス設定器１８によって設
定されたフォーカス位置に応じた対物レンズの励磁電流
が増幅器１９を介して供給される。試料４は試料ステー
ジ制御器７によって駆動されるモータ８により、Ｘ，Ｙ
の２次元方向に移動させられる移動ステージ９上に載せ
られている。
走査信号用増幅器１７を介して２次元的な走査信号ある
いは、一次元のライン状の走査信号が供給される。ま
た、対物レンズ３にはフォーカス設定器１８によって設
定されたフォーカス位置に応じた対物レンズの励磁電流
が増幅器１９を介して供給される。試料４は試料ステー
ジ制御器７によって駆動されるモータ８により、Ｘ，Ｙ
の２次元方向に移動させられる移動ステージ９上に載せ
られている。
【００１９】試料４への電子ビームＥＢの照射によって
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、増幅器２０によって
増幅された後、ＡＤ変換器２１によってディジタル信号
に変換される。ＡＤ変換器２１によってディジタル信号
に変換された信号は、アフィン変換器２２に供給され
て、信号の座標変換が適宜行われる。
発生した２次電子は、２次電子検出器１０によって検出
される。検出器１０の検出信号は、増幅器２０によって
増幅された後、ＡＤ変換器２１によってディジタル信号
に変換される。ＡＤ変換器２１によってディジタル信号
に変換された信号は、アフィン変換器２２に供給され
て、信号の座標変換が適宜行われる。
【００２０】アフィン変換器２２は、走査信号発生器１
６からの走査信号に基づいて座標変換を実行する。アフ
ィン変換器２２の出力信号は、フレームメモリー２３に
供給されてその座標に応じて記憶される。フレームメモ
リー２３に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変換
器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線管
１５に供給される。このような構成の動作を次に説明す
る。
６からの走査信号に基づいて座標変換を実行する。アフ
ィン変換器２２の出力信号は、フレームメモリー２３に
供給されてその座標に応じて記憶される。フレームメモ
リー２３に記憶されている信号は読み出され、ＤＡ変換
器１４によってアナログ信号に変換された後、陰極線管
１５に供給される。このような構成の動作を次に説明す
る。
【００２１】通常の２次電子像を観察する場合、試料４
上で電子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４へ
の電子ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子
は、検出器１０によって検出される。検出信号は増幅器
２０によって増幅され、ＡＤ変換器２１によってディジ
タル信号に変換された後、アフィン変換器２２に供給さ
れる。通常の２次電子像の観察の場合には、アフィン変
換器２２は座標変換の動作を行わず、２次電子検出信号
は、アフィン変換器２２を単に通過してフレームメモリ
ー２３内の電子ビームＥＢの走査位置に応じたアドレス
の画素対応記憶領域に記憶される。
上で電子ビームＥＢの２次元走査が行われる。試料４へ
の電子ビームＥＢの照射に基づいて発生した２次電子
は、検出器１０によって検出される。検出信号は増幅器
２０によって増幅され、ＡＤ変換器２１によってディジ
タル信号に変換された後、アフィン変換器２２に供給さ
れる。通常の２次電子像の観察の場合には、アフィン変
換器２２は座標変換の動作を行わず、２次電子検出信号
は、アフィン変換器２２を単に通過してフレームメモリ
ー２３内の電子ビームＥＢの走査位置に応じたアドレス
の画素対応記憶領域に記憶される。
【００２２】このようにしてフレームメモリー２３の各
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。この陰極線管１５に表示された像
からは、先に説明したように、試料の凹凸構造を定量的
には観察することができない。
画素には映像信号が記憶されるが、この記憶された映像
信号は読み出され、ＤＡ変換器１４を介して陰極線管１
５に供給されることから、陰極線管１５には試料の２次
電子像が表示される。この陰極線管１５に表示された像
からは、先に説明したように、試料の凹凸構造を定量的
には観察することができない。
【００２３】次に、試料の凹凸構造を定量的に観察する
ことができる像の表示方法について図３，図４を参照し
て説明する。まず、走査信号発生器１６から試料の所定
領域をＸ−Ｙ方向に２次元的に走査する走査信号が発生
され、その信号は増幅器１７を介して走査コイル５に供
