JP2009043567A - Sample image rotating method, and charged particle beam device - Google Patents
Sample image rotating method, and charged particle beam device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009043567A JP2009043567A JP2007207341A JP2007207341A JP2009043567A JP 2009043567 A JP2009043567 A JP 2009043567A JP 2007207341 A JP2007207341 A JP 2007207341A JP 2007207341 A JP2007207341 A JP 2007207341A JP 2009043567 A JP2009043567 A JP 2009043567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- sample
- template
- rotation
- charged particle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、試料像回転方法、及び荷電粒子線装置に係り、特に試料像を回転させたときに発生する視野ずれを測定、或いは補正する方法、及び装置に関する。 The present invention relates to a sample image rotation method and a charged particle beam apparatus, and more particularly, to a method and apparatus for measuring or correcting a visual field shift that occurs when a sample image is rotated.
電子顕微鏡では、視野を回転させて画像を観察する試料像回転技術が知られている。試料像を回転させる場合、例えば試料ステージを電子線光軸(電子線を偏向しない場合の電子線の理想光軸、以下z軸と称することもある。)方向の回転軸を中心として、試料ステージを回転させる方法や、電磁式の対物レンズの励磁条件を変化させることによって試料像を回転させる方法、或いは走査電子顕微鏡の場合、電子線の走査方向を回転させる、所謂ラスターローテーションと呼ばれる試料像回転技術がある。 In an electron microscope, a sample image rotation technique is known in which an image is observed by rotating a visual field. When rotating the sample image, for example, the sample stage is centered on the rotation axis in the direction of the electron beam optical axis (the ideal optical axis of the electron beam when the electron beam is not deflected, hereinafter sometimes referred to as the z axis). Rotate the sample image by changing the excitation condition of the electromagnetic objective lens, or in the case of a scanning electron microscope, rotate the scanning direction of the electron beam, so-called raster rotation. There is technology.
なお、対物レンズの励磁電流を変化させることによって、試料像の回転を行ったときに、発生する視野ずれを補正するために、回転前後の試料像間の相関に基づいて移動量を求め、ビームを偏向する偏向コイルまたは、試料ステージの移動補正量を計算する技術が特許文献1に説明されている。 In order to correct the visual field shift that occurs when the sample image is rotated by changing the excitation current of the objective lens, the amount of movement is obtained based on the correlation between the sample images before and after the rotation. Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228561 describes a technique for calculating a deflection correction coil for deflecting the movement of the sample stage or a movement correction amount of the sample stage.
特に、試料ステージによる像回転を行ったときに、試料ステージの機械的な精度の問題から、観察対象物が観察視野から逃げることがある。また、対物レンズの励磁条件を変化させたときに生ずる視野ずれも考えられる。特許文献1に開示の技術では、そのような視野逃げを効果的に補正することが可能であるが、以下のような解決すべき課題がある。
In particular, when the image is rotated by the sample stage, the observation target may escape from the observation field due to the mechanical accuracy of the sample stage. In addition, a visual field shift that occurs when the excitation condition of the objective lens is changed is also conceivable. With the technique disclosed in
試料像の回転を行うと、例えばx−y方向(z軸方向に垂直な方向)に矩形走査を行う装置の場合、回転前と回転後の画像では、回転前の画像から外れる領域と、回転によって新たに含まれる領域があるため、視野(Field Of View:FOV)が一致しない。即ち、視野が全くずれなかったとしても、回転前後の試料像は、回転によって生ずる電子ビームの照射領域の変化により、2つの画像間の一致度は異なるものとなり、高い精度での一致度計測ができないという問題がある。また、回転前後で視野がずれてしまった場合、2つの画像の一致度の乖離はより顕著なものとなり、適正な視野ずれ量の特定に基づく視野ずれ補正が困難になるという問題もあった。 When the sample image is rotated, for example, in the case of an apparatus that performs rectangular scanning in the xy direction (a direction perpendicular to the z-axis direction), in the pre-rotation image and the post-rotation image, the region deviated from the pre-rotation image Since there is a newly included region, the field of view (FOV) does not match. That is, even if the field of view is not deviated at all, the degree of coincidence between the two images of the sample image before and after the rotation differs due to the change in the irradiation region of the electron beam caused by the rotation. There is a problem that you can not. Further, when the field of view is shifted before and after the rotation, the difference in the degree of coincidence between the two images becomes more prominent, and there is a problem that it is difficult to correct the field of view based on the specification of an appropriate amount of field shift.
