JP2832987B2 - 測定結果のカラー表示方法 - Google Patents
測定結果のカラー表示方法Info
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- JP2832987B2 JP2832987B2 JP1048022A JP4802289A JP2832987B2 JP 2832987 B2 JP2832987 B2 JP 2832987B2 JP 1048022 A JP1048022 A JP 1048022A JP 4802289 A JP4802289 A JP 4802289A JP 2832987 B2 JP2832987 B2 JP 2832987B2
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- Japan
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- color
- sample
- crystal
- diffraction pattern
- signals
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- 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.)
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子線マイクロプローブを用いた走査型反射
電子線回折装置等の測定装置における測定結果をカラー
表示させる方法に関する。
電子線回折装置等の測定装置における測定結果をカラー
表示させる方法に関する。
（従来の技術） 電子線を微小径に絞って試料面にすれすれの角で入射
させ、入射電子線の試料面での回折により形成される回
折パターンにより、試料表面の微小領域の結晶構造等を
調べる反射電子線回折装置がある。この装置は試料の極
く表面の微小領域（0.1μｍ以下）の結晶構造等の解析
に有力な装置である。このこの種の装置で電子線マイク
ロプローブにより試料面を走査すると、試料表面におけ
る構造変化の分布状態を知ることができる。試料表面の
構造解析は回折パターンの検出信号に所定の演算処理を
行って始めて構造データが得られるのであり、従来この
ようなデータはCRTにより濃淡信号に変換して表示され
ていた。このような表示方法によると、或る構造部分と
それ以外の構造部分と云う二分形式で表示されることに
なり、試料が３以上の多相構造であるときは表現が困難
であった。カラー表示を採用すれば、多種の相の区別表
示が可能であるが、従来は対象が温度とか濃度のような
強度的情報の場合に用いられ、強度的情報に対し、予め
カラースケールを用意して強度信号をカラー信号に変換
すると云うことが行われていたに過ぎない。本発明のよ
うに電子回折パターンをカラー情報に変換しようとして
も、強度的情報のような一次元的な情報をカラースケー
ルでカラー情報に変えるとか、相の種類によって色を選
択すると云うのと異なり、二次元的パターンをカラー化
すると云う所に困難性がある。
させ、入射電子線の試料面での回折により形成される回
折パターンにより、試料表面の微小領域の結晶構造等を
調べる反射電子線回折装置がある。この装置は試料の極
く表面の微小領域（0.1μｍ以下）の結晶構造等の解析
に有力な装置である。このこの種の装置で電子線マイク
ロプローブにより試料面を走査すると、試料表面におけ
る構造変化の分布状態を知ることができる。試料表面の
構造解析は回折パターンの検出信号に所定の演算処理を
行って始めて構造データが得られるのであり、従来この
ようなデータはCRTにより濃淡信号に変換して表示され
ていた。このような表示方法によると、或る構造部分と
それ以外の構造部分と云う二分形式で表示されることに
なり、試料が３以上の多相構造であるときは表現が困難
であった。カラー表示を採用すれば、多種の相の区別表
示が可能であるが、従来は対象が温度とか濃度のような
強度的情報の場合に用いられ、強度的情報に対し、予め
カラースケールを用意して強度信号をカラー信号に変換
すると云うことが行われていたに過ぎない。本発明のよ
うに電子回折パターンをカラー情報に変換しようとして
も、強度的情報のような一次元的な情報をカラースケー
ルでカラー情報に変えるとか、相の種類によって色を選