給される。図３は試料４上の電子ビームの走査の様子を
示しており、試料の領域Ｓが点線（走査１）で示すよう
に一次電子ビームＥＢにより２次元的に走査される。
ことができる像の表示方法について図３，図４を参照し
て説明する。まず、走査信号発生器１６から試料の所定
領域をＸ−Ｙ方向に２次元的に走査する走査信号が発生
され、その信号は増幅器１７を介して走査コイル５に供
給される。図３は試料４上の電子ビームの走査の様子を
示しており、試料の領域Ｓが点線（走査１）で示すよう
に一次電子ビームＥＢにより２次元的に走査される。
【００２４】この２次元走査に基づいて検出器１０で検
出された２次電子検出信号は、増幅器２０、ＡＤ変換器
２１を介してアフィン変換器２２に供給される。アフィ
ン変換器２２には、走査信号発生器１６から走査信号が
参照信号として供給されている。アフィン変換器２２
は、走査信号の２次元Ｘ−Ｙ座標から菱形の座標への変
換を実行し、座標変換された信号は、フレームメモリー
２３に供給されて記憶される。
出された２次電子検出信号は、増幅器２０、ＡＤ変換器
２１を介してアフィン変換器２２に供給される。アフィ
ン変換器２２には、走査信号発生器１６から走査信号が
参照信号として供給されている。アフィン変換器２２
は、走査信号の２次元Ｘ−Ｙ座標から菱形の座標への変
換を実行し、座標変換された信号は、フレームメモリー
２３に供給されて記憶される。
【００２５】この記憶された映像信号は読み出され、Ｄ
Ａ変換器１４を介して陰極線管１５に供給されることか
ら、陰極線管１５には試料の２次電子像が表示される
が、このとき、検出信号の各座標はＸ−Ｙの２次元座標
から変換され、菱形の座標とされるため、陰極線管１５
には菱形に表示された像が得られる。図４は陰極線管１
５に表示された像を示している。図中Ｓｄが図３の一次
電子ビームの２次元走査領域Ｓに対応して表示された菱
形の像を示している。
Ａ変換器１４を介して陰極線管１５に供給されることか
ら、陰極線管１５には試料の２次電子像が表示される
が、このとき、検出信号の各座標はＸ−Ｙの２次元座標
から変換され、菱形の座標とされるため、陰極線管１５
には菱形に表示された像が得られる。図４は陰極線管１
５に表示された像を示している。図中Ｓｄが図３の一次
電子ビームの２次元走査領域Ｓに対応して表示された菱
形の像を示している。
【００２６】次に、図３における領域ＳのＸ方向の一方
の端部において、一次電子ビームによるＹ方向への１次
元のライン走査Ｌ１が繰り返し行われる。このライン走
査Ｌ１は多数回実行され、各ライン走査の都度、走査信
号発生器１６からの信号に基づいて、フォーカス設定器
１８は徐々に異なったフォーカス値を設定し、対物レン
ズ３に異なった励磁電流を供給する。図５は多数回のラ
イン走査Ｌ１の間における対物レンズ３のステップ状の
励磁電流の変化を示しており、ジャストフォーカスＦｊ
ｕｓｔを中心としてＦｍｉｎからＦｍａｘまで励磁電流
を変化させる。各１ステップの励磁電流のときに１回の
ライン走査が行われる。
の端部において、一次電子ビームによるＹ方向への１次
元のライン走査Ｌ１が繰り返し行われる。このライン走
査Ｌ１は多数回実行され、各ライン走査の都度、走査信
号発生器１６からの信号に基づいて、フォーカス設定器
１８は徐々に異なったフォーカス値を設定し、対物レン
ズ３に異なった励磁電流を供給する。図５は多数回のラ
イン走査Ｌ１の間における対物レンズ３のステップ状の
励磁電流の変化を示しており、ジャストフォーカスＦｊ
ｕｓｔを中心としてＦｍｉｎからＦｍａｘまで励磁電流
を変化させる。各１ステップの励磁電流のときに１回の
ライン走査が行われる。
【００２７】この１次元のライン走査Ｌ１に基づいて検
出された信号は、アフィン変換器２２によって座標変換
されフレームメモリー２３に記憶される。この際、１回
のライン走査ごとにフレームメモリー２３に記憶される
位置が少しずつずらされる。このずらされる方向は、図
３のＸ−Ｙ座標では、Ｘ方向となる。このため、陰極線
管１５上の、多数回のライン走査Ｌ１に基づく像は、図
４に示すように２次元走査像Ｓｄの端部において垂直方
向に展開され、Ｌ１ｄとして表示される。
出された信号は、アフィン変換器２２によって座標変換
されフレームメモリー２３に記憶される。この際、１回
のライン走査ごとにフレームメモリー２３に記憶される
位置が少しずつずらされる。このずらされる方向は、図
３のＸ−Ｙ座標では、Ｘ方向となる。このため、陰極線
管１５上の、多数回のライン走査Ｌ１に基づく像は、図
４に示すように２次元走査像Ｓｄの端部において垂直方
向に展開され、Ｌ１ｄとして表示される。
【００２８】次に、図３における領域ＳのＹ方向の一方