以下に、上記のような問題を解決し、高精度な視野ずれ検出に基づく、視野ずれ補正が可能な試料像回転方法、及び荷電粒子線装置について説明する。 Hereinafter, a sample image rotating method and a charged particle beam apparatus capable of correcting the field deviation based on the detection of the field deviation with high accuracy, which solve the above-described problems, will be described.
上記目的を達成するための一態様として、試料台に載せられた試料の像回転を行う手段を備えた荷電粒子線装置において、試料像回転前の画像の一部をテンプレートとして選択し、当該選択されたテンプレートを用いて、試料回転後の画像内をサーチし、テンプレートを選択した個所と、試料回転後の画像のマッチングした個所との間の距離に基づいて、視野ずれ補正を行う試料像回転方法、及び荷電粒子線装置を提案する。 As one aspect for achieving the above object, in a charged particle beam apparatus having means for rotating an image of a sample placed on a sample stage, a part of the image before rotating the sample image is selected as a template, and the selection is performed. Rotate the sample image to search the image after rotating the sample using the template, and correct the visual field deviation based on the distance between the location where the template was selected and the matched location of the image after rotating the sample. A method and a charged particle beam apparatus are proposed.
以上のような構成によれば、試料像回転によってビームの照射領域が変化したり、試料像回転による視野ずれによって、ビームの照射領域がシフトしたとしても、適正な視野ずれ量計測に基づく、視野ずれ補正を行うことが可能となる。なお、本発明の他の具体的な構成や効果は、発明を実施するための最良の形態の欄にて詳細に説明する。 According to the above configuration, even if the beam irradiation area changes due to sample image rotation, or the beam irradiation area shifts due to sample field rotation due to sample image rotation, Deviation correction can be performed. Other specific configurations and effects of the present invention will be described in detail in the section of the best mode for carrying out the invention.
以下に、試料像回転が可能な荷電粒子線装置において、試料像回転時の視野ずれを効果的に補正する技術について、説明する。なお、その際に用いられる具体的な処理手法について、以下に説明する。 Hereinafter, a technique for effectively correcting a visual field shift during sample image rotation in a charged particle beam apparatus capable of sample image rotation will be described. A specific processing method used at that time will be described below.
(1)位相限定相関で移動量を計算する手段
図12に示す画像相関の例を用いて、上記した構成を有する操作電子顕微鏡の動作を説明する。走査像1の一部を切り取った画像を走査像としてM×Nの画素数で記憶装置に登録画像としてf1(m,n)として記録する。次に記録モード後に取り込んだ画像を走査像をM×Nの画素数で記憶装置に参照画像としてf2(m,n)として記録する。
(1) Means for calculating movement amount by phase-only correlation The operation of the operation electron microscope having the above-described configuration will be described using an example of image correlation shown in FIG. An image obtained by cutting out a part of the
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。 However, both are natural images, and m = 0, 1, 2,... M−1, n = 0, 1, 2,.
f1(m,n),f2(m,n)の離散フーリエ画像F1(m,n),F2(m,n)はそれぞれ(1),(2)で定義される。 Discrete Fourier images F1 (m, n) and F2 (m, n) of f1 (m, n) and f2 (m, n) are defined by (1) and (2), respectively.
但し、u=0,1,2,・・・M−1,v=0,1,2,・・・N−1
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。
However, u = 0, 1, 2,... M-1, v = 0, 1, 2,.
A (u, v) and B (u, v) are amplitude spectra, and θ (u, v) and φ (u, v) are phase spectra.
位相相関では、2画像間で像の平行移動があった場合には相関のピークの位置が移動量だけずれる。 In phase correlation, when there is parallel movement of an image between two images, the position of the correlation peak is shifted by the amount of movement.
以下に移動量の導出方法を説明する。 A method for deriving the movement amount will be described below.
まず、原画像f2(m,n)が、x方向にr′だけ移動したとしてf4(m,n)=f2(m+r′,n)とする。 First, assuming that the original image f2 (m, n) has moved by r ′ in the x direction, f4 (m, n) = f2 (m + r ′, n).
式(2)を式(3)のように変形する。 Equation (2) is transformed into Equation (3).
振幅スペクトルB(u,v)を定数とすることにより、画像のコントラストに依存しない位相画像となる。f4の位相画像F′4(u,v)は式(4)となる。 By setting the amplitude spectrum B (u, v) as a constant, a phase image independent of the contrast of the image is obtained. The phase image F′4 (u, v) of f4 is expressed by Equation (4).
