JP2009134991A - Method and program for setting automatic focus and automatic astigmatism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動焦点・自動非点設定方法及び自動焦点・自動非点設定プログラムに関し、更には効率よく自動焦点・自動非点設定を行なうことができる自動焦点・自動非点設定方法及び自動焦点・自動非点設定プログラムに関する。 The present invention relates to an automatic focus / automatic astigmatism setting method and an automatic focus / automatic astigmatism setting program, and further, an automatic focus / automatic astigmatism setting method and an automatic focus / It relates to an automatic astigmatism setting program.
TEM(透過電子顕微鏡)における自動焦点合わせの第1の方法としてビーム傾斜法がよく知られている。この方法は、収差を考慮しない近似の範囲内において、試料(物面)の一点を通過した電子線は、レンズにより像面の一点に収斂するというTEMの基本原理を利用している。この方法は、試料に入射する電子線を±K度傾斜させて、それぞれの条件でTEM像を取得し、像がシフトしていれば正焦点条件ではないと判断するものである。 A beam tilt method is well known as a first method of automatic focusing in a TEM (transmission electron microscope). This method uses the basic principle of TEM that an electron beam that passes through one point of the sample (object surface) is converged to one point on the image plane by a lens within an approximate range that does not consider aberration. In this method, an electron beam incident on a sample is tilted by ± K degrees, and a TEM image is acquired under each condition. If the image is shifted, it is determined that the normal focus condition is not satisfied.
この像のシフト量と正焦点条件からのズレ量は概ね比例関係になっているため、二つのTEM像を畳み込み演算してズレ量を数値で算出して対物レンズの正焦点条件からのズレ量を見積もり、このズレ量が0になるようにTEMへフィードバックをかける。この方法は非点補正に対しても適用される。つまり、試料に入射する電子線を傾斜させる際に、その傾斜方向を変えることで正焦点条件からのズレの異方性を導くことができる。 Since the shift amount of the image and the shift amount from the normal focus condition are approximately proportional to each other, the two TEM images are convolved to calculate the shift amount numerically, and the shift amount from the positive focus condition of the objective lens. And feed back to the TEM so that the amount of deviation is zero. This method is also applied to astigmatism correction. That is, when the electron beam incident on the sample is tilted, the anisotropy of deviation from the normal focus condition can be derived by changing the tilt direction.
第2の方法として試料として非結晶性のアモルファス材料を選び、そのTEMパターンから正焦点条件からのズレ量を見積もる方法が知られている。これは、TEMのレンズ系の位相コントラスト伝達関数を利用するものである。上記伝達関数は、主に球面収差係数、加速電圧、対物レンズの正焦点条件からのズレ量で決まる。 As a second method, a method is known in which an amorphous amorphous material is selected as a sample, and the amount of deviation from the normal focus condition is estimated from the TEM pattern. This utilizes the phase contrast transfer function of the TEM lens system. The transfer function is mainly determined by the spherical aberration coefficient, the acceleration voltage, and the amount of deviation from the normal focus condition of the objective lens.
アモルファス材料のTEM像のFFTパターンは、位相コントラスト伝達関数と1対1で対応する。加速電圧と球面収差係数は設計仕様上既知のものであるとすれば、その形状から正焦点条件からのズレ量が決まる。また、上記FFTパターンの異方性は非点の方向及び量を反映しており、これを利用して非点補正がなされる。 The FFT pattern of the TEM image of the amorphous material has a one-to-one correspondence with the phase contrast transfer function. If the acceleration voltage and the spherical aberration coefficient are known from the design specifications, the amount of deviation from the normal focus condition is determined from the shape. The anisotropy of the FFT pattern reflects the direction and amount of astigmatism, and astigmatism correction is performed using this.
第3の方法は、SEM(走査電子顕微鏡)とSTEM(走査透過電子顕微鏡)において、対物レンズの励磁を微小量変えて画像を取得し、取得した画像からコントラストを数値化する作業を繰り返すものである。この繰り返しを上記コントラストが最大になるまで行なう。上記コントラストが最大になる条件を正焦点条件とし、SEM及びSTEMにフィードバックする。また、非点補正についても、非点補正コイルの励磁を変えて画像を取得し、コントラストが最大になる条件を探すものである。 The third method is to repeat an operation of acquiring an image by changing a minute amount of excitation of an objective lens in a SEM (scanning electron microscope) and an STEM (scanning transmission electron microscope) and digitizing the contrast from the acquired image. is there. This is repeated until the contrast is maximized. The condition that maximizes the contrast is the normal focus condition, and is fed back to the SEM and STEM. For astigmatism correction, an image is acquired by changing the excitation of the astigmatism correction coil and a condition for maximizing the contrast is searched.
