JP2000260381A - Processing device for scanning image - Google Patents

Processing device for scanning image

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JP2000260381A
JP2000260381A JP11059474A JP5947499A JP2000260381A JP 2000260381 A JP2000260381 A JP 2000260381A JP 11059474 A JP11059474 A JP 11059474A JP 5947499 A JP5947499 A JP 5947499A JP 2000260381 A JP2000260381 A JP 2000260381A
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JP
Japan
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scanning
signal
sample
image
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Japanese (ja)
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Katsuto Goto
勝人 後藤
Takashi Shimatani
孝 島谷
Yutaka Hirano
豊 平野
Hiroyuki Tejima
寛之 手島
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SANYU DENSHI KK
SANYUU DENSHI KK
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SANYU DENSHI KK
SANYUU DENSHI KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To display and print a detected signal as a color image with good gradation and in broad field of view, by scanning charged particles in plane by a focused beams on a sample and detecting a signal generating at that time. SOLUTION: An irradiation system 1 generates electron beams, focuses the electron beams with a focusing lens 2, and scans the electron beams on a sample 7 with a deflecting coil 3. Secondary electrons emitted at that time are detected by a secondary electron detector 19, and an analog image signal generated by amplifying the detected signal (image signal) with a signal amplifier 20 is converted to a digital image signal with an image taking device 21. An image converting means 36 converts a monochrome image signal to color image. When the sample 7 is scanned precisely, five points at the center and four corners are enlarged and displayed at a prescribed magnification, and are respectively focus-adjusted and non-point-adjusted, values at respective points are stored, gap between them is compensated, and therefore, a clear image high in resolution is always displayed even if whole or a part of the very precise image is extracted, enlarged, and displayed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、粒子線などのビー
ムを細く絞って試料上を面走査して得られた高精細の画
像をカラー表示およびカラー印刷する走査型画像の処理
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a scanning type image processing apparatus for color-printing and color-printing a high-definition image obtained by surface-scanning a sample by narrowing a beam such as a particle beam. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、試料に細く絞った荷電粒子である
電子やイオンなどを照射しつつ面走査しそのときに発生
する2次電子や2次イオンを検出し、ブラウン管上に輝
度変調して拡大した走査画像を表示したり、ブラウン管
上の画像をポラロイドフィルムで撮影したり、通常のフ
ィルムで撮影して印画紙に焼き付けて当該走査画像を観
察したりしていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, a surface is scanned while irradiating a sample with electrons or ions, which are finely squeezed fine particles, and secondary electrons and secondary ions generated at that time are detected, and the brightness is modulated on a CRT. An enlarged scanned image is displayed, an image on a cathode ray tube is photographed with a polaroid film, or an ordinary film is photographed and printed on photographic paper to observe the scanned image.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラウン管では、通常、高々500から1600画素程
度の矩形の画像しか当該ブラウン管の解像度がないため
に表示できなく、表示できる走査画像の大きさは、せい
ぜい20cm矩形であり、分解能が悪く奇麗に観察でき
ないという問題があった。同様に、ブラウン管上の画像
をフィルムで撮影してから印画紙に焼き付けても、ブラ
ウン管を使う関係で上記と同様にそれほど細かい画素の
走査画像を記録して観察できないという問題があった。
However, in the conventional cathode ray tube, usually, only a rectangular image of at most about 500 to 1600 pixels cannot be displayed due to the lack of resolution of the cathode ray tube, and the size of the scanned image that can be displayed is as follows. It has a rectangular shape of at most 20 cm, and has a problem that the resolution is poor and it is difficult to observe clearly. Similarly, even if an image on a cathode ray tube is photographed with a film and then printed on photographic paper, there is a problem that a scanned image of very fine pixels cannot be recorded and observed because of the use of the cathode ray tube.

【0004】このため、走査型顕微鏡でブラウン管など
の表示装置を経由して走査画像を記録することではな
く、走査型顕微鏡などから得られた画像信号を直接にカ
ラー画像にして表示および高精細かつ広視野に印刷して
観察するすることが望まれている。
For this reason, instead of recording a scanned image with a scanning microscope via a display device such as a cathode ray tube, an image signal obtained from the scanning microscope or the like is directly converted into a color image for display and high definition. It is desired to print and observe in a wide field of view.

【0005】本発明は、これらの問題を解決するため、
ビームで試料を走査して発生する信号を検出し、千から
数万画素の信号をカラー画像にして表示および印刷して
観察することを目的としている。
[0005] The present invention solves these problems,
The purpose is to detect a signal generated by scanning a sample with a beam, and display and print a signal of one thousand to several tens of thousands of pixels as a color image for observation.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】図1を参照して課題を解
決するための手段を説明する。ここでは、荷電粒子を例
に以下説明する。
Means for solving the problem will be described with reference to FIG. Here, the charged particles will be described as an example.

【0007】図1において、照射系1は、例えば荷電粒
子(電子線など)を発生させて集束し試料7上に細く絞
ったビームて照射した状態で平面走査するものであっ
て、偏向コイル3、対物レンズ6、および2次電子検出
器19などから構成されるものである。
In FIG. 1, an irradiation system 1 performs, for example, a plane scanning in a state in which charged particles (such as electron beams) are generated, focused, and irradiated on a sample 7 with a narrowed beam. , The objective lens 6, the secondary electron detector 19, and the like.

【0008】偏向コイル3は、試料7上に細く絞って照
射されている電子線ビームを、偏向して平面走査するも
のである。試料7は、電子線ビームを平面走査してその
時に発生する信号を検出する対象の試料である。
The deflecting coil 3 deflects the electron beam, which is irradiated onto the sample 7 while being narrowly focused, and scans the sample 7 in a plane. The sample 7 is a sample on which an electron beam is scanned in a plane to detect a signal generated at that time.

【0009】2次電子検出器19は、試料7から放射さ
れた2次電子を検出するものである。表示装置28は、
カラーで2次電子画像などを表示するものである。
[0009] The secondary electron detector 19 detects secondary electrons emitted from the sample 7. The display device 28
A secondary electronic image or the like is displayed in color.

【0010】次に、動作を説明する。照射系1を構成す
る図示外の粒子線源から発生させた粒子線、例えば電子
線を対物レンズ6によって細く絞った電子線ビームを試
料7上に照射した状態で、偏向コイル3によって偏向し
て試料7上で電子線ビームを平面走査し、試料7から発
生した例えば2次電子を2次電子検出器19によって検
出し、カラー画像に変換して画面上に表示する。
Next, the operation will be described. The sample 7 is irradiated with a particle beam generated from a particle beam source (not shown) constituting the irradiation system 1, such as an electron beam, which is narrowed down by an objective lens 6, and is deflected by a deflection coil 3. An electron beam is scanned in a plane on the sample 7, for example, secondary electrons generated from the sample 7 are detected by a secondary electron detector 19, converted into a color image, and displayed on a screen.

【0011】この際、倍率あるいは走査線数が変化さ
れ、試料7に電子線ビームで走査する際に、走査線の間
が空くと判明したときに、電子線ビームをほぼ走査線の
間隔にデフォーカスして太くするようにしている。
At this time, when the magnification or the number of scanning lines is changed and the sample 7 is scanned with an electron beam when it is found that there is a gap between the scanning lines, the electron beam is decomposed almost to the interval between the scanning lines. The focus is to make it fat.

【0012】また、倍率あるいは走査線数が変化され、
試料7を電子線ビームで走査する際に、走査線の間が空
くと判明したときに、電子線ビームでほぼ走査線の間隔
の微小領域をそれぞれ平面走査するようにしている。
Further, the magnification or the number of scanning lines is changed,
When scanning the sample 7 with an electron beam, when it is determined that the space between the scanning lines is empty, the electron beam is used to perform planar scanning on minute regions substantially at intervals between the scanning lines.

【0013】また、試料の所定領域の中央の1部分およ
び周辺の複数の1部分を平面走査して検出された信号を
画面上に拡大した画像として表示し、表示された中央の
拡大した画像、および周辺の複数の拡大した画像毎に上
記ビームの焦点合せを行い、焦点合せされた値をもとに
ビームの焦点補正を行うようにしている。
[0013] Further, a signal detected by performing planar scanning of a central portion and a plurality of peripheral portions of the predetermined region of the sample is displayed as an enlarged image on a screen, and the displayed central enlarged image is displayed. The focusing of the beam is performed for each of a plurality of enlarged images around the beam, and the focus of the beam is corrected based on the focused value.

【0014】また、試料7を中心に180度対称の位置
に、電子線ビームが試料7に照射したときに発生する信
号を検出する、複数組の検出器を設け、180度対称の
検出器によって検出されたそれぞれからの信号の差分信
号を、複数組分を生成し、差分信号を走査方向にそれぞ
れ積分して試料のそれぞれの方向の高さ情報を生成し、
生成された試料7のそれぞれの方向の高さ情報をもとに
電子線ビームの焦点合せを行うようにしている。
Further, a plurality of sets of detectors for detecting signals generated when the electron beam is irradiated on the sample 7 are provided at positions 180 degrees symmetric with respect to the sample 7, and the detectors symmetric with 180 degrees are provided. A plurality of sets of difference signals of the detected signals are generated, and the difference signals are each integrated in the scanning direction to generate height information in each direction of the sample,
The focusing of the electron beam is performed based on the generated height information of the sample 7 in each direction.

【0015】また、試料の所定領域の中央の1部分およ
び周辺の複数の1部分を平面走査して検出された信号を
画面上に拡大した画像として表示し、表示された中央の
拡大した画像、および周辺の複数の拡大した画像毎に上
記ビームの非点合せを行い、非点合せされた値をもとに
ビームの非点補正を行うようにしている。
A signal detected by performing planar scanning of a central portion and a plurality of peripheral portions of the predetermined region of the sample is displayed as an enlarged image on a screen, and the displayed central enlarged image is displayed. The astigmatism of the beam is performed for each of a plurality of peripheral enlarged images, and the astigmatism of the beam is corrected based on the astigmatized values.

【0016】また、検出された信号の階調に対応する、
カラーの階調を登録したテーブルを設け、検出された信
号について、テーブルを参照してカラー信号に変換する
ようにしている。
[0016] Further, the gray scale of the detected signal corresponds to
A table in which color gradations are registered is provided, and a detected signal is converted into a color signal with reference to the table.

【0017】また、検出された信号をカラー信号に変換
する際に、指定されたカラーの2つの色をもとに、検出
された信号の階調に対応するカラー信号の階調を作成し
てて変換するようにしている。
Further, when converting the detected signal into a color signal, a gradation of a color signal corresponding to the gradation of the detected signal is created based on the two specified colors. To convert.

【0018】また、検出された信号を8ビット以上と
し、カラーの信号がRGBのときにそれぞれ8ビット、
あるいはカラーの信号が印刷用のときに印刷装置で使用
するカラーデータ形式の色と色のビット数とするように
している。
Further, the detected signal is made of 8 bits or more.
Alternatively, a color signal in a color data format used by a printing apparatus when a color signal is used for printing and the number of color bits are set.