位相画像F′1(u,v)にF′2(u,v)の複素供役を乗ずることによって合成画像H14(u,v)は式(5)となる。 By multiplying the phase image F′1 (u, v) by the complex function of F′2 (u, v), the composite image H14 (u, v) is expressed by equation (5).
相関強度画像G14(r,s)は、合成画像H14(u,v)を逆フーリエ変換することによって式(6)となる。 The correlation strength image G14 (r, s) is expressed by Equation (6) by performing inverse Fourier transform on the composite image H14 (u, v).
式(6)より、2つの画像間でX方向に位置ずれ量r′が存在する場合、相関強度画像のピークの位置は−r′だけずれる。また、位相成分で相関計算するため、2つの画像で明るさやコントラストに違いがあっても移動量の計算が行える。2つの画像間でX方向に位置ずれ量が存在する場合は、相関強度画像の中心よりΔG(pixel)の位置にピークが発生する。例えば2つの画像間でX方向に2pixelのずれがあると、合成画像は2周期の波になる。これを逆フーリエ変換すると相関強度画像となり、中心から2pixelずれた位置にピークが発生する。このΔG(pixel)は検出器の受光面での移動量相当し、ΔGを試料面上の移動量Δxに変換する。検出器の受光面の径L、受光面上での透過電子顕微鏡の倍率M、検出器の受光面の画素数Lmとすると式(7)に示す。 From equation (6), when there is a positional shift amount r ′ in the X direction between two images, the peak position of the correlation intensity image is shifted by −r ′. In addition, since the correlation calculation is performed using the phase component, the movement amount can be calculated even if there is a difference in brightness or contrast between the two images. When there is a positional deviation amount in the X direction between two images, a peak occurs at a position of ΔG (pixel) from the center of the correlation strength image. For example, if there is a shift of 2 pixels in the X direction between two images, the composite image becomes a two-cycle wave. When this is subjected to inverse Fourier transform, a correlation intensity image is obtained, and a peak is generated at a position shifted by 2 pixels from the center. This ΔG (pixel) corresponds to a movement amount on the light receiving surface of the detector, and ΔG is converted into a movement amount Δx on the sample surface. Assuming that the diameter L of the light receiving surface of the detector, the magnification M of the transmission electron microscope on the light receiving surface, and the number of pixels Lm of the light receiving surface of the detector are given by equation (7).
Δxは2つ画像間の試料面上での移動量となる。 Δx is the amount of movement on the sample surface between the two images.
(2)一致度を計算する手段
次に画像間移動量や倍率、回転角度の精度について説明する。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。例えば2つの画像間で1.5画素ずれると合成画像は1.5周期の波となる。これを逆フーリエ変換すると、相関強度画像の中心より1.5pixelずれた位置にδピークが立つが、1.5の画素は存在しないので、δピークの値は1pixel目と2pixel目に振り分けられる。ここで一致度が高い画素の重心を取って、この振り分けられた値から真のδピーク位置を計算すると1/10pixel程度の精度を計算結果が得られる。また、相関強度画像がδピークのため、2つの画像間における類似性の評価を相関強度画像のピークの高さによって行う。画像f1(m,n)、ピークの高さPeak(pixel)とすると一致度(%)を式(8)に示す。
(2) Means for calculating the degree of coincidence Next, the amount of movement between images, the magnification, and the accuracy of the rotation angle will be described. In the correlation calculation using only the phase component, since only the phase is used mathematically, the peak appearing in the correlation strength is the δ peak. For example, if the image is shifted by 1.5 pixels between two images, the composite image becomes a wave of 1.5 cycles. When this is subjected to inverse Fourier transform, a δ peak appears at a position shifted by 1.5 pixels from the center of the correlation intensity image, but since there is no 1.5 pixel, the value of the δ peak is assigned to the first pixel and the second pixel. Here, taking the center of gravity of the pixel having a high degree of coincidence and calculating the true δ peak position from the assigned value, the calculation result can be obtained with an accuracy of about 1/10 pixel. Further, since the correlation intensity image is δ peak, the similarity between the two images is evaluated based on the peak height of the correlation intensity image. When the image f1 (m, n) and the peak height Peak (pixel) are assumed, the degree of coincidence (%) is shown in Expression (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。 For example, when the number of processed pixels is 128 pixels × 128 pixels and Peak is 16384 (pixels), the degree of coincidence = (16384) / (128 × 128) × 100 = 100 (%).