の端部において、一次電子ビームによるＸ方向への１次
元のライン走査Ｌ２が繰り返し行われる。このライン走
査Ｌ２は多数回実行され、各ライン走査の都度、走査信
号発生器１６からの信号に基づいて、フォーカス設定器
１８は徐々に異なったフォーカス値を設定し、対物レン
ズ３に異なった励磁電流を供給する。この多数回のライ
ン走査Ｌ２の間における対物レンズ３のステップ状の励
磁電流の変化は、図５に示したと同様であり、各１ステ
ップの励磁電流のときに１回ライン走査が行われる。
の端部において、一次電子ビームによるＸ方向への１次
元のライン走査Ｌ２が繰り返し行われる。このライン走
査Ｌ２は多数回実行され、各ライン走査の都度、走査信
号発生器１６からの信号に基づいて、フォーカス設定器
１８は徐々に異なったフォーカス値を設定し、対物レン
ズ３に異なった励磁電流を供給する。この多数回のライ
ン走査Ｌ２の間における対物レンズ３のステップ状の励
磁電流の変化は、図５に示したと同様であり、各１ステ
ップの励磁電流のときに１回ライン走査が行われる。
【００２９】この１次元のライン走査Ｌ２に基づいて検
出された信号は、アフィン変換器２２によって座標変換
されフレームメモリー２３に記憶される。この際、１回
のライン走査ごとにフレームメモリー２３に記憶される
位置が少しずつずらされる。このずらされる方向は、図
３のＸ−Ｙ座標では、Ｙ方向となる。このため、陰極線
管１５上の、多数回のライン走査Ｌ２に基づく像は、図
４に示すように２次元走査像Ｓｄの端部において垂直方
向に展開され、Ｌ２ｄとして表示される。
出された信号は、アフィン変換器２２によって座標変換
されフレームメモリー２３に記憶される。この際、１回
のライン走査ごとにフレームメモリー２３に記憶される
位置が少しずつずらされる。このずらされる方向は、図
３のＸ−Ｙ座標では、Ｙ方向となる。このため、陰極線
管１５上の、多数回のライン走査Ｌ２に基づく像は、図
４に示すように２次元走査像Ｓｄの端部において垂直方
向に展開され、Ｌ２ｄとして表示される。
【００３０】この図４に示した陰極線管１５の画面で
は、試料上の２次元走査領域の像が菱形に表示（Ｓｄ）
され、その２つの端部におけるライン状の走査に基づく
像が菱形の像の２つの端部において展開されて表示（Ｌ
１ｄ，Ｌ２ｄ）されることから、立体感のある像が表示
されることになる。更にそれに加えて、ライン状の走査
に基づく像がフォーカスが変えられているので、ライン
状走査地点における構造物の高さ方向の位置が明確に把
握できることになる。
は、試料上の２次元走査領域の像が菱形に表示（Ｓｄ）
され、その２つの端部におけるライン状の走査に基づく
像が菱形の像の２つの端部において展開されて表示（Ｌ
１ｄ，Ｌ２ｄ）されることから、立体感のある像が表示
されることになる。更にそれに加えて、ライン状の走査
に基づく像がフォーカスが変えられているので、ライン
状走査地点における構造物の高さ方向の位置が明確に把
握できることになる。
【００３１】図６はこの点を明らかにした図であり、電
子ビームの２次元走査領域に３種の特徴ある構造が存在
している場合、その３種の構造は図６の２次元走査に基
づく表示領域ＳｄでＩａ，Ｉｂ，Ｉｃとして表示され
る。一方、ライン走査Ｌ１に基づく表示領域Ｌ１ｄで
は、構造Ｉｃが存在しているので、構造Ｉｃの高さ方向
の位置（Ｉｃｆ）においてジャストフォーカスとなり、
その高さ位置（Ｉｃｆ）ではコントラストが明瞭とな
り、その他の高さ位置ではぼやけた像となる。したがっ
て、構造Ｉｃの高さ方向の位置関係を定量的に把握する
ことができる。
子ビームの２次元走査領域に３種の特徴ある構造が存在
している場合、その３種の構造は図６の２次元走査に基
づく表示領域ＳｄでＩａ，Ｉｂ，Ｉｃとして表示され
る。一方、ライン走査Ｌ１に基づく表示領域Ｌ１ｄで
は、構造Ｉｃが存在しているので、構造Ｉｃの高さ方向
の位置（Ｉｃｆ）においてジャストフォーカスとなり、
その高さ位置（Ｉｃｆ）ではコントラストが明瞭とな
り、その他の高さ位置ではぼやけた像となる。したがっ
て、構造Ｉｃの高さ方向の位置関係を定量的に把握する
ことができる。
【００３２】また、ライン走査Ｌ２に基づく表示領域Ｌ
２ｄでは、構造Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃが存在しているので、
各構造の高さ方向の位置（Ｉａｆ，Ｉｂｆ，Ｉｃｆ）に
おいてジャストフォーカスとなり、その高さ位置（Ｉａ
ｆ，Ｉｂｆ，Ｉｃｆ）ではコントラストが明瞭となり、
その他の高さ位置ではぼやけた像となる。したがって、
構造Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの高さ方向の位置関係を定量的に