【0019】従って、ビームで試料を走査して発生する
信号を検出し、千から数万画素の信号をカラー画像にし
て階調良好かつ広視野で表示および印刷して観察するこ
とが可能となる。
Therefore, it is possible to detect a signal generated by scanning the sample with the beam, to convert a signal of one thousand to several tens of thousands of pixels into a color image, to display and print with good gradation and a wide field of view, and to observe. .

【0020】[0020]

【実施例】次に、図1から図19を用いて本発明の実施
の形態および動作を順次詳細に説明する。ここでは、ビ
ームとして荷電粒子である電子線ビームを例に以下実施
例を詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments and operations of the present invention will now be described in detail with reference to FIGS. Here, the embodiment will be described in detail below using an electron beam as a charged particle as an example.

【0021】図1は、本発明のシステム構成図を示す。
図1において、照射系1は、荷電粒子である電子線を発
生させて集束し試料7上に細く絞って照射した状態で平
面走査するものであって、2から6などによって構成さ
れるものでる。
FIG. 1 shows a system configuration diagram of the present invention.
In FIG. 1, an irradiation system 1 generates an electron beam as a charged particle, focuses the electron beam, finely squeezes it onto a sample 7, and irradiates the sample 7 with a plane scan. The irradiation system 1 includes 2 to 6 and the like. .

【0022】集束レンズ2は、図示外の電子銃から発生
されて加速された電子線を集束するものである。偏向コ
イル3は、細く絞って試料7上を照射された電子線ビー
ムを偏向して平面走査するものである。
The focusing lens 2 focuses an electron beam generated from an electron gun (not shown) and accelerated. The deflecting coil 3 deflects the electron beam irradiated onto the sample 7 by narrowing it down to scan the plane.

【0023】非点補正コイル4は、電子線ビームの非点
を補正するものである。ファインシフトコイル5は、電
子線ビームを水平方向に移動させるものである。
The astigmatism correction coil 4 corrects the astigmatism of the electron beam. The fine shift coil 5 moves the electron beam in the horizontal direction.

【0024】ダイナミックフォーカスコイル8は、電子
線ビームが試料7上の中心視野位置から外れた位置を照
射したときでも細い電子線ビームになるようにフォーカ
スするものである。
The dynamic focus coil 8 focuses the electron beam so as to be a fine electron beam even when the electron beam irradiates a position deviating from the central visual field position on the sample 7.

【0025】対物レンズ6は、電子線ビームを試料7上
に細く絞って照射するものである。試料7は、電子線ビ
ームを平面走査してその時に発生する信号を検出し、カ
ラー像にして表示および印刷する対象の試料である。
The objective lens 6 irradiates the electron beam on the sample 7 by narrowing it down. The sample 7 is a sample to be scanned and displayed on a plane with an electron beam to detect a signal generated at that time, and to be displayed and printed as a color image.

【0026】任意ステップ走査発生器11は、任意のス
テップの走査信号(水平、垂直の走査信号)を発生する
ものである。走査発生器12は、通常の走査型電子顕微
鏡などに用いる低精度(例えば500画素×500画
素)の走査信号を発生するものである。
The arbitrary step scan generator 11 generates a scanning signal (horizontal and vertical scanning signals) of an arbitrary step. The scanning generator 12 generates a low-accuracy (for example, 500 pixels × 500 pixels) scanning signal used for a normal scanning electron microscope or the like.

【0027】走査信号切換装置13は、任意ステップ
(例えば千から数万画素)の走査信号と、低精度の走査
信号とを任意に、外部からの切換モードに対応して切り
かえるものである。
The scanning signal switching device 13 is for arbitrarily switching between a scanning signal of an arbitrary step (for example, one thousand to several tens of thousands of pixels) and a low-precision scanning signal in accordance with an external switching mode.

【0028】倍率制御回路14は、走査発生器12から
供給された低精度の走査信号をもとに指定された倍率の
信号を出力するものである。倍率制御回路15は、走査
信号切換装置13から供給された走査信号をもとに指定
された倍率の信号を出力するものである。
The magnification control circuit 14 outputs a signal of a specified magnification based on a low-precision scanning signal supplied from the scanning generator 12. The magnification control circuit 15 outputs a signal of a designated magnification based on the scanning signal supplied from the scanning signal switching device 13.

【0029】倍率制御切換器16は、倍率制御回路1
4、15あるいは走査信号切換装置13のいずれかの信
号を切り換えて選択して偏向コイル3に供給し、所定倍
率となる走査電流などを偏向コイル3に供給するもので
ある。
The magnification control switch 16 is provided with a magnification control circuit 1
4, 15 or the signal of the scanning signal switching device 13 is switched and selected and supplied to the deflection coil 3, and a scanning current or the like having a predetermined magnification is supplied to the deflection coil 3.

【0030】ダイナミック非点制御回路17は、非点補
正コイル4に電流を供給して非点補正するものである。
ファインシフト制御回路51は、ファインシフトコイル
5に電流を供給して、視野の移動を制御するものであ
る。
The dynamic astigmatism control circuit 17 supplies current to the astigmatism correction coil 4 to perform astigmatism correction.
The fine shift control circuit 51 supplies a current to the fine shift coil 5 to control the movement of the visual field.

【0031】ダイナミックフォーカス制御回路18は、
ダイナミックフォーカスコイル8に電流を供給し、ダイ
ナミックフォーカス(電子線ビームが試料7上の視野中
心から偏向されてずれるにしたがい焦点が合わなくなる
ので、これを補正して常に焦点があうように走査信号に
同期して電流を供給して補正)するものである。
The dynamic focus control circuit 18
A current is supplied to the dynamic focus coil 8, and the dynamic focus (electron beam is deflected from the center of the field of view on the sample 7 and becomes out of focus. The correction is performed by supplying the current synchronously).

【0032】2次電子検出器19は、電子線ビームを試
料7の表面に面走査したときに放出される2次電子を検
出して増幅するものである。信号増幅器20は、2次電
子検出器19によって検出された信号(画像信号)を増
幅するものである。
The secondary electron detector 19 detects and amplifies secondary electrons emitted when the surface of the sample 7 is scanned with an electron beam. The signal amplifier 20 amplifies a signal (image signal) detected by the secondary electron detector 19.

【0033】画像取込装置21は、信号増幅器20によ
って増幅された、試料7から放出された2次電子などの
アナログの信号(画像信号)をデジタルの画像信号に変
換(例えば試料7上の全走査範囲を16,000×1
6,000画素となるように水平走査信号および垂直走
査信号に同期してサンプリングし12ビットのデータに
量子化して画像信号を得るように変換)するものであ
る。
The image capturing device 21 converts an analog signal (image signal) such as secondary electrons emitted from the sample 7 amplified by the signal amplifier 20 into a digital image signal (for example, all the signals on the sample 7). 16,000 × 1 scanning range
The sampling is performed in synchronization with the horizontal scanning signal and the vertical scanning signal so as to have 6,000 pixels, and the data is quantized into 12-bit data and converted to obtain an image signal.

【0034】I/O23から27は、CPU29と、任
意ステップ走査発生器11、倍率制御回路15、ダイナ
ミック非点制御回路17、ファインシフト制御回路5
1、ダイナミックフォーカス制御回路18との間で信号
の授受を行う入出力回路であって、例えばCPU29か
らのデジタルの信号をアナログの信号に変換するD/A
変換等の信号の制御に使用するものである。
The I / Os 23 to 27 include a CPU 29, an arbitrary step scan generator 11, a magnification control circuit 15, a dynamic astigmatism control circuit 17, and a fine shift control circuit 5.
1. An input / output circuit for transmitting and receiving signals to and from the dynamic focus control circuit 18, for example, a D / A for converting a digital signal from the CPU 29 into an analog signal.
It is used for controlling signals such as conversion.

【0035】プリンタ30は、高精細のカラーのプリン
タ(プロッタ)である。表示装置28は、低解像度(5
00ないし1800ドット)の画像を表示するものであ
って、カラーCRT、カラー液晶、一般家電のテレビな
どである。
The printer 30 is a high-definition color printer (plotter). The display device 28 has a low resolution (5
(00 to 1800 dots), and may be a color CRT, a color liquid crystal, a television of a general home appliance, or the like.

【0036】CPU29は、プログラムに従い各種処理
を行うものであって、ここでは、プログラムによって動
作する画像編集手段35、画像変換手段36などから構
成されるものである。
The CPU 29 performs various processes in accordance with a program. Here, the CPU 29 includes an image editing unit 35, an image conversion unit 36, and the like, which are operated by the program.

【0037】画像編集手段35は、画像を編集して画面
33上に表示させるものである。画像変換手段36は、
モノクロの画像信号を、カラーの画像信号に変換(例え
ばモノクロの画像信号の階調を落とさずにカラーの画像
信号に変換)したりなどするものである。
The image editing means 35 edits an image and displays it on the screen 33. Image conversion means 36
For example, a monochrome image signal is converted into a color image signal (for example, a monochrome image signal is converted into a color image signal without lowering the gradation).

【0038】次に、図2から図19を用いて図1の構成
および動作を順次詳細に説明する。図2は、本発明の説
明図(間引き走査)を示す。これは、走査信号(H,
V)を間引いて任意のステップの走査信号(H,V)を
生成するときの構成図およびその説明図を示す。
Next, the configuration and operation of FIG. 1 will be sequentially described in detail with reference to FIGS. FIG. 2 shows an explanatory diagram (thinning-out scanning) of the present invention. This is because the scanning signals (H,
5A and 5B are a configuration diagram and an explanatory diagram when a scanning signal (H, V) at an arbitrary step is generated by thinning V).

【0039】図2の(a)は、回路構成図を示す。図2
の(a)において、クロック発生回路32は、走査信号
を生成するためのクロックを発生させるものである。
FIG. 2A shows a circuit configuration diagram. FIG.
2A, the clock generation circuit 32 generates a clock for generating a scanning signal.

【0040】ゲート回路33は、クロック発生回路32
からのクロック、あるいは間引き回路35を経由して間
引いた後のクロックのいずれかをカウンタ36,37に
供給するように切り換えるものである。
The gate circuit 33 includes a clock generation circuit 32
The clock is switched so as to be supplied to the counters 36 and 37, either from the clock signal supplied from the controller or the clock after the clock is thinned out via the thinning circuit 35.

【0041】ラッチ34は、CPU29から設定された
間引き値を保持するものである。間引き回路35は、ラ
ッチ34に設定された間引き値だけ、ゲート回路33か
ら供給されたクロックを間引いた後のクロックをカウン
タ36,37に供給するものである。例えば8パルス毎
の間引いたクロックをカウンタ36,37に供給して図
2の(b)に示す走査信号(H,V)を生成させるため
のものである。
The latch 34 holds the thinning value set by the CPU 29. The thinning circuit 35 supplies clocks after thinning the clock supplied from the gate circuit 33 to the counters 36 and 37 by the thinning value set in the latch 34. For example, a clock thinned out every eight pulses is supplied to the counters 36 and 37 to generate the scanning signals (H, V) shown in FIG. 2B.