(3)パターンマッチングを用いた処理
画像のテンプレートマッチングによるテンプレート画像サーチについて以下に一例を示す。
(3) Processing Using Pattern Matching An example of template image search by image template matching is shown below.
式(9)で示される相関演算をソース画像の指定領域内の全画素に対して行い一致度係数(r)が最大(1.0)になるポイントを移動量として検出する。このとき一致度はrに100をかけたものと定義する。 The correlation calculation represented by Expression (9) is performed on all the pixels in the designated area of the source image, and the point at which the matching coefficient (r) is maximum (1.0) is detected as the movement amount. At this time, the degree of coincidence is defined as r multiplied by 100.
g:テンプレート画像
n:テンプレート領域内有効画素数
(1<n<=65536:256×256相当)
本方式を用いれば、相関係数算出の計算式自体がデータを正規化しているので明るさの変動やボケに対して一致度が高くなる。 If this method is used, since the calculation formula itself for calculating the correlation coefficient normalizes the data, the degree of coincidence increases with respect to variations in brightness and blurring.
図16に従来のボケ(デフォーカ)と移動量に関係を示す。図17に本発明のボケと移動量の関係を示す。これらの結果からも本発明の方式が、ボケに対して認識度が高いことは分かる。 FIG. 16 shows the relationship between the conventional blur (defocuser) and the movement amount. FIG. 17 shows the relationship between the blur and the movement amount of the present invention. From these results, it can be seen that the method of the present invention has a high recognition degree against blur.
これらの演算は、テンプレート画像の領域と対応するソース画像の一領域に対して行われる。本発明による正規化相関サーチは、セットアップ,トレーニング,サーチの3段階を設定しており、セットアップは、テンプレート画像を入力画像から切り出すことで、トレーニングは、切り出した画像を正規化相関サーチのテンプレート画像として登録する。次にサーチは、トレーニングで登録したテンプレートのサーチを行うこととする。移動量計算は、図10に示すように移動位置を計算して、図13に示すようにサブピクセル精度で計算を行う。自動調整は、画像中心で像が移動するので図11のようにスパイラルでサーチするとサーチ効率が向上する。 These operations are performed on one area of the source image corresponding to the area of the template image. In the normalized correlation search according to the present invention, three stages of setup, training, and search are set. In the setup, the template image is cut out from the input image, and the training is performed by using the template image of the normalized correlation search. Register as Next, in the search, a template registered in the training is searched. In the movement amount calculation, the movement position is calculated as shown in FIG. 10, and the calculation is performed with sub-pixel accuracy as shown in FIG. In the automatic adjustment, since the image moves at the center of the image, searching with a spiral as shown in FIG. 11 improves the search efficiency.
(4)ニューラルネットを用いた処理
図8と図9で示すように、圧縮・復元ニューラルネットに関して、入力画像と復元画像との差異を小さくする条件下で行われる。しかし、平滑化画像上では同一濃淡値を持つ画素は複数存在する。したがって、この変換方法は、一意の解を解くために、グリッドの歪みを滑らかにする拘束条件を付加したコスト関数を再急降下法で最小にすることにより実現される。式(10)にコスト関数を示す。
(4) Processing Using Neural Network As shown in FIGS. 8 and 9, the compression / decompression neural network is performed under the condition of reducing the difference between the input image and the restored image. However, there are a plurality of pixels having the same gray value on the smoothed image. Therefore, this conversion method is realized by minimizing a cost function to which a constraint condition that smoothes the distortion of the grid is added in order to solve a unique solution by the re-steep descent method. Equation (10) shows the cost function.
上述の式において、Iは再サンプル画像,Rは復元画像,(dxi,j,dyi,j)はグリッド(i,j)における移動ベクトルの推定値である。 In the above formula, I is a resampled image, R is a restored image, and (dx i, j, dy i, j ) is an estimated value of a movement vector in the grid (i, j).
(5)焦点を自動補正する方法
式(7)で算出したΔXを式(11)に入れて、デフォーカス量Δfを計算する。
(5) Method of automatically correcting focus The ΔX calculated by the equation (7) is put into the equation (11) to calculate the defocus amount Δf.
(6)本発明のステージ補正方法
図14により、補正するΔXとΔYは式(12)と(13)により補正することができる。
(6) Stage Correction Method of the Present Invention As shown in FIG. 14, ΔX and ΔY to be corrected can be corrected by equations (12) and (13).