従来のこの種の装置としては、電子顕微鏡によって得られた画像の二次元強度分布をある一次元方向に沿って強度を積算し、該積算した関数に一次元フーリエ変換を施して、該変換後の関数を積算することによって得られる値が、焦点ずれ量の関数或いは非点収差量の関数として、該関数が形づくる曲線の極値またはほぼ対称となる位置を正焦点または非点収差量が最小となるとした技術が知られている(例えば特許文献1参照)。 As a conventional device of this type, a two-dimensional intensity distribution of an image obtained by an electron microscope is integrated along a certain one-dimensional direction, and the integrated function is subjected to a one-dimensional Fourier transform, and after the conversion As a function of defocus amount or astigmatism amount, the value obtained by integrating these functions is the extreme value of the curve formed by the function, or the position where it is almost symmetric. There is a known technique (see, for example, Patent Document 1).
また、対物レンズと非点収差補正コイルの励磁電流を変化させながら試料に電子線を照射して得られる試料拡大像を光学レンズ、撮像素子からなる撮像装置で撮影して、演算装置で画像鮮鋭度を計算し、得られた画像鮮鋭度から非点補正値と焦点補正値を求める技術が知られている(例えば特許文献2参照)。
TEMにおける前記第1の方法は、対物絞りによる像のカットが起こる。TEMにおいては、通常像のコントラストを上げるために対物レンズ真下に絞りを入れる。この絞りは試料により散乱した電子線をカットするもので、絞りを小さくすればするほどコントラストが向上する。 In the first method in TEM, an image is cut by an objective aperture. In TEM, a diaphragm is placed directly below the objective lens in order to increase the contrast of a normal image. This diaphragm cuts the electron beam scattered by the sample. The smaller the diaphragm, the better the contrast.
対物絞りは対物レンズの後焦点面に置かれるが、第1の方法によれば電子線の傾斜を行なうと後焦点面における電子線の軌道が動いてしまう。これにより、試料により散乱を受けなかった電子線が対物絞りによりカットされることがある。これは絞りを小さくするほど起こる。この電子線のカットがあるとTEM像を取得できないため、正焦点条件の判断ができなくなるという問題がある。 The objective aperture is placed on the back focal plane of the objective lens. According to the first method, when the electron beam is tilted, the trajectory of the electron beam on the back focal plane moves. Thereby, the electron beam which was not scattered by the sample may be cut by the objective aperture. This happens as the aperture is reduced. If the electron beam is cut, a TEM image cannot be acquired, and there is a problem that it is impossible to determine the normal focus condition.
第2の方法は、試料としてアモルファス試料を選ばなければならないという問題がある。
第3の方法の場合について検討する。SEM及びSTEMで一般に行われている方法は、正焦点を求めるために繰り返しによる画像の取得を行なった後に、再び非点補正を行なうために繰り返しによる画像の取得を行わねばならない。非点補正は通常x方向とy方向と2方向行なう必要があるので、正焦点を求める操作と合わせて合計3回の繰り返しを行なう必要があり、時間がかかるという問題があった。
The second method has a problem that an amorphous sample must be selected as the sample.
Consider the case of the third method. In a method generally used in SEM and STEM, an image must be repeatedly acquired in order to perform astigmatism correction again after acquiring an image by repetition to obtain the normal focus. Since the astigmatism correction usually needs to be performed in two directions, the x direction and the y direction, it has to be repeated a total of three times in combination with the operation for obtaining the normal focus, and there is a problem that it takes time.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、焦点補正と非点補正を短時間で効率よく行なうことができる自動焦点・自動非点設定方法及び自動焦点・自動非点設定プログラムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and an automatic focus / auto astigmatism setting method and an auto focus / auto astigmatism setting program capable of efficiently performing focus correction and astigmatism correction in a short time. The purpose is to provide.