把握することができる。
２ｄでは、構造Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃが存在しているので、
各構造の高さ方向の位置（Ｉａｆ，Ｉｂｆ，Ｉｃｆ）に
おいてジャストフォーカスとなり、その高さ位置（Ｉａ
ｆ，Ｉｂｆ，Ｉｃｆ）ではコントラストが明瞭となり、
その他の高さ位置ではぼやけた像となる。したがって、
構造Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃの高さ方向の位置関係を定量的に
把握することができる。
【００３３】図７はライン走査の他の実施の形態を説明
する図である。図５に示した実施の形態では、特定のＸ
方向あるいはＹ方向でフォーカスを変えながら多数回ラ
イン状に一次電子ビームを走査するようにしたが、図７
に示すように、特定のＸ方向あるいはＹ方向で比較的速
度を遅くして各１回ライン状の走査を行い、その間、フ
ォーカスをＦｍｉｎからＦｍａｘまで多数回変化させて
も良い。この場合、フォーカスのＦｍｉｎからＦｍａｘ
までの変化に伴う検出信号は、図６のＬ１ｄ，Ｌ２ｄの
表示領域で高さ方向に展開される。
する図である。図５に示した実施の形態では、特定のＸ
方向あるいはＹ方向でフォーカスを変えながら多数回ラ
イン状に一次電子ビームを走査するようにしたが、図７
に示すように、特定のＸ方向あるいはＹ方向で比較的速
度を遅くして各１回ライン状の走査を行い、その間、フ
ォーカスをＦｍｉｎからＦｍａｘまで多数回変化させて
も良い。この場合、フォーカスのＦｍｉｎからＦｍａｘ
までの変化に伴う検出信号は、図６のＬ１ｄ，Ｌ２ｄの
表示領域で高さ方向に展開される。
【００３４】以上本発明の実施の形態を詳述したが、本
発明はこの形態に限定されない。例えば、２次電子を検
出したが、反射電子を検出してもよい。また、対物レン
ズ３によってフォーカスを変化させるようにしたが、対
物レンズ３の励磁強度は一定とし、空芯コイルよりなる
応答速度の速い補助レンズを用いてフォーカスを変化さ
せるようにしても良い。更に、ライン走査の箇所は、必
ずしも２次元走査領域の端部位置でなくとも良く、任意
のＸ方向の位置およびＹ方向の位置でそれぞれＹ方向お
よびＸ方向にライン走査するようにしても良い。
発明はこの形態に限定されない。例えば、２次電子を検
出したが、反射電子を検出してもよい。また、対物レン
ズ３によってフォーカスを変化させるようにしたが、対
物レンズ３の励磁強度は一定とし、空芯コイルよりなる
応答速度の速い補助レンズを用いてフォーカスを変化さ
せるようにしても良い。更に、ライン走査の箇所は、必
ずしも２次元走査領域の端部位置でなくとも良く、任意
のＸ方向の位置およびＹ方向の位置でそれぞれＹ方向お
よびＸ方向にライン走査するようにしても良い。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、第１の発明では、
電子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査
して試料からの信号を検出し、検出信号を座標変換して
菱形の像として表示し、前記試料上の所定領域のＹ方向
とＸ方向の特定位置で、電子ビームをＸ方向およびＹ方
向にライン状に複数回繰り返し走査し、この繰り返し走
査の過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲変化さ
せ、各フォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱
形の像の電子ビームの走査に対応した端部位置において
ずらして表示し、試料上の凹凸状の構造を定量的に観察
することを可能とする。
電子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査
して試料からの信号を検出し、検出信号を座標変換して
菱形の像として表示し、前記試料上の所定領域のＹ方向
とＸ方向の特定位置で、電子ビームをＸ方向およびＹ方
向にライン状に複数回繰り返し走査し、この繰り返し走
査の過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲変化さ
せ、各フォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱
形の像の電子ビームの走査に対応した端部位置において
ずらして表示し、試料上の凹凸状の構造を定量的に観察
することを可能とする。
【００３６】第２の発明に基づく走査電子顕微鏡の像表