以下、上述のような演算式を用いた視野ずれ補正の具体例を図面を交えて説明する。まず、本発明の一実施例を、図2のフローチャートに従って述べる。図1は、荷電粒子線装置の1つである走査電子顕微鏡の概略構成図である。なお、以下の説明は、走査電子顕微鏡に関するものであるが、それに限られることはなく、例えばイオンビームを細く絞って走査する集束イオンビーム装置等、他の荷電粒子線装置への適用も可能である。 Hereinafter, a specific example of visual field shift correction using the above arithmetic expression will be described with reference to the drawings. First, an embodiment of the present invention will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a scanning electron microscope which is one of charged particle beam apparatuses. The following description relates to a scanning electron microscope, but is not limited thereto, and can be applied to other charged particle beam devices such as a focused ion beam device that narrows and scans an ion beam. is there.
図1に示すように、図1にて説明する走査電子顕微鏡では、電子銃1から放出される電子ビームを、第1照射レンズコイル2,第2照射レンズコイル3、及び対物レンズ6を経て、試料ステージ7上に載せられた試料に照射する。この際、電子ビームは、第1偏向コイル4,第2偏向コイル5による偏向によって走査される。また、試料ステージ7は図示しない移動機構によって、電子ビームに対し移動可能に支持されている。移動機構は、電子ビーム光軸をz方向としたときに、その垂直方向であるx−y方向,z方向、及びz方向に平行回転軸を持つ回転方向への移動が可能なような駆動機構が設けられている。移動機構は、マイクロプロセッサ18等のような処理装置によって制御される。
As shown in FIG. 1, in the scanning electron microscope described in FIG. 1, the electron beam emitted from the
図7は、試料ステージの一例を説明する図である。回転機構34,X移動機構36,Y移動機構37を備えたステージは、ステージコントローラ35から供給される信号によって駆動される。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a sample stage. The stage including the
また、電子ビームの照射位置を偏向するためのイメージシフト偏向器が設けられている(図示せず)。なお、イメージシフトは、専用の偏向器を設けるのではなく、第1偏向コイル4,第2偏向コイル5に偏向信号を重畳させて、当該2つのコイルにて走査とイメージシフトを行うようにしても良い。
Further, an image shift deflector for deflecting the irradiation position of the electron beam is provided (not shown). The image shift is not performed by providing a dedicated deflector, but by superimposing a deflection signal on the
電子ビームを集束する各レンズは、それぞれの励磁電源8,9,12に接続されている。また、走査像観察用レンズデータを記憶しているROM29は、そのデータをDAC13,14,17に出力してレンズ系のデータをアナログ信号に変換する。各DAC13,14,17より励磁電源8,9,12にアナログ信号を出力して各レンズ系のレンズコイル2,3,6に電流を出力させる。
Each lens for focusing the electron beam is connected to a respective
試料に照射された電子線により二次電子が放出され、二次電子検出器32,33により、該二次電子を検出する。メモリ31に画像データが蓄積され、モニタ22に画像を表示する。次に図5に示すように、試料回転開始角度,終了角度を入力する。
Secondary electrons are emitted by the electron beam irradiated on the sample, and the secondary electrons are detected by the
次に本発明の試料ステージを用いて回転を開始する。画像を取り込みテンプレート1として記録する。次にサーチエリアも取り込み記録する。この時、演算装置20等では、上述の式(6)を用いてステージのX,Yに補正を行い視野逃げを大まかに補正してもよい。
Next, rotation is started using the sample stage of the present invention. An image is captured and recorded as
サーチエリアは、像回転後のテンプレートを用いたサーチの範囲を特定するものである。また、テンプレートは、回転前の画像より小さく設定する。この理由は、回転前の像と回転後の像では共通する視野が限られたものとなるため、回転前後で変化する部分を視野に含めると、テンプレートマッチングの一致度を下げてしまい、高精度な一致度測定が困難になるからである。 The search area specifies a search range using the template after image rotation. The template is set smaller than the image before rotation. This is because the field of view common to the image before rotation and the image after rotation is limited. Therefore, if the portion that changes before and after the rotation is included in the field of view, the matching degree of template matching is lowered, and high accuracy is achieved. This is because it is difficult to measure the degree of coincidence.