(1)請求項1記載の発明は、試料を走査して電子検出器で電子顕微鏡像を取得する第1の工程と、取得された画像に対して所定の角度方向に対する画像積算値を角度毎に求める第2の工程と、得られた画像積算値の標準偏差を求める第3の工程と、対物レンズの励磁を所定量変更して焦点距離を変更する第4の工程と、画像を指定枚数取得したかどうかをチェックする第5の工程と、を有し、画像を指定枚数取得していない場合には第1のステップに戻り、画像を指定枚数取得した場合には、前記画像積算値の極大値を焦点条件に対してプロットする第6の工程と、前記第6の工程で得られた標準偏差のプロットから各角度に対する前記極大値を極座標とする楕円を求め、該楕円から焦点及び非点補正値を求める第7の工程と、を有して構成されることを特徴とする。
(2)請求項2記載の発明は、前記第7の工程は、予め非点のズレ量に応じて楕円がどの方向にどれだけ変化するかを記憶させておき、楕円の長径と短径とを測定して非点隔差を求め、前記記憶されたデータとに基づいて非点補正値を求め、長径と短径の和の1/2を焦点補正値とすることを特徴とする。
(3)請求項3記載の発明は、試料を走査して電子検出器で電子顕微鏡像を取得する第1の工程と、取得された画像に対して所定の角度方向に対する画像積算値を角度毎に求める第2の工程と、得られた画像積算値の標準偏差を求める第3の工程と、対物レンズの励磁を所定量変更して焦点距離を変更する第4の工程と、画像を指定枚数取得したかどうかをチェックする第5の工程と、を有し、画像を指定枚数取得していない場合には第1のステップに戻り、画像を指定枚数取得した場合には、前記画像積算値の極大値を焦点条件に対してプロットする第6の工程と、前記第6の工程で得られた標準偏差のプロットから各角度に対する前記極大値を極座標とする楕円を求め、該楕円から焦点及び非点補正値を求める第7の工程と、をコンピュータで実行することを特徴とする。
(1) According to the first aspect of the present invention, a first step of scanning a sample and acquiring an electron microscope image with an electron detector, and an image integrated value for a predetermined angle direction with respect to the acquired image for each angle. A second step for obtaining the standard deviation of the obtained image integrated value, a fourth step for changing the focal length by changing the excitation of the objective lens by a predetermined amount, and a specified number of images. A fifth step of checking whether or not the image has been acquired. If the specified number of images has not been acquired, the process returns to the first step. If the specified number of images has been acquired, A sixth step of plotting the maximum value against the focus condition, and an ellipse having the maximum value for each angle as polar coordinates are obtained from the standard deviation plot obtained in the sixth step. A seventh step of obtaining a point correction value. Is the fact characterized.
(2) In the invention according to claim 2, the seventh step stores in advance in which direction and how much the ellipse changes according to the amount of astigmatism deviation, and the major axis and minor axis of the ellipse The astigmatic difference is obtained by measuring the astigmatism difference, the astigmatism correction value is obtained based on the stored data, and a half of the sum of the major axis and the minor axis is used as the focus correction value.
(3) The invention according to claim 3 is a first step of scanning a sample and acquiring an electron microscope image with an electron detector, and an image integrated value for a predetermined angle direction with respect to the acquired image for each angle. A second step for obtaining the standard deviation of the obtained image integrated value, a fourth step for changing the focal length by changing the excitation of the objective lens by a predetermined amount, and a specified number of images. A fifth step of checking whether or not the image has been acquired. If the specified number of images has not been acquired, the process returns to the first step. If the specified number of images has been acquired, A sixth step of plotting the maximum value against the focus condition, and an ellipse having the maximum value for each angle as polar coordinates are obtained from the standard deviation plot obtained in the sixth step. A seventh step for obtaining a point correction value; And executes in data.
(1)請求項1記載の発明によれば、対物レンズの励磁を変えて試料の像を所定の枚数取得しておけば、この所定の枚数の画像を演算処理して焦点の補正値と非点の補正値を求めることができ、焦点補正と非点補正を短時間で効率よく行なうことができる。
(2)請求項2記載の発明によれば、焦点補正値と非点補正値を極座標で表された楕円画像から求めることができる。
(3)請求項3記載の発明によれば、対物レンズの励磁を変えて試料の像を所定の枚数取得しておけば、この所定の枚数の画像を演算処理して焦点の補正値と非点の補正値を求めることができ、焦点補正と非点補正を短時間で効率よく行なうことができる。
(1) According to the first aspect of the present invention, if a predetermined number of sample images are acquired by changing the excitation of the objective lens, the predetermined number of images are arithmetically processed to obtain a focus correction value and a non-focus value. A point correction value can be obtained, and focus correction and astigmatism correction can be efficiently performed in a short time.