択すると云うのと異なり、二次元的パターンをカラー化
すると云う所に困難性がある。
（発明が解決しようとする課題） 本発明は回折パターンのような二次元的パターンをカ
ラー情報に変換する手段を提供することにより、試料面
の構造を色信号に変換してCRTにカラー表示することに
より、多種構造部分の分布を一目で判然とさせようとす
るものである。
ラー情報に変換する手段を提供することにより、試料面
の構造を色信号に変換してCRTにカラー表示することに
より、多種構造部分の分布を一目で判然とさせようとす
るものである。
（課題を解決するための手段） 電子線回折パターン上に三つ以上の定点を決め、その
点の電子線強度を測定し、この三つ以上の測定信号を夫
々対応させた色のカラー信号に変換し、このカラー信号
をカラー表示面で合成して一色とすることで、上記回折
パターンを表示面上で一つの色として表示させるように
した。
点の電子線強度を測定し、この三つ以上の測定信号を夫
々対応させた色のカラー信号に変換し、このカラー信号
をカラー表示面で合成して一色とすることで、上記回折
パターンを表示面上で一つの色として表示させるように
した。
（作用） 試料面の二次元的な分析結果のカラー表示は従来から
行われている。それらのカラー表示は或る一つの測定量
例えば温度とか或る一つの成分の濃度つまり一つの検出
信号をカラースケールに変換して表示するもので、単な
る濃淡表示では互いに離れた部分に同一温度域は同一濃
度の部分があっても、それはそれぞれの周囲の濃淡との
関係で実際よりも濃く見えたり、淡く見えたりして、適
確に同一温度域は同一濃度の部分とは認識できない場合
が多いが、カラー表示すれば同一温度域は同一濃度の部
分は同じ色で表示されるから、互いに離れていても誤認
識することがない。従来のカラー表示はこのような利点
に基づいてなされている。
行われている。それらのカラー表示は或る一つの測定量
例えば温度とか或る一つの成分の濃度つまり一つの検出
信号をカラースケールに変換して表示するもので、単な
る濃淡表示では互いに離れた部分に同一温度域は同一濃
度の部分があっても、それはそれぞれの周囲の濃淡との
関係で実際よりも濃く見えたり、淡く見えたりして、適
確に同一温度域は同一濃度の部分とは認識できない場合
が多いが、カラー表示すれば同一温度域は同一濃度の部
分は同じ色で表示されるから、互いに離れていても誤認
識することがない。従来のカラー表示はこのような利点
に基づいてなされている。
本発明では例えば回折パターンの解析をパターン上の
３点の測定データによって行っている。回折パターンの
解析は一種のパターン認識であるが、多くの場合３点の
測定データで解析上は充分である。今三つの測定データ
をR,G,Bとする。試料面で同一相に属する部分では三つ
の検出信号の比率は同じであるから、試料上のどこにあ
っても同じ色で表わされることになる。相が異なれば三
信号の比率も異るから別の色として表わされる。こゝで
相と云うのは試料が混合物の場合は、各単一成分領域が
夫々一つの相であり、単一成分試料でも多結晶構造の場
合、試料表面に同じ格子面を出している結晶部分でかつ
結晶方位の同じものが一つの相である。
３点の測定データによって行っている。回折パターンの
解析は一種のパターン認識であるが、多くの場合３点の
測定データで解析上は充分である。今三つの測定データ
をR,G,Bとする。試料面で同一相に属する部分では三つ
の検出信号の比率は同じであるから、試料上のどこにあ
っても同じ色で表わされることになる。相が異なれば三
信号の比率も異るから別の色として表わされる。こゝで
相と云うのは試料が混合物の場合は、各単一成分領域が
夫々一つの相であり、単一成分試料でも多結晶構造の場
合、試料表面に同じ格子面を出している結晶部分でかつ
結晶方位の同じものが一つの相である。
（実施例） 第１図に本発明の一実施例を示す。図で１は装置本体
で真空容器を構成しており、２は電子銃で電子ビームを
小さな収束角で試料Ｓ表面に収束せしめている。３は走
査コイルで試料面をx,y方向に走査する。試料Ｓは表面
を照射電子ビームに対し入射角θが１〜３゜程度になる
ように設定される。４は試料移動装置である。ｄは回折
電子線で、５は回折パターン検出用マイクロチャンネル
プレートであり、同プレートに接して蛍光板６が配置さ
れ、回折パターンは可視的に増強されて蛍光板上に表示
される。7,8,9は光ファイバーので真空容器１の外にあ