また、テンプレート画像は、回転後の画像とのマッチングの一致度を向上させるために、実際の回転角に併せて回転させるようにしても良い。 Further, the template image may be rotated in accordance with the actual rotation angle in order to improve the matching degree with the image after rotation.
次に回転を開始する。上述の式(3)(4)を用いて相関計算を行い、一致度とX,Yの移動量を計算する。この時、式(1)(2)を用いて計算を行ってもよい。次に一致度が70%以下の場合は、終了する。70%以上の場合は、ステージX,Yに移動量を加算して補正を行う。このときイメージシフトを併用しても良いことにする。次に設定された角度になっていない場合は、繰り返し補正を行う。設定角度になった場合は終了する。また、設定角度に到達した後に画像を取り込み上記一致度を図6に示すように画像と一致度を表示並びに記録することもできる。 Next, rotation starts. Correlation is calculated using the above formulas (3) and (4), and the degree of coincidence and the movement amounts of X and Y are calculated. At this time, the calculation may be performed using equations (1) and (2). Next, when the degree of coincidence is 70% or less, the process ends. In the case of 70% or more, correction is performed by adding the movement amount to the stages X and Y. At this time, image shift may be used together. Next, when the angle is not set, correction is repeatedly performed. When the set angle is reached, the process ends. It is also possible to capture an image after reaching the set angle and display and record the degree of coincidence with the image as shown in FIG.
以下、本発明の一実施例を、図3のフローチャートに従って述べる。図1に示すように走査像観察用レンズデータをレンズデータを記憶しているROM29から各DAC13,14,17に出力してレンズ系のデータをアナログ信号に変換する。各DAC13,14,17より励磁電源8,9,12にアナログ信号を出力して各レンズ系のレンズコイル2,3,6に電流を出力させる。試料に照射された電子線により二次電子が放出され、二次電子検出器32,33により、該二次電子を検出する。メモリ31に画像データが蓄積され、モニタ22に画像を表示する。次に図5に示すように、試料回転開始角度,終了角度を入力する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. As shown in FIG. 1, the lens data for scanning image observation is output from the
次に本発明の試料ステージを用いて回転を開始する。画像を取り込みテンプレート1として記録する。次にサーチエリアも取り込み記録する。この時、式(6)を用いてステージのX,Yに補正を行い視野逃げを大まかに補正してもよい。この時、式(1)(2)を用いて計算を行ってもよい。次に回転を開始する。式(3)(4)を用いて相関計算を行い、一致度とX,Yの移動量を計算する。次に一致度が70%以下の場合は、ステージの回転角度を戻して一致度が70%を超えるように繰り返し補正を行う。70%以上の場合は、ステージX,Yに移動量を加算して補正を行う。このときイメージシフトを併用しても良いことにする。次に設定された角度になっていない場合は、繰り返し補正を行う。設定角度になった場合は終了する。
Next, rotation is started using the sample stage of the present invention. An image is captured and recorded as
また、設定角度に到達した後に画像を取り込み上記一致度を図6に示すように画像と一致度を表示並びに記録することもできる。 It is also possible to capture an image after reaching the set angle and display and record the degree of coincidence with the image as shown in FIG.
以下、本発明の一実施例を、図4のフローチャートに従って述べる。図1に示すように走査像観察用レンズデータを記憶しているROM29から各DAC13,14,17に出力してレンズ系のデータをアナログ信号に変換する。各DAC13,14,17より励磁電源8,9,12にアナログ信号を出力して各レンズ系のレンズコイル2,3,6に電流を出力させる。試料に照射された電子線により二次電子が放出され、二次電子検出器32,33により、該二次電子を検出する。メモリ31に画像データが蓄積され、モニタ22に画像を表示する。次に図5に示すように、試料回転開始角度,終了角度を入力する。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the flowchart of FIG. As shown in FIG. 1, the lens system data is converted into analog signals by outputting to the
次に本発明の試料ステージを用いて回転を開始する。画像を取り込みテンプレート1として記録する。次にサーチエリアも取り込み記録する。次に式(3)(4)を用いて相関計算を行い、一致度の計算する。この時、式(1)(2)を用いて計算を行ってもよい。
Next, rotation is started using the sample stage of the present invention. An image is captured and recorded as
一致度が70%以下の場合は、視野として補正できないので終了する。一致度が70%以上の場合は、回転を開始する。図15より本発明の相関計算では、10度以下でないと像回転時の移動量計算の精度が低下する。このため、回転角が10度以上の場合は、ステージの回転角度を戻して再度サーチエリアを取り込み相関計算を行う。回転角度が10度以下の場合は、式(3)(4)を用いて相関計算を行い、一致度とX,Yの移動量の計算する。この時、式(1)(2)を用いて計算を行ってもよい。 If the degree of coincidence is 70% or less, the field of view cannot be corrected and the process ends. When the degree of coincidence is 70% or more, rotation is started. As shown in FIG. 15, in the correlation calculation according to the present invention, the accuracy of the calculation of the movement amount at the time of image rotation is reduced unless the angle is 10 degrees or less. For this reason, when the rotation angle is 10 degrees or more, the rotation angle of the stage is returned and the search area is taken in again to perform correlation calculation. When the rotation angle is 10 degrees or less, correlation calculation is performed using equations (3) and (4), and the degree of coincidence and the movement amounts of X and Y are calculated. At this time, the calculation may be performed using equations (1) and (2).