(2) According to the invention described in claim 2, the focus correction value and the astigmatism correction value can be obtained from the ellipse image expressed in polar coordinates.
(3) According to the third aspect of the present invention, if a predetermined number of sample images are acquired by changing the excitation of the objective lens, the predetermined number of images are arithmetically processed to obtain a focus correction value and a non-correction value. A point correction value can be obtained, and focus correction and astigmatism correction can be efficiently performed in a short time.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1はSTEM像の自動焦点・非点合わせのための構成例を示す図である。図において、10はSTEM(走査透過電子顕微鏡)である。該STEM10において、1は電子を放出する電子線源、EBは電子線源1から放出される電子線である。2は該電子線源1から放出される電子線EBを集束する照射光学系としての第1の電子光学系、3は試料3aを保持する試料保持台である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration example for automatic focusing and astigmatization of a STEM image. In the figure, 10 is a STEM (scanning transmission electron microscope). In the STEM 10, 1 is an electron beam source that emits electrons, and EB is an electron beam emitted from the electron beam source 1. Reference numeral 2 denotes a first electron optical system as an irradiation optical system for focusing the electron beam EB emitted from the electron beam source 1, and 3 denotes a sample holder for holding a sample 3a.
4は試料3aを透過した電子線を集束する結像光学系としての第2の電子光学系、5は第2の電子光学系4により集束された電子線の非点を補正するための多極子コイル系、6は透過電子線の結像面に配置され、電子線を電気信号に変えるための電子線検出器、7は電子線検出器6の出力を取り込んで、ディスプレイ7aにその透過像を表示するコンピュータ、7bは該コンピュータ7内に格納されている本発明を実行するためのプログラムである。コンピュータ7は、前記第2の電子光学系4と多極子コイル5を制御するようになっている。第2の電子光学系4は、対物レンズを含んでいる。ここで、電子線検出器6としては、例えばテレビカメラが用いられる。このように構成された装置を用いて本発明の動作を説明する。 4 is a second electron optical system as an imaging optical system that focuses the electron beam transmitted through the sample 3a, and 5 is a multipole for correcting the astigmatism of the electron beam focused by the second electron optical system 4. A coil system 6 is disposed on the imaging surface of the transmission electron beam, an electron beam detector for converting the electron beam into an electric signal, and 7 receives the output of the electron beam detector 6 and displays the transmission image on the display 7a. A computer 7b for displaying is a program for executing the present invention stored in the computer 7. The computer 7 controls the second electron optical system 4 and the multipole coil 5. The second electron optical system 4 includes an objective lens. Here, for example, a television camera is used as the electron beam detector 6. The operation of the present invention will be described using the apparatus configured as described above.
図2はSTEM像の自動焦点・非点合わせのフローチャートである。先ず、電子線検出器6で検出した信号からコンピュータ7はSTEM像を取得する(S1)。そして、コンピュータ7は、取得した画像に対してノイズ除去処理と、エッジ強調処理を行なう。ノイズ除去処理としては、例えばメディアンフィルタを用いる。エッジ強調処理としては、例えば微分フィルタやラプラシアンフィルタが用いられる。 FIG. 2 is a flowchart for automatic focusing and astigmatization of a STEM image. First, the computer 7 acquires a STEM image from the signal detected by the electron beam detector 6 (S1). Then, the computer 7 performs noise removal processing and edge enhancement processing on the acquired image. As the noise removal processing, for example, a median filter is used. As the edge enhancement processing, for example, a differential filter or a Laplacian filter is used.