【0042】カウンタ36,37は、入力されたクロッ
クをもとに、デジタルの走査信号(H,V)を生成する
ものである。D/A38,39は、デジタルの走査信号
(H,V)をアナログの走査信号に変換するものであ
る。
The counters 36 and 37 generate digital scanning signals (H, V) based on the input clock. The D / A's 38 and 39 convert digital scanning signals (H, V) into analog scanning signals.

【0043】図2の(b)は、間引かないのときの走査
信号および間引いたときの走査信号をイメージ的に示
す。図2の(b−1)は、間引かないときの走査信号
(H、V)の例を示す。この場合には、水平方向(H)
に16000ステップ(画素)、垂直方向(V)に16
000ステップ(画素)の走査信号(H,V)となる。
FIG. 2B schematically shows a scanning signal when no thinning is performed and a scanning signal when thinning is performed. FIG. 2B-1 shows an example of the scanning signals (H, V) when no thinning is performed. In this case, the horizontal direction (H)
16000 steps (pixels), 16 in the vertical direction (V)
It becomes a scanning signal (H, V) of 000 steps (pixels).

【0044】図2の(b−2)は、間引いたとき(8パ
ルス毎に間引いたとき)の走査信号(H、V)の例を示
す。この場合には、水平方向(H)に2000ステップ
(画素)、垂直方向(V)に2000ステップ(画素)
の走査信号(H,V)となる。
FIG. 2B-2 shows an example of the scanning signals (H, V) when thinning is performed (when thinning is performed every eight pulses). In this case, 2000 steps (pixels) in the horizontal direction (H) and 2000 steps (pixels) in the vertical direction (V)
(H, V).

【0045】以上のように、図2の(a)の構成のもと
で、CPU29がラッチ34に間引き値を任意に設定す
るのみで、当該間引き値に対応したステップ数の走査信
号(H,V)を発生させることが可能となる。
As described above, under the configuration of FIG. 2A, the CPU 29 merely sets the thinning value in the latch 34 arbitrarily, and the scanning signals (H, H) having the number of steps corresponding to the thinning value are set. V) can be generated.

【0046】図3は、本発明の説明図(任意ステップ可
変走査、その1)を示す。これは、任意ステップの走査
信号(H,V),走査信号(H,V)をシフト(直流分
を付加)させるシフト信号、走査信号(H,V)を拡大
する拡大信号をCPU29が任意に設定し、任意ステッ
プの走査信号(H,V)を生成するものである。
FIG. 3 is an explanatory diagram (arbitrary step variable scanning, part 1) of the present invention. This is because the CPU 29 arbitrarily outputs a scanning signal (H, V) of an arbitrary step, a shift signal for shifting (adding a DC component) the scanning signal (H, V), and an enlarged signal for enlarging the scanning signal (H, V). The scan signal (H, V) is set and an arbitrary step is generated.

【0047】図3において、クロック発生回路41は、
クロックを発生するものである。ゲート回路42は、ク
ロック発生回路41からのクロックをカウンタ43,4
4に供給、あるいは比較器46,48に供給するかのい
ずれかに切り換えるものである。
In FIG. 3, the clock generation circuit 41
A clock is generated. The gate circuit 42 outputs the clock from the clock generation circuit 41 to the counters 43 and 4.
4 or to comparators 46 and 48.

【0048】カウンタ43,44は、クロック発生回路
41からゲート回路42を介して供給されたクロックを
計数してデジタルの走査信号(H,V)を発生するもの
である。
The counters 43 and 44 count the clocks supplied from the clock generation circuit 41 via the gate circuit 42 and generate digital scanning signals (H, V).

【0049】ラッチ45,47は、CPU29が走査信
号(H,V)の任意のステップ数を設定するラッチであ
る。比較器46,48は、クロック発生回路41からゲ
ート回路42を介して供給されたクロックが、ラッチ4
6,47に設定されたステップ数に等しくなるまで計数
し、等しくなったときに0から再計数を開始するもので
ある。これにより、比較器46,48の出力からラッチ
46,47に設定されたステップ数のデジタルの走査信
号(H,V)が出力されることとなる。
The latches 45 and 47 are latches by which the CPU 29 sets an arbitrary number of steps of the scanning signal (H, V). The comparators 46 and 48 output the clock supplied from the clock generation circuit 41 via the gate circuit 42 to the latch 4.
The counting is performed until the number of steps becomes equal to the number of steps set in 6, 47, and when the number of steps becomes equal, re-counting is started from 0. As a result, digital scan signals (H, V) of the number of steps set in the latches 46, 47 are output from the outputs of the comparators 46, 48.

【0050】ラッチ49,50は、CPU29がシフト
用の任意のステップ数を設定するものである。ラッチ5
2,53は、CPU29が拡大用の任意のステップ数を
設定するものである。
The latches 49 and 50 are used by the CPU 29 to set an arbitrary number of steps for shifting. Latch 5
Reference numerals 2 and 53 indicate that the CPU 29 sets an arbitrary number of steps for enlargement.

【0051】D/A54,55は、カウンタ43,4
4、あるいは比較器46,48からのデジタルの走査信
号(H,V)を、アナログの走査信号(H,V)Aに変
換するものである。
D / A 54 and 55 are counters 43 and 4
4, or converts digital scanning signals (H, V) from the comparators 46 and 48 into analog scanning signals (H, V) A.

【0052】D/A56,57は、ラッチ49,50に
設定されたデジタルのシフト値をアナログのシフト値
(H,V)Bに変換するものである。D/A58,59
は、ラッチ52,53に設定されたデジタルの拡大値を
アナログの拡大値(H,V)Cに変換するものである。
The D / As 56 and 57 convert the digital shift values set in the latches 49 and 50 into analog shift values (H, V) B. D / A 58, 59
Converts the digital expansion value set in the latches 52 and 53 into an analog expansion value (H, V) C.

【0053】シフト回路60,61は、D/A54,5
5からの走査信号(H,V)Aと、D/A56,57か
らのシフト値(H−V)Bとを加算(A+B)するもの
である。
The shift circuits 60 and 61 include D / As 54 and 5
5 is added (A + B) to the scanning signal (H, V) A from D / A 56 and the shift value (H−V) B from D / A 56, 57.

【0054】演算器62,63は、シフト回路60,6
1で加算された後の走査信号(A+B),拡大値(H,
V)Cとを図示の下記の演算を行い、例えば中央、4隅
の合計5個所の拡大した小さな走査信号(H,V)を発
生させるものである。
The operation units 62 and 63 are provided with shift circuits 60 and 6
The scanning signal (A + B) and the enlarged value (H,
V) C and the following calculation shown in the figure is performed to generate, for example, enlarged small scanning signals (H, V) at a total of five points at the center and four corners.

【0055】Y=10(A+B)*C 以上の回路構成により、CPU29がラッチ45,4
7,49,50,52,53に任意の所定の値を設定す
るのみで、自動的に、例えば16000×16000画
素の中央と、4隅の拡大した走査信号(H,V)を発生
させることが可能となる。
Y = 10 (A + B) * C With the above circuit configuration, the CPU 29
By simply setting an arbitrary predetermined value to 7, 49, 50, 52, and 53, automatically generating, for example, an enlarged scanning signal (H, V) at the center of, for example, 16000 × 16000 pixels and four corners. Becomes possible.

【0056】図4は、本発明の説明図(任意ステップ可
変走査、その2)を示す。図4の(a)は、動作フロー
チャートを示す。図4の(a)において、S1は、ステ
ップ数(H,V)をラッチに転送する。これは、既述し
た図3のラッチ45,47にCPU29が走査信号
(H,V)のステップ数を設定する。
FIG. 4 is an explanatory view (arbitrary step variable scanning, part 2) of the present invention. FIG. 4A shows an operation flowchart. In FIG. 4A, S1 transfers the number of steps (H, V) to the latch. That is, the CPU 29 sets the number of steps of the scanning signal (H, V) in the latches 45 and 47 of FIG.

【0057】S2は、シフト量を算出して、ラッチ(シ
フト、H,V)に転送する。これは、CPU29が図4
の(b)の4隅の拡大した走査信号(2500×250
0画素)にするためのシフト量(シフトするステップ
数)を算出し、図3のラッチ49,50に設定する。
At S2, the shift amount is calculated and transferred to the latch (shift, H, V). This is because the CPU 29
(B) The enlarged scanning signals at the four corners (2500 × 250
The shift amount (the number of steps to be shifted) for making the pixel 0) is calculated and set in the latches 49 and 50 in FIG.

【0058】S3は、拡大率を算出して、ラッチ(拡
大、H,V)に転送する。これは、CPU29が図4の
(b)の4隅の拡大した走査信号(2500×2500
画素)にするための拡大率を算出し、図3のラッチ5
2、53に設定する。
At S3, the enlargement ratio is calculated and transferred to the latch (enlargement, H, V). This is because the CPU 29 determines that the four corners of FIG. 4B have enlarged scanning signals (2500 × 2500).
Pixel) to calculate the enlargement ratio, and the latch 5 in FIG.
Set to 2,53.

【0059】S4は、走査開始し、カウンタHがクロッ
ク毎に増加、およびD/A出力する。これは、図3の構
成で、比較器46がクロック毎にラッチ45に設定され
た値に等しくなるまで増加し、等しくなったときに、S
5を実行すると共に、リセットして再度、走査開始す
る。
At S4, scanning starts, the counter H increases at each clock, and outputs D / A. This increases in the configuration of FIG. 3 until the comparator 46 becomes equal to the value set in the latch 45 every clock, and when it becomes equal, S
5 and reset, and scanning is started again.

【0060】S5は、S4で1本の水平走査信号の増加
が終わったときにカウンタVを+1する。これは、S4
で1本の水平走査信号(H)の増加が終わる毎に、図3
の比較器48を+1することを繰り返し、ラッチ47の
値と等しくなったときにリセットして再度、走査開始す
る。
At S5, the counter V is incremented by one when the increase of one horizontal scanning signal is completed at S4. This is S4
Each time the increase of one horizontal scanning signal (H) is completed in FIG.
Is repeated, and when the value becomes equal to the value of the latch 47, the comparator 48 is reset and scanning is started again.

【0061】図4の(b)は、図4の(a)のフローチ
ャートに従い、走査信号(H,V)を生成するときの説
明図を示す。ここでは、16000×16000画素か
ら、2500×2500画素の拡大画像について、中心
および隅に丁度納まる図示のように拡大画像をシフトさ
せる。
FIG. 4B is an explanatory diagram when the scanning signals (H, V) are generated according to the flowchart of FIG. 4A. Here, as for the enlarged image of 2500 × 2500 pixels from 16000 × 16000 pixels, the enlarged image is shifted as shown in the figure just at the center and the corner.