次に、式(6)を用いてステージのX,Yに補正を行い視野逃げを大まかに補正してもよい。次に一致度が70%以下の場合は、終了する。 Next, the field escape may be roughly corrected by correcting X and Y of the stage using Expression (6). Next, when the degree of coincidence is 70% or less, the process ends.
70%以上の場合は、ステージX,Yに移動量を加算して補正を行う。このときイメージシフトを併用しても良いことにする。次に設定された角度になっていない場合は、繰り返し補正を行う。設定角度になった場合は終了する。また、設定角度に到達した後に画像を取り込み上記一致度を図6に示すように画像と一致度を表示並びに記録することもできる。 In the case of 70% or more, correction is performed by adding the movement amount to the stages X and Y. At this time, image shift may be used together. Next, when the angle is not set, correction is repeatedly performed. When the set angle is reached, the process ends. It is also possible to capture an image after reaching the set angle and display and record the degree of coincidence with the image as shown in FIG.
1 電子銃
2 第1照射レンズコイル
3 第2照射レンズコイル
4 第1偏向コイル
5 第2偏向コイル
6 対物レンズコイル
7 試料ステージ
8〜12 励磁電源
13〜17 DAC
18 マイクロプロセッサ
19 記憶装置
20 演算装置
21 CRTコントローラ
22 モニタ
23,24 I/F
25 倍率切替用ロータリーエンコーダ
26 入力用ロータリーエンコーダ
27 キーボード
28 RAM
29 ROM
30 マウス
31 メモリ
32,33 二次電子検出器
34 回転機構
35 ステージコントローラ
36 X移動機構
37 Y移動機構
DESCRIPTION OF
18
25 Rotary encoder for switching
29 ROM
30
Claims (9)
前記画像形成,テンプレート形成,テンプレートを用いた試料画像内サーチ,当該サーチに基づく視野ずれ補正を複数回繰り返して、前記試料を所望の回転角に回転させることを特徴とする試料像回転方法。 In claim 1,
A sample image rotation method comprising rotating the sample to a desired rotation angle by repeating the image formation, template formation, in-sample image search using the template, and visual field shift correction based on the search a plurality of times.
前記試料画像の回転は、前記試料台を回転させることによって行われることを特徴とする試料像回転方法。 In claim 1,
The sample image rotation method, wherein the sample image is rotated by rotating the sample stage.
前記試料ステージは、前記試料を回転させるための回転機構を有し、当該回転機構は、所望の試料回転角の設定により、前記回転機構を制御する処理装置によって、その回転を制御され、当該処理装置は、前記試料に荷電粒子線を照射して形成される画像の一部を選択してテンプレートを形成し、当該テンプレートを用いて、回転された試料画像内をサーチし、当該テンプレートを選択した個所と、前記試料回転後のマッチングした個所との間の距離に基づいて、視野ずれ補正を行う処理装置を備えたことを特徴とする荷電粒子線装置。 In a charged particle beam apparatus including a charged particle source, an objective lens that focuses the charged particle source, and a sample stage on which a sample is placed,
The sample stage has a rotation mechanism for rotating the sample, and the rotation mechanism is controlled by a processing device that controls the rotation mechanism by setting a desired sample rotation angle, and the processing is performed. The apparatus selects a part of an image formed by irradiating the sample with a charged particle beam, forms a template, searches the rotated sample image using the template, and selects the template. A charged particle beam apparatus comprising: a processing device that performs visual field shift correction based on a distance between a location and a matched location after the sample rotation.