次に、ノイズ除去とエッジ強調を行なった画像をコンピュータ7内のメモリ(図示せず)に記憶する。次に、メモリに記憶された画像を読み出して図3に示す方向にそれぞれ画像情報を積算し、1次元情報を取得する(S2)。図3は画像情報の積算方向の説明図である。丸1から丸4までの4方向を示している。丸1は画像のX、Y方向に対して角度0度の場合の積算方向を、丸2は画像のX、Y方向に対して角度45度の場合の積算方向を、丸3は画像のX、Y方向に対して角度90度の場合の積算方向を、丸4は画像のX、Y方向に対して角度135度の場合の積算方向を示している。Aは画像の積算状態(プロジェクション)を示している。図中の●はTEMに対応したものであることを示している。 Next, the image subjected to noise removal and edge enhancement is stored in a memory (not shown) in the computer 7. Next, the image stored in the memory is read out, and image information is accumulated in the directions shown in FIG. 3 to obtain one-dimensional information (S2). FIG. 3 is an explanatory diagram of the integration direction of image information. Four directions from circle 1 to circle 4 are shown. Circle 1 indicates the integration direction when the angle is 0 degrees with respect to the X and Y directions of the image, Circle 2 indicates the integration direction when the angle is 45 degrees with respect to the X and Y directions of the image, and Circle 3 indicates the X direction of the image. The circle 4 indicates the integration direction when the angle is 90 degrees with respect to the Y direction, and the circle 4 indicates the integration direction when the angle is 135 degrees with respect to the X and Y directions of the image. A indicates the integrated state (projection) of the image. In the figure, ● indicates that it corresponds to TEM.
ステップS2では、上記した各方向毎に画像のプロジェクション(積算画像)を得る。次に、コンピュータ7は得られたプロジェクションに対して標準偏差を算出する(S3)。各方向に対して標準偏差が得られたら、コンピュータ7は第2の電子光学系4に制御信号を送り、対物レンズに流す電流値を変更する。このことは、画像の焦点距離を変更することに対応している(S4)。この励磁電流の変更ステップは、焦点の変化量Δfに対応している。 In step S2, an image projection (integrated image) is obtained for each direction described above. Next, the computer 7 calculates a standard deviation for the obtained projection (S3). When the standard deviation is obtained for each direction, the computer 7 sends a control signal to the second electron optical system 4 to change the value of the current passed through the objective lens. This corresponds to changing the focal length of the image (S4). This excitation current changing step corresponds to the focal amount change Δf.
次に、コンピュータ7は画像を指定枚数(例えば10枚)取得したかどうかチェックする(S5)。指定枚数取得していない場合には、ステップS1に戻りSTEM画像の取得→画像のプロジェクション取得→標準偏差算出→焦点距離変更のシーケンスを繰り返す。この結果、コンピュータ7のメモリには、焦点距離の変更量Δfに対する標準偏差が角度毎に記憶されていくことになる。 Next, the computer 7 checks whether or not a specified number (for example, 10) of images has been acquired (S5). If the specified number has not been acquired, the sequence returns to step S1, and the sequence of STEM image acquisition → image projection acquisition → standard deviation calculation → focal length change is repeated. As a result, the standard deviation for the focal length change amount Δf is stored in the memory of the computer 7 for each angle.
ステップS5において、画像を指定枚数取得したら、コンピュータ7はプロジェクションの極大値を焦点条件に対してプロットする(S6)。図4はこのようにして求めた、それぞれのプロジェクションに対する標準偏差−焦点条件プロットを各角度毎に求めた場合の説明図である。縦軸は標準偏差σn、横軸は第2の光学系の焦点条件(焦点距離の変化量)Δfを示している。つまり、横軸は焦点をある値からステップΔfずつ変えて標準偏差σnを得たものである。ここでは、画像を10枚取得した場合を示している。図4は、角度0度,45度,90度,135度の場合における標準偏差を示している。この標準偏差画像はディスプレイ7a上に表示される。 When the designated number of images is acquired in step S5, the computer 7 plots the maximum value of the projection against the focus condition (S6). FIG. 4 is an explanatory diagram when the standard deviation-focus condition plot for each projection obtained in this way is obtained for each angle. The vertical axis represents the standard deviation σn, and the horizontal axis represents the focus condition (focal length change amount) Δf of the second optical system. That is, the horizontal axis represents the standard deviation σn obtained by changing the focal point from a certain value by step Δf. Here, a case where 10 images are acquired is shown. FIG. 4 shows the standard deviation when the angles are 0 degree, 45 degrees, 90 degrees, and 135 degrees. This standard deviation image is displayed on the display 7a.