【0062】以上によって、CPU29がラッチ45,
47,49,50,52,53に、拡大画像のステップ
数(画素数)、シフト量(シフトステップ数)、拡大率
を任意に設定するのみで、自動的に、例えば16000
×16000画素の中央と、4隅の拡大した走査信号
(2500×2500画素、H,V)を発生させること
が可能となる。
As described above, the CPU 29 sets the latch 45,
At 47, 49, 50, 52, and 53, the number of steps (the number of pixels), the amount of shift (the number of shift steps), and the enlargement ratio of the enlarged image are set arbitrarily and automatically, for example, 16000.
It is possible to generate an enlarged scanning signal (2500 × 2500 pixels, H, V) at the center and 4 corners of 16000 pixels.

【0063】図5は、本発明の説明図(走査)を示す。
図5の(a−1)は、16000×16000画素の画
像例を示す。図5の(b−1)は、図5の(a−1)の
画像を得るときの走査信号(H,V)を示す。
FIG. 5 shows an explanatory diagram (scanning) of the present invention.
FIG. 5A-1 shows an example of an image of 16000 × 16000 pixels. (B-1) of FIG. 5 shows the scanning signals (H, V) when the image of (a-1) of FIG. 5 is obtained.

【0064】図5の(a−2)は、5000×5000
画素の画像を左上隅に得るときの例を示す。図5の(b
−2)は、図5の(a−2)の画像を得るときの走査信
号(H,V)を示す。ここでは、図5の(a−2)の左
上の隅の拡大画像(5000×5000画素)を得るた
めに、中心から上方に所定量(所定ステップ数)だけシ
フトし、かつ5000画素分の走査信号(H,V)を発
生させている。
FIG. 5A-2 shows 5000 × 5000.
An example in which a pixel image is obtained at the upper left corner is shown. (B) of FIG.
-2) shows the scanning signals (H, V) when the image of (a-2) in FIG. 5 is obtained. Here, in order to obtain an enlarged image (5000 × 5000 pixels) at the upper left corner of (a-2) in FIG. 5, the scanning is shifted upward by a predetermined amount (predetermined number of steps) from the center, and scanning for 5000 pixels is performed. The signals (H, V) are generated.

【0065】図5の(a−3)は、5000×5000
画素の画像を中心に得るときの例を示す。図5の(b−
3)は、図5の(a−3)の画像を得るときの走査信号
(H,V)を示す。ここでは、図5の(a−3)の中央
の拡大画像(5000×5000画素)を得るために、
シフト量0(ゼロ)とし、5000画素分の走査信号
(H,V)を発生させている。
FIG. 5A-3 shows 5000 × 5000.
An example in which a pixel image is obtained at the center will be described. (B-
3) shows the scanning signals (H, V) when the image of (a-3) in FIG. 5 is obtained. Here, in order to obtain an enlarged image (5000 × 5000 pixels) in the center of (a-3) in FIG.
The shift amount is 0 (zero), and the scanning signals (H, V) for 5000 pixels are generated.

【0066】図5の(a−4)は、図5の(a−3)の
画像を拡大した様子を示す。図5の(b−4)は、図5
の(a−4)の画像を得るときの走査信号(H,V)を
示す。ここでは、図5の(a−4)の中央の拡大画像
(5000×5000画素)を全体に拡大したものであ
り、振幅を拡大した5000画素分の走査信号(H,
V)を発生させている。
FIG. 5A-4 shows an enlarged view of the image of FIG. 5A-3. (B-4) of FIG.
(A-4) shows a scanning signal (H, V) when the image is obtained. Here, the enlarged image (5000 × 5000 pixels) in the center of (a-4) in FIG. 5 is enlarged as a whole, and the scanning signals (H,
V).

【0067】以上のように高精細(例えば16000×
16000画素)で試料7上を走査する場合に、中央、
左上、左下、右下、右上というように例えば5点の所定
倍率で拡大(図5では5000×5000画素)した画
像を順番に表示し、それぞれでフォーカス調整、非点調
整を行って各位置における値をそれぞれ記憶しておき、
それらの間は補完してフォーカス調整および非点調整す
ることで、高精細の全体あるいは一部を抽出して拡大表
示しても常にフォーカスおよび非点が補正されるので、
奇麗な高分解能を画像を表示することが可能となる。ま
た、試料7上を中央、左上、左下、右下、右上というよ
うに順次切り換えて拡大画像を表示してフォーカス調整
および非点調整を行うことではなく、これら5点の拡大
画像を1つの画面上に時系列に順次表示し、それぞれの
画面(上記例でる5つの画面)上でフォーカス調整およ
び非点調整をそれぞれ行うようにすれば、更に、操作性
が改善されることとなる。
As described above, high definition (for example, 16000 ×
When scanning over the sample 7 with 16000 pixels), the center,
Images enlarged at a predetermined magnification of, for example, 5 points (5000 × 5000 pixels in FIG. 5) such as upper left, lower left, lower right, and upper right are sequentially displayed, and focus adjustment and astigmatism adjustment are performed for each position, and Memorize each value,
By complementing and adjusting focus and astigmatism between them, focus and astigmatism are always corrected even if high-definition whole or part is extracted and enlarged and displayed,
It is possible to display an image with beautiful high resolution. Also, instead of performing the focus adjustment and the astigmatism adjustment by displaying the enlarged image by sequentially switching over the sample 7 in the order of the center, the upper left, the lower left, the lower right, and the upper right, the enlarged image of these five points is displayed on one screen. The operability is further improved by displaying the images sequentially in chronological order above, and performing focus adjustment and astigmatism adjustment on each of the screens (the five screens in the above example).

【0068】図6は、本発明の説明図(フォーカス調
整)を示す。図6において、ラッチ71は、CPUがフ
ォーカス調整する値を設定するものである。
FIG. 6 is an explanatory diagram (focus adjustment) of the present invention. In FIG. 6, a latch 71 sets a value for focus adjustment by the CPU.

【0069】D/A72は、ラッチ72に設定されたデ
ジタルの値をアナログの値(信号)に変換するものであ
る。対物回路73は、D/A72から出力された信号お
よび手動でフォーカス調整された信号を、図示のアンプ
73を含む回路で加算して対物レンズ6に供給するもの
である。これにより、対物レンズ6の電流を調整し、試
料7を照射する電子線ビームが細く絞られて、奇麗な焦
点のあった2次電子画像を得ることが可能となる。
The D / A 72 converts a digital value set in the latch 72 into an analog value (signal). The objective circuit 73 adds the signal output from the D / A 72 and the signal whose focus has been manually adjusted by a circuit including the illustrated amplifier 73 and supplies the added signal to the objective lens 6. As a result, the current of the objective lens 6 is adjusted, the electron beam for irradiating the sample 7 is narrowed down, and it is possible to obtain a well-focused secondary electron image.

【0070】図7は、本発明の説明図(ファインシフト
回路組み込み)を示す。これは、走査信号(H,V)を
間引いて走査した場合、例えば16000×16000
画素で電子線ビームのスポット径が丁度、走査線と走査
線との間隔に等しい場合、この電子線ビームのスポット
径を保持したまま、10本毎に1本(画素)を抽出(間
引く)した走査信号(H,B)を発生させて試料7を走
査して画像を生成すると、9本分(9画素分)の隙間が
できて電子線ビームで走査されない部分がここでは、9
0%にもなってしまうので、走査線の間隔に等しい小さ
な矩形(ここでは、10×10画素の矩形)を面走査
(H方向走査およびV方向走査)を行い、モアレなどの
発生を防止すると共に、S/N比の改善を図るものであ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram (embedded fine shift circuit) of the present invention. This is because, for example, when scanning is performed by thinning out the scanning signals (H, V), for example, 16000 × 16000
When the spot diameter of the electron beam in the pixel is exactly equal to the distance between the scanning lines, one (pixel) is extracted (thinned out) every ten lines while maintaining the spot diameter of the electron beam. When the scanning signal (H, B) is generated and the sample 7 is scanned to generate an image, a portion which is not scanned by the electron beam because of a gap of 9 lines (9 pixels) is formed here.
Since it is 0%, a small rectangle (here, a rectangle of 10 × 10 pixels) equal to the interval between scanning lines is subjected to surface scanning (H-direction scanning and V-direction scanning) to prevent the occurrence of moire or the like. At the same time, the S / N ratio is improved.

【0071】図7の(a)は、回路構成図を示す。図7
の(a)において、H走査発生回路81は、水平方向の
走査信号を発生するものである。
FIG. 7A shows a circuit configuration diagram. FIG.
In (a), the H-scan generation circuit 81 generates a horizontal scanning signal.

【0072】V走査発生回路82は、垂直方向の走査信
号を発生するものである。ラッチ83は、CPUから電
子線ビームを走査する走査信号の大きさを設定するもの
である。
The V scan generating circuit 82 generates a vertical scanning signal. The latch 83 sets the magnitude of a scanning signal for scanning the electron beam from the CPU.

【0073】D/A84は、ラッチ83に設定されたデ
ジタルの値をアナログの信号に変換するものである。演
算回路85,86は、H走査発生回路81、V走査発生
回路82からの走査信号AにD/A84からの値を乗算
(A×B)を生成し、Hscan(走査信号(H))お
よびVscan(走査信号(V))を出力するものであ
る。
The D / A 84 converts a digital value set in the latch 83 into an analog signal. The arithmetic circuits 85 and 86 multiply the scan signal A from the H scan generation circuit 81 and the V scan generation circuit 82 by the value from the D / A 84 (A × B) to generate Hscan (scan signal (H)) and Vscan (scanning signal (V)) is output.

【0074】図7の(b)は、図7の(a)のHsca
nとVscanを左側から入力し、右側からファインシ
フトコイル5に走査線の間隔に等しい小さな矩形の範囲
を走査(水平および垂直方向に走査)する様子を示す。
FIG. 7B shows Hsca of FIG. 7A.
A state in which n and Vscan are input from the left side, and the fine shift coil 5 scans (scans in the horizontal and vertical directions) a small rectangular range equal to the scanning line interval from the right side.

【0075】以上のように、走査線と走査線の間に電子
線ビームで走査されない隙間があるときに、走査線の間
隔に等しい小さな矩形内を水平走査および垂直走査する
ことで、モアレの発生を無くしたり、S/N比の改善を
図ることが可能となる。
As described above, when there is a gap that cannot be scanned by an electron beam between scanning lines, by performing horizontal scanning and vertical scanning within a small rectangle equal to the interval between scanning lines, moire is generated. Can be eliminated and the S / N ratio can be improved.

【0076】図8は、本発明の説明図(フィルタ)を示
す。これは、図7で走査線の間隔に相当する矩形の範囲
内を面走査してそのときに発生した2次電子信号を検出
したときに、当該矩形の範囲内の信号を1画素の信号に
するために、高速走査フィルタを通過させるものであ
る。
FIG. 8 shows an explanatory diagram (filter) of the present invention. This is because when a secondary electron signal generated at that time is detected by performing a surface scan in a rectangular area corresponding to the interval between scanning lines in FIG. 7, the signal in the rectangular area is converted into a signal of one pixel. For this purpose, the light is passed through a high-speed scanning filter.