前記処理装置は、前記画像形成,テンプレート形成,テンプレートを用いた試料画像内サーチ,当該サーチに基づく視野ずれ補正を複数回繰り返して、前記試料を所望の回転角に回転させることを特徴とする荷電粒子線装置。 In claim 4,
The processing apparatus repeats the image formation, template formation, in-sample image search using a template, and correction of visual field deviation based on the search a plurality of times, and rotates the sample to a desired rotation angle. Particle beam device.
試料ステージと、異なる試料回転角における2つの試料走査像を一枚目は画像全体でサーチするサーチエリア画像として、もう一つの回転時には、画像の中心を切り取ったテンプレート画像を用いて、該サーチエリア画像と該テンプレート画像を画像処理して、画像移動量と相関値を求める手段を特徴とする走査電子顕微鏡。 In claim 6,
As a search area image for searching the sample stage and two sample scan images at different sample rotation angles for the first image as a whole, a template image obtained by cutting the center of the image at the time of another rotation is used. A scanning electron microscope characterized by means for processing an image and the template image to obtain an image movement amount and a correlation value.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007207341A JP2009043567A (en) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Sample image rotating method, and charged particle beam device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007207341A JP2009043567A (en) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Sample image rotating method, and charged particle beam device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009043567A true JP2009043567A (en) | 2009-02-26 |
Family
ID=40444098
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007207341A Pending JP2009043567A (en) | 2007-08-09 | 2007-08-09 | Sample image rotating method, and charged particle beam device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009043567A (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63228556A (en) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Hitachi Ltd | Scanning electron microscope |
JP2001118535A (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Hitachi Ltd | Transmission electron microscope |
JP2002134048A (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-10 | Hitachi Ltd | Charged particle ray apparatus |
WO2003044821A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample imaging method and charged particle beam system |
-
2007
- 2007-08-09 JP JP2007207341A patent/JP2009043567A/en active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63228556A (en) * | 1987-03-18 | 1988-09-22 | Hitachi Ltd | Scanning electron microscope |
JP2001118535A (en) * | 1999-10-19 | 2001-04-27 | Hitachi Ltd | Transmission electron microscope |
JP2002134048A (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-10 | Hitachi Ltd | Charged particle ray apparatus |
WO2003044821A1 (en) * | 2001-11-21 | 2003-05-30 | Hitachi High-Technologies Corporation | Sample imaging method and charged particle beam system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6538249B1 (en) | Image-formation apparatus using charged particle beams under various focus conditions | |
JP2007180013A (en) | Aberration measuring method using ronchigram and aberration correction method, and electron microscope | |
JP2005302359A (en) | Automatic aberration correction method, aberration visualization method and automatic aberration correction device of sme | |
JP2005310602A (en) | Charged particle beam adjustment method and charged particle beam device | |
JP5798424B2 (en) | Charged particle beam axial alignment method and charged particle beam apparatus | |
JP2010198998A (en) | Scanning electron microscope | |
JP4538472B2 (en) | Image forming method and electron microscope | |
US6777679B2 (en) | Method of observing a sample by a transmission electron microscope | |
JP4095743B2 (en) | Transmission electron microscope | |
JP6770482B2 (en) | Charged particle beam device and scanning image distortion correction method | |
JP2018170166A (en) | Charged particle beam device | |
JP2009043567A (en) | Sample image rotating method, and charged particle beam device | |
US20100155624A1 (en) | Focused ion beam apparatus, sample processing method using the same, and computer program for focused ion beam processing | |
JP4431624B2 (en) | Charged particle beam adjustment method and charged particle beam apparatus | |
JP4409877B2 (en) | Electron beam measurement apparatus, electron beam measurement method, and electron beam observation method | |
JP4011455B2 (en) | Sample observation method using transmission electron microscope | |
JP4841407B2 (en) | electronic microscope | |
JP4634324B2 (en) | Transmission electron microscope | |
US20140061456A1 (en) | Coordinate correcting method, defect image acquiring method and electron microscope | |
JP5351531B2 (en) | Scanning electron microscope and drift correction method for scanning electron microscope | |
JP4041386B2 (en) | Stage movement control method in charged particle beam apparatus and observation method and apparatus using charged particle beam | |
JP4275786B2 (en) | electronic microscope | |
JP7576592B2 (en) | Charged particle beam device and image acquisition method | |
JP2002075263A (en) | Electron beam device | |
JP4728137B2 (en) | electronic microscope |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100127 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100127 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111122 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20120313 |