JP2007242366A - 透過電子顕微鏡 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】オートフォーカスによって対物レンズの電流値が変化しても画像の明るさが変化しないように、収束レンズの電流値、電子銃のエミッション電流値、又はCCDカメラのゲインもしくは露光時間を調整することにより画像の明るさを調整する。
【選択図】図1
Description
図14に示す画像相関の例を用いて、画像の移動量の計算方法を説明する。透過像1の一部を切り取った画像を透過像3とする。これをM×Nの画素数で記憶装置に、登録画像f1(m、n)として記録する。次に記録モード後に取込んだ画像を透過像2とする。これをM×Nの画素数で記憶装置に、参照画像f2(m、n)として記録する。但し、どちらも自然画像とし、m=0,1,2,・・・M-1、 n=0,1,2,・・・N-1である。
F1(u,v)=A(u,v)ejθ(u,v) (1)
F2(u,v)=B(u,v)ejφ(u,v) (2)
但し、u=0,1,2,・・・M-1、 v=0,1,2,・・・N-1である。A(u,v)、B(u,v)は振幅スペクトル、θ(u,v)、φ(u,v)は位相スペクトルである。
F4(u,v)=ΣΣ f2(m+r’,n)e -j2π(mu/M+nv/N)
=B(u,v)ej(φ+2πr’u/M) (3)
F4’(u,v)=ej(φ+2πr’u/M) (4)
H14(u,v)=F’1(u,v)(F’2(u,v))*= ej(θ-φ-2πru/M ) (5)
G14(r,s)=ΣΣ(H14(u,v)) ej2π(ur/M+us/N)
=ΣΣ(ej(θ-φ-2πr’u/M )) ej2π(ur/M+us/N)=G12(r-r’) (6)
Δx=ΔG(pixel)×L/Lm(pixel)/M (7)
Δxは2つ画像間の試料面上での移動量となる。
画像相関を用いて一致度を計算する方法を説明する。位相成分のみを用いた相関計算では、数学上位相のみを使用しているため相関強度に現れるピークはδピークとなる。
一致度(%)=(Peak)/(m×n)×100 (8)
例えば処理画素数は128pixel×128pixelでPeakが16384(pixel)の場合は、一致度=(16384)/(128×128)×100=100 (%)となる。
図8に示すようにラインプロファイルよりバックグランド強度I0と試料の高さを示す強度I1を用いて、式(9)にコントラストCを計算する。
図13に示すように輝度分布を画像と考え、(a)又は(b)の画像相関を用いた移動量又は一致度を検索精度とする。
図13に示すように輝度分布のピークの位置を式(10)によって求める。検索精度を式(11)によって求める。
ピーク位置=ピーク位置1−ピーク位置2 (10)
検索精度=(ピーク位置1)/(ピーク位置2)×100 (11)
式(7)で算出した試料上の移動量ΔXを式(12)に入れて、デフォーカス量Δfを計算する。
Δf=ΔX/(α×M)―CS×α2 (12)
ΔXは電子ビームの傾斜によって生じた移動量、Mは透過電子顕微鏡の倍率、CSは対物レンズの球面収差係数、αは電子ビームの傾斜角である。
電流値の位置を式(13)によって求め、検索精度を式(14)によって求める。
電流値の位置=電流値1−電流値2 (13)
検索精度=(電流値1)/(電流値2)×100 (14)
コントラストの位置を式(15)によって求め、検索精度を式(16)によって求める。
コントラストの位置=コントラスト1−コントラスト2 (15)
検索精度=(コントラスト1)/(コントラスト2)×100 (16)
Claims (20)
- 電子銃からの電子線を試料に照射する収束レンズと、試料上に電子線を収束させるための対物レンズと、透過像の画像データを取得する画像データ取得装置と、オートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、オートフォーカスによって上記対物レンズの電流値が変化したとき上記試料の画像の明るさが変化しないように画像の明るさを調整する明るさ調整機構と、を有する透過電子顕微鏡。
- 請求項1記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、上記収束レンズの電流値を変更することによって画像の明るさを調整することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項2記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、予め求めた収束レンズ電流値と対物レンズ電流値の関係から上記収束レンズ電流値を求めることによって画像の明るさを調整することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項1記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、上記電子銃のエミッション電流値を変更することによって画像の明るさを調整することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項4記