【0077】図8の(a)は、回路構成を示す。ここで
は、2次電子検出器19からの信号(画像信号)を左側
から入力し、図7の回路が動作時には、切換信号によっ
てスイッチを下側に接続し、画像信号を高速走査フィル
タを介してA/D画像取込装置21に入力し、デジタル
の画像信号にしてCPUに渡す。
FIG. 8A shows a circuit configuration. Here, a signal (image signal) from the secondary electron detector 19 is input from the left side, and when the circuit of FIG. 7 operates, a switch is connected to the lower side by a switching signal, and the image signal is passed through a high-speed scanning filter. The image data is input to the A / D image capturing device 21, converted into a digital image signal, and passed to the CPU.

【0078】図8の(b)は、スポット時の信号の例を
示す。電子線ビームがスポット時(図7の回路を動作さ
せない時)には、図示のように、S/N比が若干悪くノ
イズが少し重畳している。
FIG. 8B shows an example of a signal at the time of spotting. When the electron beam is spotted (when the circuit of FIG. 7 is not operated), the S / N ratio is slightly poor and noise is slightly superimposed as shown.

【0079】図8の(c)は、高速走査時(図7の回路
を動作させた時)には、走査線の間隔の矩形領域を高速
に面走査するので、そのときに発生する信号の様子を示
す。図8の(d)は、フィルタ通過後の信号の様子を示
す。これは、図8の(c)の信号を、図8の(a)の高
速走査フィルタを通過させて、走査線の間隔の矩形領域
を平面走査したときに得られた信号について、当該矩形
内の信号を1画素相当に平均化させた信号の様子を示
す。これにより、図7の回路を動作させたときに、走査
線の間隔の矩形を平面走査したときの信号をいわば平均
化して試料7の表面形状を忠実に反映した画像を表示可
能となると共に、平均化などしたことでS/N比を改善
して高画質の画像を表示することが可能となる。
FIG. 8C shows a high-speed scan (when the circuit of FIG. 7 is operated), in which a rectangular area having a scanning line interval is surface-scanned at a high speed. Show the situation. FIG. 8D shows the state of the signal after passing through the filter. This is because the signal obtained when the signal shown in FIG. 8C is passed through the high-speed scanning filter shown in FIG. 2 shows the state of a signal obtained by averaging the signals of FIG. Thus, when the circuit of FIG. 7 is operated, it is possible to display an image that faithfully reflects the surface shape of the sample 7 by averaging the signals obtained when the rectangles of the scanning lines are scanned in a plane, and By averaging, it is possible to improve the S / N ratio and display a high-quality image.

【0080】図9は、本発明の説明図(走査)を示す。
これは、試料7の走査範囲内で任意の倍率で任意の位置
(場所)を拡大した画像を表示するときの回路構成およ
び動作を説明するものである。
FIG. 9 shows an explanatory diagram (scanning) of the present invention.
This is to explain the circuit configuration and operation when displaying an image in which an arbitrary position (place) is enlarged at an arbitrary magnification within the scanning range of the sample 7.

【0081】図9の(a)は、回路構成図を示す。図9
の(a)において、走査発生器12は、走査信号(H,
V)を発生するものである。
FIG. 9A shows a circuit configuration diagram. FIG.
(A), the scan generator 12 outputs the scan signal (H,
V).

【0082】切換スイッチ91は、走査発生器12から
の走査信号(H,V)を直接に倍率制御回路15を介し
て偏向コイル3に供給し、試料走査範囲の全体の画像を
表示したり、あるいは走査発生器12からの走査信号
(H,V)の倍率調整および位置調整を行った後に倍率
制御回路15を介して偏向コイル3に供給し、試料走査
範囲の任意の位置の任意の拡大画像を表示するかを切り
換えるものである。
The change-over switch 91 supplies the scanning signal (H, V) from the scanning generator 12 directly to the deflection coil 3 via the magnification control circuit 15 to display an entire image of the sample scanning range. Alternatively, after adjusting the magnification and the position of the scanning signal (H, V) from the scanning generator 12, the scanning signal (H, V) is supplied to the deflecting coil 3 via the magnification control circuit 15, and an arbitrary enlarged image at an arbitrary position in the sample scanning range. Is displayed.

【0083】倍率調整は、倍率を調整するものであっ
て、走査信号(H,V)の大きさを調整するものであ
る。位置調整は、走査する位置を調整するものであっ
て、走査信号(H,V)に直流分を付加するものであ
る。
The magnification adjustment is for adjusting the magnification and for adjusting the magnitude of the scanning signal (H, V). The position adjustment is for adjusting the scanning position, and is for adding a DC component to the scanning signal (H, V).

【0084】図9の(b)は、倍率調整および位置調整
により変化する試料走査範囲と画面との関係を示す。こ
こで、上段は試料7上における電子線ビームの試料走査
範囲(図9の(a)の切換スイッチ91が下段)を示
し、下段は画面上における画像を示す。
FIG. 9 (b) shows the relationship between the sample scanning range and the screen which are changed by the magnification adjustment and the position adjustment. Here, the upper part shows the sample scanning range of the electron beam on the sample 7 (the changeover switch 91 in FIG. 9A is the lower part), and the lower part shows the image on the screen.

【0085】図9の(b−1)は、上段の試料走査範囲
のほぼ中央の小さな矩形内を電子線ビームで走査してい
る状態を示す。この状態では、上段の中央の小さな矩形
内から放出された信号が、下段の画面上に一杯に表示さ
れる。
FIG. 9 (b-1) shows a state in which the inside of a small rectangle substantially at the center of the upper sample scanning range is scanned by the electron beam. In this state, the signal emitted from within the small rectangle at the center of the upper stage is fully displayed on the screen of the lower stage.

【0086】図9の(b−2)は、上段の試料走査範囲
のほぼ中央の小さな矩形内を電子線ビームで走査してい
る状態を示す。この状態では、上段の中央の小さな矩形
内から放出された信号(例えば図示の’イ’)が、下段
の画面上に一杯に表示される。
FIG. 9B-2 shows a state in which the inside of a small rectangle substantially at the center of the upper sample scanning range is scanned by the electron beam. In this state, a signal (for example, “A” shown) emitted from within the small rectangle at the center of the upper stage is fully displayed on the screen of the lower stage.

【0087】図9の(b−3)は、上段の試料走査範囲
のほぼ中央の右の小さな矩形内を電子線ビームで走査し
ている状態を示す。この状態では、上段の中央の右の小
さな矩形内から放出された信号(例えば図示の’ロ’)
が、下段の画面上に一杯に表示される。
FIG. 9B-3 shows a state in which the inside of a small rectangle on the right in the approximate center of the upper sample scanning range is scanned with the electron beam. In this state, the signal emitted from inside the small rectangle at the upper right of the center (for example, "b" shown)
Is fully displayed on the lower screen.

【0088】図9の(b−4)は、上段の試料走査範囲
の右上の小さな矩形内を電子線ビームで走査している状
態を示す。この状態では、上段の右上のさな矩形内から
放出された信号(例えば図示の’ハ’)が、下段の画面
上に一杯に表示される。
FIG. 9 (b-4) shows a state in which the inside of a small rectangle at the upper right of the upper sample scanning range is scanned by the electron beam. In this state, the signal (for example, “C” shown in the figure) emitted from the upper right corner of the upper rectangle is fully displayed on the lower screen.

【0089】以上のように、図9の(a)の切換スイッ
チ91、倍率調整、および位置調整を操作することで、
図9の(b−1)から(b−4)に示すように、試料7
上の任意の場所を任意の倍率で画面上に画像を拡大して
表示することが可能となる。
As described above, by operating the changeover switch 91, the magnification adjustment, and the position adjustment in FIG. 9A,
As shown in (b-1) to (b-4) of FIG.
It is possible to enlarge and display an image on the screen at an arbitrary magnification at an arbitrary position on the screen.

【0090】図10は、本発明の説明図(デフォーカ
ス)を示す。これは、走査線の間隔よりも電子線ビーム
のスポット径が小さいときに、対物レンズ6をデフォー
カスして電子線ビームの間隔にほぼ同じようにしたもの
である。
FIG. 10 is an explanatory diagram (defocus) of the present invention. In this configuration, when the spot diameter of the electron beam is smaller than the interval between the scanning lines, the objective lens 6 is defocused so as to be almost the same as the interval between the electron beams.

【0091】図10において、ラッチ92は、CPUが
デフォーカスする値をラッチするものである。D/A9
3は、ラッチ92に保持されたデジタルの値をアナログ
の値に変換するものである。
In FIG. 10, a latch 92 latches a value to be defocused by the CPU. D / A9
Numeral 3 converts a digital value held in the latch 92 into an analog value.

【0092】フォーカス調整は、電子線ビームで試料7
上を走査するときに、走査線の間隔よりも電子線ビーム
の径が小さいときに、デフォーカスしてほぼ同じにし、
モワレの発生を無くすと共に、S/N比を改善するもの
である。
The focus adjustment was performed by using an electron beam for the sample 7.
When scanning the top, when the diameter of the electron beam is smaller than the interval between the scanning lines, defocus and make it almost the same,
This is to eliminate the occurrence of moiré and to improve the S / N ratio.

【0093】図11は、本発明の説明図(ダイナミック
・フォーカス、その1)を示す。ここで、上段は走査信
号(H),下段は垂直信号(V)ダイナミック・フォー
カスである。
FIG. 11 is an explanatory diagram (dynamic focus, part 1) of the present invention. Here, the upper part is the scanning signal (H) and the lower part is the vertical signal (V) dynamic focus.

【0094】図11において、左右分離回路94は、走
査信号(H)を左右に分離するものである。上下分離回
路95は、走査信号(V)を上下に分離するものであ
る。
In FIG. 11, a left / right separation circuit 94 separates a scanning signal (H) into right and left. The vertical separation circuit 95 separates the scanning signal (V) into upper and lower parts.

【0095】補正回路96は、ダイナミック・フォーカ
ス補正を調整する回路である。信号合成回路98は、信
号を合成し、ダイナミック・フォーカスコイル7に供給
するものである。
The correction circuit 96 is a circuit for adjusting dynamic focus correction. The signal synthesizing circuit 98 synthesizes a signal and supplies the signal to the dynamic focus coil 7.

【0096】次に、動作を説明する。左側から入力され
た走査信号(H)は、左右分離回路94で分離され、補
正回路96にそれぞれ入力され補正を行う(H補正、H
2補正(Hの2乗補正))をそれぞれ行う)。
Next, the operation will be described. The scanning signal (H) input from the left side is separated by the left / right separation circuit 94 and input to the correction circuit 96 for correction (H correction, H
2 correction (H square correction)).

【0097】同様に、左側から入力された走査信号
(V)は、上下分離回路95で分離され、補正回路96
にそれぞれ入力され補正を行う(V補正、V2補正(V
の2乗補正))をそれぞれ行う)。
Similarly, the scanning signal (V) input from the left side is separated by the upper / lower separation circuit 95 and the correction circuit 96
Are respectively input and corrected (V correction, V2 correction (V
Square correction))).