示方法は、第１の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いており、第
１の発明と同様な効果が得られる。
示方法は、第１の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いており、第
１の発明と同様な効果が得られる。
【００３７】第３の発明に基づく走査電子顕微鏡の像表
示方法は、第１の発明において、ライン状の複数回の繰
り返し走査を、試料上の所定領域のＸ方向の端部位置、
Ｙ方向の端部位置で行うようにしており、第１の発明と
同様な効果が得られる。
示方法は、第１の発明において、ライン状の複数回の繰
り返し走査を、試料上の所定領域のＸ方向の端部位置、
Ｙ方向の端部位置で行うようにしており、第１の発明と
同様な効果が得られる。
【００３８】第４の発明では、電子ビームを試料の所定
領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査して試料からの信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向とＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＸ方向およびＹ方向にライン状に走査し、
この走査の過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰
り返し変化させ、各フォーカスごとに試料から得られた
信号を前記菱形の像の電子ビームの走査に対応した端部
位置においてずらして表示し、試料上の凹凸状の構造を
定量的に観察することを可能とする。
領域でＸ−Ｙ方向に２次元走査して試料からの信号を検
出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表示し、
前記試料上の所定領域のＹ方向とＸ方向の特定位置で、
電子ビームをＸ方向およびＹ方向にライン状に走査し、
この走査の過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰
り返し変化させ、各フォーカスごとに試料から得られた
信号を前記菱形の像の電子ビームの走査に対応した端部
位置においてずらして表示し、試料上の凹凸状の構造を
定量的に観察することを可能とする。
【００３９】第５の発明に基づく走査電子顕微鏡の像表
示方法は、第４の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いており、第
４の発明と同様な効果が得られる。
示方法は、第４の発明において、検出信号を座標変換し
て菱形の像とするためにアフィン変換を用いており、第
４の発明と同様な効果が得られる。
【００４０】第６の発明に基づく走査電子顕微鏡の像表
示方法は、請求項４の発明において、ライン状の複数回
の繰り返し走査を、試料上の所定領域のＸ方向の端部位
置、Ｙ方向の端部位置で行うようにしており、第４の発
明と同様な効果が得られる。
示方法は、請求項４の発明において、ライン状の複数回
の繰り返し走査を、試料上の所定領域のＸ方向の端部位
置、Ｙ方向の端部位置で行うようにしており、第４の発
明と同様な効果が得られる。
【図１】従来の走査電子顕微鏡の一例を示す図である。
【図２】本発明の方法を実施するための走査電子顕微鏡
の一例を示す図である。
の一例を示す図である。
【図３】試料上の電子ビームの走査を説明するための図
である。
である。
【図４】陰極線管の表示画面を示す図である。
【図５】ライン状の電子ビームの繰り返し走査に伴う対
物レンズの励磁電流の変化を示す図である。
物レンズの励磁電流の変化を示す図である。
【図６】陰極線管の表示画面を示す図である。
【図７】ライン状の電子ビームの走査に伴う対物レンズ
の励磁電流の繰り返し変化を示す図である。
の励磁電流の繰り返し変化を示す図である。
１ 電子銃 ２ 集束レンズ ３ 対物レンズ ４ 試料 ５ 走査コイル ９ 移動ステージ １０ 検出器 １４ ＤＡ変換器 １５ 陰極線管 １６ 走査信号発生器 １７，１９，２０ 増幅器 １８ フォーカス設定器 ２１ ＡＤ変換器 ２２ アフィン変換器 ２３ フレームメモリー
Claims (6)
- 【請求項１】 電子ビームを試料上で２次元的に走査
し、電子ビームの２次元走査に伴って発生した信号に基
づいて試料像を表示するようにした走査電子顕微鏡にお
いて、電子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ方向に２次
元走査し、電子ビームの２次元走査に伴って発生した信
号を検出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表