図4に示すように、焦点条件に対して標準偏差が求まったら、各角度の場合における標準偏差の最大値を振幅と角度に応じた極座標を求めると、その求めた図形は図5に示すように楕円になる。図5は標準偏差−焦点条件プロットのピーク位置を各々のプロジェクションの方向に対して極座標にてプロットした図を示す。図中、●がプロット値である。非点の存在する方向及び大きさに依存して極大値は変わるので、このピーク位置を極座標表示すると図5に示すような楕円となる。この楕円は、ディスプレイ7a上に表示される。なお、非点が存在しない場合には、楕円ではなく真円になる。 As shown in FIG. 4, when the standard deviation is obtained with respect to the focus condition, the maximum value of the standard deviation in the case of each angle is obtained as polar coordinates corresponding to the amplitude and angle, and the obtained figure is as shown in FIG. Becomes an ellipse. FIG. 5 shows a diagram in which the peak position of the standard deviation-focus condition plot is plotted in polar coordinates with respect to the direction of each projection. In the figure, ● is the plot value. Since the maximum value changes depending on the direction and size of the astigmatism, when this peak position is displayed in polar coordinates, an ellipse as shown in FIG. 5 is obtained. This ellipse is displayed on the display 7a. If there is no astigmatism, it is not an ellipse but a perfect circle.
このようにして求めた楕円から焦点及び非点補正値を求めて設定する(S7)。以下、その算出法について説明する。この場合、予め非点のズレ量に応じて楕円がどの方向にどれだけ変化するかをメモリ記憶させておく。次に、楕円の長径と短径とを測定して非点隔差を求めて、前記記憶されたデータとに基づいて非点補正値を求める。 The focus and astigmatism correction values are obtained from the ellipse thus obtained and set (S7). Hereinafter, the calculation method will be described. In this case, it is stored in advance in which direction and how much the ellipse changes according to the amount of astigmatism deviation. Next, the major axis and minor axis of the ellipse are measured to determine the astigmatic difference, and the astigmatism correction value is determined based on the stored data.
ここで、楕円の長径の長さaと短径の長さbの差(a−b)は非点隔差に相当する。コンピュータ7は、この非点隔差の中心に相当する条件に第2の光学系4を設定する。これで非点の補正ができることになる。焦点の補正は、以下のようにして求める。図5における原点からの最も長い距離(長径)をLmax、最も短い距離(短径)をLminとすると、最適な焦点は、
(Lmax+Lmin)/2
に対応する値として求まる。具体的には非点補正は、前記取得した補正データに基づいてコンピュータ7から多極子コイル系5に補正信号を印加することで行ない、焦点補正はコンピュータ7から第2の電子光学系4の対物レンズの励磁を補正することで行なう。
Here, the difference (ab) between the major axis length a and the minor axis length b of the ellipse corresponds to an astigmatic difference. The computer 7 sets the second optical system 4 under a condition corresponding to the center of this astigmatism. Astigmatism can now be corrected. The focus correction is obtained as follows. When the longest distance (major axis) from the origin in FIG. 5 is Lmax and the shortest distance (minor axis) is Lmin, the optimum focus is
(Lmax + Lmin) / 2
Is obtained as a value corresponding to. Specifically, astigmatism correction is performed by applying a correction signal from the computer 7 to the multipole coil system 5 based on the acquired correction data, and focus correction is performed from the computer 7 to the objective of the second electron optical system 4. This is done by correcting the excitation of the lens.
このように、本発明によれば対物レンズの励磁を変えて試料の像を所定の枚数取得しておけば、この所定の枚数の画像を演算処理して焦点の補正値と非点の補正値を求めることができ、焦点補正と非点補正を短時間で効率よく行なうことができる。 As described above, according to the present invention, if a predetermined number of sample images are acquired by changing the excitation of the objective lens, the predetermined number of images are arithmetically processed to perform the focus correction value and the astigmatism correction value. Therefore, focus correction and astigmatism correction can be performed efficiently in a short time.
また、本発明によれば焦点補正値と非点補正値を極座標で表された楕円画像から求めることができる。
本発明によれば、前述した一連の工程をコンピュータ7のプログラム7bで実行させることができる。
Further, according to the present invention, the focus correction value and the astigmatism correction value can be obtained from an elliptic image represented by polar coordinates.
According to the present invention, the above-described series of steps can be executed by the program 7b of the computer 7.