【0098】以上の調整によって走査信号(H,V)に
連動してダイナミック・フォーカスをそれぞれ行うこと
が可能となる。図12は、本発明の説明図(ダイナミッ
ク・フォーカス、その2)を示す。
With the above adjustment, it becomes possible to perform dynamic focusing in conjunction with the scanning signals (H, V). FIG. 12 shows an explanatory diagram (dynamic focus, part 2) of the present invention.

【0099】図12の(a)は、補正信号例を示す。こ
こで、左から走査信号(H,V)を入力し、H2(Hの二
乗)発生回路およびーH2(Hの2乗)発生回路でそれぞ
れH2信号およびーH2信号を発生して可変設定抵抗の
両端に入力し、当該可設定抵抗を調整し、右側からダイ
ナミック補正信号を、図1のダイナミックフォーカスコ
イル7に供給する。そして、試料7の中央と周辺を電子
線ビームで走査したときに高画質の画像が得られるよう
に、可変設定抵抗を調整する。
FIG. 12A shows an example of a correction signal. Here, the scanning signals (H, V) are input from the left, and the H2 (H square) generation circuit and the -H2 (H square) generation circuit generate the H2 signal and the -H2 signal, respectively, to be variable. The voltage is input to both ends of the setting resistor, the adjustable resistor is adjusted, and a dynamic correction signal is supplied from the right to the dynamic focus coil 7 in FIG. Then, the variable setting resistance is adjusted so that a high-quality image is obtained when the center and the periphery of the sample 7 are scanned with the electron beam.

【0100】図12の(b)は、4方向調整の例を示
す。走査画面上で図示のように左、右,上、下の各位置
で図12の可変設定抵抗をそれぞれ調整し(HとH2
(Hの二乗)、VとV2(Vの二乗)をそれぞれ調整
し)、ダイナミックフォーカスを行う。
FIG. 12B shows an example of four-direction adjustment. On the scanning screen, the variable setting resistors of FIG. 12 are adjusted at each of the left, right, upper, and lower positions as shown (H and H2
(Square of H), V and V2 (square of V), respectively, and perform dynamic focus.

【0101】以上のようにして、試料走査範囲の上、
下、左、右でそれぞれダイナミックフォーカス補正の調
整を行い、その間は補完することで、試料7を電子線ビ
ームで走査する範囲が広くなっても、自動的にフォーカ
ス合せを行い、奇麗な画像を表示することが可能とな
る。
As described above, above the sample scanning range,
Adjustment of the dynamic focus correction is performed on the bottom, left, and right, respectively, and by complementing it, even if the range of scanning the sample 7 with the electron beam is widened, the focus is automatically adjusted and a beautiful image is formed. It can be displayed.

【0102】図13は、本発明の説明図(ダイナミック
・フォーカス、その3)を示す。これは、試料7の高さ
を検出し、検出した高さに対応してダイナミック・フォ
ーカスを行うときの構成を示す。
FIG. 13 is an explanatory diagram (dynamic focus, No. 3) of the present invention. This shows a configuration in which the height of the sample 7 is detected and dynamic focus is performed in accordance with the detected height.

【0103】図13の(a)は、試料7の左および右に
反射電子検出器A,Bを設けた様子を示す。上から下方
向に電子線ビームが試料7を照射して面走査すると、図
示のように左検出器および右検出器で反射電子がそれぞ
れ検出される。
FIG. 13A shows a state in which backscattered electron detectors A and B are provided on the left and right sides of the sample 7, respectively. When the electron beam irradiates the sample 7 from above and scans the surface, the reflected electrons are respectively detected by the left detector and the right detector as shown in the figure.

【0104】図13の(b)は、試料7がここでは、凸
である例を示す。図13の(c)は、左検出器Aで検出
される信号例を示す。図13の(d)は、右検出器Bで
検出される信号例を示す。
FIG. 13B shows an example in which the sample 7 is convex here. FIG. 13C shows an example of a signal detected by the left detector A. FIG. 13D shows an example of a signal detected by the right detector B.

【0105】図13の(e)は、差(A−B)を示す。
図13の(f)は、高さΣ(A−B)の例を示す。これ
は、図13の(e)の差(A−B)を左から右に積分し
た値の例を示す。これにより、試料7の表面の高さ情報
が得られたこととなる。
FIG. 13E shows the difference (AB).
FIG. 13F shows an example of the height 高 (AB). This shows an example of a value obtained by integrating the difference (AB) in FIG. 13E from left to right. Thus, the height information of the surface of the sample 7 is obtained.

【0106】図13の(g)は、図13の(f)を複数
組、求めて立体的な高さ情報を得て表示した様子を示
す。これは、図13の8(a)の検出器の組を複数組設
け、図13の(f)の高さ情報を複数の方向で求めて立
体的に表示したものである。
FIG. 13G shows a state in which a plurality of sets of FIG. 13F are obtained, three-dimensional height information is obtained and displayed. In this case, a plurality of sets of the detectors shown in FIG. 13A are provided, and the height information shown in FIG. 13F is obtained in a plurality of directions and displayed three-dimensionally.

【0107】図13の(h)は、斜めから試料7の凹凸
を表示した様子を示す。図13の(i)は、試料7の高
さ情報をもとにダイナミック・フォーカス補正を行う様
子を示す。これは、試料7の高さ情報が求まったので、
当該高さ情報に対応するダイナミック・フォーカス電流
を、図1のダイナミック・フォーカス・コイル7に供給
し、ダイナミックフォーカスを行う。
FIG. 13H shows a state in which the unevenness of the sample 7 is displayed obliquely. (I) of FIG. 13 shows how dynamic focus correction is performed based on height information of the sample 7. This is because the height information of the sample 7 was obtained.
A dynamic focus current corresponding to the height information is supplied to the dynamic focus coil 7 in FIG. 1 to perform dynamic focus.

【0108】図14は、本発明の説明図(ダイナミック
・フォーカス、その4)を示す。図14の(a)は、分
割した状態を示す。これは、既述した図13の(g)の
高さ情報について、走査範囲をメッシュに分割したもの
である。
FIG. 14 is an explanatory diagram (dynamic focus, No. 4) of the present invention. FIG. 14A shows a divided state. This is obtained by dividing the scanning range into meshes for the height information shown in FIG.

【0109】図14の(b)は、2値化表示を示す。こ
れは、図14の(a)のメッシュに分割した後、高さ情
報を2値化して表示したものである。図14の(c)
は、図14の(b)で2値化した値を分かり易くメッシ
ュの矩形の角柱で表した様子を示す。
FIG. 14B shows a binarized display. This is obtained by dividing height information into a mesh shown in FIG. 14A and binarizing the height information. (C) of FIG.
Shows a state in which the binarized value in FIG. 14B is represented by a rectangular prism of a mesh for easy understanding.

【0110】図14の(d)は、図14の(c)の状態
をスムーズ化して滑らかにした状態を示す。図14の
(e)は、図14の(d)の高さ情報をもとに、ダイナ
ミック・フォーカス補正を行う状態を示す。
FIG. 14D shows a state where the state of FIG. 14C is smoothed. FIG. 14E shows a state in which dynamic focus correction is performed based on the height information shown in FIG.

【0111】以上によって、試料7の高さ情報を求めて
メッシュ分割し、各メッシュの高さ情報を求めてスムー
ズ化した後、高さに対応したダイナミック・フォーカス
補正を行うことが可能となる。
As described above, after obtaining the height information of the sample 7 and dividing it into meshes, obtaining the height information of each mesh and smoothing it, it becomes possible to perform dynamic focus correction corresponding to the height.

【0112】図15は、本発明の説明図(ダイナミック
・フォーカス、その5)を示す。図15の(a)は、試
料走査範囲をメッシュ分割した状態を示す。図15の
(b)は、既述した図13の(g)で求めた高さ情報を
マッピングした状態を示す。
FIG. 15 is an explanatory diagram (dynamic focus, No. 5) of the present invention. FIG. 15A shows a state in which the sample scanning range is divided into meshes. FIG. 15B shows a state in which the height information obtained in FIG. 13G described above is mapped.

【0113】図15の(c)は、図15の(b)の各メ
ッシュの中央に高さを図示のように矢印の長さで設定し
た様子を示す。図15の(d)は、図15の(c)の高
さ情報をもとに、曲面に曲げた様子を示す。
FIG. 15C shows a state where the height is set at the center of each mesh of FIG. 15B by the length of the arrow as shown. (D) of FIG. 15 shows a state where the surface is bent to a curved surface based on the height information of (c) of FIG.

【0114】図15の(e)は、図15の(d)の曲面
に対応する高さのダイナミック・フォーカス補正を行う
状態を示す。以上によって、試料7の高さ情報を求めて
メッシュ分割し、各メッシュの高さ情報を求めて曲面に
した後、当該曲面の高さに対応したダイナミック・フォ
ーカス補正を行うことが可能となる。
FIG. 15E shows a state in which dynamic focus correction at a height corresponding to the curved surface of FIG. 15D is performed. As described above, after the height information of the sample 7 is obtained and the mesh is divided, the height information of each mesh is obtained and the curved surface is obtained, and then the dynamic focus correction corresponding to the height of the curved surface can be performed.

【0115】図16は、本発明の説明図(ダイナミック
非点補正、その1)を示す。図16において、左右分離
回路101は、走査信号(H)を左右に分離するもので
ある。
FIG. 16 is an explanatory diagram (dynamic astigmatism correction, part 1) of the present invention. In FIG. 16, a left / right separation circuit 101 separates a scanning signal (H) into right and left.

【0116】非点補正回路102,103は、水平方向
(H)の非点補正する回路である、上下分離回路104
は、垂直信号(V)を上下分離するものである。非点補
正回路105,106は、垂直方向(V)の非点補正す
る回路である中心非点補正回路107、9は、視野の中
心の非点を補正するものである。
The astigmatism correction circuits 102 and 103 are circuits for performing astigmatism correction in the horizontal direction (H).
Is for vertically separating the vertical signal (V). The astigmatism correction circuits 105 and 106 are circuits for correcting astigmatism in the vertical direction (V). The center astigmatism correction circuits 107 and 9 correct astigmatism at the center of the visual field.

【0117】X非点補正加算回路108は、X非点補正
信号を生成するものである。Y非点補正加算回路110
は、X非点補正信号を生成するものである。以上の回路
構成で、左側から入力した走査信号(H,V)をもと
に、非点補正回路で後述する図17の(b)の中央、
上、下、左、右の5点で非点補正を行い、その間は補完
することにより、視野の全体で非点の補正された奇麗な
画像ヲ表示することが可能となる。
The X astigmatism correction addition circuit 108 generates an X astigmatism correction signal. Y astigmatism correction addition circuit 110
Generates an X astigmatism correction signal. With the above circuit configuration, the center of FIG. 17B (to be described later) by the astigmatism correction circuit based on the scanning signals (H, V) input from the left side.
By performing astigmatism correction at the five points of up, down, left, and right, and complementing during that period, it becomes possible to display a beautiful image with the astigmatism corrected over the entire field of view.