示し、前記試料上の所定領域のＹ方向の特定位置で、電
子ビームをＸ方向にライン状に複数回繰り返し走査し、
この繰り返し走査の過程で電子ビームのフォーカスを所
定範囲変化させ、各フォーカスごとに試料から得られた
信号を前記菱形の像の電子ビームの走査に対応した端部
位置においてずらして表示し、前記試料上の所定領域の
Ｘ方向の特定位置で、電子ビームをＹ方向にライン状に
複数回繰り返し走査し、この繰り返し走査の過程で電子
ビームのフォーカスを所定範囲変化させ、各フォーカス
ごとに試料から得られた信号を前記菱形の像の電子ビー
ムの走査に対応した端部位置においてずらして表示する
ようにした走査電子顕微鏡の像表示方法。 - 【請求項２】 検出信号を座標変換して菱形の像とする
ためアフィン変換を用いた請求項１記載の走査電子顕微
鏡の像表示方法。 - 【請求項３】 ライン状の複数回の繰り返し走査は、試
料上の所定領域のＸ方向の端部位置、Ｙ方向の端部位置
で行われる請求項１記載の走査電子顕微鏡の像表示方
法。 - 【請求項４】 電子ビームを試料上で２次元的に走査
し、電子ビームの２次元走査に伴って発生した信号に基
づいて試料像を表示するようにした走査電子顕微鏡にお
いて、電子ビームを試料の所定領域でＸ−Ｙ方向に２次
元走査し、電子ビームの２次元走査に伴って発生した信
号を検出し、検出信号を座標変換して菱形の像として表
示し、前記試料上の所定領域のＹ方向の特定位置で、電
子ビームをＸ方向にライン状に走査し、この走査の過程
で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰り返し変化さ
せ、各フォーカスごとに試料から得られた信号を前記菱
形の像の電子ビームの走査に対応した端部位置において
ずらして表示し、前記試料上の所定領域のＸ方向の特定
位置で、電子ビームをＹ方向にライン状に走査し、この
走査の過程で電子ビームのフォーカスを所定範囲繰り返
し変化させ、各フォーカスごとに試料から得られた信号
を前記菱形の像の電子ビームの走査に対応した端部位置
においてずらして表示するようにした走査電子顕微鏡の
像表示方法。 - 【請求項５】 検出信号を座標変換して菱形の像とする
ためアフィン変換を用いた請求項１記載の走査電子顕微
鏡の像表示方法。 - 【請求項６】 ライン状の走査は、試料上の所定領域の
Ｘ方向の端部位置、Ｙ方向の端部位置で行われる請求項
１記載の走査電子顕微鏡の像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005052A JP2000208086A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 走査電子顕微鏡の像表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11005052A JP2000208086A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 走査電子顕微鏡の像表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208086A true JP2000208086A (ja) | 2000-07-28 |
Family
ID=11600641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11005052A Withdrawn JP2000208086A (ja) | 1999-01-12 | 1999-01-12 | 走査電子顕微鏡の像表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000208086A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010160910A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Jeol Ltd | 電子線装置及び電子線装置の動作方法 |
-
1999
- 1999-01-12 JP JP11005052A patent/JP2000208086A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010160910A (ja) * | 2009-01-06 | 2010-07-22 | Jeol Ltd | 電子線装置及び電子線装置の動作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060404 |