本発明によれば、前述した従来の方法の第1の方法から第3の方法の問題点を全て解決する自動焦点・自動非点設定方法を提供することができる。即ち、本発明によれば、第1の方法のように電子線を傾斜させる必要がないから電子線情報が失われることがなく、また第2の方法のようにアモルファス試料を用いる必要がなく、また第3の方法のように複数回のデータ取得工程を必要としない。 According to the present invention, it is possible to provide an automatic focus / automatic astigmatism setting method for solving all the problems of the first method to the third method of the conventional method described above. That is, according to the present invention, the electron beam information is not lost because it is not necessary to tilt the electron beam as in the first method, and it is not necessary to use an amorphous sample as in the second method. Further, unlike the third method, a plurality of data acquisition steps are not required.
1 電子線源
2 第1の電子光学系
3 試料保持台
3a 試料
4 第2の電子光学系
5 非点を補正するための多極子コイル径
6 電子線検出器
7 コンピュータ
7a ディスプレイ
7b プログラム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electron beam source 2 1st electron optical system 3 Sample holder 3a Sample 4 2nd electron optical system 5 Multipole coil diameter for correcting astigmatism 6 Electron beam detector 7 Computer 7a Display 7b Program
Claims (3)
取得された画像に対して所定の角度方向に対する画像積算値を角度毎に求める第2の工程と、
得られた画像積算値の標準偏差を求める第3の工程と、
対物レンズの励磁を所定量変更して焦点距離を変更する第4の工程と、
画像を指定枚数取得したかどうかをチェックする第5の工程と、
を有し、画像を指定枚数取得していない場合には第1のステップに戻り、画像を指定枚数取得した場合には、前記画像積算値の極大値を焦点条件に対してプロットする第6の工程と、
前記第6の工程で得られた標準偏差のプロットから各角度に対する前記極大値を極座標とする楕円を求め、該楕円から焦点及び非点補正値を求める第7の工程と、
を有して構成されることを特徴とする自動焦点・自動非点設定方法。 A first step of scanning a sample and obtaining an electron microscope image with an electron detector;
A second step of obtaining, for each angle, an image integration value for a predetermined angle direction with respect to the acquired image;
A third step of obtaining a standard deviation of the obtained image integrated value;
A fourth step of changing the focal length by changing the excitation of the objective lens by a predetermined amount;
A fifth step of checking whether or not a specified number of images has been acquired;
If the specified number of images has not been acquired, the process returns to the first step. If the specified number of images has been acquired, the maximum value of the integrated image value is plotted against the focus condition. Process,
A seventh step of obtaining an ellipse having the maximum value for each angle as a polar coordinate from the standard deviation plot obtained in the sixth step, and obtaining a focus and astigmatism correction value from the ellipse;
An automatic focus / automatic astigmatism setting method characterized by comprising:
取得された画像に対して所定の角度方向に対する画像積算値を角度毎に求める第2の工程と、
得られた画像積算値の標準偏差を求める第3の工程と、
対物レンズの励磁を所定量変更して焦点距離を変更する第4の工程と、
画像を指定枚数取得したかどうかをチェックする第5の工程と、
を有し、画像を指定枚数取得していない場合には第1のステップに戻り、画像を指定枚数取得した場合には、前記画像積算値の極大値を焦点条件に対してプロットする第6の工程と、
前記第6の工程で得られた標準偏差のプロットから各角度に対する前記極大値を極座標とする楕円を求め、該楕円から焦点及び非点補正値を求める第7の工程と、
をコンピュータで実行することを特徴とする自動焦点・自動非点補正プログラム。 A first step of scanning a sample and obtaining an electron microscope image with an electron detector;
A second step of obtaining, for each angle, an image integration value for a predetermined angle direction with respect to the acquired image;
A third step of obtaining a standard deviation of the obtained image integrated value;
A fourth step of changing the focal length by changing the excitation of the objective lens by a predetermined amount;
A fifth step of checking whether or not a specified number of images has been acquired;
If the specified number of images has not been acquired, the process returns to the first step. If the specified number of images has been acquired, the maximum value of the integrated image value is plotted against the focus condition. Process,
A seventh step of obtaining an ellipse having the maximum value for each angle as a polar coordinate from the standard deviation plot obtained in the sixth step, and obtaining a focus and astigmatism correction value from the ellipse;
An automatic focus and automatic astigmatism correction program characterized by being executed by a computer.
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