り光入射端が蛍光板６上の任意の点に機械的に保持され
るようになっている。10,11,12は光ファイバー7,8,9の
出射光を電気信号に変換する光電子増倍管である。光電
子増倍管10,11,12の出力は夫々増幅されてカラー信号形
成回路13に入力され、カラー信号R,G,Bに変換され、カ
ラー信号R,G,BがカラーCRT14に入力される。カラーCRT1
4は走査コイル３と共通の走査信号発生回路15からの走
査信号により走査されて試料表面の構造のカラー映像を
映出する。他方光電子増倍管10,11,12の出力信号は回折
パターン解析演算装置16にも入力され回折パターンの解
析が行われる。解析結果はメモリ17に格納される。
で真空容器を構成しており、２は電子銃で電子ビームを
小さな収束角で試料Ｓ表面に収束せしめている。３は走
査コイルで試料面をx,y方向に走査する。試料Ｓは表面
を照射電子ビームに対し入射角θが１〜３゜程度になる
ように設定される。４は試料移動装置である。ｄは回折
電子線で、５は回折パターン検出用マイクロチャンネル
プレートであり、同プレートに接して蛍光板６が配置さ
れ、回折パターンは可視的に増強されて蛍光板上に表示
される。7,8,9は光ファイバーので真空容器１の外にあ
り光入射端が蛍光板６上の任意の点に機械的に保持され
るようになっている。10,11,12は光ファイバー7,8,9の
出射光を電気信号に変換する光電子増倍管である。光電
子増倍管10,11,12の出力は夫々増幅されてカラー信号形
成回路13に入力され、カラー信号R,G,Bに変換され、カ
ラー信号R,G,BがカラーCRT14に入力される。カラーCRT1
4は走査コイル３と共通の走査信号発生回路15からの走
査信号により走査されて試料表面の構造のカラー映像を
映出する。他方光電子増倍管10,11,12の出力信号は回折
パターン解析演算装置16にも入力され回折パターンの解
析が行われる。解析結果はメモリ17に格納される。
第２図は回折パターンの一例を示す。この回折パター
ンは電子ビームが試料面の一つの単結晶領域に入射して
いるときのものである。試料面の法線と入射電子ビーム
ｂを含む平面（サジタル面）と回折パターン検出面５と
の交線上に現われる回析斑点はその単結晶領域の試料面
に露出している格子面の回折斑点でその格子面の面間隔
により位置が変化し、従って結晶が試料表面にどの格子
面を向けているかを示し、上記交線の側方に現われる回
折斑点は試料面に垂直な格子面による回折斑点で、試料
面に平行な格子面が同じである各結晶領域でも、結晶の
向きが試料面に垂直な軸の回りに回転していると斑点の
位置がずれる。蛍光板６上の回折パターンで第２図のa,
b,cの各位置に光ファイバー7,8,9の光入射端を位置させ
て、測光出力をカラー表示すると試料面の微細結晶組織
構造が第３図のように表示される。
ンは電子ビームが試料面の一つの単結晶領域に入射して
いるときのものである。試料面の法線と入射電子ビーム
ｂを含む平面（サジタル面）と回折パターン検出面５と
の交線上に現われる回析斑点はその単結晶領域の試料面
に露出している格子面の回折斑点でその格子面の面間隔
により位置が変化し、従って結晶が試料表面にどの格子
面を向けているかを示し、上記交線の側方に現われる回
折斑点は試料面に垂直な格子面による回折斑点で、試料
面に平行な格子面が同じである各結晶領域でも、結晶の
向きが試料面に垂直な軸の回りに回転していると斑点の
位置がずれる。蛍光板６上の回折パターンで第２図のa,
b,cの各位置に光ファイバー7,8,9の光入射端を位置させ
て、測光出力をカラー表示すると試料面の微細結晶組織
構造が第３図のように表示される。
ａの位置はサジタル面と検出面５との交線上の一つの
回折斑点の中心にある。ｂは同じ線上でａの回折斑点の
上の斑点の縁に近い所に位置させてある。試料表面に出
ている結晶の格子面は大体試料表面に平行であるが、中
に多少試料表面から傾いている結晶があり、そのような
結晶ではａの斑点とｂの斑点の間隔が変化し、ｂ点は斑
点の縁に近い所にあるので斑点の位置のの変化に敏感に
応答して光ファイバーの入射光量が変わり、測光出力が
変化する。
回折斑点の中心にある。ｂは同じ線上でａの回折斑点の
上の斑点の縁に近い所に位置させてある。試料表面に出
ている結晶の格子面は大体試料表面に平行であるが、中
に多少試料表面から傾いている結晶があり、そのような
結晶ではａの斑点とｂの斑点の間隔が変化し、ｂ点は斑