【0118】図17は、本発明の説明図(ダイナミック
非点補正、その2)を示す。図17の(a)は、走査信
号から非点補正信号を生成する回路例を示す。これは、
図示のように、走査信号(H,左)を+増幅器とー増幅
器とで増幅して可変抵抗器の両端に供給し、可変抵抗器
の中点から非点補正信号(左、H、Xと、左H,Y)を
取り出して非点補正コイル4にそれぞれ供給する。
FIG. 17 is an explanatory diagram (dynamic astigmatism correction, part 2) of the present invention. FIG. 17A shows an example of a circuit for generating an astigmatism correction signal from a scanning signal. this is,
As shown in the figure, the scanning signal (H, left) is amplified by a + amplifier and a −amplifier and supplied to both ends of a variable resistor, and an astigmatism correction signal (left, H, X, , Left H, Y) and supply them to the astigmatism correction coil 4, respectively.

【0119】図17の(b)は、試料走査範囲上で中
央、上、下、左、右の各点について、非点補正する様子
を示す。この際、図17の(a)の回路で、中央、上、
下、左、右の各位置においてそれぞれ非点補正を行う。
FIG. 17B shows how the astigmatism correction is performed for each of the center, upper, lower, left, and right points on the sample scanning range. At this time, in the circuit of FIG.
Astigmatism correction is performed at each of the lower, left, and right positions.

【0120】以上のように、試料7の走査範囲の中央、
上、下、左、右の5点でそれぞれダイナミック非点補正
を行い、その間を補完することにより、高範囲に渡って
高画質の画像を得ることが可能となる。
As described above, the center of the scanning range of the sample 7
Dynamic astigmatism correction is performed at each of the five points of upper, lower, left, and right, and complementing between them makes it possible to obtain a high-quality image over a high range.

【0121】図18は、本発明の説明図(デジタル走
査)を示す。図18の(a)は、デジタル走査の構成図
を示す。図18の(a)において、コントローラ112
がパソコン内などのメモリ111からデータを読み込
み、FIFOメモリ113に格納し、基準クロックに同
期してFIFOメモリから読み出したHデータおよびV
データをラッチにそれぞれ設定し、ラッチに設定したデ
ータをD/A変換器でそれぞれアナログの走査信号
(H,V)に変換して出力するようにしている。
FIG. 18 is an explanatory diagram (digital scanning) of the present invention. FIG. 18A shows a configuration diagram of digital scanning. In FIG. 18A, the controller 112
Reads data from a memory 111 such as in a personal computer, stores the data in a FIFO memory 113, and reads H data and V data read from the FIFO memory in synchronization with a reference clock.
Data is set in each latch, and the data set in the latch is converted into an analog scanning signal (H, V) by a D / A converter and output.

【0122】以上のように、メモリ111から読み出し
てFIFOメモリ113に格納してHデータおよびVデ
ータを読み出してラッチに設定し、ラッチに設定したデ
ータをD/Aによってアナログの走査信号(H,V)に
して任意のステップ数で走査することが可能となる。
As described above, the data read from the memory 111 is stored in the FIFO memory 113, the H data and the V data are read and set in the latch, and the data set in the latch is converted into an analog scanning signal (H, V), and scanning can be performed with an arbitrary number of steps.

【0123】図18の(b)は、VおよびH内のデータ
構成例を示す。ここでは、Hデータ,Vデータは、2バ
イトで表現し、15ビット目はラッチのチップセレクト
として使用し、残りの15ビットで座標データを表して
いる。
FIG. 18B shows an example of the data structure in V and H. Here, the H data and the V data are represented by 2 bytes, the 15th bit is used as a chip select of the latch, and the remaining 15 bits represent coordinate data.

【0124】以上のように構成することで、座標データ
の各ビット15でチップセレクト、即ち直接に切り換え
て水平走査信号用の座標データ(上記例ではビット0か
ら14)を水平走査信号用のD/Aに転送してアナログ
の水平走査信号を得て水平走査用の偏向コイル3を駆動
したり、垂直走査信号用の座標データ(上記例ではビッ
ト0から14)を垂直走査信号用のD/Aに転送してア
ナログの垂直走査信号を得て垂直走査用の偏向コイル3
を駆動したりすることができ、その結果、メモリ上の座
標データをビット15の0あるいは1で直接に切り換え
て水平走査信号用のD/Aあるいは垂直走査信号用のD
/Aに極めて高速に転送してそれぞれの走査信号を独立
に発生させることが可能となる。同様に、非点補正コイ
ル4、ファインシフトコイル5、ダイナミックフォーカ
スコイル8などにも、メモリ上の座標データを高速に水
平用(X用)の信号および垂直用(Y用)の信号を発生
させ、それぞれ独立に高速に制御することが可能とな
る。このように、メモリ上の座標データにより、各コイ
ルに供給する水平および垂直の信号をそれぞれ独立に制
御することができるので、表示アプリケーションなどか
らメモリ上の任意の座標データを指定することで、任意
の信号を発生させることが可能となる。
With the above-described configuration, each bit 15 of the coordinate data is chip-selected, that is, directly switched to convert the coordinate data for the horizontal scanning signal (bits 0 to 14 in the above example) into the D for the horizontal scanning signal. / A to obtain an analog horizontal scanning signal to drive the deflection coil 3 for horizontal scanning, or to convert coordinate data (bits 0 to 14 in the above example) for vertical scanning signal into D / D for vertical scanning signal. A, and obtains an analog vertical scanning signal to obtain a vertical scanning deflection coil 3.
Can be driven. As a result, the coordinate data on the memory is directly switched by the bit 15 0 or 1 and the D / A for the horizontal scanning signal or the D / A for the vertical scanning signal is switched.
/ A can be generated at very high speed to generate each scanning signal independently. Similarly, the astigmatism correction coil 4, the fine shift coil 5, the dynamic focus coil 8 and the like generate high-speed horizontal (X) and vertical (Y) signals from the coordinate data in the memory at high speed. , Can be controlled independently at high speed. As described above, the horizontal and vertical signals supplied to each coil can be independently controlled by the coordinate data on the memory. Therefore, by specifying arbitrary coordinate data on the memory from a display application or the like, any arbitrary Can be generated.

【0125】尚、図18の構成では、1組(水平走査信
号と垂直走査信号)を得たが、座標データ中に既述した
中央、左上、左下、右下、右上の5点の拡大画像を発生
するように値を設定したり、あるいは図18のD/Aの
出力側に演算回路を設けて座標データからの指示(中
央、左上、左下、右下、右上の5点の拡大画像を生成す
る信号の発生指示)をもとに、拡大率とシフト量を入力
して高精細(例えば16000×16000画素)の中
央、左上、左下、右下、右上の5個所で拡大画像(例え
ば1000×1000画素)の走査信号を順次得て、そ
のときの画像を1つの表示装置の画面上にそれぞれ表示
(5つの拡大画像をそれぞれ表示)し、フォーカス調整
および非点補正をそれぞれで行い、記憶して間を補完し
て走査することで、全画面(16000×16000画
素)のいずれでも奇麗な画像を表示できるようにする。
Although one set (horizontal scanning signal and vertical scanning signal) is obtained in the configuration shown in FIG. 18, the enlarged image of the center, upper left, lower left, lower right, and lower right points described above in the coordinate data is obtained. Or an arithmetic circuit is provided on the output side of the D / A in FIG. 18 to instruct from the coordinate data (the center, upper left, lower left, lower right, and upper right five-point enlarged images Based on a generation instruction of a signal to be generated), an enlargement ratio and a shift amount are input, and an enlarged image (for example, 1000) at the center, upper left, lower left, lower right, and lower right of high definition (for example, 16000 × 16000 pixels). (× 1000 pixels) scanning signals are sequentially obtained, the images at that time are displayed on the screen of one display device (5 enlarged images are displayed, respectively), focus adjustment and astigmatism correction are performed, and stored. By scanning the space between each other, A beautiful image can be displayed on any screen (16000 × 16000 pixels).

【0126】図19は、本発明の説明図(12ビットの
RGB変換テーブル)を示す。このRGB変換テーブル
は、12ビットの画素値(階調)を、1画素のRGB各
8ビットの階調に変換するときのテーブル例である。左
側の0から4095(12ビットで表現される数値範
囲)について、8ビット(0から255で表現される数
値範囲)の各RGBにデータ変換したときの値として、
実験して求めた値が設定されている。このため、モノク
ロの12ビットの画像(16,000×16,000)
を、RGB各8ビットの画像(16,000×16,0
00)に階調を保持しかつ同一画素数でデータ変換する
ことが可能となる。
FIG. 19 shows an explanatory diagram (12-bit RGB conversion table) of the present invention. This RGB conversion table is an example of a table for converting a 12-bit pixel value (gradation) into one-pixel RGB 8-bit gradation. Regarding the values from 0 to 4095 (the numerical range represented by 12 bits) on the left side, when the data is converted into each RGB of 8 bits (the numerical range represented by 0 to 255),
The value obtained by experiment is set. Therefore, a monochrome 12-bit image (16,000 × 16,000)
Is converted to an 8-bit RGB image (16,000 × 16.0
00), the data can be converted with the same number of pixels.

【0127】[0127]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ビームで試料を走査して発生する信号を検出し、千から
数万画素の信号をカラー画像にして階調良好かつ広視野
で表示および印刷して観察することが可能となる。
As described above, according to the present invention,
A signal generated by scanning the sample with the beam is detected, and a signal of one thousand to several tens of thousands of pixels can be converted into a color image to be displayed, printed, and observed with good gradation and a wide field of view.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のシステム構成図である。FIG. 1 is a system configuration diagram of the present invention.

【図2】本発明の説明図(間引き走査)である。FIG. 2 is an explanatory diagram (thinning-out scanning) of the present invention.

【図3】本発明の説明図(任意ステップ可変走査、その
1)である。
FIG. 3 is an explanatory view (arbitrary step variable scanning, part 1) of the present invention.

【図4】本発明の説明図(任意ステップ可変走査、その
2)である。
FIG. 4 is an explanatory diagram (arbitrary step variable scanning, part 2) of the present invention.

【図5】本発明の説明図(走査)である。FIG. 5 is an explanatory diagram (scanning) of the present invention.

【図6】本発明の説明図(フォーカス調整)である。FIG. 6 is an explanatory diagram (focus adjustment) of the present invention.

【図7】本発明の説明図(ファインシフト回路組み込
み)である。
FIG. 7 is an explanatory diagram (embedded fine shift circuit) of the present invention.

【図8】本発明の説明図(フィルタ)である。FIG. 8 is an explanatory diagram (filter) of the present invention.

【図9】本発明の説明図(走査)である。FIG. 9 is an explanatory diagram (scanning) of the present invention.

【図10】本発明の説明図(デフォーカス)である。FIG. 10 is an explanatory diagram (defocus) of the present invention.

【図11】本発明の説明図(ダイナミック・フォーカ
ス、その1)である。
FIG. 11 is an explanatory diagram (dynamic focus, part 1) of the present invention.