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、予め求めた電子銃のエミッション電流値と対物レンズ電流値の関係から上記電子銃のエミッション電流値を求めることによって画像の明るさを調整することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項1記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、上記画像データ取得装置に含まれるCCDカメラのゲイン、又は、露光時間を調整することによって画像の明るさを調整することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項1記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、オートフォーカス前の画像の明るさとオートフォーカス後の画像の明るさを比較して、明るさ調整を行うことを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項1記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、オートフォーカス前の画像の明るさと明るさ調整後の画像の明るさを比較して、明るさ調整を行うことを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項7又は8記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、画像の明るさを比較するとき、画像の輝度分布、画像の輝度分布のピーク位置、又は、画像のコントラストを比較することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項7又は8記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整機構は、画像の明るさを比較するとき、上記画像データ取得装置に含まれるCCDカメラに設けた電流検出装置によって検出した画像の電流値を比較することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項1記載の透過電子顕微鏡において、上記明るさ調整を行った後の画像を表示するモニタを有することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 請求項11記載の透過電子顕微鏡において、上記モニタは、オートフォーカス前の画像と上記明るさ調整を行った後の画像の間の一致度と、画像の輝度分布を表示することを特徴とする透過電子顕微鏡。
- 透過電子顕微鏡のオートフォーカス機構を用いてオートフォーカスを行うことと、オートフォーカス前の画像の明るさとオートフォーカス後の画像の明るさを比較することと、該比較の結果に基づいて画像の明るさを調整することと、を含み、上記画像の明るさの比較は、画像の輝度分布、画像の輝度分布のピーク位置、又は、画像のコントラストを比較することを含むことを特徴とする透過電子顕微鏡像の明るさ調整方法。
- 請求項13記載の透過電子顕微鏡像の明るさ調整方法において、上記画像の明るさの比較は、CCDカメラに設けた電流検出装置によって検出した画像の電流値を比較することを含むことを特徴とする透過電子顕微鏡像の明るさ調整方法。
- 電子銃からの電子線を試料に照射する収束レンズと、試料上に電子線を収束させるための対物レンズと、透過像の画像データを取得するCCDカメラと、該CCDカメラによって得られた透過像を表示するモニタと、パターンマッチングを行うパターンマッチング機構と、オートフォーカスを行うオートフォーカス機構と、オートフォーカスによって上記対物レンズの電流値が変化したとき試料の画像の明るさが変化しないように画像の明るさを調整する明るさ調整機構と、を有するパターン検索装置。
- 請求項15記載のパターン検索装置において、上記明るさ調整機構は、オートフォーカス前の画像の明るさとオートフォーカス後の画像の明るさ又は明るさ調整後の画像の明るさを比較して、明るさ調整を行うことを特徴とするパターン検索装置。
- 請求項16記載のパターン検索装置において、上記明るさ調整機構は、画像の明るさを比較するとき、画像の輝度分布、画像の輝度分布のピーク位置、又は、画像のコントラストの比較を行うことを特徴とするパターン検索装置。
- 請求項16記載のパターン検索装置において、上記明るさ調整機構は、画像の明るさを比較するとき、上記CCDカメラに設けた電流検出装置によって検出した画像の電流値の比較を行うことを特徴とするパターン検索装置。
- 請求項15記載のパターン検索装置において、上記明るさ調整機構は、上記収束レンズの電流値、上記電子銃のエミッション電流値、上記CCDカメラのゲイン、又は、露光時間を調整することによって画像の明るさを調整することを特徴とするパターン検索装置。
- 請求項15記載のパターン検索装置において、上記モニタは、検索対象のパターンの形状を入力するフィールドと検索対象の視野を設定するフィールドを有する画面を表示することを特徴とするパターン検索装置。
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