点の縁に近い所にあるので斑点の位置のの変化に敏感に
応答して光ファイバーの入射光量が変わり、測光出力が
変化する。
従ってａ点とｂ点の測光出力の比の変化により電子ビ
ームの試料照射点が一つの結晶から隣の結晶に移ったこ
とが分かる。ｃ点は試料面に垂直な結晶格子面による回
折斑点で、結晶が試料面に垂直な軸を中心に方向が異っ
ているとｃの斑点の位置がずれる。ｃ点を回折斑点の横
縁近くに位置させておくことで、その位置ずれが敏感に
検出される。従ってａ点とｃ点の測光出力の比の変化に
よっても、結晶粒界を検出できる。カラー信号形成回路
13ではa,b,c点の測光出力に対して、R,G,B三原色信号を によって算定している。場合によってはよりよいカラー
コントラストを付けるため、a,b,cの検出出力に適当な
係数を掛けるようにしてもよい。試料を試料表面に垂直
な軸を中心に回転させるとCRT画像において各結晶粒の
色が変化する。CRT画像上で一つの結晶を基準にその色
をＡとし、他の一つの結晶の色をＢとして、試料を回
し、上記他の結晶の表示色がＡになったときの試料の回
転角は一つの結晶の上記他の結晶との試料面内での方向
の差角を表わしている。
ームの試料照射点が一つの結晶から隣の結晶に移ったこ
とが分かる。ｃ点は試料面に垂直な結晶格子面による回
折斑点で、結晶が試料面に垂直な軸を中心に方向が異っ
ているとｃの斑点の位置がずれる。ｃ点を回折斑点の横
縁近くに位置させておくことで、その位置ずれが敏感に
検出される。従ってａ点とｃ点の測光出力の比の変化に
よっても、結晶粒界を検出できる。カラー信号形成回路
13ではa,b,c点の測光出力に対して、R,G,B三原色信号を によって算定している。場合によってはよりよいカラー
コントラストを付けるため、a,b,cの検出出力に適当な
係数を掛けるようにしてもよい。試料を試料表面に垂直
な軸を中心に回転させるとCRT画像において各結晶粒の
色が変化する。CRT画像上で一つの結晶を基準にその色
をＡとし、他の一つの結晶の色をＢとして、試料を回
し、上記他の結晶の表示色がＡになったときの試料の回
転角は一つの結晶の上記他の結晶との試料面内での方向
の差角を表わしている。
結晶粒がμｍ程度以下の大きさになると光学式の金属
顕微鏡では結晶組織はほとんど見えないが、この方法に
よるとよく見ることができ、しかも試料は表面腐蝕等の
処理が不要で、Siウエハ上の形成膜のようなものでもそ
のまゝ観測できる。
顕微鏡では結晶組織はほとんど見えないが、この方法に
よるとよく見ることができ、しかも試料は表面腐蝕等の
処理が不要で、Siウエハ上の形成膜のようなものでもそ
のまゝ観測できる。
カラー信号形成回路13は単に複数の測光出力をカラー
信号に変換する演算だけを行っているもので、例えば測
光点を４点以上とする場合でも、その中の２つの検出信
号を比域は差の形にして信号数を減らし、全部で三つの
測定信号にした上で、前記（１）式で三原色信号を形成
する。この演算は測定点間の信号に施す解析演算内容と
しては単純で、試料の構造の定性的な表示が行われるに
過ぎない。回折パターン解析演算装置16は複数の測定出
力に対してより複雑な演算を行って、試料につきカラー
表示で判明される以上のより多くの定量的情報を求める
もので、その結果はメモリ17に格納され、メモリ17の内
容は色々な形で画像表示することができる。
信号に変換する演算だけを行っているもので、例えば測
光点を４点以上とする場合でも、その中の２つの検出信
号を比域は差の形にして信号数を減らし、全部で三つの
測定信号にした上で、前記（１）式で三原色信号を形成
する。この演算は測定点間の信号に施す解析演算内容と
しては単純で、試料の構造の定性的な表示が行われるに
過ぎない。回折パターン解析演算装置16は複数の測定出
力に対してより複雑な演算を行って、試料につきカラー
表示で判明される以上のより多くの定量的情報を求める
もので、その結果はメモリ17に格納され、メモリ17の内
容は色々な形で画像表示することができる。
（発明の効果） 本発明は複数の測定信号をカラー信号として同時表示
することにより、多種信号の同時表示が可能となり、多
くの情報を直感的に一度に把握でき、分析結果の認識が
スピーディにでき、研究とか分析作業の能率向上に寄与
する所大である。
することにより、多種信号の同時表示が可能となり、多
くの情報を直感的に一度に把握でき、分析結果の認識が