【図12】本発明の説明図(ダイナミック・フォーカ
ス、その2)である。
FIG. 12 is an explanatory diagram (dynamic focus, part 2) of the present invention.

【図13】本発明の説明図(ダイナミック・フォーカ
ス、その3)である。
FIG. 13 is an explanatory diagram (dynamic focus, No. 3) of the present invention.

【図14】本発明の説明図(ダイナミック・フォーカ
ス、その4)である。
FIG. 14 is an explanatory diagram (dynamic focus, No. 4) of the present invention.

【図15】本発明の説明図(ダイナミック・フォーカ
ス、その5)である。
FIG. 15 is an explanatory diagram (dynamic focus, No. 5) of the present invention.

【図16】本発明の説明図(ダイナミック非点補正、そ
の1)である。
FIG. 16 is an explanatory diagram (dynamic astigmatism correction, No. 1) of the present invention.

【図17】本発明の説明図(ダイナミック非点補正、そ
の2)である。
FIG. 17 is an explanatory diagram (dynamic astigmatism correction, part 2) of the present invention.

【図18】本発明の説明図(デジタル走査)である。FIG. 18 is an explanatory diagram (digital scanning) of the present invention.

【図19】本発明の説明図(12ビットのRGB変換テ
ーブル)である。
FIG. 19 is an explanatory diagram (12-bit RGB conversion table) of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:照射系 2:集束レンズ 3:偏向コイル 4:非点補正コイル 5:ファインシフトコイル 6:対物レンズ 7:試料 8:ダイナミックフォーカスコイル 11:任意ステップ走査発生器 12:走査発生器 13:走査信号切換装置 14:倍率制御回路 15:倍率制御回路 16:倍率制御切換器 17:ダイナミック非点補正制御回路 18:ダイナミックフォーカス制御回路 19:2次電子検出器 20:信号増幅器 21:画像取込装置 23から27:I/O 28:表示装置 29:CPU 30:プリンタ 35:画像編集手段 36:画像変換手段 51:ファインシフト制御回路 1: Irradiation system 2: Focusing lens 3: Deflection coil 4: Astigmatism correction coil 5: Fine shift coil 6: Objective lens 7: Sample 8: Dynamic focus coil 11: Arbitrary step scan generator 12: Scan generator 13: Scan Signal switching device 14: Magnification control circuit 15: Magnification control circuit 16: Magnification control switching device 17: Dynamic astigmatism correction control circuit 18: Dynamic focus control circuit 19: Secondary electron detector 20: Signal amplifier 21: Image capture device 23 to 27: I / O 28: Display device 29: CPU 30: Printer 35: Image editing means 36: Image conversion means 51: Fine shift control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平野 豊 東京都新宿区百人町2丁目24−12 サンユ ー電子株式会社内 (72)発明者 手島 寛之 東京都新宿区百人町2丁目24−12 サンユ ー電子株式会社内 Fターム(参考) 2G001 AA03 AA05 BA06 BA07 BA11 CA03 CA05 DA06 FA06 GA01 GA04 GA06 GA08 GA11 HA01 HA07 HA13 JA02 JA03 JA11 JA13 JA16 5C033 JJ01 MM05 5C072 AA03 BA19 CA06 DA02 HA02 HA11 HB10 QA14 RA10 UA18 XA05  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Yutaka Hirano 2- 24-12 Hyakunincho, Shinjuku-ku, Tokyo Inside Sanyu Electronics Co., Ltd. (72) Inventor Hiroyuki Teshima 2- 24-12 Hyakunincho, Shinjuku-ku, Tokyo Sanyu F-term (reference) in Electronics Co., Ltd. (G)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】細く絞ったビームを試料に照射する手段
と、 上記ビームで試料を照射した状態で振って平面走査する
走査手段と、 上記ビームを試料面上に走査して発生された信号あるい
は吸収された信号を検出する検出手段と、 上記検出手段によって検出された信号に対応した、デジ
タルのカラー信号に変換する手段と、 上記変換されたカラー信号を出力する手段とを備えたこ
とを特徴とする走査型画像の処理装置。
1. A means for irradiating a sample with a narrowly focused beam, a scanning means for oscillating the sample while irradiating the sample with the beam, and a signal generated by scanning the beam on the sample surface. Detecting means for detecting the absorbed signal; means for converting into a digital color signal corresponding to the signal detected by the detecting means; and means for outputting the converted color signal. Scanning image processing apparatus.
【請求項2】荷電粒子を細く絞って荷電粒子ビームにし
て試料に照射する対物レンズと、 上記荷電粒子ビームで試料を照射した状態で、当該荷電
粒子ビームを偏向して試料面上を平面走査する走査手段
と、 上記試料面上を走査される細く絞った荷電粒子ビームに
発生する非点を補正する非点補正手段と、 上記荷電粒子ビームを試料面上に走査して発生された信
号あるいは吸収された信号を検出する検出手段と、 上記検出手段によって検出された信号に対応した、デジ
タルのカラー信号に変換する手段と、 上記変換されたカラー信号を出力する手段とを備えたこ
とを特徴とする走査型画像の処理装置。
2. An objective lens for squeezing charged particles into a charged particle beam and irradiating the sample with a charged particle beam; Scanning means for performing correction, astigmatism correction means for correcting astigmatism generated in a finely focused charged particle beam scanned on the sample surface, a signal generated by scanning the charged particle beam on the sample surface or Detecting means for detecting the absorbed signal; means for converting into a digital color signal corresponding to the signal detected by the detecting means; and means for outputting the converted color signal. Scanning image processing apparatus.
【請求項3】倍率あるいは走査線数が変化され、上記走
査手段によって試料を上記ビームで走査する際に、走査
線の間が空くと判明したときに、当該ビームをほぼ走査
線の間隔にデフォーカスして太くしたことを特徴とする
請求項1あるいは請求項2記載の走査型画像の処理装
置。
3. When the magnification or the number of scanning lines is changed and the sample is scanned by the scanning means with the beam, it is determined that the space between the scanning lines is empty. 3. The scanning image processing apparatus according to claim 1, wherein the focus is made thicker.
【請求項4】倍率あるいは走査線数が変化され、上記走
査手段によって試料を上記ビームで走査する際に、走査
線の間が空くと判明したときに、当該ビームでほぼ走査
線の間隔の微小領域をそれぞれ平面走査したことを特徴
とする請求項1あるいは請求項2記載の走査型画像の処
理装置。
4. When the magnification or the number of scanning lines is changed, and when the scanning means scans the sample with the beam, it is determined that there is a gap between the scanning lines. 3. A scanning image processing apparatus according to claim 1, wherein each of the regions is scanned in a plane.
【請求項5】試料の所定領域の中央の1部分および周辺
の複数の1部分を平面走査して検出された信号を画面上
に拡大した画像として表示する手段と、 上記表示された中央の拡大した画像、および周辺の複数
の拡大した画像毎に上記ビームの焦点合せを行う手段
と、 上記焦点合せされた値をもとに上記ビームの焦点補正を
行う手段とを備えたことを特徴とする請求項1から請求
項4のいずれかに記載の走査型画像の処理装置。
5. A means for plane-scanning a central part of a predetermined area of a sample and a plurality of peripheral parts to display a signal detected as an enlarged image on a screen, and enlarging the displayed central area. Means for focusing the beam for each of the selected image and a plurality of peripheral enlarged images, and means for performing focus correction of the beam based on the focused value. The scanning image processing apparatus according to claim 1.
【請求項6】上記試料を中心に180度対称の位置に、
上記ビームが試料に照射したときに発生する信号を検出
する、複数組の検出器と、 上記180度対称の検出器によって検出されたそれぞれ
からの信号の差分信号を、複数組分を生成する手段と、 上記差分信号を走査方向にそれぞれ積分して試料のそれ
ぞれの方向の高さ情報を生成する手段と、 上記生成された試料のそれぞれの方向の高さ情報をもと
に、上記ビームの焦点合せを行う手段とを備えたことを
特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の走
査型画像の処理装置。
6. A position 180 degrees symmetric about the sample,
A plurality of sets of detectors for detecting a signal generated when the beam irradiates the sample; and a means for generating a plurality of sets of differential signals of signals detected by the 180-degree symmetrical detectors. Means for integrating the difference signal in the scanning direction to generate height information in each direction of the sample; and focusing the beam on the basis of the generated height information in each direction of the sample. The scanning image processing apparatus according to claim 1, further comprising a unit that performs alignment.
【請求項7】試料の所定領域の中央の1部分および周辺
の複数の1部分を平面走査して検出された信号を画面上
に拡大した画像として表示する手段と、 上記表示された中央の拡大した画像、および周辺の複数
の拡大した画像毎に上記ビームの非点合せを行う手段
と、 上記非点合せされた値をもとに上記ビームの非点補正を
行う手段とを備えたことを特徴とする請求項2から請求
項6のいずれかに記載の走査型画像の処理装置。
7. A means for plane-scanning a central part of a predetermined area of a sample and a plurality of peripheral parts to display a signal detected as a magnified image on a screen, and enlarging the displayed central magnified image. Means for performing astigmatism of the beam for each of the adjusted image and a plurality of peripheral enlarged images, and means for performing astigmatism correction of the beam based on the value obtained by performing the astigmatism. 7. The scanning image processing apparatus according to claim 2, wherein
【請求項8】上記検出された信号の階調に対応する、カ
ラーの階調を登録したテーブルを設け、 上記検出された信号について、上記テーブルを参照して
カラー信号に変換することを特徴とする請求項1あるい
は請求項2に記載の走査型画像の処理装置。
8. A table in which color gradations corresponding to the detected signal gradations are registered, and the detected signals are converted into color signals with reference to the table. The scanning image processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項9】上記検出された信号をカラー信号に変換す
る際に、指定されたカラーの2つの色をもとに、当該検
出された信号の階調に対応するカラー信号の階調を作成
してて変換することを特徴とする請求項1あるいは請求
項2に記載の走査型画像の処理装置。
9. When converting the detected signal into a color signal, a tone of a color signal corresponding to the tone of the detected signal is created based on two designated colors. The scanning image processing apparatus according to claim 1, wherein the conversion is performed after conversion.
【請求項10】上記検出された信号を8ビット以上と
し、上記カラーの信号がRGBのときにそれぞれ8ビッ
ト、あるいは上記カラーの信号が印刷用のときに印刷装
置で使用するカラーデータ形式の色と当該色のビット数
としたことを特徴とする請求項1あるいは請求項2に記
載の走査型画像の処理装置。
10. The color signal of a color data format used by a printing apparatus when the detected signal is 8 bits or more, and when the color signal is RGB, 8 bits each, or when the color signal is for printing. The scanning image processing apparatus according to claim 1 or 2, wherein the number of bits of the color is set as the following.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008084626A (en) * 2006-09-27 2008-04-10 Hitachi High-Technologies Corp Method of scanning charged particle beam and charged particle beam device
JP2009259878A (en) * 2008-04-14 2009-11-05 Hitachi High-Technologies Corp Charged particle beam apparatus

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