スピーディにでき、研究とか分析作業の能率向上に寄与
する所大である。
第１図は本発明の一実施例装置のブロック図、第２図は
測定点の取り方の一例の説明図、第３図は表示画面の図
である。 １……真空容器、２……電子銃、３……走査コイル、５
……マイクロチャンネルプレート、６……蛍光板、7,8,
9……光ファイバー、10,11,12……光電子増倍管、13…
…カラー信号形成回路、14……カラーCRT、15……走査
信号発生回路、16……回折パターン解析演算装置、Ｓ…
…試料。
測定点の取り方の一例の説明図、第３図は表示画面の図
である。 １……真空容器、２……電子銃、３……走査コイル、５
……マイクロチャンネルプレート、６……蛍光板、7,8,
9……光ファイバー、10,11,12……光電子増倍管、13…
…カラー信号形成回路、14……カラーCRT、15……走査
信号発生回路、16……回折パターン解析演算装置、Ｓ…
…試料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01J 37/295 H01J 37/22 G01N 21/47 G01N 23/20 G01N 23/207 G01N 23/225
Claims (1)
- 【請求項１】電子回折パターン上に三つ以上の定点を決
めて、その点の電子線強度を測定し、この三つ以上の測
定信号を夫々対応させた色のカラー信号に変換し、この
三つ以上のカラー信号により、上記回折パターンをカラ
ー表示面上で一つの色として表示させることを特徴とす
る測定結果のカラー表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048022A JP2832987B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 測定結果のカラー表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1048022A JP2832987B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 測定結果のカラー表示方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02226644A JPH02226644A (ja) | 1990-09-10 |
| JP2832987B2 true JP2832987B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=12791688
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1048022A Expired - Lifetime JP2832987B2 (ja) | 1989-02-27 | 1989-02-27 | 測定結果のカラー表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832987B2 (ja) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT317313B (de) * | 1972-11-14 | 1974-08-26 | Oesterr Studien Atomenergie | Verfahren zur Erzeugung von Farbbildern von Oberflächen unter Verwendung des Rasterelektronenmikroskopes |
| DE2428514B1 (de) * | 1974-06-12 | 1975-09-18 | Kugelfischer G Schaefer & Co | Reibscheibe fuer den Reibantrieb von hochtourig umlaufenden Falschdrall-Drehroehrchen |
-
1989
- 1989-02-27 JP JP1048022A patent/JP2832987B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02226644A (ja) | 1990-09-10 |
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